TWI701082B - 氣體注入裝置 - Google Patents

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谷山育志
小宮宗一
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日商昕芙旎雅股份有限公司
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Abstract

提供一種在將氣體填充至FOUP中時防止大氣之侵入的氣體注入裝置。

係具備有：噴嘴本體(71)，係具有供給惰性氣體之氣體供給口(72)、和與氣體供給口(72)相通連之氣體流路(77)；和開閉機構(92)，係密閉氣體供給口(72)；和開放手段(96)，係使藉由開閉機構(92)而被密閉的氣體供給口(72)開放。

Description

氣體注入裝置
本發明，係有關於對收容搬送中之晶圓的收容容器而填充氮氣的氣體注入裝置。
從先前技術起，便藉由對於作為基板之晶圓施加各種之處理工程，來進行半導體之製造。近年來，元件之高積體化和電路之微細化係日益進展，為了不會發生對於晶圓表面之粒子或水分的附著，係要求能夠將晶圓周邊維持於高清淨度。進而，係為了不會發生晶圓表面之氧化等的表面之性狀的改變，而亦進行有將晶圓周邊設為身為惰性氣體之氮氣氛圍或者是設為真空狀態的處理。
為了適當地維持此種晶圓周邊之氣體氛圍，晶圓，係被裝入至被稱作FOUP(Front-Opening Unified Pod)之密閉式的儲存包(pod)之內部並進行管理，於該儲存包之內部係被填充有氮。進而，為了在對於晶圓進行處理之處理裝置與FOUP之間進行晶圓之授受，係利用有EFEM(Equipment Front End Module)。EFEM，係在框體之內部構成被作了略密閉之晶圓搬送室，並在其之對向 壁面的其中一方具備有作為與FOUP之間的介面部而起作用之裝載埠(Load Port)，並且在另外一方被連接有身為處理裝置之一部分的裝載鎖定室。在晶圓搬送室內，係被設置有用以搬送晶圓之晶圓搬送裝置，使用此晶圓搬送裝置，而在被與裝載埠作了連接的FOUP與裝載鎖定室之間進行晶圓之進出。晶圓搬送室，通常係從配置在搬送室上部之風扇過濾單元而恆常流動有身為清淨之大氣的下衝流。
進而，近年來，在晶圓之最先進製程中，就算是在作為下衝流所使用的清淨之大氣中所包含的氧、水分等，也會有使晶圓之性狀改變之虞。因此，對於如同專利文獻1一般之以將晶圓周邊設為氮氣氛圍的方式來將惰性氣體注入至FOUP內的技術之實用化係有所需求。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2011-187539號公報
但是，在專利文獻1所記載之氣體注入裝置中，在注入噴嘴內之流路中，係仍會殘留有大氣或粒子。其結果，在對於更低之氧濃度、更低之濕度有所要求的FOUP內，會混入此些之殘存的大氣或粒子，而有著會導 致晶圓之性狀改變之虞的問題。
因此，本發明，係為為了解決上述之課題所進行者，其目的，係在於提供一種在將惰性氣體填充至FOUP中時防止大氣之侵入的氣體注入裝置。
第1發明之氣體注入裝置，其特徵為，係具備有：噴嘴本體，係具有供給惰性氣體之氣體供給口、和與前述氣體供給口相通連之氣體流路；和開閉機構，係開閉前述氣體供給口；和開放手段，係使藉由前述開閉機構而被密閉的前述氣體供給口開放。
在此氣體注入裝置中，於將氣體流路作了排氣之後，藉由將以開閉機構來作了密閉的氣體供給口開放，係能夠防止殘留在氣體流路內之大氣流入至接受惰性氣體之供給的容器之內部。另外，於此，所謂大氣，係指會使被收容於容器中的晶圓氧化等之如同氧、水分、粒子一般的會有導致晶圓的性狀改變之虞之物質、以及包含有此些物質之氣體。由於係防止此大氣流入至容器中，因此，係能夠防止被收容在容器中之晶圓的性狀改變。又，由於開放手段係使藉由開閉機構而被密閉的氣體供給口開放，因此係能夠從氣體供給口而容易地供給惰性氣體。
第2發明之氣體注入裝置，其特徵為，前述噴嘴本體，係具備有形成前述氣體供給口之胴體部、和被形成於前述胴體部之上方的上方空間、以及被形成於前述 胴體部之下方的下方空間，前述開閉機構，係具備有位置於前述上方空間並藉由外周緣部來將前述氣體供給口之周緣密閉的蓋部、和從前述蓋部起而貫通前述胴體部並一直延伸至前述下方空間之延伸部，前述開放手段，係具備有支持部，該支持部，係於前述下方空間而可相對於前述胴體部作上下移動地被安裝，並使前述延伸部之下端朝向上方移動。
在此氣體注入裝置中，僅需使開放手段朝向上方移動，開閉機構也會朝向上方移動，而能夠將由蓋部所致之氣體供給口的密閉解除。故而，係能夠從氣體供給口而容易地供給惰性氣體。
第3發明之氣體注入裝置，其特徵為，係具備有被配設在前述胴體部和前述開放手段之間之推壓構件，與由前述推壓構件所致之推壓力相抗衡地，被固定於前述延伸部之下端的前述開放手段係使前述開閉機構朝向上方移動。
在此氣體注入裝置中，由於係藉由推壓構件來使開放手段被朝向下方推壓，因此，係能夠使被固定於開放手段處之開閉機構的蓋部確實地將氣體供給口密閉。又，由於就算是使開放手段朝向上方移動，推壓構件也會將胴體部朝向蓋部作推壓，因此，係能夠確實地維持由蓋部所致之氣體供給口的密閉。
第4發明之氣體注入裝置，其特徵為，前述噴嘴本體，係具備有形成前述氣體供給口之胴體部、和被 形成於前述胴體部之上方的上方空間，前述開閉機構，係具備有位置於前述上方空間並將前述氣體供給口關閉的彈性密閉構件、和將前述彈性密閉構件固定於前述胴體部之固定部，前述開放手段，係身為藉由使前述彈性密閉構件作彈性變形來解除前述氣體供給口之密閉的惰性氣體。
在此氣體注入裝置中，藉由將惰性氣體之壓力設為特定值以上，惰性氣體係對彈性密閉構件作推壓並使其彈性變形，而將氣體供給口之密閉解除。藉由此，係能夠以容易之構成來供給惰性氣體。
第5發明之氣體注入裝置，其特徵為，係具備有與前述氣體流路相通連並在使前述氣體供給口作了密閉的狀態下來將前述氣體流路內排氣之排氣部。
在此氣體注入裝置中，於使噴嘴本體之上端與容器相抵接並從氣體供給口而供給惰性氣體之前，係能夠藉由排氣部來將氣體流路內之大氣排氣。故而，係能夠防止在供給惰性氣體時氣體流路內之大氣流入至接受惰性氣體之供給的容器之內部的情形。
第6發明之氣體注入裝置，其特徵為，係藉由前述排氣部而進行排氣，在使前述噴嘴本體之上端與收容有收容物之容器作了接觸之後，前述開放手段，係使藉由前述開閉機構而被作了密閉的前述氣體供給口開放，並開始對於前述容器之氣體注入。
在此氣體注入裝置中，係藉由排氣部來將氣體流路內之大氣排氣，並使噴嘴本體之上端與容器作接 觸，之後，將氣體供給口開放並開始對於容器之惰性氣體注入。故而，係能夠防止在開始對於容器之惰性氣體注入時氣體流路內之大氣流入至容器之內部的情形。藉由此，係能夠防止被收容在容器中之晶圓的性狀改變。
第7發明之氣體注入裝置，其特徵為，在對於前述容器之惰性氣體注入結束之後，前述開閉機構係將前述氣體供給口密閉。
在此氣體注入裝置中，在對於容器之惰性氣體注入結束之後，開閉機構係將氣體供給口密閉。故而，係能夠防止在氣體注入結束後惰性氣體從氣體供給口而漏出的情形。
在第1發明中，於將氣體流路作了排氣之後，藉由將以開閉機構來作了密閉的氣體供給口開放，係能夠防止殘留在氣體流路內之大氣流入至接受惰性氣體之供給的容器之內部。另外，於此，所謂大氣，係指會使被收容於容器中的晶圓氧化等之會有導致晶圓的性狀改變之虞之氧、水分、粒子等。由於係防止此大氣流入至容器中，因此，係能夠防止被收容在容器中之晶圓的性狀改變。又，由於開放手段係使藉由開閉機構而被密閉的氣體供給口開放，因此係能夠從氣體供給口而容易地供給惰性氣體。
在第2發明中，僅需使開放手段朝向上方移 動，開閉機構也會朝向上方移動，而能夠將由蓋部所致之氣體供給口的密閉解除。故而，係能夠從氣體供給口而容易地供給惰性氣體。
在第3發明中，由於係藉由推壓構件來使開放手段被朝向下方推壓，因此，係能夠使被固定於開放手段處之開閉機構的蓋部確實地將氣體供給口密閉。又，由於就算是使開放手段朝向上方移動，推壓構件也會將胴體部朝向蓋部作推壓，因此，係能夠確實地維持由蓋部所致之氣體供給口的密閉。
在第4發明中，藉由將惰性氣體之壓力設為特定值以上，惰性氣體係對彈性密閉構件作推壓並使其彈性變形，而將氣體供給口之密閉解除。藉由此，係能夠以容易之構成來供給惰性氣體。
在第5發明中，於使噴嘴本體之上端與容器相抵接並從氣體供給口而供給惰性氣體之前，係能夠藉由排氣部來將氣體流路內之大氣排氣。故而，係能夠防止在供給惰性氣體時氣體流路內之大氣流入至接受惰性氣體之供給的容器之內部的情形。
在第6發明中，係藉由排氣部來將氣體流路內之大氣排氣，並使噴嘴本體之上端與容器作接觸，之後，將氣體供給口開放並開始對於容器之惰性氣體注入。故而，係能夠防止在開始對於容器之惰性氣體注入時氣體流路內之大氣流入至容器之內部的情形。藉由此，係能夠防止被收容在容器中之晶圓的性狀改變。
在第7發明中，在對於容器之惰性氣體注入結束之後，開閉機構係將氣體供給口密閉。故而，係能夠防止在惰性氣體注入之結束後惰性氣體從氣體供給口而漏出的情形。
70‧‧‧氣體注入裝置
71‧‧‧噴嘴本體
72‧‧‧氣體供給口
73‧‧‧胴體部
77‧‧‧氣體流路
81‧‧‧第1排氣噴嘴(排氣部)
87‧‧‧上方空間
89‧‧‧下方空間
92‧‧‧開閉機構
93‧‧‧蓋部
94‧‧‧延伸部
96‧‧‧開放手段
97‧‧‧支持構件(支持部)
102‧‧‧彈簧(推壓構件)
111‧‧‧彈性密閉構件
112‧‧‧固定部
[圖1]係為對於將EFEM之側面壁作了卸下的狀態作展示之側面圖。
[圖2]係為圖1中所示之裝載埠的立體圖。
[圖3]係為對於FOUP與裝載埠作展示之側面剖面圖。
[圖4]係為對於構成EFEM之窗單元與門部作擴大展示的重要部分擴大立體圖。
[圖5]係為定位感測器之部份擴大立體圖。
[圖6]係為本實施形態之氣體注入裝置的剖面圖。
[圖7]係為使圖6之氣體注入裝置朝向FOUP而作了移動的剖面圖。
[圖8]係為使圖6之氣體注入裝置朝向FOUP而更進而作了移動的剖面圖。
[圖9]係為對於將圖6之氣體注入裝置裝著於FOUP處的狀態作展示之剖面圖。
[圖10]係為對於控制部之連接狀態作展示之區塊圖。
[圖11]係為針對對於FOUP之氣體注入動作作展示的 流程圖。
[圖12]係為對於氣體注入裝置的變形例作展示之剖面圖。
[圖13]係為對於將使用有圖12之變形例之彈性密閉構件的氣體注入裝置裝著於FOUP處的狀態作展示之剖面圖。
[圖14]係為對於將圖12之變形例之氣體注入裝置裝著於FOUP處並注入惰性氣體的狀態作展示之剖面圖。
[圖15]係為使用有與圖13相異之彈性密閉構件的氣體注入裝置之剖面圖。
[圖16]係為對於使圖15之彈性密閉構件作了開放的狀態作展示之剖面圖。
[圖17]係為代替彈簧而採用了壓力室的變形例之氣體注入裝置的剖面圖。
[圖18]係為採用了將氣體供給口作開閉之調整器的變形例之氣體注入裝置的剖面圖。
[圖19]係為作為開閉機構而使用了逆止閥之變形例的剖面圖。
[圖20]係為並不使氣體置換機構進行升降地而作了固定之變形例的載置台周邊之剖面圖。
[圖21]係為作為定位感測器而使用了加壓感測器之變形例的載置台周邊之剖面圖。
以下，根據所添附之圖面，對本發明之實施形態作說明。
圖1，係為藉由將EFEM1的側面之壁去除而成為能夠對內部作觀察的側面圖。如同圖1中所示一般，EFEM1，係由在特定之授受位置間而進行晶圓W之搬送的晶圓搬送裝置2、和以包圍此晶圓搬送裝置2的方式所設置之箱型之框體3、和被與框體3之前面側之壁的外側作連接之裝載埠4、以及控制手段5，而構成之。於此，在本案發明中，係將從框體3作觀察而被連接有裝載埠4之側的方向定義為前方，並將從框體3作觀察而被連接有裝載埠4之側的相反側之方向定義為後方。
藉由使控制手段5對於晶圓搬送裝置2之動作進行控制，係成為能夠進行將被收容在被載置於裝載埠4上的FOUP(容器)7中之晶圓(收容物)W搬送至框體3內部之搬送空間9中，以及將被進行了各處理後的晶圓W再度搬送至FOUP7內。
裝載埠4，係具備有門部51(參考圖2)，藉由使此門部51與被設置在FOUP7處之蓋體32作連結並一同移動，FOUP7係成為相對於搬送空間9而被作開放。在FOUP7內，係於上下方向設置有多數之載置部，藉由此，係能夠收容多數之晶圓W。又，在FOUP7內，通常係被填充有氮，並且，係成為亦能夠藉由控制手段5之控制來經由裝載埠4而對於FOUP7內之氛圍進行氮置換。
控制手段5，係作為被設置在框體3之上部空 間的控制單元而被構成。又，控制手段5，係進行晶圓搬送裝置2之驅動控制、由裝載埠4所致之FOUP7之氮置換控制、門部51之開閉控制、以及在框體3內之氮循環控制等。控制手段5，係為藉由具備有CPU、記憶體以及介面之通常的微處理器等所構成者，在記憶體中，係預先儲存有在處理中所需要的程式，CPU，係成為逐次將必要之程式讀出並實行，而與周邊硬體資源協同動作以實現所期望之功能。另外，關於氮循環控制，係於後再述。
框體3之內部空間，係藉由區隔構件8，而被區隔為身為晶圓搬送裝置2所驅動之空間的搬送空間9、和氣體回歸路徑10。搬送空間9和氣體回歸路徑10，係僅在氣體送出口11和氣體吸引口12處相互通連，該氣體送出口11，係在搬送空間9之上部而延伸存在於寬幅方向上地被作設置，該氣體吸引口12，係在搬送空間9之下部而延伸存在於寬幅方向上地被作設置。又，係成為藉由使氣體送出口11和氣體吸引口12在搬送空間9內而產生下降氣流並在氣體回歸路徑10內而產生上升氣流，來使惰性氣體循環。另外，在本實施形態中，作為惰性氣體，雖係設為使用氮，但是，用以進行循環之氣體係並不被限定於此，而亦可使用其他的氣體。
在回歸路徑10之背面側上部處，係被連接有將氮導入至框體3內之氣體供給手段16。氣體供給手段16，係成為能夠基於從控制手段5而來之命令，來對於氮之供給和供給的停止作控制。因此，當氮的一部分流出至 框體3之外部的情況時，藉由使氣體供給手段16供給與流出之量相對應之量的氮，係能夠將框體3內之氮氛圍保持為一定。又，在背面側下部處，係被連接有將框體3內之氮氣排出的氣體排出手段17。氣體排出手段17，係基於從控制手段5而來之命令而動作，並成為能夠藉由將未圖示之閘門開放，來使框體3之內部與被設置在外部的氮氣排出目標相互通連。而，藉由與由上述之氣體供給手段16所致之氮的供給一併作使用，係成為能夠將框體3內置換為氮氛圍或者是對於框體3內之壓力作控制。另外，在本實施形態中，為了將用以進行循環之氣體設為氮，氣體供給手段16係供給氮，但是，在使其他氣體進行循環的情況時，氣體供給手段16係供給該用以進行循環之氣體。
又，在氣體送出口11處，係被設置有作為第1送風手段之由風扇13a和濾網13b所構成的風扇過濾單元13(FFU13)。風扇過濾單元13，係藉由將在框體3內而循環的氮氣內所包含之粒子除去並且在搬送空間9內而朝向下方送風，來在搬送空間9內使下降氣流產生。另外，FFU13，係藉由被與區隔構件8作連結並在水平方向上延伸的支持構件18而被作支持。
而，藉由上述之FFU13的風扇13a以及風扇15，框體3內之氮氣係在搬送空間9內而下降，並在氣體回歸路徑10內上升，而成為進行循環。氣體送出口11，由於係朝向下方而開口，因此，藉由FFU13，氮氣係被朝 向下方而送出。由於氣體吸引口12係朝向上方而開口，因此，係能夠使藉由FFU13而產生的下降氣流並不產生紊亂地來直接朝向下方而吸引氮氣，藉由此些構成，係能夠作出順暢的氮氣之氣流。另外，係藉由在搬送空間9內產生有下降氣流，來將附著於晶圓W上部之粒子或從完成處理之晶圓所暫時性地放出之放出氣體除去，並且防止起因於搬送空間9內之晶圓搬送裝置2等的裝置之移動而導致該些之放出氣體或粒子浮游的情形。
圖2，係為裝載埠4的立體圖。以下，針對裝載埠4的構成作說明。
裝載埠4，係從被安裝有腳輪以及設置腳之腳部25的後方起而使基底21垂直地立起，並從此基底21之約60%程度的高度位置起來朝向前方而設置有水平基部23。進而，在此水平基部23的上部，係被設置有用以載置FOUP7之載置台24。
FOUP7，係如同在圖3中所示意性展示一般，由具備有用以收容晶圓W(參考圖1)之內部空間Sf的本體31、和使為了成為晶圓W之搬入搬出口而被設置於本體31之其中一面處的開口31a作開閉之蓋體32所構成。FOUP7，當被正確地載置於載置台24處的情況時，蓋體32係成為與基底21相對向。
回到圖2，在載置台24上，係被設置有用以進行FOUP7之定位的定位銷24a，並且係被設置有用以對於載置台24而進行FOUP7之固定的鎖死爪24b。鎖死爪 24b，係在將FOUP7適當地定位於載置台24上之後，能夠藉由進行鎖死動作而將FOUP7作固定，並能夠藉由進行解鎖動作而將FOUP7設為可從載置台24分離的狀態。另外，載置台24，係在將FOUP7作了載置的狀態下，成為能夠藉由載置台驅動部(未圖示)來在前後方向上移動。於此，所謂被適當地作定位，係指相對於載置台24之FOUP7的底面之高度為位於距離載置台24之上面的特定範圍內。
關於FOUP7是否定位於適當之位置處一事，係藉由被配設在定位銷24a之近旁的定位感測器60(參考圖5)而被偵測出來。定位感測器60，係具備有藉由板彈簧所形成之感測器61、和在感測器61處朝向下方突出設置的旗板62、和被配置在旗板62之下方的透射型之光感測器63、以及被與光感測器63作了連接的感測器纜線64。此定位感測器60，較理想，係分別被配置於各定位銷24a之近旁處。
若是FOUP7被載置於載置台24處，則FOUP7之定位溝(未圖示)係被***至定位銷24a中，FOUP7之底部係與感測器61作接觸。如此一來，由於藉由FOUP7之重量，旗板62係下降並將光感測器63遮光，因此係能夠辨識(檢測)出FOUP7。檢測結果，係藉由感測器纜線64而被送訊至控制器處。如此這般，在旗板62將光感測器63作了遮光時，係能夠將FOUP7被適當地定位於載置台24處一事檢測出來。具體而言，為了 檢測出FOUP7是否身為被適當地作了定位的狀態，係只要以當FOUP7乃身為被適當地作了定位的狀態時旗板62會將光感測器63作遮光的方式來預先作設計即可。除此之外，係亦可對於光感測器63所偵測出的旗板62之遮光量和特定之臨限值作比較並偵測出來。
又，在載置台24處，係分別在2個場所處而各設置有將氮氣供給至FOUP7內之氣體注入裝置70和將氮氣從FOUP7內而排出之第2排氣噴嘴104。氣體注入裝置70和第2排氣噴嘴104，通常係位置在較身為被適當地作了定位的狀態下之FOUP7的底面而更下方，於使用之時，係朝、向上方作進出並成為分別連接於FOUP7所具備之氣體供給閥33(參考圖3)和氣體排出閥34。
於使用時，氣體注入裝置70之上端係與FOUP7之氣體供給閥33作接觸，同樣的，第2排氣噴嘴104之上端係與FOUP7之氣體排氣閥34作接觸。之後，係成為能夠經由氣體供給閥33來藉由氣體注入裝置70而對FOUP7之內部空間Sf供給乾燥氮氣等之氣體，並經由氣體排出閥34來藉由第2排氣噴嘴104而將內部空間Sf之氮氣排出。又，藉由將氮氣供給量設為較氮氣排出量更多，係亦能夠進行相對於外部或框體3之搬送空間9的壓力而將內部空間Sf之壓力作了提高的陽壓設定。
於此，通常，當被載置於裝載埠4處之FOUP7的氣體供給閥33乃身為被稱作所謂的索環型態(Grommet Type)之彈性構件的情況時，相對應之氣體注 入裝置70的上端，係藉由相較於氣體供給閥33而剛性為更高之例如金屬或塑膠一般的物質、或者是藉由與索環型態相同之彈性構件，來構成之。在本實施形態中，係將氣體注入裝置70之上端藉由塑膠來構成。
構成裝載埠4之基底21，係構成將搬送空間9從外部空間而隔離的前面壁之一部分。如同圖2中所示一般，基底21，係由於兩側方而作了起立的支柱21a、21a，和藉由此些而被作支持的基底本體21b，以及被安裝於在此基底本體21b處而被開放為略矩形狀的窗部21c處之窗單元40，而構成之。於此，在本案發明中之所謂略矩形，係指以具備有四邊之長方形作為基本形狀並使四角隅藉由圓弧來平滑地作了連接之形狀。
窗單元40，係被設置在與上述之FOUP7的蓋體32(參考圖3)相對向的位置處。窗單元40，由於係如同於後亦會詳細敘述一般，被設置於略矩形狀之開口部42(參考圖4)處，因此，係能夠透過此開口部42而開放框體3之搬送空間9。
窗單元40，係由窗框部41、和被安裝於該處之作為彈性材的第1O形環43、第2O形環44、和作為用以隔著第1O形環43而使FOUP7相對於窗框部41來密著的拉入手段之夾鉗單元45，而構成之。
窗框部41，係成為於內側被形成有略矩形狀之開口部42的框形狀。窗框部41，由於係身為作為窗單元40之構成要素而構成上述之基底21(參考圖2)的一 部分者，因此，開口部42係能夠將框體3之前面壁開放。在窗框部41之前面，係以環繞開口部42之周緣近旁的方式而被配設有第1O形環43。在窗框部41之後面，係以環繞開口部42之周緣近旁的方式而被配設有第2O形環44。
開口部42，係較FOUP7之蓋體32的外周而更些許大，蓋體32係成為能夠通過此開口部42而移動。 又，在將FOUP7載置於載置台24處的狀態下，成為蓋體32之周圍的本體31之前面，係作為抵接面31b而隔著第1O形環43來與窗框部41之前面相抵接。藉由此，在將FOUP7安裝於窗單元40處時，第1O形環43係將開口部42(基底21)的周緣和FOUP7之間作密封(密閉)。
又，在窗框部41之後面，上述之門部51係成為隔著第2O形環44而作抵接。藉由此，第2O形環44係將開口部42的周緣和門部51之間作密封。
夾鉗單元45，係被設置在窗框部41之兩側部處的於上下方向而分離之合計4個場所。各夾鉗單元45，係概略由卡合片46和使其動作之汽缸47所構成，並在FOUP7被安裝於窗單元40處的狀態下，將FOUP7朝向基底21側作推壓。
又，當卡合片46朝向前方而彈出的情況時，其之前端係朝向上方向，當成為了被拉入至後方之狀態的情況時，前端係成為朝向內側之FOUP7的方向。藉由夾鉗操作，卡合片46係使前端朝向內側，藉由此，係成為 能夠與較FOUP7而更朝向側方向作了突出的鍔部相卡合。
又，裝載埠4，係具備有用以將構成為可安裝FOUP7的窗單元40作開閉之開閉機構50。
如同圖3中所示一般，開閉機構50，係具備有用以開閉開口部42之門部51、和用以支持此之支持框52、和將此支持框52經由滑動支持手段53來可在前後方向上移動地作支持之可動塊54、以及將此可動塊54相對於基底本體21b來可在上下方向移動地作支持之滑動軌55。
進而，係在各方向之每一者處，設置有用以進行門部51之朝向前後方向的移動以及朝向上下方向的移動之致動器(未圖示)，藉由對於此些賦予從控制部Cp而來之驅動指令，係成為能夠使門部51朝向前後方向以及上下方向移動。如此這般，裝載埠4，係成為藉由控制部Cp來使各部被賦予驅動指令一事而動作。
門部51，係具備有吸附FOUP7之蓋體32的吸附部56(參考圖4)、和用以進行用以開閉FOUP7之蓋體32的閂鎖操作和蓋體32之保持的連結手段57。門部51，係進行蓋體32之固定以及固定之解除，而成為能夠將蓋體32從FOUP7而卸下或者是對其進行安裝。在連結手段57處，係能夠藉由進行蓋體32之解閂鎖動作而將蓋體32設為可開放之狀態並且將蓋體32連結於門部51處而設為作了一體化的狀態。又，與此相反的，係亦可解 除蓋體32與門部51之間的連結並且將蓋體32安裝於本體31處而設為密閉狀態。
參考圖6，針對本發明之氣體注入裝置70作說明。氣體注入裝置70，係具備有：噴嘴本體71，係具有對於FOUP7供給惰性氣體之氣體供給口72；和開閉機構92，係密閉氣體供給口72；和開放手段96，係使藉由開閉機構92而被作了密封的氣體供給口72開放。
噴嘴本體71，係具備有形成氣體供給口72之胴體部73、和從胴體部73之上端面的外周緣起而朝向上方立起之第1周壁74、以及從胴體部73之下端面的外周緣起而朝向下方垂下的第2周壁75。
胴體部73，係為沿著噴嘴本體71之軸方向而延伸的圓柱形狀。胴體部73，係包含有與氣體供給口72相通連之氣體流路77、和被設置在氣體供給口72之上側緣部處的第1密封部85、以及從胴體部73之外周面起朝向徑方向外側而突出的圓環狀之卡止部86。
氣體流路77，係在與噴嘴本體71之軸方向相正交的水平方向上而於胴體部73之內部延伸為直線狀，並在中央部處與氣體供給口72相通連。氣體流路77之其中一方之開口，係被與供給噴嘴78作連接，並形成供給流路79。供給噴嘴78，係經由供給閥80(參考圖3)而被與未圖示之氮供給源作連接，並對於FOUP7供給氮氣。氣體流路77之另外一方之開口，係被與身為排氣部之第1排氣噴嘴81作連接，並形成排氣流路82。第1排 氣噴嘴81，係經由排氣閥83而被與未圖示之真空幫浦作連接，並在使氣體供給口72被作了密封的狀態下而將氣體流路77內之大氣排氣。
在第1周壁74和胴體部73的上端面之間，係被形成有較胴體部73而更上方的上方空間87。在第1周壁74之前端部處，係被形成有朝向FOUP7而突出的突出壁88。
在第2周壁75和胴體部73的下端面之間，係被形成有較胴體部73而更下方的下方空間89。第2周壁75之下端，係被台座90所支持，該台座90係被固定於載置台24處。另外，在本實施形態中，雖係採用了第2周壁75，但是，係亦可代替第2周壁75，而採用從胴體部73之下端面的外周緣起朝向下方而垂下的銷。
開閉機構92，係為剖面T字形狀，並具備有圓板狀之蓋部93、和從蓋部93之下面中央部起朝向下方延伸的圓柱形狀之延伸部94。蓋部93，係位置於上方空間87中，下面之外周緣部係與第1密封部85相抵接並將氣體供給口72之周緣作密封。延伸部94，係從蓋部93起貫通胴體部73而一直延伸至下方空間89處。延伸部94和胴體部73之間，係藉由被配設在胴體部73之下端的第2密封部95而被作密封。
開放手段96，係被連接於延伸部94之下端，並將延伸部94朝向上方推壓而使開閉機構92朝向上方移動。開放手段96，係具備有圓板狀之支持構件(支持 部)97、和從支持構件97之上面起而朝向上方立起之圓環狀之立壁98。在支持構件97之立壁98的內側，係被形成有於厚度方向而貫通支持構件97之貫通孔99。藉由使第2周壁75插通於貫通孔99中，開放手段96係在下方空間89處而可相對於胴體部73來上下移動地被作安裝。
支持構件97之徑方向外側，係被與被配設於載置台24處的空氣汽缸101之下端作連接。藉由此，係藉由使空氣汽缸101將支持構件97作升降驅動，來以經由彈簧102而使噴嘴本體71作升降的方式來進行驅動。
在胴體部73和支持構件97之間，係被配設有身為推壓構件之彈簧102。開放手段96，係與由彈簧102所致之彈性力相抗衡而將開閉機構92朝向上方作推壓。另外，開放手段96和開閉機構92，係被一體性地形成。
又，如同圖10中所示一般，控制部Ct之輸入側，係與定位感測器60和接觸偵測感測器作連接，該定位感測器60，係將FOUP7被適當地作了定位一事偵測出來，該接觸偵測感測器，係將FOUP7和噴嘴本體71作了接觸一事偵測出來。控制部Ct之輸出側，係被與供給閥80和排氣閥83以及空氣汽缸101作連接。控制部Ct，係被設置於EFEM1處，並內藏有各種記憶體和受理由使用者所致之操作輸入的控制器。
以下，使用圖6~圖11，針對使用本實施形 態之氣體注入裝置70的情況之動作例作說明。
如同圖11中所示一般，在步驟S1處，開閉機構92係將氣體供給口72作密封(參考圖6)。此時，供給閥80以及排氣閥83係被關閉。
在步驟S2處，係將供給閥80和排氣閥83開啟，並將氣體流路77內之大氣置換為氮。在置換為氮之處理結束後，將供給閥80以及排氣閥83關閉。但是，在此步驟S2處，係亦可在將供給閥80關閉的狀態下而將排氣閥83開啟，並將大氣從氣體流路77內排氣而僅預先設為真空狀態。或者是，係亦可在作成了真空狀態之後，將供給閥80開啟，並將氮氣預先填充至氣體流路77內。進而，在將氣體流路77內之大氣置換為氮氣時，藉由將由供給閥80所致之氮氣填充和由排氣閥83所致之排氣交互反覆進行，係能夠將氣體流路77內之大氣更進一步地作排氣。
在步驟S3處，定位感測器60係將FOUP7被適當地定位於載置台24處一事檢測出來，並前進至步驟S4。
在步驟S4處，在將FOUP7定位於載置台24處之後，空氣汽缸101係經由支持構件97來使氣體注入裝置70朝向FOUP7上升(參考圖7)。此時，彈簧102，由於係以較在胴體部73所負載之重力而更大的力來將胴體部73之下端面朝向上方作推壓，因此第1密封構件85係被朝向蓋部93而作推壓。故而，由開閉機構92 所致之氣體供給口72的密封狀態係被維持。另外，第2周壁75之下端係從台座90而分離。
在步驟S5處，係藉由接觸偵測感測器來將FOUP7和噴嘴本體71之突出壁88作了接觸一事偵測出來。另外，在並不使用接觸偵測感測器的情況時，係只要以身為被適當地定位在載置台24處的狀態下之FOUP7之底面作為基準，來預先設定噴嘴本體71之上升位置即可。藉由此，係能夠藉由將空氣汽缸101之衝程量或者是空氣汽缸101之壓力檢測出來，而間接性地偵測到FOUP7和噴嘴本體71之突出壁88之間的接觸。
若是空氣汽缸101更進而與彈簧102之推壓力相抗衡並使支持構件97朝向上方移動，則開閉機構92係朝向上方而移動。此時，由於噴嘴本體71係與FOUP7之氣體供給閥33接觸而無法移動，因此，彈簧102係被壓縮，如同步驟S6中所示一般，由開閉機構92所致之氣體供給口72之密封係被解除(參考圖9)。另外，開閉機構92之上升，係藉由立壁98之上端卡止於卡止部86處一事而停止。
接著，在步驟S7處，係將供給閥80開啟，從氮氣供給源所吐出的氮氣，係依序在供給噴嘴78、供給流路79、氣體供給口72以及上方空間87中流動，並被供給至FOUP7處。藉由此，FOUP7內係被氮氣所填充。
在步驟S8中，若是裝載埠4接收氮氣之停止 命令，則係將供給閥80關閉，並停止對於FOUP7之氮氣的供給。之後，在步驟S9處，開閉機構92係將氣體供給口72作密封。具體而言，若是藉由空氣汽缸101而使支持構件97朝向下方移動，則開閉機構92亦係朝向下方移動，氣體供給口72係被密封(參考圖8)。
在步驟S10處，若是更進而使支持構件97朝向下方移動，則氣體注入裝置70係朝向下方移動並從FOUP7而分離(參考圖7)。此時，由於彈簧102係伸長，因此，相對於支持構件97，噴嘴本體71係被朝向蓋部93而推壓，氣體供給口72之密封狀態係被維持。之後，若是第2周壁75之下端與台座90相抵接，則氣體注入裝置70之下降係結束(參考圖6)。
〔本實施形態之氣體供給裝置之特徵〕
在本實施形態之氣體供給裝置70中，係具備有以下之特徵。
在本實施形態之氣體注入裝置70中，於將氣體流路77作了排氣之後，係將藉由開閉機構82來作了密閉的氣體供給口72開放。故而，係防止氣體流路77內之大氣流入至接受氮氣之供給的FOUP7之內部，而能夠防止被收容在FOUP7中之晶圓的性狀改變。又，由於開放手段96係將藉由開閉機構92而被密閉的氣體供給口72開放，因此係能夠從氣體供給口72而容易地供給氮氣。
在本實施形態之氣體注入裝置70中，僅需使開放手段96朝向上方移動，開閉機構92也會朝向上方移 動，而能夠將由蓋部93所致之氣體供給口72的密封解除。故而，係能夠從氣體供給口72而容易地供給氮氣。
在本實施形態之氣體注入裝置70中，由於係藉由彈簧102來使開放手段96相對於噴嘴本體71而被朝向下方推壓，因此，係能夠使被連接於開放手段96處之開閉機構92的蓋部93確實地將氣體供給口72密封。又，由於就算是使開放手段96朝向上方移動，彈簧102也會將胴體部73朝向蓋部93作推壓，因此，係能夠確實地維持由蓋部93所致之氣體供給口72的密封。
在本實施形態之氣體注入裝置70中，於使噴嘴本體71之上端與FOUP7相抵接並從氣體供給口72而供給氮氣之前，係能夠藉由第1排氣噴嘴81來將氣體流路77內之大氣排氣。故而，係能夠防止在供給氮氣時氣體流路77內之大氣流入至接受氮氣之供給的FOUP7之內部的情形。
在本實施形態之氣體注入裝置70中，係藉由第1排氣噴嘴81來將氣體流路77內之大氣排氣，並使噴嘴本體71之上端與FOUP7作接觸，之後，將氣體供給口72開放並開始對於FOUP7之氣體注入。故而，係能夠防止在開始對於FOUP7之氮氣注入時氣體流路77內之大氣流入至FOUP7之內部的情形。藉由此，係能夠防止被收容在FOUP7中之晶圓的性狀改變。於此，較理想，在使噴嘴本體71之上端與FOUP7作了接觸之後，於將氣體供給口72開放時，係藉由一面將噴嘴內作排氣一面使開放 手段96朝向上方移動，來將上方空間87內之大氣作排氣。又，對於FOUP7之氮氣注入，較理想，係在上述之將上方空間87內的大氣作了排氣之後，再進行之。若是設為此種構成，則係能夠防止上方空間87內之大氣進入至FOUP7內。
在本實施形態之氣體注入裝置70中，在對於FOUP7之氮氣注入結束後，開閉機構92係將氣體供給口72作密封。之後，將噴嘴本體71從FOUP7而切離。故而，係能夠防止在氮氣注入結束後氮氣從氣體供給口72而漏出的情形。除此之外，在對於FOUP7之氮氣注入結束之後，係將噴嘴本體71維持於特定值以下之陽壓狀態。亦可在於此狀態下而將噴嘴本體71從FOUP7作了切離之後、或者是與切離同時地，來藉由開閉機構92而將氣體供給口密閉(密封)。另外，於此之所謂特定值，係指不會使被設置在氣體供給口72處之如同逆止閥一般之開閉閥(未圖示)開放的程度之壓力。此開閉閥，係在被作了關閉的狀態下而將氣體供給口72密封，來防止FOUP7內之氣體流出至FOUP7之外，並且防止FOUP7外之大氣流入至FOUP7內。但是，此開閉閥，係藉由受到特定之壓力而被開放，並使經由氣體供給口72而對於FOUP7內之氮氣的流入成為可能。
以上，雖係針對本發明之實施形態而根據圖面來作了說明，但是，係並不應將具體性之構成視為被此些之實施形態所限定者。本發明之範圍，係並非僅藉由 上述之實施形態的說明、而亦藉由申請專利範圍的記載來作界定，並進而亦包含有與申請專利範圍均等之意義以及範圍內的所有之變更。
在前述實施形態中，係藉由使開閉機構92作上下移動，而進行了氣體供給口72的密封以及密封的解除。但是，係並不被限定於此，亦可如同圖12中所示一般，採用具備有位置於上方空間87中並藉由下面之外周緣部來將氣體供給口72之周緣作密封的彈性密閉構件111和將彈性密閉構件111固定於胴體部73處之固定部112的開閉機構110。另外，在以下之變形例中，於圖中，對於與前述實施形態相同的要素，係附加相同的元件符號，並省略其說明。
在此開閉機構110處，未圖示之空氣汽缸係使胴體部73朝向上方移動(參考圖13)，並使突出壁88嵌入至FOUP7之切缺部36中。在此狀態下，若是從供給噴嘴78來朝向上方空間87而使氮氣流動，則如同圖14中所示一般，藉由氮氣之壓力，彈性密閉構件111係作彈性變形並將氣體供給口72之密封解除。如此這般，藉由將氮氣之壓力設為特定值以上，氮氣係對彈性密閉構件111作推壓並使其彈性變形，而將氣體供給口72之密閉解除。於此之所謂特定值，係指能夠使彈性密閉構件111彈性變形並將由逆止閥所致之氣體供給口72之密閉解除的壓力值。藉由此，係能夠以容易之構成來從供給流路79而經由上方空間87來對於FOUP7供給氮氣。另外，於 此情況，係並非絕對如同上述實施形態一般地而需要排氣流路82。例如，在使噴嘴本體71從FOUP7而分離之前，係停止氮氣供給並藉由彈性密閉構件111來進行氣體供給口之密封。藉由此，就算是在使噴嘴本體71從FOUP7而作了分離之後，也能夠實質性地防止在供給流路79內而殘存有大氣的情形。作為此閥機構110，係發揮作為逆止閥之功能，而能夠使用既知之逆止閥。
作為開閉機構110之更進一步的變形例，亦可如同圖15中所示一般，採用具備有藉由使中央部作抵接並密著而將氣體供給口72作密封的彈性密閉構件113和被形成於此彈性密閉構件113之徑方向外側並將彈性密閉構件113固定於胴體部73處之固定部114的開閉機構110。
在此開閉機構110處，若是從供給噴嘴78來朝向上方空間87而使氮氣流動，則如同圖16中所示一般，藉由氮氣之壓力，彈性密閉構件113係作彈性變形並被朝向外側彎折，而將氣體供給口72之密封解除。藉由此，係能夠以容易之構成來對於FOUP7供給氮氣。
在前述實施形態中，藉由使彈簧102相對於支持構件97而將噴嘴本體71朝向上方推壓，由開閉機構92所致之氣體供給口72的密封係被作了維持。但是，係並不被限定於此，係亦可藉由作為推壓構件來代替彈簧102而使用壓力室115，而進行氣體供給口72之密封或密封之解除。如同圖17中所示一般，壓力室115，係被形 成於被與噴嘴本體71作了一體化的支持構件97與胴體部73之間。又，壓力室115，係被與將氣體作供給或者是排氣的壓力調整噴嘴116作連接。
壓力調整噴嘴116，係藉由對於壓力室115供給氣體來將壓力提高，並將開閉機構92之下端部117朝向下方作推壓而將開閉機構92朝向下方推壓。藉由此，蓋部93係將氣體供給口72作密封。另一方面，壓力調整噴嘴116，係藉由從壓力室115來將氣體排氣而使壓力降低，並藉由負壓來將下端部117朝向上方作上拉而使開閉機構92朝向上方移動。藉由此，來將由蓋部93所致之氣體供給口72的密封解除。
在前述實施形態中，作為FOUP7之氣體供給閥33，係採用了被稱作索環型態(Grommet Type)之彈性構件。但是，作為氣體供給閥33，係亦可採用被稱作所謂的唇部形態之例如金屬或塑膠一般的剛性為高之素材。於此情況，所對應的氣體注入裝置70之上端，係藉由如同索環型態一般之彈性構件37而構成。如此這般，係將氣體供給閥33和氣體注入裝置80之上端，設定為彈性構件與剛性構件之關係、或者是彼此均為彈性構件之關係。藉由此，在使氣體注入裝置70之上端與氣體供給閥33作了接觸時，係能夠使氣體供給閥33之突起33a與彈性構件37相接觸並帶來密閉性。故而，係能夠防止被供給至FOUP7內之氮氣漏洩至外部的情形。
在前述實施形態中，係將開放手段96和開閉 機構92一體性地形成。但是，為了使組裝成為容易，係亦可分別設為相互獨立之構件，並例如作為對相對於開放手段96之開閉機構92的相對位置作限制之公螺133以及母螺134之關係來可裝卸地構成之。藉由此，組裝以及閥機構92之交換係成為容易。
又，亦可藉由對於氣體流路77內之氮氣的壓力作調整，來進行氣體供給口72之密封或密封之解除。具體而言，如同圖18中所示一般，在供給噴嘴78處，連結被與流量控制器120作了並聯連接的第1調整器121以及第2調整器122。藉由此，藉由驅動吐出高壓氮氣之第1調整器121，在供給噴嘴78中係流動高壓之氮氣。藉由此氮氣之壓力，來使開閉機構92朝向上方移動，並將由蓋部93所致之氣體供給口72的密封解除。此時，排氣閥83係被關閉。另一方面，藉由驅動吐出低壓氮氣之第2調整器122，在供給噴嘴78中係流動低壓之氮氣。藉由此低壓氮氣，來使開閉機構92朝向下方移動，並藉由蓋部93來將氣體供給口72密封。
作為開閉機構92，係亦可如同圖19中所示一般而採用逆止閥136。此開閉機構92，係具備有逆止閥136、和將逆止閥136固定在氣體供給口72處之固定部137。逆止閥136，係由與氣體供給口72相嵌合並防止氮氣從上方而流動至下方的球138、和使球138被朝向上方推壓並作出氮氣之路徑的柱塞139，而構成之。
在前述實施形態中，係藉由空氣汽缸101而 使氣體注入裝置70作了升降。但是，係並不被限定於此，亦可採用並不使氣體注入裝置70升降之構成。如同圖20中所示一般，氣體置換機構125，係具備填充有氮氣之省略圖示的氣體供給裝置，並對於被配置在載置台24處之FOUP7內供給氮氣。在氣體置換機構125處，係被設置有氣體供給口126和氣體排氣口127。氣體供給口126係被與載置台24之導入用沖洗埠128作連接，氣體排出口127係被與載置台24之導出用沖洗埠129作連接。藉由此些構件，氣體供給口126和氣體排氣口127係相對於載置台24而被作固定，並成為不會進行升降之構成。
在前述實施形態中，關於FOUP7是否被固定於適當之位置處一事，係藉由定位感測器60而偵測出來。但是，係並不被限定於此，亦可如同圖21中所示一般，藉由檢測出被設置在FOUP7之底部處的突出部130係將被設置在載置台24之上部處的加壓感測器131之推壓部131a作了推壓一事，來偵測到FOUP7之適當的定位。
在前述實施形態中，作為惰性氣體，雖係以氮氣為例，但是，係並不被限定於此，亦可使用乾燥氣體、氬氣等之所期望的氣體。
在前述實施形態中，定位感測器，雖係以光學式感測器或壓力感測器為例，但是，係並不被限定於此，亦可使用機械式感測器或電式感測器等。
在前述實施形態中，雖係對於裝載埠作了適用，但是，係並不被限定於此。例如，對用以對於FOUP內供給惰性氣體的沖洗站(沖洗裝置)裝置、具備有複數之載置台並用以保管複數之FOUP的FOUP儲存器、或者是用以暫時放置FOUP之緩衝裝置，係亦可作適用。
7‧‧‧FOUP(容器)
24‧‧‧載置台
33‧‧‧氣體供給閥
70‧‧‧氣體注入裝置
71‧‧‧噴嘴本體
72‧‧‧氣體供給口
73‧‧‧胴體部
74‧‧‧第1周壁
75‧‧‧第2周壁
77‧‧‧氣體流路
78‧‧‧供給噴嘴
79‧‧‧供給流路
81‧‧‧第1排氣噴嘴(排氣部)
82‧‧‧排氣流路
85‧‧‧第1密封部
86‧‧‧卡止部
87‧‧‧上方空間
88‧‧‧突出壁
89‧‧‧下方空間
90‧‧‧台座
92‧‧‧開閉機構
93‧‧‧蓋部
94‧‧‧延伸部
95‧‧‧第2密封部
96‧‧‧開放手段
97‧‧‧支持構件(支持部)
98‧‧‧立壁
99‧‧‧貫通孔
101‧‧‧空氣汽缸
102‧‧‧彈簧(推壓構件)

Claims (6)

  1. 一種氣體注入裝置，其特徵為，係具備有：噴嘴本體，係具有供給惰性氣體之氣體供給口、和與前述氣體供給口相通連之氣體流路；和開閉機構，係開閉前述氣體供給口；和開放手段，係使藉由前述開閉機構而被密閉的前述氣體供給口開放；和排氣部，與前述氣體流路相通連並在使前述氣體供給口作了密閉的狀態下來將前述氣體流路內排氣。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之氣體注入裝置，其中，前述噴嘴本體，係具備有形成前述氣體供給口之胴體部、和被形成於前述胴體部之上方的上方空間、以及被形成於前述胴體部之下方的下方空間，前述開閉機構，係具備有位置於前述上方空間並藉由外周緣部來將前述氣體供給口之周緣密閉的蓋部、和從前述蓋部起而貫通前述胴體部並一直延伸至前述下方空間之延伸部，前述開放手段，係具備有支持部，該支持部，係於前述下方空間而可相對於前述胴體部作上下移動地被安裝，並使前述延伸部之下端朝向上方移動。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之氣體注入裝置，其中，係具備有被配設在前述胴體部和前述開放手段之間之 推壓構件，與由前述推壓構件所致之推壓力相抗衡地，被固定於前述延伸部之下端的前述開放手段係使前述開閉機構朝向上方移動。
  4. 一種氣體注入裝置，其特徵為，係具備有：噴嘴本體，係具有供給惰性氣體之氣體供給口、和與前述氣體供給口相通連之氣體流路；和開閉機構，係開閉前述氣體供給口；和開放手段，係使藉由前述開閉機構而被密閉的前述氣體供給口開放；前述噴嘴本體，係具備有形成前述氣體供給口之胴體部、和被形成於前述胴體部之上方的上方空間，前述開閉機構，係具備有位置於前述上方空間並將前述氣體供給口關閉的蓋部、和將前述蓋部固定於前述胴體部之固定部，前述蓋部為彈性密閉構件，前述開放手段，係身為藉由使前述蓋部作彈性變形來解除前述氣體供給口之密閉的惰性氣體。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之氣體注入裝置，其中，係藉由前述排氣部而進行排氣，在使前述噴嘴本體之上端與收容有收容物之容器作了接觸之後，前述開放手段，係使藉由前述開閉機構而被作了密閉的前述氣體供給口開放，並開始對於前述容器之氣 體注入。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之氣體注入裝置，其中，在對於前述容器之氣體注入結束之後，前述開閉機構係將前述氣體供給口密閉。
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