CN1696028A - 收纳容器的气体置换装置及采用该装置的气体置换方法 - Google Patents

Abstract

在短时间内对不具有气体导入孔的一般收纳容器和具有气体导入孔的收纳容器内的气体进行置换并且净化半导体晶片表面。向包括具有气体导入孔的收纳容器主体和盖体的半导体晶片收纳容器内置换气体的气体置装置包括：向上述收纳容器主体导入气体的气体导入机构；将上述收纳容器主体的气体排出的气体排出机构；使上述收纳容器主体的气体经由化学吸附过滤器循环的气体循环机构。对于不具有气体导入孔的收纳容器则设有气体导入机构，在收纳容器安装机构内打开上述盖体的状态下，气体导入机构从收纳容器主体与盖体之间的间隙导入气体。

Description

收纳容器的气体置换装置及采用该装置的气体置换方法

技术领域

本发明涉及在收纳了半导体晶片等需要防止异物附着的材料的状态下将收纳容器内部的气体置换成非活性气体等并且对收纳于容器内的半导体晶片等的表面进行净化的收纳容器的气体置换装置、以及采用该装置的收纳容器的气体置换方法。

背景技术

半导体晶片逐渐向大口径化方向发展，并且形成于半导体上的加工图案也急速向微细化方向发展。与此相伴随地，对半导体晶片的污染防止和表面净化的技术要求也越来越高。

在这种背景下，开发出了下述技术，即用于在收纳保管半导体晶片的半导体晶片收纳容器中保持晶片表面洁净的同时、防止因表面上吸附杂质元素或者吸附保管容器中的水分而导致劣化的技术。

此外，近年来的半导体晶片收纳容器形成为收纳容器的盖能以机械方式开闭的构造，以能够自动地向无人化的高清洁度的处理室加载/卸载半导体晶片。

而且，下述收纳容器也被采纳，即，在半导体晶片收纳容器内部填充了非活性气体、而能够防止对内部的半导体晶片表面上所形成的电极的腐蚀。例如，在特许文献1(特开平5～74921号公报第4～5页、图2)中，公开了涉及在半导体晶片收纳容器上安装有可连接到气体设定装置上的气密维持型联接器、并可经由该联接器填充干燥了的清洁空气、氮气、非活性气体等的收纳容器内的气体置换的技术。

但是，特许文献1所示的已有的气体置换装置及方法必须在将收纳容器内部的空气排出以后进行气体置换，为了提高置换后的气体纯度，需要充分提高排出空气后容器内所达到的真空度，但对于一般多被采用的塑料制收纳容器来说，在耐压强度方面还存在着课题。

而且，还有下述问题：将气体置换前的容器内真空度降低到减压程度时，为了使收纳容器在气密状态下进行高纯度气体置换，必须用足够长的时间进行气体置换。

此外，为了除去已经附着在半导体晶片上的水分及杂质，必须利用设于收纳容器内的加热装置对收纳容器内部进行加热，所以具有不仅不能使用塑料制容器而且会增加处理时间的课题。

此外，特许文献1所示的已有气体置换装置及方法必须使用具有气体导入孔的半导体晶片收纳容器，故具有下述课题：对一般所使用的不具有气体导入孔的半导体晶片收纳容器不能进行所述气体置换。

此外，为了除去已经附着在半导体晶片上的水分及杂质，必须利用设于收纳容器内的加热装置对收纳容器内部进行加热，所以具有不仅不能使用塑料制容器而且会增加处理时间的课题。

发明内容

本发明的收纳容器的气体置换装置是向包括具有气体导入孔的收纳容器主体和盖体的收纳容器内置换气体的气体置换装置，包括：向上述收纳容器主体导入气体的气体导入机构；将上述收纳容器主体的气体排出的气体排出机构；使上述收纳容器主体的气体经由化学吸附过滤器循环的气体循环机构，通过同时进行收纳容器内的气体的排出和导入，能够在短时间内进行高纯度的气体置换。

此外，本发明的收纳容器的气体置换装置以将上述收纳容器的盖体收纳于内部的状态气密地安装到上述容器主体上并与气体置换流路连通，维持着该气密状态，卸下上述盖体并从该盖体与上述容器主体间的间隙置换内部的气体。采用气体导入机构作为从上述盖体与上述容器主体间的间隙置换内部气体的机构。该气体导入机构的构成包括从上述收纳容器的容器主体与盖体间的间隙插入到该容器主体内、并向该容器主体内导入气体的气体导入喷嘴。

利用本发明的收纳容器的气体置换装置及采用该装置的气体置换方法，能够在短时间内将收纳容器内的气氛置换成目标气体，并且，通过使置换气体循环，能够清洁半导体晶片等的表面，所以能够实现适合于高集成化的半导体晶片等的加工工艺。此外，由于能够实现气体置换的自动化，所以也能够应对自动化的装载/卸载系统，能够将处理室内的污染抑制到最小限度。

此外，能够直接使用已有的半导体晶片收纳容器，无需特别的加工，所以能够广泛地使用，是非常有用的气体置换装置及方法。

附图说明

图1是表示关于本发明的气体置换装置的基本构成的构成图；

图2是表示关于本发明的气体置换装置的基本构成的构成图；

图3是表示关于本发明的气体置换装置的基本构成的构成图；

图4是表示关于本发明的气体置换装置的局部构成的剖视图；

图4(a)及(b)是表示盖体关闭时的局部构成的剖视图；

图4(b)是表示盖体打开时的局部构成的剖视图；

图5是表示关于本发明的气体置换装置的局部构成的剖视图；

图6是表示关于本发明的气体置换装置的构成和置换气体流的剖视图；

图7是表示关于本发明的气体置换装置的构成和循环气体流的剖视图；

图8是表示本发明的气体置换方法的工序的工序图；

图9是表示本发明的气体置换方法的工序的工序图；

图10(a)及(b)是表示关于本发明的气体置换装置的盖固定构造的构成的局部剖视图；

图10(a)是表示拆装移动机构的插入的局部剖视图；

图10(b)是表示盖固定构造的动作的局部剖视图；

图11是表示关于本发明第2实施方式的气体置换装置的基本构成的构成图；

图12是表示关于本发明第3实施方式的气体置换装置的基本构成的构成图；

图13是表示关于本发明第4实施方式的气体置换装置的基本构成的构成图；

图14是表示关于本发明第5实施方式的气体置换装置的基本构成的剖视图；

图15是表示关于本发明第6实施方式的气体导入装置的构成的局部剖视图；

图16是表示关于本发明的气体置换装置的局部构成的剖视图；

图17是表示关于本发明的气体置换装置的构成的局部剖视图；

图18是表示关于本发明的气体置换装置的盖固定构造的构成的局部剖视图；

图19是表示本发明的气体置换装置的、插入气体导入喷嘴前后的构成的局部剖视图；

图20是表示本发明的气体置换装置的、插入气体导入喷嘴前中后的构成的局部剖视图；

图21是表示本发明的气体导入装置变形例的长短气体导入喷嘴的插入方法的局部剖视图；

图22是表示本发明的气体置换方法的工序的工序图；

图23是表示本发明的气体置换方法的工序的工序图；

具体实施方式

以下用附图说明本发明的最佳实施方式。

第1实施方式

用附图说明本发明的第1实施方式。本实施方式中，作为需要保持内部洁净的收纳容器，以收纳半导体晶片的半导体晶片收纳容器为例进行说明。另外，本发明并不限于半导体晶片的收纳容器，也可以用于需要保持保管空间内部洁净的IC等精密零件等的收纳容器。

图1是表示本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置的最佳方式的基本构成的构成图。半导体晶片收纳容器1包括收纳容器主体2和盖体3，并形成利用密封件进行密闭的密闭构造以阻止大气中的水分及尘埃等进入容器内。而且，半导体晶片保持相互离开一定距离地平行收纳于该密闭的半导体晶片收纳容器1中。

在图1所示的半导体晶片收纳容器1中，于收纳容器主体2上设有置换气体导入孔，于盖体3上设有置换气体排出孔。此外，在收纳容器主体2上设有循环气体导入孔和循环气体排出孔。这些置换气体导入孔和置换气体排出孔可以两者都设置在收纳容器主体2上也可以两者都设置在盖体3上。此外，循环气体导入孔和循环气体排出孔可以两者都设置在盖体3上。

排气机构4和上述置换气体排出孔由气体排出管结合在一起，可利用排气机构4将半导体晶片收纳容器1内部的空气或者气体排出。

气体导入机构5和上述置换气体导入孔由气体导入管结合在一起，可从气体导入机构5向半导体晶片收纳容器1的内部导入气体。

此外，循环气体导入孔和循环气体排出孔经由循环气体管而与气体循环机构6结合来构成气体循环路径。化学吸附过滤器7插入在该气体循环路径中，起吸附过滤循环气体中所含有的杂质气体成分的作用。该化学吸附过滤器7通过使气体穿过封入到不锈钢制的容器内的化学吸附剂来除去气体中的水分或者杂质。作为该化学吸附剂，为人熟知的有表面活性化了的不锈钢或者镍等金属材料网、多孔质玻璃纤维、及多孔质氧化铝等陶瓷材料。

对采用了图1所示的气体置换装置的气体置换方法进行说明。

首先，作为第1工序，将半导体晶片收纳容器1连接到气体排出机构4、气体导入机构5、气体循环机构6上。之后，作为第2工序，使气体排出机构4动作而开始将半导体晶片收纳容器1的内部中的空气排出。之后，作为第3工序，一边利用气体排出机构4排气，一边从气体导入机构5向半导体晶片收纳容器1内部导入气体。

采用高纯度的干燥氮气作为第3工序中所使用的气体。此外，根据容器内的半导体晶片的处理状态的不同也有时采用干燥氩气。此外，尽管也有时为了降低成本而使用高纯度干燥氮气与干燥空气等的混合气，但是希望含有95％以上的氮气。

在开始上述第3工序的时刻，半导体晶片收纳容器1的内部不需要是高真空，减压状态就足够了。现有技术的气体置换机构的构造多是气体导入孔和气体排出孔相通的封闭系统的构造，如果在上述第3工序前残存有半导体晶片收纳容器1内部的气体，则会对置换气体纯度产生影响。因此，气体置换需要至少30～60分种以上的时间。与之相对，本发明的气体置换装置具有开放系统的构造，通过同时进行气体导入和气体排出能够效率良好地置换半导体晶片收纳容器1内部的气体。

在第3工序中，以规定时间进行上述气体导入和气体排出后，作为第4工序，停止从气体导入机构5向半导体晶片收纳容器1导入气体和停止利用气体排出机构4从半导体晶片收纳容器排气。第3工序所需的时间取决于半导体晶片收纳容器1的容积及半导体晶片的处理状态，如果是60升左右的容器至少需要10～30分钟左右。

接着，作为第5工序，利用气体循环机构6使半导体晶片收纳容器1内部的气体循环。此时，循环气体进行除去半导体晶片表面的杂质及官能团的作用。该循环气体由化学吸附过滤器7吸附了水分及杂质元素而被净化。该气体循环需要5～30分钟左右的时间。

通过采用纯度为99.5～99.999％左右的高纯度干燥氮气作为第3工序中所导入的气体，能够利用该第5工序有效地除去半导体晶片表面上所吸附的水分以及杂质。

此外，在纯度为99％以上的高纯度干燥氮气中混合5％左右以下的纯度为99％以上的臭氧或者氢气或者氨气或者这些气体的混合气体所组成的反应性气体，将所得气体作为第3工序中所导入的气体，能够提高第5工序的半导体晶片表面上所吸附的水分及杂质的除去效果，能够以5～10分钟左右获得表面净化的效果。

这样在第3工序中采用混合了反应性气体的干燥氮气时，为了防止该反应性气体残留在半导体晶片收纳容器1内部，利用不含有反应性气体的高纯度干燥氮气反复进行从上述第3工序到第5工序的工序。

第5工序结束后，作为第6工序，在密闭半导体晶片收纳容器1的气体导入孔、气体排出孔、循环气体导入孔以及循环气体排出孔后，从半导体晶片收纳容器1卸下气体排出机构4和气体导入机构5和气体循环机构6，结束气体置换工序。

图2表示本发明的气体置换装置的其他优选方式。图2中，对与图1中起相同作用的部件赋以相同的标记。图2中，半导体晶片收纳容器1安装成，盖体3整个收纳于半导体晶片收纳容器安装机构8的气体置换流路内部。半导体晶片收纳容器安装机构8将半导体晶片收纳容器1密闭起来地安装在收纳容器主体2上。在收纳容器主体2和半导体晶片收纳容器安装机构8的对合面上配置有气密维持用的密封件，以机械方式对它们进行推压而安装。

半导体晶片收纳容器安装机构8具有盖体3可以在与收纳容器主体2连结的状态下自由开闭的空间，该空间构成与环境隔绝的气体流路的一部分。

收纳容器主体2与盖体3通过盖体固定构造进行结合。通过利用人手或者机械来解除该盖体固定构造，能够分离收纳容器主体2和盖体3。

图2中，气体导入孔设在收纳容器主体2上，并与气体导入机构5结合。而气体排出孔设于半导体晶片收纳容器安装机构8上，并与气体排出机构4连结。此外，循环气体导入孔与设于收纳容器主体2上的气体导入孔连结，循环气体排出孔设于半导体晶片收纳容器安装机构8上。而且，这些循环气体导入孔和循环气体排出孔与气体循环机构结合，构成气体循环路径。该气体循环路径中安装着图1中所说明的化学吸附过滤器7。

对采用图2所示的气体置换装置的半导体晶片收纳容器的气体置换方法进行说明。该气体置换方法中与图1所说明的方法的不同点是，作为第1工序，将半导体晶片收纳容器1安装到半导体晶片收纳容器安装机构8上。然后，作为第2工序，将半导体晶片收纳容器1连接到气体导入机构5上。由于气体排出机构4事先安装到半导体晶片收纳容器安装机构8上，气体循环机构6事先安装到半导体晶片收纳容器安装机构8和气体导入机构5上，所以不需要重新安装。接着，作为第3工序，在半导体晶片收纳容器安装机构8的气体流路内部将盖体3从收纳容器主体上卸下。即，通过利用人手或者机械来解除将收纳容器主体2和盖体3结合在一起的盖体固定构造，从而分离收纳容器主体2和盖体3。用人手解除盖固定构造时，半导体晶片收纳容器安装机构8起密闭操作箱的功能，从而能够不破坏气体流路的气密性地进行盖体固定构造的解除、收纳容器2和盖体3的分离。

气体置换后的工序与图1中所述的第2工序到第5工序相同，故省略其说明。然后，作为第6工序，在半导体晶片收纳容器安装机构8的内部，不破坏气体流路的气密性地利用人手或者机械来使收纳容器主体2和盖体3紧贴并锁定盖体固定构造，使之结合。

作为第7工序，在密闭收纳容器主体2的气体导入孔之后，从收纳容器主体2上卸下气体导入机构5，并从半导体晶片收纳容器安装机构8上卸下半导体晶片收纳容器1而结束气体置换工序。

接着，图3中示出了本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置的其他的优选实施方式。图3所示的优选方式，具有以机械方式相对于半导体晶片收纳容器1的收纳容器主体2拆装盖体3的盖体拆装机构12和用于对其进行控制的盖体拆装控制机构13。

收纳容器主体2和盖体3由盖体固定构造固定在一起。盖体固定构造可以从外部以机械方式进行拆装，以能够自动地向处理室装载或者卸载收纳在半导体晶片收纳容器1内部的半导体晶片。

关于盖固定构造的构成的1例示于图10(a)及图10(b)。如图10(a)所示，盖体固定构造包括：平行移动地插入到设于收纳容器主体2上的结合孔中的滑动构造183、在外周部上形成有销182并在旋转中心具有盖体拆装机构的安装构造180的旋转自如的圆板构造181、对上述滑动构造的移动进行导向的导向构造178。导向构造178也是圆板构造181的按压件。滑动构造183经由旋转自如的孔184嵌入到上述圆板构造的外周部上所设置的销182上。此外，在盖体固定构造拆装机构173的前端加工有长方体状的安装部175，穿过开口于导向构造179上的长方体的孔并插入到开口于盖体拆装机构的安装构造180上的长方体的孔中。

将安装部175插入到盖体拆装机构的安装构造180中之后，如果使盖体固定构造拆装机构173向图10(b)的箭头185所示的方向旋转，则圆板构造181随之旋转。随着该圆板构造181的旋转，插入到孔184中的销也同时旋转，滑动构造183在箭头186方向上平行移动。结果，滑动构造183的前端插入到结合孔中，从而收纳容器主体和盖体结合起来。分离收纳容器主体和盖体时，使盖体固定构造拆装机构173向相反方向旋转即可。此外，随着盖体固定构造拆装机构173的旋转，其前端的安装部175支承在盖体保持机构180和导向构造178之间，从而盖体固定构造拆装机构173与盖体得到结合起来并得到保持。盖体拆装机构的控制由盖体拆装控制机构进行。

而半导体晶片收纳容器安装机构8的构成包括收纳容器主体安装机构9和集尘机构10。集尘机构10由集尘室构成，所述集尘室由集尘壁包围，成为将盖体3整个收纳于内部的空间。收纳容器主体2经由气密维持用的密封件紧贴地安装在集尘壁上。收纳容器主体安装机构9用弹簧构造将收纳容器主体2推压并进行气密地固定在集尘壁上。

盖体拆装机构12具有在集尘机构10的内部拆装盖体的机构，以此来如上述那样以机械方式进行设于盖体3上的盖体固定构造的拆装。

图3所示的半导体晶片收纳容器的气体置换装置与图2所示的优选方式一样，排气机构4连结在集尘机构10上，气体导入机构5连结在收纳容器主体2上。此外，气体循环机构6连结在集尘机构4和气体导入机构5上，使半导体晶片收纳容器1内部的气体通过气体循环机构6进行循环。

气体排出机构4的构成包括：集尘过滤器14、排气泵15、第3阀19、第4阀20、及第5阀21。这些部件由形成气体流路的气体管进行结合。排气泵15可以采用通常的油旋转泵。尽管未图示，但是在采用油旋转泵时，为了防止因油雾污染清洁室内部，来自于油旋转泵的排气密闭地排出到排气管道中。此外，集尘过滤器14与上述化学吸附过滤器一样，利用具有超微细的网或者多孔质构造的过滤器来过滤吸附并除去排出气体中所含有的微小尘埃，但是可以不要求化学吸附过滤器所要求的那样的对水分及杂质的吸附活性。

第3阀19、第4阀20及第5阀21通过阀的开闭来切换气体流路的连通模式。即，通过关闭第4阀20打开第5阀21来连结排气机构4与集尘机构10的气体流路。此外，通过在关闭第5阀21和第3阀19的状态下使排气泵15动作能够除去第5阀21与排气泵15之间的气体流路内的大气。之后打开第5阀21，由此能够防止大气混入到排气机构4内。此外，使排气泵停止时，在关闭第5阀21后，打开第3阀19，使排气泵15跟前的气体流路返回到大气压之后停止。这样，可以使排气泵15停止，而不使排气泵内的油及尘埃逆流到气体流路内而引起污染。

气体导入机构5的构成包括第1阀17和第2阀18和气体管。在气体导入机构5上连接着气体供给机构11。气体供给装置11是设置在高压储气瓶和清洁室中的气体供给管等。通过使第1阀17和第2气体阀18为开状态，而连通气体供给机构11和收纳容器主体2的气体流路。向气体导入机构5供给多种气体时，气体供给机构11的构成包括多个高压储气瓶和气体供给管。

气体循环机构6的构成包括循环泵16、化学吸附过滤器7、集尘过滤器14、第2阀18及第4阀20。这些部件由形成气体流路的气体管进行结合。在图3所示的实施方式中，气体循环机构6与气体排出机构4及气体导入机构5结合，它们共用集尘过滤器14、第2阀18、第4阀20。通过关闭第1阀17和第5阀21并打开第4阀20，相对于收纳容器主体2和集尘机构10形成气体循环路径。即，第4阀20和第5阀21成为通过阀的开闭而切换排气机构和气体循环机构的气体流的气体流切换机构22。

将图3所示的半导体晶片的气体循环装置的集尘机构附近的详细构成剖视图示于图4(a)及(b)。图4(a)是表示收纳容器主体与盖体由盖体固定构造结合着的状态的局部剖视图。包括收纳容器主体101和盖体102的半导体晶片收纳容器通过气密维持用密封件103而紧贴地安装在一起，其中收纳着半导体晶片100。一般采用被称为O形环的由橡胶类树脂或者硅酮类树脂所形成的弹性构造体作为该气密维持用密封件103。

盖体102上设有包括滑动构造108和圆板构造109的盖体固定构造。而且，在圆板构造109的旋转中心设有盖体保持机构110。如上所述，该滑动构造108经由旋转自如的孔安装在圆板构造109的外周上所设置的销上，并随着圆板构造109的旋转而平行移动。设于圆板构造109的旋转中心附近的盖体保持机构110是可插入长方体的孔或者槽构造。将加工于盖体固定构造拆装机构114前端的长方体构造插入到该盖体保持机构110中而能够保持盖体102。此外，滑动构造108的端部插入到收纳容器主体101上所形成的结合孔101A中，将收纳容器主体101与盖体102结合起来。

盖体拆装机构的构成包括气体流路形成机构111、盖体固定构造拆装机构114和拆装移动机构112。图4所示的例中，气体流路形成机构111与拆装移动机构112作成一体，盖体固定构造拆装机构114旋转自如地安装在气体流路形成机构111和拆装移动机构112的内部。此外，拆装移动机构112通过开口于集尘壁104上的端口可在集尘室107内部平行移动。由于该端口上安装着气密维持用的密封件115，所以集尘室107内部的气体不会因为拆装移动机构112的移动而泄漏到外部。

集尘壁104与收纳容器主体101通过收纳容器主体安装机构106而紧贴地安装在一起。此时，气密维持用密封件105起防止气体从安装部泄漏的作用。

将收纳容器主体101安装在集尘壁104上时，盖体拆装机构移动并接近盖体102，盖体固定构造拆装机构114的加工成长方体的前端被插入到盖体保持机构110中而停止。此时，气体流路形成机构111与盖体102之间形成规定的间隙。该间隙在气体流路形成机构111的周缘部分形成得宽，在该部分以外的部分形成得窄。将形成于该气体流路形成机构111周缘部的间隙称为泵室116，将除此以外的中央部分的间隙称为通风间隙117。具体地，泵室116的间隙为10～20mm左右，其余部分的间隙为1mm左右或者1mm以下。只要将这些间隙形成得使泵室116的体积比其他的间隙空间的体积足够大即可。

而在气体流路形成机构111的中心附近形成有与通风间隙117和集尘室107连通的连通孔113。该连通孔113的直径形成为从通风间隙117一侧向集尘室107一侧逐渐变大，图4中只示出了一个连通孔113的情况，但是也可以设置多个连通孔113。

图4(b)是表示收纳容器主体与盖体分离了的状态的局部剖视图。

使插入到盖体保持机构110中的盖体固定构造拆装机构114向箭头118所示那样地旋转时，圆板构造109也随之旋转，经由旋转自如的孔安装在圆板构造109的外周上所设置的销上的滑动构造108平行移动，并如图所示，从结合孔101A脱出。由此，收纳容器主体101与盖体102分离。

之后，拆装移动机构112使盖体102、盖体固定构造拆装机构114和气体流路形成机构111一起向箭头119方向平行移动，由此破坏收纳容器主体101与盖体102间的密封，在它们之间形成间隙。该间隙形成气体置换时或者气体循环时的气体流路。

此外，从图4(b)可知，即使该盖体102移动，泵室116及通风间隙117的间隙尺寸也不产生变化。

图5示意性地示出了本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置的其他优选方式的局部剖视图。该优选方式中，构成盖体拆装机构的一部分的盖体固定构造拆装机构和拆装移动机构共用一根旋转移动轴114。通过形成这种构造，可以显著地简化盖体拆装机构的构造。该旋转移动轴114由轴承120和121支承。作为轴承120尽管也可以使用通常的滚珠轴承等，但是可能因产生尘埃或者油雾等而污染气体流路内部。因此，作为轴承120及121，优选地采用滑动性良好并且不产生尘埃及油雾的含氟高分子轴承。作为其具体材料公知的有特氟隆(商品名，杜邦公司)。

轴承120安装在气体流路形成机构111上并支承旋转移动轴114使之旋转自如，为防脱形成有止脱部122。而轴承121安装在集尘壁104上并支承旋转移动轴114，使之旋转自如并可以平行移动。通过在气体流路形成机构111的2个以上的部位设置该旋转移动轴114，可以仅使旋转移动轴114象箭头118所示地那样旋转而不会使气体流路形成机构111旋转。此外，通过使旋转移动轴114向箭头119方向移动，可以使旋转移动轴114和气体流路形成机构111在集尘室107内部移动。

对采用了图3所示的本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置的气体置换方法进行说明。图8是表示图3所示的本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换方法的工序图。为了说明该工序，用图3所示的本发明的气体置换装置的详细剖视图并同时参照着表示气体流路的图6和图7及图8进行说明。

首先，最初的工序是以盖体进入集尘室内的方式将半导体晶片收纳容器气密地安装在半导体晶片收纳容器安装机构上的容器安装工序201。此时，如图6所示，收纳容器主体101与盖体102由气密维持用密封件103密闭起来。在收纳容器内部平行地排列有半导体晶片100并通常收纳25张。在该容器安装工序201中，采用收纳容器主体安装机构106将收纳容器主体101以机械方式推压在设于集尘壁104上的气密维持用密封件105上，由此进行紧贴固定。

接着，进行将收纳容器主体的气体导入孔和气体导入机构结合的气体导入机构结合工序202。其在图6中是将包括第1阀131和第2阀132及气体导入管137的气体导入机构结合在收纳容器主体101上所设置的气体导入孔126中的工序。设于收纳容器主体101上的气体导入孔126与气体导入机构由气密维持型联接器125进行结合。该气密维持型联接器125的构成包括阳模和阴模，在气体导入孔126上事先安装上气密维持联接器的阳模，在气体导入机构上事先安装上阴模。因此，收纳容器主体101与气体导入机构的结合通过将阴模插入到该阳模中即可。插入前，气密维持型联接器的阳模保持半导体晶片收纳容器的气密，通过该插入而在收纳容器主体101和气体导入机构之间形成气体流路。

接下来的工序是使气体流路形成机构和盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、用上述盖体保持机构结合并保持盖体的盖体保持工序203。具体地，在图6中，使气体流路形成机构111和盖体固定构造拆装机构114在拆装移动机构112的作用下一起向盖体102靠近移动，将盖体固定构造拆装机构114的前端插入到盖体保持机构110中而保持盖体。该拆装移动机构114传递来自于马达等驱动源的力并被驱动，该马达等处于设置在集尘壁104的外部的拆装驱动机构140的内部。该拆装驱动机构140内部的驱动源由拆装驱动控制机构141内部的控制回路进行控制。

接着，利用盖体固定构造拆装机构使将收纳容器主体和盖体结合在一起的盖体固定构造动作、进行分离收纳容器主体和盖体的盖体卸下工序204。具体地，在图6中，是下述工序：利用拆装驱动机构140使盖体固定构造拆装机构114旋转而卸下盖体固定构造后，再次用拆装驱动机构140使拆装移动机构112移动，并使盖体固定构造拆装机构114、气体流路形成机构111和由盖体保持机构110所保持的盖体102同时移动而分离收纳容器主体101和盖体102。通过该收纳容器主体101和盖体102的分离，在气密维持用密封件103和盖体102之间形成间隙，收纳容器主体101与集尘室107之间利用气体流路结合起来。

接着，进行利用排气机构对集尘室内进行排气减压的减压工序205。具体地，在图6中，首先关闭第5阀135和第3阀133，利用排气泵127对排气管138内部进行脱气。此时，第4阀134为关闭状态。之后，打开第5阀135而将集尘室107的空气排出。此时，由于收纳容器主体101与盖体102已经分离，所以收纳容器主体101内部的空气也同时被排气。

接着，进行气体置换工序206，即边利用排气机构对集尘室内进行排气边用气体导入机构从收纳容器主体的气体导入孔向收纳容器主体导入气体。具体用图6说明气体置换工序206。在气体导入机构上结合有包括气体供给源123、减压阀124和气体供给管136的气体供给机构。作为气体供给源的高压储气瓶及清洁室内的气体配管形成约7kg/cm²的高压状态。利用减压阀124将其调整为例如1.2-1.5kg/cm²的适当供给气压后，打开第1阀131和第2阀132来向收纳容器主体101导入气体。在减压工序205开始之后立刻开始该气体置换工序206。尽管希望在利用减压工序205将收纳容器主体101和集尘室107的内部减压到高真空状态以后进行该气体置换工序206，但是会因此而需要使用耐压特性优良的半导体晶片收纳容器。由于一般的半导体晶片收纳容器由塑料材料形成，所以在减压工序205中形成高真空状态从容器的耐压特性的角度出发并不优选。

该导入气体供给具有95％以上纯度的干燥氮气，最好是供给99.9-99.999％以上的干燥氮气。所供给的该干燥气体在收纳于收纳容器主体101中的半导体晶片100之间以层流的方式流动，通过收纳容器主体101和盖体102之间的间隙而流入到图4(a)图4(b)中所示的泵室内。通过形成该泵室，降低由收纳容器主体101和盖体102所形成的间隙的流路阻力的同时，由于泵室与收纳容器主体101内部相比形成为减压状态，所以在该间隙中流动的气体会顺畅地流入到泵室中。所以附着在收纳容器主体101和盖体102间的间隙上的微小尘埃被吹飞而除去，表面得到净化。此外，如果该过程继续进行，则泵室的气压逐渐升高。由于集尘室107的容积与泵室相比大很多，所以集尘室107内部的压力比泵室低很多。因此泵室的气体和微小尘埃从图4(a)图4(b)所示的气体流路形成机构111和集尘壁104间的间隙及通风间隙排出到集尘室107内部。通过通风间隙的气体通过开口于气体流路形成机构111上的连通孔113排出到集尘室107中。该连通孔113从通风间隙向集尘室107直径逐渐变大地形成。结果降低了流路阻力，通过通风间隙的气体不减速地进行流动。结果，流过该通风间隙的气体流除去附着于盖体102表面上的微小尘埃而起净化作用。

流入到集尘室107的气体和微小尘埃由集尘过滤器130过滤，并通过第5阀135和排气管138而在排气泵127的作用下排出到装置外。该气体置换工序206中的气体流如图6的箭头方向所示。

该气体置换工序206一直进行到置换气体流路内的气体纯度足够高、而且集尘室107内的微小尘埃由集尘过滤器130进行了充分的吸附过滤。进行足够时间的气体置换后，继续关闭第1阀131和第5阀135，打开第3阀133，一边从排气口123A向排气管取入大气并使排气泵127停止而结束气体置换工序206。

在想要使半导体晶片收纳容器内部减压地进行保管时，先关闭第1阀131即可，在想使半导体晶片收纳容器内部为加压状态来进行保管时，先关闭第5阀135即可。此外，想控制保管气压时，在气体流路的适当部位例如集尘壁104上设置真空计，可边计测气体流路内部的气压边进行阀的开闭。这种阀开闭操作的自动化可通过使用能够进行电气开闭动作的电磁阀等作为图中的阀，并利用未图示的控制回路来控制这些电磁阀的开闭。

接着，进行使气体依次向收纳容器主体、集尘机构、以及收纳容器的气体导入孔循环的气体循环工序。该工序是打开图7的第4阀134并使循环泵128动作而使气体循环的工序。利用该工序，由气体置换工序206所置换的干燥气体形成依次流经循环泵128、气体导入管137、第2阀132、气体导入孔126、收纳容器主体102、集尘室107、集尘过滤器130、第4阀134、化学吸附过滤器129、循环气体管139的气体循环路径。通过该气体循环工序207，吸附在半导体晶片100的表面上的杂质及水分被循环气体除去，并且由于被化学吸附过滤器129过滤，所以能够清洁半导体晶片100表面。此外，在图7所示的构成中，由于在该气体循环路径中包括集尘过滤器130，所以即使在气体循环中于循环气体中含有微小尘埃也能够被过滤净化。气体循环工序中的气流如图7中箭头所示。该气体循环工序207进行规定时间后，停止循环泵128，并关闭第4阀134而结束气体循环工序。

接着，进行盖体安装工序208，即，使盖体固定构造拆装机构和气体流路形成机构一起移动，而将盖体插入到收纳容器主体上，利用盖体固定构造拆装机构使盖体固定构造动作，使收纳容器主体和盖体结合。这是相对于盖体卸下工序204及盖体保持工序203的相反工序。即，图7中，利用拆装移动机构112使盖体固定构造拆装机构114、气体流路形成机构111和盖体102移动，而使盖体102与收纳容器主体101紧贴，并使盖体固定构造拆装机构112旋转而将盖体固定构造插入到结合孔中，气密地结合收纳容器主体101和盖体102。之后，利用拆装移动机构112使盖体固定构造拆装机构114和气体流路形成机构111移动，而从盖体保持机构上卸下盖体固定构造拆装机构。

接着，进行从收纳容器主体的气体导入孔上卸下气体导入机构的气体导入机构卸下工序。这可以通过卸下气密维持型联接器125的阳模和阴模而容易地进行。

最后，进行从集尘机构上卸下半导体晶片收纳容器的容器卸下工序210，结束本发明的气体置换方法。

此外，为了在较短时间内提高半导体晶片表面的洁净度，可以在图8的减压工序205和气体循环工序206之间插入清洁气体置换工序和清洁气体循环工序。这种情况下的本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换方法的工序图如图9所示。该工序如已说明的那样，采用在干燥氮气中混合了5％以下的反应性气体的混合气体作为置换气体，进行图8所示的气体置换工序206和气体循环工序207。通过插入该工序，与不插入该工序时相比，能够在更短时间内获得半导体晶片表面的净化效果。

此外，如图9所示，有时由于进行清洁气体置换工序211和清洁气体循环工序212，而使反应性气体残留于半导体晶片收纳容器内部，从而随着时间经过会损伤晶片表面，所以，继之进行氮气置换工序213和氮气循环工序214。这是与清洁气体置换工序211和清洁气体循环工序212相同的工序，该工序中所使用的气体是不含有反应性气体的纯度为95％以上的干燥氮气。通过进行该氮气置换工序213和氮气循环工序214，可以不损伤晶片表面地长时间在半导体晶片收纳容器内保管晶片。

进行图8所示的本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换方法时，气体供给机构采用供给反应性气体的第1气体供给机构和供给氮气的第2气体供给机构。从第1气体供给机构所供给的反应性气体采用以大约5％以下的比例在氮气中混合了反应性气体的混合气体，所述反应性气体至少包括臭氧气或者氢气或者氨气中的某一种气体成分。此外，该第1气体供给机构所供给的反应性气体也可以至少是由臭氧气或者氢气或者氨气中的某一种气体成分所形成的反应性气体，将该反应性气体以规定比例混合到从第2气体供给机构所供给的氮气中进行使用。采用第1气体供给机构和第2气体供给机构混合气体时，使用气体流量计来调节气体混合比例。

此外，当在清洁气体置换工序211和清洁气体循环工序212中所使用的反应性气体为微量或者是反应性低的气体时，可以省略氮气循环工序214。

如以上所述，本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置和采用该装置的气体置换方法能够在短时间内将半导体晶片收纳容器内的气氛置换成目标气体，而且，通过使置换气体循环，能够清洁半导体晶片表面，所以能够实现适于高集成化的半导体晶片的加工工艺。此外，由于能够使气体置换自动化，所以也能够适用于自动化的装载/卸载系统，还能够将清洁室等处理室内的污染抑制到最低限度。

本实施方式的收纳容器的气体置换装置是向包括具有气体导入孔的收纳容器主体和盖体的收纳容器内置换气体的置换装置，该气体置换装置的特征在于，包括向上述收纳容器主体导入气体的气体导入机构、将上述收纳容器主体的气体排出的排气机构、使上述收纳容器主体的气体经由化学吸附过滤器循环的气体循环机构。

通过采用这种构成，能够制成开放系统的气体置换装置，结果，通过同时进行收纳容器内的气体的排出和导入，能够在短时间内实现高纯度的气体置换，能够解决上述课题。

此外，通过使收纳容器内的气体经由化学吸附过滤器循环，能够在常温下短时间内进行表面净化，能够解决上述课题。特别是，通过采用氮气或者含有5％左右以下的反应性气体的氮气作为该循环气体，能够在短时间内有效地除去晶片表面上所吸附的杂质元素及官能团。

此外，通过设置能够以使上述盖体整个收纳于气体置换流路内部的方式安装上述收纳容器主体的收纳容器安装机构，并且经由上述收纳容器安装机构安装将上述收纳容器主体的气体排出的排气机构，并安装能够使气体依次在上述收纳容器主体、上述收纳容器安装机构和上述气体导入孔之间循环的气体循环机构，来防止导入气体或者循环气体的逆流，除去附着在上述盖体上的微小尘埃，能够在短时间内实现洁净度高的气体置换，能够解决上述课题。

此外，上述收纳容器安装机构的构成至少包括集尘机构和收纳容器主体安装机构，集尘机构由集尘壁所包围形成的集尘室构成并隔离气体置换工序中所产生的微小尘埃，收纳容器主体安装机构使上述盖体整个包含在上述集尘室的内部并且保持气密性地将上述收纳容器安装在上述收纳容器安装机构上。此外，构成将上述盖体在上述集尘机构内部从上述收纳容器主体拆装的盖体拆装机构，并使上述盖体拆装机构的构成包括：保持上述盖体的盖体保持机构；对结合上述收纳容器主体和盖体的盖体固定构造进行拆装的盖体固定构造拆装机构；与上述盖体保持规定间隙地接触的气体流路形成机构；使上述盖体、上述盖体保持机构、上述盖体固定构造拆装机构和上述气体流路形成机构同时移动而在上述收纳容器与上述盖体之间形成规定间隙的拆装移动机构；分别驱动上述盖体保持机构、上述盖体固定构造拆装机构和上述拆装移动机构的拆装驱动机构。通过形成这种构成，能够实现半导体晶片收纳装置的气体置换的机械自动化，能够将清洁室内的污染降到最小并且能够适应半导体处理工序中的装载/卸载的处理，能够解决上述课题。

而且，在上述收纳容器主体和上述收纳容器安装机构的对合面上设有气密维持用的密封件，能够防止气体泄漏到外部环境中，能够实现高纯度的气体置换。

此外，将与上述盖体保持规定间隙地接触的上述气体流路形成机构形成为构成泵室，所述泵室的体积为，形成在上述盖体周缘部的间隙的体积与上述盖体中央部所形成的间隙的体积相比足够大，另外，形成有至少一个连通孔，所述连通孔连通由上述盖体所形成的间隙的上述泵室以外的间隙与上述集尘室，并从上述间隙侧向上述集尘室侧直径逐渐变大地形成，由此，能够有效地除去附着于盖体上的微小尘埃。

而且，使上述盖体固定构造拆装机构和上述拆装移动机构利用旋转自如并且可平行移动的同一旋转移动轴来构成，并使之通过具有防脱部的含氟高分子轴承而旋转自如地与上述气体流路形成机构结合，通过另外的含氟高分子轴承而旋转自如并可平行移动地与上述集尘壁保持气密地结合，由此在能够简化装置构成的同时，能够制成不产生微小尘埃的装置构成，能够提高气体置换纯度。

而作为采用本发明的收纳容器的气体置换装置进行的气体置换方法实现了特征为由下述(一)～(五)工序构成的收纳容器的气体置换方法。

(一)将上述收纳容器安装到上述气体置换装置上的工序；

(二)利用上述气体排出机构将上述收纳容器主体的空气排出的工序；

(三)一边利用上述气体排出机构将上述收纳容器主体的气体排出，一边利用上述气体导入机构将气体导入到上述收纳容器主体中的工序；

(四)停止向上述收纳容器主体导入气体和停止从其中排气、利用上述气体循环机构使上述收纳容器主体的气体经由上述化学吸附过滤器循环的工序。

(五)从上述气体置换装置卸下上述收纳容器的工序。

通过采用这种气体置换方法，能够在短时间内进行气体置换和净化半导体晶片，能够解决上述课题。

此外通过使用含有95％以上的氮气作为上述置换中所使用的气体，能够提高半导体晶片的净化效果。

而且，作为采用本发明的收纳容器的气体置换装置来进行的气体置换方法公开了包括下述(六)～(十五)工序的气体置换方法。

(六)以使上述盖体进入到上述集尘室内的方式将收纳容器气密地安装到上述收纳容器安装机构上的容器安装工序。

(七)结合上述收纳容器主体的气体导入孔和上述气体导入机构的气体导入机构结合工序。

(八)使上述气体流路形成机构和上述盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、利用上述盖体保持机构结合并保持上述盖体的盖体保持工序。

(九)利用上述盖体固定构造拆装机构使将上述收纳容器主体和上述盖体结合在一起的盖体固定构造动作、分离上述收纳容器主体和上述盖体的盖体卸下工序。

(十)利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气减压的减压工序。

(十一)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述收纳容器主体的气体导入孔向上述收纳容器主体导入气体的气体置换工序。

(十二)使气体依次向上述收纳容器主体和上述集尘机构以及上述收纳容器的气体导入孔循环的气体循环工序。

(十三)使上述气体流路形成机构和上述盖体固定构造拆装机构以及上述盖体一起移动来将上述盖体插入到上述收纳容器主体上、并利用上述盖体固定构造拆装机构使上述盖体固定构造动作、使上述收纳容器主体与上述盖体结合的盖体安装工序。

(十四)从上述收纳容器主体的气体导入孔卸下上述气体导入机构的气体导入机构卸下工序。

(十五)从上述集尘机构卸下收纳容器的容器卸下工序。

通过采用这种气体置换方法，能够实现自动或者半自动的收纳容器的气体置换，能够在短时间内进行高纯度的气体置换和半导体晶片的净化，从而能够解决上述课题。

而且，在上述(十一)工序之前加入下述(十六)及(十七)工序，能够有效地在更短时间内进行半导体晶片的净化。

(二十一)一边利用上述排气机构进行上述集尘室内的排气、一边用上述气体导入机构从上述收纳容器主体的气体导入孔向上述收纳容器主体导入在干燥氮气内混合约5％以下的反应性气体而得的清洁气体的清洁气体置换工序；

(二十二)使清洁气体依次向上述收纳容器主体、上述集尘机构以及上述收纳容器主体的气体导入孔循环的清洁气体循环工序；

而且，通过采用至少含有臭氧气或者氢气或者氨气中的某一种气体成分的干燥氮气作为上述反应性气体，能够更有效地进行半导体晶片的净化。

第2实施方式

接着用附图说明说明本发明的第2实施方式。本实施方式中，作为需要保持内部洁净的收纳容器，也以收纳半导体晶片的半导体晶片收纳容器为例进行说明。另外，本发明并不限于半导体晶片的收纳容器，也可以用于需要保持保管空间内部洁净的IC等精密零件等的收纳容器。

图11是表示本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置的实施方式的基本构成的构成图。半导体晶片收纳容器包括需要保持内部洁净的收纳容器主体301和密封收纳容器主体301内部的盖体302，并形成由密封件密闭起来的密闭构造以阻止大气中的水分及尘埃等进入容器内。而且，半导体晶片利用槽板(未图示)保持相互离开一定距离地平行收纳于该密闭的半导体晶片收纳容器的收纳容器主体301中。

图11中的半导体晶片收纳容器安装机构303是用于进行收纳容器主体301内的气体置换的装置。半导体晶片收纳容器安装机构303在覆盖整个盖体302地安装到收纳容器主体301上的状态下卸下盖体302而进行气体的交换。在半导体晶片收纳容器安装机构303与收纳容器主体301的相互对接部分上实施有未图示的密封件，通过该密封件，收纳容器主体301气密地安装到了半导体晶片收纳容器安装机构303上。从而安装成，在收纳容器主体301安装到半导体晶片收纳容器安装机构303上的状态下、盖体302以保持气密的状态整个收纳于半导体晶片收纳容器安装机构303的内部所形成的气体置换流路中，结果，通过从收纳容器主体301上卸下盖体302，能够保持气密地将收纳容器主体301的内部连接到上述气体置换流路上。在半导体晶片收纳容器安装机构303上设有用于把持固定收纳容器主体301的机构(后述的收纳容器主体安装机构407等)。

而始于气体供给机构308的气体配管结合在半导体晶片收纳容器安装机构303上，通过开闭第1阀317，能够控制气体向半导体晶片收纳容器安装机构303的导入和停止。即，该气体供给机构308和连接到气体供给机构308上的气体配管和第1阀317形成气体导入机构。

此外，排气泵309利用气体配管连接在半导体晶片安装机构3上，形成将收纳容器主体301内的气体排出的排气机构。该气体排出机构包括集尘过滤器313、作为开闭阀的第4阀319及第5阀320。通过在关闭第5阀320的状态下使排气泵309动作并打开第4阀319，能够直接地对半导体晶片安装机构3内部的气体及间接地将收纳容器主体301内的气体排出。该被排出的气体中所含有的微小尘埃被集尘过滤器313除去。此外，集尘过滤器313也具有阻止微小尘埃从排气泵309侧向半导体晶片安装机构3逆流的作用。

可以采用油旋转泵作为排气泵309。此时，油旋转泵所产生的油雾利用油雾捕集器过滤而从未图示的排气管道排出到外部环境中。

使用油旋转泵等产生油雾等的类型的排气泵时，以下述方式停止排气泵309：关闭第4阀319后打开第5阀320，使排气泵309跟前的气体配管内部返回到大气压，从而使油雾不会向半导体晶片安装机构侧逆流。

此外，在半导体晶片收纳容器安装机构303上安装有利用循环泵311使气体循环的气体循环机构。在利用该气体循环机构所形成的气体循环路径上插入着化学吸附过滤器310、集尘过滤器312、第2阀318和第3阀321。化学吸附过滤器310起吸附过滤循环气体中所含有的杂质气体成分的作用。该化学吸附过滤器310通过使气体通过封入在不锈钢制容器内的化学吸附剂而除去气体中的水分和杂质。作为该化学吸附剂，熟知的有表面活性化了的不锈钢或者镍等金属材料网、多孔质玻璃纤维、多孔质氧化铝等陶瓷材料。在气体导入过程中及气体排出过程中，第2阀318和第3阀321为关闭状态。通过打开第2阀318和第3阀321形成气体循环路径。此外，集尘过滤器312的作用是利用微细的网构造除去微小尘埃。

收纳容器主体301安装在移动机构上，该移动机构的构成包括移动台314和底座316。移动台314直接安装在收纳容器主体301上，是用于支承收纳容器主体301的部件。移动台314和收纳容器主体301利用机械销等安装机构315进行安装。底座316是用于支承移动台314的部件。移动台314在支承于底座316上的状态下能够在其上平行移动。在底座316上设置着未图示的位置检测机构。该位置检测机构由光传感器及微机械开关等构成，能够检测出安装在移动台314上的收纳容器主体301的正确位置(相对于半导体晶片收纳容器安装机构303的正确位置)。从而，如果收纳容器主体301利用移动台314进行移动而与半导体晶片收纳容器安装机构303紧贴，则位置检测机构检测出与半导体晶片收纳容器安装机构303紧贴的收纳容器主体301的位置。而且，位置检测机构连接在固定上述收纳容器主体301的上述机构上，并送出表示收纳容器主体301位置的检测信号。半导体晶片收纳容器安装机构303随着该检测信号动作而气密地固定到收纳容器主体301上。当然，用人手安装半导体晶片收纳容器时不需要移动台314及对其进行支承的底座316。在收纳容器主体301和半导体晶片收纳容器安装机构303的对合面上配置有气密维持用的密封件，将它们以机械方式推压来进行安装。

在半导体晶片收纳容器安装机构303内具有大小为盖体302能够以与收纳容器主体301连结的状态自由移动而进行开闭的空间，该空间构成与环境隔绝的气体置换流路的一部分。

此外，在半导体晶片收纳容器安装机构303上设有在半导体晶片收纳容器安装机构303内将盖体302向收纳容器主体301拆装的盖体拆装机构4和控制盖体拆装机构4的动作的盖体拆装控制机构305。盖体拆装机构4连结在盖体302上并进行该盖体302相对于收纳容器主体301的固定及固定解除的操作，并且将解除了固定的盖体302从收纳容器主体301拉离。盖体拆装控制机构305控制盖体拆装机构4的上述动作。

此外，利用上述第2阀318和第4阀319构成气体流路切换机构。这些阀以自动或者手动的方式按照处理顺序进行切换。

接着，对采用了图11所示的构成的气体置换装置的气体置换方法进行说明。

首先，作为第1工序，将半导体晶片收纳容器1安装到移动台314上并使之移动，安装到半导体晶片收纳容器安装机构303上。

之后，作为第2工序，利用盖体拆装机构4从收纳容器主体301上卸下盖体302，并在它们之间形成规定的间隙，将收纳容器主体301的内部与半导体晶片收纳容器安装机构303内的气体置换流路连接起来。该盖体拆装机构4受到盖体拆装控制机构305的控制。

在接下来的第3工序中，使排气机构动作，开始排出半导体晶片收纳容器内部的空气。在排气机构的动作中，首先关闭第4阀319和第5阀320，使排气泵309开动后，打开第4阀319，将半导体晶片收纳容器安装机构303内的气体排出。该工序中，也同时对收纳容器主体301的内部进行排气。

之后，作为第4工序，一边利用气体排出机构进行气体的排出，一边从气体导入机构向半导体晶片收纳容器内部导入气体。具体地，打开第1阀317，从气体供给机构308向半导体晶片收纳容器安装机构303的内部导入气体。此时，从第3阀321侧流入到半导体晶片收纳容器安装机构303内的气体通过较大地打开的盖体302和收纳容器主体301之间而向第2阀318侧循环时，收纳容器主体301内和半导体晶片收纳容器安装机构303内的气体进出，收纳容器主体301内的全部气体得到置换。

使用高纯度的干燥氮气作为第4工序中所使用的气体。此外，也有时根据容器内的半导体晶片的处理状态的不同而采用干燥氩气等。此外，为降低成本也有时采用混合了干燥空气等的高纯度干燥氮气，但是希望含有95％以上的氮气。

在开始上述第4工序的时刻，半导体晶片收纳容器的内部不需要成为高真空，为减压状态就足够了。已有的气体置换装置多是气体导入孔与气体排出孔相通的封闭系统构造，如果在上述第4工序前，半导体晶片收纳容器内部的气体有残余，则其会影响置换气体纯度。因此，气体置换至少需要30～60分钟以上的时间。与之相对，本实施方式的气体置换装置是开放系统的构造，通过同时进行气体导入和气体排出，能够有效地置换半导体晶片收纳容器内部的气体。

在第4工序中，进行了规定时间的上述气体导入和气体排出后，作为第5工序，停止从气体导入机构向半导体晶片收纳容器导入气体和利用气体排出机构从半导体晶片收纳容器的排气。具体地，关闭第1阀317而停止从气体供给机构308的气体供给的同时，关闭第4阀319。并在打开第5阀320后停止排气泵309。第4工序所需要的时间取决于半导体晶片收纳容器的容积以及半导体晶片的处理状态，如果是60升左右的容器至少需要10～30分钟。

接着，作为第6工序，用气体循环机构使半导体晶片收纳容器内部的气体循环。具体地，打开第2阀318和第3阀321使循环泵311动作，并使第5工序中所置换的气体循环。此时，循环气体进行除去半导体晶片表面的杂质以及官能团的作用。该循环气体由化学吸附过滤器310吸附了水分及杂质元素而得到净化。此时，半导体晶片收纳容器内部在卸下了盖体302后与收纳容器主体301内连通，故收纳容器主体301内的气体得到置换。该气体循环的时间需要5～30分钟左右。

通过采用纯度为99.5～99.999％左右的高纯度干燥氮气作为第4工序中所导入的气体，能够利用该第6工序有效地除去半导体晶片表面上所吸附的水分以及杂质。

此外，通过采用在纯度为99％以上的高纯度干燥氮气中、混合5％左右以下的纯度为99％以上的臭氧气或者氢气或者氨气或者这些气体的混合气体所形成的反应性气体而得的气体作为第4工序中所导入的气体，能够提高第6工序的半导体晶片表面上所吸附的水分及杂质的除去效果，能够以5～10分钟左右获得表面净化的效果。

这样在第4工序中采用混合了反应性气体的干燥氮气时，为了防止该反应性气体残留在半导体晶片收纳容器内部，利用不含有反应性气体的高纯度干燥氮气反复进行从上述第4工序到第6工序的工序。

第6工序结束后，作为第7工序，关闭第2阀318和第3阀321使气体循环停止后，利用盖体拆装机构4将盖体302安装到收纳容器主体301上，从而向收纳容器主体301内部气密地封入气体，之后，从半导体晶片收纳容器安装机构303上卸下半导体晶片收纳容器，结束气体置换工序。从半导体晶片收纳容器安装机构303上的卸下工作既可以手动进行也可以用移动台314自动进行。自动进行时，根据时间控制来进行，该时间控制遵照事先给定条件所确定的各工序时间。

第3实施方式

接着说明本发明的第2实施方式。图12表示本发明的气体置换装置的第2实施方式的构成图。图12中，对与图11中起相同作用的部件赋予相同的标记，并省略其说明，图12的构成中与图11的不同点在于，在气体导入机构上设有气体导入喷嘴306和喷嘴移动机构307。

气体导入喷嘴306是用于从收纳容器主体301与盖体302之间的间隙向收纳容器主体301内的深处导入气体的喷嘴。气体导入喷嘴306经由喷嘴移动机构307连接有始于气体供给机构308的气体配管和始于气体循环机构的气体配管，并能够从前端喷出导入气体或者循环气体。具体地，该气体导入喷嘴306经由第1阀317及第3阀321连接在气体供给机构308和化学吸附过滤器310上。从而，通过适当地切换第1阀317和第3阀321，气体导入喷嘴306将来自于气体供给机构308的新气体以及由化学吸附过滤器310净化了的循环气体导入到收纳容器主体310内的深处。气体导入喷嘴306由伸缩的棒状管材构成。

气体导入喷嘴306设定为与通过在收纳容器主体301内收纳多个半导体晶片而产生的间隙相对应的大小。即，设定为外径小于收纳于收纳容器主体301内的各半导体晶片间的尺寸。而且，设置的根数与由所收纳的半导体晶片形成的间隙的数量相对应。另外，适当地设定该气体导入喷嘴306的外径和根数。即，尽管从置换效率的角度出发希望该气体导入喷嘴306的外径和根数为与半导体晶片所形成的所有间隙相对应的外径及根数，但是，考虑到制造成本等问题而设定为适当的根数。

喷嘴移动机构307具有伸缩功能以使气体导入喷嘴306从收纳容器主体301与盖体302之间的间隙进出。从而，气体导入喷嘴306能够在喷嘴移动机构307的作用下伸缩自如地移动，并向收纳容器主体301与盖体302之间的间隙插入或者从中取出。而且，喷嘴移动机构307也可以设有角度调整机构以能够根据需要调整气体导入喷嘴306的角度。通过调整气体导入喷嘴306的伸缩量和角度，能够将气体喷出到与收纳容器主体301的形状相对应的最佳位置(能够最有效地置换收纳容器主体301内的气体的位置)。气体导入喷嘴306的伸缩机构采用已知技术。例如，采用使天线伸缩的技术等。角度调整也一样。

接着，对采用了图12所示的气体置换装置的半导体晶片收纳容器的气体置换方法进行说明。该气体置换方法中与图11中所说明的不同点在于，在图11所述的气体置换工序中的第3工序之前有插入气体导入喷嘴的工序。即，该工序中，向第2工序中所形成的收纳容器主体301盖体302之间的间隙中插入气体导入喷嘴306。该气体导入喷嘴306既可以如后所述那样一直插入到收纳容器主体301的底部，也可以插入到收纳容器主体301的入口。即，可以根据收纳容器主体301的构造而将气体导入喷嘴306的前端插入到任意位置。想进行更细的控制时，也可以同时利用角度调整机构调整气体导入喷嘴306的角度。从而从处于最佳位置的气体导入喷嘴306的前端喷出气体，将存在于收纳容器主体301内的气体推出到半导体晶片收纳容器安装机构303内，置换收纳容器主体301内的气体。

气体置换以后的工序与图11所述的第3工序至第5工序相同故省略说明。不过，第7工序中，用盖体拆装机构4将盖体302与收纳容器主体301结合起来之前，从收纳容器主体301取出气体导入喷嘴306。

从而能够以比第1实施方式更短的时间有效地进行气体置换作业。

第4实施方式

接着，对本发明的第3实施方式进行说明。图13表示本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置的第3实施方式的构成图。图13所示的实施方式与图12所示的实施方式的不同点在于，气体循环机构的一部分与气体排出机构的一部分共用。即，包括集尘过滤器312在内、与其连接的气体配管由气体循环机构和气体排出机构进行供给。通过形成这种构造，可以用一个集尘过滤器312进行气体循环机构与气体排出机构两者的气体集尘作用，能够简化气体置换装置的构造。根据图13所示的气体置换装置而得的气体置换方法与图12所示的实施方式相同故省略其说明。

从而能够发挥与上述各实施方式相同的效果。

第5实施方式

接着，对本发明的第4实施方式进行说明。图14表示本发明的气体置换装置的第4实施方式。图14所示的实施方式与图12及图13所示的实施方式的不同点在于，半导体晶片收纳容器的安装姿势的不同。图14中，半导体晶片收纳容器使盖体302侧向上地安装。此时，如果使盖体302侧朝正上方安装，则收纳于内部的半导体晶片不稳定，所以相对于竖直方向稍微倾斜地安装。

图14所示的优选方式所特有的项目是其气体置换工序。即，在图12所述的第4工序的气体置换工序前，进行填充比重大于空气的气体的重气体置换工序。具体地，从气体导入喷嘴导入比重大于Ar的稀有气体或者二氧化碳气体。通过进行这种工序，导入气体滞留在收纳容器主体301的底部，能够有效地除去开始所存在的含有水分等的空气。结果，能够在短时间内提高置换气体的纯度。此时，为了使置换气体有效地滞留在收纳容器主体301的底部，使盖体侧向上地配置半导体晶片收纳容器。对于该半导体晶片收纳容器的倾角，如上所述比铅直稍稍倾斜地配置。此外，为了有效地滞留气体，希望与铅直线所成的倾角为45度左右以下。

第6实施方式

接着说明本发明的第5实施方式。本实施方式中，关于气体置换装置以包含较详细的构造的状态进行说明。图15是表示本实施方式的气体置换装置中的半导体晶片收纳容器的拆装方法的局部剖视图。尽管图15中，半导体晶片收纳容器以盖体侧为上地进行配置，但是也可以是盖体侧为侧面的方式。

图15(a)是表示半导体晶片收纳容器安装在移动台410上的状态的局部剖视图。此时，半导体晶片400收纳于收纳容器主体401中，并用盖体402气密地封闭起来。气密维持用密封件403保持收纳容器主体401和盖体402的气密。一般采用称为O形环的由橡胶类树脂或者硅酮类树脂所形成的弹性构造体作为该气密维持用密封件403。

在收纳容器主体401上安装着机械销承纳件412，通过将设于移动台410上的机械销411嵌入到该机械销承纳件412中，而将收纳容器主体401固定到移动台410上。该移动台410由底座413支承，并能够沿着底座413平行移动。

而半导体晶片收纳容器安装机构的构成包括集尘壁415和收纳容器主体安装机构407。集尘壁415是用于构成集尘室416的部件，该集尘室416将盖体402完全地收纳于内部并作为气体置换流路的一部分。在由集尘壁415构成的集尘室416内收纳着拆装移动机构408。收纳容器主体安装机构407是用于将收纳容器主体401固定到集尘壁415侧的部件。收纳容器主体安装机构407形成为截面L字形，可转动地安装在集尘壁415上。该收纳容器主体安装机构407通过从图15(a)所示的打开状态进行关闭，而挂卡在收纳容器主体401的凸缘部上进行固定。收纳容器主体安装机构407根据设定而以手动、自动方式转动。

此外，在集尘壁415上气密地安装有包括气体导入喷嘴405和喷嘴移动机构406的气体导入机构。并且，作为盖体拆装机构的拆装移动机构408与盖体拆装控制机构404在连结着的状态下，气密地安装到集尘壁415上。而且，在集尘壁415上设有与气体排出机构或气体循环机构连结的气体排出口409。此时，气体导入喷嘴405为收缩状态，而且拆装移动机构408也处于收纳于上方的状态。上述气体导入机构以与该气体导入喷嘴405能够从收纳容器主体401和盖体402间的间隙插入到收纳容器主体401内的角度相配合的方式倾斜安装在集尘壁415上。

接着，如图15(b)所示，移动台410在底座413上向箭头417所示的方向移动，将收纳容器主体401紧贴地推压在集尘壁415上所设置的气密维持用密封件414上。结果，在集尘壁415与盖体402之间形成集尘室416，该集尘室416是能够开闭盖体402的空间，也是气体置换流路的空间。

之后，如图15(c)所示，收纳容器主体安装机构407关闭，将收纳容器主体401固定到集尘壁415上。该收纳容器主体安装机构407为机械式锁定机构，根据来自于未图示的收纳容器主体401的位置检测传感器的信号而进行动作。

图16表示盖体拆装机构的动作的局部剖视图。图16(a)是从平行于半导体晶片400的方向看图15(c)的状态时的局部剖视图，省略了气体导入机构及移动台的图示。半导体晶片400平行地等间隔排列收纳在收纳容器主体401中。在盖体402上安装着盖体固定构造418和盖体保持机构413。盖体固定构造418是通过相对于收纳容器主体401的结合孔416进行拆装来相对于收纳容器主体401固定盖体402、解除盖体402的固定的构造。利用嵌合在盖体保持机构413上的盖体固定构造拆装机构423使盖体402相对于收纳容器主体401固定、解除固定并且进行拆装。图16(a)中示出了盖体固定构造418插入到结合孔416中而将盖体402结合在收纳容器主体401上的状态。此外，安装在集尘壁415上的拆装移动机构408以与盖体402分开的状态收纳于上部。

接着，如图16(b)所示，利用盖体拆装控制机构404使拆装移动机构408向箭头419所示方向平行移动，将盖体固定构造拆装机构423的前端结合在盖体保持机构413上。

进而如图16(c)所示，盖体固定构造拆装机构423通过盖体拆装控制机构404而旋转，使盖体固定构造418动作并从连结孔416取出，而分离收纳容器主体401和盖体402。利用该盖体固定构造拆装机构423的旋转，盖体固定构造拆装机构423的前端由盖体保持构造413保持，从而盖体固定构造拆装机构423与盖体402连结。

接着，如图16(d)所示，拆装移动机构408通过盖体拆装控制机构404而保持着盖体402沿箭头422的方向平行移动，在盖体402与收纳容器主体401之间形成规定的间隙。此时，采用未图示的气体导入喷嘴405时，形成足够插入气体导入喷嘴405的间隙即可。此外，不采用气体导入喷嘴405时，在盖体402与气密维持用密封件之间形成数mm的间隙即可以形成气体流路。

将关于盖体固定构造418的构成的一例示于图18。如图18(a)所示，盖体固定构造包括：平行移动地插入到设于收纳容器主体401上的结合孔416中的滑动构造433、在外周部形成有与滑动构造433卡合的销432并在旋转中心具有盖体拆装机构的安装构造430的旋转自如的圆板构造431、和覆盖整体地对上述滑动板433的平行移动进行导向的导向板428。导向板428还作为圆板构造431的按压件。滑动板433经由旋转自如的长孔434嵌入到圆板构造431外周部上所设置的销432上。该长孔434以与销432的移动量相比充分短的长度形成。

此外，盖体固定构造拆装机构423的前端设有长方体形状的安装部425，其穿过导向构造上开口的长方体的支承孔429插入到盖体拆装机构的安装构造430上所开口的长方体的孔中。另外，设置在滑动板433上的圆弧状的、用于与圆板构造431卡止的长孔434只要是能够利用旋转板131使滑动板433往复移动的形状即可，也可以是圆弧状以外的形状。

将安装部425插入到盖体拆装机构的安装构造430中之后，如果使盖体固定构造拆装机构423向图18(b)的箭头435所示的方向旋转，则圆板构造431随之旋转。伴随着该圆板构造431的旋转，插入到孔434中的销也同时旋转，滑动构造433沿着箭头436的方向平行移动。结果，滑动构造433的前端插入到结合孔416中，收纳容器主体401与盖体402结合。与此同时，支承孔429与安装部425匹配，盖体固定构造拆装机构423可从盖体402拔出。分离收纳容器主体401和盖体402时，在安装部425经由支承孔429插入到安装部430中的状态下，使盖体固定构造拆装机构423向相反方向旋转即可。此外，随着盖体固定构造拆装机构423的旋转，其前端的安装部425支承在盖体保持构造430与导向构造428之间，盖体固定构造拆装机构423与盖体402得到结合保持。盖体拆装机构的控制利用盖体拆装控制机构404进行。

盖体拆装机构的具体构成例示于图17。该盖体拆装机构中，构成盖体拆装机构的一部分的盖体固定构造拆装机构与拆装移动机构共用1根旋转移动轴423。在旋转移动轴423的前端形成有盖体固定构造拆装机构的安装部425。通过形成这种构造，能够显著地简化盖体拆装机构的构造。该旋转移动轴423由轴承420及421支承。尽管可以采用通常的滚珠轴承等作为轴承420，但是可能产生尘埃或者油雾等而污染气体流路内部。因此，优选采用滑动性好且不会产生尘埃及油雾的含氟高分子轴承作为轴承420和421。作为其具体材料熟知的有特氟隆(商品名：杜邦公司)。

轴承420安装在拆装移动支承机构422上并支承旋转移动轴423使之旋转自如，但是为了防止脱落，形成有防脱部424。而轴承421安装在集尘壁415上，支承旋转移动轴423使之旋转自如并可平行移动。通过在拆装移动支承机构422的两个以上的部位设置该旋转移动轴423，能够仅使旋转移动轴423如箭头426所示地旋转而不使拆装移动支承机构422旋转。此外，通过使旋转移动轴423向箭头427的方向移动，能够使旋转移动轴423与拆装移动支承机构422在集尘室416内部移动。

接着用图19说明气体导入喷嘴405的插入。图19(a)是收纳容器主体401与盖体402结合着的状态，表示使气体导入喷嘴405伸展之前的状态。拆装移动机构408在集尘室416内下降并与盖体402结合。此时，气体导入喷嘴405收纳在喷嘴移动机构406中，以使拆装移动机构408可在集尘室416内自由移动。而且，气体导入喷嘴405由气密维持用密封件438保持气密地安装在集尘壁415上。气体导入喷嘴405在保持着集尘室416内的气密的状态下进出于收纳容器主体401中。

图19(b)中，由拆装控制机构404所控制的拆装移动机构408动作，盖体402从收纳容器主体401离开规定的距离地分开。气体导入喷嘴405从喷嘴移动机构406的内部伸展，通过收纳容器主体401与盖体402间的间隙，插入到收纳容器主体401的内部。图中，气体导入喷嘴405通过半导体晶片400的侧面并一直插入到收纳容器主体401的底部。这样，通过将气体导入喷嘴405一直插入到收纳容器主体401的底部，使置换气体从气体导入喷嘴405的前端喷出到收纳容器主体401的底部，将收纳容器主体401内的气体有效地推出到外部，提高气体置换效率。

由于多个收纳的半导体晶片400的间隙为10mm左右以下比较窄，所以气体导入喷嘴405向集尘壁415的安装角度要设定得准确。而且，为了即使在气体导入喷嘴405与半导体晶片400接触的情况下也能防止半导体晶片400的破损，气体导入喷嘴405的前端部分优选地由含氟高分子材料(例如，特氟隆：杜邦公司商品名)等包覆起来。此外，也可以不将气体导入喷嘴405一直插入到收纳容器主体401的底部而在收纳容器主体401的上部停止插入。由于根据半导体晶片400的张数、半导体晶片400及收纳容器主体401的大小、从气体导入喷嘴405喷出的气体的风量、风速等各条件，气体置换效率也发生变化，所以根据各条件将气体导入喷嘴405的插入量设定在最佳位置上。此外，气体导入喷嘴405的插入角度也在向集尘壁415安装的阶段预先设定在最佳角度。

采用以上那样构成的气体置换装置的气体置换方法，与上述第1实施方式中所说明的气体置换方法相同。

第7实施方式

接着对本发明的第6实施方式进行说明。本实施方式对气体导入喷嘴405进行了改进。

气体导入喷嘴405如图20所示，包括主喷嘴和副喷嘴。具体地，气体导入喷嘴405中的从喷嘴移动机构406进出的管部为主喷嘴，从该主喷嘴分支地设有副喷嘴405a、405b。副喷嘴405a、405b通过以主喷嘴为中心进行转动而使其前端的吹出口移动到收纳容器主体401内的深处。主喷嘴连结在副喷嘴405a、405b上，使该副喷嘴405a、405b转动并进出收纳容器主体401内。

在集尘壁415上一体地设有喷嘴收纳室437。喷嘴收纳室437是用于收纳主喷嘴和副喷嘴405a、405b的空间。喷嘴收纳室437构成为四边形的收纳空间，其大小为能够完全收纳多根以水平状态并列排列的副喷嘴405a、405b。主喷嘴和副喷嘴405a、405b收纳在该喷嘴收纳室437中，而在拆装盖体402时不会防碍收纳容器主体401。主喷嘴(气体导入喷嘴405)从喷嘴收纳室437内延伸到外部并连接到喷嘴移动机构406上。在气体导入喷嘴405从喷嘴收纳室437内延伸到外部的部分上设有气密维持用密封件438，喷嘴收纳室437内及收纳容器主体401内被密封起来。

喷嘴移动机构406支承气体导入喷嘴405的主喷嘴，具有使之转动并进出动作的功能。

图20(a)是盖体402从收纳容器主体401分离了的状态。该图中，气体导入喷嘴405的主喷嘴和副喷嘴405a、405b水平地收纳于喷嘴收纳室437的内部。主喷嘴利用气密维持用密封件438保持气密地收纳在喷嘴收纳室437中。而且，盖体402用第1实施方式所示的方法从收纳容器主体401分离。

从该状态开始，如图20(b)所示，气体导入喷嘴405的主喷嘴利用喷嘴移动机构406如箭头439所示地沿水平方向移动。而且，在副喷嘴405a、405b到达适当位置时停止。图20(b)所示的例子中，两个副喷嘴405a、405b到达半导体晶片400与收纳容器主体401的侧面之间所形成的间隙位置时，主喷嘴405的移动停止。

图20(c)是从另一个侧面看到的图20(b)的局部剖视图。该状态下，使副喷嘴405a、405b以主喷嘴为中心向箭头440所示的方向旋转。从而，能够使副喷嘴移动到收纳容器主体401的内部的位置。移动后的副喷嘴用虚线示出，用405a’、405b’表示。取出气体导入喷嘴405时，进行与上述完全相反的动作即可。通过形成这种构造，即使是相对于具有多个副喷嘴的气体导入喷嘴，也能够以简单的构造顺利地进行气体导入喷嘴的插入。

另外，虽然在此副喷嘴405a、405b为两个，但是可以适当地设定该副喷嘴405a、405b的数量。将该副喷嘴405a、405b的数量的一例示于图21。图21中，气体导入喷嘴405具有分支为与半导体晶片400的间隙数量相对应的数量的副喷嘴441。图21(a)表示将副喷嘴441插入到半导体晶片400的各间隙之间的例子。这样，通过将副喷嘴441插入到由各半导体晶片400所形成的所有间隙中，能够向收纳容器主体401的底部直接导入气体，并分别地向由各半导体晶片400所分隔成的空间中导入气体，所以提高了气体置换效率。此时，由于半导体晶片400所形成的间隙为10mm左右较窄，所以优选地采用直径5mm左右以下的细喷嘴作为副喷嘴441，此外喷嘴前端需要利用特氟隆等含氟高分子包覆以不碰伤晶片表面。

此外，图21(b)中，配置成使副喷嘴441的前端在与半导体晶片400对置的位置附近。此时，通过适当地调整副喷嘴441的长度和转动角度，设定成将气体吹附到半导体晶片400的整个表面区域上。此时，从各副喷嘴喷出的导入气体在半导体晶片400的表面上形成准层流而进行流动。也有时因风量等条件而变成紊流。从而，特别是气体循环工序中的晶片表面的净化效果提高。此外，也无须担心副喷嘴441接触半导体晶片400的表面而引起损伤。

另外，此处，是对副喷嘴441的长度及转动角度进行适当调整，但是也可以不固定副喷嘴441而使其左右转动地摆动。从而，能够有效地将气体喷出到半导体晶片400的整个表面区域上。

此外，此处虽然设定为使副喷嘴405a、405b沿着主喷嘴的轴向进出，但是也可以使其沿主喷嘴平行移动的方向移动。也可以使之以前端侧设有副喷嘴405a、405b的主喷嘴的基端部为中心进行旋转。虽然机构会变得复杂，但是副喷嘴405a、405b等的进出方向没有限制。

第8实施方式

对采用了图13所示的本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置的气体置换方法基于图22进行详细说明。

首先，作为最开始的工序是以使盖体302进入到集尘室内的方式将半导体晶片收纳容器气密地安装到半导体晶片收纳容器安装机构303上的容器安装工序501。此时，如图15所示，收纳容器主体401与盖体402由气密维持用密封件403密闭。在收纳容器内部以平行排列的方式通常收纳25张半导体晶片400。在该容器安装工序501中，用收纳容器主体安装机构407将收纳容器主体401以机械方式推压在设置于集尘壁415上的气密维持用密封件414上并紧贴固定。即，在打开收纳容器主体安装机构407的状态下，将收纳容器主体401推压在气密维持用密封件414上，并关闭收纳容器主体安装机构407，由此将收纳容器主体401紧贴固定在集尘壁415上。该工序如图15所示，既可以用移动台113自动地进行也可以手动进行。

接着，进行使拆装移动机构408与盖体固定构造拆装机构423一起移动并接近盖体402、使盖体固定构造拆装机构423的安装部425嵌合在盖体保持机构130等上、由此来结合保持盖体402的盖体保持工序502。用图16说明具体的动作。利用盖体拆装控制机构404使盖体固定构造拆装机构423一起接近盖体402地移动，将盖体固定构造拆装机构423的前端插入到盖体保持机构413中而保持盖体402。该拆装移动机构408传递设于集尘壁415的外部的拆装驱动机构140内部中的马达等驱动源的动力而被驱动。

接着，进行盖体卸下工序503，即，利用盖体固定构造拆装机构423使将收纳容器主体401与盖体402结合在一起的盖体固定构造418动作，分离收纳容器主体401与盖体402。具体的动作如图16所示。该盖体卸下工序503是下述工序：利用拆装驱动机构140使盖体固定构造拆装机构423旋转而卸下盖体固定构造418后，再次使用拆装驱动机构140使拆装移动机构408移动，与此同时，利用盖体固定构造拆装机构423与盖体保持机构413使保持于拆装移动机构408上的盖体402移动，而分离收纳容器主体401与盖体402。通过该收纳容器主体401与盖体402的分离，在气密维持用密封件403与盖体402之间形成间隙，收纳容器主体401与集尘室416之间由气体流路结合起来。

接着，进行将气体导入喷嘴405插入到收纳容器主体401与盖体402间的间隙中的气体导入喷嘴插入工序504。该工序的具体动作示于图19。从图19(a)所示的盖体402安装在收纳容器主体401上的状态开始，如图19(b)所示，利用喷嘴移动机构406将气体导入喷嘴405从在上述盖体卸下工序503中分离开来的收纳容器主体401与盖体402间的间隙一直插入到收纳容器主体401的底部。通过该工序，可以用气体导入喷嘴405向收纳容器主体401中导入气体。

接着进行利用排气机构对集尘室内进行排气减压的减压工序505。具体地在图13中，首先关闭第4阀319和第5阀320，利用排气泵309对排气管的内部进行脱气。此时，是第3阀18关闭的状态。之后，打开第4阀319而排出集尘室的空气。此时，由于收纳容器主体401与盖体402已经分离，所以收纳容器主体401内部的空气也同时被排出。

接着，进行气体置换工序506，即一边利用排气机构对集尘室内进行排气，一边从气体导入喷嘴405向收纳容器主体401中导入气体。具体地用图13说明该气体置换工序506。在气体导入喷嘴405上经由第1阀317结合着包括气体供给源、减压阀和气体供给管的气体供给机构308。作为气体供给源的高压储气瓶和清洁室内的气体配管成为约7kg/cm²的高压状态。利用减压阀将其调整为适当的供给气压如1.2-1.5kg/cm²之后，打开第1阀317，从气体导入喷嘴306向收纳容器主体1的底部导入气体。该气体置换工序506在减压工序505开始之后立即开始。尽管希望在利用减压工序505将收纳容器主体401和集尘室的内部减压成高真空状态以后，进行该气体置换工序506，但因此需要采用耐压特性优良的半导体晶片收纳容器。由于一般的半导体晶片收纳容器由塑料材料形成，所以减压工序505中形成高真空的状态从容器的耐压特性角度出发并不优选。

作为该导入气体，供给纯度95％以上的干燥氮气，希望供给纯度为99.9～99.999％以上的干燥氮气。所供给的该干燥氮气在收纳容器主体1中所收纳的半导体晶片400之间以层流的方式流动，穿过收纳容器主体401与盖体402间的间隙流入到集尘室中。该工序中，收纳容器主体401内的气体被置换成干燥氮气，并且附着在收纳容器主体401与盖体402间的间隙及表面上的微小尘埃被吹飞而除去，表面得到净化。此时，导入气体从气体导入喷嘴405的前端导入到收纳容器主体401的底部，并从收纳容器主体401的底部逐渐向集尘室侧填充，将在此之前存在于收纳容器主体401内的气体推出到集尘室中。而且导入气体与此同时从收纳容器主体401的底部侧沿着半导体晶片400的整个面流动，吹飞半导体晶片400的整个表面区域内的微小尘埃等。

流入到集尘室中的气体和微小尘埃由集尘过滤器312过滤，并通过第4阀319和排气管由排气泵排出到装置外。

该气体置换工序一直进行到置换气体流路内的气体纯度足够高并且集尘室内的微小尘埃被集尘过滤器312充分吸附过滤。进行充分时间的气体置换后，继续关闭第1阀317和第4阀319，打开第5阀320将大气取入到排气管中，并停止排气泵309，结束气体置换工序506。

想使半导体晶片收纳容器内部减压地进行保管时，先关闭第1阀317即可，想使半导体晶片收纳容器内部为加压状态进行保管时，先关闭第4阀319即可。此外，想控制保管气体压力时，可在气体流路的适当部位例如集尘壁上设置真空计，一边对气体流路内部的气体压力进行计测一边进行阀的开闭。这种阀的开闭操作的自动化可通过采用能够进行电气的开闭动作的电磁阀等作为图中的阀，并利用未图示的控制回路控制这些电磁阀的开闭。

接着，进行使气体按照收纳容器主体401、集尘机构、及气体导入喷嘴405的顺序循环的气体循环工序507。该气体循环工序507是打开图13的第3阀318、使循环泵311动作而使气体循环的工序。利用该工序，由气体置换工序506所置换的干燥气体形成依次流经循环泵311、化学吸附过滤器310、第2阀321、喷嘴移动机构307、气体导入喷嘴306、收纳容器主体301、集尘室、集尘过滤器312、第3阀318的气体循环路径。通过该气体循环工序507，利用循环气体除去吸附在半导体晶片400表面上的杂质及水分，由于由化学吸附过滤器310进行了过滤，所以能够清洁半导体晶片400的表面。

该气体循环工序507中的收纳容器主体401内的气体循环路径，其供给侧是气体导入喷嘴405的前端即收纳容器主体401的底部，排出侧是收纳容器主体401与盖体402间的间隙，所以能够有效地使存在于收纳容器主体401内的全部气体无滞留地进行循环。

此外，图13所示的构成中，由于在该气体循环路径中含有集尘过滤器312，所以即使在气体循环中循环气体中含有微小尘埃，也会被过滤而得到净化。该气体循环工序507进行规定时间后，停止循环泵311并关闭第3阀318而结束气体循环工序。

接着，进行从收纳容器主体401与盖体402之间的间隙取出气体导入喷嘴405的气体导入喷嘴取出工序508。这是图19所示的气体导入喷嘴插入工序的逆工序。

接着，进行盖体安装工序509，即：使盖体固定构造拆装机构423与盖体402一起移动，将盖体402插入到收纳容器主体401中，利用盖体固定构造拆装机构423使盖体固定构造418动作，使收纳容器主体401与盖体402结合。这是相对于盖体卸下工序503及盖体保持工序502的逆工序。即，在图13中，是下述工序：利用拆装移动机构408使盖体固定构造拆装机构423与盖体402移动，使盖体402紧贴在收纳容器主体401上，并使盖体固定构造拆装机构423旋转而将盖体固定构造418插入到结合孔416中，气密地结合收纳容器主体401与盖体402。之后，利用拆装移动机构408使盖体固定构造拆装机构423移动并从盖体保持机构413上卸下盖体固定构造拆装机构423。

最后，进行从集尘机构卸下半导体晶片收纳容器的容器卸下工序510，结束本实施方式的气体置换方法。

另外，在上述气体置换方法中，气体置换工序506和气体循环工序507各设置了一个，但是，也可以利用清洁气体和氮气作为该气体进行置换和循环。即，为了在较短时间内提高半导体晶片表面的清洁度，可以在图22中的减压工序505后，设置清洁气体置换工序和清洁气体循环工序。此时的本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换方法的工序图如图23所示。该工序如前所述是下述工序：采用混合了在干燥氮气中混合约5％以下的反应性气体所得的气体作为置换气体，进行图22所示的气体置换工序506(图23所示的清洁气体置换工序511)和气体循环工序507(图23所示的清洁气体循环工序512)。通过设置该工序，与不设置该工序时相比，能够在较短时间内获得半导体晶片400表面的净化效果。

此外，如图23所示，因进行清洁气体置换工序511和清洁气体循环工序512，而有时会在半导体晶片收纳容器内部残留反应性气体，从而随时间经过会损伤半导体晶片400的表面，所以继之进行氮气置换工序513和氮气循环工序514。这是与清洁气体置换工序511和清洁气体循环工序512相同的工序，是所使用的气体为不含有反应性气体的纯度95％以上的干燥氮气的工序。通过进行该氮气置换工序513和氮气循环工序514，能够将晶片长时间保管在半导体晶片收纳容器内而不会损伤晶片表面。

进行图22所示的本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换方法时，采用供给反应性气体的第1气体供给机构和供给氮气的第2气体供给机构。从第1气体供给机构所供给的反应性气体采用以约5％以下的比例混合了反应性气体的氮气，所述反应性气体至少包括臭氧气或者氢气或者氨气中的某一种气体成分。此外，该第1气体供给机构所供给的反应性气体也可以至少是由臭氧气或者氢气或者氨气中的某一种气体成分所形成的反应性气体，将该反应性气体以规定比例混合到从第2气体供给机构所供给的氮气中来进行使用。采用第1气体供给机构和第2气体供给机构混合气体时，使用气体流量计来调节气体混合比例。

此外，当在清洁气体置换工序511和清洁气体循环工序512中所使用的反应性气体为微量或者是反应性低的气体时，可以省略氮气循环工序514。

如以上所述，本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置和采用该装置的气体置换方法，相对于一般所使用的半导体晶片收纳容器，能够在短时间内将半导体晶片收纳容器内的气氛置换成目标气体，而且，通过使置换气体循环，能够清洁半导体晶片表面，所以能够实现适于高集成化的半导体晶片的加工工艺。此外，由于能够使气体置换自动化，所以也能够适用于自动化的装载/卸载系统，还能够将清洁室等处理室内的污染抑制到最低限度。

此外，在本发明的半导体晶片收纳容器的气体置换装置和采用该装置的气体置换方法中，可以直接使用已有的半导体晶片收纳容器，无需特别的加工，所以能够广泛地进行应用，是非常有用的气体置换装置和方法。

此外，在上述各实施方式中，对半导体晶片收纳容器进行了说明，但是用于半导体晶片以外的收纳物的收纳容器时也能够发挥上述同样的作用效果。

第2～第8实施方式的效果

上述第2～第8实施方式中，除了上述效果之外还具有下述效果。

即使相对于没有气体导入孔的收纳容器也能够以开盖的状态置换气体，从而能够解决上述课题。

此外，通过形成这种构成，能够制成开放系统的气体置换装置，结果，可通过同时进行收纳容器内的气体的排出和导入来实现高纯度的气体置换，能够解决上述课题。

而且，通过使收纳容器内的气体经由化学吸附过滤器循环，能够在常温下在短时间内进行表面净化，能够解决上述课题。特别是，通过使用氮气或者含有5％左右以下的反应性气体的氮气作为该循环气体，能够在短时间内有效地除去晶片表面上所吸附的杂质元素及官能团。

而且，通过使利用上述气体循环机构所形成的气体循环路径的一部分形成与上述气体排出机构共用的构造，能够简化装置构成。

这样，能够有效地除去附着在半导体晶片等收纳容器的盖体周边的灰尘等，能够进行更清洁的气体置换，而解决上述课题。

能够使收纳装置的气体置换实现机械自动化，将清洁室内的污染降到最小，并且能够应对半导体处理工序中的装载/卸载处理，能够解决上述课题。

而且，在上述收纳容器主体与上述收纳容器安装机构的对合面上设有气密维持用密封件，能够防止气体泄漏到外部环境中，实现高纯度的气体置换。

能够从收纳容器主体与盖体间的间隙容易地导入气体，能够解决上述课题。而且，通过将上述气体导入喷嘴插入到半导体晶片等收纳物的间隙中，能够在短时间内置换气体。此外，通过将上述气体导入喷嘴与半导体晶片等收纳物对置接近地配置，能够在半导体晶片等收纳物的表面上形成置换气体的层流，从而能够提高半导体晶片等收纳物的净化效果，而解决上述课题。

通过使上述盖体固定构造拆装机构和上述拆装移动机构利用旋转自如并且可平行移动的同一旋转移动轴来构成，并使上述旋转移动轴通过具有防脱部的含氟高分子轴承而旋转自如地与上述气体流路形成机构结合，通过另外的含氟高分子轴承而旋转自如并可平行移动地与上述集尘壁保持气密地结合，可以简化装置构成，同时，能够制成不会产生微小尘埃的装置构成，从而能够提高气体置换纯度。

而作为采用本发明的收纳容器的气体置换装置而进行的气体置换方法，实现了以由下述(一)～(六)工序构成为特征的收纳容器的气体置换方法。

(一)将上述收纳容器安装到上述气体置换装置上的工序；

(二)分离上述收纳容器主体和上述盖体并在其间设置规定间隙的盖体分离工序；

(三)利用上述气体排出机构将上述收纳容器主体的空气排出的工序；

(四)一边利用上述气体排出机构将上述收纳容器主体的气体排出，一边利用上述气体导入机构将气体导入到上述收纳容器主体中的工序；

(五)停止向上述收纳容器主体导入气体和从其中排气、利用上述气体循环机构使上述收纳容器主体的气体经由上述化学吸附过滤器循环的工序。

(六)从上述气体置换装置卸下上述收纳容器的工序。

通过采用这种气体置换方法，能够在短时间内进行气体置换和半导体晶片等收纳物的净化，能够解决上述课题。

而且，作为采用本发明的收纳容器的气体置换装置进行的气体置换方法，公开了包括下述(七)～(十六)工序的气体置换方法。

(七)以使上述盖体进入到上述集尘室内的方式将收纳容器气密地安装到上述收纳容器安装机构上的容器安装工序。

(八)使上述拆装移动机构和上述盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、利用上述盖体保持机构结合并保持上述盖体的盖体保持工序。

(九)利用上述盖体固定构造拆装机构使将上述收纳容器主体和上述盖体结合在一起的盖体固定构造动作、分离上述收纳容器主体和上述盖体、在上述盖体与上述收纳容器主体之间形成规定的间隙的盖体卸下工序。

(十)将上述气体导入喷嘴插入到上述收纳容器主体与上述盖体之间的间隙的气体导入喷嘴插入工序。

(十一)利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气减压的减压工序。

(十二)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述气体导入喷嘴向上述收纳容器主体导入气体的气体置换工序。

(十三)使气体依次向上述收纳容器主体和上述集尘机构以及上述气体导入喷嘴循环的气体循环工序。

(十四)将上述气体导入喷嘴从上述收纳容器主体与上述盖体之间的间隙取出的气体导入喷嘴取出工序。

(十五)使上述盖体固定构造拆装机构及上述盖体一起移动而将上述盖体插入到上述收纳容器主体上、并利用上述盖体固定构造拆装机构使上述盖体固定构造动作、使上述收纳容器主体与上述盖体结合的盖体安装工序。

(十六)从上述集尘机构卸下收纳容器的容器卸下工序。

通过采用这种气体置换方法，能够实现自动或者半自动的收纳容器的气体置换，能够在短时间内进行高纯度的气体置换和半导体晶片等收纳物的净化，从而能够解决上述课题。

而且，通过在上述(十二)工序之前加入下述(二十八)及(二十九)工序，能够有效地在更短时间内进行半导体晶片等收纳物的净化。

(二十八)一边利用上述排气机构进行上述集尘室内的排气、一边用上述气体导入机构从上述收纳容器主体的气体导入孔向上述收纳容器主体导入在干燥氮气中混合有5％以下的反应性气体的清洁气体的清洁气体置换工序；

(二十九)使清洁气体依次向上述收纳容器主体、上述集尘机构以及上述收纳容器主体的气体导入孔循环的清洁气体循环工序；

而且，采用至少含有臭氧气或者氢气或者氨气中的某一种气体成分的干燥氮气作为上述反应性气体。

通过采用含有95％以上的氮气的干燥气体作为上述置换中所使用的气体，能够提高半导体晶片等收纳物的净化效果。

而且通过在上述(十二)工序之前设置工序(f)，能够实现更高纯度的气体置换，能够解决上述课题。

(f)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述气体导入喷嘴向上述收纳容器主体中导入比重大于Ar的稀有气体或者二氧化碳的重气体置换工序。

Claims (49)

1.一种收纳容器的气体置换装置，是向收纳容器内置换气体的收纳容器的气体置换装置，该收纳容器包括具有气体导入孔的收纳容器主体、和塞住该收纳容器主体的盖体，其特征在于，包括：

向上述收纳容器主体导入气体的气体导入机构；

将上述收纳容器主体的气体排出的气体排出机构；

使上述收纳容器主体的气体经由化学吸附过滤器循环的气体循环机构。

2.如权利要求1所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

具有：结合上述收纳容器主体和上述盖体的盖体固定构造；

能够以使上述盖体全部收纳于气体置换流路内部的方式安装上述收纳容器主体的收纳容器安装机构；

上述气体导入机构从上述气体导入孔向上述收纳容器主体导入气体，

上述气体排出机构经由上述收纳容器安装机构将上述收纳容器主体的气体排出，

上述气体循环机构使气体在上述收纳容器主体、上述收纳容器安装机构及上述气体导入孔之间依次循环，并且，在形成于上述收纳容器安装机构和上述气体导入孔之间的气体循环路径的中途具有化学吸附过滤器。

3.如权利要求2所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

至少具有：供给至少一种以上气体的气体供给机构；

从上述气体供给机构向上述收纳容器主体的气体导入孔导入气体的气体导入机构；

将集尘室的气体排出的排气机构；

在上述集尘机构的内部相对于上述收纳容器主体拆装上述盖体的盖体拆装机构；

控制上述盖体拆装机构的动作的盖体拆装控制机构；和

在上述排气机构和上述气体循环机构之间切换气流的气流切换机构；

上述收纳容器安装机构至少包括：

由利用集尘壁包围而成的集尘室构成并对气体置换工序中所产生的微小尘埃进行隔离的集尘机构；和

收纳容器主体安装机构，该收纳容器主体安装机构以使上述盖体全部包含在上述集尘室的内部、并且保持着气密性的方式将上述收纳容器安装到上述收纳容器安装机构上；

上述排气机构至少包括排气泵和捕获收集由上述集尘机构所隔离的微小尘埃的集尘过滤器；

上述气体循环机构至少包括循环泵。

4.如权利要求3所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述盖体拆装机构分离于上述集尘室内外地配置；

在上述集尘室内，包括：

对结合上述收纳容器主体和盖体的盖体固定构造进行拆装的盖体固定构造拆装机构；

与上述盖体有规定间隙地接触而形成气体流路的气体流路形成机构；

使上述盖体、上述盖体固定构造拆装机构和上述气体流路形成机构同时移动并在上述收纳容器和上述盖体之间形成规定间隙的拆装移动机构；和

对上述盖体与上述拆装移动机构进行结合、保持的盖体保持机构；

在上述集尘室外包括对上述盖体保持机构、上述盖体固定构造拆装机构和上述拆装移动机构分别进行驱动的拆装驱动机构。

5.如权利要求3所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

在上述收纳容器主体与上述收纳容器安装机构的对合面上设有气密维持用的密封件。

6.如权利要求4所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

与上述盖体具有规定间隙地接触的上述气体流路形成机构形成为构成泵室，该泵室的体积为，形成于上述盖体周缘部的间隙的体积与形成于上述盖体中央部的间隙的体积相比足够大。

7.如权利要求6所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

与上述盖体具有规定间隙地接触的上述气体流路形成机构具有至少一个连通孔，该连通孔将由上述盖体所形成的间隙中的除上述泵室以外的间隙与上述集尘室连通起来，并形成为从上述间隙侧朝向上述集尘室侧直径逐渐增大。

8.如权利要求4所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述盖体固定构造拆装机构与上述拆装移动机构由旋转自如并且可平行移动的同一旋转移动轴构成，

上述旋转移动轴通过具有防脱部的含氟高分子轴承而旋转自如地结合在上述气体流路形成机构上，并通过其它的含氟高分子轴承而保持气密地、旋转自如并且可平行移动地与上述集尘壁结合。

9.一种收纳容器的气体置换方法，其特征在于，包括下述(一)～(五)工序：

(一)将收纳容器安装到气体置换装置上的工序；

(二)利用气体排出机构将收纳容器主体的空气排出的工序；

(三)一边利用气体排出机构排出上述收纳容器主体的气体，一边利用气体导入机构将气体导入到上述收纳容器主体中的工序；

(四)停止向上述收纳容器主体导入气体和停止从其中排气、利用气体循环机构使上述收纳容器主体的气体经由化学吸附过滤器循环的工序。

(五)从上述气体置换装置卸下上述收纳容器的工序。

10.如权利要求9所述的收纳容器的气体置换方法，其特征在于，

上述气体是含有95％以上氮气的干燥气体。

11.一种收纳容器的气体置换方法，其特征在于，包括下述(六)～(十五)工序：

(六)以使上述盖体进入到集尘室内的方式将上述收纳容器气密地安装到收纳容器安装机构上的容器安装工序；

(七)将上述收纳容器主体的气体导入孔和上述气体导入机构结合起来的气体导入机构结合工序；

(八)使上述气体流路形成机构和上述盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、利用上述盖体保持机构结合并保持上述盖体的盖体保持工序；

(九)利用上述盖体固定构造拆装机构使将上述收纳容器主体和上述盖体结合在一起的盖体固定构造动作，从而分离上述收纳容器主体和上述盖体的盖体卸下工序；

(十)利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气减压的减压工序；

(十一)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述收纳容器主体的气体导入孔向上述收纳容器主体导入气体的气体置换工序；

(十二)使气体依次向上述收纳容器主体和上述集尘机构以及上述收纳容器的气体导入孔循环的气体循环工序；

(十三)使上述气体流路形成机构和上述盖体固定构造拆装机构以及上述盖体一起移动而将上述盖体插入到上述收纳容器主体上、并利用上述盖体固定构造拆装机构使上述盖体固定构造动作、使上述收纳容器主体与上述盖体结合的盖体安装工序；

(十四)从上述收纳容器主体的气体导入孔卸下上述气体导入机构的气体导入机构卸下工序；

(十五)从上述集尘机构卸下收纳容器的容器卸下工序。

12.一种收纳容器的气体置换方法，是利用收纳容器的气体置换装置进行的收纳容器的气体置换方法，其特征在于，包括下述(十六)～(二十七)工序：

(十六)以使上述盖体进入到上述集尘室内的方式将收纳容器气密地安装到上述收纳容器安装机构上的容器安装工序；

(十七)将上述收纳容器主体的气体导入孔和上述气体导入机构结合起来的气体导入机构结合工序；

(十八)使上述气体流路形成机构和上述盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、利用上述盖体保持机构结合并保持上述盖体的盖体保持工序；

(十九)利用上述盖体固定构造拆装机构使将上述收纳容器主体和上述盖体结合在一起的盖体固定构造动作、从而分离上述收纳容器主体和上述盖体的盖体卸下工序；

(二十)利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气减压的减压工序；

(二十一)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述收纳容器主体的气体导入孔向上述收纳容器主体导入在干燥氮气中混合了约5％以下的反应性气体的清洁气体的清洁气体置换工序；

(二十二)使清洁气体依次向上述收纳容器主体和上述集尘机构以及上述收纳容器的气体导入孔循环的清洁气体循环工序；

(二十三)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述收纳容器主体的气体导入孔向上述收纳容器主体导入干燥氮气的氮气置换工序；

(二十四)使干燥氮气依次向上述收纳容器主体和上述集尘机构以及上述收纳容器的气体导入孔循环的氮气循环工序；

(二十五)使上述盖体保持机构和上述盖体固定构造拆装机构以及上述气体流路形成机构还有上述盖体一起移动而将上述盖体插入到上述收纳容器主体上、并利用上述盖体固定构造拆装机构使上述盖体固定构造动作、使上述收纳容器主体与上述盖体结合的盖体安装工序；

(二十六)从上述收纳容器主体的气体导入孔卸下上述气体导入机构的气体导入机构卸下工序；

(二十七)从上述集尘机构卸下收纳容器的容器卸下工序。

13.如权利要求12所述的收纳容器的气体置换方法，其特征在于，

上述反应性气体是至少含有臭氧气体、或者氢气或者氨气中的某一种气体成分的干燥氮气。

14.一种收纳容器的气体置换装置，是置换收纳容器内的气体的收纳容器的气体置换装置，该收纳容器包括需要保持内部清洁的容器主体和密封该容器主体内部的盖体，其特征在于，具有下述功能：

以将上述收纳容器的盖体收纳在内部的状态气密地安装在上述容器主体上，维持着该气密状态卸下上述盖体，从该盖体与上述容器主体间的间隙置换内部气体。

15.如权利要求14所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

具有向上述收纳容器内部导入气体并置换内部气体的气体导入机构，

该气体导入机构的构成包括：从上述收纳容器的容器主体和盖体间的间隙插入到该容器主体内并将气体导入到该容器主体内的气体导入喷嘴。

16.如权利要求15所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入机构具有使上述气体导入喷嘴从上述容器主体与上述盖体间的间隙进出的喷嘴移动机构。

17.如权利要求16所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴由伸缩的棒状管材构成，

上述喷嘴移动机构具有使上述气体导入喷嘴伸缩以便从上述容器主体与上述盖体间的间隙进出的功能。

18.如权利要求16所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴由棒状管材构成，

上述喷嘴移动机构具有使上述气体导入喷嘴平行移动以便从上述容器主体与上述盖体间的间隙进出的功能。

19.如权利要求17所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴设定为与收纳物收纳于上述容器主体内而形成的间隙相对应的大小，并根据该间隙设置1根或者多根。

20.如权利要求16所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴的构成包括通过转动使其前端的吹出口移动到上述容器主体内的深处的副喷嘴、和、连结在该副喷嘴上、使该副喷嘴转动并进出上述容器主体内的主喷嘴，

上述喷嘴移动机构具有使上述气体导入喷嘴的主喷嘴转动并且进出动作的功能。

21.如权利要求20所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述副喷嘴设定为与收纳物收纳于上述容器主体内而形成的间隙相对应的大小，并根据该间隙设置1根或者多根。

22.一种收纳容器的气体置换装置，是置换包括需要保持内部清洁的容器主体及密封该容器主体内部的盖体的收纳容器内的气体的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，包括：

气密地安装上述容器主体并形成气体置换流路的一部分、而且将上述盖体完全收纳于内部的收纳容器安装机构；

在该收纳容器安装机构内相对于上述容器主体拆装上述盖体的盖体拆装机构；

控制该盖体拆装机构的动作的盖体拆装控制机构；

在上述收纳容器安装机构内，在上述盖体从上述容器主体上卸下来的状态下，从上述盖体与上述容器主体间的间隙向该容器主体内导入气体的气体导入机构；

将上述容器主体内的气体排出的排气机构；

使上述容器主体内的气体循环并利用化学吸附过滤器除去上述气体中的异物的气体循环机构；

在上述气体排出机构与上述气体循环机构之间切换气流的气流切换机构。

23.如权利要求22所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入机构的构成包括：从上述收纳容器的容器主体和盖体间的间隙插入到该容器主体内并将气体导入到该容器主体内的气体导入喷嘴。

24.如权利要求23所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入机构具有使上述气体导入喷嘴从上述容器主体与上述盖体间的间隙进出的喷嘴移动机构。

25.如权利要求24所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴由伸缩的棒状管材构成，

上述喷嘴移动机构具有使上述气体导入喷嘴伸缩以便从上述容器主体与上述盖体间的间隙进出的功能。

26.如权利要求24所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴由棒状管材构成，

上述喷嘴移动机构具有使上述气体导入喷嘴平行移动以便从上述容器主体与上述盖体间的间隙进出的功能。

27.如权利要求25所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴设定为与收纳物收纳于上述容器主体内而形成的间隙相对应的大小，并根据该间隙设有1根或者多根。

28.如权利要求24所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴的构成包括通过转动使其前端的吹出口移动到上述容器主体内的深处的副喷嘴、和、连结在该副喷嘴上使该副喷嘴转动并进出上述容器主体内的主喷嘴，

上述喷嘴移动机构具有使上述气体导入喷嘴的主喷嘴转动并且进出动作的功能。

29.如权利要求28所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述副喷嘴设定为与收纳物收纳于上述容器主体内而形成的间隙相对应的大小，并根据该间隙设有1根或者多根。

30.如权利要求22所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于：

由上述气体循环机构所形成的气体循环路径的一部分与上述气体排出机构共用。

31.如权利要求22所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述收纳容器安装机构至少包括：

由利用集尘壁包围而成的集尘室构成并对气体置换工序中所产生的微小尘埃进行隔离的集尘机构；和

收纳容器主体安装机构，该收纳容器主体安装机构以使上述盖体全部包含在上述集尘室的内部并且保持着气密性的方式将上述收纳容器安装到上述收纳容器安装机构上；

该收纳容器安装机构至少包括：

向上述气体导入机构供给一种以上气体的气体供给机构；

将上述集尘室的气体排出的排气机构；

上述排气机构至少包括排气泵和捕获收集由上述集尘机构所隔离的微小尘埃的第1集尘过滤器；

上述气体循环机构至少包括第2集尘过滤器和循环泵。

32.如权利要求31所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述盖体拆装机构分离于上述集尘室内外地配置；

在上述集尘室内，包括：

对结合上述收纳容器主体和盖体的盖体固定构造进行拆装的盖体固定构造拆装机构；

使上述盖体、上述盖体固定构造拆装机构同时移动并在上述收纳容器和上述盖体之间形成规定间隙的拆装移动机构；和

对上述盖体与上述拆装移动机构进行结合、保持的盖体保持机构；

在上述集尘室外包括对上述盖体保持机构、上述盖体固定构造拆装机构和上述拆装移动机构分别进行驱动的拆装驱动机构。

33.如权利要求22所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

在上述收纳容器主体与上述收纳容器安装机构的对合面上设有气密维持用的密封件。

34.如权利要求22所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入机构具有：气体导入喷嘴、和、使上述气体导入喷嘴移动而进出上述容器主体与上述盖体间的间隙的喷嘴移动机构。

35.如权利要求34所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴能够沿着倾斜方向平行移动地进出上述容器主体与上述盖体间的间隙。

36.如权利要求34所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴的构成包括主喷嘴和从上述主喷嘴分支的1根以上的副喷嘴，

上述主喷嘴利用上述喷嘴移动机构平行移动自如并旋转自如。

37.如权利要求36所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述副喷嘴构成为可插入到收纳于容器主体中的收纳物的间隙中。

38.如权利要求36所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述副喷嘴的前端构成为，向与收纳于上述容器主体中的收纳物的上端对置的位置接近地移动。

39.如权利要求34所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述气体导入喷嘴或者上述副喷嘴的至少前端部分由含氟高分子材料包覆。

40.如权利要求32所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

上述盖体固定构造拆装机构与上述拆装移动机构由旋转自如并且可平行移动的同一旋转移动轴构成，

上述旋转移动轴通过具有防脱部的含氟高分子轴承旋转自如地结合在上述气体流路形成机构上，并通过其它的含氟高分子轴承而保持气密地、旋转自如并且可平行移动地与上述集尘壁结合。

41.如权利要求22所述的收纳容器的气体置换装置，其特征在于，

包括可安装上述容器主体的移动台和支承上述移动台的底座，

上述移动台使与上述盖体结合的上述容器主体在上述底座上移动并自动地与上述收纳容器安装机构紧贴或者分离，

并具有对上述容器主体的紧贴或者分离进行检测的位置检测机构，

按照来自于上述位置检测机构的检测信号、通过收纳容器主体安装机构自动地进行上述容器主体的拆装。

42.一种收纳容器的气体置换方法，是置换收纳容器内的气体的收纳容器的气体置换方法，该收纳容器包括需要保持内部清洁的容器主体和密封该容器主体内部的盖体，其特征在于，

使用于置换气体的气体置换流路气密地与上述容器主体连通，并将上述收纳容器的盖体收纳在该气体置换流路内，在该气体置换流路内卸下上述盖体，从该盖体与上述容器主体间的间隙置换上述容器主体内部的气体。

43.一种收纳容器的气体置换方法，是置换收纳容器内的气体的收纳容器的气体置换方法，该收纳容器包括需要保持内部清洁的容器主体和密封该容器主体内部的盖体，其特征在于，包括下述(一)～(六)工序：

(一)将上述收纳容器安装到气体置换装置上的工序；

(二)分离上述容器主体和上述盖体、在其间设置规定间隙的盖体分离工序；

(三)利用上述气体排出机构将上述容器主体的空气排出的工序；

(四)一边利用上述气体排出机构排出上述容器主体的气体，一边利用气体导入机构将气体导入到上述容器主体中的工序；

(五)停止向上述容器主体导入气体和停止从其中排气、利用上述气体循环机构使上述容器主体的气体经由上述化学吸附过滤器循环的工序；

(六)从上述气体置换装置卸下上述收纳容器的工序。

44.一种收纳容器的气体置换方法，是置换收纳容器内的气体的收纳容器的气体置换方法，该收纳容器包括需要保持内部清洁的容器主体和密封该容器主体内部的盖体，其特征在于，包括下述(七)～(十六)工序：

(七)以使上述盖体进入到集尘室内的方式将收纳容器气密地安装到收纳容器安装机构上的容器安装工序；

(八)使拆装移动机构和盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、利用盖体保持机构结合并保持上述盖体的盖体保持工序；

(九)利用上述盖体固定构造拆装机构使将上述收纳容器主体和上述盖体结合在一起的盖体固定构造动作、分离上述容器主体和上述盖体、在上述盖体与上述收纳容器主体之间形成规定的间隙的盖体卸下工序；

(十)将气体导入喷嘴插入到上述容器主体与上述盖体之间的间隙的气体导入喷嘴插入工序；

(十一)利用排气机构对上述集尘室内进行排气减压的减压工序；

(十二)一边利用排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述气体导入喷嘴向上述收纳容器主体导入气体的气体置换工序；

(十三)使气体依次向上述容器主体和集尘机构以及上述气体导入喷嘴循环的气体循环工序；

(十四)将上述气体导入喷嘴从上述容器主体与上述盖体之间的间隙取出的气体导入喷嘴取出工序；

(十五)使上述盖体固定构造拆装机构及上述盖体一起移动而将上述盖体插入到上述容器主体上、并利用上述盖体固定构造拆装机构使上述盖体固定构造动作、使上述收纳容器主体与上述盖体结合的盖体安装工序；

(十六)从上述集尘机构卸下上述收纳容器的容器卸下工序。

45.一种收纳容器的气体置换方法，是置换收纳容器内的气体的收纳容器的气体置换方法，该收纳容器包括需要保持内部清洁的容器主体和密封该容器主体内部的盖体，其特征在于，包括下述(十六)～(三十二)工序：

(二十一)以使上述盖体进入到集尘室内的方式将收纳容器气密地安装到收纳容器安装机构上的容器安装工序；

(二十二)使拆装移动机构和盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、利用盖体保持机构结合并保持上述盖体的盖体保持工序；

(二十三)利用上述盖体固定构造拆装机构使将上述容器主体和上述盖体结合在一起的盖体固定构造动作、分离上述容器主体和上述盖体、在上述盖体与上述容器主体之间形成规定的间隙的盖体卸下工序；

(二十四)将气体导入喷嘴插入到上述容器主体与上述盖体之间的间隙的气体导入喷嘴插入工序；

(二十五)利用排气机构对上述集尘室内进行排气减压的减压工序；

(二十六)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述气体导入喷嘴向上述容器主体导入气体的气体置换工序；

(二十七)使气体依次向上述容器主体和上述集尘机构以及上述气体导入喷嘴循环的气体循环工序；

(二十八)一边利用上述排气机构进行上述集尘室内的排气、一边用上述气体导入机构从上述容器主体的气体导入孔向上述收纳容器主体导入在干燥氮气中混合有约5％以下的反应性气体的清洁气体的清洁气体置换工序；

(二十九)使清洁气体依次向上述容器主体和上述集尘机构以及上述容器主体的气体导入孔循环的清洁气体循环工序；

(三十)将上述气体导入喷嘴从上述容器主体与上述盖体之间的间隙取出的气体导入喷嘴取出工序；

(三十一)使上述盖体固定构造拆装机构及上述盖体一起移动而将上述盖体插入到上述容器主体上、并利用上述盖体固定构造拆装机构使上述盖体固定构造动作、使上述容器主体与上述盖体结合的盖体安装工序；

(三十二)从上述集尘机构卸下上述收纳容器的容器卸下工序。

46.一种收纳容器的气体置换方法，是置换收纳容器内的气体的收纳容器的气体置换方法，该收纳容器包括需要保持内部清洁的容器主体和密封该容器主体内部的盖体，其特征在于，包括下述(三十三)～(四十三)工序：

(三十三)以使上述盖体进入到上述集尘室内的方式将收纳容器气密地安装到上述收纳容器安装机构上的容器安装工序；

(三十四)使拆装移动机构和盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、利用盖体保持机构结合并保持上述盖体的盖体保持工序；

(三十五)利用上述盖体固定构造拆装机构使将上述收纳容器主体和上述盖体结合在一起的盖体固定构造动作、分离上述收纳容器主体和上述盖体并在上述盖体与上述容器主体之间形成规定间隙的盖体卸下工序；

(三十六)将气体导入喷嘴插入到上述容器主体与上述盖体间的间隙中的气体导入喷嘴插入工序；

(三十七)利用排气机构对上述集尘室内进行排气减压的减压工序；

(三十八)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述气体导入喷嘴向上述容器主体导入比重大于Ar的稀有气体或者二氧化碳的重气体置换工序；

(三十九)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述气体导入喷嘴向上述容器主体导入气体的气体置换工序；

(四十)使气体依次向上述容器主体和上述集尘机构以及上述气体导入喷嘴循环的气体循环工序；

(四十一)将上述气体导入喷嘴从上述容器主体与上述盖体之间的间隙取出的气体导入喷嘴取出工序；

(四十二)使上述盖体固定构造拆装机构及上述盖体一起移动而将上述盖体插入到上述容器主体上、并利用上述盖体固定构造拆装机构使上述盖体固定构造动作、使上述容器主体与上述盖体结合的盖体安装工序；

(四十三)从上述集尘机构卸下上述收纳容器的容器卸下工序。

47.一种收纳容器的气体置换方法，是置换收纳容器内的气体的收纳容器的气体置换方法，该收纳容器包括需要保持内部清洁的容器主体和密封该容器主体内部的盖体，其特征在于，包括下述(a)～(m)工序：

(a)以使上述盖体进入到上述集尘室内的方式将上述收纳容器气密地安装到收纳容器安装机构上的容器安装工序；

(b)使拆装移动机构和盖体固定构造拆装机构一起移动并接近上述盖体、利用盖体保持机构结合并保持上述盖体的盖体保持工序；

(c)利用上述盖体固定构造拆装机构使将上述容器主体和上述盖体结合在一起的盖体固定构造动作、分离上述容器主体和上述盖体并在上述盖体与上述容器主体之间形成规定间隙的盖体卸下工序；

(d)将气体导入喷嘴插入到上述容器主体与上述盖体间的间隙中的气体导入喷嘴插入工序；

(e)利用排气机构对上述集尘室内进行排气减压的减压工序；

(f)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述气体导入喷嘴向上述容器主体导入比重大于Ar的稀有气体或者二氧化碳的重气体置换工序；

(g)一边利用上述排气机构对上述集尘室内进行排气、一边用上述气体导入机构从上述气体导入喷嘴向上述容器主体导入气体的气体置换工序；

(h)使气体依次向上述容器主体和上述集尘机构以及上述气体导入喷嘴循环的气体循环工序；

(i)一边利用上述排气机构进行上述集尘室内的排气、一边用上述气体导入机构从上述容器主体的气体导入孔向上述收纳容器主体导入在干燥氮气中混合有约5％以下的反应性气体的清洁气体的清洁气体置换工序；

(j)使清洁气体依次向上述容器主体和上述集尘机构以及上述容器主体的气体导入孔循环的清洁气体循环工序；

(k)将上述气体导入喷嘴从上述容器主体与上述盖体之间的间隙取出的气体导入喷嘴取出工序；

(l)使上述盖体固定构造拆装机构及上述盖体一起移动而将上述盖体插入到上述容器主体上、并利用上述盖体固定构造拆装机构使上述盖体固定构造动作、使上述容器主体与上述盖体结合的盖体安装工序；

(m)从上述集尘机构卸下上述收纳容器的容器卸下工序。

48.如权利要求47所述的收纳容器的气体置换方法，其特征在于，

上述气体是含有95％以上的氮气的干燥氮气。

49.如权利要求47所述的收纳容器的气体置换方法，其特征在于，

上述反应性气体是至少含有臭氧气或者氢气或者氨气中的某一种气体成分的干燥氮气。

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