JPH0766274A - 可搬式密閉容器とその内部雰囲気調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 窒素ボンベ等の不活性ガス源に接続すること
なく、密閉容器の内部雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換
することができ、ガスパージのために要していた費用や
手間を大幅に低減することができる可搬式密閉容器とそ
の内部雰囲気調整装置を提供する。 【構成】 可搬式密閉容器８は、容器本体と、この容器
本体の開口部を気密に閉鎖可能な蓋とを備え内部雰囲気
が不活性ガス雰囲気である密閉容器であって、当該蓋の
開時、容器本体内部がポートを通して内部空所と連通
し、内部雰囲気成分調整剤ユニット７０は、容器内収納
物に好ましい特定の成分を予め吸着させられた内部雰囲
気成分調整剤を収納し、この内部雰囲気成分調整剤は、
容器内収納物に悪影響を与える他の特定の成分を吸着
し、当該吸着時に予め吸着している特定の成分を放出す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハ、液晶
表示板、レチクル、ディスク類を製造するシステムに用
いられる可搬式密閉容器とその内部雰囲気調整装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハ、液晶表示板、レチク
ル、ディスク類の製造は、内部雰囲気を清浄化したクリ
ーンルームにおいて行なわれるが、半導体ウェーハの搬
送を、塵埃の付着を防止するために、図５、図６に示す
如き可搬式の密閉容器（以下、コンテナという）に収納
して行なう場合がある。

【０００３】両図において、８は底蓋型の可搬式密閉コ
ンテナ、９はカセット、Ｗはウェーハである。１０は密
閉コンテナ８のコンテナ本体であって、開口１２にフラ
ンジ１３が形成されている。２０は中空の底蓋であっ
て、上面はカセット載置部２１となっており、内部に
は、図７に示すような施錠・解錠機構を内蔵し、この施
錠・解錠機構は側壁２２のラッチ棒進退用窓２３からロ
ッド（ラッチ棒）２４をコンテナ本体１０のフランジ１
３の内周面に形成された凹部１４へ進退させて施錠・解
錠する。底蓋２０は上記施錠時、フランジ１３の底にシ
ール材１５を介して圧接し、コンテナ本体１０内を外気
に対して気密に遮断する。１６は把手である。なお、底
蓋２０の底の周部には、偏平な脚部２１Ｂが形成されて
いる。

【０００４】図７において、板状のラッチ棒２４は転動
子２４ａを有し、長手方向進退可能かつ傾動可能に片持
ち支持されている。２５は転動子２４ａが転動するカム
面を有するカム、２６は支点部材、２７はばねである。
カム軸２８は後述する昇降台３１の上壁中央から底蓋２
０内に伸び、昇降台３１上に底蓋２０が同心に載置され
た時に、カム２５とスプライン係合する。昇降台３１は
カム軸２８を所定角度だけ回動するカム軸駆動機構２９
を内蔵している。

【０００５】ところで、従来より、ウエハＷのパーティ
クル汚染が問題になっていたが、半導体集積回路の高密
度化が進むに従い、空気中の酸素によるウエハ表面の自
然酸化膜や空気中の有機ガスの影響が問題となり始め、
この自然酸化膜の成長や有機ガス汚染を防止するため、
ウエハＷの移動、搬送、処理等を不活性なガス（Ｎ₂ガ
ス、ドライ空気）雰囲気中で行なう必要が生じ、現在で
は、Ｏ₂ またはＨ₂ Ｏあるいは必要な場合両方の濃度が
１０ｐｐｍ以下であるＮ₂ ガス雰囲気が要求されてい
る。

【０００６】そこで、クリーンルーム内の表面処理装置
等の処理装置あるいはウェーハ保管庫等に、図８に示す
ようなガスパージ機構（ガスパージステーション）を設
けて上記要求に応えるようにしている。

【０００７】図８において、ガスパージ機構の本体ケー
ス１の上壁の適所（台部）１Ａに設けられたポート、３
０は昇降装置、３１は昇降装置３０の昇降台であって、
台部１Ａに形成された開口部３２を気密に閉鎖するポー
トドアを兼ねている。３３はシール材である。３４は台
部１Ａに形成された給気路であって、一端は開口部３２
の内周面に開口し、他端は管路３５を介し図示しない不
活性ガスボンベに接続されている。３６は台部１Ａに形
成された排気路であって、一端は開口部３２の内周面に
開口し、他端は本体ケース１外へ伸びる管路３７に接続
されている。３８、３９は開閉弁である。

【０００８】カセット９を収納したコンテナ８が図示し
ない移載装置により台部１Ａ上へ移載され、底蓋２０が
昇降台３１上に位置決めされると、前記施錠・解錠機構
が作動して、底蓋２０は解錠される。この解錠が終わる
と、昇降台３１が下降し、コンテナ本体１０内部と本体
ケース１内部が連通する。この状態で、開閉弁３８、３
９が開弁し、ガスパージが行なわれる。ガスパージが終
わると、昇降台３１が元の位置まで上昇し、底蓋２０が
開口１２を気密に閉鎖し、施錠・解錠機構が作動して底
蓋２０はコンテナ本体１０に固定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のガ
スパージ機構では、窒素ボンベの如き不活性ガス源を必
要としていた。

【００１０】ところで、密閉コンテナ８内を不活性なガ
ス雰囲気例えば上記窒素ガス雰囲気にして搬送・保管す
るが、極めてわずかづつではあるが、ガス洩れが生じた
り、保管中に、コンテナ器壁から水分が滲み出たりし
て、コンテナ内窒素濃度が上記規定値以下に低下してし
まう場合が生じる。

【００１１】これを防ぐためには、クリーンルーム内の
複数の適所にガスパージステーションを配設し、一定期
間毎に、密閉コンテナを再パージすればよいが、このパ
ージ機構は、図８に示すように大がかりの機構であるの
で、スペースを取り、価格も高いので、クリーンルーム
内のあちこちに配置することは難しい上、再パージのた
めの搬送・移載のために、システムの効率が低下する。

【００１２】また、例えば特願平３−０５０９８５号公
報に開示されたているようなパージ機構を搭載した自走
式の搬送車（図９に示す）を用い、カセット９を不活性
ガス雰囲気中に収めて搬送する場合もあるが、大形化・
重量化を余儀なくされ、搭載している窒素ガスボンベ等
のガス源へのガス自動注入のためのステーションも必要
になる。

【００１３】図９において、４０は無人搬送車であっ
て、台車枠４０Ａ、天板４０Ｂ上の一方端寄りに移載ロ
ボット４１を搭載し、他部に搬送ボックス４２を載せて
固定している。４３は駆動輪、４４はキャスタである。
５０は不活性ガスボンベであり、当該不活性ガスボンベ
の口と搬送ボックス４２のガス注入口４５とは減圧弁５
１と給ガス弁５３とを設けた配管６２で接続され、排気
口４６からは、排気弁５４を有する排気管５５が天板を
貫通して台車枠４０Ａ内に伸びている。５６は制御器
で、センサ類の検知信号を入力するとともに、無人搬送
車４０及び移載ロボット４１を制御する主制御装置との
関で所要のタイミング信号の授受を行い、給ガス弁５
３、排気弁５４に対する開閉信号を出力する他、搬送ボ
ックス４２の蓋４２Ａを開閉する為の信号を出力する。

【００１４】搬送ボックス４２は在荷センサ４７を備え
ており、蓋４２Ａは図示しない開閉駆動機構により開閉
される。

【００１５】設定する。

【００１６】また、従来、密閉容器内に、乾燥剤や酸素
吸着剤等の吸着剤を入れ、上記水分や酸素を吸着除去さ
せるものがあるが、密閉容器内部雰囲気中の、ウェーハ
Ｗにとって好ましくないガス成分だけを除去するもので
あるから、密閉容器内部雰囲気を上記したような不活性
なガス雰囲気に維持したり、置換したりすることはでき
ず、密閉容器内部雰囲気を上記したような不活性なガス
雰囲気に維持したり、置換する場合には、上記したガス
パージ機構を必要としていた。

【００１７】本発明はこの種の問題を解消するためにな
されたもので、窒素ボンベ等の不活性ガス源に接続する
ことなく、また、ガスの給排気系統を設けたりすること
なく、密閉容器の内部雰囲気を不活性ガス雰囲気に維持
あるいは置換することができ、密閉容器の内部雰囲気の
調整に要していた費用や手間を大幅に低減することがで
きる可搬式密閉容器とその内部雰囲気調整装置を提供す
ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１では、本体と、当該本体の開口を気
密に閉鎖する蓋とを備える可搬式密閉容器において、密
閉容器内ガス雰囲気中の容器内収納物に好ましい特定の
成分を予め吸着させられた内部雰囲気成分調整剤を内蔵
し、この内部雰囲気成分調整剤は、容器内収納物に悪影
響を与える特定の成分を吸着し、当該吸着時に上記予め
吸着している上記特定の成分を放出する構成とした。

【００１９】請求項２では、特定の成分は水分でり、他
の特定の成分は窒素成分であることを特徴とする請求項
１記載の可搬式密閉容器。

【００２０】請求項３では、可搬式密閉容器は、クリー
ンルーム内で搬送・保管に用いられる可搬式密閉容器で
あることを特徴とする請求項１または２記載の可搬式密
閉請求項４では、内部空所を有し可搬式密閉容器を気密
に載置を可能な台部と前記内部空所に連通するポートを
形成された容器、前記ポートを上記内部空所に対して気
密に遮断可能な部材、上記可搬式密閉容器の蓋を開閉す
る開閉機構と、上記内部空所に交換可能に収納された内
部雰囲気成分調整剤ユニットとを備え、上記可搬式密閉
容器は、容器本体と、この容器本体の開口部を気密に閉
鎖可能な蓋とを備え内部雰囲気が不活性ガス雰囲気であ
る密閉容器であって、当該蓋の開時、容器本体内部が上
記ポートを通して上記内部空所と連通し、上記内部雰囲
気成分調整剤ユニットは、上記内部雰囲気の上記容器内
収納物に悪影響を与える特定の成分を吸着し、特定の成
分の吸着により、予め吸着している上記とは異なる他の
特定の成分を放出する吸着剤を置換可能に内蔵している
構成とした。

【００２１】請求項５では、可搬式密閉容器は、クリー
ンルーム内で搬送・保管に用いられる可搬式密閉容器で
あり、内部雰囲気成分調整装置は、クリーンルームにお
ける当該可搬式密閉容器の再パージ装置に代えて用いら
れることを特徴とする。

【００２２】請求項６では、地上側設備から可搬式密閉
容器を搭載して目的地まで自走する無人搬送装置に搭載
される搭載されることを特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明では、密閉容器の容器本体内をガスパー
ジ装置の内部空所と連通させるだけで、内部雰囲気成分
調整剤が容器本体の内部雰囲気中の不要な成分を吸着し
て窒素等を放出するので、容器本体内の雰囲気の不活性
なガス濃度の低下が防止される。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を参照して説
明する。

【００２５】図１において、６０は内部雰囲気調整装置
の本体ケース、６１は本体ケース６０の上壁に設けられ
た台部、６２はこの台部６１に設けられたポート、６３
は本体ケース６０の側壁に設けられた気密扉、６４はコ
ンテナ固定用の自動ロック機構、６５は昇降台、６６は
昇降台６５を昇降駆動する駆動機構、昇降台６５は、前
記昇降台３１と同じ構造の昇降台で、ポート６２に遊嵌
可能な大きさを有し、当該ポート６２をシール材６７を
介し本体ケース６０内部側より閉鎖するフランジ６５Ａ
を備えている。６８はガスパージ装置の制御装置であ
る。

【００２６】７０は内部雰囲気成分調整剤ユニットであ
って、本体ケース７１の内部空所Ａの気密扉６３近くに
配置されている。このユニット７０の本体７１内には、
内部雰囲気成分調整剤８０が充填されている。ユニット
７０の蓋７２にはフィルタ機能を備える蓋である。

【００２７】内部雰囲気成分調整剤８０は、本実施例で
は、ゼオライト等のモレキュラーシーブスであり、予め
窒素Ｎ₂ を吸着させたものを用いる。この窒素Ｎ₂ の吸
着は、例えば、図２に示すような方法を用いて行なう。

【００２８】図２において、９０は窒素ガスボンベ等の
源、９１は処理炉、９２はヒータ、９３は真空排気装
置、Ｖ₁ 、Ｖ₂ は開閉弁であり、処理炉９１内に、内部
雰囲気成分調整剤８０を入れ、開閉弁Ｖ₁ 、Ｖ₂ をそれ
ぞれ開、閉とし、処理炉９１内をヒータ９２で加温しつ
つ、所定期間、真空排気し、その後、開閉弁Ｖ₁ 、Ｖ₂
をそれぞれ閉、開にし、処理炉９１内を窒素ガス雰囲気
として、内部雰囲気成分調整剤８０に窒素を吸着させ
る。

【００２９】図１のガスパージ装置が、クリーンルーム
内のウェーハ保管庫内に設けられているものとする。

【００３０】このウェーハ保管庫内に保管されて一定時
間が経過したコンテナ８が図１に示すように本体ケース
６０の台部６１に載置されると、底蓋２０内の前記カム
２５に昇降台６５からの前記カム軸２８が係合する。次
いで、自動ロック機構６４が作動して、コンテナ本体１
０のフランジ１３を上から押さえてコンテナ本体１０を
台部６１上に固定する。この固定が終わると、昇降台６
５に内蔵されているカム軸駆動機構２９が作動してカム
２５が所定角度だけ回動し、この回動に伴い底蓋２０の
ラッチ棒が底蓋内方へ退避し、底蓋２０はコンテナ本体
１０から離間可能となる。底蓋２０のこの解錠が終わる
と、駆動機構６６が作動して昇降台６５が所定距離だけ
下降する。これにより、コンテナ本体１０の内部と本体
ケース６０の内部空所Ａとがポート６１を通して連通
し、コンテナ本体１０の内部雰囲気ガスと本体ケース５
６の内部の雰囲気ガスとが混合する。コンテナ８はウェ
ーハ保管庫内に保管されて一定時間が経過しているの
で、この一定時間中に、コンテナ器壁から放出された水
分があると、その分、内部雰囲気ガス中の水分濃度が増
えている。内部雰囲気成分調整剤であるゼオライト等の
モレキュラーシーブス８０は水分に対する吸着性が強い
ので、上記混合した雰囲気ガス中の水分を吸着し、予め
吸着していた窒素を放出する。モレキュラーシーブス７
０の、Ｈ₂ Ｏ、Ｎ₂ 、Ｏ₂ に対する吸着性の強さは、Ｈ
₂ Ｏ＞Ｎ₂ ＞Ｏ₂ である。

【００３１】上記水分の吸着、窒素Ｎ₂ の放出により、
上記混合した雰囲気ガス中の窒素Ｎ₂ 成分の濃度は上昇
する。

【００３２】昇降台６５を下降させてから、所定時間が
経過すると、駆動機構６６により、昇降台６５は図１に
示す元の位置まで駆動され、底蓋２０ははコンテナ本体
１０の開口に嵌合する。次いで、昇降台６５に内蔵され
ているカム軸駆動機構２９が作動してカム２５が上記と
は逆方向へ所定角度だけ回動し、この回動に伴い底蓋２
０のラッチ棒がコンテナ本体１０側へ変位し、凹所１４
に係合し、コンテナ８の施錠が完了する。施錠が完了し
たコンテナ８の内部雰囲気は、再パージを行なった場合
と同様、その窒素Ｎ₂ ガス濃度が規定値以上となってお
り、ウェーハ保管庫内の元の場所へ保管される。

【００３３】本実施例のガスパージ装置は、図８に示し
たパージステーションでパージした場合と同様に、コン
テナ８の内部雰囲気の窒素Ｎ₂ ガス濃度を規定値以上に
高めることができる。

【００３４】しかも、図８に示したパージステーション
とは異なり、Ｎ₂ ガスボンベのようなガス源、給排気系
統を設ける必要がなく、その分、小形化、コストダウン
することができるので、クリーンルーム内のあちこちに
配設することが容易に可能である。

【００３５】上記ガスパージ装置は、コンテナ８を当該
装置上へ移載して、その内部雰囲気の調整を行なうが、
図３に示すように、内部雰囲気成分調整剤ユニット７０
をコンテナ８内に収納させてもよい。

【００３６】図４は、ガスパージ装置６０を無人搬送車
に搭載した例を示したものである。本実施例では、何ら
かの原因で、当該無人搬送車がスケジュール通り稼働し
なくなり、密閉容器が、無人搬送車に長時間放置される
ような自体が発生しても、自然酸化膜の成長を防止する
ことができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上説明した通り、窒素ボンベ
等の不活性ガス源を用いることなく、簡便に、密閉容器
の内部雰囲気の調整を行なうことができるので、これに
要していた費用や手間を大幅に低減することができ、特
に、内部雰囲気調整装置は、再パージのための装置とし
ては、極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施例を示す縦断面図である。

【図２】上記実施例における内部雰囲気成分調整剤の窒
素を吸着させる手法の１例を示す図である。

【図３】第２の発明の実施例を示す縦断面図である。

【図４】第３の発明の実施例を示す縦断面図である。

【図５】従来の可搬式密閉コンテナの外観図である。

【図６】従来の可搬式密閉コンテナの縦断面である。

【図７】従来の可搬式密閉コンテナの施錠／解錠機構を
説明するための図である。

【図８】従来の可搬式密閉コンテナのガスパージ機構を
説明するための図である。

【図９】従来の可搬式密閉を搬送するための無人搬送装
置を示す図である。

【符号の説明】

８ 可搬式密閉コンテナ １０ コンテナ本体 ２０ 底蓋 ２４ ラッチ棒 ６０ 内部雰囲気調整装置の本体ケース ６１ 台部 ６２ ポート ６３ 気密扉 ６５ 昇降台 ６６ 駆動機構 ６８ 制御装置 ７０ 内部雰囲気調整剤ユニット ８０ 内部雰囲気調整剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 幹 三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢製作所内 (72)発明者 森田 日也 三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢製作所内 (72)発明者 及部 博之 三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体と、当該本体の開口を気密に閉鎖す
   る蓋とを備える可搬式密閉容器において、 密閉容器内ガス雰囲気中の容器内収納物に好ましい特定
   の成分を予め吸着させられた内部雰囲気成分調整剤を内
   蔵し、この内部雰囲気成分調整剤は、容器内収納物に悪
   影響を与える他の特定の成分を吸着し、当該吸着時に上
   記予め吸着している上記特定の成分を放出することを特
   徴とする可搬式密閉容器。
2. 【請求項２】 特定の成分は水分でり、他の特定の成分
   は窒素成分であることを特徴とする請求項１記載の可搬
   式密閉容器。
3. 【請求項３】 可搬式密閉容器は、クリーンルーム内で
   搬送・保管に用いられる可搬式密閉容器であることを特
   徴とする請求項１または２記載の可搬式密閉容器。
4. 【請求項４】 内部空所を有し可搬式密閉容器を気密に
   載置を可能な台部と前記内部空所に連通するポートを形
   成された容器、前記ポートを上記内部空所に対して気密
   に遮断可能な部材、上記可搬式密閉容器の蓋を開閉する
   開閉機構と、上記内部空所に交換可能に収納された内部
   雰囲気成分調整剤ユニットとを備え、 上記可搬式密閉容器は、容器本体と、この容器本体の開
   口部を気密に閉鎖可能な蓋とを備え内部雰囲気が不活性
   ガス雰囲気である密閉容器であって、当該蓋の開時、容
   器本体内部が上記ポートを通して上記内部空所と連通
   し、 上記内部雰囲気成分調整剤ユニットは、上記容器内収納
   物に好ましい特定の成分を予め吸着させられた内部雰囲
   気成分調整剤を収納し、この内部雰囲気成分調整剤は、
   上記容器内収納物に悪影響を与える他の特定の成分を吸
   着し、当該吸着時に上記予め吸着している上記特定の成
   分を放出することを特徴とする可搬式密閉容器の内部雰
   囲気調整装置。
5. 【請求項５】 可搬式密閉容器は、クリーンルーム内で
   搬送・保管に用いられる可搬式密閉容器であり、ガスパ
   ージ装置は、クリーンルームにおける当該可搬式密閉容
   器の再パージ装置に代えて用いられることを特徴とする
   請求項４記載の可搬式密閉容器の内部雰囲気調整装置。
6. 【請求項６】 地上側設備から可搬式密閉容器を搭載し
   て目的地まで自走する無人搬送装置に搭載される搭載さ
   れることを特徴とする請求項４記載の可搬式密閉容器の
   内部雰囲気調整装置。