(57)【要約】      （修正有）【課題】不活性ガス供給用の配管に無理な力が加わることがなく、装置全体をコンパクトに構成できる、不活性ガス供給シリンダを提供する。【解決手段】不活性ガス供給シリンダ１０は、シリンダボデイ１２と可動ノズル２８と不活性ガス供給シャフト３４とを備える。シリンダボデイは、シリンダボデイと可動ノズルとの間で区画形成される圧力室３８に連通する作動ポート１６を有し、不活性ガス供給シャフトは、可動ノズルのガス通路３０内に挿通される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボデイと可動ノズルと不活性ガス供給シャフトとを備える不活性ガス供給シリンダであって、
前記可動ノズルは、軸方向に貫通するガス通路を有し、軸方向に移動可能となるように前記シリンダボデイに支持され、前記可動ノズルの軸方向一端部は、前記シリンダボデイの軸方向一端部から突出し、
前記シリンダボデイは、前記シリンダボデイと前記可動ノズルとの間で区画形成される圧力室に連通する作動ポートを有し、
前記不活性ガス供給シャフトは、前記シリンダボデイの軸方向他端部に取り付けられ、前記可動ノズルの前記ガス通路内に挿通される不活性ガス供給シリンダ。
【請求項２】
請求項１記載の不活性ガス供給シリンダにおいて、
前記作動ポートには、正圧としてのエア圧および負圧としてのエア圧が選択的に供給される不活性ガス供給シリンダ。
【請求項３】
請求項１記載の不活性ガス供給シリンダにおいて、
前記シリンダボデイの内面には、前記圧力室を前記可動ノズルの前記ガス通路から気密に保持するシール部材、および、前記圧力室を外部から気密に保持するシール部材が装着される不活性ガス供給シリンダ。
【請求項４】
請求項１記載の不活性ガス供給シリンダにおいて、
前記可動ノズルの前記ガス通路を外部から気密に保持するシール部材が前記不活性ガス供給シャフトに装着される不活性ガス供給シリンダ。
【請求項５】
請求項１記載の不活性ガス供給シリンダにおいて、
前記可動ノズルの軸方向一方側への移動は、前記可動ノズルのフランジ部が前記シリンダボデイに取り付けられたストッパに当接することによって規制され、前記可動ノズルの軸方向他方側への移動は、前記可動ノズルの前記フランジ部が前記シリンダボデイの段部に当接することによって規制される不活性ガス供給シリンダ。
【請求項６】
請求項１記載の不活性ガス供給シリンダにおいて、
ロードポートのウエハ格納容器に当接するアダプタが前記可動ノズルの軸方向一端部に取り付けられる不活性ガス供給シリンダ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、半導体製造装置のロードポートで使用される不活性ガス供給シリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体製造装置のロードポートにおいて、ウエハ格納容器の内部に窒素ガス等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給シリンダを備えたものが知られている。この不活性ガス供給シリンダは、ウエハ格納容器の底部に配置された弁機構に対して当接および離間する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ロードポート装置に用いられる気体供給排出機構が記載されている。この気体供給排出機構は、ガス流通ノズルを軸方向に移動可能に支持するハウジング部を備え、ハウジング部は、ガス流通ノズルの鍔部によって二つの圧力調整室に区画される圧力室を有する。また、この気体供給排出機構は、圧力室との位置関係が固定された状態で配置されるガス流通室を有し、ガス流通ノズルの一方の開口部がポッドの弁と当接可能であり、ガス流通ノズルの他方の開口部がガス流通室内に位置する。
【０００４】
上記気体供給排出機構では、圧力調整用経路（配管）を通じて二つの圧力調整室の一方の圧力を増減することによって、ガス流通ノズルが移動せしめられる。また、ガス流通ノズルがポッドの弁と当接した状態で、ガス流通室に接続された気体供給排出配管から不活性ガスを供給することによって、ポッドの内部に不活性ガスが導入される。
【０００５】
上記気体供給排出機構は、圧力調整用配管および気体供給排出配管がいずれもハウジング部に固定されたものであり、ガス流通ノズルの移動に伴ってこれらの配管を連れ動かそうとする力が作用することはない。しかしながら、二つの圧力調整室の他にガス流通室が配置されるため、装置が大型化するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５９５８４４６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案に係る不活性ガス供給シリンダは、シリンダボデイと可動ノズルと不活性ガス供給シャフトとを備える。可動ノズルは、軸方向に貫通するガス通路を有し、軸方向に移動可能となるようにシリンダボデイに支持され、可動ノズルの軸方向一端部は、シリンダボデイの軸方向一端部から突出する。シリンダボデイは、シリンダボデイと可動ノズルとの間で区画形成される圧力室に連通する作動ポートを有する。不活性ガス供給シャフトは、シリンダボデイの軸方向他端部に取り付けられ、可動ノズルのガス通路内に挿通される。
【０００９】
上記不活性ガス供給シリンダによれば、不活性ガス供給シャフトが可動ノズルのガス通路内に挿通されるので、不活性ガス供給シリンダ全体をコンパクトに構成することができる。また、不活性ガス供給シャフトがシリンダボデイに取り付けられるので、不活性ガス供給用の配管が安定した位置に保持される。
【考案の効果】
【００１０】
本考案に係る不活性ガス供給シリンダは、可動ノズルのガス通路内に挿通される不活性ガス供給シャフトを備えているので、装置全体をコンパクトに構成できる。また、不活性ガス供給シャフトがシリンダボデイに一体的に連結されているので、不活性ガス供給用の配管に無理な力が加わることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本考案の実施形態に係る不活性ガス供給シリンダの断面図である。
【図２】図２は、可動ノズルが上方に移動したときの図１の不活性ガス供給シリンダの断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明において、上下に関する言葉を用いたときは、便宜上、図面上での方向をいうものであって、各部材の実際の配置等を限定するものではない。
【００１３】
本考案の実施形態に係る不活性ガス供給シリンダ１０は、半導体製造装置のロードポートにおいて、ウエハ格納容器に窒素ガス等の不活性ガスを供給するために使用される。図１および図２に示されるように、不活性ガス供給シリンダ１０は、シリンダボデイ１２と可動ノズル２８と不活性ガス供給シャフト３４とを備える。
【００１４】
筒状のシリンダボデイ１２は、軸方向（上下方向）に貫通するシリンダ孔１４を有する。シリンダ孔１４は、第１大径部１４１と、第１大径部１４１から第１段部１４４を経て上方に連なる第２大径部１４２と、第１大径部１４１から第２段部１４５を経て下方に連なる小径部１４３とを有する。第２大径部１４２の内径は、第１大径部１４１の内径よりも大きく、小径部１４３の内径は、第１大径部１４１の内径よりも小さい。
【００１５】
筒状の可動ノズル２８は、軸方向（上下方向）に移動可能となるようにシリンダボデイ１２に支持される。可動ノズル２８は、不活性ガスの通路となるガス通路３０を内部に有し、ガス通路３０は、可動ノズル２８を軸方向に貫通する。可動ノズル２８は、第１大径部２８１と、第１大径部２８１から外方に突出するフランジ部２８４を経て上方に連なる第２大径部２８２と、第１大径部２８１から段部２８５を経て下方に連なる小径部２８３とを備える。第２大径部２８２の外径は、第１大径部２８１の外径よりも大きく、小径部２８３の外径は、第１大径部２８１の外径よりも小さい。可動ノズル２８の第２大径部２８２の一部は、シリンダボデイ１２から上方に突出する。
【００１６】
シリンダボデイ１２には、第１シール部材２４および第２シール部材２６が装着されている。第１シール部材２４は、シリンダ孔１４の小径部１４３の壁面から可動ノズル２８の小径部２８３に向かって突出し、可動ノズル２８の小径部２８３に当接する。第２シール部材２６は、シリンダ孔１４の第１大径部１４１の壁面から可動ノズル２８の第１大径部２８１に向かって突出し、可動ノズル２８の第１大径部２８１に当接する。
【００１７】
圧力室３８は、第１シール部材２４と第２シール部材２６との間の領域において、シリンダ孔１４の壁面および可動ノズル２８の外周面によって区画形成される。シリンダボデイ１２は、圧力室３８に連通する作動ポート１６を備える。作動ポート１６の一端は、シリンダボデイ１２の外面に開口し、作動ポート１６の他端は、シリンダ孔１４の小径部１４３まで延びる。圧力室３８は、第１シール部材２４によって可動ノズル２８のガス通路３０から気密に保持され、第２シール部材２６によって外部から気密に保持される。
【００１８】
図示しないエア圧供給用の配管が作動ポート１６に接続される。図示しないエア供給源から正圧としてのエア圧が該配管を通って作動ポート１６に供給され、また、図示しない負圧源から負圧としてのエア圧が該配管を通って作動ポート１６に供給される。作動ポート１６にエア圧が供給されると、可動ノズル２８は、可動ノズル２８の段部２８５に相当する面積差で作用するエア圧によって上下方向に移動する。具体的には、作動ポート１６に正圧としてのエア圧が供給されると、可動ノズル２８は上方に移動し、作動ポート１６に負圧としてのエア圧が供給されると、可動ノズル２８は下方に移動する。
【００１９】
シリンダ孔１４の第２大径部１４２は、第３段部１４６を経てシリンダ孔１４の上側開口端に繋がっている。環状のストッパ１８は、Ｃリング等からなる第１止め輪２０を介して、第３段部１４６に押し付けられるようにしてシリンダボデイ１２に取り付けられる。ストッパ１８の内径は、第２大径部１４２の内径よりも小さく、ストッパ１８は、シリンダ孔１４から内方に突出している。
【００２０】
可動ノズル２８の上方への移動は、可動ノズル２８のフランジ部２８４がストッパ１８に当接することによって規制される。また、可動ノズル２８の下方への移動は、可動ノズル２８のフランジ部２８４がシリンダ孔１４の第１段部１４４に当接することによって規制される。可動ノズル２８のフランジ部２８４がストッパ１８に当接するとき、可動ノズル２８がシリンダボデイ１２から上方に突出する長さが最大になる（図２参照）。可動ノズル２８のフランジ部２８４がシリンダ孔１４の第１段部１４４に当接するとき、可動ノズル２８がシリンダボデイ１２から上方に突出する長さが最小になる（図１参照）。
【００２１】
シリンダボデイ１２の下端には、可動ノズル２８のガス通路３０に不活性ガスを導入するための不活性ガス供給シャフト３４が取り付けられる。不活性ガス供給シャフト３４は、シリンダボデイ１２に固定されるフランジ部３４１と、フランジ部３４１から上方に延びる挿通部３４２と、フランジ部３４１から下方に延びる接続部３４３とを有する。挿通部３４２は、可動ノズル２８のガス通路３０に挿通される。接続部３４３には、継手部材４０が接続される。不活性ガス供給シャフト３４は、挿通部３４２、フランジ部３４１および接続部３４３を上下方向に貫通するガス通路３６を有する。
【００２２】
シリンダ孔１４の小径部１４３は、テーパ状の第４段部１４７を経てシリンダ孔１４の下側開口端に繋がっている。不活性ガス供給シャフト３４のフランジ部３４１は、Ｃリング等からなる第２止め輪２２を介して、第４段部１４７に押し付けられるようにしてシリンダボデイ１２に取り付けられる。不活性ガス供給シャフト３４のフランジ部３４１の外周には、第３シール部材３２が装着されている。可動ノズル２８のガス通路３０は、第３シール部材３２によって外部から気密に保持される。
【００２３】
継手部材４０は、不活性ガス供給シャフト３４のガス通路３６に直角に交差する不活性ガス供給ポート４２を有する。図示しない不活性ガス供給用の配管が継手部材４０に接続され、図示しない不活性ガス供給源から窒素ガス等の不活性ガスが該配管を通って継手部材４０の不活性ガス供給ポート４２に供給される。
【００２４】
図示しないウエハ格納容器に当接可能なアダプタ４４が螺合等の手段により可動ノズル２８の上端部（軸方向一端部）に取り付けられる。アダプタ４４は、可動ノズル２８のガス通路３０に連通するガス通路４６を内部に有する。アダプタ４４の上面がウエハ格納容器の下面に当接しているとき、継手部材４０の不活性ガス供給ポート４２に供給される不活性ガスは、不活性ガス供給シャフト３４のガス通路３６、可動ノズル２８のガス通路３０およびアダプタ４４のガス通路４６を経て、ウエハ格納容器の内部に供給される。本実施形態では、可動ノズル２８の上端部にアダプタ４４を取り付けているが、アダプタ４４は必ずしも必要な部材ではなく、可動ノズル２８の上端部をウエハ格納容器に当接させることも可能である。
【００２５】
不活性ガス供給シリンダ１０は、例えば、継手部材４０がロードポート（図示せず）に固定されて使用される。シリンダボデイ１２、不活性ガス供給シャフト３４および継手部材４０は、相互に一体的に連結されている。したがって、不活性ガス供給シリンダの動作時において、エア圧供給用の配管および不活性ガス供給用の配管はいずれも安定した位置に保持される。継手部材４０をロードポートに固定する代わりにシリンダボデイ１２あるいは不活性ガス供給シャフト３４をロードポートに固定してもよい。
【００２６】
本実施形態に係る不活性ガス供給シリンダ１０は、以上のように構成されるものであり、以下、その作用について説明する。図１に示されるように、作動ポート１６に負圧が供給されて可動ノズル２８が最も下方に移動した状態（可動ノズル２８がシリンダボデイ１２から上方に突出する長さが最小となっている状態）を初期状態とする。この初期状態において、継手部材４０の不活性ガス供給ポート４２に不活性ガスは供給されていない。
【００２７】
上記初期状態から、作動ポート１６に供給しているエア圧を負圧から正圧に切り換えると、可動ノズル２８が上方に向けて駆動される（図２参照）。可動ノズル２８が所定量上方に移動すると、可動ノズル２８に取り付けられたアダプタ４４がウエハ格納容器に当接する。可動ノズル２８のフランジ部２８４がストッパ１８に当接すると同時にアダプタ４４がウエハ格納容器に当接するように、初期状態におけるアダプタ４４の上面とウエハ格納容器の下面との間隔が予め調整されている。可動ノズル２８のフランジ部２８４がストッパ１８に当接する前にアダプタ４４がウエハ格納容器に当接するようにしてもよい。
【００２８】
アダプタ４４がウエハ格納容器に当接した後、不活性ガス供給源から不活性ガスを継手部材４０の不活性ガス供給ポート４２に供給する。この不活性ガスは、不活性ガス供給シャフト３４のガス通路３６、可動ノズル２８のガス通路３０およびアダプタ４４のガス通路４６を経て、ウエハ格納容器の内部に供給される。なお、ウエハ格納容器の底部に装着された図示しない弁機構は、不活性ガスの圧力で開かれるようになっている。
【００２９】
ウエハ格納容器内への不活性ガスの充填が完了すると、継手部材４０の不活性ガス供給ポート４２に対する不活性ガスの供給を停止する。その後、作動ポート１６に供給するエア圧を正圧から負圧に切り換える。これにより、可動ノズル２８が下方に向けて駆動され、初期状態に戻る。
【００３０】
本実施形態に係る不活性ガス供給シリンダ１０によれば、不活性ガス供給シャフト３４が可動ノズル２８のガス通路３０内に挿通されるので、不活性ガス供給シリンダ１０全体をコンパクトに構成することができる。また、不活性ガス供給シャフト３４がシリンダボデイ１２に取り付けられるので、不活性ガス供給用の配管が安定した位置に保持される。
【００３１】
本考案は、上述した実施形態に限らず、本考案の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
【符号の説明】
【００３２】
１０…不活性ガス供給シリンダ          １２…シリンダボデイ
１４４…第１段部（段部）              １６…作動ポート
１８…ストッパ                        ２４…第１シール部材（シール部材）
２６…第２シール部材（シール部材）    ２８…可動ノズル
２８４…フランジ部                    ３０…ガス通路
３２…第３シール部材（シール部材）    ３４…不活性ガス供給シャフト
３８…圧力室                          ４４…アダプタ
【図１】
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【図２】
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