JPWO2016135952A1 - 基板収納容器 - Google Patents

Abstract

基板収納容器（１）は、フィルタ部（８０）の通気路に流入した気体を、基板収納空間（２７）に供給する気体噴出ノズル部（１０１Ａ）を備える。気体噴出ノズル部（１０１Ａ）は、通気路に連通するノズル部内部空間と気体噴出ノズル部の外部空間とを連通する貫通孔（１３０Ａ、１４０Ａ）と、ノズル部内部空間を形成する気体噴出ノズル部（１０１Ａ）の内面に形成され、ノズル部内部空間における気体の乱流を生じさせる凹凸部（１１３Ａ、１１４Ａ、１１５Ａ）と、を有する。

Description

本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板を収納、保管、搬送、輸送等する際に使用される基板収納容器に関する。

半導体ウェーハからなる基板を収納して、工場内の工程において搬送するための基板収納容器としては、容器本体と蓋体とを備える構成のものが、従来より知られている。

容器本体は、一端部に容器本体開口部が形成され、他端部が閉塞された筒状の壁部を有する。容器本体内には基板収納空間が形成されている。基板収納空間は、壁部により取り囲まれて形成されており、複数の基板を収納可能である。蓋体は、容器本体開口部に対して着脱可能であり、容器本体開口部を閉塞可能である。

蓋体の部分であって容器本体開口部を閉塞しているときに基板収納空間に対向する部分には、フロントリテーナが設けられている。フロントリテーナは、蓋体によって容器本体開口部が閉塞されているときに、複数の基板の縁部を支持可能である。また、フロントリテーナと対をなすようにして、奥側基板支持部が壁部に設けられている。奥側基板支持部は、複数の基板の縁部を支持可能である。奥側基板支持部は、蓋体によって容器本体開口部が閉塞されているときに、フロントリテーナと協働して複数の基板を支持することにより、隣接する基板同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板を保持する（特許文献１〜２参照）。

また、容器本体には、逆止弁が設けられている。逆止弁を通して、容器本体の外部から基板収納空間へ、窒素等の不活性ガスあるいは水分を除去（１％以下）したドライエア（以下、パージガスという）が流入して、ガスパージが行われる。逆止弁は、ガスパージにより基板収納空間に充填されたガスが、漏れ出ることを防止する（特許文献３〜４参照）。

さらに、短時間で容器内部の空気をパージガスで効率的に置換するために、容器本体の奥側の左右の給気バルブに、容器本体の上下方向に伸びるノズルを設け、その周壁には、収納するそれぞれの基板の上下面にパージガスを噴出する噴出孔を設けたものもある（特許文献５参照）。

また、パージガスを噴出する多数の開口が形成された浄化タワーの当該多数の開口から、均一に分布した浄化ガスを噴出する目的で、多孔質材料で構成されたバリアフィルタを設けたもの知られている（特許文献６参照）。

特許第４２０４３０２号公報 特許第４２０１５８３号公報 特許第５２４１６０７号公報 特開２００７−５３３１６６号公報 特許第５５２４０９３号公報 特表２０１３−５１３９５１号公報

前述のように、噴出孔が設けられたノズルを設けることにより、ノズルが無い場合に比べると容器内部の気体をパージガスで置換する時間を短くすることができる。しかし、気体の置換時間を少しでも短くし、効率を上げたいというさらなる要求は常にある。前述のノズルを用いた基板収納容器では、ノズル内に媒体が配置されノズルに到達したパージガスは媒体を通過し、そこから容器内部へパージガスが噴出され置換される。よって、ノズルから容器内部へのスムーズなパージガスの流れが妨げられ、気体の置換効率を下げてしまうという課題があった。

また、前述のように、多孔質材料で構成されたバリアフィルタを浄化タワーに設けた場合には、パージガスの圧力が多数の開口に対して均一にかかるようになり、多数の開口から均一に不活性ガスを放出することは可能である。しかし、バリアフィルタ等の部品が必要となり、部品点数が増え、組立工数が増える。

本発明は、部品点数を増やさずに、容器本体の基板収納空間内の気体をパージガスで効率的に置換し、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することを目的とする。

本発明は、一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し前記上壁の一端部、前記下壁の一端部、及び前記側壁の一端部によって前記容器本体開口部が形成された壁部を備え、前記上壁の内面、前記下壁の内面、前記側壁の内面、及び前記奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体からなり、前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器において、前記通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔と、前記側壁に設けられた容器内部の気体の流れを制御する気体制御部と、前記奥壁の内面から離間された前記下壁に位置し、前記下壁から前記上壁間の所定の高さを有し、前記給気孔から供給された気体を前記容器本体に収納されている基板の方向である基板方向及び前記気体制御部の方向である気体制御部方向に前記気体を流通させる気体噴出制御機構を有することを特徴とする。

また、前記気体噴出制御機構は、側面に開口部を有し中空筒状で前記基板方向及び前記気体制御部方向に気体を噴出する複数の開口を有する管状気体流通部と、前記給気孔と前記管状気体流通部の一端に形成され、気体が流通可能に前記吸気孔と接続する接続部を有し、前記給気孔に供給された気体は、前記接続部を通じて前記管状気体流通部に供給され、その後前記管状気体流通部の前記開口から噴出され、さらに前記容器本体の前記気体制御部に当った後に前記容器本体の奥壁方向でかつ上壁の方向に気体が流通することが好ましい。

さらに、前記気体制御部は、前記容器本体の側壁と奥壁との接続部の湾曲部に設けることが好ましい。

また、前記気体制御部は、前記容器本体の側壁に配置される前記基板を支持するための基板支持板状部の奥側固定部によって気体を制御することが好ましい。

また、前記管状気体流通部の前記開口部は、前記容器本体内に収納された複数の基板の隣り合った基板との間に前記開口部を配置し、隣り合う基板と基板との間の空間へ気体を噴出することが好ましい。

さらに、前記気体噴出制御機構は、前記容器本体内に等間隔に基板を２５枚収納した場合に、前記下壁側から数えて１３枚目と１４枚目の基板との間に前記管状気体流通部の前記開口部の最上段の開口が配置されることが好ましい。

また、本発明は、一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部を備え、前記壁部の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体と、前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能な通気路と、前記通気路に配置されたフィルタと、を有し、前記壁部に配置され、前記フィルタを通して前記容器本体の外部の空間と前記基板収納空間との間で気体が通過可能なフィルタ部と、前記フィルタ部の前記通気路に流入した気体を、前記基板収納空間に供給する気体噴出ノズル部と、前記フィルタ部から前記気体噴出ノズル部へ気体を流通可能に連通する連通部と、を備え、前記気体噴出ノズル部は、前記通気路に連通するノズル部内部空間と前記気体噴出ノズル部の外部空間とを連通する貫通孔と、前記ノズル部内部空間を形成する前記気体噴出ノズル部の内面に形成され、前記ノズル部内部空間における気体の乱流を生じさせる凹凸部と、を有する基板収納容器に関する。

また、前記凹凸部は、前記気体噴出ノズル部の内面において窪んで形成された凹部により構成され、前記凹部の深さは、２．０ｍｍ以上であることが好ましい。また、前記凹凸部は、前記貫通孔に対向する位置関係を有することが好ましい。

また、前記凹凸部が形成されている前記気体噴出ノズル部の部分においては、前記凹凸部が凹部を有する場合には、前記凹部が形成されている前記気体噴出ノズル部の内面に対する前記気体噴出ノズル部の外面の部分には、前記凹部と略一致する形状の凸部が形成され、前記凹凸部が凸部を有する場合には、前記凸部が形成されている前記気体噴出ノズル部の内面に対する前記気体噴出ノズル部の外面の部分には、前記凸部と略一致する形状の凹部が形成されていることが好ましい。
ここで、「略一致する形状」とは、一致する形状を意図して製造した場合であっても、実際には、寸法誤差等により、若干の形状の違いが生ずる場合を含むことを意味する。

さらに、前記基板収納空間は、複数の基板を所定の等間隔で離間させて並列させた状態で収納可能であり、前記貫通孔は、複数形成され、前記基板収納空間に収納された複数の基板のうちの隣接する基板同士の間の空間にそれぞれ対向する位置関係を有することが好ましい。

さらに、前記基板収納空間は、２５枚の基板を所定の等間隔で離間させて並列させた状態で収納可能であり、前記貫通孔は、複数形成され、前記基板収納空間に収納された複数の基板のうちの１枚目の基板から１４枚目の基板までのそれぞれの基板同士の間の空間にそれぞれ対向する位置関係を有することが好ましい。

本発明によれば、部品点数を増やさずに、容器本体の基板収納空間内の気体をパージガスで効率的に置換し、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。

参考形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。 参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２を示す下方斜視図である。 参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６と上壁２３の省略した上方斜視図である。 参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１を示す分解斜視図である。 参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。 参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１近傍の拡大図である。 参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において基板Ｗが収納されている様子を示す断面図である。 参考形態の効果を確かめる試験で用いられた、パターン１の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 参考形態の効果を確かめる試験で用いられた、パターン２の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 参考形態の効果を確かめる試験で用いられた、パターン３の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の実施参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１Ａを示す斜視図である。 本発明の実施参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１Ａを示す断面図である。 本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン１の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン２の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン３の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン４の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。

以下、参考形態による基板収納容器１について、図面を参照しながら説明する。図１は、参考形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。図２は、参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２を示す下方斜視図である。図３は、参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６と上壁２３の省略した上方斜視図である。図４は、参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１を示す分解斜視図である。図５は、参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。図６は、参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１近傍の拡大図である。図７は、参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において基板Ｗが収納されている様子を示す断面図である。

ここで、説明の便宜上、後述の容器本体２から蓋体３へ向かう方向（図１における右上から左下へ向かう方向）を前方向Ｄ１１と定義し、その反対の方向を後方向Ｄ１２と定義し、これらをあわせて前後方向Ｄ１と定義する。また、後述の下壁２４から上壁２３へと向かう方向（図１における上方向）を上方向Ｄ２１と定義し、その反対の方向を下方向Ｄ２２と定義し、これらをあわせて上下方向Ｄ２と定義する。また、後述する第２側壁２６から第１側壁２５へと向かう方向（図１における右下から左上へ向かう方向）を左方向Ｄ３１と定義し、その反対の方向を右方向Ｄ３２と定義し、これらをあわせて左右方向Ｄ３と定義する。主要な図には、これらの方向を示す矢印を図示している。

また、基板収納容器１に収納される基板Ｗ（図１参照）は、円盤状のシリコンウェーハ、ガラスウェーハ、サファイアウェーハ等であり、産業に用いられる薄いものである。参考形態における基板Ｗは、直径３００ｍｍ〜４５０ｍｍのシリコンウェーハである。

図１に示すように、基板収納容器１は、上述のようなシリコンウェーハからなる基板Ｗを収納して、工場内の工程において搬送する工程内容器として用いられたり、陸運手段・空運手段・海運手段等の輸送手段により基板を輸送するための出荷容器として用いられたりするものであり、容器本体２と、蓋体３と、側方基板支持部としての基板支持板状部５と、奥側基板支持部（図示せず）と、蓋体側基板支持部としてのフロントリテーナ（図示せず）とを有している。

容器本体２は、一端部に容器本体開口部２１が形成され、他端部が閉塞された筒状の壁部２０を有する。容器本体２内には基板収納空間２７が形成されている。基板収納空間２７は、壁部２０により取り囲まれて形成されている。壁部２０の部分であって基板収納空間２７を形成している部分には、基板支持板状部５が配置されている。基板収納空間２７には、図１に示すように、複数の基板Ｗを収納可能である。

基板支持板状部５は、基板収納空間２７内において対をなすように壁部２０に設けられている。基板支持板状部５は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されていないときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより、隣接する基板Ｗ同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板Ｗの縁部を支持可能である。基板支持板状部５の奥側には、奥側基板支持部（図示せず）が設けられている。

奥側基板支持部（図示せず）は、基板収納空間２７内において後述するフロントリテーナ（図示せず）と対をなすように壁部２０に設けられている。奥側基板支持部（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより、複数の基板Ｗの縁部の後部を支持可能である。

蓋体３は、容器本体開口部２１を形成する開口周縁部３１（図１等）に対して着脱可能であり、容器本体開口部２１を閉塞可能である。フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３の部分であって蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに基板収納空間２７に対向する部分に設けられている。フロントリテーナ（図示せず）は、基板収納空間２７の内部において奥側基板支持部（図示せず）と対をなすように配置されている。

フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより複数の基板Ｗの縁部の前部を支持可能である。フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、奥側基板支持部（図示せず）と協働して複数の基板Ｗを支持することにより、隣接する基板Ｗ同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板Ｗを保持する。

基板収納容器１は、プラスチック材等の樹脂で構成されており、特に説明が無い場合には、その材料の樹脂としては、たとえば、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリブチルテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等が上げられる。これらの成形材料の樹脂には、導電性を付与する場合には、カーボン繊維、カーボンパウダー、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等の導電性物質が選択的に添加される。また、剛性を上げるためにガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。

以下、各部について、詳細に説明する。
図１等に示すように、容器本体２の壁部２０は、奥壁２２と上壁２３と下壁２４と第１側壁２５と第２側壁２６とを有する。奥壁２２、上壁２３、下壁２４、第１側壁２５、及び第２側壁２６は、上述した材料により構成されており、一体成形されて構成されている。

第１側壁２５と第２側壁２６とは対向しており、上壁２３と下壁２４とは対向している。上壁２３の後端、下壁２４の後端、第１側壁２５の後端、及び第２側壁２６の後端は、全て奥壁２２に接続されている。上壁２３の前端、下壁２４の前端、第１側壁２５の前端、及び第２側壁２６の前端は、奥壁２２に対向する位置関係を有し、略長方形状をした容器本体開口部２１を形成する開口周縁部３１を構成する。

開口周縁部３１は、容器本体２の一端部に設けられており、奥壁２２は、容器本体２の他端部に位置している。壁部２０の外面により形成される容器本体２の外形は箱状である。壁部２０の内面、即ち、奥壁２２の内面、上壁２３の内面、下壁２４の内面、第１側壁２５の内面、及び第２側壁２６の内面は、これらによって取り囲まれた基板収納空間２７を形成している。開口周縁部３１に形成された容器本体開口部２１は、壁部２０により取り囲まれて容器本体２の内部に形成された基板収納空間２７に連通している。基板収納空間２７には、最大で２５枚の基板Ｗを収納可能である。

第１側壁２５の後端、及び第２側壁２６の後端の部分であって、奥壁２２に接続される部分の近傍には、図５に示すように、湾曲してなめらかに奥壁２２に接続された形状を有する第１側壁湾曲部２２５及び第２側壁湾曲部２２６が形成されている。

図３や図６等に示すように第１側壁２５内側の面、及び第２側壁２６の内側の面であって第１側壁湾曲部２２５及び第２側壁湾曲部２２６の部分には気体の流れを制御する気体制御部１５１が形成されている。参考形態では第１側壁２５内側の面、及び第２側壁２６の内側の面に取り付けられる基板支持板状部５の後端に形成される奥側固定部５１が気体制御部１５１として構成される。

図１に示すように、上壁２３及び下壁２４の部分であって、開口周縁部３１の近傍の部分には、基板収納空間２７の外方へ向かって窪んだラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂが形成されている。ラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂは、上壁２３及び下壁２４の左右両端部近傍に１つずつ、計４つ形成されている。

図１に示すように、上壁２３の外面においては、リブ２８が、上壁２３と一体成形されて設けられている。リブ２８は、容器本体の剛性を高める。

また、上壁２３の中央部には、トップフランジ２９が固定される。トップフランジ２９は、ＡＭＨＳ（自動ウェーハ搬送システム）、ＰＧＶ（ウェーハ基板搬送台車）等において基板収納容器１を吊り下げる際に、基板収納容器１において掛けられて吊り下げられる部分となる部材である。

図１及び図２に示すように、下壁２４の四隅には、通気路として、２種類の貫通孔である給気孔４５と排気孔４６が形成されている。参考形態においては、下壁２４の前方の２箇所の貫通孔は、容器本体２内部の気体を排出するための排気孔４６であり、後方の２箇所の貫通孔は、容器内部に気体を給気するための給気孔４５である。給気孔４５と排気孔４６の貫通孔には、それぞれ給気用フィルタ部８０と排気用フィルタ部８１が配置されている。従って、給気用フィルタ部８０及び排気用フィルタ部８１の内部の気体の流路は、基板収納空間２７と容器本体２の外部の空間とを連通可能な通気路の一部を構成する。また、給気用フィルタ部８０と排気用フィルタ部８１とは、壁部２０に配置されており、給気用フィルタ部８０と排気用フィルタ部８１とにおいては、フィルタ８３を通して容器本体２の外部の空間と基板収納空間２７との間で気体が通過可能である。

図４に示すように給気用フィルタ部８０は、フィルタ部ハウジングとしてのハウジング８２と、フィルタ８３と、逆止弁８４とを有している。フィルタ８３と逆止弁８４は、ハウジング８２の部分に固定されている。フィルタ８３は、通気路に配置されており、逆止弁８４よりも基板収納空間２７側に配置されている。給気用フィルタ部８０は、逆止弁８４によりフィルタ８３を通して容器本体２の外部の空間から基板収納空間２７へのみ気体を通過可能である。その際、フィルタ８３は、容器本体２の外部空間からの気体に含まれるパーティクル等が通過することを阻止する。

また、排気用フィルタ部８１は、給気用フィルタ部８０と同様な構成を有しているが、逆止弁の機能が給気用の逆止弁８４の機能とは異なり、基板収納空間２７から容器本体２の外部の空間へのみ気体を通過可能である。

図３および図５に示すように、容器本体２の基板収納空間２７の奥壁２２の内面の近傍には、気体噴出制御機構１０１が２つ対向して設けられている。気体噴出制御機構１０１としては、上述した基板収納容器１の樹脂以外にも、ポリエチレン、ポリプロピレン等も用いることができる。

これらの気体噴出制御機構１０１は、給気孔４５の上部に配置され、気体噴出制御機構取付部１５０に取り付けられている。図４に示すように、気体噴出制御機構１０１は、給気用フィルタ部８０の内部の通気路に流入した気体を、基板収納空間２７に供給する気体噴出ノズル部としての、複数の開口を有する管状気体流通部１１０と、給気用フィルタ部８０と管状気体流通部１１０を接続し、給気用フィルタ部８０から気体噴出ノズル部としての管状気体流通部１１０へ気体を流通可能に連通するための接続部１２０と、から構成されている。以下、管状気体流通部１１０から基板Ｗへ向う方向を基板方向、管状気体流通部１１０から基板支持板状部５の気体制御部１５１へ向う方向を気体制御部方向と定義する。

管状気体流通部１１０は、基板方向開口部１３０と、気体制御部方向開口部１４０とを有している。図６に示すように基板方向開口部１３０は、容器本体２に収納される基板Ｗの中央部に向けられており、気体制御部方向開口部１４０は容器本体２の側壁に設けられた気体制御部１５１に向けられている。管状気体流通部１１０の内部は中空である。基板方向開口部１３０と、気体制御部方向開口部１４０から噴出する気体の流量が均一になるように、この基板方向開口部１３０と、気体制御部方向開口部１４０の大きさ、配置は適宜設計可能に構成されている。参考形態では、基板収納容器１において上下方向Ｄ２に収納する複数の基板Ｗの間の基板間空間２００に噴出するように開口が配置されている。

また、図７等に示すように管状気体流通部１１０は、下壁２４と上壁２３との間において、所定の高さを有している。参考形態では、容器本体２に収納される基板Ｗの１３枚目と１４枚目の間に最上段の開口を配置可能な高さを、管状気体流通部１１０は有している。

図１等に示すように、蓋体３は、容器本体２の開口周縁部３１の形状と略一致する略長方形状を有している。蓋体３は容器本体２の開口周縁部３１に対して着脱可能であり、開口周縁部３１に蓋体３が装着されることにより、蓋体３は、容器本体開口部２１を閉塞可能である。蓋体３の内面（図１に示す蓋体３の裏側の面）であって、蓋体３が容器本体開口部２１を閉塞しているときの開口周縁部３１のすぐ後方向Ｄ１２の位置に形成された段差の部分の面（シール面３０）に対向する面には、環状のシール部材４が取り付けられている。シール部材４は、弾性変形可能なポリエステル系、ポリオレフィン系など各種熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム製、シリコンゴム製等により構成されている。シール部材４は、蓋体３の外周縁部を一周するように配置されている。

蓋体３が開口周縁部３１に装着されたときに、シール部材４は、シール面３０と蓋体３の内面とにより挟まれて弾性変形し、蓋体３は、容器本体開口部２１を密閉した状態で閉塞する。開口周縁部３１から蓋体３が取り外されることにより、容器本体２内の基板収納空間２７に対して、基板Ｗを出し入れ可能となる。

蓋体３においては、ラッチ機構が設けられている。ラッチ機構は、蓋体３の左右両端部近傍に設けられており、図１に示すように、蓋体３の上辺から上方向Ｄ２１へ突出可能な２つの上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂと、蓋体３の下辺から下方向Ｄ２２へ突出可能な２つの下側ラッチ部（図示せず）と、を備えている。２つの上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂは、蓋体３の上辺の左右両端近傍に配置されており、２つの下側ラッチ部は、蓋体３の下辺の左右両端近傍に配置されている。

蓋体３の外面においては操作部３３が設けられている。操作部３３を蓋体３の前側から操作することにより、上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂ、下側ラッチ部（図示せず）を蓋体３の上辺、下辺から突出させることができ、また、上辺、下辺から突出させない状態とすることができる。上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂが蓋体３の上辺から上方向Ｄ２１へ突出して、容器本体２のラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂに係合し、且つ、下側ラッチ部（図示せず）が蓋体３の下辺から下方向Ｄ２２へ突出して、容器本体２のラッチ係合凹部４１Ａ、４１Ｂに係合することにより、蓋体３は、容器本体２の開口周縁部３１に固定される。

蓋体３の内側においては、基板収納空間２７の外方へ窪んだ凹部（図示せず）が形成されている。凹部（図示せず）及び凹部の外側の蓋体３の部分には、フロントリテーナ（図示せず）が固定されて設けられている。

フロントリテーナ（図示せず）は、フロントリテーナ基板受け部（図示せず）を有している。フロントリテーナ基板受け部（図示せず）は、左右方向Ｄ３に所定の間隔で離間して対をなすようにして２つずつ配置されている。このように対をなすようにして２つずつ配置されたフロントリテーナ基板受け部は、上下方向Ｄ２に２５対並列した状態で設けられている。基板収納空間２７内に基板Ｗが収納され、蓋体３が閉じられることにより、フロントリテーナ基板受け部は、基板Ｗの縁部の端縁を挟持して支持する。

上述のような基板収納容器１において、気体噴出制御機構１０１による気体の置換は、以下のとおりに行われる。

工場内の工程において基板収納容器１が工程内容器として用いられているときには、容器本体２において下壁２４は、下部に位置し上壁２３は上部に位置している。この基板収納容器１へのガスパージの方法としては、蓋体３で容器本体２の容器本体開口部２１を塞いで行う場合と、基板収納容器１から蓋体３を外した状態で行う場合の２通りがある。以下、蓋体３で容器本体２を塞いだ状態での説明を行う。

容器本体２が蓋体３によりその容器本体開口部２１が閉じられた状態で、容器本体２の下壁２４の給気孔４５に設けられた給気用フィルタ部８０にパージガスが供給される。給気用フィルタ部８０内の逆止弁８４は、容器本体２の外部から容器本体２内部の基板収納空間２７へのみ気体が通過でき、その逆の向きには気体は通過できない。よって、給気用フィルタ部８０の入り口に供給されたパージガスは、逆止弁８４、フィルタ８３を通過する。

給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、接続部１２０を通り管状気体流通部１１０に入る。管状気体流通部１１０に入ったパージガスは、そのパージガスの圧力で上方Ｄ２１に上昇し、管状気体流通部上面１１１にぶつかり、管状気体流通部１１０の内部圧力が高まる。その結果、管状気体流通部１１０の側部に設けられた基板方向開口部１３０、気体制御部方向開口部１４０から、パージガスが噴出される。

参考形態では、上述の管状気体流通部１１０を２セット設けている。それぞれの管状気体流通部１１０の基板方向開口部１３０から出たパージガスは、図６の矢印で示すように、それぞれ容器本体２に収納される基板Ｗの中央部に噴出される。すると、これらのパージガスは、基板Ｗの中央部近傍でぶつかり合い、容器本体開口部２１に向けて、その向きを変える。つまり、あたかも奥壁２２の左右方向Ｄ３の中央部から容器本体開口部２１に向けて、パージガスが噴出されている状態となる。その後、容器本体２の下壁２４の前部に配置され排気孔４６に設けられた排気用フィルタ部８１から、容器本体２の内部の気体が外部に放出される。

同様にそれぞれの管状気体流通部１１０の気体制御部方向開口部１４０から出たパージガスは、図６の矢印で示したように、それぞれ第１側壁湾曲部２２５及び第２側壁湾曲部２２６の内側に配置された気体制御部１５１に向って噴出される。すると、これらのパージガスの一部は、それぞれ気体制御部１５１で反射され、奥壁２２と上壁２３との接続部分の方向に向けて、その向きを変える。その後、奥壁２２でかつ上壁２３近傍に溜まったパージガスが、後から来るパージガスに押し出される格好で容器本体開口部２１の方向へ流れる。容器本体開口部２１近傍のパージガスは、容器本体２の下壁２４の前部に配置された排気孔４６に設けられた排気用フィルタ部８１から、容器本体２の内部の気体が外部に放出される。
このように所定の時間で、給気用フィルタ部８０にパージガスを供給し、排気用フィルタ部８１から気体を放出させることにより、基板収納容器１のガスパージを行う。

なお、基板収納容器１から蓋体３を外した状態でガスパージを行った場合には、排気用フィルタ部８１から外部に放出される気体の量が少なくなり、容器本体開口部から放出される気体の量が多くなるだけで、ガスパージそのものは同様に行われる。この場合には、ガスパージ終了後に、速やかに蓋体３を容器本体２に取り付ける必要がある。また、参考形態においては、管状気体流通部が２つ存在していたが、これに限られない。例えば、管状気体流通部を１つとしても良い。その際、第１側壁、第２側壁それぞれの気体制御部に向けてパージガスが流れるようにするために、管状気体流通部に新たな開口を設けて気体の流れを調整する。

次に上述の基板収納空間２７の置換状況の比較を行う試験を行った。試験は参考形態における気体噴出制御機構１０１を取り外し、接続部１２０によって給気用フィルタ部８０の中心からオフセットした状態で接続部開口からパージガスを噴出する構成としたものをパターン１とした。また、気体噴出制御機構１０１の基本形状は同じとして、管状気体流通部１１０の全長を、基板収納空間２７に収納された基板Ｗ２５枚の全ての基板間に開口を配置可能な長さとしたものをパターン２とした。また、参考形態における気体噴出制御機構１０１をパターン３として試験を行った。

試験では基板収納空間２７に収納された２５枚の基板のうち、１枚目、１３枚目、２５枚目の基板中央に湿度センサーを設置し、そこへ工業用圧縮窒素を毎分５０リットルを供給し、湿度低下状態を確認する。なお、今回の試験では容器本体２から蓋体３を取り外した状態で２分間の窒素パージを行った。本来であれば、窒素濃度を測定すべきであるが、窒素ガス濃度を測定する代わりに、窒素ガスが絶乾状態であることを利用し、窒素ガスの置換の状態を湿度の変化として測定した。初期状態は、試験環境の空気の湿度の値が縦軸に現われている。窒素ガス濃度が高い状態とは、本試験では湿度が低い状態である。

図８にパターン１の、図９にパターン２の、図１０にパターン３の試験結果を示す。図８から図９に示すように、パターン１では基板１枚目における置換効率が悪く、パターン２では基板１３枚目、２５枚目における置換効率が悪い。パターン１では、接続部開口１１２から噴出されたパージガスが上壁２３の方向に立ち上がってしまい容器下壁近傍にはパージガスが流れにくく、置換が行われにくい結果となり、パターン２では管状気体流通部１１０の全長が長く、内部圧力が上がらない為、基板収納空間２７へ噴出されるパージガスにバラつきが発生し、均一な置換が行われていない結果となった。

これに対し、図１０に示すように、パターン３では、いずれの測定箇所においても十分な置換が行われており、十分な湿度低下が見られた。これらの結果から管状気体流通部１１０を設け、管状気体流通部１１０の全長を下壁２４から上壁２３までの間の所定の高さとして、下から１枚目から１４枚目までの基板Ｗ間に開口を設けてパージを行うことで、効率よく置換されることが分かった。また、基板Ｗの下から１枚目と下壁２４との間には、開口が設けられていないが、基板Ｗの下から１枚目と２枚目の間の開口からのパージガスにより置換されている。

上記構成の参考形態に係る基板収納容器１によれば、以下のような効果を得ることができる。

上述のように基板収納容器１は、一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し上壁の一端部、下壁の一端部、及び側壁の一端部によって容器本体開口部が形成された壁部を備え、上壁の内面、下壁の内面、側壁の内面、及び奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、容器本体開口部に対して着脱可能であり、容器本体開口部を閉塞可能な蓋体からなり、基板収納空間と容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器において、通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔と、側壁に設けられた容器内部の気体の流れを制御する気体制御部１５１と、奥壁の内面から離間された下壁に位置し、下壁から上壁間の所定の高さを有し、給気孔から供給された気体を容器本体に収納されている基板方向及び気体制御部方向に気体を流通させる気体噴出制御機構１０１を有する。

さらに、気体噴出制御機構は、側面に開口部を有し中空筒状で基板方向及び気体制御部方向に気体を噴出する複数の開口を有する管状気体流通部１１０と、給気孔４５と管状気体流通部の一端に形成され、気体が流通可能に給気孔と接続する接続部１２０を有し、給気孔に供給された気体は、接続部を通じて管状気体流通部に供給され、その後管状気体流通部の開口から噴出され、さらに容器本体の気体制御部に当った後に容器本体の奥壁２２方向でかつ上壁２３の方向に気体が流通する構成とした。

特に、気体制御部を容器本体側壁と奥壁との接続部の湾曲部２２５、２２６に設ける構成とした。

さらに、気体制御部が容器本体の側壁に配置される基板を支持するための基板支持状板部の奥側固定部５１である構成とした。

特に、管状気体流通部の開口部は、容器本体内に収納された複数の基板の隣り合った基板との間に開口部を配置し、隣り合う基板と基板との間の空間へ気体を噴出する構成とした。

特に、容器本体内に等間隔に基板を２５枚収納した場合に、下壁側から数えて１３枚目と１４枚目の基板との間に管状気体流通部の開口部の最上段の開口が配置される構成とした。

この構成により、給気用フィルタ部に供給されたパージガスは、管状気体流通部を通過する際に管状気体流通部の上面にぶつかり圧力が高められた状態で容器本体に収納されている基板Ｗの中央部に一旦噴出され、その後、基板Ｗの中央部近傍で交わり合い、容器本体開口部側へ向きを変えることで、あたかも奥壁の左右方向の中央部にパージガスが供給されたのと同じ状態となる。さらに、側壁の気体制御部に向けてもパージガスが噴出される。気体制御部に向け噴出されたパージガスは気体制御部で反射され、奥壁でかつ上壁の方向に向けて、その向きを変える。その後、押し出される形で容器本体開口部へ流れる。つまり、パージガスは、容器本体の基板収納空間内で滞留することなく、給気用フィルタ部から排気用フィルタ部あるいは容器本体開口部に流れ、容器内部の気体が外部に放出され置換が行われる。さらに管状気体流通部の開口や流体制御部を適宜設計することで、容器内部を流れるガスパージの気体の流量も、容器の上下方向において、均一にすることができる。
よって、容器本体の基板収納空間内の気体の置換を効率的に行い、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。このため、半導体の処理工程においてシリコンウェーハがパージガスにさらされている割合を長くし、しかも均一な気体置換が行えるため、シリコンウェーハ上に作製される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。さらに、短時間で効率よく気体置換を行うことができるので、プロセス時間を短縮させ、コストダウンにも寄与する。

次に、本発明の実施形態による基板収納容器について図１１〜図１２を参照しながら説明する。
図１１は、本発明の実施参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１Ａを示す斜視図である。図１２は、本発明の実施参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１Ａを示す断面図である。

本実施形態による基板収納容器においては、気体噴出制御機構１０１Ａ、接続部１２０Ａの構成が、前述の参考形態による基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１、接続部１２０の構成とは異なる。これ以外の構成については、参考形態による基板収納容器１の構成と同様であるため、参考形態における各構成と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略する。

基板収納容器は、気体噴出制御機構１０１Ａと接続部１２０Ａとを２つずつ備えている。２つの気体噴出制御機構１０１Ａは、左右対称形状を有しており、また、２つの接続部１２０Ａは、同一形状を有している。このため、一方の気体噴出制御機構１０１Ａ、接続部１２０Ａのみについて説明し、他方の気体噴出制御機構１０１Ａ、接続部１２０Ａについては、説明を省略する。

図１１に示すように、接続部１２０Ａの上端部には、係止部１２１Ａと、フック部１２２Ａとが設けられている。図１２に示すように、係止部１２１Ａは、気体噴出制御機構１０１の半径方向外方へフック部１２２Ａから離間するように延び、上方向Ｄ２１へ延び、更に、気体噴出制御機構１０１の半径方向外方へフック部１２２Ａから離間するように延びている。

気体噴出制御機構１０１Ａは、給気用フィルタ部８０に流入した気体としてのパージガス等を、基板収納空間２７に供給する。具体的には、気体噴出制御機構１０１Ａは、図１１〜図１２に示すように、上端部が閉塞され、下端部が開口している略円錐形状の管状気体流通部本体１１０Ａを有している。管状気体流通部本体１１０Ａの内径の最大値（管状気体流通部本体１１０Ａの下端部の内径）は、１４ｍｍ程度であり、管状気体流通部本体１１０Ａの内径の最小値（管状気体流通部本体１１０Ａの上端部の内径）は、９ｍｍ程度である。管状気体流通部本体１１０Ａの内部空間は、給気用フィルタ部８０の通気路に連通する。

図１２に示すように、気体噴出制御機構１０１Ａには、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａと、基板方向開口部１３０Ａ、及び、気体制御部方向開口部１４０Ａと、が形成されている。
湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａは、管状気体流通部本体１１０Ａの内面に形成された、基板Ｗの中央部から離間する方向へ窪んだ、略長方形状の凹部により構成されている。湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａは、気体噴出制御機構１０１Ａの上端部近傍の位置から下端部近傍の位置に至るまで、上下方向Ｄ２に一列で１３個形成されている。各湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａの上下方向Ｄ２における高さは、全て同一であり４．５ｍｍ程度である。管状気体流通部本体１１０Ａの周方向における湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａの長さは、１番上に位置する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａから１番下に位置する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａに近づくにつれて、徐々に長くなり、最小で３ｍｍ程度であり、最大で７ｍｍ程度である。湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａの窪みの深さは、それぞれ２．０ｍｍである。

湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａが形成されていない管状気体流通部本体１１０Ａの内面の部分は、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａに対して相対的に凸状を有しており、この部分と湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａとにより凹凸部が構成される。凹凸部は、管状気体流通部本体１１０Ａの内部空間における気体の乱流を生じさせる。奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａについても同様である。

奥壁側方向内壁凹部１１４Ａは、気体制御部１５１（図６参照）から離間する方向へ窪んだ、略長方形状の凹部により構成されている。奥壁側方向内壁凹部１１４Ａは、気体噴出制御機構１０１Ａの上端部近傍の位置から下端部近傍の位置に至るまで、上下方向Ｄ２に一列で１３個形成されている。奥壁側方向内壁凹部１１４Ａの寸法は、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａの寸法と同様である。即ち、各奥壁側方向内壁凹部１１４Ａの上下方向Ｄ２における高さは、全て同一であり４．５ｍｍ程度である。管状気体流通部本体１１０Ａの周方向における奥壁側方向内壁凹部１１４Ａの長さは、１番上に位置する奥壁側方向内壁凹部１１４Ａから１番下に位置する奥壁側方向内壁凹部１１４Ａに近づくにつれて、徐々に長くなり、最小で３ｍｍ程度であり、最大で７ｍｍ程度である。奥壁側方向内壁凹部１１４Ａの窪みの深さは、それぞれ２．０ｍｍである。

気体制御部方向内壁凹部１１５Ａは、気体制御部１５１に接近する方向へ窪んだ、略長方形状の凹部により構成されている。気体制御部方向内壁凹部１１５Ａは、気体噴出制御機構１０１Ａの下端部近傍の位置から、上下方向Ｄ２において、下から６番目の奥壁側方向内壁凹部１１４Ａと同一の位置に至るまで、上下方向Ｄ２に一列で６個形成されている。従って、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａは、気体制御部１５１に対して接近／離間する方向において、下から１番目〜下から６番目の奥壁側方向内壁凹部１１４Ａと対向する位置関係を有している。

気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの寸法は、下から１番目〜下から６番目の奥壁側方向内壁凹部１１４Ａの寸法と同様である。即ち、各気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの上下方向Ｄ２における高さは、全て同一であり４．５ｍｍ程度である。管状気体流通部本体１１０Ａの周方向における気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの長さは、１番上に位置する気体制御部方向内壁凹部１１５Ａから１番下に位置する気体制御部方向内壁凹部１１５Ａに近づくにつれて、徐々に長くなり、最小で５．７ｍｍ程度であり、最大で７ｍｍ程度である。気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの窪みの深さは、それぞれ２．０ｍｍである。

基板方向開口部１３０Ａ及び気体制御部方向開口部１４０Ａは、気体噴出制御機構１０１Ａの内部と外部とを連通する貫通孔により構成されている。基板方向開口部１３０Ａは、気体噴出制御機構１０１Ａの上端部近傍の位置から下端部近傍の位置に至るまで、上下方向Ｄ２に一列で１３個形成されている。基板方向開口部１３０Ａは、全て長方形状の開口を有しており、１３個の基板方向開口部１３０Ａは、上下方向Ｄ２に直交する方向であって基板Ｗの中央部へ接近／離間する方向において、１３個の湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａと、それぞれ一対一対応で対向している。従って、基板方向開口部１３０Ａは、上下方向Ｄ２に直交する方向であって基板Ｗの中央部へ接近／離間する方向において、基板Ｗの中央部へ向って開口している。

各湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａと対向する位置関係を有する各基板方向開口部１３０Ａは、それぞれ各湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａと同一の寸法を有している。即ち、各基板方向開口部１３０Ａの上下方向Ｄ２における高さは、全て同一であり４．５ｍｍ程度である。気体噴出制御機構１０１Ａの周方向における各基板方向開口部１３０Ａの長さは、１番上に位置する基板方向開口部１３０Ａから１番下に位置する基板方向開口部１３０Ａに近づくにつれて、徐々に長くなり、最小で３ｍｍ程度であり、最大で７ｍｍ程度である。

基板方向開口部１３０Ａは、それぞれ、基板収納空間２７に収納された複数の基板Ｗのうちの下から１枚目の基板Ｗから、下から１４枚目の基板までの、それぞれの基板同士の間の空間にそれぞれ対向する位置関係を有する。具体的には、１番下に位置する基板方向開口部１３０Ａは、下から１枚目の基板Ｗと下から２枚目の基板Ｗとの間の空間に対向している。下から２番目に位置する基板方向開口部１３０Ａは、下から２枚目の基板Ｗと下から３枚目の基板Ｗとの間の空間に対向している。このようにして、各基板方向開口部１３０Ａは、上下方向Ｄ２に隣接して支持されている２枚の基板Ｗの間の空間に対向しており、下から１３番目に位置する基板方向開口部１３０Ａは、下から１３枚目の基板Ｗと下から１４枚目の基板Ｗとの間の空間に対向している。

従って、１番下に位置する１枚目の基板Ｗと下壁２４との間の空間に対向する基板方向開口部１３０Ａは、形成されていないが、他の位置に形成されている基板方向開口部１３０Ａや気体制御部方向開口部１４０Ａから基板収納空間２７へ流入するパージガスの巻き込みや、接続部１２０Ａと下壁２４との間からのパージガスの漏れにより、１番下に位置する１枚目の基板Ｗと下壁２４との間の空間においても、パージガスへの置換が行われる。

気体制御部方向開口部１４０Ａは、気体噴出制御機構１０１Ａの上端部近傍の位置から、上下方向Ｄ２において、上から７番目の奥壁側方向内壁凹部１１４Ａと同一の位置に至るまで、上下方向Ｄ２に一列で７個形成されている。気体制御部方向開口部１４０Ａは、全て長方形状の開口を有しており、７個の気体制御部方向開口部１４０Ａは、上下方向Ｄ２に直交する方向であって気体制御部１５１に対して接近／離間する方向において、上から１番目〜７番目の奥壁側方向内壁凹部１１４Ａと、それぞれ一対一対応で対向している。従って、気体制御部方向開口部１４０Ａは、上下方向Ｄ２に直交する方向であって気体制御部１５１に対して接近／離間する方向において、気体制御部１５１へ向って開口している。

各奥壁側方向内壁凹部１１４Ａと対向する位置関係を有する各気体制御部方向開口部１４０Ａは、それぞれ各奥壁側方向内壁凹部１１４Ａと同一の寸法を有している。即ち、各気体制御部方向開口部１４０Ａの上下方向Ｄ２における高さは、全て同一であり４．５ｍｍ程度である。気体噴出制御機構１０１Ａの周方向における各気体制御部方向開口部１４０Ａの長さは、１番上に位置する気体制御部方向開口部１４０Ａから１番下に位置する気体制御部方向開口部１４０Ａに近づくにつれて、徐々に長くなり、最小で３ｍｍ程度であり、最大で７ｍｍ程度である。

凹凸部を構成する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａが形成されている管状気体流通部本体１１０Ａの内面に対する外面の部分においては、湾曲部側方向凸部１１６Ａ、奥壁側方向凸部１１７Ａ、及び、気体制御部方向凸部１１８Ａが形成されている。

湾曲部側方向凸部１１６Ａは、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａが形成されている管状気体流通部本体１１０Ａの内面に対する管状気体流通部本体１１０Ａの外面の部分に形成されており、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａと略一致する形状を有する。また、奥壁側方向凸部１１７Ａは、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａが形成されている管状気体流通部本体１１０Ａの内面に対する管状気体流通部本体１１０Ａの外面の部分に形成されており、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａと略一致する形状を有する。また、気体制御部方向凸部１１８Ａは、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａが形成されている管状気体流通部本体１１０Ａの内面に対する管状気体流通部本体１１０Ａの外面の部分に形成されており、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａと略一致する形状を有する。

ここで、「略一致する形状」とは、完全に一致する形状のみならず、一致する形状を意図して製造した場合に、結果として、寸法誤差等により、若干の形状の違いが生ずる場合を含むことや、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａが形成されていても、管状気体流通部本体１１０Ａの半径方向の厚さがほとんど変化せず、成形時のいわゆるヒケが発生しない程度に、湾曲部側方向凸部１１６Ａ、奥壁側方向凸部１１７Ａ、及び、気体制御部方向凸部１１８Ａが形成されていることを意味する。

気体噴出制御機構１０１Ａの下端部は、被係止部１０２、１０３を有している。被係止部１０３は、気体噴出制御機構１０１Ａの下端部から、気体噴出制御機構１０１Ａの半径方向外方（図１２における左方向）へ突出している。被係止部１０２は、気体噴出制御機構１０１Ａの下端部から、階段状に下方向Ｄ２２へ一段下がり、気体噴出制御機構１０１Ａの半径方向外方（図１２における右方向）へ突出している。気体噴出制御機構１０１Ａの半径方向外方（図１２における右方向）へ突出している被係止部１０２の部分には、貫通孔が形成されている。被係止部１０２の貫通孔に係止部１２１Ａが挿通され、被係止部１０３がフック部１２２Ａに掛けられることにより、気体噴出制御機構１０１Ａの下端部が、接続部１２０Ａの上端部に固定される。

次に上述の基板収納空間２７の置換状況の比較を行う試験を行った。試験では、本実施形態における気体噴出制御機構１０１Ａを用いたものをパターン４（図１３）とした。また、本実施形態における気体噴出制御機構１０１Ａにおいて、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａが形成されていない構成とし、これ以外の構成は、本実施形態における気体噴出制御機構１０１Ａと同一の構成としたものをパターン５（図１４）とした。

また、本実施形態における気体噴出制御機構１０１Ａにおいて、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの深さをそれぞれ１ｍｍとし、これ以外の構成は、本実施形態における気体噴出制御機構１０１Ａと同一の構成としたものをパターン６（図１５）とした。また、本実施形態における気体噴出制御機構１０１Ａについて上下方向Ｄ２における高さを更に高くして、基板方向開口部１３０Ａ、気体制御部方向開口部１４０Ａ、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの数をそれぞれ１２個ずつ増やしたものをパターン７（図１６）とした。

従って、パターン７においては、基板方向開口部１３０Ａは、それぞれ、基板収納空間２７に収納された複数の基板Ｗのうちの下から１枚目の基板Ｗから１番上に位置する基板Ｗまでの、それぞれの基板同士の間の空間と、１番上に位置する基板Ｗと上壁２３との間の空間と、にそれぞれ対向する位置関係を有する。

試験では基板収納空間２７に収納された２５枚の基板のうち、１枚目、７枚目、１３枚目、２５枚目の基板中央部に湿度センサーを設置した。そして基板収納空間２７へ工業用圧縮窒素を毎分５０リットルで供給し、湿度低下状態を確認した。今回の試験では容器本体２から蓋体３を取り外した状態で２分間の窒素パージを行った。本来であれば、窒素濃度を測定すべきであるが、窒素ガス濃度を測定する代わりに、窒素ガスが絶乾状態であることを利用し、窒素ガスの置換の状態を湿度の変化として測定した。初期状態は、試験環境における空気の湿度の値が縦軸に現われている。窒素ガス濃度が高い状態とは、本試験では、湿度が低い状態である。

試験結果は、図１３〜図１６に示すとおりである。図１３は、本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン４の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。図１４は、本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン５の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。図１５は、本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン６の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。図１６は、本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン７の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。

図１３に示すように、パターン４では、１枚目、７枚目、１３枚目、２５枚目のいずれの基板の位置においても、湿度の値は、初期状態に対して大きく低下しており、基板収納空間２７のいずれの位置においても、窒素ガス濃度が高い状態になることが分かる。即ち、窒素パージが基板収納空間２７のいずれの位置においても十分に行われていることが分かる。

これに対して、パターン５では、図１４に示すように、７枚目の基板の位置において、ほとんど湿度の値が低下しておらず、窒素ガス濃度が高い状態にならないことが分かる。また、１枚目の基板の位置においては、湿度の値が安定しておらず、従って、窒素ガス濃度が安定しないことが分かる。

また、パターン６では、図１５に示すように、１、１３、２５枚目の基板の位置においては、湿度の値が安定して低下しており、従って、窒素ガス濃度が安定して高い状態になっていることが分かるが、７枚目の基板の位置においては、ほとんど湿度の値が低下しておらず、窒素ガス濃度が高い状態にならないことが分かる。

また、パターン７では、７枚目及び１３枚目の基板の位置において、ほとんど湿度の値が低下しておらず、窒素ガス濃度が高い状態にならないことが分かる。また、７枚目の基板の位置においては、湿度の値が安定しておらず、従って、窒素ガス濃度が安定しないことが分かる。

上記構成の実施形態に係る基板収納容器１によれば、以下のような効果を得ることができる。

上述のように基板収納容器１は、一端部に容器本体開口部２１が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部２０を備え、壁部の内面によって、複数の基板を収納可能であり容器本体開口部に連通する基板収納空間２７が形成された容器本体２と、容器本体開口部に対して着脱可能であり、容器本体開口部を閉塞可能な蓋体３と、基板収納空間と容器本体の外部の空間とを連通可能な通気路と、通気路に配置されたフィルタ８３と、を有し、壁部に配置され、フィルタを通して容器本体の外部の空間と基板収納空間との間で気体が通過可能なフィルタ部と、フィルタ部の通気路に流入した気体を、基板収納空間に供給する気体噴出ノズル部としての気体噴出制御機構１０１Ａと、フィルタ部から気体噴出ノズル部へ気体を流通可能に連通する連通部と、を備える。気体噴出ノズル部としての気体噴出制御機構１０１Ａは、通気路に連通するノズル部内部空間と気体噴出ノズル部の外部空間とを連通する貫通孔（基板方向開口部１３０Ａ及び気体制御部方向開口部１４０Ａ）と、ノズル部内部空間を形成する気体噴出ノズル部の内面に形成され、ノズル部内部空間における気体の乱流を生じさせる凹凸部（湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａ）と、を有する。

この構成により、凹凸部を構成する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａが、ノズル部内部空間である管状気体流通部本体１１０Ａの内部空間における気体の乱流を生じさせることができる。これにより、パージガスが管状気体流通部本体１１０Ａの先端に向って強く流れることを阻害して流れを弱めることができる。この結果、管状気体流通部本体１１０Ａの上端部近傍、下端部近傍に関わらず、いずれの基板方向開口部１３０Ａ及び気体制御部方向開口部１４０Ａからも、均一にパージガスを基板収納空間２７へ噴射することができる。

また、多孔質材料で構成されたバリアフィルタ等の部品を必要としない構成とすることができ、このため、部品点数が増えることを抑え、組立工数が増えることを抑えることができる。更に、多孔質材料で構成されたバリアフィルタ等の部品を必要とする構成の場合には、多孔質材料による圧力損失が生じるが、このような多孔質材料で構成されたバリアフィルタを用いないため、圧力損失の低下を抑えることができる。この結果、パージガスを、基板方向開口部１３０Ａ及び気体制御部方向開口部１４０Ａから勢い良く基板収納空間２７へ噴出できるため、ガスパージをより短い時間で行うことができる。

また、凹凸部は、気体噴出ノズル部の内面において窪んで形成された凹部（湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａ）により構成される。凹部の深さは、２．０ｍｍ以上である。

凹部の深さが２．０ｍｍ未満では、パージガスの乱流を十分に生じさせることができず、管状気体流通部本体１１０Ａの下端部近傍に位置する基板方向開口部１３０Ａからのパージガスの噴出量が少なくなる。このため、ガスパージの効率が低下する。しかし、上記構成により、凹凸部を構成する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの深さは、２．０ｍｍ以上であるため、パージガスの乱流を十分に生じさせることができ、管状気体流通部本体１１０Ａの下端部近傍の位置する基板方向開口部１３０Ａからのパージガスの噴出量が少なくなることを抑えることができる。

また、凹凸部（湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ）は、貫通孔（基板方向開口部１３０Ａ及び気体制御部方向開口部１４０Ａ）に対向する位置関係を有する。この構成により、凹凸部を構成する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａにより発生した乱流により、基板方向開口部１３０Ａ及び気体制御部方向開口部１４０Ａから、より多くのパージガスを噴出することができる。

また、凹凸部が形成されている気体噴出ノズル部の部分においては、凹部が形成されている気体噴出ノズル部の内面に対する気体噴出ノズル部の外面の部分には、凹部と略一致する形状の凸部（湾曲部側方向凸部１１６Ａ、奥壁側方向凸部１１７Ａ、及び、気体制御部方向凸部１１８Ａ）が形成されている。

この構成により、凹凸部を構成する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａが形成されていることにより管状気体流通部本体１１０Ａの肉厚が薄肉になることを抑えることができる。この結果、管状気体流通部本体１１０Ａの成形時に、いわゆる「ひけ」による変形が大きく生じることを抑えることができる。

また、基板収納空間は、複数の基板を所定の等間隔で離間させて並列させた状態で収納可能である。貫通孔は、複数形成され、基板収納空間に収納された複数の基板のうちの隣接する基板同士の間の空間にそれぞれ対向する位置関係を有する。この構成により、各基板Ｗにパージガスを噴出することができる。

また、基板収納空間は、２５枚の基板を所定の等間隔で離間させて並列させた状態で収納可能である。貫通孔は、複数形成され、基板収納空間に収納された複数の基板のうちの１枚目の基板から１４枚目の基板までのそれぞれの基板同士の間の空間にそれぞれ対向する位置関係を有する。

この構成により、給気用フィルタ部８０に供給されたパージガスは、管状気体流通部本体１１０Ａを通過する際に管状気体流通部本体１１０Ａの上面にぶつかり圧力が高められた状態で容器本体２に収納されている基板Ｗの中央部に一旦噴出され、その後、基板Ｗの中央部近傍で交わり合い、容器本体開口部２１側へ向きを変えることで、あたかも奥壁２２の左右方向Ｄ３の中央部にパージガスが供給されたのと同じ状態となる。

さらに、側壁の気体制御部１５１に向けてもパージガスが噴出される。気体制御部１５１に向け噴出されたパージガスは気体制御部１５１で反射され、奥壁２２でかつ上壁２３の方向に向けて、その向きを変える。その後、押し出される形で容器本体開口部２１へ流れる。つまり、パージガスは、容器本体２の基板収納空間２７内で滞留することなく、給気用フィルタ部８０から排気用フィルタ部８１あるいは容器本体開口部２１に流れ、容器内部の気体が外部に放出され置換が行われる。さらに管状気体流通部の開口や流体制御部を適宜設計することで、容器内部を流れるガスパージの気体の流量も、容器の上下方向Ｄ２において、均一にすることができる。

よって、容器本体の基板収納空間内の気体の置換を効率的に行い、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。このため、半導体の処理工程において基板Ｗ（シリコンウェーハ）がパージガスにさらされている割合を長くし、しかも均一な気体置換が行えるため、基板Ｗ上に作製される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。さらに、短時間で効率よく気体置換を行うことができるので、プロセス時間を短縮させ、コストダウンにも寄与する。

本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。
例えば、湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの深さは、２．０ｍｍであったが、この値に限定されない。２．０ｍｍ以上であればよい。湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａの深さの上限値は、パージガスが管状気体流通部本体１１０Ａの内部において管状気体流通部本体１１０Ａの上端部に至るまで流通する流路が、管状気体流通部本体１１０Ａにおいて確保できる程度の深さの値であり、且つ、管状気体流通部本体１１０Ａが薄くなりすぎることにより、管状気体流通部本体１１０Ａを成形する際に、いわゆる「ひけ」により大きく変形することを生じさせない程度の深さの値であればよい。

また、本実施形態では、凹凸部を構成する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａ、及び、気体制御部方向内壁凹部１１５Ａが形成されている管状気体流通部本体１１０Ａの部分においては、湾曲部側方向凸部１１６Ａ、奥壁側方向凸部１１７Ａ、及び、気体制御部方向凸部１１８Ａが形成されていたが、この構成に限定されない。
例えば、管状気体流通部本体１１０Ａの内面に形成された凹凸部が凸部を有する場合には、凸部が形成されている気体噴出ノズル部の内面に対する気体噴出ノズル部の外面の部分には、凸部と略一致する形状の凹部が形成されていればよい。また、気体噴出ノズル部の外面にこのような凹部や、湾曲部側方向凸部１１６Ａ、奥壁側方向凸部１１７Ａ、及び、気体制御部方向凸部１１８Ａが形成されていなくてもよい。

また、本実施形態においては、凹凸部を構成する湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａは、気体噴出制御機構１０１Ａの上端部近傍の位置から下端部近傍の位置に至るまで形成されていたが、この構成に限定されない。例えば、気体噴出制御機構１０１Ａの上端部近傍においては、基板方向開口部１３０Ａ及び気体制御部方向開口部１４０Ａからパージガスが管状気体流通部本体１１０Ａの内部から基板収納空間２７へ流出しやすいため、管状気体流通部本体１１０Ａの下端部近傍のみに湾曲部側方向内壁凹部１１３Ａ、奥壁側方向内壁凹部１１４Ａが形成されている構成としてもよい。

また、管状気体流通部や奥壁気体流通部、気体噴出制御部の形状は、本実施形態の形状に限定されない。特に、開口の数、配置、大きさは、適宜変更可能性である。また、容器本体及び蓋体の形状、容器本体に収納可能な基板Ｗの枚数や寸法は、本実施形態における容器本体２及び蓋体３の形状、容器本体２に収納可能な基板Ｗの枚や寸法に限定されない。

１ 基板収納容器
２ 容器本体
３ 蓋体
２０ 壁部
２１ 容器本体開口部
２７ 基板収納空間
８０ 給気用フィルタ部（フィルタ部）
８３ フィルタ
１０１Ａ 気体噴出制御機構（気体噴出ノズル部）
１１３Ａ 湾曲部側方向内壁凹部（凹凸部、凹部）
１１４Ａ 奥壁側方向内壁凹部（凹凸部、凹部）
１１５Ａ 気体制御部方向内壁凹部（凹凸部、凹部）
１１６Ａ 湾曲部側方向凸部（凸部）
１１７Ａ 奥壁側方向凸部（凸部）
１１８Ａ 気体制御部方向凸部（凸部）
１２０Ａ 接続部（連通部）
１３０Ａ 基板方向開口部（貫通孔）
１４０Ａ 気体制御部方向開口部（貫通孔）
Ｗ 基板

また、前記気体噴出制御機構は、側面に開口部を有し中空筒状で前記基板方向及び前記気体制御部方向に気体を噴出する複数の開口を有する管状気体流通部と、前記給気孔と前記管状気体流通部の一端に形成され、気体が流通可能に前記給気孔と接続する接続部を有し、前記給気孔に供給された気体は、前記接続部を通じて前記管状気体流通部に供給され、その後前記管状気体流通部の前記開口から噴出され、さらに前記容器本体の前記気体制御部に当った後に前記容器本体の奥壁方向でかつ上壁の方向に気体が流通することが好ましい。

参考形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。 参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２を示す下方斜視図である。 参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６と上壁２３の省略した上方斜視図である。 参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１を示す分解斜視図である。 参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。 参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１近傍の拡大図である。 参考形態に係る基板収納容器１の容器本体２において基板Ｗが収納されている様子を示す断面図である。 参考形態の効果を確かめる試験で用いられた、パターン１の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 参考形態の効果を確かめる試験で用いられた、パターン２の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 参考形態の効果を確かめる試験で用いられた、パターン３の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の実施参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１Ａを示す斜視図である。 本発明の実施参考形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１Ａを示す断面図である。 本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン４の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン５の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン６の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の効果を確かめる試験で用いられた、パターン７の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。

基板収納容器１は、プラスチック材等の樹脂で構成されており、特に説明が無い場合には、その材料の樹脂としては、たとえば、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリブチルテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等が挙げられる。これらの成形材料の樹脂には、導電性を付与する場合には、カーボン繊維、カーボンパウダー、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等の導電性物質が選択的に添加される。また、剛性を上げるためにガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。

次に上述の基板収納空間２７の置換状況の比較を行う試験を行った。試験は参考形態における気体噴出制御機構１０１を取り外し、接続部１２０によって給気用フィルタ部８０の中心からオフセットした状態で接続部の開口からパージガスを噴出する構成としたものをパターン１とした。また、気体噴出制御機構１０１の基本形状は同じとして、管状気体流通部１１０の全長を、基板収納空間２７に収納された基板Ｗ２５枚の全ての基板間に開口を配置可能な長さとしたものをパターン２とした。また、参考形態における気体噴出制御機構１０１をパターン３として試験を行った。

図８にパターン１の、図９にパターン２の、図１０にパターン３の試験結果を示す。図８から図９に示すように、パターン１では基板１枚目における置換効率が悪く、パターン２では基板１３枚目、２５枚目における置換効率が悪い。パターン１では、接続部の開口から噴出されたパージガスが上壁２３の方向に立ち上がってしまい容器下壁近傍にはパージガスが流れにくく、置換が行われにくい結果となり、パターン２では管状気体流通部１１０の全長が長く、内部圧力が上がらない為、基板収納空間２７へ噴出されるパージガスにバラつきが発生し、均一な置換が行われていない結果となった。

また、管状気体流通部や奥壁気体流通部、気体噴出制御部の形状は、本実施形態の形状に限定されない。特に、開口の数、配置、大きさは、適宜変更可能性である。また、容器本体及び蓋体の形状、容器本体に収納可能な基板Ｗの枚数や寸法は、本実施形態における容器本体２及び蓋体３の形状、容器本体２に収納可能な基板Ｗの枚数や寸法に限定されない。

Claims (6)

1. 一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部を備え、前記壁部の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、
   前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体と、
   前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能な通気路と、前記通気路に配置されたフィルタと、を有し、前記壁部に配置され、前記フィルタを通して前記容器本体の外部の空間と前記基板収納空間との間で気体が通過可能なフィルタ部と、
   前記フィルタ部の前記通気路に流入した気体を、前記基板収納空間に供給する気体噴出ノズル部と、
   前記フィルタ部から前記気体噴出ノズル部へ気体を流通可能に連通する連通部と、を備え、
   前記気体噴出ノズル部は、前記通気路に連通するノズル部内部空間と前記気体噴出ノズル部の外部空間とを連通する貫通孔と、前記ノズル部内部空間を形成する前記気体噴出ノズル部の内面に形成され、前記ノズル部内部空間における気体の乱流を生じさせる凹凸部と、を有する基板収納容器。
2. 前記凹凸部は、前記気体噴出ノズル部の内面において窪んで形成された凹部により構成され、
   前記凹部の深さは、２．０ｍｍ以上である請求項１に記載の基板収納容器。
3. 前記凹凸部は、前記貫通孔に対向する位置関係を有する請求項１又は請求項２に記載の基板収納容器。
4. 前記凹凸部が形成されている前記気体噴出ノズル部の部分においては、前記凹凸部が凹部を有する場合には、前記凹部が形成されている前記気体噴出ノズル部の内面に対する前記気体噴出ノズル部の外面の部分には、前記凹部と略一致する形状の凸部が形成され、前記凹凸部が凸部を有する場合には、前記凸部が形成されている前記気体噴出ノズル部の内面に対する前記気体噴出ノズル部の外面の部分には、前記凸部と略一致する形状の凹部が形成されている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の基板収納容器。
5. 前記基板収納空間は、複数の基板を所定の等間隔で離間させて並列させた状態で収納可能であり、
   前記貫通孔は、複数形成され、前記基板収納空間に収納された複数の基板のうちの隣接する基板同士の間の空間にそれぞれ対向する位置関係を有する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の基板収納容器。
6. 前記基板収納空間は、２５枚の基板を所定の等間隔で離間させて並列させた状態で収納可能であり、
   前記貫通孔は、複数形成され、前記基板収納空間に収納された複数の基板のうちの１枚目の基板から１４枚目の基板までのそれぞれの基板同士の間の空間にそれぞれ対向する位置関係を有する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の基板収納容器。

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