JP2002110756A - オープンカセット用ロードポート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＦＯＵＰ方式用に設計されたメインフレーム
に対して、オープンカセットを用いたウェハの供給を可
能とし、クリーンルーム内の作業者の安全を十分に確保
する。 【解決手段】 クリーンルーム２内に配置され、ウェハ
Ｗを装填したオープンカセット６を受け取って載置する
載置台７と、該載置台７をロボット室４に接続可能なイ
ンタフェース５とを具備するとともに、載置台７とロボ
ット室４との間を開閉する第１のドア１２と、載置台７
をクリーンルーム２に対して離隔するように開閉する第
２のドア１３とを具備するロードポート１を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、クリーンルーム
内に設置されて、該クリーンルーム内を搬送されてきた
オープンカセットを受け取るとともに、該オープンカセ
ット内に装填されているウェハを、メインフレームに供
給するためのマニピュレータに引き渡すオープンカセッ
ト用ロードポートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ウェハをメインフレームに供給する方法
としては、オープンカセットを用いる方法と密閉された
ボックス式カセットを用いる方法とがある。従来、我国
では、２００ｍｍウェハをメインフレームに供給する方
法としてオープンカセットを用いる方法が主として採用
されてきた。

【０００３】この方法では、マニピュレータを備えたロ
ボット室と一体的に形成された開放式のロードポートを
使用している。すなわち、ロードロックを介してメイン
フレームに接続されたロボット室およびロードポート
は、一体としてクリーンルーム内に配置されることによ
り、ウェハの周囲の空気清浄度を高く保持するようにな
っている。そして、クリーンルーム内を走行する無人搬
送車（以下、ＡＧＶと呼ぶ。）によって運ばれてきたオ
ープンカセットがロードポートに引き渡されると、マニ
ピュレータの作動によってオープンカセットからウェハ
が引き出されて、メインフレームに供給されるようにな
っていた。

【０００４】一方、ボックス式カセットを用いる方法
は、近年、３００ｍｍウェハを供給する方法として、海
外で主流となっている。この方法は、密封されたボック
ス式カセット内に多数のウェハを収容し、カセット内を
高清浄度に保持するもので、ＦＯＵＰ方式として海外で
は業界標準となっている。

【０００５】すなわち、ＦＯＵＰ方式は、それ自体で高
清浄度に保たれたカセットを使用し、同じく空気清浄度
が高く維持されたロボット室にカセットを連結した後
に、両者間の隔壁を開いて、ロボット室内のマニピュレ
ータによりカセット内のウェハを取り出す方法である。
この方法によれば、密封されたカセットによってウェハ
周囲の空気の清浄度が高く保たれるので、カセットを搬
送する環境を高清浄度のクリーンルームとする必要がな
く、例えば、高速の搬送手段である天井走行機構を利用
できるという利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＦＯＵ
Ｐ方式では、カセット内部を高清浄度に保つ必要がある
ために、該カセットの開閉機構が複雑で高価なものとな
り、また、カセットの開閉時に塵埃が発生すること、さ
らには、カセット自体の洗浄が困難である等の問題があ
る。

【０００７】また、ＦＯＵＰ方式では、上述したよう
に、密封式のカセットを用いてウェハを搬送するため、
ウェハを取り扱うマニピュレータが備えられたロボット
室以降の空気清浄度を高く維持しておけば足りる。この
ために、メインフレームからロボット室までが１つのユ
ニットとして提供される。

【０００８】しかしながら、従来より２００ｍｍウェハ
供給用にオープンカセットを採用してきた我国の企業に
おいては、既に、ウェハを搬送する環境としてクリーン
ルームが設置されており、この設備を利用するために、
３００ｍｍウェハに対してもオープンカセットによるウ
ェハの供給方法を踏襲することが望まれる場合もある。
この場合に、ロボット室までのユニットとして提供され
るメインフレームに対しても、オープンカセットによる
供給方法を採用できることが必要となる。

【０００９】さらに、クリーンルーム内からオープンカ
セットを供給する方法においては、ＡＧＶによって供給
する場合の他に、クリーンルーム内の作業者が手動で供
給する場合があることを考慮しなければならない。すな
わち、この場合には、ロボット室内のマニピュレータ
と、クリーンルーム内の作業者とが干渉しないように十
分な対策を講じる必要がある。

【００１０】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たものであって、ＦＯＵＰ方式用に設計されたメインフ
レームに対して、オープンカセットを用いたウェハの供
給を可能とし、クリーンルーム内の作業者の安全を十分
に確保することができるロードポートを提供することを
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、メインフレームにウェハを供給するマ
ニピュレータを備えたロボット室に接続され、クリーン
ルーム内を搬送されてきたオープンカセット内のウェハ
を前記マニピュレータに引き渡すロードポートであっ
て、クリーンルーム内に配置され、ウェハを装填したオ
ープンカセットを受け取って載置する載置台と、該載置
台を前記ロボット室に接続可能なインタフェースとを具
備するとともに、前記載置台と前記ロボット室との間を
開閉する第１のドアと、前記載置台をクリーンルームに
対して離隔するように開閉する第２のドアとを具備する
オープンカセット用ロードポートを提案している。

【００１２】上記ロードポートにおいては、第１のドア
および第２のドアが同時に開かれないようにドアの駆動
を制御するインターロックが設けられていることとすれ
ば効果的である。

【００１３】また、上記ロードポートにおいては、該第
１のドアに、前記載置台と前記ロボット室との間の物体
の存在を検知して、物体が存在するときに該第１のドア
を開状態に保持する安全装置がが設けられていることと
してもよい。さらに、前記第２のドアに、トルクリミッ
タが設けられていることにしてもよい。

【００１４】

【作用】本発明に係るオープンカセット用ロードポート
によれば、インタフェースを用いてロボット室に接続し
た載置台をクリーンルーム内に配置し、クリーンルーム
内を搬送されてくるオープンカセットを載置台上に載置
することにより、ロボット室内のマニピュレータが載置
台上に載置されたオープンカセットからウェハを取り出
すことができる。これにより、ロボット室まで１つのユ
ニットとして提供されるメインフレームに対しても、オ
ープンカセットによるウェハの供給が可能となる。

【００１５】この場合において、載置台とロボット室と
の間が、第１のドアによって開閉されるので、該第１の
ドアを閉じた状態で、載置台上にオープンカセットを供
給することにより、該カセットを供給する作業中のＡＧ
Ｖまたは作業者と、ロボット室内のマニピュレータとが
干渉することを、確実に防止することが可能となる。

【００１６】また、載置台のクリーンルーム側が、第２
のドアによって開閉されるので、該第２のドアを閉じた
状態で、ロボット室内のマニピュレータが、載置台上の
オープンカセットからウェハを取り出す作業をすること
により、クリーンルーム内の作業者が、誤って載置台上
のオープンカセットを操作しようとしてマニピュレータ
と干渉することを確実に防止することが可能となる。

【００１７】さらに、第１のドアと第２のドアとが同時
に開かれないようにインターロックをかけることによ
り、ＡＧＶまたは作業者とロボット室内のマニピュレー
タとの干渉を、より確実に防止することが可能となる。

【００１８】また、第１のドアに安全装置を設けること
により、オープンカセットからロボット室の方向に誤っ
て突出したウェハが、第１のドアに挟まて損傷する不都
合を回避することができる。さらに、第２のドアにトル
クリミッタを設けることにより、クリーンルームにおい
てオープンカセットを載置台上に据え付ける作業中のの
作業者が誤って第２のドアに挟まれた場合であっても、
負傷することのないように、作業者を保護することが可
能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロードポート
の一実施形態について、図面を参照して説明する。この
実施形態に係るロードポート１は、図１に示されるよう
に、クリーンルーム２の一壁面３に開口するように配置
されたロボット室４に接続するためのインタフェース部
５を具備する箱状の装置であって、その高さ方向の中央
付近に、ウェハＷを装填したオープンカセット６を受け
取る載置台７を具備している。

【００２０】前記載置台７は、水平に配置され、載置さ
れるオープンカセット６を位置決めする突起のような位
置決め手段（図示せず）が設けられている。この載置台
７の周囲には、図２に示されるように、ロボット室４側
に配される後壁部８のみが配置され、前面および両側面
には側壁がなく、広い開口部９が確保されている。

【００２１】前記後壁部８には、図２に示されるよう
に、ロボット室４に接続し、該ロボット室４内のマニピ
ュレータ１０が載置台７上のオープンカセット６からウ
ェハＷを取り出すために出入り可能な窓部１１が形成さ
れている。そして、この窓部１１には、載置台７の下方
から昇降させられて、該窓部１１を開閉する第１のドア
である後側ドア１２が設けられている。また、前記イン
タフェース部５は、この後壁部８の背面に設けられてい
る。

【００２２】また、前記載置台７の前面および両側面に
は載置台７の下方から昇降させられて、載置台７の周囲
を開閉する第２のドアである前側ドア１３が設けられて
いる。この前側ドア１３は、図２に示す例では、前面お
よび両側面を同時に開閉する断面Ｕ字状のドアである
が、前面および両側面を別々に開閉するドアであっても
よい。

【００２３】これら前側ドア１３および後側ドア１２に
は、両方が同時に開かれることのないようにインターロ
ックがかけられている。すなわち、前側ドア１３が開か
れて、ＡＧＶ２５または作業者が、オープンカセット６
を載置台７上に載置する作業をしているときには、後側
ドア１２が必ず閉じられていて、ロボット室４内のマニ
ピュレータ１０が載置台７の方向に進入してこないよう
になっている。

【００２４】また、前記載置台７の上方には、該載置台
７から、オープンカセット６を収容可能なスペースを空
けて下降流供給手段１４が配置され、前記後壁部８の上
端によって支持されている。本実施形態では、下降流供
給手段１４は、例えば、グリッドであって、クリーンル
ーム２の天井から供給されている下降空気流を通過させ
て、載置台７に載置されているオープンカセット６の周
囲に供給することができるようになっている。なお、ロ
ードポート１をフラッシュマウント方式で設置する場合
には、このグリッドに代えて、独自に下降流を発生させ
るファンと、該ファンの下方に配置されるフィルタとを
設けることにしてもよい。

【００２５】また、前記前側ドア１３および後側ドア１
２も、前記下降流供給手段１４の一部を構成している。
すなわち、これらのドア１２，１３を閉じておくことに
より、載置台７上のオープンカセット６の周囲に流路を
画定し、供給される下降流をオープンカセット６の周囲
で乱さないようにすることができる。

【００２６】さらに、本実施形態に係るロードポート１
には、前記後側ドア１２に光学的センサ（安全装置）１
５が取り付けられている。このセンサ１５は、前記後側
ドア１２により開閉される窓部１１の中央部を上下に横
切る光線Ａを形成するように配置された一対の発光部１
５ａと受光部１５ｂとを有しており、この光線Ａを横切
る物体を検知することができるようなっている。センサ
１５は、後側ドア１２よりも若干載置台７側に配置され
ており、オープンカセット６から突出したウェハＷが後
側ドア１２の作動平面内に配されることのないように考
慮されている。

【００２７】さらに、前記前側ドア１３は、図３に示す
ような駆動装置１６により上下方向に移動させられる。
この駆動装置１６は、前側ドア１３に取り付けられたス
ライダ２１と、該スライダ２１を上下方向に案内するリ
ニアガイド１７，１９と、該リニアガイド１７に平行に
配されたボールネジ１８と、該ボールネジ１８に螺合し
てスライダ２１に固定されたナット２０と、ボールネジ
１８を回転させるモータ２２と、該モータ２２とボール
ネジ１８との間に配され、前側ドア１３に外力が印加さ
れたときに、モータ２２のトルクを制限するように機能
するトルクリミッタ２３とを具備している。

【００２８】このように構成された本実施形態に係るロ
ードポート１の作用について、以下に説明する。本実施
形態に係るロードポート１は、図１に示されるように、
クリーンルーム２内に配置され、その後壁部８のインタ
フェース部５を用いて、クリーンルーム２の一壁面３に
開口して配置されているロボット室４に接続される。こ
れにより、ロボット室４内のマニピュレータ１０が、後
壁部８の窓部１１を介して、ロードポート１の載置台７
まで伸び、該載置台７上に載置されているオープンカセ
ット６内のウェハＷを取り出して、ロードロック２６内
の固定カセット２７に移載することが可能となる。

【００２９】この状態で、クリーンルーム２内を走行し
てきたＡＧＶ２５が、ウェハＷを装填したオープンカセ
ット６をロードポート１の載置台７上に引き渡す。この
とき、ロードポート１の前側ドア１３は開かれる。これ
により、載置台７の前面および両側面が広く開放され、
ＡＧＶ２５の移載アーム（図示せず）とロードポート１
との干渉が低減される。また、この時点で、インターロ
ックの作動により、後壁部８の窓部１１の後部ドア１２
は閉鎖された状態に維持されている。したがって、ＡＧ
Ｖ２５の移載アームや移載中のオープンカセット６と、
ロボット室５内のマニピュレータ１０とが干渉すること
を確実に回避することができる。

【００３０】次いで、ＡＧＶ２５による移載が終了し、
載置台７上からＡＧＶ２５の移載アームが離れた状態
で、前側ドア１３が閉じられる。この場合において、前
側ドア１３にはトルクリミッタ２３が取り付けられてい
るので、クリーンルーム２内の作業者が、手動でオープ
ンカセット６を載置台７上に搭載する作業を行っている
ときに誤って前側ドア１３が閉じられたときであって
も、トルクリミッタ２３の作動により、前側ドア１３の
遮断力が一定値以下に制限される。

【００３１】また、前側ドア１３および後側ドア１２の
両方ともに閉じられると、載置台７に載置されているオ
ープンカセット６の周囲が全周にわたって閉鎖される。
そして、下降流供給手段１４の作動により、クリーンル
ーム２の天井から供給されてくる下降流が載置台７上の
オープンカセット６の周囲に供給され、該オープンカセ
ット６に付着していた塵埃が載置台７の下方に向かって
洗い流される。

【００３２】この場合において、載置台７の周囲は、前
側ドア１３および後側ドア１２によって閉鎖され、流路
が画定されているので、下降流供給手段１４によって供
給された下降流が、オープンカセット６の周囲において
乱れることが最小限に抑制される。したがって、塵埃を
オープンカセット６の周囲に留まらせることなく、載置
台７の下方に流すことができる。

【００３３】この後に、後側ドア１２を開くことによ
り、窓部１１が開放され、ロボット室４内のマニピュレ
ータ１０がオープンカセット６からウェハＷを取り出す
ことが可能となる。後側ドア１２が開かれる前に、オー
プンカセット６周囲の塵埃が下降流により流されている
ので、塵埃がロボット室４内に入り込むことが防止され
る。

【００３４】また、この時点で、インターロックの作動
により、前側ドア１３は閉じられているので、クリーン
ルーム２内で作業する作業者が、誤って載置台７上に手
を入れ、マニピュレータ１０と接触する等の事故の発生
を未然に防止することができる。

【００３５】さらに、後側ドア１２には、窓部１１を通
過する物体を検知する光学的センサ１５が設けられてい
るので、何らかの原因によりウェハＷがオープンカセッ
ト６から飛び出して窓部１１を横切っている場合のよう
に、何らかの物体が窓部１１を横切って配されていると
きに、後側ドア１２が閉じられて、ウェハＷに損傷を与
えてしまうことを未然に防止することができる。なお、
この場合には、装置を停止し、アラームを発することに
すればよい。

【００３６】なお、本実施形態においては、光学的セン
サ１５として、窓部１１の中央部を上下に横切るように
光線Ａを配する一対の発光部１５ａおよび受光部１５ｂ
を配置した光学的センサ１５を使用しているが、これ
は、中央部が最初に突出する円形のウェハＷを検知する
のに最適だからである。しかしながら、これに限定され
るものではなく、他の任意のセンサまたは複数の光学式
センサを用いて窓部を横切る物体を検出することにして
もよい。

【００３７】このように、本実施形態に係るロードポー
ト１によれば、ＦＯＵＰ方式に適合するようにロボット
室４までを含めて一体的に構成されたメインフレームに
対しても、既存のクリーンルーム２を活用してオープン
カセット６を用いたウェハＷの供給を可能にすることが
できる。したがって、ＦＯＵＰ方式に合わせた新たな設
備の構築に要するコストを最小限に抑えることができる
という利点がある。

【００３８】また、開閉機構が複雑であり、洗浄が困難
であるとともに、機構部において塵埃が発生しやすく、
高価である等の問題が多い密閉式のカセットを使用する
ことを回避することができ、上記諸問題の発生を防止す
ることができる。

【００３９】さらに、本実施形態に係るロードポート１
によれば、載置台７の前後にドア１２，１３を設け、両
方のドア１２，１３が同時に開かないようにインターロ
ックをかけているので、ＡＧＶ２５の移送アームまたは
作業者と、ロボット室４のマニピュレータ１０との干渉
を確実に防止して、装置およびウェハＷの健全性を保持
することができる。

【００４０】また、後側ドア１２に設けたセンサ１５に
より、該後側ドア１２でウェハＷが挟まれることを防止
し、前側ドア１３に設けたトルクリミッタ２３によっ
て、作業者が誤って前側ドア１３に挟まれた際の安全性
を高めることができる。さらに、前側ドア１３および後
側ドア１２が両方とも閉じられたときには、載置台７上
のオープンカセット６の周囲に下降流のための流路を画
定し、ウェハＷ周囲の塵埃を確実に洗い流すことができ
るという効果もある。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るロー
ドポートによれば、載置台とロボット室との間、載置台
とクリーンルームとの間にそれぞれドアを設けたので、
クリーンルーム内のＡＧＶまたは作業者と、ロボット室
内のマニピュレータとが干渉することを確実に防止する
ことができるという効果を奏する。

【００４２】また、両ドアが同時に開いた状態とならな
いように、インターロックをかけることにより、ＡＧＶ
または作業者による作業中にマニピュレータが載置台上
に移動したり、マニピュレータの作業中に誤って作業者
が載置台上のオープンカセットを取り扱う等の不都合の
発生を防止することができる。

【００４３】さらに、第１のドアに安全装置を設けるこ
とにより、載置台とロボット室との間に物体が存在する
ときに第１のドアが閉鎖される不都合を防止して、オー
プンカセットから突出したウェハが第１のドアによって
損傷することを防止することができるという効果を奏す
る。

【００４４】また、第２のドアにトルクリミッタを設け
ることにより、作業者が載置台上のオープンカセットの
取扱作業中に、誤って第２のドアが閉鎖された場合であ
っても、作業者に損傷を与えないようにすることができ
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るロードポートの設
置状態を概略的に示す縦断面図である。

【図２】 図１のロードポートを示す斜視図である。

【図３】 図１のロードポートの前側ドアの駆動装置を
示す図である。

【符号の説明】

Ｗ ウェハ １ ロードポート ２ クリーンルーム ４ ロボット室 ５ インタフェース ６ オープンカセット ７ 載置台 １０ マニピュレータ １２ 後側ドア（第１のドア） １３ 前側ドア（第２のドア） １５ センサ（安全装置） ２３ トルクリミッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 武 千葉県成田市新泉14−３ 野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 澤戸 一利 千葉県成田市新泉14−３ 野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA01 FA15 GA02 JA01 JA05 JA51 LA12 NA02 NA09 PA08 PA18 PA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインフレームにウェハを供給するマニ
   ピュレータを備えたロボット室に接続され、クリーンル
   ーム内を搬送されてきたオープンカセット内のウェハを
   前記マニピュレータに引き渡すロードポートであって、 前記クリーンルーム内に配置され、ウェハを装填したオ
   ープンカセットを受け取って載置する載置台と、該載置
   台を前記ロボット室に接続可能なインタフェースとを具
   備するとともに、 前記載置台と前記ロボット室との間を開閉する第１のド
   アと、前記載置台をクリーンルームに対して離隔するよ
   うに開閉する第２のドアとを具備することを特徴とする
   オープンカセット用ロードポート。
2. 【請求項２】 前記第１のドアおよび前記第２のドアの
   いずれか一方が開かれているときに、他方を閉鎖状態に
   保持するインターロックが設けられていることを特徴と
   する請求項１記載のオープンカセット用ロードポート。
3. 【請求項３】 該第１のドアに、前記載置台と前記ロボ
   ット室との間の物体の存在を検知して、物体が存在する
   ときに該第１のドアを開状態に保持する安全装置が設け
   られていることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載のオープンカセット用ロードポート。
4. 【請求項４】 前記第２のドアにトルクリミッタが設け
   られていることを特徴とする請求項１から請求項３のい
   ずれかに記載のオープンカセット用ロードポート。