JP2016105443A - 基板収納容器 - Google Patents

Abstract

【課題】基板収納容器のガスパージを効率的に短時間で行う。【解決手段】容器本体と蓋体からなる基板収納容器において、容器本体の下壁の給気孔（４５）から供給されたパージガスを下壁から上壁の間の所定の高さを有する気体噴出制御機構（１０１）によって制御し、開口部から基板Ｗ中央方向と容器本体の第一の側壁（２５）及び第二の側壁（２６）方向に噴出し、側壁に配置された気体制御部（５１）によって側壁方向へ噴出されたパージガスを制御し、効率よくガスパージを行う機構。【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板を収納、保管、搬送、輸送等する際に使用される基板収納容器に関する。

半導体ウェーハからなる基板を収納して、工場内の工程において搬送するための基板収納容器としては、容器本体と蓋体とを備える構成のものが、従来より知られている。

容器本体は、一端部に容器本体開口部が形成され、他端部が閉塞された筒状の壁部を有する。容器本体内には基板収納空間が形成されている。基板収納空間は、壁部により取り囲まれて形成されており、複数の基板を収納可能である。蓋体は、容器本体開口部に対して着脱可能であり、容器本体開口部を閉塞可能である。

蓋体の部分であって容器本体開口部を閉塞しているときに基板収納空間に対向する部分には、フロントリテーナが設けられている。フロントリテーナは、蓋体によって容器本体開口部が閉塞されているときに、複数の基板の縁部を支持可能である。また、フロントリテーナと対をなすようにして、奥側基板支持部が壁部に設けられている。奥側基板支持部は、複数の基板の縁部を支持可能である。奥側基板支持部は、蓋体によって容器本体開口部が閉塞されているときに、フロントリテーナと協働して複数の基板を支持することにより、隣接する基板同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板を保持する（特許文献１〜２参照）。

また、容器本体には、逆止弁が設けられている。逆止弁を通して、容器本体の外部から基板収納空間へ、窒素等の不活性ガスあるいは水分を除去（１％以下）したドライエア（以下、パージガスという）で、ガスパージが行われる。逆止弁は、ガスパージにより基板収納空間に充填されたガスが、漏れ出ることを防止する（特許文献３〜４参照）。

さらに、短時間で容器内部をパージガスで効率的に置換するために、容器本体の奥側の左右の給気バルブに、容器本体の上下方向に伸びるノズルを設け、その周壁には、収納するそれぞれの基板の上下面にパージガスを噴出する噴出孔を設けたものもある（特許文献５参照）。

特許第４２０４３０２号公報 特許第４２０１５８３号公報 特許第５２４１６０７号公報 特開２００７−５３３１６６号公報 特許第５５２４０９３号公報

前述のように、噴出孔が設けられたノズルを設けることにより、ノズルが無い場合に比べると容器内部の気体をパージガスで置換する時間を短くすることができる。しかし、気体の置換時間を少しでも短くし、効率を上げたいというさらなる要求は常にある。前述のノズルを用いた基板収納容器では、ノズル内に媒体が配置されノズルに到達したパージガスは媒体を通過し、そこから容器内部へパージガスが噴出され置換される。よって、ノズルから容器内部へのスムーズなパージガスの流れが妨げられ、気体の置換効率を下げてしまうという課題があった。

本発明は、容器本体の基板収納空間内の気体をパージガスで効率的に置換し、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することを目的とする。

本発明は、一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し前記上壁の一端部、前記下壁の一端部、及び前記側壁の一端部によって前記容器本体開口部が形成された壁部を備え、前記上壁の内面、前記下壁の内面、前記側壁の内面、及び前記奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体からなり、前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器において、前記通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔と、前記側壁に設けられた容器内部の気体の流れを制御する気体制御部と、前記奥壁の内面から離間された前記下壁に位置し、前記下壁から前記上壁間の所定の高さを有し、前記給気孔から供給された気体を前記容器本体に収納されている基板の方向である基板方向及び前記気体制御部の方向である気体制御部方向に前記気体を流通させる気体噴出制御機構を有することを特徴とする。

また、前記気体噴出制御機構は、側面に開口部を有し中空筒状で前記基板方向及び前記気体制御部方向に気体を噴出する複数の開口を有する管状気体流通部と、前記給気孔と前記管状気体流通部の一端に形成され、気体が流通可能に前記吸気孔と接続する接続部を有し、前記給気孔に供給された気体は、前記接続部を通じて前記管状気体流通部に供給され、その後前記管状気体流通部の前記開口から噴出され、さらに前記容器本体の前記気体制御部に当った後に前記容器本体の奥壁方向でかつ上壁の方向に気体が流通することが好ましい。

さらに、前記気体制御部は、前記容器本体の側壁と奥壁との接続部の湾曲部に設けることが好ましい。

また、前記気体制御部は、前記容器本体の側壁に配置される前記基板を支持するための基板支持板状部の奥側固定部によって気体を制御することが好ましい。

また、前記管状気体流通部の前記開口部は、前記容器本体内に収納された複数の基板の隣り合った基板との間に前記開口部を配置し、隣り合う基板と基板との間の空間へ気体を噴出することが好ましい。

さらに、前記気体噴出制御機構は、前記容器本体内に等間隔に基板を２５枚収納した場合に、前記下壁側から数えて１３枚目と１４枚目の基板との間に前記管状気体流通部の前記開口部の最上段の開口が配置されることが好ましい。

本発明によれば、パージガスによる容器本体の基板収納空間内の気体の置換を効率的に行い、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。そのため、半導体ウェーハが不活性ガスやドライエアにさらされている割合を長くし、しかも均一な気体置換が行えるため、半導体ウェーハ上に作製される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。さらに、短時間で効率よくパージガスによる気体置換を行うことができるので、プロセス時間を短縮させ、コストダウンにも寄与する。

本発明の実施形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２を示す下方斜視図である。 本発明の実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６と上壁２３の省略した上方斜視図である。 本発明の実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。 本発明の実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１近傍の拡大図である。 本発明の実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の効果を確かめる試験で用いられたパターン１の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の効果を確かめる試験で用いられたパターン２の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。 本発明の効果を確かめる試験で用いられたパターン３の置換効率を確認する基板上の湿度センサーの波形を示したグラフである。

以下、本発明の第１実施形態による基板収納容器１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る基板収納容器１に基板Ｗが収納された様子を示す分解斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２を示す下方斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、第二側壁２６と上壁２３を省略した上方斜視図である。図４は本発明の実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１を示す分解斜視図である。図５は、本発明の実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、上壁２３を省略した上方平面図である。図６は、本発明の実施形態に係る基板収納容器１の気体噴出制御機構１０１近傍の、図５の拡大図である。図７は、本発明の実施形態に係る基板収納容器１の容器本体２において、図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

ここで、説明の便宜上、後述の容器本体２から蓋体３へ向かう方向（図１における右上から左下へ向かう方向）を前方向と定義し、その反対の方向を後方向と定義し、これらをあわせて前後方向と定義する。また、後述の下壁２４から上壁２３へと向かう方向（図１における上方向）を上方向と定義し、その反対の方向を下方向と定義し、これらをあわせて上下方向と定義する。また、後述する第２側壁２６から第１側壁２５へと向かう方向（図１における右下から左上へ向かう方向）を左方向と定義し、その反対の方向を右方向と定義し、これらをあわせて左右方向と定義する。

また、基板収納容器１に収納される基板Ｗ（図１参照）は、円盤状のシリコンウェーハ、ガラスウェーハ、サファイアウェーハ等であり、産業に用いられる薄いものである。本実施形態における基板Ｗは、直径３００ｍｍ〜４５０ｍｍのシリコンウェーハである。

図１に示すように、基板収納容器１は、上述のようなシリコンウェーハからなる基板Ｗを収納して、工場内の工程において搬送する工程内容器として用いられたり、陸運手段・空運手段・海運手段等の輸送手段により基板を輸送するための出荷容器として用いられるものであり、容器本体２と、蓋体３と、側方基板支持部としての基板支持板状部５と、奥側基板支持部（図示せず）と、蓋体側基板支持部としてのフロントリテーナ（図示せず）とを有している。

容器本体２は、一端部に容器本体開口部２１が形成され、他端部が閉塞された筒状の壁部２０を有する。容器本体２内には基板収納空間２７が形成されている。基板収納空間２７は、壁部２０により取り囲まれて形成されている。壁部２０の部分であって基板収納空間２７を形成している部分には、基板支持板状部５が配置されている。基板収納空間２７には、図１に示すように、複数の基板Ｗを収納可能である。

基板支持板状部５は、基板収納空間２７内において対をなすように壁部２０に設けられている。基板支持板状部５は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されていないときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより、隣接する基板Ｗ同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板Ｗの縁部を支持可能である。基板支持板状部５の奥側には、奥側基板支持部（図示せず）が設けられている。

奥側基板支持部（図示せず）は、基板収納空間２７内において後述するフロントリテーナ（図示せず）と対をなすように壁部２０に設けられている。奥側基板支持部（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより、複数の基板Ｗの縁部の後部を支持可能である。

蓋体３は、容器本体開口部２１を形成する開口周縁部３１（図１等）に対して着脱可能であり、容器本体開口部２１を閉塞可能である。フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３の部分であって蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに基板収納空間２７に対向する部分に設けられている。フロントリテーナ（図示せず）は、基板収納空間２７の内部において奥側基板支持部（図示せず）と対をなすように配置されている。

フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、複数の基板Ｗの縁部に当接することにより複数の基板Ｗの縁部の前部を支持可能である。フロントリテーナ（図示せず）は、蓋体３によって容器本体開口部２１が閉塞されているときに、奥側基板支持部（図示せず）と協働して複数の基板Ｗを支持することにより、隣接する基板Ｗ同士を所定の間隔で離間させて並列させた状態で、複数の基板Ｗを保持する。

基板収納容器１は、プラスチック材等の樹脂で構成されており、特に説明が無い場合には、その材料の樹脂としては、たとえば、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリブチルテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等が上げられる。これらの成形材料の樹脂には、導電性を付与する場合には、カーボン繊維、カーボンパウダー、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等の導電性物質が選択的に添加される。また、剛性を上げるためにガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。

以下、各部について、詳細に説明する。
図１等に示すように、容器本体２の壁部２０は、奥壁２２と上壁２３と下壁２４と第１側壁２５と第２側壁２６とを有する。奥壁２２、上壁２３、下壁２４、第１側壁２５、及び第２側壁２６は、上述した材料により構成されており、一体成形されて構成されている。

第１側壁２５と第２側壁２６とは対向しており、上壁２３と下壁２４とは対向している。上壁２３の後端、下壁２４の後端、第１側壁２５の後端、及び第２側壁２６の後端は、全て奥壁２２に接続されている。上壁２３の前端、下壁２４の前端、第１側壁２５の前端、及び第２側壁２６の前端は、奥壁２２に対向する位置関係を有し、略長方形状をした容器本体開口部２１を形成する開口周縁部３１を構成する。

開口周縁部３１は、容器本体２の一端部に設けられており、奥壁２２は、容器本体２の他端部に位置している。壁部２０の外面により形成される容器本体２の外形は箱状である。壁部２０の内面、即ち、奥壁２２の内面、上壁２３の内面、下壁２４の内面、第１側壁２５の内面、及び第２側壁２６の内面は、これらによって取り囲まれた基板収納空間２７を形成している。開口周縁部３１に形成された容器本体開口部２１は、壁部２０により取り囲まれて容器本体２の内部に形成された基板収納空間２７に連通している。基板収納空間２７には、最大で２５枚の基板Ｗを収納可能である。

第１側壁２５の後端、及び第２側壁２６の後端の部分であって、奥壁２２に接続される部分の近傍は容器本体２の外側に向かって膨らんだ第１側壁湾曲部２２５及び第２側壁湾曲部２２６が形成されている。

図３や図６等に示すように第１側壁２５内側の面、及び第２側壁２６の内側の面であって第１側壁湾曲部２２５及び第２側壁湾曲部２２６の部分には気体の流れを制御する気体制御部１５１が形成されている。本実施形態では第１側壁２５内側の面、及び第２側壁２６の内側の面に取り付けられる基板支持板状部５の後端に形成される奥側固定部５１が気体制御部１５１として構成される。

図１に示すように、上壁２３及び下壁２４の部分であって、開口周縁部３１の近傍の部分には、基板収納空間２７の外方へ向かって窪んだラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂが形成されている。ラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂは、上壁２３及び下壁２４の左右両端部近傍に１つずつ、計４つ形成されている。

図１に示すように、上壁２３の外面においては、リブ２８が、上壁２３と一体成形されて設けられている。このリブ２８は、容器本体の剛性を高めるために設けられている。

また、上壁２３の中央部には、トップフランジ２９が固定される。トップフランジ２９は、ＡＭＨＳ（自動ウェーハ搬送システム）、ＰＧＶ（ウェーハ基板搬送台車）等において基板収納容器１を吊り下げる際に、基板収納容器１において掛けられて吊り下げられる部分となる部材である。

図１及び図２に示すように、下壁２４の四隅には、通気路として、２種類の貫通孔である給気孔４５と排気孔４６が形成されている。本実施形態においては、下壁２４の前方の２箇所の貫通孔は、容器内部の気体を排出するための排気孔４６であり、後方の２箇所の貫通孔は、容器内部に気体を給気するための給気孔４５である。給気孔４５と排気孔４６の貫通孔には、それぞれ給気用フィルタ部８０と排気用フィルタ部８１が配置されている。

図４に示すように給気用フィルタ部８０は、フィルタ部ハウジングとしてのハウジング８２と、フィルタ８３と、逆止弁８４とを有している。フィルタ８３と逆止弁８４は、ハウジング８２の部分に固定されている。フィルタ８３は、逆止弁８４よりも基板収納空間２７側に配置されている。給気用フィルタ部８０は、逆止弁８４によりフィルタ８３を通して容器本体２の外部の空間から基板収納空間２７へのみ気体を通過可能である。その際、フィルタ８３は、容器本体２の外部空間からの気体に含まれるパーティクル等が通過することを阻止する。

また、排気用フィルタ部８１は、給気用フィルタ部８０と同様な構成となるが、逆止弁の機能が給気用の逆止弁８４とは異なり、基板収納空間２７から容器本体２の外部の空間へのみ気体を通過可能となっている。

図３および図５に示すように、容器本体２の基板収納空間２７の奥壁２２の内面の近傍には、気体噴出制御機構１０１が２つ対向して設けられている。気体噴出制御機構１０１としては、上述した基板収納容器１の樹脂以外にも、ポリエチレン、ポリプロピレン等も用いることができる。

これらの気体噴出制御機構１０１は、給気孔４５の上部に配置され、気体噴出制御機構取付部１５０に取り付けられている。図４に示すように、気体噴出制御機構１０１は、複数の開口を有する管状気体流通部１１０と、給気用フィルタ部８０と管状気体流通部１１０を接続するための接続部１２０から構成されている。以下、管状気体流通部１１０から基板Ｗの方向を基板方向、管状気体流通部１１０から基板支持板状部５の気体制御部１５１の方向を気体制御部方向と定義する。管状気体流通部１１０には基板方向開口部１３０と、気体制御部方向開口部１４０が設けられている。図６に示すように基板方向開口部１３０は、容器本体２に収納される基板Ｗの中央部に向けられており、気体制御部方向開口部１４０は容器本体２の側壁に設けられた気体制御部１５１に向けられている。管状気体流通部１１０の内部は空洞となっている。基板方向開口部１３０と、気体制御部方向開口部１４０から噴出する気体の流量が均一になるように、この基板方向開口部１３０と、気体制御部方向開口部１４０の大きさ、配置は適宜設計可能である。本実施形態では、基板収納容器１において上下方向に収納する複数の基板Ｗの間の基板間空間２００に噴出するように開口が配置されている。

また、図７等に示すように管状気体流通部１１０は下壁２４と上壁２３との間に所定の高さを有している。本実施形態では容器本体２に収納される基板Ｗの１３枚目と１４枚目の間に最上段の開口が配置される高さとなっている。

図１等に示すように、蓋体３は、容器本体２の開口周縁部３１の形状と略一致する略長方形状を有している。蓋体３は容器本体２の開口周縁部３１に対して着脱可能であり、開口周縁部３１に蓋体３が装着されることにより、蓋体３は、容器本体開口部２１を閉塞可能である。蓋体３の内面（図１に示す蓋体３の裏側の面）であって、蓋体３が容器本体開口部２１を閉塞しているときの開口周縁部３１のすぐ後方向の位置に形成された段差の部分の面（シール面３０）に対向する面には、環状のシール部材４が取り付けられている。シール部材４は、弾性変形可能なポリエステル系、ポリオレフィン系など各種熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム製、シリコンゴム製等により構成されている。シール部材４は、蓋体３の外周縁部を一周するように配置されている。

蓋体３が開口周縁部３１に装着されたときに、シール部材４は、シール面３０と蓋体３の内面とにより挟まれて弾性変形し、蓋体３は、容器本体開口部２１を密閉した状態で閉塞する。開口周縁部３１から蓋体３が取り外されることにより、容器本体２内の基板収納空間２７に対して、基板Ｗを出し入れ可能となる。

蓋体３においては、ラッチ機構が設けられている。ラッチ機構は、蓋体３の左右両端部近傍に設けられており、図１に示すように、蓋体３の上辺から上方向へ突出可能な２つの上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂと、蓋体３の下辺から下方向へ突出可能な２つの下側ラッチ部（図示せず）と、を備えている。２つの上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂは、蓋体３の上辺の左右両端近傍に配置されており、２つの下側ラッチ部は、蓋体３の下辺の左右両端近傍に配置されている。

蓋体３の外面においては操作部３３が設けられている。操作部３３を蓋体３の前側から操作することにより、上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂ、下側ラッチ部（図示せず）を蓋体３の上辺、下辺から突出させることができ、また、上辺、下辺から突出させない状態とすることができる。上側ラッチ部３２Ａ、３２Ｂが蓋体３の上辺から上方向へ突出して、容器本体２のラッチ係合凹部４０Ａ、４０Ｂに係合し、且つ、下側ラッチ部（図示せず）が蓋体３の下辺から下方向へ突出して、容器本体２のラッチ係合凹部４１Ａ、４１Ｂに係合することにより、蓋体３は、容器本体２の開口周縁部３１に固定される。

蓋体３の内側においては、基板収納空間２７の外方へ窪んだ凹部（図示せず）が形成されている。凹部（図示せず）及び凹部の外側の蓋体３の部分には、フロントリテーナ（図示せず）が固定されて設けられている。

フロントリテーナ（図示せず）は、フロントリテーナ基板受け部（図示せず）を有している。フロントリテーナ基板受け部（図示せず）は、左右方向に所定の間隔で離間して対をなすようにして２つずつ配置されている。このように対をなすようにして２つずつ配置されたフロントリテーナ基板受け部は、上下方向に２５対並列した状態で設けられている。基板収納空間２７内に基板Ｗが収納され、蓋体３が閉じられることにより、フロントリテーナ基板受け部は、基板Ｗの縁部の端縁を挟持して支持する。

上述のような基板収納容器１において、気体噴出制御機構１０１による気体の置換は、以下のとおりに行われる。

工場内の工程において基板収納容器１が工程内容器として用いられているときには、容器本体２において下壁２４は下部に位置し上壁２３は上部に位置している。この基板収納容器１へのガスパージの方法は、蓋体３で容器本体２の容器本体開口部２１を塞いで行う場合と、基板収納容器１から蓋体３を外した状態で行う場合の２通りがある。以下、蓋体３で容器本体２を塞いだ状態での説明を行う。

容器本体２が蓋体３によりその容器本体開口部２１が閉じられた状態で、容器本体２の下壁２４の給気孔４５に設けられた給気用フィルタ部８０にパージガスが供給される。給気用フィルタ部８０内の逆止弁８４は容器本体２の外部から容器本体２内部の基板収納空間２７へのみ気体が通過でき、その逆の向きには気体は通過できない。よって、給気用フィルタ部８０の入り口に供給されたパージガスは、逆止弁８４、フィルタ８３を通過する。

給気用フィルタ部８０を通過したパージガスは、接続部１２０を通り管状気体流通部１１０に入る。管状気体流通部１１０に入ったパージガスは、そのパージガスの圧力で上方向に上昇し、管状気体流通部上面１１１にぶつかり、管状気体流通部１１０の内部圧力が高まる。その結果管状気体流通部１１０の側部に設けられた基板方向開口部１３０、気体制御部方向開口部１４０からパージガスが噴出される。

本実施形態では、上述の管状気体流通部１１０を２セット設けている。それぞれの管状気体流通部１１０の基板方向開口部１３０から出たパージガスは、図６の矢印で示したように、それぞれ容器本体２に収納される基板Ｗの中央部に噴出される。すると、これらのパージガスは基板Ｗの中央部近傍でぶつかり合い、容器本体開口部２１に向けて、その向きを変える。つまり、あたかも奥壁２２の左右方向の中央部から容器本体開口部２１に向けてパージガスが噴出されている状態となる。その後、容器本体２の下壁２４の前方向に配置された排気孔４６に設けられた排気用フィルタ部８１から、容器本体２の内部の気体が外部に放出される。同様にそれぞれの管状気体流通部１１０の気体制御部方向開口部１４０から出たパージガスは、図６の矢印で示したように、それぞれ第１側壁湾曲部２２５及び第２側壁湾曲部２２６の内側に配置された気体制御部１５１に噴出される。すると、これらのパージガスはそれぞれの気体制御部１５１で反射され、奥壁２２でかつ上壁２３の方向に向けて、その向きを変える。その後、奥壁２２でかつ上壁２３近傍に溜まったパージガスが、後から来るパージガスに押し出される格好で容器本体開口部２１の方向へ流れる。容器本体開口部２１近傍のパージガスは、容器本体２の下壁２４の前方向に配置された排気孔４６に設けられた排気用フィルタ部８１から、容器本体２の内部の気体が外部に放出される。
このように所定の時間の間、給気用フィルタ部８０にパージガスを供給し、排気用フィルタ部８１から気体を放出させることにより、基板収納容器１のガスパージを行う。

なお、基板収納容器１から蓋体３を外した状態でガスパージを行った場合には、排気用フィルタ部８１から外部に放出される気体の量が少なくなり、容器本体開口部から放出される気体の量が多くなるだけで、ガスパージそのものは同様に行われる。勿論、ガスパージ終了後速やかに蓋体３を容器本体２に取り付ける必要があることは言うまでもない。また、本実施形態においては、管状気体流通部が２つの場合の実施例であるが、これに限られない。例えば、管状気体流通部を１つとしても良いことは言うまでもない。その際、第１側壁、第２側壁それぞれの気体制御部に向けてパージガスが流れるようにするために、管状気体流通部に新たな開口を設けて気体の流れを調整することができる。

次に上述の基板収納空間２７の置換状況の比較を行う試験を行った。試験は本実施形態における気体噴出制御機構１０１を取り外し、接続部１２０によって給気用フィルタ部８０の中心からオフセットした状態で接続部開口からパージガスを噴出する構成としたものをパターン１とし、気体噴出制御機構１０１の基本形状は同じとして、管状気体流通部１１０の全長を基板収納空間２７に収納された基板Ｗ２５枚の全ての基板間に開口を配置したものをパターン２とし、本実施形態における気体噴出制御機構１０１を製造したものをパターン３として試験を行った。

試験では基板収納空間２７に収納された２５枚の基板のうち、１枚目、１３枚目、２５枚目の基板中央に湿度センサーを設置し容器内へ収納、そこへ工業用圧縮窒素を毎分５０リットルを供給し、湿度低下状態を確認する。なお、今回の試験では容器本体２から蓋体３を取り外した状態で２分間の窒素パージを行った。本来であれば、窒素濃度を測定すべきであるが、窒素ガス濃度を測定する代わりに、窒素ガスが絶乾状態であることを利用し、窒素ガスの置換の状態を湿度の変化として測定した。初期状態は、試験環境の空気（湿度）である。窒素ガス濃度が高い状態とは、本試験では湿度が低い状態である。

図８にパターン１の、図９にパターン２の、図１０にパターン３の試験結果を示す。図８から図９に示すように、パターン１では基板１枚目の置換効率が悪く、パターン２では基板１３枚目、２５枚目の置換効率が悪い結果となった。パターン１では接続部開口１１２から噴出されたパージガスが上壁方向に立ち上がってしまい容器下壁近傍にはパージガスが流れにくく、置換が行われにくい結果となり、パターン２では管状気体流通部１１０の全長が長く、内部圧力が上がらない為、基板収納空間２７へ噴出されるパージガスにバラつきが発生し、均一な置換が行われていない結果となった。

これに対し、図１０に示すように、本発明であるパターン３では測定箇所いずれも十分な置換が行われており十分な湿度低下が見られた。これらの結果から管状気体流通部１１０を設け、管状気体流通部１１０の全長を下壁２４から上壁２３の所定の高さとして基板Ｗ１３枚目までの基板間に開口を設けてパージを行うことで効率よく置換されることが分かった。

上記構成の実施形態に係る基板収納容器１によれば、以下のような効果を得ることができる。

上述のように基板収納容器１は、一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し上壁の一端部、下壁の一端部、及び側壁の一端部によって容器本体開口部が形成された壁部を備え、上壁の内面、下壁の内面、側壁の内面、及び奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、容器本体開口部に対して着脱可能であり、容器本体開口部を閉塞可能な蓋体からなり、基板収納空間と容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器において、通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔と、側壁に設けられた容器内部の気体の流れを制御する気体制御部と、奥壁の内面から離間された下壁に位置し、下壁から上壁間の所定の高さを有し、給気孔から供給された気体を容器本体に収納されている基板方向及び気体制御部方向に気体を流通させる気体噴出制御機構を有する。

さらに、気体噴出制御機構は、側面に開口部を有し中空筒状で基板方向及び気体制御部方向に気体を噴出する複数の開口を有する管状気体流通部と、給気孔と管状気体流通部の一端に形成され、気体が流通可能に給気孔と接続する接続部を有し、給気孔に供給された気体は、接続部を通じて管状気体流通部に供給され、その後管状気体流通部の開口から噴出され、さらに容器本体の気体制御部に当った後に容器本体の奥壁方向でかつ上壁の方向に気体が流通する構成とした。

特に、気体制御部を容器本体側壁と奥壁との接続部の湾曲部に設ける構成とした。

さらに、気体制御部が容器本体の側壁に配置される基板を支持するための基板支持状板部の奥側固定部である構成とした。

特に、管状気体流通部の開口部は、容器本体内に収納された複数の基板の隣り合った基板との間に開口部を配置し、隣り合う基板と基板との間の空間へ気体を噴出する構成とした。

特に、容器本体内に等間隔に基板を２５枚収納した場合に、下壁側から数えて１３枚目と１４枚目の基板との間に管状気体流通部の開口部の最上段の開口が配置される構成とした。

この構成により、給気用フィルタ部に供給されたパージガスは、管状気体流通部を通過する際に管状気体流通部の上面にぶつかり圧力が高められた状態で容器本体に収納されている基板Ｗの中央部に一旦噴出され、その後、基板Ｗの中央部近傍で交わり合い、容器本体開口部側へ向きを変えることで、あたかも奥壁の左右方向の中央部にパージガスが供給されたのと同じ状態となる。さらに、側壁の気体制御部に向けてもパージガスが噴出される。気体制御部に向け噴出されたパージガスは気体制御部で反射され、奥壁でかつ上壁の方向に向けて、その向きを変える。その後、押し出される形で容器本体開口部へ流れる。つまり、パージガスは、容器本体の基板収納空間内で滞留することなく、給気用フィルタ部から排気用フィルタ部あるいは容器本体開口部に流れ、容器内部の気体が外部に放出され置換が行われる。さらに管状気体流通部の開口や流体制御部を適宜設計することで、容器内部を流れるガスパージの気体の流量も、容器の上下方向において、均一にすることができる。
よって、容器本体の基板収納空間内の気体の置換を効率的に行い、短時間で且つ均一なガスパージを行える基板収納容器を提供することができる。このため、半導体の処理工程においてシリコンウェーハがパージガスにさらされている割合を長くし、しかも均一な気体置換が行えるため、シリコンウェーハ上に作製される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。さらに、短時間で効率よく気体置換を行うことができるので、プロセス時間を短縮させ、コストダウンにも寄与する。

本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。

例えば、管状気体流通部や奥壁気体流通部、気体噴出制御部の形状は、本実施形態の形状に限定されない。特に、開口の数、配置、大きさは、適宜変更可能性である。また、容器本体及び蓋体の形状、容器本体に収納可能な基板Ｗの枚数や寸法は、本実施形態における容器本体２及び蓋体３の形状、容器本体２に収納可能な基板Ｗの枚や寸法に限定されない。

１ 基板収納容器
２ 容器本体
３ 蓋体
４ シール部材
５ 基板支持板状部（側方基板支持部）
２０ 壁部
２１ 容器本体開口部
２２ 奥壁
２３ 上壁
２４ 下壁
２５ 第１側壁
２６ 第２側壁
２７ 基板収納空間
２８ リブ
２９ トップフランジ
３０ シール面
３１ 開口周縁部
３２Ａ、３２Ｂ 上側ラッチ部
３３ 操作部
４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ，４１Ｂ ラッチ係合凹部
４５ 給気孔
４６ 排気孔
５１ 奥側固定部
８０ 給気用フィルタ部
８１ 排気用フィルタ部
８２ ハウジング
８３ フィルタ
８４ 逆止弁
１０１ 気体噴出制御機構
１１０ 管状気体流通部
１１１ 管状気体流通部上面
１２０ 接続部
１３０ 基板方向開口部
１４０ 気体制御部方向開口部
１５０ 気体噴出制御機構取付部
１５１ 気体制御部
２００ 基板間空間
２２５ 第１側壁湾曲部
２２６ 第２側壁湾曲部
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 一端部に容器本体開口部が形成され他端部が閉塞された筒状の壁部であって、奥壁、上壁、下壁、及び一対の側壁を有し前記上壁の一端部、前記下壁の一端部、及び前記側壁の一端部によって前記容器本体開口部が形成された壁部を備え、前記上壁の内面、前記下壁の内面、前記側壁の内面、及び前記奥壁の内面によって、複数の基板を収納可能であり前記容器本体開口部に連通する基板収納空間が形成された容器本体と、
   前記容器本体開口部に対して着脱可能であり、前記容器本体開口部を閉塞可能な蓋体からなり、
   前記基板収納空間と前記容器本体の外部の空間とを連通可能とする複数の通気路を利用して容器内部の気体を置換できる基板収納容器において、
   前記通気路は、外部の空間から容器内部に気体を供給するために用いられる給気孔あるいは容器内部の空間から外部の空間に気体を放出するために用いられる排気孔と、前記側壁に設けられた容器内部の気体の流れを制御する気体制御部と、
   前記奥壁の内面から離間された前記下壁に位置し、前記下壁から前記上壁間の所定の高さを有し、
   前記給気孔から供給された気体を前記容器本体に収納されている前記基板の方向である基板方向及び前記気体制御部の方向である気体制御部方向に前記気体を流通させる気体噴出制御機構を有することを特徴とする基板収納容器。
2. 前記気体噴出制御機構は、
   側面に開口部を有し中空筒状で前記基板方向及び前記気体制御部方向に気体を噴出する複数の開口を有する管状気体流通部と、
   前記管状気体流通部の一端に形成され、気体が流通可能に前記給気孔と接続する接続部を有し、
   前記給気孔に供給された気体は、前記接続部を通じて前記管状気体流通部に供給され、その後前記管状気体流通部の前記開口から噴出され、さらに前記容器本体の前記気体制御部に当った後に前記容器本体の奥壁方向でかつ上壁の方向に気体が流通することを特徴とする請求項１に記載の基板収納容器。
3. 前記気体制御部は、
   前記容器本体の側壁と奥壁との接続部の湾曲部に設けたことを特徴とする請求項２に記載の基板収納容器。
4. 前記気体制御部は、
   前記容器本体の側壁に配置される前記基板を支持するための基板支持板状部の奥側固定部であることを特徴とした請求項３に記載の基板収納容器。
5. 前記管状気体流通部の前記開口部は、
   前記容器本体内に収納された複数の基板の隣り合った基板との間に前記開口部を配置し、隣り合う基板と基板との間の空間へ気体を噴出することを特徴とする請求項２に記載の基板収納容器。
6. 前記気体噴出制御機構は、
   前記容器本体内に等間隔に基板を２５枚収納した場合に、前記下壁から数えて１３枚目と１４枚目の基板との間に前記管状気体流通部の前記開口部の最上段の開口が配置されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の基板収納容器。

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