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Dokumentenidentifikation DE602005001721T2 06.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001596430
Titel Eine Vorrichtung und ein Verfahren, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen
Anmelder Miraial Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Nakano, Ryuichi, Shisui-machi Kikuchi-gun Kumamoto-ken, JP;
Hyobu, Yukihiro, Toshima-ku Tokyo, JP;
Okamoto, Yoshihisa, Toshima-ku Tokyo, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602005001721
Vertragsstaaten DE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.04.2005
EP-Aktenzeichen 050086743
EP-Offenlegungsdatum 16.11.2005
EP date of grant 25.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse H01L 21/68(2006.01)A, F, I, 20070626, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B65D 81/20(2006.01)A, L, I, 20070626, B, H, EP   B65B 31/04(2006.01)A, L, I, 20070626, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, und ein Verfahren, um damit Gas auszutauschen. Die Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, ersetzt das Gas in einem Lagerungscontainer gegen ein Edelgas o.ä., während ein Material wie Halbleiterscheiben, welche vor Anhaftung von Fremdkörpern zu schützen sind, aufgenommen ist; und weiterhin reinigt die Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, die Oberflächen der in dem Lagerungscontainer befindlichen Halbleiterscheiben.

Stand der Technik

Während der Durchmesser der Halbleiterscheiben vergrößert wird, wird das Verfahren zur Herstellung der Halbleiterscheibe verkürzt, so dass es schneller durchgeführt werden kann. Dadurch werden für die Halbleiterscheibe die technischen Anforderungen zur Vermeidung von Verunreinigungen und zur Erhaltung der Sauberkeit der Oberfläche mehr und mehr erhöht.

Um solchen Anforderungen gerecht zu werden, wurde für den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zur Aufbewahrung einer Halbleiterscheibe die Technologie entwickelt, bei der ein Oberflächenabtrag in dem Lagerungscontainer durch Adsorption von unreinen Stoffen oder Feuchtigkeit verhindert wird, indem die Halbleiterscheibenoberflächen sauber gehalten werden.

Jüngst wies der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer einen Aufbau auf, bei dem ein Deckel des Lagerungscontainers mechanisch geöffnet oder geschlossen werden kann, so dass die Halbleiterscheiben automatisch in einem personenfreien Raum mit einem hohen Reinheitsgrad be- oder entladen werden können.

Weiterhin wird eine Verwendung des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers, bei dem eine Korrosion der in der Halbleiterscheibenoberfläche geformten Elektroden durch die Auffüllung des Innenraumes des Lagerungscontainers mit einem Edelgas verhindert, ausgeweitet. Zum Beispiel offenbart die Japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer (JP-A) Nr. 5-74921 (Seiten 4 bis 5, 2) die den Gasaustausch in dem Lagerungscontainer betreffende Technologie. Bei dem in der JP-A-5-74921 offenbarten Gasaustausch wird eine Kupplung eines luftdicht abschließenden Typs, der an eine Gaseinstellende Vorrichtung angeschlossen werden kann, an dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer montiert; und der Lagerungscontainer wird mit dem trockenen und sauberen Gas wie Luft, Stickstoffgas und dem Edelgas über die Kupplung eines Luftdichtigkeit aufrechterhaltenden Typs befüllt.

Bei der in JP-A Nr. 5-74921 offenbarten konventionellen Gasaustauschvorrichtung und Verfahren, bei der der Gasaustausch durchgeführt wird, nachdem aus dem Lagerungscontainer die Luft evakuiert wurde, ist es notwendig, dass das endgültige Vakuum nach der Evakuierung ausreichend hoch ist, um die Reinheit des Gases nach dem Gasaustausch zu erhöhen. Bei dem herkömmlich verwendeten Kunststoff-Lagerungscontainer ergibt sich daher ein Problem der haltbaren Druck-Beständigkeit.

Wird das Vakuum des Lagerungscontainers vor dem Gasaustausch reduziert, um einen hochgradig reinen Gasaustausch luftdicht durchzuführen, ergibt sich das Problem, dass eine ausreichend lange Zeit für den Gasaustausch benötigt wird.

Um die Feuchtigkeit und die von der Halbleiterscheibe absorbierten Fremdstoffe zu entfernen, ist es notwendig, das Innere des Lagerungscontainers mit einem in dem Lagerungscontainer integrierten Heizelement zu erwärmen. Hierfür kann der Kunststoffbehälter nicht benutzt werden, wodurch eine Vorgangsdauer erhöht wird.

Bei der in JP-A Nr. 5-74921 offenbarten konventionellen Gasaustauschvorrichtung und Verfahren ist es notwendig, den mit einem Gausaustauscheinlass ausgeformten Lagerungscontainer zu verwenden.

Um die Feuchtigkeit und die von der Halbleiterscheibe adsorbierten Fremdstoffe zu entfernen, ist es notwendig, das Innere des Lagerungscontainers mit einem in dem Lagerungscontainer integrierten Heizelement zu erwärmen. Hierfür kann der Kunststoffbehälter nicht benutzt werden, wodurch eine Vorgangsdauer erhöht wird.

Bezug wird ebenso auf die Dokumente US-A 2002124906, US-A 5,238,503 und JP-A-2000311936 genommen.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Vorrichtung nach der Erfindung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, ist eine Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, der einen Lagerungscontainer-Hauptkörper mit einem Gaseinlass und eine den Lagerungscontainer-Hauptkörper verschließende Deckeleinheit gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren, um das Gas in dem Lagerungscontainer zu ersetzen, nach Anspruch 18 umfasst

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung einer Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

2 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

3 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

4A und 4B sind Schnittansichten, die eine Teilanordnung der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigen, wobei 4A eine Schnittansicht ist, die eine Teilanordnung zeigt, bei dem eine Deckeleinheit geschlossen ist, und 4B eine Schnittansicht einer Teilanordnung, bei dem die Deckeleinheit geöffnet ist;

5 ist eine Schnittansicht, die eine Teilanordnung der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

6 ist eine Schnittansicht, die eine Teilanordnung der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung und einen Zirkulationsgasfluss zeigt;

7 ist eine Schnittansicht, die eine Teilanordnung der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung und den Zirkulationsgasfluss zeigt;

8 ist ein Ablaufdiagramm, das Schritte eines Gasaustauschverfahrens gemäß der Erfindung zeigt;

9 ist ein Ablaufschema, das Schritte eines Gasaustauschverfahrens gemäß der Erfindung zeigt;

10A und 10B sind Teilschnittansichten, die eine Anordnung eines Deckel-Verriegelungsaufbaus der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigen, wobei 10A eine Teilschnittansicht ist, die eine Anordnung einer eingebrachten Abnahmeverschiebevorrichtung zeigt, und 10B eine Teilschnittansicht, die einen Ablauf des Deckel-Verriegelungsaufbaus zeigt;

11 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung einer Gasaustauschvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

12 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung einer Gasaustauschvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

13 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung einer Gasaustauschvorrichtung nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

14 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung einer Gasaustauschvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;

15 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung einer Gasaustauschvorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

16 ist eine Schnittansicht, die eine Teilanordnung der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

17 ist eine Teilschnittansicht, die eine Anordnung der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

18 ist eine Teilschnittansicht, die eine Anordnung des Deckel-Verriegelungsaufbaus der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

19 ist eine Teilschnittansicht, die eine Anordnung vor und nach Einbringung einer Gaseinleitungsdüse der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

20 ist eine Teilschnittansicht, die eine Anordnung vor, während und nach der Einbringung der Gaseinleitungsdüse der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

21 ist eine Teilschnittansicht, die ein Verfahren zur Einbringung der langen und kurzen Gaseinleitungsdüse in einer Modifikation der Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

22 ist ein Ablaufschema, das Schritte eines Gasaustauschverfahrens gemäß der Erfindung zeigt; und

23 ist ein Ablaufschema, das Schritte eines Gasaustauschverfahrens gemäß der Erfindung zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Mit Bezug auf die begleitenden Abbildungen werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Verwendung der Abbildungen beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer, in dem Halbleiterscheiben gelagert werden, durch Darstellung eines Lagerungscontainers, in dem das Innere rein zu halten ist, beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die Halbleiterscheibe beschränkt, die Erfindung kann ebenso auf Lagerungscontainer für Präzisionsteile wie IC's, für welche ein Lagerungsraum rein zu halten ist, angewendet werden.

1 ist ein Blockschaltbild, das eine Basisanordnung einer Gasaustauschvorrichtung für einen Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer nach der Erfindung zeigt. Ein Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 umfasst einen Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und eine Deckeleinheit 3. Der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 hat eine abgedichtete Struktur mit einer Dichtung, so dass Feuchtigkeit und Staub in einer Atmosphäre vom Eindringen in den Container gehindert werden. In dem abgedichteten Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 sind die Halbleiterscheiben so angeordnet, dass sie voneinander mit vorbestimmten Intervallen getrennt sind.

Bei dem in 1 gezeigten Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 ist ein Gasaustauscheinlass in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 vorgesehen, und ein Gasaustauschauslass in der Deckeleinheit 3. Ein Zirkulationsgaseinlass und ein Zirkulationsgasauslass sind in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 vorgesehen. Es ist ebenso möglich, dass beide, der Gasaustauscheinlass und der Gasaustauschauslass, in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 vorgesehen sind, oder es ist möglich, dass beide, der Gasaustauscheinlass und der Gasaustauschauslass, in der Deckeleinheit 3 vorgesehen sind. Es ist auch möglich, dass beide, der Zirkulationsgaseinlass und der Zirkulationsgasauslass, in der Deckeleinheit 3 vorgesehen sind.

Eine Gasevakuierungsvorrichtung 4 und der Gasaustauschauslass sind miteinander über eine Gasevakuierungsleitung gekoppelt. Die Gasevakuierungsvorrichtung 4 kann Luft oder Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 evakuieren.

Eine Gaseinleitungsvorrichtung 5 und der Gasaustauscheinlass sind miteinander über eine Gaseinlassleitung gekoppelt. Die Gaseinleitungsvorrichtung 5 kann Gas in den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 einleiten.

Der Zirkulationsgaseinlass und der Zirkulationsgasauslass sind miteinander über eine Gaszirkulationsvorrichtung 6 durch eine Gaszirkulationsleitung gekoppelt, wobei die Gaszirkulationsleitung einen Gaszirkulationsdurchgang begründet. Ein chemischer Adsorptionsfilter 7 ist in dem Gaszirkulationsdurchgang eingebracht. Der chemische Adsorptionsfilter 7 weist eine Funktion zur Adsorption und Filterung einer unreinen Gaskomponente in einem Zirkulationsgas auf. In dem chemischen Adsorptionsfilter 7 werden Feuchtigkeit und Verunreinigungen in dem Gas durch Leiten des Gases durch ein chemisches Adsorptionsmittel, das in einem Edelstahlbehälter eingekapselt ist, entfernt. Bekannte Beispiele eines chemischen Adsorbiermittels umfassen Edelstahl- oder Nickel-Metallgitter, deren Oberfläche aktiviert ist, poröse Glasfaser und keramische Materialien wie poröses Aluminiumoxid.

Das Verfahren, um ein Gas mit der in 1 gezeigten Gasaustauschvorrichtung zu ersetzen, wird im Folgenden beschrieben.

In einem ersten Schritt wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 mit der Gasevakuierungsvorrichtung 4, der Gaseinleitungsvorrichtung 5 und der Gaszirkulationsvorrichtung 6 verbunden. In einem zweiten Schritt wird die Gasevakuierungsvorrichtung 4 betrieben, um eine Evakuierung der Luft in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 zu starten. In einem dritten Schritt wird Gas von der Gaseinleitungsvorrichtung 5 in den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 eingeleitet, während das Gas von der Gasevakuierungsvorrichtung 4 evakuiert wird.

Ein hochreines Kaltstickstoffgas wird für das Gas in dem dritten Schritt verwendet. Gemäß einem Verarbeitungsstatus der Halbleiterscheiben in dem Container wird manchmal Trockenargongas verwendet. Weiterhin wird zum Zweck der Kostenreduzierung manchmal mit Trockenluft und hochreinem Kaltstickstoffgas gemischtes Gas verwendet. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass wenigstens 95% Stickstoffgas in dem Gasgemisch enthalten ist.

Zu dem Zeitpunkt, wenn der dritte Schritte gestartet wird, ist es nicht notwendig, dass das Innere des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers 1 in ein Hochvakuum evakuiert wird, es ist ausreichend, dass der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 in ein Unterdruck-Zustand evakuiert wird. Viele der herkömmlichen Gasaustauschvorrichtungen weisen geschlossene Systemstrukturen auf, in denen eine Öffnung für beide, den Gaseinlass und Gasauslass, verwendet wird. In der herkömmlichen Gasaustauschvorrichtung, wenn das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 vor dem dritten Schritt verbleibt, nimmt es wenigstens 30 bis 60 Minuten in Anspruch, das Gas auszutauschen, da das verbleibende Gas die Reinheit des Gasaustausches beeinflusst. Im Gegensatz weist die Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung eine offene Systemstruktur auf, so dass das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 effizient ausgetauscht wird, in dem die Gaseinleitung und die Gasevakuierung zur gleichen zeit durchgeführt wird.

Nachdem die Gaseinleitung und die Gasevakuierung über einen gegebenen Zeitraum in dem dritten Schritt durchgeführt wurden, wird die Gaseinleitung von der Gaseinleitungsvorrichtung 5 in den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 und die Gasevakuierung aus dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 durch die Gasevakuierungsvorrichtung 4 in einem Vierten schritt gestoppt. Die notwendige Zeit für den dritten Schritt hängt von einem Volumen des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers 1 oder dem Verarbeitungsstatus der Halbleiterscheiben ab. Üblicherweise dauert es wenigstens 10 bis 30 Minuten, den dritten Schritt durchzuführen, wenn der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 ein Volumen von ungefähr 60 Litern hat.

Danach, in einem fünften Schritt, wird das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 mit der Gaszirkulationsvorrichtung 6 zirkuliert. Zu diesem Zeitpunkt weist das Zirkulationsgas eine Funktion zur Entfernung der Verunreinigungen und funktionalen Gruppen auf der Halbleiterscheibenoberfläche auf. Der chemische Adsorptionsfilter 7 adsorbiert die Feuchtigkeit und die Verunreinigungen, um das Zirkulationsgas zu reinigen. Es nimmt ungefähr 5 bis 30 Minuten in Anspruch, das Gas zu zirkulieren.

Wenn das hochreine Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit in einem Bereich von 99,5% bis ungefähr 99,999% als das in dem dritten Schritt eingeleitete Gas verwendet wird, kann die auf der Halbleiterscheibenoberfläche absorbierte Feuchtigkeit und Verunreinigung in dem fünften Schritt effizient entfernt werden.

Bei dem in dem dritten Schritt eingeleiteten Gas, wird nicht mehr als 5% reaktives Gas mit dem hochreinen Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit von nicht weniger als 99% gemischt Das reaktive Gas umfasst ein Ozongas, ein Wasserstoffgas oder ein Ammoniakgas mit einer Reinheit von nicht weniger als 99%, oder das reaktive Gas umfasst ein Gasgemisch der vorerwähnten Gase. Dadurch wird in dem fünften Schritt die Wirkung des Entfernens der auf der Halbleiterscheibenoberfläche adsorbierten Feuchtigkeit und Verunreinigungen gesteigert, und die Oberflächenreinigungswirkung wird in ungefähr 5 bis 10 Minuten erzielt.

Daher werden in dem Fall, bei dem mit dem reaktiven Gas gemischtes Kaltstickstoffgas in dem dritten Schritt verwendet wird, um das reaktive Gas von einem Verbleiben in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 abzuhalten, die Schritte von dem dritten Schritt bis zu dem fünften Schritt wiederholt, wobei das hochreine Kaltstickstoffgas ohne dem reaktiven Gas verwendet wird.

Nach dem fünften Schritt, in einem sechsten Schritt, werden der Gasaustauscheinlass, der Gasaustauschauslass, der Zirkulationsgaseinlass und der Zirkulationsgasauslass in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 geschlossen. Danach werden die Gasevakuierungsvorrichtung 4, die Gaseinleitungsvorrichtung 5 und die Gaszirkulationsvorrichtung 6 von dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 abgenommen, um das Gasaustauschverfahren zu beenden.

3 zeigt eine andere Methode der Gasaustauschvorrichtung nach der Erfindung. In 2 sind gleiche Elemente wie in 1 mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 der 2 ist die Deckeleinheit 3 so befestigt, dass sie vollständig in dem Gaszirkulationsdurchgang der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 aufgenommen ist. Die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 befestigt den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2, während der Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 abgedichtet ist. Eine luftdicht abschließende Dichtung ist in einer elektrischen Kontaktfläche zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 angeordnet, und die Dichtung wird durch mechanisches Pressen des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 2 und der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 befestigt.

Die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 weist einen Raum auf, in dem die Deckeleinheit 3 frei geöffnet und geschlossen werden kann, während die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 verbunden ist. Der Raum begründet einen Teil des von der Umgebung abgedichteten Gasflussdurchganges.

Der Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und die Deckeleinheit 3 werden miteinander durch den Deckeleinheits-Verriegelungsaufbau gekoppelt. Der Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und die Deckeleinheit 3 können voneinander durch manuelles oder mechanisches Lösen des Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus getrennt werden.

In 2 ist der Gasaustauscheinlass in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 vorgesehen und mit der Gaseinleitungsvorrichtung 5 gekoppelt. Der Gasaustauschauslass ist in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 vorgesehen und mit der Gasevakuierungsvorrichtung 4 gekoppelt. Der Zirkulationsgaseinlass ist mit dem in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 angeordneten Gasaustauscheinlass verbunden, und der Zirkulationsgasauslass ist in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 vorgesehen. Der Zirkulationsgaseinlass und -auslass ist mit der Gaszirkulationsvorrichtung 6 verbunden, um den Gaszirkulationsdurchgang auszubilden. In dem Gaszirkulationsdurchgang ist ein wie in 1 beschriebener chemischer Adsorptionsfilter 7 befestigt.

Das Verfahren, um das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer mit der wie in 2 gezeigten Gasaustauschvorrichtung zu ersetzen, wird im folgenden beschrieben. Das Gasaustauschverfahren unterscheidet sich von dem Gasaustauschverfahren mit der wie in 1 gezeigten Gasaustauschvorrichtung dadurch, dass der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 in einem ersten Schritt an der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 befestigt wird.

In einem zweiten Schritt wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 mit der Gaseinleitungsvorrichtung 5 verbunden. Die Gasevakuierungsvorrichtung 4 wird vorher an der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 befestigt, und die Gaszirkulationsvorrichtung 6 wird vorher an der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 und der Gaseinleitungsvorrichtung 5 befestigt, so dass es nicht notwendig wird, die Gasevakuierungsvorrichtung 4 und die Gaszirkulationsvorrichtung 6 neu zu befestigen.

In einem dritten Schritt wird die Deckeleinheit 3 von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 in dem Gasdurchgang der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 abgenommen. Und zwar wird der den Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und die Deckeleinheit 3 verbindender Deckeleinheits-Verriegelungsaufbau manuell oder mechanisch gelöst, wodurch der Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und die Deckeleinheit 3 voneinander trennbar sind. In dem Fall, in dem der Deckeleinheits-Verriegelungsaufbau manuell gelöst wird, kann die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 nicht nur das Lösen des Deckeleinheits-Verriegelungsaufbaus sondern das Trennen des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 2 und der Deckeleinheit 3, ohne die Luftdichtigkeit des Gasdurchganges aufzuheben, durchführen, da die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 eine Funktion wie ein Handschuhfach aufweist.

Da die danach folgenden Gasaustauschschritte die gleichen wie der wie in 1 beschriebene zweite bis fünfte Schritt sind, wird auf die Beschreibung der danach folgenden Gasaustauschschritte verzichtet. In einem sechsten Schritt werden der Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und die Deckeleinheit 3 in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 manuell oder mechanisch in engen Kontakt zueinander verbracht, ohne die Luftdichtigkeit des Gasdurchganges aufzuheben, und der Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und die Deckeleinheit 3 durch Schließen des Deckeleinheits-Verriegelungsaufbaus miteinander verbunden.

In einem siebten Schritt, nachdem der Gasaustauscheinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 2 dichtend verschlossen ist, wird die Gaseinleitungsvorrichtung 5 von dem Lagerungscontainer- Hauptkörper 2 und der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 von der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 abgenommen, um den Gasaustauschschritt zu beenden.

3 zeigt eine weitere Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung, um das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu ersetzen. Die in 3 gezeigte Form weist eine Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 12 und Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 13 auf. Die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 12 nimmt die Deckeleinheit 3 mechanisch von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers 1 ab, die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 12 steuert die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 12.

Der Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und die Deckeleinheit 3 sind durch den Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau miteinander verbunden. Der Deckeleinheit Verriegelungsaufbau kann mechanisch von Außen abgenommen werden, so dass die in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer gelagerten Halbleiterscheiben in einem Verfahrenvorgangsraum automatisch geladen oder entladen werden können.

10A und 10B zeigen Anordnungsbeispiele des Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus. Wie in 10A gezeigt, umfasst der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau eine Gleitanordnung 183, eine Scheibenanordnung 181 und eine Führungsanordnung 178. Die Gleitanordnung 183 wird parallel bewegt und in eine in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 ausgebildete Verbindungsöffnung eingebracht. Die drehbare Scheibenanordnung 181 weist im Drehzentrum eine Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung-Befestigungsanordnung 180 auf, während ein Zapfen 182 in der äußeren Peripherie ausgeformt ist. Die Führungsanordnung 178 führt die Bewegung der Gleitanordnung. Die Führungsanordnung 178 wirkt ebenso als ein Presser der Scheibenanordnung 181. Die Gleitanordnung 183 ist in dem in der äußeren Peripherie der Scheibenanordnung vorgesehenem Zapfen 182 durch eine drehbare Öffnung 184 angebracht. Eine rechteckförmige Befestigungseinheit 175 ist an einem vorderen Ende einer Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 173 ausgebildet. Die Befestigungseinheit 175 ist in einer in der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung-Befestigungsanordnung 180 ausgeformten rechteckförmigen Öffnung durch eine in einer Führungsanordnung 179 ausgebildeten rechteckförmigen Öffnung eingebracht.

Nachdem die Befestigungseinheit 175 in die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung-Befestigungsanordnung 180 eingesetzt wurde, wird die Scheibenanordnung 181 rotiert, wenn die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 173 in eine durch einen Pfeil 185 in 10B gezeigte Richtung gedreht wurde. Der in die Öffnung 184 eingesetzte Zapfen 182 wird gleichzeitig in Übereinstimmung mit der Rotation der Scheibenanordnung 181 gedreht, und die Führungsanordnung 183 wird parallel in die durch einen Pfeil 186 gezeigte Richtung bewegt. Folglich wird das vordere Ende der Gleitanordnung 183 in die Verbindungsöffnung eingesetzt, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit zu verbinden. Wenn der Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit getrennt werden, wird die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 173 in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Wenn die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 173 gedreht ist, wird die an dem vorderen Ende der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 173 angeordnete Befestigungseinheit 175 zwischen einer Deckeleinheit-Unterstützungsvorrichtung 180 und der Führungsanordnung 178 gelagert, und die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 173 und die Deckeleinheit werden verbunden und gehalten. Die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung steuert die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung.

Auf der anderen Seite umfasst die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 8 eine Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 9 und eine Staubsammelvorrichtung 10. Die Staubsammelvorrichtung 10 umfasst einen Staubsammelraum. Der Staubsammelraum ist durch Staubsammelwandungen eingefasst, und der Staubsammelraum ist der Raum, in dem die Deckeleinheit 3 vollständig aufgenommen wird. Der Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 ist durch die luftdicht abschließende Dichtung dicht an der Staubsammelwandung befestigt. Die Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 9 befestigt den Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 in einer luftdichten Weise durch Pressen des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 2 über eine Federanordnung an die Staubsammelwandung.

Die Deckeleinheit Abnahmevorrichtung 12 weist eine die Deckeleinheit 3 in der Staubsammelvorrichtung 10 abnehmenden Mechanismus auf. Der in der Deckeleinheit 3 vorgesehene Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau wird mechanisch von der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung abgenommen.

Wie mit der in 2 gezeigten Form in der wie in 3 gezeigten Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, wird die Gasevakuierungsvorrichtung 4 mit der Staubsammelvorrichtung 10 und die Gaseinleitungsvorrichtung 5 mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 gekoppelt. Die Gaszirkulationsvorrichtung 6 wird mit der Staubsammelvorrichtung 10 und der Gaseinleitungsvorrichtung 5 verbunden und zirkuliert das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer durch die Gaszirkulationsvorrichtung 6.

Die Gasevakuierungsvorrichtung 4 umfasst einen Staubsammelfilter 14, eine Evakuierungspumpe 15, ein drittes Ventil 19, ein viertes Ventil 20 und ein fünftes Ventil 21. Diese Elemente sind durch die den Gasdurchgang begründende Gasleitungen verbunden. Eine herkömmliche öldichte Kreiselvakuumpumpe kann als Evakuierungspumpe 15 verwendet werden. Für den Fall der Verwendung der öldichten Kreiselvakuumpumpe wird das Abgas von der öldichten Kreiselvakuumpumpe durch ein abgedichtetes Abgasrohr so abgeführt, dass ein steriler Raum durch den Ölnebel nicht verschmutzt wird. Wie der chemische Adsorptionsfilter entfernt der Staubsammelfilter 14 den in dem evakuierten Gas enthaltenden Mikrostaub durch Filtern und Adsorption des Mikrostaubes mit dem ein Submikrongitter oder eine poröse Struktur aufweisenden Filter. Jedoch im Unterschied zu dem chemischen Adsorptionsfilter, wird die Adsorptionsfähigkeit für Feuchtigkeit und Verunreinigungen für den Staubsammelfilter 14 nicht benötigt.

Das dritte Ventil 19, das vierte Ventil 20 und das fünfte Ventil 21 schalten eine Verbindungsstruktur des Gasdurchganges durch Öffnen und Schließen dieser Ventile um. Das vierte Ventil 20 wird geschlossen und das fünfte Ventil 21 geöffnet, wodurch der Gasdurchgang zwischen der Gasevakuierungsvorrichtung 4 und der Staubsammelvorrichtung 10 verbunden wird. Die Evakuierungspumpe 15 wird betrieben, während das dritte Ventil 19 und das vierte Ventil 20 geschlossen sind, wodurch die Luft in dem Gasdurchgang zwischen dem fünften Ventil 21 und der Evakuierungspumpe 15 entfernt wird. Danach, wenn das fünfte Ventil 21 geöffnet ist, wird die Luft daran gehindert, in die Gasevakuierungsvorrichtung 4 mitgerissen zu werden. In dem Fall, bei dem die Evakuierungspumpe gestoppt wird, wird das fünfte Ventil 21 geschlossen, das dritte Ventil 19 geöffnet, um den Gasdurchgang vor der Evakuierungspumpe 15 unverzüglich auf Atmosphärendruck zurückzubringen, und dann die Evakuierungspumpe 15 gestoppt. Dadurch kann die Evakuierungspumpe 15 angehalten werden, ohne das Öl und Staub in der Evakuierungspumpe 15 in den Gasdurchgang zurückfließen, um den Gasdurchgang zu kontaminieren.

Die Gaseinleitungsvorrichtung 5 umfasst ein erstes Ventil 17, ein zweites Ventil 18 und die Gasleitung. Die Gaseinleitungsvorrichtung 5 ist mit einer Gaszufuhrvorrichtung 11 verbunden. Ausführungsformen der Gaszufuhrvorrichtung 11 umfassen einen Druckgasbehälter und eine in dem sterilen Raum vorgesehene Gaszufuhrleitung. Wenn das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet werden, wird der Gasdurchgang zwischen der Gaszufuhrvorrichtung 11 und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 verbunden. In dem Fall, dass eine Mehrzahl an unterschiedlichen Gasen in die Gaseinleitungsvorrichtung 5 eingeleitet werden, wird die Gaszufuhrvorrichtung 11 durch die Mehrzahl an Druckgasflaschen oder die Mehrzahl an Gaszufuhrleitungen konfiguriert.

Die Gaszirkulationsvorrichtung 6 umfasst eine Zirkulationspumpe 16, den chemischen Adsorptionsfilter 7, den Staubsammelfilter 14, das zweite Ventil 18 und das vierte Ventil 20. Diese Elemente werden durch den Gasdurchgang bildende Gasleitungen verbunden. In der in 3 gezeigten Ausführungsform wird die Gaszirkulationsvorrichtung 6 mit der Gasevakuierungsvorrichtung 4 und der Gaseinleitungsvorrichtung 5 verbunden. Der Staubsammelfilter 14, das zweite Ventil 18 und das vierte Ventil 20 werden zwischen der Gaszirkulationsvorrichtung 6, der Gasevakuierungsvorrichtung 4 und der Gaseinleitungsvorrichtung 5 geteilt. Das erste Ventil 17 und das fünfte Ventil 21 werden geschlossen und das vierte Ventil 20 geöffnet, wodurch der Gaszirkulationsdurchgang für den Lagerungscontainer-Hauptkörper 2 und die Staubsammelvorrichtung 10 gebildet wird. Und zwar bilden das vierte Ventil 20 und das fünfte Ventil 21 eine Gasfluss-Umschaltvorrichtung 21 so aus, dass das vierte Ventil 20 und das fünfte Ventil 21 geöffnet und geschlossen werden, um den Gasfluss der Evakuierungsvorrichtung und der Gaszirkulationsvorrichtung umzuschalten.

4 ist eine Schnittansicht, die eine detaillierte Anordnung nahe der Staubsammelvorrichtung mit Bezug auf die in 3 gezeigte Halbleiterscheiben-Gaszirkulationsvorrichtung zeigt. 4A und 4B sind Teilschnittansichten, die einen Zustand, bei dem der Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit durch den Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau verbunden sind, zeigen. Der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer wird durch den Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und die Deckeleinheit 102 ausgebildet. Der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer ist angeschlossen, in dem dieser mit einer luftdicht abschließenden Dichtung 103 abgedichtet ist Die Halbleiterscheiben 100 sind in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer gelagert. Üblicherweise wird eine elastische Struktur wie ein O-Ring als die luftdicht abschließende Dichtung 103 verwendet. Die elastische Struktur ist aus einem Gummiharz oder Silikonharz gebildet.

Der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau ist in der Deckeleinheit 102 vorgesehen. Der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau ist durch eine Gleitanordnung 108 und eine Scheibenanordnung 109 ausgeformt. Eine Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 110 ist im Drehzentrum der Scheibenanordnung 109 vorgesehen. Wie vorerwähnt beschrieben, ist die Gleitanordnung 108 in der äußeren Peripherie der Scheibenanordnung 109 durch die drehbare Öffnung vorgesehen und wird parallel in Übereinstimmung mit der Rotation der Scheibenanordnung 109 bewegt. Die nahe des Drehzentrums der Scheibenanordnung 109 vorgesehene Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 110 weist eine Öffnung oder eine Fugenstruktur auf, in der ein Rechteck eingebracht ist. Die Deckeleinheit 102 kann durch Einbringen der an dem vorderen Ende einer Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 ausgebildeten rechtförmigen Struktur in die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 110 gehalten werden. Ein Endabschnitt der Gleitanordnung 108 verbindet den Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und die Deckeleinheit 102 durch Einbringen des Endabschnittes der Gleitanordnung 108 in eine in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 ausgebildete Verbindungsöffnung 101A.

Die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung umfasst eine Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111, eine Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und eine Abnahmeverschiebevorrichtung 112. In dem in 4 gezeigten Beispiel sind die Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 und die Abnahmeverschiebevorrichtung 112 integral ausgeformt, und die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 drehbar in der Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 und der Abnahmeverschiebevorrichtung 112 befestigt. Die Abnahmeverschiebevorrichtung 112 kann parallel in einem Staubsammelraum 107 durch eine in einer Staubsammelwandung 104 ausgeformte Öffnung bewegt werden. Da eine luftdicht abschließende Dichtung 115 in der Öffnung befestigt ist, tritt das Gas in dem Staubsammelraum 107 niemals nach Außen aus, auch wenn die Abnahmeverschiebevorrichtung 112 bewegt wird.

Die Staubsammelwandung 104 und der Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 sind dichtend durch die Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 106 befestigt. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die luftdicht abschließende Dichtung 105 eine Funktion ein, um einen Gasaustritt an dem Befestigungsabschnitt zu verhindern.

Wenn der Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 auf der Staubsammelwandung 114 befestigt ist, wird die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung nahe an die Deckeleinheit 102 bewegt, und das rechtförmige vordere Ende der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 in die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 110 eingebracht und angehalten. Zu diesem Zeitpunkt werden vorbestimmte Spalten zwischen der Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 und der Deckeleinheit 102 ausgeformt. Der Spalt wird so ausgebildet, dass der Spalt in einen umfänglichen Abschnitt der Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 ausgedehnt und eng in den anderen Abschnitten ist. Der in dem umfänglichen Abschnitt der Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 ausgeformte Spalt wird als Pumpenraum 116 bezeichnet, und der Spalt in den anderen Abschnitten als Luftstromspalt 117. Insbesondere rangiert der Spalt des Pumpenraumes 116 von ungefähr 10mm zu ungefähr 20mm, wobei der Spalt der anderen Abschnitte nicht größer als ungefähr 1 mm ist. Diese Spalte können so ausgebildet werden, dass das Volumen des Pumpenraumes 116 ausreichend größer als das des Spaltraumes der anderen Abschnitte ist.

Auf der anderen Seite ist eine Kommunikationsöffnung 113 nahe der Mitte der Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 ausgebildet. Die Kommunikationsöffnung 113 kommuniziert mit dem Luftstromspalt 117 und dem Staubsammelraum 107. Ein Durchmesser der Kommunikationsöffnung 113 ist so ausgebildet, dass es sich allmählich von der Seite des Luftstromspaltes 117 zu der Seite des Staubsammelraumes 107 vergrößert. Obwohl nur eine Kommunikationsöffnung 113 in 4 gezeigt ist, ist ebenso eine Mehrzahl an Kommunikationsöffnungen 113 ausformbar.

4B ist eine Teilschnittansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit voneinander getrennt sind.

Wenn die in die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 110 eingesetzte Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114, wie durch einen Pfeil 118 gezeigt, gedreht wird, wird die Scheibenanordnung 109 ebenfalls gedreht, und die an dem in der äußeren Peripherie der Scheibenanordnung 109 durch den durch die drehbare Öffnung ragende Zapfen befestigte Gleitanordnung 108 wird parallel bewegt, wodurch die Gleitanordnung 108 aus der Verbindungsöffnung 101A wie in 4B gezeigt herausgezogen werden kann. Dadurch werden der Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und die Deckeleinheit 102 voneinander getrennt.

Danach bewegt die Abnahmeverschiebevorrichtung 112 die Deckeleinheit 102, die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 und die Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 gemeinsam parallel in Richtung eines Pfeils 119, wodurch die Abdichtung zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Deckeleinheit 102 aufgehoben wird, um einen Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Deckeleinheit 102 auszubilden. Der Spalt bildet den Gasdurchgang während des Gasaustausches oder der Gaszirkulation aus.

Wie aus 4B ersichtlich, werden die Spalten des Pumpenraumes 116 und des Luftstromspaltes 117 niemals verändert, auch wenn die Deckeleinheit 102 bewegt wird.

5 zeigt eine schematische Teilschnittansicht einer weiteren Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung, um ein Gas in einem Halbieiterscheiben-Lagerungscontainer zu ersetzen. In der in 5 gezeigten Form wirkt eine drehbare und bewegliche Welle 114 als die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Abnahmeverschiebevorrichtung. Die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Abnahmeverschiebevorrichtung begründen einen Teil der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung. Dadurch kann die Anordnung der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung stark vereinfacht werden. Die drehbare und bewegliche Welle 114 ist in den Lagern 120 und 121 montiert. Es ist möglich, dass allgemeine Kugellager als die Lager 120 und 121 verwendet werden. Jedoch kann manchmal Staub und Ölnebel auftreten, um den Gasdurchgang zu kontaminieren. Deswegen wird es bevorzugt, dass ein fluorenthaltende Polymerlager als die Lager 120 und 121 verwendet wird. Das fluorenthaltende Polymerlager weist gute Gleiteigenschaften auf, und Staub und Ölnebel werden in dem Polymerlager nicht erzeugt. Teflon (Produktname von DuPont) ist dafür allgemein als spezielles Material bekannt.

Das Lager 120 ist in der Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 befestigt, um die drehbare und bewegliche Welle 114 zu verbinden, wobei eine Trennschutzsperre 122 ausgeformt ist, um eine Trennung der drehbaren und beweglichen Welle 114 zu verhindern. Das Lager 121 ist in der Staubsammelwandung 104 befestigt, um die drehbare und bewegliche Welle 114 zu verbinden. Das Lager 121 lagert ebenfalls die drehbare und bewegliche Welle 114 so, dass die drehbare und bewegliche Welle parallel bewegt werden kann. Durch Bereitstellung von wenigstens zwei drehbaren und beweglichen Wellen 114 in der Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 114 kann nur die drehbare und bewegliche Welle 114, wie durch den Pfeil 118 gezeigt, rotiert werden, während die Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung nicht gedreht wird. Ferner können die drehbare und bewegliche Welle 114 und die Gasdurchgang-Ausbildungsvorrichtung 111 in dem Staubsammelraum 107 durch Verschieben der drehbaren und beweglichen Welle 114 in Richtung des Pfeils 119 bewegt werden.

Das Gasaustauschverfahren, das die erfindungsgemäße Vorrichtung, um ein Gas in einem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu ersetzen, verwendet, wird im Folgenden beschrieben. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das das erfindungsgemäße Verfahren, um ein Gas in dem in 3 gezeigten Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu ersetzen, zeigt. Die einzelnen Schritte des Gasaustausches in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer werden mit Bezug auf die 3, 6, 7 und 8 beschrieben.

In einem Container-Befestigungsschritt 201 wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer auf der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung luftdicht montiert, während die Deckeleinheit in den Staubsammelraum verbracht wird. Zu diesem Zeitpunkt, wie in 6 beschrieben, werden der Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und die Deckeleinheit 102 mit einer luftdicht abschließenden Dichtung 103 versiegelt. Normalerweise werden 25 Halbleiterscheiben 100 parallel angeordnet in einem Aufbewahrungscontainer gelagert. In dem Container-Befestigungsschritt 201 wird der Lagenmgscontainer-Hauptkörper 101 durch die Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 106 dicht fixiert, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 gegen die in der Staubsammelwandung 104 vorgesehene luftdicht abschließende Dichtung 105 zu drücken.

Dann wird in einem Gaseinleitungsvorrichtung-Verbindungsschritt 202 der Gasaustauscheinlass mit der Gaseinleitungsvorrichtung des Lagerungscontainer-Hauptkörpers verbunden. In 6 wird die Gaseinleitungsvorrichtung mit dem Austauschgaseinlass 126 des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 101 verbunden. Die Gaseinleitungsvorrichtung umfasst ein erstes Ventil 131, ein zweites Ventil 132 und eine Gaseinleitungsleitung 137. Ein luftdicht abschließender Kuppler 125 verbindet die Gaseinieitungsvorrichtung und den in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 vorgesehenen Austauschgaseinlass 126. Der luftdicht abschließende Kuppler 125 beinhaltet einen männlichen und weiblichen Stempel. Der männliche Stempel des luftdicht abschließenden Kupplers wird vorher auf den Austauschgaseinlass 126 und der weibliche Stempel auf der Gaseinleitungsvorrichtung montiert. Dementsprechend wird die Verbindung zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Gaseinleitungsvorrichtung nur durch Einbringen des männlichen Stempels in den weiblichen Stempel durchgeführt. Der männliche Stempel des luftdicht abschließenden Kupplers bewahrt die Luftdichtigkeit des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers vor dem Einbringen, wobei der Gasdurchgang zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Gaseinleitungsvorrichtung durch das Einbringen ausgeformt wird.

In einem Deckeleinheit-Festhalteschritt 203 wird sowohl die Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung als auch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung verschoben und in die Nähe der Deckeleinheit verbracht, wobei die Deckeleinheit durch die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung verbunden und gehalten wird. Im Besonderen werden in 6 sowohl die Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung 111 und die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 durch die Abnahmeverschiebevorrichtung 112 in die Nähe der Deckeleinheit 102 verschoben, wobei das vordere Ende der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 in die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 110 eingesetzt wird, um die Deckeleinheit zu halten. Die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 wird durch Kraftübertragung von einer Antriebsvorrichtung wie einem Motor in einer Abnahmeantriebsvorrichtung 140 angetrieben, die außerhalb der Staubsammelwandung 104 vorgesehen ist. Die Antriebsvorrichtung in der Abnahmeantriebsvorrichtung 140 wird durch einen Steuerschaltkreis in einer Abnahmeantriebs-Steuervorrichtung 141 gesteuert.

Dann wird einem Deckeleinheit-Abnahmeschritt 204 der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau, die den Lagerungscontainer-Hauptkörper mit der Deckeleinheit verbindet, von der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung betätigt und so der Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit voneinander getrennt. Im Besonderen wird in 6 die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 durch die Abnahmeantriebsvorrichtung 140 gedreht, um den Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau abzunehmen, wobei die Abnahmeverschiebevorrichtung 112 durch den erneuten Verwendung der Abnahmeantriebsvorrichtung 140 verschoben wird, wodurch der Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und die Deckeleinheit 102 gleichzeitig voneinander getrennt werden, indem die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114, die Gasdurchgang Ausbildevorrichtung 111 und die von der Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 110 gelagerte Deckeleinheit 102 bewegt werden. Der Spalt wird zwischen der luftdicht abschließenden Dichtung 103 und der Deckeleinheit 102 durch die Trennung des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 101 von der Deckeleinheit 102 ausgeformt, womit der Gasdurchgang mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und dem Staubsammelraum 107 verbunden werden kann.

In einem Druckreduzierschritt 205 evakuiert die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum, um den Druck zu vermindern. Im Besonderen werden in 6 das fünfte Ventil 135 und das dritte Ventil 133 geschlossen, wobei eine Evakuierungspumpe 127 eine Entgasung in einer Evakuierungsleitung 138 durchführt. Zu diesem Zeitpunkt wird das vierte Ventil 134 geschlossen. Danach wird das fünfte Ventil 135 geöffnet, um die Luft aus der Staubsammelraum 107 zu evakuieren. Zu diesem Zeitpunkt wird die Luft im Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 ebenfalls evakuiert, da der Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und die Deckeleinheit 102 voneinander getrennt sind.

In einem Gasaustauschschritt 206 wird das Gas, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert, mit Hilfe der Gaseinleitungsvorrichtung durch den Austauschgaseinlass in den Lagerungscontainer-Hauptkörper eingeleitet. Der Gausaustauschschritt 206 wird im Besonderen mit Bezug auf 6 beschrieben. Die Gaseinleitungsvorrichtung ist mit der Gaszufuhrvorrichtung verbunden, die eine Gaszufuhrquelle 123, ein Niederdruck-Ventil 124 und eine Gaszufuhrleitung 136 umfasst. Der Druckgasbehälter oder die Gasleitung in dem sterilen Raum, welche zur Gaszufuhrquelle gehört, hat im komprimierten Zustand ungefähr 7kg/cm2. Der komprimierte Zustand von ungefähr 7kg/cm2 wird durch das Niederdruck-Ventil 124 auf einen angemessenen Gaszufuhrdruck, der in einem Bereich von 1,2 bis 1,5 kg/cm2 liegt, geregelt, wobei das Gas durch das Öffnen des ersten Ventils 131 und des zweiten Ventils 132 in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 eingeleitet wird. Der Gasaustauschschritt 206 beginnt unmittelbar nach dem Öffnen des Niederdruck-Ventils 205. Vorzugsweise wird der Gasaustauschschritt 206 erst durchgeführt, nachdem der Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Staubsammelraum 107 in einen Hochvakuumzustand evakuiert wurden. Allerdings ist es notwendig, einen Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer mit exzellenten Druckwiderstandseigenschaften zu verwenden. Da der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer normalerweise aus einem Kunststoff spritzgegossen ist, wird es unter Berücksichtigung der Druckwiderstandseigenschaften nicht bevorzugt, dass das Hochvakuum in dem Niederdruck Zustand 205 aufgebaut wird.

Das eingeleitete Gas ist das Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit von nicht weniger als 95%, vorzugsweise das Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit in dem Bereich von 99.9 bis nicht weniger als 99.999%. Das zugeführte Kaltgas strömt in einer laminaren Strömung zwischen den in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 gelagerten Halbleiterscheiben 100, wobei das Gas, wie in 4A und 4B gezeigt, in den Staubsammelraum durch den Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Deckeleinheit 102 strömt. Die Ausbildung des Pumpenraumes reduziert den Durchflusswiderstand des zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Deckeleinheit 102 ausgeformten Spaltes. Gleichzeitig fließt das Gas schneller werdend, bedingt durch den niedrigeren, reduzierten Druck in dem Pumpenraum im Vergleich zu dem Inneren des Lagerungscontainer-Nauptkörpers 101, durch den Spalt in den Pumpenraum. Dadurch wird der an dem Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Deckeleinheit 102 haftende Mikrostaub weggeblasen und entfernt, woraus die Reinigung der Oberfläche resultiert. Während dieses Prozesses wird der Gasdruck innerhalb des Pumpenraumes allmählich erhöht. Da das Volumen des Staubsammelraumes 107ausreichend größer als das des Pumpenraumes ist, ist der Druck innerhalb des Staubsammelraumes 107 ausreichend kleiner als der des Pumpenraumes. Daher wird das Gas und der Mikrostaub aus dem Spalt zwischen der Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung 111 und der in 4A und 4B gezeigten Staubsammelwandung 104 sowie von dem Luftstromspalt in den Staubsammelraum abgeführt. Das den Luftstromspalt passierende Gas wird durch die Kommunikationsöffnung 113 in der Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung 111 in den Staubsammelraum 107 abgeführt. Der Durchmesser der Kommunikationsöffnung 113 ist so ausgebildet, dass er sich allmählich von dem Luftstromspalt zu dem Staubsammelraum 107 vergrößert, so dass der Durchgangswiderstand reduziert wird und das durch den Luftstromspalt strömende Gas ohne abnehmende Geschwindigkeit fließen kann. Demzufolge entfernt das durch den Luftstromspalt strömende Gas den auf der Oberfläche der Deckeleinheit 102 haftenden Mikrostaub.

Das Gas und der Mikrostaub, die in den Staubsammelraum 107 strömen, werden von dem Staubsammelfilter 130 gefiltert, wobei das Gas mit der Evakuierungspumpe 127 durch das fünfte Ventil 135 und die Entleerungs-Leitung 138 nach außen abgeführt wird. Der Gasfluss in dem Gasaustauschschritt 206 wird durch den Pfeil in 6 angezeigt.

Der Gasaustauschschritt 206 wird ausgeführt, bis die Reinheit des Gases in dem Austausch-Gasdurchgang ausreichend erhöht und der Mikrostaub in dem Staubsammelraum 107 ausreichend gesammelt und durch den Staubsammelfilter 130 gefiltert wurde. Nachdem der Gasaustausch für eine ausreichend lange Dauer durchgeführt wurde, werden das erste Ventil 131 und das fünfte Ventil 135 kontinuierlich geschlossen. Dann wird, während das dritte Ventil 133 geöffnet wird, um die Luft von dem Gasauslass 123A in die Evakuierungspumpe zu entlassen, die Evakuierungspumpe 127 abgeschaltet, um den Gasaustauschschritt 206 zu beenden.

Wenn der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer während der Druckreduktion in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer befüllt wird, wird das erste Ventil 131 als erstes geschlossen. Wenn der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer während der Druckerhöhung in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer befüllt wird, wird das fünfte Ventil 135 als erstes geschlossen. Wenn der Lagergasdruck gesteuert wird, wird ein Vakuumanzeiger in dem Gasdurchgang an einer geeigneten Position angeordnet, beispielsweise an der Staubsammelwandung 104, und das Ventil kann geöffnet und geschlossen werden, während der Gasdruck in dem Gasdurchgang gemessen wird. Elektromagnetische Ventile, die elektrisch geöffnet und geschlossen werden, werden als das in 6 gezeigte Ventil verwendet, wobei das Öffnen und Schließen des Ventils durch einen Steuerschaltkreis (nicht gezeigt), der eine Automatisierung des Öffnungs- und Schließbetriebes des Ventils ermöglicht, gesteuert wird.

In einem Gaszirkulationsschritt 207 zirkuliert das Gas dann in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers, der Staubsammelvorrichtung und dem Gasaustauscheinlass des Lagerungscontainers. Der Gaszirkulationsschritt 207 ist ein Schritt, bei dem das in 7 gezeigte vierte Ventil 134 geöffnet und eine Zirkulationspumpe 128 zur Gaszirkulation verwendet wird. Der Gaszirkulationsschritt 207 bildet die Gaszirkulationspassage aus, in der das in dem Gasaustauschschritt 206 ausgetauschte Kaltgas in Reihenfolge der Zirkulationspumpe 128, der Gaseinleitungsieitung 137, dem zweiten Ventil 132, dem Gasaustauscheinlass 126, dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101, dem Staubsammelraum 107, dem Staubsammelfilter 130, dem vierten Ventil 134, einem chemischen Adsorptionsfilter 129 und der Gaszirkulationsieitung 139 strömt. Bei dem Gaszirkulationsschritt 207 werden die auf der Oberfläche der Halbleiterscheiben 100 adsorbierten Verunreinigungen und Feuchtigkeit durch das zirkulierte Gas entfernt und durch den chemischen Adsorptionsfilter 129 gefiltert, so dass die Oberflächen der Halbleiterscheiben 100 gereinigt werden können. In der in 7 gezeigten Anordnung wird der in dem zirkulierten Gas enthaltende Mikrostaub gefiltert und auch in dem zirkulierten Gas gereinigt, da der Staubsammelfilter 130 in der Gaszirkulationspassage angeordnet ist. Die Gasströmung in dem Gaszirkulationsschritt wird durch den Pfeil in 7 angezeigt. Nachdem der Gaszirkulationsschritt 207 für eine vorbestimmte Zeit durchgeführt wurde, wird die Zirkulationspumpe 128 angehalten und das vierte Ventil 134 geschlossen, um den Gaszirkulationsschritt 207 zu beenden.

In einem Deckeleinheit-Befestigungsschritt 208 werden sowohl die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung verschoben, um die Deckeleinheit in den Lagerungscontainer-Hauptkörper einzusetzen, wobei der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung betrieben wird, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit zu verbinden. Der Deckeleinheit-Befestigungsschritt 208 ist ein Schritt, der den Deckeleinheit-Abnahmeschritt 204 und den Deckeleinheit-Festhalteschritt 203 umkehrt. Und zwar, in 7, werden die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 und die Deckeleinheit 102 durch die Abnahmeverschiebevorrichtung 112 verschoben, um die Deckeleinheit 102 in dichten Kontakt mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 zu verbringen, wobei die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 gedreht wird, um den Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau in die Verbindungsöffnung einzusetzen, und der Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und die Deckeleinheit 102 werden in luftdichter Weise verbunden. Dann werden die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 114 und die Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung 111 durch die Abnahmeverschiebevorrichtung 112 verschoben, um die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung von der Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung abzunehmen.

Danach, in einem Gaseinleitungsvorrichtungs-Abnahmeschritt 209 wird die Gaseinleitungsvorrichtung von dem Austauschgaseinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers abgenommen. Dieser Schritt kann einfach durch Lösen des männlichen Stempels von dem weiblichen Stempel des luftdicht abschließenden Kupplers 125 durchgeführt werden.

Am Ende, in einem Container-Abnahmeschritt 210, wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer von der Staubsammelvorrichtung abgenommen. Dann ist das erfindungsgemäße Gasaustauschverfahren beendet.

Um die Reinheit der Halbleiterscheibenoberfläche in einer kurzen Zeit zu verbessern, können ein Reinigungsgas-Austauschschritt und ein Reinigungsgas-Zirkulationsschritt zwischen dem in 8 gezeigten Druckreduzierschritt 205 und dem Gasaustauschschritt 206 eingefügt werden. Für diesen Fall wird ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Gasaustauschverfahrens in 9 gezeigt. In dem in 9 gezeigten Ablaufdiagramm werden, wie vorerwähnt beschrieben, der in 8 gezeigte Gasaustauschschritt 206 und der Gaszirkulationsschritt 207 durchgeführt, wobei ein nicht mehr als 5% umfassendes reaktives Gas, das mit dem Kaltstickstoffgas gemischt ist, als Austauschgas verwendet wird. Das Hinzufügen der Schritte erzielt einen Reinigungseffekt der Halbleiterscheibenoberfläche in einer in Vergleich mit dem in 8 gezeigtem Ablaufdiagramm kürzeren Zeit.

Wenn der, wie in 9 gezeigt, Reinigungsgas-Austauschschritt 211 und der Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 212 durchgeführt werden, verbleibt manchmal das reaktive Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer, um die Oberfläche der Halbleiterscheiben in einer variablen Zeit zu beschädigen, so dass ein Stickstoffgas-Austauschschritt 213 und ein Stickstoffgas-Zirkulationsschritt 214 anschließend zu dem Reinigungsgas-Austauschschritt 211 und dem Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 212 durchgeführt werden. Der Stickstoffgas-Austauschschritt 213 und der Stickstoffgas-Zirkulationsschritt 214 unterscheiden sich von dem Reinigungsgas-Austauschschritt 211und dem Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 212 nur dadurch, dass das Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit von nicht weniger als 95% ohne reaktives Gas verwendet wird. Der Stickstoffgas-Austauschschritt 213 und der Stickstoffgas-Zirkulationsschritt 214 werden durchgeführt, wobei die in den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu befüllenden Halbleiterscheiben keine Beschädigung der Halbleiterscheibenoberflächen erfahren.

Wenn das in 8 gezeigte erfindungsgemäße Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Gasaustauschverfahren durchgeführt wird, werden als erstes eine Gaszufuhrvorrichtung zum Zuführen von reaktivem Gas und als zweites eine Gaszufuhrvorrichtung zum Zuführen von Stickstoffgas verwendet. Das wenigstens eine Gaskomponente von Ozongas, Wasserstoffgas oder Ammoniakgas umfassende reaktive Gas, das mit dem Stickstoffgas in einem Verhältnis von nicht mehr als ungefähr 5% gemischt ist, kann als das von der ersten Gaszufuhrvorrichtung zugeführte Gas verwendet werden. Es ist möglich, das wenigstens eine Gaskomponente von Ozongas, Wasserstoffgas oder Ammoniakgas umfassende reaktive Gas mit dem von der zweiten Gaszufuhrvorrichtung zugeführtem Stickstoffgas in einem vorbestimmten Verhältnis zu mischen. Wenn die Gase unter Verwendung der ersten Gaszufuhrvorrichtung und der zweiten Gaszufuhrvorrichtung gemischt werden, wird ein Gasmischverhältnis mit einem Gasflussmeter eingestellt.

Wenn eine Mengenverfolgung des aktiven Gases in dem Reinigungsgas-Austauschschritt 211 und dem Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 212 verwendet wird, oder wenn das reaktive Gas eine niedrige Reaktivität aufweist, kann der Stickstoffgas-Zirkulationsschritt 214 vernachlässigt werden.

Gemäß der vorerwähnt beschriebenen erfindungsgemäßen Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Gasaustauschvorrichtung und dem damit durchgeführten Gasaustauschverfahren, kann die Halbleiterscheibenoberfläche durch Zirkulation des Austauschgases gereinigt werden, während die Atmosphäre in dem herkömmlich verwendeten Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer mit dem Zielgas in einer kurzen Zeit ersetzt wird. Dadurch kann der für eine hohe Dichte geeignete Halbleiterscheiben-Ausbildeschritt realisiert werden. Da der Gasaustausch automatisiert werden kann, sind die Gasaustauschvorrichtung und das Gasaustauschverfahren kompatibel mit einem automatisierten Belade-/Entladesystem, wobei die Kontamination in dem Verfahrensraum wie der sterile Raum bis auf einen minimalen Level unterdrückt werden kann.

Die Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform, um ein Gas in einem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu ersetzen, ist die Vorrichtung, um das Gas dem Lagerungscontainer auszutauschen, das eine Deckeleinheit und den Lagerungscontainer-Hauptkörper mit einem Gaseinlass aufweist. Die Vorrichtung umfasst die Gaseinleitungsvorrichtung, um Gas in den Lagerungscontainer-Hauptkörper einzuleiten, die Gasevakuierungsvorrichtung, um das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper zu evakuieren und die Gaszirkulationsvorrichtung, um das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper durch den chemischen Adsorptionsfilter zu zirkulieren.

Die Anordnung der erfindungsgemäßen Gasaustauschvorrichtung kann die Gausaustauschvorrichtung mit einem offenen System realisieren. Infolgedessen kann der hochreine Gasaustausch in einer kurzen Zeit durch gleichzeitiges Evakuieren des Gases von und Einleiten des Gases in den Lagerungscontainer so durchgeführt werden, dass das vorerwähnte Problem gelöst wird.

Die Halbleiterscheibenoberfläche kann in einer kurzen Zeit bei Raumtemperatur durch Zirkulieren des Gases in dem Lagerungscontainer durch den chemischen Adsorptionsfilter gereinigt werden, so dass das vorerwähnte Problem gelöst wird. Insbesondere, wenn das Stickstoffgas oder das das reaktive Gas mit nicht mehr als 5% umfassendes Stickstoffgas als das zirkulierende Gas verwendet wird, können wirksam die Verunreinigungen und die auf der Halbleiterscheibenoberfläche adsorbierten funktionalen Gruppen in einer kurzen Zeit entfernt werden.

Die zum Befestigen des Lagerungscontainer-Hauptkörper geeignete Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung ist so vorgesehen, dass die Deckeleinheit vollständig in dem Gasaustauschdurchgang aufgenommen ist, dass die Evakuierungsvorrichtung zum Evakuieren des Gases in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper durch die Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung befestigt ist und dass die für die anschließende Zirkulation des Gases geeignete Gaszirkulationsvorrichtung zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper, der Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung und dem Austauschgaseinlass befestigt ist. Dadurch kann der Rückfluss des eingeleiteten Gases oder des zirkulierten Gases verhindert werden, wobei der an der Deckeleinheit haftende Mikrostaub entfernt werden kann, um den Gasaustausch mit einer hohen Reinheit in einer kurzen Zeit zu realisieren, wodurch das vorerwähnte Problem gelöst werden kann.

Die Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung umfasst: die Staubsammelvorrichtung zum Trennen des während des Gasaustauschschrittes erzeugten Mikrostaubes, wobei die Staubsammelvorrichtung durch den wenigstens durch eine Staubsammelwandung eingefassten Staubsammelraum ausgeformt wird; und der Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des Lagerungscontainers auf der Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung während Luftdichtigkeit gehalten wird, wobei die Deckeleinheit vollständig innerhalb des Staubsammelraumes aufgenommen ist. Weiterhin wird die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung zum Abnehmen der Deckeleinheit von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper innerhalb der Staubsammelvorrichtung konfiguriert. Die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung umfasst die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung, die die Deckeleinheit festhält; eine Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung, die den den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit verbindende Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau abnimmt; die Gasströmungs-Ausbildevorrichtung, die so dicht an die Deckeleinheit verbracht wird, das es einen vorbestimmter Spalt aufweist, wobei die Gasströmungs-Ausbildevorrichtung den Gasdurchgang ausbildet; die Abnahmeverschiebevorrichtung, die gleichzeitig die Deckeleinheit, die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung, die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Gasströmungs-Ausbildevorrichtung verschiebt, um einen vorbestimmten Spalt zwischen dem Lagerungscontainer und der Deckeleinheit auszuformen; und die Abnahmeantriebsvorrichtung, die getrennt die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung, die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Abnahmeverschiebevorrichtung antreibt. Dadurch kann der Gasaustausch des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers mechanisch automatisiert werden, und die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren kann mit dem Belade/Entladeprozess in dem Halbleiterprozess kompatibel sein, so dass die obigen Probleme gelöst werden können.

Die luftdicht abschließende Dichtung wird in einer Berührungsfläche zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper und der Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung vorgesehen, um eine Leckage des Gases zu dem äußeren Umfeld zu verhindern. Dadurch wird ein hochreiner Gasaustausch ermöglicht.

Die Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung, die in Kontakt mit der Deckeleinheit ist, während der vorbestimmte Spalt ausgeformt wird, wird ausgebildet, um einen Pumpenraum anzuordnen, dessen Volumen des in einem umfänglichen Abschnitt der Deckeleinheit ausgeformten Spaltes ausreichend größer als ein Volumen des in einem mittigen Abschnitt der Deckeleinheit ausgeformten Spaltes ist, wobei die Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung, die in Kontakt mit der Deckeleinheit ist, während der vorbestimmte Spalt ausgeformt wird, wenigstens eine Kommunikationsöffnung aufweist, die mit dem Staubsammelraum und den durch die Deckeleinheit ausgeformten Spalt kommuniziert, wobei der Spalt zu dem Pumpenraum gehört, wobei die Kommunikationsöffnung so ausgeformt ist, dass ein Durchmesser allmählich von der Gasseite zu der Staubsammelraumseite erhöht wird. Dadurch kann der an der Deckeleinheit anhaftende Mikrostaub wirksam entfernt werden.

Sowohl die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Abnahmeverschiebevorrichtung werden durch die gleiche drehbare und verschiebliche Welle, die parallel drehbar und verschieblich ist, angeordnet, wobei die drehbare und verschiebliche Welle in der Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung durch ein fluorenthaltendes Polymerlager mit einer Trennschutzsperre verbunden ist, und wobei die drehbare und verschiebliche Welle in der Staubsammelwandung mit einem weiteren fluorenthaltenden Polymerlager in einer luftdichten Weise verbunden ist, während es parallel drehbar und verschieblich ist. Dadurch kann die Vorrichtungsanordnung vereinfacht werden, wobei die Vorrichtung so aufgebaut sein kann, dass der Mikrostaub nicht erzeugt wird, und die Reinheit des Gasaustausches verbessert wird.

Auf der anderen Seite wird ein Verfahren, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, welches die folgenden Schritte (a) bis (e) umfasst, als das Verfahren, um das Gas in dem Lagerungscontainer zu ersetzen, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, verwendet, realisiert. Das Verfahren, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, umfasst die Schritte: (a) Befestigen eines Lagerungscontainers auf einer Gasaustauschvorrichtung; (b) Evakuieren von Luft in einem Lagerungscontainer-Hauptkörper mit einer Gasevakuierungsvorrichtung; (c) Einleiten von Gas in den Lagerungscontainer-Hauptkörper mit einer Gaseinleitungsvorrichtung während die Gasevakuierungsvorrichtung das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper evakuiert; (d) Beenden der Gaseinleitung in den und der Gasevakuierung aus dem Lagerungscontainer-Hauptkörper, um eine Gaszirkulationsvorrichtung zu veranlassen, das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper durch einen chemischen Adsorptionsfilter zu zirkulieren; und (e) Abnahme des Lagerungscontainers von der Gasaustauschvorrichtung.

Gemäß dem Verfahren, um ein Gas in einem erfindungsgemäßen Lagerungscontainer zu ersetzen, kann der Gasaustausch und die Reinigung der Halbleiterscheiben in einer kurzen Zeit realisiert werden, so dass das vorerwähnte Problem gelöst wird.

Die Reinigungswirkung der Halbleiterscheiben kann durch Verwendung eines ein Stickstoffgas von nicht weniger als 95% umfassendes Kaltgas verbessert werden.

Ein die folgenden Schritte (a) bis (j) umfassendes Gasaustauschverfahren wird als ein Verfahren, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, verwendet, offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte: (a) Befestigen des Lagerungscontainers auf der Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung in einer luftdichten Weise, indem eine Deckeleinheit in einem Staubsammelraum angeordnet wird; (b) Verbinden eines Gaseinlasses des Lagerungscontainer-Hauptkörpers mit einer Gaseinleitungsvorrichtung; (c) Verbringen einer Gasdurchgangs-Ausbildungsvorrichtung und einer Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung nahe zu der Deckeleinheit durch gleichzeitiges Verschieben der Gasdurchgang Ausbildungsvorrichtung und der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung, und Verbinden und Festhalten der Deckeleinheit durch eine Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung; (d) Steuern eines Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung zu trennen, wobei der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit verbindet; (e) Evakuieren des Staubsammelraumes durch die Evakuierungsvorrichtung, um einen Druck zu reduzieren; (f) Einleiten des Gases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über die Gaseinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers durch die Gaseinleitungsvorrichtung, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert; (g) Zirkulieren des Gases in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers, der Staubsammelvorrichtung und des Gaseinlasses des Lagerungscontainers; (h) Einbringen der Deckeleinheit in den Lagerungscontainer-Hauptkörper durch gleichzeitiges Verschieben der Gasdurchgangs-Ausbildungsvorrichtung, Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und der Deckeleinheit, und Steuern des Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung zu verbinden; (i) Demontieren der Gaseinleitungsvorrichtung von dem Gaseinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers; und (j) Abnehmen des Lagerungscontainers von der Staubsammelvorrichtung.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Gasaustauschverfahren kann der Gasaustausch automatisiert oder halbautomatisiert realisiert werden, wobei der hochreine Gasaustausch und die Reinigung der Halbleiterscheiben in einer kurzen Zeit realisiert werden, so dass das vorerwähnte Problem gelöst wird.

Weiterhin werden die folgenden Schritte (s) und (t) vor Schritt (h) des vorgenannten erfindungsgemäßen Gasaustauschverfahren hinzugefügt. Dadurch kann die Reinigung der Halbleiterscheiben wirksam in einer kürzeren Zeit durchgeführt werden. Und zwar umfasst das erfindungsgemäße Gasaustauschverfahren die Schritte des (s) Einleitens eines Reinigungsgases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über einen Gaseinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers durch die Gaseinleitungsvorrichtung, während die Gasevakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert, wobei ein nicht mehr als 5% reaktives Gas mit Kaltstickstoffgas mit dem Reinigungsgas gemischt wird; und des (t) Zirkulieren des Reinigungsgases in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers, der Staubsammelvorrichtung und des Gaseinlasses des Lagerungscontainers.

Die Reinigungswirkung der Halbleiterscheiben kann durch Verwendung des wenigstens eine Gaskomponente eines Ozongases, eines Wasserstoffgases oder eines Ammoniakgases umfassendes Kaltstickstoffgas verbessert werden.

Zweite Ausführungsform

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung offenbart. Auch die zweite Ausführungsform des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers, in dem die Halbleiterscheiben gelagert werden, wird durch Darstellung eines Lagerungscontainers, in dem das Innere rein zu halten ist, beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die Halbleiterscheibe beschränkt; die Erfindung kann ebenso auf Lagerungscontainer für Präzisionsteile wie IC's, für welche ein Lagerungsraum steril zu halten ist, angewendet werden.

11 zeigt eine Basisanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen. Ein Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer umfasst einen Lagerungscontainer-Hauptkörper 301, dessen Inneres steril zu halten ist, und eine Deckeleinheit 302, die das Innere des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 abdichtet. Der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer hat eine abgedichtete Struktur mit einer Dichtung, so dass Feuchtigkeit und Staub in einer Atmosphäre vom Eindringen in den Container gehindert werden. In dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 des abgedichteten Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers sind die Halbleiterscheiben parallel angeordnet, während sie voneinander mit vorbestimmten Intervallen durch Fugenscheiben (nicht abgebildet) getrennt sind.

Eine Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 in 11 ist die Vorrichtung, die das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 ersetzt. In dem Zustand, in dem die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 auf dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 befestigt ist, während eine Deckeleinheit 302 vollständig durch die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 abgedeckt wird, nimmt die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 die Deckeleinheit 302 ab, um Gas ein- und auszuleiten. Die Dichtung (nicht abgebildet) ist in einem Berührungsabschnitt zwischen der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 vorgesehen; und der Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 wird auf der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 durch die Dichtung in einer luftdichten Weise montiert. Dadurch, das der Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 auf der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 montiert ist, wird die Deckeleinheit 302 in einer luftdichten Weise so befestigt, dass sie vollständig durch einen in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 ausgeformten Gasaustauschdurchgang aufgenommen wird. Folglich wird die Deckeleinheit 302 von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 abgenommen, wodurch der Innenraum des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 mit dem Gasaustauschdurchgang verbunden wird, während die Luftdichtigkeit erhalten bleibt: Ein Mechanismus (im Folgenden als Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 407 o.ä. bezeichnet), der den Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 erfasst und fixiert, ist in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 vorgesehen.

Auf der anderen Seite wird die Gasleitung von einer Gaszufuhreinrichtung 308 mit der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 verbunden, wobei die Gaseinleitung und das Gaseinleitungsende in die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 durch Öffnen und Schließen eines ersten Ventils 317 steuerbar ist. Und zwar umfasst die Gaseinleitungsvorrichtung die Gaszufuhrvorrichtung 308, die mit der Gaszufuhrvorrichtung 308 verbundene Gasleitung und das erste Ventil 317.

Eine Evakuierungspumpe 309 ist mit der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 durch die Gasleitung verbunden, wobei die Evakuierungspumpe 309 die Gasevakuierungsvorrichtung zum Evakuieren des Gases in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 ausbildet. Die Gasevakuierungsvorrichtung umfasst einen Staubsammelfilter 313, ein viertes Ventil 319 und ein fünftes Ventil 320 als ein Öffnungs- und Schließventil. Wenn die Evakuierungspumpe 309 angesteuert wird, das vierte Ventil 319 zu öffnen, während das fünfte Ventil 320 geschlossen ist, kann das Gas in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 unmittelbar und das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 auf indirekten Wege evakuiert werden. Der in dem evakuierten Gas enthaltende Mikrostaub wird durch den Staubsammelfilter 313 entfernt. Der Staubsammelfilter 313 weist gleichfalls eine Wirkung zum Verhindern des Rückflusses des Mikrostaubes in die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 von der Evakuierungspumpenseite 309 aus auf.

Die öldichte Kreiselvakuumpumpe kann als Evakuierungspumpe 309 verwendet werden. In diesem Fall wird der von der öldichten Kreiselvakuumpumpe erzeugte Ölnebel durch eine Ölnebelfalle o.ä. gefiltert und über eine Abgasleitung (nicht gezeigt) abgeführt.

Für den Fall der Verwendung der Evakuierungspumpe wie die öldichte Kreiselvakuumpumpe, die Ölnebel o.ä. erzeugt, wird das fünfte Ventil 320 geöffnet, nach dem das vierte Ventil 319 geschlossen wurde, wobei die vor der Evakuierungspumpe 309 liegende Gasleitung unmittelbar zu einem Atmosphärendruck zurückgeführt wird, und wobei die Evakuierungspumpe 309 angehalten wird, so dass der Ölnebel zu der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 zurückfließt.

Die Gaszirkulationsvorrichtung, um das Gas mit der Zirkulationspumpe 311 zu zirkulieren, ist auf der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 montiert. Ein chemischer Adsorptionsfilter 310, ein Staubsammelfilter 312, ein zweites Ventil 318 und ein drittes Ventil 321 werden in eine durch die Gaszirkulationsvorrichtung ausgebildete Gaszirkulationspassage eingebracht. Der chemische Adsorptionsfilter 310 wirkt zur Adsorption und Filterung der unreinen in dem zirkulierenden Gas enthaltenden Gasbestandteile. In dem chemischen Adsorptionsfilter 310 werden die Feuchtigkeit und Verunreinigungen in dem Gas durch Leiten des Gases durch ein chemisches Adsorptionsmittel, das in einem Edelstahlbehälter eingekapselt ist, entfernt. Bekannte Beispiele eines chemischen Adsorbiermittels umfassen Edelstahl- oder Nickel-Metallgitter, deren Oberfläche aktiviert ist, poröse Glasfaser und keramische Materialien wie poröses Aluminiumoxid. Während der Gaseinleitung und der Evakuierung werden beide, das zweite Ventil 318 und das dritte Ventil 321, geschlossen. Die Gaszirkulationspassage wird durch Öffnen des zweiten Ventils 319 und des dritten Ventils 321 gebildet. Der Staubsammelfilter 312 entfernt den Mikrostaub durch seine feine Gitterstruktur.

Der Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 ist auf der Verschiebevorrichtung montiert. Die Verschiebevorrichtung umfasst eine Verschiebeplattform 314 und einen Sockel 316. Die Verschiebeplattform 314 ist das auf dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301unmittelbar angebrachte Element, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 zu lagern. Die Verschiebeplattform 314 ist an dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 durch eine Befestigungsvorrichtung 315 wie einem mechanischen Zapfen befestigt. Der Sockel 316 ist das Element, das die Verschiebeplattform 314 lagert. Die Verschiebeplattform 314 wird angewandt, um parallel auf dem Sockel 316 verschoben zu werden, während es von dem Sockel 316 gelagert wird. Eine Positionserkennungsvorrichtung (nicht gezeigt) ist in dem Sockel 316 vorgesehen. Die Positionserkennungsvorrichtung umfasst einen Photosensor und einen mikromechanischen Schalter. Die Positionserkennungsvorrichtung kann die präzise Lage (präzise Lage mit Bezug auf die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303) des auf der Verschiebeplattform 314 montierten Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 erkennen. Dadurch, wenn der Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 durch die Verschiebeplattform 314 verschoben wird, um in engen Kontakt mit der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 geführt zu werden, erkennt die Positionserkennungsvorrichtung die Lage des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301, der in engen Kontakt mit der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 ist. Weiterhin wird die Positionserkennungsvorrichtung mit einem Mechanismus, der den Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 fixiert, verbunden, und die Positionserkennungsvorrichtung übermittelt ein die Lage des Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 anzeigendes Erkennungssignal. Die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 wird in Übereinstimmung mit dem Erkennungssignal gesteuert, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 in einer luftdichten Weise zu befestigen. Für den Fall, dass der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer manuell montiert wird, werden die Verschiebeplattform 314 und der Sockel 316 nicht benötigt. Die luftdicht abschließende Dichtung ist in einer Berührungsfläche zwischen der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 und der Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 vorgesehen, wobei der Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 und die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 unter gegeneinander gerichtetes Drücken befestigt werden. Das Innere der Halbleiterscheiben-Lagerungskontainer-Befestigungsvorrichtung 303 weist einen Raum auf, in dem die Deckeleinheit 302 frei verschoben werden kann, um geöffnet und geschlossen zu werden, während die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 gekoppelt ist. Der Raum begründet einen Teil des Gausaustauschdurchganges, der von der Umgebung abgeschlossen ist.

Eine Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304 und eine Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 305 sind in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 vorgesehen. Die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304 nimmt die Deckeleinheit 302 von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 ab. Die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 305 steuert dien Ablauf der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304. Die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304 wird mit der Deckeleinheit 302 gekoppelt, um das Befestigen und Lösen der Deckeleinheit 302 in Bezug auf den Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 durchzuführen. Die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304 trennt die von der Befestigung gelöste Deckeleinheit 302 ebenfalls von dem Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301. Die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 305 steuert den vorgenannten Ablauf der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304.

Eine Gasdurchgangs-Umschaltvorrichtung umfasst ein drittes Ventil 318 und ein viertes Ventil 319. Diese Ventile werden automatisch oder manuell in Übereinstimmung mit dem Verfahrensablauf umgeschaltet.

Das Verfahren, um das Gas mit der in 11 gezeigter Gasaustauschvorrichtung zu ersetzen, wird im Folgenden beschrieben.

In einem ersten Schritt wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 auf der Verschiebeplattform 314 montiert, wobei der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 verschoben wird, um an der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 befestigt zu werden.

In einem zweiten Schritt wird die Deckeleinheit 302 von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 durch die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304 abgenommen, um einen vorbestimmten Spalt zwischen der Deckeleinheit 302 und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 auszuformen, wobei das Innere des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 mit dem Gasaustauschdurchgang in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 verbunden wird. Die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 305 steuert die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304.

In einem dritten Schritt wird die Evakuierungsvorrichtung betrieben, um eine Evakuierung der Luft in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu beginnen. Während des Betreibens der Evakuierungsvorrichtung werden das vierte Ventil 319 und das fünfte Ventil 320 geschlossen, die Evakuierungspumpe 309 betrieben und das vierte Ventil 319 geöffnet, um das Gas in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 zu evakuieren. Bei diesem Schritt wird das Innere des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 gleichzeitig evakuiert.

In einem vierten Schritt, während das Gas durch die Gasevakuierungsvorrichtung evakuiert wird, wird das Gas von der Gaseinleitungsvorrichtung in den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer eingeleitet. Im Besonderen wird das erste Ventil 317 geöffnet, um das Gas von der Gaszufuhrvorrichtung 308 in die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 einzuleiten. Zu diesem Zeitpunkt, bei dem das Gas in die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 aus Richtung des dritten Ventils 321 strömt, wenn das Gas zwischen der weit geöffneten Deckeleinheit 302 und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 strömt, um in Richtung des zweiten Ventils 318 zirkuliert zu werden, erfolgt ein Einleiten und Ausleiten des Gases in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 und in der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303, wobei das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 vollständig ersetzt wird.

Das hochreine Kaltstickstoffgas wird für das Gas in dem vierten Schritt verwendet. Gemäß einem Verarbeitungsstatus der Halbleiterscheiben in dem Container wird manchmal Trockenargongas verwendet. Weiterhin wird zum Zweck der Kostenreduzierung manchmal mit Trockenluft und hochreinem Kaltstickstoffgas gemischtes Gas verwendet. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass wenigstens 95% Stickstoffgas in dem Gasgemisch enthalten ist.

Zu dem Zeitpunkt, wenn der vierte Schritte gestartet wird, ist es nicht notwendig, dass das Innere des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers 1 in ein Hochvakuum evakuiert wird, es ist ausreichend, dass der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 in ein Unterdruck-Zustand evakuiert wird. Viele der herkömmlichen Gasaustauschvorrichtungen weisen geschlossene Systemstrukturen auf, in denen eine Öffnung für beide, den Gaseinlass und Gasauslass, verwendet wird. In der herkömmlichen Gasaustauschvorrichtung, wenn das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 vor dem vierten Schritt verbleibt, nimmt es wenigstens 30 bis 60 Minuten in Anspruch, das Gas auszutauschen, da das verbleibende Gas die Reinheit des Gasaustausches beeinflusst. Im Gegensatz weist die Gasaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung eine offene Systemstruktur auf, so dass das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer 1 effizient ausgetauscht wird, in dem die Gaseinleitung und die Gasevakuierung zur gleichen Zeit durchgeführt wird.

Nachdem die Gaseinleitung und die Gasevakuierung über einen gegebenen Zeitraum in dem vierten Schritt durchgeführt wurden, wird die Gaseinleitung durch die Gaseinleitungsvorrichtung in den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer und die Gasevakuierung aus dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer durch die Gasevakuierungsvorrichtung in einem fünften Schritt beendet Im Besonderen, zu dem gleichen Zeitpunkt, wenn das erste Ventil 317 geschlossen wird, um die Gaszuführung von der Gaszufuhrvorrichtung 308 anzuhalten, wird das vierte Ventil 319 geschlossen. Dann, nachdem das fünfte Ventil 320 geöffnet wurde, wird die Evakuierungspumpe 309 abgeschaltet. Die notwendige Zeit für den vierten Schritt hängt von einem Volumen des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers oder dem Verarbeitungsstatus der Halbleiterscheiben ab. Üblicherweise dauert es wenigstens 10 bis 30 Minuten, den vierten Schritt durchzuführen, wenn der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer ein Volumen von ungefähr 60 Liter hat.

Danach, in einem sechsten Schritt, wird das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer mit der Gaszirkulationsvorrichtung zirkuliert. Im Besonderen wird das zweite Ventil 318 und das dritte Ventil 321 geöffnet, und die Zirkulationspumpe 311 wird betrieben, um das in dem fünften Schritt ausgetauschte Gas zu zirkulieren. Zu diesem Zeitpunkt weist das Zirkulationsgas eine Funktion zur Entfernung der Verunreinigungen und funktionalen Gruppen auf der Halbleiterscheibenoberfläche auf. Der chemische Adsorptionsfilter 310 adsorbiert die Feuchtigkeit und die Verunreinigungen, um das Zirkulationsgas zu reinigen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Deckeleinheit 302 in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer abgenommen; und das Innere des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 kommuniziert mit dem Zirkulationsgasdurchgang, so dass das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 ersetzt wird. Es nimmt ungefähr 5 bis 30 Minuten in Anspruch, das Gas zu zirkulieren.

Wenn das hochreine Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit in einem Bereich von 99,5% bis ungefähr 99,999% als das in dem vierten Schritt eingeleitete Gas verwendet wird, kann die auf der Halbleiterscheibenoberfläche absorbierte Feuchtigkeit und Verunreinigung in dem sechsten Schritt effizient entfernt werden.

Bei dem in dem vierten Schritt eingeleiteten Gas, wird nicht mehr als 5% reaktives Gas mit dem hochreinen Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit von nicht weniger als 99% gemischt. Das reaktive Gas umfasst ein Ozongas, ein Wasserstoffgas oder ein Ammoniakgas mit einer Reinheit von nicht weniger als 99%, oder das reaktive Gas umfasst ein Gasgemisch der vorerwähnten Gase. Dadurch wird in dem sechsten Schritt die Wirkung des Entfernens der auf der Halbleiterscheibenoberfläche absorbierten Feuchtigkeit und Verunreinigungen verbessert, wobei die Oberflächenreinigungswirkung in ungefähr 5 bis 10 Minuten erzielt wird.

Daher werden in dem Fall, bei dem mit dem reaktiven Gas gemischtes Kaltstickstoffgas in dem vierten Schritt verwendet wird, um das reaktive Gas von einem Verbleiben in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer abzuhalten, die Schritte von dem vierten Schritt bis zu dem sechsten Schritt wiederholt, wobei das hochreine Kaltstickstoffgas ohne dem reaktiven Gas verwendet wird.

Nach dem sechsten Schritt, in einem siebten Schritt, werden das zweite Ventil 318 und das dritte Ventil 321 geschlossen, um die Gaszirkulation zu beenden. Danach wird die Deckeleinheit 302 durch die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304 auf dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 befestigt, wobei das Gas in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 in einer luftdichten Weise eingeleitet wurde; und der Halbieiterscheiben-Lagerungscontainer wird von der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 abgenommen, um den Gasaustauschschritt zu beenden. Es ist möglich, den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer manuell von der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 abzunehmen, oder es ist möglich, den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer automatisch von der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 durch Verwendung der Verschiebeplattform 314 abzunehmen. Während des automatischen Betriebes wird die Abnahme in Übereinstimmung mit einer vorher festgelegten Zeitsteuerung basierend auf den Bedingungen durchgeführt.

Dritte Ausführungsform

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben. 12 zeigt eine Anordnung einer Gasaustauschvorrichtung in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der Erfindung. In 12 kennzeichnen gleiche wie in 11 angegebene Bezugszeichen dieselben Elemente, und eine Beschreibung dieser Elemente wird weggelassen. Die in 12 gezeigte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 11 gezeigten zweiten Ausführungsform dadurch, dass eine Gaseinleitungsdüse 306 und eine Düsenverschiebevorrichtung 307 in der Gaseinleitungsvorrichtung vorgesehen sind.

Die Gaseinleitungsdüse 306 ist eine derjenigen, die das Gas in den tiefen Bereich des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 von einem zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 und der Deckeleinheit 302 ausgeformten Spalt einleitet. Die Gaseinleitungsdüse 306 ist mit der Gasleitung von der Gaszufuhrvorrichtung 308 und mit der Gasleitung von der Gaszirkulationsvorrichtung durch eine Düsenverschiebevorrichtung 307 verbunden. Die Gaseinleitungsdüse 306 ist vorgesehen, einen Strahl des eingeleiteten Gases oder des zirkulierten Gases an dem vorderen Ende auszuströmen. Im Besonderen wird die Gaseinleitungsdüse 306 mit der Gaszufuhrvorrichtung 308 und dem chemischen Adsorptionsfilter 310 durch das erste Ventil 317 und dem dritten Ventil 321 entsprechend verbunden. Folglich leitet die Gaseinleitungsdüse 306 das Gas in den tiefen Bereich des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 durch geeignetes Umschalten des ersten Ventils 317 und des dritten Ventils 321 ein. Das Gas umfasst das neue Gas von der Gaszufuhrvorrichtung 308 und das von dem chemischen Adsorptionsfilter 310 gereinigte zirkulierte Gas. Die Gaseinleitungsdüse 306 wird durch ein stabförmiges Rohrmaterial geformt, das verlängerbar und verkürzbar ist.

Eine Größe der Gaseinleitungsdüse 306 wird in Übereinstimmung mit dem zur Lagerung einer Mehrzahl an Halbleiterscheiben in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 201 ausgeformten Spalt festgelegt. Und zwar ist der äußere Durchmesser der Gaseinleitungsdüse kleiner vorgesehen als der zwischen den in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 gelagerten benachbarten Halbleiterscheiben ausgeformte Spalt. Die Anzahl der Gaseinleitungsdüsen 306 ist in Übereinstimmung mit der Anzahl der durch die gelagerten Halbleiterscheiben ausgebildeten Spalte vorgesehen. Es ist ebenso möglich, den äußeren Durchmesser der Gaseinleitungsdüse und die Anzahl der Gaseinleitungsdüsen 306 geeignet festzulegen. Und zwar von dem Standpunkt der Austauscheffizienz ist es wünschenswert, den äußeren Durchmesser und die Anzahl der Gaseinleitungsdüsen 306 korrespondierend zu allen durch die Halbleiterscheiben ausgebildeten Spalte festzulegen. Jedoch ist die Anzahl der Gaseinleitungsdüsen 306 von dem Standpunkt der Herstellungskosten geeignet festzulegen.

Die Düsenverschiebevorrichtung 307 weist eine Funktion auf, die Gaseinleitungsdüse 306 so zu verlängern und zu verkürzen, dass die Gaseinleitungsdüse 306 in einen zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 und der Deckeleinheit 302 ausgeformten Spalt eingebracht und entnommen wird. Dadurch wird die Gaseinleitungsdüse 306 durch die Düsenverschiebevorrichtung 307 verschoben, während sie verlängert und verkürzt wird, wobei die Gaseinleitungsdüse 306 in und aus dem zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 und der Deckeleinheit 302 ausgeformten Spalt eingebracht und entnommen werden kann. Weiterhin ist es auch möglich, in der Düsenverschiebevorrichtung 307 eine Winkeleinstelleinrichtung vorzusehen, die den Winkel der Gaseinleitungsdüse 306 nach Bedarf einstellt. Der Gasstrahl kann in einer optimalen Position (Position, in der das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 am effizientesten ersetzt wird) in Übereinstimmung mit der Gestalt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 o.ä. durch Einstellen der Verlängerungsquantität und des Winkels der Gaseinleitungsdüse 306 ausgeströmt werden. Die bereits bekannte Technologie wird für eine Verlängerungs- und Verkürzungseinrichtung der Gaseinleitungsdüse 306 verwendet. Zum Beispiel wird eine Technologie verwendet, bei der eine Antenne verlengert und verkürzt wird. Die bereits bekannte Technologie wird gleichfalls für die Winkeleinstellung verwendet.

Das Verfahren, um das Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu ersetzen, das eine wie in 12 gezeigte Gasaustauschvorrichtung verwendet, wird im Folgenden beschrieben. Das Gasaustauschverfahren der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Gasaustauschverfahren der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Schritt zur Einbringung der Gaseinleitungsdüse vor dem dritten Schritt in dem wie oben unter Bezugnahme auf 11 beschriebenen Gasaustauschverfahren hinzugefügt wird. In dem Schritt zur Einbringung der Gaseinleitungsdüse wird die Gaseinleitungsdüse 306 in den zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 und der Deckeleinheit 302 ausgeformten Spalt eingebracht. Wie später beschrieben kann die Gaseinleitungsdüse 306 zu einem Bodenbereich und zu einem Eingang des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 eingebracht werden. Das vordere Ende der Gaseinleitungsdüse 306 kann zu einer beliebigen Position in Übereinstimmung mit der Form des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 eingebracht werden. Um letztendlich die Gaseinleitungsdüse 306 zu kontrollieren, wird gleichzeitig der Winkel der Gaseinleitungsdüse 306 durch die Winkeleinstelleinrichtung eingestellt. Dadurch wird der Gasstrahl von dem vorderen Ende der an der optimalen Position angeordneten Gaseinleitungsdüse 306 ausgeströmt, wobei das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 in die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 herausgedrückt wird, um das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 zu ersetzen.

Da die Schritte nach dem Gasaustausch ähnlich wie der mit Bezug auf 11 beschriebene dritter bis fünfter Schritt sind, wird die Beschreibung nicht wiederholt. Jedoch wird in einem siebten Schritt, bevor die Deckeleinheit 307 durch die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 304 mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 verbunden wird, die Gaseinleitungsdüse 306 aus dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 entnommen.

Folglich kann der Gasaustauschablauf effizient in einer kürzeren Zeit als mit der ersten Ausführungsform durchgeführt werden.

Vierte Ausführungsform

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben. 13 zeigt eine Anordnung einer Vorrichtung, um ein Gas in einem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer nach der vierten Ausführungsform der Erfindung zu ersetzen. Die in 13 gezeigte vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 12 gezeigten dritten Ausführungsform dadurch, dass ein Teil der Gaszirkulationsvorrichtung und ein Teil der Gasevakuierungsvorrichtung gemeinsam verwendet werden. Und zwar wird die den Staubsammelfilter 312 umfassende Gasleitung durch die Gaszirkulationsvorrichtung und die Gasevakuierungsvorrichtung ausgbildet. Dadurch kann der Staubsammelvorgang für die Gase der Gaszirkulationsvorrichtung und der Gasevakuierungsvorrichtung durchgeführt werden, wobei lediglich ein Staubsammelfilter 312 verwendet wird, wodurch die Anordnung der Gasaustauschvorrichtung vereinfacht wird. Das Gasaustauschverfahren mit der in 13 gezeigter Gasaustauschvorrichtung ist ähnlich wie die in 12 gezeigte dritte Ausführungsform, so dass die Beschreibung nicht wiederholt wird.

Dadurch können gleiche Wirkungen wie für die vorgenannten Ausführungsformen erreicht werden.

Fünfte Ausführungsform

Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben. 14 zeigt eine Anordnung einer Gasaustauschvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung. Die in 14 gezeigte fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von den in 12 und 13 gezeigten Ausführungsformen durch ein Befestigungsverhalten des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers. In 14 ist der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer montiert, in dem die Deckeleinheit 302 – Seite aufwärts gerichtet ist. In diesem Fall, wenn der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer montiert wird, während die Deckeleinheit 302 – Seite unmittelbar nach oben gerichtet ist, da die in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer gelagerten Halbleiterscheiben nicht stabilisiert sind, wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer montiert, indem er mit Bezug auf die Vertikalrichtung leicht geneigt wird.

Das Merkmal der in 14 gezeigten fünften Ausführungsform ist der Gasaustauschschritt. Und zwar wird ein Gasaustauschschritt mit einem schweren Gas zum Befüllen des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers mit einem Gas, dessen spezifisches Gewicht größer als das von Luft ist, vor dem oben mit Bezug auf 12 beschriebenen vierten Schritt durchgeführt. Im Besonderen wird ein Gas wie ein Inertgas oder ein Kohlenstoffdioxidgas, dessen spezifisches Gewicht größer als das eines Argongases ist, von der Gaseinleitungsdüse eingeleitet. Dadurch sammelt sich das Gas in dem Bodenbereich des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301, wodurch die die Feuchtigkeit o.ä. enthaltende anfängliche Luft wirksam entfernt wird. Zu diesem Zeitpunkt, um das ersetzte Gas wirksam in dem Bodenbereich des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 zu sammeln, wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer angeordnet, indem die Deckeleinheit-Seite aufwärts gerichtet ist. Der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer ist angeordnet, in dem dieser leicht zu der Vertikallinie geneigt ist. Um das Gas wirksam zu sammeln, ist es wünschenswert, dass die Neigung nicht größer als 45° mit Bezug auf die Vertikallinie ist.

Sechste Ausführungsform

Eine sechste Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben. Für die Gasaustauschvorrichtung der sechsten Ausführungsform der Erfindung wird eine detaillierte Anordnung beschrieben. 15 eine Teilschnittansicht, die ein Verfahren zum Abnehmen des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers in der Gasaustauschvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt. Der in 15 gezeigte Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer ist angeordnet, indem die Deckeleinheit-Seite aufwärts gerichtet ist. Jedoch ist es auch möglich, den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer anzuordnen, indem die Deckeleinheit-Seite horizontal gerichtet ist.

15A ist eine Teilschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer auf einer Verschiebeplattform 410 montiert ist. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Halbleiterscheibe 400 in einem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 gelagert, und der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 ist durch eine Deckeleinheit 402 abgedichtet. Eine luftdicht abschließende Dichtung 403 hält die Luftdichtigkeit zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und der Deckeleinheit 402. Üblicherweise wird die sich auf einen O-Ring beziehende elastische Struktur als die luftdicht abschließende Dichtung 403 verwendet. Die elastische Struktur ist aus einem Gummiharz oder Silikonharz ausgebildet Eine mechanische Zapfenlagerung 412 ist an dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 befestigt, wobei ein mechanischer Zapfen 411 in einer Verschiebeplattform 410 vorgesehen ist. Der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 wird auf der Verschiebeplattform 410 durch Einsetzen des mechanischen Zapfens 411 in die mechanische Zapfenlagerung 412 fixiert. Die Verschiebeplattform ist auf einem Socket 413 gelagert und kann parallel entlang des Sockels 413 verschoben werden.

Die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung umfasst eine Staubsammelwandung 415 und eine Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 407. Die Staubsammelwandung 415 ist das Element, das den Staubsammelraum 416 begründet. Der Staubsammelraum 416 nimmt die Deckeleinheit 402 vollständig auf, um einen Teil des Gasaustauschdurchganges zu begründen. Eine Abnahmeverschiebevorrichtung 408 wird in dem Staubsammelraum 416, der von der Staubsammelwand 415 geformt wird, aufgenommen. Die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 407 ist das Element, das den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 auf der Staubsammelwandung 415 fixiert. Die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 407 ist L-förmig in Abschnitten ausgeformt und drehbar an der Staubsammelwand 415 angebracht. Die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 407 hakt in einen Flanschabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 ein, um mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 durch Ändern der Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 407 von einem in 15A gezeigten offenen Zustand in einen geschlossenen Zustand fixiert zu werden. Die Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 407 wird manuell oder automatisch in Übereinstimmung mit den Festlegungen gedreht.

Die Gaseinieitungsvorrichtung ist in luftdichter Weise auf der Staubsammelwandung 415 montiert. Die Gaseinleitungsvorrichtung enthält eine Gaseinleitungsdüse 405 und eine Düsenverschiebevorrichtung 406. Die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung enthält eine Abnahmeverschiebevorrichtung 408 und eine Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 404. Die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 und die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 404 sind sowohl luftdicht mit der Staubsammelwandung 415 als auch miteinander verbunden. Die Staubsammelwandung 415 ist mit einem Gasauslass 409 versehen. Der Gasauslass 409 ist mit der Gasevakuierungsvorrichtung und der Gaszirkulationsvorrichtung gekoppelt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Gaseinleitungsdüse 405 verkürzt und die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 wird aufwärts aufgenommen. Die Gaseinleitungsvorrichtung wird schräg in dem Winkel, in dem die Gaseinleitungsdüse 405 in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 durch den Spalt zwischen Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und Deckeleinheit 402 eingeführt werden kann, an der Staubsammelwandung 415 befestigt.

Wie 15B zeigt, wird die Verschiebeplattform 410 auf dem Sockel 413 in die Richtung des Pfeiles 417 bewegt, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 in engen Kontakt mit der luftdicht abschließenden Dichtung 414 in der Staubsammelwandung 415, die mit der Deckeleinheit 402 den Staubsammelraum 416 bildet, zu verbringen. Die Deckeleinheit 402 kann in dem Staubsammelraum geöffnet und geschlossen werden. Dann wird, wie in 15C gezeigt, die Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 407 geschlossen, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 an der Staubsammelwandung 415 zu fixieren.

Die Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 407 umfasst eine mechanische Schließvorrichtung und wird durch ein Signal von einem Positionserkennungssensor des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 gesteuert (nicht abgebildet).

16 ist eine Teilschnittansicht, die die Bewegung der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung zeigt. 16A ist eine Teilschnittansicht, die die Darstellung in 15C aus der Sicht parallel zu der Halbleiterscheibe 400 zeigt. In 16A werden die Gaseinleitungsvorrichtung und die Verschiebeplattform vernachlässigt. Die Halbleiterscheiben 400 werden in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 parallel zueinander in gleich bleibenden Abständen gelagert. Ein Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 und eine Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 413 werden an der Deckeleinheit 402 angebracht. Der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 fixiert und löst die Deckeleinheit 402 an dem und von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 so, dass der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 an einer Verbindungsöffnung 416 des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 angeschlossen und abgenommen wird. Die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 413 wird an die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 angeschlossen und abgenommen. Die in der Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 413 eingepasste Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 fixiert und löst die Deckeleinheit 402 von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401, während die Deckeleinheit 402 angeschlossen und abgenommen wird. 16A zeigt einen Zustand, in dem der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 in der Verbindungsöffnung 416 eingebracht ist, um die Deckeleinheit 402 mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 zu verbinden.

Die an der Staubsammelwand 415 angeordnete Abnahmeverschiebevorrichtung 408 ist in dem oberen Abschnitt aufgenommen, während sie von der Deckeleinheit 402 getrennt ist.

Wie 16B zeigt, bewegt die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 404 die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 parallel in die durch den Pfeil 419 gekennzeichnete Richtung, um das vordere Ende der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 mit der Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 413 zu verbinden.

Wie 16C zeigt, wird dann, wenn die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 404 die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 dreht, der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 von der Verbindungsöffnung 416, die den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 von der Deckeleinheit 402 trennt, entfernt. Während die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 gedreht wird, wird das vordere Ende der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 von der Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 413 gehalten. Dadurch werden die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 und die Deckeleinheit 402 miteinander verbunden.

Wie 16D zeigt, bewegt die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 404 die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 parallel in die durch den Pfeil 422 gekennzeichnete Richtung, während sie die Deckeleinheit 402 festhält, wobei die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 den vorbestimmten Spalt zwischen der Deckeleinheit 402 und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 ausformt.

Für den Fall, dass die Gaseinleitungsdüse 405 (nicht abgebildet) verwendet wird, wird der ausreichend große Spalt, in den die Gaseinleitungsdüse 405 eingebracht werden kann, ausgeformt. Wird die Gaseinleitungsdüse 405 nicht verwendet, kann der Spalt einige Millimeter aufweisen, so dass der Gasdurchgang zwischen der Deckeleinheit 402 und der luftdicht abschließenden Dichtung 403 ausformbar ist

18 zeigt eine Anordnung des Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus 418. Wie in 18A gezeigt wird, umfasst der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 eine Gleitanordnung 433, eine Scheibenanordnung 431 und eine Führungsanordnung 428. Die Gleitanordnung 433 wird parallel verschoben und in die Verbindungsöffnung 416 in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 eingesetzt. Die drehbare Scheibenanordnung 431 weist in dem Drehzentrum einen Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung-Befestigungsaufbau 430 auf, während ein Zapfen 432 in der äußeren Peripherie ausgeformt ist.

Die Führungsanordnung 428 führt die Verschiebung der Schiebeanordnung 433. Die Führungsanordnung 428 agiert auch als Presser der Scheibenanordnung 431. Die Gleitanordnung 433 wird in den in der äußeren Peripherie der Scheibenanordnung 413 in einem drehbaren Langloch 434 vorgesehenen Zapfen 432 eingebaut. Die rechteckförmige Öffnung 434 wird so ausgebildet, dass es die ausreichend kurze Länge im Vergleich mit dem Bewegungslager des Zapfens 432 aufweist.

Eine rechteckförmige Befestigungseinheit 425 ist an dem vorderen Ende der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 ausgebildet. Die Befestigungseinheit 425 wird in eine in einer Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung-Befestigungsaufbau 430 ausgeformte rechteckförmige Öffnung durch eine in einer Führungsanordnung ausgebildete rechteckförmige Halteöffnung 429 eingebracht. Das bogenförmige Langloch 434 wird in der Gleitanordnung 433 ausgebildet und greift in die Scheibenanordnung 431 ein. Es ist möglich, dass das Langloch 434 eine Form aufweist, in der die Gleitanordnung 433 wechselseitig durch die Scheibenanordnung 431 verschoben wird. Das Langloch 434 kann eine andere als den Bogen aufweisende Form haben.

Nachdem die Verschiebeeinheit 425 in den Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung-Befestigungsaufbau 430 eingebracht wurde, wird die Scheibenanordnung 431 gedreht, wenn die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 in eine wie durch einen in 18B gezeigten Pfeil angegebene Richtung gedreht wird. Der in die Öffnung 434 eingebrachte Zapfen 432 wird gleichzeitig in Übereinstimmung mit der Drehung der Scheibenanordnung 431 gedreht und wird parallel in die durch einen Pfeil 436 gezeigte Richtung verschoben. Folglich wird das vordere Ende der Gleitanordnung 433 in die Verbindungsöffnung 416 eingebracht, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 zu verbinden. Zur gleichen Zeit werden die Halteöffnung 429 und die Befestigungseinheit 425 ausgerichtet, um die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 von der Deckeleinheit 402 abzunehmen. Wenn der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 getrennt sind, wird die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 in die Rückwärtsrichtung gedreht, während die Befestigungseinheit 425 durch die Halteöffnung 429 in den Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung-Befestigungsaufbau 430 eingebracht wird. Während die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 gedreht wird, ist die an dem vorderen Ende der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 angeordnete Befestigungseinheit 425 zwischen einer Deckeleinheit-Haltevorrichtung 430und der Führungsanordnung 428 gelagert, und die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung 423 und die Deckeleinheit 402 werden verbunden und gehalten.

17 zeigt eine spezielle Anordnung der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung. Bei der in 17 gezeigter Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung wird eine drehbare und verschiebliche Welle 123 durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Abnahmeverschiebevorrichtung gemeinsam verwendet. Die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung begründet einen Teil der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung. Ein Befestigungsabschnitt 425 der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung ist an dem vorderen Ende der drehbaren und verschieblichen Welle 123 ausgebildet. Dadurch kann der Aufbau der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung außergewöhnlich vereinfacht werden. Die drehbare und verschiebliche Welle 123 ist in Lagern 420 und 421 gelagert. Es ist möglich, herkömmliche Kugellager als die Lager 420 und 421 zu verwenden. Jedoch kann manchmal Staub und Ölnebel generiert werden, die den Gasdurchgang kontaminieren. Daher wird es bevorzugt, dass ein fluorenthaltendes Polymerlager als die Lager 420 und 421 verwendet wird. Das fluorenthaltende Polymerlager weist gute Gleiteigenschaften auf und Staub und Ölnebel werden in dem Polymerlager nicht erzeugt. Teflon (Produktname von DuPont) ist dafür allgemein als spezielles Material bekannt.

Das Lager 420 ist in einer Abnahmeverschiebungs-Lagervorrichtung 122 befestigt, um die drehbare und verschiebliche Welle 123 drehbar zu lagern, wobei eine Trennschutzsperre 422 ausgeformt ist, um eine Trennung der drehbaren und verschieblichen Welle 123 zu verhindern. Das Lager 421 ist in der Staubsammelwandung 415 befestigt, um die drehbare und verschiebliche Welle 123 zu verbinden. Das Lager 421 lagert ebenfalls die drehbare und verschiebliche Welle 123 so, dass die drehbare und verschiebliche Welle parallel bewegt werden kann. Durch Bereitstellung von wenigstens zwei drehbaren und verschieblichen Wellen 123 in der Abnahmeverschiebungs-Lagervorrichtung 122 kann nur die drehbare und verschiebliche Welle 123, wie durch einen Pfeil 426 gezeigt, rotiert werden, während die Abnahmeverschiebungs-Lagervorrichtung 122 nicht gedreht wird. Ferner können die drehbare und verschiebliche Welle 114 und die Abnahmeverschiebungs-Lagervorrichtung 122 in dem Staubsammelraum 416 durch Verschieben der drehbaren und verschiebliche Welle 123 in Richtung eines Pfeils 427 bewegt werden.

Mit Bezug auf 19 wird das Einbringen der Gaseinleitungsdüse 405 beschrieben. 19A zeigt einen Zustand, bei dem der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 verbunden sind, bevor die Gaseinleitungsdüse 405 verlängert wurde. Die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 wird in den Staubsammelraum 416 eingebracht, um mit der Deckeleinheit 402 gekoppelt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Gaseinleitungsdüse 405 in der Düsenverschiebevorrichtung 406 so aufgenommen, dass die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 in dem Staubsammelraum 416 frei bewegt werden kann. Die Gaseinleitungsdüse 405 wird an der Staubsammelwandung 415 befestigt, während die Luftdichtigkeit durch eine luftdicht abschließende Dichtung 438 gehalten wird. Die Gaseinleitungsdüse 405 wird eingebracht und aus dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 entnommen, während die Luftdichtigkeit in dem Staubsammelraum 416 aufrechterhalten bleibt.

In 19B wird die durch die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 404 gesteuerte Abnahmeverschiebevorrichtung 408 aktiviert, um die Deckeleinheit 402 von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 in eine vorbestimmte Distanz zu trennen. Die Gaseinleitungsdüse 405 wird aus dem Inneren der Düsenverschiebevorrichtung 406 verlängert und in den Lagerungscontainer-Hauptkörper durch den Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und der Deckeleinheit 402 eingebracht. In 19B wird die Gaseinleitungsdüse 405 zu dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 an der Seitenfläche der Halbleiterscheibe 400 eingebracht. Die Gaseinleitungsdüse 405 wird zu dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 eingebracht, wobei der Strahl des Austauschgases zu dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 ausgeströmt wird, um wirksam das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 herauszudrücken. Dadurch wird der Gasaustausch effizient verbessert. Da das Gas zwischen den gelagerten Halbleiterscheiben 400 nicht weiter als ungefähr 10mm ist, ist ein Aufsatzwinkel der Gaseinleitungsdüse 405 zu der Staubsammelwandung 415 geeignet festgelegt. Auch wenn die Gaseinleitungsdüse 405 in Berührung mit der Halbleiterscheibe 400 kommt, wird es zur Vermeidung eines Bruches der Halbleiterscheibe bevorzugt, den vorderen Endabschnitt der Gaseinleitungsdüse 405 mit einem fluorenthaltenden Polymermaterial zu beschichten (zum Beispiel Teflon: Produktname von DuPont). Es ist ferner möglich, die Gaseinleitungsdüse 405 nicht bis zu dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 einzubringen, sondern das Einbringen der Gaseinleitungsdüse 405 an dem oberen Abschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 zu beenden. Da der effiziente Gasaustausch von verschiedenen Bedingungen wie von der Anzahl der Halbleiterscheiben 400, von der Größe der Halbleiterscheibe 400 und der des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 und einer Luftmenge und von der Gaseinleitungsdüse 405 ausströmenden Gasgeschwindigkeit abhängen, wird der Einbringumfang der Gaseinleitungsdüse 405 in Übereinstimmung mit der optimalen Einstellung dieser Bedingungen festgelegt. Der Einbringwinkel der Gaseinleitungsdüse 405 wird ebenfalls an dem optimalen Winkel festgelegt, an dem sich die Gaseinleitungsdüse 405 in Anlage mit der Staubsammelwandung 415 befindet.

Das Gasaustauschverfahren mit der Gasaustauschvorrichtung, die die obige Anordnung aufweist, ist ähnlich wie das in der ersten Ausführungsform beschriebene Gasaustauschverfahren.

Siebte Ausführungsform

Eine siebte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Die Gaseinleitungsdüse 405 wird in dieser Ausführungsform verbessert.

Wie in 20 gezeigt, umfasst die Gaseinleitungsdüse 405 eine Hauptdüse und eine Nebendüse. Im Besonderen begründet in der Gaseinleitungsdüse ein aus der Düsenverschiebevorrichtung 406 heraustretender Leitungsabschnitt die Hauptdüse, wobei die Nebendüsen 405a und 405b von der Hauptdüse abzweigen. Die Nebendüsen 405a und 405b werden um die Hauptdüse gedreht, wodurch eine Strömungsöffnung an dem vorderen Ende der Nebendüsen 405a und 405b in den tiefen Bereich des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 verschoben werden können. Die Hauptdüse ist mit den Nebendüsen 405a und 405b gekoppelt, um die Nebendüsen 405a und 405b zu drehen. Die Hauptdüse wird in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 eingebracht und entnommen.

Ein Düsenaufnahmeraum 437 ist integral in der Staubsammelwandung 415 vorgesehen. Der Düsenaufnahmeraum 437 ist der Raum, in dem die Hauptdüse und die Nebendüsen 405a und 405b aufgenommen sind. Der Düsenaufnahmeraum 437 ist in dem rechteckigen Aufnahmeraum ausgebildet, in dem die Mehrzahl der Nebendüsen 405a und 405b in horizontal paralleler Anordnung vollständig aufgenommen sind. Da die Hauptdüse und die Nebendüsen 405a und 405b in dem Düsenaufnahmeraum 437 aufgenommen werden, stellen die Hauptdüse und die Nebendüsen 405a und 405b kein Hindernis dar, wenn die Deckeleinheit 402 an dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 befestigt und von diesem abgenommen wird. Die Hauptdüse (Gaseinleitungsdüse 405) verlängert sich von der Innenseite des Düsenaufnahmeraumes 437 zu der Außenseite, um mit der Düsenverschiebevorrichtung 406 verbunden zu werden. Die luftdicht abschließende Dichtung 438 wird an dem Abschnitt vorgesehen, an dem die Gaseinleitungsdüse 405 von der Innenseite des Düsenaufnahmeraumes 437 zu der Außenseite verlängert wird, wobei der Düsenaufnahmeraum 437 und der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 abgedichtet sind.

Die Düsenverschiebevorrichtung 406 lagert und dreht die Hauptdüse der Gaseinleitungsdüse 405 und weist ferner eine Funktion des Einbringen und Entnehmens der Hauptdüse auf.

20A zeigt einen Zustand, bei dem die Deckeleinheit 402 von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 getrennt ist. In 20A sind die Hauptdüse und die Nebendüsen 405a und 405 horizontal in dem Düsenaufnahmeraum 437 aufgenommen. Die Hauptdüse wird in dem Düsenaufnahmeraum 437 aufgenommen, während die Luftdichtigkeit durch die luftdicht abschließende Dichtung 438 beibehalten wird. Die Deckeleinheit 402 wird von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 durch ein wie bei der ersten Ausführungsform gezeigtem Verfahren getrennt.

Dann, wie in 20B gezeigt, verschiebt die Düsenverschiebevorrichtung 406 die Hauptdüse der Gaseinleitungsdüse 405 in eine wie durch einen Pfeil 439 gezeigte horizontale Richtung. Wenn die Nebendüsen 405a und 405b die geeignete Position erreichen, wird das Verschieben der Hauptdüse beendet. In 20B wird das Verschieben der Hauptdüse beendet, wenn die Nebendüsen 405a und 405b die durch die Seitenflächen der Halbleiterscheiben 400 und des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 ausgeformte Spaltposition erreichen.

20C ist eine Teilschnittansicht der von einer anderen Seitenfläche aus betrachten 20B. In diesem Zustand werden die Nebendüsen 405a und 405b um die Hauptdüse in eine wie durch einen Pfeil 440 gezeigte Richtung gedreht. Dadurch können die Nebendüsen zu der Position in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 verschoben werden. Die Nebendüsen werden nach dem Verschieben durch gestrichelte Linien und Bezugszeichen 105a' und 105b' dargestellt. Zum Entnehmen der Gaseinleitungsdüse 405 kann der Ablauf in genau umgekehrter Reihenfolge erfolgen. Daher kann die Gaseinleitungsdüse reibungslos eingebracht werden, auch wenn die Gaseinleitungsdüse eine Mehrzahl an Nebendüsen aufweist, da der Aufbau einfach ist.

Für diesen Fall wird die Anzahl der Nebendüsen 405a und 405b auf zwei festgelegt. Jedoch ist es möglich, die Anzahl der Nebendüsen geeignet festzulegen. 21 zeigt ein Beispiel einer Anzahl an Nebendüsen. In 21 weist die Gaseinleitungsdüse 405 Nebendüsen 441 auf, die in einer Anzahl korrespondierend zu der Anzahl an Spalten der Halbleiterscheiben 400 abzweigen. 21A zeigt ein Beispiel, bei dem die Nebendüsen 441 in die Spalten der Halbleiterscheiben 400 entsprechend eingebracht sind.

Die Nebendüsen 441 sind in sämtliche durch die Halbleiterscheiben 400 ausgeformte Spalten eingebracht, um das Gas unmittelbar in den Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 und in jeden individuellen durch die Halbleiterscheiben 400 geteilten Raum einzuleiten. Dadurch wird der Gasaustausch effizient verbessert. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Nebendüse 441 einen Durchmesser von nicht mehr als ungefähr 5mm aufweist, da das durch die Halbleiterscheiben 400 ausgeformte Gas nicht weiter als ungefähr 10mm ist. Weiterhin, um einen Bruch des vorderen Endes der Düse zu verhindern, ist es notwendig, dass das vordere Ende der Düse mit einem fluorenthaltenden Polymer wie Teflon beschichtet ist.

In 21B sind die Nebendüsen 441 so angeordnet, dass die vorderen Enden der Nebendüsen 441 nahe der gegenüber der Halbleierscheibe 400 liegenden Position sind. In diesem Fall sind die Länge und der Drehwinkel der Nebendüsen 441 so geeignet angepasst, dass das Gas sämtliche Oberflächen der Halbleiterscheibe 400 anströmen kann. Der Strahl des eingeleiteten von jeder Nebendüse ausgeströmten Gases strömt. auf die Oberfläche der Halbleiterscheibe 400 in Form einer halblaminaren Strömung oder manchmal in Form einer turbulenten Strömung in Abhängigkeit der Luftmenge u.ä.. Dadurch wird der Reinigungseffekt der Scheibenoberfläche insbesondere in einem Gaszirkulationsschritt erhöht. Weiterhin besteht keine Gefahr, dass die Oberfläche der Halbleiterscheibe 400 durch eine Berührung mit der Nebendüse 441 beschädigt wird.

Bei der siebten Ausführungsform werden die Länge und der Drehwinkel der Ne bendüsen 441 geeignet angepasst. Es ist ferner möglich, die Nebendüsen 441 nicht zu fixieren, sondern die Nebendüsen während einer Rechtsdrehung und Linksdrehung verschwenken zu lassen. Dadurch wird der Gasstrahl effizient zu der gesamten Oberflache der Halbleiterscheibe 400 ausgeströmt.

Bei der siebten Ausführungsform werden die Nebendüsen 405a und 405b so festgelegt, dass sie entlang einer Axialrichtung der Hauptdüse heraustreten. Jedoch ist es auch möglich, die Nebendüsen so festzusetzen, dass sie in die Richtung, in der die Hauptdüse parallel verschoben wird, zu verschieben. Es ist möglich, die an der vorderen Endseite vorgesehenen Nebendüsen 405a und 405b um den Sockelendabschnitt der Hauptdüse zu drehen. Es ist weiterhin möglich, die Nebendüsen 405a und 405b in jede Richtung heraustreten zu lassen, wobei die Vorrichtung jedoch schwierig wird.

Achte Ausführungsform

Mit Bezug auf 22 wird das Gasaustauschverfahren mit der in 13 gezeigten Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Gasaustauschvorrichtung der Erfindung im Einzelnen beschrieben.

In einem Container-Befestigungsschritt 501, bei dem der Staubsammelraum die Deckeleinheit 302 aufnimmt, wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer auf der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung 303 in einer luftdichten Weise montiert. Zu diesem Zeitpunkt, wie in 15 gezeigt, werden der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 mit der luftdicht abschließenden Dichtung 403 abgedichtet. Normalerweise sind 25 Halbleiterscheiben 400 in dem Lagerungscontainer gelagert, indem sie parallel angeordnet sind. Bei dem Container-Befestigungsschritt 501 wird der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 durch Verwenden der Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung dicht befestigt, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 gegen die in der Staubsammelwandung 415 vorgesehene luftdicht abschließende Dichtung 414 mechanisch zu drücken. Und zwar wird der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 gegen die luftdicht abschließende Dichtung 414 gedrückt, während die Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 407 geöffnet ist, um die Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung 407 zu schließen. Dadurch wird der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 dicht an der Staubsammelwandung 415 befestigt. Wie in 15 gezeigt, kann der Container-Befestigungsschritt 501 automatisch, wobei eine Verschiebeplattform 113 verwendet wird, oder mechanisch durchgeführt werden. Bei einem Deckeleinheit-Festhalteschritt 502 werden beide, die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 und die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423, verschoben und dicht an die Deckeleinheit 402 verbracht, wobei die Deckeleinheit durch Montage der Befestigungseinheit 425 der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 in der Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 130 u.a. verbunden wird. Mit Bezug auf 16 wird der spezielle Ablauf im Folgenden beschrieben. Die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 wird verschoben und dicht an die Deckeleinheit 402 durch die Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung 404 verbracht, wobei das vordere Ende der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung in die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 413 eingebracht wird, um die Deckeleinheit 402 zu halten. Die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 wird durch Kraftübertragung von einer Antriebsquelle wie einem Motor in der außerhalb der Staubsammelwandung 415 vorgesehenen Abnahmeantriebsvorrichtung 404 angetrieben.

Dann, in einem Deckeleinheit Abnahmeschritt 503, wird der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418, der den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 verbindet, durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 betrieben, und der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 werden getrennt. 16 zeigt den speziellen Ablauf des Deckeleinheit-Abnahmeschrittes 503. Bei dem Deckeleinheit-Abnahmeschritt 503 wird die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 durch die Abnahmeantriebsvorrichtung 404 gedreht, um den Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 abzubauen, wobei die Abnahmeverschiebevorrichtung 408 verschoben wird, indem die Abnahmeantriebsvorrichtung 404 wiederholt verwendet wird. Die Deckeleinheit 402, die an der Abnahmeverschiebevorrichtung 408 durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 und die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 413 gehalten wird, wird zur gleichen Zeit verschoben. Dadurch werden der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 voneinander getrennt. Die Trennung des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 und der Deckeleinheit 402 bildet den Spalt zwischen der luftdicht abschließenden Dichtung 403 und der Deckeleinheit 402 aus, wobei der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und der Staubsammelraum 413 durch den Gasdurchgang verbunden werden.

Bei einem Gaseinleitungsdüsen-Einbringschritt 504 wird die Gaseinleitungsdüse 405 in den Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und der Deckeleinheit 402 eingebracht. 19 zeigt den speziellen Ablauf des Gaseinleitungsdüsen-Einbringschrittes 504. Wein 19A gezeigt, wird zuerst die Deckeleinheit 402 auf dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 befestigt. Dann, wie in 19B gezeigt, verbringt die Düsenverschiebevorrichtung 406 die Gaseinleitungsdüse 405 zu dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 durch den Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und der Deckeleinheit 402. Der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 werden in dem Deckeleinheit-Abnahmeschritt 503 getrennt. Dadurch kann das Gas in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 unter Verwendung der Gaseinleitungsdüse 405 eingeleitet werden.

In einem Druckreduzierschritt 505 evakuiert die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum, um den Druck zu reduzieren. Im Besonderen, in 13, werden das vierte Ventil 319 und das fünfte Ventil 320 geschlossen, wobei die Evakuierungspumpe 309 eine Entgasung in der Evakuierungsleitung durchführt. Zu diesem Zeitpunkt ist das dritte Ventil 318 geschlossen. Dann wird das vierte Ventil 319 geöffnet, um die Luft in dem Staubsammelraum zu evakuieren. Zu diesem Zeitpunkt wird die Luft in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 ebenfalls zur gleichen Zeit evakuiert, da der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 getrennt sind.

In einem Gasaustauschschritt 506 wird das Gas von der Gaseinleitungsdüse 405 in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 eingeleitet, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert. Der Gasaustauschschritt 506 wird im Einzelnen mit Bezug auf 13 beschrieben. Die Gaseinleitungsdüse 405 wird mit der Gaszufuhreinrichtung 308 verbunden, die die Gaszufuhrquelle, das Druckreduzierventil, und die Gaszufuhrleitung durch das erste Ventil 317 umfasst. Der Druckgasbehälter oder die Gasleitung in dem sterilen Raum, der eine Gaszufuhrquelle ist, weist einen Kompressionszustand von ungefähr 7 Kg/cm2 auf. Der Kompressionszustand von ungefähr 7 Kg/cm2 wird reguliert, um geeigneten Gasdruck zuzuführen, zum Beispiel in einem Bereich von 1.2 bis 1.5 Kg/cm2 durch das Druckreduzierventil, wobei das Gas in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 durch Öffnen des ersten Ventils 317 von der Gaseinleitungsdüse 405 eingeleitet wird. Der Gasaustauschschritt 506 wird unmittelbar nach dem Druckreduzierschritt 505 gestartet. Es wird bevorzugt, dass der Gasaustauschschritt 506 durchgeführt wird, nachdem das Innere des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 und des Staubsammelraumes durch den Druckreduzierschritt 505 in einen Hochvakuumzustand evakuiert wurden. Jedoch ist es notwendig, den Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu verwenden, der exzellente Druckwiderstandseigenschaften aufweist. Da der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer herkömmlicherweise aus Kunststoffmaterial spritzgegossen ist, wird es vom Standpunkt der Druckwiderstandseigenschaften des Containers nicht bevorzugt, den Hochvakuumzustand mit dem Druckreduzierzustandsschritt 505 herzustellen.

Das eingeleitete Gas ist das Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit von nicht weniger als 95%, vorzugsweise das Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit in dem Bereich von 99.9 bis nicht weniger als 99.999%. Das zugeführte Kaltgas strömt in der laminaren Strömung zwischen den in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 gelagerten Halbleiterscheiben 400, wobei das Gas in den Staubsammelraum durch den Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und der Deckeleinheit 402 strömt. Durch den Gasaustauschschritt 506, während das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 durch das Kaltstickstoffgas ersetzt wird, wird der an dem Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 101 und der Deckeleinheit 102 anhaftende Mikrostaub weggeblasen und entfernt, wodurch eine saubere Oberfläche erzielt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das eingeleitete Gas von der Gaseinleitungsdüse 405 zu dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 eingeleitet, wobei der Lagerungscontainer-Hauptkörper 301 allmählich mit dem eingeleiteten Gas von dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301 zu der Staubsammelraumseite befüllt wird, um das bereits vorhandene Gas zu dem Staubsammelraum zu drücken. Weiterhin strömt gleichzeitig das eingeleitete Gas über die Oberfläche der Halbleiterscheiben 400 von dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 301, wobei der auf der Oberfläche der Halbleiterscheiben 400 anhaftende Mikrostaub weggeblasen wird.

Das Gas und der Mikrostaub, die in den Staubsammelraum strömen, werden durch den Staubsammelfilter 312 gefiltert, wobei das Gas über das vierte Ventil 319 und über die Evakuierungsleitung außerhalb der Evakuierungspumpe 309 ausgeströmt wird.

Der Gasaustauschschritt 506 wird durchgeführt, bis die Gasreinheit in dem Gasaustauschdurchgang ausreichend erhöht ist und bis der Mikrostaub in dem Staubsammelraum ausreichend durch den Staubsammelfilter 312 adsorbiert und gefiltert ist. Nachdem der Gasaustauschschritt 506 für eine ausreichend lange Zeit durchgeführt wurde, werden das erste Ventil 317 und das vierte Ventil 319 nacheinander geschlossen. Dann, während das fünfte Ventil 320 geöffnet ist, um die Luft in der Abgasleitung zu entnehmen, wird die Evakuierungspumpe 309 abgeschaltet und der Gasaustauschschritt 506 beendet.

Wenn der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer während der Druckreduktion in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer befüllt wird, wird das erste Ventil 317 als erstes geschlossen. Wenn der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer während der Druckerhöhung in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer befüllt wird, wird das vierte Ventil 319 als erstes geschlossen. Wenn der Lagergasdruck gesteuert wird, wird ein Vakuumanzeiger in dem Gasdurchgang an einer geeigneten Position angeordnet, beispielsweise an der Staubsammelwandung, und das Ventil kann geöffnet und geschlossen werden, während der Gasdruck in dem Gasdurchgang gemessen wird. Elektromagnetische Ventile, die elektrisch geöffnet und geschlossen werden, werden als das in 13 gezeigte Ventil verwendet, wobei das Öffnen und Schließen des Ventils durch einen Steuerschaltkreis (nicht abgebildet), der eine Automatisierung des Öffnungs- und Schließbetriebes des Ventils ermöglicht, gesteuert wird.

Dann, in einem Gaszirkulationsschritt 507 wird das Gas in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401, der Staubsammelvorrichtung und der Gaseinleitungsdüse 405 zirkuliert. Der Gaszirkulationsschritt 507 ist ein Schritt, bei dem das in 13 gezeigte dritte Ventil 318 geöffnet und bei dem eine Zirkulationspumpe 311 betrieben wird, um das Gas zu zirkulieren. Der Gaszirkulationsschritt 507 bildet den Gasdurchgang, in dem das durch den Gasaustauschschritt 506 ersetzte Kaltgas in der Reihenfolge der Zirkulationspumpe 311, des chemischen Adsorptionsfilters 310, des zweiten Ventils 321, der Düsenverschiebevorrichtung 307, der Gaseinleitungsdüse 306, dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 301, dem Staubsammelfilter 312 und des dritten Ventils 318 strömt. Bei dem Gaszirkulationsschritt 507 werden die auf der Oberfläche der Halbleiterscheiben 400 adsorbierten Verunreinigungen und Feuchtigkeit durch das zirkulierte Gas entfernt und durch den chemischen Adsorptionsfilter 310 gefiltert, so dass die Oberflächen der Halbleiterscheiben 400 gereinigt werden können.

In der Gaszirkulationspassage des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401 wird bei dem Gaszirkulationsschritt 507 die Zufuhrseite auf dem Bodenabschnitt des Lagerungscontainer-Hauptkörpers 401, wobei diese das vordere Ende der Gaseinleitungsdüse 405 ist, und die Ablassseite in dem Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und der Deckeleinheit 402 angeordnet. Dadurch kann sämtliches in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 vorhandene Gas problemlos und effizient zirkuliert werden.

In der in 13 gezeigten Anordnung wird, auch wenn das Gas zirkuliert wird, der Mikrostaub gefiltert und das Gas gereinigt, wenn das zirkulierte Gas den Mikrostaub umfasst, da der Staubsammelfilter 312 in der Gaszirkulationspassage angeordnet ist. Nachdem der Gaszirkulationsschritt 507 für ein vorbestimmte Zeit durchgeführt wurde, wird die Zirkulationspumpe 311 abgeschaltet, das dritte Ventil 318 geschlossen, und der Gaszirkulationsschritt 507 ist beendet.

Dann, in einem Gaseinleitungsdüse-Entnahmeschritt 508, wird die Gaseinleitungsdüse 405 aus dem Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und der Deckeleinheit 402 entnommen. Der Gaseinleitungsdüse-Entnahmeschritt 508 ist der umgekehrte Schritt des mit Bezug auf 19 vorerwähnt beschriebenen Gaseinleitungsdüse-Einbringschrittes 504.

In einem Deckeleinheit-Befestigungsschntt 509 werden sowohl die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 und die Deckeleinheit 402, verschoben, um die Deckeleinheit 402 in den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 einzusetzen, wobei der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 betrieben wird, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 zu verbinden. Der Deckeleinheit-Befestigungsschritt 509 ist ein Schritt, der den Deckeleinheit-Abnahmeschritt 503 und den Deckeleinheit-Festhalteschritt 502 umkehrt. Und zwar, in 13, werden die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 und die Deckeleinheit 402 durch die Abnahmeverschiebevorrichtung 404 verschoben, um die Deckeleinheit 402 in dichten Kontakt mit dem Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 zu verbringen, wobei die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 gedreht wird, um den Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau 418 in die Verbindungsöffnung 416 einzusetzen, wodurch der Lagerungscontainer-Hauptkörper 401 und die Deckeleinheit 402 in luftdichter Weise verbunden werden. Dann wird die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 durch die Abnahmeverschiebevorrichtung 404 verschoben, um die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung 423 von der Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung 413 abzunehmen.

Am Ende, in einem Container-Abnahmeschritt 510, wird der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer von der Staubsammelvorrichtung abgenommen. Dann ist das Gasaustauschverfahren der achten Ausführungsform beendet.

Der Gasaustauschschritt 506 und der Gaszirkulationsschritt 507 sind für das Gasaustauschverfahren der achten Ausführungsform vorgesehen. Jedoch kann der Austausch und die Zirkulation durch Verwendung des Reinigungsgases und des Stickstoffgases durchgeführt werden. Und zwar, um die Reinheit der Halbleiterscheibenoberfläche in einer kurzen Zeit zu verbessern, können ein Reinigungsgas-Austauschschritt und ein Reinigungsgas-Zirkulationsschritt nach dem in 22 gezeigten Druckreduzierschritt 505 eingefügt werden. Für diesen Fall wird ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Gasaustauschverfahrens in 23 gezeigt. In dem in 23 gezeigten Ablaufdiagramm werden, wie vorerwähnt beschrieben, der in 22 gezeigte Gasaustauschschritt 506 (der in 23 gezeigte Reinigungsgas-Austauschschritt 511) und der Gaszirkulationsschritt 507 (der in 23 gezeigte Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 512) durchgeführt, wobei ein nicht mehr als 5% umfassendes reaktives Gas, das mit dem Kaltstickstoffgas gemischt ist, als Austauschgas verwendet wird. Das Hinzufügen der Schritte erzielt einen Reinigungseffekt der Halbleiterscheibenoberfläche in einer in Vergleich mit dem in 22 gezeigtem Ablaufdiagramm kürzeren Zeit.

Wenn der wie in 23 gezeigte Reinigungsgas-Austauschschritt 511 und der Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 512 durchgeführt werden, verbleibt manchmal das reaktive Gas in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer, um die Oberfläche der Halbleiterscheiben 400 in einer variablen Zeit zu beschädigen, so dass ein Stickstoffgas-Austauschschritt 506 und ein Stickstoffgas-Zirkulationsschritt 507 anschließend zu dem Reinigungsgas-Austauschschritt 511 und dem Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 512 durchgeführt werden. Der Stickstoffgas-Austauschschritt 506 und der Stickstoffgas-Zirkulationsschritt 507 unterscheiden sich von dem Reinigungsgas-Austauschschritt 511 und dem Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 512 nur dadurch, dass das Kaltstickstoffgas mit einer Reinheit von nicht weniger als 95% ohne reaktivem Gas verwendet wird. Der Stickstoffgas-Austauschschritt 506 und der Stickstoffgas-Zirkulationsschritt 507 werden durchgeführt, wobei die in dem Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer zu lagernden Halbleiterscheiben keine Beschädigung der Halbleiterscheibenoberflächen erfahren.

Wenn das in 22 gezeigte Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Gasaustauschverfahren der Erfindung durchgeführt wird, werden als erstes eine Gaszufuhrvorrichtung zum Zuführen von reaktivem Gas und als zweites eine Gaszufuhrvorrichtung zum Zuführen von Stickstoffgas verwendet. Das wenigstens eine Gaskomponente von Ozongas, Wasserstoffgas oder Ammoniakgas umfassende reaktive Gas, das mit dem Stickstoffgas in einem Verhältnis von nicht mehr als ungefähr 5% gemischt ist, kann als das von der ersten Gaszufuhrvorrichtung zugeführte Gas verwendet werden. Es ist möglich, das wenigstens eine Gaskomponente von Ozongas, Wasserstoffgas oder Ammoniakgas umfassende reaktive Gas mit dem von der zweiten Gaszufuhrvorrichtung zugeführtem Stickstoffgas in einem vorbestimmten Verhältnis zu mischen. Wenn die Gase unter Verwendung der ersten Gaszufuhrvorrichtung und der zweiten Gaszufuhrvorrichtung gemischt werden, wird ein Gasmischverhältnis mit einem Gasflussmeter eingestellt.

Wenn eine Mengenverfolgung des aktiven Gases in dem Reinigungsgas-Austauschschritt 511 und dem Reinigungsgas-Zirkulationsschritt 512 verwendet wird, oder wenn das reaktive Gas eine niedrige Reaktivität aufweist, kann der Stickstoffgas-Zirkulationsschritt 507 vernachlässigt werden.

Gemäß der vorerwähnt beschriebenen erfindungsgemäßen Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Gasaustauschvorrichtung und dem damit durchgeführten Gasaustauschverfahren, kann die Halbleiterscheibenoberfläche durch Zirkulation des Austauschgases gereinigt werden, während die Atmosphäre in dem herkömmlich verwendeten Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer mit dem Zielgas in einer kurzen Zeit ersetzt wird. Dadurch kann der für eine hohe Dichte geeignete Halbleiterscheiben-Ausbildeschritt realisiert werden. Da der Gasaustausch automatisiert werden kann, sind die Gasaustauschvorrichtung und das Gasaustauschverfahren kompatibel mit einem automatisierten Belade-/Entladesystem, wobei die Kontamination in dem Verfahrensraum wie der sterile Raum bis auf einen minimalen Level unterdrückt werden kann.

Weiterhin kann in der erfindungsgemäßen Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer-Gasaustauschvorrichtung und in dem damit durchgeführten Gasaustauschverfahren der bereits vorhandene Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer in seinem Ist-Zustand verwendet werden, ohne dass eine weitere Änderung benötigt wird. Dadurch ist die Erfindung eine extrem brauchbare Gasaustauschvorrichtung und ein Verfahren, die allgemein verwendet werden können.

Der Halbleiterscheiben-Lagerungscontainer ist in der ersten Ausführungsform beschrieben. Jedoch können gleiche Abläufe und Wirkungen wie für die erste Ausführungsform erreicht werden, wenn die Erfindung auf einen Lagerungscontainer zum Lagern von Bestandteilen außer der Halbleiterscheibe angewendet wird.

Wirkungen der zweiten bis achten Ausführungsform

Bei der zweiten bis achten Ausführungsform werden die folgenden Wirkungen in Ergänzung zu den vorerwähnt beschriebenen Wirkungen erzielt.

Für einen Lagerungscontainer ohne Gasaustauscheinlass kann der Gasaustausch realisiert werden, während der Deckel geöffnet ist. Dadurch können die obigen Probleme gelöst werden.

Dadurch, da das offene System für die Gasaustauschvorrichtung realisierbar ist, kann der hochreine Gasaustausch in einer kurzen Zeit gleichzeitig zur Durchführung der Gasevakuierung und Einleitung in den Lagerungscontainer realisiert werden. Als Ergebnis können die obigen Probleme gelöst werden.

Die Reinigung der Halbleiterscheibenoberfläche u.ä. kann bei Raumtemperatur in einer kurzen Zeit durch Zirkulieren des Gases in dem Lagerungscontainer durch den chemischen Adsorptionsfilter realisiert werden, so dass die obigen Probleme gelöst werden können. Insbesondere können die auf der Scheibenoberfläche adsorbierten Verunreinigungen und die funktionalen Gruppen in einer kurzen Zeit durch Verwenden des Stickstoffgases oder des ein nicht mehr als 5% reaktives Gas enthaltenes Stickstoffgas als das Zirkulationsgas wirksam entfernt werden.

Die Vorrichtungsanordnung kann durch den Aufbau, bei dem ein Teil der durch die Gaszirkulationsvorritchtung ausgebildete Gaszirkulationspassage mit der Gasevakuierungsvorrichtung gemeinsam verwendet wird, vereinfacht werden.

Dadurch kann der Staub nahe der Deckeleinheit des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers wirksam entfernt werden, wobei weiterhin ein Reinigungsgasaustausch realisiert wird, und somit die obigen Probleme gelöst werden können.

Der Gasaustausch des Halbleiterscheiben-Lagerungscontainers kann mechanisch automatisiert werden, wobei die Kontamination des sterilen Raumes minimiert wird, und wobei die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung kompatibel mit einem Belade/Entladevorgang in dem Halbleiterprozess sein können, so dass die obigen Probleme gelöst werden können.

Die luftdicht abschließende Dichtung wird in einer Berührungsfläche zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper und der Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung vorgesehen, um eine Leckage des Gases zu dem äußeren Umfeld zu verhindern. Dadurch wird ein hochreiner Gasaustausch ermöglicht.

Da das Gas einfach von dem Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper und der Deckeleinheit eingeleitet werden kann, können die obigen Probleme gelöst werden. Der Gasaustausch kann in einer kurzen Zeit durch Einbringen der Gaseinleitungsdüse in den Spalt zwischen den enthaltenden Bestandteilen wie die Halbleiterscheiben realisiert werden. Die laminare Strömung des Austauschgases kann auf der Oberfläche der enthaltenden Bestandteilen wie die Halbleiterscheibe ausgeformt werden, indem die Gaseinleitungsdüse nahe zu den enthaltenden Bestandteilen wie die Halbleiterscheiben verbracht wird, wobei der Reinigungseffekt der enthaltenden Bestandteile wie die Halbleiterscheiben erhöht werden kann und die obigen Probleme gelöst werden können.

Sowohl die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Abnahmeverschiebevorrichtung werden durch die gleiche drehbare und verschiebliche Welle, die parallel drehbar und verschieblich ist, angeordnet, wobei die drehbare und verschiebliche Welle in der Gasdurchgang-Ausbildevorrichtung durch ein fluorenthaltendes Polymerlager mit einer Trennschutzsperre verbunden ist, und wobei die drehbare und verschiebliche Welle in der Staubsammelwandung mit einem weiteren fluorenthaltenden Polymerlager in einer luftdichten Weise verbunden ist, während es parallel drehbar und verschieblich ist. Dadurch kann die Vorrichtungsanordnung vereinfacht werden, wobei die Vorrichtung so aufgebaut sein kann, dass der Mikrostaub nicht auftritt, wodurch die Reinheit des Gasaustausches verbessert werden kann.

Auf der anderen Seite kann ein die folgenden Schritte (a) bis (f) umfassendes Lagerungscontainer-Gasaustauschverfahren als das Verfahren zum Austausch des Gases in einem Lagerungscontainer unter Verwendung der erfindungsgemäßen Lagerungscontainer-Gasaustauschvorrichtung realisiert werden. Das Lagerungscontainer-Gasaustauschverfahren umfasst die Schritte: (a) Befestigen eines Lagerungscontainers auf einer Gasaustauschvorrichtung; (b) Trennen des Lagerungscontainers und der Deckeleinheit, um einen vorbestimmten Spalt zwischen dem Lagerungscontainer und der Deckeleinheit vorzusehen; (c) Evakuieren von Luft in einem Lagerungscontainer-Hauptkörper mit einer Gasevakuierungsvorrichtung; (d) Einleiten von Gas in den Lagerungscontainer-Hauptkörper mit einer Gaseinleitungsvorrichtung während die Gasevakuierungsvorrichtung das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper evakuiert; (e) Beenden der Gaseinleitung in den und der Gasevakuierung aus dem Lagerungscontainer-Hauptkörper, um eine Gaszirkulationsvorrichtung zu veranlassen, das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper durch einen chemischen Adsorptionsfilter zu zirkulieren; und (f) Abnahme des Lagerungscontainers von der Gasaustauschvorrichtung.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Lagerungscontainer-Gasaustauschverfahren kann der Gasaustausch und die Reinigung der enthaltenden Bestandteile wie die Halbleiterscheiben in einer kurzen Zeit realisiert werden, so dass die obigen Probleme gelöst werden können.

Ein Verfahren, um ein Gas in einem Lagerungscontainer unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Lagerungscontainer-Gasaustauschvorrichtung zu ersetzen, umfasst die folgenden Schritte: (a) Befestigen des Lagerungscontainers auf der Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung in einer luftdichten Weise, indem eine Deckeleinheit in einem Staubsammelraum angeordnet wird; (b) Verbringen einer Gasdurchgangs-Ausbildungsvorrichtung und eines Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung nahe zu der Deckeleinheit durch gleichzeitiges Verschieben der Gasdurchgangs-Ausbildungsvorrichtung und der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung, und Verbinden und Festhalten der Deckeleinheit durch eine Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung; (c) Steuern eines Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung zu trennen, wobei der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit verbindet; (d) Einbringen einer Gaseinleitungsdüse in den Spalt zwischen der Deckeleinheit und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper, (e) Evakuieren des Staubsammelraumes durch die Evakuierungsvorrichtung, um einen Druck zu reduzieren; (f) Einleiten des Gases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über die Gaseinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers durch die Gaseinleitungsvorrichtung, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert; (g) Zirkulieren des Gases in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers, der Staubsammelvorrichtung und des Gaseinlasses des Lagerungscontainers; (h) Entnehmen der Gaseinleitungsdüse aus dem Spalt zwischen der Deckeleinheit und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper, (i) Einbringen der Deckeleinheit in den Lagerungscontainer-Hauptkörper durch gleichzeitiges Verschieben der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und der Deckeleinheit, und Steuern des Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung zu verbinden; und (j) Abnehmen des Lagerungscontainers von der Staubsammelvorrichtung.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Gasaustauschverfahren kann der Gasaustausch des Lagerungscontainers automatisch oder halbautomatisch realisiert werden, wobei der hochreine Gasaustausch und die Reinigung der enthaltenden Bestandteile wie die Halbleiterscheiben in einer kurzen Zeit realisiert werden, so dass die obigen Probleme gelöst werden können.

Weiterhin können die folgenden Schritte (u) und (v) vor dem Schritt (f) des vorerwähnten erfindungsgemäßen Gasaustauschverfahrens hinzugefügt werden. Dadurch kann die Reinigung der enthaltenden Bestandteile wie die Halbleiterscheiben effektiv in einer kurzen Zeit durchgeführt werden. Und zwar umfasst das Gasaustauschverfahren ferner die Schritte (u) Einführen eines Reinigungsgases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über einen Gaseinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers durch die Gaseinleitungsvorrichtung, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert, wobei ein nicht mehr als 5% reaktives Gas mit Kaltstickstoffgas mit dem Reinigungsgas gemischt wird; und (v) Zirkulieren des Reinigungsgases in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers, der Staubsammelvorrichtung und der Gaseinleitungsdüse.

Das wenigstens eine Gaskomponente aus einem Ozongas, einem Wasserstoffgas oder Ammoniakgas umfassende Kaltstickstoffgas wird als das reaktive Gas verwendet. Der Reinigungseffekt der enthaltenden Bestandteile wie die Halbleiterscheiben kann durch Verwendung eines nicht weniger als 95% Stickstoffgas enthaltendes Kaltgases verbessert werden.

Weiterhin kann der folgende Schritt (w) vor Schritt (f) des vorerwähnt erfindungsgemäßen Gasaustauschverfahrens hinzugefügt werden. Dadurch kann ein hochreiner Gasaustausch realisiert und die obigen Probleme gelöst werden; und zwar durch (w) Einleiten eines schweren Gases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über die Gaseinleitungsdüse durch die Gaseinleitungsvorrichtung, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert, wobei das schwere Gas ein Inertgas und ein Kohlenstoffdioxidgas, dessen spezifisches Gewicht größer als das eines Argongases ist, aufweist.


Anspruch[de]
Eine Vorrichtung, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, welcher einen Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) und eine den Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) verschließende Deckeleinheit (302) umfasst, wobei die Vorrichtung umfasst:

Lagerungscontainer-Befestgungsvorrichtung (303);

Gaseinleitungsvorrichtung, um Gas in den Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) einzuleiten;

Gasevakuierungsvorrichtung, um das Gas aus dem Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) auszuleiten;

Gaszirkulierungsvorrichtung, um das Gas in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) durch einen chemischen Adsorptionsfilter (310) zu leiten;

Gasfluss-Umschaltvorrichtung, um einen Gasfluss zwischen der Gasevakuierungsvorrichtung und der Gaszirkulierungsvorrichtung umzuschalten;

dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorrichtung ferner umfasst:

Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung (304), um die Deckeleinheit (302) innerhalb der Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung (303) von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) abzunehmen;

Deckeleinheit-Abnahmesteuervorrichtung (305), um den Vorgang der Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung (304) zu steuern;

dass die Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung (303) zum Befestigen des Lagerungscontainer-Hauptkörpers (301) in einer luftdichtigen Weise vollständig in einem Gasaustauschdurchlass angeordnet ist;

dass die Gaseinleitungsvorrichtung eine Gaseinleitungsdüse (306), welche in ihrer Länge veränderbar ist, welche in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) in einem Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) und der Deckeleinheit (302) vorgesehen ist, und welche vorgesehen ist, Gas in den Lagerungscontainer-Hauptkötper (301) einzuleiten, während die Deckeleinheit (302) innerhalb der Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung (303) von dem Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) abgenommen ist, und eine Düsenverschiebevorrichtung (307) aufweist, welche vorgesehen ist, eine Länge der Gaseinleitungsdüse (306) zum Einbringen und Entnehmen der Gaseinleitungsdüse (306) in dem Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper (301) und der Deckeleinheit (302) zu verändern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gaseinleitungsdüse durch ein stabförmiges Rohrmaterial geformt ist, welches für eine Verlängerung und eine Verkürzung vorgesehen ist, und die Düsenverschiebevorrichtung vorgesehen ist, die Gaseinleitungsdüse so zu verlängern und zu verkürzen, dass die Gaseinleitungsdüse in den Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper und der Deckeleinheit eingebracht und entnommen wird. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gaseinleitungsdüse durch ein stabförmiges Rohrmaterial gestaltet ist, und die Düsenverschiebevorrichtung vorgesehen ist, die Gaseinleitungsdüse parallel so zu bewegen, dass die Gaseinleitungsdüse in den Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper und der Deckeleinheit eingebracht und entnommen wird. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Gaseinleitungsdüse in einer Größe in Übereinstimmung mit dem durch in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper enthaltenden Teilen ausgeformten Spalt ausgebildet ist, und wenigstens eine Gaseinleitungsdüse entsprechend dem Spalt vorgesehen ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gaseinleitungsdüse eine Nebendüse aufweist, in welcher eine an einem vorderen Ende der Nebendüse angeordnete Strömungsöffnung vorgesehen ist, um durch Drehung der Nebendüse und einer in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper in einem verbundenen Zustand mit der Nebendüse zur Drehung der Nebendüse vorhandenen Hauptdüse zu einem hinteren Teil in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper bewegt zu werden, und die Düsenverschiebevorrichtung vorgesehen ist, die Hauptdüse der Gaseinleitungsdüse zu drehen und die Hauptdüse zum Vorschein zu veranlassen. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Nebendüse in der Größe in Übereinstimmung mit dem durch in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper enthaltenden Teilen ausgeformten Spalt ausgebildet ist, und wenigstens eine Nebendüse entsprechend dem Spalt vorgesehen ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt des durch die Gaszirkulationsvorrichtung ausgebildeten Gaszirkulationspassage mit der Gasevakuierungsvorrichtung geteilt wird. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung umfasst:

Staubsammelvorrichtung, um während eines Gasaustauschschrittes generierten Mikrostaub abzusondern, wobei die Staubsammelvorrichtung durch einen von einer Staubsammelwandung umgebenen Staubsammelraum ausgebildet ist;

Lagerungscontainer-Hauptkörperbefestigungsvorrichtung, um den Lagerungscontainer unter beibehaltender Luftdichtigkeit auf der Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung zu montieren, wobei die Deckeleinheit vollständig in dem Staubsammelraum angeordnet ist;

Gaszuführungsvorrichtung, um wenigstens eine Art Gas zu der Gaseinleitungsvorrichtung zuzuführen;

Evakuierungsvorrichtung, um das Gas in dem Staubsammelraum zu evakuieren, wobei der Staubsammelraum umfasst:

eine Evakuierungspumpe; und

einen ersten Staubsammelfilter, welcher vorgesehen ist, durch die Staubsammelvorrichtung abgesonderten Mirkostaub aufzunehmen und zu sammeln; und

die Gaszirkulationsvorrichtung umfasst:

einen zweiten Staubsammelfilter; und

eine Zirkulationspumpe.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtungen zu der Innenseite und zu der Außenseite des Staubsammelraumes aufgeteilt angeordnet sind, wobei die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung innerhalb des Staubsammelraumes umfasst:

einen Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung, welche vorgesehen ist, einen den Lagerungscontainer-Hauptkörper mit der Deckeleinheit verbindenden Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau abzunehmen;

eine Abnahmeverschiebevorrichtung, welche gleichzeitig die Deckeleinheit, den Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau verschiebt, um einen vorbestimmten Spalt zwischen dem Lagerungscontainer und der Deckeleinheit auszubilden; und

eine Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung, welche die Deckeleinheit und die Abnahmeverschiebevorrichtung hält, während die Deckeleinheit und die Abnahmeverschiebevorrichtung verbunden sind,

die Deckeleinheit-Abnahmevorrichtung ausserhalb des Staubsammelraumes eine Abnahmeantriebsvorrichtung aufweist, welche die Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung, die Deckeleinheits-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Abnahmeverschiebevorrichtung getrennt antreibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Dichtung zur Aufrechterhaltung der Luftdichtigkeit in einer Kontaktfläche zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper und der Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung vorgesehen ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gaseinleitungsdüse so geformt ist, dass die Gaseinleitungsdüse parallel in einer schrägen Richtung verschoben wird, um in den Spalt zwischen dem Lagerungscontainer-Hauptkörper und der Deckeleinheit eingebracht und entnommen zu werden. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gaseinleitungsdüse eine Hauptdüse und wenigstens eine von der Hauptdüse abzweigende Nebendüse aufweist, und die Hauptdüse parallel beweglich und durch die Düsenverschiebevorrichtung drehbar ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Nebendüse so ausgebildet ist, dass die Nebendüse in den Spalt zwischen in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper gelagerten enthaltenden Teilen einbringbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei ein vorderes Ende der Nebendüse ausgebildet ist, um, indem sie zu einer Position gegenüber einem oberen Ende der in dem Lagerungscontainer-Hauptkörper gelagerten enthaltende Teile gebracht wird, verschoben wird. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei wenigstens ein vorderer Endabschnitt der Gaseinleitungsdüse und der Nebendüse mit einem fluorenthaltenden Polymermaterial beschichtet ist. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und die Abnahmeverschiebevorrichtung durch die gleiche Dreh- und verstellbare Welle ausgebildet sind, welche drehbar und parallel verschieblich ist,

die Dreh- und verstellbare Welle ist drehbar mit der Vorrichtung zur Ausbildung der Gaspassage über eine fluorenthaltende Polymerlagerung mit einer Verriegelungsgegenkupplung und mit der Staubsammelwandung unter Beibehaltung der Drehbar- und parallelen Verschieblichkeit in einer luftdichten Weise über eine weitere fluorenthaltende Polymerlagerung verbunden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:

einen zur Montierung Lagerungscontainer-Hauptkörpers vorgesehenen verstellbaren Abschnitt;

eine Basis, welche den verstellbaren Abschnitt lagert; und

Positionserkennungsvorrichtung, um die enge Verbindung und die Trennung des Lagerungscontainer-Hauptkörpers zu erkennen;

wobei die Lagerungscontainer-Hauptkörper-Befestigungsvorrichtung vorgesehen ist, den Lagerungscontainer-Hauptkörper gemäß einem Erkennungssignal der Positionserkennungsvorrichtung automatisch abzunehmen.
Ein Verfahren, um ein Gas in einem Lagerungscontainer zu ersetzen, welches eine Gasaustauschvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

(a) Befestigen des Lagerungscontainers auf der Lagerungscontainer-Befestigungsvorrichtung in einer luftdichten Weise, indem eine Deckeleinheit in einem Staubsammelraum angeordnet wird;

(b) Zuführen einer Abnahmeverschiebevorrichtung und einer Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung durch gleichzeitiges verschieben der Abnahmeverschiebevorrichtung und der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung nahe zu der Deckeleinheit, und Verbinden und Festhalten der Deckeleinheit durch eine Deckeleinheit-Festhaltevorrichtung;

(c) Steuern eines Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung zu trennen, und Ausbilden eines Spaltes zwischen der Deckeleinheit und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper, wobei der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit verbindet;

(d) Einbringen einer Gaseinleitungsdüse in den Spalt zwischen der Deckeleinheit und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper;

(e) Evakuieren des Staubsammelraumes durch Evakuierungsvorrichtung, um einen Druck zu reduzieren;

(f) Einleiten des Gases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über die Gaseinleitungsdüse durch die Gaseinleitungsvorrichtung, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert;

(g) Zirkulieren des Gases in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers, der Staubsammelvorrichtung und der Gaseinleitungsdüse;

(h) Entnehmen der Gaseinleitungsdüse aus dem Spalt zwischen der Deckeleinheit und dem Lagerungscontainer-Hauptkörper,

(i) Einbringen der Deckeleinheit in den Lagerungscontainer-Hauptkörper durch gleichzeitige Verschiebung der Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung und der Deckeleinheit, und Steuern des Deckeleinheit-Verriegelungsaufbaus, um den Lagerungscontainer-Hauptkörper und die Deckeleinheit durch die Deckeleinheit-Verriegelungsaufbau-Abnahmevorrichtung zu verbinden; und

(j) Abnehmen des Lagerungscontainers von der Staubsammelvorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verfahren vor dem Schritt (f) ferner die Schritte umfasst:

(u) Einführen eines Reinigungsgases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über einen Gaseinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers durch die Gaseinleitungsvorrichtung, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert, wobei ein nicht mehr als 5% reaktives Gas mit Kaltstickstoffgas mit dem Reinigungsgas gemischt wird;

(v) Zirkulieren des Reinigungsgases in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers, der Staubsammelvorrichtung und der Gaseinleitungsdüse.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verfahren vor Schritt (f) ferner einen Schritt umfasst:

(w) Einleiten eines schweren Gases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über die Gaseinleitungsdüse durch die Gaseinleitungsvorrichtung, während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert, wobei das schwere Gas ein Inertgas und ein Kohlenstoffdioxidgas, dessen spezifisches Gewicht größer als das eines Argongases ist, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Verfahren vor Schritt (w) ferner die Schritte umfasst:

(u) Einführen eines Reinigungsgases in den Lagerungscontainer-Hauptkörper über einen Gaseinlass des Lagerungscontainer-Hauptkörpers durch die Gaseinleitungsvorrichtung während die Evakuierungsvorrichtung den Staubsammelraum evakuiert, wobei ein nicht mehr als 5% reaktives Gas mit Kaltstickstoffgas mit dem Reinigungsgas gemischt wird;

(v) Zirkulieren des Reinigungsgases in der Reihenfolge des Lagerungscontainer-Hauptkörpers, der Staubsammelvorrichtung und der Gaseinleitungsdüse.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Gas das Kaltgas mit Stickstoffgas von nicht weniger als 95% ist. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das reaktive Gas das Kaltstickstoffgas mit wenigstens einer Gaskomponente aus einem Ozongas, einem Wasserstoffgas und einem Ammoniakgas ist.






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