(57)【要約】【課題】  ＦＯＵＰ内に置換ガスを導入する際にパーティクルを巻き込まず、ＦＯＵＰ内の圧力を下げ、ローコストで酸素濃度および湿度が低減できるガス導入装置およびガス導入の方法を提供する。【解決手段】  ＦＯＵＰのガス導入バルブと真空容器のガス供給部との間にガスの通路を形成するシールリングを設け、パーティクルの巻き込みを防ぎ、ガス導入バルブの逆止弁をプッシュピンによりＦＯＵＰと真空容器を連通させ、真空排気とガス導入を複数回繰り返す。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＯＵＰを真空容器に入れ、ＦＯＵＰ内をガス置換するＦＯＵＰ内ガス置換装置において、
ＦＯＵＰを真空容器に入れ位置決め後ＦＯＵＰのガス導入バルブと真空容器のガス供給部との間に置換ガスの通路を形成するシールリングを具備することを特徴とするガス導入装置。
【請求項２】
ＦＯＵＰを真空容器に入れ、ＦＯＵＰ内をガス置換するＦＯＵＰ内ガス置換装置において、
ＦＯＵＰを真空容器に入れ位置決め後ＦＯＵＰのガス導入バルブの逆止弁をプッシュピンによりＦＯＵＰ内側に押し込むことでＦＯＵＰと真空容器を連通させて真空排気できるようにするプッシュピンを具備することを特徴とするガス導入装置。
【請求項３】
請求項２のプッシュピンを圧力に応じて伸縮するベローズと固着連動させ、真空容器を減圧した際に前記ベローズが縮み、プッシュピンがＦＯＵＰのガス導入バルブの逆止弁をＦＯＵＰ内側に押し込むことでＦＯＵＰと真空容器を連通させて真空排気できるように圧力に応じて伸縮するベローズと固着連動するプッシュピンを具備することを特徴とするガス導入装置。
【請求項４】
ＦＯＵＰを真空容器に入れ、ＦＯＵＰ内をガス置換するＦＯＵＰ内ガス置換装置において、
真空容器とＦＯＵＰとを連通または非連通して真空排気と不活性ガスまたはドライエア等の置換ガスの導入を交互に複数回実施しＦＯＵＰ内の酸素濃度および湿度を低減させることを特徴とするガス導入の方法。
【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３ ０ ０ ｍ ｍ ウェハーの収納容器であるＦＯＵＰ（ Ｆｒ ｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）を真空容器に入れ、ＦＯＵＰ内の雰囲気を不活性ガスあるいはドライエア（ 置換ガスと総称する） に置換しＦＯＵＰ内のウェハーの表面酸化を防ぐＦＯＵＰ内ガス置換装置のガス導入装置およびガス導入の方法に関するものである。（特許文献１参照）
【０００２】
【特許文献１】特開２００４−１２８４２８号公報
【背景技術】
【０００３】
ＦＯＵＰ内ガス置換装置において、真空容器およびＦＯＵＰ内を真空排気した後、置換ガスを導入する際、置換ガスは真空容器のガス供給部からＦＯＵＰのガス導入バルブを経由してＦＯＵＰ内に導入されるが、その際真空容器内に残存するおよびＦＯＵＰ表面に付着したパーティクルをＦＯＵＰ内に巻き込むことがある。
【０００４】
また、真空容器を真空排気するとＦＯＵＰ内の気体もガス排出バルブから排出されるが、真空容器とＦＯＵＰ内の圧力差が小さくなるとガス排出バルブの逆止弁がスプリングで押されガス排出バルブは閉じた状態になり、ＦＯＵＰ内の圧力が下がらない。（特許文献２参照）
【０００５】
【特許文献２】特開２００４−１７９４４９号公報
【０００６】
また、ガス置換による酸素濃度および湿度の低減の度合は真空容器を真空排気し置換ガスを導入する直前の置換開始圧力に依存する。前記置換開始圧力は真空ポンプの性能、すなわち排気速度および到達圧力に依存する。真空ポンプの排気速度が大きいほど、到達圧力が低いほど、真空ポンプは高価になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ＦＯＵＰ内に置換ガスを導入する際にパーティクルを巻き込まず、ＦＯＵＰ内の圧力を下げ、ローコストで酸素濃度および湿度が低減できるガス導入装置およびガス導入の方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ＦＯＵＰを真空容器に入れ、ＦＯＵＰ内をガス置換するＦＯＵＰ内ガス置換装置において、ＦＯＵＰを真空容器に入れ位置決め後ＦＯＵＰのガス導入バルブと真空容器のガス供給部との間にガスの通路を形成するシールリングを具備することを特徴とするガス導入装置である。
【０００９】
また、ＦＯＵＰを真空容器に入れ位置決め後ＦＯＵＰのガス導入バルブの逆止弁をプッシュピンによりＦＯＵＰ内側に押し込むことでＦＯＵＰと真空容器を連通させて真空排気できるようにするプッシュピンを具備することを特徴とするガス導入装置である。
【００１０】
また、プッシュピンを圧力に応じて伸縮するベローズと固着連動させ、真空容器を減圧した際に前記ベローズが縮み、プッシュピンがＦＯＵＰのガス導入バルブの逆止弁をＦＯＵＰ内側に押し込むことでＦＯＵＰと真空容器を連通させて真空排気できるように圧力に応じて伸縮するベローズと固着連動するプッシュピンを具備することを特徴とするガス導入装置である。
【００１１】
また、真空容器とＦＯＵＰとを連通または非連通、すなわちＦＯＵＰのガス導入バルブおよびガス排出バルブがＦＯＵＰ内外の圧力差で開閉する状態、において真空引きと置換ガスの導入を交互に複数回実施することにより、ローコストの真空ポンプでＦＯＵＰ内の酸素濃度および湿度を低減できることを特徴とするガス導入の方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＦＯＵＰ内に置換ガスを導入する際にパーティクルを巻き込まず、ＦＯＵＰ内の圧力を下げ、ローコストで酸素濃度および湿度が低減できるガス導入装置およびガス導入の方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
【００１４】
図１はＦＯＵＰ内ガス置換装置の概略説明図である。ＦＯＵＰ１には単数または複数のガス導入バルブ３およびガス排出バルブ４が具備されている。ＦＯＵＰ１は位置決めピン２６により真空容器２０内に置かれる。
【００１５】
図２および図３はガス導入バルブ３およびガス排出バルブ４の概略構造図である。ガス導入バルブ３およびガス排出バルブ４の逆止弁５は一方からスプリング７により押され、気体が一方向から流れるように制御している。
【００１６】
図４はＦＯＵＰ１のガス導入バルブ３と真空容器２０のガス供給管１１との間に置換ガスの通路を形成するシールリング１０を具備する図である。シールリング１０は非通気性の材質で構成されるがよいが、パーティクルを通さない通気性のあるフィルターでもよい。
【００１７】
図５および図６はガス導入バルブ３の直下の真空容器２０側にプッシュピン１２を設け、図示しないアクチュエータにより動作させない場合と動作させた場合の逆止弁５の変位を示す図である。図５はＦＯＵＰ１内と真空容器２０とは非連通、図６は連通状態である。
【００１８】
図７はガス導入バルブ３の直下の真空容器２０側にプッシュピン１２を圧力に応じて伸縮するベローズ１４の一端と固着させ、ベローズ１４の他方の端は真空容器２０に固着させた図である。図８は真空容器２０を減圧した際にベローズ１４が縮み、プッシュピン１２がＦＯＵＰ１のガス導入バルブ３の逆止弁５をＦＯＵＰ１の内側に押し込むことでＦＯＵＰ１と真空容器２０とを動作させた場合の逆止弁５の変位を示す図である。図７はＦＯＵＰ１内と真空容器２０とは非連通、図８では連通状態になる。
【００１９】
ガス導入バルブ３を複数もつＦＯＵＰでは図４と図５、あるいは図４と図７の装置を具備するのがよい。
【００２０】
本発明のガス導入の方法は図１のＦＯＵＰ１が入っている真空容器２０の真空排気バルブ２１を開にして真空排気し、圧力が低下したら真空排気バルブ２１を閉にしてガス供給バルブ２２を開にして置換ガスを導入し、圧力が上昇したらガス供給バルブ２２を閉にする。続いて再度、真空排気バルブ２１を開にして真空排気し、圧力が低下したら真空排気バルブ２１を閉にしてガス供給バルブ２２を開にして置換ガスを導入し、圧力が上昇したら供給バルブ２２を閉にする。真空排気と置換ガス導入を複数回繰返しＦＯＵＰ１内の酸素濃度および湿度を低減する。
例えば、１回目はＦＯＵＰ１が入っている大気圧すなわち約１００ｋＰａの真空容器２０の真空排気バルブ２１を開にして真空排気し、圧力が１００Ｐａに到達したら真空排気バルブ２１を閉にしてガス供給バルブ２２を開にして置換ガスを導入し、圧力が１０ｋＰａに到達したらガス供給バルブ２２を閉にする。２回目は続いて再度、真空排気バルブ２１を開にして真空排気し、圧力が１００Ｐａに到達したら真空排気バルブ２１を閉にしてガス供給バルブ２２を開にして置換ガスを導入し、圧力が大気圧に到達したらガス供給バルブ２２を閉にする。１回目の真空排気でＦＯＵＰ１内の酸素濃度および湿度を１／１０００低減でき、２回目の真空排気でＦＯＵＰ内の酸素濃度および湿度をさらに１／１００低減でき、合計１／１０００００（１０万分の１）低減できる。本実施例の真空ポンプ２４の到達圧力は１００Ｐａ以下であればよい。また、真空容器２０とＦＯＵＰ１は非連通、すなわちＦＯＵＰ１のガス導入バルブ３およびガス排出バルブ４がＦＯＵＰ１内外の圧力差で開閉する状態、でもよいが連通させた方がより効果的にＦＯＵＰ１内の酸素濃度および湿度を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＦＯＵＰ内ガス置換装置の概略断面図である。
【図２】ＦＯＵＰのガス導入バルブの概略断面図である。
【図３】ＦＯＵＰのガス排出バルブの概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるＦＯＵＰのガス導入バルブの概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるプッシュピンの動作前のＦＯＵＰのガス導入バルブの概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態におけるプッシュピンの動作後のＦＯＵＰのガス導入バルブの概略断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態におけるプッシュピンの動作前のＦＯＵＰのガス導入バルブの概略断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態におけるプッシュピンの動作後のＦＯＵＰのガス導入バルブの概略断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    ＦＯＵＰ
２    ウェハー
３    ガス導入バルブ
４    ガス排出バルブ
５    逆止弁
６    シール部材
７    スプリング
８  通気口
９  通気口
１０  シールリング
１１  ガス供給管
１２  プッシュピン
１３  シールポート
１４  ベローズ
２０  真空容器
２１  真空排気バルブ
２２  ガス供給バルブ
２３  大気導入バルブ
２４  真空ポンプ
２５  置換ガス源
【図１】
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【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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