JP7848858B2 - ウェハ容器及びウェハ支持体 - Google Patents

Description

本開示は、ウェハを貯蔵するためのウェハ容器、及び、そのウェハ容器の構成要素であるウェハ支持体に関する。

従来、ウェハを貯蔵するためのウェハ容器が知られている。国際公開第２０１４／１０７８１８号は、複数のウェハ支持体が積層されて形成されたウェハ容器を開示する。ウェハ容器内には、複数のウェハが上下方向に対面すると共に間隙をあけた状態で収納される。ウェハの清浄度を維持するため、ウェハ容器内には窒素ガス等の不活性ガスが流される。不活性ガスは、ウェハ支持体（セル）の一端から他端に向けて、ウェハ間の間隙を流れる。

国際公開第２０１４／１０７８１８号

従来の容器では、不活性ガスの一部が、セルの一端から他端に向けて流れる途中でウェハ間の間隙からウェハ周縁の領域へと逸脱する傾向にある。その結果、不活性ガスの濃度が不十分になり、ウェハ近傍の酸素濃度が高くなるおそれがある。

本開示は、ウェハ近傍の酸素濃度を低く保つことができるウェハ容器及びウェハ支持体を説明する。

本開示の一態様に係るウェハ容器は、上下方向に積層された複数のウェハ支持体によって形成され、ウェハを収納する容器本体と、容器本体の上に設けられた天板と、容器本体の下に設けられ、不活性ガスの流入孔が形成された底板と、を備える。ウェハ支持体のそれぞれは、容器本体の側面を形成する外枠と、外枠から内方に向けて突出しウェハを支持する支持部と、外枠内に設けられ、上下方向に直交する第１方向において対向して配置された第１案内部材及び第２案内部材と、外枠内に設けられ、上下方向及び第１方向の両方に直交する第２方向において対向して配置された一対の第３案内部材と、を含む。容器本体は、第１案内部材によって形成され、流入孔からの不活性ガスを上方向に案内する第１流路と、第１流路からの不活性ガスを水平方向に案内する水平流路と、第２案内部材によって形成され、水平流路からの不活性ガスを下方向に案内する第２流路と、を有する。容器本体において、一対の第３案内部材は、水平流路内の不活性ガスが第２方向に逸脱することを規制する。

このウェハ容器によれば、不活性ガスが水平流路を流れる際、第３案内部材によって、不活性ガスが第２方向に逸脱することが規制される。よって、ウェハ近傍の不活性ガスの濃度が維持される。その結果として、ウェハ近傍の酸素濃度を低く保つことができる。

上下方向に積層された２つのウェハ支持体において、下の第１案内部材と上の第１案内部材との間には第１隙間が形成されており、下の第２案内部材と上の第２案内部材との間には第２隙間が形成されていてもよい。第１隙間を通じて不活性ガスが水平流路に流入し、水平流路を流れた不活性ガスは第２隙間を通じて逸脱する。第３案内部材による第２方向への逸脱規制と、第１隙間及び第２隙間とにより、第１方向へ向かう流れ、及び、ウェハ間の全体に行き渡る流れが生み出される。

上下方向に積層された２つのウェハ支持体において、下の第３案内部材と上の第３案内部材との間にはそれぞれ第３隙間が形成されていてもよい。第３隙間は、第１隙間より小さく且つ第２隙間より小さくてもよい。この場合、第１隙間を通じて流入した不活性ガスは、第２方向の両側に位置する一対の第３隙間からは流出しにくく、第２隙間を通じて流出しやすい。よって、水平流路において、より好適な不活性ガスの流れが生み出される。

一対の第３案内部材は、上方から見て、支持部によって支持されたウェハの外周縁に沿って延びる一対の内端縁を含んでもよい。この場合、ウェハの外周縁まで確実に不活性ガスを導入することができると共に、第２方向への不活性ガスの逸脱も確実に防止される。

一対の第３案内部材は、上方から見て、支持部によって支持されたウェハの外周縁に沿って延びる一対の内端縁を含んでもよい。複数のウェハ支持体が積層された容器本体において、一対の内端縁の集合体は、水平流路内の不活性ガスの第２方向への逸脱を規制する規制壁面を形成していてもよい。この場合、ウェハの外周縁まで確実に不活性ガスを導入することができると共に、第２方向への不活性ガスの逸脱も確実に防止される。容器本体に形成された規制壁面は、ウェハの清浄度を維持するための領域に不活性ガスを案内又は保持する。

本開示の別の態様は、ウェハを支持するウェハ支持体であって、ウェハを包囲する大きさに形成される外枠と、外枠から内方に向けて突出しウェハを支持する複数の支持部と、外枠内に設けられ、上下方向に直交する第１方向において対向して配置された第１案内部材及び第２案内部材と、外枠内に設けられ、上下方向及び第１方向の両方に直交する第２方向において対向して配置された一対の第３案内部材と、を含む。ウェハ支持体が積層された場合に、外枠の第１枠部材と第１案内部材によって第１流路が形成され、外枠の第２枠部材と第２案内部材によって第２流路が形成される。第１案内部材及び第２案内部材と、一対の第３案内部材との間に支持部が配置されている。

このウェハ支持体は、複数用意されて上下方向に積層され、容器本体を形成することができる。支持部にはウェハが支持される。第３案内部材によって、不活性ガスが第２方向に逸脱するのを規制することも可能となる。よって、容器本体にウェハが保管されている間、ウェハ近傍の不活性ガスの濃度が維持される。その結果として、ウェハ近傍の酸素濃度を低く保つことができる。

第１案内部材及び第２案内部材と一対の第３案内部材とは、上方から見て、支持部によって支持されたウェハの外周縁を包囲する円形状をなしていてもよい。この場合、ウェハ支持体が積層されてなる容器本体において、ウェハの清浄度を維持するための領域にのみ、不活性ガスが案内又は保持される。

本開示のいくつかの態様によれば、ウェハＷ近傍の酸素濃度を低く保つことができる。

図１は、本開示の一実施形態に係るウェハ貯蔵システムを示す概略側面図である。 図２は、本開示の一実施形態に係るウェハ容器を示す概略斜視図である。 図３は、図２中の容器本体を示す斜視図である。 図４は、図３中の１枚のウェハ支持体を示す斜視図である。 図５は、ウェハ支持体の平面図である。 図６は、ウェハ支持体において第３案内部材付近を拡大して示す平面図である。 図７は、ウェハ容器の容器本体、天板及び底板を示す分解斜視図である。 図８は、容器本体に形成される流路を説明するための図である。 図９は、第１案内部材及び第２案内部材の断面図である。 図１０は、図２のＸ－Ｘ線に沿っての断面図である。 図１１は、一対の第３案内部材の断面図である。 図１２は、本開示のウェハ容器内における酸素濃度（分布）の解析結果を示す図である。 図１３は、従来のウェハ容器内における酸素濃度（分布）の解析結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示されるように、ウェハ貯蔵システム１は、ウェハ受渡装置１００と、ストッカ２と、クレーン３と、ポート４と、システム制御部９と、を備える。以下の説明では、「上」の語は鉛直方向の上方に対応し、「下」の語は鉛直方向の下方に対応する。Ｘ方向は一の水平方向であり、Ｙ方向はＸ方向に直交する他の水平方向であり、Ｚ方向は上下方向（鉛直方向）である。

ストッカ２は、ウェハ容器５を保管する装置である。ストッカ２は、Ｘ方向及びＺ方向に配列されウェハ容器５が載置される複数の棚２ａを有する。ストッカ２は、例えばＹ方向に対向して複数列（ここでは、２列）設けられている。図示する例では、一方のストッカ２は、例えば、ウェハ受渡装置１００のリングオープナ１２０の上方に設けられている。クレーン３は、ウェハ容器５を搬送する搬送装置である。クレーン３は、棚２ａとリングオープナ１２０との間でウェハ容器５を移載する。クレーン３は、対向するストッカ２の間の領域に配置されている。クレーン３は、床面にＸ方向に沿って配置された走行レール（図示せず）上を移動する。クレーン３は、Ｚ方向に延びるガイドレール３ａと、ガイドレール３ａに沿って昇降可能な荷台３ｂと、を有する。

ウェハ受渡装置１００は、ウェハ容器５に半導体素子の材料である円板状のウェハを受け渡す。ウェハ受渡装置１００は、ウェハハンドリングロボット１１０と、リングオープナ１２０と、を備える。ポート４は、搬送車又は作業者とウェハ貯蔵システム１との間でＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）８を受け渡す部分である。搬送車は、半導体工場の天井に設けられた軌道に沿って走行し、ＦＯＵＰ８を搬送する。搬送車は、ＦＯＵＰ８を移載可能に構成されている天井走行式無人搬送車である。搬送車は、例えば台車（搬送台車）、天井走行車（天井搬送車）、又は、走行車とも称される。作業者が持ち運んできたＦＯＵＰ８をウェハ貯蔵システム１に搬入すること、及び、ウェハ貯蔵システム１から搬出されたＦＯＵＰ８を作業者が受け取ることも可能である。ＦＯＵＰ８は、搬送車又は作業者の搬送によりポート４上に載置されている。ＦＯＵＰ８は、開口部を有する箱状の筐体、及び、開口部を覆う蓋を有する。蓋は、筐体に対し取り外し可能に設けられている。ＦＯＵＰ８には、１又は複数のウェハが収容される。

ウェハ貯蔵システム１の各動作を制御するシステム制御部９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ ＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等からなる電子制御ユニットである。システム制御部９は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェア制御又は、電子回路等の組み合わせによるハードウェア制御の実装として構成されてもよい。また、システム制御部９は、一つの装置でもよいし、複数の装置がインターネット又はイントラネット等の通信ネットワークを介して接続されることで、論理的に一つのシステム制御部９が構築されるように構成されてもよい。

ウェハ貯蔵システム１では、ストッカ２に収納されたウェハ容器５からウェハをＦＯＵＰ８に移載する処理が行われる。例えば、搬送車又は作業者により空のＦＯＵＰ８をポート４上に載置する。クレーン３は、ウェハ容器５をストッカ２の棚２ａからリングオープナ１２０へ移動する。リングオープナ１２０は、ウェハ容器５を開き、ウェハ容器５からウェハを取出可能とする一方、ＦＯＵＰ８の蓋を開放する。ウェハハンドリングロボット１１０は、ウェハ容器５からウェハを取り出し、当該ウェハをＦＯＵＰ８の内部に格納する。所定枚数のウェハをＦＯＵＰ８の内部に格納した後、ＦＯＵＰ８の蓋が閉鎖される。以上により、ウェハ容器５からＦＯＵＰ８へのウェハの移載が完了する。なお、ＦＯＵＰ８からウェハ容器５へのウェハの移載は、上述の処理を逆の手順で実施することで実現できる。ウェハ貯蔵システム１は、ウェハ容器５及びＦＯＵＰ８からのウェハの移載を自動で実行することが可能となる。

ウェハ容器５は、ウェハ受渡装置１００がウェハを受け渡すために使用される容器である。図２～図５に示されるように、ウェハ容器５は、ウェハＷを保持（支持）するための複数のセルリング（ウェハ支持体）４０を有する。セルリング４０は、例えば樹脂製の成形品である。ウェハＷは、例えば円板状である。なお、ウェハＷは円板状でなくてもよい。ウェハＷは、円板の一部が欠けた形状（例えば、弦に相当する直線に沿って切り欠かれたフラット形状の切欠き、又は周縁の一部が三角形状に切り欠かれたノッチ形状の切欠き等）を有してもよい。ウェハＷは、少なくとも、円弧部を有している。ウェハＷの中心は、当該円弧部を基準にして定められる。

各セルリング４０の隅部には、例えば孔４８及び突起４９が設けられている（図５参照）。ある１つのセルリング４０に、そのセルリング４０に対して１８０度回転させた他の１つのセルリング４０が積み重ねられる。このとき、ある１つのセルリング４０の突起４９が他の１つのセルリング４０の孔４８に挿入されることで、複数のセルリング４０が位置決めされる。図３に示されるように、複数のセルリング４０は、同一の外形を有しており、上下方向にぴったりと重ねられる。複数のセルリング４０によって、ウェハＷを収納する容器本体１０が形成されている。複数のセルリング４０の積層構造、及び、リングオープナ１２０によるウェハ容器５の開閉機構は、例えば国際公開第２０２１／０４４７９１に開示されるように、公知の構造、機構、及び／又は方法によって実現され得る。

図２及び図７に示されるように、ウェハ容器５は、ほぼ隙間なく上下方向に積層されて積層体をなす複数のセルリング４０と、複数のセルリング４０の積層体の上に設けられた天板２０と、複数のセルリング４０の積層体の下に設けられた底板３０とを備えている。「上下方向」と「積層方向」は同じ意味を有する。複数のセルリング４０によって、ウェハＷを収納する容器本体１０が形成されている。複数のセルリング４０は、容器本体１０をできる限り気密にするように、上下方向に隣り合う外枠４１同士が接触した状態で積層されている。より詳細には、外枠４１は、外枠４１の外周縁よりも少し小さな角丸四角形状の膨出枠部４２を含む。上下方向に隣り合う外枠４１において、膨出枠部４２の径方向における内側の端部同士が接触する。天板２０及び底板３０は、例えば板状の部材である。ストッカ２の棚２ａ上に底板３０が載置される。積層された複数のセルリング４０は、例えば、天板２０の重さを利用して下方へ押さえ付けられている。ウェハ容器５は、例えば、棚２ａ上に水平な姿勢で載置される。ウェハ容器５に関して、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２が定義される（詳しくは後述）。例えば、第１方向Ｄ１がＹ方向に一致し、第２方向Ｄ２がＸ方向に一致してもよい。或いは、第１方向Ｄ１がＸ方向に一致し、第２方向Ｄ２がＹ方向に一致してもよい。ウェハ容器５は、棚２ａに設置されたノズルがウェハ容器５の流入孔３１の位置に一致するよう、棚２ａに載置される。ノズルの配置には種々のバリエーションがあり、それに応じて、ウェハ容器５の向きも変わり得る。

続いて、図４及び図５を参照して、セルリング４０の構造について詳細に説明する。図４及び図５に示されるように、各セルリング４０は、矩形の外枠４１を備えている。外枠４１は、例えば長方形状又は正方形状をなす。外枠４１内には、ウェハＷが配置され、支持される。本明細書において、外枠４１に支持されたウェハＷの中心を通る中心軸線Ｌが定義される。中心軸線Ｌは、ウェハＷの中心を通り、ウェハＷに直交する。ウェハ容器５において、中心軸線Ｌの方向は、Ｚ方向すなわち上下方向に等しい。外枠４１は、中心軸線Ｌに直交する第１方向Ｄ１に離間すると共に第１方向Ｄ１の両端に配置された第１枠部材４５及び第２枠部材４６と、中心軸線Ｌ及び第１方向Ｄ１の両方に直交する第２方向Ｄ２に離間すると共に第２方向Ｄ２の両端に配置された一対の第３枠部材４７とを含む。平行に延びる第１枠部材４５及び第２枠部材４６と、平行に延びる一対の第３枠部材４７とによって、矩形の外枠４１が形成されている。複数のセルリング４０が積層されて容器本体１０が形成された場合に、外枠４１は容器本体１０の４つの側面を形成する。

各セルリング４０は、外枠４１から内方に向けて突出し、ウェハＷを支持する複数の（例えば４つの）支持部４３を含む。支持部４３は、例えば、外枠４１よりも上方に突出しており、外枠４１よりも上方でウェハＷを保持する。複数の支持部４３は、ウェハＷの直径に等しい仮想の円周上に位置するように配置されており、支持部４３の水平な先端片の上に、ウェハＷが載置される。なお、上下方向で隣り合う２つのセルリング４０において、周方向のある部分に設けられた支持部４３，４３の位置が周方向で若干ずれるように（図３参照）、セルリング４０が設計されていてもよい。

各セルリング４０は、外枠４１内に設けられ、第１方向Ｄ１において対向して配置された第１案内部材５１及び第２案内部材５２を含む。第１案内部材５１は、第１枠部材４５と一対の第３枠部材４７の端部（第１枠部材４５寄りの隅部）とに対応する範囲に設けられ、外枠４１の内方に突出している。第２案内部材５２は、第２枠部材４６と一対の第３枠部材４７の端部（第２枠部材４６寄りの隅部）とに対応する範囲に設けられ、外枠４１の内方に突出している。第１枠部材４５及び第２枠部材４６は、例えば、外枠４１の最外周縁よりも内方にむけて上方に若干膨出するように形成されてもよい（図９も参照）。第１案内部材５１及び第２案内部材５２は、第１枠部材４５及び第２枠部材４６と同程度の高さで水平に延びていてもよい。

第１案内部材５１及び第２案内部材５２は、中心軸線Ｌに関して線対称であってもよい。第１案内部材５１及び第２案内部材５２は、中心軸線Ｌを含み且つ第２方向Ｄ２に平行な平面に関して面対称であってもよい。セルリング４０は、上記したように１８０度回転させて積み重ねられる。外枠４１が対称性を有するため、図５に示されるセルリング４０と、中心軸線Ｌ周りに１８０度回転させたセルリング４０は、概ね等しい形状を有する。ただし、上下方向に隣り合うセルリング４０において、外周縁の形状も完全には重ならない。また下のセルリング４０の突起４９の位置と、上のセルリング４０の孔４８の位置が一致する。本明細書においては、セルリング４０に向きに関わらず、容器本体１０の第１流路Ｐ１（後述する）の側に位置する案内部材を第１案内部材５１と言い、容器本体１０の第２流路Ｐ２の側に位置する案内部材を第２案内部材５２と言う。

第１案内部材５１は、支持部４３によって支持されるウェハＷの外周縁に沿って延びる第１弧状部５１ａと、第１枠部材４５と一対の第３枠部材４７との間の隅部から外枠４１の内方に延びて第１弧状部５１ａの両端を支持する一対の第１端サポート部５１ｂと、第１枠部材４５の中央部に設けられて第１弧状部５１ａの中央部を支持する第１中央サポート部５１ｃとを含む。第１弧状部５１ａが設けられる範囲は、中心軸線Ｌ周りの中心角として、９０度以上であってもよい。

第２案内部材５２は、支持部４３によって支持されるウェハＷの外周縁に沿って延びる第２弧状部５２ａと、第２枠部材４６と一対の第３枠部材４７との間の隅部から外枠４１の内方に延びて第２弧状部５２ａの両端を支持する一対の第２端サポート部５２ｂと、第２枠部材４６の中央部に設けられて第２弧状部５２ａの中央部を支持する第２中央サポート部５２ｃとを含む。第２中央サポート部５２ｃが設けられる範囲は、中心軸線Ｌ周りの中心角として、９０度以上であってもよい。

これらの第１案内部材５１及び第２案内部材５２は、容器本体１０における不活性ガスの流路を形成する。容器本体１０の流路構成につき、図７及び図８を参照してより詳細に説明する。図７に示されるように、底板３０には、底板３０を上下方向に貫通する流入孔３１が形成されている。流入孔３１は、平面視において外枠４１の第２枠部材４６に近くに位置する。また底板３０の上面（容器本体１０の内部に向けられた内面）には、不活性ガスの通流を許容する円形の導入流路用凹部３２が形成されている。底板３０には、導入流路用凹部３２を覆う円形の樹脂チャンバー３５が設けられる。円板部から垂下する円筒部の一部に、２つの開口３６が形成されている。底板３０には、２つの開口３６に対応する位置に、２つの開口３３及び２つのガス導入空間３４が形成されている。これらの開口３６、開口３３及びガス導入空間３４を通じて、不活性ガスの導入流Ｆ０（図８参照）が、第１流路Ｐ１へと案内されて上昇流Ｆ１になる。なお、底板３０の構成は、特に上記構成に限定されない。底板３０は、外部の配管等から流入孔３１を通じて不活性ガスを導入し、導入流路用凹部３２に不活性ガスを流す。容器本体１０において第１案内部材５１は、第１方向Ｄ１において流入孔３１とは反対側に位置する。図８には、導入流路用凹部３２において水平方向に流れる不活性ガス導入流Ｆ０が示されている。

複数のセルリング４０が積層されて容器本体１０が形成された場合に、第１案内部材５１と第１枠部材４５によって、第１流路Ｐ１が形成される（図９も参照）。第１流路Ｐ１は、第１枠部材４５と第１案内部材５１との間の第１開口５１ｅが複数集まって形成された空間であると言える。第１流路Ｐ１は、流入孔３１からの不活性ガスを上方向に案内する。また容器本体１０の収容空間Ｓ（図３参照）には、何れか２つのセルリング４０に支持された２枚のウェハＷの間に、水平流路ＰＨが形成される。水平流路ＰＨは、第１流路Ｐ１からの不活性ガスを水平方向に案内する。複数のセルリング４０が積層されて容器本体１０が形成された場合に、第２案内部材５２と第２枠部材４６とによって、第２流路Ｐ２が形成される（図９も参照）。第２流路Ｐ２は、第２枠部材４６と第２案内部材５２との間の第２開口５２ｅが複数集まって形成された空間であると言える。第２流路Ｐ２は、水平流路ＰＨからの不活性ガスを下方向に案内する。図８には、第１流路Ｐ１において上方向に流れる不活性ガスの上昇流Ｆ１、水平流路ＰＨにおいて水平方向に流れる不活性ガスの水平流ＦＨ、及び、第２流路Ｐ２において下方向に流れる不活性ガスの下降流Ｆ２が示されている。

第１流路Ｐ１と水平流路ＰＨとの間を連絡させる構造（間隙）は、上下方向に隣り合う第１案内部材５１によって形成される。水平流路ＰＨと第２流路Ｐ２との間を連絡させる構造（間隙）は、上下方向に隣り合う第２案内部材５２によって形成される。図９を参照して、これらの連絡構造について説明する。図９は、第１枠部材４５、第２枠部材４６、第１案内部材５１、及び第２案内部材５２を切断して示す断面図である。図９に示されるように、上下方向に積層された２つのセルリング４０において、下の第１案内部材５１と上の第１案内部材５１との間には、上下方向における第１隙間Ｃ１が形成されている。すなわち、上下に並ぶ第１弧状部５１ａ（第１内端縁）の間に、第１隙間Ｃ１が形成されている。また下の第２案内部材５２と上の第２案内部材５２との間には、上下方向における第２隙間Ｃ２が形成されている。すなわち、上下に並ぶ第２弧状部５２ａ（第１内端縁）の間に、第２隙間Ｃ２が形成されている。ここで、例えば、第２隙間Ｃ２は第１隙間Ｃ１に等しい。容器本体１０では、隣り合う２つの第１枠部材４５の第１枠内端４５ａと、隣り合う２つの第２枠部材４６の第２枠内端４６ａと、隣り合う２つの第３枠部材４７の第３枠内端４７ａ（図１１参照）とがそれぞれ上下方向で線状に接触（線接触）することで、容器本体１０における気密性（密閉性）がある程度確保されている。第１枠内端４５ａ、第２枠内端４６ａ、及び第３枠内端４７ａは、四角形枠状の膨出枠部４２の一部である。一方、第１案内部材５１及び第２案内部材５２には第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２がそれぞれ形成されている。

続いて、図４～図８、図１０及び図１１を参照して、ウェハ容器５に備わっている酸素濃度上昇防止対策について説明する。図４及び図５に示されるように、各セルリング４０は、外枠４１内に設けられ、第２方向Ｄ２において対向して配置された一対の第３案内部材５３を含む。図５及び図６に示されるように、第３案内部材５３は、第３枠部材４７上の中央部を含む一部分のみに対応する範囲に設けられ、外枠４１の内方に突出している。第３枠部材４７は、例えば、外枠４１の最外周縁よりも内方にむけて上方に若干膨出するように形成されてもよい（図１１も参照）。第３案内部材５３は、第３枠部材４７と同程度の高さで水平に延びていてもよい。

一対の第３案内部材５３は、中心軸線Ｌに関して線対称であってもよい。一対の第３案内部材５３は、中心軸線Ｌを含み且つ第１方向Ｄ１に平行な平面に関して面対称であってもよい。

各第３案内部材５３は、支持部４３によって支持されるウェハＷの外周縁に沿って延びる第３弧状部５３ａと、第３枠部材４７から外枠４１の内方に延びて第３弧状部５３ａの両端を支持する一対の第３端サポート部５３ｂと、第３枠部材４７の中央部に設けられて第３弧状部５３ａの中央部を支持する第３中央サポート部５３ｃとを含む。

第３案内部材５３は、中心軸線Ｌの方向から見て、支持部４３によって支持されたウェハＷの外周縁に沿って延びる第３弧状部５３ａ（第３内端縁）を含む。上記した第１案内部材５１及び第２案内部材５２と、一対の第３案内部材５３との間に、支持部４３が配置されている。第１案内部材５１及び第２案内部材５２と、一対の第３案内部材５３とは、中心軸線Ｌの方向から見て、支持部４３によって支持されたウェハＷの外周縁を包囲する円形状をなしている。より詳細には、第１弧状部５１ａ及び第２弧状部５２ａと、一対の第３弧状部５３ａとは、中心軸線Ｌの方向から見て、支持部４３によって支持されたウェハＷの外周縁を包囲する円形状をなしている。本明細書において、「中心軸線Ｌの方向から見て」との語は、「（上下方向のうちの）上方から見て」と同じ意味を有する。

図６に示されるように、第３案内部材５３が設けられる範囲は、中心軸線Ｌ周りの中心角として、角度θである。角度θは、例えば６０度以下であってもよく、４５度以下であってもよい。支持部４３の配置を考慮して、角度θの範囲が決められてもよい。第３案内部材５３は、１つの第３枠部材４７に設けられた一対の支持部４３を避けた位置に配置される。また第１方向Ｄ１の長さで見た場合には、第３案内部材５３が設けられる範囲は、外枠４１の第１方向Ｄ１における全体の長さＬ１に対して、その一部である長さＬａに留まる。長さＬ１に対する長さＬａの比は、６０％以下であってもよく、５０％（半分）以下であってもよい。

図７、図８、及び図１０に示されるように、複数のセルリング４０が積層されて容器本体１０が形成された場合に、一対の第３案内部材５３によって、一対の流れ規制空間Ｐ３が形成される。流れ規制空間Ｐ３は、第３枠部材４７と第３案内部材５３との間の第３開口５３ｅが複数集まって形成された空間であると言える。図１１に示されるように、上下方向に積層された２つのセルリング４０において、下の第３案内部材５３と上の第３案内部材５３との間には、上下方向における第３隙間Ｃ３が形成されている。第３隙間Ｃ３は、膨出枠部４２における外枠４１同士の接触（詳細には第１枠内端４５ａ同士、第２枠内端４６ａ同士、第３枠内端４７ａ同士の接触）を確保しつつ外枠４１の浮き上がりを防止するために設けられている。すなわち、上下に並ぶ第３弧状部５３ａ（第３内端縁）の間に、第３隙間Ｃ３が形成されている。この第３隙間Ｃ３は、第１案内部材５１における第１隙間Ｃ１より小さく、且つ、第２案内部材５２における第２隙間Ｃ２より小さい。第３隙間Ｃ３の第１隙間Ｃ１に対する比は、５０％（半分）以下であってもよい。また第３隙間Ｃ３の第２隙間Ｃ２に対する比は、５０％（半分）以下であってもよい。よって、水平流路ＰＨを流れる不活性ガスは、第３隙間Ｃ３に侵入しにくくなっている。容器本体１０において、第３弧状部５３ａの集合体は、水平流路ＰＨ内の不活性ガスの第２方向Ｄ２への逸脱を規制する規制壁面１９を形成している。一方、第１弧状部５１ａの集合体は、水平流路ＰＨへの不活性ガスの流入を許容する流入壁面１１を形成している。第２弧状部５２ａの集合体は、水平流路ＰＨからの不活性ガスの流出を許容する流出壁面１２を形成している。

以上説明したように、ウェハ容器５の容器本体１０では、一対の第３案内部材５３によって、水平流路ＰＨ内の不活性ガスが第２方向Ｄ２に逸脱することが規制されている。図１０に示されるウェハ容器５において、水平流路ＰＨを流れる不活性ガスは、紙面垂直方向又は紙面を横切る方向に流れやすくなっているが、不活性ガスの図示左右方向への逸脱（流れ規制空間Ｐ３への逸脱）は生じにくくなっている。

本実施形態のウェハ容器５によれば、不活性ガスが水平流路ＰＨを流れる際、第３案内部材５３によって、不活性ガスが第２方向Ｄ２に逸脱することが規制される。よって、ウェハＷ近傍の不活性ガスの濃度が維持される。その結果として、ウェハＷ近傍の酸素濃度を低く保つことができる。

ウェハ容器５では、第１隙間Ｃ１を通じて不活性ガスが水平流路ＰＨに流入し、水平流路ＰＨを流れた不活性ガスは第２隙間Ｃ２を通じて流出する。第３案内部材５３による第２方向Ｄ２への逸脱規制と、第１隙間Ｃ１及び第２隙間Ｃ２とにより、第１方向Ｄ１へ向かう流れ、及び、ウェハＷ間の全体に行き渡る流れが生み出される。

第３案内部材５３における第３隙間Ｃ３は、第１隙間Ｃ１より小さく且つ第２隙間Ｃ２より小さい。第１隙間Ｃ１を通じて流入した不活性ガスは、第２方向Ｄ２の両側に位置する一対の第３隙間Ｃ３からは逸脱しにくく、第２隙間Ｃ２を通じて流出しやすい。よって、水平流路ＰＨにおいて、より好適な不活性ガスの流れが生み出される。

一対の第３案内部材５３は、中心軸線Ｌの方向から見て、ウェハＷの外周縁に沿って延びる一対の第３弧状部５３ａを含む。よって、ウェハＷの外周縁まで確実に不活性ガスを導入することができると共に、第２方向Ｄ２への不活性ガスの逸脱も確実に防止される。

また一対の第３弧状部５３ａの集合体は、水平流路ＰＨ内の不活性ガスの第２方向Ｄ２への逸脱を規制する規制壁面１９を形成する。よって、ウェハＷの外周縁まで確実に不活性ガスを導入することができると共に、第２方向Ｄ２への不活性ガスの逸脱も確実に防止される。容器本体１０に形成された規制壁面１９は、ウェハＷの清浄度を維持するための領域にのみ、不活性ガスを案内又は保持する。

本実施形態のセルリング４０は、複数用意されて上下方向に積層され、容器本体１０を形成することができる。支持部４３にはウェハＷが支持される。第３案内部材５３によって、不活性ガスが第２方向Ｄ２に逸脱することを規制することも可能となる。よって、容器本体１０にウェハＷが保管されている間、ウェハＷ近傍の不活性ガスの濃度が維持される。その結果として、ウェハＷ近傍の酸素濃度を低く保つことができる。

第１案内部材５１及び第２案内部材５２と一対の第３案内部材５３とは、中心軸線Ｌの方向から見て、ウェハＷの外周縁を包囲する円形状をなしている。よって、セルリング４０が積層されてなる容器本体１０において、ウェハＷの清浄度を維持するための領域にのみ、不活性ガスが案内又は保持される。

図１２は、本開示のウェハ容器５内における酸素濃度（分布）の解析結果を示す図である。また図１３は、従来のウェハ容器２００内における酸素濃度（分布）の解析結果を示す図である。この解析では、酸素が存在する雰囲気下で両容器内に不活性ガスを流すシミュレーションを行った。図１２及び図１３に示されるように、ウェハ容器５では、第３案内部材５３の設置によって低酸素濃度域が拡大している。一方、第３案内部材５３を備えないウェハ容器２００では、低酸素濃度域が狭くなっている。これは、不活性ガスの第２方向Ｄ２への逸脱（拡散）に起因すると思われる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、第１案内部材５１、第２案内部材５２、及び第３案内部材５３の各形状及び大きさは、適宜に変更可能である。底板３０における流入孔３１の位置等も、変更可能である。積層されるセルリング４０の枚数は、特に限定されない。

５…ウェハ容器、１０…容器本体、１１…流入壁面、１２…流出壁面、１９…規制壁面、２０…天板、３０…底板、３１…流入孔、４０…セルリング（ウェハ支持体）、４１…外枠、４３…支持部、４５…第１枠部材、４６…第２枠部材、４７…第３枠部材、５１…第１案内部材、５２…第２案内部材、５３…第３案内部材、５３ａ…第３弧状部（第３内端縁）、Ｃ１…第１隙間、Ｃ２…第２隙間、Ｃ３…第３隙間、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｌ…中心軸線、Ｐ１…第１流路、Ｐ２…第２流路、Ｐ３…流れ規制空間、ＰＨ…水平流路、Ｗ…ウェハ。

Claims (5)

1. 上下方向に積層された複数のウェハ支持体によって形成され、ウェハを収納する容器本体と、
   前記容器本体の上に設けられた天板と、
   前記容器本体の下に設けられ、不活性ガスの流入孔が形成された底板と、を備え、
   前記ウェハ支持体のそれぞれは、
   前記容器本体の側面を形成する外枠と、
   前記外枠から内方に向けて突出し前記ウェハを支持する支持部と、
   前記外枠内に設けられ、前記上下方向に直交する第１方向において対向して配置された第１案内部材及び第２案内部材と、
   前記外枠内に設けられ、前記上下方向及び前記第１方向の両方に直交する第２方向において対向して配置された一対の第３案内部材と、を含み、
   前記容器本体は、
   前記第１案内部材によって形成され、前記流入孔からの前記不活性ガスを上方向に案内する第１流路と、
   前記第１流路からの前記不活性ガスを水平方向に案内する水平流路と、
   前記第２案内部材によって形成され、前記水平流路からの前記不活性ガスを下方向に案内する第２流路と、を有し、
   前記容器本体において、前記一対の第３案内部材は、前記水平流路内の前記不活性ガスが前記第２方向に逸脱することを規制し、
   前記上下方向に積層された２つの前記ウェハ支持体において、下の前記第１案内部材と上の前記第１案内部材との間には第１隙間が形成されており、下の前記第２案内部材と上の前記第２案内部材との間には第２隙間が形成されており、
   前記上下方向に積層された２つの前記ウェハ支持体において、下の前記第３案内部材と上の前記第３案内部材との間にはそれぞれ第３隙間が形成されており、
   前記第３隙間は、前記第１隙間より小さく且つ前記第２隙間より小さい、ウェハ容器。
2. 前記一対の第３案内部材は、上方から見て、前記支持部によって支持された前記ウェハの外周縁に沿って延びる一対の内端縁を含む、請求項１に記載のウェハ容器。
3. 前記一対の第３案内部材は、上方から見て、前記支持部によって支持された前記ウェハの外周縁に沿って延びる一対の内端縁を含み、
   前記複数のウェハ支持体が積層された前記容器本体において、前記一対の内端縁の集合体は、前記水平流路内の前記不活性ガスの前記第２方向への逸脱を規制する規制壁面を形成している、請求項１又は２に記載のウェハ容器。
4. ウェハを支持するウェハ支持体であって、
   前記ウェハを包囲する大きさに形成される外枠と、
   前記外枠から内方に向けて突出し前記ウェハを支持する複数の支持部と、
   前記外枠内に設けられ、上下方向に直交する第１方向において対向して配置された第１案内部材及び第２案内部材と、
   前記外枠内に設けられ、前記上下方向及び前記第１方向の両方に直交する第２方向において対向して配置された一対の第３案内部材と、を含み、
   前記ウェハ支持体が積層された場合に、前記外枠の第１枠部材と前記第１案内部材によって第１流路が形成され、前記外枠の第２枠部材と前記第２案内部材によって第２流路が形成され、
   前記第１案内部材及び前記第２案内部材と、前記一対の第３案内部材との間に前記支持部が配置されており、
   前記上下方向に積層された２つの前記ウェハ支持体において、下の前記第１案内部材と上の前記第１案内部材との間には第１隙間が形成されており、下の前記第２案内部材と上の前記第２案内部材との間には第２隙間が形成されており、
   前記上下方向に積層された２つの前記ウェハ支持体において、下の前記第３案内部材と上の前記第３案内部材との間にはそれぞれ第３隙間が形成されており、
   前記第３隙間は、前記第１隙間より小さく且つ前記第２隙間より小さい、ウェハ支持体。
5. 前記第１案内部材及び前記第２案内部材と前記一対の第３案内部材とは、上方から見て、前記支持部によって支持された前記ウェハの外周縁を包囲する円形状をなしている、請求項４に記載のウェハ支持体。