TWI788061B - 門開閉系統及具備門開閉系統之載入埠 - Google Patents

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Abstract

提供一種當將FOUP與EFEM連通時，防止大氣侵入至FOUP及EFEM內之門開閉系統及具備門開閉系統之載入埠。
具備：基座(41)，構成將搬運空間與外部空間隔離之壁的一部分；開口部(92)，設於基座(41)；門(81)，可開閉開口部(92)；第1密封構件(94)，將基座(41)與容器(7)之間密封；第2密封構件(96)，將基座(41)與門(81)之間密封；密閉空間，當處於容器(7)隔著第1密封構件(94)與開口部(92)抵接之狀態時，由基座(41)、第1密封構件(94)、第2密封構件(96)、蓋體(72)、及門(81)所構成；第1氣體注入部(87)，對密閉空間注入氣體；及第2氣體排出部(88)，將密閉空間排氣。

Description

門開閉系統及具備門開閉系統之載入埠
本發明有關能夠令晶圓搬運室內的氣體循環而不使搬運中的晶圓曝露於外界氣體之門開閉系統及具備門開閉系統之載入埠。
習知，藉由對作為基板之晶圓施以各種處理工程來達成半導體的製造。近年來元件的高度積體化或電路的微細化更加進展，而要求將晶圓周邊維持在高清潔度，以免微粒或水分附著於晶圓表面的情況發生。又，亦進行使晶圓周邊成為惰性氣體之氮氣環境、或成為真空狀態，以免晶圓表面氧化等表面的性狀變化。
為了適當地維持這樣的晶圓周邊的環境，晶圓會放入稱為FOUP(Front-Opening Unified Pod；晶舟)的密閉式存儲莢的內部並受到管理，在其內部會充填氮氣。又，為了在對晶圓進行處理之處理裝置與FOUP之間進行晶圓的授受，會利用EFEM(Equipment Front End Module；設備前端模組)。EFEM，是在框體的內部構成大致封閉之晶圓搬運室，並且在其相向壁面的其中一方具 備作用成為與FOUP之間的介面部之載入埠(Load Port)，並且在另一方連接著處理裝置的一部分亦即載入/載出(load lock)室。在晶圓搬運室內，設有用來搬運晶圓之晶圓搬運裝置，使用該晶圓搬運裝置在連接至載入埠之FOUP與載入/載出室之間進行晶圓的取放。晶圓搬運室，通常從配置於搬運室上部之風扇過濾單元(Fan Filter Unit)常時流通著清淨的大氣亦即下向流(downflow)。
又，近年來，在晶圓的最先端製程中，就連用作為下向流之清淨的大氣中含有的氧氣、水分等也可能使得晶圓的性狀變化。因此，要求如專利文獻1般令惰性氣體於EFEM內循環之技術實用化。
〔先前技術文獻〕
〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2014-112631號公報
但，專利文獻1記載之開閉系統中，依然在密閉於密封構件、蓋體及門部之間的空間中會殘存大氣或微粒。其結果，在要求更低氧氣濃度、低溫度之EFEM中，這些殘存大氣或微粒會混入FOUP內或晶圓搬運室，而有可能導致晶圓的性狀變化這樣的問題。
鑑此，本發明係為了解決上述這樣的問題而研發，目的在於提供一種當將FOUP與EFEM連通時，防止大氣侵入FOUP及EFEM內之門開閉系統及具備門開閉系統之載入埠。
第1發明之門開閉系統，具備：
基座，構成將搬運空間與外部空間隔離之壁的一部分；
開口部，設於前述基座；
門，進行前述開口部之開閉、及蓋體對於收容有收容物的容器之固定及解除固定，而可從前述容器做前述蓋體之拆卸及安裝；
第1密封構件，將前述基座與前述容器之間密封；
第2密封構件，將前述基座與前述門之間密封；
密閉空間，當處於前述容器隔著前述第1密封構件與前述開口部抵接之狀態時，由前述基座、前述第1密封構件、前述第2密封構件、前述蓋體、及前述門所構成；
第1氣體注入部，對前述密閉空間注入氣體；及
第2氣體排出部，將前述密閉空間排氣。
此門開閉系統中，當容器處於隔著第1密封構件與開口部抵接之狀態時，亦即當容器被安裝於開口部時，備有對容器與門之間的密閉空間注入氣體之第1氣體注入部、及將密閉空間的氣體排出之第1氣體排出部。如 此一來，容器被安裝於開口部的狀態下，能夠將容器與門之間的大氣除去而充填(吹淨)氮氣氣體。是故，能夠防止存在於容器與門之間而含有令晶圓氧化等恐會使晶圓的性狀變化之氧氣、水分、微粒等的大氣於將門開放時流入至搬運空間及容器的內部。換言之，在將容器的蓋體開放而密閉空間被開放前，能夠排除密閉空間的氧氣、水分、微粒。如此一來，於蓋體開放時氧氣等不會漏出至容器內或搬運空間，能夠將容器內及搬運空間維持所求的環境條件。
第2發明之門開閉系統，
反覆藉由前述第1氣體注入部對前述收容容器與前述門之間注入氣體之氣體注入動作、及藉由前述第1氣體排出部將前述收容容器與前述門之間的氣體排出之排出動作。
此門開閉系統中，係反覆第1氣體注入部所做的氣體注入動作、及第1氣體排出部所做的氣體排出動作，故能夠將存在於容器與門之間的大氣確實除去而充填氣體。
第3發明之門開閉系統，
具備壓力調整手段，當將前述容器內的壓力訂為P1、將前述密閉空間的壓力訂為P2時，調整壓力P1與壓力P2，
前述壓力調整手段，係控制使得P1與P2趨近。
此門開閉系統中，若解除蓋體對於容器之固 定，則容器的內部空間與密閉空間可能會連通。此時，若P1與P2之壓力差大，則在容器與密閉空間之間移動的氣體的流量會變大，故恐會揚起堆積於容器底部之微粒而污染收容物。鑑此，藉由控制使得P1與P2趨近，會減少在容器與密閉空間之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止收容物的污染。
第4發明之門開閉系統，
具有搬運室，該搬運室包含形成前述搬運空間之前述基座，
當將前述搬運空間內的壓力訂為P3時，
前述壓力調整手段更調整壓力P3，控制使得P1與P2與P3趨近。
此門開閉系統中，若門將開口部開放，則容器內的空間與密閉空間與搬運空間會連通。此時，假設各空間的壓力差大，則在各空間之間移動的氣體的流量會變大，故恐會揚起存在於各空間之微粒。鑑此，藉由控制使得P1與P2與P3趨近，會減少在容器與密閉空間與搬運空間之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止各空間的污染。
第5發明之門開閉系統，
具有搬運室，該搬運室包含形成前述搬運空間之前述基座，
具備壓力調整手段，當將前述容器內的壓力訂為P1、將前述密閉空間的壓力訂為P2、將前述搬運空間內 的壓力訂為P3時，調整壓力P1與壓力P2與壓力P3，前述壓力調整手段，係控制使得P1、P2、P3依序變高。
此門開閉系統中，藉由控制使得壓力P1，P2，P3依序變高，容器內的空間與密閉空間與搬運空間當中，相鄰空間的壓力差會變小。如此一來，當門將開口部開放而各空間連通時，相較於相鄰空間的壓力差變大之情形而言，能夠減小在各空間之間移動的氣體的流量。是故，會減少在容器與密閉空間與搬運空間之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止各空間的污染。
第6發明之門載入埠，
具備上述門開閉系統，
前述開口部之開放及前述蓋體之拆卸、以及前述開口部之封閉及前述蓋體之安裝係各自同時進行。
此載入埠中，當將開口部開放時會將容器的蓋體確實地拆卸，並且當將開口部封閉時會安裝蓋體，故能夠迅速地進行各操作。
第1發明中，當容器處於隔著第1密封構件與開口部抵接之狀態時，亦即當容器被安裝於開口部時，備有對容器與門之間的密閉空間注入氣體之第1氣體注入部、及將密閉空間的氣體排出之第1氣體排出部。如此一來，容器被安裝於開口部的狀態下，能夠將容器與門之間的大氣除去而充填(吹淨)氮氣氣體。是故，能夠防止存 在於容器與門之間而含有令晶圓氧化等恐會使晶圓的性狀變化之氧氣、水分、微粒等的大氣於將門開放時流入至搬運空間及容器的內部。換言之，在將容器的蓋體開放而密閉空間被開放前，能夠排除密閉空間的氧氣、水分、微粒。如此一來，於蓋體開放時氧氣等不會漏出至容器內或搬運空間，能夠將容器內及搬運空間維持所求的環境條件。
第2發明中，係反覆第1氣體注入部所做的氣體注入動作、及第1氣體排出部所做的氣體排出動作，故能夠將存在於容器與門之間的大氣確實除去而充填氣體。
第3發明中，若解除蓋體對於容器之固定，則容器的內部空間與密閉空間可能會連通。此時，若P1與P2之壓力差大，則在容器與密閉空間之間移動的氣體的流量會變大，故恐會揚起堆積於容器底部之微粒而污染收容物。鑑此，藉由控制使得P1與P2趨近，會減少在容器與密閉空間之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止收容物的污染。
第4發明中，若門將開口部開放，則容器內的空間與密閉空間與搬運空間會連通。此時，假設各空間的壓力差大，則在各空間之間移動的氣體的流量會變大，故恐會揚起存在於各空間之微粒。鑑此，藉由控制使得P1與P2與P3趨近，會減少在容器與密閉空間與搬運空間之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止 各空間的污染。
第5發明中，若門將開口部開放，則容器內的空間與密閉空間與搬運空間會連通。此時，假設各空間的壓力差大，則在各空間之間移動的氣體的流量會變大，故恐會揚起存在於各空間之微粒。鑑此，藉由控制使得P1與P2與P3趨近，會減少在容器與密閉空間與搬運空間之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止各空間的污染。
第6發明中，當將開口部開放時會將容器的蓋體確實地拆卸，並且當將開口部封閉時會安裝蓋體，故能夠迅速地進行各操作。
3:框體
7:FOUP(容器)
9:搬運空間
41:基座
50:鉗夾單元(鉗夾)
72:蓋體
81:門部(門)
87:第1氣體注入噴嘴(第1氣體注入部)
88:第1氣體排出噴嘴(第1氣體排出部)
92:開口部
94:O型環(第1密封構件)
96:O型環(第2密封構件)
Sd:密閉空間
[圖1]本發明實施形態之EFEM與處理裝置之關係模型示意平面圖。
[圖2]將EFEM的側面壁拆卸掉的狀態示意側面圖。
[圖3]將EFEM的一部分挖空表示之立體圖。
[圖4]EFEM的循環路徑中的氣體流向示意模型圖。
[圖5]圖1所示載入埠之立體圖。
[圖6]圖1所示載入埠之正面圖。
[圖7]圖1所示載入埠之背面圖。
[圖8]圖1所示載入埠之側截面圖。
[圖9]門部與第1密封構件之關係示意部分放大截面 圖。
[圖10]自圖8的狀態令FOUP朝框體側移動後之狀態示意側截面圖。
[圖11]藉由密封構件而被密閉之密閉空間示意部分放大截面圖。
[圖12]自圖10的狀態令門部和FOUP的蓋部一起從開口部離開後之狀態示意側截面圖。
[圖13]自圖12的狀態令門部和FOUP的蓋部一起朝下方移動後之狀態示意側截面圖。
[圖14]將構成EFEM之視窗單元與門部放大表示之主要部位放大立體圖。
[圖15]將圖14的A-A截面放大表示之主要部位放大截面圖。
[圖16]設於視窗單元之鉗夾示意主要部位放大正面圖。
[圖17]控制部與各壓力計及各閥之連接狀態示意方塊圖。
[圖18]將FOUP連接至EFEM而連通之手續示意流程圖。
[圖19](a)為鉗夾單元的變形例示意截面圖、(b)為(a)的鉗夾狀態示意正面圖。
[圖20](a)為解除了圖19的鉗夾之狀態示意截面圖、(b)為(a)的支撐片示意放大截面圖。
[圖21](a)為解除了鉗夾之狀態示意放大平面圖、 (b)為動作途中的鉗夾示意放大平面圖、(c)為已鉗夾之狀態示意放大平面圖。
[圖22](a)為具有朝搬運空間側凹入的凹陷部之變形例的門部示意截面圖、(b)為具有朝搬運空間側以弓狀凹入的彎曲面之變形例的門部示意截面圖。
[圖23](a)為具有朝搬運空間側凹入的凹陷部之另一變形例的門部示意截面圖、(b)為具有朝搬運空間側以弓狀凹入的彎曲面之另一變形例的門部示意截面圖。
[圖24]當壓力P1比P2還高的情形下變形例之氣體通路示意圖。
[圖25]當壓力P1比P2還低的情形下變形例之氣體通路示意圖。
[圖26]控制部與各壓力計及各閥之變形例的連接狀態示意方塊圖。
以下，依照所附圖面說明本發明之實施形態。
圖1為將本發明實施形態之EFEM1、及與其連接之處理裝置6的頂板等予以拆卸藉此看得見內部，該些EFEM1與處理裝置6之關係模型示意平面圖。此外，圖2為將EFEM1的側面的壁予以拆卸藉此看得見內部之側面圖。如該些圖1及2所示，EFEM1係由：晶圓搬運裝置2，在規定的授受位置間進行晶圓W之搬運；及箱型 的框體3，設置成圍繞該晶圓搬運裝置2；及複數個(圖中為3個)載入埠4，連接至框體3的前面側的壁(前面壁31)之外側；及控制手段5；所構成。
此處，本案中定義從框體3看來供載入埠4連接之側的方向為前方，和前面壁31相向之背面壁32側的方向為後方，又，與前後方向及垂直方向正交之方向定義為側方。也就是說，3個載入埠4係朝側方並排配置。
此外，EFEM1，如圖1所示，鄰接於背面壁32的外側，而能夠供構成處理裝置6的一部分之載入/載出室61連接。藉由將設於EFEM1與載入/載出室61之間的門1a開放，可使EFEM1內與載入/載出室61成為連通的狀態。作為處理裝置6能夠使用各種各樣之物，但一般而言是構成為和載入/載出室61鄰接設有搬運室62，又和搬運室62鄰接設有對晶圓W進行處理之複數個(圖中為3個)處理單元63~63。在搬運室62與載入/載出室61或處理單元63~63之間，分別設有門62a，63a~63a，藉由將其開放能夠使各者之間連通。此外，可運用設於搬運室62內之搬運機器人64在載入/載出室61及處理單元63~63之間使晶圓W移動。
晶圓搬運裝置2，如圖2所示，係由：臂部2a，備有載置並搬運晶圓W之拾取器(pick)；及基座部2b，由下方支撐該臂部2a，具有用來使臂部動作之驅動機構及昇降機構；所構成。基座部2b，透過支撐部21及導軌22而被支撐於框體3的前面壁31。又，晶圓搬運裝 置2能夠沿著朝框體3內的寬度方向延伸之導軌22而移動。控制手段5控制晶圓搬運裝置2的動作，藉此可將載置於朝側方並排的各載入埠4之FOUP(容器)7中收容的晶圓(收容物)W往載入/載出室61搬運，及將在各處理單元63~63進行處理後之晶圓W往FOUP7內再度搬運。
框體3，構成為包含：將晶圓搬運裝置2的四方圍繞之前面壁31、背面壁32、側面壁33、34，及頂壁35、底壁36，以及支撐上述框體壁31~35之支柱37a~37d。載入埠4安裝於設於前面壁31之開口部92。載入/載出室61連接至設於背面壁32之矩形狀的開口32a。框體3，具有搬運空間9及後述氣體回流路徑10，而形成有包含它們之略封閉空間CS(參照圖4)。另，上述各構件，係精密地安裝以免構件間產生供內部氣體流出之間隙，但亦可構成為在構件間設置密封構件，以進一步提高框體3內的氣密性。此外，設於背面壁32之開口32a，可藉由具有驅動機構1b而朝上下驅動之一般稱為閘閥的門1a(參照圖3)而封閉。另，雖省略圖示及說明，但在側面壁33，34亦設有開口，其中一方為供用於晶圓W的位置調整之對準器(aligner)連接之物，另一方則為通常時被關閉之維修用的開口。
載入埠4具備門部81，該門部81與設於FOUP7之蓋體72連結而一起移動，藉此使得FOUP7對略封閉空間CS開放。在FOUP7內於上下方向設有多數個載 置部，藉此能夠收容多數個晶圓W。此外，在FOUP7內通常充填氮氣，並且亦可藉由控制手段5的控制來透過載入埠4將FOUP7內的環境做氮氣置換。
控制手段5，係構成為控制器單元，設於比框體3的頂壁35還上方之位於與天板38之間的上部空間US。此外，控制手段5，進行晶圓搬運裝置2的驅動控制、以載入埠4執行之FOUP7的氮氣置換控制、門1a，門部81的開閉控制，及框體3內的氮氣循環控制等。控制手段5，為由備有CPU、記憶體及介面之通常的微處理器等所構成之物，在記憶體中事先存儲著處理所必要之程式，CPU逐次將必要的程式取出並執行，與周邊硬體資源(hard resource)協同作業以實現所求之功能。另，有關氮氣循環控制後述之。
略封閉空間CS，如圖4所示藉由分隔構件8而被分隔成供晶圓搬運裝置2驅動之空間亦即搬運空間9、及氣體回流路徑10。搬運空間9與氣體回流路徑10，僅在下述兩處連通，即，於搬運空間9的上部朝寬度方向延伸設置氣體送出口11、及在搬運空間9的下部朝寬度方向延伸設置之氣體吸引口12。又，氣體送出口11與氣體吸引口12係在搬運空間9內令下降氣流產生，而在氣體回流路徑10內令上昇氣流產生，藉此在略封閉空間CS內形成圖4中箭頭所示之循環路徑Ci，使得氣體循環。另，本實施形態中，是做成在該略封閉空間CS令惰性氣體亦即氮氣循環，但令其循環之氣體不限於此，亦能運用 其他氣體。
接著，詳細說明氣體回流路徑10的構成。如圖4所示，氣體回流路徑10為由底壁36、背面壁32、頂壁35及分隔構件8所封閉而成之空間。此外，氣體回流路徑10，係設置用來使在搬運空間9的下部從氣體吸引口12吸引之氣體，往搬運空間9上部的氣體送出口11回流。
在回流路徑10的背面側上部連接有氣體供給手段(第3氣體注入部)16，其對略封閉空間CS內導入氮氣。氣體供給手段16，可依據來自控制手段5的命令而控制氮氣的供給與供給停止。因此，當氮氣的一部分流出至略封閉空間CS的外部的情形下，氣體供給手段16會供給流出份量的氮氣，藉此能夠將略封閉空間CS中的氮氣環境保持一定。此外，在背面側下部連接有氣體排出手段(第3氣體排出部)17，其將略封閉空間CS中的氣體排出。氣體排出手段17，依據來自控制手段5的命令而動作，將未圖示之閘門(shutter)開放，藉此可使略封閉空間CS的內部與設於外部之氣體排出目的地連通。又，藉由併用上述氣體供給手段16所做的氮氣供給，可將略封閉空間CS置換成氮氣環境。另，本實施形態中，被命令循環於循環路徑Ci之氣體是訂為氮氣，因此氣體供給手段16是供給氮氣，但當令其他氣體循環的情形下，氣體供給手段16會供給該被命令循環之氣體。
此外，在氣體送出口11設有風扇過濾單元13 (FFU13)，其由作為第1送風手段之風扇13a與過濾器13b所構成。風扇過濾單元13，係將在略封閉空間CS內循環的氣體內含有之微粒除去，並且朝向下方往搬運空間9內送風，藉此使搬運空間9內產生下降氣流。另，FFU13，藉由連結至分隔構件8而朝水平方向延伸之支撐構件18而受到支撐。
另一方面，在氣體吸引口12連接有化學過濾器14，搬運空間9內的氣體會透過化學過濾器14而流入至氣體回流路徑10。如上述般，設計成將晶圓搬運裝置2(參照圖2)透過支撐部21及導軌22支撐於框體3的前面壁31。因此，氣體吸引口12不會和晶圓搬運裝置2干涉，而可做成朝向上方大幅開口之物。此外，如上述般，氣體吸引口12是朝寬度方向延伸設置，因此即使由於同樣朝寬度方向延伸設置之導軌22而於晶圓搬運裝置2之驅動時產生了微粒，仍可令其有效地吸引該微粒。又，藉由在氣體吸引口12設置化學過濾器14，可除去處理裝置6(參照圖1)中於處理等產生而流入至搬運空間9內的分子狀污染物質。又，在氣體回流路徑10內的比化學過濾器14還背面側，於寬度方向橫跨設有風扇15作為第2送風手段(參照圖4)。該風扇15朝向氣體回流路徑10的下游側亦即圖4的上方進行送風，藉此使氣體吸引口12中的氣體產生吸引力，並且將通過了化學過濾器14之氣體往上方送出，使氣體回流路徑10內產生上昇氣流。
然後，藉由上述FFU13的風扇13a及風扇 15，略封閉空間CS內的氣體在搬運空間9內下降，在氣體回流路徑10內上昇，藉此循環。由於氣體送出口11朝向下方開口，氣體會藉由FFU13朝向下方被送出。由於氣體吸引口12朝向上方開口，能夠不擾亂藉由FFU13產生的下降氣流而能令其直接地朝向下方吸引氣體，藉由它們便能作出順暢的氣體流動。另，在搬運空間9內產生下降氣流，藉此會除去附著於晶圓W上部之微粒，並且防止微粒在搬運空間9內浮遊。
接著，利用圖4說明在上述般構成之EFEM1內令氮氣循環之氮氣循環控制的動作。
首先，作為初始階段，控制手段5一面令氣體排出手段17排出氣體，一面令氣體供給手段16對略封閉空間CS內供給氮氣，藉此將處於大氣環境之EFEM1的略封閉空間CS吹淨(purge)成氮氣環境。此階段以後，控制手段5當循環路徑Ci內的氮氣往外部洩漏的情形下，會因應其洩漏量來使氣體供給手段16進行氮氣供給。
然後，在像這樣成為了氮氣環境之略封閉空間CS中，控制手段5令FFU13的風扇13a及風扇15驅動，藉此在循環路徑Ci內令氣體循環產生。此時，FFU13的過濾器13b及化學過濾器14會除去循環的氣體中的微粒及分子狀污染物質，因此搬運空間9內總是成為產生著清淨的氮氣的下降氣流之狀態。
在成為了這樣的狀態之EFEM1中，令載置於 載入埠4並已被吹淨成氮氣環境之FOUP7與搬運空間9連通，進行晶圓W的取放。此時，搬運空間9與FOUP7皆同為氮氣環境，搬運空間9內的氮氣亦會維持清淨。是故，不需要使FOUP7內相對於搬運空間9內而言成為正壓來避免微粒或分子狀污染物質進入FOUP7內，能夠抑制對FOUP7內吹淨之氮氣的消費量。
圖5，6，7分別表示載入埠4的立體圖、自前方觀看時的正面圖、自後方觀看時的背面圖。以下運用該些圖面，說明載入埠4的構成。另，該些圖面係揭示將位於載置台44的下方之外部護罩42(參照圖3)拆卸，而使內部構造的一部分露出之狀態。
載入埠4，係自安裝有腳輪(caster)及設置腳之腳部45的後方令基座41垂直立起，並自該基座41的約60%左右的高度位置朝向前方設有水平基部43。又，在該水平基部43的上部，設有用來載置FOUP7(參照圖2)之載置台44。
FOUP7，如圖8模型所示，係由：本體71，備有用來收容晶圓W(參照圖2)之內部空間Sf；及蓋體72，將欲作為晶圓W的搬出入口之設於本體71的一面之開口71a予以開閉；所構成。FOUP7，當正確被確置於載置台44的情形下，蓋體72係與基座41相向。在蓋體72的內部，為了收納將蓋體72開閉之連結手段82(參照圖7)等，係形成有空間Sc(參照圖11)。
回到圖5~7，在載置台44上，設有用來進行 FOUP7的定位之定位銷44a，並且設有用來對載置台44進行FOUP7的固定之鎖定爪44b。藉由鎖定爪44b進行鎖定動作，能夠和定位銷44a協同作業而將FOUP7導引至適當的位置同時固定，藉由進行解鎖動作，能夠使FOUP7成為可自載置台44遠離之狀態。另，載置台44在載置了FOUP7的狀態下，可藉由載置台驅動部(未圖示)於前後方向移動。
此外，在載置台44，各自設有2處對FOUP7內供給氣體之第2氣體注入噴嘴(第2氣體注入部)44c、及自FOUP7內排出氣體之第2氣體排出噴嘴(第2氣體排出部)44d。第2氣體注入噴嘴44c與第2氣體排出噴嘴44d，通常位於比載置台44的上面還下方，當使用時則朝上方前進而各自連結至FOUP7所具備之氣體供給閥73與氣體排出閥74(參照圖8)。
使用時，第2氣體注入噴嘴44c的一端連通至FOUP7的內部，另一端配設有第2氣體注入閥44e。同樣地，第2氣體排出噴嘴44d的一端連通至FOUP7的內部，另一端配設有第2氣體排出閥44f。然後，透過氣體供給閥73自第2氣體注入噴嘴44c對FOUP7的內部空間Sf供給乾燥氮氣氣體等氣體，透過氣體排出閥74自第2氣體排出噴嘴44d排出內部空間Sf的氣體，藉此便可進行氣體吹淨。此外，藉由將氣體供給量設為比氣體排出量還多，亦能設成相對於外部或框體3的內部空間Se(參照圖2)的壓力而言將內部空間Sf的壓力升高之正壓設 定。藉由升高FOUP7內(內部空間Sf)的壓力，如圖11所示，蓋體72的表面會比抵接面71b還朝向門部81膨出。
構成載入埠4之基座41，係構成為將搬運空間9與外部空間隔離之前面壁31的一部分。圖5所示之基座41，係由：於兩側方立起之支柱41a，41a；及受到它們所支撐之基座本體41b；及安裝於該基座本體41b中以略矩形狀開放的窗部41c之視窗單元90；所構成。此處，本案中所謂略矩形，係指以具備四邊之長方形作為基本形狀，同時將四隅藉由圓弧圓滑地連接而成之形狀。在基座本體41b的後面的外周鄰近，設有形成為矩形框狀之作為彈性材的墊圈47(參照圖7)。墊圈47，由氣體透過較少之橡膠材料所形成。
視窗單元90，設於和上述FOUP7的蓋體72(參照圖8)相向之位置。視窗單元90，如後詳述般設有略矩形狀的開口部92(參照圖14)，因此能夠透過該開口部92將框體3的內部空間Se開放。又，載入埠4具備開閉機構80，用來將構成為可安裝FOUP7之視窗單元90予以開閉。
圖6所示之開閉機構80，具備：用來將開口部92開閉之門部81、及用來支撐其之支撐框架83、及將該支撐框架83透過滑動支撐手段84於前後方向可移動地予以支撐之可動塊85、及將該可動塊85相對於基座本體41b而言於上下方向可移動地予以支撐之滑軌86。
支撐框架83，如圖8所示為支撐門部81的後部下方之物，呈略曲柄狀的形狀，朝向下方延伸後，通過設於基座本體41b之狹縫狀的插入孔41d而朝向基座本體41b的前方伸出。又，用來支撐該支撐框架83之滑動支撐手段84、可動塊85及滑軌86係設於基座本體41b的前方。也就是說，用來使門部81移動之驅動處是位於框體3的外側，即使萬一在該些部分產生了微粒的情形下，藉由將插入孔41d做成較小成為狹縫狀，可抑制微粒進入框體3內。
以下，詳述開閉機構80的門部81。如圖8所示，在門部81，設有當FOUP7被安裝至視窗單元90時，對FOUP7與門部81之間注入氣體之第1氣體注入噴嘴(第1氣體注入部)87、及將FOUP7與門部81之間的氣體排出之第1氣體排出噴嘴(第1氣體排出部)88。第1氣體注入噴嘴87的一端延伸直到門部81的外表面，在另一端部配設有第1氣體注入閥87a。同樣地，第1氣體排出噴嘴88的一端延伸直到門部81的外表面，在另一端部配設有第1氣體排出閥88a。如此一來，如後述般藉由曲柄操作使門部81與蓋體72成為了一體的狀態下，第1氣體注入噴嘴87連通至密閉空間Sd(參照圖11)並供給乾燥氮氣氣體等氣體，第1氣體排出噴嘴88連通至密閉空間Sd並排出氣體，藉此便可進行氣體吹淨。另，第1氣體排出噴嘴88於途中分歧而配設有均壓閥89，其亦被使用作為將密閉空間Sd與搬運空間9予以均壓之均壓用噴 嘴。
圖9為揭示門部81與O型環(第1密封構件)94之關係之圖8的部分放大截面圖。如圖9所示，門部81的FOUP7側的端面81c，位於比O型環94的FOUP7側端部還靠搬運空間9側期望之尺寸L2。像這樣，門部81的FOUP7側的端面81c全體，位於比O型環94的FOUP7側端部還靠搬運空間9側。是故，會確實防止蓋體72與門部81之接觸，能夠以O型環96來維持基座41與門部81之間的密封。另，圖中，O型環94的FOUP7側端部的位置以假想線L1表示。尺寸L2例如為0.1mm以上3mm以下。
又，用來進行使門部81往前後方向的移動及往上下方向的移動之致動器(未圖示)，係於各方向個別設置，藉由對它們賦予來自控制部Cp的驅動指令，便能使門部81朝前後方向及上下方向移動。
此外，在基座本體41b的前方，設有自水平基部43的正下方朝向下側延伸之護罩46(參照圖8)，藉由該護罩46的內部覆蓋支撐框架83、滑動支撐手段84、可動塊85及滑軌86，使成為密閉狀態。因此，在基座本體41b雖形成有插入孔41d，但係設計成框體3(參照圖3)內的氣體不會通過該部分而流出至外側。在護罩46的內側，設有第1氣體注入噴嘴87的下端、第1氣體注入閥87a、第1氣體排出噴嘴88及第1氣體排出閥88a。
門部81，具備：吸附部79(參照圖6)，吸附FOUP7的蓋體71；及連結手段82(參照圖7)，用來進行用以將FOUP7的蓋體72予以開閉之閂鎖操作、或蓋體72之保持。門部81進行蓋體71的固定及固定之解除，而可從FOUP7拆卸及安裝蓋體72。依連結手段82，藉由進行蓋體72的解閂鎖動作使蓋體72成為可開放之狀態，並且能夠將蓋體72連結至門部81使成為一體化之狀態。此外，反過來，亦能將蓋體72與門部81之連結解除，並且將蓋體72安裝至本體71使成為封閉狀態。
此處，運用圖14，針對前述視窗單元90的詳細構成進行說明。視窗單元90，係由：窗框部91；及安裝於其之作為彈性材的O型環94，96；及用來隔著O型環94使FOUP7對窗框部91密合之作為拉入手段的鉗夾單元50；所構成。
窗框部91，呈在內側形成有略矩形狀的開口部92之框形狀。窗框部91，作為視窗單元90的構成要素，係為構成上述基座41(參照圖5)的一部分之物，因此開口部92可說是將框體3的作為壁面之前面壁31予以開放之物。在窗框部91的前面，以環繞開口部92的周緣鄰近之方式配設有O型環94。在窗框部91的後面，以環繞開口部92的周緣鄰近之方式配設有O型環96。
開口部92比FOUP7的蓋體72(參照圖8)的外周還稍大，蓋體72可通過該開口部92而移動。此外，在令FOUP7載置於載置台44的狀態下，構成蓋體72 的周圍之本體71的前面會成為抵接面71b，隔著O型環94抵接至窗框部91的前面。如此一來，FOUP7安裝於視窗單元90時，O型環94會將開口部92(基座41)的周緣與FOUP7之間予以密封(參照圖15)。
此外，在窗框部91的後面，上述門部81係隔著O型環(第2密封構件)96而抵接。如此一來，O型環96會將開口部92的周緣與門部81之間予以密封。具體而言，係在門部81的外周設置成帽緣(brim)狀之薄肉部81a抵接。此時，形成於薄肉部81a的內側之厚肉部81b，係形成為比開口部92還小，藉此會通過開口部92而朝向前方伸出。
回到圖14，鉗夾單元50，在窗框部91的兩側部於上下方向遠離配置而設於合計4處。各鉗夾單元50，大致由卡合片51及令其動作之氣缸52所構成，在FOUP7被安裝於視窗單元90的狀態下，將FOUP7朝基座41側推壓。
構成鉗夾單元50之氣缸52，係安裝於窗框部91的後方，具備設計成可通過設於窗框部91之孔部而朝向前方進退之軸棒53。在軸棒53的先端安裝著卡合片51的基端51a，自該基端51a朝向軸棒53的外周方向延伸著先端51b。此外，在軸棒53的外周，形成有沿著軸方向扭轉了90°相位之導引溝53a，在其內部係供固定於窗框部91側之導引銷54自半徑方向插入。因此，伴隨氣缸52所做的進退動作，導引溝53a藉由導引銷54而被導 引，軸棒53繞軸中心做90°旋動。
然後，如圖16所示，當卡合片51和軸棒53一起朝前方突出的情形下，先端51b會面向上方向，當成為被拉入後方的狀態的情形下，先端51b會成為面向內側的FOUP7之方向。藉由鉗夾操作，卡合片51使先端51b面向內側，藉此便可卡合至自FOUP7朝側方伸出的帽緣部71c。像這樣一面保持卡合的狀態，軸棒53藉由氣缸52進一步被拉入。如此一來，可達成令FOUP7的抵接面71b對O型環94更加強力地密合之鉗夾狀態。這樣的鉗夾單元50於4處作業，藉此使O型環94的變形量均一而能夠更提高密封性。即使鉗夾狀態中，相較於藉由FOUP7的抵接面71b而被推壓至基座41側之O型環94的FOUP7側端部而言，門部81的FOUP7側的端面81c仍位於更靠搬運空間9側。
此外，當將卡合片51朝前方移動了的情形下，先端51b面向上側，藉此自正面觀看會成為不與帽緣部71c干涉之位置。這樣一來，便能令FOUP7和載置台44一起移動。另，當令先端51b朝前方移動了的情形下，只要能夠使其不與帽緣部71c干涉即可，先端51b不限於上方向，亦可設定為成為下方向或外側方向。
如上述般構成之載入埠4，是藉由圖5所示之控制部Cp，對各部賦予驅動指令而藉此動作。此外，如圖17所示，控制部Ct的輸入側，連接至計測密閉空間Sd的壓力之壓力計、及計測FOUP7的內部空間Sf的壓力 之壓力計、及計測框體3的內部空間Se的壓力之壓力計。同樣地控制部Ct的輸入側，連接至計測密閉空間Sd的濕度之濕度計、及計測FOUP7的內部空間Sf的濕度之濕度計、及計測框體3的內部空間Se的濕度之濕度計。為了計測氧氣濃度，控制部Ct的輸入側，連接至計測密閉空間Sd的氧氣濃度之氧氣(濃度)計、及計測FOUP7的內部空間Sf的氧氣濃度之氧氣(濃度)計、及計測框體3的內部空間Se的氧氣濃度之氧氣(濃度)計。關於流量，控制部Ct的輸入側，連接至計測第1氣體注入噴嘴87的流量之流量計、及計測第2氣體注入噴嘴44c的流量之流量計、及計測第3氣體注入噴嘴16的流量之流量計。
控制部Ct的輸出側，透過流量控制部Cf而連接至第1氣體注入閥87a、第1氣體排出閥88a、第2氣體注入閥44e、第2氣體排出閥44f、第3氣體注入閥、第3氣體排出閥、氣體供給手段16、氣體排出手段17及均壓閥89，透過驅動控制部Cd連接至鉗夾單元50、連結手段82及吸附部79。控制部Ct設置於EFEM1，內含各種記憶體、或受理使用者所做的操作輸入之控制器。流量控制部Cf、驅動控制部Cd設於EFEM1的控制器內。
以下，運用圖8~12說明當使用了本實施形態之載入埠4的情形下之動作例。另，初始狀態下各閥被關閉。
圖8揭示令FOUP7載置於載置台44上，而自基座41遠離之狀態。在此狀態下，門部81係隔著O型環96而抵接至構成視窗單元90之窗框部91(參照圖14)的後面，因此在窗框部91與門部81之間不會產生間隙，能夠獲得高密封性。因此，即使做成將框體3的內部空間Se以氮氣氣體等充滿之狀態，仍能抑制氣體往外部流出、或氣體從外部往內部空間Se流入。
如圖18所示，步驟S1中，FOUP7藉由鎖定爪44b(參照圖5)所做之鎖定動作、及與定位銷44a之定位作用，而相對於載置台44被放在適當的位置並被固定。
然後，載置台44所具備之第2氣體注入噴嘴44c與第2氣體排出噴嘴44d朝上方突出，各自連結至FOUP7所具備之氣體供給閥73與氣體排出閥74。其後，步驟S2中，打開第2氣體注入閥44e，藉此自第2氣體注入噴嘴44c通過氣體供給閥73供給新鮮的乾燥氮氣氣體。同時，打開第2氣體排出閥44f，藉此將目前為止滯留在內部空間Sf之氣體通過氣體排出閥74自第2氣體排出噴嘴44d排出。藉由像這樣進行氣體吹淨，來將內部空間Sf以氮氣氣體充滿，並且使壓力成為比框體3的內部空間Se還高之狀態。另，往FOUP7內之氮氣氣體的充填，直到本流程結束前會持續。
接著步驟S3中，如圖10所示，令載置台44朝向後方移動，令FOUP7的抵接面71b抵接至窗框部 91。此時，門部81的端面81c比O型環94的FOUP7側端部還靠搬運空間9側規定之尺寸L2。是故，即使FOUP7的蓋體72朝門部81側膨出，一旦令FOUP7接近至視窗單元90，FOUP7的抵接面71b便會與O型環94抵接，蓋體72不會接觸至門部81的端面81c(參照圖11)。是故，會確實地維持O型環96與門部81之間的密封。像這樣，令抵接面71b隔著O型環94與窗框部91抵接，門部81會隔著O型環96與窗框部91抵接，故會形成密閉空間Sd。形成密閉空間Sd之基座41、O型環94，96、蓋體71及門部81，再加上開口部92、第1氣體注入噴嘴87及第1氣體排出噴嘴88，便構成門開閉系統。
當令載置台44移動的情形下，事先藉由構成鉗夾單元50之氣缸52使卡合片51(參照圖14)朝向前方突出，做成先端51b面向上方向之狀態，避免使其干涉FOUP7。
其後，步驟S4中，將FOUP7鉗夾而固定至視窗單元90。具體而言，藉由構成鉗夾單元50之氣缸52將卡合片51朝向後方拉入，做成先端51b面向內側之狀態，令其卡合至FOUP7的帽緣部71c。進一步將先端51b拉入，藉此令FOUP7的抵接面71b更密合至O型環94，做成提高密封性之狀態。該些一連串動作稱為鉗夾操作。此時，如圖11所示，在蓋體72與門部81之間會形成空間Sg，透過裝配連結手段82之裝配孔75而與蓋體的內 部空間Sc連通。該空間Sg與空間Sc，形成在FOUP7與門部81之間被密封之密閉空間Sd。
又在步驟S5中，令設於門部81之連結手段82(參照圖7)動作，藉此使蓋體72成為解閂鎖狀態而可自本體71拆卸，並且透過吸附部79做成門部81將蓋體72一體地保持之狀態。
步驟S6中，打開第1氣體注入閥87a，藉此自第1氣體注入噴嘴87對密閉空間Sd供給氮氣氣體。同時，打開第1氣體排出閥88a，藉此將目前為止滯留在密閉空間Sd之氣體(大氣)自第1氣體排出噴嘴88排出。然後於規定時間經過後，關閉第1氣體注入閥87a與第1氣體排出閥88a，藉此結束往密閉空間Sd之氣體充填。另，亦可反覆藉由第1氣體注入噴嘴87在密閉空間Sd注入氣體之氣體注入動作、及藉由第1氣體排出噴嘴88在密閉空間Sd排出氣體之排出動作。此處，所謂大氣，係包含令晶圓W氧化等恐會使晶圓W的性狀變化之氧氣、水分、微粒等。此外，所謂將滯留在密閉空間Sd之氣體(大氣)排出，意指不僅將存在於FOUP7與門部81之間的大氣，還將存在於蓋體72的內部的大氣排出，而能夠充填氣體。
步驟S7中，使FOUP7的內部空間Sf與密閉空間Sd成為均壓。具體而言，當將鉗夾操作後的內部空間Sf的壓力訂為P1、將密閉空間Sd的壓力訂為P2時，係控制使得P1與P2趨近。
該壓力調整，係藉由密閉空間Sd及FOUP7的壓力計所偵測之壓力，來調整第1氣體注入噴嘴87與第1氣體排出噴嘴88之流量，藉此進行。但，壓力調整亦可不使用壓力計而進行。具體而言，亦可從第1氣體注入噴嘴87及第1氣體排出噴嘴88的流量、與第2氣體注入噴嘴44d及第2氣體排出噴嘴44d的流量來推定壓力，並依據該推定壓力來進行壓力調整。在此情形下，即使不使用壓力計也能做壓力調整，因此能夠削減成本。當推定壓力時，亦可氧氣濃度計所示之到達氧氣濃度或濕度計所示之到達濕度亦納入考量來推定。
壓力的調整，可以各種方法達成。只要所使用之FOUP事先被決定，則所使用之FOUP7的內部空間Sf或FOUP7的蓋體體積會被決定，故密閉空間Sd的體積能夠大致推定。鑑此，藉由將密閉空間Sd充填規定時間、規定流量之氣體，亦可將密閉空間Sd的壓力P2壓力調整成規定之壓力。在此情形下，亦可不使用壓力計、氧氣濃度計、濕度計而做壓力調整。
在此雖敍述了壓力P2的調整方法，但它們亦能用來調整壓力P1及P3。此外，壓力調整不僅是流量的調整，亦可藉由均壓閥所致之調整、及藉由流量與均壓閥之組合來進行。該些用於壓力調整之機構統稱為壓力調整手段。
步驟S8中如圖12所示，令門部81及蓋體72和支撐框架83一起朝向後方移動。如此一來，會令 FOUP7的蓋體72自本體71遠離而將內部空間Sf開放，並且令門部81從開口部92遠離而將框體3(內部空間Se)開放。此時，FOUP7的抵接面71b隔著O型環94密合至視窗單元90，因此可抑制框體3及FOUP7與外部之間的氣體流出或流入。
此外，FOUP7的壓力被做成較高，因此會從FOUP7的內部空間Sf朝向框體3內發生氣體的流動。因此，會抑制來自框體3的微粒等往FOUP7內進入，可將FOUP7內保持清淨。另，透過第2氣體注入噴嘴44c持繼地供給低流量的氣體，也適合用來防止微粒的進入。其後，結束壓力調整。
接著步驟S9中如圖13所示，令門部81及蓋體72和支撐框架83一起朝下方移動。如此一來，便能將作為FOUP7的搬出入口之開口71a的後方大幅開放，可在FOUP7與EFEM1之間進行晶圓W的移動。像這樣用來令門部81移動之機構，全部藉由護罩46而被覆蓋，因此可抑制框體3內的氣體往外部漏出。
如以上般，已說明了將FOUP7的開口71a開放時之動作，若要將FOUP7的開口71a封閉時，只要令其進行和上述相反的動作即可。但，就門開閉系統的運用上，當將FOUP7的開口71a封閉時，若內部空間Sf內的壓力或氧氣濃度、濕度濃度等處於沒有問題的水準的情形下，能夠省略S6或S7的步驟。
藉由反覆進行如此動作，O型環94，96會與 蓋體72或門部81之間反覆彈性接觸(elastic contact)，也有可能產生新的微粒。這樣的微粒，當將蓋體72或門部81開放時，會藉由在框體3的內部形成之下向流而朝下方移動。因此，不會附著於晶圓W表面，可將晶圓W表面維持在清淨的狀態。
〔本實施形態之載入埠的特徵〕
本實施形態之載入埠4具有以下特徵。
本實施形態之載入埠4中，即使FOUP7的蓋體72朝基座41側膨脹，當將FOUP7安裝於開口部92時，門部81的FOUP7側的端面仍會位於比第1密封構件94的FOUP7側的端部還靠搬運空間9側，故蓋體72與門部81不會接觸。如此一來，會防止蓋體72接觸至門部81而破片飛散，能夠將載入埠4的周邊空間保持清淨。此外，能夠減低事先附著於門部81的垃圾因接觸的衝撃而揚起，或因接觸的衝擊而FOUP7搖動，導致FOUP7底部的垃圾飛散或收容物的位置挪移。
本實施形態之載入埠4中，相較於受到鉗夾而朝基座41側被推壓之第1密封構件94的FOUP7側的端部而言，門部81的FOUP7側的端面的至少一部分更位於搬運空間9側。是故，當將FOUP7安裝於開口部的狀態下，能夠確實防止蓋體72與門部81之接觸。
本實施形態之載入埠4中，即使FOUP7的蓋體72朝基座41側膨脹，仍能確實防止蓋體72與門部81 之接觸。
〔本實施形態之門開閉系統的特徵〕
本實施形態之門開閉系統具有以下特徵。
本實施形態之門開閉系統或載入埠4中，當FOUP7處於隔著第1密封構件94與開口部92抵接之狀態時，亦即當FOUP7被安裝於開口部92時，備有對FOUP7與門部81之間的密閉空間Sd注入氣體之第1氣體注入噴嘴87、及將密閉空間Sd的氣體排出之第1氣體排出噴嘴88。如此一來，FOUP7被安裝於開口部92的狀態下，能夠將FOUP7與門部81之間的大氣除去而充填(吹淨)氮氣氣體。是故，能夠防止存在於FOUP7與門部81之間而含有令晶圓W氧化等恐會使晶圓的性狀變化之氧氣、水分、微粒等的大氣於將門部81開放時流入至搬運空間9及FOUP7的內部。換言之，在將FOUP7的蓋體72開放而密閉空間Sd被開放前，能夠排除密閉空間Sd的氧氣、水分、微粒。如此一來，於蓋體72開放時氧氣等不會漏出至FOUP7內或搬運空間9，能夠維持FOUP7內及搬運空間Sd的清淨度。
本實施形態之門開閉系統中，係反覆第1氣體注入噴嘴87所做的氣體注入動作、及第1氣體排出噴嘴88所做的氣體排出動作，故能夠將存在於FOUP7與門部81之間的大氣確實除去而充填氣體。
本實施形態之門開閉系統中，若解除蓋體72 對於FOUP7之固定，則FOUP7的內部空間Sf與密閉空間Sd可能會連通。此時，若P1與P2之壓力差大，則在FOUP7與密閉空間Sd之間移動的氣體的流量會變大，故恐會揚起堆積於FOUP7底部之微粒而污染晶圓W。鑑此，藉由控制使得P1與P2趨近，會減少在FOUP7與密閉空間Sd之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止晶圓W的污染。
備有本實施形態之門開閉系統的載入埠4中，當將開口部92開放時會將FOUP7的蓋體72確實地拆卸，並且當將開口部92封閉時會安裝蓋體72，故能夠迅速地進行各操作。
以上已依據圖面說明了本發明之實施形態，但應認為具體的構成並不限定於該些實施形態。本發明之範圍，不僅包含上述實施形態之說明，還包含申請專利範圍所揭示，以及與申請專利範圍之意義均等及其範圍內的所有變更。
前述實施形態中，圖18的步驟S6中，係第1氣體注入噴嘴87對密閉空間Sd供給氮氣氣體，第1氣體排出噴嘴88從密閉空間Sd將氣體排出，藉此進行氣體吹淨。但並不限定於此，第1氣體排出噴嘴88亦可進行負壓排氣。具體而言，藉由第1氣體排出噴嘴88來吸引存在於密閉空間Sd之大氣使成為負壓後，第1氣體注入噴嘴87供給氮氣氣體。如此一來，能夠有效率地對密閉空間Sd充填氣體。
前述實施形態中，是將控制部Ct、流量控制部Cf、驅動控制部Cd設置於EFEM1。但並不限定於此，亦可將控制部Ct、流塵控制部Cf、驅動控制部Cd的一部分或全部設置於載入埠4。此時在載入埠4設有接收來自EFEM1的控制器等上位電腦的訊號之接收部。當各控制部被設置於載入埠4的情形下，如圖26所示，控制部Ct的輸入側連接至密閉空間Sd及FOUP7的內部空間Sf的壓力計、濕度計、氧氣計，並且連接至第1氣體注入噴嘴及第2氣體注入噴嘴的流量計。
前述實施形態中，圖18的步驟7中，是令內部空間Sf的壓力P1與密閉空間Sd的壓力P2趨近。但並不限定於此，亦可將搬運空間9內的壓力訂為P3，而控制使得P1與P2與P3趨近。具體而言，亦可配合P1、P2、P3當中的任1者，而調整其餘2者的壓力。在此情形下，密閉空間Sd、FOUP內部空間Sf、框體內部空間Se當中，若調整使得P2、P3的壓力趨近體積最大的框體內部空間Se的壓力P1，則能夠縮短壓力調整時間。此外，亦可控制使得P1、P2，P3趨近規定的壓力值。若門部81將開口部92開放，則FOUP7內的空間Sf與密閉空間Sd與搬運空間9會連通。此時，假設各空間的壓力差大，則在各空間之間移動的氣體的流量會變大，故恐會揚起存在於各空間之微粒。鑑此，藉由控制使得P1與P2與P3趨近，會減少在FOUP7與密閉空間Sd與搬運空間9之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止各 空間的污染。
此外，步驟S7中亦可不使P1與P2趨近，而是控制使得P1、P2、P3依序變高。藉由控制使得壓力P1，P2，P3依序變高，FOUP7內的空間Sf與密閉空間Sd與搬運空間9當中，相鄰空間的壓力差會變小。如此一來，當門部81將開口部92開放而各空間連通時，相較於相鄰空間的壓力差變大之情形而言，能夠減小在各空間之間移動的氣體的流量。是故，會減少在FOUP7與密閉空間Sd與搬運空間9之間移動的氣體的量，抑制微粒的飛散，藉此便能防止各空間的污染。
前述實施形態中，是採用用於晶圓搬運之FOUP7來作為容器。但，作為晶圓收容容器並不限定於此，亦可採用MAC(Multi Application Carrier)、H-MAC(Horizontal-MAC)、FOSB(Front Open Shipping Box)等。此外，容器不限定於晶圓收容容器，亦能運用於在充填有惰性氣體的狀態下收容受到搬運的電子零件這類收容物之密閉容器。
前述實施形態中，載入埠是被安裝於EFEM。但，亦能運用於選別器(sorter)，該選別器具備用來將載置於載入埠之容器內的收容物調換或與載置於其他載入埠之容器的收容物交換之搬運室；或運用於以製程裝置本身作為搬運室，而載入埠被安裝於製程裝置本身之裝置。
前述實施形態中，是採用具有氣缸52之鉗夾單元50，但並不限定於此。如圖19(a)所示，設置於窗 框部91之鉗夾單元100，具有支撐片101、及可旋轉地被支撐於支撐片101之棒狀的旋轉體103、及驅動旋轉體103之電動機106。支撐片101從窗框部91朝向前方延伸，在其中空部102可旋動地支撐著旋轉體103(參照圖20(b))。旋轉體103，具有從上端部及軸方向的中央部突出之推壓片107(參照圖19(b))。在推壓片107的先端形成有推壓突起108(參照圖21)，透過該推壓突起108將FOUP7的帽緣部71c鉗夾。埋設於水平基部43之電動機106係與旋轉體103的下端部連結，繞著旋轉體103旋轉。
如圖20(a)所示，在解除了鉗夾的狀態下，推壓片107與窗框部91垂直而朝向水平方向前方延伸(併予參照圖21(a))。電動機106自此狀態令旋轉體103旋轉驅動，藉此如圖21(b)所示，推壓片107繞旋轉體103旋轉。進一步令旋轉體103旋轉，藉此推壓片107會透過推壓突起108推壓帽緣部71c而將FOUP7鉗夾(併予參照圖19(b))。另，作為令旋轉體103旋轉之驅動部，亦可替換電動機106而使用空氣驅動式的凸輪(cam)等。
藉由採用上述構成的鉗夾單元100，能夠將鉗夾單元100的前後方向的厚度減薄，並且將鉗夾單元100配置於外部空間側，故能夠防止與在搬運空間9內運轉之晶圓搬運裝置2的干涉。
前述實施形態中，門部81的FOUP7側的端 面81c全體，是位於比O型環94的FOUP7側端部還靠搬運空間9側。但，只要門部81的FOUP7側的端面81c的至少一部分，位於比O型環94的FOUP7側端部還靠搬運空間9側即可。
如圖22(a)所示，在門部81的FOUP7側(前方側)的端面110，形成有朝搬運空間9側凹入之凹陷部111。該凹陷部111的底面112，位於比示意O型環94的FOUP7側端部的位置之假想線L1還靠搬運空間9側。換言之，門部81的FOUP7側的端面110的至少一部分(底面112)，位於比第1密封構件94的FOUP7側的端部還靠搬運空間9側。如此一來，能夠獲得和前述實施形態同樣的效果。所謂端面110的至少一部分，主要係指門部81的中央部鄰近或中央部周邊區域。此外，端面110的概念中，不包含進行蓋體72對於FOUP7之固定及解除固定之閂鎖機構、用來將蓋體72與門部81固定之吸附部79、或用來將蓋體72定位至門部81之定位銷(未圖示)。另一方面，形成於端面110的外周之外周面113，會因FOUP7及蓋體72的種類或製造時的精度誤差而位於比假想線L1還靠FOUP7側。另，FOUP7的抵接面71b位於比蓋體72還靠搬運空間9側，故抵接面71b能夠與O型環94抵接而形成密閉空間Sd。
如圖22(b)所示，在門部81的FOUP7側(前方側)的端面116，形成有朝搬運空間9側凹入之彎曲面117。該彎曲面117，位於比示意O型環94的 FOUP7側端部的位置之假想線L1還靠搬運空間9側。換言之，門部81的FOUP7側的端面116的大部分，位於比第1密封構件94的FOUP7側的端部還靠搬運空間9側。如此一來，能夠獲得和前述實施形態同樣的效果。另一方面，形成於端面116的外周之外周面113，會因製造時的精度誤差而位於比假想線L1還靠FOUP7側。另，FOUP7的一部分(蓋體72)係朝向搬運空間9側彎曲。此外，FOUP7的抵接面71b位於比蓋體72的外周部還靠搬運空間9側，故抵接面71b能夠與O型環94抵接而形成密閉空間Sd。像這樣，彎曲面117的形狀，係和因提高FOUP7內的壓力而膨脹之膨脹面118相對應，藉此，即使FOUP7以各種形狀膨脹，仍能確實防止FOUP7與門部81之接觸。
作為圖22(a)之變形例，如圖23(a)所示，亦可採用在門部81的端面110形成有凹陷部111，另一方面外周面113位於比假想線L2還靠搬運空間9側之構成。也就是說本變形例中，門部81的端面110的全部，位於比第1密封構件94的FOUP7側的端部還靠搬運空間9側。如此一來，即使蓋體72朝搬運空間9側突出，仍會防止蓋體72與門部81之干涉，且抵接面71b能與密封構件94抵接。
作為圖22(b)之變形例，如圖23(b)所示，亦可採用在門部81形成有彎曲面117，另一方面外周面113位於比假想線L2還靠搬運空間9側之構成。也 就是說本變形例中，門部81的端面110的全部，位於比第1密封構件94的FOUP7側的端部還靠搬運空間9側。如此一來，即使具有膨脹面118之蓋體72朝搬運空間9側突出，仍會防止蓋體72與門部81之干涉，且抵接面71b能與密封構件94抵接。
藉由門部81，將從FOUP7膨脹的蓋體72拆卸後，蓋體72的膨脹可能會恢復原本的狀態。此時，如圖23(a)及圖23(b)般，若門部81的端面110的全部位於比第1密封構件94還靠搬運空間9，則依閂鎖機構或吸附部的種類而定，可能會無法適當地進行蓋體72對於FOUP7之固定及蓋體72對於FOUP7之安裝。因此，亦可將進行上述動作之位置，在比解除蓋體72對於FOUP7之固定及將蓋體72從FOUP7拆卸之位置還靠FOUP7側規定距離之位置進行。此規定距離，是依蓋體72的膨脹率、或閂鎖機構或吸附部的種類而適當設定。
前述實施形態中，是使用各自獨立的第1氣體注入噴嘴87、第2氣體排出噴嘴88、第2氣體注入噴嘴44c及第2氣體排出噴嘴44d來進行壓力調整，但並不限定於此。
如圖24及圖25所示，供給氣體之第1供給噴嘴120係匯流至第2氣體注入噴嘴44c。將第2氣體排出噴嘴44d與第1氣體注入噴嘴87透過中間噴嘴121而連結。此外，將第2氣體注入噴嘴44c與第2氣體排出噴嘴88透過連接噴嘴122而連結。中間噴嘴121於途中與 第2供給噴嘴123匯流。
如圖24所示，當壓力P1比P2還高時，將第1閥125與第2閥126開放，將第3閥127至第6閥130封閉。是故，從第1供給噴嘴120供給的氣體會透過第2氣體注入噴嘴44c流入至FOUP7。從FOUP7排出的氣體會從第2氣體排出噴嘴44d透過第2閥126在中間噴嘴121內流動。然後，透過第1氣體注入噴嘴87而供給至密閉空間Sd的氣體，會從第2氣體排出噴嘴88被排出，而依連接噴嘴122、第2氣體注入噴嘴44c的順序流動。在第2氣體注入噴嘴44c會與從供給噴嘴120新供給的氣體匯流。藉由氣體在上述通路流動，FOUP7內的壓力P1與密閉空間Sd內的壓力P2會趨近。
如圖25所示，當壓力P1比P2還低時，將第4閥128與第5閥129開放，將第1閥125至第3閥127、及第6閥130封閉。是故，透過第4閥128而從第2供給噴嘴123供給的氣體會透過中間噴嘴121及第1氣體注入噴嘴87流入至密閉空間Sd。從密閉空間Sd被排出的氣體會在第2氣體排出噴嘴88、連接噴嘴122依序流動，透過第2氣體注入噴嘴44c流入至FOUP7。從FOUP7被排出的氣體會從第2氣體排出噴嘴44d透過第5閥129被吐出至外部。藉由氣體在上述通路流動，FOUP7內的壓力P1與密閉空間Sd內的壓力P2會趨近。另，當調整壓力P1與P3的情形下，僅將配設於搬運空間9之第3閥127開放。如此一來，便能透過第2氣體注入噴嘴 44c與連接噴嘴122將FOUP7及搬運空間9連通而成為均壓。
前述實施形態中，作為惰性氣體是以氮氣為例，但並不限定於此，能夠使用乾燥氣體、氬氣體等期望的氣體。
前述實施形態中作為第1密封構件94、第2密封構件96是以O型環為例，但並不限定於該些，凡是可保障密封性(密閉性)之構件即可。
此外，作為密封構件亦可替換O型環，而配置會因流體的導入或排出而膨脹或收縮之中空密封構件。當將該中空密封構件使用於第1密封構件94的情形下，令FOUP7抵接至基座41後，令中空密封構件膨脹，藉此便能獲得FOUP7與基座41之密合性。又，中空密封構件的膨脹，會進一步提高密合性，因此較佳是於鉗夾單元50所做之鉗夾後進行。此時，藉由因鉗夾而作用的力、及因中空密封構件的膨脹而作用的力，中空密封構件會被壓潰，能夠提高密封性。
4:載入埠
7:FOUP(容器)
9:搬運空間
41:基座
41b:基座本體
41d:插入孔
43:水平基部
44:載置台
44c:第2氣體注入噴嘴(第2氣體注入部)
44d:第2氣體排出噴嘴(第2氣體排出部)
44e:第2氣體注入閥
44f:第2氣體排出閥
45:腳部
46:護罩
71:本體
71a:開口
71b:(FOUP7的)抵接面
72:蓋體
73:氣體供給閥
74:氣體排出閥
80:開閉機構
81:門部(門)
83:支撐框架
84:滑動支撐手段
85:可動塊
86:滑軌
87:第1氣體注入噴嘴(第1氣體注入部)
87a:第1氣體注入閥
88:第1氣體排出噴嘴(第1氣體排出部)
88a:第1氣體排出閥
89:均壓閥
90:視窗單元

Claims (5)

  1. 一種門開閉系統，其特徵為，具備：基座部，構成將搬運空間與外部空間隔離之壁的一部分；開口部，設於前述基座部；門，進行前述開口部之開閉、及蓋體對於收容有收容物的容器之固定及解除固定，而可從前述容器做前述蓋體之拆卸及安裝；密封構件，設置成將前述容器與前述門之間密封；密閉空間，在前述容器與前述門和前述密封構件接觸的期間，至少藉由前述密封構件與前述容器與前述門而被區隔出；第1氣體注入部，對前述密閉空間內注入氣體；第1氣體排出部，將氣體從前述密閉空間排出；第2氣體注入部，對前述容器內注入氣體；第2氣體排出部，將氣體從前述容器內排出；及壓力調整手段，透過前述第1氣體注入部、前述第1氣體排出部、前述第2氣體注入部或前述第2氣體排出部，調整前述容器內的壓力及前述密閉空間的壓力。
  2. 如請求項1所述之門開閉系統，其中，前述壓力調整手段，具有：第1噴嘴，將前述第1氣體注入部與前述第2氣體排出部連結。
  3. 如請求項1所述之門開閉系統，其中，前述壓力調整手段，具有：第2噴嘴，將前述第1氣體排出部 與前述第2氣體注入部連結。
  4. 如請求項2或3所述之門開閉系統，其中，當將前述容器內的壓力訂為P1、將前述密閉空間的壓力訂為P2時，前述壓力調整手段，當P1>P2的情形下，透過前述第1噴嘴及前述第2噴嘴令氣體在前述密閉空間與前述容器內流動，藉此控制使得P1與P2趨近，當P1<P2的情形下，令氣體經由前述密閉空間與前述第2噴嘴流至前述容器內後，從前述第2氣體排出部吐出到前述門開閉系統的外部，藉此控制使得P1與P2趨近。
  5. 如請求項4所述之門開閉系統，其中，更具備：第1閥，設於前述第1噴嘴的通路的途中；及第2閥，設於前述第2噴嘴的通路的途中；前述壓力調整手段，基於P1及P2而將前述第1閥與前述第2閥開閉。
TW110139132A 2015-08-04 2016-04-29 門開閉系統及具備門開閉系統之載入埠 TWI788061B (zh)

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