(57)【要約】      （修正有）【課題】フロントオープニング・シッピングボックスの運用方法を提供する。【解決手段】フロントオープニング・シッピングボックス１００は、少なくとも１つのコンテナ本体１０２と、少なくとも１つの空気吸出パイプライン１０４と、少なくとも１つのガス注入パイプライン１０６とを有する。コンテナ本体１０２は少なくとも２つの通気孔１０８を有する。空気吸出パイプライン１０４およびガス注入パイプライン１０６は、各々コンテナ本体１０２の表面に設置され、通気孔１０８を介してコンテナ本体１０２に接続している。そして、コンテナ本体１０２内部に多数のウエハを収納する。次に、空気吸出パイプライン１０４と、ガス注入パイプライン１０６とを介して、コンテナ本体１０２内部の空気の吸出と、コンテナ本体１０２へのガスの注入とを同時に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造施設間における多数のウエハ搬送に適したフロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）であって、
少なくとも２つの通気孔を有するコンテナ本体と、
コンテナ本体の表面に設置され、通気孔のうち１つを介してコンテナ本体に接続され、コンテナ本体内の空気を吸出するために使用される、少なくとも１つの空気吸出パイプラインと、
コンテナ本体の表面に設置され、通気孔のうちもう１つを介してコンテナ本体に接続され、コンテナ本体内へガスを注入するために使用される、少なくとも１つのガス注入パイプラインと
を備えるフロントオープニング・シッピングボックス。
【請求項２】
前記通気孔間の間隔が１〜４５ｃｍである請求項１に記載のＦＯＳＢ。
【請求項３】
前記ガスが不活性ガスから成る請求項１に記載のＦＯＳＢ。
【請求項４】
前記ガスが窒素である請求項１に記載のＦＯＳＢ。
【請求項５】
製造施設間における多数のウエハ搬送に適したフロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）であって、
少なくとも１つの通気孔を有するコンテナ本体と、
コンテナ本体の表面に設置され通気孔を介してコンテナ本体に接続された、コンテナ本体内の空気吸出とコンテナ本体へのガス注入とにそれぞれ使用される内部パイプラインと外部パイプラインとを備える少なくとも１つの同心スリーブパイプラインと
を備えるフロントオープニング・シッピングボックス。
【請求項６】
前記ガスが不活性ガスから成る請求項５に記載のＦＯＳＢ。
【請求項７】
前記ガスが窒素である請求項５に記載のＦＯＳＢ。
【請求項８】
フロントオープニングシッピングボックス（ＦＯＳＢ）の運用方法であって、
２つ以上の通気孔を有する少なくとも１つのコンテナ本体と、前記コンテナ本体の表面に設置され前記通気孔のうち１つを介して前記コンテナ本体に接続される少なくとも１つの空気吸出パイプラインと、前記コンテナ本体の表面に設置され前記通気孔のうちもう１つを介して前記コンテナ本体に接続される少なくとも１つのガス注入パイプラインとを有するフロントオープニング・ショッピングボックス（ＦＯＳＢ）を提供するステップと、
前記コンテナ本体に多数のウエハを収納するステップと、
前記空気吸出パイプラインおよび前記ガス注入パイプラインを介して前記コンテナ本体内部の空気の吸出および前記コンテナ本体内部へのガスの注入を同時に行うステップと
を備える運用方法。
【請求項９】
前記通気孔間の間隔が１〜４５ｃｍである請求項８に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１０】
前記ガスの流量が０〜１０ｌ／秒である請求項８に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１１】
コンテナ本体内の気圧が−１〜５ｋｇ／ｃｍ２である請求項８に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１２】
コンテナ本体内部へのガス注入の時間間隔が１〜３０秒である請求項８に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１３】
前記ガスが不活性ガスから成る請求項８に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１４】
前記ガスが窒素である請求項８に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１５】
フロントオープニングシッピングボックス（ＦＯＳＢ）の運用方法であって、
１つ以上の通気孔を有する少なくとも１つのコンテナ本体と、内部パイプラインと外部パイプラインとを有し前記コンテナ本体の表面に設置され前記通気孔を介して前記コンテナ本体に接続される少なくとも１つの同心スリーブパイプラインとを有するフロントオープニング・ショッピングボックス（ＦＯＳＢ）を提供するステップと、
前記コンテナ本体に多数のウエハを収納するステップと、
前記同心スリーブパイプラインの空気吸出パイプラインおよび前記ガス注入パイプラインを介して前記コンテナ本体内部の空気の吸出および前記コンテナ本体内部へのガス注入を同時に行うステップと
を備える運用方法。
【請求項１６】
前記ガスの流量が０〜１０ｌ／秒である請求項１５に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１７】
コンテナ本体内の気圧が−１〜５ｋｇ／ｃｍ２である請求項１５に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１８】
コンテナ本体内部へのガス注入の時間間隔が１〜３０秒である請求項１５に記載のＦＯＳＢの運用方法。
【請求項１９】
前記ガスが不活性ガスから成る請求項１５に記載のＦＯＳＢ。
【請求項２０】
前記ガスが窒素である請求項１５に記載のＦＯＳＢ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置およびその運用方法に関する。本発明は、特に、フロントオープニング・シッピングボックスとその運用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体製造産業では、ウエハの運搬および搬送用の容器として、フロントオープニング・ユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）およびフロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）が広く使用されている。フロントオープニング・ユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）は、ステーションまたはプロセス間におけるウエハの運搬と、搬送と、保護とを行うために、主にウエハ製造工場内で使用される。ＦＯＵＰの運用方法は、空気中のダストパーティクルによるウエハの汚染を防ぐためにウエハをＦＯＵＰに収納するステップを含む。ウエハを特定の処理装置に搬送する必要があるときは、ＦＯＵＰのドアが開放され、ウエハの取り出しにはロボットアームが使用される。ウエハの取り出しと収納を行うためにＦＯＵＰのドアは何度も開閉される必要があることから、ＦＯＵＰの内部は高度のクリーン度に保たれる必要がある。
【０００３】
フロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）は主に製造工場間のウエハ搬送用キャリアとして使用されるため、フロントオープニング・ユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）とは異なる。ＦＯＳＢ内に収納されるウエハは、通常、完成品もしくは半完成品である。その上、ＦＯＳＢのドアは何度も開閉される必要がないため、ＦＯＳＢの内部をＦＯＵＰと同等の高度なクリーン度に保つ必要は無い。またＦＯＳＢは、ドアを容易に開放できるようにするために、ボックスの内部と外部の気圧差を調整する通気孔を有することが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、半導体デバイスの集積回路への組み込みは日に日に増加していることから、各製造工程の精度の維持が非常に重要になってきている。このため、ウエハの運搬工程において小さなエラーまたは汚染が発生すると、ウエハが損傷して、ウエハを廃棄またはスクラップする必要が生じ、多額の費用が無駄になる。特に、フロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）を工場外へ搬送する前に、ＦＯＳＢに対して特別な処理が施されないことが多い。このため、ＦＯＳＢ内の酸素および水分がしばしばウエハと反応して、ウエハを損傷する。
【０００５】
上記の問題に対する解決策の１つとして、ボックス内の水分と酸素を減少させることを目的としたＦＯＳＢへの窒素注入がある。しかし、ボックス内は空気で満たされているため、通気孔を介して直接窒素をＦＯＳＢに注入することは実行不可能である。上記の問題に対するその他の解決策としては、まず通気孔を介してＦＯＳＢから空気を吸出してボックス内に不完全真空状態を生成してから、通気孔を介して窒素をボックスに注入する方法が考えられる。しかし、上記解決策の欠点として、ボックス内への窒素の急速な注入が、汚染パーティクルの形成および／またはボックスの内側と外側の大きな気圧差によるウエハの損傷を引き起こすことが挙げられる。この結果、ウエハの一部をスクラップする必要が生じ、製造コストが増大する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明の少なくとも１つの目的は、従来の通気孔を介したフロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）への窒素注入方法が抱える汚染パーティクルの形成および／またはウエハの損傷の問題を回避する、ＦＯＳＢを提供することである。
【０００７】
本発明の少なくとももう１つの目的は、従来の通気孔を介したフロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）への窒素注入方法が抱える汚染パーティクルの形成および／またはウエハの損傷の問題を回避する、もう１つの形態のＦＯＳＢを提供することである。
【０００８】
本発明の少なくとももう１つの目的は、ボックス内空気の吸出とボックス内への空気注入を同時に行ってボックス内の酸素と水分を減少させる、フロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）の運用方法を提供することである。更に、本発明が提供する上記運用方法は、ボックス内の汚染パーティクルの形成を防ぎ、ウエハが損傷する可能性を低下させる。
【０００９】
本発明の少なくとももう１つの目的は、ボックス内の空気の吸出とボックス内への空気の注入を同時に行ってボックス内の酸素と水分を減少させる、フロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）のもう１つの形態の運用方法を提供することである。更に、本発明が提供する上記運用方法は、ボックス内の汚染パーティクルの形成を防ぎ、ウエハが損傷する可能性を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的および他の利益を実現するために、本発明の目的に従って、本発明が提供する工場間のウエハ搬送に適したフロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）について、以下に具体的な表現と詳細な説明を記載する。ＦＯＳＢは、少なくとも１つのコンテナ本体と、少なくとも１つの空気吸出パイプラインと、少なくとも１つのガス注入パイプラインとを有する。コンテナ本体は少なくとも２つの通気孔を有する。空気吸出パイプラインはコンテナ本体の表面に配置され、２つの通気孔のうちの１つを介してコンテナ本体に接続している。空気吸出パイプラインは、主にコンテナ本体から空気を吸い出すために使用される。ガス注入パイプラインは、コンテナ本体の表面に配置され、２つの通気孔のうちのもう１つを介してコンテナ本体に接続している。ガス注入パイプラインは主に、コンテナ本体にガスを注入するために使用される。
【００１１】
本発明の一実施形態では、２つの通気孔間の間隔は約１〜４５ｃｍである。
【００１２】
本発明の一実施形態では、注入するガスは不活性ガスである。本発明の他の実施形態においては、注入するガスは窒素である。
【００１３】
本発明はまた、工場間のウエハ搬送と保護に適したフロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）のもう１つの代替形態を提供する。ＦＯＳＢは少なくとも、１つのコンテナ本体と、１つの同心スリーブパイプラインとを有する。コンテナ本体は少なくとも１つの通気孔を有する。同心スリーブパイプラインはコンテナ本体の表面に配置され、通気孔を介してコンテナ本体に接続している。同心スリーブパイプラインは、内部パイプラインと外部パイプラインとを有する。内部パイプライおよび外部パイプラインは、コンテナ本体内の空気の吸出と、コンテナ本体へのガスの注入とを行うために使用される。
【００１４】
本発明の一実施形態では、注入するガスは不活性ガスである。本発明のもう１つの実施形態では、注入するガスは窒素である。
【００１５】
本発明はまた、フロントオープニング・シッピングボックスの運用方法を提供する。上記運用方法はまず、フロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）を提供するステップを含む。ＦＯＳＢは１つのコンテナ本体と、少なくとも１つの空気吸出パイプラインと、少なくとも１つのガス注入パイプラインとを有する。空気吸出パイプラインはコンテナ本体の表面に設置され、２つの通気孔のうちの１つを介してコンテナ本体に接続している。ガス注入パイプラインもまた、コンテナ本体の表面に設置され、２つの通気孔のうちのもう１つを介してコンテナ本体に接続している。そして、複数のウエハをコンテナ本体内に収納する。次に、空気吸出パイプラインとガス注入パイプラインを介して、コンテナ本体からの空気の吸出と、コンテボディへのガスの注入とを同時に行う。
【００１６】
本発明の一実施形態はでは、２つの通気孔間の間隔は約１〜４５ｃｍである。
【００１７】
本発明の一実施形態では、ガスの流量は約０〜１０ｌ／秒である。
【００１８】
本発明の一実施形態では、コンテナ本体内の気圧は約−１〜５ｋｇ／ｃｍ２である。
【００１９】
本発明の一実施形態では、コンテナ本体へのガス注入の時間間隔は１秒〜３０分である。
【００２０】
本発明の一実施形態では、注入するガスは不活性ガスである。本発明のもう１つの実施形態では、注入するガスは窒素である。
【００２１】
本発明はまた、フロントオープニング・シッピングボックスの代替運用方法を提供する。上記方法はまず、フロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）を提供するステップを含む。ＦＯＳＢは、少なくとも１つのコンテナ本体と、少なくとも１つの同心スリーブパイプラインとを有する。コンテナ本体は少なくとも１つの通気孔を有する。同心スリーブパイプラインはコンテナ本体の表面に設置され、通気孔を介してコンテナ本体に接続している。同心スリーブパイプラインは、内部パイプラインと外部パイプラインとを有する。そして、複数のウエハをコンテナ本体内に収納する。次に、同心スリーブパイプラインの内部パイプラインおよび外部パイプラインを介して、コンテナ本体へのガスの注入とコンテナ本体からの空気の吸入とを同時に行う。
【００２２】
本発明の一実施形態では、ガスの流量は約０〜１０ｌ／秒である。
【００２３】
本発明の一実施形態では、コンテナ本体内の気圧は約−１〜５ｋｇ／ｃｍ２である。
【００２４】
本発明の一実施形態では、コンテナ本体へのガス注入の時間間隔は約１秒〜３０分である。
【００２５】
本発明の一実施形態では、注入するガスは不活性ガスである。本発明のもう１つの実施形態では、注入するガスは窒素である。
【００２６】
本発明のＦＯＳＢとその運用方法は、ボックス内空気の吸出とボックス内へのガス注入とを同時に行うために、空気吸出およびガス注入パイプ部品を使用する。空気吸出およびガス注入パイプ部品は、空気吸出パイプラインおよびガス注入パイプライン、または、同心スリーブパイプラインを含む。この方法により、ＦＯＳＢの内部と外部の気圧がほぼ同じになる。このように、従来の方法におけるガス注入前の空気吸出による不完全真空状態の生成の必要性は無くなり、汚染パーティクルの生成および／またはウエハの損傷の問題、および／またはコンテナ本体へのガス注入ができない問題を回避できる。その上、本発明のＦＯＳＢとその運用方法は、ボックス内の酸素と水分を大きく減少させることができる。換言すると、ボックス内部における酸化および腐食によりウエハを廃棄する可能性は大きく減少する。
【００２７】
上記の簡単な説明および下記の詳細な説明は、本発明の典型的な実施例に関するものであり、本発明の特許請求の範囲に関する説明を目的としたものであると理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の典型的な実施例に関する詳細な説明を以下に記す。ここに述べる典型的な実施例は添付の図面に示されている。同様の箇所を参照するときは、可能な限り、説明と図面で同一の番号を使用する。
【００２９】
本発明が提供するフロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）はフロントオープニング・ユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）とは異なる。ＦＯＳＢは１つの工場施設から他の工場施設にウエハを搬送するための容器として主に使用される。図１は、本発明の一実施形態におけるフロントオープニング・シッピングボックスを示す透視投影図である。図２は、本発明のもう１つの実施形態における、フロントオープニング・シッピングボックスを示す透視投影図である。
【００３０】
図１が示すように、本発明のフロントオープニングシッピングボックス（ＦＯＳＢ）１００は、少なくとも１つのコンテナ本体１０２と、１つの空気吸出パイプライン１０４と、１つのガス注入パイプライン１０６とを有する。コンテナ本体１０２は２つの通気孔１０８を有する。本実施例では、本発明の説明を目的として、通気孔が２つだけ使用されている。しかし実際には、通気孔の数について特に制限は無い。２つの通気孔１０８のうち１つはガス吸出孔として使用でき、もう１つはガス注入孔として使用できる。本発明の一実施例では、例えば、２つの通気孔１０８間の間隔は約１〜４５ｃｍである。
【００３１】
空気吸出パイプライン１０４はコンテナ本体１０２の表面に設置され、通気孔１０８のうち１つを介してコンテナ本体１０２に接続している。コンテナ本体１０２内の空気は、空気吸出パイプライン１０４を介して吸出できる。ガス注入パイプライン１０６は、コンテナ本体１０２の表面に配置され、通気孔１０８のうちのもう１つを介して、コンテナ本体１０２と接続している。ガス注入パイプライン１０６を介して、ガスをコンテナ本体１０２に注入できる。コンテナ本体１０２に注入されるガスには窒素、または例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンなどを含む不活性ガスのうち１つを使用できる。
【００３２】
図２が示すように、本発明のフロントオープニングシッピングボックス（ＦＯＳＢ）２００は、少なくとも、コンテナ本体２０２と、同心スリーブパイプ２０４とを有する。ＦＯＳＰ２００は通気孔２０６を有する。本実施例では、通気孔２０６が１つだけが図示されている。しかし、本発明は使用できる通気孔の数について特に制限を設けない。
【００３３】
同心スリーブパイプライン２０４はコンテナ本体２０２の表面に設置され、通気孔２０６を介してコンテナ本体２０２と接続している。同心スリーブパイプライン２０４は、内部パイプライン２０４aと、外部パイプライン２０４bとを有する。内部パイプライン２０４aおよび外部パイプライン２０４bは、コンテナ本体２０２からの空気吸出と、コンテナ本体２０２へのガス注入とに使用される。コンテナ本体２０２に注入されるガスには窒素、または、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンなどを含む不活性ガスのうち１つを使用できる。本実施形態では、内部パイプライン２０４aはコンテナ本体２０２へのガス注入経路として使用され、外部パイプライン２０４bはコンテナ本体２０２からの空気吸出経路として使用される。本発明が本実施形態に制限されないことは明白である。外部パイプライン２０４bはコンテナ本体２０２へのガス注入に使用され、内部パイプライン２０４aはコンテナ本体２０２からの空気抽出に使用される。
【００３４】
下記に、フロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）の運用方法について説明する。図３は、本発明が提供するフロントオープニング・シッピングボックスの運用方法を示すフローチャートである。
【００３５】
図１、図２、および図３が示すように、ＦＯＳＢの運用方法は以下のステップを含む。まずステップ３００において、フロントオープニング・シッピングボックス（ＦＯＳＢ）が提供される。このＦＯＳＢは、本発明が提供するＦＯＳＢを特に参照する。このＦＯＳＢの構造については上記実施形態において説明したため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３６】
ステップ３１０において、複数のウエハがＦＯＳＢのコンテナ本体に収納される。このステップは、ウエハ製品を損傷することなく製造工場間を搬送するために、ウエハ製品の完成品または半完成品をコンテナ本体に収納するステップを有する。
【００３７】
ステップ３２０において、ＦＯＳＢのコンテナ本体内の空気の吸出と、コンテナ本体へのガスの注入とが、同時に行われる。コンテナ本体１０２に注入されるガスには窒素、または例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンなどを含む不活性ガスのうち１つを使用できる。本発明の一実施形態では、ガスの流量は約０〜１０ｌ／秒である。本発明の一実施形態では、コンテナ本体内の気圧は約−１〜５ｋｇ／ｃｍ２である。本発明の一実施形態では、コンテナ本体へのガス注入の時間間隔は約１秒〜３０分である。この方法により、ＦＯＳＢの内部と外部の気圧がほぼ同じになる。このように、従来の方法におけるガス注入前の空気吸出による不完全真空状態の生成の必要性は無くなり、汚染パーティクルの生成および／またはウエハの損傷の問題、および／またはコンテナ本体へのガス注入ができない問題を回避できる。
【００３８】
図１を例とすると、上記ステップはＦＯＳＢ１００へウエハ（図示なし）を収納するステップを有する。そして、空気吸出パイプライン１０４を介したコンテナ本体１０２内の空気吸出と、ガス注入パイプライン１０６を介したコンテナ本体１０２への窒素注入とを同時に行う。図２を例とすると、上記ステップはＦＯＳＢ２００へウエハ（図示なし）を収納するステップを有する。そして、同心スリーブパイプライン２０４の外部パイプライン２０４bを介したコンテナ本体２０２内の空気吸出と、同心スリーブパイプライン２０４の内部パイプライン２０４aを介したコンテナ本体２０２への窒素注入とを同時に行う。
【００３９】
本発明のＦＯＳＢとその運用方法は、ボックス内の空気の吸出とボックス内へのガスの注入とを同時に行うために、ＦＯＳＢのパイプ部品を使用する。上記パイプ部品は、空気吸出パイプラインおよびガス注入パイプライン、または、同心スリーブパイプラインを含む。この方法により、ＦＯＳＢの内部と外部の気圧がほぼ同じになる。このように、従来の方法におけるガス注入前の空気吸出による不完全真空状態の生成の必要性は無くなり、汚染パーティクルの生成またはウエハの損傷の問題、またはコンテナ本体へのガス注入ができない問題を回避できる。
【００４０】
その上、本発明のＦＯＳＢとその運用方法は、ボックス内の酸素と水分を大きく減少させることができる。このように、コンテナ本体内部に収納されたウエハが酸素および水分によって酸化および腐食する可能性を大きく減少する。その結果、酸化および腐食によりウエハを廃棄する必要が生じる問題を解決できる。
【００４１】
本発明の特許請求の範囲または本質から逸れることなく、本発明の構成に種々の修正または変更を加えることが可能であることは、本技術分野に詳しい当業者にとっては明白である。この視点から見ると、本発明に対する修正および変更が下記特許請求の範囲とその均等の範囲であれば、本発明はそれら修正および変更をも含む。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態におけるフロントオープニング・シッピングボックスを示す。
【図２】本発明のもう１つの実施形態におけるフロントオープニング・シッピングボックスを示す。
【図３】本発明の一実施形態におけるフロントオープニング・シッピングボックスの運用方法を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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