基板収納ポッドおよびその蓋部材並びに基板の処理装置
【課題】 乱れの無い安定した層流状態の置換ガスの流れを得るには、供給管における置換ガスの圧力変動を断つ必要がある。
【解決手段】 基板を収納するための中空部と開口とを有する本体容器と、該開口に挿嵌され、該開口を密閉可能な蓋部材と、該蓋部材の内部に画定されるバッファ空間と、該バッファ空間に置換ガスを供給するための給気ポートと、前記本体容器の開口に挿嵌された状態において、該本体容器の中空部に対向する該蓋部材の内面と該バッファ空間との間に連通するように配置され、該バッファ空間に供給された置換ガスを該中空部に送出する複数の孔とを備える基板収納ポッドにより解決する。
【解決手段】 基板を収納するための中空部と開口とを有する本体容器と、該開口に挿嵌され、該開口を密閉可能な蓋部材と、該蓋部材の内部に画定されるバッファ空間と、該バッファ空間に置換ガスを供給するための給気ポートと、前記本体容器の開口に挿嵌された状態において、該本体容器の中空部に対向する該蓋部材の内面と該バッファ空間との間に連通するように配置され、該バッファ空間に供給された置換ガスを該中空部に送出する複数の孔とを備える基板収納ポッドにより解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、半導体ウェハなどの基板を内部空間に収納して搬送する基板収容容器であって、前面側において蓋の開閉を行い、かつその内部空間における清浄ガスの置換機能を有する前面開閉型基板収容容器（Front Opening Unified Pod(FOUP)）に関する。そして、それに対する機械的なインターフェース標準規格（Front Opening Mechanical Standard(FIMS)）を満たした半導体ウェハ等基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハなどの基板（以下、基板とよぶ）の処理作業は、複数の処理工程からなっている。これらの処理工程は、ある程度の広さを有し、清浄度が保障されるクリーンルーム内で実行される。クリーンルーム内には、それぞれの処理工程を実行するための処理装置が配置される。それぞれの処理装置の内部空間は、処理装置が配置されているクリーンルームよりも高い清浄度に保たれている。基板は、それぞれの処理装置において、各内部空間内で処理される。処理装置間の移動の際には、基板は、ＦＯＵＰ収納容器（以下、「ポッド」とよぶ）に収容されて搬送される。ポッド内を高い清浄度かつ酸化しにくい環境に保つことで、広いクリーンルーム全体の環境を制御する必要がなくなり、基板の周囲の雰囲気（クリーンルーム体積に対して微小な体積）のみを、高清浄度かつ基板表面が酸化しにくい状態に保つ効率的な制御および管理が可能となる。
【０００３】
図４に、処理装置２０に載置された状態の従来のポッド１を示す。一般に、ポッド１は、蓋部材２と、本体容器３とからなっている。本体容器３は、一端に開口３ａを有する。蓋部材２は、その開口３ａを塞いで、本体容器３を密閉可能である。本体容器３の内部には、棚５が配置されている。棚５は、垂直方向に並列する複数の段を有している。複数の段のそれぞれは、一般に水平であって、基板を保持可能である。
【０００４】
処理装置２０の内部空間２０ａは、基板の処理工程において使用される。処理装置２０の内部空間２０ａは、クリーンルームの周囲雰囲気よりも高い清浄度に保たれる。処理装置２０の内部空間２０ａには、移送ロボットや処理機器などが配置される。処理装置２０の壁部には、処理装置２０の外部から処理装置２０の内部空間２０ａへのアクセスするためのアクセス開口２０ｂを有している。処理装置２０の外部から内部空間２０ａへアクセスをしないときには、図４に示すように、アクセス開口２０ｂはＦＩＭＳドア２１（以下、「ドア」とよぶ）により塞がれている。処理装置２０は、ポッド１を載置するためのロードポート部２２を有している。ロードポート部２２は、ポッド１をアクセス開口２０ｂに対向するように設置するために機能する。すなわち、まず、基板の処理工程を実行する際には、ポッド１を処理装置２０のロードポート部２２に載置する。処理装置２０のロードポート部２２に、ポッド１の本体容器３の開口３ａが、処理装置２０のアクセス開口２０ｂと対向するように、ポッド１を正常に載置する。その後、ロードポート部２２により、ポッド１に所定の位置決め動作を施す。処理装置２０のアクセス開口２０ｂを開閉すると同時に、ポッド１の本体容器３の開口３ａを開く。たとえば、一般的には、ドア２１によりポッド１の蓋部材２を保持して、処理装置２０のアクセス開口２０ｂとポッド１の本体容器３の開口３ａとを同時に開放する。この状態で、各段に載置されている基板を水平方向に基板を移動させることにより、開口３ａを介してポッド１の内部から取り出して、処理装置２０の内部空間２０ａに移送し、処理工程を実行する。また、処理工程の終了後は、開口３ａを介して、処理装置２０の内部空間２０ａからポッド１の内部に移送し、基板をポッド１の本体容器３内の棚５の所定の段に戻す。
【０００５】
ポッド１内の基板のすべての処理工程が終了すると、再度、処理装置２０のドア２１で処理装置２０のアクセス開口２０ｂを閉鎖する。これにより、本体容器３の開口３ａは、ドア２１に保持されているポッド１の蓋部材２で閉じられて密閉される。この段階では、本体容器３の内部の雰囲気は、塵や酸素を含む内部空間２０ａの周囲雰囲気である。次の工程まで、基板を清浄に保つには、この雰囲気内の塵を除去し、基板表面と反応しやすい気体成分を除去する必要がある。そこで、一般的に、本体容器３を蓋部材２で閉じて密閉した後に、ポッド１の内部の雰囲気を不活性ガス（以下、置換ガスとよぶ）で置換する。
【０００６】
ポッド１の内部の雰囲気を置換ガスで置換するための手段としては、従来、様々なタイプが存在する。たとえば、特許文献１または特許文献２には、底面から給気または排気をするタイプのポッドが開示されている。これらのタイプのポッドでは、図４に示すように、ポッド１の本体容器３の下部に給気ポート１２および排気ポート１３が配置されることになる。処理装置２０側に配置される所定の管を、給気ポート１２および排気ポート１３に接合させると、図４において矢印で示したように、給気ポート１２を介して置換ガスをポッド１の内部に給気し、排気ポート１３を介して置換ガスをポッド１の内部から排気することができる。
【０００７】
また、特許文献３では、ポッドの蓋部材に給気・排気ポートを配置した例が開示されている。特許文献３では、蓋部材の給気ポートからポッド内部へ送り込まれた置換ガスをポッド内部を還流させて、蓋部材の排気ポートからポッドの外部へと排気される置換ガス流が開示されている。特に、特許文献３には、噴出口を有する鉛直方向に延在するガス導入管を蓋部材に取り付けて、そこからポッド内部へと置換ガスを導入するポッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１７５５３号公報
【特許文献２】特開２００３−６０００７号公報
【特許文献３】特開２００７−２７３６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
任意の処理装置において、基板の処理工程が終了して、蓋部材２で本体容器３を塞いだ際には、本体容器３内の雰囲気は、塵を含むクリーンルームの周囲雰囲気である。したがって、ポッド１の内部では、塵を巻き上げないように、また基板に附着させないように、ポッド１の内部の雰囲気を置換ガスで置換する必要がある。そのため、ポッド１の内部の雰囲気を置換ガスで置換する際には、ポッド１の内部における置換ガスの流れを、乱れの無い安定した層流状態とすることが求められる。また、ポッド１の内部のガスを完全に全置換するためには、ポッド１の内部における置換ガスの流れに澱みが生じないように、置換ガスが満遍なく行き渡る置換ガスの流れを実現することが必要となる。しかし、特許文献１，特許文献２および特許文献３に開示されるポッドでは、以下の理由から、この要求を満たすことができない。
【００１０】
特許文献１および特許文献２に記載されているように、ポッド１の下部に給気ポート・排気ポートを配置するとなると、給気ポート・排気ポートの大きさの制限から、細い給気管路および排気管路しか配置できない。実現すべきガス流の要求に適した給気ポート・排気ポートを配置することは困難である。すなわち、ポッド１をロードポート部９に載置した後に、ポッド１を適正な位置に移動させる機構や、蓋部材２を本体容器３にロックするための機構などは、ポッド１の下部およびポッド１の下部が対向するロードポート部２２に配置されることが多い。そのため、その機構以外の給気ポート・排気ポートの大きさや配置を行うには制限が生じ、細い給気管路および排気管路しか配置できない問題がある。
【００１１】
また、特許文献１または特許文献３に記載されているように、ポッドの蓋に、給気ポート・排気ポートを配置したとしても、給気ポート・排気ポートの大きさの制限から、やはり細い給気管路および排気管路しか配置できない問題がある。すなわち、蓋部材２には、蓋の開閉用ロック機構を有していることが多く、ポッドの下部に弁部材を配置する場合と同様に、開閉用ロック機構の配置上の制約から、弁部材の機能に最も適した位置に弁部材を配置することが困難となる。そのため、配置できる給気ポート・排気ポートの大きさに制限があり、ポッドの蓋に、給気ポート・排気ポートを配置したとしても、特許文献３のように、細い給気管路および排気管路しか配置できない。特許文献３に示されるように、噴出口を有する鉛直方向に延在する細長いガス導入管を蓋部材に取り付けて、そこからポッド内部へと置換ガスを導入するような場合には、ガス導入管内の置換ガスの流れ方向の流路抵抗から圧力勾配が生じて、均一な置換ガスのガス流を実現できず、またガス導入管内の圧力変動がそのままポッド内部に伝わる可能性がある。
【００１２】
すなわち、ポッド１への置換ガスの給気・排気において、細い給気管路および排気管路しか接続できない給気ポート・排気ポートを配置すると、供給管における置換ガスの圧力変動（脈動）が、給気ポート・排気ポートを通じての置換ガスの流速変動に直接つながる。乱れの無い安定した層流状態の置換ガスの流れを得るには、供給管における置換ガスの圧力変動（脈動）を断つ必要がある。
【００１３】
また、置換ガスの供給口の圧力勾配が生じないように、置換ガスの噴出口を配置する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
基板を収納するための中空部と開口とを有する本体容器と、該開口に挿嵌され、該開口を密閉可能な蓋部材とを具備する基板収納ポッドであって、該蓋部材は、その内部にバッファ空間が画定され、バッファ空間に供給された置換ガスを本体容器の中空部に送出する複数の孔とを備える基板収納ポッドにより解決する。
【００１５】
また、その基板収納ポッドに収納された基板の処理装置であって、処理装置は基板の処理を実行する内部空間と、内部空間と外部空間との間を連通するアクセス開口と、蓋部材を保持して該アクセス開口を開放するとともに該本体容器の開口を開放し、または該蓋部材を保持して該アクセス開口を閉鎖するとともに該本体容器の開口に蓋部材を挿嵌して閉鎖するドアとを備え、該処理装置は、該給気ポートに接続されて置換ガスを該バッファ空間に供給可能な給気配管を備えることを特徴とする基板の処理装置により解決する。
【発明の効果】
【００１６】
置換ガスの流速変動を抑制し、乱れの無い安定した層流状態の置換ガスの流れを得ることが可能となる。そして、収納容器内に収容された基板の全域が一様な置換ガスに曝されて、基板への塵埃の附着や、基板の酸化を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】処理装置に載置された状態の本発明のポッドの構成を示した図である。
【図２Ａ】蓋部材の外面を示した図である。
【図２Ｂ】蓋部材の内面を示した図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの断面２Ｃ−２Ｃを示した図である。
【図２Ｄ】閉鎖した状態の給気弁部材１１を示した図である。
【図２Ｅ】開放された状態の給気弁部材１１を示した図である。
【図３Ａ】スライドラッチ機構を有するポッドを示した図である。
【図３Ｂ】従来のラッチ機構を有するポッドを示した図である。
【図４】処理装置に載置された従来のポッドを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のポッドについて、図１、図２Ａから図２Ｅを参照して、以下、説明する。図１は、本発明のポッド１を示した図であって、ポッド１が処理装置２０に載置された状態を示している。図２Ａは、ポッド１の蓋部材２の外面の正面を示した図である。図２Ｂは、ポッド１の蓋部材２の内板２ｂを示した図である。図２Ｃは、蓋部材２の断面２Ｃ−２Ｃを示した図である。なお、処理装置２０は前述の従来技術の基板処理装置と同様である。以下、まず処理装置２０については概要のみを説明し、その上で、本発明のポッド、およびそれに利用するための処理装置２０において従来と異なる点を詳説する。
【００１９】
処理装置２０は、処理装置基板の処理を行うために、高い清浄度が保たれた内部空間２０ａを有している。処理装置２０の壁部にはアクセス開口２０ｂを有し、処理を行わないときには、通常、ドア２１により塞がれている。処理装置２０は、ポッド１がアクセス開口２０ｂに適正に対向するように所定の位置に設置するためのロードポート部２２を有している。
基板の処理工程を実行する際には、ポッド１を処理装置２０のロードポート部２２に載置して、処理装置２０のアクセス開口２０ｂを塞ぐドア２１により、アクセス開口２０ｂとポッド１を開放する。一方、ポッド１内の基板のすべての処理工程が終了すると、再度、処理装置２０のドア２１により、アクセス開口２０ｂとポッド１を閉鎖してポッド１を密閉する。そして、ポッド１の内部の雰囲気を、置換ガスによって置換する。
【００２０】
（ポッド）
ポッド１は、蓋部材２と、一面に開口３ａを有し、内部に基板を収納するための中空部３ｂとを具備する本体容器３と、からなっている。蓋部材２は、本体容器３の開口３ａの形状に対応する多角形状（代表的には四角形）を有し、蓋部材２が開口３ａに完全に挿嵌された状態で開口３ａを塞いで密閉する部材である。本発明において、蓋部材２が所定の状態で本体容器３の開口３ａに完全に挿嵌されたときに、ポッド１の内部空間に対向する側の蓋部材２の面を内面（内側）と定義し、内面と反対側の蓋部材２の面を外面（外側）と定義する。
【００２１】
蓋部材２は、蓋部材２の内面側に位置する蓋部材２の内板２ｂと、蓋部材２の外面側に位置する外板２ａと、蓋部材２の側板と、により構成される。蓋部材２の内部は中空である。中空である蓋部材２の内部には、バッファ空間８が画定されている。バッファ空間８は、蓋部材２の内部に配置されるタンクとしてもよい。しかし、バッファ空間８は、蓋部材２の内部の中空な空間、すなわち、蓋部材２の内板２ｂおよび蓋部材２の外板２ａと、蓋部材２の側板とにより画定される内部空間とすることが、最も好ましい。特に、蓋部材２が所定のとおり本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態において、蓋部材２の内板２ｂがバッファ空間８の壁部の一部をなすようにするのが好ましい。蓋部材２の内板２ｂには、複数個の孔１０が配置されている。複数個の孔１０は、所定のとおり蓋部材２が本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態において、蓋部材２の内板２ｂとバッファ空間８との間に連通するように、蓋部材２の内板２ｂに穿設される。複数個の孔１０を通じて、本体容器３の中空部３ｂとバッファ空間８とが流体的に連通する。バッファ空間８に供給された置換ガスは、複数の孔１０を介して、バッファ空間８から本体容器３の中空部３ｂに送出される。蓋部材２は、バッファ空間８と流体的に連通する給気ポート６を備えている。給気ポート６は、たとえば蓋部材２の外板２ａに配置され、置換ガス源に接続されている供給配管（不図示）と流体的に接続可能である。給気ポート６は、バッファ空間８に置換ガスを供給する。
【００２２】
複数の孔１０のそれぞれは、バッファ空間８に供給された置換ガスを本体容器３の中空部３ａに送出する。バッファ空間８の容量は、複数個の孔１０の全てから本体容器３の中空部３ａに流出する流量よりも、十分に大きく設定することが好ましい。これにより、置換ガスがバッファ空間８へ導入される際に、給気配管の圧力の脈動などの置換ガスの圧力変動の影響を除去できる。置換ガスは、複数個の孔１０を介してバッファ空間８から中空部３ｂ内に導入されるので、安定した置換ガス流を得ることができる。
すなわち、今、置換ガスの質量流量をＧ(t)，バッファ空間８内の圧力をＰ(t)、バッファ空間８の容積をＶ，バッファ空間８およびその内部の置換ガス温度をＴ，気体定数をＲとすると、気体の状態方程式から数式１の関係が成り立つ。
［数式１］
Ｐ(t)・Ｖ＝Ｇ(t)ＲＴ
数式１の両辺を時間Ｔで全微分して整理すると、バッファ空間８の温度Ｔおよびバッファ空間８の容積Ｖは一定であるので数式２が成り立つ。
［数式２］
ｄＰ(t)／ｄｔ＝（ＲＴ／Ｖ）×（ｄＧ(t)／ｄt）
ここから、給気配管やポンプなどにより流入する置換ガスの質量流量Ｇに変動（ｄＧ(t)／ｄｔ）が生じたとしても、バッファ空間８の容積Ｖを大きくすることにより、置換ガスの圧力変動（ｄＰ(t)／ｄｔ）の影響を小さくして、孔１０から本体容器３の内部への安定した置換ガス流の供給を行うことができる。
【００２３】
また、孔１０は、蓋部材２が本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態において、蓋部材２の内板２ｂ上に、互いに直交する二方向に整列するように穿設されることが好ましい。互いに直交する二方向とは、代表的には、本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態の蓋部材２において、鉛直方向と水平方向である。
【００２４】
孔１０はそれぞれある程度大き目の断面積を有するように設定すれば、流路抵抗が減少する。流路抵抗の減少と共に、孔１０を介してバッファ空間８から流出する置換ガスの流速が増加し、孔１０の存否により、蓋部材２の内板２ｂ側から流出する置換ガスの速度プロファイルが不均一になる。そこで、複数個の孔１０を覆うように、メッシュ状のフィルタ１２を取り付けて、置換ガスを整流することが好ましい。フィルタ１２は、たとえば、孔１０が穿設される蓋部材２の内板２ｂのバッファ空間８の内部側に配置する。フィルタ１２を配置することにより、孔１０からのガス噴出速度が平準化され、一様な置換ガス流を得ることができる。なお、フィルタ１２は、孔１０が穿設される蓋部材２の内板２ｂのバッファ空間８の外側に配置してもよい。
【００２５】
給気ポート６には、給気弁部材１１が嵌入されている。図２Ｄおよび図２Ｅは、給気弁部材１１を示した図である。図２Ｄは給気弁部材が閉鎖した状態を示し、図２Ｅは給気弁部材が開放した状態を示している。
給気弁部材１１は、導入口１１ａと給気口１１ｂとを有している。導入口１１ａは蓋部材２の外板２ａに配置される給気弁部材１１の入口開口部であって、給気配管から置換ガスを導入する。給気口１１ｂはバッファ空間８の内部側に配置される給気弁部材１１の出口開口部である。給気口１１ｂは、蓋部材２の内板２ｂに配置される孔１０の穿設方向と角度をもって配置される。これにより、導入口１１ａから導入された置換ガスが給気口１１ｂを通って孔１０に直接流れることなく、給気口１１ｂにおいて、孔１０と異なる向きで置換ガスをバッファ空間８内に導入可能である。たとえば、本実施例のように、導入口１１ａに対して直角に給気口１１ｂを配置し、孔１０に対しても給気口１１ｂが直角となるように配置するのが最も好ましい。弁部材１１内には、ピストン部１１ｃが配置され、常態においては給気弁部材１１が閉鎖している。この状態では、バネ１１ｄによりピストン部１１ｃが付勢され、ピストン部１１ｃのヘッドが導入口１１ａを塞いで密閉している。給気ポート６に、給気配管が接続され、置換ガスが導入口１１ａから導入されると、置換ガスの圧力によりバネ１１ｄが縮んで、ピストン部１１ｃのヘッドが退行して給気弁部材１１が開放する。ピストン部１１ｃのヘッドにより塞がれていた導入口１１ａの隙間から置換ガスが、給気弁部材１１の内部に流れ込み、給気口１１ｂを介してバッファ空間８内に導入される。
これにより、全ての孔１０付近のみ強い置換ガス流れが生じることなく、均一なガス流れを作ることができる。
【００２６】
蓋部材２の内板２ｂ側には窪み部２ｃを有している。窪み部２ｃには、ウェハリテーナ１４が配置されている。蓋部材２の内板２ｂ側の周部には、パッキン１６が配置されている。パッキン１６は、その断面形状において、内向きに突出するように取り付けられている。この配置により、蓋部材２を開口３ａに挿嵌して、蓋部材２で開口３ａを密閉する際に、パッキン１６が本体容器３の内側から本体容器３の壁部を押し付ける。本体容器３の内部側が周囲雰囲気よりも加圧されると、高い内圧によりパッキン１６は本体容器３の壁部に強く押し付けられて、高い密閉性が得られ、ポッド１全体としての機密性が向上する。
【００２７】
ウェハリテーナ１４が配置される窪み部２ｃにより、蓋部材２の内部空間が、実効的に分割されても、分割された空間がバッファ空間８を構成すれば、本発明の効果を奏する。すなわち、図２Ｂのように、窪み部２ｃにより分割された蓋部材２の内板２ｂのそれぞれに複数個の孔１０を配置し、それぞれのバッファ空間８の容量を十分に大きく設定すればよい。
【００２８】
本体容器３は、代表的には、ほぼ六面体であって、開口３ａはその一面に配置される。本体容器３は、その内部に中空部３ｂを有している。中空部３ｂには棚５が配置され、基板を収納可能である。棚５は、たとえば、本体容器３の開口３ａに隣接し、互いに対向する鉛直な二つの側面の内部に配置される。棚５は、ポッド１の常態において、鉛直方向に並列する複数の段５ａからなっている。複数の段５ａのそれぞれは水平に配置され、本体容器３の側面のそれぞれにおける対応する段５ａにより、基板の両端を保持可能である。蓋部材２が本体容器３の開口３ａを塞いだ際に、蓋部材２の内板２ｂ側には窪み部２ｃを有している。窪み部２ｃには、ウェハリテーナ１４が配置されている。
それぞれの段５ａに載置される基板は、ポッド１の蓋部材２を開いた際に、水平方向に移動させることにより、開口３ａを介して、取り出しまたは挿入可能である。
本体容器３において、開口３ａと反対側にあたる本体容器３の奥側の下部（ロードポート部２２側）には、排気ポート７が配置される。
【００２９】
複数の孔１０は、蓋部材２が本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態において、棚５のそれぞれの段５ａと段５ａとの間に、複数の孔１０のそれぞれが位置するように配置する。すなわち、複数の孔１０は、棚５のそれぞれの段５ａの間に対応するように位置関係が決定され、蓋部材２の内板２ｂに穿設することが好ましい。これにより、複数の孔１０から本体容器３の中空部３ｂ内に導入された置換ガスは、それぞれの段５ａに保持される基板に沿って、本体容器３の開口３ａから本体容器３の奥側に位置する排気ポート７に向かって流れる。これにより、給気ポート６からポッド１内に導入された置換ガスは、排気ポート７に至るまで、単純な置換ガス流経路を形成して、到達する。これにより、澱み部のない流れを実現することができる。
【００３０】
（処理装置）
続いて、以下、本発明のポッド１が使用される処理装置２０について、図１を参照して、従来の処理装置と異なる点について説明する。
処理装置２０は、置換ガスが充填されている置換ガス源に流体的に接続されている給気配管を備えている。給気配管は、給気ポート６に流体的に接続可能に配置されて、給気ポート６を介して置換ガスをポッド１の蓋部材２のバッファ空間８内に供給する。一方、処理装置２０は、排気ポンプ（不図示）に接続される排気配管（不図示）をポッド１の下部にあたるロードポート側に有している。排気配管は、ポッド１の排気ポート７に流体的に接続可能であって、排気ポート７を介して置換ガスをポッド１の内空部３ｂから排気できる。排気配管の径は大きめにして、置換ガスの管路の流路抵抗を小さく抑える。抵抗ポッド１の排気ポート７側の背圧を低くすることにより、ポッド１内には、蓋部材２の内面側から、棚５の各段に載置されているウェハに沿って、ポッド１の本体容器３の奥側に向かって流れる。ポッド１の本体容器３の奥側に到達した置換ガスはポッド１内を下降して、排気ポート７から排出される流れを、ポッド１の内部に作る。これにより、ポッド１の内部には、高い清浄度のガスが澱みなく、万遍に行きわたる効果を奏する。
【００３１】
なお、本願発明のポッド１は、ロック機構が蓋部材２の内部に配置されないスライドラッチ機構を使用したポッド１においては、特に、適用しやすい。ロック機構が蓋部材２の内部に配置されないスライドラッチ機構を使用したポッド１としては、たとえば、図３Ａに示すものである。すなわち、図３Ａに示すようなポッド１においては、ポッド１の本体容器３の開口３ａの周りに所定の厚さのフランジ３ｃが配置される。蓋部材２の側面には、複数個のラッチ用係合凹部２ｄが穿設される。ラッチ用係合凹部２ｄは、蓋部材２の側面の周に沿った細長溝と、およびその細長溝から蓋部材２の内面側にむけて延在する溝とを具備し、側面側から見たときにＬ字形状となる係合凹部として構成される。ポッド１の本体容器３の開口３ａの周りフランジ３ｃには、複数の貫通細長穴３ｄが配置される。蓋部材２が本体容器３の開口３ａに所定のとおり嵌入された状態において、ラッチ用係合凹部２ｄのそれぞれの位置が貫通細長穴３ｄのそれぞれの位置と合致する。ポッド１の本体容器３には、その開口３ａの周りのフランジ３ｃに沿って摺動する棒状のラッチ機構４が配置されている。ラッチ機構４には、先端にローラを有する連結アーム４ａがラッチ機構４の延在方向と垂直に突出するように配置されている。連結アーム４ａの先端のローラ部は貫通細長穴３ｄを介して、本体容器３の内側に露出している。蓋部材２をポッド１の本体容器３の開口３ａに嵌入すると、連結アーム４ａのローラが蓋部材２の側面のラッチ用係合凹部２ｄと係合する。ラッチ機構４がフランジ３ｃの縁に沿って鉛直方向に摺動することにより、連結アーム４ａも摺動する。それにしたがって、連結アーム４ａの先端のローラ部は貫通細長穴３ｄに沿って移動する。連結アーム４ａの先端のローラ部が、ラッチ用係合凹部２ｄの細長溝の先端まで移動することで蓋部材２が本体容器３に固定される。このように、スライドラッチ機構を採用したポッド１では、蓋部材２の内部にロック機構を有しないため、蓋部材２の内部にはバッファ空間８の配置を阻害するものがない。また、蓋部材２の表面には、バッファ空間８への給気ポート６の配置を阻害するものがない。位置および大きさの制限が無く、バッファ空間８を蓋部材２の内部に自由に配置することができるので、このタイプのポッドでは、特に効果を奏する。
【００３２】
しかし、蓋部材２の内部にロック機構を備えた従来のタイプのポッド１であっても、バッファ空間８が配置できる限り、本発明の適用が可能である。蓋部材２の内部にロック機構を備えた従来のタイプのポッド１は、たとえば、図３Ｂに示すようなタイプのポッド１である。すなわち、図３Ｂに示すようなポッド１では、蓋部材２の内部に、ロック機構として、回転板とロック用アーム２ｅとが配置される。回転板には、ロック用アーム２ｅの一端が取り付けられていて、回転板の回転に応じて、ロック用アーム２ｅの他端２ｆが蓋部材２の側面から突出し、または収納されるものである。蓋部材２が本体容器３の開口３ａに所定のとおり嵌入された状態において、ロック用アーム２ｅの他端２ｆが蓋部材２の側面から突出させると、ロック用アーム２ｅの他端２ｆが本体容器３の内側の係合穴３ｅに挿嵌されて蓋部材２が固定される。一方、本体容器３の内側の係合穴３ｅに挿入されていたロック用アーム２ｅの他端２ｆが蓋部材２内に収納されると、蓋部材２と本体容器３との固定が解かれるものである。このタイプのポッド１では、蓋部材２の内部にロック機構の容積を確保しなければならないが、適切なバッファ空間８を配置する容積を確保できる限り、本発明が適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
半導体ウェハなどの基板の収納を行うポッドにおいて、特に高い清浄度が要求されるポッドに利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１ ポッド
２ 蓋部材
３ 本体容器
４ ラッチ機構
５ 棚
６ 給気弁部材
７ 排気弁部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、半導体ウェハなどの基板を内部空間に収納して搬送する基板収容容器であって、前面側において蓋の開閉を行い、かつその内部空間における清浄ガスの置換機能を有する前面開閉型基板収容容器（Front Opening Unified Pod(FOUP)）に関する。そして、それに対する機械的なインターフェース標準規格（Front Opening Mechanical Standard(FIMS)）を満たした半導体ウェハ等基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハなどの基板（以下、基板とよぶ）の処理作業は、複数の処理工程からなっている。これらの処理工程は、ある程度の広さを有し、清浄度が保障されるクリーンルーム内で実行される。クリーンルーム内には、それぞれの処理工程を実行するための処理装置が配置される。それぞれの処理装置の内部空間は、処理装置が配置されているクリーンルームよりも高い清浄度に保たれている。基板は、それぞれの処理装置において、各内部空間内で処理される。処理装置間の移動の際には、基板は、ＦＯＵＰ収納容器（以下、「ポッド」とよぶ）に収容されて搬送される。ポッド内を高い清浄度かつ酸化しにくい環境に保つことで、広いクリーンルーム全体の環境を制御する必要がなくなり、基板の周囲の雰囲気（クリーンルーム体積に対して微小な体積）のみを、高清浄度かつ基板表面が酸化しにくい状態に保つ効率的な制御および管理が可能となる。
【０００３】
図４に、処理装置２０に載置された状態の従来のポッド１を示す。一般に、ポッド１は、蓋部材２と、本体容器３とからなっている。本体容器３は、一端に開口３ａを有する。蓋部材２は、その開口３ａを塞いで、本体容器３を密閉可能である。本体容器３の内部には、棚５が配置されている。棚５は、垂直方向に並列する複数の段を有している。複数の段のそれぞれは、一般に水平であって、基板を保持可能である。
【０００４】
処理装置２０の内部空間２０ａは、基板の処理工程において使用される。処理装置２０の内部空間２０ａは、クリーンルームの周囲雰囲気よりも高い清浄度に保たれる。処理装置２０の内部空間２０ａには、移送ロボットや処理機器などが配置される。処理装置２０の壁部には、処理装置２０の外部から処理装置２０の内部空間２０ａへのアクセスするためのアクセス開口２０ｂを有している。処理装置２０の外部から内部空間２０ａへアクセスをしないときには、図４に示すように、アクセス開口２０ｂはＦＩＭＳドア２１（以下、「ドア」とよぶ）により塞がれている。処理装置２０は、ポッド１を載置するためのロードポート部２２を有している。ロードポート部２２は、ポッド１をアクセス開口２０ｂに対向するように設置するために機能する。すなわち、まず、基板の処理工程を実行する際には、ポッド１を処理装置２０のロードポート部２２に載置する。処理装置２０のロードポート部２２に、ポッド１の本体容器３の開口３ａが、処理装置２０のアクセス開口２０ｂと対向するように、ポッド１を正常に載置する。その後、ロードポート部２２により、ポッド１に所定の位置決め動作を施す。処理装置２０のアクセス開口２０ｂを開閉すると同時に、ポッド１の本体容器３の開口３ａを開く。たとえば、一般的には、ドア２１によりポッド１の蓋部材２を保持して、処理装置２０のアクセス開口２０ｂとポッド１の本体容器３の開口３ａとを同時に開放する。この状態で、各段に載置されている基板を水平方向に基板を移動させることにより、開口３ａを介してポッド１の内部から取り出して、処理装置２０の内部空間２０ａに移送し、処理工程を実行する。また、処理工程の終了後は、開口３ａを介して、処理装置２０の内部空間２０ａからポッド１の内部に移送し、基板をポッド１の本体容器３内の棚５の所定の段に戻す。
【０００５】
ポッド１内の基板のすべての処理工程が終了すると、再度、処理装置２０のドア２１で処理装置２０のアクセス開口２０ｂを閉鎖する。これにより、本体容器３の開口３ａは、ドア２１に保持されているポッド１の蓋部材２で閉じられて密閉される。この段階では、本体容器３の内部の雰囲気は、塵や酸素を含む内部空間２０ａの周囲雰囲気である。次の工程まで、基板を清浄に保つには、この雰囲気内の塵を除去し、基板表面と反応しやすい気体成分を除去する必要がある。そこで、一般的に、本体容器３を蓋部材２で閉じて密閉した後に、ポッド１の内部の雰囲気を不活性ガス（以下、置換ガスとよぶ）で置換する。
【０００６】
ポッド１の内部の雰囲気を置換ガスで置換するための手段としては、従来、様々なタイプが存在する。たとえば、特許文献１または特許文献２には、底面から給気または排気をするタイプのポッドが開示されている。これらのタイプのポッドでは、図４に示すように、ポッド１の本体容器３の下部に給気ポート１２および排気ポート１３が配置されることになる。処理装置２０側に配置される所定の管を、給気ポート１２および排気ポート１３に接合させると、図４において矢印で示したように、給気ポート１２を介して置換ガスをポッド１の内部に給気し、排気ポート１３を介して置換ガスをポッド１の内部から排気することができる。
【０００７】
また、特許文献３では、ポッドの蓋部材に給気・排気ポートを配置した例が開示されている。特許文献３では、蓋部材の給気ポートからポッド内部へ送り込まれた置換ガスをポッド内部を還流させて、蓋部材の排気ポートからポッドの外部へと排気される置換ガス流が開示されている。特に、特許文献３には、噴出口を有する鉛直方向に延在するガス導入管を蓋部材に取り付けて、そこからポッド内部へと置換ガスを導入するポッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１７５５３号公報
【特許文献２】特開２００３−６０００７号公報
【特許文献３】特開２００７−２７３６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
任意の処理装置において、基板の処理工程が終了して、蓋部材２で本体容器３を塞いだ際には、本体容器３内の雰囲気は、塵を含むクリーンルームの周囲雰囲気である。したがって、ポッド１の内部では、塵を巻き上げないように、また基板に附着させないように、ポッド１の内部の雰囲気を置換ガスで置換する必要がある。そのため、ポッド１の内部の雰囲気を置換ガスで置換する際には、ポッド１の内部における置換ガスの流れを、乱れの無い安定した層流状態とすることが求められる。また、ポッド１の内部のガスを完全に全置換するためには、ポッド１の内部における置換ガスの流れに澱みが生じないように、置換ガスが満遍なく行き渡る置換ガスの流れを実現することが必要となる。しかし、特許文献１，特許文献２および特許文献３に開示されるポッドでは、以下の理由から、この要求を満たすことができない。
【００１０】
特許文献１および特許文献２に記載されているように、ポッド１の下部に給気ポート・排気ポートを配置するとなると、給気ポート・排気ポートの大きさの制限から、細い給気管路および排気管路しか配置できない。実現すべきガス流の要求に適した給気ポート・排気ポートを配置することは困難である。すなわち、ポッド１をロードポート部９に載置した後に、ポッド１を適正な位置に移動させる機構や、蓋部材２を本体容器３にロックするための機構などは、ポッド１の下部およびポッド１の下部が対向するロードポート部２２に配置されることが多い。そのため、その機構以外の給気ポート・排気ポートの大きさや配置を行うには制限が生じ、細い給気管路および排気管路しか配置できない問題がある。
【００１１】
また、特許文献１または特許文献３に記載されているように、ポッドの蓋に、給気ポート・排気ポートを配置したとしても、給気ポート・排気ポートの大きさの制限から、やはり細い給気管路および排気管路しか配置できない問題がある。すなわち、蓋部材２には、蓋の開閉用ロック機構を有していることが多く、ポッドの下部に弁部材を配置する場合と同様に、開閉用ロック機構の配置上の制約から、弁部材の機能に最も適した位置に弁部材を配置することが困難となる。そのため、配置できる給気ポート・排気ポートの大きさに制限があり、ポッドの蓋に、給気ポート・排気ポートを配置したとしても、特許文献３のように、細い給気管路および排気管路しか配置できない。特許文献３に示されるように、噴出口を有する鉛直方向に延在する細長いガス導入管を蓋部材に取り付けて、そこからポッド内部へと置換ガスを導入するような場合には、ガス導入管内の置換ガスの流れ方向の流路抵抗から圧力勾配が生じて、均一な置換ガスのガス流を実現できず、またガス導入管内の圧力変動がそのままポッド内部に伝わる可能性がある。
【００１２】
すなわち、ポッド１への置換ガスの給気・排気において、細い給気管路および排気管路しか接続できない給気ポート・排気ポートを配置すると、供給管における置換ガスの圧力変動（脈動）が、給気ポート・排気ポートを通じての置換ガスの流速変動に直接つながる。乱れの無い安定した層流状態の置換ガスの流れを得るには、供給管における置換ガスの圧力変動（脈動）を断つ必要がある。
【００１３】
また、置換ガスの供給口の圧力勾配が生じないように、置換ガスの噴出口を配置する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
基板を収納するための中空部と開口とを有する本体容器と、該開口に挿嵌され、該開口を密閉可能な蓋部材とを具備する基板収納ポッドであって、該蓋部材は、その内部にバッファ空間が画定され、バッファ空間に供給された置換ガスを本体容器の中空部に送出する複数の孔とを備える基板収納ポッドにより解決する。
【００１５】
また、その基板収納ポッドに収納された基板の処理装置であって、処理装置は基板の処理を実行する内部空間と、内部空間と外部空間との間を連通するアクセス開口と、蓋部材を保持して該アクセス開口を開放するとともに該本体容器の開口を開放し、または該蓋部材を保持して該アクセス開口を閉鎖するとともに該本体容器の開口に蓋部材を挿嵌して閉鎖するドアとを備え、該処理装置は、該給気ポートに接続されて置換ガスを該バッファ空間に供給可能な給気配管を備えることを特徴とする基板の処理装置により解決する。
【発明の効果】
【００１６】
置換ガスの流速変動を抑制し、乱れの無い安定した層流状態の置換ガスの流れを得ることが可能となる。そして、収納容器内に収容された基板の全域が一様な置換ガスに曝されて、基板への塵埃の附着や、基板の酸化を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】処理装置に載置された状態の本発明のポッドの構成を示した図である。
【図２Ａ】蓋部材の外面を示した図である。
【図２Ｂ】蓋部材の内面を示した図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの断面２Ｃ−２Ｃを示した図である。
【図２Ｄ】閉鎖した状態の給気弁部材１１を示した図である。
【図２Ｅ】開放された状態の給気弁部材１１を示した図である。
【図３Ａ】スライドラッチ機構を有するポッドを示した図である。
【図３Ｂ】従来のラッチ機構を有するポッドを示した図である。
【図４】処理装置に載置された従来のポッドを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のポッドについて、図１、図２Ａから図２Ｅを参照して、以下、説明する。図１は、本発明のポッド１を示した図であって、ポッド１が処理装置２０に載置された状態を示している。図２Ａは、ポッド１の蓋部材２の外面の正面を示した図である。図２Ｂは、ポッド１の蓋部材２の内板２ｂを示した図である。図２Ｃは、蓋部材２の断面２Ｃ−２Ｃを示した図である。なお、処理装置２０は前述の従来技術の基板処理装置と同様である。以下、まず処理装置２０については概要のみを説明し、その上で、本発明のポッド、およびそれに利用するための処理装置２０において従来と異なる点を詳説する。
【００１９】
処理装置２０は、処理装置基板の処理を行うために、高い清浄度が保たれた内部空間２０ａを有している。処理装置２０の壁部にはアクセス開口２０ｂを有し、処理を行わないときには、通常、ドア２１により塞がれている。処理装置２０は、ポッド１がアクセス開口２０ｂに適正に対向するように所定の位置に設置するためのロードポート部２２を有している。
基板の処理工程を実行する際には、ポッド１を処理装置２０のロードポート部２２に載置して、処理装置２０のアクセス開口２０ｂを塞ぐドア２１により、アクセス開口２０ｂとポッド１を開放する。一方、ポッド１内の基板のすべての処理工程が終了すると、再度、処理装置２０のドア２１により、アクセス開口２０ｂとポッド１を閉鎖してポッド１を密閉する。そして、ポッド１の内部の雰囲気を、置換ガスによって置換する。
【００２０】
（ポッド）
ポッド１は、蓋部材２と、一面に開口３ａを有し、内部に基板を収納するための中空部３ｂとを具備する本体容器３と、からなっている。蓋部材２は、本体容器３の開口３ａの形状に対応する多角形状（代表的には四角形）を有し、蓋部材２が開口３ａに完全に挿嵌された状態で開口３ａを塞いで密閉する部材である。本発明において、蓋部材２が所定の状態で本体容器３の開口３ａに完全に挿嵌されたときに、ポッド１の内部空間に対向する側の蓋部材２の面を内面（内側）と定義し、内面と反対側の蓋部材２の面を外面（外側）と定義する。
【００２１】
蓋部材２は、蓋部材２の内面側に位置する蓋部材２の内板２ｂと、蓋部材２の外面側に位置する外板２ａと、蓋部材２の側板と、により構成される。蓋部材２の内部は中空である。中空である蓋部材２の内部には、バッファ空間８が画定されている。バッファ空間８は、蓋部材２の内部に配置されるタンクとしてもよい。しかし、バッファ空間８は、蓋部材２の内部の中空な空間、すなわち、蓋部材２の内板２ｂおよび蓋部材２の外板２ａと、蓋部材２の側板とにより画定される内部空間とすることが、最も好ましい。特に、蓋部材２が所定のとおり本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態において、蓋部材２の内板２ｂがバッファ空間８の壁部の一部をなすようにするのが好ましい。蓋部材２の内板２ｂには、複数個の孔１０が配置されている。複数個の孔１０は、所定のとおり蓋部材２が本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態において、蓋部材２の内板２ｂとバッファ空間８との間に連通するように、蓋部材２の内板２ｂに穿設される。複数個の孔１０を通じて、本体容器３の中空部３ｂとバッファ空間８とが流体的に連通する。バッファ空間８に供給された置換ガスは、複数の孔１０を介して、バッファ空間８から本体容器３の中空部３ｂに送出される。蓋部材２は、バッファ空間８と流体的に連通する給気ポート６を備えている。給気ポート６は、たとえば蓋部材２の外板２ａに配置され、置換ガス源に接続されている供給配管（不図示）と流体的に接続可能である。給気ポート６は、バッファ空間８に置換ガスを供給する。
【００２２】
複数の孔１０のそれぞれは、バッファ空間８に供給された置換ガスを本体容器３の中空部３ａに送出する。バッファ空間８の容量は、複数個の孔１０の全てから本体容器３の中空部３ａに流出する流量よりも、十分に大きく設定することが好ましい。これにより、置換ガスがバッファ空間８へ導入される際に、給気配管の圧力の脈動などの置換ガスの圧力変動の影響を除去できる。置換ガスは、複数個の孔１０を介してバッファ空間８から中空部３ｂ内に導入されるので、安定した置換ガス流を得ることができる。
すなわち、今、置換ガスの質量流量をＧ(t)，バッファ空間８内の圧力をＰ(t)、バッファ空間８の容積をＶ，バッファ空間８およびその内部の置換ガス温度をＴ，気体定数をＲとすると、気体の状態方程式から数式１の関係が成り立つ。
［数式１］
Ｐ(t)・Ｖ＝Ｇ(t)ＲＴ
数式１の両辺を時間Ｔで全微分して整理すると、バッファ空間８の温度Ｔおよびバッファ空間８の容積Ｖは一定であるので数式２が成り立つ。
［数式２］
ｄＰ(t)／ｄｔ＝（ＲＴ／Ｖ）×（ｄＧ(t)／ｄt）
ここから、給気配管やポンプなどにより流入する置換ガスの質量流量Ｇに変動（ｄＧ(t)／ｄｔ）が生じたとしても、バッファ空間８の容積Ｖを大きくすることにより、置換ガスの圧力変動（ｄＰ(t)／ｄｔ）の影響を小さくして、孔１０から本体容器３の内部への安定した置換ガス流の供給を行うことができる。
【００２３】
また、孔１０は、蓋部材２が本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態において、蓋部材２の内板２ｂ上に、互いに直交する二方向に整列するように穿設されることが好ましい。互いに直交する二方向とは、代表的には、本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態の蓋部材２において、鉛直方向と水平方向である。
【００２４】
孔１０はそれぞれある程度大き目の断面積を有するように設定すれば、流路抵抗が減少する。流路抵抗の減少と共に、孔１０を介してバッファ空間８から流出する置換ガスの流速が増加し、孔１０の存否により、蓋部材２の内板２ｂ側から流出する置換ガスの速度プロファイルが不均一になる。そこで、複数個の孔１０を覆うように、メッシュ状のフィルタ１２を取り付けて、置換ガスを整流することが好ましい。フィルタ１２は、たとえば、孔１０が穿設される蓋部材２の内板２ｂのバッファ空間８の内部側に配置する。フィルタ１２を配置することにより、孔１０からのガス噴出速度が平準化され、一様な置換ガス流を得ることができる。なお、フィルタ１２は、孔１０が穿設される蓋部材２の内板２ｂのバッファ空間８の外側に配置してもよい。
【００２５】
給気ポート６には、給気弁部材１１が嵌入されている。図２Ｄおよび図２Ｅは、給気弁部材１１を示した図である。図２Ｄは給気弁部材が閉鎖した状態を示し、図２Ｅは給気弁部材が開放した状態を示している。
給気弁部材１１は、導入口１１ａと給気口１１ｂとを有している。導入口１１ａは蓋部材２の外板２ａに配置される給気弁部材１１の入口開口部であって、給気配管から置換ガスを導入する。給気口１１ｂはバッファ空間８の内部側に配置される給気弁部材１１の出口開口部である。給気口１１ｂは、蓋部材２の内板２ｂに配置される孔１０の穿設方向と角度をもって配置される。これにより、導入口１１ａから導入された置換ガスが給気口１１ｂを通って孔１０に直接流れることなく、給気口１１ｂにおいて、孔１０と異なる向きで置換ガスをバッファ空間８内に導入可能である。たとえば、本実施例のように、導入口１１ａに対して直角に給気口１１ｂを配置し、孔１０に対しても給気口１１ｂが直角となるように配置するのが最も好ましい。弁部材１１内には、ピストン部１１ｃが配置され、常態においては給気弁部材１１が閉鎖している。この状態では、バネ１１ｄによりピストン部１１ｃが付勢され、ピストン部１１ｃのヘッドが導入口１１ａを塞いで密閉している。給気ポート６に、給気配管が接続され、置換ガスが導入口１１ａから導入されると、置換ガスの圧力によりバネ１１ｄが縮んで、ピストン部１１ｃのヘッドが退行して給気弁部材１１が開放する。ピストン部１１ｃのヘッドにより塞がれていた導入口１１ａの隙間から置換ガスが、給気弁部材１１の内部に流れ込み、給気口１１ｂを介してバッファ空間８内に導入される。
これにより、全ての孔１０付近のみ強い置換ガス流れが生じることなく、均一なガス流れを作ることができる。
【００２６】
蓋部材２の内板２ｂ側には窪み部２ｃを有している。窪み部２ｃには、ウェハリテーナ１４が配置されている。蓋部材２の内板２ｂ側の周部には、パッキン１６が配置されている。パッキン１６は、その断面形状において、内向きに突出するように取り付けられている。この配置により、蓋部材２を開口３ａに挿嵌して、蓋部材２で開口３ａを密閉する際に、パッキン１６が本体容器３の内側から本体容器３の壁部を押し付ける。本体容器３の内部側が周囲雰囲気よりも加圧されると、高い内圧によりパッキン１６は本体容器３の壁部に強く押し付けられて、高い密閉性が得られ、ポッド１全体としての機密性が向上する。
【００２７】
ウェハリテーナ１４が配置される窪み部２ｃにより、蓋部材２の内部空間が、実効的に分割されても、分割された空間がバッファ空間８を構成すれば、本発明の効果を奏する。すなわち、図２Ｂのように、窪み部２ｃにより分割された蓋部材２の内板２ｂのそれぞれに複数個の孔１０を配置し、それぞれのバッファ空間８の容量を十分に大きく設定すればよい。
【００２８】
本体容器３は、代表的には、ほぼ六面体であって、開口３ａはその一面に配置される。本体容器３は、その内部に中空部３ｂを有している。中空部３ｂには棚５が配置され、基板を収納可能である。棚５は、たとえば、本体容器３の開口３ａに隣接し、互いに対向する鉛直な二つの側面の内部に配置される。棚５は、ポッド１の常態において、鉛直方向に並列する複数の段５ａからなっている。複数の段５ａのそれぞれは水平に配置され、本体容器３の側面のそれぞれにおける対応する段５ａにより、基板の両端を保持可能である。蓋部材２が本体容器３の開口３ａを塞いだ際に、蓋部材２の内板２ｂ側には窪み部２ｃを有している。窪み部２ｃには、ウェハリテーナ１４が配置されている。
それぞれの段５ａに載置される基板は、ポッド１の蓋部材２を開いた際に、水平方向に移動させることにより、開口３ａを介して、取り出しまたは挿入可能である。
本体容器３において、開口３ａと反対側にあたる本体容器３の奥側の下部（ロードポート部２２側）には、排気ポート７が配置される。
【００２９】
複数の孔１０は、蓋部材２が本体容器３の開口３ａに挿嵌された状態において、棚５のそれぞれの段５ａと段５ａとの間に、複数の孔１０のそれぞれが位置するように配置する。すなわち、複数の孔１０は、棚５のそれぞれの段５ａの間に対応するように位置関係が決定され、蓋部材２の内板２ｂに穿設することが好ましい。これにより、複数の孔１０から本体容器３の中空部３ｂ内に導入された置換ガスは、それぞれの段５ａに保持される基板に沿って、本体容器３の開口３ａから本体容器３の奥側に位置する排気ポート７に向かって流れる。これにより、給気ポート６からポッド１内に導入された置換ガスは、排気ポート７に至るまで、単純な置換ガス流経路を形成して、到達する。これにより、澱み部のない流れを実現することができる。
【００３０】
（処理装置）
続いて、以下、本発明のポッド１が使用される処理装置２０について、図１を参照して、従来の処理装置と異なる点について説明する。
処理装置２０は、置換ガスが充填されている置換ガス源に流体的に接続されている給気配管を備えている。給気配管は、給気ポート６に流体的に接続可能に配置されて、給気ポート６を介して置換ガスをポッド１の蓋部材２のバッファ空間８内に供給する。一方、処理装置２０は、排気ポンプ（不図示）に接続される排気配管（不図示）をポッド１の下部にあたるロードポート側に有している。排気配管は、ポッド１の排気ポート７に流体的に接続可能であって、排気ポート７を介して置換ガスをポッド１の内空部３ｂから排気できる。排気配管の径は大きめにして、置換ガスの管路の流路抵抗を小さく抑える。抵抗ポッド１の排気ポート７側の背圧を低くすることにより、ポッド１内には、蓋部材２の内面側から、棚５の各段に載置されているウェハに沿って、ポッド１の本体容器３の奥側に向かって流れる。ポッド１の本体容器３の奥側に到達した置換ガスはポッド１内を下降して、排気ポート７から排出される流れを、ポッド１の内部に作る。これにより、ポッド１の内部には、高い清浄度のガスが澱みなく、万遍に行きわたる効果を奏する。
【００３１】
なお、本願発明のポッド１は、ロック機構が蓋部材２の内部に配置されないスライドラッチ機構を使用したポッド１においては、特に、適用しやすい。ロック機構が蓋部材２の内部に配置されないスライドラッチ機構を使用したポッド１としては、たとえば、図３Ａに示すものである。すなわち、図３Ａに示すようなポッド１においては、ポッド１の本体容器３の開口３ａの周りに所定の厚さのフランジ３ｃが配置される。蓋部材２の側面には、複数個のラッチ用係合凹部２ｄが穿設される。ラッチ用係合凹部２ｄは、蓋部材２の側面の周に沿った細長溝と、およびその細長溝から蓋部材２の内面側にむけて延在する溝とを具備し、側面側から見たときにＬ字形状となる係合凹部として構成される。ポッド１の本体容器３の開口３ａの周りフランジ３ｃには、複数の貫通細長穴３ｄが配置される。蓋部材２が本体容器３の開口３ａに所定のとおり嵌入された状態において、ラッチ用係合凹部２ｄのそれぞれの位置が貫通細長穴３ｄのそれぞれの位置と合致する。ポッド１の本体容器３には、その開口３ａの周りのフランジ３ｃに沿って摺動する棒状のラッチ機構４が配置されている。ラッチ機構４には、先端にローラを有する連結アーム４ａがラッチ機構４の延在方向と垂直に突出するように配置されている。連結アーム４ａの先端のローラ部は貫通細長穴３ｄを介して、本体容器３の内側に露出している。蓋部材２をポッド１の本体容器３の開口３ａに嵌入すると、連結アーム４ａのローラが蓋部材２の側面のラッチ用係合凹部２ｄと係合する。ラッチ機構４がフランジ３ｃの縁に沿って鉛直方向に摺動することにより、連結アーム４ａも摺動する。それにしたがって、連結アーム４ａの先端のローラ部は貫通細長穴３ｄに沿って移動する。連結アーム４ａの先端のローラ部が、ラッチ用係合凹部２ｄの細長溝の先端まで移動することで蓋部材２が本体容器３に固定される。このように、スライドラッチ機構を採用したポッド１では、蓋部材２の内部にロック機構を有しないため、蓋部材２の内部にはバッファ空間８の配置を阻害するものがない。また、蓋部材２の表面には、バッファ空間８への給気ポート６の配置を阻害するものがない。位置および大きさの制限が無く、バッファ空間８を蓋部材２の内部に自由に配置することができるので、このタイプのポッドでは、特に効果を奏する。
【００３２】
しかし、蓋部材２の内部にロック機構を備えた従来のタイプのポッド１であっても、バッファ空間８が配置できる限り、本発明の適用が可能である。蓋部材２の内部にロック機構を備えた従来のタイプのポッド１は、たとえば、図３Ｂに示すようなタイプのポッド１である。すなわち、図３Ｂに示すようなポッド１では、蓋部材２の内部に、ロック機構として、回転板とロック用アーム２ｅとが配置される。回転板には、ロック用アーム２ｅの一端が取り付けられていて、回転板の回転に応じて、ロック用アーム２ｅの他端２ｆが蓋部材２の側面から突出し、または収納されるものである。蓋部材２が本体容器３の開口３ａに所定のとおり嵌入された状態において、ロック用アーム２ｅの他端２ｆが蓋部材２の側面から突出させると、ロック用アーム２ｅの他端２ｆが本体容器３の内側の係合穴３ｅに挿嵌されて蓋部材２が固定される。一方、本体容器３の内側の係合穴３ｅに挿入されていたロック用アーム２ｅの他端２ｆが蓋部材２内に収納されると、蓋部材２と本体容器３との固定が解かれるものである。このタイプのポッド１では、蓋部材２の内部にロック機構の容積を確保しなければならないが、適切なバッファ空間８を配置する容積を確保できる限り、本発明が適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
半導体ウェハなどの基板の収納を行うポッドにおいて、特に高い清浄度が要求されるポッドに利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１ ポッド
２ 蓋部材
３ 本体容器
４ ラッチ機構
５ 棚
６ 給気弁部材
７ 排気弁部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収納するための中空部と開口とを有する本体容器と、
該開口に挿嵌され、該開口を密閉可能な蓋部材と、
該蓋部材の内部に画定されるバッファ空間と、
該バッファ空間に置換ガスを供給するための給気ポートと、
該蓋部材が前記本体容器の開口に挿嵌された状態において、該本体容器の中空部に対向する該蓋部材の内板に、該蓋部材の内板と該バッファ空間との間に連通するように穿設される複数の孔であって、該バッファ空間に供給された置換ガスを該中空部に送出す複数の孔とを備えることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項２】
請求項１に記載の基板収納ポッドであって、
該蓋部材の内板が該バッファ空間の壁部の一部を構成することを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板収納ポッドであって、
該複数の孔は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、該蓋部材の内面上に、互いに直交する二方向に、列をなして穿設されていることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項４】
請求項３に記載の基板収納ポッドであって、
該互いに直交する二方向は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、鉛直方向と水平方向とであることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の基板収納ポッドであって、
前記本体容器の中空部には、複数の段を有する棚であって、該複数の段のそれぞれが基板を保持可能である棚を備え、
該複数の孔のそれぞれは、該複数の段のそれぞれの間に対応する位置に穿設されていることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の基板収納ポッドであって、
該給気ポートは、該孔のそれぞれにおける穿設方向と角度をもって該バッファ空間に該置換ガスが導入可能な給気弁部材を備えることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の基板収納ポッドであって、
該蓋部材の内板には、該複数の孔を覆うように、フィルタが配置されていることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項８】
基板を収納するための中空部と開口とを有する本体容器を有する基板収納ポッドにおいて、該開口に挿嵌され該開口を密閉可能な該蓋部材であって、
該蓋部材の内部に画定されるバッファ空間と、
該バッファ空間に置換ガスを供給するための給気ポートと、
該蓋部材は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態において、該本体容器の中空部に対向する該蓋部材の内面と該バッファ空間との間に連通するように配置され、該バッファ空間に供給された置換ガスを該中空部に送出する複数の孔とを備える基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項９】
請求項８に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該バッファ空間の壁部の一部は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、該蓋部材の内面壁であることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該複数の孔は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、該蓋部材の内面上に、互いに直交する二方向に列をなして、穿設されていることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１１】
請求項９に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該互いに直交する二方向は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、鉛直方向と水平方向とであることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１２】
請求項８から１１のいずれか一項に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該給気ポートは、該孔のそれぞれにおける穿設方向と角度をもって該バッファ空間に該置換ガスが導入可能な給気弁部材を備えることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
前記本体容器の中空部には、複数の段を有する棚であって、該複数の段のそれぞれが基板を保持可能である棚を備え、
該複数の孔のそれぞれは、該複数の段のそれぞれの間に対応する位置に穿設されていることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか一項に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該蓋部材の内板には、該複数の孔を覆うように、フィルタが配置されていることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１５】
基板収納ポッドに収納された基板の処理装置であって、
該基板収納ポッドは、請求項１から７のいずれか一項に記載の基板収納ポッドであって、
該処理装置は、
該基板の処理を実行する内部空間と、
該内部空間と外部空間との間を連通するアクセス開口と、
該蓋部材を保持して該アクセス開口を開放するとともに該本体容器の開口を開放し、または該蓋部材を保持して該アクセス開口を閉鎖するとともに該本体容器の開口に蓋部材を挿嵌して閉鎖するドアと、
該給気ポートに接続されて置換ガスを該バッファ空間に供給可能な給気配管と、
を備えることを特徴とする基板の処理装置。
【請求項１】
基板を収納するための中空部と開口とを有する本体容器と、
該開口に挿嵌され、該開口を密閉可能な蓋部材と、
該蓋部材の内部に画定されるバッファ空間と、
該バッファ空間に置換ガスを供給するための給気ポートと、
該蓋部材が前記本体容器の開口に挿嵌された状態において、該本体容器の中空部に対向する該蓋部材の内板に、該蓋部材の内板と該バッファ空間との間に連通するように穿設される複数の孔であって、該バッファ空間に供給された置換ガスを該中空部に送出す複数の孔とを備えることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項２】
請求項１に記載の基板収納ポッドであって、
該蓋部材の内板が該バッファ空間の壁部の一部を構成することを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板収納ポッドであって、
該複数の孔は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、該蓋部材の内面上に、互いに直交する二方向に、列をなして穿設されていることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項４】
請求項３に記載の基板収納ポッドであって、
該互いに直交する二方向は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、鉛直方向と水平方向とであることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の基板収納ポッドであって、
前記本体容器の中空部には、複数の段を有する棚であって、該複数の段のそれぞれが基板を保持可能である棚を備え、
該複数の孔のそれぞれは、該複数の段のそれぞれの間に対応する位置に穿設されていることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の基板収納ポッドであって、
該給気ポートは、該孔のそれぞれにおける穿設方向と角度をもって該バッファ空間に該置換ガスが導入可能な給気弁部材を備えることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の基板収納ポッドであって、
該蓋部材の内板には、該複数の孔を覆うように、フィルタが配置されていることを特徴とする基板収納ポッド。
【請求項８】
基板を収納するための中空部と開口とを有する本体容器を有する基板収納ポッドにおいて、該開口に挿嵌され該開口を密閉可能な該蓋部材であって、
該蓋部材の内部に画定されるバッファ空間と、
該バッファ空間に置換ガスを供給するための給気ポートと、
該蓋部材は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態において、該本体容器の中空部に対向する該蓋部材の内面と該バッファ空間との間に連通するように配置され、該バッファ空間に供給された置換ガスを該中空部に送出する複数の孔とを備える基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項９】
請求項８に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該バッファ空間の壁部の一部は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、該蓋部材の内面壁であることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該複数の孔は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、該蓋部材の内面上に、互いに直交する二方向に列をなして、穿設されていることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１１】
請求項９に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該互いに直交する二方向は、前記本体容器の開口に挿嵌された状態の該蓋部材において、鉛直方向と水平方向とであることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１２】
請求項８から１１のいずれか一項に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該給気ポートは、該孔のそれぞれにおける穿設方向と角度をもって該バッファ空間に該置換ガスが導入可能な給気弁部材を備えることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
前記本体容器の中空部には、複数の段を有する棚であって、該複数の段のそれぞれが基板を保持可能である棚を備え、
該複数の孔のそれぞれは、該複数の段のそれぞれの間に対応する位置に穿設されていることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか一項に記載の基板収納ポッド用蓋部材であって、
該蓋部材の内板には、該複数の孔を覆うように、フィルタが配置されていることを特徴とする基板収納ポッド用蓋部材。
【請求項１５】
基板収納ポッドに収納された基板の処理装置であって、
該基板収納ポッドは、請求項１から７のいずれか一項に記載の基板収納ポッドであって、
該処理装置は、
該基板の処理を実行する内部空間と、
該内部空間と外部空間との間を連通するアクセス開口と、
該蓋部材を保持して該アクセス開口を開放するとともに該本体容器の開口を開放し、または該蓋部材を保持して該アクセス開口を閉鎖するとともに該本体容器の開口に蓋部材を挿嵌して閉鎖するドアと、
該給気ポートに接続されて置換ガスを該バッファ空間に供給可能な給気配管と、
を備えることを特徴とする基板の処理装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１８１５６１（Ｐ２０１１−１８１５６１Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４１７６８（Ｐ２０１０−４１７６８）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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