JP2004179215A - ロードポート - Google Patents

Abstract

【課題】半導体製造装置のロードポートに載置するキャリアの空気の巻き込みを防ぐため、ドアの開閉速度を切り換える制御を、低コストで確実に行わせ、調整を簡単にする。
【解決手段】半導体ウエハを収納するキャリア３のドア４を開閉移動させるドア駆動装置６の閉位置と開位置にのみセンサ８、９を設ける。ドア４を開くときは、ＦＦＵ５からのダウンフローの流速Ｖｆと、閉位置から切り換え位置までのストロークＸと、ドアの高さＨとの関数で求めた低速Ｖｄで移動させ、閉位置センサ８の検出信号が出たときから、あらかじめ制御装置１０で計測した時間ｔだけ低速移動させて高速移動に切り換える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置におけるロードポートに係わり、とくにドアの開閉速度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロードポートにおいては、載置したキャリアのドアを開く場合に、ドアを横方向に移動させてキャリアのドア面から離し、さらに下方向に移動させるようにしているが、横方向の移動が高速であると、フロントエンド内のファンフィルタユニット（ＦＦＵ）からのダウンフローに乱流を生じて、キャリア内にエアを巻き込み、パーティクル（異物微粒子）で汚染されるため、ドア開速度を遅くする必要があり、サイクルタイムが伸び、スループットが低下するなどの問題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６５８７６号公報
この文献には、基板処理装置におけるケース本体と蓋とが互いに近接して閉じる方向に移動される際は、ケース本体と蓋との距離の減少に応じて近接速度を遅くし、互いに離反して開く際は、距離の増大に応じて離反速度を速くする制御手段をそなえることが示されており、その制御手段として、ドアを移動させるエアシリンダに上限位置、下限位置および中間位置を検出する磁気センサをそれぞれ設け、磁気センサからの検出信号によりエアシリンダのバルブを切り換えるようにしている。
【０００４】
【特許文献２】特開２０００−３５７６４１号公報
この文献には、クリーンルーム設備において、中間室のクリーンルーム側にロードポートの駆動室が配設され、この駆動室と中間室との連通口にエアカーテンを常時形成させるとともに、ロードポートのカバー内にエアシャワーを設け、上昇移動する蓋にエアを噴射させることにより、ロードポート内の塵埃が中間室やキャリアに入ることを防いでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、キャリアのドアを移動させるエアシリンダの速度を切り換えるためには、シリンダの位置検出センサを多数箇所に設ける必要があり、コスト高になるだけでなく、とくに中間の切り換え位置検出センサは、パーティクルの巻き込みを防ぎサイクルタイムを短縮させる位置に調整する必要があり、多くの手数と時間を要していた。また、コントローラの外部にセンサを設置するため、保守性に問題があり、作業者が位置調整を行うので、微調整が難しく、判断ミスが発生するなどの欠点があった。
また、エアカーテンやエアシャワーを設ける場合は、コストが高くなり、ロードポート内の設備も繁雑になる。
【０００６】
本発明は、速度切り換えのためのセンサを省き、短時間で効率的にドアの開速度を最適に調整できるとともに保守性に優れたロードポートを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、ロードポートの上部に載置した半導体ウエハを収納するキャリアのドアを開閉操作する駆動装置に、ドアの閉位置および開位置を検出するセンサだけを設け、前記駆動装置によりドアを開くときに、キャリア本体から一定距離の切り換え位置までは低速移動させ、切り換え位置から開位置までは高速移動させるようにし、前記低速移動を、あらかじめ計測した時間によって移動させるようにしている。
また、前記低速移動の速度Ｖｄは、フロントエンド内のファンフィルタユニットからのダウンフローの流速Ｖｆと、閉位置から切り換え位置までのストロークＸと、ドアの高さＨとから
Ｖｄ＝（Ｖｆ・Ｘ）／Ｈ
で決定するようにしている。
なお、前記ドアの移動をエアシリンダで行わせ、ドアを低速で移動させたときの閉位置から開位置までの時間を計測し、この計測時間が演算した所定の時間になるようにエアシリンダのエア供給量を調整することにより、閉位置から切り換え位置までの移動速度を設定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例を示す側面図で、ドア開閉装置は横方向移動の機構のみを示している。１は半導体処理装置に半導体ウエハを供給するロボットなどの自動搬送装置をそなえたフロントエンド、２はフロントエンドに接続されたロードポート、３はロードポート１に載置されたＦＯＵＰなどのキャリア、４はキャリアのドア、５はフロントエンドの天井に設置されたファンフィルタユニット（ＦＦＵ）、６はドア４を開閉するドア駆動装置たとえばエアシリンダ、７はドア駆動装置６とドア４を連結するドア保持部材、８はドア４の閉位置検出センサ、９はドアの開位置検出センサ、１０はロードポート本体１に収納された制御装置である。
図２は、ドア駆動装置６の配管接続図で、２１、２２はエアシリンダ６のエア配管、２３はエア配管２１、２２の一方に設けたソレノイドバルブで、並列接続された低速度配管２４と高速度配管２５の一方を選択する。２６、２７は前記低速度配管２４と高速度配管２５の調整バルブである。
【０００９】
ドア４が閉じた状態（図２の状態）では、ドア駆動装置６の閉位置検出センサ８が作動して閉状態の信号を制御装置１０に送っている。調整バルブ２６、２７はあらかじめ低速度配管２４のエア流量を少なく、高速度配管２５のエア流量を多くするように調整されており、この閉状態でドア４を開く指令が出されると、ソレノイドバルブ２３が低速度配管２４を選択し、同時に制御装置１０内で時間計測を開始する。低速度配管２４を通して供給されるエアでドア駆動装置６が操作され、ドア保持部材７を介してドア４をフロントエンド１内の空気をキャリア内に巻き込まない低速で開き、設定された時間ｔ秒後に、制御装置１０からの指令でソレノイドバルブ２３が低速度配管２４を高速度配管２５に切り換える。この切り換えによりドア駆動装置６はドア４を高速で移動させ、開位置検出センサ９の検出信号によりドア駆動装置を停止させ、図示しない装置によりドアを下降させる。
【００１０】
なお、ソレノイドバルブ２３と低速度配管２４および高速度配管２５の並列配管はエア配管２２側に設けてもよく、ドア４を閉めるときはソレノイドバルブ２３により高速度配管２５を選択したままでもよいが、途中で低速度配管２４に切り換えてキャリア３本体との衝撃を少なくするようにしてもよい。
また、ドア駆動装置６はエアシリンダに替えて、他の往復移動装置、とくにＤＣモータを用いた駆動装置などを使用することができる。
【００１１】
つぎに、本発明における好ましい低速度の算出について説明する。
ドア４はキャリア３の閉状態からｔ秒間、低速度Ｖｄで移動されて高速移動に切り換えられるが、図３において、４はドア、３１はキャリア側のドア面、３２はＦＦＵ５からのダウンフロー、３３は速度切り換え位置Ｘまでの仮想容積部である。仮想容積部３３はキャリア３のドア４を開けた影響でキャリア中のパーティクルが排出され、十分に清浄ではないと考えれ、少なくとも速度切り換え位置にドア４が移動するｔ秒の間に、清浄なダウンフロー３２によって清浄なエアに入れ替える必要がある。
このため、フロントエンド１のＦＦＵ５で発生するダウンフローの流速をＶｆと定義し、仮想容積部３３をダウンフローで満たすとすれば、そのダウンフローの容積Ｖｖは、
Ｖｖ＝Ｖｆ・（Ｗ・Ｘ）・ｔ
Ｗは仮想容積部３３（ドア４）の幅
Ｘは面３１から速度切り換え移動までのストローク
が成り立つから、ドア移動時間ｔを求めると、
ｔ＝Ｖｖ／（Ｖｆ・Ｗ・Ｘ）
したがって、ドアを開く低速度Ｖｄを、
Ｖｄ＝Ｘ／ｔ
＝（Ｖｆ・Ｗ・Ｘ２）／Ｖｖ
＝（Ｖｆ・Ｘ）／Ｈ
Ｈは仮想容積部３３の高さ
として求めることができる。
【００１２】
つぎに、ドアの開速度である図２における調整バルブ２６の調整方法の好ましい例を説明する。
制御装置１０に、あらかじめドア４を移動させる低速度の値Ｖｄと、低速度での移動ストロークＸを記憶させ、この関係からドアの移動に要する時間ｔを演算させる。
ドアの開動作を速度の切り換えをせずに低速度で行わせ、移動開始と同時に移動時間、すなわち閉位置検出センサ８の検出信号がオフされてから開位置検出センサ９からの検出信号がオンされるまでの時間を計測する。この計測結果を基にして、あらかじめ演算した時間よりも遅ければ、調整バルブ２６を開くように指示を出し、速ければ調整バルブ２６を閉めるように指示する。この指示は、それぞれ指示用のＬＥＤを点滅させ、あるいはＣＲＴ表示や音響などの方法で行うことができ、高速側の速度も同様にして調整することが可能である。
【００１３】
なお、本発明は、スピンスクラバ、ＨＭＤＳオーブンなど、基板を収納して処理を施すための密閉、半密閉ケースの蓋の開閉に適用することができる。
【００１４】
【発明の効果】
このように請求項１の発明は、密閉容器のドアの閉位置および開位置を検出するセンサを設け、ドア駆動装置によりドアを開くときに、一定距離の切り換え位置まではドアを低速移動させ、切り換え位置から開位置までは高速移動させるようにし、この移動開始から前記切り換え位置までの移動を、閉位置から所定の時間により行わせるようにしているので、ドアを開くときの容器への空気の巻き込みを確実に防ぎ、速度切り換えのセンサを設ける必要がなく、コストを低減できるとともに、センサの調整や保守の作業を減らすことができ、組み立ての工数も削減できるなどの効果がある。
また、第２の発明は、低速移動の速度Ｖｄを、ダウンフローの流速Ｖｆ、速度切り換え位置までのストロークＸ、ドアの高さＨの関数で求めることができ、ダウンフローの流速やロードポートに載置するキャリアの形状が変わっても、ドアを移動させる低速度の決定を簡単に行うことが可能で、演算も容易に行うことができる。
また、第３の発明は、ドアの移動速度を、一定速度で移動させたときの時間を計測し、この計測時間が所定の時間になるように移動装置を調整して、切り換え位置までの移動速度を正確に決定できるので、速度調整が簡単になる。なお、作業者は自らの判断を必要としないで調整するので、調整ミスを無くし調整作業の効率化が図られ、別途に時間計測手段を設ける必要がなく、保守性を高めることができるなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す側面図である。
【図２】ドア駆動装置の配管の例を示す接続図である。
【図３】低速度の算出を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ フロントエンド
２ ロードポート
３ キャリア
４ ドア
５ ＦＦＵ
６ ドア駆動装置
７ ドア保持部材
８ 閉位置検出センサ
９ 開位置検出センサ
１０ 制御装置
２１、２２ エア配管
２３ ソレノイドバルブ
２４ 低速度配管
２５ 高速度配管
２６、２７ 調整バルブ
３１ キャリア側のドア面
３２ ダウンフロー
３３ 仮想容積部

Claims (3)

1. 半導体処理装置に半導体ウエハを供給する搬送装置をそなえるとともに清浄空気を送るファンフィルタユニットを設けたフロントエンドに接続され、半導体ウエハを収納するキャリアを載置し、前記キャリアのドアを開閉させるドア駆動装置と、その制御装置をそなえたロードポートにおいて、ドアの閉位置および開位置を検出するセンサを設け、前記ドア駆動装置によりドアを開くときに、キャリア本体から一定距離の切り換え位置までは低速移動させ、切り換え位置から開位置までは高速移動させるようにし、前記低速移動から高速移動への切り換えを、閉位置からの移動時間によって行わせることを特徴とするロードポート。
2. 前記低速移動の速度Ｖｄが、フロントエンド内のファンフィルタユニットからのダウンフローの流速Ｖｆと、閉位置から切り換え位置までのストロークＸと、キャリアのドアの高さＨとから
   Ｖｄ＝（Ｖｆ・Ｘ）／Ｈ
   で決定される請求項１のロードポート。
3. 前記ドアの移動をエアシリンダで行わせ、ドアの閉位置から開位置までを低速で移動させたときの時間を計測し、この計測時間が所定の時間になるようにエアシリンダのエア供給量を調整して、閉位置から切り換え位置までの移動速度を設定する請求項１または２のロードポート。

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