(57)【要約】  半導体ウエハ収納容器の蓋を開けることなく、該半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、酸の発生を阻止する。  半導体ウエハ（９）を収納した半導体ウエハ収納容器（１）の底板（５）に複数個設けられた呼吸口（８）のうち、供給側の呼吸口（８ａ）と排出側の呼吸口（８ｂ）に連結固定するドライエアまたは窒素ガス充填装置（Ａ）において、前記各呼吸口（８ａ）・（８ｂ）は、ＰＴＦＥフィルター（７）を備えて形成され、且つ前記充填装置Ａは、半導体ウエハ収納容器（１）内にドライエアまたは窒素ガスを供給するドライエア・窒素ガス供給部（１１）と、半導体ウエハ収納容器（１）内に供給されたドライエアまたは窒素ガスにより、半導体ウエハ収納容器（１）内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去により半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後のドライエアまたは窒素ガスを排出する使用済ドライエア・窒素ガス排出部（１２）とにより構成される。
2009008047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハを収納した半導体ウエハ収納容器の底板に複数個設けられた呼吸口のうち、供給側の呼吸口と排出側の呼吸口に連結固定し、半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置であって、
前記各呼吸口は、ＰＴＦＥフィルターを備えて形成され、
前記充填装置は、前記半導体ウエハ収納容器内にドライエアまたは窒素ガスを供給するドライエア・窒素ガス供給部と、前記半導体ウエハ収納容器内に供給されたドライエアまたは窒素ガスにより、前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済ドライエアまたは窒素ガスを排出する使用済ドライエア・窒素ガス排出部とにより構成され、
前記ドライエア・窒素ガス供給部は、供給ノズルを備えた供給側の中空容器に連結されると共に、該中空容器の供給ノズルが前記供給側の呼吸口に密に連結固定して形成され、
前記使用済ドライエア・窒素ガス排出部は、排出ノズルを備えた排出側の中空容器に、前記使用済ドライエアまたは窒素ガスを排出する排出口を開口すると共に、該中空容器の排出ノズルが前記排出側の呼吸口に密に連結固定して形成され、
前記供給側の中空容器内に供給されたドライエアまたは窒素ガスは、前記ＰＴＦＥフィルターによって、塵を除去されて、前記半導体ウエハ収納容器内にドライエア流または窒素ガス流として流入して半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止する一方、
前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済ドライエアまたは窒素ガスを排出側の呼吸口のＰＴＦＥフィルターを介して、排出側の中空容器に排出し、更に排出口より外部へ排出する
ことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置において、ドライエア・窒素ガス供給部のドライエア・窒素ガス供給経路にバッファータンクを設けたことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置。
【請求項３】
請求項２記載のバッファータンクが、中空室のみを備えて形成されたことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置。
【請求項４】
請求項２記載のバッファータンクが、中空室に１個または間隔を有して複数個のフィルターを設置したことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置。
【請求項５】
請求項２記載のバッファータンクが、中空室に１個または間隔を有して複数個の多孔板を設置したことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置。
【請求項６】
半導体ウエハを収納した半導体ウエハ収納容器の底板に複数個設けられた呼吸口のうち、供給側の呼吸口と排出側の呼吸口に連結固定し、半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置であって、
前記各呼吸口は、ＰＴＦＥフィルターを備えて形成され、
前記静電除去装置は、前記半導体ウエハ収納容器内にイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを供給するイオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部と、前記半導体ウエハ収納容器内に供給されたイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスにより、前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを排出する使用済イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス排出部とにより構成され、
前記イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部は、供給ノズルを備えた供給側の中空容器に、ドライエアまたは窒素ガスをイオン化するイオン発生部とを連結すると共に、該中空容器の供給ノズルが前記供給側の呼吸口に密に連結固定して形成され、
前記使用済イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス排出部は、排出ノズルを備えた排出側の中空容器に、前記使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを排出する排出口を開口すると共に、該中空容器の排出ノズルが前記排出側の呼吸口に密に連結固定して形成され、
前記供給側の中空容器内に供給されたドライエアまたは窒素ガスは、イオン化されてイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスとなって、前記ＰＴＦＥフィルターによって、イオンの喪失を抑え塵が除去されて、前記半導体ウエハ収納容器内にイオン化ドライエア流またはイオン化窒素ガス流として流入して半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、静電気を除去し、
更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止する一方、前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、静電気を除去し、
更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを排出側の呼吸口のＰＴＦＥフィルターを介して、排出側の中空容器に排出し、更に排出口より外部へ排出する
ことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置。
【請求項７】
請求項６記載の半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置において、イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部のドライエア・窒素ガス供給経路にバッファータンクを設けたことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置。
【請求項８】
請求項７記載のバッファータンクが、中空室のみを備えて形成されたことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置。
【請求項９】
請求項７記載のバッファータンクが、中空室に１個または間隔を有して複数個のフィルターを設置したことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置。
【請求項１０】
請求項７記載のバッファータンクが、中空室に１個または間隔を有して複数個の多孔板を設置したことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造で使用される半導体ウエハを収納する半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスや水分の除去により、前記半導体ウエハ表面での酸の発生を阻止するため、ドライエアまたは窒素ガスを前記半導体ウエハ収納容器内へ充填する充填装置並びに該装置を用いた半導体ウエハ表面の静電気を除去する静電除去装置である。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミニエンバイロメント方式クリーンルームの半導体製造工程においては、半導体ウエハの微細化が進み、加工プロセスも複雑になっている。特に、ハロゲン系ガスによるエッチング工程において、エッチング後に残留するハロゲン系ガスとドライエア中の水分が反応し酸を作り、その酸による半導体ウエハの腐食が大きな問題となっており、その対策として、加工後のウエハを半導体ウエハ収納容器に収納した後、水分のないドライエアまたは窒素ガスを置換して、酸の発生を阻止して、半導体ウエハの腐食を防ぐ方法がとられている。【０００３】
また、前記ミニエンバイロメント方式クリーンルームの半導体製造工程においては、半導体ウエハ収納容器内にウエハを収納し、運搬・待機させているが、半導体ウエハ収納容器への収納時、または半導体ウエハ収納容器運搬中に、半導体ウエハ収納容器内のウエハが帯電し、半導体回路の静電破壊、または静電気によるウエハ表面への塵の付着等のトラブルが発生しており、その対策として、前記半導体ウエハ収納容器の材料にカーボンを混ぜ、導電性を持たせ、ウエハに帯電した静電気を抑えているのが現状である。【０００４】
そして、半導体ウエハ収納容器の蓋を開けることなく、該半導体ウエハ収納容器内にドライエアまたは窒素ガスを供給して、ケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、半導体ウエハの腐食を防止することを目的とするドライエアまたは窒素ガス充填装置、並びに前記半導体ウエハ収納容器内にイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを供給して、ケミカルガスを除去すると共に、半導体ウエハに帯電した静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、半導体ウエハの腐食を防止することを目的とする半導体ウエハ収納容器内ウエハ静電除去装置に関して、過去の特許文献を遡及検索しても、これらドライエアまたは窒素ガス充填装置および静電除去装置は全く開示されていない。
【発明の開示】
【０００５】
前記従来のように、ハロゲン系ガスと水分の反応による酸の発生、腐食を防ぐために、半導体ウエハ収納容器内に水分の極めて少ないドライエアまたは窒素ガスを充填する方法がとられているが、生産性を落とさないために、短時間での充填が要求されている。一方、ウエハを半導体ウエハ収納容器内に収納するとき、ウエハ裏面とロボットアームとの接触により、僅かな塵が発生するが、この塵が半導体ウエハ収納容器内に持ち込まれやすく、そして、これらの塵や、その他の原因による塵が前記半導体ウエハ収納容器の底に溜まるときがあるという課題があった。
【０００６】
また、半導体ウエハ収納容器内にドライエアまたは窒素ガスを充填する場合、初期の段階では、半導体ウエハ収納容器内の圧力は大気圧のため、半導体ウエハ収納容器の吸気口から内部に流入するドライエアまたは窒素ガスは高速で流入し、内部の圧力が上がってくると、流入速度は低下する。そして、前記の初期のドライエアまたは窒素ガスは高速流入により、半導体ウエハ収納容器の底またはウエハ裏面にある塵が舞い上がり、ウエハ表面の半導体回路に付着するという課題があった。
【０００７】
更に、マスフローメータ等により、半導体ウエハ収納容器内への流入速度を制御する方法も試みられているが、マスフローメータを設置しても、流入始めの流速のサージは抑えられず、またマスフローメータが極めて高価なため、投資が嵩むという課題があった。
【０００８】
一方、半導体の微細化が進み、製造工程の塵の管理粒径もナノレベルになり、微弱な静電気で回路の破壊、塵の付着がおきており、前記半導体ウエハ収納容器の材料にカーボン等の導電性物質を混ぜる方法でも、半導体ウエハに帯電した静電気を完全に防止できず、逆にカーボンの量を増やすと、半導体ウエハ収納容器からのケミカルガスの発生原因にもなっており、半導体ウエハに帯電した静電気に関する問題は完全に解決していないという課題があった。
【０００９】
また、半導体メーカーによっては、半導体ウエハ収納容器に半導体ウエハを収納するとき、半導体ウエハ収納容器の蓋を開けた状態で開放口からイオンエアを吹き込み、その後蓋を閉める方法等も試されているが、効果はあまりないという課題があった。
【００１０】
本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであって、半導体ウエハ収納容器の蓋を開けることなく、該半導体ウエハ収納容器内にドライエアまたは窒素ガスを供給することにより、ケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、半導体ウエハの腐食を防止するドライエアまたは窒素ガス充填装置、並びに該充填装置を用いて、前記半導体ウエハ収納容器内にイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを供給することにより、該半導体ウエハ収納容器内の底に溜まった塵の舞い上がりを阻止すると共に、半導体ウエハに帯電した静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、半導体ウエハの腐食を防止することを目的とする静電除去装置を提供しようとするものである。
【００１１】
前記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、半導体ウエハを収納した半導体ウエハ収納容器の底板に複数個設けられた呼吸口のうち、供給側の呼吸口と排出側の呼吸口に連結固定し、半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置であって、
前記各呼吸口は、ＰＴＦＥフィルターを備えて形成され、
前記充填装置は、前記半導体ウエハ収納容器内にドライエアまたは窒素ガスを供給するドライエア・窒素ガス供給部と、前記半導体ウエハ収納容器内に供給されたドライエアまたは窒素ガスにより、前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済ドライエアまたは窒素ガスを排出する使用済ドライエア・窒素ガス排出部とにより構成され、
前記ドライエア・窒素ガス供給部は、供給ノズルを備えた供給側の中空容器に連結されると共に、該中空容器の供給ノズルが前記供給側の呼吸口に密に連結固定して形成され、
前記使用済ドライエア・窒素ガス排出部は、排出ノズルを備えた排出側の中空容器に、前記使用済ドライエアまたは窒素ガスを排出する排出口を開口すると共に、該中空容器の排出ノズルが前記排出側の呼吸口に密に連結固定して形成され、
前記供給側の中空容器内に供給されたドライエアまたは窒素ガスは、前記ＰＴＦＥフィルターによって、塵を除去されて、前記半導体ウエハ収納容器内にドライエア流または窒素ガス流として流入して半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止する一方、
前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済ドライエアまたは窒素ガスを排出側の呼吸口のＰＴＦＥフィルターを介して、排出側の中空容器に排出し、更に排出口より外部へ排出することを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を提供する。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置において、ドライエア・窒素ガス供給部のドライエア・窒素ガス供給経路にバッファータンクを設けたことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を提供する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記請求項２記載のバッファータンクが、中空室のみを備えて形成されたことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を提供する。
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記請求項２記載のバッファータンクが、中空室に１個または間隔を有して複数個のフィルターを設置したことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を提供する。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記請求項２記載のバッファータンクが、中空室に１個または間隔を有して複数個の多孔板を設置したことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を提供する。
【００１６】
請求項６記載の発明は、半導体ウエハを収納した半導体ウエハ収納容器の底板に複数個設けられた呼吸口のうち、供給側の呼吸口と排出側の呼吸口に連結固定し、半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置であって、
前記各呼吸口は、ＰＴＦＥフィルターを備えて形成され、
前記静電除去装置は、前記半導体ウエハ収納容器内にイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを供給するイオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部と、前記半導体ウエハ収納容器内に供給されたイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスにより、前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを排出する使用済イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス排出部とにより構成され、
前記イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部は、供給ノズルを備えた供給側の中空容器に、ドライエアまたは窒素ガスをイオン化するイオン発生部とを連結すると共に、該中空容器の供給ノズルが前記供給側の呼吸口に密に連結固定して形成され、
前記使用済イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス排出部は、排出ノズルを備えた排出側の中空容器に、前記使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを排出する排出口を開口すると共に、該中空容器の排出ノズルが前記排出側の呼吸口に密に連結固定して形成され、
前記供給側の中空容器内に供給されたドライエアまたは窒素ガスは、イオン化されてイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスとなって、前記ＰＴＦＥフィルターによって、イオンの喪失を抑え塵が除去されて、前記半導体ウエハ収納容器内にイオン化ドライエア流またはイオン化窒素ガス流として流入して半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止する一方、
前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを排出側の呼吸口のＰＴＦＥフィルターを介して、排出側の中空容器に排出し、更に排出口より外部へ排出することを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置を提供する。
【００１７】
請求項７記載の発明は、前記請求項６記載の半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置において、イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部のドライエア・窒素ガス供給経路にバッファータンクを設けたことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置を提供する。
【００１８】
請求項８記載の発明は、前記請求項７記載のバッファータンクが、中空室のみを備えて形成されたことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置を提供する。
【００１９】
請求項９記載の発明は、前記請求項７記載のバッファータンクが、中空室に１個または間隔を有して複数個のフィルターを設置したことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置を提供する。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、前記請求項７記載のバッファータンクが、中空室に１個または間隔を有して複数個の多孔板を設置したことを特徴とする半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガスを充填する充填装置を用いた静電除去装置を提供する。
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、半導体ウエハ収納容器の蓋を開けることなく、該半導体ウエハ収納容器内に、供給側の呼吸口に設けられたＰＴＦＥフィルターを通過してドライエアまたは窒素ガスを供給することにより、ケミカルガスが除去されると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、該半導体ウエハの腐食を防止することができる。
【００２２】
請求項２〜５記載の発明によれば、半導体ウエハ収納容器内に供給ノズルよりドライエアまたは窒素ガスを供給する場合、半導体ウエハ収納容器内の圧力が上昇するまでは初期の流入速度が速く、圧力が上昇してくると遅くなるが、バッファータンクを設けたことにより、ドライエアまたは窒素ガスの流速が均一化されて供給側の中空容器に流入し、ドライエア流または窒素ガス流として急激に半導体ウエハ収納容器内に供給することが防止されるので、該半導体ウエハ収納容器内の底に溜まった塵を吹き上げることがない。また、請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明に比べて、大巾な流速の均一化が図れるだけでなく、バッファータンクより上流側に設置される開閉バルブが発生する塵を除去することができる。更に、請求項５記載の発明によれば、請求項３記載の発明に比べて、大巾な流速の均一化が図ることができる。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、半導体ウエハ収納容器の蓋を開けることなく、該半導体ウエハ収納容器内に、供給側の呼吸口に設けられたＰＴＦＥフィルターにより、塵が除去されてもイオンが喪失することなく、イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスが供給され、該イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスにより、前記半導体ウエハ収納容器内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、該半導体ウエハの腐食を防止することができ、更に、半導体ウエハに帯電した静電気の除去をすることができる。
【００２４】
請求項７〜１０記載の発明によれば、半導体ウエハ収納容器内に供給ノズルよりイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを供給する場合、半導体ウエハ収納容器内の圧力が上昇するまでは初期の流入速度が速く、圧力が上昇してくると遅くなるが、バッファータンクを設けたことにより、ドライエアまたは窒素ガスの流速が均一化されて供給側の中空容器に流入し、イオン化ドライエア流またはイオン化窒素ガス流として急激に半導体ウエハ収納容器内に供給することが防止されるので、該半導体ウエハ収納容器内の底に溜まった塵を吹き上げることがない。また、請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の発明に比べて、大巾な流速の均一化が図れるだけでなく、バッファータンクより上流側に設置される開閉バルブが発生する塵を除去することができる。
【００２５】
更に、請求項１０記載の発明によれば、請求項８記載の発明に比べて、大巾な流速の均一化が図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は、半導体ウエハ収納容器の蓋を開けることなく、該半導体ウエハ収納容器内にドライエアまたは窒素ガスを供給することにより、ケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、半導体ウエハの腐食を防止するドライエアまたは窒素ガス充填装置、並びに該充填装置を用いて、前記半導体ウエハ収納容器内にイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスを供給して、ケミカルガスを除去すると共に、半導体ウエハに帯電した静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、半導体ウエハの腐食を防止することを目的とする静電除去装置であって、ドライエアまたは窒素ガス充填装置を実施例１として、また該充填装置を用いた静電除去装置を実施例２として、以下に説明する。
【実施例１】
【００２７】
本発明の実施例１におけるドライエアまたは窒素ガス充填装置を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に使用する半導体ウエハ収納容器の縦断面図、図２は同底面図である。図１、図２に示すように、半導体ウエハ収納容器１には、前面に蓋用フランジ２を備えた開閉可能な蓋３が取付けられていると共に、上部には半導体ウエハ収納容器１を吊り上げるための吊り上げ用フック４が取付けられ、更に、底板５には図示していない載置台等に載置するための脚６と、ＰＴＦＥフィルター７を備えた複数個の呼吸口８が設けられている。【００２８】
前記半導体ウエハ収納容器１内には、半導体ウエハ９が収納され、且つ該半導体ウエハ９はプロセス装置（図示せず）で加工されている以外は、該半導体ウエハ収納容器１内に収納されていて、前記半導体ウエハ９の表面にケミカルガスが付着することを防止している。【００２９】
図３は、半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置の平面図であり、図４は、同充填装置を半導体ウエハ収納容器に取付けた状態を示す縦断面図である。図３・図４に示すように、半導体ウエハ収納容器１内においてケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止してウエハの腐食を防止するドライエアまたは窒素ガス充填装置Ａは、半導体ウエハ収納容器１内にドライエアまたは窒素ガスを供給するドライエア・窒素ガス供給部１１と、前記半導体ウエハ収納容器１内に供給されたドライエアまたは窒素ガスにより、半導体ウエハ収納容器１内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後のドライエアまたは窒素ガスを排出する使用済ドライエア・窒素ガス排出部１２とにより構成されている。そして、前記ドライエア・窒素ガス供給部１１は、供給ノズル１３を備えた供給側の中空容器１４に連結されている。【００３０】
前記供給側の中空容器１４は、半導体ウエハ収納容器１の底板５に設けられた一方側の呼吸口８ａのＰＴＦＥフィルター７の上流側の開口部１５に密に連結固定できるよう、供給ノズル１３の先方側は略円錐形状に形成されると共に、該中空容器１４の周壁に、ドライエアまたは窒素ガスを供給するドライエア・窒素ガス供給パイプ１６の下流側が連通開口され、且つ該ドライエア・窒素ガス供給パイプ１６の上流側のドライエア・窒素ガス供給口１７近傍には、開閉バルブ１８が取付けられていて、該開閉バルブ１８を調整することにより、前記ドライエアまたは窒素ガスの流量調整と、送気の停止および開始の制御をする。【００３１】
更に、前記開閉バルブ１８と中空容器１４間のドライエア・窒素ガス供給パイプ１６には、バッファータンク１９が設けられており、図示していないドライエアまたは窒素ガス供給装置からドライエア・窒素ガス供給口１７を経て、ドライエア・窒素ガス供給パイプ１６に供給されたドライエアまたは窒素ガス２４が、前記バッファータンク１９に導入されることにより、該ドライエアまたは窒素ガス２４は流速が均一化されて、前記中空容器１４内に導入される。【００３２】
すなわち、バッファータンク１９は、図５に示すように、中空室２１のみを有するタイプ、図６に示すように、中空室２１内において１個または間隔を有して複数個のフィルター２２を設置したタイプ、および図７に示すように、中空室２１内において１個または間隔を有して複数個の多孔板２３を設けたタイプがある。【００３３】
図６、図７に示すように、前記バッファータンク１９の中空室２１内に設置されたフィルター２２または多孔板２３をドライエアまたは窒素ガス２４が通過すると、図５のフィルターのないタイプに比べて、流速に比例して圧力損失が大きくなる。これらフィルター２２および多孔板２３の特性と、バッファータンク１９の特性を利用して、本発明ドライエアまたは窒素ガス充填装置Ａから半導体ウエハ収納容器１内へのドライエアまたは窒素ガス２４の初期の流入速度を押さえ、前記半導体ウエハ収納容器１内の底にある塵の巻上げを防ぐことができる。【００３４】
なお、前記図５に示すフィルターのないタイプのバッファータンク１９を使用すると、図６・図７に示すバッファータンク１９に比べて、初期の流入速度の抑制および塵の巻上げ防止については多少劣るが、本発明においては、図５に示すバッファータンク１９をも採用することができる。【００３５】
前記中空容器１４内に供給されたドライエアまたは窒素ガス２４が、供給側の呼吸口８ａのＰＴＦＥフィルター７で塵を除去して半導体ウエハ収納容器１内にドライエア流または窒素ガス流２５となって流入して乱流し、該半導体ウエハ収納容器１内におけるケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止する。【００３６】
一方、前記使用済ドライエア・窒素ガス排出部１２は、排出ノズル２６を備えた排出側の中空容器２７の周壁に、前記半導体ウエハ収納容器１内において、ケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済ドライエアまたは窒素ガス２８を排出する排出口２９が開口されると共に、前記半導体ウエハ収納容器１の底板５に設けられた排出側の呼吸口８ｂのＰＴＦＥフィルター７の下流側の開口部３０に密に連結固定できるよう、前記排出ノズル２６の先方側は略円錐形状に形成されている。【００３７】
前記半導体ウエハ収納容器１内において、ケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済ドライエアまたは窒素ガス２８は、排出側の呼吸口８ｂのＰＴＦＥフィルター７および排出ノズル２６を経て中空容器２７内に流入し、然る後、排出口２９より外部へ排出される。【００３８】
前記構成より成る本発明の実施例１におけるドライエアまたは窒素ガス充填装置Ａの作用について説明する。半導体ウエハ９を収納した半導体ウエハ収納容器１の底板５に設けられたＰＴＦＥフィルター７を備えた供給側の呼吸口８ａに、前記充填装置Ａを構成するドライエア・窒素ガス供給部１１側の中空容器１４の供給ノズル１３を密に連結固定すると共に、他方側の呼吸口８ｂに充填装置Ａを構成する使用済ドライエア・窒素ガス排出部１２側の中空容器２７の排出ノズル２６を密に連結固定する。【００３９】
前記半導体ウエハ収納容器１に前記充填装置Ａを装置した後、ドライエア・窒素ガス供給部１１側の中空容器１４に、図示していないドライエア・窒素ガス供給装置からのドライエアまたは窒素ガス２４を、ドライエア・窒素ガス供給パイプ１６を介して供給すると、該中空容器１４内に導入されたドライエアまたは窒素ガス２４は供給側の呼吸口８ａのＰＴＦＥフィルター７を通過することにより、該ドライエアまたは窒素ガス２４中の塵を除去して、ドライエアまたは窒素ガス流２５となって半導体ウエハ収納容器１内に流入して乱流し、半導体ウエハ収納容器１内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止して、前記半導体ウエハ９の腐食を防止することができる。【００４０】
そして、前記半導体ウエハ収納容器１内のケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済窒素ガス２８は、排出側の呼吸口８ｂのＰＴＦＥフィルター７および排出ノズル２６を経て、中空容器２７内へ流入し、然る後、排出口２９より外部へ排出される。
【実施例２】
【００４１】
前記構成より成るドライエアまたは窒素ガス充填装置を用いた静電除去装置を、本発明の実施例２として図面に基づいて詳細に説明する。【００４２】
図８は、本発明ドライエアまたは窒素ガス充填装置を用いた静電除去装置の平面図であり、図９は、同静電除去装置を図１・図２に示す半導体ウエハ収納容器に取付けた状態を示す縦断面図である。図８・図９に示すように、半導体ウエハ収納容器１内の半導体ウエハ９に帯電した静電気を除去する静電除去装置Ｂは、前記ドライエアまたは窒素ガス充填装置Ａにおけるドライエアまたは窒素ガスを供給するドライエア・窒素ガス供給部１１を、イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部１１ａとして使用すると共に、該充填装置Ａにおける使用済ドライエアまたは窒素ガス排出部１２を、前記半導体ウエハ収納容器１内に供給されたイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスにより、該半導体ウエハ収納容器１内におけるケミカルガスを除去すると共に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止し、更に、半導体ウエハ９の表面の静電気を除去した後の使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス排出部１２ａとして使用する一方、更に、前記充填装置Ａを構成する供給ノズル１３を備えた供給側の中空容器１４に、ドライエアまたは窒素ガス２４をイオン化するイオン発生部３１を連結して形成されている。その他の構成は、前記充填装置Ａと同一構成であるため、同一符号を用いて説明する。【００４３】
前記供給側の中空容器１４は、半導体ウエハ収納容器１の底板５に設けられた供給側の呼吸口８ａのＰＴＦＥフィルター７の上流側の開口部１５に密に連結固定できるよう、供給ノズル１３の先方側は略円錐形状に形成されると共に、該中空容器１４の周壁に、ドライエアまたは窒素ガス２４を供給するドライエア・窒素ガス供給パイプ１６の下流側が連通開口され、且つ該ドライエア・窒素ガス供給パイプ１６の上流側のドライエア・窒素ガス供給口１７近傍には、開閉バルブ１８が取付けられていて、該開閉バルブ１８を調整することにより、前記ドライエアまたは窒素ガスの流量調整と、送気の停止および開始の制御をする。【００４４】
更に、前記開閉バルブ１８と中空容器１４間のドライエア・窒素ガス供給パイプ１６には、バッファータンク１９が設けられており、図示していないドライエアまたは窒素ガス供給装置からドライエア・窒素ガス供給口１７を経て、ドライエア・窒素ガス供給パイプ１６に供給されたドライエアまたは窒素ガス２４が、前記バッファータンク１９に導入されることにより、該ドライエアまたは窒素ガス２４は流速が均一化されて、前記中空容器１４内に導入される。【００４５】
すなわち、バッファータンク１９は、図５に示すように、中空室２１のみを有するタイプ、図６に示すように、中空室２１内において間隔を有して１個または複数個のフィルター２２を設置したタイプ、および図７に示すように、中空室２１内において間隔を有して１個または複数個の多孔板２３を設けたタイプがある。【００４６】
図６、図７に示すように、前記バッファータンク１９の中空室２１内に設置されたフィルター２２または多孔板２３をドライエアまたは窒素ガス２４が通過すると、図５のフィルターのないタイプに比べて、流速に比例して圧力損失が大きくなる。これらフィルター２２および多孔板２３の特性と、バッファータンク１９の特性を利用して、本発明静電除去装置Ｂから半導体ウエハ収納容器１内へのドライエアまたは窒素ガス２４の初期の流入速度を押さえ、前記半導体ウエハ収納容器１内の底にある塵の巻上げを防ぐことができる。【００４７】
なお、前記図５に示すフィルターのないタイプのバッファータンク１９を使用すると、図６・図７に示すバッファータンク１９に比べて、初期の流入速度の抑制および塵の巻上げ防止については多少劣るが、本発明においては、図５に示すバッファータンク１９をも採用することができる。【００４８】
また、前記中空容器１４に供給されたドライエアまたは窒素ガス２４をイオン化するイオン発生部３１に、例えば、軟Ｘ線管を使用したイオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部１１ａを図１０に示す。中空容器１４に窓１０１を介して軟Ｘ線管（イオン発生部３１）から照射される軟Ｘ線１０３の直進性を阻止するため、中空容器１４の供給ノズル１３との間に隙間１０４を形成する軟Ｘ線遮蔽ロット１０２を備える。ドライエア・窒素ガス供給パイプ１６を通して供給されるドライエアまたは窒素ガス２４は、中空容器１４内で窓１０１を介して軟Ｘ線１０３が照射されることによりイオン化され、＋イオンと−イオン３２となり、中空容器１４の供給ノズル１３と軟Ｘ線遮蔽ロット１０２の隙間１０４を通って、供給ノズル１３からイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３として、前記半導体ウエハ収納容器１内に噴出される。【００４９】
前記中空容器１４内に供給されたドライエアまたは窒素ガス２４が、イオン３２によりイオン化されてイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３となり、供給側の呼吸口８ａのＰＴＦＥフィルター７で塵を除去して半導体ウエハ収納容器１内にイオン化ドライエア流またはイオン化窒素ガス流３４となって流入して乱流し、該半導体ウエハ収納容器１内において、ケミカルガスを除去すると共に、半導体ウエハ９に帯電した静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止する。前記ＰＴＦＥフィルター７を使用することにより、イオンの喪失を抑え、更に塵を除去して、イオン化ドライエア流またはイオン化窒素ガス流３４となって半導体ウエハ収納容器１内に流入する。【００５０】
一方、使用済イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス排出部１２ａは、排出ノズル２６を備えた排出側の中空容器２７の周壁に、前記半導体ウエハ収納容器１内において、ケミカルガスを除去すると共に、帯電した静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３５を排出する排出口２９が開口されると共に、前記半導体ウエハ収納容器１の底板５に設けられた排出側の呼吸口８ｂのＰＴＦＥフィルター７の上流側の開口部３０に密に連結固定できるよう、前記排出ノズル２６の先方側は略円錐形状に形成されている。【００５１】
前記半導体ウエハ収納容器１内において、ケミカルガスを除去すると共に、帯電した静電気を除去し、更に、水分を除去して半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３５は、排出側の呼吸口８ｂのＰＴＦＥフィルター７および排出ノズル２６を経て中空容器２７内に流入し、然る後、排出口２９より外部へ排出される。なお、前記各呼吸口８には、供給側および排出側のいずれもＰＴＦＥフィルター７を備えているが、これはいずれの呼吸口８も、供給側および排出側として使用することができるようにするためである。【００５２】
前記構成より成る本発明の実施例２における静電除去装置Ｂの作用について説明する。半導体ウエハ９を収納した半導体ウエハ収納容器１の底板５に設けられたＰＴＦＥフィルター７を備えた供給側の呼吸口８ａに、前記静電除去装置Ｂを構成するイオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部１１ａ側の中空容器１４の供給ノズル１３を密に連結固定すると共に、排出側の呼吸口８ｂに静電除去装置Ｂを構成する使用済イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス排出部１２ａ側の中空容器２７の排出ノズル２６を密に連結固定する。【００５３】
前記半導体ウエハ収納容器１に静電除去装置Ｂを装置した後、イオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部１１ａ側の中空容器１４に、図示していないドライエア供給装置からのドライエアまたは窒素ガスを、ドライエア・窒素ガス供給パイプ１６を介して供給すると共に、イオン発生部３１より前記中空容器１４内のドライエアをイオン化する、例えば軟X線を供給すると、該中空容器１４内のドライエアまたは窒素ガスはイオン化されてイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３となり、供給側の呼吸口８ａのＰＴＦＥフィルター７を通過することにより、イオンの喪失を抑えると共に、該イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３中の塵を除去して、イオン化ドライエア流またはイオン化窒素ガス流３４となって半導体ウエハ収納容器１内に流入して乱流し、ケミカルガスを除去すると共に、半導体ウエハ９に帯電した静電気を除去し、更に、水分の除去により半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止する。【００５４】
そして、前記半導体ウエハ収納容器１内のケミカルガスを除去すると共に、半導体ウエハ９に帯電した静電気を除去し、更に、水分の除去により半導体ウエハ表面の酸の発生を阻止した後の使用済イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３５は、排出側の呼吸口８ｂのＰＴＦＥフィルター７および排出ノズル２６を経て、中空容器２７内へ流入し、然る後、排出口２９より外部へ排出される。【００５５】
更に、前記のように、半導体ウエハ収納容器１の底板５には塵の侵入を防ぐためと、イオンの喪失を抑えるために、ＰＴＦＥフィルター７が設けられている。前記ＰＴＦＥフィルター７は、ガラス繊維を素材とするガラス繊維フィルターと異なり、ポリテトラフェノールエチレンフィルムを延伸した極めて小さな多孔質のフイルムであり、フィルターとして使用するものである。そして、前記ガラス繊維フィルターを本発明に使用しても、イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスは、該ガラス繊維フィルターによってイオンが喪失してしまうので、本発明には採用することができない。【００５６】
一方、本発明で使用するＰＴＦＥフィルター７は、イオンの喪失をある程度に抑えてイオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス２４を、半導体ウエハ収納容器１内へ導入することができる。そのテストを図１１に示すような装置を用いて行った。【００５７】
すなわち、テスト方法は、イオン発生装置によりイオンを発生させて、フィルターなしの場合の除電時間、ＰＴＦＥフィルター通過後の除電時間、およびガラス繊維フィルター通過後の除電時間を、それぞれ除電時間測定器により測定した。【００５８】
測定結果は、下記の通りである。【００５９】
イオン発生装置への供給エア圧力；０．５ＭＰａ
（１）フィルターなしのとき
０．４秒（＋帯電での除電時間値）
０．５秒（−帯電での除電時間値）
（２）ＰＴＦＥフィルター通過後
１．９秒（＋帯電での除電時間値）
４．７秒（−帯電での除電時間値）
（３）ガラス繊維フィルター通過後
∞  秒（＋帯電での除電時間値）
∞  秒（−帯電での除電時間値）
前記測定結果から、（１）のように、フィルターという障害物がない場合、当然イオン化ドライエアによって短時間に除電されるが、（２）のようにＰＴＦＥフィルターという障害物があっても、ある程度除電率は劣るが、除電できることが立証できた。また、（３）のように、ガラス繊維フィルターという障害物があると、全く除電できないことが立証された。すなわち、ガラス繊維フィルターは、イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガスのイオンが全く喪失してしまうことが立証できた。そして、前記立証により、ＰＴＦＥフィルターは、イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス２４のイオンの喪失をある程度に抑えて、半導体ウエハ収納容器１内へ導入することができることが判った。【００６０】
また、前記のように、イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３を半導体ウエハ収納容器１内へ供給する場合、供給はじめは、半導体ウエハ収納容器１内の圧力が低く、イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３の前記半導体ウエハ収納容器１内への侵入風速が早く、該半導体ウエハ収納容器１の底部に溜まった塵を巻き上げ、半導体ウエハ９表面に付着することがある。また、イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３の半導体ウエハ収納容器１内への供給時間が経過すると、該半導体ウエハ収納容器１内の圧力が上がり、該イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３の前記半導体ウエハ収納容器１への侵入風速も遅くなり、塵の巻き上げも起こらなくなる。【００６１】
前記観点から、本発明は静電除去装置Ｂ内のドライエアまたは窒素ガス２４の供給経路であるバルブ２０と中空容器１４間のドライエア・窒素ガス供給パイプ１８にバッファータンク２１を設けて、前記中空容器１４に流入するドライエアまたは窒素ガス２４の流速を均一化する。この均一化されたドライエアまたは窒素ガス２４が流速を均一にして中空容器１４内に流入してイオン化されて、イオン化ドライエアまたはイオン化窒素ガス３３となって、イオン化ドライエア流またはイオン化窒素ガス流３４として半導体ウエハ収納容器１内に急激に供給されることを防止して、該半導体ウエハ収納容器１内の底に溜まった塵を吹き上げることを防止する。前記バッファータンク１９の図５〜図７に示す作用は、前記と全く同一であるので、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置に使用する半導体ウエハ収納容器の縦断面図である。
【図２】図２は、同底面図である。
【図３】図３は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置の平面図である。
【図４】図４は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を半導体ウエハ収納容器に取付けた縦断面図である。
【図５】図５は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置に使用するバッファータンクの一部切り欠き斜視図である。
【図６】図６は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置に使用するバッファータンクの他の実施例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図７】図７は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置に使用するバッファータンクの更に他の実施例を示す一部切り欠き斜視図である。
【図８】図８は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を用いた静電除去装置の平面図である。
【図９】図９は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を用いた静電除去装置を半導体ウエハ収納容器に取付けた半導体ウエハ収納容器の縦断面図である。
【図１０】図１０は、本発明半導体ウエハ収納容器内へのドライエアまたは窒素ガス充填装置を用いた静電除去装置におけるイオン化ドライエア・イオン化窒素ガス供給部に軟Ｘ線管を使用した例を示す要部の縦断面図である。
【図１１】図１１は、本発明において、フィルターについてのイオン喪失テスト装置の概略説明図である。
【図１】
2009008047.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2009008047.tif 000015
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