(57)【要約】【課題】ＦＯＵＰの搬送領域のパーティクルが当該ＦＯＵＰの蓋体を介して基板搬送領域に混入することを防ぐこと。【解決手段】ＦＯＵＰの蓋体の前面が開閉ドアにより開閉される搬送口に向くように当該ＦＯＵＰを載置する載置台と、ＦＯＵＰに対向する対向面部に設けられるガス吐出口と、前記載置台に載置されたＦＯＵＰを、前記対向面部に対して相対的に進退させる進退機構と、を備えるように蓋体開閉装置を構成し、ガス吐出口から前記ＦＯＵＰの蓋体までの距離が５ｍｍ以下であるときに蓋体へパージガスを供給する。これによって蓋体と対向面部との間を流れるパージガスの流速が高くなり、蓋体のパーティクルが容易に除去される。【選択図】図９
2014220515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＯＵＰの搬送領域の雰囲気と基板搬送領域の雰囲気とを区画する隔壁に形成され、開閉ドアにより開閉される搬送口の口縁部に、ＦＯＵＰの基板取り出し口の口縁部を密着させ、前記開閉ドアにおける前記ＦＯＵＰに対向する対向面部に設けられた蓋体取り外し機構を、ＦＯＵＰの蓋体の前面側の開口部を介して蓋体内に進入させて蓋体とＦＯＵＰ本体との係合を解除し、当該蓋体を保持するように構成されたＦＯＵＰの開閉装置において、
前記蓋体の前面が前記搬送口に向くようにＦＯＵＰを載置する載置台と、
前記対向面部に設けられ、前記蓋体に付着したパーティクルを除去するためのパージガスを供給するためのガス吐出口と、
前記載置台に載置されたＦＯＵＰを、前記対向面部に対して相対的に進退させる進退機構と、
前記対向面部から前記ＦＯＵＰの蓋体までの距離が５ｍｍ以下であり、且つ蓋体と対向面部とが離間しているガス供給有効位置にＦＯＵＰが置かれている状態で前記ガス吐出口から前記蓋体へパージガスを供給し、その後蓋体をＦＯＵＰから取り外すように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする蓋体開閉装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ガス供給有効位置まで第１の速度でＦＯＵＰを前進させた後、
パージガスの供給を続けたまま、当該ＦＯＵＰを前記ガス供給有効位置で停止させるか、あるいは第１の速度よりも遅い第２の速度で、前記ガス供給有効位置よりも前記対向面部に接近させるように制御信号を出力することを特徴とする請求項１記載の蓋体開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＯＵＰの一部を構成する基板の取り出し口を塞ぐ蓋体を開閉する蓋体開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の一つとして、例えば多数の半導体ウエハ（以下ウエハという）に対してバッチで熱処理を行う縦型熱処理装置がある。この縦型熱処理装置は大気雰囲気中に設けられており、ウエハを格納したＦＯＵＰと呼ばれるキャリアが搬送されるキャリア搬送領域と、前記ウエハを基板保持具であるウエハボートに移載して熱処理炉への搬送を行うウエハ搬送領域と、これらの領域間に設けられる隔壁と、を備えている。処理中にウエハにパーティクルが付着することを防ぐために、ウエハ搬送領域はキャリア搬送領域よりも高清浄度に保たれている。
【０００３】
前記隔壁にはウエハの搬送口が形成され、この搬送口はFIMS（Front-opening Interface Mechanical Standard）規格に従った開閉ドアにより開閉される。前記開閉ドアは、キャリア前面に設けられる蓋体を取り外すための取り外し機構を備えている。つまり開閉ドアには、キャリア内とウエハ搬送領域との間でウエハを受け渡すために前記蓋体を開閉する役割と、ウエハ搬送領域をキャリア搬送領域から隔離する役割とが求められる。
【０００４】
ところで半導体デバイスの高機能化及び小型化が漸次進められており、このため当該デバイスに用いられる配線幅、デザインルール等がより狭められ、従来であれば問題とならなかった大きさや量のパーティクルにも留意する必要が生じてきている。つまり、ウエハ搬送領域をより高清浄度に保つ要請がある。その一方で半導体デバイスの製造コストを抑える観点から、装置の設置環境即ち前記キャリア搬送領域は低清浄度にすることが有効である。しかし、キャリア搬送領域の清浄度が低いと、キャリアにパーティクルが付着しやすくなってしまう。そして、前記搬送口の開閉ドアは、キャリアの蓋体を保持した状態でウエハ搬送領域側に開くため、この蓋体に付着したパーティクルがウエハ搬送領域に持ち込まれてしまいウエハ搬送領域の清浄度が低下してしまうおそれがある。
【０００５】
特許文献１には、前記隔壁においてキャリアの蓋体にガスを吐出するノズルを設けて蓋体に付着するパーティクルを除去する装置について示されているが、上記のような事情から、より確実にキャリアの蓋体に付着したパーティクルを除去する装置が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−５６２９６（段落００１７、図１Ａ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、ＦＯＵＰの搬送領域のパーティクルが当該ＦＯＵＰの蓋体を介して基板搬送領域に混入することを防ぐことができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の蓋体開閉装置は、ＦＯＵＰの搬送領域の雰囲気と基板搬送領域の雰囲気とを区画する隔壁に形成され、開閉ドアにより開閉される搬送口の口縁部に、ＦＯＵＰの基板取り出し口の口縁部を密着させ、前記開閉ドアにおける前記ＦＯＵＰに対向する対向面部に設けられた蓋体取り外し機構を、ＦＯＵＰの蓋体の前面側の開口部を介して蓋体内に進入させて蓋体とＦＯＵＰ本体との係合を解除し、当該蓋体を保持するように構成されたＦＯＵＰの開閉装置において、
前記蓋体の前面が前記搬送口に向くようにＦＯＵＰを載置する載置台と、
前記対向面部に設けられ、前記蓋体に付着したパーティクルを除去するためのパージガスを供給するためのガス吐出口と、
前記載置台に載置されたＦＯＵＰを、前記対向面部に対して相対的に進退させる進退機構と、
前記ガス吐出口から前記ＦＯＵＰの蓋体までの距離が５ｍｍ以下である第１の位置まで当該ＦＯＵＰが前記進退機構により前記対向面部に対して相対的に前進したときに、当該ガス吐出口から前記蓋体へパージガスを供給するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記の蓋体開閉装置は例えば具体的に下記のように構成される。
（ａ）前記制御部は、前記第１の位置まで第１の速度でＦＯＵＰを前進させた後、
パージガスの供給を続けたまま、当該ＦＯＵＰを前記第１の位置で停止させるか、第１の速度よりも遅い第２の速度で、前記第１の位置よりも前記対向面部に近い第２の位置へ、前記進退機構により対向面部に対して相対的に前進させるように制御信号を出力する。
（ｂ）前記進退機構は、前記載置台を前記隔壁の搬送口に対して進退させる機構である。
（ｃ）前記対向面部には、前記ガス吐出口から当該ガス吐出口の外方へと伸びる旋回溝が設けられる。
（ｄ）前記ガス吐出口から吐出されるパージガスをイオン化させるための第１のイオナイザを備える。
（ｅ）前記載置台の上方に設けられると共にフィルタを備え、前記フィルタを通過して清浄化された大気を下方へ向けて供給して下降気流を形成するフィルタユニットと、
前記フィルタユニットから供給される大気をイオン化させる第２のイオナイザと、を備える。
【００１０】
本発明の他の蓋体開閉装置は、ＦＯＵＰの搬送領域の雰囲気と基板搬送領域の雰囲気とを区画する隔壁に形成され、開閉ドアにより開閉される搬送口の口縁部に、ＦＯＵＰの基板取り出し口の口縁部を密着させ、前記開閉ドアにおける前記ＦＯＵＰに対向する対向面部に設けられた蓋体取り外し機構を、ＦＯＵＰの蓋体の前面側の開口部を介して蓋体内に進入させて蓋体とＦＯＵＰ本体との係合を解除し、当該蓋体を保持するように構成されたＦＯＵＰの開閉装置において、
前記蓋体の前面が前記搬送口に向くようにＦＯＵＰを載置する載置台と、
前記対向面部に設けられ、前記蓋体に付着したパーティクルを除去するためのパージガスを供給するためのガス吐出口と、
前記載置台に載置されたＦＯＵＰを、前記対向面部に対して相対的に進退させる進退機構と、
前記ガス吐出口から吐出されるパージガスをイオン化させるための第１のイオナイザと、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
ところで、ＦＯＵＰとはFront-Opening Unified Podの略であり、一般的にはその径が３００ｍｍであるウエハ用の搬送、保管を目的としたキャリアであるが、ここでいうＦＯＵＰの収納対象となる基板は、後述するようにウエハに限られるものではないし、その径が３００ｍｍに限られることもない。また、ＦＯＵＰ本体と蓋体とを係合する機構は、実施の形態で述べるような回動部の回動により直動部が昇降する構成であることに限られず、蓋体の内部に進入した蓋体取り外し機構により係合の解除がなされるものすべてが含まれる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の蓋体開閉装置においては、隔壁の搬送口を開閉する開閉ドアのＦＯＵＰに対向する対向面部にガス吐出口を設け、前記対向面部とＦＯＵＰの蓋体との距離を５ｍｍ以下に制御して、前記ガス吐出口からパージガスの吐出を行っている。それによって、前記蓋体と前記対向面部との間に形成される気流の流速が大きくなり、蓋体に付着したパーティクルの除去率が高くなる。その結果として、基板の搬送領域の雰囲気へ当該パーティクルが混入することを抑えることができる。また、本発明の他の蓋体開閉装置においては、前記ガス吐出口からイオナイザによりイオン化されたパージガスを供給しているため、前記パーティクルが除去されやすくなる。結果として、基板の搬送領域の雰囲気へ当該パーティクルが混入することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の蓋体開閉装置が適用された縦型熱処理装置の縦断側面図である。
【図２】前記縦型熱処理装置の平面図である。
【図３】前記縦型熱処理装置に設けられるイオナイザの上面図である。
【図４】キャリア及び前記縦型熱処理装置に設けられる開閉ドアの縦断側面図である。
【図５】前記キャリア及び前記開閉ドアの横断平面図である。
【図６】前記キャリア及び前記開閉ドアが設けられる開口部の斜視図である。
【図７】前記開閉ドアに設けられるガス吐出口の平面図である。
【図８】前記蓋体が取り外される様子を示す工程図である。
【図９】前記蓋体が取り外される様子を示す工程図である。
【図１０】前記蓋体が取り外される様子を示す工程図である。
【図１１】前記蓋体が取り外される様子を示す工程図である。
【図１２】前記蓋体が取り外される様子を示す工程図である。
【図１３】他の蓋体の取り外し工程を示す説明図である。
【図１４】評価試験の実験装置を示す斜視図である。
【図１５】前記実験装置の横断平面図である。
【図１６】前記評価試験の結果を示すグラフ図である。
【図１７】前記評価試験の結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明に係る蓋体開閉装置が組み込まれた縦型熱処理装置について説明する。図１は縦型熱処理装置１の縦断側面図、図２は縦型熱処理装置１の平面図である。図中１１は縦型熱処理装置１の外装体を構成する筐体であり、この筐体１１内には、被処理体であるウエハＷを収納した容器であるキャリアＣが装置に対して搬入、搬出されるためのキャリア搬送領域Ｓ１と、キャリアＣ内のウエハＷを搬送して後述の熱処理炉内に搬入するための移載領域であるウエハ搬送領域Ｓ２とが形成されている。キャリアＣは既述のＦＯＵＰである。
【００１５】
キャリア搬送領域Ｓ１とウエハ搬送領域Ｓ２とは隔壁２により仕切られている。キャリア搬送領域Ｓ１は大気雰囲気である。一方、ウエハ搬送領域Ｓ２は搬入されたウエハＷに酸化膜が形成されることを防ぐために、不活性ガス雰囲気例えば窒素（Ｎ２）ガス雰囲気とされており、キャリアＳ１よりも清浄度が高く且つ低酸素濃度に維持されている。以降の装置の説明では、キャリア搬送領域Ｓ１及びウエハ搬送領域Ｓ２の配列方向を縦型熱処理装置１の前後方向とする。
【００１６】
キャリア搬送領域Ｓ１について説明する。キャリア搬送領域Ｓ１は、第１の搬送領域１２と、第１の搬送領域１２の後方側（ウエハ搬送領域Ｓ２側）に位置する第２の搬送領域１３とからなる。第１の搬送領域１２の左右方向には、キャリアＣを各々載置する２つの第１の載置台１４が設けられている。各第１の載置台１４の載置面には、キャリアＣを位置決めするピン１５が例えば３個所に設けられている。
【００１７】
第２の搬送領域１３には、第１の載置台１４に対して前後に並ぶように、左右に２つの第２の載置台１６が配置されている。各第２の載置台１６は進退機構１７により前後に移動自在に構成されており、後述のキャリアＣからウエハＷをウエハ搬送領域Ｓ２に受け渡すための受け渡し位置と、後述のキャリア搬送機構２１からキャリアＣを受け取る受け取り位置との間で当該キャリアＣを搬送する。第２の載置台１６の載置面にも第１の載置台１４と同様にキャリアＣを位置決めするピン１５が、３個所に設けられている。また、前記載置面にはキャリアＣを固定するためのフック１６ａが設けられている。第２の搬送領域１３の上部側にはキャリアＣを保管するキャリア保管部１８が設けられている。キャリア保管部１８は２段の棚により構成されており、各棚は左右に２つのキャリアＣを載置することができる。
【００１８】
そして、第２の搬送領域１３には、キャリアＣを第１の載置台１４と第２の載置台１６とキャリア保管部１８との間で搬送するキャリア搬送機構２１が設けられている。このキャリア搬送機構２１は左右に伸び、且つ昇降自在なガイド部２１ａと、このガイド部２１ａにガイドされながら左右に移動する移動部２１ｂと、この移動部２１ｂに設けられ、キャリアＣを保持して水平方向に搬送する関節アーム２１ｃと、を備えている。
【００１９】
第２の搬送領域１３の天井部にはＨＥＰＡフィルタまたはＵＬＰＡフィルタを備えたフィルタユニット３１が設けられており、上記のフィルタを通過することにより清浄化されたエアを下方に向けて供給する。フィルタユニット３１の下方にはイオナイザ３２が設けられ、前記フィルタユニット３１から供給されたエアをイオン化する。イオン化されたエアは、第２の載置台１６へ向けて供給される。
【００２０】
図３はイオナイザ３２の上面を示している。イオナイザ３２は、例えばこのように横方向に複数配列された棒状の電極３４により構成され、前記エアは電極３４間を通過して下方へ供給される。電極３４には電源３５より交流電圧が印加される。交流電圧が印加された電極３４の周囲に形成される電界にエアが接触することで、当該エアがイオン化され、プラスのエアのイオンとマイナスのエアのイオンとが発生する。このイオン化されたエアが帯電物に当たると同極性のイオンとは反発し、反対極性のイオンを吸引する結果、帯電物が除電されることになる。
【００２１】
隔壁２には、キャリア搬送領域Ｓ１とウエハ搬送領域Ｓ２とを連通させるウエハＷの搬送口２０が設けられている。搬送口２０には、当該搬送口２０をウエハ搬送領域Ｓ２側から塞ぐ開閉ドア５が設けられている。開閉ドア５には駆動機構５０が接続されており、駆動機構５０により開閉ドア５は前後方向及び上下方向に移動自在に構成され、搬送口２０が開閉される。この開閉ドア５及び搬送口２０の周囲の構成については後に詳述する。
【００２２】
ウエハ搬送領域Ｓ２には、下端が炉口として開口された縦型の熱処理炉２２が設けられ、この熱処理炉２２の下方側には、多数枚のウエハＷを棚状に保持するウエハボート２３が断熱部２４を介してキャップ２５の上に載置されている。キャップ２５は昇降機構２６の上に支持されており、この昇降機構２６によりウエハボート２３が熱処理炉２２に対して搬入あるいは搬出される。
【００２３】
またウエハボート２３と隔壁２の搬送口２０との間には、ウエハ搬送機構２７が設けられている。このウエハ搬送機構２７は、左右に伸びるガイド機構２７ａに沿って移動すると共に鉛直軸回りに回動する移動体２７ｂに、５枚の進退自在なアーム２７ｃを設けて構成され、ウエハボート２３と第２の載置台１６上のキャリアＣとの間でウエハＷを搬送する。
【００２４】
図４、図５は夫々キャリアＣ、ウエハＷの搬送口２０及び開閉ドア５の縦断側面図、横断平面図であり、図６は搬送口２０及びキャリアＣの斜視図である。これら図４〜図６を用いてキャリアＣについて説明すると、キャリアＣは容器本体であるキャリア本体４１と、蓋体４２とからなる。キャリア本体４１内の左右には、ウエハＷの裏面側周縁部を支持する支持部４１ａが多段に設けられる。キャリア本体４１の前面にはウエハＷの取り出し口４３が形成されている。図中４４は前記取り出し口４３の開口縁部であり、開口縁部４４の内周側の左右の上下には各々係合溝４４ａが形成されている。
【００２５】
キャリア本体４１の上部には、既述のキャリア搬送機構２１がキャリアＣを搬送するために把持する把持部４１ｂが設けられる。また、図４に示すようにキャリア本体４１の下部には凹部４５ａと溝部４５ｂとが設けられ、凹部４５ａは第１の載置台１４及び第２の載置台１６のピン１５に嵌合する。溝部４５ｂは、第２の載置台１６のフック１６ａに係合し、この係合によってキャリア本体４１が第２の載置台１６に固定される。
【００２６】
キャリアＣの蓋体４２について説明すると、蓋体４２の内部には左右に回動部４６が設けられている。回動部４６の上下には垂直方向に伸びる直動部４７が設けられる。この直動部４７は、回動部４６の回動に応じて昇降し、その先端が蓋体４２の側面から突出した状態と、蓋体４２内に引き込んだ状態とで切り替わるように構成されている。図６は前記直動部４７の先端が突出した状態を示している。この先端は前記キャリア本体４１の係合溝４４ａに係合し、それによって蓋体４２がキャリア本体４１に係合される。蓋体４２の前面には後述のキー６９を蓋体４２の内部に差し込むための開口部４８が設けられている。
【００２７】
続いて、開閉ドア５及びウエハＷの搬送口２０の構成について説明する。搬送口２０におけるキャリア搬送領域Ｓ１側の口縁部には、キャリア本体４１の開口縁部４４が当接する位置にシール部材５１が設けられている。また、搬送口２０における側縁部側には図５に示すようにＮ2ガス供給管５２が垂直に設けられている。このＮ2ガス供給管５２は上下にガス供給口５３を備えている。このガス供給口５３は、キャリアＣがウエハ搬送領域Ｓ２との間でウエハＷを受け渡すために、シール部材５１に開口縁部４４が密着する位置（受け渡し位置とする）に移動したときに、キャリアＣと開閉ドア５とに囲まれて形成される閉塞空間にＮ2ガスを供給する。また搬送口２０の下端部には、横長の排気口５５が設けられている。図中５５ａは横方向における排気の偏りを抑えるために排気口５５に設けられた多孔質体である。
【００２８】
開閉ドア５は、その周縁部がキャリア搬送領域Ｓ１側へ向けて屈曲された箱体として形成されており、この箱体の開口縁にはシール部材５６が設けられ、当該シール部材５６を介して開閉ドア５は搬送口２０の縁部に密着する。
【００２９】
開閉ドア５のキャリア搬送領域Ｓ１側には、蓋体４２の取り外し機構６が設けられている。この取り外し機構６は、対向板６１と対向板６１を前後方向に移動させる進退機構６２とを備えている。対向板６１は、第２の載置台１６に載置された蓋体４２の前面に対向する対向面部６０を備えている。図６に示すように対向面部６０には例えば横方向の中央の上下に夫々ガス吐出口６３が開口している。ガス吐出口６３には配管６４の一端が接続され、配管６４の他端はＮ2ガス供給機構６５に接続されており、Ｎ2ガス供給機構６５は下流側へパージガスであるＮ2ガスを圧送する。配管６４にはイオナイザ６６が介設されている。このイオナイザ６６は既述のイオナイザ３２と同様に電極を備え、当該電極の周囲に生じた電界に曝され、イオン化されたＮ2ガスが前記ガス吐出口６３から吐出される。図４中ｄは、対向面部６０と蓋体４２の前面との距離である。後述のようにキャリアＣが取り外し機構６に近づき、この距離ｄが５ｍｍ以下になるとガス吐出口６３からＮ２ガスが吐出される。
【００３０】
対向面部６０には、ガス吐出口６３から当該ガス吐出口６３の外側へと旋回しながら伸びる旋回溝６７が設けられている。例えば旋回溝６７は、各ガス吐出口６３の周方向に４本形成され、夫々左向きに旋回するように形成されている。図７はガス吐出口６３及び旋回溝６７の正面図である。キャリアＣの蓋体４２と対向面部６０とが対向した状態でガス吐出口６３からＮ2ガスを吐出するときに、図７に矢印で示すように、当該Ｎ2ガスが旋回溝６７によりガイドされる。それによって、ガス吐出口６３を中心とするＮ2ガスの旋回流が生じる。なお、ガス吐出口６３の配置や個数はこの例に限られるものではなく、例えば対向面部６０の中央に一つ設けてもよい。また、旋回溝６７は右向きに旋回するように形成してもよい。
【００３１】
図４〜図６に戻って、対向面部６０からその厚さ方向に棒状の接続部６８が伸びており、接続部６８の先端には円い棒状のキー（ラッチピン）６９が設けられている。接続部６８はその軸回りに回動し、それによってキー６９も回動する。キー６９は上記の蓋体４２の回動部４６に係合し、当該回動部４６を回動させることができるように形成されている。キー６９の形状としてはこの係合が行えるものであればよいので図示した円柱形状には限られず、例えば角柱形状であったり、これら円柱または角柱の角部を丸く形成したものであってもよい。
【００３２】
この縦型熱処理装置１には、例えばコンピュータからなる制御部１Ａが設けられている。制御部１Ａはプログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備えており、前記プログラムには制御部１Ａから縦型熱処理装置１の各部に制御信号を送り、後述の各処理工程を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。その制御信号によりキャリアＣの搬送、第２の載置台１６の進退、取り外し機構６の進退、ウエハＷの搬送、蓋体４２の開閉、開閉ドア５の開閉、蓋体４２へのＮ2ガスの供給などの動作が制御され、後述のようにウエハＷの搬送及び処理が行われる。このプログラムは、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）及びメモリーカードなどの記憶媒体に格納されて制御部１Ａにインストールされる。
【００３３】
次に上述の実施の形態の作用について説明する。フィルタユニット３１から下方へ向けてエアが供給され、このエアがイオナイザ３２によりイオン化されて、さらに下方へ供給され、第２の載置台１６が設けられる第２の搬送領域１３に下降気流が形成される。この下降気流により、前記第２の搬送領域１３に存在するパーティクルは除電され、キャリアＣへの付着力が弱まる。
【００３４】
そして、クリーンルームの天井部に沿って移動する図示しない自動搬送ロボットにより、キャリアＣが第１の載置台１４に載置される。続いてキャリア搬送機構２１により前記キャリアＣが第２の載置台１６に搬送され、フック１６ａにより第２の載置台１６に固定される。
【００３５】
進退機構１７により、第２の載置台１６は隔壁２の搬送口２０へ向けて前進し、キャリアＣは前記下降気流に曝されながら移動する。キャリアＣに付着しているパーティクルＰは、前記下降気流により除電され、当該パーティクルＰのキャリアＣに対する付着力が弱まり、当該気流に押し流されてキャリアＣから除去される（図８）。対向面部６０とキャリアＣの蓋体４２との距離ｄが５ｍｍになると、第２の載置台１６の移動速度が低下すると共に当該ガス吐出口６３から蓋体４２へイオナイザ６５によりイオン化されたＮ2ガスが吐出される。ガス吐出口６３から吐出されたＮ2ガスは、蓋体４２の前面と取り外し機構６の対向面部６０との隙間を流れ、蓋体４２の前面に付着しているパーティクルＰを除電し、このパーティクルＰの蓋体４２への付着力が弱まる。そして、付着力が弱まったパーティクルＰはこのＮ2ガスにより蓋体４２から押し流されて除去される（図９）。
【００３６】
キャリアＣの前進が続けられ、取り外し機構６のキー６９が蓋体４２の開口部４８を介して蓋体４２内に進入し、上記の距離ｄが所定の大きさになると、ガス吐出口６３からＮ2ガスの吐出が停止する。さらにキャリアＣが前進し、ウエハを受け渡すための受け渡し位置に移動し、隔壁２の搬送口２０の周りのシール部材５１にキャリアＣの開口縁部４４が当接して、キャリアＣと開閉ドア５との間に閉塞空間５４が形成されると共に、前記取り外し機構６のキー６９が蓋体４２内の回動部４６に係合する（図１０）。
【００３７】
前記閉塞空間５４の大気雰囲気が排気口５５から排気されると共に、ガス供給口５３からＮ2ガスが当該閉塞空間５４に供給され、当該閉塞空間５４にＮ2ガス雰囲気が形成される。キー６９が９０度回動し、蓋体４２とキャリア本体４１との係合が解除されると共にキー６９に蓋体４２が保持され、キー６９が蓋体４２を保持した状態で対向板６１が開閉ドア５へ向けて後退して、キャリア本体４１のウエハＷの取り出し口４３が開放される（図１１）。
【００３８】
開閉ドア５が後退した後、下降して搬送口２０から退避し、キャリアＣ内がウエハ搬送領域Ｓ２に開放され（図１２）、ウエハ搬送機構２７によりキャリアＣ内のウエハＷが順次取り出されてウエハボート２３に移載される。キャリアＣ内のウエハＷが空になると、上述と逆の動作でキャリアＣの蓋体４２が閉じられると共にキャリア本体４１に固定される。然る後、第２の載置台１６が後退してキャリアＣが隔壁２から離れ、キャリア搬送機構２１によりキャリア保管部１８に搬送されて一時的に保管される。一方、ウエハＷが搭載されたウエハボート２３は熱処理炉２２内に搬入されて、ウエハＷに熱処理例えばＣＶＤ、アニール処理、酸化処理などが行われる。その後、処理を終えたウエハＷをキャリアＣに戻すときも、キャリアＣからウエハＷを払い出すときと同様の手順で蓋体４２が開放される。
【００３９】
この縦型熱処理装置１は、隔壁の搬送口２０を開閉する開閉ドア５に設けられ、キャリアＣの蓋体４２の前面に対向する対向板６１と、当該対向板６１の対向面部６０に設けられたガス吐出口６３と、を備え、前記対向面部６０と前記蓋体４２との距離ｄを５ｍｍにして、ガス吐出口６３からＮ2ガスを吐出している。このように距離ｄを調整することで、後述の実験にも示すように前記Ｎ2ガスの流速を大きくし、蓋体４２に付着したパーティクルを確実に除去することができる。従って、パーティクルが蓋体４２を介してキャリア搬送領域Ｓ１からウエハ搬送領域Ｓ２に混入することを抑えることができる。後述の実験より前記距離ｄは５ｍｍに限られず、５ｍｍ以下であればよい。
【００４０】
前記Ｎ2ガスはイオナイザ６５によりイオン化されているため、より確実に蓋体４２のパーティクルを除去できる。また、前記対向面部６０に設けられた旋回溝６７により、対向板６１の厚さ方向に見て、旋回するようにＮ2ガスの流れが形成される。このような流れを形成することでパーティクルに作用する風圧が大きくなるので、蓋体４２のパーティクルの除去率を高くすることができる。さらに、イオン化されたＮ2ガスによる下降気流をキャリアＣに供給しているため、キャリアＣのパーティクルの付着を抑えると共にキャリアＣからのパーティクルの除去率が高くなるため、より確実にウエハ搬送領域Ｓ２へのパーティクルの混入を抑えることができる。
【００４１】
また、ガス吐出口６３からＮ2ガスを吐出する位置に至るまでは第２の載置台１６の移動速度を大きくし、前記位置からさらにキャリアＣを前進させるときには、当該第２の載置台１６の移動速度を低下させている。これによって十分な時間、蓋体４２がＮ2ガスに曝されてパーティクルが蓋体に残留することを防ぎ、且つキャリアＣが前記閉塞空間５４を形成するウエハの受け渡し位置に移動するまでの時間を抑え、スループットの低下を抑えることができる。また、上記の実施形態では、ガス吐出口６３からガスを吐出するときに第２の載置台１６の速度が低下させているが、速度を低下させる代わりに一旦第２の載置台１６の前進を停止させてもよい。つまり、第２の載置台１６の前進を止めた状態で、前記Ｎ2ガスの供給を続け、Ｎ2ガスの供給停止後に再度第２の載置台１６を前進させてもよい。
【００４２】
上記の例ではキャリアＣを前進させるときにガス吐出口６３からＮ2ガスの吐出を行っているが、対向板６１を前進させるときにＮ2ガスの吐出を行ってもよい。例えば図１３に示すように、先ずキャリアＣを前記受け渡し位置に移動させる。そして、対向板６１をキャリアＣに向けて前進させ、上記のように距離ｄが５ｍｍ以下になったときにＮ2ガスを吐出する。蓋体４２から除去されたパーティクルＰは、排気口５５から排気されて除去される。この場合にも上記の例と同様にＮ2ガスの供給開始前は対向板６１の前進速度を大きくし、Ｎ2ガスの供給開始後は対向板６１の前進速度を小さくすることで、スループットの向上とパーティクルの除去率の上昇とを図ることができる。また、この場合にも前進速度を小さくする代わりに、一旦対向板６１の前進を止めてガス供給を行ってもよい。
【００４３】
被処理体が半導体ウエハである例について説明したが、被処理体はこれに限られずガラス基板やＬＣＤ基板であってもよい。また、開閉ドア５及び隔壁２は大気雰囲気と不活性ガス雰囲気とを区画することに限られず、例えば互いに湿度が異なるように制御された領域を区画する構成であってもよい。また、ガス吐出口６３から吐出するパージガスはＮ2ガスに限られず、エアやＡｒなど他の不活性ガスであってもよい。
【００４４】
（評価試験１）
本発明に関連する評価試験１について説明する。図１４、１５に示すように２つの板８１、８２を対向させた。板８２の中心にはＮ2ガスの吐出口８３が形成され、ガス供給管８４から供給されたＮ2ガスを板の厚さ方向に供給できるようになっている。図中Ｘは板８１、８２の隙間を示している。板８１の表面に測定ポイントＡを設定し、当該測定ポイントＡの風速について、前記隙間Ｘの大きさ及び吐出口８３からのＮ2ガス流量を夫々変更して測定した。図中ｒは、吐出口８３の中心軸８５から前記測定ポイントＡの距離を示し、この評価試験１ではｒ＝１５０ｍｍに設定した。Ｎ2ガスの流量は、１０ｓｌｍ（Ｌ／分）、５０ｓｌｍ、１００ｓｌｍに夫々設定した。
【００４５】
図１６のグラフに実験結果を示している。グラフ中の縦軸は測定ポイントＡの風速（単位：ｍ／秒）を示し、横軸は前記隙間Ｘの大きさ（単位：ｍｍ）を示している。Ｎ2ガスの流量が１０ｓｌｍ、５０ｓｌｍ、１００ｓｌｍのいずれの場合であっても隙間Ｘが大きくなるにつれて風速が低下していき、Ｘが５ｍｍでは０に近くなる。５ｍｍを越えると風速は略０になると考えられ、上記の実施形態に適用した場合にパーティクルの除去能力が低くなってしまうと考えられることから、上記の実施形態で説明したように、蓋体４２と対向面部６０との距離を５ｍｍ以下に近接させることが必要であることが分かる。また、この評価試験１でＮ2ガスの流量がいずれの場合であっても、Ｘが１ｍｍ以下になると、風速の上昇率が高くなる。従って、上記の実施形態で、距離ｄが１ｍｍ以下であるときにガス吐出口６３からＮ2ガスを吐出することが特に有効である。
【００４６】
なお、クリーンルームに持ち込まれる資材などにエアを吐出し、パーティクルを除去するエアシャワーは、前記エアの風速が２０〜３０ｍ／秒となるように設計されている。この実験で測定した範囲ではＮ2ガスの流量を１００ｓｌｍに設定し、前記Ｘが０ｍｍに近づいたときに風速が２０ｍ／秒となっている。従って、このエアシャワーと同等の性能を得るためには、上記の実施形態でガス吐出口６３から吐出するＮ2ガスを１００ｓｌｍ以上の流量に設定することが有効である。
【００４７】
（評価試験２）
評価試験１と同様の装置を用い、前記測定ポイントＡの位置、つまり前記ｒの大きさを変えて風速の測定を行った。前記隙間Ｘの大きさは１ｍｍに設定した。Ｎ2ガスの流量は、評価試験１と同様に１０ｓｌｍ、５０ｓｌｍ、１００ｓｌｍに夫々設定した。
【００４８】
図１７は、この実験の結果を示すグラフである。グラフ中の縦軸は測定ポイントＡの風速（単位ｍ／秒）を示し、横軸は前記ｒの大きさ（単位ｍｍ）を示している。グラフに示すようにｒが小さいほど、各流量間で風速の差が大きい。そして、ｒが大きくなるほど各流量間で風速の差が小さくなり、次第に０に近づいていく。従って、対向板６１において、確実にパーティクルを除去するために当該対向板６１のガス吐出口６３は複数設けることが好ましい。
【符号の説明】
【００４９】
Ｃ      キャリア
Ｗ      ウエハ
Ｓ１    キャリア搬送領域
Ｓ２    ウエハ搬送領域
１      縦型熱処理装置
１Ａ    制御部
１６    第２の載置台
１７    進退機構
２      隔壁
２０    搬送口
３１    フィルタユニット
３２    イオナイザ
５      開閉ドア
６      取り外し機構
６１    対向板
６０    対向面部
６３    ガス吐出口
６６    イオナイザ
【図１】
2014220515.tif 000003
【図２】
2014220515.tif 000004
【図３】
2014220515.tif 000005
【図４】
2014220515.tif 000006
【図５】
2014220515.tif 000007
【図６】
2014220515.tif 000008
【図７】
2014220515.tif 000009
【図８】
2014220515.tif 000010
【図９】
2014220515.tif 000011
【図１０】
2014220515.tif 000012
【図１１】
2014220515.tif 000013
【図１２】
2014220515.tif 000014
【図１３】
2014220515.tif 000015
【図１４】
2014220515.tif 000016
【図１５】
2014220515.tif 000017
【図１６】
2014220515.tif 000018
【図１７】
2014220515.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月3日(2014.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送容器の搬送領域の雰囲気と基板搬送領域の雰囲気とを区画する隔壁に形成され、開閉ドアにより開閉される搬送口の口縁部に、搬送容器の基板取り出し口の口縁部を密着させ、前記開閉ドアにおける前記搬送容器に対向する対向面部に設けられた蓋体取り外し機構を、搬送容器の蓋体の前面側の開口部を介して蓋体内に進入させて蓋体と搬送容器本体との係合を解除し、当該蓋体を保持するように構成された搬送容器の開閉装置において、
前記蓋体の前面が前記搬送口に向くように搬送容器を載置する載置台と、
前記対向面部に設けられ、前記蓋体に付着したパーティクルを除去するためのパージガスを供給するためのガス吐出口と、
前記載置台に載置された搬送容器を、前記対向面部に対して進退させる進退機構と、
前記載置台に前記搬送容器が載置されて固定された後、当該載置台により前記対向面部から前記搬送容器の蓋体までの距離が５ｍｍ以下であり、且つ蓋体と対向面部とが離間しているガス供給有効位置まで第１の速度で搬送容器を前進させるステップと、このステップの後、パージガスの供給を続けたまま、当該搬送容器を前記ガス供給有効位置で停止させるか、あるいは第１の速度よりも遅い第２の速度で、前記ガス供給有効位置よりも前記対向面部に接近させるステップと、前記載置台を前進させることにより前記搬送口の口縁部に搬送容器の基板取り出し口の口縁部を密着させて前記開閉ドアと前記搬送容器の蓋体との間に閉塞空間を形成するステップと、このステップの後でありかつ搬送容器が前記ガス供給有効位置にある状態で前記パージガスが蓋体に供給された後において、前記閉塞空間内の大気雰囲気を排気口から排気すると共にガス供給口からパージガスを供給して当該閉塞空間をパージガス雰囲気に置換するステップと、しかる後、蓋体取り外し機構により蓋体を搬送容器本体から取り外すステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする蓋体開閉装置。
【請求項２】
搬送容器の搬送領域の雰囲気と基板搬送領域の雰囲気とを区画する隔壁に形成され、開閉ドアにより開閉される搬送口の口縁部に、搬送容器の基板取り出し口の口縁部を密着させ、前記開閉ドアにおける前記搬送容器に対向する対向面部に設けられた蓋体取り外し機構を、搬送容器の蓋体の前面側の開口部を介して蓋体内に進入させて蓋体と搬送容器本体との係合を解除し、当該蓋体を保持するように構成された搬送容器の開閉装置において、
前記蓋体の前面が前記搬送口に向くように搬送容器を載置する載置台と、
前記対向面部に設けられ、前記蓋体に付着したパーティクルを除去するためのパージガスを供給するためのガス吐出口と、
前記載置台に載置された搬送容器に対して、前記対向面部を進退させる進退機構と、
前記載置台に前記搬送容器が載置されて固定された状態で前記載置台を前進させることにより前記搬送口の口縁部に搬送容器の基板取り出し口の口縁部を密着させて前記開閉ドアと前記搬送容器の蓋体との間に閉塞空間を形成するステップと、次いで、前記対向面部を前記進退機構により搬送容器の蓋体に向かって、前記対向面部から前記搬送容器の蓋体までの距離が５ｍｍ以下であり、且つ蓋体と対向面部とが離間しているガス供給有効位置まで第１の速度で移動させるステップと、このステップの後、パージガスの供給を続けたまま、当該対向面部を前記ガス供給有効位置で停止させるか、あるいは第１の速度よりも遅い第２の速度で、前記ガス供給有効位置よりも前記搬送容器の蓋体に接近させるステップと、次いで、前記閉塞空間内の大気雰囲気を排気口から排気すると共にガス供給口からパージガスを供給して当該閉塞空間をパージガス雰囲気に置換するステップと、しかる後、蓋体取り外し機構により蓋体を搬送容器本体から取り外すステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする蓋体開閉装置。
【請求項３】
前記ガス吐出口は、前記対向面部の複数個所に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の蓋体開閉装置。
【請求項４】
その下流端が前記ガス吐出口に至るパージガス供給用の流路にイオナイザが設けられたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の蓋体開閉装置。
【請求項５】
前記パージガスの旋回流を形成するために、前記ガス吐出口から当該ガス吐出口の外側へ旋回しながら伸びる旋回溝が設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の蓋体開閉装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ＦＯＵＰ（搬送容器）の一部を構成する基板の取り出し口を塞ぐ蓋体を開閉する蓋体開閉装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、ＦＯＵＰ（搬送容器）の搬送領域のパーティクルが当該ＦＯＵＰの蓋体を介して基板搬送領域に混入することを防ぐことができる技術を提供することである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の蓋体開閉装置は、搬送容器の搬送領域の雰囲気と基板搬送領域の雰囲気とを区画する隔壁に形成され、開閉ドアにより開閉される搬送口の口縁部に、搬送容器の基板取り出し口の口縁部を密着させ、前記開閉ドアにおける前記搬送容器に対向する対向面部に設けられた蓋体取り外し機構を、搬送容器の蓋体の前面側の開口部を介して蓋体内に進入させて蓋体と搬送容器本体との係合を解除し、当該蓋体を保持するように構成された搬送容器の開閉装置において、
前記蓋体の前面が前記搬送口に向くように搬送容器を載置する載置台と、
前記対向面部に設けられ、前記蓋体に付着したパーティクルを除去するためのパージガスを供給するためのガス吐出口と、
前記載置台に載置された搬送容器を、前記対向面部に対して進退させる進退機構と、
前記載置台に前記搬送容器が載置されて固定された後、当該載置台により前記対向面部から前記搬送容器の蓋体までの距離が５ｍｍ以下であり、且つ蓋体と対向面部とが離間しているガス供給有効位置まで第１の速度で搬送容器を前進させるステップと、このステップの後、パージガスの供給を続けたまま、当該搬送容器を前記ガス供給有効位置で停止させるか、あるいは第１の速度よりも遅い第２の速度で、前記ガス供給有効位置よりも前記対向面部に接近させるステップと、前記載置台を前進させることにより前記搬送口の口縁部に搬送容器の基板取り出し口の口縁部を密着させて前記開閉ドアと前記搬送容器の蓋体との間に閉塞空間を形成するステップと、このステップの後でありかつ搬送容器が前記ガス供給有効位置にある状態で前記パージガスが蓋体に供給された後において、前記閉塞空間内の大気雰囲気を排気口から排気すると共にガス供給口からパージガスを供給して当該閉塞空間をパージガス雰囲気に置換するステップと、しかる後、蓋体取り外し機構により蓋体を搬送容器本体から取り外すステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
本発明の他の蓋体開閉装置は、搬送容器の搬送領域の雰囲気と基板搬送領域の雰囲気とを区画する隔壁に形成され、開閉ドアにより開閉される搬送口の口縁部に、搬送容器の基板取り出し口の口縁部を密着させ、前記開閉ドアにおける前記搬送容器に対向する対向面部に設けられた蓋体取り外し機構を、搬送容器の蓋体の前面側の開口部を介して蓋体内に進入させて蓋体と搬送容器本体との係合を解除し、当該蓋体を保持するように構成された搬送容器の開閉装置において、
前記蓋体の前面が前記搬送口に向くように搬送容器を載置する載置台と、
前記対向面部に設けられ、前記蓋体に付着したパーティクルを除去するためのパージガスを供給するためのガス吐出口と、
前記載置台に載置された搬送容器に対して、前記対向面部を進退させる進退機構と、
前記載置台に前記搬送容器が載置されて固定された状態で前記載置台を前進させることにより前記搬送口の口縁部に搬送容器の基板取り出し口の口縁部を密着させて前記開閉ドアと前記搬送容器の蓋体との間に閉塞空間を形成するステップと、次いで、前記対向面部を前記進退機構により搬送容器の蓋体に向かって、前記対向面部から前記搬送容器の蓋体までの距離が５ｍｍ以下であり、且つ蓋体と対向面部とが離間しているガス供給有効位置まで第１の速度で移動させるステップと、このステップの後、パージガスの供給を続けたまま、当該対向面部を前記ガス供給有効位置で停止させるか、あるいは第１の速度よりも遅い第２の速度で、前記ガス供給有効位置よりも前記搬送容器の蓋体に接近させるステップと、次いで、前記閉塞空間内の大気雰囲気を排気口から排気すると共にガス供給口からパージガスを供給して当該閉塞空間をパージガス雰囲気に置換するステップと、しかる後、蓋体取り外し機構により蓋体を搬送容器本体から取り外すステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記の蓋体開閉装置は例えば具体的に下記のように構成される。
（ａ）前記ガス吐出口は、前記対向面部の複数個所に設けられる。
（ｂ）その下流端が前記ガス吐出口に至るパージガス供給用の流路にイオナイザが設けられる。
（ｃ）前記パージガスの旋回流を形成するために、前記ガス吐出口から当該ガス吐出口の外側へ旋回しながら伸びる旋回溝が設けられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の蓋体開閉装置においては、隔壁の搬送口を開閉する開閉ドアのＦＯＵＰ（搬送容器）に対向する対向面部にガス吐出口を設け、前記対向面部とＦＯＵＰの蓋体との距離を５ｍｍ以下に制御して、前記ガス吐出口からパージガスの吐出を行っている。それによって、前記蓋体と前記対向面部との間に形成される気流の流速が大きくなり、蓋体に付着したパーティクルの除去率が高くなる。その結果として、基板の搬送領域の雰囲気へ当該パーティクルが混入することを抑えることができる。