特許 7132488 気体供給装置、気体供給装置の制御方法、ロードポート及び半導体製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-30

(45)【発行日】2022-09-07

(54)【発明の名称】気体供給装置、気体供給装置の制御方法、ロードポート及び半導体製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20220831BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018074003

(22)【出願日】2018-04-06

(65)【公開番号】P2018190963

(43)【公開日】2018-11-29

【審査請求日】2021-02-09

(31)【優先権主張番号】P 2017090618

(32)【優先日】2017-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137486

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 雅直

(72)【発明者】

【氏名】谷山 育志

(72)【発明者】

【氏名】森鼻 俊光

【審査官】鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１６６０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５８２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３６１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象容器の内部に所定の気体を供給すべく当該気体を通過させ得るハウジング構造部と、
前記対象容器の一面に設けられ内部に開閉機構を備えるポート部に接触するノズル部及び前記開閉機構を開放させる押圧部を有するノズル構造部と、
前記ノズル構造部を、前記ポート部を介して前記所定の気体を前記対象容器内へ供給し得る使用姿勢及び前記ポート部を介して前記対象容器内へ前記所定の気体を供給し得ない待機姿勢との間で動作させるべく拡縮する動作調整空間と、を具備し、
前記ノズル構造部を、前記ポート部の外縁に密着させた密着姿勢及び前記ポート部から離間させた離間姿勢との間で昇降させることを特徴とする気体供給装置。

【請求項2】

対象容器の内部に所定の気体を供給すべく当該気体を通過させ得るハウジング構造部と、
前記対象容器の一面に設けられ内部に開閉機構を備えるポート部に接触するノズル部及び前記開閉機構を開放させる押圧部を有するノズル構造部と、
前記ノズル構造部を、前記ポート部を介して前記所定の気体を前記対象容器内へ供給し得る使用姿勢及び前記ポート部を介して前記対象容器内へ前記所定の気体を供給し得ない待機姿勢との間で動作させるべく拡縮する動作調整空間と、を具備し、
前記ノズル部は、前記対象容器の一面に設けた前記ポート部の外縁に密着することにより前記対象容器内の気体が外部へ流出することを防止し、
前記押圧部は、前記開閉機構を押圧する押圧面及び前記対象容器内へ向けて前記所定の気体を噴射する噴射部を有するものであることを特徴とする気体供給装置。

【請求項3】

前記動作調整空間が、
前記ハウジング構造部及び前記ノズル部の間に設けられ、前記ノズル部を前記ポート部の外縁に密着させた密着姿勢及び当該密着姿勢から前記ノズル部と前記ポート部とを離間させた離間姿勢との間で前記ノズル部を動作させるべく拡縮する第一の動作調整空間と、
前記ノズル部と前記押圧部との間に設けられ、前記押圧部を前記ポート部から離間することにより前記ポート部を閉止させた閉止姿勢と前記ポート部を押圧することにより当該ポート部を開放させた開放姿勢との間で動作させるべく拡縮する第二の動作調整空間とを有するものである請求項２記載の気体供給装置。

【請求項4】

対象容器の内部を所定の気体に置換すべく当該気体を通過させ得るハウジング構造部と、
前記対象容器の一面に設けたポート部の外縁に密着することにより前記対象容器内の気体が外部へ流出することを防止するためのノズル部と、
前記ポート部を押圧する押圧面及び前記対象容器内へ向けて前記所定の気体を噴射する噴射部を有する押圧部と、
前記ハウジング構造部及び前記ノズル部の間に設けられ、前記ノズル部を前記ポート部の外縁に密着させた密着姿勢及び当該密着姿勢から前記ノズル部と前記ポート部とを離間させた離間姿勢との間で前記ノズル部を動作させるべく拡縮する第一の動作調整空間と、
前記ノズル部と前記押圧部との間に設けられ、前記押圧部を前記ポート部から離間することにより前記ポート部を閉止させた閉止姿勢と前記ポート部を押圧することにより当該ポート部を開放させた開放姿勢との間で動作させるべく拡縮する第二の動作調整空間とを具備する気体供給装置の制御方法であって、
前記第一の動作調整空間及び前記第二の動作調整空間へ制御用気体を出し入れすることにより前記ノズル部及び前記押圧部の動作を制御することを特徴とする気体供給装置の制御方法。

【請求項5】

前記制御用気体が、前記第一の動作調整空間へ直接出し入れされるものであり、前記第一の動作調整空間及び前記第二の動作調整空間を連通する連通路を更に具備することにより、前記第二の動作調整空間をも拡縮させ得るものである請求項４記載の気体供給装置の制御方法。

【請求項6】

前記連通路が、前記ノズル部が前記ポート部の外縁に密着した前記密着姿勢へと動作させた後に前記押圧部を前記開放姿勢へと動作させるように構成したものである請求項５記載の気体供給装置の制御方法。

【請求項7】

請求項１～３の何れかに記載の気体供給装置を複数備え、
前記対象容器の底面に設けた複数の前記ポート部の各々に前記気体供給装置の前記押圧部を連通させた状態で、前記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に構成していることを特徴とするロードポート。

【請求項8】

請求項７記載のロードポートと、半導体製造装置本体と、前記ロードポートと前記半導体製造装置本体の間に配置される移送室とを備え、
搬送されてきた対象容器を受け取り、当該対象容器内に格納されているウェーハを当該対象容器の前面に形成した搬出入口を介して出し入れすることを特徴とする半導体製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象空間を有する対象容器に対して所定の気体を供給するための気体供給装置、気体供給装置の制御方法、ロードポート及び半導体製造装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、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。近年では、ウェーハを高清浄な環境で搬送・保管するための対象容器たる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、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ための重要な装置として利用されている。

【0003】

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。

【0004】

このような問題に対応するための技術として、従来では、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した状態で所定の気体（例えば窒素や乾燥空気、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、不活性ガス等の所定の気体をＦＯＵＰ内に注入してＦＯＵＰ内を所定の気体雰囲気に置換する、いわゆるボトムパージ方式は、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。

【0005】

そして特許文献１には、所定の気体（例えば窒素や不活性ガス等）をＦＯＵＰ内に吹き込むために、対象容器たるＦＯＵＰに設けた弁を所定の気体以外の気体（圧縮空気等）により操作するように構成されたパージ装置を備えたロードポートが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１５－８８５００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来のパージ装置は、ＦＯＵＰの開口部を開放するために、所定の気体の圧力を利用することによって対象容器たるＦＯＵＰに設けた弁を操作するという構造であった。そのため、所定の気体の圧力如何によっては単位時間当たりの供給量にばらつきが生じてしまい、その結果、所定の作業時間内において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。

【0008】

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、主たる目的は、対象容器の内部を所定の気体により高い効率にて置換することができる気体供給装置、その制御方法、及び、該気体供給装置を備えたロードポート並びに半導体製造装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は以上のような問題点を鑑み、次のような手段を講じたものである。

【0010】

すなわち、本発明の気体供給装置は対象容器の内部に所定の気体を供給すべく当該気体を通過させ得るハウジング構造部と、前記対象容器の一面に設けられ内部に開閉機構を備えるポート部に接触するノズル部及び前記開閉機構を開放させる押圧部を有するノズル構造部と、前記ノズル構造部を、前記ポート部を介して前記所定の気体を前記対象容器内へ供給し得る使用姿勢及び前記ポート部を介して前記対象容器内へ前記所定の気体を供給し得ない待機姿勢との間で動作させるべく拡縮する動作調整空間とを具備し、前記ノズル構造部を、前記ポート部の外縁に密着させた密着姿勢及び前記ポート部から離間させた離間姿勢との間で昇降させることを特徴とする。

【0011】

このようなものであれば、対象容器内へ供給する所定の気体の圧力如何に拘泥されることなくノズル構造部が動作されるために対象容器の内部へ所定の気体を好適に導入することができる。またノズル構造部はポート部を開放させるのみならずポート部の近傍に密着することにより所定の気体が外部へ漏洩してしまうことを有効に回避しているので、所定の気体を効率良く対象容器の内部へ導入することができる。その結果本発明によれば、対象容器の内部を所定の気体に、より高い効率にて置換することができる。

【0012】

対象容器の内部を高い効率にて所定の気体に置換し得る具体的な構成として、対象容器の内部に所定の気体を供給すべく当該気体を通過させ得るハウジング構造部と、前記対象容器の一面に設けられ内部に開閉機構を備えるポート部に接触するノズル部及び前記開閉機構を開放させる押圧部を有するノズル構造部と、前記ノズル構造部を、前記ポート部を介して前記所定の気体を前記対象容器内へ供給し得る使用姿勢及び前記ポート部を介して前記対象容器内へ前記所定の気体を供給し得ない待機姿勢との間で動作させるべく拡縮する動作調整空間と、を具備し、ノズル部は、前記対象容器の一面に設けた前記ポート部の外縁に密着することにより対象容器内の気体が外部へ流出することを防止し、押圧部は、前記開閉機構を押圧する押圧面及び前記対象容器内へ向けて所定の気体を供給すべく噴射する噴射部を有するものである構成を挙げることができる。

【0013】

また、対象容器内の気体をより効率良く所定の気体へと置換するための動作調整空間の構成として、動作調整空間が、ハウジング構造部及びノズル部の間に設けられ、ノズル部をポート部の外縁に密着させた密着姿勢及び当該密着姿勢からノズル部とポート部とを離間させた離間姿勢との間でノズル部を動作させるべく拡縮する第一の動作調整空間と、ノズル部と押圧部との間に設けられ、押圧部をポート部から離間することによりポート部を閉止させた閉止姿勢とポート部を押圧することにより当該ポート部を開放させた開放姿勢との間で動作させるべく拡縮する第二の動作調整空間とを有するものである構成を挙げることができる。

【0014】

そして、対象容器内の気体をより効率良く所定の気体へと置換するための具体的な気体供給装置の制御方法としては、対象容器の内部を所定の気体に置換すべく当該気体を通過させ得るハウジング構造部と、前記対象容器の一面に設けたポート部の外縁に密着することにより前記対象容器内の気体が外部へ流出することを防止するためのノズル部と、ポート部を押圧する押圧面及び対象容器内へ向けて所定の気体を噴射する噴射部を有する押圧部と、ハウジング構造部及びノズル部の間に設けられ、ノズル部を前記ポート部の外縁に密着させた密着姿勢及び当該密着姿勢からノズル部とポート部とを離間させた離間姿勢との間で前記ノズル部を動作させるべく拡縮する第一の動作調整空間と、ノズル部と押圧部との間に設けられ、押圧部を前記ポート部から離間することによりポート部を閉止させた閉止姿勢とポート部を押圧することにより当該ポート部を開放させた開放姿勢との間で動作させるべく拡縮する第二の動作調整空間とを具備する気体供給装置の制御方法であって、前記第一の動作調整空間及び前記第二の動作調整空間へ前記制御用気体を出し入れすることによりノズル部及び押圧部の動作を制御することを特徴とする。

【0015】

更に、より簡素な構成にてノズル部及び押圧部の動作を制御するためには、制御用気体が、第一の動作調整空間へ直接出し入れされるものであり、第一の動作調整空間及び第二の動作調整空間を連通する連通路を更に具備することにより、第二の動作調整空間をも拡縮させ得るものであることが望ましい。

【0016】

そして、ノズル部及び押圧部の動作をより有効に制御するためには、連通路が、ノズル部が前記ポート部の外縁に密着した前記密着姿勢へと動作させた後に押圧部を開放姿勢へと動作させるように構成したものであることが望ましい。

【0017】

また、上述した気体供給装置を有効に利用し得る一例として、上記の気体供給装置を複数備え、対象容器の底面に設けた複数のポート部の各々に前記気体供給装置の押圧部を連通させた状態で、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に構成していることを特徴とするロードポートを挙げることができる。

【0018】

更に、上述したロードポートを備え、搬送されてきた対象容器を受け取り、当該対象容器内に格納されているウェーハを当該対象容器の前面に形成した搬出入口を介して出し入れすることを特徴とする半導体製造装置においても、上述した効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0019】

以上、説明した本発明によれば、対象容器の内部を所定の気体により高い効率にて置換することができる気体供給装置、その制御方法、及び、該気体供給装置を備えたロードポート並びに半導体製造装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る外観図。

【図2】同実施形態に係る模式的な側断面図。

【図3】同実施形態に係る要部の外観図。

【図4】図３に係る模式的な断面図。

【図5】図３に係る中央側断面図。

【図6】図３に係る動作説明図。

【図7】図５に係る動作説明図。

【図8】図３に係る動作説明図。

【図9】図５に係る動作説明図。

【図10】同実施形態の変形例に係る図８に対応した外観図。

【図11】実施形態に係る半導体製造装置の模式的な平面図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

【0022】

本実施形態に係る気体供給装置たるパージノズルユニット１は、例えば図１及び図２に示すロードポートＸに適用されるパージ装置Ｐに取付可能なものである。ロードポートＸは、半導体の製造工程において用いられる半導体製造装置に搭載される。図１１には、半導体製造装置Ｍの構成が模式的に例示されている。半導体製造装置Ｍは、クリーンルーム内に配置されて用いられるものであり、半導体製造装置本体７１と、半導体製造装置本体７１に隣接して配置される移送室７２と、移送室７２に隣接して配置される１個以上（図の例では３個）のロードポートＸとを含む。半導体製造装置Ｍにおいては、本発明のパージ対象容器の一例である図２に示すＦＯＵＰ１００がロードポートＸに載置される。そして、ＦＯＵＰ１００の扉１１２に、ロードポートＸのドア部Ｄを密着させて扉１１２とドア部Ｄを一体的に移動させてこれらを開閉することにより、ＦＯＵＰ１００内に収容された被収容体である模式的に図示しているウェーハＷを半導体製造装置Ｍに対して出し入れするものである。

【0023】

本実施形態で適用するＦＯＵＰ１００は、図２に示すように、内部に複数枚のウェーハＷを収容し、前面に形成した搬出入口１１１を介してこれらウェーハＷを出し入れ可能に構成され、搬出入口１１１を開閉可能な扉１１２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ＦＯＵＰ１００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。ＦＯＵＰ１００の底面には、後述する図５、７、９に想像線にて示すように、パージ用のポート１０１が所定箇所に設けられている。ポート１０１は、例えば、ＦＯＵＰ１００の底面に形成した開口部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る。

【0024】

半導体製造装置Ｍは、例えば、図１１に示されるように、ロードポートＸと、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７１と、半導体製造装置本体７１とロードポートＸとの間に配置される移送室７２とを備えたものであり、移送室７２内に、例えば、各ロードポートＸに載置されたＦＯＵＰ１００内のウェーハＷを、１枚ずつ、ＦＯＵＰ１００内と移送室７２内との間、及び移送室７２内と半導体製造装置本体７１内との間で移送する移送機７２１を設けている。なお、ＦＯＵＰ１００と移送室７２との間、及び、移送室７２と導体製造装置本体７１との間で、ウェーハＷ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７１内、移送室７２内、及びＦＯＵＰ１００内は高清浄度に維持される。

【0025】

ロードポートＸは、図１に示すように、起立姿勢で配置されてＦＯＵＰ１００の搬出入口１１１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本体７１から遠ざかる方向に略水平姿勢で延伸する載置台Ｂと、ＦＯＵＰ１００内にパージ用気体を注入し、ＦＯＵＰ１００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。

【0026】

フレームＦに設けたドア部Ｄは、ＦＯＵＰ１００を載置台Ｂに載置した状態においてＦＯＵＰ１００の前面に設けた扉１１２に密着した状態でその扉１１２を開けて搬出入口１１１を開放する開放位置と、搬出入口１１１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。

【0027】

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（キネマティックピン）８１を有する。そして、これらの位置決め用突起８１をＦＯＵＰ１００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ＦＯＵＰ１００の位置決めを図っている。また、載置台Ｂには、ＦＯＵＰ１００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図示しない着座センサ８２を設けている。位置決め用突起８１及び着座センサ８２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。

【0028】

パージ装置Ｐは、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ユニット１を備えている。

【0029】

これら複数のパージノズルユニット１は、ＦＯＵＰ１００の底面に設けたポート１０１の位置に応じて載置台Ｂ上の適宜位置に取り付けられ、ＦＯＵＰ１００の底部に設けたポート１０１に接触可能なものである。なお本実施形態では各パージノズルユニット１の他、ポート１０１に対応する何れかの箇所にはＦＯＵＰ１００内の圧力が高くなるとＦＯＵＰ１００内のガスを排出し得るように構成された排気弁を適宜配置している。当該排気弁の構成は既存の構成の準じたものであるため、具体的な説明を省略する。

【0030】

またここで、ＦＯＵＰ１００に設けられたポート１０１の構成について具体的に説明しておく。当該ポート１０１は、上述の通りパージノズルユニット１と対応して配置されるものであり、例えば図２におけるＡ部に拡大して示すように、基台１０３と、基台１０３に設けられ、所定の気体が流入されるガス流入口１０４と、チェック弁１０５と、チェック弁１０５を可動できるように収納する弁室１０６と、チェック弁１０５をガス流入口１０４側に付勢する圧縮バネ１０７と、連通口１０８と、圧縮バネ１０７を支持する支持板１０９と、フィルター１１０等とを備えている。このような構成のポート１０１は、既存のものであるため、更なる詳細な説明は省略する。このような既存のポート１０１を介してＦＯＵＰ１００の内部にパージガスを導入する従来の一般的な態様は次の通りである。すなわち、所定の気体であるパージガスをガス流入口１０４に流入させ、該パージガスの流量に伴う圧力によって圧縮バネ１０７を圧縮させて、チェック弁１０５と基台１０３との間に隙間を生じさせる。これにより、パージガスが、この隙間から弁室１０６と連通口１０８とを経て、フィルター１１０を通過して、ＦＯＵＰ１００の内部に導入される。

【0031】

そして上記ポート１０１を構成するガス流入口１０４、チェック弁１０５及び圧縮バネ１０７により、本発明に係る開閉機構が構成されている。

【0032】

各パージノズルユニット１は、図３～図９に示すように、ノズル構造部たるノズル２と、ノズル２を昇降可能な状態で保持するハウジング構造部たるハウジング３と、このハウジング３に対しノズル２を動作させるべく圧縮空気を出し入れする気体導入部４とを備えたものである。なお本明細書では、当該気体導入部４の図示を模式的なものとする。

【0033】

ここで、本実施形態に係る気体供給装置たるパージノズルユニット１は、ＦＯＵＰ１００の内部を所定の気体を供給すべく当該気体を通過させ得るハウジング３と、ＦＯＵＰ１００の一面に設けられ内部に開閉機構を備えるポート部たるポート１０１の近傍に接触するノズル部たる第一のノズル２１及び開閉機構を開閉させる押圧部たる第二のノズル２２を有するノズル２と、ハウジング３及びノズル２に亘って設けられノズル２をポート１０１を介して所定の気体を対象容器内へ供給し得る使用姿勢及びポート１０１を介して対象容器内へ所定の気体を供給し得ない待機姿勢との間で動作させるべく拡縮する動作調整空間５とを具備することを特徴とする。また本実施形態に係るパージノズルユニット１では、動作調整空間５へ制御用気体である圧縮空気を出し入れすることによりノズル２の動作を制御する気体導入部４を更に有している。

【0034】

以下、気体供給装置たるパージノズルユニット１の各構成要素について説明する。

【0035】

ハウジング３は、対象容器たるＦＯＵＰ１００の内部を所定の気体に置換すべく当該気体を通過させ得るものである。このハウジング３は、概略直方体形状をなすハウジング本体３１と、このハウジング本体３１の内壁３５に設けられノズル２の外周面が添接する対をなす外リング３２と、ハウジング本体３１の外壁３４からノズル２へ向けて連通し圧縮空気をノズル２側へ向けて導入するための導入口３３とを有している。具体的に説明すると、当該導入口３３は、ハウジング本体３１の外壁３４から内壁３５へ向けて貫通するものであり、ハウジング３とノズル２との間に形成されている動作調整空間５へと連通している。

【0036】

ノズル２は、対象容器の一面に設けたポート１０１の外縁１０２に密着することによりＦＯＵＰ１００内の気体が外部へ流出することを防止するための第一のノズル２１と、ポート１０１を押圧する押圧面及び対象容器内へ向けて所定の気体を噴射する噴射部を有する第二のノズル２２とを有している。第一のノズル２１は、ポート１０１の外縁１０２に密着し得る接触面２３と、第二のノズル２２に対し隙間無く支持するためのパッキンである内リング２４とを有している。第二のノズル２２は、所定の気体を導入するための気体導入口２５と、軸心部分にはこの気体導入口２５から導入された所定の気体すなわち窒素ガスを上方へ案内すべく高さ方向に貫通するガス案内路２６と、先端において対象容器のポート１０１に当接、押圧し当該ポート１０１の内部のチェック弁１０５(図２)を開放得る押圧面２７と、この押圧面２７から基端側へスリット状に形成され窒素ガスをＦＯＵＰ１００内へ導入するためのガス噴射口２８とを有している。そして本実施形態では、気体導入口２５から水平方向に所定の気体たるパージ用気体を案内する第二流路２５ａと、この第二流路２５ａに連続し垂直方向にパージ用気体を案内する第一流路２６ａとを、相対位置を固定した状態で一体的に構成している。しかしながら本発明は、上記第一、第二流路２６ａ、２５ａの相対位置を変更可能に構成する態様を妨げるものではない。

【0037】

動作調整空間５は、ハウジング３及び第一のノズル２１の間に設けられ、第一のノズル２１を、ポート１０１の外縁１０２に密着させた密着姿勢（Ｐ１）及び当該密着姿勢（Ｐ１）から第一のノズル２１とポート１０１とを離間させた離間姿勢（Ｐ２）との間で第一のノズル２１を動作させるべく拡縮する第一の動作調整空間５１と、第一のノズル２１と第二のノズル２２との間に設けられ、第二のノズル２２を、ポート１０１（具体的には、チェック弁１０５）から離間することによりポート１０１を閉止させた閉止姿勢（Ｑ２）とポート１０１（具体的には、チェック弁１０５）を押圧することにより当該ポート１０１を開放させた開放姿勢（Ｑ１）との間で動作させるべく拡縮する第二の動作調整空間５２と、これら第一の動作調整空間５１及び第二の動作調整空間５２を連通する連通路５３とを有している。

【0038】

第一の動作調整空間５１は、上記ハウジング３の導入口３３から導入気体すなわち圧縮空気が導入されたときに第一のノズル２１の接触面２３がポート１０１の外縁１０２から離間した離間姿勢（Ｐ２）からポート１０１の外縁１０２に密着する密着姿勢（Ｐ１）へと姿勢変更され得るものである。

【0039】

第二の動作調整空間５２は、第一の動作調整空間５１に気体が導入され第一のノズル２１が密着姿勢（Ｐ１）となった後、連通路５３を通して圧縮空気が導入されることにより、第二のノズル２２をポート１０１（具体的には、チェック弁１０５）から離間することでポート１０１を閉止させた閉止姿勢（Ｑ２）から、当該ポート１０１（具体的には、チェック弁１０５）を押圧することにより当該ポート１０１を開放させた開放姿勢（Ｑ１）へと姿勢変更させるためのものである。

【0040】

連通路５３は、第一の動作調整空間５１に制御用気体を供給して第一、第二の動作調整空間５１、５２へ気体すなわち圧縮空気を導入することで第一のノズル２１を密着姿勢（Ｐ１）とし且つ第二のノズル２２を開放姿勢（Ｑ１）へと動作させるとともに、第一、第二の動作調整空間５１、５２内の制御用気体である圧縮空気を吸引して第二のノズル２２を閉止姿勢（Ｑ２）とし且つ第一のノズル２１を離間姿勢（Ｐ２）とするように構成したものである。当該連通路５３は、図４、図５、図７及び図９において破線にて示しているが、上記第一、第二のノズル２２の周方向に一又は複数設けられている。そしてこの連通路５３は、その径並びに位置、数を調整することにより、圧縮空気が導入されたときには上記第一の動作調整空間５１が第一のノズル２１を密着姿勢（Ｐ１）へ姿勢変更させた後、第二の動作調整空間５２へ圧縮空気が導入され第二のノズル２２を開放姿勢（Ｑ１）へと姿勢変更させ得るように設定してある。

【0041】

気体導入部４は、第一の動作調整空間５１及び第二の動作調整空間５２へ窒素ガスとは異なる気体である一例として圧縮空気を出し入れすることにより第一のノズル２１及び第二のノズル２２の動作を制御するためのものである。この気体導入部４は、第一の動作調整空間５１へ制御用気体を出し入れするものであり、第一の動作調整空間５１及び第二の動作調整空間５２を連通する連通路５３を介することにより、第二の動作調整空間５２をも拡縮させ得るものである。

【0042】

本実施形態では、動作調整空間５内へ圧縮空気を導入することによって、図３～図５に示す待機位置、すなわち第一のノズル２１が離間姿勢（Ｐ２）にあり且つ第二のノズル２２が閉止姿勢（Ｑ２）にある状態から、図６及び図７に示すように第一のノズル２１が密着姿勢（Ｐ１）となりポート１０１の外縁１０２に密着しつつ第二のノズル２２が閉止姿勢（Ｑ２）にありポート１０１の外縁１０２に密着しつつもポート１０１を開成させていない状態とし、更には図８及び図９に示す使用位置のように、第二のノズル２２がさらに上方に突出し押圧面２７がポート１０１（具体的には、チェック弁１０５）を押し上げることによりポート１０１を開放させる開放姿勢（Ｑ１）とする状態へと、段階的に制御することができる。

【0043】

また勿論、図８及び図９に示す状態（Ｐ１、Ｑ１）から気体導入部４を制御することにより圧縮空気を吸引すれば、上記図６及び図７に示す状態（Ｐ１、Ｑ２）を経て、図３～図５に示す状態（Ｐ２、Ｑ２）へと戻ることはいうまでもない。すなわち、本実施形態によれば、所定の気体たる窒素ガスとは異なる圧縮空気を気体導入部４より出し入れすることにより、ノズル２を構成する第一のノズル２１及び第二のノズル２２それぞれ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。

【0044】

以上に詳述した本実施形態に係るパージノズルユニット１は、ユニット化した状態でロードポートＸの載置台Ｂにおける複数の所定箇所（本実施形態では載置台Ｂの四隅近傍）に取り付けることで、載置台Ｂ上に載置されるＦＯＵＰ１００内の気体雰囲気をパージ用気体に置換可能なパージ装置Ｐとして機能することが実現されている。

【0045】

また、本実施形態の変形例として、図１０に示す気体供給装置たるパージノズルユニット１を挙げることができる。当該変形例について上記実施形態の構成要素に相当するものに対しては同じ符号を付すとともに詳細な説明を省略する。

【0046】

具体的に説明すると、本変形例に係るパージノズルユニット１は、上記第二のノズル２２の形状が異なる。第二のノズル２２が、押圧面２７とは離間した位置に開口２９を設け、当該開口２９をガス噴射口２８に相当するようにしたものである。このようなものであっても、上記実施形態同様の効果を奏する。

【0047】

以上のように、本実施形態に係る気体供給装置は、対象容器の内部を所定の気体に置換すべく当該気体を通過させ得るハウジング３と、対象容器の一面に設けたポート１０１の近傍に密着するとともにポート１０１を開放させるべく押圧するノズル２と、ハウジング３及びノズル２に亘って設けられノズル２をポート１０１を介して所定の気体を対象容器内へ供給し得る使用姿勢及びポート１０１を介して対象容器内へ所定の気体を供給し得ない待機姿勢との間で動作させるべく拡縮する動作調整空間５と、動作調整空間５へ気体を出し入れすることによりノズル２の動作を制御する気体導入部４とを具備することを特徴とする。

【0048】

このようにすることで、対象容器内へ供給する所定の気体の圧力如何に拘泥されることなくノズル２が動作されるために対象容器たるＦＯＵＰ１００の内部へ所定の気体を好適に導入することができる。またノズル２はポート１０１を開放させるのみならずポート１０１の近傍に密着することにより所定の気体が外部へ漏洩してしまうことを有効に回避しているので、所定の気体を効率良く対象容器の内部へ導入することができる。その結果本実施形態によれば、対象容器の内部を所定の気体に、より高い効率にて供給することができるパージノズルユニット１、及びそのパージノズルユニット１を備えたパージ装置Ｐ並びにロードポートＸ、そして当該ロードポートＸを備える半導体製造装置Ｍを提供することができる。

【0049】

対象容器の内部を高い効率にて所定の気体に置換し得る具体的な構成として本実施形態では、ノズル２が、対象容器の一面に設けたポート１０１の外縁１０２に密着することにより対象容器内の気体が外部へ流出することを防止するためのノズル部たる第一のノズル２１と、ポート１０１を押圧する押圧面２７及び対象容器内へ向けて気体を噴射する噴射部を有する押圧部たる第二のノズル２２とを有するものである構成としている。

【0050】

また、対象容器内の気体をより効率良く所定の気体へと置換するための動作調整空間５の構成の一例として本実施形態では、動作調整空間５が、ハウジング３及び第一のノズル２１の間に設けられ第一のノズル２１をポート１０１の外縁１０２に密着させた密着姿勢（Ｐ１）及び当該密着姿勢（Ｐ１）から第一のノズル２１とポート１０１とを離間させた離間姿勢（Ｐ２）との間で第一のノズル２１を動作させるべく拡縮する第一の動作調整空間５１と、第一のノズル２１と第二のノズル２２との間に設けられ、第二のノズル２２をポート１０１から離間することによりポート１０１を閉止させた閉止姿勢（Ｑ２）とポート１０１を押圧することにより当該ポート１０１を開放させた開放姿勢（Ｑ１）との間で動作させるべく拡縮する第二の動作調整空間５２とを有するものとした構成を適用している。

【0051】

そして、本実施形態に係るパージノズルユニット１の制御方法は、ＦＯＵＰ１００内の気体をより効率良く所定の気体へと置換するための具体的な構成として本実施形態では、ハウジング３及び第一のノズル２１の間に設けられ第一のノズル２１をポート１０１の外縁１０２に密着させた密着姿勢（Ｐ１）及び当該密着姿勢（Ｐ１）から第一のノズル２１とポート１０１とを離間させた離間姿勢（Ｐ２）との間で第一のノズル２１を動作させるべく拡縮する第一の動作調整空間５１と、第一のノズル２１と第二のノズル２２との間に設けられ、第二のノズル２２をポート１０１から離間することによりポート１０１を閉止させた閉止姿勢（Ｑ２）とポート１０１を押圧することにより当該ポート１０１を開放させた開放姿勢（Ｑ１）との間で動作させるべく拡縮する第二の動作調整空間５２とを有するパージノズルユニット１に適用される制御方法であり、気体導入部４により、これら第一の動作調整空間５１及び第二の動作調整空間５２へ圧縮空気を出し入れすることを特徴としている。

【0052】

更に、より簡素な構成にて第一のノズル２１及び第二のノズル２２の動作を制御するために本実施形態では、制御用気体導入装置を、第一の動作調整空間５１へ制御用気体を出し入れするものとし、第一の動作調整空間５１及び第二の動作調整空間５２を連通する連通路５３を更に設けることにより、第二の動作調整空間５２をも拡縮させ得るものとしている。

【0053】

そして、第一のノズル２１及び第二のノズル２２の動作をより有効に制御するために本実施形態では、連通路５３を、第一のノズル２１がポート１０１の外縁１０２に密着した密着姿勢（Ｐ１）へと動作させた後に第二のノズル２２を開放姿勢（Ｑ１）へと動作させるように構成している。

【0054】

また本実施形態に係る半導体製造装置Ｍは、ロードポートＸを備え、搬送されてきたパージ対象容器であるＦＯＵＰ１００を受け取り、当該ＦＯＵＰ１００内に格納されているウェーハＷを当該ＦＯＵＰ１００の前面に形成した搬出入口１１１を介して出し入れすることを特徴とする。

【0055】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではない。上記実施形態では気体導入部４は、第一の動作調整空間５１及び第二の動作調整空間５２へ窒素ガスとは異なる気体である一例として圧縮空気を出し入れする態様を開示したが勿論、制御用気体としては圧縮空気に限られず、窒素ガスや他の不活性ガス、或いは乾燥させた空気を用いても良い。

【0056】

上記実施形態では、第１動作調整空間に圧縮空気を導入することによりノズル機構が上昇する上昇用動作調整空間を形成したが、圧縮空気の吸引では無く導入によりノズル機構を降下させる降下用動作調整空間をさらに設けてもよい。第２動作調整空間についても同様に上昇用の動作調整空間だけでなく、降下用の動作調整空間を設けても良い。または、バネ等の弾性付勢と組み合わせることにより上昇用、降下用の何れかの動作調整空間だけを形成しても良い。

【0057】

そして、上記実施形態では第一流路２６ａを構成する押圧部たる第二ノズル２２により弁であるポート１０１を開放する構成としたが、第一流路２６ａを形成する部材とは別に、ポート１０１を開放する押圧部を設けても良い。また上記実施形態では、第二流路２５ａを形成する部材がハウジング３に対して相対的に移動する構成を適用したが、第二流路をハウジングに対して固定し、第一流路に対して相対的に動作し得る構成としても良い。

【0058】

また例えば上記実施形態では動作調整空間５１，５２と通気孔を１対１の関係で形成した態様を例示したが、１つの動作調整空間に連通する通気孔を複数形成した構成を採用してもよい。また上記実施形態では気体導入部４による圧縮空気の制御のみでノズル２を制御する態様を開示したが、ノズルを弾性付勢することにより動作可能にする態様を否定するものではない。

【0059】

その他の構成も、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】

【0060】

１・・・気体供給装置（パージノズルユニット）
２・・・ノズル構造部（ノズル）
２１・・・ノズル部（第一のノズル）
２２・・・押圧部（第二のノズル）
３・・・ハウジング構造部（ハウジング）
４・・・気体導入部
５・・・動作調整空間
５１・・・第一の動作調整空間
５２・・・第二の動作調整空間
５３・・・連通路
Ｘ・・・ロードポート
Ｐ・・・パージ装置
１００・・・対象容器（ＦＯＵＰ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】