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JP7234527B2 - センサー内蔵フィルタ構造体及びウエハ収容容器 - Google Patents

センサー内蔵フィルタ構造体及びウエハ収容容器 Download PDF

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Description

本発明は、ウエハ収容容器において、ウエハ収容室へ清浄化ガスを導入または前記ウエハ収容室から気体を排出する流路に配置されるセンサー内蔵フィルタ構造体及びこれを有するウエハ収容容器に関する。
たとえば半導体の製造工程では、スミフ（ＳＭＩＦ）やプープ（ＦＯＵＰ）と呼ばれるウエハ収容容器を用いて、各処理装置の間のウエハの搬送や、ウエハの保管が行われる。
ここで、ウエハが収容されるウエハ収容容器内の環境は、ウエハ表面を酸化や汚染から守るために、所定の状態を上回る不活性状態及び清浄度が保たれることが好ましい。容器内の気体の不活性状態や清浄度を向上させる方法としては、容器の内部又は容器と連通する空間に清浄化ガスを導入するガスパージ等の技術が提案されている。また一方で、容器内の清浄度を所定の状態に清浄化する技術として、容器に配管を接続し、収容容器内の気体を外部の環境制御ユニットとの間で循環させ、ウエハ収容容器内の水分濃度や酸素濃度を制御する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３－３４７３９７号公報
しかしながら、収容容器内の気体を外部に導出して制御する従来の方法では、一度収容容器内の気体を外部に導出しない限り収容容器内の清浄度を検出することができず、検出時間を短縮することが難しいという課題を有する。また、一方で、ウエハを収容するウエハ収容室の内部にセンサーなどの検出機構を設ける方法では、ウエハ収容室を洗浄する際に検出機構が浸水する問題が生じるため、容器の洗浄は検出機構を取り外してから行う必要があり、メンテナンス性に課題がある。
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、ウエハ収容室の清浄度を検出可能であって、ウエハ収容容器のメンテナンス性を良好に保つことができるセンサー内蔵フィルタ構造体およびそのセンサー内蔵フィルタ構造体を有するウエハ収容容器を提供する。
上記目的を達成するために、本発明に係るセンサー内蔵フィルタ構造体は、
ウエハ搬送容器において、ウエハ収容室に連通する流路に配置されるセンサー内蔵フィルタ構造体であって、
気体に含まれる塵埃を除去する第１のフィルタと、
前記第１のフィルタより前記ウエハ収容室側に配置され、液体である水の通過を阻止して気体を通過させる第２のフィルタと、
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間に配置され、接触する気体の温度、湿度、圧力、成分及び気体中の塵埃のうち少なくとも一つを検出する気体検出センサーと、を有する。
本発明に係るセンサー内蔵フィルタ構造体では、ウエハ収容室に繋がる流路に備えられ、ウエハ収容室側の第２のフィルタは気体を通過させるため、内蔵される気体検出センサーは、容易にウエア収容室の気体を検出できる。また、ウエハ収容室側に配置される第２のフィルタは、液体である水の通過を阻止するため、たとえばウエハ収容室を水で洗浄する際にも、気体検出センサーが浸水することを防止することができる。したがって、このようなセンサー内蔵フィルタ構造体は、ウエハ収容容器のメンテナンス性に対して悪影響が少なく、センサーを取りつけた状態でもウエハ収容室を洗浄することができる。また、外部側の第１のフィルタは、気体に含まれる塵埃を除去するため、外部の塵埃がウエハ収容室内に流入することを防止し、ウエハ収容室内の塵埃が外部へ流出する問題を防止できる。
なお、第１のフィルタは、第２のフィルタより粒子捕集率が高いことが好ましく、第２のフィルタは、耐水度が第１のフィルタより高いことが好ましい。
また、たとえば、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは、所定の間隔を空けて配置されており、
前記気体検出センサーは、前記第１のフィルタにおける前記ウエハ収容室側の面に設けられていてもよい。
このようなセンサー内蔵フィルタ構造体は、気体検出センサーや第１のフィルタが水に触れることを、より好適に防止できる。
また、たとえば、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは、所定の間隔を空けて配置されており、
前記気体検出センサーは、前記第２のフィルタにおける前記ウエハ収容室側とは反対側の面に設けられていてもよい。
このようなセンサー内蔵フィルタ構造体は、第１のフィルタが水に触れることを好適に防止できるとともに、気体検出センサーを、ウエハ収容室に、より近い位置に配置することができる。
また、たとえば、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは、前記気体検出センサーを挟んで重ね合わせられていてもよい。
このような構造とすることにより、センサー内蔵フィルタ構造体を薄型化することができる。
また、たとえば、前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタよりも面積が狭く、前記気体検出センサーにおける前記ウエハ収容室側の面に設けられていてもよい。
このような構造を有するセンサー内蔵フィルタ構造体は、第２のフィルタの面積が狭いため、センサー内蔵フィルタ構造体が配置される流路の圧力損失を低減できる。
また、たとえば、本発明に係るウエハ収容容器は、上記いずれかに記載のセンサー内蔵フィルタ構造体と、
前記ウエハ収容室と、
前記ウエハ収容室へ清浄化ガスを導入または前記ウエハ収容室から気体を排出する前記流路を有するパージポートと、を有する。
このようなウエハ収容容器は、パージポートの流路にセンサー内蔵フィルタ構造体が配置されているため、ウエハ収容室の気体を容易に検出できるとともに、気体検出センサーを配置するための空間が、パージポートの流路との併用になっており、小型化の点で有利である。
また、たとえば、前記センサー内蔵フィルタ構造体が設けられる前記流路は、前記ウエハ収容室から気体を排出するパージポートの一部であってもよい。
ウエハ収容室から気体を排出するパージポートの流路にセンサー内蔵フィルタ構造体が配置されているため、このようなウエハ収容容器は、パージ中においても、ウエハ収容室の清浄度を好適に検出できる。
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサー内蔵フィルタ構造体を含むウエハ収容容器がロードポート装置に載置された状態を表す概略図である。 図２は、図１に示すウエハ収容容器のウエハ収容室を表す外観図である。 図３は、図１に示すウエハ収容容器に含まれる検出機構を表す部分断面図である。 図４は、図１に示すウエハ収容容器に含まれるパージポートの部分拡大図である。 図５は、図４に示すパージポート及びパージポートの内部に配置されるセンサー内蔵フィルタ構造体の断面図である。 図５は、図３及び図４に示す検出機構の概略回路構成を示す概念図である。 図７は、実施形態及び変形例に係るセンサー内蔵フィルタ構造体を示す模式断面図である。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサー内蔵フィルタ構造体５０（以下、「フィルタ構造体５０」とも言う。）を含むウエハ収容容器としてのフープ２０が、ロードポート装置４０に載置された状態を表す概略図である。後述するように、フィルタ構造体５０は、外部のロードポート装置４０から、フープ２０におけるウエハ収容室２１ａへ繋がる流路２４ａに配置されている。なお、フィルタ構造体５０の詳細構造については、後ほど図５などを用いて説明を行うため、図１には、フィルタ構造体５０の構造は示していない。
ロードポート装置４０は、フープ２０内からウエハ１０を取り出し、図示しない半導体処理装置へ搬送するためのイーフェム（ＥＦＥＭ）６０の一部を構成する。ロードポート装置４０は、イーフェム６０内に形成されるウエハ搬送室６６の壁部６４に設置され、ウエハ１０を半導体処理室へ移動させるためのインターフェースの一部として機能する。イーフェム６０のウエハ搬送室６６内は、ファンフィルタユニット等を用いて一定の清浄環境に維持される。また、ウエハ搬送室６６には、フープ２０からウエハ１０を取り出すためのロボットアームを有する搬送ロボット６２等が設けられている。
ロードポート装置４０は、フープ２０を設置する載置台４６を有する。載置台４６のＺ軸方向の上部には、ウエハ１０を密封して収容及び搬送するフープ（ＦＯＵＰ）２０が、着脱自在に載置可能になっている。また、載置台４６は、フープ２０が載置された状態で移動することにより、フープ２０を、ウエハ搬送室６６に対して、接続することができる。なお、図面において、Ｙ軸が載置台４６の移動方向を示し、Ｚ軸が鉛直方向の上下方向を示し、Ｘ軸がこれらのＹ軸およびＺ軸に垂直な方向を示す。
図１に示すロードポート装置４０は、フープ２０の蓋部２３を開くためのドア４７を有している。ロードポート装置４０は、フープ２０が載置台４６に載置されると、まず、載置台４６を移動させることにより、壁部６４の開口にフープ２０の一部が係合する位置まで、フープ２０を移動させる。その後、ロードポート装置４０は、ドア４７を用いてフープ２０の蓋部２３を開放する。これにより、ロードポート装置４０は、フープ２０においてウエハ１０を収容するウエハ収容室２１ａとウエハ搬送室６６とを、筐体部２２の主開口２２ａを介して機密に連結することができる。
また、図１に示すロードポート装置４０は、ウエハ収容容器であるフープ２０内を清浄化するウエハ収容容器内清浄化装置としても機能する。ロードポート装置４０は、フープ２０の主開口２２ａから清浄化を行うフロントパージノズル４１と、フープ２０のパージポートである底部導出ポート２４及び底部導入ポート２５から清浄化を行うボトムパージノズル４２と、を有している。フロントパージノズル４１は、ウエハ搬送室６６に連結された主開口２２ａの近傍に配置されている。フロントパージノズル４１は、フープ２０の主開口２２ａに向かって清浄化ガスを放出し、フープ２０内に清浄化ガスを導入する。なお、フープ２０内を清浄化する清浄化ガスとしては、特に限定されないが、窒素ガス等の不活性ガスやドライエア等が挙げられ、窒素ガスが好ましい。
ボトムパージノズル４２は、載置台４６から突出し、フープ２０の底部に設けられる底部導出ポート２４または底部導入ポート２５に連結する。図１では簡略化して表示しているが、ボトムパージノズル４２は、フープ２０の底部導入ポート２５（図２参照）に連結する導入ノズルと、フープ２０の底部導出ポート２４（図２参照）に連結する排出ノズルとを有する。ボトムパージノズル４２の導入ノズルは清浄化ガスを放出し、フープ２０の底部導入ポート２５を介して、ウエハ収容室２１ａ内に清浄化ガスを導入する。また、導入ノズルが清浄化ガスを放出するのと同時に、ボトムパージノズル４２の排出ノズルは、フープ２０の底部導出ポート２４を介してウエハ収容室２１ａの気体を排出することができる。これにより、ボトムパージノズル４２を有するロードポート装置４０は、ウエハ収容室２１ａの雰囲気を効率的に清浄化することが可能である。
フロントパージノズル４１及びボトムパージノズル４２による清浄化ガスの導入は、ロードポート装置４０の制御部４３によって制御される。制御部４３は、例えばフロントパージノズル４１及びボトムパージノズル４２に清浄化ガスを供給する配管部に設けられた電磁弁を開閉することにより、フープ２０内への清浄化ガスの導入を制御する。また、制御部４３は、ボトムパージノズル４２の排出ノズルを用いて、フープ２０からの気体の排出流量を調整することにより、フープ２０内への清浄化ガスの導入を制御してもよい。なお、ボトムパージノズル４２によるフープ２０内の気体の排出は、強制排気であってもよく、自然排気であってもよい。
後述するように、フープ２０には検出機構３０が設けられており、ロードポート装置４０は、フープ２０の検出機構３０と通信する受信部４４を有する。受信部４４は、フープ２０内における雰囲気の検出結果などの情報を受信する。受信部４４は、モデム等を有しており、少なくとも載置台４６に載置中のフープ２０に設けられる検出機構３０の送信部３２（図５参照）と通信することができる。また、受信部４４は検出機構３０の送信部３２に対して、制御信号を含む各種の信号を送信することができる。
図１においてロードポート装置４０の載置台４６に載置されているフープ２０は、半導体工場内などにおいてウエハ１０を収容して保管したり、半導体工場内の装置間でウエハ１０を搬送したりするための収容容器である。フープ２０は箱型（略直方体）の外形状を有するウエハ収容部２１を有しており、ウエハ収容部２１の内部には、ウエハ１０を内部に収納するためのウエハ収容室２１ａが形成されている。
図１に示すように、ウエハ収容部２１は、筐体部２２と、筐体部２２に対して着脱自在である蓋部２３とを有する。蓋部２３を取り外した状態のフープ２０の斜視図である図２に示すように、筐体部２２の側面には、ウエハ収容室２１ａからウエハ１０を搬出し、また、ウエハ収容室２１ａにウエハ１０を搬入するための主開口２２ａが形成されている。筐体部２２の内部には、水平に保持された複数のウエハ１０を、鉛直方向に重ねるための棚（図示省略）が配置されており、ここに載置されるウエハ１０は、その間隔を一定としてフープ２０の内部に収容される。
図１に示すように、蓋部２３は、筐体部２２の主開口２２ａに着脱自在に設けられている。ロードポート装置４０は、蓋部２３に対してドア４７を係合させ、蓋部２３と係合したドア４７をウエハ搬送室６６内に移動させることにより、筐体部２２の主開口２２ａを開くことができる。
図２に示すように、筐体部２２は、ウエハ収容部２１の底壁である収容部底壁２２ｂを有する。収容部底壁２２ｂは、ウエハ収容部２１の側壁および天壁と一体に成形されている。筐体部２２の主開口２２ａが蓋部２３で閉鎖されると、ウエハ１０を収容するウエハ収容室２１ａは、ウエハ収容部２１の収容部底壁２２ｂ、側壁、天壁及び蓋部２３によって周辺を囲まれ、密閉空間となる。
図２に示すように、収容部底壁２２ｂには、２つのパージポートである底部導出ポート２４と、底部導入ポート２５とが設けられている。底部導出ポート２４と底部導入ポート２５の内部には、外部からウエハ収容室２１ａへ繋がる流路２４ａが形成されている。すなわち、底部導入ポート２５には、図１に示すボトムパージノズル４２の導入ノズルが下方から接続し、底部導入ポート２５内に形成された流路を介して、ウエハ収容室２１ａに清浄化ガスが導入される。
また、底部導出ポート２４には、ボトムパージノズル４２の排出ノズルが下方から接続し、底部導出ポート２４内に形成された流路２４ａを介して、ウエハ収容室２１ａの気体が、フープ２０の外部に排出される。
図２に示すように、フープ２０は、収容部底壁２２ｂの下方に設けられる底板２６を有する。底板２６には、ロードポート装置４０のボトムパージノズル４２が、フープ２０の底部導出ポート２４及び底部導入ポート２５に接続できるように、複数の貫通穴が形成されている。また、底板２６には、フープ２０を載置台４６に対して位置決めする位置決めピン４８が係合する係合部などが形成されている。
図３は、載置台４６に載置されたフープ２０について、収容部底壁２２ｂの一部を断面で表示した部分断面図である。図３に示すように、フープ２０は、ウエハ収容室２１ａの気体の状態などを検出する検出機構３０を有する。図３に示すように、検出機構３０は、収容部底壁２２ｂの下方に設けられる本体部３１と、底部導出ポート２４の流路２４ａに配置される気体検出センサー５６（図５参照）と、気体検出センサー５６と本体部３１とを接続する配線部５９とを有する。なお、気体検出センサー５６と、配線部５９の一部とは、後述するセンサー内蔵フィルタ構造体５０の一部でもある。
図３に示すように、検出機構３０の本体部３１は、Ｚ軸方向である高さ方向に関して、収容部底壁２２ｂと底板２６との間に配置されており、検出機構３０の厚みは、収容部底壁２２ｂと底板２６との間に形成される隙間と同様か、もしくは隙間より薄くなっている。フープ２０は、載置台４６に設けられる位置決めピン４８などを収容するために生じる上下方向のギャップを利用して、本体部３１を配置することにより、小型化を実現できる。
図６は、検出機構３０の概略回路構成を示す概念図である。図６に示すように、検出機構３０は、センサーに接触する気体又はセンサーの周辺の気体を検出する気体検出センサー５６と、気体検出センサー５６からの信号が入力されるデータ処理部３７と、気体検出センサー５６及びデータ処理部３７に電力を供給する電源部３３とを有する。データ処理部３７と電源部３３とは、図３に示す本体部３１に内蔵されている。
図４は、図３に示す底部導出ポート２４周辺の部分拡大図である。底部導出ポート２４の内部に形成される流路２４ａには、検出機構３０の一部である気体検出センサー５６を含むセンサー内蔵フィルタ構造体５０が配置されている。図４及び底部導出ポート２４の断面図である図５に示すように、底部導出ポート２４は、内部に流路２４ａを形成する上ボディ２４ｂ及び下ボディ２４ｅと、フィルタ押さえ２４ｃと、チェック弁２４ｄとを有する。
図４に示すように、底部導出ポート２４の上ボディ２４ｂは、底部導出ポート２４の外枠の上半分を構成しており、収容部底壁２２ｂに形成される貫通穴に埋め込まれている。上ボディ２４ｂは円筒形状を有しており、上ボディ２４ｂの上底部には、ウエハ収容室２１ａと底部導出ポート２４の流路２４ａとの間で気体が移動できるように、複数の穴又はスリットが形成されている。
図４に示すように、底部導出ポート２４の下ボディ２４ｅは、底部導出ポート２４の外枠の下半分を構成しており、底板２６（図３参照）に形成される貫通穴にその一部が配置されている。下ボディ２４ｅは、上ボディ２４ｂと対称な円筒形状を有しており、下ボディ２４ｅの下底部には、底部導出ポート２４の流路２４ａを介して、ウエハ収容室２１ａの気体が排出されるように、貫通穴が形成されている（図５参照）。
断面図である図５に示すように、フィルタ押さえ２４ｃとチェック弁２４ｄは、上ボディ２４ｂと下ボディ２４ｅによって形成される空間の内部に配置されている。チェック弁２４ｄは、下ボディ２４ｅの貫通穴の直上に配置されており、外部の気体が、流路２４ａ及びウエハ収容室２１ａへ逆流することを防止する。フィルタ押さえ２４ｃはチェック弁２４ｄの直上に配置されており、チェック弁２４ｄは、フィルタ押さえ２４ｃと下ボディ２４ｅによって、上下方向を挟まれている。フィルタ押さえ２４ｃには、図４に示す上ボディ２４ｂと同様の貫通穴又はスリットが形成されており、気体はフィルタ押さえ２４ｃを通過して、流路２４ａに沿って流れることができる。
図５に示すように、センサー内蔵フィルタ構造体５０は、外部からウエハ収容室２１ａに繋がる流路２４ａに配置されている。フィルタ構造体５０は、気体に含まれる塵埃を除去する第１のフィルタ５３と、第１のフィルタ５３よりウエハ収容室２１ａ側に配置される第２のフィルタ５４と、第１のフィルタ５３と第２のフィルタ５４との間に配置される気体検出センサー５６とを有する。
第１のフィルタ５３は、第２のフィルタ５４より粒子捕集率（粒子径0.3μm）（JIS B 9908:2011 形式１）が高いことが好ましい。第１のフィルタ５３の粒子捕集率（粒子径0.3μm）は、たとえば99.95～99.999％とすることができる。第１のフィルタ５３としては、気体を通過させ、かつ半導体工場内に浮遊する塵埃の通過を阻止できるものであれば特に限定されないが、例えば準ＨＥＰＡフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ、その他のエアフィルタなどを採用することができ、ＨＥＰＡフィルタを採用することが好ましい。
第２のフィルタ５４は、第１のフィルタ５３と同様に気体を通過させるものの、液体である水の通過を阻止する。第２のフィルタ５４は、第１のフィルタ５３より耐水度（JIS L 1092:2009）が高いことが好ましく、第２のフィルタ５４の耐水度は、たとえば1～1000kpaとすることができる。また、第２のフィルタ５４は、第１のフィルタ５３より圧力損失が小さいことが、流路２４ａを気体が通過する際の通気抵抗が過度に高くなることを防止する観点から好ましい。第２のフィルタ５４としては、たとえば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥその他のフッ素系樹脂などを用いた疎水性フィルタを採用することができる。
気体検出センサー５６は、接触する気体の温度、湿度、圧力、成分及び気体中の塵埃のうち少なくとも一つを検出する。気体検出センサー５６としては、温度計、酸素濃度計、水分（水蒸気）濃度計、窒素濃度計、差圧計、パーティクルカウンタなどが挙げられる。
フィルタ構造体５０における第１及び第２のフィルタ５３、５４並びに気体検出センサー５６の構造を模式的に示す図７（ａ）及び図５に示すように、フィルタ構造体５０では、第１のフィルタ５３と第２のフィルタ５４とが、気体検出センサー５６を挟んで、気体の通過方向である上下方向に重ねあわせられている。また、図５に示すように、フィルタ構造体５０は、上ボディ２４ｂの上底とフィルタ押さえ２４ｃとによって上下方向を挟まれて、流路２４ａ内に固定されている。このような構造により、フィルタ構造体５０全体を、上ボディ２４ｂとフィルタ押さえ２４ｃとがまとめて支持することが可能であり、フィルタ構造体５０の支持構造を、シンプルな構造にすることができる。
フィルタ構造体５０には、気体検出センサー５６に接続しており、気体検出センサー５６の検出信号を本体部３１（図３参照）へ伝える配線部５９の一部が含まれている。配線部５９の一方の端部は、気体検出センサー５６における第１のフィルタ５３側の面に接続している。配線部５９は、第１のフィルタ５３と第２のフィルタ５４との間を通って流路２４ａの外部へ引き出され、さらに、図４に示すように、底部導出ポート２４の外部へ引き出されている。さらに、配線部５９の他方の端部は、図３に示すように、本体部３１に接続されている。
なお、図６に示すように、本体部３１は、気体検出センサー５６に対して、配線部５９を介して、電源部３３の電力を供給することができる。配線部５９はＦＰＣや他のプリント基板、又はケーブルなどで構成することができるが、特に限定されない。
図６に示すように、データ処理部３７は、送信部３２と通信制御部３６とを有する。気体検出センサー５６による検出結果は、気体検出センサー５６からの出力信号として、データ処理部３７の送信部３２に入力される。送信部３２は、気体検出センサー５６による検出結果を、ロードポート装置４０の受信部４４（図１参照）に無線送信する。
図６に示す送信部３２は、気体検出センサー５６による検出結果の他に、検出機構３０における蓄電部３４の電圧が所定値以上になったことを示す情報等を、ロードポート装置４０の受信部４４（図１参照）へ無線送信してもよい。また、送信部３２は、ロードポート装置４０の受信部４４から、検出機構３０に関する制御信号を受信することも可能である。送信部３２は、モデムやアンテナ等で構成されるが、送信部３２の具体的な構成については特に限定されない。
図６に示すように、電源部３３は、充放電が可能な蓄電部３４と、外部からのエネルギー供給を受け、蓄電部３４を充電する受給部３５とを有する。蓄電部３４としては、たとえば、全固体電池、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）、リチウムイオン二次電池などが例示され、特に限定されないが、電解質として固体のセラミック材料を利用する全固体電池が、空間の汚染を防止し、安全性を高める観点などから好ましい。受給部３５としては、例えば、電磁的なエネルギー以外のエネルギーを電気エネルギーに変換して発電する発電素子と、電磁的なエネルギーを外部から受け取る受電素子とが挙げられる。発電素子としては、太陽電池、振動発電素子、などが例示され、受電素子としては、非接触充電用の受電コイルなどが例示される。本実施形態に係る受給部３５は、図１に示す給電部４５が有する給電コイルに対応する、非接触充電の受電コイルを有する。図６に示す受給部３５は、図１に示すロードポート装置４０における載置台４６の表面に設けられる給電部４５から、電磁誘導による電力の供給を受けることができる。
図６に示すデータ処理部３７における通信制御部３６は、電源部３３から送信部３２及び気体検出センサー５６への電力の供給を制御する。たとえば、通信制御部３６は、送信部３２が通信を行わない非通信期間においては、電源部３３から送信部３２への電力の供給を遮断することができる。これにより、送信部３２を待機状態（スリープ状態）とするために消費する電力を削減し、電源部３３の電力を有効利用することができる。
また、通信制御部３６は、蓄電部３４の電圧が所定値以上になると、その情報をロードポート装置４０の受信部４４へ無線送信するように、送信部３２を制御することができる。このような構成とすることにより、フープ２０と共に搬送される間に、検出機構３０における蓄電部３４の電圧が所定値未満になったとしても、ロードポート装置４０の給電部４５を介して充電が行われることにより、蓄電部３４の電圧が所定値以上に回復した場合は、検出機構３０の動作が可能となる。
データ処理部３７の通信制御部３６は、電源部３３から送信部３２への電力の供給だけでなく、電源部３３から気体検出センサー５６への電力の供給や、送信部３２や気体検出センサー５６の動作についても制御する。通信制御部３６は、たとえばマイクロプロセッサなどで構成されるが、通信制御部３６の具体的な構成については特に限定されない。
図１に示すロードポート装置４０の受信部４４と、検出機構３０に備えられる送信部３２（図６参照）とは、気体検出センサー５６による検出結果やその他の制御情報等を無線通信する。受信部４４と送信部３２との間の通信で使用される無線周波数は、特に限定されないが、ＷｉＦｉおよびブルートゥース（登録商標）のような２．４ＧＨｚ帯であってもよく、２．４ＧＨｚ帯よりも通信距離が長いサブギガＨｚ（９２０ＭＨｚ帯）であってもよい。また、この無線周波数に関して、IrDA規格等にて規格化される赤外線通信を用いることが好ましい。赤外線通信は伝送速度が他の方式よりも劣ることはあるものの、通信可能範囲が限られることから、工場内で使用されうる他の周波数帯における無線通信との干渉等による影響を受けることが少なく、またこのような他の無線通信に対して干渉等による影響を与えることも防ぐことが可能となるためである。
気体検出センサー５６による検出結果は、たとえば、ロードポート装置４０によるウエハ収容室２１ａの清浄化処理を行うか否かの判断に用いたり、ウエハ１０の品質管理のために用いたりすることができるが、検出結果の使用方法は特に限定されない。
以上のように、底部導出ポート２４の流路２４ａに配置されるセンサー内臓フィルタ構造体５０（図５等参照）は、防水通気フィルタである第２のフィルタ５４と、防塵フィルタである第１のフィルタ５３の２つのフィルタの間に気体検出センサー５６を配置している。これにより、フィルタ構造体５０は、ウエハ収容室２１ａの気体を気体検出センサー５６に接触させ、ウエハ収容室２１ａの気体の検出を行うことができると同時に、第２のフィルタ５４がウエハ収容室２１ａからの水の侵入を阻止することにより、ウエハ収容室２１ａを、水などの液体を使って洗浄する際にも、気体検出センサー５６が水などの液体に濡れることを防止できる。
また、検出機構３０の本体部３１は、配線部５９を介して底部導出ポート２４の流路２４ａの外部に配置されるため、フープ２０では、ウエハ収容室２１ａの洗浄時に、本体部３１が水に濡れることも防止されている。したがって、フープ２０では、センサー内臓フィルタ構造体５０及び検出機構３０を、ウエハ収容室２１ａの洗浄時に取り外す必要がなく、センサー内臓フィルタ構造体５０は、フープ２０のメンテナンス性を良好に保つことができる。
また、センサー内臓フィルタ構造体５０は、第１のフィルタ５３を有するため、ウエハ収容室２１ａの塵埃が外部に流出する問題を防止し、外部からの塵埃が、流路２４ａを介してウエハ収容室２１ａに流入する問題を防止することができる。また、フィルタ構造体５０が設けられる流路２４ａが、ウエハ収容室２１ａから気体を排出する底部導出ポート２４の一部であるため、このようなフープ２０では、気体を検出するための流路を別途設ける必要がなく小型化の観点で有利であるとともに、ウエハ収容室２１ａを清浄化するパージ中においても、ウエハ収容室２１ａの気体を好適に検出することができる。
なお、フィルタ構造体５０は、ウエハ収容室２１ａへ清浄化ガスを導入する底部導入ポート２５の流路に配置されてもよい。このような構造であっても、底部導入ポート２５からウエハ収容室２１ａへ清浄化ガスを導入する時を除き、ウエハ収容室２１ａの気体を好適に検出することができる。
以上、実施形態を示しつつ本発明を説明してきたが、本発明は上述の実施形態のみに限定されるものではなく、他の実施形態や変形例等が多数存在することは言うまでもない。たとえば、ウエハ１０を搬送するウエハ収容容器としてはフープ２０に限定されず、ウエハ１０を搬送するためのフォスビ（ＦＯＳＢ）等の他の容器に、フィルタ構造体５０を設けることも可能である。また、ウエハ収容容器に収容されるウエハには、いわゆる半導体製造に用いられるシリコンウエハのみではなく、他の半導体基板や、液晶パネル製造に用いられるガラス基板のような半導体基板以外の薄板状の材料が含まれる。
図７（ｂ）は、本発明の第１変形例に係るセンサー内蔵フィルタ構造体１５０を示す模式断面図である。図１に示すフープ２０の流路２４ａには、図７（ａ）に示すフィルタ構造体５０に代えて、図７（ｂ）に示すフィルタ構造体１５０を配置してもよい。フィルタ構造体１５０は、フィルタ構造体５０と同様に、第１のフィルタ５３と、第１のフィルタ５３よりウエハ収容室２１ａ側に配置される第２のフィルタ５４と、気体検出センサー５６とを有している。
しかし、フィルタ構造体１５０において、第１のフィルタ５３と第２のフィルタ５４とは、スペーサ１５８を挟んで所定の間隔を空けて配置されており、気体検出センサー５６は、第１のフィルタ５３におけるウエハ収容室２１ａ側の面に設けられている。フィルタ構造体１５０は、第１のフィルタ５３と第２のフィルタ５４とが所定の間隔を挙げて配置されているため、図７（ａ）に示すフィルタ構造体５０に比べて、第１のフィルタ５３がウエハ収容室２１ａ側からの水によって濡れにくい構造になっている。
また、図７（ｂ）に示すフィルタ構造体１５０は、ウエハ収容室２１ａ側からの水が入りにくいため、第２のフィルタ５４をより薄くして、フィルタ構造体１５０全体での圧力損失を小さくすることができる。また、気体検出センサー５６についても、第２のフィルタ５４から間隔を空けて配置されることにより、ウエハ収容室２１ａ側からの水によって濡れにくい構造になっている。その他、センサー内蔵フィルタ構造体１５０は、図７（ａ）に示すフィルタ構造体５０と同様の効果を奏する。
図７（ｃ）は、本発明の第２変形例に係るセンサー内蔵フィルタ構造体２５０を示す模式断面図である。フィルタ構造体２５０は、気体検出センサー５６が、第２のフィルタ５４におけるウエハ収容室２１ａ側とは反対側の面に設けられている点を除き、第１変形例に係るフィルタ構造体１５０と同様である。フィルタ構造体２５０では、図７（ｂ）に示すフィルタ構造体１５０に比べて、気体検出センサー５６をウエハ収容室２１ａに近づけて配置することができる。その他、フィルタ構造体２５０は、フィルタ構造体５０、１５０と同様の効果を奏する。
図７（ｄ）は、本発明の第３変形例に係るセンサー内蔵フィルタ構造体３５０を示す模式断面図である。フィルタ構造体３５０は、第２のフィルタ３５４が、第１のフィルタ５３よりも面積が狭く、気体検出センサー５６におけるウエハ収容室２１ａ側の面に設けられている点を除き、実施形態に係るフィルタ構造体５０と同様である。フィルタ構造体３５０では、図７（ａ）に示すフィルタ構造体５０に比べて、第２のフィルタ５４の面積を小さくすることができるため、フィルタ構造体３５０全体での圧力損失を小さくすることができる。その他、フィルタ構造体３５０は、フィルタ構造体５０と同様の効果を奏する。
１０…ウエハ
２０…フープ
２１…ウエハ収容部
２１ａ…ウエハ収容室
２２…筐体部
２２ａ…主開口
２２ｂ…収容部底壁
２３…蓋部
２４…底部導出ポート
２４ａ…流路
２４ｂ…上ボディ
２４ｃ…フィルタ押さえ
２４ｄ…チェック弁
２４ｅ…下ボディ
２５…底部導入ポート
２６…底板
３０…検出機構
３１…本体部
３２…送信部
３３…電源部
３４…蓄電部
３５…受給部
３６…通信制御部
３７…データ処理部
５０…センサー内蔵フィルタ構造体（フィルタ構造体）
５３…第１のフィルタ
５４、３５４…第２のフィルタ
５６…気体検出センサー
５９…配線部
４０…ロードポート装置
４１…フロントパージノズル
４２…ボトムパージノズル
４３…制御部
４４…受信部
４５…給電部
４６…載置台
４７…ドア
４８…位置決めピン
６０…イーフェム（ＥＦＥＭ）
６２…搬送ロボット
６４…壁部
６６…ウエハ搬送室

Claims (6)

  1. ウエハ搬送容器において、外部からウエハ収容室へ繋がる流路に配置されるセンサー内蔵フィルタ構造体であって、
    気体に含まれる塵埃を除去する第１のフィルタと、
    前記第１のフィルタより前記ウエハ収容室側に配置され、液体である水の通過を阻止して気体を通過させる第２のフィルタと、
    前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間に配置され、接触する気体の温度、湿度、圧力、成分及び気体中の塵埃のうち少なくとも一つを検出する気体検出センサーと、を有し、
    前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは、前記気体検出センサーを挟んで間隔を空けずに重ね合わせられて配置されているセンサー内蔵フィルタ構造体。
  2. 前記第１のフィルタは、前記第２のフィルタより粒子捕集率が高いことを特徴とする請求項１に記載のセンサー内蔵フィルタ構造体。
  3. 前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタより耐水度が高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサー内蔵フィルタ構造体。
  4. 前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタよりも面積が狭く、前記気体検出センサーにおける前記ウエハ収容室側の面に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のセンサー内蔵フィルタ構造体。
  5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のセンサー内蔵フィルタ構造体と、
    前記ウエハ収容室と、
    前記ウエハ収容室へ清浄化ガスを導入または前記ウエハ収容室から気体を排出する前記流路を有するパージポートと、を有するウエハ収容容器。
  6. 前記センサー内蔵フィルタ構造体が設けられる前記流路は、前記ウエハ収容室から気体を排出するパージポートの一部であることを特徴とする請求項５に記載のウエハ収容容器。
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