(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の基板を載置して収納するために、鉛直方向に一定の間隔で配置された複数の棚板が形成されており、前記基板を出し入れするための第１の開口部と、該第１の開口部を開閉可能な蓋部とを有する基板収納容器を載置して、前記基板収納容器に前記基板を出し入れするためのロードポートであって、
前記基板収納容器を第１の位置で載置して固定するステージと、
前記ステージを前記第１の位置、第２の位置及び第３の位置間で進退移動させるステー ジ駆動部と、
前記第１の位置から前進した位置である前記第２の位置で前記基板収納容器の前記蓋部と係合して、前記基板収納容器から前記蓋部を着脱するドアと、
前記ドアを昇降移動させるドア昇降部と、
前記第２の位置よりさらに前進した位置である前記第３の位置で前記基板収納容器の周縁部と当接する枠体と、
部分的に開閉可能であり、前記枠体の前記基板収納容器とは反対側に、前記枠体で囲まれた第２の開口部の全体を閉鎖するように上下移動可能に積み重ねて配置された複数の遮蔽板を備えたシャッター部と、
前記シャッター部の所望の位置に、前記第２の開口部より小さな第３の開口部を設けるよう前記遮蔽板を選択的に開閉駆動するシャッター駆動部と、
前記基板収納容器内部にパージガスを供給する少なくとも一つのパージノズルと、
を備えることを特徴とする雰囲気置換機能を有するロードポート。
【請求項２】
前記シャッター駆動部は、所望の位置の前記遮蔽板と係合して、該遮蔽板及びその上に 積層されている前記遮蔽板を昇降移動させることにより、前記第３の開口部を開閉する遮蔽板駆動部を備えることを特徴とする請求項１に記載の雰囲気置換機能付きロードポート 。
【請求項３】
前記シャッター部は、前記複数の棚板位置に対応する位置に前記棚板と同じ数の前記遮蔽板を有することを特徴とする請求項２に記載の雰囲気置換機能付きロードポート。
【請求項４】
前記シャッター部は、前記棚板の数よりも少ない数の前記遮蔽板を備えることを特徴とする請求項２に記載の雰囲気置換機能付きロードポート。
【請求項５】
前記遮蔽板駆動部は、前記遮蔽板の昇降移動量を変えて、前記第３の開口部の大きさを変更することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の雰囲気置換機能付きロードポート。
【請求項６】
前記遮蔽板駆動部は、前記基板１枚を載置する前記各棚板の上下方向の間隔と同じ開口高さとなるように、前記第３の開口部を開閉することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の雰囲気置換機能付きロードポート。
【請求項７】
前記遮蔽板駆動部は、前記基板１枚を載置する前記各棚板の上下方向の間隔と同じ開口高さ、または該間隔の整数倍の開口高さとなるように、前記第３の開口部を選択的に開閉可能であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の雰囲気置換機能付きロードポート。
【請求項８】
前記遮蔽板は、位置決めシャフトによって規制された面内を上下移動可能に配置されていることを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の雰囲気置換機能付きロードポート。
【請求項９】
前記第３の開口部の上方には、前記遮蔽板駆動部によって上下方向に移動する庇部が配置されていることを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の雰囲気置換機能付きロードポート。
【請求項１０】
前記パージノズルとして、前記基板収納容器の底面から前記パージガスを供給する底面 パージノズルを備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の雰囲気置換機能付きロードポート。
【請求項１１】
さらに前記庇部に、前記第３の開口部周辺にパージガスを噴出する開口部パージノズルを有することを特徴とする請求項９に記載の雰囲気置換機能付き ロードポート。
【請求項１２】
内部に複数の基板を載置して収納するために、鉛直方向に一定の間隔で配置された複数の棚板が形成されており、前記基板を出し入れするための第１の開口部と、該第１の開口部を開閉可能な蓋部とを有する基板収納容器に対して、前記基板を出し入れするためのロードポートにおいて、前記基板収納容器内部に搬入されてきた基板の表面を速やかにパージすることで、基板表面に形成された半導体回路の酸化を防止する雰囲気置換方法であって、
前記基板収納容器を第１の位置に停止しているステージに載置する工程と、
前記ステージを前記第１の位置から第２の位置に前進移動して、前記基板収納容器の前記蓋を取り外す工程と、
前記ステージを前記第２の位置よりさらに前進移動させつつパージガスを前記収納容器 内に供給する工程と、
前記ステージを前記基板の出し入れを行う第３の位置まで前進移動させて、前記基板収 納容器の前記第１の開口部の周縁部を枠体に当接させる工程と、
前記基板収納容器の前記棚板へのアクセス要求信号に応答して、前記枠体の開口部である第２の開口部を遮蔽しているシャッター部の一部を開いて、アクセス要求のあった前記棚板の位置に対応する位置に前記第１の開口部よりも狭い開口の第３の開口部を形成する工程と、
前記棚板へのアクセス終了信号に応答して、前記第３の開口部を閉じる工程と、
を備えることを特徴とするロードポートの雰囲気置換方法。
【請求項１３】
前記第３の開口部を形成する工程において、さらに、前記第３の開口部が形成されている間、 前記第３の開口部より上方から、下方の前記第３の開口部の方に向かってパージガスを供給することを特徴とする請求項１２に記載のロードポートの雰囲気置換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の薄板状の基板等を収納する密閉容器に対して、該基板等を搬入または搬出するためのロードポートに関するものである。特に、各種薄板状の基板等を処理する際に各処理工程間の搬送のために、外部環境から隔離された雰囲気内で薄板状の基板等を複数収納する密閉容器に対して薄板状の基板等を搬入または搬出する際に、容器内部の雰囲気を不活性ガス等の雰囲気に置換する雰囲気置換機能付きロードポートおよびロードポートの雰囲気置換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本明細書においては、各種薄板状の基板等とは、半導体ウエハ、液晶ディスプレイパネル用基板、有機ＥＬディスプレイパネル用基板、プラズマディスプレイパネル用基板、または太陽電池用パネル用基板等の薄板状の基板を含むものであり、以下の説明においては、これらの各種薄板状の基板等を、単に「基板、または薄板状基板」と称する。
従来から、半導体ウエハ等の薄板状基板に成膜やエッチングなどの様々な処理を行う各種処理装置、基板の移載を行うＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  Ｍｏｄｕｌｅ)、及びロット番号を読み取り仕分けするソーターと呼ばれる装置等では、空気中に浮遊するパーティクルが薄板状基板に付着するのを防止するために、薄板状基板が曝される装置内部雰囲気を高清浄に保つミニエンバイロメント方式と呼ばれる方式が採用されている。このミニエンバイロメント方式は、高度に清浄化された空気をＥＦＥＭ内部の比較的微小な空間（ミニエンバイロメント空間）にのみ供給することで、比較的安価な費用によって基板が存在する空間を高い清浄度で維持できる構成のことを言う。【０００３】
しかし近年、半導体回路線幅の微細化が急速に進行し、従来のミニエンバイロメント方式による高清浄化だけでは対応出来ない問題が現れてきている。特に、処理装置により処理され密閉容器内部に運び込まれた薄板状基板の表面が空気中の酸素や水分と反応して、自然酸化膜といった各種処理工程上好ましくない膜が生成されてしまうことがある。このような酸化膜が存在することにより薄板状基板の表面に形成された素子が所望の特性を確保できないという問題が発生している。また、処理装置内で使用された汚染物質が薄板状基板上に付着したままの状態で密閉容器内に運び込まれることにより、この汚染物質が密閉容器内の他の薄板状基板までも汚染してしまい、次の処理工程に悪影響を及ぼして、歩留まりの悪化を招くこともある。【０００４】
このような問題を解決するための方法として、従来から、密閉容器内に入り込んだ空気や汚染物質を不活性ガスで除去し、密閉容器内を不活性ガスで満たすことにより内部に収納された薄板状基板表面の酸化を防止する方法が種々考えられてきた。特許文献１では、密閉容器の１つであるＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）に載置されたウエハに対して、所定の距離だけ隔てた位置において進退自在に設けられたパージプレートから、不活性のパージガスをＦＯＵＰ内部に供給することにより、ウエハ表面に付着した汚染物質を除去する方法が開示されている。このパージプレートの内部に収納されたパージガス供給ノズルの先端部には、パージガスの噴出力を抑制する素子が備えられていて、パージガスが勢いよくＦＯＵＰ内部に噴出することを防止している。【０００５】
この方法により、乱流を発生させることなく大量のパージガスをＦＯＵＰ内部に供給することで、ＦＯＵＰ内部に滞留している塵埃を飛散させることなくＦＯＵＰ内部の雰囲気を短時間で置換することが可能になった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４４８０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した方法では、全ての処理済み基板がＦＯＵＰ内に収納されるまでＦＯＵＰの開口はカバーによって閉鎖されない。また、カバーによって閉塞する直前に、ＦＯＵＰ内部の雰囲気をパージガスによって置換している。そのため、パージガスによって置換されるまでの間、ＦＯＵＰ内部に載置された基板の表面は、空気中の酸素や水分に長時間曝されることになる。特に、１枚目の基板がＦＯＵＰ内部に搬送されてから最後の基板が搬送されるまでに長い時間を要する処理工程の場合、その間酸素や水分に曝された基板の表面は酸化が進行してしまい、ここで生成された酸化膜によって、半導体素子が所望の特性を有することが出来ないというトラブルが発生している。【０００８】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、表面処理が終了してＦＯＵＰ内部に搬入されて来た基板の表面を速やかにパージすることで、基板表面に形成された半導体回路の酸化を防止する雰囲気置換装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した従来の問題点を解決するため、本発明では、基板収納容器の蓋を取り外す第２の位置よりもさらに奥の第３の位置で基板収納容器の第１の開口部を遮蔽するとともに部分的に開閉可能なシャッター部を設けて、この閉鎖空間内にパージガスを供給して基板の酸化等の化学変化を防止する。シャッター部は遮蔽部を備えておりこの遮蔽板を開閉することにより第１の開口部よりも狭い第３の開口部を開閉することができる。この第３の開口部を介して、基板を基板収納容器に対して搬出または搬入する。第３の開口部は第１の開口部に比べて狭い（小さい）ので、パージガスが外部に漏れる量が少ない。【００１０】
本発明の第１の態様によると、内部に複数の基板を載置して収納するために、鉛直方向に一定の間隔で配置された複数の棚板が形成されており、前記基板を出し入れするための第１の開口部と、該第１の開口部を開閉可能な蓋部とを有する基板収納容器を載置して、前記基板収納容器に前記基板を出し入れするためのロードポートであって、
前記基板収納容器を第１の位置で載置して固定するステージと、前記ステージを前記第１の位置、第２の位置及び第３の位置間で進退移動させるステージ駆動部と、前記第１の位置から前進した位置である前記第２の位置で前記基板収納容器の前記蓋部と係合して、前記基板収納容器から前記蓋部を着脱するドアと、前記ドアを昇降移動させるドア昇降部と、前記第２の位置よりさらに前進した位置である前記第３の位置で前記基板収納容器の周縁部と当接する枠体と、開閉可能な複数の遮蔽板を備えており、前記枠体の前記基板収納容器とは反対側に、前記枠体で囲まれた前記第２の開口部全体を閉鎖するように配置されたシャッター部と、前記シャッター部の所望の位置に、前記第２の開口部より小さな第３の開口部を設けるよう前記シャッター部の一部を選択的に開閉駆動するシャッター駆動部と、前記基板収納容器内部にパージガスを供給する少なくとも一つのパージノズルと、を備える雰囲気置換機能を有するロードポートが提供される。【００１１】
パージノズルとしては、基板収納容器の底部にパージガスを供給する底部パージノズル、基板収納容器の開口部の側部にパージガスを供給する側部パージノズル等を設けることができる。上記構成とすることで、基板が収納される空間である基板収納容器とシャッター部で囲まれた空間の内部をパージガスによって雰囲気置換することが可能であり、かつ基板の搬入搬出時のみ狭い第３の開口部のみを開閉することが可能となる。そのため、搬入搬出時に第１の開口部を長時間開けておく必要がなく、基板収納容器内への外部雰囲気の侵入が抑制される。【００１２】
本発明の他の実施態様によると、前記シャッター部は上下移動可能に積み重ねて配置された複数の遮蔽板を備えており、前記シャッター駆動部として、任意の位置の前記遮蔽板と係合して、該遮蔽板及びその上に積層されている前記遮蔽板を昇降移動させることにより、前記第３の開口部を開閉する遮蔽板駆動部を備えている雰囲気置換機能付きのロードポートが提供される。【００１３】
本発明の他の実施態様によると、内部に複数の基板を載置して収納するために、鉛直方向に一定の間隔で配置された複数の棚板が形成されており、前記基板を出し入れするための第１の開口部と、該第１の開口部を開閉可能な蓋部とを有する基板収納容器に対して、前記基板を出し入れするためのロードポートにおいて、前記基板収納容器内部に搬入されてきた基板の表面を速やかにパージすることで、基板表面に形成された半導体回路の酸化を防止する雰囲気置換方法であって、
前記基板収納容器を第１の位置に停止しているステージに載置する工程と、前記ステージを前記第１の位置から第２の位置に前進移動して、前記基板収納容器の前記蓋を取り外す工程と、前記ステージを前記第２の位置よりさらに前進移動させつつパージガスを前記収納容器内に供給する工程と、前記ステージを前記基板の出し入れを行う第３の位置まで前進移動させて、前記基板収納容器の前記第１の開口部の周縁部を枠体に当接させる工程と、前記基板収納容器の前記棚部へのアクセス要求信号に応答して、前記枠体の開口部である第２の開口部を遮蔽しているシャッター部の一部を開いて、アクセス要求のあった前記棚部の位置に対応する位置に前記第１の開口部より狭い第３の開口部を形成する工程と、前記棚部へのアクセス終了信号に応答して、前記第３の開口部を閉じる工程と、を備えるロードポートの雰囲気置換方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、蓋を外した状態で基板収納容器の内部にパージガスを供給することができるので、基板の搬入または搬出が完了するのを待たずに基板収納容器内にパージガスを満たして、基板の酸化等を防止または抑制することが可能となる。また、基板収納容器の開口部よりも狭い第３の開口部を開閉して基板の搬出または搬入を可能な構成としたことにより、基板収納容器内部のパージガス雰囲気を高濃度に維持することが可能であり、基板表面の酸化等を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般的な複合処理装置１の概要を示す斜視図である。
【図２】複合処理装置１の断面図である。
【図３】従来のロードポート２の概要を示す斜視図である。
【図４】ウエハ収納容器の一つであるＦＯＵＰの構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態であるロードポートを示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態であるロードポートのシャッター部周辺を上方から見た断面図である。
【図７】シャッター部近傍を模式的に示した斜視図である。図８はパージプレートの一実施形態を示す斜視図である。
【図８】シャッター部近傍を側面から見た断面図である。
【図９】制御部の制御系統を示す図である。
【図１０】ステージが第１の位置（待機位置）と第２の位置（ドック位置）にある状態を示した図である。
【図１１】ステージがマッピング位置と第３の位置（搬送位置）にある状態を示した図である。
【図１２】遮蔽板駆動部の動作状態の一部を示した断面図である。
【図１３】遮蔽板駆動部の動作状態の一部を示した断面図である。
【図１４】キャリア内部とウエハ収納空間内部の状態を示した断面図である。
【図１５】開口部近傍のダウンフローの状態を白抜き矢印で示した図である。
【図１６】開口部パージノズルを示した図である。
【図１７】パージタワーを備えるＦＯＵＰを示した断面図である。
【図１８】側面パージノズルを枠体に設けた例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。図１はロードポート、ミニエンバイロンメント装置、各種処理装置等を含む複合処理装置１を示す斜視図であり、図２はその断面を模式的に示す図である。複合処理装置１はクリーンルームと呼ばれる、０．５μｍ以上のダストが１立法フィート中に１００個以下のクラス１００程度の比較的清浄な雰囲気に管理された工場内に設置されている。複合処理装置１は主に、ロードポート２、ミニエンバイロメント空間３、搬送ロボット４、ファンフィルタユニット５、搬送チャンバ６、各種プロセスチャンバ（処理装置）７、ロードロックチャンバ９で構成されている。ミニエンバイロメント空間３はフレーム３ａと、フレーム３ａに固定されて外部雰囲気と分離するための壁面と、天井に設置されているファンフィルタユニット５による閉鎖空間となっている。ファンフィルタユニット５は、天井に設置されて外部からの空気を高清浄な空気に清浄化した後、下向きの層流としてミニエンバイロメント空間３に導入する高清浄空気導入手段である。ファンフィルタユニット５には、ミニエンバイロメント空間３の内部に向かって下向きに空気を供給するファンと、送られてきた空気の中に存在する微小な塵埃や有機物などの汚染物質を除去する高性能なフィルタが備えられている。また、ミニエンバイロメント空間３の床面１０にはパンチングプレート等所定の開効率を有する空気流通可能な部材が取り付けられている。
【００１７】
上記の構成により、ファンフィルタユニット５からミニエンバイロメント空間３の内部に供給された清浄な空気は、常にミニエンバイロメント空間３内を下向きに流れ、床面１０から装置外部へと排出されることとなる。また、搬送ロボット４等の動作により発生した塵埃もこの下向きの流れに乗って装置外部へと排出される。そのため、ミニエンバイロメント空間３内部は高清浄雰囲気に保たれている。搬送ロボット４は薄板状基板の１種であるウエハ１５をフィンガ５２上に保持して、ＦＯＵＰ１３とプロセスチャンバ７との間で搬送するもので、ロボット４のアーム可動部分は磁性流体シールなどの発塵防止構造とすることで、発塵によるウエハ１５への悪影響を極力抑える工夫がなされている。さらに、ミニエンバイロメント空間３内部の気圧は外部雰囲気よりも１．５Ｐａ程度陽圧に維持されており、外部からの汚染物質や塵埃の侵入を防止することで、ミニエンバイロメント空間３の内部は０．５μｍダストが１立方フィート内に１個以下のクラス１以上の高い清浄度を維持されるようになっている。
【００１８】
次にまず、ＦＯＵＰ１３を載置してＦＯＵＰ１３の蓋１７を開閉する従来のロードポート２について図３を参照して説明する。少なくとも従来のロードポート２は、ミニエンバイロメント空間３を形成するフレーム３ａの所定の位置に固定されていて、ＦＯＵＰ１３を所定の位置に載置するステージ１４と、ウエハ１５が通過可能な面積を有するポート開口部１１と、ステージ１４が所定の位置まで移動したときに、ＦＯＵＰ１３の蓋１７と一体化するドア（ＦＩＭＳドア）１２と、ステージ１４をＦＩＭＳドア１２に対して前進・後退移動させるステージ駆動部２９と、ＦＩＭＳドア１２を昇降動作させるＦＩＭＳドア昇降部（ドア昇降部）１９とを備えている。ここで、ＦＩＭＳとは、「Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄの略であり、半導体関連の国際規格であるＳＥＭＩで定められた規格であることを示している。また、ステージ１４は、ＦＯＵＰ１３を所定の位置に載置するキネマティックピン３０と、所定の位置に載置されたＦＯＵＰ１３を固定する不図示の固定手段とを備えている。ステージ駆動部２９は、駆動源であるモータ２９ａと送りネジ２９ｂとを備えていて、モータ２９ａの回転が送りネジ２９ｂに伝達されることで、ステージ１４を任意の位置まで移動させることが可能な構成となっている。なお、ステージ駆動部２９は、モータ２９ａと送りネジ２９ｂに代えて、空気圧や油圧といった流体圧を利用したシリンダを備えることとしても良い。
【００１９】
ＦＯＵＰ１３はステージ１４上に配置されたキネマティックピン３０によりステージ１４の所定の場所に正確に載置される。また、ステージ駆動部２９の作動により、ＦＯＵＰ１３がＦＩＭＳドア１２に向かって前進移動することでＦＯＵＰ１３の蓋１７とＦＩＭＳドア１２とは当接する。蓋１７とＦＩＭＳドア１２と当接する位置までＦＯＵＰ１３が移動すると、ＦＯＵＰ１３に形成されたフランジ部分２６とロードポート２のポート開口部１１の周囲に備えられたフランジパネル８とは対向する位置関係になる。ここで、従来のロードポート２の構造では、たとえＦＩＭＳドア１２が下降移動してステージ１４が前進可能な状態になったとしても、フランジパネル８とフランジ部分２６とが当接してしまうので、ステージ１４はこれ以上前進することが出来ない。
【００２０】
フランジパネル８はポート開口部１１の周縁部を取り囲むように備えられる板状の部材で、ポート開口部１１周縁部分とＦＯＵＰ１３のフランジ部分２６との隙間を規制する部材である。このフランジパネル８とフランジ部分２６とが当接することでポート開口部１１は閉塞されることとなり、ミニエンバイロメント空間３内部に外部の塵埃を含んだ低清浄な空気が流入することを防止している。若しくは、フランジパネル８はフランジ部分２６との間に若干の隙間を設けるように配置されることで、内圧の高いミニエンバイロメント空間３内に充満した清浄空気がこの隙間を通って外部へと流出することで、外部からの塵埃を含んだ空気が内部に流入することを防止する役目を担っている。
【００２１】
ＦＩＭＳドア１２がＦＯＵＰ１３に対して行う開扉及び閉扉動作は、ＦＯＵＰ１３の蓋１７と一体化したＦＩＭＳドア１２を、ＦＯＵＰ１３に対して離間した位置まで往復動作させるか、若しくは、ステージ駆動部２９によって、ＦＯＵＰ１３を載置したステージ１４を、蓋１７と一体化したＦＩＭＳドア１２に対して離間した位置まで往復動作させることで可能となる。
【００２２】
ＦＩＭＳドア１２には、蓋１７に対して吸着力による一体化と位置決めを行うためのレジストレーションピン２３ａと、ラッチキー２３とが設けられている。ラッチキー２３ｂを蓋１７に備えられたラッチキー穴２４（図４（ｂ）参照）に嵌合して回転させることにより、ロック機構２５がロック状態またはとロック解除状態に切り換えられる。これらの構成によって、ステージ駆動部２９の作動によりＦＩＭＳドア１２と当接した蓋１７は、キャリア１６とのロック状態が解除される。また、蓋１７とＦＩＭＳドア１２はラッチキー２３ｂがロック解除方向に回転されることにより一体化される。ここで蓋１７とＦＩＭＳドア１２が「一体化される」とは、両者がメカニカルな手段により互いに結合した状態で固定されることをいう。なお、これらの機構は半導体製造に係る規格であるＳＥＭＩ規格によって規定されたＦＩＭＳ（Ｆｒｏｎｔ−ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）システムに対応したものとなっている。
【００２３】
蓋１７とＦＩＭＳドア１２が一体化されると、ステージ１４が動作してキャリア１６を蓋１７から離間する方向に後退移動させて蓋１７とキャリア１６とを分離させる。または、ＦＩＭＳドア１２を後退移動させる機構が動作することで、ＦＩＭＳドア１２をキャリア１６に対して離間する方向に後退移動させて蓋１７とキャリア１６とを分離させる。ＦＩＭＳドア１２はブラケット３１を介して、ＦＩＭＳドア昇降部１９に昇降自在に取り付けられている。ＦＩＭＳドア１２は、蓋１７とキャリア１６とが分離された後、ＦＩＭＳドア昇降部１９によって所定の位置までの下降させられることとなり、搬送ロボット４がキャリア１６内部へアクセスすることが可能になる。搬送ロボット４はキャリア１６内部へアクセスすることで、キャリア１６の棚１８に載置されているウエハ１５を保持してプロセスチャンバ７へと搬送したり、プロセスチャンバ７内で処理が終了したウエハ１５をキャリア１６内の棚１８に載置したりすることが可能になる。なお、ＦＩＭＳドア昇降部１９は、本実施形態では駆動源であるモータ１９ａが送りネジ１９ｂを正転もしくは逆転の回転動作させることにより、ＦＩＭＳドア１２を任意の位置まで昇降移動させる構成としているが、これに代えて、空気圧や油圧といった流体圧を利用したシリンダを使用することとしても良い。
【００２４】
また、ロードポート２には、ＦＯＵＰ１３内部に収納されたウエハ１５の有無と載置状態を検出するマッピングセンサ３２が備えられている。マッピングセンサ３２には、ウエハ１５の載置される面に対して平行（かつ図３の紙面に対して垂直）な方向に伸びる光軸を有する一対の透過型センサが用いられている。マッピングセンサ３２は、発光部とセンサ部が、Ｕ字形状のセンサ取付部３３の各先端部にそれぞれ取付けられており、センサ取付部３３の基端はセンサ駆動部３４に取り付けられている。センサ駆動部３４の駆動源としてはモータやロータリーアクチュエータが好適で、これらの駆動源が回転動作することにより、駆動源の軸を中心にセンサ取付部３３が回動して、マッピングセンサ３２がキャリア１６内部に進入する。センサ駆動部３４はブラケット３１に固定されており、ＦＩＭＳドア昇降部１９の動作に連動して昇降動作を行うことが可能である。ＦＩＭＳドア昇降部１９の動作によりセンサ取り付け部３３が昇降動作を行うことにより、マッピングセンサ３２はキャリア１９内を上面から下面まで移動する。これにより、キャリア１９内にウエハ１５が収納されている場合には、マッピングセンサ３２の光軸がウエハ１５の厚みにより遮蔽されるので、キャリア１６内の全ての棚１８についてのウエハ１５の有無を検知することが可能となる。また、各駆動部への出力信号やセンサ等の入力信号は制御部３７によって制御されている。
【００２５】
上記の構成に加えて、ロードポート２に備えられた各駆動源や可動部から発生する塵埃が、ミニエンバイロメント空間３へ侵入することを防ぐためにカバー３５を設けることや、外部からの低清浄空気の進入を防ぐために外部に面した部分を防塵カバー３６で覆うことも出来る。また、ロードポート内で発生した塵埃を外部に排出するための排気ファン３８を備えることも可能である。これらの構成により、ミニエンバイロメント空間３内に塵埃が流出するのを防止出来るだけでなく、ミニエンバイロメント空間３内を流れている高清浄空気のダウンフローがカバー３５の上部開口部分から浸入して、ロードポート２の底面に設けられている排気ファン３８によって外部へ排出されることとなる。
【００２６】
次に、密閉可能な容器の一例であるＦＯＵＰ１３について図４を参照して説明する。ＦＯＵＰ１３は内部を高清浄な雰囲気に維持することで、被収納物であるウエハ１５を低清浄な外部雰囲気から隔絶した状態で、ウエハに対する各処理工程間の搬送を行うための密閉可能な容器である。図４は半導体のウエハ収納容器の１つであるであるＦＯＵＰ１３を示す斜視図である。ＦＯＵＰ１３は、内部にウエハ１５を収容する箱状の容器であるキャリア１６と、ウエハ１５を出し入れするためにキャリア１６に設けられた第１の開口部１６ａを密閉するための蓋１７とから構成されている。また、キャリア１６の内部壁面にはウエハ１５を載置するための棚板１８が鉛直方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。なお、図４（ｂ）は蓋１７のＦＩＭＳドア１２側の面を示した図であり、図４（ｃ）は蓋１７のキャリア１６側の面を示した図である。蓋１７はキャリア１６の開放面においてキャリア１６と嵌合し、ＦＯＵＰ１３内部を密閉空間とするものである。
【００２７】
蓋１７の外側、すなわちＦＩＭＳドア１２側の面には、ＦＩＭＳドア１２に対する蓋１７の位置を規定するための位置決め穴２２と、ロードポート２に備えられたラッチキー２３ｂによって蓋１７をキャリア１６と係合、分離するためのラッチキー穴２４が備えられている。また、蓋１７の上下にはロック機構２５が備えられているが、これは蓋１７をキャリア１６のフランジ部分２６に係合するためのものである。このロック機構２５はラッチキー穴２４に設けられた機構と連動しており、ラッチキー穴２４をＦＩＭＳドア１２に備えられたラッチキー２３ｂで左右に回転させることにより、ロック機構２５をロック状態と開放状態に操作可能となっている。
【００２８】
図４（ｃ）を参照して蓋１７のキャリア１６側の面について説明する。蓋１７のキャリア１６と接触する周縁部分には、ＦＯＵＰ１３内の密閉性を保つためのシール材２７が設けられ、中央部縦方向にはＦＯＵＰ１３の内部に収納されたウエハ１５のエッジ部分を水平方向に押さえ付けて固定するための弾性を有する保持部材２８が備えられている。これら詳細な寸法等の情報は半導体製造に関する規格であるＳＥＭＩ規格によって規定されている。
【００２９】
さらに、キャリア１６の底部には、不活性ガス等を供給してＦＯＵＰ１３内部の雰囲気を不活性ガス等と置換するためのパージポート３９が所定の箇所に設けられている。パージポート３９は外部から不活性ガスを注入するための注入用パージポート３９ａと、ＦＯＵＰ１３内部の空気を外部に排出するための排出用パージポート３９ｂが設けられていて、それぞれのパージポート３９には注入用ガスの注入圧または排出される内部雰囲気の排出圧によって閉状態から開状態に切り替わるチェック弁が備えられていて、逆流を防止している。また、注入用パージポート３９ａには注入用ガスに混入する微小な塵埃がキャリア１６内部に侵入するのを阻止するためのフィルタ部材が備えられている。
【００３０】
次に、本発明に係る雰囲気置換機能を備えたロードポートについて詳しく説明していく。図５は本発明の一実施形態である雰囲気置換機能を備えたロードポート４０を側面から見た断面図であり、図６はロードポート４０が後述する第３の位置（基板搬送位置）まで移動した状態を上面から見た断面図である。ロードポート４０は、前述した従来のロードポート２の構成に加えて、ステージ１４から見てＦＩＭＳドア１２の後方、すなわち、搬送ロボット４寄りの位置に配置される枠体４１と、枠体４１に形成された開口部４１ａを閉鎖可能に積み重ねて配置される遮蔽板４３とを備えている。また、ステージ駆動部４７は、ステージ１４に載置されＦＩＭＳドア１２によって蓋１７を取り外された後、キャリア１６のフランジ部分２６が枠体４１に当接する位置までステージ１４を移動させることが可能な構成となっている。さらに本願発明の一実施形態に係るロードポート４０では、枠体４１の開口部４１ａの搬送ロボット４が配置される側にシャッター部４２が配置されている。シャッター部４２は、一部を部分的に開閉可能な遮蔽部を備えている。また、ロードポート４０はさらに、遮蔽部の一部を部分的に開閉駆動するシャッター駆動部とＦＯＵＰ１３のキャリア１６の内部にパージガスを供給するパージノズルとを備えている。本明細書では遮蔽部として複数の遮蔽板４３を備える構成を例示しており、シャッター駆動部として、遮蔽板４３を鉛直方向に昇降移動させることができる遮蔽板駆動部４４を例示している。パージノズルについては後述する。ここで、本発明でいうパージガスとは、ＦＯＵＰ１３のキャリア１６内部の雰囲気を置換するガスであり、窒素、アルゴン、ネオン、クリプトンのほか、乾燥空気をも含む。
【００３１】
本発明の一実施形態であるロードポート４０が備えている枠体４１は、ステージ１４に対してＦＩＭＳドア１２よりも前方、すなわちＦＩＭＳドア１２よりも搬送ロボット４寄りの位置に、ブラケット４１ｂを介してベース部材４５に取り付けられている。枠体４１は厚さ５〜１０ｍｍの板状の部材で、ポート開口部１１の周囲全体を覆うように配置されている。また、枠体４１には開口部４１ａが形成されていて、この開口部４１ａはキャリア１６の開口部１６ａと同様の面積と形状とを有している。搬送ロボット４は、枠体４１の開口部４１ａとキャリア１６の開口部１６ａを通過してキャリア１６の内部に形成された各棚１８へウエハ１５を搬入し、または各棚１８に載置されたウエハ１５をキャリア１６の外へ搬出することが出来る。ここで、ＦＯＵＰ１３のキャリア１６に形成された開口部１６ａを第１の開口部とするのに対して、枠体４１に形成された開口部４１ａを第２の開口部とする。なお、第２の開口部である枠体４１の開口部４１ａの周縁には、シール部材４６が全周にわたって取り付けられている。このシール部材４６は、ウエハ受渡し位置まで前進移動して来たキャリア１６に形成された第１の開口部である開口部１６ａの周縁に形成されたフランジ部分２６と気密に当接するように配置されている。また、シール部材４６によって、枠体４１とフランジ部分２６とが当接する際に発生する塵埃を抑制することが出来る。シール部材４６は密閉性や緩衝性に優れたゴムやシリコン、発砲ウレタンといった弾性体で形成されることが好ましい。
【００３２】
枠体４１はブラケット４１ｂを介して、ロードポート４０のベース部材４５に固定されている。このブラケット４１ｂがスペーサの役割を果たすことで、枠体４１は所定の間隔を空けてベース部材４５に固定されることとなり、枠体４１がＦＩＭＳドア１２やマッピングセンサ３２といった各部材と衝突することを防止している。枠体４１の開口部４１ａの周縁部とベース部材４５との間には、隙間を閉鎖するようにシールドカバー４８が固定されている。このシールドカバー４８によって枠体４１とベース部材４５との各隙間は気密に閉鎖されることとなる。ただし、開口部４１ａの下方の隙間は、ＦＩＭＳドア１２やマッピングセンサ３２が通過するので、シールドカバー４８は配置されていない。また、このシールドカバー４８に、シールドカバー４８で覆われた空間とキャリア１６の内部空間にパージガスを供給するための側面パージノズル４９を備えることとしても良い。側面パージノズル４９、及び側面パージノズル４９へのパージガス供給経路については後述する。
【００３３】
ロードポート４０が備えるステージ駆動部４７は、駆動源であるモータ４７ａと送りネジ４７ｂとを備えており、モータ４７ａの回転が送りネジ４７ｂに伝達され、送りネジ４７ｂに固定されたステージ１４を任意の位置まで移動させることが可能となっている。ステージ駆動部４７は、手動若しくは不図示のＦＯＵＰ搬送装置との間でＦＯＵＰ１３の受け渡しを行う第１の位置である待機位置（図５の位置）と、ステージ１４を前進させてＦＩＭＳドア１２と蓋１７が当接して一体化される第２の位置であるドック位置と、ＦＯＵＰ１３本体であるキャリア１６と蓋１７とが分離された後、搬送ロボット４との間でウエハ１５の受渡しを行うために、さらにステージ１４を前進させてキャリア１６に形成されたフランジ部分２６が枠体４１に当接する第３の位置である搬送位置（図６の位置）において進退移動が可能な構成となっている。なお、モータ４７ａと送りネジ４７ｂに代えて、空気圧や油圧といった流体圧を利用したシリンダを使用することとしても良い。なお、従来のロードポート２と同様に、ＦＯＵＰ１３はステージ１４に配置された位置決め部材であるキネマティックピン３０によりステージ１４の所定の場所に正確に載置され、不図示の係合手段によってステージ１４と係合される構造となっている。
【００３４】
本実施形態のロードポート４０には、ステージ１４に底面パージノズル６６が備えられている。この底面パージノズル６６は、キャリア１６内部にパージガスを供給するためのもので、キネマティックピン３０によってステージ１４の所定の位置に位置決めされたキャリア１６の底部に備えられたパージポート３９ａ、３９ｂに対応する位置に配置されている。この底面パージノズル６６を介して、キャリア１６とシャッター部４２とで囲まれたウエハ１５を収納する空間の内部にパージガスが供給される。
【００３５】
次に、図６、図７、図８を参照して、枠体４１に設けられた第２の開口部である開口部４１ａを閉鎖する複数の遮蔽板４３とシャッター部４２について説明する。図７はシャッター部４２近傍を模式的に示した斜視図であり、図８はシャッター部４２近傍を側面から見た部分拡大断面図である。遮蔽板４３は枠体４１に設けられた開口部４１ａの水平方向の寸法よりも大きい長手方向の寸法を有する角柱状の部材で、各遮蔽板４３はそれぞれＦＯＵＰ１３の内部に形成された各棚１８の上下方向の間隔と略同じ高さ方向の寸法（厚み）を有している。この遮蔽板４３が鉛直方向に積み重ねて配置されることで、枠体４１に形成された開口部４１ａは積層された複数の遮蔽板４３によって閉鎖される。各遮蔽板４３の左右両端部近くには鉛直方向に貫通孔が設けられていて、それぞれの貫通孔には、遮蔽板４３の水平方向の位置を規制する円柱状の部材である位置決めシャフト５０が挿入されている。この一対の位置決めシャフト５０は、少なくともフィンガ５２上に水平に支持されるウエハ１５が通過出来るように距離をあけて互いに平行に配置されている。また、左右それぞれの位置決めシャフト５０の上端と下端には固定ブロック５１ａ、５１ｂが取り付けられていて、さらに、この固定ブロック５１ａ、５１ｂは枠体４１に固定されている。
【００３６】
固定ブロック５１ａ、５１ｂは、枠体４１のキャリア１６側とは反対側（搬送ロボット４が配置される側）の面に固定されている。また、各遮蔽板４３に開けられた貫通孔の直径は、位置決めシャフト５０の直径よりも若干大きくなるように形成されていて、各遮蔽板４３は、枠体４１の開口部４１ａの下側に固定された固定ブロック５１ａの上に積み重ねられた状態で、鉛直方向に移動可能に支持されている。上側の固定ブロック５１ｂは、最上段に配置される遮蔽板４３の上面に対して上方に所定の間隔をあけて固定されている。この構成により、複数の各遮蔽板４３はどの位置からでも上方向に持ち上げることができ、所定の遮蔽板４３ａを持ち上げると、この所定の遮蔽板４３ａよりも上方に積み上げられている遮蔽板４３の全てが持ち上げられる。
図８に示すように、所定の遮蔽板４３ａを持ち上げると、持ち上げられた遮蔽板４３ａの直下にある遮蔽板４３ｂとの間に局所的に出現する隙間ができる。この隙間がウエハ１５とウエハ１５を支持するフィンガ５２が通過可能な開口部６５となる。ここで、上方に持ち上げられた遮蔽板４３ａよりも下方にある遮蔽板４３は積み重ねられた状態で静止した状態にあり、遮蔽板４３ａよりも上方にある遮蔽板４３は、積み上げられた状態のまま遮蔽板４３ａと一体的に上方に移動することとなる。これによって、枠体４１に形成された開口部４１ａよりも狭い第３の開口部６５が形成される。すなわち開口部４１ａに相当する領域のうち、この第３の開口部６５以外は、複数の遮蔽板４３によって閉鎖されたままである。なお、各遮蔽板４３は、枠体４１と接触しないように、枠体４１に対して搬送ロボットの側に若干の隙間を空けて配置されている。そのため、各遮蔽板４３が位置決めシャフト５０に沿って上下方向に昇降移動した際に、遮蔽板４３と枠体４１とが接触することにより塵埃が発生することは無い。
【００３７】
搬送ロボット４がキャリア１６内のウエハ１５に対してアクセスする際には、持ち上げた遮蔽板４３ａの下辺とこの遮蔽板４３ａの直下にある遮蔽板４３ｂの上辺とで上下方向の位置が画定される開口部６５を介して行われる。そのため、閉じた状態での各遮蔽板４３の位置は、ステージ１４に固定されたキャリア１６に形成された棚板１８の高さに対応するように位置決めすることが望ましい。例えば、各棚板１８の上面と、この棚板１８に対向する遮蔽板４３の上面もしくは下面が鉛直方向において同じ高さ位置となるように配置しても良いし、各棚板１８の上面と対向する遮蔽板４３の上面もしくは下面が、所定の寸法だけ上下方向に位置を変えて配置するようにしても良い。特に、キャリア１６内部の雰囲気を維持するという目的から、搬送ロボット４が備えるフィンガ５２の厚み寸法や、フィンガ５２に支持されて開口を通過する際のウエハの撓み量などを考慮して、開口部６５は可能な限り小さい開口面積となるように調整されることが好ましい。
【００３８】
次に図７を参照して、遮蔽板４３を上下方向に昇降移動させる遮蔽板駆動部４４について説明する。遮蔽板駆動部４４は、左右両端にフック５３を備えている遮蔽板支持機構５４と、遮蔽板支持機構５４を上下方向に昇降移動させる昇降駆動機構５５とから構成されている。
【００３９】
遮蔽板支持機構５４は、遮蔽板４３の両端に形成された切欠き部５９と係合して、遮蔽板４３を両端で支持するフック５３と、フック５３を水平面内で回転動作させて切欠き部分５９と係合させるフック駆動手段５６と、フック駆動手段５６を固定支持する支持部材５７とから構成されている。フック５３は、先端部が遮蔽板４３の切欠き部分５９と係合可能な形状と寸法を有していて、一端が支持部材５７に固定されたフック駆動手段５６の駆動軸に固定されている。フック駆動手段５６は、例えばエアシリンダ５８を駆動源とすることができる。エアシリンダ５８が備えるシリンダロッドの伸縮動作は、遮蔽板支持機構５４の両端に配置された一対のカム機構またはリンク機構により一対のフック５３の回転動作に変換される。このエアシリンダ５８とカム機構等は支持部材５７に動作可能に固定されていて、この構成により、不図示の配管と制御用の弁を介して圧縮空気が供給されることでエアシリンダ５８のシリンダロッドが伸長し、また、圧縮空気の供給を停止して供給圧が解放されると弾性部材等によりシリンダロッドが収縮することとなる。このシリンダロッドの伸縮動作がカム機構等によってフック５３の正転、逆転動作に変換される。
【００４０】
なお、本実施形態ではフック駆動手段５６としてエアシリンダ５８とカム機構等を備えている例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えばエアシリンダ５８に代えてモータや電磁石を使用しても良いし、モータやロータリーアクチュエータの回転軸にフック５３を回転させることとしても良い。また、本実施形態ではフック５３を回転させることによって切欠き部分５９に係合させるように構成しているが、これ以外に、フック５３をスライド移動させることで切欠き部分５９と係合させるように構成することも十分可能である。
【００４１】
次に、遮蔽板支持機構５４を鉛直方向に昇降移動させる昇降駆動機構５５の構成について説明する。昇降駆動機構５５は、駆動源であるモータ６０と送りネジ６１とを備えており、モータ６０の回転が不図示のプーリとベルトを介して、所定の減速比をもって送りネジ６１に伝達されることで送りネジに螺合する移動子６２が昇降移動する構成となっている。本実施形態の昇降駆動機構５５が備えるモータ６０は、パルスによってモータ軸の角度制御が可能なステッピングモータやサーボモータが望ましい。また、昇降駆動機構５５には、移動子６２の移動を鉛直方向の直線移動へと案内する案内手段６３を備えている。また、移動子６２には、支持プレート６４の下部が固定されており、支持プレート６４の頂部は遮蔽板支持機構５４の支持部材５７底部に取り付けられて、支持部材５７を下方から支持している。これにより、モータ６０の回転角度を制御することによって、所定の遮蔽板４３の両端をフック５３によって支持して昇降移動させることが可能になる。
【００４２】
この構成では、第３の開口部を開閉するためには遮蔽板４３が上下方向への移動可能であることが必要である。そのため、第３の開口部の開閉量は、上端の固定ブロック５１ｂと最上段の遮蔽板４３の間隔によって規定される。従って、この間隔を十分大きなものとすることにより、上下の昇降移動量を拡げることができる。すなわち、この間隔を広げることにより、第３の開口部の開口高さを各棚板間の距離または各遮蔽板のピッチ以上とすることも可能となる。
また、昇降駆動機構５５を下方に移動させると、遮蔽板４３が自重により下降することにより、第３の開口部は閉じられる。ここで、第３の開口部を確実に閉じるために、上端の固定ブロック５１ｂと最上段の遮蔽板４３の間にコイルばね（図示せず）を設けて、下方に押圧することにより、より確実に第３の開口部を閉じるようにすることができる。また、コイルばねに変えて、最上段の遮蔽板４３を板ばねまたはゴムその他の弾性部材で下方に押圧するように構成しても良い。
【００４３】
なお、上記の説明において、シャッター部が複数の棚板位置に対応する位置に棚板と同じ数の遮蔽板を有する例を示している。しかし、シャッター部は、棚板の数よりも少ない数の遮蔽板を備えるよう構成しても良い。
また、遮蔽板駆動部は、前記基板１枚を収納する各棚部の領域と同じ高さとなるように第３の開口部を開閉することにより、極めて小さな開口で基板の搬入搬出を行うことができる。しかし、遮蔽板駆動部による遮蔽板の昇降移動量を変更させて、第３の開口部の大きさを変更可能に構成することも可能である。例えば、遮蔽板駆動部の昇降移動量を、基板１枚を収納する各棚部の領域と同じ高さ、またはその高さの整数倍となる高さとなるように、第３の開口部の大きさを選択的に開閉可能とする構成とすることもできる。
【００４４】
以上説明した各種駆動部や本発明のロードポートを制御する制御部について、図９を参照して説明する。ステージ駆動部４７、ＦＩＭＳドア駆動部１９、遮蔽板駆動部４４の各動作は、ロードポート４０が備える制御部３７によって制御される。さらに制御部３７は、パージガスの供給タイミングや供給量の切り替え制御も行っている。各パージノズル６６、４９、７３（パージノズル７３については後述する）に導入されるパージガスは、複合処理装置１が設置されている工場設備から供給される構成としても良いし、複合処理装置１内に備えられたパージガスを貯留した容器から供給される構成としても良い。供給源６７から供給されるパージガスは、供給経路を介してロードポート４０に導入され、ロードポート４０内に備えられた配管を介して圧力調整器６８、圧力センサ６９を経由して四系統に分配される。四系統に分配されたパージガスは配管を介してそれぞれの系統に備えられた電磁弁７０と流量調整弁７１を介して各パージノズル６６、４９、７３へと導入される。圧力調整器６８は供給源６７で発生する入口側の圧力変動に対して出口側（ロードポート側）の圧力を一定に調整するものである。圧力センサ６９は圧力調整器６８から供給されるパージガスの圧力を測定するものであり、予め設定された圧力値の上限と下限に閾値に対してパージガスが高圧状態もしくは低圧状態になった場合にアラーム信号を制御部３７に送信する。
【００４５】
電磁弁７０は制御部３７から送信される信号によってパージガスの流通する弁を開閉してパージガスの供給を制限する。制御部３７が予め内部に備える記憶装置に記憶された手順に従って電磁弁７０に弁の開閉信号を送信することで、所定のタイミングで所定の期間パージガスの供給を行うことが可能になる。また、各電磁弁７０からそれぞれのパージノズルへとつながる配管経路には、流量調整弁７１が備えられていて、この流量調整弁７１によってパージガスの正確な流量調整が可能になっている。本実施形態のロードポート４０では、底面パージノズル６６に対しては大流量のパージガスの流量を制御する電磁弁７０ａ、流量調整弁７１ａと、小流量のパージガスの流量を制御する電磁弁７０ｂ、流量調整弁７１ｂとの２つの系統を備え、側面パージノズル４９に対しては所定のパージガスを供給する電磁弁７０ｃ、流量調整弁７１ｃの１つの系統が備えられている。上記構成により、ロードポート４０内部に導入されたパージガスは、所定の圧力と流量に調整された後、所定のタイミングに所定の期間、各パージノズルへと供給されることが可能になる。
【００４６】
次に、本発明の一実施形態に係るロードポート４０の動作について図１０、図１１を参照して詳しく説明する。図１０（ａ）はステージ１４が第１の位置である待機位置にある状態を示した図であり、図１０（ｂ）は、ステージ１４が第１の位置より奥の第２の位置（ドック位置）で、ＦＩＭＳドア１２と蓋１７が一体化された状態を示す図である。図１１（ａ）はステージ１４が少し手前に後退したマッピング位置に移動し、一体化したＦＩＭＳドア１２と蓋１７がマッピングセンサ３２とともに下降動作している状態を示す図であり、図１１（ｂ）はステージ１４が第２の位置よりさらに奥に前進し、第３の位置である搬送位置に移動した状態を示す図である。
【００４７】
複合処理装置１での表面処理が終了したウエハ１５を受け入れるために、待機位置である図１０（ａ）に示す第１の位置で待機しているステージ１４の所定の位置に、内部が空のＦＯＵＰ１３が載置されると、制御部３７はＦＯＵＰ１３をステージ１４に固定させる。その後、ステージ駆動部４７を駆動してステージ１４を図１０（ｂ）に示す第２の位置であるドック位置まで移動させる。この第２の位置までの移動が終了すると、制御部３７は、ＦＩＭＳドア１２の各機構を動作させてＦＩＭＳドア１２と蓋１７との一体化を行い、併せて、蓋１７とキャリア１６とのロック状態の解除を行う。次に図１１（ａ）に示す通り、制御部３７はステージ１４を後退させて、蓋１７とキャリア１６とを分離させる。ステージ１４の後退動作が終了すると、ＦＩＭＳドア１２とマッピングセンサ３２を鉛直方向に微小下降させた後、マッピングセンサ３２をキャリア１６に向かって動作させる。マッピングセンサ３２がキャリア１６に向かって動作すると、制御部３７は、再度、ステージ１４を第２の位置であるドック位置まで前進させる。なお、本実施形態のロードポート４０では、キャリア１６と蓋１７を分離する際に、キャリア１６を後退させるよう構成されているが、これに限らず、蓋１７と一体化したＦＩＭＳドア１２をキャリア１６に対して後退させることで行うことも十分可能である。すなわち、キャリア１６と蓋１７を相対的に移動させることで、キャリア１６と蓋１７を分離させる動作を行う。
【００４８】
次に、制御部３７はＦＩＭＳドア１２とマッピングセンサ３２を所定の位置まで鉛直方向に下降させることでウエハ１５を検出して、キャリア１６内部の棚１８にウエハ１５が載置されていないかの確認を行う。検出が終了すると、制御部３７はマッピングセンサ３２を元の待機位置まで後退させて、ＦＩＭＳドア１２とマッピングセンサ３２をステージ１４と干渉しない下降位置まで下降させる。
【００４９】
ＦＩＭＳドア１２とマッピングセンサ３２の下降動作が終了すると、図１１（ｂ）に示す通り、制御部３７はステージ１４を第２の位置であるドック位置から前方に配置された枠体４１に向かってさらに前進させて、第３の位置である搬送位置まで移動させる。ステージ１４が第３の位置まで前進すると、キャリア１６のフランジ部分２６と枠体４１が備えるシール部材４６とが気密に当接することとなる。なお、本発明の実施形態に係るロードポート４０には、従来のロードポート２がポート開口部１１近傍に備えているフランジパネル８（図３参照）が備えられていないので、キャリア１６のフランジ部分２６は如何なる部材にも干渉されることなく、ポート開口部１１を通過して所定の位置まで前進することが出来る。
【００５０】
この第２の位置から第３の位置までの移動が終了する間に、制御部３７は電磁弁７０ａを開けて、底面パージノズル６６を介してキャリア１６内部に大流量のパージガスを供給させる。また、制御部３７は、電磁弁７０ｃを作動させて側面パージノズル４９を介してキャリア１６、シールドカバー４８、枠体４２、およびシャッター部４２とで囲まれたウエハ収納空間７２内にパージガスを供給させる。供給されたパージガスは、このウエハ収納空間７２内に充満していき、このパージガスに押し出されるようにウエハ収納空間７２内の一般大気は、シャッター部４２の各遮蔽板４３と枠体４２との間に設けられた隙間から外部に排出される。このようにしてウエハ収納空間７２内の雰囲気置換が行われる。なお、例えばＦＯＵＰ１３の容積が大きいために雰囲気置換に時間を要する場合や、パージガスの供給量を大きくすることが出来ないといった場合には、ＦＯＵＰ１３がステージ１４に固定された直後にパージガスの供給を始めることとしても良い。ただし、ＦＯＵＰ１３は密閉されているので、注入用パージポート３９ａを介してパージガスを供給して、且つ、排出用パージポート３９ｂを介してＦＯＵＰ１３の内部雰囲気を排出するように構成することが好ましい。これにより、雰囲気置換を短時間で完了させることが出来る。
【００５１】
ステージ１４が第３の位置である搬送位置までの移動を終えると、キャリア１６と枠体４２とは気密に当接することとなり、制御部３７は電磁弁７０ｃを閉じて側面パージノズル４９からのパージガスの供給を中止させる。また制御部３７は、ステージ１４が第３の位置までの移動が終了して所定の時間が経過したら、大流量のパージガスを底面パージノズル６６に供給する電磁弁７０ａを閉じて、代わりに、小流量のパージガスの供給を制御する電磁弁７１ｂを開けて、パージノズル６６への小流量のパージガスの供給を開始する。ウエハ収納空間７２には小流量のパージガス供給が続けられ、内部の清浄な環境は維持される。なお、上記説明ではウエハ１５を内部に収納していないＦＯＵＰ１３を使っていたが、これに限らず、ロードポート４０は複合処理装置１による処理が行われる予定のウエハ１５を収納しているＦＯＵＰ１３を載置してその蓋１７を開けて、搬送位置で待機することも可能である。この場合でも、上記説明した手順に従ってウエハ収納空間７２の内部をパージガスで雰囲気置換を行うこととしても良い。
【００５２】
上記の動作が終了すると、制御部３７は不図示の上位制御手段にウエハ１６の搬送準備完了信号を送信し、この信号を受信した上位制御手段は、搬送ロボット４に所定の処理が終了したウエハ１５をプロセスチャンバ７からロードポート４０に搬送するよう信号を送信する。また上位制御手段は、制御部３７に対して、所定の棚１８を指定してウエハ１６を搬送する旨の信号（アクセス要求信号）を送信する。アクセス要求信号を受信した制御部３７は遮蔽板駆動部４４を作動させて、指定された棚１８に対応する遮蔽板４３を上昇移動させる。ここで、遮蔽板４３を上昇させることで、開口部６５から外部へとパージガスが排出されて、ウエハ収納空間７２内部のパージガス濃度が低下してしまう可能性がある。そのため、制御部３７は電磁弁７０ａと７０ｂを操作して、ウエハ収納空間７２内に供給されるパージガスの流量を小流量から大流量に切り替えることで、ウエハ収納空間７２内部のパージガス濃度が低下することを防止する。
【００５３】
次に、本発明の一実施形態に係るロードポート４０において、複合処理装置１にて表面処理が終了したウエハ１５をＦＯＵＰ１３内部に収納する手順、及びパージガスの供給の制御について説明する。まず、前述したロードポート４０の動作手順に基づいて、ウエハ１５の入っていないＦＯＵＰ１３の蓋１７を開け、ウエハ収納領域７２の内部をパージガスで満たしておく。表面処理が終了したウエハ１５は、搬送ロボット４によって複合処理装置１から搬出される。この時、上位制御手段は制御部３７に対して、キャリア１６の所定の棚１８にウエハを搬送する旨信号を送信する。信号を受信した制御部３７は、遮蔽板駆動部４４を作動させる。遮蔽板駆動部４４は、遮蔽板支持機構５４を所定の位置まで上昇させ、所望の棚１８に対応する遮蔽板４３の切欠き部５９にフック５３を係合させた後、遮蔽板支持機構５４を上昇させて、所望の棚に対応する位置にアクセス可能な開口部６５を形成する。図１２（ａ）参照。ここで、ウエハ収容空間７２の内部に充満しているパージガスが開口部６５から空間外部に流出することでウエハ収納空間７２内部のパージガス濃度が低下するのを抑制するために、制御部３７は電磁弁７０ａと７０ｂの作動を切り替えて、ウエハ収納空間７２への大流量のパージガス供給を開始する。
【００５４】
上記動作が終了したら、制御部３７は上位制御手段にウエハ１５の受け入れ準備完了信号を送信する。この信号を受信した上位制御手段は搬送ロボット４を作動させて、フィンガ５２とフィンガ５２に保持されたウエハ１５を、開口部６５を介して予め教示された所定の棚の所定の搬送位置まで移動させる。図１２（ｂ）参照。水平方向の移動が完了すると、搬送ロボット４は、微小に下降動作を行い、フィンガ５２で保持していたウエハ１５を目的の棚１８に載置する。図１３（ａ）参照。なお、開口部６５は搬送ロボット４の一連の動作に干渉しない上下寸法を有しているので、ウエハ１５やフィンガ５２が遮蔽板４３と衝突することは無い。また、ウエハ収納空間７２に移動したウエハ１５の表面に複合処理装置１で使用された反応ガスの分子が残留している場合、この反応ガスの分子はウエハ収納空間７２内部のパージガスの流れに乗ってウエハ収納空間７２内部に拡散するおそれがある。しかし、パージガスが常に供給され開口部６５や遮蔽板４３と枠体４１との隙間を介してウエハ収納空間７２の外部へと排出されるので、反応ガスがウエハ収納空間７２内部に留まり、他のウエハを汚染することは無い。また、ウエハ収納空間７２に充満しているパージガスは水分子や酸素分子を含まないので、ウエハ収納領域７２に搬入されたウエハ１５の表面に酸化膜が生成されることも無い。
【００５５】
搬送ロボット４の動作が終了すると、制御部３７は、遮蔽板駆動部４４を作動させて遮蔽板４３を元の位置まで移動させる。図１３（ｂ）参照。その後、フック５３の係合を解除させて、遮蔽板駆動部４４を所定の待機位置まで移動させる。ここで、次のウエハ１５の搬入が開始されるようであれば、制御部３７は電磁弁７０ａの作動を維持して底面パージノズル６６から大流量のパージガスの供給を続ける。また、次のウエハ１５の搬入が行われないようであれば、所定の時間の経過後、底面パージノズル６６からウエハ収納空間７２内部に小流量のパージガスを供給するように、制御部３７は電磁弁７０ａと７０ｂの作動を切り替える。
【００５６】
次に、図１４と図１８を用いて側面パージノズル４９と底面パージノズル６６の詳細について説明する。図１４（ａ）は、第２の位置から第３の位置へ移動する途中におけるパージガスの供給状態を例示する図であり、図１４（ｂ）は第３の位置におけるパージガス供給状態を例示する図である。図１８は側面パージノズルの他の例を示す図である。ウエハ収納空間７２内部の雰囲気置換を効果的に行うためには、ウエハ収納空間７２内部に滞留する一般大気をパージガスによって押し出すように排出することが重要である。大量のパージガスを供給するために勢いよくパージガスを供給してしまうと、パージガスによる乱流によってパージガスと一般大気が撹拌される。このようにパージガスと一般大気が攪拌されてしまうと、ウエハ収納空間７２内部の雰囲気置換が完了するまでに長い時間を要する。さらに、パージガスが発生させる乱流で、キャリア１６内部に残留している塵埃をウエハ収納空間７２内部に飛散させてしまい、この塵埃がウエハ１５に付着することもある。そこで、一箇所から勢いよくパージガスを供給しなくても良いように、図１４（ａ）、（ｂ）の実施形態に示すような側面パージノズル４９を設けることが好ましい。また、この側面パージノズル４９の噴出口には、供給されてきたパージガスの流速を低減し、且つ、パージガスを広範囲に放散させる噴出抑制部材を有することが望ましい。この噴出抑制部材によって、パージガスの供給量を減らすことなくパージガスの勢いをより低下させることが出来る。
【００５７】
側面パージノズル４９は、キャリア１６、シャッター部４２及びシールドカバー４８で囲まれたウエハ収納空間７２の内部にパージガスを供給するノズルである。図１４（ａ）に示すように、側面パージノズル４９はシールドカバー４８の上方と左右に複数配置するのが好ましい。さらに、上方のシールドカバー４８に配置される側面パージノズル４９については、開口部１６ａ、４１ａの横方向全域にわたってパージガスが行きわたるような位置と個数とするのが好ましい。また、左右のシールドカバー４８に配置される側面パージノズル４９については、キャリア１６の形成された棚１８の上下方向のピッチに対応して配置されるのが好ましく、特に、側面パージノズル４９は、各棚１８に載置されるウエハ１５の上下方向の各隙間にパージガスが供給されるように配置されることが好ましい。
これら複数の側面パージノズル４９から供給されるパージガスが、ウエハ収納空間７２内部の一般大気をポート開口部１１、フランジ部分２６と枠体４１との隙間、及び枠体４１とシャッター部４２の遮蔽板４３との隙間を介して外部へと押し出している。なお、予め底面パージノズル６６を介してキャリア１６内部にパージガスを充満させておけば、この雰囲気置換は短時間で終了することが出来る。図１４（ａ）参照。
なお、図１４（ａ）、（ｂ）及び図１８等では、底面パージノズル６６をキャリア１６の底面の第１の開口部寄りの位置に配置した例を示しているが、底面パージノズル６６は、キャリア１６の底面の中央部近傍、または図１７（ｂ）に示すようなキャリア１６の底面の奥側に配置しても良い。
【００５８】
底面パージノズル６６は、ＦＯＵＰ１２の底面に備えられたパージポート３９に対応する形状となっている。また、底面パージノズル６６はパージポート３９を介してＦＯＵＰ１２内部にパージガスを供給するように構成されていて、底面パージノズル６６には、側面パージノズル４９が有するような噴出抑制部材を有してはいない。代わりに、パージポート３９が備えるチェック弁や不純物を除去するフィルタが噴出抑制部材としての機能を果たしている。また、図１４（ｂ）で示すように、ステージ１４が搬送位置にある際には、キャリア１６のフランジ部分２６と枠体４１とは気密に当接しているので、ウエハ収納空間７２へのパージガスの供給は底面パージポート６６を介して行われる。この時、ウエハ収納空間７２の内部雰囲気は、枠体４１と遮蔽板４３との隙間や開口部６５を介して外部へと排出される。また、キャリア１６内に載置されたウエハ１５が整流版の役目をして、供給されたパージガスをシャッター部４２に向かう平行な流れに整えている。
なお、本実施形態では図１４に示す例では側面パージノズル４９はシールドカバー４８に固定されているが、図１８に示すように、枠体４１に固定することも出来る。枠体４１にはキャリア１６の棚１８に載置されるウエハ１５が通過可能な第２の開口部４１ａが形成されている。この開口部４１ａに向かってパージガスが供給可能なように、側面パージノズル４９が枠体４１の上方及び左右に固定される。
【００５９】
側面パージノズル４９が備える噴出抑制部材やパージポート３９が備えるフィルタには、供給するパージガスに対して所要の噴出抑制機能を有する種々の素材が使用でき、特に、多孔質の材料が好ましい。例えば、ＰＴＦＥ微粒子結合複合部材や焼結金属、焼結ガラス、連続気泡ガラス、積層濾材、または中空糸膜を濾材として備えるエアフィルタ用部材を使用することが出来る。さらに、配管を流通する際に混入した塵埃の除去も可能になる。また、多孔質という微細な構造を利用するので、所要の噴出抑制能力を持ちながらコンパクトな外形とすることも可能になる。
【００６０】
本発明のパージポート４０は、シャッター部４２と、このシャッター部４２を操作する機構が従来のロードポート２よりもミニエンバイロメント空間３側に張り出して設けられている。ここで、従来のロードポート２で規定されているウエハの搬送位置（図１０（ｂ）の位置）にキャリア１６が配置されていては、従来の搬送ロボット４のフィンガでは短すぎるため、シャッター部４２の開口部６５を介してキャリア１６の内部の棚部に収納されたウエハ１５にアクセスすることが出来ない。そのため、本発明の一実施形態に係るロードポート４０では、キャリア１６の位置を搬送ロボット４側に前進させた第３の位置まで移動することとし、この位置を搬送位置としている。こうすることによって搬送ロボット４は、フィンガ５２等を交換すること無く、ロードポート４０に載置されたキャリア１６内に収納されたウエハ１５にも容易にアクセスすることが出来る。すなわち、ロードポート４０に載置された基板収納容器は、従来のロードポートで規定される搬送位置よりも前進した位置まで移動可能であるので、特別な改造をすることなく基板搬送ロボットは本発明のロードポートに載置された基板収納容器にアクセスすることができる。
さらに、ロードポート４０は、半導体製造装置に関する国際規格であるＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）に定められたミニエンバイロメント空間３の排除領域を規定する規格に合致するよう構成されているので、複合処理装置１に特別な改造を行うことなく、従来のロードポート２が設置された場所に本発明の一実施形態に係るロードポート４０を設置することが可能である。
【００６１】
本発明の一実施形態であるロードポート４０では、ステージ１４が第３の位置である搬送位置にあるときには、パージポート３９を介してパージガスを供給することでキャリア１６と枠体４１とシャッター部４２とで囲まれたウエハ収納空間７２の内部を周辺環境よりも陽圧のパージガス雰囲気に維持することによって、外部からの塵埃や一般大気の侵入を防止している。また、たとえシャッター部４２において搬送のための開口部６５が開けられたとしても、ウエハ収納空間７２の内部は陽圧の雰囲気に維持されるに十分な流量のパージガスが供給される構成となっている。しかしながら、複合処理装置１によってはファンフィルタユニット５が備えるファンの回転数を上げて、ミニエンバイロメント空間３内の圧力を高い陽圧で維持しているものもある。こういった複合処理装置１のミニエンバイロメント空間３において、搬送ロボット４がウエハ１５を保持して開口部６５を通過する際には、ウエハ１５が整流板のような働きをして、ファンフィルタユニット５からの強い下向きの層流が水平方向の気流へと変えられてしまう。その結果、図１５の白抜き矢印で示すように、この酸素や水分を含んだ水平方向の気流がミニエンバイロメント空間３から開口部６５を介してウエハ収納空間７２内部に侵入してしまうことがある。そこで、本発明のロードポートの第２の実施形態では、図１６に示すように、開口部６５の上方にミニエンバイロメント空間３からの下向きの気流を遮断する庇部７４を設け、さらに、この庇部７４に１又は複数の開口部パージノズル７３を備えることとしている。図１６は本発明の第２の実施形態の一例を示す図であって、図１６（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ側面方向及び正面方向からみた模式図であって、開口部ノズル７３からパージガスを供給している状態を示す部分拡大図である。
【００６２】
開口部６５の上方に庇部７４を備えることで、ファンフィルタユニット５からのダウンフローが遮断され、パージガスに及ぼす悪影響を低減させることが可能となる。庇部７４は開口部６５の少し上方に設けられて開口部６５とともに移動することが好ましい。例えば、支持部材５７にブラケットを介して板状の部材を取り付け、昇降駆動機構５５によってフック５３や遮蔽板支持機構５４と共に上下移動するよう構成することができる。庇部７４は、シャッター部４２の遮蔽板４３に接触することなく、且つ、搬送ロボット４が配置される空間側に張り出すように配置される。なお、ファンフィルタユニット５からのダウンフローを遮断するためには、庇部７４の面積は大きいほど遮断効果は大きいが、ミニエンバイロメント空間３内に規定される排除領域内に収まるように配置されることが望ましい。
【００６３】
さらに、この庇部７４に備えられた第３のパージノズルである開口部パージノズル７３からパージガスを開口部６５周辺に局所的に噴出することで、ファンフィルタユニット５からのダウンフローが開口部６５からウエハ収納空間７２に侵入することを防止する。開口部パージノズル７３は、開口部６５を形成する遮蔽板４３と平行な直線上に配置されていて、開口部６５及び開口部６５を通過するウエハ１５に対して上方からパージガスを噴出する構成になっている。開口部パージノズル７３は庇部７４に取り付けられているので、庇部７４と同様にフック５３や遮蔽板支持機構５４と共に上下移動することが可能となり、シャッター部４２のどこに開口部６５が形成されたとしても、開口部パージノズル７３と開口部６５の位置関係は常に一定である。また、開口部６５と開口部パージノズル７３との距離は比較的近距離なので、他のパージノズルに比べて比較的少量のパージガスを噴出することで充分な遮断効果を得ることが可能である。
【００６４】
開口部パージノズル７３からのパージガスの供給は、制御部３７によって制御されていて、開口部６５が閉じられているときにはパージガスは供給されない。開口部６５が開けられたら、制御部３７は電磁弁７０ｄを開いて開口部パージノズル７３へパージガスを供給する。制御部３７は、搬送ロボット４がキャリア１６へのアクセスを行う際には、遮蔽板４３開閉のための遮蔽板駆動部４４の動作を開始すると共に電磁弁７０ｄを作動させて開口部パージノズル７３へのパージガスの供給を開始する。
【００６５】
開口部パージノズル７３は、側面パージノズル４９が有するような噴出抑制部材は有しておらず、パージガスは点状の噴出口からフィンガ５２上に保持されるウエハ１５に対して上方から噴出される。パージガスの噴出される方向は、ウエハ１５の上方から鉛直方向に噴出されることとしても良いが、パージガスの噴出力に起因する乱流がミニエンバイロメント空間３内部の空気を巻き込んで開口部６５を介してウエハ収納空間７２内部に侵入することを防止するために、開口部６５に対してウエハ１５が進入してくる方向に向かって若干の角度をもって噴出されることが好ましい。また、パージガスは、ファンフィルタユニット５から供給される空気が開口部６５を通過してウエハ収納空間７２内部に侵入することを防止するのに充分な流量となるように流量調整弁７１ｄによって調整されている。上記構成により、ファンフィルタユニット５から供給される空気は、各開口部パージノズル７３から噴出されるパージガスによって開口部６５を通過してウエハ収納空間７２内部に侵入することを防止され、ウエハ収納空間７２内部は、高純度なパージガス雰囲気に維持される。また、開口部パージノズル７３から噴出されるパージガスによって、ウエハ１５の表面に付着している反応ガスの成分も吹き飛ばされることになり、ウエハ収納空間７２内部に不純物が混入する可能性も少なくなる。
【００６６】
このような構成の開口部パージノズルを設けることで、ミニエンバイロメント空間に供給される下向きの清浄な空気が開口部を介して収納空間内部に侵入することを局所的に防止できる。また、庇部は遮蔽板を昇降させる遮蔽板駆動部によって上下移動させられるので、上下方向の如何なる場所に開口部が形成されたとしても、庇部は必ず開口部の上方に位置することが可能となる。
これにより、ファンフィルタユニット５からの強い下向きの層流が基板に衝突することで方向を変えて、第３の開口部を介して正面から侵入しようとする清浄空気を遮断することが出来る。また、開口部パージノズルは庇部に取り付けられているので、庇部と共に上下移動することとなるので、開口部に対して局所的にパージガスを供給することが可能になり、収納空間内部のパージガス濃度が低下することを抑制できる。
【００６７】
なお、本実施形態の開口部パージノズル７３は庇部７４に取り付けられ、開口部６５の上方から開口部６５周辺に向かって鉛直方向にパージガスを噴出する構成としているが、これに限らず、例えば開口部パージノズル７３を一対のフック５３近傍に取り付け、開口部６５周辺に向かって側面から水平方向にパージガスを噴出する構成としても良い。さらに、枠体４１とシャッター部４２との隙間からウエハ収納空間７２の外部に排出される大気や反応ガス分子等を吸引する吸引手段をシャッター部４２下方に設けることも可能である。この吸引手段を設けることでウエハ収納空間７２内部の雰囲気置換が短時間で完了される。吸引手段は、具体的には軸流ファンやポンプ、エアインジェクタ等が望ましい。
【００６８】
上述した本発明のロードポートの第１及び第２の実施形態では、キャリア１６内部へのパージガスの供給は、キャリア１６の底面に備えられたパージポート３９を介して行われている。これは、標準的なＦＯＵＰ１３には底面にパージポート３９が備えられていて、ＦＯＵＰ１３に特別な加工をしたり、特殊なＦＯＵＰ１３を購入したりすることなく、効果的な雰囲気置換を行うことを目的としているためである。しかしながら、一般的なＦＯＵＰ１３の底面に備えられたパージポート３９を介して、パージガスを底面から供給する方法では、内部に収納されるウエハ１５が障壁となってＦＯＵＰ１３全体にパージガスを行きわたらせるのに時間が必要となる。そこで、本発明のロードポートの第３の実施形態では、キャリア１６の底面からパージガスを供給する構成に代えて、キャリア１６の後方から開口部１６ａに向かってパージガスを供給するＦＯＵＰ１３に対応することとしている。
【００６９】
図１７は本発明の第３の実施形態を例示する図であって、図１７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ平面方向及び側面方向からみた模式図であって、キャリア１６内部に設けられたパージタワー７５からパージガスを供給している状態を示す部分拡大図である。本発明の第３の実施形態では、図１７に示すように、キャリア１６内部の後方に備えられるパージタワー７５に対応するために、底面パージノズル６６がステージ１４の後方に配置されている。この底面パージノズル６６を介して供給されたパージガスが、キャリア１６の後方に備えられた円筒上のパージタワー７５からキャリア１６内部へと供給される。パージタワー７５は内部が空洞の円筒状の部材であり、所定の箇所にパージガスを供給するための供給口７６が設けられている。また、パージタワー７５内部には、供給口７６から供給されるパージガスの流速を低減し且つ広範囲に放散させる噴出力抑制部材７７が備えられている。パージタワー７５の内部に備える噴出抑制部材７７には、供給するパージガスに対して所要の噴出抑制機能を有する種々の素材が使用でき、特に、多孔質の材料が好ましい。例えば、ＰＴＦＥ微粒子結合複合部材や焼結金属、焼結ガラス、連続気泡ガラス、積層濾材、または中空糸膜を濾材として備えるエアフィルタ用部材を使用することが出来る。
【００７０】
パージタワー７５に形成されている供給口７６は、それぞれ対応するウエハ１５の表面に対して広範囲にわたってパージガスを流出させるために、横方向（ウエハ面と平行方向）に長い形状（細い横長のスリット形状？）を有している。この供給口７６から流出したパージガスは、キャリア１６内部の一般大気をキャリア開口部１６ａに向かって押し出す気流を形成する。また、パージタワー７５から流出したパージガスは、キャリア１６内部に所定の間隔をあけて鉛直方向に積み重ねられるように収納されているウエハ１５の表面に残留している反応ガスの分子もキャリア開口部１６ａに向かって押し出す。キャリア１６内部の後方から供給されるパージガス及びパージガスにより押し出される酸化性の大気は、枠体４１とシャッター部４２の遮蔽板４３との間に設けられた隙間を通ってウエハ収納空間７２の外部に排出されることとなる。特に、本実施形態の例では、鉛直方向に隙間を開けて収納されたウエハ１５に対して平行な流れが、キャリア１６内部の後方から前方のシャッター部４２に向かって方向を変えることなく流れていくこととなる。これにより、乱流の発生が抑えられ短時間での雰囲気置換が達成されることとなる。
【００７１】
パージタワー７５へのパージガスの供給は、制御部３７により所望のタイミングで行われる。好適には、前述した他の実施形態で示した例と同様のタイミングで、適切な流量が供給されることが望ましい。例えば、ステージ１４が第２の位置であるドック位置まで移動した後、キャリア１６と蓋１７が分離されるタイミングで供給を開始することが望ましい。なお、本実施形態では２つ備えているパージタワー７５の両方からキャリア１６内部に向かってパージガスを供給しているが、これに限らず、一方のパージタワー７５からパージガスをキャリア１６内部に供給し、もう一方のパージタワー７５でキャリア１６内部の雰囲気を吸引することとしてもよい。
【００７２】
以上、上記本発明についていくつかの実施形態を例示して説明したが、本発明の範囲は上記に例示した実施形態に限定されない。例えば、上述の実施形態では、遮蔽板駆動部は一個の棚の高さとほぼ同じ高さの開口（第３の開口部６５）となるように遮蔽板を持ちあげる構成を示している。しかし、制御部からの命令に従い、第３の開口部の開口の大きさ（高さ）を変えることができるよう構成しても良い。
また、上述の実施形態では、棚と同数の複数の遮蔽板が上方向に積み重ねられる構成を示している。このように１個の棚に対応する位置に１個の遮蔽板を設ける構成とすることが望ましいが、１つの遮蔽板が２個または３個若しくはそれ以上の棚の高さに対応するような構成とすることも可能である。この場合も、遮蔽板駆動部により、第３の開口部の高さを変えられるように構成することが望ましい。
このように開口部の高さを変えることができると、例えば、第３の開口部を棚２個分の高さ又はそれ以上の高さの開口とすることにより、キャリア１６内に収納されている基板を同じキャリア内の他の棚に移動するときなどに、作業を効率的に行うことができる。
【００７３】
なお、上述の実施形態では、シャッター部として上方向に積み重ねた遮蔽板を例示し、シャッター駆動部として遮蔽板駆動部を例示したが、シャッター部及びシャッター駆動部を他の形態とすることも可能である。
例えばシャッター部として、水平軸方向に回動可能な複数の平板状の遮蔽板を各棚板のピッチに対応して配置し、各遮蔽板を選択的に回動させることにより第３の開口部を開閉する構成としても良い。その場合、シャッター駆動部として各遮蔽板を個別に開閉駆動するモータまたは電磁式もしくはエア駆動式のアクチュエータを設けることで、各遮蔽板を選択的に開閉することができる。
または、キャリア軸１６の内部に向かって水平軸方向に回動可能な複数の平板状の遮蔽板を各棚板のピッチに対応して配置し、各遮蔽板の下部に蝶番部材を設け、各遮蔽板をバネ等の弾性力でシャッター部が閉じる方向に押圧しておくことにより、搬送ロボットのフィンガが前進することによりフィンガで遮蔽板を押し開いて第３の開口部とし、フィンガが前進している間はフィンガが遮蔽板を押し続けることで第３の開口部は開口が維持され、フィンガが後退するとバネ等の弾性力（復元力）により遮蔽板が元の位置に戻りシャッター部が閉鎖状態となるよう構成しても良い。
さらに、各遮蔽板の内部に超小型のモータを配置し、枠体４１には棒状のラックギアを配置して、モータの回転シャフトに固定したピニオンギアギアと上記ラックギアとを組み合わせることとし、超小型のモータの回転によって各遮蔽板を個別に昇降動作させるように構成しても良い。
【００７４】
また当業者にとって、キャリア１６と蓋１７を開閉する機構の変形は自明である。例えば蓋１７と一体化したＦＩＭＳドア１２が下方の支点を回転中心としてキャリア１６に対して進退移動する機構への変形は自明である。また、本明細書の説明では、ＳＥＭＩ規格に規定されたウエハ用ＦＯＵＰ１３とＦＯＵＰ１３に適応するロードポートを対象として開示しているが、本発明はこれに限定されることはなく、液晶ディスプレイ基板や太陽電池パネル基板など、微細な処理を必要とする基板にも本発明は適用できる。
【００７５】
また、処理すべき基板を収納し外部雰囲気から密閉する容器と、その容器を載置若しくは搬送する搬送装置、及びその容器内から被処理物を搬送して所定の処理を施す構成を有する処理装置である限り、本発明の雰囲気置換機能付きロードポートを有用に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  複合処理装置
２  ロードポート
３  ミニエンバイロメント空間
４  搬送ロボット
５  ファンフィルタユニット
６  搬送チャンバ
７  各種プロセスチャンバ（処理装置）
１１  ポート開口部
１２  ドア（ＦＩＭＳドア）
１３  ＦＯＵＰ
１４  ステージ
１５  ウエハ
１６  キャリア
１６ａ  第１の開口部
１７  ＦＯＵＰの蓋
１８  キャリアの棚
１９  ドア昇降部（ＦＩＭＳドア昇降部）
２９  ステージ駆動部１９
３７  制御部
４１  枠体
４１ａ  第２の開口部
４２  シャッター部
４３  遮蔽板
４４  遮蔽板駆動部
４９、６６、７３  各種パージノズル
５４  遮蔽板支持機構
５５  昇降駆動機構
５６  フック駆動手段
６５  第３の開口部
７４  庇部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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