TW201507941A - 收納容器內之環境氣體管理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種收納容器內之環境氣體管理方法，為具有藉由具備以開閉門5開閉之搬運口20的分隔壁2分隔之基板搬運區域S1與容器搬運區域S2，且具備如下元件之處理裝置1、10中的該收納容器內之環境氣體管理方法： 容器保管架18，設置於該容器搬運區域，暫時載置藉由蓋體的開閉而可密閉收納複數片基板W之收納容器C而使其待機； 蓋體開閉機構6，設置於該開閉門，將與該搬運口之口緣部密接的該收納容器之該蓋體卸下並可將該收納容器內以惰性氣體置換； 該收納容器內之環境氣體管理方法包含如下步驟： 使用該蓋體開閉機構，將收納有未處理之該基板的該收納容器內，以該惰性氣體置換之步驟； 將內部經該惰性氣體置換之該收納容器，搬運至該容器保管架而加以載置之步驟；以及 使該收納容器於該容器保管架待機之步驟。

Description

收納容器內之環境氣體管理方法
本發明主張以2013年4月12日提出申請之日本出願特願第2013-083652號為基礎的優先權，將其揭露之內容全部援用至此。
本發明係關於一種收納容器內之環境氣體管理方法。
既往以來，半導體製程中，有對半導體晶圓(以下，亦可單稱作「晶圓」)重複施行熱處理、成膜處理、蝕刻處理等不同的複數種處理之必要。此等各種製程，以不同的處理裝置施行之情況多，故必須在處理裝置間搬運半導體晶圓。因而，搬運半導體晶圓時，為了防止異物往半導體晶圓的表面之附著、或自然氧化膜之形成，而於被稱作FOUP(Front-Opening Unified Pod，晶圓傳送盒)之基板收納容器(晶圓載具)收納半導體晶圓，在將容器內之潔淨度保持為某一程度層級之狀態下施行搬運。FOUP構成為：具有可將複數片半導體晶圓水平地載置之容器、以及設置於容器前表面之蓋體，於蓋體設置閂鎖機構，可將半導體晶圓密閉收納。
另一方面，在對半導體晶圓施行處理之各處理裝置，形成供搬入收納於FOUP之半導體晶圓所用之搬運口。此一搬運口，藉由遵循FIMS(Front-Opening Interface Mechanical Standard，前開式接口機械標準)規格之開閉門加以開閉。開閉門，具備用於將設置在FOUP前表面之蓋體卸下的蓋體開閉機構。亦即，對開閉門要求以下功能：為了在FOUP內與處理裝置內的晶圓搬運區域之間傳遞晶圓而將蓋體開閉之功能；以及為了將處理裝置內之晶圓搬運區域保持為低氧濃度，將晶圓搬運區域自載具搬運區域隔離之功能。
若具體地說明卸下蓋體之步驟，則在FOUP的前表面與處理裝置之搬運口密接的狀態下，使蓋體開閉機構朝向FOUP之蓋體前進，作用於設置在蓋體之閂鎖機構，解除其鎖定。而後，蓋體開閉機構，以保持解除鎖定之蓋體的狀態後退至處理裝置內之晶圓搬運區域側的一方，使載具內之半導體晶圓於晶圓搬運區域開放。開放FOUP時，對開閉門與FOUP之間的空間吹掃氮氣，將FOUP內部以氮氣置換。如此地，使自FOUP搬出之半導體晶圓不暴露於氧，此外，在氧未進入處理裝置內之狀態下施行半導體晶圓之往裝置內的搬入。
而FOUP被搬入各種處理裝置時，有以下兩種情況：維持設置於搬運口，而被搬入處理裝置之晶圓搬運區域內的情況；以及先行保管於載置FOUP的被稱作暫存架之容器保管架的情況。一般而言，在施行批次處理之處理裝置中，為了將複數個收納於FOUP之晶圓同時處理，先行將FOUP收納於暫存架，將晶圓搬入晶圓搬運區域內之時，將複數個FOUP連續而交互地設置於搬運口，將單次處理之片數的晶圓一舉搬入晶圓搬運區域內。藉此，在暫存架待機時，可保持將晶圓密閉收納於FOUP內之程度的潔淨度，此外，在搬運至晶圓搬運區域內時，亦可立即搬入處理容器內而施行處理，故可將晶圓保持在乾淨的狀態並施行處理。
此外，使用此等暫存架之基板處理裝置中，已知一種如下地構成之基板處理裝置：在使FOUP晶圓匣盒待機於晶圓匣機架(暫存架)之架板上時亦可施行FOUP內之氮置換，將配置於FOUP晶圓匣盒之底板的氮氣流入埠嵌入架板的氮氣供給埠後，氮氣自氮氣供給埠流入FOUP晶圓匣盒內，FOUP晶圓匣盒內被氮氣充滿(參考例如日本專利第4308975號)。
藉由此一構成，即便在FOUP於暫存架待機之情況，仍可施行FOUP內之氮置換，保持FOUP內之潔淨度。
本發明之一態樣的收納容器內之環境氣體管理方法，為一處理裝置中的收納容器內之環境氣體管理方法，該處理裝置具有藉由分隔壁分隔之基板搬運區域與容器搬運區域，該分隔壁具備以開閉門進行開閉之搬運口，且該處理裝置具備如下元件： 載入埠，設置於該容器搬運區域，可載置收納容器； 容器保管架，設置於該容器搬運區域，暫時載置藉由蓋體的開閉而可密閉收納複數片基板之收納容器而使其待機；以及 蓋體開閉機構，設置於該開閉門，可一面將與該搬運口之口緣部密接的該收納容器之該蓋體卸下一面將該收納容器內以惰性氣體置換； 該收納容器內之環境氣體管理方法包含如下步驟： 氣體置換步驟，使用該蓋體開閉機構，將收納有未處理之該基板的該收納容器內，以該惰性氣體置換； 保管步驟，將內部已由該惰性氣體置換之該收納容器，搬運至該容器保管架而加以載置；以及 環境氣體維持步驟，使該收納容器於該容器保管架待機。
上述之概要僅用於說明，任一方式皆無限制本發明之意圖。除了上述說明的態樣、實施例及特徵以外，追加之態樣、實施例及特徵更藉由參考附圖及以下之詳細說明而使其變得更明確。
以下之詳細說明，參考形成本說明書之一部的附圖。詳細說明、附圖及請求項所記載之說明性的實施例並無限制之意圖。可不逸脫本篇所示之本發明的思想或範圍地，使用其他實施例，或施行其他變形。
近年之半導體製程中，處理裝置的處理自然不在話下，對於處理前後的FOUP內之晶圓，亦有適當管理濕度的需求。此外，自節能的觀點來看，裝置內之潔淨度雖一如往常地保持，但無塵室內之裝置間的區域，有潔淨度降低的傾向，具有欲將在處理裝置收納待機中之晶圓的FOUP內之環境氣體，藉由氮置換等而於裝置側適當管理的需求。此外，自提高處理量的的觀點來看，具有欲將氮置換等所產生的FOUP內之濕度調整高速地施行的需求。
然而，上述之日本專利第4308975號所揭露的構成中，由於配置於FOUP晶圓匣盒的底板之氮氣流入埠的徑小，故具有無法將氮大流量地對FOUP晶圓匣盒內供給，無法高速地施行氮置換等問題。
此外，氮氣流入埠的徑，自保持FOUP晶圓匣盒之密閉性的觀點來看無法使其增大，故構造上的變更亦困難。
而本發明之目的在於，提供一種可將FOUP等基板收納容器內之環境氣體，以惰性氣體高速地置換的收納容器內之環境氣體管理方法。
為達成上述目的，本發明之一態樣的收納容器內之環境氣體管理方法，為具有藉由具備以開閉門開閉之搬運口的分隔壁分隔之基板搬運區域與容器搬運區域，且具備如下元件之處理裝置的該收納容器內之環境氣體管理方法： 載入埠，設置於該容器搬運區域，可載置該收納容器； 容器保管架，設置於該容器搬運區域，暫時載置藉由蓋體的開閉而可密閉收納複數片基板之收納容器而使其待機；以及 蓋體開閉機構，設置於該開閉門，將與該搬運口之口緣部密接的該收納容器之該蓋體卸下並可將該收納容器內以惰性氣體置換；該方法包含如下步驟： 氣體置換步驟，使用該蓋體開閉機構，將收納有未處理之該基板的該收納容器內，以該惰性氣體置換； 保管步驟，將內部經該惰性氣體置換之該收納容器，搬運至該容器保管架而加以載置；以及 環境氣體維持步驟，使該收納容器於該容器保管架待機。
上述方法中，將該收納容器載置於該載入埠時，在該蓋體開閉機構未施行該氣體置換步驟之情況，將該收納容器，搬運至可藉該蓋體開閉機構卸下該蓋體的位置。
上述方法中，將該收納容器載置於該載入埠時，在該蓋體開閉機構對其他收納容器施行該氣體置換步驟之情況，將該收納容器，暫時載置於該容器保管架；於該其他收納容器之該氣體置換步驟結束後，搬運至可藉該蓋體開閉機構卸下該蓋體的位置。
上述方法中，該蓋體開閉機構，藉由以第1流量對該收納容器內噴射該惰性氣體，而施行該惰性氣體之置換；該容器保管架，以較該第1流量更小的第2流量對該收納容器內供給該惰性氣體。
上述方法，具有暫時置換步驟，將該收納容器載置於該載入埠時，以該惰性氣體置換該收納容器內。
上述方法中，該暫時置換步驟，係以該第2流量施行。
上述方法中，該第1流量，為該第2流量之3倍以上的流量。
上述方法中，該蓋體開閉機構將該收納容器內以該惰性氣體置換所需之時間，為該容器保管架將該收納容器內以該惰性氣體置換所需之時間的1/5以下。
上述方法中，該容器保管架，自形成於該收納容器的底面之開口供給該惰性氣體。
上述方法中，該載入埠，自形成於該收納容器的底面之開口供給該惰性氣體。
上述方法中，該惰性氣體為氮氣。
上述方法中，藉由濕度，管理該收納容器內之環境氣體。
上述方法，更包含如下步驟：容器移動步驟，使在該容器保管架待機之該收納容器，往可藉由該蓋體開閉機構卸下該蓋體的位置移動；以及基板搬入步驟，伴隨藉由該蓋體開閉機構卸下該蓋體，並以該惰性氣體置換該收納容器內的同時，將該收納容器內的該基板搬入該基板搬運區域內。
上述方法中，該處理裝置為，具備可同時處理複數片該收納容器內之基板的處理容器之分批式處理裝置；將該容器移動步驟及該基板搬入步驟，連續地施行。
上述方法中，該蓋體開閉機構具有複數個，該氣體置換步驟，於複數個該蓋體開閉機構並行施行。
上述方法中，該蓋體開閉機構具有複數個，該容器移動步驟及該基板搬入步驟，於複數個該蓋體開閉機構並行施行。
上述方法，包含如下步驟：基板搬出步驟，使用該蓋體開閉機構，將在該處理容器處理後之該基板以該惰性氣體置換該收納容器內，並將其收納於該收納容器內；以及容器搬出待機步驟，將收納有處理後之該基板的該收納容器，暫時載置於該容器保管架。
上述方法，更具有容器搬出步驟，在該容器搬出待機步驟後，將該收納容器搬出至該處理裝置外。
上述方法中，該處理裝置為，於該基板搬運區域內具有熱處理爐之熱處理裝置。
依本發明，可高速地將收納容器內以惰性氣體置換。
以下，參考附圖，進行用於實施本發明之形態的說明。
圖1為，適宜實施本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法的立式熱處理裝置其一例的縱剖面圖。圖2為，適宜實施本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法的立式熱處理裝置其一例的俯視圖。
另，本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法，雖可應用於立式熱處理裝置以外之各種處理裝置，但為了理解的方便，本實施形態中，列舉將收納容器內之環境氣體管理方法，使用係具體的處理裝置之一的立式熱處理裝置而實施的例子進行說明。
如圖1及圖2所示，立式熱處理裝置1，收納於筐體11而構成。筐體11，構成立式熱處理裝置1之外裝體，於此一筐體11內，形成：載具搬運區域S1，用於將作為收納有係被處理體之晶圓W的容器之載具C對裝置搬入、搬出；以及晶圓搬運區域S2，係用於搬運載具C內之晶圓W並將其搬入後述之熱處理爐內的移載區域。載具C為前述之FOUP。
載具搬運區域S1與晶圓搬運區域S2，藉由分隔壁2而分隔。載具搬運區域S1，為大氣環境氣體下的區域，亦為搬運收納在載具C之晶圓W的區域。各處理裝置間的區域相當於載具搬運區域S1，本實施形態中，立式熱處理裝置1之外部的無塵室內之空間相當於載具搬運區域S1。另一方面，晶圓搬運區域S2，為了防止在搬入之晶圓W形成氧化膜的情形，使該區域為惰性氣體環境氣體，例如氮(N2 )氣環境氣體，潔淨度較載具搬運區域S1更高，且維持於低氧濃度。之後的說明中，使載具搬運區域S1及晶圓搬運區域S2的配置方向為立式熱處理裝置1的前後方向。
於分隔壁2，設置供在載具搬運區域S1與晶圓搬運區域S2之間搬運晶圓W所用之搬運口20。於搬運口20，設置使搬運口20開閉之開閉門5，於開閉門5之載具搬運區域S1側，設置蓋體開閉機構6。搬運口20、開閉門5及蓋體開閉機構6，係以上述之FIMS(或FIMS埠)構成。
對載具搬運區域S1加以說明。載具搬運區域S1，由第1搬運區域12、以及位於第1搬運區域12之後方側(晶圓搬運區域S2側)的第2搬運區域13所構成。
如圖1所示，於第1搬運區域12，具備上下2層之載入埠14、以及載具保管架18。載入埠14為，將載具C搬入立式熱處理裝置1時，承接載具C的搬入用之載置台。載入埠14為筐體11的壁面開放之處，可自外部接觸立式熱處理裝置1。具體而言，藉由設置於立式熱處理裝置1之外部的載具搬運裝置(未圖示)，而可將載具C往載入埠14上搬入載置，亦可將載具C自載入埠14往外部搬出。此外，載入埠14存在上下2層，故可於雙方將載具C搬入及搬出。
此外，於第1搬運區域12之上下2層的載入埠14之間，設置載具保管架18。載具保管架18，雖亦於第2搬運區域13設置，但為了使立式熱處理裝置1內可保管多個載具C，而可將其亦設置於第1搬運區域12之載入埠14不存在的位置。另，於後敘述載具保管架18之構成及功能的詳細內容。
如圖2所示，載置載具C之載入埠14，亦可於第1搬運區域12的左右方向並排2個而設置。圖2中，雖顯示圖1中的下層側之載入埠14，但上層側之載入埠14，亦可於左右方向並排複數個而設置。此外，於各載入埠14之載置面，將定位載具C的銷15設置於例如3處。
亦可於載入埠14，設置供給噴嘴19a、及排氣噴嘴19b。於載具C的底面，一般設置有抽氣口及排氣口，可於載入埠14，在載置載具C時，與載具C之抽氣口嵌合的位置設置供給噴嘴19a，與載具C之排氣口嵌合的位置設置排氣噴嘴19b。藉由設置此一供給噴嘴19a及排氣噴嘴19b，而可在將載具C載置於載入埠14上時，對載具C之內部供給N2 氣體，施行載具C內部的氮置換。藉此，空間內被N2 氣體填滿，但在無N2 氣體之供給的狀態下搬運之載具C，可在搬入至立式熱處理裝置1內之載入埠14的階段立即再度開始N2 氣體之供給，可將載具C內持續地保持於乾淨的狀態。
另，載入埠14上之載具C的氮置換，可於將收納有處理結束之晶圓W的載具C自立式熱處理裝置1搬出時亦加以施行，亦可施行搬出時載置於載入埠14上之載具C內部的氮置換。
此外，載入埠14上的氮置換時對載具C供給之N2 氣體的流量，必須為1(l/min)以上，例如可為10~20(l/min)之範圍，宜為13~17(l/min)，更宜為15(l/min)。
於第2搬運區域13，以對載入埠14前後排列的方式，在左右配置2個載具載置台16。各載具載置台16以可任意前後移動的方式構成。於載具載置台16之載置面，亦與載入埠14同樣地，將定位載具C的銷15設置於3處。進一步，在載具載置台16之載置面，亦設置用於固定載具C的卡鉤16a。
如圖1所示，於第2搬運區域13之上部側設置保管載具C之載具保管架18。載具保管架18，以2層以上的棚架構成，各棚架可左右載置2個載具C。圖1中顯示棚架為2層之例子。另，載具保管架18，亦可稱作暫存架。
在載具保管架18的底面，亦可與載入埠14同樣地，設置供給噴嘴及排氣噴嘴，施行載置於載具保管架18上之載具C內部的氮置換。在載具保管架18上的氮置換中，對載具C供給之N2 氣體的流量，可與載入埠14相同，必須為1(l/min)以上，例如為10~20(l/min)之範圍，宜為13至17(l/min)之範圍，更宜為15(l/min)。另，於後敘述載具保管架18其含有供給噴嘴及排氣噴嘴的構成及功能之詳細內容。
如此地，載入埠14及載具保管架18，雖非必須，但仍宜施行小流量的氮置換。FOUP等之載具C，由於並非完全密封，故在使用後述之蓋體開閉機構6的閉塞空間下之高速氮置換後，在濕度維持上，宜繼續施行氮置換。因此，於載入埠14及載具保管架18中，亦宜持續置換氮。另，在使用蓋體開閉機構6之高速氮置換後，為了繼續維持載具C內之濕度，如同上述地，必須為1(l/min)以上。
於第2搬運區域13設置載具搬運機構21，將載具C，在載入埠14、載具載置台16、與載具保管架18之間搬運。此一載具搬運機構21，具備：導引部21a，往左右延伸且可任意升降；移動部21b，被此一導引部21a導引並於左右移動；以及關節臂21c，設置於該移動部21b，保持載具C而將其於水平方向搬運。
在分隔壁2，設置使載具搬運區域S1與晶圓搬運區域S2連通之晶圓W之搬運口20。於搬運口20，設置將該搬運口20自晶圓搬運區域S2側封閉之開閉門5。開閉門5與驅動機構50連接，構成為藉由驅動機構50而可使開閉門5往前後方向及上下方向任意移動的方式，使搬運口20開閉。關於此一開閉門5及搬運口20之周圍的構成，於之後內容詳述。
在晶圓搬運區域S2，設置將下端作為爐口而開口之立式的熱處理爐22。於此一熱處理爐22之下方側，將架狀地保持多數片晶圓W的晶圓舟23，隔著隔熱部24而載置於基座部25之上方。基座部25，被支承於升降機構26之上方，藉由此一升降機構26將晶圓舟23對熱處理爐22搬入或搬出。
此外在晶圓舟23與分隔壁2之搬運口20之間，設置晶圓搬運機構27。如圖2所示，此一晶圓搬運機構27構成為：沿著往左右延伸之導引機構27a移動，並如圖1所示地，於繞鉛直軸轉動之移動體27b，設置5支可任意進退的臂部27c；在晶圓舟23與載具載置台16上的載具C之間搬運晶圓W。
圖3、圖4分別為載具C、晶圓W之搬運口20及開閉門5的縱剖面圖與橫剖面圖；圖5為搬運口20及載具C的立體圖。圖3及圖4，顯示藉由載具載置台16，使載具C往用於在與晶圓搬運區域S2之間傳遞晶圓W的傳遞位置移動之狀態。
使用圖5，對載具C加以說明。載具C，由係容器本體之載具本體31、以及蓋體41構成，於載具本體31的左右，多層設置支持晶圓W之背面側邊緣部的支持部32。在載具本體31的前表面，形成晶圓W之取出口33。此外，於晶圓W的取出口33之開口邊緣部34其內周側的左右之上下，分別形成卡合溝35。
於載具本體31之上部，設置用於在載具搬運機構21搬運載具C時，夾持載具C的夾持部36。此外，如圖3所示，於載具本體31之下部，設置凹部37與溝部38，凹部37，與載入埠14及載具載置台16的銷15嵌合。溝部38，與載具載置台16之卡鉤16a卡合，藉由此一卡合而將載具本體31固定於載具載置台16。
圖6為，載具C之蓋體41的前視剖面圖。如圖6所示，於蓋體41形成內部空間42，在內部空間42之左右分別設置繞水平軸地轉動的圓板狀之轉動部43。轉動部43，具備與後述之栓鎖鑰67卡合的卡合孔44、以及狹縫45。於各轉動部43之上下設置直線移動部46。在直線移動部46之基端側，設置往蓋體41的厚度方向延伸並進入該狹縫45之銷46a。藉由使轉動部43轉動90度，而配合狹縫45的移動使銷46a於該狹縫45內移動而直線移動部46上下地移動，成為直線移動部46之前端的卡合部47，通過設置於蓋體41之側面側的開口部48而往蓋體41之外部進出。此時，直線移動部46，被導件46b引導。藉由使往蓋體41之外部突出的卡合部47，與容器本體31之開口邊緣部34的卡合溝35卡合，而將蓋體41固定於容器本體31。另，圖6中左側之卡合部47，顯示為了施行固定而往蓋體41之外部突出的狀態；右側之卡合部47，顯示為了解除固定而縮入至內部空間42的狀態。實際上左右之卡合部47以彼此一致的方式，施行往內部空間42的縮入及往蓋體41之外部的突出。例如，載具C具備此等閂鎖機構，可將蓋體41鎖定在容器本體31。
如圖5所示，於蓋體41的前表面，以與轉動部43的卡合孔44(參考圖6)重合的方式使栓鎖鑰67之插入口40開口。將栓鎖鑰67插入至插入口40，使其到達卡合孔44，旋轉轉動部43，藉而可將載具C之蓋體41的鎖定解除。
進一步，如圖5所示，於蓋體41的前表面，形成對準用之凹部401。使其以插入相對向之對向板61的定位銷601，而可施行與對向板61、載具C之對準的方式構成。此一定位銷601，形成為管狀，以插入至凹部401時，可真空吸附而保持蓋體41的方式構成亦可。
使用圖4，對開閉門5及晶圓W之搬運口20之構成加以說明。於搬運口20的載具搬運區域S1側之口緣部，在與載具本體31之開口邊緣部34抵接的位置設置密封構件51。此外，於搬運口20的側緣部側，垂直地設置N2 氣體供給管52。如圖3及圖4所示，此一N2 氣體供給管52，上下地具備往鉛直方向延伸之氣體供給口53，對晶圓W之傳遞位置中的載具C與開閉門5包圍之閉塞空間54供給N2 氣體。此外在搬運口20之下端部，設置橫方向長的排氣口55。圖3中55a係為了抑制橫向的排氣之偏倚而設置於排氣口55之多孔質體。
如圖3所示，開閉門5，形成為以其邊緣部朝向載具搬運區域S1側彎曲，全體呈凹狀的方式彎曲之箱體。在構成此箱體的開閉門5之開口邊緣設置密封構件56，隔著該密封構件56將開閉門5密接於搬運口20之邊緣部。
於開閉門5之載具搬運區域S1側，設置供卸下蓋體41所用之蓋體開閉機構6。此一蓋體開閉機構6，具備與蓋體41相對向，並收納蓋體開閉機構6之驅動機構的對向板61，對向板61以藉由進退機構62而可往前後方向任意移動的方式構成。圖中61a為與蓋體41相對向的對向面。
雖於對向板61之內部，收納驅動蓋體開閉機構6之機械部分的驅動機構，但亦可因應必要，設置連接其內部空間之排氣埠602。排氣埠602，可構成為與真空泵604相連接，可將對向板61之內部空間排氣。圖3中，排氣埠602構成為，設置與對向板61之下部連接的下部排氣埠602a、以及與對向板61之中央部相連接的中央排氣埠602b共2個，最終合流而排氣埠602與真空泵604連接。然而，若可將對向板61之內部空間排氣，則排氣埠602可設置於與對向板61之內部空間連通的各種場所。此外，排氣埠602的數目，亦可因應用途而進行各種變化。
另，如圖1所示，於此一立式熱處理裝置1，設置例如由電腦構成的控制部1A。控制部1A具備由程式、記憶體、CPU構成之資料處理部等，於程式設有命令(各步驟)，以自控制部1A對立式熱處理裝置1之各部發送控制訊號，使前述之各處理步驟進行。藉由此控制訊號，控制載具C之搬運、晶圓W之搬運、蓋體41之開閉、開閉門5之開閉、N2 氣體往載具C內之供給等動作，如同後述地施行晶圓W之搬運及處理。將此一程式，儲存於電腦記憶媒體如軟性磁碟、光碟、硬碟、MO(磁光碟)及記憶卡等記憶媒體，安裝於控制部1A。
其次，使用圖1、2及圖7~10，對本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法的氮置換步驟之一例加以說明。另，對與迄今所說明之要素相同的構成要素，附加同一參考符號，並省略其說明。此外，圖7以後之附圖，雖未顯示設置於圖3所示之蓋體開閉機構6的驅動部分之排氣埠602、以及與其連接之真空泵604，但如同在圖3中說明之內容，可因應必要而設置其等。
圖1及圖2中，首先藉由沿著無塵室之頂棚部移動的未圖示之自動搬運機械臂，將載具C載置於載入埠14。接著，藉由載具搬運機構21將載具C搬運至載具載置台16上，藉由卡鉤16a將其固定於載具載置台16，載具載置台16朝向分隔壁2移動。
圖7為，顯示載具C與搬運口20密接之狀態的圖。如圖7所示，藉由使載具載置台16朝向分隔壁2移動，首先，使載具C之開口邊緣部34，與位於分隔壁2之搬運口20周圍的口緣部之密封構件51氣密性地抵接。
接著自氣體供給口53對載具C與開閉門5之間的閉塞空間54供給N2 氣體，使其流入排氣口55而排氣，將閉塞空間54自大氣環境氣體置換為氮環境氣體。而後對向板61朝向蓋體41而前進。N2 氣體的流量，例如為160(l/m)。此係為，可使載具C內之氮置換為100~120(sec)程度的短時間之流量。另外，其亦為藉由此一氮置換，而可使載具C內之濕度為5%以下的流量。此一階段中，雖未卸下載具C之蓋體41，但在蓋體41卸下之情況，以可將載具C內氮置換的流量供給N2 氣體100~120(sec)程度。藉此，使N2 氣體，以自氣體供給口53噴射的方式供給。另，N2 氣體之供給、與自排氣口55之排氣，在以後的動作中亦繼續。
圖8為，顯示蓋體開閉機構6之對向板61與蓋體41接觸之狀態的圖。若對向板61前進而接觸到蓋體41，則栓鎖鑰67通過蓋體41的前表面之插入口40而進入蓋體41的內部空間42，插入轉動部43的卡合孔44而與轉動部43卡合。
圖9顯示，對向板61將蓋體41真空吸附，使蓋體41固定於對向板之狀態的圖。此一狀態下，將栓鎖鑰67轉動90度而使蓋體41之轉動部43轉動，藉此將直線移動部46之前端的卡合部47縮入蓋體41內，解除該卡合部47與容器本體31之卡合溝35的卡合。藉此，解除蓋體41之對載具本體31的結合，將蓋體41保持於栓鎖鑰67。
圖10為，顯示蓋體41卸下之狀態的圖。將蓋體41與載具本體31之鎖定解除後，蓋體開閉機構6，在藉栓鎖鑰67保持蓋體41的狀態下朝向開閉門5朝向後退，使載具本體31之晶圓W的取出口33開放。
此處，自氣體供給口53持續供給N2 氣體，形成低氧的環境氣體，故在短時間達成N2 置換。如同上述，N2 氣體的流量為160(l/min)程度，以100~120(sec)程度的短時間達成載具C內之氮置換。藉此，以噴射的方式，對卸下蓋體41之載具C內供給N2 氣體。此一階段，載具C內之濕度成為5%以下。另，將於後描述詳細內容，但載具保管架18中的氮置換之N2 氣體的流量為約15(l/m)，為了施行載具C內之氮置換而需要10分鐘左右的時間。此外，濕度亦僅可降低至10%程度。
如此地，依本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法，則藉由使用蓋體開閉機構6施行載具C內之氮置換，與藉載具保管架18施行氮置換之情況相較而能夠以1/5以下的時間施行氮置換，能夠以高速施行氮置換。
載具C內之氮置換結束後，依循圖7~9所說明之動作相反的動作，使蓋體41罩蓋載具C的取出口33，並鎖定閂鎖機構。
具體而言，首先，如圖9所示，使保持蓋體41之對向板61前進，以封閉取出口33的方式，蓋上蓋體41。
而後，如圖8所示，將栓鎖鑰67，往與卸下時反方向轉動90度，使蓋體41之轉動部43轉動。藉此，直線移動部46之前端的卡合部47自蓋體41突出而與卡合溝35卡合，將蓋體41固定於載具本體31，並使栓鎖鑰67與插入口40之方向一致，成為栓鎖鑰67可自插入口40任意裝卸的狀態(參考圖5、6)。
接著，若如圖7所示，使對向板61後退，則載具C與蓋體開閉機構6不再卡合，載具C，於載具搬運區域S1中呈可搬運之狀態。
另，在將蓋體41關閉之動作中，亦持續施行N2 氣體之供給，故保持卸下蓋體41而施行載具C內之氮置換時的環境氣體。
如此地，本實施形態的收納容器之環境氣體管理方法的氮置換步驟，由於使載具C的取出口之口緣部34與搬運口20之口緣部密接而形成密閉的閉塞空間54，於其內施行氮置換，故能夠以高速施行氮置換，並確實地減低濕度。
圖11為，顯示晶圓搬入步驟之一例的圖。本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法中，並非在氮置換步驟之後，立即將晶圓W搬入晶圓搬運區域S1內，但最終而言，將晶圓W移送至晶圓搬運區域S1內，施行處理裝置的處理，故對晶圓搬入步驟亦於此處說明。
晶圓搬入步驟中，施行過圖7~10中所說明的卸下蓋體41之狀態下的氮置換步驟後，藉由將蓋體41於載具本體31卸下，自開放的取出口33取出晶圓W，而施行往晶圓搬運區域S2的搬入。
晶圓搬入步驟中，在圖10之狀態後，使蓋體開閉機構6後退，到達開閉門5之內壁面後，開閉門5亦成為一體而後退。之後，開閉門5下降，自搬運口20退避，如圖11所示，將載具C內對晶圓搬運區域S2開放。
之後，如圖1所示，藉由晶圓搬運機構27將載具C內之晶圓W依序取出而移載至晶圓舟23。若載具C內之晶圓W淨空，則以與上述相反的動作將載具C之蓋體41關閉並一同固定於載具本體31。接著，載具載置台16後退而載具C自分隔壁2離開，藉由載具搬運機構21搬運至載具保管架18而暫時性地保管。
另一方面，將搭載有晶圓W之晶圓舟23，搬入熱處理爐22內，對晶圓W施行熱處理，例如CVD、退火處理、氧化處理等。而後，在使結束處理之晶圓W回到載具C時，亦以與自載具C移出晶圓W時相同的順序，將蓋體41開放。蓋體41開放後，藉由晶圓搬運機構使處理後之晶圓W依序回到載具C內。接著，關閉蓋體41，使用載具搬運機構21，將收納在載具C內的處理後之晶圓W載置於載具保管架18，加以保管。例如，以此等順序，施行晶圓搬入步驟之後的處理。
圖12為，顯示適宜本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法的實施之立式熱處理裝置其一例的立體圖。圖12所示之立式熱處理裝置10，在蓋體開閉機構6，並非左右而係上下排列2個而配置的點，以及增加載具保管架18之層數的點相異。然而，關於個別的構成要素，亦與至今所說明之構成要素相同，故附加與目前相同之參考符號而加以說明。
圖12中，立式熱處理裝置10，具有4個於上層及下層分別往水平方向並排2列而配置的載入埠14。蓋體開閉機構6，在較載入埠14略低的位置、與略高的位置之鉛直方向2層地配置。此外，載具保管架18，在上層與下層的載入埠14之間以2列設置2層，在下層的載入埠14之下方以2列設置1層，合計設置6個，並於蓋體開閉機構6上方設置3層，於相鄰列設置7層。亦即，圖12的立式熱處理裝置10，具備2個蓋體開閉機構6、16個與載具C對應之載具保管架18、以及4個載入埠14。
之後，本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法，列舉圖12所示之立式熱處理裝置10為例而說明。
圖13為，將圖12所示之立式熱處理裝置10簡化的圖。圖13中，除了載具搬運機構21以外，與圖12所示之圖相同，故省略其說明。
圖14為，用於說明本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法其一例的次序之圖。圖14中，將圖13進一步簡略化，將可載置載具C的位置以四角框表示而顯示各構成要素，故因應必要參考圖13即可。另，對各構成要素賦予之參考符號，與圖13相同。此外，圖14中，為了理解的方便，對於載具C內之濕度，使用如下記號加以表示。亦即，分別以○表示緊接著搬入立式熱處理裝置10後之載具C，其載具C內之濕度為40-45%之狀態；以◎表示載具C內為氮置換之途中，其濕度為10-30%之狀態；以●表示載具C內之氮置換結束而濕度維持在10%以下之狀態。
圖14(A)為，顯示將載具C置入載入埠14之狀態的圖。圖14(A)中，顯示將載具C搬入下層之載入埠14的一方之狀態。將收納有晶圓W的載具C搬入至載入埠14時，載具C內之濕度，為40~45%之範圍內的情況多。在此一階段，使用圖2所示之供給噴嘴19a及排氣噴嘴19b，開始載具C內之氮置換。藉此，載具C內之濕度，於載入埠14上開始降低，開始朝向10-30%之狀態推移。另，在此一階段，暫時性地施行低速的氮置換步驟，故亦可將此一階段，稱作暫時性氮置換步驟。
另一方面，將載具C載置於載入埠14時，確認蓋體開閉機構6，即FIMS埠是否閒置。另，蓋體開閉機構6是否閒置，例如，可於載具載置台16設置極限開關等機械性檢測器、或使用雷射等之光學性檢測機構等的檢測機構，檢測在載具載置台16是否已載置其他載具C而藉以施行。
另，於載入埠14載置有載具C時的氮置換，並非非得為必須，亦可因應必要而施行，於此一情況，不施行載具C內之氮置換，在將載具C維持載置於載入埠14上之狀態，確認蓋體開閉機構6是否閒置。於此一情況，亦可將本步驟，稱作載具搬入步驟。
圖14(B)為，顯示實施過氮置換步驟之狀態的圖。圖14(A)之狀態中，判斷為載具載置台16未存在其他載具C時，將搬入的載具C，搬運至可藉蓋體開閉機構6卸下蓋體41的位置，即搬運至載具載置台16之上方。而後，施行使用圖7~10說明之氮置換步驟。藉此，載具C內被氮高速地置換，載具C內之環境氣體，成為濕度10%以下之狀態。
圖14(C)為，顯示將載具C自載入埠14搬運至載具保管架18之狀態的圖。圖14(A)之狀態中，在判定為其他載具C存在於載具載置台16之情況，先將載具C，搬運至載具保管架18，待機至載具載置台16空出為止。詳細內容將於後說明，但亦於載具保管架18，搭載以低速施行氮置換的功能，故對載置於載具保管架18之載具C，施行氮置換。因而，在將載具C載置於載具保管架18時，例如，載具C內之濕度降低至10~30%程度。
在圖14(C)之狀態待機，當載具載置台16空出，可進行蓋體開閉機構6所產生的高速氮置換後，將載具C移送至載具載置台16，施行圖14(B)所說明之氮置換步驟。
圖14(D)為，顯示載具保管步驟及環境氣體維持步驟之一例的圖。載具保管步驟中，結束氮置換步驟，將施行過氮置換之載具C，搬運至載具保管架18之淨空處，加以載置。如同上述，對載置於載具保管架18之載具C供給氮，故載具C之內部空間充滿氮，可維持使用蓋體開閉機構6氮置換的狀態。藉此，環境氣體維持步驟中，可將載具C內之濕度維持於10%以下。
圖14(E)為，顯示載具保管架18被填滿之狀態的圖。重複圖14(A)~圖14(D)，於淨空之載具保管架18依序保管、維持結束氮置換步驟之載具C，藉而可於全部的載具保管架18，載置濕度維持為10%以下之載具C。在此一狀態下，使處理裝置之處理待機。
圖14(F)為，顯示載具移動步驟之一例的圖。載具移動步驟中，於載具保管架18載置、保管的載具C中，使收納有置入處理裝置之晶圓搬運區域S1的晶圓W之載具C，往蓋體開閉機構6之載具載置台16移動。而後，連續施行如圖7~11說明之蓋體卸下動作、氮置換、晶圓搬入動作，而將晶圓W置入晶圓搬運區域S1內。
另，在立式熱處理裝置10之情況，可分批式處理，將收納於複數個載具C之晶圓W，一舉置入作為處理容器之熱處理爐22，可於1次施行處理。於此等情況，為了避免晶圓W長時間於晶圓搬運區域S1露出而被載置的狀態，宜將複數個載具C內之晶圓W連續地置入晶圓搬運區域S1內而移載至晶圓舟23，將全部的晶圓W移載至晶圓舟23後，迅速地搬入熱處理爐22內。藉此，將熱處理爐22可同時處理之片數的晶圓W分之載具C，連續地設置於載具載置台16，依序置入晶圓W。例如，在熱處理爐22可同時處理100片晶圓W，於載具C可收納25片晶圓W之情況，宜連續地置入收納於4個載具C的晶圓W。藉此，可採用適合各種處理裝置之晶圓置入方法，亦可因應必要，施行上述之晶圓W的連續置入。
另，使將晶圓W置入晶圓搬運區域S1，成為淨空的載具C，回到載具保管架18。此時，由於施行以圖7~11說明之高速的氮置換，故淨空之載具C內，濕度仍維持在10%以下的狀態。
圖14(G)為，顯示製程之一例的圖。製程中，在熱處理爐22內施行晶圓W之熱處理。如同圖14(F)所說明，由於在淨空的載具C內亦將濕度維持為10%以下，故待機中之載具C及淨空之載具C，全部為濕度在10%以下之狀態。
圖14(H)為，顯示晶圓搬出步驟之一例的圖。晶圓搬出步驟中，使用蓋體開閉機構6，使熱處理後之晶圓W回到載具C內，將其自晶圓搬運區域S1搬出。此時，亦施行蓋體開閉機構6所產生之高速的氮置換，故收納有處理後之晶圓W的載具C內，濕度亦成為10%以下。
另外，將收納有處理後之晶圓W的載具C，藉由載具搬運機構21，移送至淨空之載具保管架18。
圖14(I)為，顯示載具搬出步驟之一例的圖。載具搬出步驟中，將收納有處理後之晶圓W的載具C，搬出至立式熱處理裝置10外。載具C的搬出，係藉由載具搬運機構21，以將載具C搬運至載入埠14，並自載入埠14搬出至立式熱處理裝置10之外部的方式施行。載入埠14中，亦與載具保管架18同樣地施行低速的氮置換，故載具C內，在緊接著被搬出之前，仍可保持施行低速的氮置換之狀態。藉此，可在濕度10%以下之狀態，搬出載具C。
如此地，依本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法，則藉由在施行使用蓋體開閉機構6之高速的氮置換後使載具C於載具保管架18待機，而可將載具C內之濕度高速地降低。此外，藉由將使用蓋體開閉機構6之高速的氮置換、與載入埠14及載具保管架18中之低速的氮置換加以組合，而可更有效率地施行載具C內之濕度管理。然則，如同上述，載入埠14中之低速的氮置換並非為必須，亦可因應必要而施行。然而，自載具C內之濕度管理的觀點來看，宜於載入埠14及載具保管架18雙方之中，施行小流量的氮置換。因載具C並非為完全密閉，故在使用蓋體開閉機構6之高速的氮置換後，亦宜為了維持載具C內之低濕度，而持續地施行氮置換。因此，載入埠14及載具保管架18中，仍宜持續氮置換。另，為了繼續維持載具C內之低濕度，必須為1(l/min)以上的流量。
另，圖14中，為了理解的方便，雖列舉2個蓋體開閉機構6中，僅有1個動作之例進行說明，但2個蓋體開閉機構6，可並行動作，因而亦可使其各自並行，而施行氮置換步驟、保管步驟、環境氣體維持步驟等一連串的步驟。此外，圖12~14中，亦可構成為將蓋體開閉機構6設置2個以上，使複數個蓋體開閉機構6並行而各自施行氮置換步驟等一連串的步驟。
接著，使用流程圖，對本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法的處理流程加以說明。
圖15為，顯示本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法其一例的處理流程圖。另，對於與至今所說明之要素相同的構成要素，附加同一參考符號，並省略其說明。
步驟S100，將載具C搬入載入埠14。另，將載具C搬入載入埠14時，載具C內之濕度，例如為40-45%程度。
步驟S110，使載具C在載入埠14上待機。在此一狀態下，使用設置於載入埠14的供給噴嘴19a及排氣噴嘴19b，對載具C內供給N2 氣體，施行載具C內部之低速氮置換。另，低速氮置換，例如必須為1(l/min)以上，宜為10~20(l/min)之範圍的流量，更宜為13~17(l/min)之範圍的流量，進一步宜以15(l/min)程度的流量供給氮藉以施行。藉由此一低速氮置換，使載具C內之濕度，例如成為10-30%程度，或接近此一範圍。
步驟S120，對於可否利用蓋體開閉機構6加以判定。另，可否利用蓋體開閉機構6的判定，例如，可依據是否已於載具載置台16載置有其他載具C而加以判定。是否於載具載置台16載置有其他載具C，可使用極限開關等機械性檢測器、或雷射等光學性檢測器簡單地檢測。另外，此等判定處理，例如可將自檢測器輸出的檢測訊號輸入至控制部1A，於控制部1A施行。
步驟S120中，在判定為可利用蓋體開閉機構6時往步驟S140前進，在判定為不可利用蓋體開閉機構6時，往步驟S130前進。
步驟S130，自載入埠14將載具C移送至載具保管架18，待機至蓋體開閉機構6可利用。另，載具保管架18，亦可自載具C之底面的孔供給氮氣，施行低速的氮置換。低速的氮置換，例如必須為1(/min)以上，宜為10~20(l/min)之範圍的流量，更宜為13~17(l/min)之範圍的流量，進一步宜以15(l/min)程度的流量供給氮藉以施行。
使步驟S130與步驟S120循環，步驟S120中，當蓋體開閉機構6成為可利用後，前往步驟S140。
步驟S140，施行氮置換步驟。具體而言，使用蓋體開閉機構6，將載具C內高速地氮置換。使用蓋體開閉機構6之高速氮置換，係在以開閉門61與載具C形成之密閉空間內將蓋體61卸下，並自氣體供給口53對載具C內噴射N2 氣體藉以施行。例如為50~200(l/min)之範圍的流量，宜為100~200(l/min)之範圍的流量，更宜為130~180(l/min)之範圍的流量，進一步宜以160(l/min)程度的大流量供給N2 氣體，藉而以100~120(sec)程度的短時間實施氮置換，使載具C內之濕度降低至10%以下為止。亦即，氮置換步驟中，以載具保管架18中之氮置換的3倍以上，宜以5倍以上，更宜以8倍以上，進一步宜以10倍以上的氮供給流量施行氮置換，此一結果，以載具保管架18中之氮置換的1/4以下之時間，宜以1/5以下的短時間施行氮置換。
另，氮置換所造成的濕度降低，係藉由將載具C內之水分子，以氮置換而將其驅趕至外部而達成。
步驟S140中，在氮置換結束後，不施行晶圓W的搬入地藉由蓋體開閉機構6安裝蓋體41。藉此，將載具C內氮置換，使載具C在濕度為10%以下之狀態下密閉。
步驟S150，將經氮置換之載具C，自載具載置台16搬運至載具保管架18，加以載置。另，載具C之搬運，亦可藉由載具搬運機構21施行。
步驟S160，對移送至載具保管架18之載具C的內部以低速供給氮，將濕度維持為10%以下。在此一狀態下，使載具C待機，等待處理的順序。
步驟S170，將收納有下一次處理之晶圓W的載具C移送至載具載置台16，藉由蓋體開閉機構6使蓋體41開放，將晶圓W搬入晶圓搬運區域S1內。
步驟S180，施行搬入至晶圓搬運區域S1之晶圓W的處理。為立式熱處理裝置1、10之情況，係施行熱處理，但在其他處理裝置之情況，施行應以該處理裝置進行之處理。
步驟S190，使用蓋體開閉機構6，將處理後之晶圓W，搬入載具C內。在此一情況下，亦使用蓋體開閉機構6，故於載具C內施行充分的氮置換，將濕度保持為10%以下。
步驟S200，將收納有處理後之晶圓W的載具C，藉由載具搬運機構21移送至載具保管架18。如同上述，載具保管架18，施行低速的氮置換，故將載具C內的濕度維持為10%以下。
步驟S210，將載具C，自載具保管架18移送至載入埠14。
步驟S220，對載具C之內部，施行低速的氮置換。低速的氮置換，亦可與在載具保管架18施行之氮置換相同。藉此，載具C之內部，雖僅在步驟S210之載具C的移送期間停止氮置換，但因載置於載入埠14上後即刻再度開始低速氮置換，故可將載具C內之濕度保持於10%以下。
步驟S230，自裝置搬出收納有處理完成之晶圓W的載具C，將其搬運往下一個處理裝置。
如此地，依本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法，則因施行搬入之載具C的高速氮置換後於載具保管架18等待處理，故可不使處理量降低地處理管理為低濕度的晶圓W，可維持高處理量並提高晶圓W之處理品質。
另，為了確實地管理以高速的氮置換步驟形成之載具C內的環境氣體，雖宜實施載具保管架18中之低速的氮置換，但其不必非得為必須，例如，在保管於載具保管架18之期間為短期間的裝置之情況，亦可因應必要而實施。
同樣地，載入埠14中之低速的氮置換，亦不必非得為必須，可因應必要而施行。然則，若自迅速的開始氮置換、及在緊接搬出之前將載具C內確實地保持為10%以下之低濕度的觀點來看，宜亦合併施行在載入埠14上之低速氮置換。
此外，圖14、15所示之一連串的次序，亦可在圖1所示之控制部1A中實行。
接著，使用圖16~18，對施行載具保管架18之低速氮置換的機構其一例加以說明。
圖16為，顯示載具C之一例的底面之構成的圖。載具C，雖因應用途而使用各種構成的載具，但例如，如圖16所示，一般具有抽氣口Cin與排氣口Cout。若自抽氣口Cin供給氮氣，自排氣口Cout施行排氣，則可施行載具C內之氮置換。然而，載具C之抽氣口Cin及排氣口Cout，為設置於載具C的底面之小型開口，故大流量的氮氣不易流通，難以於短時間施行氮置換。藉此，本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法中，設置於載具C的底面之抽氣口Cin及排氣口Cout，僅在載具保管架18中之低速的氮置換上使用。藉由將此等設置於載具C的抽氣口Cin及排氣口Cout更有效率地利用，而可確實地管理載具C內部之環境氣體。
另，圖16中，抽氣口Cin為3個，排氣口Cout為1個，但不必非得使用全部的抽氣口Cin，可因應必要而使用符合用途之抽氣口Cin。
圖17為，用於說明本實施形態的立式熱處理裝置10之載具保管架18中的低速氮置換機構之圖。圖17(A)為，顯示本實施形態的立式熱處理裝置10之載具保管架18的構成之圖。如圖17(A)所示，呈在載具保管架18之載置面的表面形成複數個孔，可對載具C供給氣體之構成。
圖17(B)為，載具保管架18之一例的表面放大圖。如圖17(B)所示地構成為：於載具保管架18的表面，形成供給噴嘴19c及排氣噴嘴19d，藉由與載具C之抽氣口Cin及排氣口Cout嵌合，而可自供給噴嘴19c通過載具C之抽氣口Cin對載具C之內部供給氮氣，自排氣噴嘴19d通過載具C之排氣口Cout而施行排氣。藉此，供給噴嘴19c及排氣噴嘴19d係形成於，將載具C載置於載具保管架18上時，與載具C之抽氣口Cin及排氣口19d嵌合的位置。
圖17(C)為，顯示載具保管架18之供給噴嘴19c的圖。形成在載具保管架18的表面之供給噴嘴19c，構成為與位於背面之供給管191連接，可供給氣體。
圖17(D)為，顯示載具保管架18之排氣噴嘴19d的圖。形成於載具保管架18的表面之排氣噴嘴19d，構成為與位於背面之排氣管192相連接，可將氣體排氣。
載具保管架18，藉由具有此等供給噴嘴19c及排氣噴嘴19d，而在保管中亦可利用載具C之抽氣口Cin及排氣口Cout施行氮置換。
另，雖未對圖2所示之載入埠14的供給噴嘴19a及排氣噴嘴19b，進行供給管191及排氣管192的說明，但載入埠14之供給噴嘴19a及排氣噴嘴19b，亦可與載具保管架同樣地，構成為與供給管191及排氣管192連接。
圖18為，顯示本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法所使用的立式熱處理裝置1、10之載具保管架18及載入埠14其氣體置換單元之一例的圖。圖18中，例示有：2個載具保管架18之氣體置換單元(供給噴嘴19c、排氣噴嘴19d)，及1個載入埠14的氣體置換單元(供給噴嘴19a、排氣噴嘴19b)。如圖18所示，作為對載具C供給氮氣之氣體供給系統，具有質量流量計70、過濾器71、壓力量測調節器72及球閥73。質量流量計70構成為，與各載具C對應而設置，可調整對各載具供給之氮氣的流量。
例如，藉由具備此等氣體供給系統，而能夠以既定流量對各載具C供給氮氣。
此外，可於此等氮氣之供給系統的中途，例如，於載具保管架18之排氣噴嘴19d內，設置可量測載具C內之濕度的感測器，可藉由濕度管理載具C內之環境氣體。進一步，亦於載入埠14之排氣噴嘴19b內，設置可量測濕度的感測器。此外，亦可不量測直接濕度，而係自某種換算□，推定載具C內之濕度，管理濕度所造成的載具C內之環境氣體。如同一開始所述，管理在處理裝置內處理待機中之載具C內其環境氣體之濕度的需求高，因而亦可藉由濕度管理載具C內之環境氣體。
本實施形態中，雖對使用氮氣施行氮置換的例子進行說明，但亦可使用Ar、Ne、He等稀有氣體，惰性氣體一般而言可適用於本發明。於此一情況，可將氮置換步驟，稱作使用各氣體之氣體置換步驟或惰性氣體置換步驟。
此外，本實施形態中，雖列舉在立式熱處理裝置中應用本發明的收納容器內之環境氣體管理方法的例子進行說明，但本發明亦適合應用於其他處理裝置。
自上述之內容來看，本發明之各種實施例係為了說明之目的而加以記載，此外，應理解可不自本發明之範圍及思想逸脫地施行各種變形。因此，此處所揭露之各種實施例，並非用於限制以下之各請求項所指定的本質之範圍及思想。
1、10‧‧‧處理裝置
1A‧‧‧控制部
2‧‧‧分隔壁
5‧‧‧開閉門
6‧‧‧蓋體開閉機構
11‧‧‧筐體
12‧‧‧第1搬運區域
13‧‧‧第2搬運區域
14‧‧‧載入埠
15‧‧‧銷
16‧‧‧載具載置台
16a‧‧‧卡鉤
18‧‧‧容器保管架
19a、19c‧‧‧供給噴嘴
191、192‧‧‧供給管
19b、19d‧‧‧排氣噴嘴
20‧‧‧搬運口
21‧‧‧載具搬運機構
21a‧‧‧導引部
21b‧‧‧移動部
21c‧‧‧關節臂
22‧‧‧熱處理爐
23‧‧‧晶圓舟
24‧‧‧隔熱部
25‧‧‧基座部
26‧‧‧升降機構
27‧‧‧晶圓搬運機構
27a‧‧‧導引機構
27b‧‧‧移動體
27c‧‧‧臂部
31‧‧‧載具本體
32‧‧‧支持部
33‧‧‧取出口
34‧‧‧開口邊緣部
35‧‧‧卡合溝
36‧‧‧夾持部
37‧‧‧凹部
38‧‧‧溝部
40‧‧‧插入口
41‧‧‧蓋體
401‧‧‧凹部
42‧‧‧內部空間
43‧‧‧轉動部
44‧‧‧卡合孔
45‧‧‧狹縫
46‧‧‧直線移動部
46a‧‧‧銷
46b‧‧‧導件
47‧‧‧卡合部
48‧‧‧開口部
50‧‧‧驅動機構
51‧‧‧密封構件
52‧‧‧N2氣體供給管
53‧‧‧氣體供給口
54‧‧‧閉塞空間
55‧‧‧排氣口
55a‧‧‧多孔質體
56‧‧‧密封構件
58‧‧‧氣體供給管
61‧‧‧對向板
61a‧‧‧對向面
601‧‧‧定位銷
602‧‧‧排氣埠
602a‧‧‧下部排氣埠
602b‧‧‧中央排氣埠
604‧‧‧真空泵
62‧‧‧進退機構
67‧‧‧栓鎖鑰
70‧‧‧質量流量計
71‧‧‧過濾器
72‧‧‧壓力量測調節器
73‧‧‧球閥
C‧‧‧載具
Cin‧‧‧抽氣口
Cout‧‧‧排氣口
S1‧‧‧基板搬運區域
S2‧‧‧容器搬運區域
S100~S230‧‧‧步驟
W‧‧‧晶圓
【圖1】係適宜實施本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法的立式熱處理裝置其一例的縱剖面圖。
【圖2】係適宜實施本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法的立式熱處理裝置其一例的俯視圖。
【圖3】係立式熱處理裝置之載具、晶圓之搬運口及開閉門的縱剖面圖。
【圖4】係立式熱處理裝置之載具、晶圓之搬運口及開閉門的橫剖面圖。
【圖5】係立式熱處理裝置之搬運口及載具的立體圖。
【圖6】係載具之蓋體的前視剖面圖。
【圖7】係顯示載具與搬運口密接之狀態的圖。
【圖8】係顯示蓋體開閉機構之對向板與蓋體接觸的狀態之圖。
【圖9】係顯示對向板將蓋體真空吸附，使蓋體固定於對向板之狀態的圖。
【圖10】係顯示蓋體卸下之狀態的圖。
【圖11】係顯示晶圓搬入步驟之一例的圖。
【圖12】係顯示適宜本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法的實施之立式熱處理裝置其一例的立體圖。
【圖13】係將圖12所示之立式熱處理裝置簡化的圖。
【圖14】係用於說明本發明之實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法其一例的次序之圖。圖14(A)為，顯示將載具置入載入埠之狀態的圖。圖14(B)為，顯示實施過氮置換步驟之狀態的圖。圖14(C)為，顯示將載具自載入埠搬運至載具保管架之狀態的圖。圖14(D)為，顯示載具保管步驟及環境氣體維持步驟之一例的圖。圖14(E)為，顯示載具保管架被填滿之狀態的圖。圖14(F)為，顯示載具移動步驟之一例的圖。圖14(G)為，顯示製程之一例的圖。圖14(H)為，顯示晶圓搬出步驟之一例的圖。圖14(I)為，顯示載具搬出步驟之一例的圖。
【圖15】係顯示本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法其一例的處理流程圖。
【圖16】係顯示載具之一例的底面之構成的圖。
【圖17】係用於說明本實施形態的立式熱處理裝置之載具保管架中的低速氮置換機構之圖。圖17(A)為，顯示本實施形態的立式熱處理裝置之載具保管架的構成之圖。圖17(B)為，載具保管架之一例的表面之放大圖。圖17(C)為，顯示載具保管架之供給噴嘴的圖。圖17(D)為，顯示載具保管架之排氣噴嘴的圖。
【圖18】係顯示本實施形態的收納容器內之環境氣體管理方法所使用的立式熱處理裝置之載具保管架的氣體置換單元之一例的圖。
S100~S230‧‧‧步驟

Claims (19)

  1. 一種收納容器內之環境氣體管理方法，為一處理裝置中的收納容器內之環境氣體管理方法，該處理裝置具有藉由分隔壁分隔之基板搬運區域與容器搬運區域，該分隔壁具備以開閉門進行開閉之搬運口，且該處理裝置具備如下元件： 載入埠，設置於該容器搬運區域，可載置收納容器； 容器保管架，設置於該容器搬運區域，暫時載置藉由蓋體的開閉而可密閉收納複數片基板之收納容器而使其待機；以及 蓋體開閉機構，設置於該開閉門，可一面將與該搬運口之口緣部密接的該收納容器之該蓋體卸下一面將該收納容器內以惰性氣體置換； 該收納容器內之環境氣體管理方法包含如下步驟： 氣體置換步驟，使用該蓋體開閉機構，將收納有未處理之該基板的該收納容器內，以該惰性氣體置換； 保管步驟，將內部已由該惰性氣體置換之該收納容器，搬運至該容器保管架而加以載置；以及 環境氣體維持步驟，使該收納容器於該容器保管架待機。
  2. 如申請專利範圍第1項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 將該收納容器載置於該載入埠時，在未藉由該蓋體開閉機構施行該氣體置換步驟之情況，將該收納容器，搬運至可藉該蓋體開閉機構卸下該蓋體的位置。
  3. 如申請專利範圍第2項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 於將該收納容器載置於該載入埠時，在藉由該蓋體開閉機構對其他收納容器施行該氣體置換步驟之情況，將該收納容器暫時載置於該容器保管架； 於該其他收納容器之該氣體置換步驟結束後，搬運至可藉該蓋體開閉機構卸下該蓋體的位置。
  4. 如申請專利範圍第1項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該蓋體開閉機構，藉由以第1流量對該收納容器內噴射該惰性氣體，而施行該惰性氣體之置換； 該容器保管架，以較該第1流量更小的第2流量對該收納容器內供給該惰性氣體。
  5. 如申請專利範圍第4項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 更具有暫時置換步驟，在將該收納容器載置於該載入埠時，以該惰性氣體置換該收納容器內。
  6. 如申請專利範圍第5項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該暫時置換步驟，係以該第2流量施行。
  7. 如申請專利範圍第4項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該第1流量，為該第2流量之3倍以上的流量。
  8. 如申請專利範圍第4項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該蓋體開閉機構將該收納容器內以該惰性氣體置換所需之時間，為該容器保管架將該收納容器內以該惰性氣體置換所需之時間的1/5以下。
  9. 如申請專利範圍第4項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該容器保管架，自形成於該收納容器的底面之開口供給該惰性氣體。
  10. 如申請專利範圍第5項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該載入埠，自形成於該收納容器的底面之開口供給該惰性氣體。
  11. 如申請專利範圍第1項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該惰性氣體為氮氣。
  12. 如申請專利範圍第1項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該收納容器內之環境氣體係藉由濕度進行管理。
  13. 如申請專利範圍第1項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中，更包含如下步驟： 容器移動步驟，使在該容器保管架待機之該收納容器，往可藉由該蓋體開閉機構卸下該蓋體的位置移動；以及 基板搬入步驟，藉由該蓋體開閉機構卸下該蓋體，並以該惰性氣體置換該收納容器內，同時將該收納容器內的該基板搬入該基板搬運區域內。
  14. 如申請專利範圍第13項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該處理裝置為具備可同時處理複數片該收納容器內之基板的處理容器之分批式處理裝置； 將該容器移動步驟及該基板搬入步驟，係連續地施行。
  15. 如申請專利範圍第1項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該蓋體開閉機構具有複數個，該氣體置換步驟係於複數個該蓋體開閉機構並行施行。
  16. 如申請專利範圍第13項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該蓋體開閉機構具有複數個，該容器移動步驟及該基板搬入步驟，係於複數個該蓋體開閉機構並行施行。
  17. 如申請專利範圍第14項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中，更包含如下步驟： 基板搬出步驟，使用該蓋體開閉機構，以該惰性氣體置換該收納容器內，同時將在該處理容器處理後之該基板收納於該收納容器內；以及 容器搬出待機步驟，將收納有處理後之該基板的該收納容器，暫時載置於該容器保管架。
  18. 如申請專利範圍第17項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 更具有容器搬出步驟，在該容器搬出待機步驟後，將該收納容器搬出至該處理裝置外。
  19. 如申請專利範圍第1項之收納容器內之環境氣體管理方法，其中， 該處理裝置為：於該基板搬運區域內具有熱處理爐之熱處理裝置。
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