(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハキャリアを載置するロードポートであって、
前記ウェハキャリアの一面をなすキャリアドアを開閉する第１のドアと、
前記キャリアドアが開いた状態で、前記ウェハキャリアの開放面から該ウェハキャリアの内部をパージする雰囲気置換機構とを備え、
前記雰囲気置換機構は、
フィルタを介してラミナフローが行われる開放空間を、前記開放面に隣接する所定の空間に仕切るための第２のドアと、
前記第２のドアと共に、前記開放空間を前記所定の空間に仕切るための上部壁面であって、前記ラミナフローを遮る上部壁面と、
前記所定の空間の底部に設けられ、前記所定の空間から気体を排出する排気口と、
前記上部壁面の下面に設けられ、前記所定の空間に不活性ガス又はドライエアを供給するガス供給口とを備えたことを特徴とするロードポート。
【請求項２】
ウェハキャリアを載置するロードポートを有する基板処理装置であって、
前記ウェハキャリアの一面をなすキャリアドアを開閉する第１のドアと、
前記キャリアドアが開いた状態で、前記ウェハキャリアの開放面から該ウェハキャリア内をパージする雰囲気置換機構と、
フィルタを介してラミナフローが行われる基板移載用空間とを備え、
前記雰囲気置換機構は、
前記基板移載用空間を、前記開放面に隣接する所定の空間に仕切るための第２のドアと、
前記第２のドアと共に、前記基板移載用空間を前記所定の空間に仕切るための上部壁面であって、前記ラミナフローを遮る上部壁面と、
前記所定の空間の底部に設けられ、前記所定の空間から気体を排出する排気口と、
前記上部壁面の下面に設けられ、前記所定の空間に不活性ガス又はドライエアを供給するガス供給口とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
基板処理装置のロードポート上に載置されたウェハキャリアの内部をパージする雰囲気置換方法であって、
所定の処理が施された基板を前記ウェハキャリアに移載した後、前記ウェハキャリアのキャリアドアを開放した状態で、その開放面から前記ウェハキャリアの内部をパージするパージ工程を含み、
前記パージ工程は、
前記ロードポートに隣接し、フィルタを介してラミナフローが行われる基板移載用空間を、前記開放面に隣接する所定の空間に仕切る工程と、
前記所定の空間の底部から気体を排出する工程と、
前記所定の空間の上部から前記所定の空間に不活性ガス又はドライエアを供給する工程とを含むことを特徴とする雰囲気置換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ウェハキャリアのドアを開閉するロードポート、基板処理装置および雰囲気置換方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体装置の製造過程において、基板収納容器としてウェハキャリアが用いられている。
図９は、既知の横ドア一体型のウェハキャリアについて説明するための斜視図である。図１０は、図９に示すウェハキャリア１００のキャリアドア２０の内側を示す斜視図である。
図９に示すようなウェハキャリアとして、例えば、ＦＬＵＯＲＯＷＡＲＥ（フルオロウエア）社製カタログに記載されているものがある。このタイプのものは、ＳＥＭＩ規格でＦＯＵＰと呼ばれている。なお、ＦＯＵＰとは、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（Front Opening Unified Pod）の略である。また、詳細な寸法などの情報は、SEMI規格E52、E1.9、E47.1等に記載されている。
【０００３】
図９および図１０において、参照符号１００は基板収納容器であるウェハキャリア、１０はキャリアシェル、１２はロボットフランジ、１３はマニュアルハンドル、１４はサイドレールを示している。また、参照符号２０はキャリアドア、２１はシール材（パッキン）、２２はウェハ押さえ用のリテーナ、２３はキャリアシェル１０に係合するためのドアクランピング機構（ストッパー機構）の係合片、２４はレジストレーションピン穴、２５はラッチキー穴を示している。図示しないが、キャリアシェル１０の内部には、ウェハを着座させるためのウェハティース、キャリアドア２０のドアクランピング機構の係合片２３に対応する穴、肉厚部、シール部等が形成されている。
図９に示すように、ウェハキャリア１００は、キャリアシェル１０及びキャリアドア２０を有している。キャリアシェル１０は一面に開放面を有する筐体であり、この開放面においてキャリアドア２０がキャリアシェル１０に嵌合する。キャリアドア２０がキャリアシェル１０に嵌合した状態、即ち、キャリアドア２０が閉じた状態においては、ウェハキャリア１００は、密閉された状態となる。
また、図１０に示すように、キャリアドア２０の内側には、キャリアシェル１０と当接する部分にシール材２１が設けられている。ウェハキャリア１００の密閉性を保つためである。
【０００４】
ウェハキャリア１００は、従来使用されてきたオープンカセット（SEMI規格 E1.9他、8インチ以前）とは異なり、密閉空間中に被加工基板（以下、「ウェハ」とする）を保持することで、大気中の異物や化学的な汚染からウェハを防御している。
【０００５】
一方、上記ウェハキャリア１００を基板処理装置（半導体製造装置）の所で停止させ、キャリアドア２０を開閉してウェハの出し入れをするためには、ＳＥＭＩ規格で規定されたＦＩＭＳ面を持つロードポートが必要である。ここで、ＦＩＭＳは、フロント−オープニング・インタフェース・メカニカル・スタンダード（Front-opening Interface Mechanical Standard）の略語である。
【０００６】
図１１は、従来のロードポートを備えた基板処理装置を説明するための断面図である。
図１１に示すように、ロードポート３００は、基板処理装置２００内のミニエンバイロメント４０を外部から分離するための壁面（筐体面）と、載置台３０上でウェハキャリア１００の位置決めに用いるキネマティックピン３１と、キャリアドア２０と嵌合しドア開動作後、共に基板処理装置２００のミニエンバイロメント４０内に取り込まれるロードポートドア（ＦＩＭＳドア）３２とを備えている。なお、上記基板処理装置２００の壁面のうち、キャリアシェル１０のシール面（FOUPシール面）２６と当接して気密を保持する面をＦＩＭＳシール面２７と呼ぶ。
また、基板処理装置２００は、ウェハ搬送ロボット４１、ミニエンバイロンメント４０内の空気を清浄化するＦＦＵ（Fan Filter Unit）４２を備えている。
【０００７】
ところで、ＦＯＵＰ等の密閉式ウェハキャリア１００は、一般に、高機能プラスチックで成型される。しかし、プラスチックは水分等を透過させる性質があり、密閉されていても、水分等がウェハキャリア１００の内部に侵入することがある。また、シール材２１から、外気が分子拡散等の機構によりウェハキャリア１００内に侵入することもある。
従って、ウェハキャリア１００内の湿度、酸素濃度等は、時間とともに増す傾向がある。
【０００８】
また、フォトレジストが塗布されたウェハをウェハキャリア１００内に保管する場合、ウェハに塗布されたフォトレジストから気化した有機溶剤が、ウェハキャリア１００の内壁に付着する場合がある。この場合、ウェハを取り除いたあとでも、ウェハキャリア１００内壁に付着した有機溶剤はそのまま残存する。その後、この有機溶剤が再度気化することにより、ウェハキャリア１００内の雰囲気が有機汚染される場合がある。
【０００９】
このようなウェハキャリア１００内の、湿度、酸素濃度の上昇や、有機汚染に対する策として、キャリアドア２０を閉じた状態で、ウェハキャリア１００底部から該ウェハキャリア１００内部にＮ２あるいはドライエアを単純に導入し、ウェハキャリア１００内の雰囲気を置換する方法が提案されている。
しかし、図１１に示すように、ウェハキャリア１００内には、ウェハ１６が水平に複数枚収納されている。よって、ウェハキャリア１００内に収納されたウェハ等が障害となり、ウェハキャリア１００内を短時間でＮ２ガスやドライエアで置換することができないという問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、密閉可能なウェハキャリア１００を用いても、プラスチックやゴム等の性質から、ウェハキャリア１００の内部に外気、水分等が浸入し、ウェハキャリア１００内の湿度、酸素濃度が増加してしまう問題があった。また、フォトレジストが塗布されたウェハ１６を収納することにより、ウェハキャリア１００内の雰囲気が有機汚染されるという問題もあった。
【００１１】
また、これらの対策としてウェハキャリア１００内にＮ２ガスやドライエアを単純に導入しても、ウェハキャリア１００内のウェハ１６等が障害物となり、ウェハキャリア１００の内部を短時間で、クリーンなガスに置換することは困難であった。
【００１２】
しかし、ウェハキャリア１００内の湿度、酸素濃度の上昇や、有機汚染は、自然酸化膜の成長、ゲート耐圧の不良の原因となるため問題である。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、ウェハキャリア内の雰囲気置換を、効率良く、短時間で行うロードポート、基板処理装置および雰囲気置換方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係るロードポートは、ウェハキャリアを載置するロードポートであって、
前記ウェハキャリアの一面をなすキャリアドアを開閉する第１のドアと、
前記キャリアドアが開いた状態で、前記ウェハキャリアの開放面から該ウェハキャリアの内部をパージする雰囲気置換機構とを備え、
前記雰囲気置換機構は、
フィルタを介してラミナフローが行われる開放空間を、前記開放面に隣接する所定の空間に仕切るための第２のドアと、
前記第２のドアと共に、前記開放空間を前記所定の空間に仕切るための上部壁面であって、前記ラミナフローを遮る上部壁面と、
前記第２のドアと共に、前記開放空間を前記所定の空間に仕切るための上部壁面であって、前記ラミナフローを遮る上部壁面と、
前記所定の空間の底部に設けられ、前記所定の空間から気体を排出する排気口と、
前記上部壁面の下面に設けられ、前記所定の空間に不活性ガス又はドライエアを供給するガス供給口とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る基板処理装置は、ウェハキャリアを載置するロードポートを有する基板処理装置であって、
前記ウェハキャリアの一面をなすキャリアドアを開閉する第１のドアと、
前記キャリアドアが開いた状態で、前記ウェハキャリアの開放面から該ウェハキャリア内をパージする雰囲気置換機構と、
フィルタを介してクリーンルームエアが取り込まれる基板移載用空間とを備え、
前記雰囲気置換機構は、
前記基板移載用空間を、前記開放面に隣接する所定の空間に仕切るための第２のドアと、
前記第２のドアと共に、前記基板移載用空間を前記所定の空間に仕切るための上部壁面であって、前記ラミナフローを遮る上部壁面と、
前記所定の空間の底部に設けられ、前記所定の空間から気体を排出する排気口と、
前記上部壁面の下面に設けられ、前記所定の空間に不活性ガス又はドライエアを供給するガス供給口とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明に係る雰囲気置換方法は、基板処理装置のロードポート上に載置されたウェハキャリアの内部をパージする雰囲気置換方法であって、
所定の処理が施された基板を前記ウェハキャリアに移載した後、前記ウェハキャリアのキャリアドアを開放した状態で、その開放面から前記ウェハキャリアの内部をパージするパージ工程を含み、
前記パージ工程は、
前記ロードポートに隣接し、フィルタを介してラミナフローが行われる基板移載用空間を、前記開放面に隣接する所定の空間に仕切る工程と、
前記所定の空間の底部から気体を排出する工程と、
前記所定の空間の上部から前記所定の空間に不活性ガス又はドライエアを供給する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
実施の形態１．
先ず、図１〜図３を参照して、ウェハキャリアを載置するロードポート、および該ロードポートを有する基板処理装置について説明する。
図１〜図３は、本発明の実施の形態１によるロードポートを備えた基板処理装置を説明するための断面図である。詳細には、図１は基板移載中の基板処理装置を示し、図２は雰囲気置換中の基板処理装置を示し、図３は雰囲気置換終了後の基板処理装置を示している。
【００２１】
図１〜図３において、参照符号１００は内部に被加工基板としてのウェハ１６を収納するウェハキャリア（基板収納容器）、１０はキャリアシェル、２０はキャリアドアを示している。なお、ウェハキャリア１００の詳細については後述する。
【００２２】
また、参照符号２００は例えば洗浄装置、エッチング装置、レジスト塗布装置、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置のような基板処理装置（半導体製造装置）、３００は載置台３０の上にウェハキャリア１００を載置するロードポートを示している。また、４０は基板移載用空間としてのミニエンバイロンメント、４１はロードロックチャンバ５０とウェハキャリア１００の間でウェハ移載を行うウェハ搬送ロボット、４２はミニエンバイロンメント４０内の空気をラミナフロー（ダウンフローともいう、図中矢印で示す）により清浄化するＦＦＵ（Fan Filter Unit）を示している。
【００２３】
ロードポート３００は、基板処理装置２００内のミニエンバイロンメント４０を外部から分離するための壁面（筐体面）２７と、載置台３０上でウェハキャリア１００を一定位置に置くためのキネマティックピン３１と、キャリアドア２０に嵌合してこのドア２０を開閉動作する第１のドアとしてのロードポートドア（ＦＩＭＳドア）３２と、ロードポートドア３２を開閉動作させるためのロードポートドア開閉機構３４を備えている。ロードポートドア３２は、基板処理装置２００の壁面２７の一部を構成する。また、本実施の形態１では、基板処理装置２００の壁面２７はＳＥＭＩ規格のＦＯＵＰに対応するＦＩＭＳ面の一部を構成する。
【００２４】
さらに、ロードポート３００は、キャリアドア２０が開いた状態で、ウェハキャリア１００の開放面１０１からウェハキャリア１００内部をパージするための機構を備えている。詳細には、ロードポート３００は、開放面１０１に隣接する所定の空間を定める上部壁面４５、下部壁面４６およびＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）ドア４３と、この所定の空間に不活性ガス（Ｎ２）又はドライエアを供給するガス供給口４７と、所定の空間から気体を排出する排気口４８を備えている。
ここで、第２のドアとしてのＥＦＥＭドア４３は、ＥＦＥＭドア開閉機構４４により開閉動作される。図１に示すように、ウェハ移載中はＥＦＥＭドア４３は下端に位置する状態、すなわちＥＦＥＭドア４３が開いた状態である。そして、図２に示すように、ＥＦＥＭドア４３が上端に位置する状態、すなわちＥＦＥＭドア４３が閉じた状態において、上記所定の空間を定める。すなわち、基板移載用空間であるミニバイロンメント４０を、開放面１０１に隣接する狭小空間に仕切る。
【００２５】
次に、ロードポート３００上に載置されるウェハキャリア１００について説明する。
図４は、本実施の形態１において、ロードポート３００上に載置されるウェハキャリア１００を説明するための斜視図である。また、図５は、ウェハキャリア１００の内部に収納されるウェハ１６の状態を説明するための断面図である。
【００２６】
図４において、参照符号１００は基板収納容器としてのウェハキャリア、１０はキャリアシェル、２０はキャリアドアを示す。ただし、図４では、キャリアドア２０は、キャリアシェル１０から分離してドアの内側を表している。なお、本実施の形態１では、ウェハキャリア１００としてＳＥＭＩ規格のＦＯＵＰを使用する。
キャリアシェル１０は一部に開放面を有する筐体であり、キャリアドア２０はこの開放面において、キャリアシェル１０と嵌合する。また、キャリアシェル１０及びキャリアドア２０は、一般には高機能プラスチックで成型されている。
【００２７】
１１は、キャリアシェル１０の内壁に備えられたウェハティースであり、２２は、キャリアドア２０の内側に備えられたウェハ押さえ用のリテーナを示す。複数のウェハは、棚構造を有するウェハティース１１及びリテーナ２２によって、ウェハキャリア１００内で水平に保持される。詳細には、図５に示すように、ウェハティース１１は、壁面に一定間隔で設けられた凸部を用いた棚構造を有しており、この凸部の上面にウェハ１６を載置する。この凸部は壁面に一定間隔で設けられているため、複数枚のウェハ１６が一定間隔だけ離間してウェハキャリア１００内に収納される。
【００２８】
また、図４において、１２はロボットフランジ、１３はマニュアルハンドル、１４はウェハキャリア１００の移送を行うためのサイドレールを示し、これらはキャリアシェル１０の外部に設けられている。
また、２１はシール材（パッキン）、２３はドアクランピング機構の係合片を示す。シール材２１は、キャリアドア２０がキャリアシェル１０に当接する面に設けられ、キャリアシェル１０との間の密閉性を保つためのものである。シール材２１は、一般には、ゴム材から作られる。また、クランピング機構の係合片２３はキャリアシェル１０側に設けられた係合穴（図示せず）に係合してキャリアドア２０をキャリアシェル１０に嵌合した状態で固定するためのものである。
また、キャリアドア２０の外面には、レジストレーションピン穴２４およびラッチキー穴２５が設けられている（図９参照）。ここで、レジストレーションピン穴２４は、レジストレーションピン（図示省略）が挿入されて、位置決めを行うためのものである。また、ラッチキー穴２５は、ロードポートドア３２のラッチキー３３（図９参照）が挿入されて、キャリアドア２０を開閉するために用いられるものである。
【００２９】
次に、図１〜図３を参照して、ロードポート３００上に載置されたウェハキャリア１００内の雰囲気置換方法（パージ方法）について説明する。
基板処理装置２００の処理室や処理槽等でウェハ１６に所要の処理が施された後、図１に示すように、ウェハ搬送ロボット４１を用いて、処理済みのウェハ１６をロードロックチャンバ５０からウェハキャリア１００に戻す。
このウェハ移載時には、ガス供給口４７から不活性ガスを必ずしも供給する必要はないが、上部壁面４５によりＦＩＭＳシール面（壁面）２７近傍すなわち開放部１０１近傍においてＦＦＵ４２によるラミナフローが遮られるため、ガス供給口４７から微少流量で不活性ガスを供給することが好ましい。それとともに、排気口４８による排気を行うことが好ましい。これにより、ラミナフローと同様の清浄効果が得られ、また上部壁面４５近傍においてラミナフローの乱流抑制効果が得られる。
【００３０】
次に、基板移載が終了すると、図２に示すように、ＥＦＥＭドア開閉機構４４によりＥＦＥＭドア４３を閉じる。これにより、ミニエンバイロンメント４０から、開放部１０１に隣接する所定の狭小空間が仕切られる（隔離される）。すなわち、上部壁面４５、ＥＦＥＭドア４３および下部壁面４６により、所定の空間が定められる。そして、排気口４８から上記空間の気体を排出するとともに、ガス供給口４７から不活性ガス又はドライエアを供給する。
この時、キャリアドア２０が開いた状態で、ウェハキャリア１００の開放部１０１からウェハキャリア１００内部がパージ（雰囲気置換）されるため、雰囲気置換を短時間で行うことが可能である。また、パージする空間を上記狭小空間とすることで、ミニエンバイロンメント４０全体を雰囲気置換する場合に比べて、不活性ガス（又はドライエア）の消費量を低減でき、雰囲気置換時間を短縮できる。従って、雰囲気置換を効率良く行うことができる。
【００３１】
そして、ウェハキャリア１００内の雰囲気置換が終了した後、図３に示すように、ロードポートドア開閉機構３４によりロードポートドア３２を閉じる。これにより、キャリアドア２０がキャリアシェル１０にドッキングする。この時も、上記ウェハ移載時（図１参照）と同様に、排気口４８から排気を行い、ガス供給口４７から微少流量でのガス供給を行うことが好ましい。
【００３２】
次に、生産現場におけるウェハキャリア１００の自動搬送機構および自動搬送方法について説明する。
図６は、複数の基板処理装置が設置された生産現場におけるウェハキャリア１００の自動搬送方法を説明するための概略図である。図６を参照して、ＯＨＴ（オーバーヘッド・ホイスト・トランスポート、Overhead Hoist Transport）によるウェハキャリア１００の自動搬送機構並びに自動搬送方法について説明する。図６において、３０はロードポートの載置台、５１はＯＨＴ、５２はホイスト機構、２００は基板処理装置、１００はウェハキャリアを示している。
ＯＨＴ５１は、半導体工場のベイ内でのウェハキャリア１００の代表的な自動搬送機器である。また、列設された複数の基板処理装置２００にはそれぞれロードポート、より詳細には載置台３０が設けられており、この載置台３０上にはホイスト機構５２を用いて搬送されるウェハキャリア１００が載置される。
【００３３】
次に、ウェハキャリア１００内の雰囲気置換を含むウェハキャリア１００の搬送方法について説明する。
半導体工場内では、各種処理が施されるウェハ１６はウェハキャリア１００に収納された状態で各基板処理装置２００間を移動する。３００ｍｍ径クラスのウェハ１６を収納したウェハキャリア１００は８ｋｇ以上の重量であるため、安全上人手での搬送は考えにくく、ＯＨＴ５１等の自動搬送機器を使用することになる。
図６の例では、先ず、処理されるウェハ１６が収納されたウェハキャリア１００を、工程内に設置されたストッカ（図示省略）からＯＨＴ５１によって基板処理装置２００に搬送する。
【００３４】
次いで、ウェハキャリア１００を、ホイスト機構５２を用いて基板処理装置２００のロードポートの載置台３０上へ降ろして所定位置にセットする。次いで、ウェハキャリア１００の下面に設けられているＶ溝１５（図８参照）を、載置台３０上のキネマティックピン３１（図８参照）上に導いて、所定の収まり位置に固定する。なお、ウェハキャリア１００の位置決めについては後述する（図７参照）。
次いで、ホイスト機構５２をウェハキャリア１００から外して、ウェハキャリア１００を載置台３０上に残す。
【００３５】
その後、ウェハキャリア１００を前進させて、キャリアドア２０をロードポートドア（ロードポート３００のＦＩＭＳ面）３２に押し当てる。ここで、ＦＩＭＳ面とは、基板処理装置２００の壁面２７（図８参照）と、ロードポートドア３２のキャリアドア２０との当接面と、によって構成される面をいう。次いで、ラッチキー３３（図８参照）を回転させることにより、キャリアドア２０のドアクランピング機構の係合片２３をキャリアシェル１０から外すとともに、キャリアドア２０をロードポートドア３２に固定する。このようにして、ウェハキャリア１００が、基板処理装置２００のロードポート３００とドッキングする。すなわち、ウェハキャリア１００のシール面２６とロードポート３００のＦＩＭＳシール面２７が当接し、キャリアドア２０とロードポートドア３２がドッキングする。
【００３６】
次いで、ロードポートドア開閉機構３４によりロードポートドア３２を開動作駆動して、キャリアドア２０をキャリアシェル１０から取り外し、基板処理装置２００内下部へ移動させる。そして、キャリアドア２０が外れた状態で、ウェハキャリア１００の開放面（前面）１０１からウェハ１６をウェハ搬送ロボット４１により取り出し、基板処理装置２００内部のロードロックチャンバ５０に搬送する。その後、基板処理装置２００の処理室（図示省略）において、ウェハ１６に所要の処理を施す。
【００３７】
ウェハ１６に所要の処理が施された後、ウェハ搬送ロボット４１を用いて、処理済みのウェハ１６をロードロックチャンバ５０からウェハキャリア１００に戻す（図１参照）。このウェハ移載時には、ガス供給口４７から不活性ガスを必ずしも供給する必要はないが、開放面１０１の近傍においてＦＦＵ４２によるラミナフローが遮られるため、ガス供給口４７から微少流量で不活性ガスを供給することが好ましい。それとともに、排気口４８による排気を行うことが好ましい。
【００３８】
次に、ＥＦＥＭドア開閉機構４４によりＥＦＥＭドア４３を閉じる（図２参照）。これにより、ミニエンバイロンメント４０から、開放部１０１に隣接する所定の狭小空間が仕切られる（隔離される）。そして、排気口４８により上記空間から気体を排出するとともに、ガス供給口４７から上記空間に不活性ガス又はドライエアを供給する。この時、キャリアドア２０が開いた状態で、ウェハキャリア１００の開放部１０１からウェハキャリア１００内部がパージ（雰囲気置換）されるため、雰囲気置換を短時間で行うことが可能である。
【００３９】
ウェハキャリア１００内の雰囲気置換が終了した後、ロードポートドア開閉機構３４によりロードポートドア３２を閉じる（図３参照）。これにより、キャリアドア２０がキャリアシェル１０にドッキングする。この時も、上記ウェハ移載時と同様に、排気口４８からの排気を行い、ガス供給口４７から微少流量でのガス供給を行うことが好ましい。
【００４０】
次いで、ラッチキー３３（図８参照）を回すことでドアクランピング機構２３を働かせ、キャリアドア２０をキャリアシェル１０に固定する。
その後、ウェハキャリア１００を後退させて移載ポジションに移す。さらに、搬送要求に応じて、搬送要求の対象となっているウェハキャリア１００が置かれているロードポートの載置台３０上に空のＯＨＴ５１を停止させ、ホイスト機構５２のロボットハンド（図示せず）を用いてロボットフランジ１２を挟持して引き上げる。
次いで、ウェハキャリア１００をＯＨＴ５１でストッカに搬送して一時保管した後に、次の処理工程（例えば、成膜工程、アッシング工程等）にウェハキャリア１００を搬送する。このようなフローを繰り返すことで所望の回路をウェハ１６上に形成する。
【００４１】
上述した半導体製造プロセスフローにおいて、ウェハキャリア１００がロードポート３００上でＦＩＭＳ面にドッキングしている以外は、キャリアドア２０は閉じられている。すなわち、ウェハキャリア１００は密閉状態である。
また、上記基板処理装置２００の好適な例として、前洗浄装置が挙げられる。前洗浄によりウェハ表面の自然酸化膜を除去した後、ウェハ１６をウェハキャリア１００に移載して、ＥＦＥＭドア４３を閉じてウェハキャリア１００内の雰囲気置換を行う。この雰囲気置換は、キャリアドア２０が開いた状態でウェハキャリア１００の開放面１０１から行うため、効率良く短時間で行うことが可能である。従って、ウェハキャリア（ＦＯＵＰ）１００内部の水分・酸素濃度、および有機汚染を低く抑えることができ、自然酸化膜の形成を抑えることができる。
【００４２】
次に、上述したロードポート上でのウェハキャリアの位置決めの原理について説明する。
図７は、ロードポート３００の載置台３０の上にウェハキャリア１００を位置決めするための原理を説明するための図である。
図７（ａ）に示すように、載置台３０の上面に設けられているキネマティックピン３１（基準ピン）が、ウェハキャリア１００の底面に設けられたＶ溝１５（Ｖグルーブ部）（図４では見えない）に嵌まることによりウェハキャリア１００の位置が決まる。図７（ｂ）は、３組のキネマティックピン３１とＶ溝１５による位置決め状態を示す図である。
【００４３】
次に、上述したロードポートとウェハキャリアのドッキングについて説明する。
図８は、基板処理装置２００のロードポート３００にウェハキャリア１００をドッキングさせた状態を示す断面図である。
図８において、１００はウェハキャリア、１０はキャリアシェル、２０はキャリアドア、２４はラッチキー穴、２３はドアクランピング機構の係合片、１５はＶ溝、１６はウェハを示している。また、２６はウェハキャリアシール面を示している。
また、２００はロードポート３００を有する基板処理装置、３０は載置台、３１は載置台３０上に形成されたキネマティックピン、３２はロードポートドア（ロードポートのＦＩＭＳ面の一部を構成する）、３３はラッチキー、３４はロードポートドア開閉機構を示している。また、４０は基板処理装置２００のミニエンバイロンメント、２７は基板処理装置２００の壁面（ＦＩＭＳシール面）を示している。
【００４４】
ロードポート３００の載置台３０の上面にはキネマティックピン（基準ピン）３１が設けられ、キャリアシェル１０の底面にはＶ溝（Ｖグルーブ部）１５が設けられている。これらキネマティックピン３１とＶ溝１５とが嵌まりあって、ウェハキャリア１００の位置決めが行われる。
ラッチキー３３はロードポートドア３２の表面上に設けられ、キャリアドア２０の開閉を行うためのラッチキー穴２５（図９参照）に挿入される。そして、ラッチキー３３が挿入されたキャリアドア２０が開閉動作される。
【００４５】
ロードポートドア３２は、基板処理装置２００の壁面２７とウェハキャリアシール面２６とが当接した状態で、ロードポートドア開閉機構３４の駆動によって移動する。また、このロードポートドア３２はキャリアドア２０を捕捉して、ロードポートドア３２が移動するとともにキャリアドア２０が開閉動作する。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態１では、キャリアドア２０を開けた状態で、ウェハキャリア１００の開放面１０１からウェハキャリア１００内部をパージするようにした。従って、ウェハキャリア１００の内部でのガスの流れがよくなるため、ウェハキャリア１００内の雰囲気置換を効率良く短時間で行うことができる。
また、パージする空間を、ＥＦＥＭドア４３等で定められた狭小空間とすることにより、雰囲気ガス（不活性ガス又はドライエア）の消費を低減することができ、雰囲気置換時間を短縮することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態１においては、自動搬送手段としてＯＨＴ５１を用いる例で説明したが、これに特に限定されることなく、AGV（Automated Guided Vehicle）やRGV（Rail Guided Vehicle）を用いても良く、またPGV（Person Guided Vehicle）などの手動搬送を用いても良い。
【００４８】
また、上部壁面４５、ＥＦＥＭドア４３および下部壁面４６で定められる上記狭小空間を完全に密閉された空間としてもよい。ウェハキャリア１００が真空状態に耐えうる材料で形成された場合には、該狭小空間を真空引きした後、不活性ガス又はドライエアを供給することにより、雰囲気置換を精度良く行うことが可能になる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、ウェハキャリア内の雰囲気置換を、効率良く、短時間で行うロードポート、基板処理装置および雰囲気置換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１によるロードポートを備えた基板処理装置を説明するための断面図である（基板移載中）。
【図２】  本発明の実施の形態１によるロードポートを備えた基板処理装置を説明するための断面図である（雰囲気置換中）。
【図３】  本発明の実施の形態１によるロードポートを備えた基板処理装置を説明するための断面図である（雰囲気置換終了後）。
【図４】  本発明の実施の形態１において、ロードポート上に載置されるウェハキャリアを説明するための斜視図である。
【図５】  本発明の実施の形態１において、ウェハキャリアの内部に収納されるウェハの状態を説明するための断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態１において、複数の基板処理装置が設置された生産現場におけるウェハキャリアの自動搬送方法を説明するための概略図である。
【図７】  本発明の実施の形態１において、ロードポート上にウェハキャリアを位置決めする原理を説明するための図である。
【図８】  本発明の実施の形態１において、基板処理装置のロードポートにウェハキャリアをドッキングさせた状態を示す断面図である。
【図９】  既知の横ドア一体型のウェハキャリアについて説明するための斜視図である。
【図１０】  図９に示すウェハキャリアのドアの内側を示す斜視図である。
【図１１】  従来のロードポートを備えた基板処理装置を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０  キャリアシェル、  １１  ウェハティース、  １２  ロボットフランジ、  １３  マニュアルハンドル、  １４  サイドレール、  １５  Ｖ溝（Ｖグルーブ部）、  １６  ウェハ（被加工基板）、  ２０  キャリアドア、  ２１  シール材（パッキン）、  ２２  リテーナ、  ２３  ドアクランピング機構の係合片、  ２４  レジストレーションピン穴、  ２５  ラッチキー穴、  ２６  ウェハキャリアシール面、  ２７  ＦＩＭＳシール面（壁面）、  ３０  載置台、  ３１  キネマティックピン、  ３２  ロードポートドア（第１のドア、ＦＩＭＳドア）、  ３３  ラッチキー、  ３４  ロードポートドア開閉機構、４０  ミニエンバイロンメント（基板移載用空間）、  ４１  ウェハ搬送ロボット、  ４２ＦＦＵ、  ４３  ＥＦＥＭドア（第２のドア）、  ４４  ＥＦＥＭドア開閉機構、  ４５  上部壁面、  ４６  下部壁面、  ４７  ガス供給口、  ４８  排気口、  ５０  ロードロックチャンバ、１００  ウェハキャリア、  １０１  開放面（前面）、  ２００  基板処理装置（半導体製造装置）、  ３００  ロードポート。
【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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