喷嘴单元的制作方法

本发明涉及一种用于向收纳正在输送的晶圆的收纳容器填充气体的喷嘴单元。

背景技术：

以往，通过对作为基板的晶圆实施各种处理工序来进行半导体的制造。近年来元件的高集成化、回路的微细化逐渐发展，为了不发生微粒、水分附着于晶圆表面的情况，要求将晶圆周边维持在较高的清洁度。并且，为了不发生晶圆表面氧化等表面性状变化的状况，也进行了使晶圆周边成为非活性气体即氮气氛或者成为真空状态的操作。

为了适当地维持这样的晶圆周边的气氛，晶圆被放入到被称作foup(front-openingunifiedpod)的密闭式的存储舱的内部来进行管理，在该内部填充氮。并且，为了在用于对晶圆进行处理的处理装置和foup之间进行晶圆的交接，而利用efem(equipmentfrontendmodule)。efem构成在壳体的内部大体封闭的晶圆输送室，并且在其相对壁面中的一个壁面具有作为与foup之间的接口部发挥功能的装载站(loadport)，并在另一个壁面连接处理装置的一部分即加载互锁真空室。在晶圆输送室内设有用于输送晶圆的晶圆输送装置，使用该晶圆输送装置在连接于装载站的foup和加载互锁真空室之间进行晶圆的存取。晶圆输送室通常是从配置于输送室上部的风扇过滤单元始终送入清洁的大气即下降流。

并且，近年来，在晶圆的最前端工艺中，甚至连用作下降流的清洁的大气所含有的氧、水分等都有可能使晶圆的性状发生变化。因此，要求像专利文献1那样向foup内注入非活性气体使得晶圆周边成为氮气氛的技术实用化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011―187539号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，在专利文献1所记载的喷嘴单元中，仍然在注入喷嘴内的流路残存大气、微粒。其结果，存在如下问题：在要求更低氧浓度、低湿度的foup内，混入这些残存的大气、微粒，而有可能导致晶圆的性状发生变化。

因此，本发明即是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种在向foup填充非活性气体时防止大气进入的喷嘴单元。

用于解决问题的方案

第1发明的喷嘴单元包括：

喷嘴主体，其具有连通于用于收纳收纳物的容器的气体供给口和连通于所述气体供给口的气体流路；

供给喷嘴，其连接于所述气体流路，用于经由所述气体供给口向所述容器供给气体；以及

排气喷嘴，其连接于所述气体流路，用于对所述气体流路内进行排气。

在该喷嘴单元中，利用排气喷嘴排出大气。因而，在容器和喷嘴主体接触之后，排出包含喷嘴主体、供给喷嘴以及排气喷嘴的喷嘴单元内的大气，再由供给喷嘴向容器供给气体。由此，能够防止喷嘴单元内的大气流入到容器的内部。另外，在此，大气意味着会使收纳于容器的晶圆氧化等、像氧、水分、微粒那样有可能使晶圆的性状发生变化的物质、以及含有这些物质的气体。由于防止该大气流入到容器，因此能够防止收纳于容器的晶圆的性状变化。

在第2发明的喷嘴单元中，

所述喷嘴主体具有：

主干部，其形成所述气体供给口；

第1周壁，其自所述主干部的上端面立起；以及

上方空间，其由所述主干部的上端面和所述第1周壁形成，

所述气体流路经由所述气体供给口与所述上方空间相连通。

在该喷嘴单元中，排气喷嘴排出供给喷嘴、气体流路、上方空间以及排气喷嘴内的大气。因而，在容器和喷嘴主体接触之后，在供给喷嘴向容器供给气体时可靠地防止大气流入到容器。由此，能够防止收纳于容器的晶圆的性状变化。

在第3发明的喷嘴单元中，

所述供给喷嘴和所述排气喷嘴为一体。

在该喷嘴单元中，通过将供给喷嘴和排气喷嘴一体设置，从而使结构变简单，能够削减制造成本。

在第4发明的喷嘴单元中，

该喷嘴单元具有用于调整所述喷嘴主体内的压力的压力调整部件，

在将所述喷嘴主体内置换为气体时，所述压力调整部件将所述喷嘴主体内的压力控制为预定值以下。

在该喷嘴单元中，压力调整部件将喷嘴主体内的压力控制为预定值以下。因而，在排出喷嘴主体内的大气并供给非活性气体时、也就是将喷嘴主体内从大气置换为非活性气体时，能够防止非活性气体流入到容器内。

第5发明的喷嘴单元包括：

所述喷嘴主体；

开闭机构，其用于封闭所述气体供给口；以及

开放部件，其用于将被所述开闭机构封闭的所述气体供给口开放。

在该喷嘴单元中，在容器和喷嘴主体接触之后，开放部件将被开闭机构封闭的气体供给口开放，排气喷嘴排出喷嘴单元内的大气。因而，在排气喷嘴排出喷嘴单元内的大气之后，供给喷嘴向容器供给非活性气体，因此能够防止喷嘴单元内的大气流入到容器的内部。

在第6发明的喷嘴单元中，

所述开闭机构具有：弹性封闭构件，其位于所述上方空间且利用外周缘部封闭所述气体供给口的周缘；以及固定部，其用于将所述弹性封闭构件固定于所述主干部，

所述开放部件是通过按压所述弹性封闭构件使其弹性变形来解除所述封闭的非活性气体。

在该喷嘴单元中，通过使非活性气体的压力达到预定值以上，从而使非活性气体按压弹性封闭构件使其弹性变形，来解除气体供给口的封闭。由此，能够利用容易的结构供给气体。

发明的效果

在第1发明中，利用排气喷嘴排出大气。因而，在容器和喷嘴主体接触之后，排出包含喷嘴主体、供给喷嘴以及排气喷嘴的喷嘴单元内的大气，再由供给喷嘴向容器供给非活性气体。由此，能够防止喷嘴单元内的大气流入到容器的内部。另外，在此，大气包含有可能使收纳于容器的晶圆氧化等、使晶圆的性状发生变化的氧、水分、微粒等。由于防止该大气流入到容器，因此能够防止收纳于容器的晶圆的性状变化。

在第2发明中，排气喷嘴排出供给喷嘴、气体流路、上方空间以及排气喷嘴内的大气。因而，在容器和喷嘴主体接触之后，在供给喷嘴向容器供给气体时可靠地防止大气流入到容器。由此，能够防止收纳于容器的晶圆的性状变化。

在第3发明中，通过将供给喷嘴和排气喷嘴一体设置，从而使结构变简单，能够削减制造成本。

在第4发明中，压力调整部件将喷嘴主体内的压力控制为预定值以下。因而，在排出喷嘴主体内的大气而供给非活性气体时、也就是将喷嘴主体内从大气置换为非活性气体时，能够防止非活性气体流入到容器内。

第5发明中，在容器和喷嘴主体接触之后，开放部件将被开闭机构封闭的气体供给口开放，排气喷嘴排出喷嘴单元内的大气。因而，在排气喷嘴排出喷嘴单元内的大气之后，供给喷嘴向容器供给非活性气体，因此能够防止喷嘴单元内的大气流入到容器的内部。

第6发明中，通过使非活性气体的压力达到预定值以上，从而使非活性气体按压弹性封闭构件使其弹性变形，来解除气体供给口的封闭。由此，能够利用容易的结构供给非活性气体。

附图说明

图1是表示拆卸了efem的侧面壁而得到的状态的侧视图。

图2是图1所示的装载站的立体图。

图3是表示foup和装载站的侧视剖视图。

图4是放大地表示构成efem的窗口单元和门部的主要部分放大立体图。

图5是定位传感器的局部放大立体图。

图6是第1实施方式的喷嘴单元的剖视图。

图7是使图6中的喷嘴单元朝向foup移动的剖视图。

图8是表示将图6中的喷嘴单元安装于foup的状态的剖视图。

图9是表示控制部的连接状态的框图。

图10是表示对foup进行的气体注入动作的流程图。

图11是第2实施方式的喷嘴单元的剖视图。

图12是使图11中的喷嘴单元朝向foup移动的剖视图。

图13是使图12中的喷嘴单元朝向foup进一步移动的剖视图。

图14是表示将图12中的喷嘴单元安装到foup的状态的剖视图。

图15是表示第2实施方式的喷嘴单元的变形例的剖视图。

图16是表示将图15的变形例的喷嘴单元安装到foup的状态的剖视图。

图17是表示将图15的变形例的喷嘴单元安装于foup并注入气体的状态的剖视图。

图18是使用与图15不同的弹性封闭构件的喷嘴单元的剖视图。

图19是表示图18中的弹性封闭构件开放的状态的剖视图。

图20是替代弹簧而采用压力室的第2实施方式的变形例的喷嘴单元的剖视图。

图21是采用开闭气体供给口的调节器的第2实施方式的变形例的喷嘴单元的剖视图。

图22是使气体置换机构不进行升降而将其固定了的变形例的载置台周边的剖视图。

图23是将加压传感器用作定位传感器的变形例的载置台周边的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

图1是通过除去efem1的侧面的壁而能看到内部的侧视图。如图1所示，efem1包括：晶圆输送装置2，其用于在预定的交接位置之间进行晶圆w的输送；壳体3，其为箱型且以包围该晶圆输送装置2的方式设置；装载站4，其连接于壳体3的前表面侧的壁的外侧；以及控制部件5。在此，在本申请中将从壳体3观察时供装载站4连接的一侧的朝向定义为前方，将从壳体3观察时与供装载站4连接的一侧相反的一侧的朝向定义为后方。

通过控制部件5控制晶圆输送装置2的动作，从而能够实现向壳体3内部的输送空间9输送收纳于在装载站4载置的foup(容器)7的晶圆(收纳物)w以及向foup7内再次输送进行了各种处理后的晶圆w。

装载站4具有门部51(参照图2)，通过该门部51与设于foup7的盖体32相连结而一同移动，从而foup7相对于输送空间9开放。在foup7内沿上下方向设有多个载置部，由此能够收纳多个晶圆w。此外，在foup7内通常填充氮，并且也可以利用控制部件5的控制借助装载站4对foup7内的气氛气体进行氮置换。

控制部件5构成为设于壳体3的上部空间的控制单元。此外，控制部件5进行晶圆输送装置2的驱动控制、利用装载站4对foup7进行的氮置换控制、门部51的开闭控制、以及壳体3内的氮循环控制等。控制部件5由包括cpu、存储器以及接口的通常的微处理器等构成，在存储器中预先存储处理所需要的程序，cpu依次读取而执行所需要的程序，与周边硬件设备协作而实现预期的功能。另外，氮循环控制见后述。

壳体3的内部空间被分隔构件8分隔为气体返回路径10和晶圆输送装置2所工作的空间即输送空间9。输送空间9和气体返回路径10仅在沿宽度方向延伸设置在输送空间9的上部的气体送出口11和沿宽度方向延伸设置在输送空间9的下部的气体吸引口12处相连通。而且，通过气体送出口11和气体吸引口12使输送空间9内产生下降气流，使气体返回路径10内产生上升气流，从而使氮气进行循环。另外，在本实施方式中，使作为非活性气体的氮在壳体3内循环，但循环的气体并不限于此，也可以使用其他气体。

在返回路径10的背面侧上部连接有用于向壳体3内导入氮的气体供给部件16。气体供给部件16能够基于来自控制部件5的命令来控制氮的供给和供给的停止。因此，在氮的一部分流出到壳体3的外部的情况下，能够通过气体供给部件16供给与流出量相应的氮而将壳体3内的氮气氛保持恒定。此外，在背面侧下部连接有用于排出壳体3内的氮气的气体排出部件17。气体排出部件17能够基于来自控制部件5的命令进行动作，通过将未图示的闸门开放而使壳体3的内部和设于外部的氮气排出目的地连通。而且，通过与利用上述的气体供给部件16进行的氮供给一同使用，从而能够将壳体3内置换为氮气氛、或者控制壳体3内的压力。另外，在本实施方式中，为了使进行循环的气体成为氮，气体供给部件16供给氮，但在使其他气体进行循环的情况下，气体供给部件16供给该进行循环的气体。

此外，在气体送出口11设有由过滤器13b和作为第1送风部件的风扇13a构成的风扇过滤单元13(ffu13)。风扇过滤单元13将在壳体3内循环的氮气内所含有的微粒去除，并且通过朝向下方向输送空间9内送风，从而使输送空间9内产生下降气流。另外，ffu13利用连结于分隔构件8且沿水平方向延伸的支承构件18进行支承。

而且，利用上述的ffu13的风扇13a和风扇15，壳体3内的氮气通过在输送空间9内下降并在气体返回路径10内上升来进行循环。由于气体送出口11朝向下方开口，因此利用ffu13将氮气朝向下方送出。由于气体吸引口12朝向上方开口，因此能够不扰乱利用ffu13产生的下降气流而保持原状态地朝向下方抽吸氮气，由此能够制造出顺畅的氮气流动。另外，通过在输送空间9内产生下降气流来将附着于晶圆w上部的微粒、从处理完毕的晶圆暂时放出的放出气体去除，并且通过输送空间9内的晶圆输送装置2等装置进行移动来防止这些放出气体、微粒浮游。

图2表示装载站4的立体图。以下，说明装载站4的结构。

装载站4使基座21从安装有脚轮和设置脚的脚部25的后方垂直地立起，从该基座21的约60％左右的高度位置朝向前方设有水平基部23。并且，在该水平基部23的上部设有用于载置foup7的载置台24。

如图3中示意地表示，foup7包括主体31和盖体32，该主体31具有用于收纳晶圆w(参照图1)的内部空间sf，该盖体32用于开闭应成为晶圆w的搬出搬入口的设于主体31的一面的开口31a。在foup7正确地载置于载置台24的情况下，盖体32与基座21相对。

返回到图2，在载置台24上设有用于进行foup7的定位的定位销24a，并且设有用于相对于载置台24进行foup7的固定的锁定爪24b。在foup7适当地定位于载置台24上之后，锁定爪24b能够通过进行锁定动作而固定foup7，能够通过进行解锁动作而使foup7成为可自载置台24分开的状态。另外，载置台24在载置了foup7的状态下能够利用载置台驱动部(未图示)沿前后方向移动。在此，适当地定位意味着foup7的底面相对于载置台24的高度自载置台24的上表面处于预定范围内。

利用配设在定位销24a附近的定位传感器60(参照图5)来检测foup7是否定位于适当的位置。定位传感器60包括：传感器61，其由板簧形成；遮光罩62，其朝向下方地突出设置于传感器61；光电传感器63，其为透射型且配置于遮光罩62的下方；以及传感器线缆64，其连接于光电传感器63。优选的是，该定位传感器60分别配置于各定位销24a的附近。

当foup7载置于载置台24时，foup7的定位槽(未图示)插入到定位销24a，foup7的底部与传感器61接触。于是，在foup7的重量作用下使遮光罩62下降而对电传感器63进行遮光，因此能够识别(检测)foup7。利用传感器线缆64将检测结果发送到控制器。如此，在遮光罩62对光电传感器63进行遮光时能够检测foup7适当地定位于载置台24。具体地讲，为了检测foup7是否是适当地定位的状态，设计为在foup7处于适当地定位的状态时遮光罩62对光电传感器63进行遮光即可。此外，也可以是，比较光电传感器63所检测的遮光罩62的遮光量与预定的阈值，而进行检测。

此外，用于向foup7内供给氮气的喷嘴单元70和用于从foup7内排出氮气的第2排气喷嘴104分别设于载置台24的两处。喷嘴单元70和第2排气喷嘴104通常位于比处于适当地定位的状态的foup7的底面靠下方的位置，在使用时，该喷嘴单元70和第2排气喷嘴104向上方伸出并分别连结于foup7所具有的气体供给阀33(参照图3)和气体排出阀34。

在使用时，喷嘴单元70的上端与foup7的气体供给阀33接触，同样，第2排气喷嘴104的上端与foup7的气体排出阀34接触。于是，能够经由气体供给阀33从喷嘴单元70向foup7的内部空间sf供给干燥氮气等气体，并经由气体排出阀34从第2排气喷嘴104排出内部空间sf的气体。此外，也可以通过使氮气供给量多于氮气排出量，而进行使内部空间sf的压力高于外部、壳体3的输送空间9的压力的正压设定。

在此，通常在载置于装载站4的foup7的气体供给阀33是被称为所谓的垫圈(grommet)型的弹性构件的情况下，对应的喷嘴单元70的上端由刚度比气体供给阀33的刚度高的例如金属、塑料这样的物质、或者与垫圈型相同的弹性构件构成。在本实施方式中，由塑料构成喷嘴单元70的上端。

用于构成装载站4的基座21构成使输送空间9与外部空间隔离的正面壁的一部分。如图2所示，基座21包括：支柱21a、21a，其在两侧立起；基座主体21b，其被这些支柱21a、21a支承；以及窗口单元40，其安装于在该基座主体21b呈大致矩形开放的窗部21c。在此，本申请所说的大致矩形是指将具有四边的长方形作为基本形状并利用圆弧将四个角平滑地连接而成的形状。

窗口单元40设于与上述的foup7的盖体32(参照图3)相对的位置。由于窗口单元40像之后详细说明的那样设有大致矩形的开口部42(参照图4)，因此能够经由该开口部42将壳体3的输送空间9开放。

窗口单元40包括：窗框部41；第1o形密封圈43、第2o形密封圈44，该第1o形密封圈43、第2o形密封圈44作为弹性件且安装于该窗框部41；以及夹紧单元45，其作为用于使foup7隔着第1o形密封圈43密合于窗框部41的拉入部件。

窗框部41呈在内侧形成有大致矩形的开口部42的框形状。由于窗框部41作为窗口单元40的构成要素而构成上述的基座21(参照图2)的一部分，因此开口部42可以说是将壳体3的正面壁开放的部分。在窗框部41的前表面以环绕开口部42的周缘附近的方式配设有第1o形密封圈43。在窗框部41的后表面以环绕开口部42的周缘附近的方式配设有第2o形密封圈44。

开口部42稍稍大于foup7的盖体32的外周，盖体32能够通过该开口部42地进行移动。此外，在使foup7载置于载置台24的状态下，主体31的形成盖体32的周围的前表面作为抵接面31b隔着第1o形密封圈43抵接于窗框部41的前表面。由此，在foup7安装到窗口单元40时，第1o形密封圈43将开口部42(基座21)的周缘和foup7之间密封。

此外，上述的门部51隔着第2o形密封圈44抵接于窗框部41的后表面。由此，第2o形密封圈44将开口部42的周缘和门部51之间密封。

夹紧单元45在窗框部41的两侧部设于在上下方向上分开配置的总计4个部位。各夹紧单元45大体上包括卡合片46和用于使该卡合片46进行动作的作动缸47，各夹紧单元45在foup7安装到窗口单元40的状态下，将foup7向基座21侧推压。

而且，在卡合片46向前方突出的情况下，其顶端朝向上方向，在卡合片46成为被向后方拉入的状态的情况下，其顶端成为朝向内侧的foup7的方向。利用夹紧操作，卡合片46能够通过使其顶端朝向内侧而与自foup7向侧方向突出了的凸缘部卡合。

此外，装载站4具有用于开闭窗口单元40的开闭机构50，该窗口单元40构成为能够安装foup7。

如图3所示，开闭机构50包括：门部51，其用于开闭开口部42；支承框架52，其用于支承该门部51；可动块54，其借助滑动支承部件53将该支承框架52支承为能够沿前后方向移动；以及滑动轨道55，其将该可动块54支承为能够相对于基座主体21b沿上下方向移动。

并且，在各方向的每个方向上都设有用于使门部51沿前后方向移动和沿上下方向移动的驱动器(未图示)，通过对这些驱动器赋予来自控制部cp的驱动指令，从而能够使门部51沿前后方向和上下方向移动。如此，装载站4通过由控制部cp对各部赋予驱动指令来进行动作。

门部51包括：吸附部56(参照图4)，其用于吸附foup7的盖体32；以及连结部件57，其用于进行用于开闭foup7的盖体32的锁紧操作、保持盖体32。门部51进行盖体32的固定和固定的解除，能够自foup7拆卸盖体32以及安装该盖体32。利用连结部件57，通过进行盖体32的解锁动作，从而能够设为能够开放盖体32的状态，并且设为将盖体32连结于门部51而一体化的状态。此外，与此相反，也能够解除盖体32与门部51之间的连结，并且将盖体32安装于主体31而设为封闭状态。

以下，参照附图说明本发明的喷嘴单元70。

＜第1实施方式＞

如图6所示，第1实施方式的气体注入装置70包括：喷嘴主体71，其具有用于向foup7供给非活性气体的气体供给口72；以及驱动部件96，其用于使喷嘴主体71上下移动。

喷嘴主体71具有：主干部73，其用于形成气体供给口72；第1周壁74，其自主干部73的上端面的外周缘向上方立起；以及第2周壁75，其自主干部73的下端面的外周缘向下方垂下。

主干部73是沿着喷嘴主体71的轴向延伸的圆柱形状。主干部73包含：气体流路77，其连通于气体供给口72；以及圆环状的卡定部86，其从主干部73的外周面朝向径向外方突出。

气体流路77沿着与喷嘴主体71的轴向正交的水平方向在主干部73的内部呈直线状延伸，并在中央部连通于气体供给口72。气体流路77的一个开口与供给喷嘴78相连接，并形成供给流路79。供给喷嘴78经由供给阀80(参照图3)而连接于未图示的氮供给源，向foup7供给氮气。气体流路77的另一个开口连接于第1排气喷嘴81，并形成排气流路82。第1排气喷嘴81经由排气阀83而连接于未图示的真空泵，用于排出气体流路77和后述的上方空间87的大气。

在第1周壁74和主干部73的上端面之间形成有比主干部73靠上方的上方空间87。在第1周壁74的顶端部形成有朝向foup7突出的突出壁88。

在第2周壁75和主干部73的下端面之间形成有比主干部73靠下方的下方空间89。第2周壁75的下端支承于在载置台24固定的底座90。

此外，在上述喷嘴主体71设有接触检测传感器(未图示)和连接于供给阀80的压力调整部件即流量控制器76(参照图3)。

接触检测传感器用于检测foup7与喷嘴单元70是否接触。该检测既可以根据气缸101的行程量来进行，或者也可以根据气缸101的压力间接地检测。

流量控制器76通过调整供给喷嘴80的开度，从而控制所供给的氮气的流量，调整喷嘴单元70内的压力。具体地讲，在排出喷嘴单元70内的大气而供给氮气时，将喷嘴单元70内的压力控制为预定值以下。在此，喷嘴单元70内包含气体流路77、上方空间87、供给喷嘴78及第1排气喷嘴81的内部。

驱动部件96具有圆板状的支承构件(支承部)97和从支承构件97的上表面向上方立起的圆环状的立壁98。在支承构件97的立壁98的内侧形成有在厚度方向上贯通支承构件97的贯通孔99，第2周壁75贯穿于贯通孔99。

支承构件97的径向外侧与在载置台24配设的气缸101的下端相连接。由此，通过气缸101升降驱动支承构件97，从而以使喷嘴主体71升降的方式对其进行驱动。

此外，如图9所示，控制部ct的输入侧与用于检测foup7适当地定位的状况的定位传感器60和用于检测foup7与喷嘴主体71接触的状况的接触检测传感器相连接，控制部ct的输出侧与供给阀80、排气阀83以及气缸101相连接。控制部ct设置于efem1，内置有各种存储器、用于接收用户的操作输入的控制器。

以下，使用图6～图10说明使用第1实施方式的喷嘴单元70的情况下的动作例。另外，在初始状态下，供给阀80和排气阀83关闭。

如图10所示，在步骤s1中，定位传感器60检测foup7适当地定位在了载置台24，进入步骤s2。

在步骤s2中，在foup7定位到载置台24之后，气缸101借助支承构件97使喷嘴单元70朝向foup7上升(参照图7)。此时，第2周壁75的下端自基座90分开。

在步骤s3中，利用接触检测传感器检测foup7与喷嘴主体71的突出壁88是否接触了。另外，在不使用接触检测传感器的情况下，以处于适当地定位于载置台24的状态的foup7的底面为基准，预先设定喷嘴主体71的上升位置即可。由此，能够通过检测气缸101的行程量、气缸101的压力来间接地检测foup7与喷嘴主体71的突出壁88的接触。

在步骤s4中，打开排气阀83，从气体流路77、上方空间87、供给喷嘴78以及第1排气喷嘴81的内部排出大气。当排气结束时，关闭排气阀83。但是，并不限定于此，也可以是，在第1排气喷嘴81排出喷嘴单元70内的大气时，同时供给喷嘴78向包含上方空间87在内的喷嘴单元70供给氮气与大气进行置换。此外，在从供给喷嘴78向上方空间87供给氮气时，流量控制器76将喷嘴单元70内的压力控制为预定值以下。另外，这里所说的预定值意味着设于气体供给口72的止回阀这样的开闭阀(未图示)不开放的程度的压力。该开闭阀在关闭的状态下密封气体供给口72，阻止foup7内的气体向foup7外流出，并且防止foup7外的大气向foup7内流入。但是，该开闭阀能够通过承受预定的压力而开放，使氮气经由气体供给口72向foup内7流入。

之后，在步骤s5中，打开供给阀80，氮气从供给喷嘴78按顺序在供给流路79、气体供给口72以及上方空间87中流动而被供给到foup7。由此，利用氮气对foup7内进行填充，进行氮气的置换。但该置换结束时，关闭供给阀80。

在步骤s6中，当装载站4接受氮气的停止命令时，关闭供给阀80，停止从喷嘴单元70供给氮气。之后，在步骤s7中，通过气缸101使支承构件97向下方移动，从而使喷嘴单元70向下方移动并自foup7分开(参照图7)。然后，当第2周壁75的下端抵接于基座90时，喷嘴单元70的下降结束(参照图6)。

[本实施方式的喷嘴单元的特征]

本实施方式的喷嘴单元70具有以下的特征。

在第1实施方式的喷嘴单元70中，利用排气喷嘴83排出大气。因而，在foup7与喷嘴主体71接触之后，将包含喷嘴主体71、供给喷嘴78以及第1排气喷嘴81的喷嘴单元70内的大气排出，然后供给喷嘴78向foup7供给氮气。由此，能够防止喷嘴单元70内的大气向foup7的内部流入。由于防止该大气向foup7流入，因此能够防止收纳于foup7的晶圆的性状变化。

在第1实施方式的喷嘴单元70中，第1排气喷嘴81排出供给喷嘴80、气体流路77、上方空间87以及第1排气喷嘴81内的大气。因而，可靠地防止在foup7与喷嘴主体71接触之后在供给喷嘴78向foup7供给氮气时大气向foup7流入。由此，能够防止收纳于foup7的晶圆的性状变化。

在第1实施方式的喷嘴单元70中，流量控制器76将喷嘴主体71内的压力控制为预定值以下。因而，在排出喷嘴主体71内的大气而供给氮气时、也就是将喷嘴主体71内从大气置换为氮气时，能够防止氮气向foup7内流入。

＜第2实施方式＞

以下，说明第2实施方式的喷嘴单元70。另外，对与第1实施方式相同的要素标注相同的附图标记并省略说明。

如图11所示，喷嘴单元70包括：喷嘴主体71，其具有用于向foup7供给氮气的气体供给口72；开闭机构92，其用于密封气体供给口72；以及开放部件96，其用于将由开闭机构92密封的气体供给口72开放。

主干部73包含：气体流路77，其连通于气体供给口72；第1密封部85，其设于气体供给口72的上侧缘部；以及圆环状的卡定部86，其从主干部73的外周面朝向径向外方突出。

开闭机构92为截面字母t形，其具有圆板状的盖部93和从盖部93的下表面中央部向下方延伸的圆柱形状的延伸部94。盖部93位于上方空间87，其下表面的外周缘部与第1密封部85相抵接而密封气体供给口72的周缘。延伸部94从盖部93贯通主干部73而延伸到下方空间89。利用配设于主干部73的下端的第2密封部95将延伸部94和主干部73之间密封。

开放部件96连接于延伸部94的下端，并将延伸部94向上方推压而使开闭机构92向上方移动。开放部件96具有圆板状的支承构件(支承部)97和自支承构件97的上表面向上方立起的圆环状的立壁98。在支承构件97的立壁98的内侧形成有沿厚度方向贯通支承构件97的通孔99。通过第2周壁75贯穿于通孔99，从而将开放部件96以能够相对于主干部73上下运动的方式安装于下方空间89。另外，第2实施方式的开放部件96是与第1实施方式的驱动部件96相同的要素，根据各实施方式的功能的差异来变更构件的名称。

支承构件97的径向外侧连接于在载置台24配设的气缸101的下端。由此，通过气缸101升降驱动支承构件97，从而以借助弹簧102使喷嘴主体71升降的方式进行驱动(参照图12、图13)。

在主干部73和支承构件97之间配设有施力构件即弹簧102。开放部件96克服弹簧102的弹性力将开闭机构92向上方推压。另外，开放部件96和开闭机构92形成为一体。

[本实施方式的喷嘴单元的特征]

本实施方式的喷嘴单元70具有以下的特征。

在第2实施方式的喷嘴单元70中，在对气体流路77进行了排气之后，能够将由开闭机构82密封的气体供给口72开放(参照图14)。因而，防止气体流路77内的大气向接受氮气供给的foup7的内部流入，从而能够防止收纳于foup7的晶圆的性状变化。此外，由于开放部件96将由开闭机构92密封的气体供给口72开放，因此能够从气体供给口72容易地供给氮气。

在第2实施方式的喷嘴单元70中，仅使开放部件96向上方移动就能够使开闭机构92也向上方移动，解除盖部93对气体供给口72进行的密封。因而，能够从气体供给口72容易地供给氮气。

在第2实施方式的喷嘴单元70中，由于利用弹簧102使开放部件96相对于喷嘴主体71向下方被施力，因此连接于开放部件96的开闭机构92的盖部93能够可靠地密封气体供给口72。此外，即便使开放部件96向上方移动，由于弹簧102对主干部73朝向盖部93施力，因此也能够可靠地维持盖部93对气体供给口72进行的密封。

在第2实施方式的喷嘴单元70中，在使喷嘴主体71的上端抵接于foup7并从气体供给口72供给氮气之前，能够利用第1排气喷嘴81排出气体流路77内的大气。因而，能够防止在供给氮气时气体流路77内的大气流入到接受氮气供给的foup7内部。

在第2实施方式的喷嘴单元70中，利用第1排气喷嘴81排出气体流路77内的大气，在喷嘴主体71的上端接触到foup7之后，开放气体供给口72而开始向foup7注入气体。因而，能够防止在开始向foup7注入氮气时气体流路77内的大气流入到foup7的内部。由此，能够防止收纳于foup7的晶圆的性状发生变化。在此，优选的是，在喷嘴主体71的上端接触到foup7之后，通过在开放气体供给口72时一边对喷嘴内进行排气一边使开放部件96向上方移动来排出上方空间87内的大气。此外，优选的是，在排出了上述的上方空间内的大气之后进行向foup7的氮气注入。只要这样做，就能够防止上方空间内的大气进入到foup7内。

在第2实施方式的喷嘴单元70中，在向foup7的氮气注入结束之后，开闭机构92密封气体供给口72。然后，将喷嘴主体71与foup7分离。因而，能够防止在氮气注入结束之后氮气从气体供给口72漏出。除此之外，也可以在向foup7的氮气注入结束之后，将喷嘴主体71维持在预定值以下的正压状态，在该状态下，在使喷嘴主体71与foup7分离了之后或者在分离的同时利用开闭机构92封闭(密封)气体供给口。另外，这里所说的预定值意味着设于气体供给口72的止回阀这样的开闭阀(未图示)不开放的程度的压力。

以上，根据附图说明了本发明的实施方式，但具体的结构应被认为是不限定于这些实施方式。本发明的范围并不仅是利用上述的实施方式的说明进行表示，也利用权利要求书来表示，还包括与权利要求书均等的意义和范围内的所有变更。

在第2实施方式中，通过使开闭机构92上下移动来进行气体供给口72的密封和密封的解除。但并不限定于此，也可以如图15所示采用具有弹性封闭构件111和固定部112的开闭机构110，该弹性封闭构件111位于上方空间87，该弹性封闭构件111利用下表面的外周缘部密封气体供给口72的周缘，该固定部112用于将弹性封闭构件111固定于主干部73。另外，在以下的变形例中，在图中对与所述实施方式相同的要素标注相同的附图标记并省略说明。

在该开闭机构110中，未图示的气缸使主干部73向上方移动(参照图16)，使突出壁88与foup7的气体供给阀33接触。在该状态下，当使氮气从供给喷嘴78朝向上方空间87流动时，如图17所示在氮气的压力的作用下使弹性封闭构件111弹性变形而解除气体供给口72的密封。如此，通过使氮气的压力达到预定值以上，从而使氮气按压弹性封闭构件111使其弹性变形，解除气体供给口72的密封。在此所说的预定值意味着使弹性封闭构件111弹性变形并能解除止回阀对气体供给口72的密封的压力值。由此，能够利用容易的结构从供给流路79经由上方空间87向foup7供给氮气。另外，在这种情况下，上述实施方式那样的排气流路82不是必需的，使供给喷嘴78与第1排气喷嘴81一体化而共同使用。例如在使喷嘴主体71与foup7分开之前停止氮气供给并利用弹性封闭构件111进行气体供给口72的密封。由此，即使在喷嘴主体71自foup7分开之后，实质上也能够防止大气残存于供给流路79内。该开闭机构110发挥作为止回阀的功能，可以使用已知的止回阀。

作为开闭机构110的另一个变形例，也可以如图18所示采用具有弹性封闭构件113和固定部114的开闭机构110，该弹性封闭构件113通过其中央部抵接密合来将气体供给口72密封，该固定部114形成于该弹性封闭构件113的径向外侧，用于将弹性封闭构件113固定于主干部73。

在该开闭机构110中，当使氮气从供给喷嘴78朝向上方空间87流动时，如图19所示，在氮气的压力的作用下使弹性封闭构件113弹性变形而向外方弯折，解除气体供给口72的密封。由此，能够利用简单的结构向foup7供给氮气。

在第2实施方式中，通过弹簧102相对于支承构件97对喷嘴主体71向上方施力，从而维持了开闭机构92对气体供给口72的密封。但并不限定于此，也可以通过将压力室115用作施力构件而替代弹簧102来进行气体供给口72的密封或者密封的解除。如图20所示，压力室115形成于与喷嘴主体71一体化的支承构件97和主干部73之间。此外，压力室115连接于用于供给或排出气体的压力调整喷嘴116。

压力调整喷嘴116通过向压力室115供给气体来提高压力，向下方按压开闭机构92的下端部117，对开闭机构92向下方施力。由此，盖部93密封气体供给口72。另一方面，通过压力调整喷嘴116从压力室115排出气体来降低压力，利用负压将下端部117向上方提起而使开闭机构92向上方移动。由此，解除盖部93对气体供给口72的密封。

在第2实施方式中，作为foup7的气体供给阀33采用了被称作垫圈型的弹性构件。但是，作为气体供给阀33，也可以采用被称作所谓的唇型的、例如金属、塑料这样的刚度较高的原材料。在该情况下，对应的气体注入装置70的上端由垫圈型这样的弹性构件37(参照图20)构成。如此，将气体供给阀33和喷嘴单元70的上端设定为弹性构件与刚性构件的关系、或者彼此皆为弹性构件的关系。由此，在气体注入装置70的上端接触到气体供给阀33时，气体供给阀33的突起33a和弹性构件37接触，而能够具有密闭性。因而，能够防止供给到foup7内的氮气向外部泄漏。

在第2实施方式中，将开放部件96和开闭机构92一体形成。但是，为了使组装容易，也可以设为各自独立，例如设为限制开闭机构92相对于开放部件96的相对位置的外螺纹133和内螺纹134的关系而构成为能够装拆。由此，组装和阀机构92的更换变容易。

此外，也可以通过调整气体流路77内的氮气的压力来进行气体供给口72的密封或者密封的解除。具体地讲，如图21所示，在供给喷嘴78连结与流量控制器120并联连接的第1调节器121和第2调节器122。由此，通过驱动喷出高压氮气的第1调节器121使高压的氮气流到供给喷嘴78。利用该氮气的压力，使开闭机构92向上方移动而解除盖部93对气体供给口72的密封。此时，排气阀83关闭。另一方面，通过驱动喷出低压氮气的第2调节器122使低压的氮气流到供给喷嘴78。利用该低压氮气，使开闭机构92向下方移动而利用盖部93密封气体供给口72。

在第1实施方式和第2实施方式中，利用气缸101使喷嘴单元70升降。但是，并不限定于此，也可以采用不使喷嘴单元70升降的结构。如图22所示，气体置换机构125具有填充了非活性气体的省略图示的气体供给装置，用于向配置于载置台24的foup7内供给非活性气体。在气体置换机构125设有气体供给口126和气体排气口127。气体供给口126连接于载置台24的取入用吹扫端口128，气体排出口127连接于载置台24的取出用吹扫端口129。由此，气体供给口126和气体排气口127成为相对于载置台24固定、不升降的结构。

在第1实施方式和第2实施方式中，利用定位传感器60来检测foup7是否固定于适当的位置。但是，并不限定于此，如图23所示，也可以是通过检测设于foup7的底部的突出部130是否按压了设于载置台24的上部的加压传感器131的按压部131a来检测foup7是否适当地定位。

在所述实施方式中，非活性气体是以氮气为例的，但并不限定于此，可以使用干燥气体、氩气等期望的气体。

在所述实施方式中，定位传感器是以光学式传感器、压力传感器为例的，但并不限定于此，可以使用机械式传感器、电动式传感器等。

在所述实施方式中，是应用于装载站，但并不限定于此。例如也可以应用于用于向foup内供给非活性气体的吹扫站(吹扫装置)装置、具有多个载置台并用于保管多个foup的foup贮藏柜、或者用于临时放置foup的缓冲装置。

附图标记说明

70、喷嘴单元；71、喷嘴主体；72、气体供给口；73、主干部；76、流量控制器(压力调整部件)；77、气体流路；78、供给喷嘴；81、第1排气喷嘴；87、上方空间；89、下方空间；92、开闭机构；93、盖部；94、延伸部；96、开放部件；97、支承构件(支承部)；102、弹簧(施力构件)；111、弹性封闭构件；112、固定部。