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    • 专利摘要:
    本發明之課題為，提供一種充吹裝置，可進行規定氣體氣氛的到達濃度高之充吹處理，且能依照附屬於充吹對象容器的埠之種類或形狀等，可簡單且順暢地進行先端部種類或形狀相異之充吹噴嘴的更換作業或維護作業。本發明之解決手段為，做成一種充吹裝置(P)，其具備：底部充吹單元(2)，係裝配至可載置充吹對象容器(1)之載置台(B)；及底部充吹噴嘴本體(3)，係於上端部具有可接觸埠(1a)之埠接觸部(32)，且於下端部具有可卡合至形成於底部充吹單元(2)的裝配部(42)之被裝配部(33)，被裝配部(33)係藉由對於裝配部(42)可裝卸地卡合，而可裝配至底部充吹單元(2)；在被裝配部(33)卡合至裝配部(42)的狀態下，埠接觸部(32)被定位至固定位置且呈略水平。
    公开号:TW201320218A
    申请号:TW101118992
    申请日:2012-05-28
    公开日:2013-05-16
    发明作者:Takaaki Nakano
    申请人:Sinfonia Technology Co Ltd；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    充吹裝置，自動載入埠
    本發明係有關針對具有充吹對象空間之充吹對象容器進行充吹處理之充吹裝置，及具備充吹裝置之自動載入埠。有關在無塵室內可運用於與半導體製造裝置鄰接設置之自動載入埠或充吹工作站等之充吹裝置。
    半導體製程中，為提升良率或品質，會在無塵室內進行晶圓處理。但，目前元件的高度積體化或電路微細化、晶圓大型化不斷發展，要在整個無塵室內管理微小塵埃，在成本上或技術上都愈加困難。因此，近年來，作為提升無塵室內整體潔淨度的替代方法，係導入「微環境(mini-environment)」方式，亦即僅提升晶圓周圍的局部空間之潔淨度，於進行晶圓搬運及其他處理之手段中採用。微環境方式中，係利用FOUP(Front-Opening Unified Pod，晶舟)及自動載入埠(Load Port)作為重要之裝置，FOUP是用來將晶圓於高潔淨之環境下搬運、保管的存放用容器；自動載入埠係將FOUP內的晶圓在半導體製造裝置之間送出送入，且與搬運裝置之間進行FOUP的遞交，為介面部分之裝置。也就是說，在無塵室內，特別將FOUP內與半導體製造裝置內維持在高潔淨度，同時使配置自動載入埠的空間，亦即FOUP外與半導體製造裝置外為低潔淨度，藉此來抑制無塵室建設、運作成本。在此，FOUP是指前面(正面)形成有晶圓的搬出入口，且具備可將該搬出入口封閉之門者。
    接著，令設於自動載入埠之門口部與設於FOUP前面之門緊密貼合之狀態下，該些門口部及門同時開啟，FOUP內的晶圓通過搬出入口而供給至半導體製造裝置內。其後，被施以各種處理或加工後之晶圓，會再度從半導體製造裝置內收納至FOUP內。
    不過，半導體製造裝置內雖維持在適於晶圓處理或加工之規定氣體氣氛，但從FOUP內將晶圓送出至半導體製造裝置內時，FOUP的內部空間與半導體製造裝置的內部空間會相互連通。是故，若FOUP內的環境潔淨度較半導體製造裝置內來得低，那麼FOUP內的氣體會進入半導體製造裝置內，可能對半導體製造裝置內的氣體氣氛帶來不良影響。此外，將晶圓從半導體製造裝置內收納至FOUP內時，會因FOUP內的氣體氣氛中之水分、氧氣或其他氣體等，晶圓表面也可能發生形成氧化膜之問題。
    作為因應該類問題之技術，專利文獻1揭示一種自動載入埠，其具備充吹裝置，在以自動載入埠的門口部將FOUP的門開啟，使FOUP的內部空間與半導體製造裝置的內部空間連通之狀態下，藉由設置於比開口部更偏向半導體製造裝置側之充吹部(充吹噴嘴)，將規定氣體(例如氮氣或惰性氣體等)吹入FOUP內。
    然而，介由這樣的搬出入口，在對半導體製造裝置的內部空間開放之FOUP內，從其前面側(半導體製造裝置側)將規定氣體注入FOUP內，將FOUP內置換為規定之氣體氣氛，也就是所謂前充吹方式之充吹裝置，是將FOUP的開口部開放，使該FOUP的內部空間與半導體製造裝置的內部空間整體直接連通之狀態下，對FOUP的內部空間進行充吹處理，因此難以將FOUP內維持在很高的規定氣體氣氛濃度，其缺點為規定氣體氣氛的到達濃度低。
    另一方面，專利文獻2揭示一種自動載入埠，其具備充吹裝置，在檢測出收納有晶圓的FOUP載置於自動載入埠的載置台時，將規定之氣體(例如氮氣或惰性氣體等)從FOUP的底面側注入並充滿內部，將FOUP內置換為規定之氣體氣氛。像這樣從FOUP的底面側將氮氣或乾燥空氣等氣體注入FOUP內，將FOUP內置換為規定之氣體氣氛，也就是所謂底部充吹方式之充吹裝置，與前充吹方式之充吹裝置相比，其優點為規定氣體氣氛的到達濃度高。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
    [專利文獻1]日本特開2009-038074號公報
    [專利文獻2]日本特開2006-351619號公報
    上述底部充吹方式之充吹裝置，是令設於FOUP底面之筒狀埠(注入口)與充吹噴嘴接觸之狀態下進行充吹處理，因此埠與充吹噴嘴接觸之狀態下必需確保良好之氣密性。然而，因FOUP種類不同而埠的種類或形狀相異時，有時會無法確保充吹噴嘴與埠之間的高度氣密性，無法確保良好的接觸狀態。
    此外，充吹噴嘴中能與埠接觸之先端部(上端部)在經年劣化或因使用頻率而發生磨耗損傷、變形時，也可能無法確保與埠之間的高度氣密性，無法確保良好的接觸狀態。
    為了避免此種事態，可以考慮一種充吹裝置，其構成為能依照埠的種類或形狀，或是因應充吹噴嘴先端部的磨耗損傷程度，來更換充吹噴嘴。
    然而，充吹噴嘴是以單元化之狀態被保持於載置台的規定場所，因此將這種充吹噴嘴單元整體從載置台拆卸、裝配之更換作業顯得繁複，無法順暢地進行。
    此外，為了提高充吹噴嘴與埠之間的氣密性，亦可考慮在兩者之間介設O型環等密封材之態樣。然而該種態様不僅會招致零件數的增加，還會對SEMI規格所規定之FOUP水平基準面(horizontal datum plane)的高度位置帶來影響，因此並不理想。換言之，由於在充吹噴嘴與埠之間介設了密封材，會導致難以高精度地將水平基準面的高度位置設定成規格規定值。在此，FOUP的水平基準面，係定義為從地面至設置於自動載入埠上之FOUP底部水平面之距離。
    此外，FOUP係透過OHT(Overhead Hoist Transfer，吊運裝置)等搬運裝置而從自動載入埠的上方載置至載置台上，但在該搬運時或載置時，由於FOUP搖晃，也可能導致充吹噴嘴與埠難以以高氣密狀態接觸。特別是充吹噴嘴其先端部(上端部)不為水平之狀態而裝配至載置台時，會難以令充吹噴嘴與埠在確保高度氣密性的狀態下接觸。
    另，此種缺失不限於自動載入埠的充吹裝置，也可能發生在自動載入埠以外的充吹裝置，例如儲料器的充吹裝置或充吹工作站的充吹裝置。
    本發明係著眼於此一課題而完成者，其主要目的在於提供一種充吹裝置，可進行規定氣體氣氛的到達濃度高之充吹處理，且能依照附屬於充吹對象容器的埠之種類或形狀等，可簡單且順暢地進行先端部(埠接觸部)種類或形狀相異之充吹噴嘴的更換作業或維護作業。
    也就是說，本發明係有關一種充吹裝置，屬於透過設於充吹對象容器底面之埠，而可將充吹對象容器內之氣體氣氛置換為氮氣或乾燥空氣。在此，本發明之「充吹對象容器」，係包含如FOUP等內部具有充吹對象空間之所有容器。
    而本發明之充吹裝置，其特徵為，係構成為具備：底部充吹單元，係裝配至可載置充吹對象容器之載置台；及底部充吹噴嘴本體，係於上端部具有可接觸埠之埠接觸部，且於下端部具有可卡合至形成於底部充吹單元的裝配部之被裝配部，被裝配部係藉由對於裝配部可裝卸地卡合，而可裝配至底部充吹單元；在被裝配部卡合至裝配部的狀態下，埠接觸部被定位至固定位置且呈略水平。
    像這樣，本發明之充吹裝置，相對於固定至載置台的狀態而裝配之底部充吹單元，底部充吹噴嘴本體係以可裝卸方式裝配，故欲因應因充吹對象容器之種類等而相異之埠種類或形狀，來變更噴嘴之種類時，不需將整體單元從載置台拆卸再重新裝配這樣繁複的作業，可僅適當地更換底部充吹噴嘴本體，能確保底部充吹噴嘴本體與埠之間的高度氣密性，確保良好之接觸狀態。此外，底部充吹噴嘴本體當中能與埠接觸之埠接觸部，即使在經年劣化或因使用頻率而磨耗損傷、變形時，或與充吹對象容器的埠之配合性不佳時，也能更換成新品之底部充吹噴嘴本體，或是換成未磨耗損傷、變形之其他底部充吹噴嘴本體，藉此，能確保與埠之間的高度氣密性，確保良好之接觸狀態。
    又，本發明之充吹裝置，係設定成將底部充吹噴嘴本體之被裝配部與底部充吹單元的裝配部卡合之狀態下，底部充吹噴嘴本體的埠接觸部定位至固定位置；故與埠之間介著專用密封材來確保高度氣密性的態樣相比，不需要專用之密封材，不需考量密封材的高度尺寸，便能高精度地設定受規格規定之充吹對象容器的水平基準面。再者，本發明之充吹裝置，在底部充吹噴嘴本體的被裝配部卡合至底部充吹單元的裝配部之狀態下，底部充吹噴嘴本體的埠接觸部係為略水平，故例如與單純將底部充吹噴嘴本體壓入底部充吹單元而裝配之態樣相比，能夠防止、抑制底部充吹噴嘴本體相對於底部充吹單元有鬆動情形，可使充吹對象容器的埠以確保高度氣密性之狀態接觸略水平之埠接觸部。
    此外，本發明之充吹裝置中，作為底部充吹噴嘴本體的被裝配部與底部充吹單元的裝配部卡合之態樣，亦可採用被裝配部或裝配部的其中一方為凹部，另一方為凸部，該些凹部與凸部卡合之態樣；或是將被裝配部插入裝配部，向規定方向旋動，藉此成為鎖定狀態之態樣；但從構造簡單卻能容易且順暢地進行底部充吹噴嘴本體之交換作業的觀點看來，被裝配部為公螺紋或母螺紋，裝配部為對應於被裝配部之母螺紋或公螺紋，而公螺紋與母螺紋螺合之態樣較佳。
    此外，本發明之自動載入埠，屬於在無塵室內鄰接於半導體製造裝置而設置，接收搬運而來之充吹對象容器即FOUP(晶舟)，將存放於FOUP內之晶圓，介由形成於FOUP的前面之搬出入口，而在半導體製造裝置內與FOUP內之間搬出搬入之自動載入埠，其特徵為：具備形成上述構造之充吹裝置。
    這樣的自動載入埠，藉由充吹裝置，而成為發揮上述作用效果，針對埠的種類或形狀相異之每個FOUP，藉由更換適當之底部充吹噴嘴本體，可使充吹噴嘴與埠在相互接觸之狀態下確保高度氣密性，能高效率而確實地進行規定氣體氣氛的到達濃度高之充吹處理。
    按照本發明，將底部充吹噴嘴本體可裝卸地裝配至底部充吹單元，藉由採用此一嶄新之技術思想，提供一種充吹裝置及自動載入埠，其可對充吹對象容器進行規定氣體氣氛之到達濃度高的充吹處理，且可依照附屬於充吹對象容器之埠的種類或形狀，簡單且順暢地進行先端部(埠接觸部)的種類或形狀相異之底部充吹噴嘴本體的更換作業或維護作業，在與充吹對象容器的埠接觸之狀態下，可確保高度氣密性。
    以下參照圖面，說明本發明之一實施形態。
    本實施形態之充吹裝置P，例如可運用在如圖1所示之自動載入埠X。自動載入埠X係用於半導體製程，在無塵室內與半導體製造裝置(圖示省略)鄰接配置，令門口部D與本發明充吹對象容器之一例，即FOUP1的門緊密貼合而開閉，與半導體製造裝置之間針對收納在FOUP1內的被容納體，即晶圓(圖示省略)進行送出送入。
    本實施形態中所運用之FOUP1，其內部收納複數片晶圓，構成為可透過形成於前面之搬出入口，將該些晶圓送出送入，具備可將搬出入口開閉之門，為習知之物，故省略詳細說明。另，本實施形態中，所謂FOUP1的前面，係指載置於自動載入埠X時，與自動載入埠X的門口部D面對面之側的面。FOUP1的底面上，如圖4所示，於規定處所設置充吹用之埠1a。埠1a例如是以嵌入於形成在FOUP1底面之開口部1b的中空筒狀之密封眼圈(grommet)為主體，密封眼圈內設置閥(圖示省略)，其藉由後述之氮或惰性氣體或乾燥空氣等氣體(本實施形態中使用氮氣體，以下說明中有時稱為「充吹用氣體」)的注入壓或排出壓，而從閉狀態切換成開狀態。
    半導體製造裝置例如具備：半導體製造裝置本體，配置於離自動載入埠X相對較遠之位置，以及移送室，配置於半導體製造裝置本體與自動載入埠X之間；移送室內例如設置移送機，其將FOUP1內之晶圓1片1片在FOUP1內與移送室內之間移送、以及在移送室內與半導體製造裝置本體內之間移送。另，亦可在FOUP1與半導體製造裝置(半導體製造裝置本體及移送室)之間，移送存放複數枚晶圓之整個卡匣。藉由此一構成，無塵室中，半導體製造裝置本體內、移送室內、及FOUP1內維持高潔淨度；另一方面，配置自動載入埠X之空間，亦即半導體製造裝置本體外、移送室外、及FOUP1外，相較起來為低潔淨度。
    以下，說明本實施形態之自動載入埠X之構造。
    自動載入埠X如圖1及圖2所示，具備：框架F，配置成站立姿勢，具有可開閉之門口部D，能開閉可與FOUP1之搬出入口連通之開口部；及載置台B，其於框架F當中朝向遠離半導體製造裝置之方向以略水平姿勢延伸；及充吹裝置P，其對FOUP1內注入充吹用氣體，可將FOUP1內之氣體氣氛置換為氮氣體等充吹用氣體。
    設置於框架F之門口部D，係可在開放位置與封閉位置之間作動，其中開放位置係為將FOUP1載置於載置台B之狀態當中，與設於FOUP1前面之門(圖示省略)緊密貼合的狀態下將該門開啟，使搬出入口開放；封閉位置係將搬出入口封閉。作為在開放位置與封閉位置之間至少令門口部D昇降移動之門口昇降機構(圖示省略)，可運用習知者。
    載置台B配置於框架F當中從高度方向的中央部分起算略偏上方的位置，呈略水平姿勢，具有朝上突出之複數個定位用突起B1(動力銷(kinematic pin))。而這些定位用突起B1與形成於FOUP1底面之定位用凹部(圖示省略)卡合，藉此，使FOUP1定位於載置台B上。作為定位用突起B1之一例，例如可構成為以下態樣：將上部做成曲面狀，該上部與相對向之傾斜壁面所構成之，以剖視觀之朝下之V字狀定位用凹部接觸；該上部曲面可平均地與定位用凹部的各傾斜壁面接觸。此外，載置台B上設置存在檢知感測器B2，其檢測FOUP1是否載置於載置台B上的規定位置。定位用突起B1及存在檢知感測器B2之構造或配置場所，可依規格等而適當設定、變更。另，作為載置台B，亦可運用具備移動機構者；該移動機構是令載置狀態之FOUP1，在從其搬出入口(門)最接近框架F之開口部(門口部D)之位置，與遠離開口部(門口部D)規定距離之位置之間移動。
    充吹裝置P如圖2及圖3(圖2為自動載入埠X之部分擴大圖、圖3為圖2之部分剖面圖)所示，於載置台B上具備複數個充吹噴嘴N，令其以上端部露出之狀態配置於規定場所；讓這些複數個充吹噴嘴N，發揮注入充吹用氣體之注入用充吹噴嘴、或是將FOUP1內之氣體氣氛排出之排出用充吹噴嘴之用途。這些複數個充吹噴嘴N，可依照設於FOUP1底面之埠1a的位置，來設置於載置台B上的適當位置。各充吹噴嘴N(注入用充吹噴嘴、排出用充吹噴嘴)具有限制氣體逆流之閥功能，可與設於FOUP1底部之埠1a接觸。另，設於FOUP1底部之複數個埠1a當中，與注入用充吹噴嘴接觸之埠係發揮注入用埠的功能，與排出用充吹噴嘴接觸之埠係發揮排出用埠的功能。
    各充吹噴嘴N如圖2至圖5所示，具備：底部充吹單元2，裝配於載置台B；及底部充吹噴嘴本體3，對於底部充吹單元2以可裝卸狀態裝配。
    底部充吹單元2，係裝配有可撓性之配管H，連接至未圖示之充吹用氣體供給源，且具備：基座噴嘴4，於高度方向形成與該配管H之內部空間HS連通之一次流路4S；及承座5，固定於載置台B，以可上下移動(昇降移動)之狀態保持住基座噴嘴4。
    基座噴嘴4如圖6所示，概形成為有底筒狀，於下端部側形成有配管裝配部41，可裝配連接至充吹用氣體供給源之配管H；且上端部形成有噴嘴本體裝配部42(相當於本發明「裝配部」)，可裝配底部充吹噴嘴本體3。本實施形態中，係藉由形成於基座噴嘴4上端部的內周面之母螺紋，來構成噴嘴本體裝配部42。此外，基座噴嘴4的上端部設置有鍔部43，其外徑設定得比下端部側的外周面還大。本實施形態之基座噴嘴4為金屬製，一體地具有上述各部。
    承座5如圖3及圖4所示，具備：環狀部61，其於中央部形成插通孔，可供基座噴嘴4中除鍔部43以外之部分插通；及承座本體6，其固定於載置台B，且具有從環狀部61的外周緣朝上方延伸之周壁62；及止擋環7，其載置於環狀部61上，且與向下方移動之基座噴嘴4的鍔部43抵接，限制基座噴嘴4往更下方移動；及蓋部8，其於中央部形成容許基座噴嘴4昇降移動之插通孔，且具有可與承座本體6的周壁62嵌合之嵌合部81。本實施形態中，如圖4所示，將蓋部8的插通孔內徑之值設定成比基座噴嘴4中的鍔部43外徑稍大，且將止擋環7內徑之值設定成比基座噴嘴4中形成於鍔部43下方側部分之被引導面44的外徑稍大；基座噴嘴4於昇降移動時，基座噴嘴4的鍔部43與插通孔滑接，且被引導面44與止擋環7的內周面滑接，藉此，使基座噴嘴4之昇降移動可滑順且適當地進行。
    底部充吹噴嘴本體3如圖7所示，形成為階層式筒狀，上端部側區域設有鍔部31；於上端部具有埠接觸部32，可與埠1a(注入用埠、排出用埠)接觸；且於下端部具有被裝配部33，可與形成於底部充吹單元2(具體而言為基座噴嘴4)之噴嘴本體裝配部42卡合。本實施形態中，係藉由形成於底部充吹噴嘴本體3下端部的外周面之公螺紋，來構成被裝配部33。鍔部31的外徑之值，係設定成與基座噴嘴4的鍔部43外徑幾乎相同，或是略小。底部充吹噴嘴本體3的內部空間，在裝配至基座噴嘴4的狀態下，係發揮與基座噴嘴4的一次流路4S連通之二次流路3S的功能。此外，本實施形態之底部充吹噴嘴本體3，係於二次流路3S的一部分形成操作用孔34，其可與噴嘴交換時所用之工具J的操作端J1(參照圖2及圖3)嵌合。本實施形態中，係運用開口形狀形成為多角形狀(圖示例為四角形狀)之操作用孔34，噴嘴交換用工具J係具有剖面多角形狀之操作端J1，可與該操作用孔34嵌合。此外，本實施形態中，埠接觸部32係由鍔部43當中的環狀之上方突出部所構成，該上方突出部比其他部分更向上方突出，且面向上方的面設定為平滑之水平面。本實施形態之底部充吹噴嘴本體3，係為具有上述各部之金屬製一體物。
    這樣的底部充吹噴嘴本體3，藉由將被裝配部33(公螺紋)卡合(螺合)於承座5所保持之基座噴嘴4的噴嘴本體裝配部42(母螺紋)，而可裝配至基座噴嘴4。此時，底部充吹噴嘴本體3當中鍔部31面向下方的面311，與基座噴嘴4當中鍔部43面向上方的面431抵接，藉此，可限制底部充吹噴嘴本體3往更下方移動(螺進動作)。而本實施形態中，底部充吹噴嘴本體3的鍔部31面向下方的面311，及基座噴嘴4的鍔部43面向上方的面431，分別設定成平坦之水平面，故令底部充吹噴嘴本體3的被裝配部33(公螺紋)卡合(螺合)於基座噴嘴4的裝配部(母螺紋)，而使底部充吹噴嘴本體3的鍔部31面向下方的面311抵接至基座噴嘴4的鍔部43面向上方的面431之裝配狀態下，底部充吹噴嘴本體3的埠接觸部32也會成為平坦之水平面。
    像這樣，本實施形態中，係藉由底部充吹單元2及底部充吹噴嘴本體3來構成充吹噴嘴N。在此，若著眼於底部充吹單元2的基座噴嘴4與底部充吹噴嘴本體3之關係，則可將位於相對上側之底部充吹噴嘴本體3理解為「上側噴嘴」、位於相對下側之基座噴嘴4理解為「下側噴嘴」。
    此外，本實施形態之充吹裝置P，具備令充吹噴嘴N昇降移動之昇降機構9。昇降機構9如圖3及圖4等所示，係配置於底部充吹單元2的兩側，例如具備由氣壓驅動之氣缸91、及配置於連接各氣缸91作用端之位置，且將充吹噴嘴N之下端部(具體而言為基座噴嘴4之下端部)予以保持之昇降保持板92。而氣缸91藉由令昇降保持板92昇降驅動，而可使昇降保持板92連同基座噴嘴4及底部充吹噴嘴本體3一起昇降。本實施形態中，藉由此昇降機構9，可使充吹噴嘴N在圖5所示之位置(即底部充吹噴嘴本體3的埠接觸部32可與埠1a接觸之充吹位置(a))、以及圖4所示之位置(即埠接觸部32不與埠1a接觸之待機位置(b))之間昇降移動。
    接下來，說明形成如此構造之自動載入埠X的使用方法及作用。
    首先，藉由未圖示之OHT等搬運裝置將FOUP1搬運至自動載入埠X，載置於載置台B上。此時，預先將充吹噴嘴N設定在待機位置(b)，定位用突起B1嵌合並接觸FOUP1之定位用凹部，藉此，可將FOUP1載置於載置台B上規定之正規位置。此外，藉由存在檢知感測器B2，檢測FOUP1已載置在載置台B上的正規位置。在此時間點，因充吹噴嘴N位於待機位置(b)，故不會與埠1a接觸。也就是說，充吹噴嘴N的待機位置(b)，係為在定位用突起B1卡合至定位用凹部而FOUP1載置於載置台B上之狀態時，底部充吹噴嘴本體3的上端(埠接觸部32)比設於FOUP1之埠1a的下端還低之位置。
    接著，本實施形態之自動載入埠X，藉由存在檢知感測器B2檢測到FOUP1的正規存在狀態後，便驅動昇降機構9，使充吹噴嘴N從待機位置(b)上昇到充吹位置(a)。其結果如圖5所示，底部充吹噴嘴本體3的埠接觸部32與埠1a的下端接觸，埠1a的內部空間1S與底部充吹噴嘴本體3之二次流路3S及基座噴嘴4之一次流路4S連通。在此狀態下，本實施形態之自動載入埠X，係將未圖示之供給源所供給之充吹用氣體，透過配管H的內部空間HS、一次流路4S、二次流路3S及埠1a的內部空間1S而注入FOUP1內，將FOUP1內原本充滿之氣體透過排出用埠及排出用充吹噴嘴而排出FOUP1外。另，亦可令排出處理比注入處理先開始，將FOUP1內之空氣一定程度排出FOUP1外，在FOUP1內為減壓之狀態下進行注入處理。
    進行以上之充吹處理後，或是在充吹處理中，本實施形態之自動載入埠X，會透過與框架F之開口部連通之FOUP1的搬出入口，將FOUP1內的晶圓依序排出至半導體製造裝置內。被移送至半導體製造裝置內的晶圓，後續會提供給半導體製造裝置本體的半導體製造處理工程。藉由半導體製造裝置本體結束半導體製造處理工程後之晶圓，會依序存放至FOUP1內。
    本實施形態之自動載入埠X中，即使在晶圓送出送入時，仍可持續以充吹裝置P進行底部充吹處理，在將晶圓送出送入之期間，持續將FOUP1內的氣體氣氛置換為氮氣體等充吹用氣體，可維持高濃度。
    所有晶圓結束半導體製造處理工程且收納至FOUP1內之後，令門口部D在與FOUP1的門緊密貼合之狀態下，從開放位置移動至封閉位置。藉此，自動載入埠X的開口部及FOUP1的搬出入口被封閉。接下來，載置於載置台B之FOUP1，係藉由未圖示之搬運機構而被運送至下一工程。另，若有必要，亦可針對收納有半導體製造處理工程結束後之晶圓的FOUP1，再度進行底部充吹處理。如此一來，可針對收納有半導體製造處理工程結束後之晶圓的FOUP1立刻開始充吹處理，以便能防止處理完畢之晶圓氧化。
    如以上所詳述，本實施形態之自動載入埠X，藉由充吹裝置P之底部充吹處理，可將FOUP1內之充吹用氣體充填度(置換度)維持在很高的值。
    此外，同一個FOUP1內所容納之複數晶圓當中，最先結束半導體製造處理工程而收納至FOUP1內之晶圓，直到最後經半導體製造處理工程之晶圓收納至FOUP1內為止，一般來說在FOUP1內會隨著晶圓之送出送入作業時間經過，而曝露在充吹用氣體充填度(置換度)降低之氣體氣氛中，如此一來雖不嚴重但仍可能受到不良影響；但藉由充吹裝置P將充吹用氣體注入FOUP1內，能夠有效抑制FOUP1內之充吹用氣體充填度(置換度)降低，使晶圓以良好之狀態收納於FOUP1內。
    不過，由於FOUP1之種類或個體差異等，埠1a的形狀可能會有相異的情形，如果沒有依照埠1a的形狀而以適當之充吹噴嘴N接觸埠1a，那麼便可能發生埠1a的內部空間1S與底部充吹噴嘴本體3之二次流路3S及基座噴嘴4之一次流路4S彼此無法確保高度氣密性之狀況。
    是故，本實施形態之充吹裝置P為了能應對此一狀況，係將底部充吹噴嘴本體3可裝卸地裝配至承座5。藉此，依照埠1a的種類或形狀，可僅將底部充吹噴嘴本體3從底部充吹單元2拆卸，將不同型式之底部充吹噴嘴本體3裝配至底部充吹單元2。將底部充吹噴嘴本體3從底部充吹單元2拆卸之作業，及裝配底部充吹單元2之作業，係如圖2所示，可利用工具J來進行。也就是說，將形成於工具J先端部之剖面多角形狀所構成之操作端J1，插進底部充吹噴嘴本體3當中朝上方開口之操作用孔34，並在嵌合之狀態下，賦予工具J向規定方向旋轉之操作力，藉此，可解除基座噴嘴4的裝配部(母螺紋)與底部充吹噴嘴本體3的被裝配部33(公螺紋)之卡合狀態(螺合狀態)；將工具J之操作端J1插進底部充吹噴嘴本體3的操作用孔34，並在嵌合之狀態下，賦予工具J向反方向旋轉之操作力，藉此，使基座噴嘴4的裝配部(母螺紋)卡合(螺合)至底部充吹噴嘴本體3的被裝配部33(公螺紋)，便可將底部充吹噴嘴本體3裝配至底部充吹單元2。
    像這樣，本實施形態之充吹裝置P，相對於固定至載置台B的狀態而裝配之底部充吹單元2，底部充吹噴嘴本體3係以可裝卸方式裝配，故欲因應因FOUP1之種類等而相異之埠1a種類或形狀，來變更充吹噴嘴N之種類時，不需將充吹噴嘴N整體從載置台B拆卸再重新裝配這樣繁複的作業，可僅適當地更換底部充吹噴嘴本體3，能確保與埠1a之間的高度氣密性，確保良好之接觸狀態。
    在此，作為底部充吹噴嘴本體3的變形例，例如可舉圖8及圖9所示之底部充吹噴嘴本體3A、或圖10及圖11所示之底部充吹噴嘴本體3B。
    底部充吹噴嘴本體3A中，鍔部31A面向上方的面全體為平坦之水平面，以發揮埠接觸部32A的功能，這點與底部充吹噴嘴本體3相異。但其他形狀或構造則按照底部充吹噴嘴本體3，圖8及圖9中，與底部充吹噴嘴本體3對應之部分，標記相同符號。
    底部充吹噴嘴本體3B中，鍔部31B面向上方的面係由：朝向中心逐漸變高之傾斜之推拔面31Bt、以及與推拔面31Bt接連之平坦之水平面31Bf，所形成；該水平面31Bf發揮埠接觸部32B的功能，這點與底部充吹噴嘴本體3相異。但其他形狀或構造則按照底部充吹噴嘴本體3，圖10及圖11中，與底部充吹噴嘴本體3對應之部分，標記相同符號。
    這些底部充吹噴嘴本體3A、3B，同樣能藉由與裝卸底部充吹噴嘴本體3的步驟(操作方法)相同之步驟，而相對於底部充吹單元2簡單地裝配，拆卸。
    此外，本實施形態中，底部充吹噴嘴本體3當中能與埠1a接觸之埠接觸部32，即使在經年劣化或因使用頻率而磨耗損傷、變形時，也能將使用中之底部充吹噴嘴本體3換成新品之底部充吹噴嘴本體3，或是換成未磨耗損傷、變形之其他底部充吹噴嘴本體3，藉此，能確保與埠1a之間的高度氣密性，確保良好之接觸狀態。
    又，本實施形態之充吹裝置P，係設定成將底部充吹噴嘴本體3之被裝配部33與底部充吹單元2的裝配部42卡合之狀態下，底部充吹噴嘴本體3的埠接觸部32定位至固定位置；故與埠1a之間介著專用密封材來確保高度氣密性的態樣相比，不需要專用之密封材，不需考量密封材的高度尺寸，便能高精度地設定受規格規定之FOUP1的水平基準面。
    此外，本實施形態之充吹裝置P中，底部充吹噴嘴本體3對於底部充吹單元2之裝配作業，係底部充吹噴嘴本體3當中鍔部31面向下方的面311與基座噴嘴4當中鍔部43面向上方的面431抵接，直到底部充吹噴嘴本體3被限制往下方移動的時間點之前，可藉由賦予使底部充吹噴嘴本體3旋轉之操作力，來簡單且適當地進行。而在該裝配狀態中，相互設定成平坦水平面之，底部充吹噴嘴本體3中鍔部31面向下方的面311及基座噴嘴4中鍔部43面向上方的面431相互接觸，故底部充吹噴嘴本體3的埠接觸部32會成為平坦之水平面。是故，使如此水平之埠接觸部32與埠1a接觸，藉此可確保高度氣密性。
    又，本實施形態中，係令底部充吹噴嘴本體3的被裝配部33卡合至底部充吹單元2的裝配部42，藉此使底部充吹噴嘴本體3構成為可裝配至底部充吹單元2；故與單純將底部充吹噴嘴本體壓入底部充吹單元而裝配之態樣相比，能夠防止、抑制底部充吹噴嘴本體3相對於底部充吹單元2有鬆動情形，可使FOUP1的埠1a以確保高度氣密性之狀態接觸略水平之埠接觸部32。
    此外，本實施形態之充吹裝置P中，係藉由公螺紋來構成被裝配部33，且藉由母螺紋來構成裝配部，令公螺紋與母螺紋螺合，藉此將底部充吹噴嘴本體3設定成可裝配至底部充吹單元2，故雖為簡單之構造，仍可使底部充吹噴嘴本體3的更換作業容易且高精度地進行。
    另，本發明並不限定於上述實施形態。舉例來說，作為令底部充吹噴嘴本體的被裝配部與底部充吹單元的裝配部卡合之態樣，亦可採用如下態樣：被裝配部或裝配部的其中一方為凹部，另一方為凸部，而該些凹部與凸部卡合之態樣；或是將被裝配部插入裝配部，向規定方向旋動，藉此成為鎖定狀態之態樣。又或者是，還可考慮採用如下態樣：被裝配部與裝配部之公螺紋、母螺紋關係相反之構成，亦即藉由設於底部充吹本體的內周面之母螺紋，來構成被裝配部，藉由設於底部充吹單元當中規定部分的外面之公螺紋，來構成裝配部之態樣。
    此外，在將底部充吹噴嘴本體對於底部充吹單元裝配、拆卸時，被賦予操作力之部分(以上述實施形態而言為操作用孔34)亦可形成於底部充吹噴嘴本體的外面。一個例子是，使底部充吹噴嘴本體的鍔部之外面形成為剖面多角形狀之態樣。又，將底部充吹噴嘴本體對於底部充吹單元裝配、拆卸之作業亦可不使用專用工具，而是以作業者的手來進行。
    此外，亦可構成為底部充吹單元不具備基座噴嘴，而將底部充吹噴嘴本體的被裝配部卡合至設於底部充吹單元的適當場所之裝配部，藉此使底部充吹噴嘴本體可裝配至底部充吹單元。
    此外，作為令充吹噴嘴昇降移動之昇降機構，亦可運用以液壓式或氣壓式汽缸所構成之機構等，或是運用以滾珠螺桿、皮帶、齒條與小齒輪、或電磁式線性致動器所構成之機構。另，亦可採用令充吹噴嘴固定在充吹位置(無法昇降移動不能)之態樣。例如在此情形下，底部充吹噴嘴本體的被裝配部與底部充吹單元的裝配部卡合，而將底部充吹噴嘴本體構成為可裝配至底部充吹單元，藉此，即使在藉由OHT等搬運裝置來載置於載置台上之過程及載置之時間點，充吹對象容器左右搖晃而碰觸底部充吹噴嘴本體，仍可防止、抑制底部充吹噴嘴本體對於底部充吹單元有鬆動情形，可確保與埠之間的良好接觸狀態。
    又，上述實施形態中，係例示FOUP作為充吹對象容器，但亦可為其他容器(載具)，充吹對象容器內所收納之被容納體亦不限為晶圓，也可以是用於顯示元件或光電轉換元件之玻璃基板。
    此外，充吹裝置亦可運用於自動載入埠以外者，例如保管充吹對象容器之儲料櫃、或充吹工作站。
    除此之外，各部分之具體構成亦不限於上述實施形態，在不脫離本發明要旨之範圍內，可進行各種變形。
    1‧‧‧充吹對象容器(FOUP)
    1a‧‧‧埠
    2‧‧‧底部充吹單元
    3‧‧‧底部充吹噴嘴本體
    32‧‧‧埠接觸部
    33‧‧‧被裝配部
    42‧‧‧裝配部(噴嘴本體裝配部)
    B‧‧‧載置台
    P‧‧‧充吹裝置
    X‧‧‧自動載入埠
    [圖1]本發明一實施形態之自動載入埠全體構造圖。
    [圖2]圖1重要部分予以部分省略之示意圖。
    [圖3]圖2一部分之剖面狀態示意圖。
    [圖4]同實施形態中，充吹噴嘴位於待機位置之充吹裝置剖面圖。
    [圖5]同實施形態中，充吹噴嘴位於充吹位置之充吹裝置剖面圖。
    [圖6]同實施形態之基座噴嘴剖面圖。
    [圖7]同實施形態之底部充吹噴嘴本體剖面圖。
    [圖8]同實施形態之底部充吹噴嘴本體之一變形示意圖。
    [圖9]圖8之剖面圖。
    [圖10]同實施形態之底部充吹噴嘴本體之另一變形示意圖。
    [圖11]圖10之剖面圖。
    1‧‧‧充吹對象容器(FOUP)
    1a‧‧‧埠
    1b‧‧‧開口部
    1S‧‧‧埠1a的內部空間
    2‧‧‧底部充吹單元
    3‧‧‧底部充吹噴嘴本體
    31‧‧‧鍔部
    311‧‧‧鍔部31面向下方的面
    32‧‧‧埠接觸部
    33‧‧‧被裝配部
    34‧‧‧操作用孔
    3S‧‧‧二次流路
    41‧‧‧配管裝配部
    42‧‧‧裝配部(噴嘴本體裝配部)
    43‧‧‧鍔部
    431‧‧‧鍔部43面向上方的面
    44‧‧‧被引導面
    4S‧‧‧一次流路
    5‧‧‧承座
    6‧‧‧承座本體
    61‧‧‧環狀部
    62‧‧‧周壁
    7‧‧‧止擋環
    8‧‧‧蓋部
    81‧‧‧嵌合部
    9‧‧‧昇降機構
    91‧‧‧氣缸
    92‧‧‧昇降保持板
    N‧‧‧充吹噴嘴
    H‧‧‧配管
    HS‧‧‧配管H之內部空間
    权利要求:
    Claims (3)
    [1] 一種充吹裝置，屬於透過設於充吹對象容器底面之埠，而可將該充吹對象容器內之氣體氣氛置換為氮氣或乾燥空氣之充吹裝置，其特徵為：具備：底部充吹單元，裝配至可載置前述充吹對象容器之載置台；及底部充吹噴嘴本體，其上端部具有可接觸前述埠之埠接觸部，且下端部具有可卡合至形成於前述底部充吹單元的裝配部之被裝配部，前述被裝配部藉由對於前述裝配部可裝卸地卡合，而可裝配至前述底部充吹單元；前述被裝配部構成為，在卡合至前述裝配部的狀態下，前述埠接觸部被定位在固定位置且呈略水平。
    [2] 如申請專利範圍第1項之充吹裝置，其中，前述被裝配部係為公螺紋或母螺紋，前述裝配部係為與前述被裝配部對應之母螺紋或公螺紋，藉由將前述公螺紋螺合至前述母螺紋，將前述被裝配部可裝卸地卡合至前述裝配部。
    [3] 一種自動載入埠，屬於在無塵室內鄰接於半導體製造裝置而設置，接收搬運而來之充吹對象容器即FOUP(晶舟)，將存放於該FOUP內之晶圓，介由形成於FOUP的前面之搬出入口，而在前述半導體製造裝置內與該FOUP內之間搬出搬入之自動載入埠，其特徵為：具備如申請專利範圍第1或2項之充吹裝置。
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