(57)【要約】【課題】収納容器体内の雰囲気を被処理体の位置ずれを生ぜしめることなく迅速に、円滑に不活性ガスの置換を行なう被処理体の導入ポート機構を提供する。【解決手段】収納容器体２内の被処理体Ｗを開口ゲート５２を介して不活性ガス雰囲気の被処理体移載エリア３６内へ取り込む被処理体の導入ポート機構において、収納容器体を載置する載置台５４と、開口ゲートを開閉可能に閉じる開閉ドア５６を有する開閉ドア機構５７と、開閉ドアに設けられて開閉蓋を開閉する蓋開閉機構６４と、不活性ガスを収納容器体内に向けて噴射するために開口ゲートの周辺部に沿って設けられると共に、多孔質材料により筒体状に成形された多孔質ガス噴射管８０を有するガス噴射手段１００と、開口ゲートの多孔質ガス噴射管を設けた周辺部以外の他の周辺部に設けられて、多孔質ガス噴射管から噴射された不活性ガスによりパージされた収納容器体内の雰囲気を排出する排気口８２を有する排気手段１０２とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被処理体が収容されて密閉され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になされた被処理体移載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ための載置台と、
前記開口ゲートを被処理体移載エリア側から開閉可能に閉じる開閉ドアを有する開閉ドア機構と、
前記開閉ドアに設けられて前記収納容器体の開閉蓋を開閉する蓋開閉機構と、
不活性ガスを前記収納容器体内に向けて噴射するために前記開口ゲートの周辺部に沿って設けられると共に、多孔質材料により筒体状に成形された多孔質ガス噴射管を有するガス噴射手段と、
前記開口ゲートの前記多孔質ガス噴射管を設けた周辺部以外の他の周辺部に設けられて、前記多孔質ガス噴射管から噴射された前記不活性ガスによりパージされた前記収納容器体内の雰囲気を排出する排気口を有する排気手段と、
を備えたことを特徴とする被処理体の導入ボート機構。
【請求項２】
前記多孔質ガスの噴射管は、大きさが数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲以上のパーティクルを除去する濾過性能を有するフィルタ機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の被処理体の導入ボート機構。
【請求項３】
前記開閉ドアの周辺部は、前記開口ゲート側に向けて屈曲されており、全体で断面コ字状に成形されていることを特徴とする請求項１又は２記載の被処理体の導入ボート機構。
【請求項４】
前記開口ゲートは、四角形状に成形されており、前記多孔質ガス噴射管は、前記開口ゲートの四辺の内の多くとも３辺に沿って設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の被処理体の導入ボート機構。
【請求項５】
前記多孔質ガス噴射管は、金属系多孔質材料、セラミック系多孔質材料及び樹脂系多孔質材料よりなる群から選択される１以上の材料よりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の被処理体の導入ボート機構。
【請求項６】
複数の被処理体が収容されて密閉され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になされた被処理体移載エリア内へ取り込んで前記被処理体に対して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５のいずれか一項に記載された被処理体の導入ポート機構と、
前記被処理体移載エリアの上方に設けられて前記被処理体に熱処理を施すための処理容器と、
前記被処理体を複数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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を気密状態で収納する収納容器体から被処理体を被処理体移載エリア内へ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。
【背景技術】
【０００２】
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（例えば特許文献１〜３）。
【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。
【０００４】
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移載エリアとが一般的にはある（例えば特許文献４〜６）。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移載エリア内は、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。
【０００５】
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移載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移載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、被処理体移載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。
【０００６】
そこで、例えば特許文献３、５、６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たり、或いは搬入ポートに窒素ガスノズルを設けて、上記収納容器体を被処理体移載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。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２７９５４６号公報
【特許文献２】特開平９−３０６９７５号公報
【特許文献３】特開平１１−２７４２６７号公報
【特許文献４】特開２００３−３７１４８号公報
【特許文献５】特開２００４−２２６７４号公報
【特許文献６】特開２００５−７９２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した特許文献３、６に示すような従来構造では、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。
【０００９】
また特許文献５に示すような従来構造にあっては、ノズルから噴射したＮ２ ガスを一度ウエハ以外の他の部分に衝突させて、その勢いを弱めた後にウエハ側へ導入してＮ２ ガスで置換するようにしているが、この場合にはＮ２ ガスはノズルの特定の噴射孔から噴射されているので、噴射したＮ２ ガスを他の部材に一度衝突させてＮ２ ガスの勢いを弱めているとはいえ、その勢いはまだ強く、上述したようにウエハのがたつきによる位置ずれ等が生ずる場合があった。
【００１０】
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の位置ずれ等を生ぜしめることなく、迅速に且つ円滑に不活性ガス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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、複数の被処理体が収容されて密閉され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になされた被処理体移載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ための載置台と、前記開口ゲートを被処理体移載エリア側から開閉可能に閉じる開閉ドアを有する開閉ドア機構と、前記開閉ドアに設けられて前記収納容器体の開閉蓋を開閉する蓋開閉機構と、不活性ガスを前記収納容器体内に向けて噴射するために前記開口ゲートの周辺部に沿って設けられると共に、多孔質材料により筒体状に成形された多孔質ガス噴射管を有するガス噴射手段と、前記開口ゲートの前記多孔質ガス噴射管を設けた周辺部以外の他の周辺部に設けられて、前記多孔質ガス噴射管から噴射された前記不活性ガスによりパージされた前記収納容器体内の雰囲気を排出する排気口を有する排気手段と、を備えたことを特徴とする被処理体の導入ボート機構である。
【００１２】
このように、開口ゲートの周辺部に設けた多孔質材料よりなる筒体状の多孔質ガス噴射管を有するガス噴射手段から不活性ガスを噴射するようにしたので、多孔質ガス噴射管の全面から不活性ガスが噴射されることになるので、噴射される不活性ガスの勢い、或いは流速を十分に落とすことができ、被処理体の位置ずれ等を生ぜしめることなく、迅速に且つ円滑に不活性ガスの置換を行ってスループットを向上させることができる。
【００１３】
この場合、例えば請求項２に記載したように、前記多孔質ガスの噴射管は、大きさが数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲以上のパーティクルを除去する濾過性能を有するフィルタ機能を備えている。
また例えば請求項３に記載したように、前記開閉ドアの周辺部は、前記開口ゲート側に向けて屈曲されており、全体で断面コ字状に成形されている。
【００１４】
また例えば請求項４に記載したように、前記開口ゲートは、四角形状に成形されており、前記多孔質ガス噴射管は、前記開口ゲートの四辺の内の多くとも３辺に沿って設けられる。
また例えば請求項５に記載したように、前記多孔質ガス噴射管は、金属系多孔質材料、セラミック系多孔質材料及び樹脂系多孔質材料よりなる群から選択される１以上の材料よりなる。
【００１５】
請求項６に係る発明は、複数の被処理体が収容されて密閉され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になされた被処理体移載エリア内へ取り込んで前記被処理体に対して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５のいずれか一項に記載された被処理体の導入ポート機構と、前記被処理体移載エリアの上方に設けられて前記被処理体に熱処理を施すための処理容器と、前記被処理体を複数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。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る被処理体の導入ボート機構及び処理システムによれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
開口ゲートの周辺部に設けた多孔質材料よりなる筒体状の多孔質ガス噴射管を有するガス噴射手段から不活性ガスを噴射するようにしたので、多孔質ガス噴射管の全面から不活性ガスが噴射されることになるので、噴射される不活性ガスの勢い、或いは流速を十分に落とすことができ、被処理体の位置ずれ等を生ぜしめることなく、迅速に且つ円滑に不活性ガスの置換を行ってスループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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３は開口ゲートを覆う開閉ドアを被処理体移送エリア側から見た平面図、図４は導入ポート機構の載置台を示す平面図、図５は導入ポート上に設置された収納容器体を示す断面図、図６はガス噴射手段の多孔質ガス噴射管を示す図、図７乃至図９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である。
【００１８】
まず、図１を参照して収納容器体２について説明する。図１（Ａ）は開閉蓋を取る前の斜視図を示し、図１（Ｂ）は開閉蓋を取った時の斜視図を示す。図１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の内壁面に複数段に、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。
【００１９】
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内を気密状態としている。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。
【００２０】
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。
【００２１】
この出没ピン２０の先端は、ロック時には図１（Ｂ）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１（Ｂ）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。
【００２２】
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（図示せず）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、ボックス固定手段としてロック片（図示せず）が設けられており、後述する回転フックにより上記ロック片を結合した時に、収納容器体２が載置台上から動かないようにロックできるようになっている。尚、ボックス固定手段として上記ロック片や回転フックに代えて、載置台上に載置した収納容器体２を、その上方より押さえ付けて固定するようにした押圧手段を設けるようにしてもよい。
【００２３】
次に、図２及び図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２に示すように、この被処理体の処理システム３０は、全体が例えばステンレス等よりなる筐体３２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３４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移載エリアとしてのウエハ移載エリア３６とに区画壁３８により２分されている。上記容器体搬送エリア３４内には清浄空気のダウンフローが流され、上記ウエハ移載エリア３６内は密閉状態になされて、この中にはＮ２ ガスやＡｒガスなどの希ガスが供給されて不活性ガス雰囲気になされている。ここではＮ２ ガス雰囲気になされている。
【００２４】
この処理システム３０は、主に収納容器体２をこの処理システム３０内に対して搬入搬出させるためのロードポート４０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４１と、この収納容器体２内のウエハＷを上記ウエハ移載エリア３６内へ取り込んで例えば被処理体ボート４４へ移載する導入ポート機構４２と、被処理体ボート４４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４６とにより主に構成される。
【００２５】
上記ロードポート４０において、筐体３２には常時開放されているボックス搬出入口４８が形成されている。このボックス搬出入口４８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５０が内側に向けて水平移動可能に設けられる。
【００２６】
一方、上記ストッカ４１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４２において、両エリア３４、３６間を区画する区画壁３８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５２（図４参照）が形成されると共に、この開口ゲート５２の容器体搬送エリア３４側には、１つの載置台５４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。そして、この載置台５４と上記ロードポート４０との間に、エレベータ機能を有する容器体搬送機構５８が設けられており、上記ロードポート４０とストッカ４１と載置台５４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。
【００２７】
また、上記開口ゲート５２のウエハ移載エリア３６側には、これを開閉する開閉ドア５６を有する開閉ドア機構５７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。この開閉ドア５６の上下には、図３にも示すように案内レール６０が設けられると共に、上記開閉ドア５６は上記案内レール６０に沿って移動するアーム部６２により支持されており、上記開閉ドア５６を開口ゲート５２から僅かに浮き上げた後に、案内レール６０に沿って横方向へスライド移動して開口ゲート５２を開閉できるようになっている。そして、この開閉ドア５６には、上記収納容器体２の開閉蓋１２を開閉するための蓋開閉機構６４が設置されている。この蓋開閉機構６４としては、例えば前述した特許文献１、３、６等に開示した蓋開閉機構を用いることができる。
【００２８】
このウエハ移載エリア３６内には、ウエハボートの如き被処理体ボート４４を昇降させるボート昇降機構６８が設けられている。そして、このボート昇降機構６８と上記導入ポート機構４２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７０が設けられており、この被処理体移載機構７０は昇降エレベータ７２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７０のアーム７０Ａを屈伸、旋回及び昇降駆動することにより、載置台５４上の収納容器体２と被処理体ボート４４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。この場合、上記被処理体移載機構７０のアーム７０Ａ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。
【００２９】
上記被処理体ボート４４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、このウエハ移載エリア３６の上方には、石英製の円筒体状の上記処理容器４６が配置されており、この処理容器５６の周囲には、図示しない加熱ヒータが設けられ、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４６の下方には、ボート昇降機構６８により昇降可能になされたキャップ７４が配置されており、このキャップ７４上に被処理体ボート４４を載置してこれを上昇させることにより、このボート４４を処理容器４６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４６の下端開口部は上記キャップ７４により気密に閉じられるようになっている。
【００３０】
また、上記処理容器４６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７６が設けられている。そして、上記導入ポート機構４２の開口ゲート５２の周辺部に沿って本発明の特徴とする多孔質ガス噴射管８０と排気口８２とが設けられる。
【００３１】
以下、上記導入ポート機構４２も含めて、上記多孔質ガス噴射管８０や排気口８２等の構造について図４及び図５も参照して詳しく説明する。ここで、図５（Ａ）は横断面図を示し、図５（Ｂ）は縦断面図を示す。まず、図４及び図５に示すように、上記載置台５４は、その上部に設けたスライドベース８４を有しており、このスライドベース８４は、２対の案内レール８６上に跨がるように設けられて、開口ゲート５２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８４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８８が設けられており、この位置決め突起８８に、上記収納容器体２の底部に設けた位置決め凹部（図示せず）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８４上に直接載置するようになっている。
【００３２】
また、このスライドベース８４の中央部には、回転可能になされた回転フック９０（図４参照）が設けられており、この回転フック９０を収納容器体２の底部のロック片（図示せず）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８４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８４上に固定した状態でこのスライドベース８４を開口ゲート５２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５２の周縁部に当接し得るようになっている。
【００３３】
そして、この開口ゲート５２は四角形状に形成されており（図３参照）、その容器体搬送エリア３４側の周囲には、例えばフッ素ゴム等よりなるシール部材９２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９２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。
【００３４】
一方、前述したようにこの開口ゲート５２のウエハ移載エリア３６側より、これを開閉可能に閉じる前記開閉ドア５６が設けられる。この開閉ドア５６は、その周辺部が開口ゲート５２側へ向けて屈曲されて全体で断面コ字状に成形されており、いわば一側が開放された箱体のように形成され、上記開口ゲート５２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５６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９４が形成されており、このシール部材９４が上記開口ゲート５２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５６は、前述したように、区画壁３８より僅かに離れ、そして、案内レール６０（図３参照）に沿って水平方向に所定の距離だけ移動できるようになっている。
【００３５】
そして、この開閉ドア５６内に、これと一体的に前記蓋開閉機構６４が設けられている。この蓋開閉機構６４は、アクチュエータ９５により駆動されて上記収納容器体２の開閉蓋１２（図５参照）を開閉するものであり、具体的には、この蓋開閉機構６４は単独で前進後退できるベース９６を有しており、このベース９６には、回転可能になされた一対のカギ９８が水平方向に並設されている。そして、このカギ９８を上記開閉蓋１２のカギ溝１８（図１参照）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。
【００３６】
そして、この開口ゲート５２の周辺部側に、本発明の特徴とする不活性ガスを噴射するガス噴射手段１００と、この不活性ガスの噴射によりパージされた収納容器体２内の雰囲気を排出する排気手段１０２とが設けられている。具体的には、上記ガス噴射手段１００は、上記開口ゲート５２に周辺部に沿って設けられ、多孔質材料により筒体状に成形された前記多孔質ガス噴射管８０を有している。
【００３７】
ここでは、この多孔質ガス噴射管８０は、四角形状に成形された上記開口ゲート５２の四辺の内の垂直になされた一方の辺、或いは縁部に沿って起立させて設けられており、上記着脱される開閉蓋１２と干渉しない位置に設置されている。上記多孔質材料としては、例えばステンレススチールよりなる金属メッシュ多孔質材料を用いている。この多孔質ガス噴射管８０の下端部には、途中に開閉弁１０４を介設したガス導入管１０６が接続されており、不活性ガスとして例えばＮ２ ガスを必要に応じて供給できるようになっている。
【００３８】
図６にも示すように、上記ガス導入管１０６は、通気性のある多孔質材料により中空の円筒体状に成形されていると共に、その上端部はシール部材１０８により閉じられている。従って、上記多孔質ガス噴射管８０内に導入されたＮ２ ガスは、この多孔質ガス噴射管８０内を上昇しながらその全周方向にガス流の流速を減じながら放出されるようになっている。この場合、Ｎ２ ガスは多孔質ガス噴射管８０の高さ方向の全域に亘って且つその全周から放出されることになるので、多量のＮ２ ガスを、その流速が大幅に減じられた状態で噴射することができるようになっている。
【００３９】
ここでこの多孔質材料は、Ｎ２ ガス中に含まれるパーティクルを除去するフィルタ機能を有しており、その濾過性能は数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲以上、例えば２０ｎｍ以上の大きさのパーティクルを除去することができるように設定されている。この多孔質ガス噴射管８０の内径Ｈ１は４〜１０ｍｍ程度、外径Ｈ２は６〜１２ｍｍ程度であり、高さは上記開口ゲート５２の高さよりも僅かに短く設定されている。また上記多孔質材料としては、上述したようなステンレススチールの他にアルミニウム等を用いた金属系多孔質材料、アルミナ等を用いたセラミック系多孔質材料及びテフロン（登録商標）やＰＥＥＫ（登録商標）等を用いた樹脂系多孔質材料よりなる群から選択される１以上の材料を用いることができる。
【００４０】
一方、上記排気手段１０２は、上記開口ゲート５２の周辺部に設けた上記排気口８２を有している。この排気口８２は、上記開口ゲート５２の多孔質ガス噴射管８０を設けた周辺部以外の周辺部に設けられている。具体的には、ここでは上記排気口８２は開口ゲート５２の底辺の部分であって、上記多孔質ガス噴射管８０の設置位置とは反対側に位置させて設けられている。そして、この排気口８２に排気通路１１０が接続されており、この排気通路１１０は、図示しない工場排気ダクト等に接続されて、この工場排気ダクト等を介して常時吸引されている。これにより、上記Ｎ２ ガスによりパージされた上記収納容器体２内の雰囲気を効率的に吸引して排気できるようになっている。
【００４１】
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１に示すように、ロードポート４０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５８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３４内に取り込まれ、ストッカ４１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４２の載置台５４上に載置される。
【００４２】
ここで上記収納容器体２の開閉蓋１２は、蓋開閉機構６４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１００の多孔質ガス噴射管８０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５６が横方向へスライド移動することによって開口ゲート５２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移載エリア３６側に開放されることになる。
【００４３】
次に、上記収納容器体２内の半導体ウエハＷは、上記ウエハ移載エリア３６内の被処理体移載機構７０によって複数枚ずつ被処理体ボート４４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６８を駆動して、のウエハＷを上方の処理容器４６内へ導入し、ここで所定の熱処理をウエハＷに対して施すことになる。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。
【００４４】
次に、導入ポート機構４２における動作について図７乃至図９も参照して詳しく説明する。まず、載置台５４上に収納容器体２を載置する際、この収納容器体２は直接的にはスライドベース８４（図４参照）上に載置され、この時、スライドベース８４の位置決め突起８８に、収納容器体２の底部の位置決め凹部（図示せず）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。
【００４５】
そして、回転フック９０が回転することによりこれが収納容器体２のロック片（図示せず）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８４を開口ゲート５２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５２に設けたシール部材９２に当接させる。この時の状態が図７に示されており、この時点では、開口ゲート５２は開閉ドア５６によってまだ完全に閉じられている。
【００４６】
次に、開閉ドア５６に設けてある蓋開閉機構６４を駆動してこのカギ９８を開閉蓋１２のカギ溝１８（図１参照）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８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。この収納容器体２内は予め清浄空気の雰囲気になされており、この清浄空気をＮ２ ガスと置換するために、次に、ガス噴射手段１００の多孔質ガス噴射管８０内へ不活性ガスとして多量の窒素ガスを供給する。
【００４７】
この多孔質ガス噴射管８０内へ供給されたＮ２ ガスは、多孔質ガス噴射管８０内を上昇しつつ、その全周から矢印１１２に示すようにＮ２ ガスを噴出することになり、この噴出したＮ２ ガスは、上記開放されている収納容器体２内へ流入して収納容器体２内の清浄空気を追い出すようにしてパージする。このパージされた収納容器体２内の清浄空気（雰囲気）は、上記多孔質ガス噴射管８０の反対側の底部に設置されている排気手段１０２の排気口８２から吸引されて系外へ排出されることになる。
【００４８】
ここで上記ガス噴射手段１００からは多量のＮ２ ガスを供給するために、上記ガス噴射手段１００のガス導入管１０６内ではＮ２ ガスはかなり速い流速で流れるが、このＮ２ ガスが上記多孔質ガス噴射管８０内に導入されると、このＮ２ ガスは多孔質ガス噴射管８０の高さ方向の全域に亘って、且つその全周から放出されることになるので、多量のＮ２ ガスを、その流速を大幅に減じた状態で放出乃至噴射することができる。この場合、ウエハＷの方向に向けて噴射されたＮ２ ガスはそのまま直接的に収納容器体２内に流入することになる。
【００４９】
一方、ウエハＷとは反対側の方向に向けて噴射されたＮ２ ガスは、矢印１１３に示すように開閉ドア５６等に衝突して反転した後に上記収納容器体２内に流入することになり、いずれにしてもそのＮ２ ガスの流速は大幅に低下させられている。従って、収納容器体２内に収容されているウエハＷ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。また、噴射するＮ２ ガスの勢いを弱めることができるので、上記蓋開閉機構６４に指示されている開閉蓋１２がばたつくこともないので、その分、パーティクルの発生を抑制することができる。
【００５０】
また、この多孔質ガス噴射管８０は、所定の濾過性能を有するフィルタ機能を併せ持つことから、Ｎ２ ガス中に含まれる例えば数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲以上、例えば２０ｎｍ以上のパーティクルを除去することができる。そして、上記多孔質ガス噴射管８０より噴射された窒素ガスは、最終的には、排気口８２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、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。
【００５１】
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、図９に示すように、開閉ドア５６を矢印１１４に示すように僅かに開口ゲート５２から離れるように移動させ、更に矢印１１６に示すように案内レール６０（図３参照）に沿って横方向へスライド移動させる。これによって、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移載エリア３６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。
【００５２】
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、開口ゲート５２の周辺部に設けた多孔質材料よりなる筒体状の多孔質ガス噴射管８０を有するガス噴射手段１００から不活性ガスを噴射するようにしたので、多孔質ガス噴射管８０の全面から不活性ガスが噴射されることになるので、噴射される不活性ガスの勢い、或いは流速を十分に落とすことができ、被処理体である半導体ウエハＷの位置ずれ等を生ぜしめることなく、迅速に且つ円滑に不活性ガスの置換を行ってスループットを向上させることができる。
【００５３】
ここで、本願発明の被処理体の導入ポート機構と従来の被処理体の導入ポート機構とを用いてＮ２ ガス置換の比較実験を行ったので、その評価結果について説明する。使用した収納容器体２は直径が３００ｍｍのウエハを２５枚収容できる大きさのものを用い、Ｎ２ ガスの噴射に際してはウエハがＮ２ ガスの流速によりがたつかない範囲で最大の流量となるように設定した。
【００５４】
従来のポート機構の場合には、Ｎ２ ガスの流量は６０〜９０リットル／ｍｉｎ程度であり、収納容器体内の酸素濃度が基準値まで低下するまで１４５〜１７０ｓｅｃ程度を要した。これに対して、本願発明の被処理体の導入ポート機構の場合には、Ｎ２ ガスの流量は１６０〜２００リットル／ｍｉｎ程度で供給することができ、収納容器体内の酸素濃度が基準値まで低下するまで１１０〜１３０ｓｅｃ程度を要した。このように、本発明の場合には、収納容器体内の雰囲気をＮ２ 置換する時間を、従来の導入ポート機構と比較して３／４程度まで短縮することができることを確認することができた。
【００５５】
尚、上記実施例では、四角形状の開口ゲート５２の一辺に沿って一本の多孔質ガス噴射管８０を設けた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、上記排気口８２が設けられている一辺を除いた他の辺に沿って２本、或いは３本の多孔質ガス噴射管８０をそれぞれ設けるようにしてもよい。
【００５６】
また、ここでは開閉ドア５６を横方向へスライド移動させることにより開口ゲート５２を開閉するようにしたが、これに限定されず、開口ゲート５２から上方向へスライド移動させたり、開口ゲート５２から下方向へスライド移動させたりして開口ゲート５２を開閉するようにしてもよい。
更に、ここでは不活性ガスとしてＮ２ ガスを用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、Ａｒガス、Ｈｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００５７】
また、ここでは処理システム３０として、ウエハ移載エリア３６の前段に容器体搬送エリア３４を設けた場合について説明したが、これに限定されず、容器体搬送エリア３４を設けないで、この部分をクリーンルーム内の作業領域とし、オペレータが収納容器体２を直接的に導入ポート機構４２の載置台５４上に載置するような構造の処理システムとしてもよい。
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、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【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】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３】開口ゲートを覆う開閉ドアを被処理体移送エリア側から見た平面図である。
【図４】導入ポート機構の載置台を示す平面図である。
【図５】導入ポート上に設置された収納容器体を示す断面図である。
【図６】ガス噴射手段の多孔質ガス噴射管を示す図である。
【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９】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。
【符号の説明】
【００５９】
２  収納容器体
１２  開閉蓋
３０  処理システム
３４  容器体搬送エリア
３６  ウエハ移載エリア（被処理体移載エリア）
４２  導入ポート機構
４４  被処理体ボート
４６  処理容器
５２  開口ゲート
５４  載置台
５６  開閉ドア
５７  開閉ドア機構
６４  蓋開閉機構
７０  被処理体移載機構
８０  多孔質ガス噴射管
８２  排気口
１００  ガス噴射手段
１０２  排気手段
１０６  ガス導入管
１１０  排気通路
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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