KR102098970B1 - 퍼지 노즐 유닛, 적재대, 로드 포트 및 스토커 - Google Patents

Abstract

소정의 기체 분위기의 도달 농도가 높은 퍼지 처리를 행하는 것이 가능한 보톰 퍼지 방식을 채용하면서, 노즐 본체의 승강 동작을 간단한 제어로 행할 수 있고, 또한 부품 개수의 삭감 및 콤팩트화를 실현 가능한 퍼지 노즐 유닛을 제공한다. 몸통부(41) 및 몸통부보다도 측방으로 돌출된 플랜지부(8)를 구비한 노즐 본체(2)와, 플랜지부(8)의 외향면에 첨접하는 측벽(31) 및 몸통부(41)의 외향면이 첨접하는 관통 구멍(32)을 형성한 저벽(33)을 갖는 홀더(3)를 구비한, 홀더(3)에 외부에 연통하는 통기 구멍(30)을 형성하고, 상기 노즐 본체(2)와 홀더(3) 사이에 형성되고 또한 통기 구멍(30)에 연통하는 압력 조정 공간(S)의 압력을 조정함으로써, 노즐 본체(2)를 홀더(3)에 대하여 승강 이동시키는 퍼지 노즐 유닛(1)으로 하였다.

Description

퍼지 노즐 유닛, 적재대, 로드 포트 및 스토커{PURGE NOZZLE UNIT, MOUNTING TABLE, LOAD PORT AND STOCKER}

본 발명은, 퍼지 대상 공간을 갖는 퍼지 대상 용기에 대하여 퍼지 처리를 행하는 퍼지 노즐 유닛 및 그 퍼지 노즐 유닛을 구비한 퍼지 장치와 로드 포트에 관한 것이다.

반도체의 제조 공정에 있어서는, 수율이나 품질의 향상을 위해, 클린룸 내에서 웨이퍼의 처리가 이루어지고 있다. 최근에는, 클린룸 내 전체의 청정도 향상을 대신하는 방법으로서, 웨이퍼 주위의 국소적인 공간에 대해서만 청정도를 보다 향상시키는 「미니 인바이러먼트 방식」을 도입하고, 웨이퍼의 반송 그 밖의 처리를 행하는 수단이 채용되어 있다. 미니 인바이러먼트 방식으로는, 웨이퍼를 고청정인 환경에서 반송ㆍ보관하기 위한 FOUP(Front-Opening Unified Pod)라고 불리어지는 저장용 용기와, FOUP 내의 웨이퍼를 반도체 제조 장치 사이에서 출입하는 동시에 반송 장치와의 사이에서 FOUP의 전달을 행하는 인터페이스부의 장치인 로드 포트(Load Port)가 중요한 장치로서 이용되고 있다.

그런데, 반도체 제조 장치 내는 웨이퍼의 처리 또는 가공에 적합한 소정의 기체 분위기로 유지되어 있지만, FOUP 내로부터 반도체 제조 장치 내에 웨이퍼를 송출할 때에는 FOUP의 내부 공간과 반도체 제조 장치의 내부 공간이 서로 연통하게 된다. 따라서, FOUP 내의 환경이 반도체 제조 장치 내보다도 저청정도이면, FOUP 내의 기체가 반도체 제조 장치 내에 진입하여 반도체 제조 장치 내의 기체 분위기에 악영향을 줄 수 있다. 또한, 웨이퍼를 반도체 제조 장치 내로부터 FOUP 내에 수납할 때에, FOUP 내의 기체 분위기 속의 수분, 산소 혹은 그 밖의 가스 등에 의해서, 웨이퍼의 표면에 산화막이 형성될 수 있다고 하는 문제도 있다.

이와 같은 문제에 대응하기 위한 기술로서, 특허 문헌 1에는, FOUP의 도어를 로드 포트의 도어부에서 개방하여, FOUP의 내부 공간과 반도체 제조 장치의 내부 공간을 연통시킨 상태에서, 개구부보다도 반도체 제조 장치측에 설치한 퍼지부(퍼지 노즐)에 의해 소정의 기체(예를 들어 질소나 불활성 가스 등)를 FOUP 내에 불어 넣는 퍼지 장치를 구비한 로드 포트가 개시되어 있다.

그러나, 이와 같은 반출입구를 통하여 반도체 제조 장치의 내부 공간에 개방된 FOUP 내에 그 전방면측(반도체 제조 장치측)으로부터 소정의 기체를 FOUP 내에 주입하여 FOUP 내를 소정의 기체 분위기로 치환하는 소위 프론트 퍼지 방식의 퍼지 장치는, FOUP의 개구부를 개방하여 FOUP의 내부 공간을 당해 FOUP의 내부 공간을 반도체 제조 장치의 내부 공간 전체적으로 직접 연통시킨 상태에서 퍼지 처리를 행하기 때문에, FOUP 내를 높은 소정 기체 분위기 농도로 유지하는 것이 곤란하고, 소정의 기체 분위기의 도달 농도가 낮다고 하는 단점이 있었다.

한편, 특허 문헌 2에는, 웨이퍼가 수납되어 있는 FOUP를 로드 포트의 적재대에 적재한 상태에서 소정의 기체(예를 들어 질소나 불활성 가스 등)를 FOUP의 저면측으로부터 내부에 주입하여 충만시켜, FOUP 내를 소정의 기체 분위기로 치환하는 퍼지 장치를 구비한 로드 포트가 개시되어 있다. 이와 같은 FOUP의 저면측으로부터 질소나 건조 공기 등의 기체를 FOUP 내에 주입하여 FOUP 내를 소정의 기체 분위기로 치환하는 소위 보톰 퍼지 방식은, 프론트 퍼지 방식의 퍼지 장치와 비교하여, 소정의 기체 분위기의 도달 농도가 높다고 하는 이점이 있다.

그런데, 보톰 퍼지 방식을 채용한 경우에, 퍼지 노즐이 적재대의 상향면보다도 항상 상방으로 돌출된 것이면, 적재대 위에 FOUP가 적재될 때에, 적재대 위의 위치 결정 핀에 의해 FOUP가 위치 결정되기 전에, 퍼지 노즐이, FOUP의 일부에 접촉하거나, 걸리기 쉬워, FOUP를 소기의 위치에 적재할 수 없다고 하는 사태가 발생할 가능성이 있다.

특히, FOUP는 OHP(Overhead Hoist Transfer) 등의 반송 장치를 통하여 로드 포트의 상방으로부터 적재대 위에 적재되지만, 이 반송시나 적재시에 FOUP가 흔들림으로써 상기 문제가 발생하기 쉬워지는 경향이 있는 것 외에도, FOUP의 저면에 설치되는 수지제 부재이며, 퍼지 처리시에는 퍼지 노즐과 접촉(밀착)하는 주입부(퍼지용 포트)가, 퍼지 처리시보다도 이전의 처리인 적재대 위로의 FOUP의 적재 처리시에 퍼지 노즐과 마찰되어 마모되어 버릴 가능성도 있다.

따라서, 특허 문헌 2에서는, FOUP의 저면에 설치한 위치 결정 홈에 적재대 위의 위치 결정 핀이 결합한 상태에서, 노즐을 FOUP의 저면에 형성한 퍼지용 포트에 접촉시키도록, 노즐을 구동하는 구동부를 구비한 퍼지 장치가 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2009-038074호 공보 일본 특허 출원 공개 제2011-187539호 공보

특허 문헌 2에는, 구동부의 구체예로서, 노즐을 보유 지지하는 노즐 홀더의 양쪽 사이드에 각각 장착된 좌우 한 쌍의 에어 실린더와, 양단부에 각 에어 실린더의 작용 단부가 접속되고, 또한 중앙부에 노즐이 장착된 공통의 승강판을 구비하고, 각 에어 실린더가 동기 구동시켜 승강판을 승강 이동시킴으로써 노즐을 승강시키는 형태가 개시되어 있다.

그러나, 이와 같은 형태이면, 노즐 홀더의 양쪽 사이드에 각각 에어 실린더를 장착하지 않으면 안되고, 그 만큼만 적어도 평면 치수가 노즐 홀더의 평면 치수보다도 커져, 콤팩트화를 도모하는 것이 곤란한 동시에, 좌우 한 쌍의 에어 실린더를 동기 구동시키지 않으면 승강판의 승강 동작 및 승강판의 승강 동작에 수반하는 노즐 홀더와 노즐의 승강 이동이 불안정하게 되거나, 승강 불능하게 되는 사태도 상정된다.

또한, 이와 같은 문제는, 로드 포트의 퍼지 장치에 한정되지 않고, 로드 포트 이외의 퍼지 장치, 예를 들어 스토커의 퍼지 장치나 퍼지 스테이션의 퍼지 장치에도 발생할 수 있는 것이다.

본 발명은, 이와 같은 과제를 착안하여 이루어진 것이며, 주된 목적은, 소정의 기체 분위기의 도달 농도가 높은 퍼지 처리를 행하는 것이 가능한 보톰 퍼지 방식을 채용하면서, 부품 개수의 삭감 및 콤팩트화를 실현 가능한 퍼지 노즐 유닛 및 이와 같은 퍼지 노즐 유닛을 구비한 퍼지 장치와 로드 포트를 제공하는 데 있다.

즉 본 발명은, 퍼지 대상 용기의 저면에 설치한 포트를 통하여 퍼지 대상 용기 내의 기체 분위기를 질소 또는 건조 공기 중 어느 하나로 이루어지는 퍼지용 기체로 치환 가능한 퍼지 노즐 유닛에 관한 것이다. 여기서, 본 발명에 있어서의 「퍼지 대상 용기」는, FOUP 등 내부에 퍼지 대상 공간을 갖는 용기 전반을 포함한다.

그리고, 본 발명에 관한 퍼지 노즐 유닛은, 퍼지용 기체를 통과시킬 수 있는 몸통부 및 몸통부보다도 측방으로 돌출된 플랜지부를 갖는 노즐 본체와, 플랜지부의 외향면에 첨접하는 측벽 및 몸통부의 외향면을 첨접시켜 몸통부를 삽입 관통시킨 관통 구멍을 형성한 저벽을 갖는 홀더를 구비하고, 홀더의 적어도 일부에 외부에 연통하는 통기 구멍을 형성하고, 노즐 본체와 홀더 사이에 형성되고 또한 통기 구멍에 연통하는 압력 조정 공간의 압력을 조정함으로써, 노즐 본체를 홀더에 대하여 승강 이동시키도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이, 본 발명에 관한 퍼지 노즐 유닛이면, 노즐 본체와 홀더 사이에 형성되는 압력 조정 공간 내의 압력을, 홀더에 형성한 통기 구멍을 통하여 조정함으로써, 노즐 본체를 홀더에 대하여 승강 이동시키도록 구성하고 있으므로, 이들 2개의 부품 이외에 노즐 본체를 승강 이동시키기 위한 전용의 기구를 별도 설치할 필요가 없어, 구조의 간소화 및 비용 삭감을 유효하게 도모할 수 있다.

또한, 노즐 본체와 홀더의 2부품을 유닛화하여 이루어지는 본 발명의 퍼지 노즐 유닛이면, 홀더 퍼지 노즐 유닛 전체의 콤팩트화도 실현할 수 있는 동시에, 예를 들어 복수개의 실린더를 동시에 신축시킴으로써 노즐 본체를 승강 이동시키는 형태와 비교하여, 실린더를 동시에 신축시키는 제어가 불필요하고, 압력 조정 공간 내의 압력을 조정하는 비교적 간단한 제어로 노즐 본체를 정밀도 높게 승강 이동시킬 수 있어, 신뢰성이 향상된다.

덧붙여, 본 발명에 관한 퍼지 노즐 유닛에서는, 노즐 본체 중 플랜지부의 외향면이 홀더 중 측벽의 내향면에 첨접하고 또한 노즐 본체 중 몸통부의 외향면이 홀더 중 저벽의 관통 구멍에 첨접한 상태에서 노즐 본체를 승강 이동시킬 수 있어, 노즐 본체의 승강 이동을 스무스하게 또한 적절하게 행할 수 있다.

특히, 본 발명의 퍼지 노즐 유닛의 구체예로서는, 홀더와 노즐 본체 사이에 1개의 압력 조정 공간을 형성하고, 통기 구멍을 통하여 압력 조정 공간에 기체를 공급하여 압력 조정 공간의 압력을 올림으로써 노즐 본체가 상승하고, 압력 조정 공간 내의 기체를 공통의 통기 구멍을 통하여 외부로 배기하여 압력 조정 공간의 압력을 내림으로써 노즐 본체가 하강하도록 구성한 형태를 들 수 있다.

또한, 본 발명의 퍼지 노즐 유닛의 다른 구체예로서는, 노즐 본체와 홀더 사이에 높이 방향으로 구획된 2개의 압력 조정 공간을 형성하고, 하측의 압력 조정 공간에 연통하는 통기 구멍을 통하여 하측의 압력 조정 공간에 기체를 공급하고 또한 상측의 압력 조정 공간에 연통하는 통기 구멍을 통하여 상측의 압력 조정 공간 내의 기체를 외부로 배기함으로써, 하측의 압력 조정 공간의 압력을 상측의 압력 조정 공간의 압력보다도 높게 하여 노즐 본체가 상승하도록 구성하는 동시에, 상측의 압력 조정 공간에 연통하는 통기 구멍을 통하여 상측의 압력 조정 공간에 기체를 공급하고 또한 하측의 압력 조정 공간에 연통하는 통기 구멍을 통하여 하측의 압력 조정 공간 내의 기체를 외부로 배기함으로써, 상측의 압력 조정 공간의 압력을 하측의 압력 조정 공간의 압력보다도 높게 하여 노즐 본체가 하강하도록 구성한 형태를 들 수 있다.

전자의 형태는, 후자의 형태와 비교하여, 노즐 본체와 홀더 사이에 1개의 압력 조정 공간을 형성하고, 이 유일한 압력 조정 공간의 압력을 조정하는 것만으로 노즐 본체의 승강 이동을 실현할 수 있는 점에서 유리하다.

또한, 후자의 형태는, 전자의 형태와 비교하여, 노즐 본체와 홀더 사이에 압력 조정 공간을 2단 형성하는 점에서 구조가 다르지만, 현격한 차이의 압력 조정 공간끼리의 압력차를 조정하는 것만으로 노즐 본체의 승강 동작을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 퍼지 장치는, 상술한 퍼지 노즐 유닛을 복수 구비하고, 퍼지 대상 용기의 저면에 설치한 복수의 포트에 각각 퍼지 노즐 유닛의 노즐 본체를 연통시킨 상태에서, 퍼지 대상 용기 내의 기체 분위기를 질소 또는 건조 공기로 치환 가능하게 구성하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 로드 포트는, 클린룸 내에 있어서 반도체 제조 장치에 인접하여 설치되고, 반송되어 온 퍼지 대상 용기인 FOUP를 수취하고 FOUP 내에 저장되어 있는 웨이퍼를 반도체 제조 장치 내와 FOUP 내 사이에서 FOUP의 전방면에 형성한 반출입구를 통하여 출입하는 것이며, 상술한 구성을 이루는 퍼지 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같은 퍼지 장치 및 로드 포트이면, 퍼지 노즐 유닛에 의해, 상술한 작용 효과를 발휘하는 것으로 되고, 콤팩트화를 도모하는 것이 가능한 구조이면서, 소정의 기체 분위기의 도달 농도가 높은 퍼지 처리를 효율적으로 적확하게 행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 노즐 본체와 홀더 사이에 형성한 공간 내의 기압을 조정함으로써, 노즐 본체 자체를 승강시킨다고 하는 참신한 기술적 사상을 채용함으로써, 퍼지 대상 용기에 대하여 소정의 기체 분위기의 도달 농도가 높은 퍼지 처리를 행할 수 있는 동시에, 부품 개수의 삭감 및 콤팩트화를 실현 가능한 퍼지 노즐 유닛 및 그와 같은 퍼지 노즐 유닛을 사용하여 구성한 퍼지 장치 및 그 퍼지 장치를 구비한 로드 포트를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 로드 포트의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛의 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서 노즐 본체가 대기 위치에 있는 퍼지 노즐 유닛의 도 2의 x방향 화살표도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서 노즐 본체가 퍼지 위치에 있는 퍼지 노즐 유닛의 도 2의 x방향 화살표도.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서 노즐 본체가 대기 위치에 있는 퍼지 노즐 유닛의 도 2의 y-y선 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서 노즐 본체가 대기 위치에 있는 퍼지 노즐 유닛의 도 2의 y-y선 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 로드 포트의 전체 구성도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛의 평면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서 노즐 본체가 대기 위치에 있는 퍼지 노즐 유닛의 도 8의 x방향 화살표도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서 노즐 본체가 퍼지 위치에 있는 퍼지 노즐 유닛의 도 8의 x방향 화살표도.
도 11은 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서 노즐 본체가 대기 위치에 있는 퍼지 노즐 유닛의 도 8의 y-y선 단면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서 노즐 본체가 대기 위치에 있는 퍼지 노즐 유닛의 도 8의 y-y선 단면도.

이하, 본 발명의 일 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(1)은, 예를 들어 도 1에 도시하는 로드 포트(X)에 적용되는 퍼지 장치(P)에 장착 가능한 것이다. 로드 포트(X)는 반도체의 제조 공정에 있어서 사용되고, 클린룸 내에 있어서 반도체 제조 장치(도시 생략)에 인접하여 배치되는 것이며, 본 발명의 퍼지 대상 용기의 일례인 FOUP(100)의 도어에 도어부(D)를 밀착시켜 개폐하고, 반도체 제조 장치와의 사이에서 FOUP(100) 내에 수용된 피수용체인 웨이퍼(도시 생략)의 출입을 행하는 것이다.

본 실시 형태에서 적용하는 FOUP(100)는, 내부에 복수매의 웨이퍼를 수용하고, 전방면에 형성한 반출입구를 통하여 이들 웨이퍼를 출입 가능하게 구성되고, 반출입구를 개폐 가능한 도어를 구비한 기지의 것이므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 FOUP(100)의 전방면이란 함은, 로드 포트(X)에 적재하였을 때에 로드 포트(X)의 도어부(D)와 대면하는 측의 면을 의미한다. FOUP(100)의 저면에는, 후술하는 도 5에 도시하는 바와 같이, 퍼지용의 포트(101)가 소정 개소에 설치되어 있다. 포트(101)는, 예를 들어, FOUP(100)의 저면이 형성한 개구부(102)에 끼워 넣어진 중공 통 형상의 그로밋 시일을 주체로 하여 이루어지고, 그로밋 시일 내에, 후술하는 질소나 불활성 가스 또는 건조 공기 등의 기체(본 실시 형태에서는 질소 가스를 사용하고 있고, 이하의 설명에서는 「퍼지용 기체」라고 칭하는 경우가 있음)의 주입압 또는 배출압에 의해 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환하는 밸브(도시 생략)를 설치하고 있다.

반도체 제조 장치는, 예를 들어, 상대적으로 로드 포트(X)로부터 먼 위치에 배치되는 반도체 제조 장치 본체와, 반도체 제조 장치 본체와 로드 포트(X) 사이에 배치되는 이송실을 구비한 것이며, 이송실 내에, 예를 들어 FOUP(100) 내의 웨이퍼를 1매씩 FOUP(100) 내와 이송실 내 사이 및 이송실 내와 반도체 제조 장치 본체 내 사이에서 이송하는 이송기를 설치하고 있다. 또한, FOUP(100)와 반도체 제조 장치(반도체 제조 장치 본체 및 이송실) 사이에서 웨이퍼를 복수매 저장한 카세트마다 이송하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 의해, 클린룸에 있어서, 반도체 제조 장치 본체 내, 이송실 내 및 FOUP(100) 내는 고청정도로 유지되는 한편, 로드 포트(X)를 배치한 공간, 바꾸어 말하면 반도체 제조 장치 본체 외, 이송실 외 및 FOUP(100) 외는 비교적 저청정도로 된다.

로드 포트(X)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기립 자세로 배치되어 FOUP(100)의 반출입구에 연통할 수 있는 개구부를 개폐 가능한 도어부(D)를 갖는 프레임(F)과, 프레임(F) 중 반도체 제조 장치로부터 멀어지는 방향으로 대략 수평 자세로 연신하는 적재대(B)와, FOUP(100) 내에 퍼지용 기체를 주입하고, FOUP(100) 내의 기체 분위기를 질소 가스 등의 퍼지용 기체로 치환 가능한 퍼지 장치(P)를 구비한 것이다.

프레임(F)에 설치한 도어부(D)는, FOUP(100)를 적재대(B)에 적재한 상태에 있어서 FOUP(100)의 전방면에 설치한 도어(도시 생략)에 밀착한 상태에서 그 도어를 개방하여 반출입구를 개방하는 개방 위치와, 반출입구를 폐지하는 폐지 위치 사이에서 작동 가능한 것이다. 도어부(D)를 개방 위치와 폐지 위치 사이에서 적어도 승강 이동시키는 도어 승강 기구(도시 생략)로서는 기지의 것을 적용할 수 있다.

적재대(B)는, 프레임(F) 중 높이 방향 중앙부로부터 약간 상방 부근의 위치에 대략 수평 자세로 배치된 것이며, 상향으로 돌출시킨 복수의 위치 결정용 돌기(B1)(키네메틱스 핀)를 갖는다. 그리고, 이들의 위치 결정용 돌기(B1)를 FOUP(100)의 저면에 형성된 위치 결정용 오목부(도시 생략)에 결합시킴으로써, 적재대(B) 위에 있어서의 FOUP(100)의 위치 결정을 도모하고 있다. 위치 결정용 돌기(B1)의 일례로서는, 대향하는 경사벽면으로 이루어지는 단면시 하향 V자 형상의 위치 결정용 오목부에 접촉하는 상부를 곡면 형상으로 하고, 이 상부 곡면을 위치 결정용 오목부의 각 경사벽면에 밸런스 좋게 접촉 가능하게 구성한 형태를 들 수 있다. 또한, 적재대(B)에는, FOUP(100)가 적재대(B) 위에 소정의 위치에 적재되어 있는지 여부를 검출하는 착좌 센서(B2)를 설치하고 있다. 위치 결정용 돌기(B1) 및 착좌 센서(B2)의 구조나 배치 개소는 규격 등에 따라서 적절하게 설정ㆍ변경할 수 있다. 또한, 적재대(B)로서, 적재 상태에 있는 FOUP(100)를, 그 반출입구(도어)가 프레임(F)의 개구부[도어부(D)]에 가장 접근하는 위치와 개구부[도어부(D)]로부터 소정 거리 이격한 위치 사이로 이동시키는 이동 기구를 구비한 것을 적용할 수도 있다.

퍼지 장치(P)는, 적재대(B) 위에 상단부를 노출시킨 상태에서 소정 개소에 배치되는 복수의 퍼지 노즐 유닛(1)을 구비하고, 이들 복수의 퍼지 노즐 유닛(1)을, 퍼지용 기체를 주입하는 주입용 퍼지 노즐 유닛이나, FOUP(100) 내의 기체 분위기를 배출하는 배출용 퍼지 노즐 유닛으로서 기능시키고 있다. 주입용 퍼지 노즐 유닛의 총수에 차지하는 주입용 퍼지 노즐 유닛 및 배출용 퍼지 노즐 유닛의 비율은, 동률이어도 좋고, 어느 한쪽이 다른 쪽보다도 커도 좋다.

이들 복수의 퍼지 노즐 유닛(1)은, FOUP(100)의 저면에 설치한 포트(101)의 위치에 따라서 적재대(B) 위의 적절한 위치에 장착할 수 있다. 각 퍼지 노즐 유닛(1)(주입용 퍼지 노즐 유닛, 배출용 퍼지 노즐 유닛)은, 기체의 역류를 규제하는 밸브 기능을 갖는 것이며, FOUP(100)의 저부에 설치한 포트(101)에 접촉 가능한 것이다. 또한, FOUP(100)의 저부에 설치한 복수의 포트(101) 중, 주입용 퍼지 노즐 유닛에 접촉하는 포트(101)는 주입용 포트로서 기능하고, 배출용 퍼지 노즐 유닛에 접촉하는 포트(101)는 배출용 포트로서 기능한다.

각 퍼지 노즐 유닛(1)은, 도 2 내지 도 6[도 2는 퍼지 노즐 유닛(1)의 평면도, 도 3 및 도 4는 도 2의 x방향 화살표도, 도 5 및 도 6은 도 2의 y-y선 단면도임]에 도시하는 바와 같이, 노즐 본체(2)와, 노즐 본체(2)를 승강 가능한 상태로 보유 지지하는 홀더(3)를 구비한 것이다.

노즐 본체(2)는, 원통 형상의 몸통부(41) 및 몸통부(41)보다도 외경이 큰 대경 통 형상부(42)를 주체로 하는 본체부(4)와, 본체부(4)의 상단부에 설치 가능한 노즐 헤드부(5)와, 본체부(4)의 하단부에 설치 가능한 노즐 저부(6)를 구비한 것이다.

본체부(4)의 상단부[대경 통 형상부(42)의 상향면]에는, 노즐 헤드부(5)를 장착하기 위한 오목부(43)를 형성하고 있다. 또한, 대경 통 형상부(42)의 외측면에는 후술하는 홀더(3)의 측벽(31)에 접촉하는 시일 부재(7)를 장착하기 위한 링 형상 오목부(44)를 형성하고 있다. 본 실시 형태에서는, 몸통부(41)의 하단부에, 몸통부(41)보다도 외경을 작게 설정한 소경 통 형상부(45)를 설치하고, 이 소경 통 형상부(45)에 노즐 저부(6)를 끼워 맞추게 하여 설치 가능하게 구성하고 있다. 본체부(4)의 축심 부분에는 높이 방향으로 관통하는 퍼지용 기체 유로(46)를 형성하고 있다. 본 실시 형태의 본체부(4)는, 이들 각 부를 일체로 갖는 금속제인 것이다.

노즐 헤드부(5)는, 본체부(4)의 대경 통 형상부(42)와 동일한 외경을 갖는 헤드부 본체(51)와, 헤드부 본체(51)의 하단부로부터 하방으로 돌출되어 본체부(4)의 오목부(43)에 끼워 맞춤(압입) 가능한 끼워 맞춤 돌기부(52)와, 헤드부 본체(51)의 상향면에 설치되어 포트(101)(주입용 포트, 배출용 포트)에 접촉 가능한 포트 접촉부(53)를 구비한 것이다. 본 실시 형태에서는, 포트 접촉부(53)를, 헤드부 본체(51)의 상향면보다도 상방으로 돌출된 링 형상의 상방 돌출부에 의해 구성하고 있다. 노즐 헤드부(5)의 축심 부분에는, 높이 방향으로 관통하고 또한 본체부(4)의 퍼지용 기체 유로(46)에 연통하는 헤드부측 퍼지용 기체 유로(54)를 형성하고 있다. 본 실시 형태의 노즐 헤드부(5)는, 이들 각 부를 일체로 갖는 금속제인 것이다.

그리고, 노즐 헤드부(5)의 끼워 맞춤 돌기부(52)를 본체부(4)의 오목부(43)에 끼워 맞춰 양쪽 부재를 일체적으로 조립한 상태에 있어서, 본체부(4)의 대경 통 형상부(42)와, 노즐 헤드부(5)의 헤드부 본체(51)가 높이 방향으로 원활하게 연속되는 외측면(외향면)을 형성한다. 이들 본체부(4)의 대경 통 형상부(42) 및 노즐 헤드부(5)의 헤드부 본체(51)가, 본 발명의 플랜지부(8)에 상당하는 부분이다.

노즐 저부(6)는, 본체부(4)의 소경 통 형상부(45)에 끼워 맞춤 가능한 끼워 맞춤 오목부(61)를 상향면으로 형성한 바닥이 있는 각 통 형상을 이루는 것이며, 도시하지 않은 퍼지용 기체 공급원에 접속된 플렉시블인 배관이 장착 가능한 배관 장착용 오목부(62)와, 이 배관 장착용 오목부(62)에 장착한 배관의 내부 공간에 연통하고 또한 본체부(4)의 퍼지용 기체 유로(46)에 연통하는 저부측 퍼지용 기체 유로(63)를 갖는다. 그리고, 노즐 저부(6)의 끼워 맞춤 오목부(61)를 본체부(4)의 소경 통 형상부(45)에 끼워 맞춰 양쪽 부재를 일체적으로 조립한 상태에 있어서, 노즐 저부(6)의 폭 치수가 본체부(4)의 몸통부(41)의 외경보다도 커지도록 설정하고 있다.

홀더(3)는, 노즐 본체(2)의 플랜지부(8)의 외향면(외주면)이 첨접하는 측벽(31)과, 측벽(31)의 하단부로부터 내방(중심측)으로 돌출되어 노즐 본체(2) 중 몸통부(41)만이 삽입 관통 가능한 관통 구멍(32)을 중앙부에 형성한 저벽(33)을 갖는 홀더 본체(34)를 주체로 하여 이루어지고, 홀더 본체(34)로부터 측방으로 돌출되고 또한 소정 개소에 나사 삽입 구멍(35)을 형성한 고정부(36)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 측벽(31) 중 상방측 영역을 원통 형상으로 설정하고, 다른 영역을 사각 통 형상으로 설정하고 있다. 이와 같은 홀더(3) 중 측벽(31)의 일부에는, 외부에 연통하는 통기 구멍(30)을 형성하고 있다. 또한, 저벽(33)에 형성한 관통 구멍(32)의 개구 직경은, 노즐 본체(2) 중 몸통부(41)의 외향면이 첨접하는 크기로 설정되어 있다. 이 관통 구멍(32)의 내향면에는, 노즐 본체(2)의 몸통부(41)에 접촉하는 시일 부재(7)를 장착하기 위한 링 형상 오목부(37)를 형성하고 있다.

이와 같은 홀더(3)에 노즐 본체(2)를 분리 불가능하게 보유 지지시키기 위해서는, 본체부(4)의 소경 통 형상부(45)에 노즐 저부(6)를 조립하고 있지 않은 상태에서 본체부(4)를 홀더(3)의 상방으로부터 홀더(3) 내에 삽입하고, 소경 통 형상부(45)를 저벽(33)의 관통 구멍(32)으로부터 홀더(3)의 외부로 노출시키고, 이 소경 통 형상부(45)에 노즐 저부(6)의 끼워 맞춤 오목부(61)를 압입하면 된다. 이 조립 상태에서는, 노즐 본체(2)의 플랜지부(8) 또는 노즐 저부(6)가 홀더(3)의 저벽(33)에 접촉함으로써 노즐 본체(2)가 홀더(3)의 하방 또는 상방으로 빠지는 사태를 방지할 수 있다. 또한, 노즐 본체(2)의 본체부(4)에 노즐 헤드부(5)를 조립하는 작업은, 본체부(4)를 홀더(3) 내에 수용하기 전의 시점이어도 좋고, 수용한 이후의 시점 중 어느 것이어도 좋다. 본체부(4)의 상향면[대경 통 형상부(42)의 상향면] 및 헤드부 본체(51)의 하향면을 각각 편평한 수평면에 설정하고 있으므로, 이들의 수평면을 서로 접촉시킨 장착 상태에 있어서, 노즐 헤드부(5)의 포트 접촉부(53)[노즐 헤드부(5)의 상단부]도 편평한 수평면이 된다.

본 실시 형태에서는, 서로 조립한 노즐 본체(2) 및 홀더(3)에 의해 퍼지 노즐 유닛(1)을 구성하고 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(1)은, 노즐 본체(2)를 홀더(3)에 대하여 승강 이동시키는 구동원으로서 기체(가압 공기)를 적용하고 있다. 그리고, 홀더(3)와 노즐 본체(2) 사이에 형성되는 공간이고 또한 홀더(3)의 측벽(31)에 형성한 통기 구멍(30)을 통하여 기체가 유통 가능한 공간인 압력 조정 공간(S) 내에 기체를 공급하거나, 또는 압력 조정 공간(S) 내의 기체를 압력 조정 공간(S) 외부로 배출함으로써 압력 조정 공간(S)의 압력을 조정하고, 노즐 본체(2)를 홀더(3)에 대하여 승강 이동시키도록 구성하고 있다.

구체적으로, 압력 조정 공간(S)은, 노즐 본체(2)의 몸통부(41) 및 플랜지부(8)와 홀더(3)의 측벽(31) 및 저벽(33)에 의해 구획된 공간이다. 본 실시 형태에서는, 플랜지부(8)와 측벽(31) 사이 및 몸통부(41)와 저벽(33) 사이에 각각 시일 부재(7)를 개재시킴으로써, 압력 조정 공간(S)이 높은 기밀성을 확보하고 있다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 홀더(3)의 측벽(31)에 형성한 통기 구멍(30)에 배관(H)을 접속하고, 이 배관(H) 및 통기 구멍(30)을 통하여 기체를 압력 조정 공간(S) 내에 주입하여 압력 조정 공간(S)의 압력을 올리는 가압 상태와, 압력 조정 공간(S) 내를 진공화하여 압력 조정 공간(S)의 압력을 내리는 부압 상태로 전환 가능한 전환부(V)[예를 들어 전자기 밸브(솔레노이드 밸브)]의 작동을 제어함으로써, 노즐 본체(2)가 홀더(3)에 대하여 승강 이동하도록 구성하고 있다. 또한, 전환부(V)에는, 기체 공급원(V2) 및 배큐엄원(V1)을 패럴렐로 접속하고 있다.

본 실시 형태에서는, 압력 조정 공간(S) 내의 압력을 조정함으로써, 노즐 본체(2)를, 도 3 및 도 5에 도시하는 위치, 즉 노즐 본체(2)의 상향면[노즐 헤드부(5)의 상향면]과 홀더(3)의 상향면[측벽(31)의 상향면]이 거의 동일한 높이 위치에 있고, 또한 포트 접촉부(53)가 FOUP(100)의 포트(101)에 접촉하지 않는 대기 위치(a)와, 도 4 및 도 6에 도시하는 위치, 즉 노즐 본체(2)의 상향면[노즐 헤드부(5)의 상향면]이 홀더(3)의 상향면[측벽(31)의 상향면]보다도 높은 위치에 있고, 또한 노즐 본체(2)의 포트 접촉부(53)가 FOUP(100)의 포트(101)에 접촉 가능한 퍼지 위치(b) 사이에서 승강 이동시킬 수 있다. 노즐 본체(2)의 승강 이동시에는, 노즐 본체(2) 중 플랜지부(8)의 외향면이 홀더 본체(34) 중 측벽(31)의 내향면에 미끄럼 접촉하는 동시에, 노즐 본체(2) 중 몸통부(41)의 외향면이 저벽(33)에 형성한 관통 구멍(32)의 내향면에 미끄럼 접촉하도록 구성하고, 노즐 본체(2)의 승강 이동을 스무스하게 또한 적절하게 행할 수 있도록 하고 있다.

이상으로 상세하게 설명한 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(1)은, 유닛화한 상태에서 로드 포트(X)의 적재대(B)에 있어서의 복수의 소정 개소[본 실시 형태에서는 적재대(B)의 네 구석 근방]에 장착함으로써, 적재대(B) 위에 적재되는 FOUP(100) 내의 기체 분위기를 퍼지용 기체로 치환 가능한 퍼지 장치(P)로서 기능한다. 또한, 적재대(B)에 대한 각 퍼지 노즐 유닛(1)의 장착 처리는, 홀더(3)의 고정부(36)에 형성한 나사 삽입 구멍(35)에 삽입한 도시하지 않은 나사를 사용하여 적재대(B)의 적절한 개소에 고정함으로써 실현할 수 있다. 이 고정 상태에 있어서, 홀더(3)의 상향면이 적재대(B)의 상향면과 거의 동일한 레벨이 되도록 설정하고 있다.

다음에, 이와 같은 구성을 이루는 퍼지 노즐 유닛(1)을 적재대(B)에 실장한 로드 포트(X)의 사용 방법 및 작용에 대해서 설명한다.

우선, 도시하지 않은 OHT 등의 반송 장치에 의해 FOUP(100)가 로드 포트(X)에 반송되어, 적재대(B) 위에 적재된다. 이때, 전환부(V)를 부압 상태로 설정해 둠으로써, 노즐 본체(2)를 대기 위치(a)에 위치 부여할 수 있고, 위치 결정용 돌기(B1)가 FOUP(100)의 위치 결정용 오목부에 들어맞게 접촉함으로써 FOUP(100)를 적재대(B) 위의 소정의 정규 위치에 적재할 수 있다. 또한, 착좌 센서(B2)에 의해 FOUP(100)가 적재대(B) 위의 정규 위치에 적재된 것을 검출한다. 이 시점에서는, 노즐 본체(2)는 대기 위치(a)에 있기 때문에, 포트(101)에 접촉하는 일은 없다. 즉, 노즐 본체(2)의 대기 위치(a)는, 위치 결정용 오목부에 위치 결정용 돌기(B1)가 결합하여 FOUP(100)가 적재대(B) 위에 적재된 상태에 있어서, 노즐 본체(2)의 상단부[포트 접촉부(53)]가 FOUP(100)에 설치한 포트(101)의 하단부보다도 낮아지는 위치이다.

그리고, 본 실시 형태의 로드 포트(X)는, 착좌 센서(B2)에 의해 FOUP(100)의 정규인 착좌 상태를 검출한 후, 전환부(V)를 부압 상태로부터 가압 상태로 전환하여, 노즐 본체(2)를 대기 위치(a)로부터 퍼지 위치(b)로 상승 이동시킨다. 즉, 홀더(3)의 측벽(31)에 형성한 통기 구멍(30) 및 이 통기 구멍(30)에 접속하고 있는 배관(H)을 통하여 압력 조정 공간(S) 내에 기체를 주입하여 압력 조정 공간(S)의 압력을 올려, 노즐 본체(2)를 홀더(3)에 대하여 상승 이동시킨다.

그 결과, 도 6에 도시하는 바와 같이, 노즐 본체(2)의 포트 접촉부(53)가 포트(101)의 하단부에 접촉하고, 포트(101)의 내부 공간(103)과 노즐 본체(2)의 헤드부측 퍼지용 기체 유로(54), 퍼지용 기체 유로(46), 저부측 퍼지용 기체 유로(63)가 연통한다. 이 상태에서, 본 실시 형태의 로드 포트(X)는, 도시하지 않은 공급원으로부터 공급되는 퍼지용 기체를, 배관의 내부 공간, 저부측 퍼지용 기체 유로(63), 퍼지용 기체 유로(46), 헤드부측 퍼지용 기체 유로(54) 및 포트(101)의 내부 공간(103)을 통하여 FOUP(100) 내에 주입하고, FOUP(100) 내에 충만하고 있었던 기체를 배출용 포트 및 배출용 퍼지 노즐 유닛을 통하여 FOUP(100) 외부로 배출한다. 또한, 배출 처리를 주입 처리보다도 앞서 개시하여 FOUP(100) 내의 에어를 어느 정도 FOUP(100) 외부로 배출하여 FOUP(100) 내를 감압한 상태에서 주입 처리를 행하도록 해도 좋다.

이상과 같은 퍼지 처리를 행한 후, 혹은 퍼지 처리 중에, 본 실시 형태의 로드 포트(X)는, 프레임(F)의 개구부에 연통하는 FOUP(100)의 반출입구를 통하여, FOUP(100) 내의 웨이퍼를 반도체 제조 장치 내에 순차적으로 불출한다. 반도체 제조 장치 내에 이송된 웨이퍼는 계속해서 반도체 제조 장치 본체에 의한 반도체 제조 처리 공정에 제공된다. 반도체 제조 장치 본체에 의해 반도체 제조 처리 공정을 종료한 웨이퍼는 FOUP(100) 내에 순차적으로 저장된다.

본 실시 형태의 로드 포트(X)에서는, 웨이퍼의 출입시에 있어서도 퍼지 장치(P)에 의한 보톰 퍼지 처리를 계속해서 행하는 것이 가능하고, 웨이퍼를 출입하는 동안도 FOUP(100) 내의 기체 분위기를 질소 가스 등의 퍼지용 기체에 계속해서 치환하여, 고농도로 유지할 수 있다.

모든 웨이퍼가 반도체 제조 처리 공정을 종료하여 FOUP(100) 내에 수납되면, 도어부(D)를 FOUP(100)의 도어에 밀착시킨 상태에서 개방 위치로부터 폐지 위치로 이동시킨다. 이에 의해, 로드 포트(X)의 개구부 및 FOUP(100)의 반출입구는 폐지된다. 계속해서, 적재대(B)에 적재되어 있는 FOUP(100)는 도시하지 않은 반송 기구에 의해 다음 공정으로 반출된다. 또한, 필요하다면, 반도체 제조 처리 공정을 종료한 웨이퍼를 수납한 FOUP(100)에 대하여 다시 보톰 퍼지 처리를 행하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 반도체 제조 처리 공정을 종료한 웨이퍼를 수납한 FOUP(100)에 대하여 즉시 퍼지 처리를 개시할 수 있어, 처리 완료된 웨이퍼의 산화 방지를 도모할 수 있다.

이상으로 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 로드 포트(X)는 퍼지 장치(P)에 의한 보톰 퍼지 처리에 의해, FOUP(100) 내에 있어서의 퍼지용 기체의 충전도(치환도)를 높은 값으로 유지할 수 있다.

또한, 공통의 FOUP(100) 내에 수용되는 복수의 웨이퍼 중, 최초로 반도체 제조 처리 공정을 종료하여 FOUP(100) 내에 수용된 웨이퍼는, 마지막으로 반도체 제조 처리 공정을 거치는 웨이퍼가 FOUP(100) 내에 수용될 때까지, 통상적이면 FOUP(100) 내에 있어서 웨이퍼의 출입 작업 시간의 경과와 함께 퍼지용 기체의 충전도(치환도)가 저하되는 기체 분위기에 노출됨으로써 약간 악영향을 받을 수 있지만, 퍼지 장치(P)에 의해 퍼지용 기체를 FOUP(100) 내에 주입함으로써, FOUP(100) 내에 있어서의 퍼지용 기체 충전도(치환도)의 저하를 효과적으로 억제할 수 있어, 웨이퍼를 양호한 상태에서 FOUP(100) 내에 수납해 둘 수 있다.

또한, 반도체 제조 처리 공정을 종료한 웨이퍼가 수납되어 있는 FOUP(100)를 반송 기구에 전달할 때, 또는 전달한 후의 소정의 타이밍에서, 전환부(V)를 가압 상태로부터 부압 상태로 전환하여, 노즐 본체(2)를 퍼지 위치(b)로부터 대기 위치(a)로 하강 이동시킨다. 즉, 홀더(3)의 측벽(31)에 형성한 통기 구멍(30) 및 이 통기 구멍(30)에 접속하고 있는 배관(H)을 통하여 압력 조정 공간(S) 내를 진공화하여 압력 조정 공간(S)의 압력을 내려, 노즐 본체(2)를 홀더(3)에 대하여 하강 이동시킨다. 그 결과, 미처리의 웨이퍼가 수납되어 있는 FOUP(100)를 반송 기구로부터 적재대(B) 위에 수취할 때에, 노즐 본체(2)가 FOUP(100)의 하향면에 간섭하는 사태를 방지할 수 있다.

이와 같이, 노즐 본체(2) 및 홀더(3)의 2부품을 유닛화하여 이루어지는 본 실시 형태의 퍼지 노즐 유닛(1)은, 노즐 본체(2)와 홀더(3) 사이에 형성되는 압력 조정 공간(S) 내의 압력을, 홀더(3)의 측벽(31)에 형성한 통기 구멍(30)을 통하여 조정함으로써, 노즐 본체(2)를 홀더(3)에 대하여 승강 이동시키도록 구성하고 있다. 즉, 본 실시 형태의 퍼지 노즐 유닛(1)은, 홀더(3)를 실린더로 간주한 경우에, 노즐 본체(2)를 피스톤(실린더 샤프트)으로서 작동시킴으로써 노즐 본체(2)의 승강 동작을 실현하고 있으므로, 이들 2부품 이외에 노즐 본체(2)를 승강 이동시키기 위한 기구를 별도 설치할 필요가 없고, 부품 개수의 삭감 및 비용 삭감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 퍼지 노즐 유닛(1) 전체의 콤팩트화도 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(1)은, 노즐 본체(2) 중 플랜지부(8)의 외향면이 홀더(3) 중 측벽(31)의 내향면에 첨접하고 또한 노즐 본체(2) 중 몸통부(41)의 외향면이 홀더(3) 중 저벽(33)의 관통 구멍(32)의 내향면에 첨접한 상태에서 노즐 본체(2)를 승강 이동시키도록 구성하고 있으므로, 노즐 본체(2)의 승강 이동을 스무스하게 또한 적절하게 행할 수 있다.

덧붙여, 본 실시 형태의 퍼지 노즐 유닛(1)은, 홀더(3)에 노즐 본체(2)를 보유 지지시켜 유닛화하는 조립 작업도 간단하게 행할 수 있는 동시에, 예를 들어 복수개의 실린더를 동시에 신축시킴으로써 노즐 본체(2)를 승강 이동시키는 형태와 비교하여, 실린더를 동시에 신축시키는 제어가 불필요하고, 압력 조정 공간(S) 내의 압력을 조정하는 간단한 제어로 노즐 본체(2)의 정밀도가 높은 승강 이동을 실현할 수 있어, 높은 신뢰성이 얻어진다.

특히, 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(1)은, 홀더(3)와 노즐 본체(2) 사이에 1개의 압력 조정 공간(S)을 형성하고, 통기 구멍(30)을 통하여 유일한 압력 조정 공간(S) 내를 가압 상태로 함으로써 노즐 본체(2)가 상승하고, 압력 조정 공간(S) 내를 부압 상태로 함으로써 노즐 본체(2)가 하강하도록 구성하고 있으므로, 간단한 구조이면서 노즐 본체(2)의 적절한 승강 동작을 확보할 수 있다.

다음에, 상술한 실시 형태와는 다른 실시 형태(이하, 제2 실시 형태로 하고, 상술한 실시 형태를 제1 실시 형태로 함)에 관한 퍼지 노즐 유닛(A1)에 대해서, 도 7 내지 도 12[도 8은 퍼지 노즐 유닛(A1)의 평면도, 도 9 및 도 10은 도 8의 x방향 화살표도, 도 11 및 도 12는 도 8의 y-y선 단면도임]를 참조하면서 설명한다.

제2 실시 형태에 관한 각 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 도 8 내지 도 12에 도시하는 바와 같이, 노즐 본체(A2)와, 노즐 본체(A2)를 승강 가능한 상태로 보유 지지하는 홀더(A3)를 구비한 것이다. 여기서, 본 실시 형태의 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 노즐 본체(A2)와 홀더(A3) 사이에, 높이 방향으로 구획된 2개의 압력 조정 공간[하측의 압력 조정 공간(S1), 상측의 압력 조정 공간(S2)]을 갖는 점에서 제1 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(1)과는 다르지만, 도 7에 도시하는 바와 같이, 퍼지 장치(P)를 구성하는 것인 점 및 로드 포트(X)에 적용 가능한 점은 제1 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(1)과 마찬가지이다.

노즐 본체(A2)는, 원통 형상의 몸통부(A41) 및 몸통부(A41)보다도 외경이 큰 대경 통 형상부(A42)를 주체로 하는 본체부(A4)와, 본체부(A4)의 상단부에 장착 가능한 노즐 헤드부(A5)와, 본체부(A4)의 하단부에 장착 가능한 노즐 저부(A6)를 구비한 것이다.

본체부(A4)의 상단부[대경 통 형상부(A42)의 상향면]에는, 노즐 헤드부(A5)를 장착하기 위한 오목부(A43)를 형성하고 있다. 또한, 대경 통 형상부(A42)의 외측면에는 후술하는 홀더(A3)의 측벽(A31)에 접촉하는 시일 부재(A7)를 장착하기 위한 링 형상 오목부(A44)를 형성하고 있다. 본 실시 형태에서는, 몸통부(A41)의 하단부에, 몸통부(A41)보다도 외경을 작게 설정한 소경 통 형상부(A45)를 형성하고, 이 소경 통 형상부(A45)에 노즐 저부(A6)를 끼워 맞추게 하여 장착 가능하게 구성하고 있다. 본체부(A4)의 축심 부분에는 높이 방향으로 관통하는 퍼지용 기체 유로(A46)를 형성하고 있다. 또한, 본 실시 형태의 퍼지 노즐 유닛(A1)에서는, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 노즐 본체(A2)의 몸통부(A41)에 있어서의 소정 높이 위치로부터 측방으로 돌출되는 측방 돌출부(A49)를 설치하고 있다. 측방 돌출부(A49)의 외측면에는 후술하는 홀더(A3)의 측벽(A31)에 접촉하는 시일 부재(A7)를 장착하기 위한 링 형상 오목부를 형성하고 있다. 본 실시 형태의 본체부(A4)는, 이들 각 부를 일체로 갖는 금속제인 것이다.

노즐 헤드부(A5)는, 본체부(A4)의 대경 통 형상부(A42)와 동일한 외경을 갖는 헤드부 본체(A51)와, 헤드부 본체(A51)의 하단부로부터 하방으로 돌출되어 본체부(A4)의 오목부(A43)에 끼워 맞춤(압입) 가능한 끼워 맞춤 돌기부(A52)와, 헤드부 본체(A51)의 상향면에 설치되어 포트(101)(주입용 포트, 배출용 포트)에 접촉 가능한 포트 접촉부(A53)를 구비한 것이다. 본 실시 형태에서는, 포트 접촉부(A53)를, 헤드부 본체(A51)의 상향면보다도 상방으로 돌출된 링 형상의 상방 돌출부에 의해 구성하고 있다. 노즐 헤드부(A5)의 축심 부분에는, 높이 방향으로 관통하고 또한 본체부(A4)의 퍼지용 기체 유로(A46)에 연통하는 헤드부측 퍼지용 기체 유로(A54)를 형성하고 있다. 본 실시 형태의 노즐 헤드부(A5)는, 이들 각 부를 일체로 갖는 금속제인 것이다.

그리고, 노즐 헤드부(A5)의 끼워 맞춤 돌기부(A52)를 본체부(A4)의 오목부(A43)에 끼워 맞춰 양쪽 부재를 일체적으로 조립한 상태에 있어서, 본체부(A4)의 대경 통 형상부(A42)와, 노즐 헤드부(A5)의 헤드부 본체(A51)가 높이 방향으로 원활하게 연속하는 외측면(외향면)을 형성한다. 이들 본체부(A4)의 대경 통 형상부(A42) 및 노즐 헤드부(A5)의 헤드부 본체(A51)가, 본 발명의 플랜지부(A8)에 상당하는 부분이다.

노즐 저부(A6)는, 본체부(A4)의 소경 통 형상부(A45)에 끼워 맞춤 가능한 끼워 맞춤 오목부(A61)를 상향면에 형성한 바닥이 있는 각 통 형상을 이루는 것이며, 도시하지 않은 퍼지용 기체 공급원에 접속된 플렉시블인 배관이 장착 가능한 배관 장착용 오목부(A62)와, 이 배관 장착용 오목부(A62)에 장착한 배관의 내부 공간에 연통하고 또한 본체부(A4)의 퍼지용 기체 유로(A46)에 연통하는 저부측 퍼지용 기체 유로(A63)를 갖는다. 그리고, 노즐 저부(A6)의 끼워 맞춤 오목부(A61)를 본체부(A4)의 소경 통 형상부(A45)에 끼워 맞춰 양쪽 부재를 일체적으로 조립한 상태에 있어서, 노즐 저부(A6)의 폭 치수가 본체부(A4)의 몸통부(A41)의 외경보다도 커지도록 설정하고 있다.

홀더(A3)는, 노즐 본체(A2)의 플랜지부(A8)의 외향면(외주면) 및 측방 돌출부(A49)의 외향면(외주면)이 첨접하는 측벽(A31)과, 측벽(A31)의 하단부로부터 내방(중심측)으로 돌출되어 노즐 본체(A2) 중 몸통부(A41)만이 삽입 관통 가능한 관통 구멍(A32)을 중앙부에 형성한 저벽(A33)을 갖는 홀더 본체(A34)를 주체로 하여 이루어지고, 홀더 본체(A34)로부터 측방으로 돌출되고 또한 소정 개소에 나사 삽입 구멍(A35)을 형성한 고정부(A36)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 측벽(A31) 중 상방측 영역을 원통 형상으로 설정하고, 다른 영역을 사각 통 형상으로 설정하고 있다. 이와 같은 홀더(A3)의 측벽(A31)에는, 외부에 연통하는 통기 구멍[하측의 통기 구멍(A3a), 상측의 통기 구멍(A3b)]을 형성하고 있다. 본 실시 형태에서는, 높이 방향으로 다른 위치에 2개의 통기 구멍[하측의 통기 구멍(A3a), 상측의 통기 구멍(A3b)]을 형성하고 있다. 또한, 저벽(A33)에 형성한 관통 구멍(A32)의 개구 직경은, 노즐 본체(A2) 중 몸통부(A41)의 외향면이 첨접하는 크기로 설정되어 있다. 이 관통 구멍(A32)의 내향면에는, 노즐 본체(A2)의 몸통부(A41)에 접촉하는 시일 부재(A7)를 장착하기 위한 링 형상 오목부(A37)를 형성하고 있다.

이와 같은 홀더(A3)에 노즐 본체(A2)를 분리 불가능하게 보유 지지시키기 위해서는, 본체부(A4)의 소경 통 형상부(A45)에 노즐 저부(A6)를 조립하고 있지 않은 상태에서 본체부(A4)를 홀더(A3)의 상방으로부터 홀더(A3) 내에 삽입하고, 소경 통 형상부(A45)를 저벽(A33)의 관통 구멍(A32)으로부터 홀더(A3)의 외부로 노출시키고, 이 소경 통 형상부(A45)에 노즐 저부(A6)의 끼워 맞춤 오목부(A61)를 압입하면 된다. 이 조립 상태에서는, 노즐 본체(A2)의 측방 돌출부(A49) 또는 노즐 저부(A6)가 홀더(A3)의 저벽(33)에 접촉함으로써 노즐 본체(A2)가 홀더(A3)의 하방 또는 상방으로 빠지는 사태를 방지할 수 있다. 또한, 노즐 본체(A2)의 본체부(A4)에 노즐 헤드부(A5)를 조립하는 작업은, 본체부(A4)를 홀더(A3) 내에 수용하기 전의 시점이어도 좋고, 수용한 이후의 시점 중 어느 것이어도 좋다. 본체부(A4)의 상향면[대경 통 형상부(A42)의 상향면] 및 헤드부 본체(51b)의 하향면을 각각 편평한 수평면에 설정하고 있으므로, 이들의 수평면을 서로 접촉시킨 장착 상태에 있어서, 노즐 헤드부(A5)의 포트 접촉부(A53)[노즐 헤드부(A5)의 상단부]도 편평한 수평면이 된다.

본 실시 형태에서는, 서로 조립한 노즐 본체(A2) 및 홀더(A3)에 의해 퍼지 노즐 유닛(A1)을 구성하고 있다. 그리고, 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 노즐 본체(A2)를 홀더(A3)에 보유 지지시킨 상태에 있어서, 측방 돌출부(A49)의 외향면(측면)이 플랜지부(A8)와 마찬가지로 홀더(A3)의 측벽(A31)에 첨접하도록 구성하고 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 노즐 본체(A2)를 홀더(A3)에 대하여 승강 이동시키는 구동원으로서 기체(가압 공기)를 적용하고 있다. 그리고, 홀더(A3)와 노즐 본체(A2) 사이에 형성되는 공간이고 또한 홀더(A3)의 측벽(31)에 형성한 2개의 통기 구멍[상측의 통기 구멍(A3b), 하측의 통기 구멍(A3a)]을 통하여 기체가 유통 가능한 공간인 2개의 압력 조정 공간[하측의 압력 조정 공간(S1), 상측의 압력 조정 공간(S2)]의 압력을 상대 변화시킴으로써 노즐 본체(A2)를 홀더(A3)에 대하여 승강 이동시키도록 구성하고 있다.

구체적으로, 하측의 압력 조정 공간(S1)은 노즐 본체(A2)의 몸통부(A41) 및 측방 돌출부(A49)와 홀더(A3)의 측벽(A31) 및 저벽(33)에 의해 구획된 공간이며, 상측의 압력 조정 공간(S2)은 노즐 본체(A2)의 몸통부(A41), 플랜지부(A8) 및 측방 돌출부(A49)와 홀더(A3)의 측벽(A31)에 의해 구획된 공간이다. 본 실시 형태에서는, 플랜지부(A8)와 측벽(A31) 사이, 측방 돌출부(A49)와 측벽(A31) 사이 및 몸통부(A41)와 저벽(A33) 사이에 각각 시일 부재(A7)를 개재시킴으로써, 각 압력 조정 공간[하측의 압력 조정 공간(S1), 상측의 압력 조정 공간(S2)]이 높은 기밀성을 확보하고 있다.

그리고, 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 각 통기 구멍[하측의 통기 구멍(A3a), 상측의 통기 구멍(A3b)]에 각각 개별된 배관[하측 배관(Ha), 상측 배관(Hb)]을 접속하고, 하측 배관(Ha) 및 하측의 통기 구멍(A3a)을 통하여 하측의 압력 조정 공간(S1) 내에 기체를 압력 주입함과 동시에, 상측 배관(Hb) 및 상측의 통기 구멍(A3b)을 통하여 상측의 압력 조정 공간(S2) 내의 기체를 외부로 해방함으로써 하측의 압력 조정 공간(S1)의 압력을 상측의 압력 조정 공간(S2)의 압력보다도 높게 하는 상태(제1 압력 조정 상태)와, 상측 배관(Hb) 및 상측의 통기 구멍(A3b)을 통하여 상측의 압력 조정 공간(S2) 내에 기체를 압력 주입함과 동시에, 하측 배관(Ha) 및 하측의 통기 구멍(A3a)을 통하여 하측의 압력 조정 공간(S1) 내의 기체를 외부로 해방함으로써 상측의 압력 조정 공간(S2)의 압력을 하측의 압력 조정 공간(S1)의 압력보다도 높게 하는 상태(제2 압력 조정 상태)로 전환 가능한 전환부(AV)[예를 들어 전자기 밸브(솔레노이드 밸브)]의 작동을 제어함으로써, 노즐 본체(A2)가 홀더(A3)에 대하여 승강 이동하도록 구성하고 있다. 또한, 전환부(AV)에는, 기체 공급원(AV1)을 접속하고 있다.

본 실시 형태에서는, 제2 압력 조정 상태로 설정함으로써, 노즐 본체(A2)를 도 9 및 도 11에 도시하는 위치, 즉 노즐 본체(A2)의 상향면[노즐 헤드부(A5)의 상향면]과 홀더(A3)의 상향면[측벽(A31)의 상향면]이 거의 동일한 높이 위치에 있고, 또한 포트 접촉부(A53)가 FOUP(100)의 포트(101)에 접촉하지 않는 대기 위치(a)에 위치 부여할 수 있다. 또한, 제1 압력 조정 상태로 설정함으로써, 노즐 본체(A2)를 도 10 및 도 12에 도시하는 위치, 즉 노즐 본체(A2)의 상향면[노즐 헤드부(A5)의 상향면]이 홀더(A3)의 상향면[측벽(31)의 상향면]보다도 높은 위치에 있고, 또한 노즐 본체(A2)의 포트 접촉부(A53)가 FOUP(100)의 포트(101)에 접촉 가능한 퍼지 위치(b)에 위치 부여할 수 있다.

또한, 노즐 본체(A2)의 승강 이동시에는, 노즐 본체(A2) 중 플랜지부(A8)의 외향면 및 측방 돌출부(A49)의 외향면이 홀더 본체(A34) 중 측벽(A31)의 내향면에 미끄럼 접촉하는 동시에, 노즐 본체(A2) 중 몸통부(A41)의 외향면이 저벽(A33)에 형성한 관통 구멍(A32)의 내향면에 미끄럼 접촉하도록 구성하고, 노즐 본체(A2)의 승강 이동을 스무스하게 또한 적절하게 행할 수 있도록 하고 있다.

이상으로 상세하게 설명한 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 유닛화한 상태에서 로드 포트(X)의 적재대(B)에 있어서의 복수의 소정 개소[본 실시 형태에서는 적재대(B)의 네 구석 근방]에 장착함으로써, 적재대(B) 위에 적재되는 FOUP(100) 내의 기체 분위기를 퍼지용 기체로 치환 가능한 퍼지 장치(P)로서 기능한다. 또한, 적재대(B)에 대한 퍼지 노즐 유닛(A1)의 장착 처리는, 홀더(A3)의 고정부(A36)에 형성한 나사 삽입 구멍(A35)에 삽입한 도시하지 않은 나사를 사용하여 적재대(B)의 적절한 개소에 고정함으로써 실현할 수 있다. 이 고정 상태에 있어서, 홀더(A3)의 상향면이 적재대(B)의 상향면과 거의 동일한 레벨이 되도록 설정하고 있다.

여기서, 퍼지 장치(P)는, 적재대(B) 위에 상단부를 노출시킨 상태에서 소정 개소에 배치되는 복수의 퍼지 노즐 유닛(A1)을 구비하고, 이들 복수의 퍼지 노즐 유닛(A1)을, 퍼지용 기체를 주입하는 주입용 퍼지 노즐 유닛이나, FOUP(100) 내의 기체 분위기를 배출하는 배출용 퍼지 노즐 유닛으로서 기능시키고 있다. 주입용 퍼지 노즐 유닛의 총수에 차지하는 주입용 퍼지 노즐 유닛 및 배출용 퍼지 노즐 유닛의 비율은, 동률이어도 좋고, 어느 한쪽이 다른 쪽보다도 커도 좋다.

이들 복수의 퍼지 노즐 유닛(A1)은, FOUP(100)의 저면에 설치한 포트(101)의 위치에 따라서 적재대(B) 위의 적절한 위치에 장착할 수 있다. 또한, 각 퍼지 노즐 유닛(A1)(주입용 퍼지 노즐 유닛, 배출용 퍼지 노즐 유닛)은, 기체의 역류를 규제하는 밸브 기능을 갖는 것이다. 또한, FOUP(100)의 저부에 설치한 복수의 포트(101) 중, 주입용 퍼지 노즐 유닛에 접촉하는 포트(101)는 주입용 포트로서 기능하고, 배출용 퍼지 노즐 유닛에 접촉하는 포트(101)는 배출용 포트로서 기능한다.

다음에, 이와 같은 구성을 이루는 퍼지 노즐 유닛(A1)을 적재대(B)에 실장한 로드 포트(X)의 사용 방법 및 작용에 대해서 설명한다.

우선, 도시하지 않은 OHT 등의 반송 장치에 의해 FOUP(100)가 로드 포트(X)에 반송되어, 적재대(B) 위에 적재된다. 이때, 전환부(AV)를 제2 압력 조정 상태로 설정해 둠으로써, 노즐 본체(A2)를 대기 위치(a)에 위치 부여할 수 있어, 위치 결정용 돌기(B1)가 FOUP(100)의 위치 결정용 오목부에 들어맞게 접촉함으로써 FOUP(100)를 적재대(B) 위의 소정의 정규 위치에 적재할 수 있다. 또한, 착좌 센서(B2)에 의해 FOUP(100)가 적재대(B) 위의 정규 위치에 적재된 것을 검출한다. 이 시점에서는, 노즐 본체(A2)는 대기 위치(a)에 있기 때문에, 포트(101)에 접촉하는 일은 없다. 즉, 노즐 본체(A2)의 대기 위치(a)는 위치 결정용 오목부에 위치 결정용 돌기(B1)가 결합하여 FOUP(100)가 적재대(B) 위에 적재된 상태에 있어서, 노즐 본체(A2)의 상단부[포트 접촉부(A53)]가 FOUP(100)에 설치한 포트(101)의 하단부보다도 낮아지는 위치이다.

그리고, 본 실시 형태의 로드 포트(X)는 착좌 센서(B2)에 의해 FOUP(100)의 정규인 착좌 상태를 검출한 후, 전환부(V)를 제2 압력 조정 상태로부터 제1 압력 조정 상태로 전환하여, 노즐 본체(A2)를 대기 위치(a)로부터 퍼지 위치(b)에 상승 이동시킨다. 즉, 홀더(A3)의 측벽(31)에 형성한 하측의 통기 구멍(A3a) 및 이 하측의 통기 구멍(A3a)에 접속하고 있는 하측 배관(Ha)을 통하여 하측의 압력 조정 공간(S1) 내에 기체를 주입하여 하측의 압력 조정 공간(S1)의 압력을 올리는 동시에, 상측의 통기 구멍(A3b) 및 이 상측의 통기 구멍(A3b)에 접속하고 있는 상측 배관(Hb)을 통하여 상측의 압력 조정 공간(S2) 내의 기체를 외부로 배출하여, 하측의 압력 조정 공간(S1)의 압력을 상측의 압력 조정 공간(S2)의 압력보다도 높게 함으로써, 노즐 본체(A2)를 홀더(A3)에 대하여 상승 이동시킨다.

그 결과, 도 12에 도시하는 바와 같이, 노즐 본체(A2)의 포트 접촉부(A53)가 포트(101)의 하단부에 접촉하고, 포트(101)의 내부 공간(103)과 노즐 본체(A2)의 헤드부측 퍼지용 기체 유로(A54), 퍼지용 기체 유로(A46), 저부측 퍼지용 기체 유로(A63)가 연통한다. 이 상태에서, 본 실시 형태의 로드 포트(X)는, 도시하지 않은 공급원으로부터 공급되는 퍼지용 기체를, 배관의 내부 공간, 저부측 퍼지용 기체 유로(A63), 퍼지용 기체 유로(A46), 헤드부측 퍼지용 기체 유로(A54) 및 포트(101)의 내부 공간(103)을 통하여 FOUP(100) 내에 주입하고, FOUP(100) 내에 충만하고 있었던 기체를 배출용 포트 및 배출용 퍼지 노즐 유닛을 통하여 FOUP(100) 외부로 배출한다. 또한, 배출 처리를 주입 처리보다도 앞서 개시하여 FOUP(100) 내의 에어를 어느 정도 FOUP(100) 외부로 배출하여 FOUP(100) 내를 감압한 상태에서 주입 처리를 행하도록 해도 좋다.

이상과 같은 퍼지 처리를 행한 후, 혹은 퍼지 처리 중에, 본 실시 형태의 로드 포트(X)는, 프레임(F)의 개구부에 연통하는 FOUP(100)의 반출입구를 통하여, FOUP(100) 내의 웨이퍼를 반도체 제조 장치 내에 순차적으로 불출한다. 반도체 제조 장치 내에 이송된 웨이퍼는 계속해서 반도체 제조 장치 본체에 의한 반도체 제조 처리 공정에 제공된다. 반도체 제조 장치 본체에 의해 반도체 제조 처리 공정을 종료한 웨이퍼는 FOUP(100) 내에 순차적으로 저장된다.

본 실시 형태의 로드 포트(X)에서는, 웨이퍼의 출입시에 있어서도 퍼지 장치(P)에 의한 보톰 퍼지 처리를 계속해서 행하는 것이 가능하며, 웨이퍼를 출입하는 동안도 FOUP(100) 내의 기체 분위기를 질소 가스 등의 퍼지용 기체에 계속해서 치환하여, 고농도로 유지할 수 있다.

모든 웨이퍼가 반도체 제조 처리 공정을 종료하여 FOUP(100) 내에 수납되면, 도어부(D)를 FOUP(100)의 도어에 밀착시킨 상태에서 개방 위치로부터 폐지 위치로 이동시킨다. 이에 의해, 로드 포트(X)의 개구부 및 FOUP(100)의 반출입구는 폐지된다. 계속해서, 적재대(B)에 적재되어 있는 FOUP(100)는 도시하지 않은 반송 기구에 의해 다음 공정으로 반출된다. 또한, 필요하다면, 반도체 제조 처리 공정을 종료한 웨이퍼를 수납한 FOUP(100)에 대하여 다시 보톰 퍼지 처리를 행하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 반도체 제조 처리 공정을 종료한 웨이퍼를 수납한 FOUP(100)에 대하여 즉시 퍼지 처리를 개시할 수 있어, 처리 완료된 웨이퍼의 산화 방지를 도모할 수 있다.

이상으로 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 로드 포트(X)는 퍼지 장치(Pb)에 의한 보톰 퍼지 처리에 의해, FOUP(100) 내에 있어서의 퍼지용 기체의 충전도(치환도)를 높은 값으로 유지할 수 있다.

또한, 공통의 FOUP(100) 내에 수용되는 복수의 웨이퍼 중, 최초로 반도체 제조 처리 공정을 종료하여 FOUP(100) 내에 수용된 웨이퍼는, 마지막으로 반도체 제조 처리 공정을 거치는 웨이퍼가 FOUP(100) 내에 수용될 때까지, 통상적이면 FOUP(100) 내에 있어서 웨이퍼의 출입 작업 시간의 경과와 함께 퍼지용 기체의 충전도(치환도)가 저하되는 기체 분위기에 노출됨으로써 약간 악영향을 받을 수 있지만, 퍼지 장치(P)에 의해 퍼지용 기체를 FOUP(100) 내에 주입함으로써, FOUP(100) 내에 있어서의 퍼지용 기체 충전도(치환도)의 저하를 효과적으로 억제할 수 있어, 웨이퍼를 양호한 상태에서 FOUP(100) 내에 수납해 둘 수 있다.

또한, 반도체 제조 처리 공정을 종료한 웨이퍼가 수납되어 있는 FOUP(100)를 반송 기구에 전달할 때, 또는 전달한 후의 소정의 타이밍에서, 전환부(AV)를 제2 압력 조정 상태로부터 제1 압력 조정 상태로 전환하여, 노즐 본체(A2)를 퍼지 위치(b)로부터 대기 위치(a)로 하강 이동시킨다. 즉, 홀더(A3)의 측벽(31)에 형성한 상측의 통기 구멍(A3b) 및 이 상측의 통기 구멍(A3b)에 접속하고 있는 상측 배관(Hb)을 통하여 상측의 압력 조정 공간(S2) 내에 기체를 주입하여 상측의 압력 조정 공간(S2)의 압력을 올리는 동시에, 하측의 통기 구멍(A3a) 및 이 하측의 통기 구멍(A3a)에 접속하고 있는 하측 배관(Ha)을 통하여 하측의 압력 조정 공간(S1) 내의 기체를 외부로 배출하여, 상측의 압력 조정 공간(S2)의 압력을 하측의 압력 조정 공간(S1)의 압력보다도 높게 함으로써, 노즐 본체(A2)를 홀더(A3)에 대하여 하강 이동시킨다. 그 결과, 미처리된 웨이퍼가 수납되어 있는 FOUP(100)를 반송 기구로부터 적재대(B) 위에 수취할 때에, 노즐 본체(A2)가 FOUP(100)의 하향면에 간섭하는 사태를 방지할 수 있다.

이와 같이, 노즐 본체(A2) 및 홀더(A3)의 2부품을 유닛화하여 이루어지는 본 실시 형태의 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 노즐 본체(A2)와 홀더(A3) 사이에 형성되는 2개의 압력 조정 공간(S1, S2)의 압력차를, 홀더(A3)의 측벽(31)에 형성한 통기 구멍[하측의 통기 구멍(A3a), 상측의 통기 구멍(A3b)]을 통하여 조정함으로써, 노즐 본체(A2)를 홀더(A3)에 대하여 승강 이동시키도록 구성하고 있다. 즉, 본 실시 형태의 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 홀더(A3)를 실린더로 간주한 경우에, 노즐 본체(A2)를 피스톤(실린더 샤프트)으로서 작동시킴으로써, 노즐 본체(A2)의 승강 동작을 실현하고 있으므로, 이들 2부품 이외에 노즐 본체(A2)를 승강 이동시키기 위한 기구를 별도 설치할 필요가 없고, 부품 개수의 삭감 및 비용 삭감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 퍼지 노즐 유닛(A1) 전체의 콤팩트화도 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(A1)에서는, 노즐 본체(A2) 중 플랜지부(A8)의 외향면 뿐만 아니라, 2개의 압력 조정 공간(S1, S2)을 높이 방향으로 구획하는 측방 돌출부(A49)의 외향면이 홀더(A3) 중 측벽(A31)의 내향면에 첨접하는 동시에, 노즐 본체(A2) 중 몸통부(A41)의 외향면이 홀더(A3) 중 저벽(A33)의 관통 구멍(A32)의 내향면에 첨접한 상태에서 노즐 본체(A2)를 승강 이동시키도록 구성하고 있으므로, 노즐 본체(A2)의 승강 이동을 스무스하게 또한 적절하게 행할 수 있다.

덧붙여, 본 실시 형태의 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 홀더(A3)에 노즐 본체(A2)를 보유 지지시켜 유닛화하는 조립 작업도 간단하게 행할 수 있는 동시에, 예를 들어 복수개의 실린더를 동시에 신축시킴으로써 노즐 본체(A2)를 승강 이동시키는 형태와 비교하여, 실린더를 동시에 신축시키는 제어가 불필요하고, 2개의 압력 조정 공간(S1, S2) 내의 상대적인 압력차를 조정하는 간단한 제어로 노즐 본체(A2)의 정밀도가 높은 승강 이동을 실현할 수 있어, 신뢰성이 향상된다.

특히, 본 실시 형태에 관한 퍼지 노즐 유닛(A1)은, 각 압력 조정 공간[하측의 압력 조정 공간(S1), 상측의 압력 조정 공간(S2)] 내를 진공화 상태로 할 필요가 없기 때문에, 부압원(배큐엄원)이 불필요한 점에서 유리하다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 압력 조정 공간의 압력을 조정하기 위해 사용하는 기체로서, 퍼지용 기체를 병용(유용)할 수도 있다.

또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 압력 조정 공간과 통기 구멍을 1 대 1의 관계로 형성한 형태를 예시하였지만, 1개의 압력 조정 공간에 연통하는 통기 구멍을 복수 형성한 구성을 채용해도 좋다. 홀더에 있어서의 통기 구멍의 형성 개소는, 압력 조정 공간에 연통하는 개소이면 특별히 한정되는 일은 없고, 예를 들어 홀더의 저벽에 형성할 수도 있다.

또한, 노즐 본체에 대하여 노즐 헤드부나 노즐 저부를 일체적으로 조립하는 형태는, 압입 대신에, 또는 추가하여, 예를 들어 나사 결합이나 결합, 혹은 접착 등의 각종 형태이어도 상관없다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 노즐 본체의 본체부와 노즐 헤드부를 따로 따로의 부품으로 구성하고 있으므로, 노즐 본체 중 포트와 접촉할 수 있는 포트 접촉부가, 경년 열화나 사용 빈도에 따라서 마모 손상ㆍ변형된 경우라도, 사용 중의 노즐 헤드부로 교체하여, 신품의 노즐 헤드부, 혹은 마모 손상ㆍ변형되어 있지 않은 다른 노즐 헤드부로 교환함으로써, 포트와의 높은 기밀성을 확보한 양호한 접촉 상태를 확보할 수 있다. 한편, 이와 같은 노즐 헤드부만의 교환이나 수리를 할 수 없다고 하는 단점은 있지만, 노즐 헤드부 및 본체부를 일체 성형한 노즐 본체를 적용하는 것도 가능하다.

또한, 압력 조정 공간의 기밀성을 확보할 수 있는 구성이면, 노즐 본체와 홀더 사이에 시일 부재를 개재시키지 않아도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 퍼지 대상 용기로서 FOUP를 예시하였지만, 다른 용기(캐리어)이어도 좋고, 퍼지 대상 용기 내에 수용되는 피수용체도, 웨이퍼에 한정되지 않고, 표시 디바이스나 광전 변환 디바이스 등에 사용되는 글래스 기판이어도 상관없다.

또한, 퍼지 장치를, 로드 포트 이외의 것, 예를 들어 퍼지 대상 용기를 보관하는 스토커나, 퍼지 전용 스테이션에 적용할 수도 있다.

그 밖의, 각 부의 구체적 구성에 대해서도 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위로 다양하게 변형이 가능하다.

1, A1 : 퍼지 노즐 유닛
2, A2 : 노즐 본체
3, A3 : 홀더
30 : 통기 구멍
31, A31 : 측벽
32, A32 : 관통 구멍
33, A33 : 저벽
41, A41 : 몸통부
8, A8 : 플랜지부
100 : 퍼지 대상 용기(FOUP)
101 : 포트
A3a : 하측의 통기 구멍
A3b : 상측의 통기 구멍
S : 압력 조정 공간
S1 : 하측의 압력 조정 공간
S2 : 상측의 압력 조정 공간
P : 퍼지 장치
X : 로드 포트

Claims (5)

1. 퍼지 대상 용기의 저면에 설치한 포트를 통하여 당해 퍼지 대상 용기 내의 기체 분위기를 질소 또는 건조 공기의 어느 하나로 이루어지는 퍼지용 기체로 치환 가능한 퍼지 노즐 유닛이며,
   상기 퍼지용 기체를 통과시킬 수 있는 몸통부 및 상기 몸통부보다도 측방으로 돌출된 플랜지부를 갖는 노즐 본체와,
   상기 플랜지부의 외향면에 첨접하는 측벽 및 상기 몸통부의 외향면을 첨접시키고 또한 삽입 관통시킨 관통 구멍을 형성한 저벽을 갖는 홀더를 구비하고,
   상기 홀더의 적어도 일부에 외부에 연통하는 통기 구멍을 형성하고,
   상기 노즐 본체와 상기 홀더 사이에 형성되고 또한 상기 통기 구멍에 연통하는 압력 조정 공간의 압력을 조정함으로써, 상기 노즐 본체를 상기 홀더에 대하여 승강 이동시키도록 구성하고,
   상기 포트의 내부 공간에 연통하고 또한 상기 퍼지용 기체가 통과 가능한 퍼지용 기체 유로와 상기 압력 조정 공간이 상호 격리된 공간이고,
   상기 노즐 본체는, 상기 홀더의 상기 저벽보다도 하방으로 배치되고 또한 상기 관통 구멍의 개구경보다도 큰 폭 치수를 갖는 노즐 저부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 퍼지 노즐 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 압력 조정 공간은, 상기 노즐 본체의 상기 몸통부 및 상기 플랜지부와, 상기 홀더의 상기 측벽 및 상기 저벽에 의해 구획된 공간인, 퍼지 노즐 유닛.
3. 제1항 또는 제2항에 기재된 퍼지 노즐 유닛이 설치된 것을 특징으로 하는, 적재대.
4. 제1항 또는 제2항에 기재된 퍼지 노즐 유닛을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 로드 포트.
5. 퍼지 대상 용기를 보관하는 스토커이며, 제1항 또는 제2항에 기재된 퍼지 노즐 유닛을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 스토커.

Images