JP2016225410A - ガスパージユニット、ロードポート装置およびパージ対象容器の設置台 - Google Patents

Abstract

【課題】流通口とノズル口との間のシール特性に優れ、パーティクルなどを混入させることなく、パージ対象容器の内部を清浄化ガスで満たすことが可能なガスパージユニット、ロードポート装置およびパージ対象容器の設置台を提供すること。
【解決手段】ガスパージユニットは、清浄化ガスを吹き出すノズル口２６を持つ給気ノズル２８と、ノズル２８の筒状突起部２８ｂの周囲を囲むようにリング状に配置され、給気ポート５に対して着脱自在に接触可能な接触部３４が先端部に形成してある揺動体３１と、揺動体３１の後端とノズル２８の基部２８ａとの間で筒状突起部２８ｂの長手方向に沿って圧縮弾性変形可能に保持されるリング状のＯリング３５と、を有する。接触部３４は、弾力性部材で構成してある。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、ガスパージユニット、ロードポート装置およびパージ対象容器の設置台に関する。

たとえば半導体の製造工程では、ロードポート装置の載置台にガス給気ノズルを配置し、ウエハ搬送容器の底面に設けられたガス給気ポートに当該給気ノズルを接触させ、パージガスを導入することでウエハ搬送容器の内雰囲気をパージガスによって清浄化する技術がある（ボトムパージ）。

このような技術において、ガス給気ポートの位置のばらつきや傾きによって、ガス給気ノズルとガス給気ポートとの間で位置ずれが生じる恐れがあった。このような隙間が生じることによって、ガス給気ノズルから給気される不活性ガスが漏れたり、隙間を介してウエハ搬送容器の内部に外気が混入する問題がある。

このような課題を解決するため、ノズル本体あるいはノズルの先端部分を搖動させる機構が開示されている（特許文献１および特許文献２）。これらの機構では、ノズル口を有するノズル部材自体またはその一部を揺動させる構造を採用しているため、ノズル構造の小型化に限界があった。

また、これらの従来技術では、ノズル口を有するノズル部材自体またはその一部を揺動させ、且つシール性を確保するために、弾性部材が擦れる部分を必要としている。そのため、その擦れる部分の摩擦によって生じる削れカス（パーティクル）が流路を通して、ウエハ搬送容器の内部に流れ込む恐れがあった。

また従来技術では、擦れる部分にわずかでも付着物が生じた場合に、揺動部分の動きが悪くなり、追従性の妨げになり、ノズル先端と給気ポートとの間に隙間が生じるおそれがある。

特開２０１２−１６４９４８号公報 特開２０１４−３６１８５号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、流通口とノズル口との間のシール特性に優れ、パーティクルなどを混入させることなく、パージ対象容器の内部を清浄化ガスで満たすことが可能なガスパージユニット、ロードポート装置およびパージ対象容器の設置台を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るガスパージユニットは、
流通口が形成してある流通ポートを持つパージ対象容器の内部に前記流通ポートを通して清浄化ガスを流通させるためのガスパージユニットであって、
前記清浄化ガスを流通させるノズル口を持ち、基部の上面から上に突出している筒状突起部が形成してあるノズル部材と、
前記基部の上で、前記筒状突起部の周囲を第１隙間で囲むようにリング状に配置され、前記流通ポートに対して着脱自在に接触可能な接触部が先端部に形成してある揺動体と、
前記揺動体の後端と前記基部との間で前記筒状突起部の長手方向に沿って圧縮弾性変形可能に保持されるリング状の第１揺動支持部と、を有し、
前記接触部が、弾力性部材で構成してあり、
前記揺動体の後端部と前記基部の上面との間に第２隙間が形成してあり、前記第１隙間および前記第２隙間は、前記ノズル部材に対する前記揺動体の揺動を許容して前記揺動体が傾く角度を吸収する隙間であり、この隙間の範囲で、前記揺動支持部は圧縮弾性変形を行うことを特徴とする。

本発明の第１の観点に係るガスパージユニットでは、ノズル部材における筒状突起部の周囲に設けられた揺動体の先端部に設けられた接触部がパージ対象容器の流通ポート（給気ポートまたは排気ポート／以下同様）に着脱自在に接触する。接触部が形成してある揺動体は、リング状の第１揺動支持部により支持され、その第１揺動支持部が筒状突起部の長手方向に沿って圧縮弾性変形することで、揺動体が揺動する。

そのため、パージ対象容器の位置ズレや傾きなどにより、流通ポートの位置ずれや傾きがある場合であっても、第１揺動支持部が圧縮弾性変形することで、パージ対象容器の位置ズレや傾きなどに合わせて揺動体が揺動する。その結果、揺動体の先端部に形成してある接触部は、流通口（給気口または排気口／以下同様）の周囲で流通ポートに密着して接触する。

また、揺動体の後端とノズル部材の基部との間には、リング状の第１揺動支持部が弾性変形可能に配置してあり、シール部材として機能し、その間の密封性が保持される。したがって、揺動体は、ノズル口および流通口を外気から良好に遮断してシールし、これらを気密に連結することができる。

さらに接触部が弾力性部材で構成してあることから、接触部が接触する流通ポートが硬い材料で構成されていたとしても、流通ポートと揺動体が密着し、この点でも、揺動体は、ノズル口および流通口を外気から良好に遮断してシールし、これらを気密に連結することができる。なお、接触部が接触する流通ポートが柔らかい材料で構成されていたとしても、同様である。

したがって、ノズル口から給気（または排気／以下同様）される清浄化ガスは、外部に漏れることなく、しかも外気が混入することなく、流通口からパージ対象容器の内部に流入し（または排気／以下同様）、その内部を良好に清浄化ガスで満たし、内部をクリーンな状態に維持することができる。

なお、第１揺動支持部は、揺動体の後端とノズル部材の基部との間で、圧縮弾性変形するのみであり、擦れるおそれが少ない。そのため、擦れてパーティクルなどを発生するおそれが少ない。また、第１揺動支持部が圧縮弾性変形するのみで、揺動体の揺動を可能にしているため、揺動部分の動きがスムーズであり、追従性に優れ、ノズル部材と給気ポートとの間に隙間が生じるおそれが少ない。

さらにまた、ノズル部材のノズル口と、可動部（揺動体）と、位置調整部（第１揺動支持部）とが独立した構成となるため、ノズル自体は傾斜せず、ノズルへの付着物による可動性の低下によるシール性の低下などが生じない。また、ノズル自体は傾斜しないことから、ノズルへの清浄化ガスの給気が容易である。さらに弾性変形可能な部分は、局所的な部位に構成すれば良いのでノズル全体の小型化も可能となる。

また、揺動体が、筒状突起部の周囲を囲むようにリング状に配置されているため、ノズル口と揺動体とが自己整合的に位置決めされる。また、筒状突起部の先端にノズル口が形成してあるため、第１揺動支持部とノズル口との間の距離が離れ、第１揺動支持部に起因して発生するおそれがあるパーティクルがノズル口から混入するおそれは少ない。

前記接触部が前記筒状突起部の先端よりも前記パージ対象容器側に飛び出して配置されていても良い。そのように配置することで、ノズル部材の先端（筒状突起部の先端）が流通ポートに衝突することを有効に防止することができる。ただし、ノズル部材の先端が流通ポートに衝突することなく、流通口に入り込む場合には、前記接触部が前記筒状突起部の先端よりも前記パージ対象容器側に飛び出して配置されていなくても良い。

本発明の第１の観点に係るガスパージユニットは、前記揺動体の内周部と前記筒状突起部の外周部との間で前記筒状突起部の長手方向と垂直方向に沿って圧縮弾性変形可能に保持されるリング状の第２揺動支持部をさらに有してもよい。その場合には、第１揺動支持部と第２揺動支持部とが、２つのシール部材として機能し、ノズル部材と揺動体との間のシール性をさらに向上させることができる。また、第２揺動支持部を設けることで、揺動体が揺動しても揺動体の内周面が筒状突起部の外周面に衝突することを有効に防止することができる。

本発明の第１の観点に係るガスパージユニットは、前記ノズル部材の基部から前記流通ポートに向けての前記揺動体の移動を制限するが前記基部に向かう方向への移動は制限しないストッパ部材をさらに有してもよい。その場合には、流通ポートからノズル部材を引き離す際に、ノズル部材と共に揺動体が流通ポートから強制的に引き離され、揺動体の接触部が給気ポートに固着することを効果的に防止することができる。

本発明の第２の観点に係るガスパージユニットは、
流通口が形成してある流通ポートを持つパージ対象容器の内部に前記流通ポートを通して清浄化ガスを流通させるためのガスパージユニットであって、
前記清浄化ガスを流通させるノズル口が基部の上面に形成されたノズル部材と、
前記基部の上で、前記ノズル口の周囲を囲むようにリング状に配置され、前記流通ポートに対して着脱自在に接触可能な接触部が形成してある揺動体と、
前記揺動体の後端と前記ノズル部材の基部との間で圧縮弾性変形可能に保持されるリング状の揺動支持部と、
前記ノズル部材の基部から前記流通ポートに向けての前記揺動体の移動を制限するが前記基部に向かう方向への移動は制限しないストッパ部材とを有し、
前記接触部が、弾力性部材で構成してあり、
前記揺動体の後端部と前記基部の上面との間に隙間が形成してあり、前記隙間は、前記ノズル部材に対する前記揺動体の揺動を許容して前記揺動体が傾く角度を吸収する隙間であり、この隙間の範囲で、前記揺動支持部は圧縮弾性変形を行うことを特徴とする。

本発明の第２の観点に係るガスパージユニットでは、揺動体の先端部に設けられた接触部がパージ対象容器の流通ポートに着脱自在に接触する。接触部が形成してある揺動体は、リング状の揺動支持部により支持され、その揺動支持部が圧縮弾性変形することで、揺動体が揺動する。

そのため、パージ対象容器の位置ズレや傾きなどにより、流通ポートの位置ずれや傾きがある場合であっても、揺動支持部が圧縮弾性変形することで、パージ対象容器の位置ズレや傾きなどに合わせて揺動体が揺動する。その結果、揺動体の先端部に形成してある接触部は、流通口の周囲で流通ポートに密着して接触する。

また、揺動体の後端とノズル部材の基部との間には、リング状の揺動支持部が弾性変形可能に配置してあり、シール部材として機能し、その間の密封性が保持される。したがって、揺動体は、ノズル口および流通口を外気から良好に遮断してシールし、これらを気密に連結することができる。

さらに接触部が弾力性部材で構成してあることから、接触部が接触する流通ポートが硬い材料で構成されていたとしても、流通ポートと揺動体が密着し、この点でも、揺動体は、ノズル口および流通口を外気から良好に遮断してシールし、これらを気密に連結することができる。なお、接触部が接触する流通ポートが柔らかい材料で構成されていたとしても、同様である。

したがって、ノズル口から給気される清浄化ガスは、外部に漏れることなく、しかも外気が混入することなく、流通口からパージ対象容器の内部に流入し、その内部を良好に清浄化ガスで満たし、内部をクリーンな状態に維持することができる。

なお、揺動支持部は、揺動体の後端とノズル部材の基部との間で、圧縮弾性変形するのみであり、擦れるおそれが少ない。そのため、擦れてパーティクルなどを発生するおそれが少ない。また、揺動支持部が圧縮弾性変形するのみで、揺動体の揺動を可能にしているため、揺動部分の動きがスムーズであり、追従性に優れ、ノズル先端と給気ポートとの間に隙間が生じるおそれが少ない。

さらにまた、ノズル部材のノズル口と、可動部（揺動体）と、位置調整部（揺動支持部）とが独立した構成となるため、ノズル自体は傾斜せず、ノズルへの付着物による可動性の低下によるシール性の低下などが生じない。また、ノズル自体は傾斜しないことから、ノズルへの清浄化ガスの給気が容易である。さらに弾性変形可能な部分は、局所的な部位に構成すれば良いのでノズル全体の小型化も可能となる。

また、本発明の第２の観点に係るガスパージユニットは、ノズル部材の基部から流通ポートに向けての揺動体の移動を制限するが基部に向かう方向への移動は制限しないストッパ部材を有する。そのため、流通ポートからノズル部材を引き離す際に、ノズル部材と共に揺動体が流通ポートから強制的に引き離され、揺動体の接触部が給気ポートに固着することを効果的に防止することができる。さらに、ストッパ部材は、ノズル部材のノズル口と揺動体とを位置決めする機能もある。

前記揺動体は、弾力性部材から成る前記接触部と、前記接触部が接合される揺動ベース部とから成り、前記揺動ベース部が金属で構成してあっても良い。揺動ベース部を金属で構成することで、弾力性が必要とされる部分を必要最小限にすることができ、パーティクルなどを発生させるおそれを、さらに低減することができる。なお、接触部と揺動ベース部とを、弾力性部材により一体に成形しても良い。また、接触部と揺動ベース部とを、弾力性部材により一体に成形したうえで、揺動ベース部のみを他の部分に比較して剛性を高めても良い。または逆に、接触部と揺動ベース部とを、高剛性部材で一体に成形し、接触部のみの弾力性を高めても良い。

揺動ベース部には、前記接触部が取り付けられる収容凹部と、前記収容凹部の径方向内側に位置する位置決め用凸部とが形成してあってもよい。位置決め用凸部があることで、弾力性部材からなる接触部は、揺動ベースに対して良好に位置決めされて取り付けられる。

前記弾力性部材は、アウトガスの放出が少ないゴム材で構成してあってもよい。アウトガスの放出が少ないゴム材料で構成することで、清浄化ガスに有機成分のガスが含まれるおそれが少なくなり、パージ対象容器の内部の清浄度を向上させることができる。なお、揺動支持部（第１揺動支持部および第２揺動支持部も含む）も、アウトガスの放出が少ないゴム材で構成してあってもよい。

前記接触部は、平坦面であっても良いし、凸状部分が形成してあっても良く、前記揺動体の先端部に形成してあるテーパ状斜面であってもよい。

本発明のロードポート装置は、上述したガスパージユニットを有する。本発明のパージ対象容器の設置台は、上述したガスパージユニットを有する。本発明のガスパージユニットは、その他の装置や場所に設置しても良い。

図１は本発明の一実施形態に係るガスパージユニットが適用されるロードポート装置の概略図である。 図２は図１に示すロードポート装置に組み込まれているガスパージユニットとパージ対象容器としてのフープとの関係を示す断面図である。 図３Ａは図２に示すガスパージユニットの詳細な要部断面図であり、給気ポートが給気ノズルに離れている状態を示す。 図３Ｂは図２に示すガスパージユニットの詳細な要部断面図であり、給気ポートが給気ノズルに傾いて取り付けられた状態を示す。 図４Ａは本発明の他の実施形態に係るガスパージユニットに用いられる揺動シール装置の要部断面図である。 図４Ｂは本発明のさらに他の実施形態に係るガスパージユニットに用いられる揺動シール装置の要部断面図である。 図４Ｃは本発明のさらに他の実施形態に係るガスパージユニットに用いられる揺動シール装置の要部断面図である。 図４Ｄは本発明のさらに他の実施形態に係るガスパージユニットに用いられる揺動シール装置の要部断面図である。 図５Ａはフープの扉がロードポート装置により開けられる工程を示す概略図である。 図５Ｂは図５Ａの続きの工程を示す概略図である。 図５Ｃは図５Ｂの続きの工程を示す概略図である。 図５Ｄは図５Ｃの続きの工程を示す概略図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

第１実施形態
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るロードポート装置１０は、半導体処理装置６０に連結してある。ロードポート装置１０は、設置台１２と、その設置台１２に対して、Ｘ軸方向に移動可能な可動テーブル１４とを有する。なお、図面において、Ｘ軸が可動テーブル１４の移動方向を示し、Ｚ軸が鉛直方向の上下方向を示し、Ｙ軸がこれらのＸ軸およびＺ軸に垂直な方向を示す。

可動テーブル１４のＺ軸方向の上部には、複数のウエハ１を密封して保管して搬送するポットやフープなどで構成される密封搬送容器２が着脱自在に載置可能になっている。密封搬送容器２は、ケーシング２ａを有する。ケーシング２ａの内部には、被処理物たるウエハ１を内部に収めるための空間が形成されている。ケーシング２ａは、水平方向に存在するいずれか一面に開口を有する略箱状の形状を有する。

また、密封搬送容器２は、ケーシング２ａの開口２ｂを密閉するための蓋４を備えている。ケーシング２ａの内部に水平に保持されたウエハ１を鉛直方向に重ねる為の複数の段を有する棚（不図示）が配置されており、ここに載置されるウエハ１各々はその間隔を一定として容器２の内部に収容される。

ロードポート装置１０は、密封搬送容器２の内部に密封状態で収容してあるウエハを、クリーン状態を維持しながら、半導体処理装置６０の内部に、移し替えるためのインターフェース装置である。このロードポート装置１０は、壁部材１１の受渡口１３を開閉するドア１８を有する。壁部材１１は、半導体処理装置６０の内部をクリーン状態に密封するケーシングの一部、または半導体処理装置６０とロードポート装置１０とを連結するイーフェム（ＥＦＥＭ）などの装置の内部をクリーン状態に密封するケーシングの一部として機能するようになっている。ドア１８の動きについては、図５Ａ〜図５Ｄを用いて簡単に説明する。

図５Ａに示すように、テーブル１４の上に容器２が設置されると、後述するボトムガスパージが行われる。そして、図５Ｂに示すように、ボトムガスパージが行われた状態で、テーブル１４がＸ軸方向に移動し、容器２の開口２ｂを気密に塞いでいる蓋４が取り付けられている開口縁部２ｃが、壁部材１１の受渡口１３の内部に入り込む。

それと同時に、壁１１の内部（テーブル１４とは反対側）に位置するドア１８が、容器２の蓋４に係合する。その際に、開口縁部２ｃと受渡口１３の開口縁との間はガスケットなどによりシールされ、これらの間は良好に密封される。その後に、図５Ｃに示すように、ドア１８を蓋４と共に、Ｘ軸方向に平行移動させ、あるいは回動移動させて、蓋４を開口縁部２ｃから取り外し、開口２ｃを開き、容器２の内部と壁１１の内部とを連通させる。その際にも、ボトムガスパージを継続させて動作させても良いし、ボトムパージに加えて、壁１１の内部から容器２の内部に向けて、窒素ガスやその他の不活性ガスなどのパージガス（清浄化ガス）を吹き出す（フロントパージ）ようにしても良い。

次に、図５Ｄに示すように、壁１１の内部で、ドア１８をＺ軸下方に移動させれば、容器２の開口２ｂは、壁１１の内部に対して完全に開き、壁１１の内部に配置されたロボットハンドなどにより、開口２ｂを通して、壁１１の内部に、ウエハ１の受渡が行われる。その際にも、容器２の内部および壁１１の内部は、外気から遮断され、ボトムパージおよび／またはフロントパージが継続されても良く、容器２の内部はクリーンな環境に維持される。容器２の内部にウエハ１を戻して容器２をテーブル１４から取り外すには、上記の逆の動作を行えば良い。

図２に示すように、可動テーブル１４の上面１４ａには、１つ以上の位置決めピン１６が埋設されており、ケーシング２ａの下面に設けられた位置決め部３の凹部に位置決めピン１６が嵌合することにより、容器２と可動テーブル１４との位置関係が一義的に決定される。

ウエハ１の保管や搬送中には、密封搬送容器２の内部は密封され、ウエハ１の周囲は、クリーンな環境に維持される。密封搬送容器２が可動テーブル１４の上面１４ａに位置決めされて設置されると、密封搬送容器２の下面に形成してある給気ポート５と排気ポート６とが、それぞれ給気用ガスパージユニット２０の給気用揺動シール装置３０と、排気用ガスパージユニット４０の排気用揺動シール装置５０とに気密に連結される。本実施形態では、給気用ガスパージユニット２０および排気用ガスパージユニット４０により、容器２の内部のボトムガスパージ処理が行われる。なお、図面においては、理解を容易にするために、密封搬送容器２に比較して、給気ポート５、排気ポート６、給気用ガスパージユニット２０、および排気用ガスパージユニット４０などを拡大して図示してあるが、実際の寸法比とは異なる。

給気ポート５および排気ポート６にはそれぞれ給気口５ａおよび排気口６ａが形成してあり、これらは、逆止弁５ｂ，６ｂを介してケーシング２ａの内部に連通可能になっている。給気口５ａの途中に設けられた逆止弁５ｂは、給気口５ａを通してケーシング２ａの内部に所定以上の圧力で入り込もうとする清浄化ガスの流入は許容するが、その逆の排気を許容しない弁である。

排気口６ａの途中に設けられた逆止弁６ｂは、排気口６ａを通してケーシング２ａの内部から所定以上の圧力で排出されようとする清浄化ガスの排出は許容するが、その逆の給気を許容しない弁である。これらの弁５ｂ，６ｂを設けることで、給気ポート５または排気ポート６にガスパージユニット２０または４０が接続されない限りは、容器２の搬送中や保管中に、容器２の内部が給気口５ａまたは排気口６ａを通して外気と連通することはない。

図２に示すように、本実施形態では、給気用ガスパージユニット２０と排気用ガスパージユニット４０とは、同様な構造を有する。これらのユニット２０および４０は、可動テーブル１４の内部に収容してあり、これらのユニット２０および４０における揺動シール装置３０および５０の頭部のみが、テーブル１４の上面１４ａからＺ軸方向の上部に飛び出している。

給気用ガスパージユニット２０は、たとえば窒素ガスやその他の不活性ガスなどの清浄化ガスを供給するための給気流路２２が形成してある給気部材２４を有し、給気部材２４はテーブル１４の内部に配置してある。給気部材２４のＺ軸方向の上部には、ノズル口２６が形成してある給気ノズル２８が気密に連結してあり、ノズル口２６と給気流路２２とが連通している。ノズル口２６は、給気用揺動シール装置３０の内部に気密に連通している。

排気用ガスパージユニット４０は、たとえば窒素ガスや不活性ガスなどの清浄化ガスを排気するための排気流路４２が形成してある排気部材４４を有し、排気部材４４はテーブル１４の内部に配置してある。排気部材４４のＺ軸方向の上部には、ノズル口４６が形成してある排気ノズル４８が気密に連結してあり、ノズル口４６と排気流路４２とが連通している。ノズル口４６は、排気用揺動シール装置５０の内部に気密に連通している。

本実施形態では、給気用揺動シール装置３０と排気用揺動シール装置５０とは、同一な構成を有するために、給気用揺動シール装置３０についてのみ詳細に説明し、排気用揺動シール装置５０の説明は省略する。

図３Ａに示すように、ノズル部材としての給気ノズル２８は、平板状の基部２８ａと、基部２８ａの中央部からＺ軸方向の上方に突出している筒状突起部２８ｂとを有する。筒状突起部２８ｂの内側上部にノズル口２６が形成してある。給気用揺動シール装置３０は、揺動体３１を有する。揺動体３１は、筒状突起部２８ｂの周囲を所定隙間ｄ１（片側隙間）で囲むようにリング状に配置される。

本実施形態では、揺動体３１は、弾力性部材から成るリング板形状の接触部３４と、接触部３４が接合される揺動ベース部３１１とから成る。接触部３４は、揺動体３１の先端部３３の外周に形成されるように、揺動ベース部３１１には、接触部３４が取り付けられる収容凹部３３ａと、収容凹部３３ａの径方向内側に位置する位置決め用凸部３３ｂとが形成してある。接触部３４の上面が、給気ポート５に対して着脱自在に接触可能になっている。接触部３４は、揺動ベース部３１１に対して接着剤による接着または融着などの手段で接合してある。

接触部３４を構成する弾力性部材は、合成樹脂、ゴム材料などの弾性部材で構成され、好ましくはアウトガスの放出が少ないゴム材で構成してある。アウトガスの放出が少ないゴム材としては、たとえばフッ素系ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などが例示される。

揺動体３１の後端部３２には、Ｏリング溝が形成してあり、そこに第１揺動支持部としてのＯリング３５が収容してあり、揺動体３１の後端部３２とノズル２８の基部２８ａとの間で、圧縮弾性変形可能に保持してある。Ｏリング溝の大きさは、Ｏリング３５が後端部３２から基部２８ａ側にはみ出すように決定される。

揺動体３１の後端部３２と基部２８ａの上面との間の隙間ｈ０は、ノズル２８に対する揺動体３１の揺動を許容するように決定され、好ましくは給気ポートが傾く角度を吸収する隙間とする。この隙間ｈ０の範囲で、Ｏリング３５は圧縮弾性変形を行う。揺動体３１の内周面と筒状突起部２８ｂの外周面との間の隙間ｄ１は、隙間ｈ０と同程度であるが、必ずしも同じである必要はなく、隙間ｈ０よりも広くても良い。好ましくは、給気ノズル２８と搖動体３１が接触しない隙間とする。

揺動体３１の外周には、リング状のストッパ部材３６が配置してあり、ノズル２８の基部２８ａにボルト３７などを用いて固定してある。ストッパ部材３６の内周上部縁には、内側係合片３６ａが周方向に連続的または断続的に形成してある。この内側係合片３６ａは、揺動体３１の揺動ベース部３１１の外周下部に周方向に沿って連続的または断続的に形成してある外側係合片３２ａと係合している。

その結果、ノズル部材２８の基部２８ａから給気ポート５に向けての揺動体３１の移動を制限するが基部２８ａに向かう方向への揺動体３１の移動は制限しないようになっている。すなわち、所定隙間ｈ０の範囲内で、Ｏリング３５を部分的に弾性変形させて、揺動体３１の揺動が可能になっている。なお、ストッパ部材３６は、周方向に沿って断続的に配置しても良い。

本実施形態では、接触部３４の上面が筒状突起部２８ｂの先端２８ｃよりも容器２側に所定高さｈ１で飛び出して配置されている。そのように配置することで、ノズル２８の先端２８ｃが給気ポート５に衝突することを有効に防止することができる。ただし、ノズル２８の先端が給気ポート５に衝突することなく、給気口５ａに入り込む場合には、接触部３４が筒状突起部２８ｂの先端２８ｃよりも容器２側に飛び出して配置されていなくても良い。

また本実施形態では、接触部３４の上面が、揺動ベース部３１１の位置決め用凸部３３ｂの先端よりも容器２側に所定高さｈ２で飛び出して配置してある。そのように配置することで、揺動ベース部３１１の位置決め用凸部３３ｂの先端が給気ポート５に衝突することを有効に防止することができる。ただし、位置決め用凸部３３ｂの先端が給気ポート５に衝突することなく、給気口５ａに入り込む場合には、接触部３４が位置決め用凸部３３ｂの先端よりも容器２側に飛び出して配置されていなくても良い。

収容凹部３３ａのＺ軸方向深さｈ３は、位置決めの観点から決定され、特に限定されない。また、位置決め用凸部３３ｂの径方向幅ｔ１も、位置決めの観点から決定され、特に限定されない。位置決め用凸部３３ｂは、接触部３４の位置決めのためには設けた方が良いが、位置決めを別の手段で行う場合には、凸部３３ｂは形成しなくても良い。その場合には、ｔ１およびｈ３は０になる。接触部３４の外周面は、揺動ベース部３１１の外周面と面一であることが好ましいが、所定の幅ｔ２で揺動ベース部３１１の外周面からはみ出しても良いし、その逆に引っ込んでいても良い。

搖動体３１における揺動ベース部３１１の硬度は、弾性変形可能なＯリング３５の硬度よりも高く、接触部３４が給気口５aに接触する際に変形する程度の硬さであるＯリング３５に対し、変形を生じない硬さであることが好ましい。たとえばＯリング３５は、ガスを透過させない材料と厚みで構成される。具体的には、Ｏリング３５は、たとえばゴム、軟質プラスチック、スポンジなどで構成される。Ｏリング３５は、好ましくは、接触部３４を構成するゴム材と同様に、アウトガスの放出が少ないゴム材で構成してあることが好ましいが、必ずしも同じ材料で構成する必要ない。

また、揺動ベース部３１１は、弾力性に乏しく硬度が高く、使用圧力においてガスを透過させない材料で構成される。具体的には、揺動ベース部３１１は、たとえばアルミニウム、鋼、銅、チタニウムなどの金属で構成されるが、硬度が高い材料であれば金属に限らず、プラスチック、ガラス、ゴムなどで構成されても良い。

揺動ベース部３１１を金属などの硬い材料で構成することで、弾力性が必要とされる部分を必要最小限にすることができ、パーティクルなどを発生させるおそれを、さらに低減することができる。特に、外側係合片３２ａが形成される揺動ベース部３１１の部分は、ストッパ部材３６の内側係合片３６ａと係合する部分であり、金属などで構成されることが好ましい。ストッパ部材３６も金属などで構成されることが好ましい。

なお、本実施形態では、揺動ベース部３１１に対して接触部３４を別体で形成して接合してあるが、接触部３４を揺動ベース部３１１と共に弾力性部材で一体に成形してもよい。またその場合に、揺動ベース部３１１のみを接触部３４よりも硬い部分に変成させても良い。または逆に、接触部３４と揺動ベース部３１１とを、高剛性部材で一体に成形し、接触部３４のみの弾力性を高めても良い。

また本実施形態では、Ｏリング３５と揺動ベース部３１１とは、別体に成形してあるが、これらを弾力性部材で一体に成形してもよい。またその場合に、揺動ベース部３１１に対応する部分のみをＯリング３５に対応する部分よりも硬い部分に変成させても良い。または逆に、Ｏリング３５に対応する部分と揺動ベース部３１１とを、高剛性部材で一体に成形し、Ｏリング３５に対応する部分のみの弾力性を高めても良い。

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、接触部３４の上面は、給気ポート５の給気口５ａを囲む接触下面５ｃに接触する。接触下面５ｃには、図示省略してあるシール用ガスケットシートが装着してある場合もあるが、接触下面５ｃが金属面である場合もある。そのような場合に、接触部３４が弾力性部材であると、接触部３４と接触下面５ｃとの密着力が特に向上する。

図３Ｂに示すように、Ｏリング３５は、圧縮弾性変形が可能な部材、たとえばゴムなどで構成される。このため、テーブル１４に対して容器２が多少傾斜して設置されたとしても、Ｏリング３５が弾性変形し、揺動体３１が揺動し、リング状の接触部３４の上面は、接触下面５ｃに対して全周にわたり密着して、内部の気密性が保たれる。

図３Ｂに示す状態で、給気流路２２にパージガスを供給すれば、ノズル口２６の内部圧力が高まり、逆止弁５ｂが開き、ノズル口２６から給気口５ａを通り、容器２の内部にパージガスが供給される。容器２の内部では、パージガスによる圧力が高まり、図２に示す排気口６ａの逆止弁６ｂが開き、排気口６ａ、ノズル口４６および排気流路４２を通して、パージガスが排気される。そのため、容器２の内部は、清浄なパージガスで満たされ、容器２の内部の清浄度が向上する。

本実施形態のガスパージユニット２０および４０では、給気ノズル２８（または排気ノズル４８／以下同様）に設けられた揺動体３１の先端部に設けられた接触部３４が容器２の給気ポート５（または排気ポート６／以下同様）に着脱自在に接触する。接触部３４が形成された揺動体３１は、リング状のＯリング３５により支持され、そのＯリング３５が筒状突起部２８ｂの長手方向に沿って圧縮弾性変形することで、揺動体３１が揺動する。

そのため、図３Ｂに示すように、容器２の位置ズレや傾きなどにより、給気ポート５の位置ずれや傾きがある場合であっても、Ｏリング３５が圧縮弾性変形することで、容器２の位置ズレや傾きなどに合わせて揺動体３１が揺動する。その結果、揺動体３１の先端部３３に形成してある接触部３４は、給気口５ａ（または排気口６ａ／以下同様）の周囲で給気ポート５に密着して接触する。また、揺動体３１の後端３２とノズル２８の基部２８ａとの間には、Ｏリング３５が弾性変形可能に配置してあり、シール部材として機能し、その間の密封性が保持される。したがって、揺動体３１は、ノズル口２６および給気口５ａを外気から良好に遮断してシールし、これらを気密に連結することができる。

さらに接触部３４が弾力性部材で構成してあることから、接触部３４が接触する流通ポート５の下面５ｃが硬い材料で構成されていたとしても、流通ポート５と揺動体３１が密着し、この点でも、揺動体３１は、ノズル口２６および給気口５ａを外気から良好に遮断してシールし、これらを気密に連結することができる。なお、接触部３４が接触する流通ポート５の下面５ｃが柔らかい材料で構成されていたとしても、同様である。

そのため、ノズル口２６から給気（または排気／以下同様）されるパージガスは、外部に漏れることなく、しかも外気が混入することなく、給気口５ａから容器２の内部に流入し（または排気／以下同様）、その内部を良好にパージガスで満たし、内部をクリーンな状態に維持することができる。

なお、Ｏリング３５は、揺動体３１の後端３２とノズル２８の基部２８ａとの間で、圧縮弾性変形するのみであり、擦れるおそれが少ない。そのため、擦れてパーティクルなどを発生するおそれが少ない。また、Ｏリング３５が圧縮弾性変形するのみで、揺動体３１の揺動を可能にしているため、揺動部分の動きがスムーズであり、追従性に優れ、ノズル２８と給気ポート５との間に隙間が生じるおそれが少ない。

さらにまた、本実施形態では、ノズル口２６が形成してあるノズル２８と、可動部（揺動体３１）と、位置調整部（Ｏリング３５）とが独立した構成となるため、ノズル２８自体は傾斜せず、ノズル２８への付着物による可動性の低下によるシール性の低下などが生じない。また、ノズル２８自体は傾斜しないことから、ノズル２８への清浄化ガスの給気が容易である。さらに弾性変形可能な部分は、局所的な部位に構成すれば良いのでノズル２８全体の小型化も可能となる。

また、本実施形態では、揺動体３１が、筒状突起部２８ｂの周囲を囲むようにリング状に配置され、筒状突起部２８ｂの先端にノズル口２６が形成してあるため、Ｏリング３５とノズル口２６との間の距離が離れ、Ｏリング３５に起因して発生するおそれがあるパーティクルがノズル口２６から混入するおそれは少ない。

さらに本実施形態では、ストッパ部材３６を有することから、給気ポート５からノズル２８を引き離す際に、ノズル２８と共に揺動体３１が給気ポート５から強制的に引き離され、揺動体３１の接触部３４が給気ポート５に固着することを効果的に防止することができる。さらに、ストッパ部材３６は、ノズル２８のノズル口２６と揺動体３１とを位置決めする機能もある。

第２実施形態
図４Ａは、本発明の他の実施形態に係るガスパージユニット２０ａに用いられる揺動シール装置３０ａの要部断面図であり、給気または排気の双方または片方に用いられ、下述する以外は、前述した第１実施形態と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。

図４Ａに示すように、この実施形態では、ノズル口２６が給気ノズル２８Ａの基部２８ａ１に直接に形成してあり、前述した第１実施形態における筒状突起部２８ｂを有さない。その他の構成は、前述した第１実施形態と同様な構成である。

この実施形態の場合には、揺動体３１の内周面がノズル口２６の一部を兼ねることになる。本実施形態では、筒状突起部２８ｂを有さないことから、第１実施形態に比較して構造がさらにシンプルになる。本実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態の筒状突起部２８ｂを有することに起因する作用効果を有さない以外は、第１実施形態と同様である。

第３実施形態
図４Ｂは、本発明のさらに他の実施形態に係るガスパージユニット２０ｂに用いられる揺動シール装置３０ｂの要部断面図であり、給気または排気の双方または片方に用いられ、下述する以外は、前述した第１実施形態と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。

図４Ｂに示すように、この実施形態では、第１実施形態のストッパ部材３６を有さない以外は、前述した第１実施形態と同様な構成である。すなわち、この実施形態では、揺動体３１Ｂの外周には、第１実施形態のストッパ部材３６が設けられていない。そのため、揺動体３１Ｂの揺動ベース部３１１Ｂの外周下部には、図４Ａに示す外側係合片３２ａを形成する必要がない。

この実施形態の場合には、揺動体３１Ｂが、筒状突起部２８ｂの周囲を囲むようにリング状に配置されているため、ストッパ部材３６を有さなくとも、ノズル口２６と揺動体３１Ｂとが自己整合的に位置決めされる。本実施形態では、ストッパ部材３６を有さないことから、第１実施形態に比較して構造がさらにシンプルになる。本実施形態のその他の作用効果は、第１実施形態のストッパ部材３６を有することに起因する作用効果を有さない以外は、第１実施形態と同様である。

第４実施形態
図４Ｃは、本発明のさらに他の実施形態に係るガスパージユニット２０ｃに用いられる揺動シール装置３０ｃの要部断面図であり、給気または排気の双方または片方に用いられ、下述する以外は、前述した第３実施形態と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。

図４Ｃに示すように、この実施形態の揺動シール装置３０ｃは、給気ノズル２８Ｃに対して揺動体３１Ｃを揺動可能に保持する揺動支持体として、第１Ｏリング３５ａおよび第２Ｏリング３５ｂを有する。第１Ｏリング３５ａは、ノズル２８Ｃの筒状突起部２８ｂ２の周囲に位置する基部２８ａ２の表面に形成してあるＯリング溝の内部に収容してあり、前述した実施形態におけるＯリング３５に対応し、これと同様な機能を有する。

第２Ｏリング３５ｂは、揺動体３１Ｃの内周部と筒状突起部２８ｂ２の外周部との間で筒状突起部２８ｂ２の長手方向と垂直方向（Ｘ軸およびＹ軸平面方向）に沿って圧縮弾性変形可能に保持されるリング状のシール部材である。第１Ｏリング３５ａと第２Ｏリング３５ｂとは、前述した実施形態におけるＯリング３５と同様な材質で構成されるが、必ずしも同じ材質で構成されなくても良い。

本実施形態では、第１Ｏリング３５ａと第２Ｏリング３５ｂとが、２つのシール部材として機能し、ノズル２８Ｃと揺動体３１Ｃとの間のシール性をさらに向上させることができる。また、第２Ｏリング３５ｂを設けることで、揺動体３１Ｃが揺動しても揺動体３１Ｃの内周面が筒状突起部２８ｂ２の外周面に衝突することを有効に防止することができる。

本実施形態では、第２Ｏリング３５ｂを、筒状突起部２８ｂ２と揺動体３１Ｃとの間に設けるために、揺動体３１Ｃの揺動ベース部３１１Ｃの内周面にＯリング溝を形成してある。また、そのＯリング溝に対応するＺ軸方向位置で、筒状突起部２８ｂ２の外周面にも、Ｏリングの位置決めのための浅い溝を形成してある。

また、本実施形態では、揺動体３１Ｃの先端部３３では、先端側で外径が細くなるテーパ状斜面を有する接触部３４が揺動ベース３１１Ｃの収容凹部３３ａに接合してある。位置決め用凸部３３ｂの先端面は、接触部３４に面一の傾斜面になっている。位置決め用凸部３３ｂの先端面と接触部３４の先端が、給気ポート５の給気口５ａに入り込み、接触部３４を構成するテーパ状斜面の途中位置部分が、ポート５の給気口５ａの内縁に接触してシールすることになる。本実施形態のその他の作用効果は、第２Ｏリング３５ｂを有することに基づく作用効果が追加される以外は、図４Ｂに示す第３実施形態と同様である。

第５実施形態
図４Ｄは、本発明のさらに他の実施形態に係るガスパージユニット２０ｄに用いられる揺動シール装置３０ｄの要部断面図であり、給気または排気の双方または片方に用いられ、下述する以外は、前述した第４実施形態と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。

図４Ｄに示すように、この実施形態の揺動シール装置３０ｄは、図４Ｃに示す実施形態の揺動シール装置３０ｃの変形例であり、第１Ｏリング３５ｃおよび第２Ｏリング３５ｄの断面形状が、図４Ｃに示す例と異なる。すなわち、これまでの実施形態のＯリングの断面形状が円形であるのに対して、この実施形態のＯリング３５ｃおよび３５ｄの断面形状は、全体として四角形であり、各辺の位置で凹んでおり、角部が突出する形状になっている。

このような断面形状のＯリング３５ｃおよび３５ｄは、Ｏリング溝に対する収まりが良く、位置ズレしにくいなどの効果がある。また、圧縮弾性変形を比較的に大きくとれることから、揺動体３１Ｄの揺動の動き範囲を広げることが期待できる。本実施形態のその他の作用効果は、図４Ｃに示す第４実施形態と同様である。なお、本実施形態では、第４実施形態とは異なり、揺動ベース部３１１Ｄの先端部３３に接合される接触部３４は、テーパ状傾斜面を持たない。この接触部３４は、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面に平行な上面を持ち、第１実施形態と同様なリング状の接触部である。

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く、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、ガスパージユニット２０および４０は、必ずしも同じ構成を有することなく、異なる構成を有していても良い。たとえば一方が、図３Ａ、図４Ａ〜図４Ｄのいずれかの揺動シール装置を持ち、他方が、それ以外の揺動シール装置を有していても良い。あるいは、ガスパージユニット２０および４０のいずれか一方のみが、本発明に係るガスパージユニットの構成を有していても良い。

また、上述した実施形態では、揺動支持体としてＯリングを用いたが、Ｏリング以外に、圧縮弾性変形可能なその他のシール部材、たとえばパッキン、ガスケットなどを用いても良い。

また、上述した実施形態では、本発明のガスパージユニットを、ロードポート装置１０に適用したが、それ以外の装置にも適用しても良い。たとえば複数の容器２を並べて保管しておく棚や設置台などに本発明のガスパージユニットを取り付けても良い。あるいは、本発明のガスパージユニットは、その他の装置や場所に設置しても良い。

１… ウエハ
２… 密封搬送容器
２ａ… ケーシング
２ｂ… 開口
２ｃ… 開口縁部
３… 位置決め部
４… 蓋
５… 給気ポート（流通ポート）
５ａ… 給気口（流通口）
６… 排気ポート（流通ポート）
６ａ… 排気口（流通口）
１０… ロードポート装置
１１… 壁部材
１２… 設置台
１３… 受渡口
１４… 可動テーブル
１６… 位置決めピン
１８… ドア
２０，２０ａ〜２０ｄ… 給気用ガスパージユニット
２２… 給気流路
２４… 給気部材
２６… ノズル口
２８，２８Ａ… 給気ノズル（ノズル部材）
２８ａ，２８ａ１，２８ａ２… 基部
２８ｂ，２８ｂ２… 筒状突起部
３０，３０ａ〜３０ｄ… 給気用揺動シール装置
３１，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ… 揺動体
３１１，３１１Ｂ，３１１Ｃ，３１１Ｄ… 揺動ベース部
３２… 後端部
３２ａ… 外側係合片
３３… 先端部
３３ａ… 収容凹部
３３ｂ… 位置決め用凸部
３４… 接触部
３５… Ｏリング（第１揺動支持部）
３５ａ，３５ｃ… 第１Ｏリング（第１揺動支持部）
３５ｂ，３５ｄ… 第２Ｏリング（第２揺動支持部）
３６… ストッパ部材
３６ａ… 内側係合片
３７… ボルト
４０… 排気用ガスパージユニット
４２… 排気流路
４４… 排気部材
４６… ノズル口
４８… 排気ノズル（ノズル部材）
５０… 排気用揺動シール装置
６０… 半導体処理装置

Claims (10)

1. 流通口が形成してある流通ポートを持つパージ対象容器の内部に前記流通ポートを通して清浄化ガスを流通させるためのガスパージユニットであって、
   前記清浄化ガスを流通させるノズル口を持ち、基部の上面から上に突出している筒状突起部が形成してあるノズル部材と、
   前記基部の上で、前記筒状突起部の周囲を第１隙間で囲むようにリング状に配置され、前記流通ポートに対して着脱自在に接触可能な接触部が先端部に形成してある揺動体と、
   前記揺動体の後端と前記基部との間で前記筒状突起部の長手方向に沿って圧縮弾性変形可能に保持されるリング状の第１揺動支持部と、を有し、
   前記接触部が、弾力性部材で構成してあり、
   前記揺動体の後端部と前記基部の上面との間に第２隙間が形成してあり、前記第１隙間および前記第２隙間は、前記ノズル部材に対する前記揺動体の揺動を許容して前記揺動体が傾く角度を吸収する隙間であり、この隙間の範囲で、前記揺動支持部は圧縮弾性変形を行うことを特徴とするガスパージユニット。
2. 前記接触部が前記筒状突起部の先端よりも前記パージ対象容器側に飛び出して配置されている請求項１に記載のガスパージユニット。
3. 前記揺動体の内周部と前記筒状突起部の外周部との間で前記筒状突起部の長手方向と垂直方向に沿って圧縮弾性変形可能に保持されるリング状の第２揺動支持部をさらに有する請求項１または２に記載のガスパージユニット。
4. 前記ノズル部材の基部から前記流通ポートに向けての前記揺動体の移動を制限するが前記基部に向かう方向への移動は制限しないストッパ部材をさらに有する請求項１〜３のいずれかに記載のガスパージユニット。
5. 流通口が形成してある流通ポートを持つパージ対象容器の内部に前記流通ポートを通して清浄化ガスを流通させるためのガスパージユニットであって、
   前記清浄化ガスを流通させるノズル口が基部の上面に形成されたノズル部材と、
   前記基部の上で、前記ノズル口の周囲を囲むようにリング状に配置され、前記流通ポートに対して着脱自在に接触可能な接触部が形成してある揺動体と、
   前記揺動体の後端と前記ノズル部材の基部との間で圧縮弾性変形可能に保持されるリング状の揺動支持部と、
   前記ノズル部材の基部から前記流通ポートに向けての前記揺動体の移動を制限するが前記基部に向かう方向への移動は制限しないストッパ部材とを有し、
   前記接触部が、弾力性部材で構成してあり、
   前記揺動体の後端部と前記基部の上面との間に隙間が形成してあり、前記隙間は、前記ノズル部材に対する前記揺動体の揺動を許容して前記揺動体が傾く角度を吸収する隙間であり、この隙間の範囲で、前記揺動支持部は圧縮弾性変形を行うことを特徴とするガスパージユニット。
6. 前記揺動体は、弾力性部材から成る前記接触部と、前記接触部が接合される揺動ベース部とから成り、
   前記揺動ベース部が金属で構成してある請求項１〜５のいずれかに記載のガスパージユニット。
7. 前記揺動ベース部には、前記接触部が取り付けられる収容凹部と、前記収容凹部の径方向内側に位置する位置決め用凸部とが形成してある請求項６に記載のガスパージユニット。
8. 前記弾力性部材は、アウトガスの放出が少ないゴム材で構成してある請求項１〜７のいずれかに記載のガスパージユニット。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のガスパージユニットを有するロードポート装置。
10. 請求項１〜８のいずれかに記載のガスパージユニットを有するパージ対象容器の設置台。

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