(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器外殻に取り外し可能に固定された容器ドア及び基板を保存するための内部チャンバを有するモジュラー隔離容器をパージするためのドッキング・環境パージ装置であって、
処理環境の壁に取り付けられ、且つ、モジュラー隔離容器を受け入れることができるドッキングチャンバを備えたハウジングを有し、上記ドッキングチャンバは、上記モジュラー隔離容器と処理環境との間を移動する基板用の通路を提供し、
更に、上記ハウジングに回転自在に固定され、容器ドアを容器外殻から取り外すためのドア取外手段を有するハウジング用ドアを有し、このハウジング用ドアは、上記ドッキングチャンバが周囲環境に曝される開位置と、上記ハウジング用ドアと上記ハウジングとが密封される閉位置との間を移動することができ、
更に、上記ドッキングチャンバ及び内部チャンバをパージするパージ手段と、
上記ドッキングチャンバをパージするための上記パージ手段、及び、容器ドアを取り外すための上記ドア取外手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするドッキング・環境パージ装置。
【請求項２】
上記ドア取外手段は、容器ドアを把持するための把持手段を有する請求項１記載のドッキング・環境パージ装置。
【請求項３】
上記ハウジング用ドアは、モジュラー隔離容器を支持するためのシェルフを有する請求項２記載のドッキング・環境パージ装置。
【請求項４】
容器ドアを取り外すための上記ドア取外手段は、真空源に接続された真空マニホールドを有し、上記真空マニホールドは、上記真空マニホールドと流体連通した複数の吸引カップを有する請求項３に記載のドッキング・環境パージ装置。
【請求項５】
上記パージ手段は、上記ドッキングチャンバと流体連通した空気ダクトと、上記空気抱く都内に配置されたフィルタと、濾過した空気を上記ドッキングチャンバ内へ提供するためのブロアと、を有する、請求項１記載のドッキング・環境パージ装置。
【請求項６】
上記パージ手段は、不活性ガスを上記ドッキングチャンバに導くように接続されているダクトを有する請求項１記載のドッキング・環境パージ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、一般的には半導体製造用の装置に係わり、特に、処理環境内で集積回路を製造する際に使用される基板のための側面充填式又は底面充填式のモジュラー隔離容器をドッキングし、このモジュラー隔離容器のドアを取り外し、ドッキング工程でこの粒状汚染物のモジュラー隔離容器をパージするためのドッキング・環境バージ装置に関する。
背景技術
モジュラー隔離容器は、集積回路の製造で使用されるウエハ、ウエハのカセット又は基板を取り囲む環境を隔離して制御するために微小環境を提供するように設計されている。このような容器は、通常は側面充填又は底面充填式であり、ウエハ、マスク、セラミック基板及びフラットパネルディスプレイのような汚染物に敏感な製品を処理及び輸送中に保護するために使用される。
従来は、このような材料の処理は、クリーンルームとして一般に知られている無粒子環境内で実施されていた。このようなクリーンルームを汚染物の無い状態に保持するために、特に材料の処理中は、多大な注意と努力が必要である。人間のオペレータにより材料をこのようなモジュラー隔離容器からロボットにより操作されるような処理環境に移動させる場合には、オペレータはかさばる保護作業服及びヘルメットを着用することが要求され、オペレータにより粒状汚染物が処理環境内に導入されるのを防止している。このため、モジュラー隔離容器の側面ドア又は底面ドアをマニュアル又はロボットにより取り外すための、モジュラー隔離容器ドッキング用の装置が望まれている。また、粒状汚染物を含む容器内の材料をパージし、これらの材料を局所的なモジュラー隔離容器からロボットにより操作されるクリーンな処理環境に移動する装置が望まれている。さらに、このような装置は、オペレータが自由に作業し動き回れる高粒子環境内のより小さな制御された汚染物の無い環境で処理が可能となるように、存在する複数のモジュラー隔離容器の中央に置かれていることが望ましい。本発明は、これらの従来からの要望を満たすものである。
発明の開示
本発明は、集積回路を製造するときに使用させるウエハ、ウエハカセット又は基板のような材料を局所的なモジュラー隔離容器からクリーンな処理環境に移送し、オペレータが自由に作業し動き回れる高粒状環境に囲まれた小さくて制御された汚染物の無い環境内で処理が可能であり、さらに、その材料を処理する前にそのような粒状汚染物を含む材料をパージする改良された装置を提供する。
従って、本発明は、集積回路の製造に使用される粒状汚染物を含む基板のためにモジュラー隔離容器をパージし且つ粒状汚染物の無い処理環境でモジュラー隔離容器をドッキングするドッキング・環境パージ装置及びバルブ機構を提供する。モジュラードッキング容器は、モジュラードッキング容器の外部環境から基板を隔離する内部チャンバを有する。モジュラー隔離容器は、典型的に、周囲環境から内部チャンバをシールし且つ内部チャンバの内容物へのアクセスができるような内部チャンバへの少なくと１つのドアを有する。ドッキング・環境パージ装置は、処理環境に通じるように接続され且つモジュラードッキング容器を受け入れるドッキングチャンバを形成する主ハウジングを有する。ドッキング・パージ装置のドア部は、ハウジングに枢軸動作可能に接続され、さらに、シェルフがドア部にヒンジにより接続されている。ハウジングは、処理環境に汚染物がなくシールされたアクセスを行えるように、処理環境の壁に取り付けられるか又は近接している。
モジュラー隔離容器がドッキングチャンバ内に配置されたとき、モジュラードッキング容器の内部チャンバにアクセスできるように側部又は底部から開放可能なモジュラー隔離容器ドアを取り外すための手段が設けられている。好適な実施形態では、このモジュラー隔離容器ドアを取り外すための手段は、ドアを把持すると共にドアを第１閉位置からモジュラー隔離チャンバの内部にアクセスできる第２開位置に移動させるために、真空源と、この真空源に接続された中空真空マニホールドと、中空真空マニホールドを介して真空源に接続された複数の吸引カップとを有する。
粒状汚染物を含むモジュラードッキング容器の内部チャンバの内容物をパージするための手段が設けられている。好適な実施形態では、パージ手段は、フィルタを通過した空気のパージ流れを提供するために、周囲空気源と、ブロアと、空気ダクトと、フィルターを有する。
他の実施形態では、パージ手段は、窒素のような不活性ガス源に接続されたガスマニホールドを有している。パージ手段及びモジュラー隔離容器ドア取外し手段を制御又は操作するために手段が設けられている。
本発明のこれらの及び他の観点及び利点は、実施形態として本発明の特徴事項を示す以下の詳細な説明及び添付図面により明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明のドッキング・環境パージ装置に使用されるモジュラー隔離容器を示す正面図である。
図２は、図１のモジュラー隔離容器の上平面図である。
図３は、本発明によるポールに取り付けられたドッキング・環境パージ装置の第１実施形態を示す斜視図である。
図４は、本発明によるポールに取り付けられたドッキング・環境パージ装置の第２実施形態を示す正面図である。
図５は、本発明によるヒンジに取り付けられたドッキング・環境パージ装置の第３実施形態を示す斜視図である。
図６は、本発明によるヒンジに取り付けられたドッキング・環境パージ装置の第４実施形態を示す斜視図である。
図７は、本発明によるドッキング・環境パージ装置のドア部のモジュラー隔離ドア取外しパネルの斜視図である。
図８は、図７のドッキング・環境パージ装置のドア部の展開図である。
図９は、本発明によるドッキング・環境パージ装置のためのドア部の変形例の展開図である。
図１０は、モジュラー隔離容器ドア取外しパネルが容器ドアを取り外しために下降している状態のドア閉位置でのドッキング・環境パージ装置の斜視図である。
図１１は、本発明によるドッキング・環境パージ装置のためのバルブ機構コントローラ回路の概要図である。
発明を実施するための最良の形態
図示したように、同様な要素には同様な符号を付している。本発明の実施形態によるドッキング・環境パージ装置は、処理環境で集積回路を製造するときに使用される基板のためのモジュラー隔離容器をドッキングし、このモジュラー隔離容器の側部又は底部の充填ドアを取り外し、更に、粒状汚染物を含むモジュラー隔離容器をパージするものである。このドッキング・環境パージ装置は、バルブ機構を備え、更に、このような基板材料の局所的なモジュラー隔離容器から処理環境への移動を許容する。
図１及び図２に示すように、ドッキング・環境パージ装置は、粒状汚染物の無い処理環境にモジュラー隔離容器をドッキングするのに有用であり、また、集積回路の製造に使用されるウエハ、ウエハのカセット又は基板のようなモジュラー隔離容器に収納された半導体製造材料をクリーンな処理環境に移送するのに有用である。さらに、ドッキング・環境パージ装置は、モジュラー隔離容器からの移動前又は移送中に、粒状汚染物を含むモジュラー隔離容器をパージするのにも有用である。
図１及び図２に示すように、モジュラー隔離容器２０は、典型的に基板又はウエハをモジュラー隔離容器の外部の環境から隔離する内部チャンバ２２を備えている。内部チャンバは、ウエハ又は基板を受け入れて保持するスロット２４と、モジュラー隔離容器をマニュアルで運び取り扱えるようにするハンドル２６と、内部チャンバを密封すると共にモジュラー隔離容器内の材料にアクセスするための内部チャンバへの少なくとも１つの垂直又は水平な充填ドア２８とを備えている。本発明によるドッキング・環境パージ装置に使用される好適なタイプのモジュラードッキング容器は、米国コロラド州コロラドスプリングスのＥＭＰＡＫ社から商品名Ｍｉｃで市販されているモジュラー隔離カプセルである。モジュラー隔離容器は、密封してシールされていることが好ましく、連続不活性ガスパージ装置を備えたものでもよく、容器の側部又は底部に開口する単一又は２個のドアを備えてもよい。
ドッキング・環境パージ装置３０は、好ましくは、モジュラー隔離容器を受け入れ且つ製造されて集積回路となる基板材料を移送するためのドッキングチャンバ３４を形成する主ハウジング３２を備えている。ドッキングチャンバは、処理クリーンルーム（図示せず）の窓３６や処理クリーンルーム内でモジュラードッキング容器を運搬するエレベータ（図示せず）のような処理環境への通路を提供すると共にこの処理環境に連通するように接続されている。ドア部３８は、ヒンジ４０により主ハウジングに接続され、このヒンジ４０は、図３と図４の実施形態においてはポール４２に設けられ、図５と図６の実施形態においては吊り下げサポート４４に設けられている。ドア部は、開位置と閉位置との間を軸周りで回動し、開位置では周囲環境のモジュラー隔離容器を受け入れ、閉位置ではクリーンルームの処理環境への窓のために前側カバー４６となる。ドア部は、好ましくは、側部ヒンジによりハウジングに接続されているが、ドア部は、底部ヒンジによりハウジングのドア部に接続されるものであってもよい。好適な実施形態では、ドア部は、ドア部から水平方向に延びモジュラー隔離容器を受け入れるシェルフ４８を備えている。図４に示すように、主ハウジングに接続された保管又作業面５０を設けることもできる。
ドッキング・環境パージ装置を支持して処理環境に接続するための手段５２、例えば図３と図４に示すような処理クリーンルームの壁５６内の窓に近接するポールマウント５４も設けられている。ドッキング・環境パージ装置は、図５と図６に示すように処理クリーンルームの壁の外側に直接結合されたヒンジマウント５８により取り付けるようにしてもよい。
ドッキング・環境パージ装置のドア部は、モジュラー隔離容器をドッキングチャンバ内に配置するとき内部チャンバにアクセスできるようにモジュラー隔離容器のドアを取り外すための手段６０を更に備えていることが好ましい。図７乃至図１０に示された好適な実施形態においては、このモジュラー隔離容器のドア取外し手段は、真空ポンプ（図示せず）に接続された真空ライン６２のような真空源であってこの真空源をモニターする真空ゲージ６４を有する真空源と、真空ラインに接続された中空の真空マニホールド６６を備えている。この真空マニホールドは、好ましくは真空マニホールドに連通するように接続された吸引カップ６８を有し、この吸引カップは、モジュラー隔離容器がシェルフ上に配置されて真空マニホールドの吸引カップに近接して配置された後、ドアを把持するためにモジュラー隔離容器のドアに真空を供給する。モジュラー隔離容器ドアを開いて不活性ガス又はフィルターを通った空気をモジュラー隔離容器にパージする前に、モジュラー隔離容器が所定の位置に置かれると、モジュラー隔離容器の把持を開始するために、真空がハウジングに配置された制御キーパッド７０でオペレータにより作動される。モジュラー隔離容器を開く即ち取り外すために、真空マニホールドは、ドアの第１閉位置から、底部開形のモジュラー隔離容器ドアの場合には図１０に示すように下方に向かって第２開位置まで移動し、側部開形のモジュラー隔離容器ドアの場合には側部開位置まで移動する。また、モジュラー隔離容器ドアは、モジュラー隔離容器がシェルフ４８上に受け入れられると、マニュアルにより開くようにすることもできる。
ドッキング・環境パージ装置は、開状態のときに粒状汚染物を含むドッキングチャンバの内容物をパージするためのバルブ機構を有する手段を備えていることが好ましい。好適な実施形態では、ドッキングチャンバーにクリーンな空気の流れをパージするために、周囲の空気をフィルタ７６とブロアであるファンユニット７８を通るように導くダクト７４が設けられている。また、ダクトにより、粒状汚染物を含むドッキングチャンバの内容物をパージするために、クリーンな例えば窒素ガスのようなな不活性ガスを流すようにしてもよい。空気又は不活性ガスの流れは、ドッキングチャンバ即ちドア部を通って排出するために、図３と図４に示すようにポールマウントを通って又は図５と図６に示すようにヒンジ取付サポートを通って送られる。図９に示す実施形態では、フィルタを通った空気又は不活性ガスのパージを、ドア部及びドッキング・環境パージ装置のシェルフを通って送り出すことができる。ドッキングチャンバからのパージを行う空気又はガスは、典型的には、ドッキングチャンバの排出路を経由し更に排出ダクト（図示せず）を経由して排出される。制御薄膜キーパッド７１は、好ましくは、パージを行う手段及びモジュラー隔離容器ドアを取り外す手段を制御するように接続されている。
図１１に示すように、ドッキング・環境パージ装置の制御薄膜キーパッド７０は、制御回路８０に接続可能である。好適な実施形態では、制御回路は、モジュラー隔離容器がドッキング・環境パージ装置内に適正に受け入れられて置かれていることを検知する手段８２を有する。この手段８２は、例えば、ドッキングチャンバのシェルフ４８又は他の場所に配置された感圧スイッチ、接触スイッチ等のセンサ８４ａ，ｂである。モジュラードッキング容器が所定の位置あると検知されると、インジケータ・ライト８６がオンし、フィルタを通る空気又は不活性ガスがパージのためにオンされ、さらに、モジュラードッキング容器のドアを取り外して保持するための真空がオンされる。その後、隔離容器の全体が所定の位置に保持されている間、隔離容器ドアを開いて取り外す動作のために制御ボタン８８が押され、更に、隔離容器ドアを閉じて再びシールするために制御ボタン９０が押される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、請求の範囲に含まれる種々の変形例を含むことができる。
【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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