(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パージ対象容器の底面に設けたポートを通じて当該パージ対象容器内の気体雰囲気を窒素又は乾燥空気に置換可能なパージ装置であり、
前記パージ対象容器を載置可能な載置台に取り付けたボトムパージユニットと、
前記ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するとともに、前記ボトムパージユニットに形成した取付部に係合可能な被取付部を下端部に有し、前記被取付部を前記取付部に対して着脱可能に係合させることによって前記ボトムパージユニットに取付可能なボトムパージノズル本体とを備え、
前記被取付部を前記取付部に係合させた状態で、前記ポート接触部が定位置に位置付けられ且つ略水平となり、さらに前記ボトムパージユニットに対する前記ボトムパージノズル本体の相対移動を規制するように構成したことを特徴とするパージ装置。
【請求項２】
パージ対象容器の底面に設けたポートを通じて当該パージ対象容器内の気体雰囲気を窒素又は乾燥空気に置換可能なパージ装置であり、
前記パージ対象容器を載置可能な載置台に取り付けたボトムパージユニットと、
前記ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するとともに、前記ボトムパージユニットに形成した取付部に係合可能な被取付部を下端部に有し、前記被取付部を前記取付部に対して着脱可能に係合させることによって前記ボトムパージユニットに取付可能なボトムパージノズル本体とを備え、
前記被取付部を前記取付部に係合させた状態で前記ポート接触部が定位置に位置付けられるように構成し、
前記被取付部が雄ネジ又は雌ネジであり、前記取付部が前記被取付部に対応する雌ネジ又は雄ネジであり、前記雄ネジを前記雌ネジに螺合することによって前記被取付部を前記取付部に着脱可能に係合させていることを特徴とするパージ装置。
【請求項３】
クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられ、搬送されてきたパージ対象容器であるＦＯＵＰを受け取り当該ＦＯＵＰ内に格納されているウェーハを前記半導体製造装置内と当該ＦＯＵＰ内との間でＦＯＵＰの前面に形成した搬出入口を介して出し入れするロードポートであって、
請求項１又は２に記載のパージ装置を備えていることを特徴とするロードポート。
【請求項４】
請求項１に記載のパージ装置を構成するボトムパージノズル本体であって、
前記ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するとともに、前記ボトムパージユニットに形成した取付部に係合可能な被取付部を下端部に有し、前記被取付部を前記取付部に対して着脱可能に係合させることによって前記ボトムパージユニットに取付可能であり、
前記被取付部を前記取付部に係合させた状態で、前記ポート接触部が定位置に位置付けられ且つ略水平となり、さらに前記ボトムパージユニットに対する相対移動が規制されるように構成したことを特徴とするボトムパージノズル本体。
【請求項５】
請求項２に記載のパージ装置を構成するボトムパージノズル本体であって、
前記ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するとともに、前記ボトムパージユニットに形成した取付部に係合可能な被取付部を下端部に有し、前記被取付部を前記取付部に対して着脱可能に係合させることによって前記ボトムパージユニットに取付可能であり、
前記被取付部を前記取付部に係合させた状態で、前記ポート接触部が定位置に位置付けられるように構成し、
前記被取付部が、雌ネジ又は雄ネジである前記取付部に対応する雄ネジ又は雌ネジであり、前記雄ネジを前記雌ネジに螺合することによって前記被取付部を前記取付部に着脱可能に係合させていることを特徴とするボトムパージノズル本体。
【請求項６】
請求項１に記載のパージ装置を構成し且つ前記パージ対象容器を載置可能な載置台に取り付けたボトムパージユニットであって、
前記ボトムパージノズル本体の下端部に形成された被取付部に係合可能な取付部を有し、
前記被取付部を前記取付部に対して着脱可能に係合させることによって、前記ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有する前記ボトムパージノズル本体を当該ボトムパージユニットに取付可能に構成し、
前記被取付部を前記取付部に係合させた状態で、前記ポート接触部を定位置に位置付け且つ略水平にし、且つ当該ボトムパージユニットに対する前記ボトムパージノズル本体の相対移動を規制するように構成したことを特徴とするボトムパージユニット。
【請求項７】
請求項２に記載のパージ装置を構成し且つ前記パージ対象容器を載置可能な載置台に取り付けたボトムパージユニットであって、
前記ボトムパージノズル本体の下端部に形成された被取付部に係合可能な取付部を有し、
前記被取付部を前記取付部に対して着脱可能に係合させることによって、前記ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有する前記ボトムパージノズル本体を当該ボトムパージユニットに取付可能に構成し、
前記被取付部を前記取付部に係合させた状態で、前記ポート接触部を定位置に位置付けるように構成し、
前記取付部が、雄ネジ又は雌ネジである前記被取付部に対応する雌ネジ又は雄ネジであり、前記雄ネジを前記雌ネジに螺合することによって前記被取付部を前記取付部に着脱可能に係合させていることを特徴とするボトムパージユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パージ対象空間を有するパージ対象容器に対してパージ処理を行うパージ装置、及びパージ装置を備えたロードポートに関するものである。
クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられるロードポートや、パージステーションなどに適用可能なパージ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程においては、歩留まりや品質の向上のため、クリーンルーム内でウェーハの処理がなされている。しかしながら、素子の高集積化や回路の微細化、ウェーハの大型化が進んでいる今日では、小さな塵をクリーンルーム内の全体で管理することは、コスト的にも技術的にも困難となってきている。このため、近年では、クリーンルーム内全体の清浄度向上に代わる方法として、ウェーハの周囲の局所的な空間についてのみ清浄度をより向上させる「ミニエンバイロメント方式」を取り入れ、ウェーハの搬送その他の処理を行う手段が採用されている。ミニエンバイロメント方式では、ウェーハを高清浄な環境で搬送・保管するためのＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）と呼ばれる格納用容器と、ＦＯＵＰ内のウェーハを半導体製造装置との間で出し入れするとともに搬送装置との間でＦＯＵＰの受け渡しを行うインターフェース部の装置であるロードポート（Load Port）が重要な装置として利用されている。すなわち、クリーンルーム内において特にＦＯＵＰ内と半導体製造装置内とを高清浄度に維持しながら、ロードポートを配置した空間、換言すればＦＯＵＰ外と半導体製造装置外を低清浄度とすることで、クリーンルーム建設・稼働コストを抑制するようにされている。ここで、ＦＯＵＰは、前面（正面）にウェーハの搬出入口が形成され、この搬出入口を閉止可能な扉を備えたものである。
【０００３】
そして、ロードポートに設けたドア部をＦＯＵＰの前面に設けた扉に密着させた状態でこれらドア部及び扉が同時に開けられ、ＦＯＵＰ内のウェーハが搬出入口を通過して半導体製造装置内に供給される。その後、種々の処理または加工が施されたウェーハは、半導体製造装置内からＦＯＵＰ内に再度収容される。
【０００４】
ところで、半導体製造装置内はウェーハの処理または加工に適した所定の気体雰囲気に維持されているが、ＦＯＵＰ内から半導体製造装置内にウェーハを送り出す際にはＦＯＵＰの内部空間と半導体製造装置の内部空間とが相互に連通することになる。したがって、ＦＯＵＰ内の環境が半導体製造装置内よりも低清浄度であると、ＦＯＵＰ内の気体が半導体製造装置内に進入して半導体製造装置内の気体雰囲気に悪影響を与え得る。また、ウェーハを半導体製造装置内からＦＯＵＰ内に収納する際に、ＦＯＵＰ内の気体雰囲気中の水分、酸素或いはその他のガス等によって、ウェーハの表面に酸化膜が形成され得るという問題もある。
【０００５】
このような問題に対応するための技術として、特許文献１には、ＦＯＵＰの扉をロードポートのドア部で開けて、ＦＯＵＰの内部空間と半導体製造装置の内部空間とを連通させた状態で、開口部よりも半導体製造装置側に設けたパージ部（パージノズル）により所定の気体（例えば窒素や不活性ガス等）をＦＯＵＰ内に吹き込むパージ装置を備えたロードポートが開示されている。
【０００６】
しかしながら、このような搬出入口を介して半導体製造装置の内部空間に開放されたＦＯＵＰ内にその前面側（半導体製造装置側）から所定の気体をＦＯＵＰ内に注入してＦＯＵＰ内を所定の気体雰囲気に置換するいわゆるフロントパージ方式のパージ装置は、ＦＯＵＰの開口部を開放してＦＯＵＰの内部空間を当該ＦＯＵＰの内部空間を半導体製造装置の内部空間全体に直接連通させた状態でパージ処理を行うため、ＦＯＵＰ内を高い所定気体雰囲気濃度に維持することが困難であり、所定の気体雰囲気の到達濃度が低いというデメリットがあった。
【０００７】
一方、特許文献２には、ウェーハが収納されているＦＯＵＰをロードポートの載置台に載置されたことを検出した際に、所定の気体（例えば窒素や不活性ガス等）をＦＯＵＰの底面側から内部に注入して充満させてＦＯＵＰ内を所定の気体雰囲気に置換するパージ装置を備えたロードポートが開示されている。このようなＦＯＵＰの底面側から窒素や乾燥空気等の気体をＦＯＵＰ内に注入してＦＯＵＰ内を所定の気体雰囲気に置換するいわゆるボトムパージ方式のパージ装置は、フロントパージ方式のパージ装置と比較して、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−０３８０７４号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したボトムパージ方式のパージ装置は、ＦＯＵＰの底面に設けた筒状のポート（注入口）に、パージノズルを接触させた状態でパージ処理を行うため、ポートとパージノズルとを接触させた状態で良好な気密性が確保される必要がある。しかしながら、ＦＯＵＰの種類によってポートの種類や形状が異なれば、パージノズルとポートとの高い気密性を確保した良好な接触状態を確保できない場合がある。
【００１０】
また、パージノズルのうちポートと接触し得る先端部（上端部）が、経年劣化や使用頻度に応じて摩耗損傷・変形した場合にも、ポートとの高い気密性を確保した良好な接触状態を確保できないおそれがある。
【００１１】
このような事態を回避するために、ポートの種類や形状、あるいはパージノズル先端部の摩耗損傷程度に応じてパージノズルを交換可能に構成したパージ装置も考えられ得る。
【００１２】
しかしながら、パージノズルは、ユニット化された状態で載置台の所定箇所に保持されているため、このようなパージノズルユニット全体を載置台から取り外したり、装着する交換作業は煩雑であり、スムーズに行うことができない。
【００１３】
また、パージノズルとポートとの気密性を高めるために、両者の間にＯリングなどのシール材を介在させる態様も考えられる。しかしながら、このような態様は、部品点数が増加を招来するのみならず、ＳＥＭＩ規格で規定されるＦＯＵＰの水平基準面（horizontal
datum plane）の高さ位置にも影響を及ぼすため、好ましくない。つまり、パージノズルとポートとの間にシール材を介在させることによって、水平基準面の高さ位置を規格で規定された値に精度良く設定することが困難になる。ここで、ＦＯＵＰの水平基準面は、床面からロードポート上に設置されているＦＯＵＰの底部水平面までの距離によって定義されるものである。
【００１４】
また、ＦＯＵＰはＯＨＰ(Overhead Hoist Transfer)などの搬送装置を介してロードポートの上方から載置台上に載置されるが、この搬送時や載置時にＦＯＵＰが揺れることによって、パージノズルとポートとが高気密状態で接触し難い場合もある。特に、先端部（上端部）が水平ではない状態でパージノズルを載置台に装着した場合には、パージノズルとポートとを高い気密性を確保した状態で接触させることは困難である。
【００１５】
なお、このような不具合は、ロードポートのパージ装置に限らず、ロードポート以外のパージ装置、例えばストッカーのパージ装置やパージステーションのパージ装置にも生じ得ることである。
【００１６】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を行うことができるとともに、パージ対象容器に付属のポートの種類や形状などに応じて、先端部（ポート接触部）の種類や形状が異なるパージノズルに交換する作業やメンテナンス作業を簡単且つスムーズに行うことが可能なパージ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
すなわち本発明は、パージ対象容器の底面に設けたポートを通じてパージ対象容器内の気体雰囲気を窒素又は乾燥空気に置換可能なパージ装置に関するものである。ここで、本発明における「パージ対象容器」は、ＦＯＵＰなど内部にパージ対象空間を有する容器全般を包含する。
【００１８】
そして、本発明に係るパージ装置は、パージ対象容器を載置可能な載置台に取り付けたボトムパージユニットと、ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するとともにボトムパージユニットに形成した取付部に係合可能な被取付部を下端部に有し、且つこの被取付部を取付部に対して着脱可能に係合させることによってボトムパージユニットに取付可能なボトムパージノズル本体とを備え、被取付部を取付部に係合させた状態で、ポート接触部が定位置に位置付けられ且つ略水平となり、さらにボトムパージユニットに対するボトムパージノズル本体の相対移動を規制するように構成したことを特徴としている。
また、本発明に係るパージ装置は、パージ対象容器を載置可能な載置台に取り付けたボトムパージユニットと、ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するとともに、ボトムパージユニットに形成した取付部に係合可能な被取付部を下端部に有し、被取付部を取付部に対して着脱可能に係合させることによってボトムパージユニットに取付可能なボトムパージノズル本体とを備え、被取付部を取付部に係合させた状態でポート接触部が定位置に位置付けられるように構成し、被取付部が雄ネジ又は雌ネジであり、取付部が被取付部に対応する雌ネジ又は雄ネジであり、雄ネジを雌ネジに螺合することによって被取付部を前記取付部に着脱可能に係合させていることを特徴としている。
【００１９】
このように、本発明に係るパージ装置は、載置台に設けたボトムパージユニットに対してボトムパージノズル本体を着脱可能に取り付けているため、パージ対象容器の種類などによって異なるポートの種類や形状に応じてノズルの種類を変更する場合には、ユニット全体を載置台から取り外して装着し直すという煩雑な作業を要することなく、ボトムパージノズル本体のみを適切に交換することができ、ボトムパージノズル本体とポートとの高い気密性を確保した良好な接触状態を確保することが可能になる。また、ボトムパージノズル本体のうちポートと接触し得るポート接触部が、経年劣化や使用頻度に応じて摩耗損傷・変形した場合や、パージ対象容器のポートとの相性が良好ではない場合には、新品のボトムパージノズル本体、あるいは摩耗損傷・変形していていない別のボトムパージノズル本体と交換することによって、ポートとの高い気密性を確保した良好な接触状態を確保することができる。
【００２０】
さらに、本発明のパージ装置は、ボトムパージノズル本体の被取付部をボトムパージユニットの取付部に係合させた状態でボトムパージノズル本体のポート接触部が定位置に位置付けられるため、ポートとの間に専用のシール材を介在させて高い気密性を確保する態様と比較して、専用のシール材が不要であり、規格で規定されるパージ対象容器の水平基準面をシール材の高さ寸法を考慮することなく高精度に設定することができる。加えて、本発明のパージ装置は、ボトムパージノズル本体の被取付部をボトムパージユニットの取付部に係合させた状態でボトムパージノズル本体のポート接触部が略水平であるため、例えば、ボトムパージノズル本体をボトムパージユニットに単に押し込んで取り付ける態様と比較して、ボトムパージノズル本体がボトムパージユニットに対してぐらつく挙動を防止・抑制することができ、略水平であるポート接触部にパージ対象容器のポートを高い気密性を確保した状態で接触させることができる。
【００２１】
また、本発明のパージ装置において、ボトムパージノズル本体の被取付部とボトムパージユニットの取付部とを係合させる態様として、被取付部又は取付部の一方が凹部であり、他方が凸部であり、これら凹部と凸部とを係合させる態様や、被取付部を取付部に挿入して所定方向に回動することによってロック状態になる態様を採用することも可能であるが、簡単な構造でありながらボトムパージノズル本体の交換作業を容易且つスムーズに行うことができるという点では、被取付部が雄ネジ又は雌ネジであり、取付部が被取付部と対応する雌ネジ又は雄ネジであり、雄ネジを雌ネジに螺合させる態様が好ましい。
【００２２】
また、本発明のロードポートは、クリーンルーム内において半導体製造装置に隣接して設けられ、搬送されてきたパージ対象容器であるＦＯＵＰを受け取りＦＯＵＰ内に格納されているウェーハを半導体製造装置内とＦＯＵＰ内との間でＦＯＵＰの前面に形成した搬出入口を介して出し入れするものであり、上述した構成をなすパージ装置を備えていることを特徴としている。
【００２３】
このようなロードポートであれば、パージ装置により、上述した作用効果を奏するものとなり、ポートの種類や形状が異なるＦＯＵＰ毎に適切なボトムパージノズル本体を交換することによって、パージノズルとポートとを相互に接触させた状態で高い気密性を確保することができ、所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を効率良く的確に行うことができる。
また、本発明に係るボトムパージノズル本体は、上述のパージ装置を構成するものであって、ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するとともに、ボトムパージユニットに形成した取付部に係合可能な被取付部を下端部に有し、被取付部を取付部に対して着脱可能に係合させることによってボトムパージユニットに取付可能であり、被取付部を取付部に係合させた状態で、ポート接触部が定位置に位置付けられ且つ略水平となり、さらにボトムパージユニットに対する相対移動が規制されるように構成したことを特徴としている。
また、本発明に係るボトムパージノズル本体は、上述のパージ装置を構成するものであって、ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するとともに、ボトムパージユニットに形成した取付部に係合可能な被取付部を下端部に有し、被取付部を取付部に対して着脱可能に係合させることによってボトムパージユニットに取付可能であり、被取付部を取付部に係合させた状態で、ポート接触部が定位置に位置付けられるように構成し、被取付部が、雌ネジ又は雄ネジである取付部に対応する雄ネジ又は雌ネジであり、雄ネジを雌ネジに螺合することによって被取付部を取付部に着脱可能に係合させていることを特徴としている。
また、本発明に係るボトムパージユニットは、上述のパージ装置を構成し且つパージ対象容器を載置可能な載置台に取り付けたものであって、ボトムパージノズル本体の下端部に形成された被取付部に係合可能な取付部を有し、被取付部を取付部に対して着脱可能に係合させることによって、ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するボトムパージノズル本体を当該ボトムパージユニットに取付可能に構成し、被取付部を取付部に係合させた状態で、ポート接触部を定位置に位置付け且つ略水平にし、且つ当該ボトムパージユニットに対するボトムパージノズル本体の相対移動を規制するように構成したことを特徴としている。
また、本発明に係るボトムパージユニットは、上述のパージ装置を構成し且つパージ対象容器を載置可能な載置台に取り付けたものであって、ボトムパージノズル本体の下端部に形成された被取付部に係合可能な取付部を有し、被取付部を取付部に対して着脱可能に係合させることによって、ポートに接触可能なポート接触部を上端部に有するボトムパージノズル本体を当該ボトムパージユニットに取付可能に構成し、被取付部を取付部に係合させた状態で、ポート接触部を定位置に位置付けるように構成し、取付部が、雄ネジ又は雌ネジである被取付部に対応する雌ネジ又は雄ネジであり、雄ネジを雌ネジに螺合することによって被取付部を取付部に着脱可能に係合させていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ボトムパージノズル本体をボトムパージユニットに対して着脱可能に装着するという斬新な技術的思想を採用したことによって、パージ対象容器に対して所定の気体雰囲気の到達濃度が高いパージ処理を行うことができるとともに、パージ対象容器に付属のポートの種類や形状などに応じて、先端部（ポート接触部）の種類や形状が異なるボトムパージノズル本体に交換する作業やメンテナンス作業を簡単且つスムーズに行うことができ、パージ対象容器のポートに接触した状態で高い気密性を確保することが可能なパージ装置、及びロードポートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るロードポートの全体構成図。
【図２】図１の要部を一部省略して示す図。
【図３】図２の一部を破断した状態を示す図。
【図４】同実施形態においてパージノズルが待機位置にあるパージ装置の断面図。
【図５】同実施形態においてパージノズルがパージ位置にあるパージ装置の断面図。
【図６】同実施形態におけるベースノズルの断面図。
【図７】同実施形態におけるボトムパージノズル本体の断面図。
【図８】同実施形態におけるボトムパージノズル本体の一バリエーションを示す図。
【図９】図８の断面図。
【図１０】同実施形態におけるボトムパージノズル本体の他の一バリエーションを示す図。
【図１１】図１０の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２７】
本実施形態に係るパージ装置Ｐは、例えば図１に示すロードポートＸに適用可能なものである。ロードポートＸは、半導体の製造工程において用いられ、クリーンルーム内において半導体製造装置（図示省略）に隣接して配置されるものであり、本発明のパージ対象容器の一例であるＦＯＵＰ１の扉にドア部Ｄを密着させて開閉し、半導体製造装置との間でＦＯＵＰ１内に収容された被収容体であるウェーハ（図示省略）の出し入れを行うものである。
【００２８】
本実施形態で適用するＦＯＵＰ１は、内部に複数枚のウェーハを収容し、前面に形成した搬出入口を介してこれらウェーハを出し入れ可能に構成され、搬出入口を開閉可能な扉を備えた既知のものであるため、詳細な説明は省略する。なお、本実施形態においてＦＯＵＰ１の前面とは、ロードポートＸに載置した際にロードポートＸのドア部Ｄと対面する側の面を意味する。ＦＯＵＰ１の底面には、図４に示すように、パージ用のポート１ａが所定箇所に設けられている。ポート１ａは、例えば、ＦＯＵＰ１の底面に形成した開口部１ｂに嵌め込まれた中空筒状のグロメットシールを主体としてなり、グロメットシール内に、後述する窒素や不活性ガス又は乾燥空気等の気体（本実施形態では窒素ガスを用いており、以下の説明では「パージ用気体」と称する場合がある）の注入圧または排出圧によって閉状態から開状態に切り替わる弁（図示省略）を設けている。
【００２９】
半導体製造装置は、例えば、相対的にロードポートＸから遠い位置に配置される半導体製造装置本体と、半導体製造装置本体とロードポートＸとの間に配置される移送室とを備えたものであり、移送室内に、例えばＦＯＵＰ１内のウェーハを１枚ずつＦＯＵＰ１内と移送室内との間、及び移送室内と半導体製造装置本体内との間で移送する移送機を設けている。なお、ＦＯＵＰ１と半導体製造装置（半導体製造装置本体及び移送室）との間でウェーハを複数枚格納したカセットごと移送することも可能である。このような構成により、クリーンルームにおいて、半導体製造装置本体内、移送室内、及びＦＯＵＰ１内は高清浄度に維持される一方、ロードポートＸを配置した空間、換言すれば半導体製造装置本体外、移送室外、及びＦＯＵＰ１外は比較的低清浄度となる。
【００３０】
以下、本実施形態に係るロードポートＸの構成について説明する。
【００３１】
ロードポートＸは、図１及び図２に示すように、起立姿勢で配置されてＦＯＵＰ１の搬出入口に連通し得る開口部を開閉可能なドア部Ｄを有するフレームＦと、フレームＦのうち半導体製造装置から遠ざかる方向に略水平姿勢で延伸する載置台Ｂと、ＦＯＵＰ１内にパージ用気体を注入し、ＦＯＵＰ１内の気体雰囲気を窒素ガスなどのパージ用気体に置換可能なパージ装置Ｐとを備えたものである。
【００３２】
フレームＦに設けたドア部Ｄは、ＦＯＵＰ１を載置台Ｂに載置した状態においてＦＯＵＰ１の前面に設けた扉（図示省略）に密着した状態でその扉を開けて搬出入口を開放する開放位置と、搬出入口を閉止する閉止位置との間で作動可能なものである。ドア部Ｄを開放位置と閉止位置との間で少なくとも昇降移動させるドア昇降機構（図示省略）としては既知のものを適用することができる。
【００３３】
載置台Ｂは、フレームＦのうち高さ方向中央部からやや上方寄りの位置に略水平姿勢で配置されたものであり、上向きに突出させた複数の位置決め用突起Ｂ１（キネマティックピン）を有する。そして、これらの位置決め用突起Ｂ１をＦＯＵＰ１の底面に形成された位置決め用凹部（図示省略）に係合させることで、載置台Ｂ上におけるＦＯＵＰ１の位置決めを図っている。位置決め用突起Ｂ１の一例としては、対向する傾斜壁面からなる断面視下向きＶ字状の位置決め用凹部に接触する上部を曲面状にし、この上部曲面を位置決め用凹部の各傾斜壁面にバランスよく接触可能に構成した態様を挙げることができる。また、載置台Ｂには、ＦＯＵＰ１が載置台Ｂ上に所定の位置に載置されているか否かを検出する着座センサＢ２を設けている。位置決め用突起Ｂ１及び着座センサＢ２の構造や配置箇所は規格などに応じて適宜設定・変更することができる。なお、載置台Ｂとして、載置状態にあるＦＯＵＰ１を、その搬出入口（扉）がフレームＦの開口部（ドア部Ｄ）に最も近付く位置と開口部（ドア部Ｄ）から所定距離離間した位置との間で移動させる移動機構を備えたものを適用することもできる。
【００３４】
パージ装置Ｐは、図２及び図３（図２はロードポートＸの一部拡大図であり、図３は図２の一部断面図である）に示すように、載置台Ｂ上に上端部を露出させた状態で所定箇所に配置される複数のパージノズルＮを備え、これら複数のパージノズルＮを、パージ用気体を注入する注入用パージノズルや、ＦＯＵＰ１内の気体雰囲気を排出する排出用パージノズルとして機能させている。これら複数のパージノズルＮは、ＦＯＵＰ１の底面に設けたポート１ａの位置に応じて載置台Ｂ上の適宜位置に設けることができる。各パージノズルＮ（注入用パージノズル、排出用パージノズル）は、気体の逆流を規制する弁機能を有するものであり、ＦＯＵＰ１の底部に設けたポート１ａに接触可能なものである。なお、ＦＯＵＰ１の底部に設けた複数のポート１ａのうち、注入用パージノズルに接触するポートは注入用ポートとして機能し、排出用パージノズルに接触するポートは排出用ポートとして機能する。
【００３５】
各パージノズルＮは、図２乃至図５に示すように、載置台Ｂに取り付けたボトムパージユニット２と、ボトムパージユニット２に対して着脱可能な状態で装着したボトムパージノズル本体３とを備えたものである。
【００３６】
ボトムパージユニット２は、図示しないパージ用気体供給源に接続されたフレキシブルな配管Ｈが取り付けられて、この配管Ｈの内部空間ＨＳに連通する一次流路４Ｓを高さ方向に形成したベースノズル４と、載置台Ｂに固定されてベースノズル４を上下移動（昇降移動）可能な状態で保持するホルダ５とを備えている。
【００３７】
ベースノズル４は、図６に示すように、概略有底筒状をなし、パージ用気体供給源に接続された配管Ｈが取付可能な配管取付部４１を下端部側に形成するとともに、ボトムパージノズル本体３が取付可能なノズル本体取付部４２（本発明の「取付部」に相当）を上端部に形成したものである。本実施形態では、ベースノズル４の上端部における内周面に形成した雌ネジによってノズル本体取付部４２を構成している。また、ベースノズル４の上端部には、下端部側の外周面よりも外径を大きく設定した鍔部４３を設けている。本実施形態のベースノズル４は、これら各部を一体に有する金属製のものである。
【００３８】
ホルダ５は、図３及び図４に示すように、ベースノズル４のうち鍔部４３以外の部分が挿通可能な挿通孔を中央部に形成したリング部６１、及びリング部６１の外周縁から上方へ延びる周壁６２を一体に有して載置台Ｂに固定されるホルダ本体６と、リング部６１上に載置され且つ下方へ移動したベースノズル４の鍔部４３が当接してベースノズル４のそれ以上下方への移動を規制するストッパリング７と、ベースノズル４の昇降移動を許容する挿通孔を中央部に形成し、且つホルダ本体６の周壁６２に嵌合可能な嵌合部８１を有するカバー部８とを備えている。本実施形態では、図４に示すように、カバー部８の挿通孔の内径を、ベースノズル４のうち鍔部４３の外径より僅かに大きい値に設定するとともに、ストッパリング７の内径を、ベースノズル４のうち鍔部４３よりも下方側の部分に形成した被ガイド面４４の外径より僅かに大きい値に設定し、ベースノズル４の昇降移動時に、ベースノズル４の鍔部４３が挿通孔に摺接するとともに、被ガイド面４４がストッパリング７の内周面に摺接することにより、ベースノズル４の昇降移動をスムーズ且つ適切に行えるようにしている。
【００３９】
ボトムパージノズル本体３は、図７に示すように、上端部側領域に鍔部３１を設けた段付き筒状をなし、ポート１ａ（注入用ポート、排出用ポート）に接触可能なポート接触部３２を上端部に有するとともに、ボトムパージユニット２（具体的にはベースノズル４）に形成したノズル本体取付部４２に係合可能な被取付部３３を下端部に有するものである。本実施形態では、ボトムパージノズル本体３の下端部における外周面に形成した雄ネジによって被取付部３３を構成している。鍔部３１の外径を、ベースノズル４の鍔部４３の外径とほぼ同一または僅かに小さい値に設定している。ボトムパージノズル本体３の内部空間は、ベースノズル４に取り付けた状態でベースノズル４の一次流路４Ｓに連通する二次流路３Ｓとして機能する。また本実施形態のボトムパージノズル本体３は、二次流路３Ｓの一部に、ノズル交換時に用いる工具Ｊの操作端Ｊ１（図２及び図３参照）が嵌合可能な操作用孔３４を形成している。本実施形態では、開口形状が多角形状（図示例は四角形状）をなす操作用孔３４を適用し、ノズル交換用工具Ｊはこの操作用孔３４に嵌合可能な断面多角形状の操作端Ｊ１を有するものである。また、本実施形態では、ポート接触部３２を、鍔部４３のうち他の部分よりも上方に突出し且つ上向き面を平滑な水平面に設定したリング状の上方突出部によって構成している。本実施形態のボトムパージノズル本体３は、これら各部を有する金属製の一体物である。
【００４０】
このようなボトムパージノズル本体３は、被取付部３３（雄ネジ）をホルダ５に保持されているベースノズル４のノズル本体取付部４２（雌ネジ）に係合（螺合）させることによってベースノズル４に装着することができる。この際、ボトムパージノズル本体３のうち鍔部３１の下向き面３１１が、ベースノズル４のうち鍔部４３の上向き面４３１に当接することによって、ボトムパージノズル本体３のそれ以上下方への移動（螺進動作）を規制することができる。そして、本実施形態では、ボトムパージノズル本体３の鍔部３１の下向き面３１１及びベースノズル４の鍔部４３の上向き面４３１をそれぞれフラットな水平面に設定しているため、ボトムパージノズル本体３の被取付部３３（雄ネジ）をベースノズル４の取付部（雌ネジ）に係合（螺合）させて、ボトムパージノズル本体３の鍔部３１の下向き面３１１をベースノズル４の鍔部４３の上向き面４３１に当接させた取付状態において、ボトムパージノズル本体３のポート接触部３２もフラットな水平面となる。
【００４１】
このように、本実施形態では、ボトムパージユニット２及びボトムパージノズル本体３によってパージノズルＮを構成している。ここで、ボトムパージユニット２のベースノズル４とボトムパージノズル本体３との関係に着目した場合、相対的に上側にあるボトムパージノズル本体３を「上側ノズル」と捉え、相対的に下側にあるベースノズル４を「下側ノズル」と捉えることができる。
【００４２】
また、本実施形態に係るパージ装置Ｐは、パージノズルＮを昇降移動させる昇降機構９を備えている。昇降機構９は、図３及び図４等に示すように、ボトムパージユニット２の両サイドに配置され、例えば気圧によって駆動するエアシリンダ９１と、各エアシリンダ９１の作用端同士を接続する位置に配置され、且つパージノズルＮの下端部（具体的にはベースノズル４の下端部）を保持する昇降保持板９２とを備えている。そして、エアシリンダ９１が昇降保持板９２を昇降駆動させることによって、昇降保持板９２と共にベースノズル４及びボトムパージノズル本体３を昇降させることができる。本実施形態では、この昇降機構９により、パージノズルＮを、図５に示す位置、すなわちボトムパージノズル本体３のポート接触部３２がポート１ａに接触可能なパージ位置（ａ）と、図４に示す位置、すなわちポート接触部３２がポート１ａに接触しない待機位置（ｂ）との間で昇降移動させることができる。
【００４３】
次に、このような構成をなすロードポートＸの使用方法及び作用について説明する。
【００４４】
先ず、図示しないＯＨＴ等の搬送装置によりＦＯＵＰ１がロードポートＸに搬送され、載置台Ｂ上に載置される。この際、パージノズルＮを待機位置（ｂ）に設定しておき、位置決め用突起Ｂ１がＦＯＵＰ１の位置決め用凹部に嵌まって接触することによってＦＯＵＰ１を載置台Ｂ上の所定の正規位置に載置することができる。また、着座センサＢ２によりＦＯＵＰ１が載置台Ｂ上の正規位置に載置されたことを検出する。この時点では、パージノズルＮは待機位置（ｂ）にあるため、ポート１ａに接触することはない。すなわち、パージノズルＮの待機位置（ｂ）は、位置決め用凹部に位置決め用突起Ｂ１が係合してＦＯＵＰ１が載置台Ｂ上に載置された状態において、ボトムパージノズル本体３の上端（ポート接触部３２）がＦＯＵＰ１に設けたポート１ａの下端よりも低くなる位置である。
【００４５】
そして、本実施形態のロードポートＸは、着座センサＢ２によりＦＯＵＰ１の正規の着座状態を検出した後、昇降機構９を駆動させてパージノズルＮを待機位置（ｂ）からパージ位置（ａ）へ上昇させる。その結果、図５に示すように、ボトムパージノズル本体３のポート接触部３２がポート１ａの下端に接触し、ポート１ａの内部空間１Ｓとボトムパージノズル本体３の二次流路３Ｓ及びベースノズル４の一次流路４Ｓが連通する。この状態で、本実施形態のロードポートＸは、図示しない供給源から供給されるパージ用気体を、配管Ｈの内部空間ＨＳ、一次流路４Ｓ、二次流路３Ｓ及びポート１ａの内部空間１Ｓを通じてＦＯＵＰ１内に注入し、ＦＯＵＰ１内に充満していた気体を排出用ポート及び排出用パージノズルを通じてＦＯＵＰ１外へ排出する。なお、排出処理を注入処理よりも先に開始してＦＯＵＰ１内のエアをある程度ＦＯＵＰ１外へ排出してＦＯＵＰ１内を減圧した状態で注入処理を行うようにしてもよい。
【００４６】
以上のようなパージ処理を行った後、あるいはパージ処理中に、本実施形態のロードポートＸは、フレームＦの開口部に連通するＦＯＵＰ１の搬出入口を通じて、ＦＯＵＰ１内のウェーハを半導体製造装置内に順次払い出す。半導体製造装置内に移送されたウェーハは引き続いて半導体製造装置本体による半導体製造処理工程に供される。半導体製造装置本体により半導体製造処理工程を終えたウェーハはＦＯＵＰ１内に順次格納される。
【００４７】
本実施形態のロードポートＸでは、ウェーハの出し入れ時においてもパージ装置Ｐによるボトムパージ処理を継続して行うことが可能であり、ウェーハを出し入れする間もＦＯＵＰ１内の気体雰囲気を窒素ガスなどのパージ用気体に置換し続けて、高濃度に保つことができる。
【００４８】
全てのウェーハが半導体製造処理工程を終えてＦＯＵＰ１内に収納されると、ドア部ＤをＦＯＵＰ１の扉に密着させた状態で開放位置から閉止位置に移動させる。これにより、ロードポートＸの開口部及びＦＯＵＰ１の搬出入口は閉止される。引き続き、載置台Ｂに載置されているＦＯＵＰ１は図示しない搬送機構により次工程へと運び出される。なお、必要であれば、半導体製造処理工程を終えたウェーハを収納したＦＯＵＰ１に対して再度ボトムパージ処理を行うようにしてもよい。このようにすれば、半導体製造処理工程を終えたウェーハを収納したＦＯＵＰ１に対して直ぐにパージ処理を開始することができ、処理済みのウェーハの酸化防止を図ることができる。
【００４９】
以上に詳述したように、本実施形態に係るロードポートＸは、パージ装置Ｐによるボトムパージ処理により、ＦＯＵＰ１内におけるパージ用気体の充填度（置換度）を高い値に維持することができる。
【００５０】
また、共通のＦＯＵＰ１内に収容される複数のウェーハのうち、最初に半導体製造処理工程を終えてＦＯＵＰ１内に収容されたウェーハは、最後に半導体製造処理工程を経るウェーハがＦＯＵＰ１内に収容されるまで、通常であればＦＯＵＰ１内においてウェーハの出し入れ作業時間の経過とともにパージ用気体の充填度（置換度）が低下する気体雰囲気に晒されることにより僅かながらも悪影響を受け得るが、パージ装置Ｐによりパージ用気体をＦＯＵＰ１内に注入することにより、ＦＯＵＰ１内におけるパージ用気体充填度（置換度）の低下を効果的に抑制することができ、ウェーハを良好な状態でＦＯＵＰ１内に収納しておくことができる。
【００５１】
ところで、ＦＯＵＰ１の種類や個体差などによりポート１ａの形状が異なる場合があり、ポート１ａの形状に応じた適切なパージノズルＮをポート１ａに接触させなければ、ポート１ａの内部空間１Ｓとボトムパージノズル本体３の二次流路３Ｓ及びベースノズル４の一次流路４Ｓとの高い気密性を確保できない事態が生じ得る。
【００５２】
そこで、本実施形態に係るパージ装置Ｐは、このような事態にも対応できるように、ボトムパージノズル本体３をホルダ５に対して着脱可能に取り付けている。これにより、ポート１ａの種類や形状に応じてボトムパージノズル本体３のみをボトムパージユニット２から取り外して、異なるタイプのボトムパージノズル本体３をボトムパージユニット２に取り付けることができる。ボトムパージノズル本体３をボトムパージユニット２から取り外す作業及びボトムパージユニット２に取り付ける作業は図２に示すような工具Ｊを用いて行うことができる。すなわち、工具Ｊの先端部に形成した断面多角形状をなす操作端Ｊ１を、ボトムパージノズル本体３のうち上方に開口する操作用孔３４に差し込んで嵌めた状態で工具Ｊを所定方向に回す操作力を付与することによって、ベースノズル４の取付部（雌ネジ）とボトムパージノズル本体３の被取付部３３（雄ネジ）との係合状態（螺合状態）を解除することができ、工具Ｊの操作端Ｊ１をボトムパージノズル本体３の操作用孔３４に差し込んで嵌めた状態で工具Ｊを逆方向に回す操作力を付与することにより、ベースノズル４の取付部（雌ネジ）にボトムパージノズル本体３の被取付部３３（雄ネジ）を係合（螺合）させて、ボトムパージノズル本体３をボトムパージユニット２に取り付けることができる。
【００５３】
このように、本実施形態に係るパージ装置Ｐは、載置台Ｂに固定した状態で取り付けたボトムパージユニット２に対してボトムパージノズル本体３を着脱可能に取り付けているため、ＦＯＵＰ１の種類などによって異なるポート１ａの種類や形状に応じてパージノズルのＮ種類を変更する場合には、パージノズルＮ全体を載置台Ｂから取り外して装着し直すという煩雑な作業を要することなく、ボトムパージノズル本体３のみを適切に交換することができ、ポート１ａとの高い気密性を確保した良好な接触状態を確保することが可能になる。
【００５４】
ここで、ボトムパージノズル本体３のバリエーションとしては、図８及び図９に示すボトムパージノズル本体３Ａや、図１０及び図１１に示すボトムパージノズル本体３Ｂを挙げることができる。
【００５５】
ボトムパージノズル本体３Ａは、鍔部３１Ａの上向き面全体をフラットな水平面にしてポート接触部３２Ａとして機能させている点でボトムパージノズル本体３とは異なるが、その他の形状や構造はボトムパージノズル本体３に準じたものであり、図８及び図９では、ボトムパージノズル本体３に対応する部分には同じ符号を付している。
【００５６】
ボトムパージノズル本体３Ｂは、鍔部３１Ｂの上向き面を、中心に向かって漸次高くなるように傾斜さえたテーパ面３１Ｂｔと、テーパ面３１Ｂｔに連続するフラットな水平面３１Ｂｆとによって形成し、この水平面３１Ｂｆをポート接触部３２Ｂとして機能させている点でボトムパージノズル本体３とは異なるが、その他の形状や構造はボトムパージノズル本体３に準じたものであり、図１０及び図１１では、ボトムパージノズル本体３に対応する部分には同じ符号を付している。
【００５７】
これらボトムパージノズル本体３Ａ，３Ｂもボトムパージノズル本体３を着脱する手順（操作方法）と同じ手順によりボトムパージユニット２に対して簡単に取り付けたり、取り外すことができる。
【００５８】
また、本実施形態では、ボトムパージノズル本体３のうちポート１ａと接触し得るポート接触部３２が、経年劣化や使用頻度に応じて摩耗損傷・変形した場合であっても、使用中のボトムパージノズル本体３に替えて、新品のボトムパージノズル本体３、あるいは摩耗損傷・変形していていない別のボトムパージノズル本体３に交換することによって、ポート１ａとの高い気密性を確保した良好な接触状態を確保することができる。
【００５９】
さらに、本実施形態に係るパージ装置Ｐは、ボトムパージノズル本体３の被取付部３３をボトムパージユニット２の取付部４２に係合させた状態でボトムパージノズル本体３のポート接触部３２が定位置に位置付けられるように設定しているため、ポート１ａとの間に専用のシール材を介在させて高い気密性を確保する態様と比較して、専用のシール材が不要であり、規格で規定されるＦＯＵＰ１の水平基準面をシール材の高さ寸法を考慮することなく高精度に設定することができる。
【００６０】
また、本実施形態のパージ装置Ｐでは、ボトムパージユニット２に対するボトムパージノズル本体３の取付作業を、ボトムパージノズル本体３のうち鍔部３１の下向き面３１１がベースノズル４のうち鍔部４３の上向き面４３１に当接して、ボトムパージノズル本体３のそれ以上下方への移動が規制される時点までボトムパージノズル本体３を回転させる操作力を付与することによって簡単且つ適切に行うことができる。そして、この取付状態では、相互にフラットな水平面に設定されているボトムパージノズル本体３のうち鍔部３１の下向き面３１１及びベースノズル４のうち鍔部４３の上向き面４３１が相互に接触しているため、ボトムパージノズル本体３のポート接触部３２はフラットな水平面となる。したがって、このような水平なポート接触部３２をポート１ａに接触させることにより、高い気密性を確保することができる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、ボトムパージノズル本体３の被取付部３３をボトムパージユニット２の取付部４２に係合させることによってボトムパージノズル本体３をボトムパージユニット２に装着可能に構成しているため、ボトムパージノズル本体をボトムパージユニットに単に押し込んで取り付ける態様と比較して、ボトムパージノズル本体３がボトムパージユニット２に対してぐらつく挙動を防止・抑制することができ、略水平であるポート接触部３２にＦＯＵＰ１のポート１ａを高い気密性を確保した状態で接触させることができる。
【００６２】
また、本実施形態のパージ装置Ｐでは、雄ネジによって被取付部３３を構成するとともに、雌ネジによって取付部を構成し、雄ネジを雌ネジに螺合させることによってボトムパージノズル本体３をボトムパージユニット２に対して取付可能に設定しているため、簡単な構造でありながらボトムパージノズル本体３の交換作業を容易且つ高精度に行うことができる。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ボトムパージノズル本体の被取付部とボトムパージユニットの取付部とを係合させる態様として、被取付部又は取付部の一方が凹部であり、他方が凸部であり、これら凹部と凸部とを係合させる態様や、被取付部を取付部に挿入して所定方向に回動することによってロック状態になる態様を採用することもできる。あるいは、被取付部と取付部の雄ネジ・雌ネジの関係を逆にした構成、すなわち、ボトムパージ本体の内周面に設けた雌ネジによって被取付部を構成し、ボトムパージユニットのうち所定部分の外面に設けた雄ネジによって取付部を構成する態様を採用することも考えられる。
【００６４】
また、ボトムパージノズル本体をボトムパージユニットに対して取り付けたり、取り外す際に操作力が付与される部分（上述の実施形態であれば操作用孔３４）をボトムパージノズル本体の外面に形成してもよい。一例としては、ボトムパージノズル本体の鍔部の外面を断面多角形状に形成した態様を挙げることができる。さらには、ボトムパージノズル本体をボトムパージユニットに対して取り付けたり、取り外す作業を専用の工具を用いることなく作業者の手で行えるようにしてもよい。
【００６５】
また、ボトムパージユニットがベースノズルを備えていないものであり、ボトムパージノズル本体の被取付部を、ボトムパージユニットの適宜箇所に設けた取付部に係合させることによってボトムパージユニットにボトムパージノズル本体を取付可能に構成してもよい。
【００６６】
また、パージノズルを昇降移動させる昇降機構として、液圧式又はガス圧式のシリンダを用いて構成した機構等を適用したり、ボールネジ、ベルト、ラックアンドピニオン、あるいは電磁式のリニアアクチュエータを用いて構成した機構を適用することもできる。なお、パージノズルをパージ位置で固定（昇降移動不能）した態様を採用することもできる。この場合であっても、例えば、ボトムパージノズル本体の被取付部とボトムパージユニットの取付部とを係合させてボトムパージノズル本体をボトムパージユニットに装着可能に構成していることにより、仮にＯＨＴなどの搬送装置によって載置台上に載置される過程及び載置される時点でパージ対象容器が左右に揺れて、ボトムパージノズル本体に当たったとしても、ボトムパージノズル本体がボトムパージユニットに対してぐらつく挙動を防止・抑制することができ、ポートとの良好な接触状態を確保することが可能である。
【００６７】
さらにまた、上述した実施形態では、パージ対象容器としてＦＯＵＰを例示したが、他の容器（キャリア）であってもよく、パージ対象容器内に収容される被収容体も、ウェーハに限らず、表示デバイスや光電変換デバイスなどに用いられるガラス基板であっても構わない。
【００６８】
また、パージ装置を、ロードポート以外のもの、例えばパージ対象容器を保管するストッカーや、パージステーションに適用することもできる。
【００６９】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…パージ対象容器（ＦＯＵＰ）
１ａ…ポート
２…ボトムパージユニット
３…ボトムパージノズル本体
３２…ポート接触部
３３…被取付部
４２…取付部（ノズル本体取付部）
Ｂ…載置台
Ｐ…パージ装置
Ｘ…ロードポート
【図１】
0005887719.tif 000002
【図２】
0005887719.tif 000003
【図３】
0005887719.tif 000004
【図４】
0005887719.tif 000005
【図５】
0005887719.tif 000006
【図６】
0005887719.tif 000007
【図７】
0005887719.tif 000008
【図８】
0005887719.tif 000009
【図９】
0005887719.tif 000010
【図１０】
0005887719.tif 000011
【図１１】
0005887719.tif 000012