JP2003092339A - ウエハマッピング装置およびそれを備えたロードポート - Google Patents

ウエハマッピング装置およびそれを備えたロードポート

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細な異物が清浄容器内に侵入する可能性を
排除するとともに、長期間の運転の間も投光器からの光
を受光器に常に正確に入射させることにある。 【解決手段】 ウエハ４を内部の棚段上に載置されて収
納する密閉型清浄容器２の前面ドア2aがロードポート12
のポートドア13に密着した状態で下降して開けられるの
に伴い前記ウエハの存在を認識するウエハマッピング装
置において、前記ポートドアに平行な所定水平軸線周り
に揺動可能に前記ポートドアに結合された揺動部材22
と、前記揺動部材に固定されて前記ポートドアの上方に
て前記揺動部材から前記清浄容器側に突出するとともに
互いに離間した一対のセンサ部20と、前記一対のセンサ
部にそれぞれ固設されて互いに対向する投光器20a およ
び受光器20b と、前記投光器および受光器が前記ウエハ
と接触せずかつそれら投光器と受光器との間に前記ウエ
ハが入る角度に前記揺動部材を前記水平軸線周りに回動
させて前記一対のセンサ部を前記清浄容器の内側へ挿入
する揺動駆動手段25と、を備えることを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体、光ディス
ク、液晶表示板その他の電子関連製品の製造プロセスで
使用する半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）を収納
する清浄容器の内部に設けられた複数の棚段上に載置さ
れたウエハを認識するウエハマッピング装置およびそれ
を備えたロードポートに関し、特には、ミニエンバイロ
ンメント方式の密閉型清浄容器に対する新規なウエハマ
ッピング装置およびそれを備えたロードポートに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス等の製造工程では、ウエ
ハ上の微細な電気回路に短絡に繋がる異物が付着するの
を防止するため、ウエハは、図20に示す如き清浄容器２
に密閉状態で収納されて運搬され、クリーンルームの中
で加工される。図中、符号2aは清浄容器２の前面ドア、
４はウエハを示し、ウエハ４は清浄容器２の内部の複数
の棚段上に収納されている。
【０００３】ところで、クリーンルーム中でウエハを加
工する際、従来はクリーンルームにその清浄容器全体を
持ち込み、人手で前面ドアを開けた後、別に用意された
ロボット等を用いてウエハを取出しており、その取出し
の際、ロボット等の制御のためにウエハの数や存在する
棚段の位置を認識（以下「マッピング」という）してお
く必要がある。
【０００４】図21，22は、従来のウエハ加工装置を示
し、図21はその装置の一部切欠き側面図、図22はその装
置の平面図である。図中符号１はステージを示し、その
ステージ１の片側（図中左側）には、清浄容器２を載置
する架台３と、その架台３上の清浄容器２内のウエハ４
を清浄容器２の外から検知しつつ昇降するウエハマッピ
ング装置５とが設けられている。なお、図中符号６はス
テージ１の他側（図21，22中右側）に設けたウエハ搬送
ロボット、７は当該ウエハ加工装置の制御装置、８はウ
エハ搬送ロボット６で清浄容器２から取出したウエハ４
を処理するためのウエハ処理装置である。
【０００５】ここにおけるウエハマッピング装置５は、
清浄容器２の左右方向（図22では上下方向）中央におけ
る前方および後方（図21，22では右方および左方）に上
端部がそれぞれ位置するように配置した略Ｕ字状の腕枠
5aを、モータ5bで回転駆動するネジ軸5cで支承して、そ
の略Ｕ字状の腕枠5aの上端部に投光器5dと受光器5eとを
設け、モータ5bによるネジ軸5cの回転駆動で、そのネジ
軸5cに螺合した腕枠5aの上端部の投光器5dおよび受光器
5eを、清浄容器２の下端と上端（図では下端位置にあ
る）との間で昇降させるものとなっている。
【０００６】清浄容器２は通常、ウエハ４を10枚から25
枚収納できる構成になっており、どの棚段上にウエハ４
が収納されているかわからないため、上記ウエハ加工装
置は最初に、清浄容器２内でウエハ４がどの棚段上にあ
るのかをウエハマッピング装置５で認識する動作を行
う。即ち、架台３上に清浄容器２が載置されると、上記
ウエハ加工装置の制御装置７はモータ5bを作動させて、
投光器5dおよび受光器5eが取付けられた腕枠5aをあらか
じめ設定された速度で最下位置から最上位置まで上昇さ
せる。この過程において、投光器5dからの光を受光する
受光器5eの出力信号の、投光器5dと受光器5eとの間にウ
エハ４が介在する場合と介在しない場合との相違と、腕
枠5aの移動量との組合せにより、制御装置７はウエハ４
の位置を認識する。そして腕枠5aが最上位置まで上昇す
ると制御装置７は次に、ウエハ搬送ロボット６で、上記
認識したウエハ４のうちの指示された棚段上のウエハ４
をウエハ処理装置８へ搬送し、そのウエハ処理装置８上
の処理の終わったウエハ４をウエハ搬送ロボット６で、
清浄容器２内の指示された棚段上に収納する。
【０００７】しかしながらこのような方法では、外側が
汚れた清浄容器２をクリーンルームの中に持ち込むこと
になるのでクリーンルーム内の清浄度維持のために好ま
しくなく、また清浄容器２が遮光性である場合や透明で
あっても異形の場合には受光器5eに光が正常に届かず好
ましくない等の不具合が発生していた。
【０００８】これがため最近では、ウエハ処理装置８が
置かれるある限られた部分を区切ってそこにミニエンバ
イロンメントと称する高清浄領域を設け、この高清浄領
域と清浄容器２がある中ないし低清浄領域との境界面に
ウエハの出し入れ装置であるロードポートを設置する半
導体製造プロセスが提案されており、そこで用いる清浄
容器はFOUP（Front Opening Unified Pod ）と呼ばれ
て、ロードポートと共にSEMI（Semiconductor Equipmen
t and Materials International ）によって規格化さ
れ、世界の半導体デバイスメーカーも本方式を採用しつ
つある。
【０００９】このミニエンバイロンメント方式における
ウエハマツピング装置としては、例えば本願出願人が特
開2000−133697号公報にて開示した図23，24に示す如き
ウエハ加工装置のロードポート12に設けたものがある。
なお、図23はそのウエハ加工装置の一部切欠き側面図、
図24は図23のＡ−Ａ線に沿って上方から見たそのウエハ
加工装置の断面図である。ここにおけるロードポート12
は、ウエハ４を内部の複数の棚段上に収納してなる密閉
型清浄容器（FOUP）２の前面ドア2aとポートドア13とを
密着させてサーボモータ16a で回転駆動するボールネジ
軸16b で昇降させる構成とされ、そのポートドア13の上
端面の両側端部上に一対のセンサ部14が各々一端部を軸
として90°水平回転可能に取付けられ、ポートドア13と
清浄容器２の前面ドア2aとが密着して下降する際に上記
一対のセンサ部14が90°開いて、それらのセンサ部14に
それぞれ設けられた投光器14a と受光器14b とが、清浄
容器２の前端部内に入り込んでポートドア13から離れた
位置で互いに対向し、投光器5dからの光を受光する受光
器14b の出力電気信号に基づいて制御装置７がウエハ４
を認識する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】かかる特開2000−1336
97号のウエハマツピング装置によれば、センサ部14に設
けられた投光器14a と受光器14b とが清浄容器２の前端
部内に入り込んでポートドア13から離れた位置で互いに
対向しウエハ４を認識するので、清浄容器２が遮光性で
ある場合や透明であっても異形の場合でも常に、受光器
14b に投光器14aからの光が正常に届いてウエハ４を正
確に認識することができるものの、本願発明者がこのウ
エハマツピング装置についてさらに研究を進めたとこ
ろ、一対のセンサ部14がそれぞれ90°水平回転するため
微細な異物（ゴミ）が発生して清浄容器（FOUP）２内に
進入する可能性があり、また一方のセンサ部14の投光器
14a からの光が他方のセンサ部14の受光器14b に正確に
入射するためにはそれらのセンサ部14の90°水平回転停
止位置が共に極めて正確であることが要求される処、長
期間の運転に伴なって90°の位置に正確に停止しなくな
る可能性もある、といった改良することが望ましい点が
見いだされた。
【００１１】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明は、上記課題を有利に解決した装置を提供すること
を目的とするものであり、請求項１記載の本発明のウエ
ハマッピング装置は、ウエハを内部の複数の棚段のうち
何れかの一または複数の棚段上に載置されて収納する密
閉型清浄容器の前面ドアがロードポートのポートドアに
密着した状態で下降して開けられるのに伴って前記ウエ
ハの存在を認識するウエハマッピング装置において、前
記ポートドアに平行な所定水平軸線周りに揺動可能に前
記ポートドアに結合された揺動部材と、前記揺動部材に
固定されて前記ポートドアの上方にて前記揺動部材から
前記清浄容器側に突出するとともに互いに離間した一対
のセンサ部と、前記一対のセンサ部にそれぞれ固設され
て互いに対向する投光器および受光器と、前記投光器お
よび受光器が前記ウエハと接触せずかつそれら投光器と
受光器との間に前記ウエハが入る角度に前記揺動部材を
前記水平軸線周りに回動させて前記一対のセンサ部を前
記清浄容器の内側へ挿入する揺動駆動手段と、を備える
ことを特徴としている。
【００１２】かかるウエハマッピング装置にあっては、
ウエハを内部の複数の棚段のうち何れかの一または複数
の棚段上に載置されて収納する密閉型清浄容器の前面ド
アがロードポートのポートドアに密着した状態で下降し
て開けられる際に、それに伴って、ポートドアに平行な
所定水平軸線周りに揺動可能にポートドアに結合された
揺動部材を揺動駆動手段が、その揺動部材に固定されて
ポートドアの上方にて揺動部材から清浄容器側に突出す
るとともに互いに離間した一対のセンサ部にそれぞれ固
設されて互いに対向する投光器および受光器が清浄容器
内のウエハと接触せずかつそれら投光器と受光器との間
にそのウエハが入る角度に、上記水平軸線周りに回動さ
せて、上記一対のセンサ部ひいてはそこに固設された投
光器および受光器を清浄容器の内側へ挿入する。
【００１３】従って、本発明のウエハマッピング装置に
よれば、揺動部材に固定された一対のセンサ部に設けら
れた投光器と受光器とが清浄容器内に入り込んでポート
ドアから離れた位置で互いに対向しウエハを認識するの
で、清浄容器が遮光性である場合や透明であっても異形
の場合でも常に、受光器に投光器からの光が正常に届い
てウエハを正確に認識することができる。しかも本発明
のウエハマッピング装置によれば、一対のセンサ部が固
定された揺動部材を僅かな角度揺動させれば済むので、
微細な異物（ゴミ）が発生して清浄容器（FOUP）内に侵
入する可能性を殆どもしくは全くなくすことができ、可
動部であるポートドアの水平軸線を持つ支軸にたとえ微
細な異物が発生したとしても、その支軸をポートドアの
下方に配置することができるので、そこに発生した異物
は、ポートドアに対して清浄容器と反対側に位置する陽
圧（正圧）の高清浄領域であるミニエンバイロンメント
からの高清浄気流によって支軸の下方に流され、清浄容
器内へは侵入し得ない。また、一対のセンサ部が揺動部
材を介して互いに一体的に固定されているので、長期間
の運転の間も一方のセンサ部の投光器からの光を他方の
センサ部の受光器に常に正確に入射させることができ
る。
【００１４】なお、本発明のウエハマッピング装置にお
いては、請求項２に記載のように、前記ポートドアの上
部またはそこに隣接する例えばロードポートのフレーム
の窓枠上部（鴨居部）等の部材と前記ポートドアの下部
またはそこに隣接する例えばロードポートのポートドア
支持部材等の部材とのうちの一方に固定された投光器
と、前記ポートドアの上部またはそこに隣接する部材と
前記ポートドアの下部またはそこに隣接する部材とのう
ちの他方に固定された受光器とを有し、前記清浄容器の
容器本体から突出している物を検知する突出物検知手段
を備えていても良く、このようにすれば、前面ドアがロ
ードポートのポートドアに密着した状態で清浄容器の容
器本体から引き出された時に、清浄容器から飛び出して
いるウエハ等の物があれば投光器と受光器との間の光路
が遮断されてその物の存在を検知することができるの
で、その後の前面ドアの下降やウエハの取出し動作を停
止させ得て、ロードポートやウエハや清浄容器の破損を
防止することができる。
【００１５】また、請求項３記載の本発明のロードポー
トは、ウエハを内部の複数の棚段のうち何れかの一また
は複数の棚段上に載置されて収納する密閉型清浄容器の
前面ドアをポートドアに密着させた状態で下降させて開
けるロードポートであって、前記ポートドアに密着した
状態での前記前面ドアの下降に伴って前記ウエハの存在
を認識するウエハマッピング装置を備えたロードポート
において、前記ウエハマッピング装置が請求項１または
２記載のものであることを特徴としている。
【００１６】かかるロードポートによれば、前述した本
発明のウエハマッピング装置の作用を生じさせ得て、前
述した本発明のウエハマッピング装置の効果をもたらす
ことができる。
【００１７】なお、本発明のロードポートは、請求項４
に記載のように、前記前面ドアを前記清浄容器の容器本
体に対し掛脱させるとともにその前面ドアを前記ポート
ドアに対し解放可能に密着状態で固定する前面ドア脱着
固定手段と、前記容器本体を前記ロードポートのフレー
ムの窓部材に対して進退移動させる容器本体進退移動手
段と、前記前面ドアが密着固定された前記ポートドアを
昇降させるポートドア昇降手段と、を前記清浄容器の前
記前面ドアの開閉のために備えていても良く、このよう
にすれば、清浄容器の前面ドアを容器本体から離脱させ
てからポートドアへの密着状態で下降させて開け、容器
本体に対するウエハの出し入れ後に、清浄容器の前面ド
アをポートドアへの密着状態で上昇させてから容器本体
に掛合させて閉じるロードポートの構成を、容易に実現
することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図
１は、本発明のウエハマッピング装置の一実施例を備え
た、本発明のロードポートの一実施例を示す一部切欠き
斜視図、図２はその実施例のロードポートを備えたウエ
ハ加工装置の一部切欠き側面図、図３は図２のＢ−Ｂ線
に沿って上方から見たそのウエハ加工装置の断面図、図
４は上記実施例のウエハマッピング装置を示す斜視図で
あり、図中、図23, 24に示す先の従来例と同様の部分は
それと同一の符号にて示す。
【００１９】図１〜３に示すように、ここにおけるウエ
ハ加工装置も、図23, 24に示す従来のものと同様、ウエ
ハ搬送ロボット６とウエハ処理装置８とが置かれる部分
をカバー10で囲んで区切ってファン・フィルタ・ユニッ
ト30を設けることでそのカバー10内にミニエンバイロン
メントと称する高清浄領域を設け、この高清浄領域と清
浄容器２がある中ないし低清浄領域との境界面にウエハ
の出し入れ装置である上記実施例のロードポート12を設
置したミニエンバイロンメント方式のもので、マイクロ
コンピュータを有する図示しない通常の制御装置をウエ
ハ搬送ロボット６用とロードポート12用とにそれぞれ備
えるとともに、それらの制御装置の制御用の上位の制御
装置として、これもマイクロコンピュータを有する通常
の制御装置７を備えている。
【００２０】上記実施例のロードポート12は、ウエハマ
ッピング装置の構成を除けば図23,24に示すものと同様
で、ファン・フィルタ・ユニット30を支持するフレーム
31を有するとともに、そのフレーム31の外側に位置する
ステージ１を有しており、ステージ１上には、図20に示
す如き密閉型清浄容器（FOUP）２を載置される架台３が
設けられ、またステージ１内には、その架台３をそこに
載置された清浄容器２の容器本体2aと一緒にフレーム31
の窓枠31a に対して進退移動させる、容器本体進退移動
手段としての通常の直線移動機構９が設けられている。
【００２１】フレーム31の窓枠31a の内側には縦断面Ｌ
字状のポートドア13が配置され、清浄容器２の前面ドア
2aとそのポートドア13とを密着させて昇降させるため
に、ステージ１内にはそのポートドア13を昇降させる、
ポートドア昇降手段としてのポートドア昇降機構16が設
けられている。このポートドア昇降機構16は、図23, 24
に示すものと同様、モータ16a と、上下方向に軸線が延
在する姿勢で両端部を回転可能に支持されて上記モータ
16a によりプーリベルト伝動機構を介して回転駆動され
るボールネジ軸16b と、そのネジ軸16b に螺合してその
ネジ軸16b の回転により昇降するボールナット16c と、
そのボールナット16c に固定された図４に示す如き横断
面コ字状のブラケット17と、図４に示す如く上記ポート
ドア13をそのブラケット17の上方に位置させてそのブラ
ケット17に一体的に固定する連結材18とを有している。
【００２２】上記実施例のロードポート12はまたポート
ドア13に、前面ドア脱着固定手段として、清浄容器２の
前面ドア2aの位置決め用のレジストレーションピン13a
と、前面ドア2aのラッチ2e（図20参照）の後退によるロ
ック解除およびラッチ2eの突出による容器本体2bへの再
ロック用のラッチキー13b と、前面ドア2aの吸着固定用
の吸着パッド13c とを有しており、ラッチキー13b はポ
ートドア13に内臓されたエアシリンダ等を駆動源とする
図示しない回動機構により駆動されて回動し、吸着パッ
ド13c は図示しない負圧源への接続とその解除とにより
前面ドア2aの吸着と解放とを行う。
【００２３】このロードポート12において、上記実施例
のウエハマッピング装置は、図４に示すように、上記ポ
ートドア13の下方にてそのポートドア13と平行に延在す
る水平軸線Ｃを中心軸線とした支軸23を固設され、上記
ポートドア13の近傍にあってその両側面および上端面を
囲繞して位置する、揺動部材としてのコ字状の揺動枠22
を備えるとともに、その揺動枠22の上端部に固定された
コ字状のセンサプレート21を備えており、そのコ字状の
センサプレート21の、架台３側ひいてはそこに載置され
た清浄容器２側に揺動枠22から突出した互いに離間する
二本の腕部によって一対のセンサ部20が設けられ、それ
らのセンサ部20の先端部には、ウエハ４の認識用に、通
常の投光器20a および受光器20b が互いに対向して固設
されている。そして上記支軸23は、ポートドア13を固定
されたブラケット17に軸受け24を介して回動可能に支持
され、これによって揺動枠22は、上記水平軸線Ｃ周りに
揺動可能にポートドア13に結合されている。
【００２４】上記実施例のウエハマッピング装置はま
た、支軸23の下方に位置するようにブラケット17に固設
された、揺動駆動手段としてのエアシリンダ25を備えて
おり、そのエアシリンダ25のロッドエンド25a は、支軸
23に固定されたレバー26の下部に当接している。さらに
ブラケット17には、揺動枠22の傾動角度ひいては清浄容
器２内へのセンサ部20の進入量を制限するため、レバー
26の下端部と掛合するＬ字状のストッパ部材27が突設さ
れており、そのストッパ部材27には、レバー26の下端部
の衝突による振動を最小にするため、バネや流体圧を利
用したダンパ28が設けられている。またここでは、揺動
枠22を垂直な原点位置へ向けて常時付勢する図示しない
戻しバネも設けられている。
【００２５】さらに、上記実施例のロードポートにおい
ては、フレーム31の窓枠31a の、ウエハ搬送ロボット６
側の面に、図示例では連結材18を昇降可能に収容する二
本の縦溝部を持っている仕切板16d が設けられ、図２，
３および後述する図17に示すように、異物の発生しやす
い可動部である、清浄容器２の進退移動のための直線移
動機構９と、ポートドア昇降機構16と、揺動枠22の支軸
23とは全て、その仕切板16d とポートドア13とを境に陽
圧（正圧）の高清浄領域であるミニエンバイロンメント
の外側に配置されているので、それらの可動部で異物が
発生したとしてもその異物がミニエンバイロンメント内
に持ち込まれることはない。また、これも可動部であ
る、ラッチキー13b を回動させてラッチ2eを掛脱させる
上記回動機構は、後述する図６に示すように、ミニエン
バイロンメントに向く側に裏蓋13dを備えたポートドア1
3の厚み内に収容されているので、たとえ異物が発生し
たとしてもその異物がミニエンバイロンメント内に持ち
込まれることはない。
【００２６】ここで、上記実施例のロードポートのさら
なる特徴を説明すると、このロードポートでは、ポート
ドア13と揺動枠22との間、ポートドア13とフレーム31の
窓枠31a との間、そして清浄容器２とフレーム31の窓枠
31a との間に、敢えて間隙を設けることによって、陽圧
（正圧）の高清浄領域であるミニエンバイロンメントか
らの高清浄気流を外部に吹き出させて、たとえ僅かなが
らでも上記可動部で発生した異物の滞留や、外部からの
異物のミニエンバイロンメント内への進入を防止してお
り、これによってミニエンバイロンメント内で、極めて
高い清浄度を保持することができる。
【００２７】上記実施例のウエハマッピング装置にあっ
ては、後述するウエハマッピング動作の際に、揺動枠22
が、揺動駆動手段としてのエアシリンダ25の、ロッドエ
ンド25a の進退移動と、上記戻しバネの付勢力との共働
により、図５に示すように、清浄容器（FOUP）２内のウ
エハ４に向かってα°傾動した図中左側のマッピング位
置と、図中右側の垂直な原点位置との間で、支軸23を支
点にして上記水平軸線Ｃ周りに揺動する。
【００２８】上記実施例のウエハマッピング装置はさら
に、図１〜図３に示すように、清浄容器２の容器本体2a
外へ飛び出したウエハ４や他の物の存在を検知する、突
出物検知手段としての投光器15a と受光器15b とを備え
ており、この実施例では、投光器15a はフレーム31の窓
枠31a の上部（鴨居部）中央部に下向きに固定され、受
光器15b はポートドア13の下部中央部に上向きに固定さ
れて投光器15a と対向している。なお、投光器15a はポ
ートドア13の上部に固定しても良く、また受光器15b は
ポートドア13の下部に隣接する他の部材に固定しても良
い。さらに、投光器15a をポートドア13の下部またはそ
こに隣接する他の部材に固定するとともに、受光器15b
をフレーム31の窓枠31a の上部（鴨居部）中央部または
ポートドア13の上部に固定しても良い。
【００２９】かかる装置にあっては、図６に示すよう
に、容器本体2aから飛び出しているウエハ4aや他の物が
投光器15a から受光器15b への光路を遮断すると、受光
器15bがその容器本体2aから飛び出している物を障害物
として検知して遮光信号を出力し、その受光器15b から
の遮光信号が上位の制御装置７に伝達され、制御装置７
が、飛び出しているウエハ4a、ロードポート12、清浄容
器２の容器本体2a等の破損を未然に防止するため緊急停
止などの処置を行う。
【００３０】図７および図８は、本発明のウエハマッピ
ング装置の、揺動駆動手段の異なる他の実施例をそれぞ
れ示す斜視図であり、図７に示す例では、モータ34での
駆動力を、プーリ35とベルト36とによるプーリベルト伝
動減速機構を介して支軸23に伝えており、また図８に示
す例では、モータ34での駆動力を、プーリ35とベルト36
とによるプーリベルト伝動減速機構およびカム37とレバ
ー26とによるカム機構を介して支軸23に伝えている。
【００３１】図９および図10は、本発明のウエハマッピ
ング装置の、揺動駆動手段が異なるとともに揺動部材も
異なるさらに他の実施例をそれぞれ示す斜視図であり、
図９に示す例も図10に示す例も何れも、揺動駆動手段と
して、励磁力によりプランジャ38a を進退移動させるソ
レノイド38を備えているが、図９に示す例では、揺動部
材として、二本の揺動棒39がレバー26の両側方で支軸23
に固定されてポートドア13の背面側に位置し、ソレノイ
ド38がプランジャ38a と前記戻しバネとの共働でレバー
26を揺動させることにより上記二本の揺動棒39を揺動さ
せ、また、図10に示す例では、揺動部材として、矩形の
揺動枠40が、ブラケット17に上記水平軸線Ｃ上に位置す
るように外向きに突設された二本の支軸41に軸受けを介
して揺動可能に支持され、ソレノイド38がプランジャ38
a と前記戻しバネとの共働でその揺動枠40の下部40a を
揺動させることにより揺動枠40全体を上記水平軸線Ｃ周
りに揺動させる。
【００３２】なお、本発明のウエハマッピング装置にお
ける揺動駆動手段はこれらに限られず、これらの他の、
シリンダ、ソレノイド、モータ、プーリ、ベルト、カ
ム、バネ、ピエゾ素子、流体圧を用いたダンパ等の、当
業者が通常想到し得る組合せを用いたものでも良い。ま
た、本発明のウエハマッピング装置における揺動部材も
これらに限られず、例えば図11に示すように、側方から
見た形状がＬ字状をなすとともに下端部に支軸23を設け
られ、中間部を揺動駆動手段としてのエアシリンダ25等
によって付勢されるものでも良い。
【００３３】この図11の例では、後述するウエハマッピ
ング動作の際に、揺動部材としての揺動枠22が、揺動駆
動手段としてのエアシリンダ25のロッドエンド25a の進
退移動と上記戻しバネの付勢力との共働により、清浄容
器（FOUP）２内のウエハ４に向かってα°回動した図中
左側のマッピング位置と、図中右側の原点位置との間
で、支軸23を支点にして上記水平軸線Ｃ周りに揺動す
る。
【００３４】次に、上記各実施例のウエハマッピング装
置でのウエハマッピング動作におけるセンサ部20の軌道
について、図５，６，11を参照して説明する。ウエハマ
ッピング動作の際には、図５，11に示すように、支軸23
を支点にして揺動枠22, 40あるいは揺動棒39を清浄容器
（FOUP）２側に向けてα°傾動させることにより、清浄
容器２の容器本体2b内にセンサ部20の先端部を挿入し
て、センサ部20の先端部に固設されたここでは図示しな
い投光器20a と受光器20b とを、容器本体2b内のウエハ
４を検知可能な位置まで移動させる。これによりセンサ
部20の先端部の投光器20a と受光器20b とは、原点位置
POS10 から、Ｙ軸方向に容器本体2bに向かって距離Ｌだ
け近接しＺ軸方向に高さH1だけ降下した検知開始位置PO
S11 まで移動する。図６の上半部は、上記原点位置POS1
0 にあるセンサ部20の投光器20a を示し、図６の下半部
は、上記検知開始位置POS11 にあるセンサ部20の受光器
20bを示す。
【００３５】なお、この図６は、容器本体2aから飛び出
しているウエハ4aが投光器15a から受光器15b への光路
を遮断する場合も示しており、境界線Ｄを超えてポート
ドア13側（図では右側）にウエハ4aが突出していると、
受光器15b が受光量の減少によりそのウエハ4aの存在を
示す信号を出力するので、先に述べたように、ポートド
ア13やそこに密着した前面ドア2a等とウエハ4aとがポー
トドア13の昇降に伴って干渉するのを未然に防止するこ
とができる。
【００３６】次に、上記ロードポート12用の制御装置の
作動に基づく上記各実施例のウエハマッピング装置のウ
エハマッピング動作について、最初の実施例を代表とし
て、図12(A) 〜(D) と図13(A), (B)の縦断面図、図15
(A) 〜(C) と図16(A) 〜(C) の横断面図および図18のフ
ローチャートを参照して説明する（他の実施例も同様に
作動する) 。ここでは先ず、ロードポート12の架台３上
に清浄容器（FOUP）２を載置する（図12(A),図15(A))。
このときポートドア13は最上位置POS0にあり、揺動枠22
は垂直な姿勢となっていて、センサ部20の投光器20a と
受光器20b とは図５に示す原点位置POS10 にある。
【００３７】その後、図18のステップS1で上記制御装置
が、上記直線移動機構９を作動させることにより、架台
３をその上の清浄容器２とともにポートドア13の方向に
前進移動させる。このとき、ポートドア13の前面のレジ
ストレーションピン13a とラッチキー13b とが、清浄容
器２の前面ドア2aのレジストレーションピン孔2cとラッ
チキー孔2dとにそれぞれ挿入され、ポートドア13の吸着
パッド13c により、前面ドア2aがポートドア13に密着し
た状態でポートドア13に固定される（図12(B),図15
(B))。次いでステップS2で、ラッチキー13b をラッチキ
ー孔2d内で回転させることによりラッチ2eでの前面ドア
2aのロックを外す。
【００３８】次いで上記制御装置が、ステップS3で、上
記直線移動機構９を作動させることにより、架台３をそ
の上の清浄容器２の容器本体2bとともに待機位置に後退
させ（図12(C),図15(C))、続くステップS4で、その待機
位置で容器本体2b内から飛び出しているウエハ4aや他の
障害物があるか否かを、フレーム31の窓枠31a の上部中
央部に固定された投光器15a からの光をポートドア13の
下部中央部にて受光する受光器15b からの信号で判断す
る。そしてウエハ4aの飛び出しや他の障害物がある場合
には、上記制御装置がステップS5で、事前にウエハ破損
防止、装置保守を行うようにすべく、上位の制御装置７
に異常事態を伝達し、異常事態の通報を受けた上位の制
御装置７は、ステップS6で、ロードポート12、ウエハ搬
送ロボット６および処理装置８を緊急停止させるなどの
処置を行う。
【００３９】一方、上記ステップS4でウエハ4aや他の障
害物をポートドアの動作範囲内において受光器15b が検
知しなかった場合には、上記制御装置が、ステップS7で
ポートドア13を位置POS1まで降下させ、続くステップS8
で、上記待機位置にある容器本体2bへ向けて揺動枠22を
α°傾けて、センサ部20の先端部の投光器20a と受光器
20b とを容器本体2b内に挿入して上記検知開始位置POS1
1 に移動させる（図12(D),図16(A))。
【００４０】次いで上記制御装置が、ステップS9で、ポ
ートドア13を位置POS1から位置POS2まで降下させて、揺
動枠22を介しセンサ部20の先端部の投光器20a と受光器
20bとを図５に示すように上記検知開始位置POS11 から
検知終了位置POS12 まで高さH2だけ降下させ、その間に
ステップS10 で、検知終了位置POS12 まで降下してマッ
ピングが終了したか否かを判断し、終了していなけれ
ば、ステップS11 で受光器20b によりウエハ４を検出し
てステップS12 でそのウエハ検出位置を当該制御装置内
に保存するという処理を繰り返す。すなわち、センサ部
20の降下に伴い投光器20a と受光器20b との間の光路が
ウエハ４で断続的に遮断されることで生ずる受光器20b
の出力信号の変化に基づき、ウエハ４が容器本体2b内に
収納されていることを認識するとともに、その光路が遮
断された時のポートドア13の位置情報（Ｚ軸上の位置）
を保存する。
【００４１】しかして上記ステップS10 で、図13(A) お
よび図16(B) に示すとともに図17にも示すように、セン
サ部20の先端部の投光器20a と受光器20b とが検知終了
位置POS12 まで降下してマッピングが終了したと判断し
た場合には、上記制御装置がステップS13 で、α°傾け
ていた揺動枠22を垂直な姿勢に戻して、センサ部20の先
端部の投光器20a と受光器20b とをＹ軸方向に容器本体
2bから離間した原点に復帰させる。
【００４２】次いで上記制御装置が、ステップS14 で、
投光器20a と受光器20b との間の光路がウエハ４で遮断
された時のポートドア13の位置情報を上位の制御機器７
に伝達する。これにより上位の制御機器７は、ウエハ４
が容器本体2b内の複数の棚段のうちの何段目の棚段に載
置されて収納されているかという情報や、容器本体2b内
に収納されているウエハ４で段違いのものがあるという
情報等を得ることができ、上位制御機器７はその情報を
ウエハ搬送ロボット６用の制御装置に送って容器本体2b
内のウエハ４を搬送させるので、容器本体2b内のウエハ
４の収納されていない棚段に対する無駄な搬送動作を省
くことや、特定の棚段を選んで搬送することが可能とな
る。
【００４３】次いで上記制御装置が、ステップS15 で、
図13(B) および図16(C) に示すようにポートドア13を位
置POS3まで降下させて、図５に示すようにセンサ部20の
先端部の投光器20a と受光器20b とを上記検知終了位置
POS12 から待機位置POS13 まで高さH3だけ降下させると
ともに、ポートドア13をロードポート12の下部に収納
し、続くステップS16 で、上記直線移動機構９を作動さ
せることにより、架台３を前進させて、図13(B) に示す
ように、架台３上の容器本体2bをウエハ搬送ロボット６
とのウエハ受け渡し位置まで移動させる。以上により一
連のマッピング動作が終了する。
【００４４】次に、上記マッピング動作に続く、上位の
制御装置７による制御下での下位のロードポート12用お
よびウエハ搬送ロボット６用の二つの制御装置の協調作
動に基づく上記ウエハ加工装置の、容器本体2b内からの
ウエハ搬送ロボット６でのウエハ４の搬出からウエハ処
理装置８によるウエハ４の処理を経て再び容器本体2b内
にウエハ４が戻されるまでの動作について、ウエハマッ
ピング装置については最初の実施例を代表として、図13
(C), (D)と図14(A), (B)の縦断面図、図16(D)の横断面
図および図19のフローチャートを参照して説明する（他
の実施例も同様に作動する) 。
【００４５】ここでは先ず、図19のステップS17 で上記
ウエハ搬送ロボット６用の制御装置がウエハ搬送ロボッ
ト6 を作動させて、ウエハ受け渡し位置位置にある容器
本体2b内に収納されているウエハ４を図13(C), (D)およ
び図16(D) に示すように取り出してウエハ処理装置８内
に移載し、続くステップS18 で、上位の制御装置７がウ
エハ処理装置８を作動させて、ウエハ処理装置８内に移
載されたウエハ４に例えばエッチング等の処理をする。
なお、ここにおけるウエハ搬送ロボット６はハンド6aを
支持する旋回腕6bと、その旋回腕6bを支持するもう一つ
の旋回腕6cとを有し、それらの旋回腕6b, 6cの旋回によ
って、ハンド6aを任意の位置に移動させることができる
ものであるが、この発明のロードポートを備えるウエハ
加工装置のウエハ搬送ロボットはこれに限られず、腕を
旋回および伸縮させてハンドを移動させる極座標型のも
のや、直線移動機構の組合せでハンドを移動させる直角
座標型のものでも良い。
【００４６】次いで、ステップS19 で上記ウエハ搬送ロ
ボット６用の制御装置がウエハ搬送ロボット6 を作動さ
せて、ウエハ処理装置８での処理済のウエハ４を容器本
体2b内の、当該ウエハ加工装置の操作者によって指定さ
れた棚段に収納し、続くステップS20 で、上位の制御装
置７が、ウエハ処理装置８による処理が終了したか否か
を判断して、処理が完了してないウエハ４が容器本体2b
内にある場合は再びステップS17 に戻り、ウエハ処理装
置８による処理が終了している場合は、ステップS21 で
上記ロードポート12用の制御装置が、上記直線移動機構
９を作動させることにより、架台３を後退させて、容器
本体2bを図12(D) および図16(C) に示す待機位置まで後
退させる。
【００４７】次いで上記ロードポート12用の制御装置
が、ステップS22 で、位置POS3にあるポートドア13を図
14(A) に示すように位置POS0（原点位置）まで上昇さ
せ、続くステップS23 で、上記直線移動機構９を作動さ
せることにより、架台３を前進させて、容器本体2bをポ
ートドア13へ向けて前進させ、容器本体2bと、ポートド
ア13に密着固定してある前面ドア4aとを嵌め合わせて密
着させ、続くステップS24で、ラッチキー13b をラッチ
キー孔2d内でステップS2での回転と逆方向に回転させる
ことにより、ラッチ2eで前面ドア2aを容器本体2bにロッ
クし、最後にステップS25 で、上記直線移動機構９を作
動させることにより、架台３を原点位置まで後退させ
て、図14(B) に示すように、清浄容器２をポートドア13
から離れる方向に後退させる。以上により、ウエハ搬送
ロボット6 によるウエハ４の搬出から、ウエハ処理装置
８によるウエハ４の処理を経て再び清浄容器２の容器本
体2bにウエハ４が戻されるまでの動作は終了となる。
【００４８】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲
の記載の範囲内で当業者が変更し得るものも含むことは
いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のウエハマッピング装置の一実施例を
備えた、本発明のロードポートの一実施例を示す一部切
欠き斜視図である。
【図２】 上記実施例のロードポートを備えたウエハ加
工装置の一部切欠き側面図である。
【図３】 図２のＢ−Ｂ線に沿って上方から見たそのウ
エハ加工装置の断面である。
【図４】 ウエハ搬送ロボット側から見た上記実施例の
ウエハマッピング装置を示す斜視図である。
【図５】 上記実施例のウエハマッピング装置の動作状
態を側面図で示す説明図である。
【図６】 上記実施例のウエハマッピング装置の動作状
態を平面図で示す説明図である。
【図７】 図４の実施例と異なる揺動駆動手段を備えた
他の実施例のウエハマッピング装置を図４と同様の向き
で示す斜視図である。
【図８】 図４の実施例と異なる揺動駆動手段を備えた
さらに他の実施例のウエハマッピング装置を図４と同様
の向きで示す斜視図である。
【図９】 図４の実施例と異なる揺動駆動手段および揺
動部材を備えたさらに他の実施例のウエハマッピング装
置を図４と同様の向きで示す斜視図である。
【図１０】 図４の実施例と異なる揺動駆動手段および
揺動部材を備えたさらに他の実施例のウエハマッピング
装置を図４と同様の向きで示す斜視図である。
【図１１】 本発明の他の実施例のウエハマッピング装
置の動作状態を側面図で示す説明図である。
【図１２】 本発明の実施例のウエハマッピング装置お
よびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作
状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて縦断面図
で示す説明図である。
【図１３】 本発明の実施例のウエハマッピング装置お
よびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作
状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて縦断面図
で示す説明図である。
【図１４】 本発明の実施例のウエハマッピング装置お
よびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作
状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて縦断面図
で示す説明図である。
【図１５】 本発明の実施例のウエハマッピング装置お
よびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作
状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて横断面図
で示す説明図である。
【図１６】 本発明の実施例のウエハマッピング装置お
よびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作
状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて横断面図
で示す説明図である。
【図１７】 本発明の実施例のウエハマッピング装置お
よびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作
状態を斜視図で示す説明図である。
【図１８】 本発明の実施例のウエハマッピング装置お
よびそれを備えた本発明の実施例のロードポートのマッ
ピング動作を示すフローチャートである。
【図１９】 本発明の実施例のロードポートとウエハ搬
送ロボットとを備えたウエハ加工装置のウエハ処理動作
を示すフローチャートである。
【図２０】 密閉型清浄容器（FOUP）を前面ドアを外し
た状態で示す斜視図である。
【図２１】 ロードポートを備えていない従来のウエハ
加工装置を示す概略側面図である。
【図２２】 ロードポートを備えていない従来のウエハ
加工装置を示す概略平面図である。
【図２３】 ロードポートを備えた従来のウエハ加工装
置を示す概略側面図である。
【図２４】 ロードポートを備えた従来のウエハ加工装
置を示す図23のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
【符号の説明】
１ ステージ ２ 清浄容器 2a 前面ドア 2b 容器本体 2c レジストレーションピン孔 2d ラッチキー孔 2e ラッチ ３ 架台 ４ ウエハ 4a 飛び出したウエハ ５ ウエハマッピング装置 5a 腕枠 5b モータ 5c ネジ軸 5d 投光器 5e 受光器 ６ ウエハ搬送ロボット 6a ハンド 6b 旋回腕 6c 旋回腕 ７ 制御装置 ８ ウエハ処理装置 ９ 直線移動機構 10 カバー 12 ロードポート 13 ポートドア 13a レジストレーションピン 13b ラッチキー 13c 吸着パッド 13d 裏蓋 14 センサ部 14a 投光器 14b 受光器 15a 投光器 15b 受光器 16 ポートドア昇降機構 16a モータ 16b ボールネジ軸 16c ボールナット 16d 仕切板 17 ブラケット 18 連結材 20 センサ部 20a 投光器 20b 受光器 21 センサプレート 22 揺動枠 23 支軸 24 軸受け 25 エアシリンダ 25a ロッドエンド 26 レバー 27 ストッパ部材 28 ダンパ 30 ファン・フィルタ・ユニット 31 フレーム 31a 窓枠 34 モータ 35 プーリ 36 ベルト 37 カム 38 ソレノイド 38a プランジャ 39 揺動棒 40 揺動枠 40a 下部 41 支軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA01 CA02 CA05 DA08 EA12 EA14 FA01 FA05 FA07 FA11 FA18 GA02 GA25 GA36 GA43 GA47 GA49 JA05 JA13 JA17 JA23 JA25 JA36 LA10 LA12 LA13 LA15 MA15 NA02 NA10 NA17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウエハ（４）を内部の複数の棚段のうち
    何れかの一または複数の棚段上に載置されて収納する密
    閉型清浄容器（２）の前面ドア（2a) がロードポート
    （12）のポートドア（13）に密着した状態で下降して開
    けられるのに伴って前記ウエハの存在を認識するウエハ
    マッピング装置において、 前記ポートドアに平行な所定水平軸線周りに揺動可能に
    前記ポートドアに結合された揺動部材（22）と、 前記揺動部材に固定されて前記ポートドアの上方にて前
    記揺動部材から前記清浄容器側に突出するとともに互い
    に離間した一対のセンサ部（20）と、 前記一対のセンサ部にそれぞれ固設されて互いに対向す
    る投光器（20a)および受光器（20b)と、 前記投光器および受光器が前記ウエハと接触せずかつそ
    れら投光器と受光器との間に前記ウエハが入る角度に前
    記揺動部材を前記水平軸線周りに回動させて前記一対の
    センサ部を前記清浄容器の内側へ挿入する揺動駆動手段
    （25）と、 を備えることを特徴とする、ウエハマッピング装置。
  2. 【請求項２】 前記ポートドア（13）の上部またはそこ
    に隣接する部材（31）と前記ポートドアの下部またはそ
    こに隣接する部材とのうちの一方に固定された投光器
    （15a)と、前記ポートドアの上部またはそこに隣接する
    部材と前記ポートドアの下部またはそこに隣接する部材
    とのうちの他方に固定された受光器（15b)とを有し、前
    記清浄容器の容器本体（2b) から突出している物を検知
    する突出物検知手段を備えることを特徴とする、請求項
    １記載のウエハマッピング装置。
  3. 【請求項３】 ウエハ（４）を内部の複数の棚段のうち
    何れかの一または複数の棚段上に載置されて収納する密
    閉型清浄容器（２）の前面ドア（2a) をポートドア（1
    3）に密着させた状態で下降させて開けるロードポート
    （12）であって、前記ポートドアに密着した状態での前
    記前面ドアの下降に伴って前記ウエハの存在を認識する
    ウエハマッピング装置を備えたロードポートにおいて、 前記ウエハマッピング装置は請求項１または２記載のも
    のであることを特徴とする、ロードポート。
  4. 【請求項４】 前記前面ドア（2a) を前記清浄容器
    （２）の容器本体（2b) に対し掛脱させるとともにその
    前面ドアを前記ポートドア（13）に対し解放可能に密着
    状態で固定する前面ドア脱着固定手段と、 前記容器本体（2b) を前記ロードポートのフレームの窓
    部材（31）に対して進退移動させる容器本体進退移動手
    段と、 前記前面ドアが密着固定された前記ポートドアを昇降さ
    せるポートドア昇降手段と、 を前記清浄容器の前記前面ドアの開閉のために備えるこ
    とを特徴とする、請求項３記載のロードポート。
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