IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ エイベックス エスジー テクノロジー インクの特許一覧 ▶ チェン、ユーファの特許一覧

特表2024-544095ウェーハケースのエアーカーテン装置
<>
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図1
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図2
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図3
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図4
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図5
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図6
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図7
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図8
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図9
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図10
  • 特表-ウェーハケースのエアーカーテン装置 図11
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-28
(54)【発明の名称】ウェーハケースのエアーカーテン装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/673 20060101AFI20241121BHJP
【FI】
H01L21/68 T
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023555247
(86)(22)【出願日】2022-11-08
(85)【翻訳文提出日】2023-09-07
(86)【国際出願番号】 US2022079433
(87)【国際公開番号】W WO2024102155
(87)【国際公開日】2024-05-16
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523342702
【氏名又は名称】エイベックス エスジー テクノロジー インク
【氏名又は名称原語表記】AVEX-SG TECHNOLOGY INC.
【住所又は居所原語表記】No. 38, Jingke 5th Rd., Nantun Dist., Taichung City 408, Taiwan
(71)【出願人】
【識別番号】523342724
【氏名又は名称】チェン、ユーファ
【氏名又は名称原語表記】YU-HUA CHEN
【住所又は居所原語表記】208 Schindler Drive, Florham Park, NJ 07932, USA
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】SK弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】チェン、ジンボー
(72)【発明者】
【氏名】ファン、ツァンファ
(72)【発明者】
【氏名】スー、シュンイ
(72)【発明者】
【氏名】スー、ツフン
【テーマコード(参考)】
5F131
【Fターム(参考)】
5F131AA02
5F131CA12
5F131GA14
5F131HA04
5F131HA28
5F131HA37
5F131JA04
5F131JA08
5F131JA28
5F131JA29
(57)【要約】
ウェーハケースのエアーカーテン装置は、ケーシングを有し、ケーシングは、内部空間を有し、少なくとも1つの第1のガス案内板は、内部空間中に設けられ、第1のガス案内板は、第1のガス案内領域を有し、第1のガス案内領域には、複数の第1のガス案内孔が設けられ、第2のガス案内板は、内部空間の末端に設けられ、第2のガス案内板は、第2のガス案内領域を有し、第2のガス案内領域は、複数の第2のガス案内孔を有する。第1のガス案内領域の面積は、第2のガス案内領域の面積より小さく、第2のガス案内孔の数は、第1のガス案内孔の数より多く、第2のガス案内板上の各第2のガス案内孔の総面積は、第1のガス案内板上の各第1のガス案内孔の総面積より大きい。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーシングと、少なくとも1つの第1のガス案内板と、第2のガス案内板とを備えた、ウェーハケースのエアーカーテン装置であって、
前記ケーシングは、内部空間を有し、前記内部空間と連通した少なくとも1つの吸気口と、前記吸気口、前記内部空間と連通した排気口とを有し、
少なくとも1つの前記第1のガス案内板は、前記内部空間中に設けられ、前記第1のガス案内板は、第1のガス案内領域を有し、前記第1のガス案内領域は、複数の第1のガス案内孔を有し、
前記第2のガス案内板は、前記内部空間の前記排気口に隣接した末端に設けられ、前記第2のガス案内板は、前記第1のガス案内領域に対して上下で対向した第2のガス案内領域を有し、前記第2のガス案内領域は、複数の第2のガス案内孔を有し、
前記第1のガス案内領域の面積は、前記第2のガス案内領域の面積より小さく、前記第2のガス案内孔の数は、前記第1のガス案内孔の数より多く、前記第2のガス案内板上の各前記第2のガス案内孔の総面積が前記第1のガス案内板上の各前記第1のガス案内孔の総面積より大きいことを特徴とする、ウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項2】
前記内部空間は、前記ケーシングの断面により第1のガススペースと、前記第1のガススペースと連通した第2のガススペースとに画成され、前記ケーシングの前記第2のガススペースの内部の両側壁には、上から下方にかけてそれぞれ外方へ拡大し、互いに対称な複数のステップ部が形成されて階段状を呈することを特徴とする請求項1に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項3】
前記第1のガス案内板の数は3つであり、複数の固定部材は、3つの前記第1のガス案内領域及び前記第2のガス案内領域の両外側にそれぞれ挿設され、3つの前記第1のガス案内板及び前記第2のガス案内板は、対称のステップ上にそれぞれ固定されることを特徴とする請求項2に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項4】
前記第1のガス案内板の数は3つであり、前記ケーシングの前記第2のガススペースの内部の両側壁には、3つの前記第1のガス案内板及び前記第2のガス案内板の両側に対応して挿入される挿溝がそれぞれ設けられ、複数の固定部材は、3つの前記第1のガス案内領域及び前記第2のガス案内領域の両外側にそれぞれ挿設され、3つの前記第1のガス案内板及び前記第2のガス案内板は、対称の前記ステップ部上にそれぞれ固定されることを特徴とする請求項2に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項5】
複数のガス案内アセンブリをさらに備え、
各前記ガス案内アセンブリは、2つのスペーサ及び2つの前記第1のガス案内板により構成されるか、2つの前記スペーサ及び2つの前記第2のガス案内板により構成され、
2つの前記スペーサは、2つの前記第1のガス案内板又は2つの前記第2のガス案内板の両側にそれぞれ設けられるとともに、対応した2つの前記第1のガス案内板又は2つの前記第2のガス案内板の間に位置するとともに、複数の固定部材のそれぞれは、各前記ガス案内アセンブリを対応した前記ステップ部上に固定させることを特徴とする請求項2に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項6】
前記ケーシングは、一体成形されることを特徴とする請求項1に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項7】
前記ケーシングは、着脱可能な複数の重畳ブロック構造により製作されることを特徴とする請求項1に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項8】
前記ケーシングの前記吸気口には、清潔で乾燥したガスを、前記吸気口を介して前記ケーシングの前記内部空間中に導入し、前記排気口から排出する、ガス案内管が接続されることを特徴とする請求項1に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項9】
前記第1のガススペースは、前記ケーシングの断面に応じてT字状を呈することを特徴とする請求項2に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【請求項10】
前記第1のガススペースは、前記ケーシングの断面に応じて直線状を呈することを特徴とする請求項2に記載のウェーハケースのエアーカーテン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハケースに関し、特に、ウェーハケースのエアーカーテン装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ウェーハケース(Front Opening Unified Pod:FOUP)は、半導体製造工程で使用され、ウェーハを保護、搬送及び保存するのに用いる容器であり、最も重要な機能は、内部のウェーハが、異なる生産装置間で運ばれる最中に外部環境のパーティクルによる汚染及び水分の影響を受けることを防ぐことである。ウェーハケースが、装置のEFEM(Equipment Front End Modules)に接続されたウェーハケース・ロードポート(Load Port)まで搬送された後に製造工程を行う準備をし、ウェーハケース前側のドアを開くと、EFEM内のウェーハケース・ロードポート(Load Port)のドア上側に設置されたエアーカーテン装置が清潔で乾燥した気流を下向きに噴出させて無形ウォールを形成してケースの開口を遮り、製造工程スペースまでウェーハが運ばれる最中にEFEM内のパーティクル及び水分がケース中に侵入することを防いでいた。
【0003】
ウェーハは、環境中の低レベルのパーティクル汚染及び水分に対する要求が非常に高く、前述したエアーカーテン装置は、直線方向の層流(laminar flow)を噴出せず、流動方向が乱れた乱流(turbulence)を噴出する場合、ケース外のパーティクル及び多めの水分を含むガスがケース中に巻き込まれて汚染を発生させ、パーティクル及び水分がウェーハケース(FOUP)に侵入することを防ぐ元々の目的が失われた。
【0004】
従来のエアーカーテン装置は、エアーカーテン装置の内部に連通した空気孔が頂部に設けられ、横向きで細長い形状の空間を内部に有し、空気孔を介してガスがエアーカーテン装置の空間まで搬送されて気流が形成されるとともに、当該空間には、間隔をおいて垂直に配列された通気孔が複数設けられ、気流がこれらの通気孔を介して噴出されると、エアーカーテンが形成されるが、気流が空間に進入した後、速やかにこれらの通気孔から噴出され、どのような構造配置であっても噴出される気流の導流が直線流動の層流に形成され、気流がこれらの通気孔を介して放射状に噴射されると、気流が互いに干渉してその流動方向が乱れ、気流が噴出された後に形成される流動方向が乱れた乱流に形成され、EFEM内のパーティクル及び水分を多めに含むガスがウェーハケース内に巻き込まれてしまう欠点があった。
【発明の概要】
【0005】
本発明の主な目的は、清潔で乾燥したガスを層流に近づける方式で吹き出し、乱流形成の減少を最大化し、EFEM内を流動するガス中の水分、パーティクルなどがウェーハケース中に巻き込まれることを防ぐ、ウェーハケースのエアーカーテン装置を提供することにある。
【0006】
前述した目的を達成するために、本発明が提供するウェーハケースのエアーカーテン装置は、ケーシングと、少なくとも1つの第1のガス案内板と、第2のガス案内板とを備える。
前記ケーシングは、内部空間を有し、前記内部空間と連通した少なくとも1つの吸気口と、前記吸気口、前記内部空間と連通した排気口とを有する。
少なくとも1つの前記第1のガス案内板は、前記内部空間中に設けられ、前記第1のガス案内板は、第1のガス案内領域を有し、前記第1のガス案内領域は、複数の第1のガス案内孔を有する。
前記第2のガス案内板は、前記内部空間の前記排気口に隣接した末端に設けられ、前記第2のガス案内板は、前記第1のガス案内領域に対して上下で対向した第2のガス案内領域を有し、前記第2のガス案内領域は、複数の第2のガス案内孔を有する。
前記第1のガス案内領域の面積は、前記第2のガス案内領域の面積より小さく、前記第2のガス案内孔の数は、前記第1のガス案内孔の数より多く、前記第2のガス案内板上の各前記第2のガス案内孔の総面積が前記第1のガス案内板上の各前記第1のガス案内孔の総面積より大きい。
(実施方式)
【0007】
図1図6に示すように、本発明が提供するウェーハケースのエアーカーテン装置の第1実施例は、ケーシング1と、少なくとも1つの第1のガス案内板2と、第2のガス案内板3とから構成されてなる。
【0008】
ケーシング1は、長手方向で延びて一体成形されるとともに、前板部材11、後板部材12が組み合わされて構成される。ケーシング1は、内部空間13を囲む。エアーカーテン装置は、EFEM(Equipment Front End Modules:EFEM)内のウェーハケース・ロードポート8(Load Port)のドア上側に設置される。
【0009】
本第1実施例において、ケーシング1の断面により内部空間13を、T字状を呈する第1のガススペース131と、第1のガススペース131と連通した第2のガススペース132とに画成する。ケーシング1の第2のガススペース132内部の両側壁には、上から下方にかけてそれぞれ外方へ拡大され、互いに対称な複数のステップ部14が形成されて階段状を呈する。ケーシング1の頂面は、第1のガススペース131と連通した2つの吸気口15を有する。ケーシング1の底端は、第2のガススペース132と連通した排気口16を有する。また、図6に示すように、ケーシング1は、着脱可能な複数の重畳ブロック構造により製作されるが、これにより本発明が限定されるわけではない。
【0010】
第1のガス案内板2は、長手方向で延びて第2のガススペース132中に設けられる。第1のガス案内板2は、長手方向で延びた第1のガス案内領域21を有する。第1のガス案内領域21には、縦向きの第1のガス案内孔22が複数設けられる。本実施例において、第1のガス案内板2の数は3つであり、3つの第1のガス案内板2は、上下に対向され、上方に位置する第1のガス案内領域21の面積は、下方に位置する第1のガス案内領域21より小さい。また、3つの第1のガス案内板2の幅は、互いに対称なステップ部14の間隔が等しく、互いに組み合わされる。本実施例において、複数の固定部材4は、ねじにより構成されるとともに、各固定部材4を下から上方にかけて3つの第1のガス案内領域21の両外側に挿設させ、3つの第1のガス案内板2が対応したステップ部14上に螺設される。
【0011】
第2のガス案内板3は、長手方向で延びるとともに、第2のガススペース132の排気口16に隣接した末端に設けられ、各第1のガス案内板2と相対設置される。第2のガス案内板3は、第1のガス案内領域21に対して上下で対向し、長手方向で延びた第2のガス案内領域31を有する。第1のガス案内領域21の面積は、第2のガス案内領域31の面積より小さい。第2のガス案内領域31は、縦向きの第2のガス案内孔32を複数有する。また、第2のガス案内板3の幅は、最下方に位置するとともに、互いに対称なステップ部14の間隔が等しくて互いに組み合わされ、各固定部材4は、下から上方に向かって第2のガス案内領域31の両外側に挿設され、第2のガス案内板3を対応したステップ部14上に螺着する。
【0012】
また図4に示すように、本発明が提供する第2のガス案内孔32の数は、第1のガス案内孔22の数より多く、第2のガス案内板3上の各第2のガス案内孔32の総面積は、第1のガス案内板2上の各第1のガス案内孔22の総面積より大きい。上述した各第1のガス案内孔22及び各第2のガス案内孔32の数及び総面積は、単一の第1のガス案内板2及び第2のガス案内板3と比べた場合、ガス案内孔の数が少なくてガス案内板上に分布される総面積が小さいほど、気流の流速が速くて均一度が低くなる。これとは反対に、ガス案内孔の数が多くてガス案内板上に分布される総面積が大きくなるほど、気流の流速が遅くなって均一度が高くなる。そのため、第1のガス案内板2を通過する気流の流速が速く、第2のガス案内板3を通過する気流の均一度が高い。
【0013】
また、ケーシング1の2つの吸気口15には、吸気管6がそれぞれ接続される。各ガス案内管5は、上端に清潔で乾燥したガスを導入するために穿孔され、下端に出口51をそれぞれ有する。各ガス案内管5のそれぞれは、その出口51から吸気口15に伸ばし入れられ、各出口51が第1のガススペース131と連通し、清潔で乾燥したガスを、吸気口15を介してケーシング1の内部空間13中に導入し、各第1のガス案内孔22及び各第2のガス案内孔32から排気口16に送る。
【0014】
ここで特に説明することとして、断面がT字状を呈する第1のガススペース131により、まず、ガスを第1のガススペース131で十分に混合し、直接速やかに下向きに排出させずに、ガスが第1のガススペース131まで搬送されると、気流の流速を下げることができる。ケーシング1の第2のガススペース132の箇所の断面形状が階段状を呈し、ステップ部14の間隔が上から下方にかけて次第に大きくなっているため、第2のガススペース132の空間も次第に大きくなっており、ガスが各第1のガス案内板2の第1のガス案内孔22を介して第2のガススペース132に流れると、間隔が次第に大きくなっているステップ部14に順次流れ、同様にガスが第2のガススペース132で十分に混合される他、ガスが第2のガススペース132の側壁に当たると、ガスが反発して互いに十分に混合される。下に行くに従ってガス案内板上のガス案内孔の数が多くなり、ガス案内板上に分布されるガス案内孔の総面積が大きくなり、ガスが内部空間13中で第1のガス案内板2及び第2のガス案内板3を通過すると、それぞれが整えられて流速及び均一度が異なる気流が形成される。
【0015】
上述した本発明の構造説明から分かるように、清潔で乾燥したガスがガス案内管5を介してケーシング1に導入されると、図5に示すように、まず、ガスが各出口51のそれぞれから第1のガススペース131に注入されて気流が形成され、第1のガススペース131の断面がT字状を呈するため、第1のガススペース131内の気流がまず第1のガススペース131で一定時間、十分に混合されるとともに、第2のガススペース132の最上方に位置して円形状を呈する第1のガス案内孔22を介して第2のガススペース132に注入され、円形状を呈する第1のガス案内孔22を通過すると、ガス案内孔は、数が少なめである上、ガス案内板上に分布される総面積が小さめであるため、気流の流速が加速される。
【0016】
続いて、最上方に位置する第1のガス案内板2と第2のガス案内板3との間の第1のガス案内板2上の第1のガス案内孔22に気流が継続的に流れると、下方に行くに従い、第1のガス案内板2上の第1のガス案内孔22の数が多くなり、第1のガス案内板2上に分布する第1のガス案内孔22の総面積が大きくなり(即ち、上から下方に向かって観察すると、最上方の第1のガス案内板2の第1のガス案内孔22の数、総面積が中間の第1のガス案内板2より小さく、その後、中間の第1のガス案内板2の第1のガス案内孔22の数、総面積が最下方の第1のガス案内板2より小さい。)、加速された気流も速度が遅くなって一定時間整えられると、均一度が高まり、気流が整えられて下向きの直線方向で流動した状態となる。
【0017】
排気口16に隣接した第2のガス案内孔32を気流が通過すると、第2のガス案内板3上に分布された各第2のガス案内孔32の数及び総面積が、第1のガス案内板2上に分布された各第1のガス案内孔22の数及び総面積より大きく、気流が第2のガス案内領域31を通過すると、気流の均一度をさらに高めることができ、整えられて均一に下向きに直線方向で流動する状態となり、気流が排気口16を介して外界に吹き出されると、均一に直線方向で流動し、最終的に排気口16を通過して直線方向で流動する均一な気流が排出される。
【0018】
本発明の特徴は、流路構造の設計により、多数のガス案内板に気流を通過させて整流作用を発生させるとともに、下方に向かうに従ってガス案内板上のガス案内孔の数が増える上、ガス案内板上に分布されたガス案内孔の総面積が大きくなり、気流が内部空間13中で各第1のガス案内板2及び第2のガス案内板3を通過すると、異なる流速及び均一度の気流にそれぞれ整えられ、最終的に第2のガス案内孔32を通過すると、気流の均一度が高まって均一に整えられて直線方向で流動し、排気口16を通過して排出される気流が適切な速度を有し、均一に分布して直線方向で流動し、水分及びパーティクルを確実に遮り、水分及びパーティクルがウェーハケースに巻き込まれることを防ぐことができる。
【0019】
図7に示すように、本発明が提供するウェーハケースのエアーカーテン装置の第2実施例は、第1実施例と異なり、第1のガススペース131aは、ケーシング1の断面に応じて直線状を呈し、ガスが第1のガススペース131aで混合され、直接速やかに下向きに排出されるのではなく、ガスが第1のガススペース131aまで搬送されると、気流の流速を下げて混合し、均一度が高まる効果が得られる。
【0020】
図8、9に示すように、本発明が提供するウェーハケースのエアーカーテン装置の第3実施例は、第1実施例と異なり、ケーシング6の第2のガススペース61内部の両側壁に、3つの第1のガス案内板2b及び第2のガス案内板3bの両側に対応して挿入される挿溝62がそれぞれ設けられる。各固定部材4は、3つの第1のガス案内領域21b及び第2のガス案内領域31bの両外側に挿設され、3つの第1のガス案内板2b及び第2のガス案内板3bが、対応したステップ部63上にそれぞれ螺設される。多数のガス案内板に気流を通過させて整流作用を発生させることにより、気流の均一度が高まって整流が均一となり、直線方向で流動し、同様にパーティクル及び水分を確実に遮る機能を発揮し、排気口16を通過して排出される気流が適切な速度を有して均一に分布されて直線方向で流動し、同様に、水分及びパーティクルを確実に遮り、水分及びパーティクルがウェーハケースに巻き込まれることを防ぐ機能を有する。
【0021】
図10、11に示すように、本発明が提供するウェーハケースのエアーカーテン装置の第4実施例は、第1実施例と異なり、本発明が複数のガス案内アセンブリ7をさらに含む。各ガス案内アセンブリ7は、2つのスペーサ71及び2つの第1のガス案内板72により構成されるか、2つのスペーサ71及び2つの第2のガス案内板73により構成される。2つのスペーサ71は、2つの第1のガス案内板72又は2つの第2のガス案内板73の両側にそれぞれ設けられるとともに、対応した2つの第1のガス案内板72又は2つの第2のガス案内板73の間に位置するとともに、各固定部材4のそれぞれは、各ガス案内アセンブリ7を、対応したステップ部14上に螺着させる。多数のガス案内板に気流を通過させて整流作用を発生させることにより、第1実施例のような機能を発揮し、同様に、水分及びパーティクルを確実に遮り、水分及びパーティクルがウェーハケースに巻き込まれることを防ぐことができる。
【0022】
ここで特に説明することとして、上述した第2実施例の構造は、図1、第3又は第4実施例の構造と組み合わせてもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1図1は、本発明の第1実施例をウェーハケース・ロードポート上に取り付けた状態の斜視図である。
図2図2は、本発明の第1実施例の分解斜視図である。
図3図3は、本発明の第1実施例に係るガス案内板のケーシング内部空間を抽出する状態の側面図である。
図4図4は、本発明の第1実施例の第1のガス案内板及び第2のガス案内板の平面図である。
図5図5は、本発明の第1実施例の使用状態を示す図である。
図6図6は、本発明のケーシングが着脱可能な重畳ブロック構造である分解斜視図である。
図7図7は、本発明の第2実施例のケーシングの内部空間の側面図である。
図8図8は、本発明の第3実施例の分解斜視図である。
図9図9は、本発明の第3実施例のケーシングの内部空間の側面図である。
図10図10は、本発明の第4実施例の分解斜視図である。
図11図11は、本発明の第4実施例のケーシングの内部空間の側面図である。
【符号の説明】
【0024】
1 ケーシング
11 前板部材
12 後板部材
13 内部空間
131 第1のガススペース
131a 第1のガススペース
132 第2のガススペース
14 ステップ部
15 吸気口
16 排気口
2 第1のガス案内板
2b 第1のガス案内板
21 第1のガス案内領域
21b 第1のガス案内領域
22 第1のガス案内孔
3 第2のガス案内板
3b 第2のガス案内板
31 第2のガス案内領域
31b 第2のガス案内領域
32 第2のガス案内孔
4 固定部材
5 ガス案内管
51 出口
6 ケーシング
61 第2のガススペース
62 挿溝
63 ステップ部
7 ガス案内アセンブリ
71 スペーサ
72 第1のガス案内板
73 第2のガス案内板
8 ウェーハケース・ロードポート
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
【国際調査報告】