(57)【要約】【課題】収納容器体内の雰囲気を、内部に収納されている被処理体に悪影響を与えることなく迅速に、且つ円滑に不活性ガスの置換を行なうことが可能な被処理体の導入ポート機構を提供する。【解決手段】複数枚の被処理体Ｗを収容した収納容器体２を載置し、収納容器体の開閉蓋１２を外して収納容器体内の被処理体を開口ゲート６２を介して不活性ガス雰囲気になされた被処理体搬送エリア４６内へ取り込むための被処理体の導入ポート機構において、載置台と、開口ゲートを開閉可能に閉じる開閉ドアと、収納容器体の開閉蓋を開閉する蓋開閉機構７０と、不活性ガスや低露点乾燥空気を噴射するガス噴射手段８４と、ガス噴射手段から噴射された不活性ガスや低露点乾燥空気を一旦当てて流速を落とした後に開放されている収納容器体内へ流すための干渉部材１０６とを備える。【選択図】　図１
2004022674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に密閉され且つ複数枚の被処理体を収容した収納容器体を載置し、前記収納容器体の開閉蓋を外して前記収納容器体内の被処理体を開口ゲートを介して不活性ガス雰囲気、或いは低露点乾燥空気の雰囲気になされた被処理体搬送エリア内へ取り込むための被処理体の導入ポート機構において、
前記収納容器体を載置する載置台と、
前記開口ゲートを開閉可能に閉じる開閉ドアと、
前記収納容器体の開閉蓋を開閉する蓋開閉機構と、
前記開口ゲートの近防に設けられて不活性ガス、或いは低露点乾燥空気を噴射するガス噴射手段と、
前記ガス噴射手段から噴射された不活性ガスを一旦当てて流速を落とした後に前記開放されている収納容器体内へ流すための干渉部材とを備えたことを特徴とする被処理体の導入ポート機構。
【請求項２】
前記ガス噴射手段は、前記開口ゲートの一側に設けられることを特徴とする請求項１記載の被処理体の導入ポート機構。
【請求項３】
前記ガス噴射手段は、複数のガス噴射孔がその長手方向に沿って設けられたガス噴射管を有していることを特徴とする請求項１または２記載の被処理体の導入ポート機構。
【請求項４】
前記干渉部材は、前記ガス噴射管を覆うようにして設けられた覆体よりなり、前記覆体にはガス出口が設けられることを特徴とする請求項３記載の被処理体の導入ポート機構。
【請求項５】
前記ガス出口は、前記開放されている前記収納容器体の高さ方向の略中央部に臨ませて設けられることを特徴とする請求項４記載の被処理体の導入ポート機構。
【請求項６】
前記収納容器体の底部には、実質的に排気方向のみにガスを流通させる排気機構が設けられており、前記載置台には、前記排気機構を介して流出する不活性ガス、或いは低露点乾燥空気を吸引するための排気ポートが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５記載の被処理体の導入ポート機構。
【請求項７】
実質的に密閉され且つ複数枚の被処理体を収容した収納容器体から開閉蓋を取り外して、前記被処理体を取り出し、この被処理体を不活性ガス雰囲気、或いは低露点乾燥空気の雰囲気になされた被処理体搬送エリア内に搬入して所定の熱処理を施すようにした処理システムにおいて、
請求項１乃至６のいずれかに記載された被処理体の導入ポート機構と、
前記被処理体搬送エリアの上方に設けられて前記被処理体に所定の熱処理を施すための処理容器と、
前記被処理体を多段に載置するために設けられた被処理体ボートと、
前記被処理体ボートを昇降させて前記被処理体ボートを前記処理容器内へ挿脱させるボート昇降機構と、
前記被処理体ボートと前記開放された収納容器体との間で前記被処理体を移載する被処理体移載機構と、
を備えたことを特徴とする処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を実質的に気密状態で収納する収納容器体から被処理体を導入する導入ポート機構及びこれを用いた処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路を製造するためには、半導体ウエハに対して各種の成膜処理、酸化拡散処理、エッチング処理等を繰り返し行なうが、各処理を行なうにあたって、半導体ウエハを対応する装置間で搬送する必要がある。この場合、周知のように歩留り向上の上から半導体ウエハの表面にはパーティクルや自然酸化膜を付着形成することを避ける必要があるので、高集積化及び高微細化の要請が大きくなるに従って、ウエハの搬送には、複数枚のウエハを収納できて内部が密閉された収納容器体が用いられる傾向にある。この種の収納容器体として、一般的にＦＯＵＰ（登録商標）が知られている（例えば特開平８−２７９５４６号公報、特開平９−３０６９７５号公報、特開平１１−２７４２６７号公報）。
【０００３】
そして、この種の収納容器体内は、一般的にはこれに収納されているウエハ表面にパーティクル等が付着することを防止するためにクリーン度の高い清浄空気の雰囲気になされている。
ところで、上記収納容器体を取り扱う処理システムにあっては、上記収納容器体を搬送機構によって搬送する容器体搬送エリアと、この収納容器体の開閉蓋を取り外してこの内部より半導体ウエハを熱処理のためにウエハボート等へ移載するための被処理体搬送エリアとが一般的にはある。そして、両エリアはウエハの受け渡しを行うために開閉可能になされた開口ゲートを有する区画壁により区画されており、被処理体を剥き出し状態で搬送する上記被処理体搬送エリア内は、ウエハ表面に自然酸化膜等が付着することを防止するために、不活性ガス、例えば窒素雰囲気になされている場合がある。
【０００４】
この場合、前記収納容器体を開口ゲートを介して被処理体搬送エリア側へ向けて開放する場合には、ウエハサイズにもよるが、例えば３００ｍｍ（１２インチ）サイズのウエハを２５枚程度収納する収納容器体の容量は、４０〜４５リットル程度にも達するため、容器内部の開放時にこの収納容器体内の清浄空気が窒素雰囲気になされている被処理体搬送エリア内に流れ込む結果、窒素雰囲気が多量の清浄空気によって希釈化されてしまい、被処理体搬送エリア内を窒素雰囲気にしている利点が損なわれてしまう。
【０００５】
そこで、例えば特開平１１−２７４２６７号公報等にて開示されているように、不活性ガス置換手段を設けて、上記収納容器体を被処理体搬送エリア内に向けて開放するに先立って、この収納容器体内へ窒素ガスを導入して内部雰囲気を窒素ガスで置換することが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来構造では、導入される不活性ガスがガス噴射孔等より噴射されて直接的にウエハ自体に当たることになるため、この噴射ガスの勢いによりウエハが吹き飛ばされたり、がたついて位置ずれしたりすることがある。これを防止するために、噴射ガスの流速や流量を抑制しなければならず、このために不活性ガスの置換作業が長くなり、スループットを低下させるという問題があった。
また、導入された不活性ガスが作業者の作業領域にまで漏れ出る恐れもあるので、この点に対する安全性をより向上させることも望まれている。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、収納容器体内の雰囲気を、内部に収納されている被処理体に悪影響を与えることなく迅速に、且つ円滑に不活性ガス、或いは低露点乾燥空気の置換を行ってスループットを向上させることが可能な被処理体の導入ポート機構及びこれを用いた処理システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、実質的に密閉され且つ複数枚の被処理体を収容した収納容器体を載置し、前記収納容器体の開閉蓋を外して前記収納容器体内の被処理体を開口ゲートを介して不活性ガス雰囲気、或いは低露点乾燥空気の雰囲気になされた被処理体搬送エリア内へ取り込むための被処理体の導入ポート機構において、前記収納容器体を載置する載置台と、前記開口ゲートを開閉可能に閉じる開閉ドアと、前記収納容器体の開閉蓋を開閉する蓋開閉機構と、前記開口ゲートの近防に設けられて不活性ガス、或いは低露点乾燥空気を噴射するガス噴射手段と、前記ガス噴射手段から噴射された不活性ガスを一旦当てて流速を落とした後に前記開放されている収納容器体内へ流すための干渉部材とを備えたことを特徴とする被処理体の導入ポート機構である。
このように、開口ゲートの周縁部に設けたガス噴射手段より噴射した不活性ガス、或いは低露点乾燥空気を干渉部材に当てて流速を落とした後に収納容器体内へ流すようにしたので、被処理体に悪影響を与えることなく大流量の不活性ガス、或いは低露点乾燥空気で収納容器体内の雰囲気を置換することができ、ガス置換操作を迅速に行ってスループットを向上させることが可能となる。
【０００８】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記ガス噴射手段は、前記開口ゲートの一側に設けられる。
また、例えば請求項３に規定するように、前記ガス噴射手段は、複数のガス噴射孔がその長手方向に沿って設けられたガス噴射管を有している。
【０００９】
また、例えば請求項４に規定するように、前記干渉部材は、前記ガス噴射管を覆うようにして設けられた覆体よりなり、前記覆体にはガス出口が設けられる。
この場合、例えば請求項５に規定するように、前記ガス出口は、前記開放されている前記収納容器体の高さ方向の略中央部に臨ませて設けられる。
これによれば、収納容器体内のガス置換操作をより迅速に行って、更にスループットを向上させることが可能となる。
【００１０】
また、例えば請求項６に規定するように、前記収納容器体の底部には、実質的に排気方向のみにガスを流通させる排気機構が設けられており、前記載置台には、前記排気機構を介して流出する不活性ガス、或いは低露点乾燥空気を吸引するための排気ポートが設けられている。
これによれば、収納容器体内は、多量の不活性ガス、或いは低露点乾燥空気の導入によって圧力が高くなり、この内部雰囲気は排気機構を介して外へ排出され、更にこの排出ガスは載置台に設けた排気ポートにて吸引されて系外へ排除されてしまうので、不活性ガス（低露点乾燥空気の場合は問題なし）が作業者の作業領域に流出することを防止でき、その安全性を向上させることが可能となる。
請求項７に係る発明は、上記被処理体の導入ポート機構を用いた処理システムであり、すなわち、実質的に密閉され且つ複数枚の被処理体を収容した収納容器体から開閉蓋を取り外して、前記被処理体を取り出し、この被処理体を不活性ガス雰囲気になされた被処理体搬送エリア内に搬入して所定の熱処理を施すようにした処理システムにおいて、上記いずれかに記載された被処理体の導入ポート機構と、前記被処理体搬送エリアの上方に設けられて前記被処理体に所定の熱処理を施すための処理容器と、前記被処理体を多段に載置するために設けられた被処理体ボートと、前記被処理体ボートを昇降させて前記被処理体ボートを前記処理容器内へ挿脱させるボート昇降機構と、前記被処理体ボートと前記開放された収納容器体との間で前記被処理体を移載する被処理体移載機構と、を備えたことを特徴とする処理システムである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る被処理体の導入ポート機構及びこれを用いた処理システムの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は一般的な被処理体の収納容器体を示す斜視図、図２は開閉蓋が外されている状態の収納容器体を示す斜視図、図３は本発明に係る被処理体の導入ポート機構を有す処理システムを示す図、図４は導入ポート機構の載置台を示す平面図、図５乃至図７は載置台上に載置された収納容器体の開閉蓋を取り外す際の動作を示す図、図８は載置台上に収納容器体を載置する時の動作を示す図、図９は載置台上に載置されている収納容器体を示す断面図、図１０は開口ゲートを塞ぐ開閉ドアと開閉蓋を脱着させる蓋開閉機構を示す図、図１１は開口ゲート（開閉ドア無し）を示す平面図、図１２はガス噴射手段と干渉部材との組立工程図、図１３は組み立てられたガス噴射手段と干渉部材を示す図、図１４は組み立て後のガス噴射手段と干渉部材とを示す拡大断面図である。
【００１２】
まず、収納容器体２について説明する。
図１及び図２に示すように、この収納容器体２は、一側が開口部４として形成されて、他側が略半楕円状になされたボックス容器６を有しており、このボックス容器６の内壁面に多段に、例えば棚状、或いは溝状の支持部８を設けて、これに被処理体として例えば直径が３００ｍｍの半導体ウエハＷの周縁部を載置して支持することにより、略等ピッチで多段に半導体ウエハＷを収容できるようになっている。そして、このボックス容器６の天井部には、この全体を把持する時に掴む把手１０が設けられる。通常は、１つのボックス容器６内に２５枚或いは１３枚程度のウエハＷを収容できる。
【００１３】
このボックス容器６の開口部４には、四角形の板状の開閉蓋１２が着脱可能に取り付けられており、このボックス容器６内を実質的に気密状態としている。尚、ここで実質的に気密状態とは、後述するように容器底部に逆止弁付きの排気口や厚いフィルタ付きの排気口を設けたような場合を含む。そして、このボックス容器６の内部は清浄空気の雰囲気になされている。
この開閉蓋１２には、２つのロック機構１４が設けられており、このロック機構１４を解除することにより、開閉蓋１２を開口部４から取り外して離脱し得るようになっている。具体的には、このロック機構１４は、開閉蓋１２の高さ方向の略中央に、回転可能に取り付けられた円板状のロック板１６を有しており、このロック板１６には、細長い凹部状のカギ溝１８が形成されている。このロック板１６には、円弧運動を直線運動に変換するクランク機構（図示せず）を介して接続された出没ピン２０が上下方向にそれぞれ一対設けられており、このロック板１６を正逆９０度回転させることにより、上下の出没ピン２０をそれぞれ上下方向へ出没させるようになっている。
【００１４】
この出没ピン２０の先端は、ロック時には図２に示すように上記開口部４を区画する上縁部及び下縁部のピン穴２２（図２では下縁部のみ示す）に挿入されて係合し、開閉蓋１２が開口部４から外れないようになっている。また、この開閉蓋１２の内側面には、上記ボックス容器６内に収納されているウエハＷの飛び出しを防止するための飛び出し防止部材２４がその高さ方向に沿って設けられている。
そして、このボックス容器６の底部の４隅には、図５にも示すように実質的に容器外への排気方向のみにガスを流通させるための排気機構２６が設けられる。具体的には、この排気機構２６は、この容器底部を上下方向へ貫通してなる排気口２８を有しており、この排気口２８に下方向へのみガスを流すことができる逆止弁３０（図９参照）を介設して形成されている。これにより、このボックス容器６内の圧力がある程度以上高くなった時に、この逆止弁３０が開いて圧力を逃すようになっている。尚、この逆止弁３０に替えて、比較的厚い、すなわち僅かな逆止弁的な機能を有するフィルタ部材を設けるようにしてもよい。
【００１５】
また、このボックス容器６の底部の下面には、複数の位置決め凹部３２（図８参照）が設けられており、後述するようにこれを載置台等に載置する時にこの位置決めを行うようになっている。更に、このボックス容器６の底部の下面には、凹部内に突状に形成したロック片３４（図８参照）が設けられており、後述するようにこれを載置台上に載置した時にロックできるようになっている。
【００１６】
次に、図３を参照して、本発明の被処理体の導入ポート機構を有する処理システムについて説明する。
まず、図３に示すように、この被処理体の処理システム４０は、全体が例えばステンレス等よりなる筐体４２に囲まれており、この内部は前述の収納容器体２を搬送するための容器体搬送エリア４４と被処理体である半導体ウエハＷを剥き出しで搬送する被処理体搬送エリアとしてのウエハ搬送エリア４６とに区画壁４８により２分されている。上記容器体搬送エリア４４内には清浄空気のダウンフローが流され、上記ウエハ搬送エリア４６内は密閉状態になされて、この中にはＮ２　ガス等が供給されて不活性ガス雰囲気になされている。尚、このウエハ搬送エリア４６内が、自然酸化膜の生成を抑制することができる、露点温度が−５０℃以下、好ましくは−６０℃〜−１００℃の範囲内の低露点乾燥空気の雰囲気になされている場合もある。
この処理システム４０は、主に収納容器体２をシステム４０内に対して搬入搬出させるためのロードポート５０と、上記収納容器体２を一時的に貯留するためのストッカ５１と、この収納容器体２内のウエハＷを上記ウエハ搬送エリア４６内へ取り込んで例えば被処理体ボート５４へ移載する本発明の導入ポート機構５２と、被処理体ボート５４に移載されて保持されている半導体ウエハＷに対して所定の熱処理を施す処理容器５６とにより主に構成される。
【００１７】
上記ロードポート５０において、筐体４２には常時開放されているボックス搬出入口５８が形成されている。このボックス搬出入口５８の外側には、外部より搬送してきた収納容器体２を載置するための外側載置台６０が内側に向けて水平移動可能に設けられる。
【００１８】
一方、上記ストッカ５１には、例えば２列２段に上記収納容器体２を一時的に載置して保管する棚等が設けられる。また、上記導入ポート機構５２において、両エリア４４、４６間を区画する区画壁４８には、収納容器体２の開口部と略同じ大きさになされた１つ或いは複数の開口ゲート６２が形成されると共に、この開口ボート６２の容器体搬送エリア４４側には、１つの載置台６４が水平に設けられており、この上に収納容器体２を載置できるようになっている。また、この開口ゲート６２には、これを開閉する開閉ドア６６が設けられている。この部分の構成については後に詳述する。そして、この載置台６４と上記ロードポート５０との間に、エレベータ機能を有する容器体搬送機構６８が設けられており、上記ロードポート５０とストッカ５１と載置台６４との間で上記収納容器体２を任意に搬送できるようになっている。
【００１９】
そして、この開口ゲート６２のウエハ搬送エリア４６側には、収納容器体２の開閉蓋１２と開閉ドア６６とを開閉するための蓋開閉機構７０が設置されている。この蓋開閉機構７０としては、例えば前述した特開平８−２７９５４６号公報に開示した開閉機構や、特開平１１−２７４２６７号公報に開示した蓋開閉機構等を用いることができる。
このウエハ搬送エリア４６内には、ウエハボートの如き被処理体ボート５４を昇降させるボート昇降機構７８が設けられている。そして、このボート昇降機構７８と上記導入ポート機構５２との間には、旋回及び屈伸可能になされた被処理体移載機構７４が設けられており、この被処理体移載機構７４は昇降エレベータ７６により上下動可能になされている。従って、この被処理体移載機構７４のアーム７４Ａを屈伸、旋回及び昇降駆動することにより、載置台６４上の収納容器体２と被処理体ボート５４との間でウエハＷの移載を行なうことができるようになっている。
【００２０】
この被処理体ボート５４は、例えば石英よりなり、例えば２５〜１５０枚程度のウエハを所定のピッチで多段に支持できるようになっている。また、このウエハ搬送エリア４６の一側の上方には、石英製の円筒体状の上記処理容器５６が配置されており、一度に多数枚のウエハＷに対して成膜や酸化拡散等の所定の熱処理を施すようになっている。この処理容器５６の下方には、ボート昇降機構７８により昇降可能になされたキャップ８０が配置されており、このキャップ８０上に被処理体ボート５４を載置してこれを上昇させることにより、このボート５４を処理容器５６の下端開口部よりこの内部へロードできるようになっている。この時、処理容器５６の下端開口部は上記キャップ８０により気密に閉じられるようになっている。
【００２１】
また、上記処理容器５６の下端開口部には、スライド移動してこれを閉じることができるシャッタ８２が設けられている。そして、被処理体移載機構７４のアーム７４Ａは、複数本、例えば５本程度設けられており、一度に最大５枚のウエハの移載を行うことができるようになっている。
そして、上記導入ポート機構５２の開口ゲート６２の近傍に本発明の特徴とするガス噴射手段８４が設けられると共に、上記載置台６４にも本発明の特徴とする排気ポート８６が設けられる。
【００２２】
以下、上記導入ポート機構５２も含めて、上記ガス噴射手段８４や排気ポート８６等の構造について詳しく説明する。
まず、図３、図４、図８及び図９に示すように、上記載置台６４は、その上部に設けたスライドベース８８を有しており、このスライドベース８８は、一対の案内レール９０（図９参照）上に跨がるように設けられて、開口ゲート６２側へスライド移動可能になされている。このスライドベース８８の上面には、複数、図示例では３個の突起状の位置決め突起９２が設けられており、この位置決め突起９２に、上記収納容器体２の底部に設けた位置決め凹部３２（図８参照）を嵌め込むことにより位置決めして、この収納容器体２をスライドベース８８上に直接載置するようになっている。
【００２３】
また、このスライドベース８８の中央部には、回転可能になされた回転フック９３（図４参照）が設けられており、この回転フック９３を図８に示すように収納容器体２の底部のロック片３４に引っ掛けることにより、この収納容器体２をスライドベース８８上に固定し得るようになっている。そして、このように収納容器体２をスライドベース８８上に固定した状態でこのスライドベース８８を開口ゲート６２側へスライド移動させることにより、この収納容器体２の前方周縁部が開口ゲート６２の周縁部に当接し得るようになっている。
そして、この開口ゲート６２は略四角形状に形成されており（図１１参照）、その容器本体搬送エリア４４側の周囲には、例えばフッ素ゴム等よりなるシール部材９１が形成されており、上記スライド移動されてきた収納容器体２の前方周縁部をこのシール部材９１に押圧接触させることで、この部分のシール性を確保するようになっている。
【００２４】
また、上記載置台６４の上部には、図４及び図５に示すように、吸入口９４が例えば長方形状になされた上記排気ポート８６が左右に２列設けられている。この長方形状の吸入口９４は、上記スライドベース８８上に載置された収納容器体２の底部の排気口２８から排出されるガスを効率的に吸引できるようになっている。この排気ポート８６は、図示しない工場排気ダクト等に接続されて、これを介して常時吸引されている。
【００２５】
一方、この開口ゲート６２のウエハ搬送エリア４６側より、これを開閉可能に閉じる前記開閉ドア６６が設けられる。この開閉ドア６６は、図１０にも示すように一側が開放された箱体のような形状をしており、上記開口ゲート６２の開口寸法よりも僅かに大きく設定されている。そして、この開閉ドア６６の先端側周囲には、例えばフッ素ゴム等よりなるシール部材９６が形成されており、このシール部材９６が上記開口ゲート６２の周縁部と接した時にこの部分のシール性を高めるようになっている。そして、この開閉ドア６６は、アクチュエータ９７（図３参照）のロッド９７Ａの先端に取り付け固定されている。ここで、このロッド９７Ａは、図３中の矢印９８に示すように上下方向と水平方向にそれぞれ所定の距離だけ上下移動及び水平移動できるようになっている。
【００２６】
そして、この開閉ドア６６内に、これと一体的に前記蓋開閉機構７０が設けられている（図４参照）。この蓋開閉機構７０は、上記収納容器体２の開閉蓋１２を開閉するものであり、具体的には、この蓋開閉機構７０は単独で前進後退できるベース１０２を有しており、このベース１０２には、回転可能になされた一対のカギ１０４が水平方向に並設されている。そして、このカギ１０４を上記開閉蓋１２のカギ溝１８（図２参照）に嵌め込んでこれを正逆回転させることにより、ロック機構１４のロック及びアンロックを行い得るようになっている。
そして、この開口ゲート６２の一側に、本発明の特徴とする前記ガス噴射手段８４と干渉部材１０６とが設けられている。具体的には、この上記ガス噴射手段８４は、開口ゲート６２の一側に起立された直径が５ｍｍ程度のガス噴射管１０８（図１２参照）よりなり、このガス噴射管１０８には、その長さ方向に沿って複数のガス噴射孔１１０が所定の間隔で形成されていると共に、この上端は封止されている。そして、このガス噴射管１０８からは、不活性ガスとして、例えば窒素ガスを水平方向へ噴射し得るようになっている。尚、不活性ガスとして、窒素ガスに替えて、ＡｒガスやＨｅガス等を用いてもよいし、また、ウエハ搬送エリア４６内が低露点乾燥空気の雰囲気になされている場合にはこのガス噴射手段８４からは前述した低露点乾燥空気、すなわち、露点温度が−５０℃以下、好ましくは−６０℃〜−１００℃の範囲内の低露点乾燥空気を噴射するようになっている。
【００２７】
また、上記干渉部材１０６は、図１２及び図１３にも示すように、上記ガス噴射管１０８の全体を囲んで覆うようにして設けられた断面矩形の覆体１１２よりなり、この覆体１１２は上端が開放されていると共にその途中には、複数個、図１２及び図１３においては開口面積が大きな２つのガス出口１１４が形成されている。ここで重要な点は、図１４の断面図に示すように、ガス噴射孔１１０とガス出口１１４とは直線上に配置されておらず、互いに方向をずらして設けられている点である。これにより、ガス噴射孔１１０から勢い良く、早い速度で噴射された窒素ガスが覆体１１２に衝突して干渉することによってその勢い、或いは速度が弱められて上記ガス出口１１４より流出して行くようになっている。この場合、ガス出口１１４は、図５に示すように、収納容器体２を臨むようにして設けられ、しかも、図９及び図１１にも示すようにこのガス出口１１４は、収納容器体２の高さ方向の略中央部に対向するような位置でこれに臨ませて設けられており、後述するようにガスの置換効率を向上させるようになっている。尚、この図示例では覆体１１２の断面形状は矩形であるが、これに限定されず、他の形状、例えば円形等でもよいのは勿論である。
【００２８】
次に、以上のように構成された処理システムの動作について説明する。
まず、半導体ウエハＷの全体的な流れについて説明すると、図３に示すように、ロードポート５０上に外部より載置された収納容器体２は、容器体搬送機構６８によって清浄空気の雰囲気になされた容器体搬送エリア４４内に取り込まれ、ストッカ５１に一旦は保管された後に、或いは直接的に導入ポート機構５２の載置台６４上に載置される。
ここで上記収納容器体２の開閉蓋１２は、蓋開閉機構７０によって開かれた後に、収納容器体２内の清浄空気は、ガス噴射手段８４から噴射される窒素ガスにより置換され、その後、開閉ドア６６が降下することによって開口ゲート６２が開放される。これにより、上記収納容器体２内が、窒素ガス雰囲気になされたウエハ搬送エリア４６側に開放されることになる。
【００２９】
次に、上記収納容器体２内の半導体ウエハＷは、被処理体搬送機構７４によって複数枚ずつ被処理体ボート５４に移載され、ウエハの移載が完了したならば、ボート昇降機構７８を駆動して、のウエハＷを上方の処理容器５６内へ導入し、ここで所定の熱処理をウエハＷに対してを施すことになる。
そして、熱処理後のウエハは、前述した経路とは逆の経路を経て、処理システム外へ搬出されて行くことになる。
【００３０】
次に、導入ポート機構５２における動作について詳しく説明する。
まず、載置台６４上に収納容器体２を載置する際、図８にも示すように、この収納容器体２は直接的にはスライドベース８８上に載置され、この時、スライドベース８８の位置決め突起９２に、収納容器体２の底部の位置決め凹部３２が互いに嵌まり込むようになるので、収納容器体２は位置合わせされる。
そして、回転フック９３が回転することによりこれが収納容器体２のロック片３４に結合され、両者が一体的に固定される。そして、スライドベース８８を開口ゲート６２側に水平移動させて、収納容器体２の周縁部を、開口ゲート６２に設けたシール部材９１に当接させる。この時の状態が図５に示されており、この時点では、開口ゲート６２は開閉ドア６６によってまだ完全に閉じられている。
【００３１】
次に、開閉ドア６６に設けてある蓋開閉機構７０を駆動してこのカギ１０４を開閉蓋１２のカギ溝１８（図２参照）に挿入して回転することによりロック機構１４を解除し、これにより図６に示すように開閉蓋１２を取り外して収納容器体２内を開放する。
次に、ガス噴射手段８４のガス噴射管１０８内へ不活性ガスとして多量の窒素ガスを供給し、この窒素ガスは各ガスの噴射孔１１０（図１２〜図１４参照）から勢い良く噴射される。この勢いよく噴射された窒素ガスは、干渉部材１０６に当たって干渉された後、その勢いが弱くなって流速が低下された後に、ガス出口１１４から出て、すでに開放されている収納容器体２内に流入して行くことになる。この時の窒素ガスの流量は、収納容器体２の容量が４０〜４５リットル程度であるのに対して、例えば１００〜２００リットル／分程度と多量に流す。この結果、多量の窒素ガスが導入される収納容器体２内の圧力は上昇するので、この底部に逆止弁３０と共に設けた排気口２８（図９参照）を介して容器体内の雰囲気は下方に抜けて行くことになり、ウエハの位置ずれ等を生ぜしめることなく、収納容器体２内の雰囲気を迅速に窒素ガスと置換することが可能となる。
【００３２】
この際、干渉部材１０６に設けたガス出口１１４は、収納容器体２の高さ方向の略中央部に対向させて配置しているので（図９、図１１参照）、収納容器体２内の雰囲気を効率的に、或いは効果的に排気口２８側へ導くことができるので、より迅速に窒素ガスの置換操作を行うことができる。この点については後述する。尚、上記逆止弁３０の設定圧力は、例えば０．１ｋｇ／ｃｍ２　〜１ｋｇ／ｃｍ２　程度の範囲内である。
そして、上記各排気口２８より排出された窒素ガスは、載置台６４の上部に設けた排気ポート８６にて吸収されて系外へ排出されて行くことになる。従って、この各排気口２８より排出された窒素ガスが、作業者が作業する領域に漏れ出すことはなく、その安全性を高く維持することが可能となる。
【００３３】
このようにして、収納容器体２内の雰囲気が窒素ガスにより置換されたならば、次に、開閉ドア６６を動かすアクチュエータ（図３参照）を駆動することにより、図７に示すように、開閉ドア６６を、開閉蓋１２が保持された状態で水平方向へ所定の距離だけ移動させ、更にこれを下方向へ降下させることによって、収納容器体２内を、窒素ガス雰囲気になされているウエハ搬送エリア４６側へ開放することになる。これ以後のウエハＷの移載は、前述した通りである。
【００３４】
このように、本発明では、収納容器体２内の雰囲気を窒素ガスで置換する際、ガス噴射手段８４のガス噴射孔１１０から噴射した窒素ガスを、直接的に収納容器体２内に向けて噴射するのではなく、この噴射ガスを一旦、干渉部材１０６に衝突させてその流速を落とした後、収納容器体２内へ導くようにしているので、多量の窒素ガスを供給しても収納容器体２内のウエハＷに位置ずれや浮き上がりを生ぜしめることなく、窒素ガスに置換操作を迅速に行うことが可能となる。
【００３５】
また、本実施例では、開口ゲート６２に一側に起立させた状態でガス噴射手段８４を設けたが、これに限定されず、例えば開口ゲート６２の両側に起立させてガス噴射手段８４を設けるようにしてもよい。ただし、全体の窒素ガスの供給量を同じにして、ガス噴射手段８４を開口ゲート６２の一側に設けた場合（先に説明した場合）と、両側に設けた場合とで実験を行った結果、両側に設けた場合よりも一側に設けた場合の方がより迅速に窒素ガス置換を行うことができた。この理由は、開口ゲート６２の両側にガス噴射手段８４を設けると、それぞれ異なる方向から供給される窒素ガスが収納容器体２内で衝突して乱気流等が発生し、この結果、窒素ガスの置換が効率的にできないからであると考えられる。
【００３６】
次に、上記干渉部材１０６の覆体１１２のガス出口１１４の最適位置についてシミュレーションを行ったので、その評価結果について説明する。
図１５は干渉部材の覆体のガス出口の最適位置を求めるためのシミュレーションを行った時の図を示す。図示するように、ここではガス噴射管１０８の長手方向の全域に亘って多数のガス噴射孔１１０を設け、この周囲を覆う覆体１１２には、４つのガス出口１１４Ａ〜１１４Ｄを上下方向にこの順序で設けている。ここで最上段のガス出口１１４Ａは収納容器体２の上段部に対応し、ガス出口１１４Ｂは中上段部に対応し、ガス出口１１４Ｃは中下段部に対応し、最下段のガス出口１１４Ｄは下段部に対応している。このシミュレーションにおいては、各ガス出口１１４Ａ〜１１４Ｄをテープで選択的に塞ぎ、種々のガス出口の組み合わせを作った。
【００３７】
この結果、いずれか１つのガス出口を開放状態として、他の３つのガス出口を塞いだ場合には、１つの開放されているガス出口からの窒素ガスの流速が速くなり過ぎ、ウエハに風圧による振動が生じて好ましくなかった。そして、中央部の２つのガス出口１１４Ｂと１１４Ｃのみを開放し、上下両端のガス出口１１４Ａ、１１４Ｄを塞いだ時には、他のどのような組み合わせの場合よりも、例えばいずれか３つのガス出口を開放した場合、上段側の２つのガス出口１１４Ａ、１１４Ｂのみを開放した場合、或いは下段側の２つのガス出口１１４Ｃ、１１４Ｄのみを開放した場合よりも収納容器体２内の酸素濃度が早く低下して最短で窒素ガス置換ができ、好ましいことが判明した。
【００３８】
また、上記実施例における処理システムは、単に一例を示したに過ぎず、これに限定されない。例えば他の処理システムの一例として、図１６に示すような処理システムにも本発明を適用することができる。図１６に示す処理システムは、図３中に示す処理システムから、前段の容器体搬送エリア４４に関する構成部分をほとんど省略した形態を示している。尚、ストッカ５１は省略しないで設けられている。そして、この処理システムでは、作業者や自動搬送機構が、収納容器体２を直接的に、導入ポート機構５２の載置台６４（スライドベース８８）上に設置することになる。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等にも本発明を適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の被処理体の導入ポート機構及びこれを用いた処理システムによれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１〜４、７に係る発明によれば、開口ゲートの周縁部に設けたガス噴射手段より噴射した不活性ガス、或いは低露点乾燥空気を干渉部材に当てて流速を落とした後に収納容器体内へ流すようにしたので、被処理体に悪影響を与えることなく大流量の不活性ガス、或いは低露点乾燥空気で収納容器体内の雰囲気を置換することができ、ガス置換操作を迅速に行ってスループットを向上させることができる。
請求項５に係る発明によれば、ガス出口を、開放されている収納容器体の高さ方向の略中央部に臨ませて設けているので、収納容器体内のガス置換操作をより迅速に行って、更にスループットを向上させることが可能となる。
請求項６に係る発明によれば、収納容器体内は、多量の不活性ガス、或いは低露点乾燥空気の導入によって圧力が高くなり、この内部雰囲気は排気機構を介して外へ排出され、更にこの排出ガスは載置台に設けた排気ポートにて吸引されて系外へ排除されてしまうので、不活性ガス（低露点乾燥空気の場合は問題なし）が作業者の作業領域に流出することを防止でき、その安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な被処理体の収納容器体を示す斜視図である。
【図２】開閉蓋が外されている状態の収納容器体を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る被処理体の導入ポート機構を有す処理システムを示す図である。
【図４】導入ポート機構の載置台を示す平面図である。
【図５】載置台上に載置された収納容器体の開閉蓋を取り外す際の動作を示す図である。
【図６】載置台上に載置された収納容器体の開閉蓋を取り外す際の動作を示す図である。
【図７】載置台上に載置された収納容器体の開閉蓋を取り外す際の動作を示す図である。
【図８】載置台上に収納容器体を載置する時の動作を示す図である。
【図９】載置台上に載置されている収納容器体を示す断面図である。
【図１０】開口ゲートを塞ぐ開閉ドアと開閉蓋を脱着させる蓋開閉機構を示す図である。
【図１１】開口ゲート（開閉ドア無し）を示す平面図である。
【図１２】ガス噴射手段と干渉部材とを示す組立工程図である。
【図１３】組み立てられたガス噴射手段と干渉部材を示す図である。
【図１４】組み立て後のガス噴射手段と干渉部材とを示す拡大断面図である。
【図１５】干渉部材の覆体のガス出口の最適位置を求めるためのシミュレーションを行った時の状態を示す図である。
【図１６】本発明を適用することができる他の処理システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
２　収納容器体
１２　開閉蓋
４０　処理システム
４４　容器体搬送エリア
４６　ウエハ搬送エリア（被処理体搬送エリア）
５２　導入ポート機構
５４　被処理体ボート
５６　処理容器
６２　開口ゲート
６４　載置台
７０　蓋開閉機構
７４　被処理体移載機構
７８　ボート昇降機構
８４　ガス噴射手段
８６　排気ポート
８８　スライドベース
１０６　干渉部材
１０８　ガス噴射管
１１０　ガス噴射孔
１１２　覆体
１１４　ガス出口
Ｗ　半導体ウエハ（被処理体）
【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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