JP2004311863A

JP2004311863A - Opening/closing mechanism for substrate processing equipment

Info

Publication number: JP2004311863A
Application number: JP2003106258A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Miyajima; 俊彦宮嶋; Shigeki Ishiyama; 茂樹石山
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP3917100B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an opening/closing mechanism by which the cover of a clean box can be opened/closed easily in vacuum environment. <P>SOLUTION: In the opening/closing mechanism arranged in substrate processing equipment in order to take out a substrate from a clean box, having a cover 2b provided with a cam plate 21 and a latch member moving to project from the cover 2b or being contained in the cover 2b by means of the cam plate 21 and a body being coupled with the cover 2b through a latch hole receiving the forward end of the latch member when the latch member projects from the cover 2b, and to process the substrate in the substrate processing equipment, the opening/closing mechanism is provided with a turnable latch pin 32 engaging with the cam plate 21, the cover 2b is further provided with a noncircular receiving hole and the opening/closing mechanism is provided with a protrusion 45 being fitted in the receiving hole. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製品等の基板など高清浄度が要求される処理の対象物たる基板を内部に収納し蓋と本体で密閉して内部を高清浄度に保ったクリーンボックスから基板の出し入れを実行する基板処理装置において、基板の出し入れの際に該蓋を鉛直方向に移動させて蓋の開閉をおこなうＳＭＩＦ方式クリーンボックスの蓋の開閉のための開閉機構とそれを有するクリーンボックスのロードポート部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製品等の基板の処理工程は高清浄度が保証された環境下で行うことが必要であり、部屋全体が高清浄度に保たれたクリーンルーム内で行われることが一般的であった。しかし、大きな体積を占める部屋全体を高清浄度に保つには大きな設備投資と維持費を必要とし、また、一旦設備投資を行うと製造工程の変更に伴う部屋レイアウト変更の際に再度の大きな設備投資が必要となり不経済である。そこで近年では、部屋全体を高清浄度に保つことなく半導体基板処理装置の内部を微少環境空間（以下、ミニエンバイロンメント部と呼ぶ）として高清浄度に保つことで、部屋全体を高清浄度に保った時と同じ効果を得る手法が知られている（以下、このような基板処理装置をクリーン装置と呼ぶ）。
すなわち、基板の製造が行われる部屋に前記基板処理装置をレイアウトして、内部を高清浄度に保った基板の保管容器（以下、クリーンボックスと呼ぶ）で当該クリーン装置間の搬送を行う。そして、外部から塵が侵入しないようにクリーンボックスを基板処理装置に設けた基板のための所定の出し入れ口に連結させて、この所定の出し入れ口を介して基板の受け渡しを行えば、製造が行われる部屋の清浄度を高くせずとも基板が曝される環境をすべて高清浄度に保つことができるというものである。これにより部屋全体をクリーンルーム化した場合と同じ効果を得ることが可能となり、設備投資や維持費を削減して効率的な生産工程を実現できる。なお、この明細書中において、基板とはたとえば露光用マスク（レチクル）、半導体ウェハー等を含む意味として用いる。従って、基板処理装置はレチクル処理装置、半導体ウェハー処理装置を含む意味として用いる。
【０００３】
図９を参照してクリーン装置１について説明する。図９はクリーン装置１の全体の断面を示した図である。クリーン装置１は処理室６０と搬送室５０とロードポート部１０とを備えている。
処理室６０はクリーン装置１において実行される各種の基板処理を実行する部分である。
搬送室５０は外部と遮断された密閉の空間を内部に有する室であってその内部には基板を搬送するためのロボットアーム５５が配置されている。
ロードポート部１０は基板をクリーン装置１の処理室６０へ搬入するためにクリーンボックス２を載置する部位であって、クリーンボックス２の本体２ａから蓋２ｂを取り外す機能を備えている。
ロードポート部１０の内部にはほぼ水平に保たれたポートドア３が配置されている。ポートドア３は鉛直方向に昇降する（たとえば、特許文献１参照）。図９の状態ではポートドア３は下降した状態となっている。ポートドア３はポートドア３を四方から囲む壁面とポートドア３の下面とほぼ平行に位置する底部とにより囲まれていて、この壁面と底部とによりロードポート部１０の内部にバッファーチャンバ６を構成する。バッファーチャンバ６の上方は開放され、ポートドア３の大きさとほぼ同じアクセス開口５を構成する。従って、アクセス開口５からみれば所定の深さを有するバッファーチャンバ６となっている。アクセス開口５の大きさはクリーンボックス２の開口が包絡する領域とほぼ同じまたはそれ以下の大きさであって、ポートドア３はバッファーチャンバ６の壁面にそって上昇または下降をおこなう。クリーンボックス２をロードポート部１０に載置した際にアクセス開口５は図９に示したようにクリーンボックス２の本体２ａで覆われていて、蓋２ｂをはずしてもロードポート部１０のバッファーチャンバ６の密閉状態が保たれる。
ロードポート部１０の内部のバッファーチャンバ６と搬送室５０の内部５０ａとは搬送用開口５１により、搬送室５０の内部５０ａと処理室６０の内部６０ａは搬送用開口５２により連通している。ロードポート部１０の内部と搬送室５０の内部５０ａと処理室６０の内部は密閉されて外部環境から遮断された状態にあってミニエンバイロンメント部を形成する。
また、搬送用開口５１は開閉用ゲートバルブ５３ａにより駆動される開閉扉５３で開閉され、一方搬送用開口５２は開閉用ゲートバルブ５４ａにより駆動される開閉扉５４で開閉される。
【０００４】
続いて図１０を参照して、ロードポート部１０について詳細に説明する。図１０は図９のうちロードポート部１０を特に拡大して示した図である。図１０では、図９と異なりポートドア３は上昇した状態を示している。また、図１０は蓋２ｂがポートドア３上に載置されている状態である。なお、図１０において二点鎖線により示した状態が下降状態のポートドア３の位置である。ポートドア３には昇降手段４が接続されている。昇降手段４はラッチ開閉軸４ａとラッチ開閉軸内にアクチュエータを保持するためのフレーム４ｂと昇降シャフト４ｃと電動アクチュエータ７とを備えている。ラッチ開閉軸４ａは鉛直方向に延在する棒状の部材でポートドア３の内面たる下方の面にその一端が接合されていて昇降手段４の昇降動作を直接ポートドア３に伝達する役目を果たしている。ラッチ開閉軸４ａのポートドア３と反対側の端部はフレーム４ｂに接合され、またフレーム４ｂは昇降シャフト４ｃに接続されている。昇降シャフト４ｃは電動アクチュエータ７に接続されていて、これにより昇降手段４としてポートドア３の昇降動作を喚起せしめる。バッファーチャンバ６の下方中央にはラッチ開閉軸４ａが貫通する貫通孔が配置されている。貫通孔はラッチ開閉軸４ａの大きさとほぼ同じであるか、またはそれ以下である。
ラッチ開閉軸４ａの内部にはラッチ開閉軸４ａの中心周りに回動可能な回転シャフト３３が取り付けられている。回転シャフト３３の先端にはポートドア３の面から鉛直方向に突出するように配置された棒状のラッチピン３２が配置されている。ラッチピン３２は回転シャフト３３の回転軸を中心とする円周上の任意の位置に配置されている。なおラッチピン３２は円周上に点対象に配置された円形の孔とするのが好ましい。
【０００５】
ポートドア３はアクセス開口５の形状とほぼ対応する形状の矩形の平板形状であって、上昇した際にポートドア３がアクセス開口５に嵌入されて図１０に示したようにアクセス開口５を閉じてバッファーチャンバ６を外界から遮断して密閉するようになっている。ロードポート部１０の外面側にあたるポートドア３の上面側にはクリーンボックス２の蓋２ｂの位置を合わせるため、ポートドア３の上面からほぼ垂直に突出した突起たる位置決めピン３ｃが配置されている。クリーンボックス２の蓋２ｂには位置決めピン３ｃに対応した孔が配置されている。クリーンボックス２がロードポート部１０に載置され、ポートドア３が上昇してクリーンボックス２の蓋２ｂに当接した際にはこの位置決めピン３ｃが孔に嵌入してポートドア３の正しい位置に蓋２ｂが位置するようになっている。
【０００６】
ポートドア３の下方はアクセス開口５の大きさよりも大きいフランジ状の鍔３ａを構成している。鍔３ａにはシール部材３ｂがはめ込まれている。電動アクチュエータ７を駆動しラッチ開閉軸４ａを上昇させてポートドア３をアクセス開口５に嵌入するとアクセス開口５の縁部５ａに鍔３ａが当接してバッファーチャンバ６が密閉状態となる。一方、逆に電動アクチュエータ７を駆動しラッチ開閉軸４ａを下降しポートドア３を下降させるとアクセス開口５が大きく開いた状態となる。
ポートドア３の下側の面からバッファーチャンバ６内部における少なくともラッチ開閉軸４ａの外周にはベローズ３１が取り付けられている（たとえば、特許文献１または特許文献２参照）。電動アクチュエータ７を駆動してラッチ開閉軸４ａが上昇した場合にはポートドア３が底面から離れるためベローズ３１は伸び、電動アクチュエータ７を駆動してラッチ開閉軸４ａが下降した場合にはポートドア３に近づくためベローズ３１が縮む。
【０００７】
クリーンボックス２の本体２ａと蓋２ｂは、ラッチ機構により運搬時における蓋２ｂの脱落の防止が講じられている。図１１は蓋２ｂの内部のラッチ機構を示した図である。
従来のラッチ機構は代表的には下記の構造となっている。蓋２ｂのほぼ中心の位置には回動可能に配置された円形の回転カム板２１を有している。回転カム板２１には回転カム板２１の中心とする円周上の任意の位置に配置されたラッチ穴２１ａが穿設されている。なお、ラッチ穴２１ａは円周上に点対象に配置された円形の孔とするのが好ましい。ラッチ穴２１ａはラッチピン３２と係合する孔であり、ラッチピン３２を受容可能な形状の孔であると共にその位置もラッチピン３２の位置と対応するように配置されている。
回転カム板２１のラッチ穴２１ａの外側には、回転カム板２１の中心に対し点対称の関係にある２本のカム溝２３が配置されている。カム溝２３のそれぞれの一端を始点２３ａとして他端を終点２３ｂとすると、カム溝２３の始点２３ａと回転カム板２１の中心との距離が最も短く、一方カム溝２３の終点２３ｂ側でカム溝２３の中心と回転カム板２１の中心からの距離が最も長い状態となる。一方、蓋２ｂには蓋２ｂの面にそって平行に可動なラッチ部材２６を有している。ラッチ部材２６の回転カム板２１側には従動ピン２４が配置されている。この従動ピン２４はカム溝２３と係合している。また、ラッチ部材２６は蓋２ａの側面から突出する先端部を含んでいる。
今、蓋２ｂが載置されるポートドア３のラッチ開閉軸４内の回転シャフト３３の先端に配置されたラッチピン３２がラッチ穴２１ａに嵌入され、回転シャフト３３を回転することにより回転カム板２１を回転するとラッチ部材２６の従動ピン２４がカム溝２３ｂの始点２３ａから終点２３ｂに向かってカム溝２３にそって移動する。それに従って、従動ピン２４の位置は回転カム板２１の中心から回転カム板２１の外側に向かって移動する。その移動距離に従ってラッチ部材２６の先端部２２ａが蓋２ｂの外側に向かって移動する。従動ピン２４が始点２３ａに位置する際にはラッチ部材２６ａが蓋２ｂ内に収まり、従動ピン２４が終点２３ｂに位置する際には蓋２ｂから突出するように設定する。一方、クリーンボックス２の本体２ａの蓋２ｂと当接する位置にラッチ部材２６ａと係合するラッチ孔３０が配置されていので、回転カム板２１を回転させることにより蓋２ｂをクリーンボックス２に固定することができる。
ポートドア３の上面には開閉機構として回転カム板２１のカム溝２３に係合し回転可能なラッチピン３２が配置されている。ラッチピン３２はラッチ開閉軸４ａの内部に配置される回転シャフト３３と結合している。回転シャフト３３は回動手段たるロータリーアクチュエータ３４と連結している。
【０００８】
続いて、クリーン装置１において、ロードポート部１０と搬送室５０と処理室６０との間でどのように基板９をいかに交換するかについて説明する。
クリーンボックス２はまず、図９のようにロードポート部に載置されて、固定される。このとき、基板９は蓋２ｂ上に載せられている。電動アクチュエータ７を駆動してラッチ開閉軸４ａを上昇させると、ベローズ３１が伸びながらポートドア３が上昇し、ポートドア３の上面から突出するラッチピン３２はラッチ穴２１ａに挿入される。そしてポートドア３はクリーンボックス２の蓋２ｂに当接する。この段階でロータリーアクチュエータ３４を回転させると回転シャフト３３が回転し、それに対応してラッチピン３２がラッチ穴２１ａの縁を押して回転カム板２１を回転させる。回転カム板２１が回転すると従動ピン２４が回転してラッチ部材２６が扉２ｂの内部に収まる。この状態で蓋２ｂはクリーンボックス２の本体２ａに対しての固定が解かれる。
ここで電動アクチュエータ７を駆動してラッチ開閉軸４ａを下降させると、ポートドア３もベローズ３１が縮みながら下降し、それに伴って蓋２ｂは自重によりポートドア３の下降に従ってクリーンボックス２の本体２ａから離れる。ポートドア３が完全に下降した段階でバッファーチャンバ６の底部に基板９を載置した蓋２ｂが位置する状態となる。この状態でロボットアーム５５による搬送動作が可能となる。
【０００９】
搬送用開口５１をロードポート部１０の内部のバッファーチャンバ６と搬送室５０の内部５０ａとは搬送用開口５１により、搬送室５０の内部５０ａと処理室６０の内部６０ａは搬送用開口５２により連通している。ロードポート部１０の内部と搬送室５０の内部５０ａと処理室６０の内部は密閉されて外部環境から遮断された状態にあってミニエンバイロンメント部を形成する。
また、開閉用ゲートバルブ５３ａを駆動して開閉扉５３をあけるとロードポート部１０の内部のバッファーチャンバ６と搬送室５０の内部５０ａが連通する。ロボットアーム５５を操作してロードポート部１０の内部のバッファーチャンバ６から基板９を運び出す。さらに、開閉用ゲートバルブ５４ａを駆動して開閉扉５４を開けて搬送室５０の内部５０ａと処理室６０の内部６０ａとが連通する。ロボットアーム５５を操作して搬送室５０から処理室６０に基板９を運び入れる。
なお、これに関する関連する先行技術文献情報としては次のものが有る。
【特許文献１】
特開２００１−２０３２５３号公報
【特許文献２】
特許第２９６０５４０号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、従来のクリーン装置１は、以下の課題があった。
従来のクリーン装置１におけるロードポート部１０のポートドア３に配置されている開閉機構は蓋２ｂの固定装置たるラッチ機構の解除を行うものの、蓋２ｂ自体を保持するにとどまり、蓋２ｂをポートドア３に対して固定しながらクリーンボックス２の本体２ａから強制的に取り外すものではない。自重によりクリーンボックス２の本体２ａから自然に離れることを予定するものである。
通常クリーンボックス２内は不活性ガスを充満させた状態であって内圧もほぼ大気圧であり、また基板９も含めて蓋２ｂ自体が重力によってクリーンボックス２ａから自然に離れることができるだけの重量を有しているからである。
しかし、基板の処理の場合でも特にレチクルの処理などでは、処理室６０と搬送室５０を含むクリーン装置１全体を単に高清浄度に保つのみならず真空状態に、また更にクリーンボックス２の内部をも真空にする必要がある。このような場合には、自重で蓋２ｂがクリーンボックス２の本体２ａから離れない場合がある。また、真空に保つためにクリーンボックス２の本体２ａと蓋２ｂとの接合部に配置したシール材が十分なシール効果を持ては持つほどシール部材とクリーンボックス２との密着性がよくなり、クリーンボックス２から蓋２ｂがはずれ難くなる。これは特に、基板９が載置されていない場合などに顕著になる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では、カム板および該カム板により蓋から突出しまたは該蓋に収容する移動を行うラッチ部材を有し基板が載置可能な蓋と、該ラッチ部材が該蓋から突出した際には該ラッチ部材の先端を受容するラッチ孔により該蓋と結合する本体とを有するクリーンボックスから該基板を取り出して基板処理装置で該基板の処理を行うために該基板処理装置に配置される開閉機構であって、該開閉機構は該カム板と係合し、回転が可能なラッチピンを備え該蓋はさらに非円形の受容孔を備え、該開閉機構は該受容孔に嵌入可能な突起を備え、
該突起と該受容孔とが係合することにより該開閉機構が該蓋と連結して該クリーンボックスから該蓋を取り外すことを特徴とする開閉機構により上記問題を解決する。即ち、これによりポートドアが該蓋を固定することが可能となるので蓋の自重にのみまかせることなく蓋をクリーンボックスの本体から積極的に離すことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図６を参照して、本願発明のクリーン装置１のロードポート部１０の実施の形態について説明する。図１ａは本願発明のロードポート部１０を拡大した図である。クリーン装置１におけるロードポート部１０の全体的な構成は図９の前記従来の技術で説明した構成と同じである。クリーン装置１は処理室６０と搬送室５０とロードポート部１０とを備え、ロードポート部１０は基板９を半導体装置に搬入するためにクリーンボックス２を載置する部位であって、クリーンボックス２の本体２ａから蓋２ｂを取り外す機能を備えている点で共通する。すなわち、ロードポート部１０は従来のクリーン装置１と同様に搬送用開口５１を介して搬送室５０に接続され、搬送用開口５１は開閉扉５３により仕切られている。ロードポート部１０の内部にはほぼ水平に保たれたポートドア３が配置されている。
ロードポート部１０はポートドア３を四方から囲む壁面と、ポートドア３の下面とほぼ平行に位置する底部とにより囲まれるバッファーチャンバ６を有している。バッファーチャンバ６がポートドアの上面側でインターフェース空間６ａとして、ポートドア３の下面側をバッファーチャンバ６として便宜的に区別される点は従来の装置と同様である。
ポートドア３の下面はその下方に配置されたラッチ開閉軸４ａに接続されている。ラッチ開閉軸４ａはバッファーチャンバ６の底面に配置された孔から外側下方に向かって貫通するように配置されている。ラッチ開閉軸４ａはフレーム４ｂを介して昇降手段たる電動アクチュエータ７に接続されている。フレーム４ｂは電動アクチュエータに接続されていて鉛直方向にラッチ開閉軸４ａを昇降させる。ラッチ開閉軸４ａの内部には貫通するように回転シャフト３３が配置されている。従来の装置と異なり回転シャフト３３は回転のみならず昇降も行う。この昇降および回転の動作を行うために、フレーム４ｂの内部には回転シャフト３３を回転させるためのロータリアクチュエータ８ａと、回転シャフト３３をラッチ開閉軸４ａ内で昇降させるための昇降シリンダー８ｂとが配置されている。ロードポート部１０において、ポートドア３を四方から囲む壁面には対向するように基板検知センサー７７が配置されている。基板検知センサ７７は対向する壁面にそれぞれ配置される小窓から赤外線を発するエミッタ７７ａと、エミッタから発せられた赤外線を受光するディテクタ７７ｂとからなる。図１ｂは図１ａに示したロードポート部１０を鉛直方向上方から見た図であって、エミッタ７７ａとディテクタ７７ｂとの位置関係を示した図である。なお、基板検知センサ７７は赤外線センサには限られない。図１ｂに示すように、エミッタ７７ａとディテクタ７７ｂは、基板９が上昇下降する際に基板９がエミッタ７７ａから発せられた光線がディテクタ７７ｂに到達するまでの光軸を横断するように配置されている。従って、ポートドア３が昇降して基板９がその光軸を横断することが予定されている位置でその光軸が遮られていれば基板９が蓋２ｂ上に載置されていることとなる。
【００１３】
続いて、以下、本願発明のロードポート部１０と従来のロードポート部との異なる箇所を特に中心に説明する。本願発明のロードポート部１０が有する従来のクリーン装置１が有する特徴は主に二点である。
第一の特徴は、ポートドア３とクリーンボックス２の蓋２ｂとを連結して蓋２ｂの開閉を行うための開閉機構として連結手段を有している点である。この特徴により、自重によらずに強制的に蓋２ｂをクリーンボックス２の本体２ａから取り外すことが可能となる。
また第二の特徴は、従来はポートドア３の下側の面とバッファーチャンバ６の底部との間のバッファーチャンバ６内においてベローズ３１が取り付けられていたのに対し、本願ではベローズ３１の一端３１ａはバッファーチャンバ６の底面部と連結し、ベローズ３１の他端３１ｂは昇降手段４に対して固定されバッファーチャンバ６の外側に取り付けられている点である。これにより、バッファーチャンバ６における塵の発生を低減化することができる。
なお、本明細書中、「連結」とは単に結合するのみならず、ポートドアを昇降移動させることにより蓋２ｂがそれに伴って移動するように結合されていることを意味するものとする。以下、これらについて説明する。
【００１４】
（連結手段）
ポートドア３は本願の開閉機構を備えている。開閉機構はクリーンボックス２の蓋２ｂは互いに連結するための連結手段を有する。まず、図２を参照してクリーンボックス２、特にクリーンボックス２の蓋２ｂについて説明する。図２はクリーンボックス２の上方から見たクリーンボックスの蓋２ｂの内部の構造を示したものである。クリーンボックス２の蓋２ｂには、従来の回転カム板２１と同様にラッチ機構が取り付けられている。ラッチ機構は、蓋２ｂの中央に配置されたほぼ円の形状の回転カム板２１とラッチ部材２６とを含んでいる。回転カム板２１は従来のクリーンボックス２の蓋２ｂのほぼ中心に該中心周りに回転可能に配置されている。回転カム板２１の中央には回転カム板２１の中心を同心とする円周上に配置されたラッチ穴２１ａが穿設されている。
【００１５】
回転カム板２１のラッチ穴２１ａの外側には、回転カム板２１の中心に対し点対称の関係にある２本のカム溝２３が配置されている。カム溝２３のそれぞれの一端を始点２３ａとして他端を終点２３ｂとすると、カム溝２３の始点２３ａと回転カム板２１の中心との距離が最も短く、一方カム溝２３の終点２３ｂ側でカム溝２３の中心と回転カム板２１の中心からの距離が最も長い状態となる。カム溝２３は始点２３ａから終点２３ｂまでカム板２１の中心からの距離が徐々に変化するようななめらかな円弧形状を有している。一方、蓋２ｂには蓋２ｂの面に平行にそって可動なラッチ部材２６を有している。ラッチ部材２６の回転カム板２１側の端部２６ｂには従動ピン２４が配置されている。この従動ピン２４はカム溝２３と係合している。また、ラッチ部材２６は蓋２ａの側面から突出する先端部２６ａを含んでいる。ラッチ部材２６はラッチ部材２６の断面形状とほぼ同程度のガイド孔を有するガイド部材２８ａとガイド部材２８ｂと間を該ガイド孔を貫通するように摺動可能に保持されている。ガイド部材２８ａとガイド部材２８ｂとの間にはバネ２７が嵌め込まれていてラッチ部材２６が蓋２ｂの外部に伸びる方向に付勢している。なお、付勢の方向は外部に伸びる方向であっても内部に縮む方向であっても要求に応じて設定の変更が可能である。回転カム板２１が回転するとカム溝２３もそれに従って回転しラッチ部材２６が蓋２ｂの内部に収納され、または蓋２ｂの内部から外側に向かって突出する。クリーンボックス２の本体２ａの蓋２ｂと当接する縁にはラッチ部材２６の先端部２６ａと対応する位置にラッチ孔３０が配置されていて、ラッチ部材２６が突出し先端部２６ａが蓋２ｂから外に向かって突出している際にはラッチ部材２６の先端部２６がラッチ孔３０内に受容され係合して蓋２ｂがクリーンボックス２に固定され、一方ラッチ部材２６が回転カム板２１の回転により蓋２ｂの内部に最も引き込まれている状態ではラッチ部材２６の先端部２６ａは蓋２ｂの中に収納され蓋２ｂはクリーンボックス２とは結合しない。なお、ラッチ孔３０の径はラッチ孔３０内に受容されるラッチ部材２６の径より十分に大きくなっていて、ラッチ孔３０とラッチ部材２６とが摺擦することにより発生する塵を防止するようになっている。このようにしても、クリーンボックス２真空の場合には蓋がクリーンボックス２に引き付けられるように吸着するため蓋２ｂがクリーンボックス２の本体２ａから脱落することも無い。
【００１６】
本願の蓋２ｂとポートドア３は互いに連結するため、いわば雄側連結手段と雌側連結手段からなる連結手段をそなえている。雄側連結手段と雌側連結手段のいずれを蓋２ｂ側に配置するかは制限がない。本実施例では代表的な例として、蓋２ｂに雌側の連結手段が、ポートドア３側に雄側の連結手段が配置されていている前提で説明を行う。
まず蓋２ｂ側の雌側連結手段について説明する。蓋２ｂの中央部には雌側連結手段たる座ぐり孔４２と受容孔４１とが配置されている。受容孔４１はポートドア３と当接する側の蓋２ｂの面から座ぐり孔４２の底部まで貫通するように配置されている。受容孔４１の形状は代表的には非円形である。たとえば、長方形でもよいし、または楕円形でもよい。座ぐり孔４２の大きさが受容孔４１の大きさより大きく、座ぐり孔４２の座面が受容孔４１の座部４１ａとして残ればよい。
つづいて、図３ａ，図３ｂ，図４ａおよび図４ｂを参照してポートドア３側の連結手段について説明する。すなわち、この状態では前記従来の技術で説明した通り、ラッチ開閉軸４ａが上昇してポートドア３が蓋２ｂに当接した状態となっている。また、図３ａおよび図４ａはポートドア３が蓋２ｂに当接した状態における回転カム板２１部分を拡大した図であり、一方図３ｂおよび図４ｂはそれぞれ図３ａおよび図４ａの３ｂ断面と４ｂ断面を示している。
【００１７】
回転シャフト３３の蓋２ｂ側の端部の回転円盤２１の中心にあたる位置には雄側連結手段が配置されている。雄側連結手段たる突起４５は回転シャフト３３の端部の面から円柱形状である根元部４５ｂと、根元部４５ｂの先端側に配置される鍔部４５ａとを備えている。鍔部４５ａは根元部４５ｂの断面形状より大きければその効果を奏する。回転シャフト３３の中心軸に沿って蓋２ｂの側からポートドア３の面の方向に鍔部４５ａの投影面を見た際の鍔部４５ａの形状は受容孔４１内に挿入可能な程度に貫通孔４２より若干小さいほぼ相似形状である。そして、さらに鍔部４５ａを回転した際にその方向から見た場合の鍔部４５ａの形状は受容孔４１の形状とずれて重なる領域が出来るようになっている。この重なった領域により座ぐり孔４２の座面である受容孔４１の座部４１ａと係合することが可能となる。本実施の形態では、受容孔４１はほぼ長方形の長孔であって、鍔部４５ａは受容孔４１に挿入可能なそれより若干小さい略長方形の形状である。
ラッチ開閉軸４ａの内部に配置される回転シャフト３３はラッチ開閉軸４ａの内部を昇降シャフト３の中心軸に沿って摺動するように昇降可能である。一方、ラッチ開閉軸４ａの先端にはラッチピン３２がポートドア３から鉛直方向に突出するように配置されている。ラッチピン３２は回転カム板２１の中心の位置をほぼ中心とする同心の円の円周上であって回転カム板２１のラッチ穴２１ａに対応した位置に回転カム板２１の中心に対して点対称となるように配置されている。
この場合、たとえば、図３ｂに示すようにラッチ開閉軸４ａの内部を回転シャフト３３が上昇すると、鍔部４５ａが受容孔４１の内部に、またラッチピン３２がラッチ穴２１ａ内に挿入される。この段階で鍔部４５ａの形状と受容孔４１の回転カム板２１の面への投影形状はほぼ同じである。ここで、回転シャフト３３を回転させると、図４ａのように鍔部４５ａの形状と受容孔４１の形状との回転カム板２１の面へのそれぞれの投影形状は異なっていて、それぞれの投影形状には重なる領域がでる。この重なる領域が受容孔４１の座部４１ａにあたり、この領域が互いに接触することでポートドア３と蓋２ｂとが連結することができる。
【００１８】
なお、蓋２ｂの上には脆い基板９が載置されているので蓋２ｂに大きな振動を与えると基板９が損傷する可能性が有る。そのため、鍔部４５ａと受容孔４１の座部４１ａは回転シャフト３３を回転させた際には係合せず、回転させて鍔部４５ａの形状と受容孔４１の形状との回転カム板２１への投影形状は異なり投影面に重なる領域が生じたのちに回転シャフト３３を下降させてその領域を接触させるようにすると基板９への影響を小さくすることができる。具体的には、座ぐり孔４２の座面である受容孔４１の座部４１ａの面と該座部４１ａと接触可能な鍔部４５ａの面（本実施の形態では下面）との高さをバックラッシとして所定の高さ（ｔ）だけ余裕をあけておく。この所定の高さ（ｔ）だけ確保した段階で回転シャフト３３を回転する動作をおこなって、その後に回転シャフト３３を下降させる移動をすれば回転シャフト３３が所定の高さ（ｔ）だけ下降した段階で座ぐり孔４２の座面である受容孔４１の座部４１ａと該座部４１ａと接触可能な鍔部４５ａの面とが接触して係合して連結が完了する。
【００１９】
なお、回転シャフト３３が最も上昇した際に蓋２ｂの面と同じ高さになるように設定しておけば、回転シャフト３３の端部の面３３ａとポートドア３の面３ｂの面高さがほぼ同一となって蓋２ｂの面に当接可能となる。なお、回転シャフト３３を回転することにより、ラッチピン３２がラッチ穴２１ａに嵌入され回動することによりラッチ部材２６が蓋２ｂに対して移動し、クリーンボックス２の本体２ａに対しての蓋２ｂの開放とポートドア３と蓋２ｂの固定とを同時に行うことができる。
前記従来の技術で説明したクリーンボックス２に上記の連結手段を組み合わせることにより、ポートドア３に対する蓋２ｂの固定または解放する動作と上記ポートドア３への蓋２ｂの連結動作を同時に実行するような効率的な工程を実現することができる。図２，図３ａ，図３ｂ，図４ａおよび図４ｂを参照してこれについて説明する。
【００２０】
この場合、代表的に、クリーンボックス２の本体２ａに固定されている蓋２ｂを本体２ａから解放する例で説明する。クリーンボックス２の本体２ａに固定されている蓋２ｂを本体２ｂに固定する場合は以下の手順の逆を行えばよい。初期状態では、ポートドア３が最上部に位置しており、ラッチ開閉軸４ａの端面とポートドア３の端面の位置を同一にした状態となっている。ここで、ロードポート１０部にクリーンボックス２が載置する。この際に、クリーンボックス２は、蓋２ｂに突起４５が、ラッチピン３２がラッチ穴２１ａ内に嵌入されるように載置される。このとき、突起４５が受容孔４１内に、ラッチピン３２がラッチ穴２１ａ内に嵌入される。この状態では図２に示すようにラッチ部材２６は蓋２ｂから突出してクリーンボックス２の側面に配置されているラッチ孔３０に受容され蓋２ｂがクリーンボックス２に固定されている状態である。ここで、回転シャフト３３を回転させるとラッチピン３２がラッチ穴２１ａの縁を押して回転カム板２１が回転する。回転カム板２１の回転に伴って、従動ピン２４がカム溝２３に沿って移動する。この従動ピン２４の動作にともなってラッチ部材２６ａが蓋２ｂの内部に収納されるように移動してクリーンボックス２のラッチ孔３０から抜ける。このラッチピン３２に押されることによる回転カム板２１の回転応じて突起４５の鍔部４５ａも回転し、鍔部４５ａが受容孔４１の座部４１ａと係合可能なように、回転シャフト３３の中心軸に沿って蓋２ｂの側からポートドア３の面の方向から見た場合の鍔部４５ａの形状は受容孔４１の形状とが重なる領域が出来る位置になって連結の準備が完了（アンロック準備完了状態とよぶ）する。ここで、回転シャフト３３をバックラッシとしての高さｔ分だけ下降させると、鍔部４５ａの形状と受容孔４１の形状とが重なる領域が当接し係合して蓋２ｂとポートドア３と連結し、クリーンボックス３も蓋２ｂに固定されている状態となる（ホールドダウン準備完了状態とよぶ）。
【００２１】
（ベローズの配置）
続いて、図１ａ，図５ａおよび図５ｂを参照して本願のベローズ３１について説明する。
ベローズ３１の一端３１ａはバッファーチャンバ６の外側の底面と密閉するように連結し、ベローズ３１の他端３１ｂはバッファーチャンバ６の外側において電動アクチュエータにより昇降動作を行うラッチ開閉軸４ａおよびフレーム４ｂに対して密閉するように固定されている。これにより常にバッファーチャンバ６の外側にベローズ３１が配置される状態となる。このように配置すれば、図５ａに示すようにポートドア３を下降させた場合であっても、また図５ｂに示すようにポートドア３を上昇させた場合であってもベローズ３１は常にバッファーチャンバ６の外側で伸縮運動をおこない、またこのように配置することにより排気口５８よりバッファーチャンバ６の真空引きを実行しても、バッファーチャンバ６はもとよりベローズ３１の内部であるラッチ開閉軸４ａとベローズ３１との間の隙間も真空に保つことができる。この配置とすることにより、ベローズ３１は従来バッファーチャンバ６内において塵を発生させていたが、本願の配置とすることにより、（ｉ）ベローズ３１の内側とバッファーチャンバ６との間の隙間３１ｃからバッファーチャンバ６内に流れ込む塵の量だけに制限できる、（ｉｉ）さらに重力により通常はベローズ３１下方に落ちて上昇することを避けることができるという従来の装置には無い効果を奏する。
【００２２】
続いて図６，図７および図８ａ乃至図８ｄを参照して、本願のクリーン装置１におけるロードポート部１の動作について説明する。
まず、図６を参照してローディング動作について説明する。
初期状態としてロードポート部１０においてポートドア３はロードポートの最も上昇した位置になっている。ここで、クリーン装置１の外部に配置されているロボットまたは搬送車（いずれも不図示）がクリーンボックス２をクリーン装置１のロードポート部１０のポートドア３上に載置する。その際にラッチピン２３とをラッチ穴２１ａ内に、また突起４５を受容孔４１内に嵌合させる（Ｓ６０１）。続いてポートドア３上のクリーンボックス有無検出センサーによりクリーンボックス２の有無を確認する（Ｓ６０２）。インターフェース空間６ａを真空ポンプにより吸引排気する（Ｓ６０３）なお、インターフェース空間６ａとはポートドア３が上昇した状態において、理論上はポートドア３と蓋２ｂとの間の界面、実際にはポートドア３と蓋２ｂとの間に生じる僅かな隙間である。続いてインターフェース用圧力センサ７１によりインターフェース空間６ａの真空圧力を検出して所定の圧力となっているかを確認する。所定の圧力に満たない場合にはさらに真空ポンプ７２で真空引きを行う（Ｓ６０４）インターフェース空間６ａ自体を真空とすることでポートドア３と蓋２ｂとが吸着する。次に、バッファーチャンバー６内の真空圧力をバッファーチャンバ用圧力センサー７４により検出し、所定の圧力となっているかを確認する。所定の圧力に満たない場合にはさらに真空ポンプ７２で真空引きを行う（Ｓ６０５）。ロータリアクチュエータ８ａを駆動して回転シャフト３３を回転する。これにより前記のとおりアンロック準備完了状態となる（Ｓ６０６）。ここまでが図８ａに示した状態となる。
これに続いて、昇降シリンダー８ｂで回転シャフト３３を下降させると前記のとおりホールドダウン準備状態となる（Ｓ６０７）。駆動手段でポートドア３を下降させて蓋２ｂがクリーンボックス２の本体２ａから離れ所定の位置となるまで下降させ停止する（Ｓ６０８）。ここでバッファーチャンバ６の基板検知センサー７７が蓋２ｂに載置されている基板９の有無を検出する（Ｓ６０９）。搬送室５０のロボットアーム５５が基板９を処理室６０まで搬送する（Ｓ６１０）。ここまでが図８ｂに示した状態となる。
【００２３】
まず、図７を参照してアンローディング動作について説明する。基本的にはローディング作業の逆の工程を実施する。
搬送室５０のロボットアーム５５が処理室６０から処理済の基板９をロードポート部１０のバッファーチャンバ６に待機しているポートドア３上の蓋２ｂの所定の位置に載置する（Ｓ７０１）。基板検知センサー７７がポートドア上に適正に基板９が載置されているか確認する（Ｓ７０２）。バッファーチャンバ６内の真空圧力をバッファーチャンバ用圧力センサー７４により検出し、所定の圧力となっているかを確認する。所定の圧力に満たない場合にはさらに真空ポンプ７２で真空引きを行う（Ｓ７０３）。ロータリアクチュエータ８ａがアンロック準備完了状態にあるか、また昇降シリンダー８ｂがホールドダウン準備状態にあるかを確認する（Ｓ７０４）。電動アクチュエータ７がポートドア３を上昇させバッファーチャンバ６を閉鎖する。この状態で蓋２ｂがクリーンボックス２の本体２ａを閉めた状態となる。続いて、昇降シリンダー８ｂで回転シャフト３３を上昇させると鍔部４５ａの形状と受容孔４１との係合が解除される。ここでロータリアクチュエータ８ａを駆動して回転シャフト３３を回転すると、回転カム板２１の回転により蓋２ｂのラッチ部材２６がラッチ孔３０の中に挿入される。鍔部４５ａが受容孔４１から抜き取り可能な状態となる（Ｓ７０５）。
続いて、真空状態にあるインターフェース空間６ａにＮ２ボンベ７３から高純度窒素ガスを充填およびパージして大気圧に戻し、それをインターフェース空間用圧力センサ７１により確認する。（Ｓ７０６）。この工程はインターフェース空間６ａが真空になっていると、ポートドア３と蓋２ｂとは依然として吸着した状態となるためこれを防ぐ目的である。ロボットまたは搬送車（いずれも不図示）がクリーンボックス２をクリーン装置１のロードポート部１０から搬出する（Ｓ７０７）。
【００２４】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果がある。
ロードポート部のポートドアをクリーンボックスの蓋に連結することでクリーンボックスの蓋の着脱を高清浄度を保った状態で容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】本発明のクリーン装置のロードポート部を側面からみた図である。
【図１ｂ】本発明のクリーン装置のロードポート部を上方からみた図である。
【図２】本発明のクリーンボックスの蓋を示した図である。
【図３ａ】本発明のクリーンボックスの蓋の回転カム板を示した図である。
【図３ｂ】本発明のクリーンボックスの蓋の回転カム板とロードポート部のポートドアとの位置関係の詳細を示した図であって図３ａにおける３ｂ−３ｂ断面を示した図である。
【図４ａ】本発明のクリーンボックスの蓋の回転カム板を示した図である。
【図４ｂ】本発明のクリーンボックスの蓋の回転カム板とロードポート部のポートドアとの位置関係の詳細を示した図であって図３ａにおける４ｂ−４ｂ断面を示した図である。
【図５ａ】本発明のロードポート部を示した図であって、ポートドアが下降している状態を示した図である。
【図５ｂ】本発明のロードポート部を示した図であって、ポートドアが上昇している状態を示した図である。
【図６】本発明のロードポート部におけるローディング動作を示した図である。
【図７】本発明のロードポート部におけるアンローディング動作を示した図である。
【図８ａ】本発明のロードポート部におけるローディング動作およびアンローディング動作の流れにおけるポートドアの位置関係を示した図である。
【図８ｂ】本発明のロードポート部におけるローディング動作およびアンローディング動作の流れにおけるポートドアの位置関係を示した図である。
【図８ｃ】本発明のロードポート部におけるローディング動作およびアンローディング動作の流れにおけるポートドアの位置関係を示した図である。
【図８ｄ】本発明のロードポート部におけるローディング動作およびアンローディング動作の流れにおけるポートドアの位置関係を示した図である。
【図９】従来および本発明のロードポート部とクリーン装置全体の関係を示した図である。
【図１０】従来のロードポート部を示した図である。
【図１１】従来のクリーンボックスの蓋の例を示した図である。
【符号の説明】
１クリーン装置
２クリーンボックス
３ポートドア
４昇降手段
７電動アクチュエータ
８ａロータリーアクチュエータ
８ｂ昇降シリンダ
３２ラッチピン
３３回転シャフト
４５突起[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention accommodates a substrate to be processed which requires a high degree of cleanliness such as a substrate of a semiconductor product or the like, and puts the substrate in and out of a clean box in which the inside is kept at a high degree of cleanliness by sealing with a lid and a main body. In a substrate processing apparatus to be executed, an opening / closing mechanism for opening / closing a lid of a SMIF type clean box for opening and closing the lid by moving the lid vertically when a substrate is taken in and out, and a load port portion of the clean box having the same About.
[0002]
[Prior art]
It is necessary to perform a process of processing a substrate such as a semiconductor product in an environment in which high cleanliness is guaranteed, and it is general that the process is performed in a clean room in which the entire room is maintained at high cleanliness. However, to maintain the entire room occupying a large volume with high cleanliness requires a large capital investment and maintenance cost, and once the capital investment is made, the large equipment must be re-installed when the room layout changes due to a change in the manufacturing process. It requires investment and is uneconomical. Therefore, in recent years, by maintaining the inside of a semiconductor substrate processing apparatus as a very small environmental space (hereinafter referred to as a mini environment section) without maintaining the entire room with high cleanliness, the entire room is maintained with high cleanliness. There is known a method of obtaining the same effect as when the substrate is kept (hereinafter, such a substrate processing apparatus is referred to as a clean apparatus).
That is, the substrate processing apparatus is laid out in a room where the substrate is manufactured, and the substrate is transported between the clean apparatuses in a storage container (hereinafter, referred to as a clean box) for the substrate in which the inside is kept highly clean. Then, the clean box is connected to a predetermined port for the substrate provided in the substrate processing apparatus so that dust does not enter from the outside, and the substrate is transferred through the predetermined port so that manufacturing can be performed. That is, the environment to which the substrate is exposed can be maintained at a high level of cleanliness without increasing the cleanliness of the room. As a result, the same effect as when the entire room is made a clean room can be obtained, and equipment production and maintenance costs can be reduced to realize an efficient production process. In this specification, the term “substrate” is used to include, for example, an exposure mask (reticle) and a semiconductor wafer. Therefore, the term "substrate processing apparatus" includes a reticle processing apparatus and a semiconductor wafer processing apparatus.
[0003]
The cleaning device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing a cross section of the entire clean device 1. The cleaning device 1 includes a processing chamber 60, a transfer chamber 50, and a load port unit 10.
The processing chamber 60 is a part for performing various types of substrate processing performed in the clean device 1.
The transfer chamber 50 is a chamber having a hermetically closed space inside, which is isolated from the outside, and a robot arm 55 for transferring a substrate is disposed inside the transfer chamber 50.
The load port unit 10 is a part on which the clean box 2 is placed in order to carry the substrate into the processing chamber 60 of the clean device 1, and has a function of removing the lid 2 b from the main body 2 a of the clean box 2.
A port door 3 which is kept substantially horizontal is disposed inside the load port section 10. The port door 3 moves up and down in a vertical direction (for example, see Patent Document 1). In the state of FIG. 9, the port door 3 is in a lowered state. The port door 3 is surrounded by a wall that surrounds the port door 3 from all sides and a bottom portion that is positioned substantially parallel to the lower surface of the port door 3, and the wall surface and the bottom constitute a buffer chamber 6 inside the load port unit 10. I do. The upper part of the buffer chamber 6 is opened to form an access opening 5 having substantially the same size as the port door 3. Therefore, when viewed from the access opening 5, the buffer chamber 6 has a predetermined depth. The size of the access opening 5 is substantially the same as or smaller than the area where the opening of the clean box 2 is enveloped, and the port door 3 moves up or down along the wall surface of the buffer chamber 6. When the clean box 2 is placed on the load port section 10, the access opening 5 is covered by the main body 2a of the clean box 2 as shown in FIG. The sealed state of No. 6 is maintained.
The buffer chamber 6 inside the load port section 10 and the inside 50 a of the transfer chamber 50 communicate with each other through the transfer opening 51, and the inside 50 a of the transfer chamber 50 and the inside 60 a of the processing chamber 60 communicate with each other through the transfer opening 52. The interior of the load port unit 10, the interior 50a of the transfer chamber 50, and the interior of the processing chamber 60 are sealed and shielded from the external environment to form a mini-environment unit.
The transfer opening 51 is opened and closed by an opening and closing door 53 driven by an opening and closing gate valve 53a, while the transfer opening 52 is opened and closed by an opening and closing door 54 driven by an opening and closing gate valve 54a.
[0004]
Next, the load port unit 10 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged view of the load port section 10 in FIG. FIG. 10 shows a state in which the port door 3 is raised, unlike FIG. FIG. 10 shows a state in which the lid 2 b is placed on the port door 3. Note that the state shown by the two-dot chain line in FIG. 10 is the position of the port door 3 in the lowered state. Elevating means 4 is connected to the port door 3. The lifting / lowering means 4 includes a latch opening / closing shaft 4a, a frame 4b for holding an actuator in the latch opening / closing shaft, a lifting shaft 4c, and an electric actuator 7. The latch opening / closing shaft 4a is a bar-shaped member extending in the vertical direction, and one end thereof is joined to a lower surface, which is an inner surface of the port door 3, and serves to directly transmit the lifting / lowering operation of the lifting / lowering means 4 to the port door 3. . An end of the latch opening / closing shaft 4a opposite to the port door 3 is joined to a frame 4b, and the frame 4b is connected to a lifting shaft 4c. The elevating shaft 4c is connected to the electric actuator 7, and thereby causes the elevating means 4 to elevate the elevating operation of the port door 3. A through hole through which the latch opening / closing shaft 4a penetrates is disposed in the lower center of the buffer chamber 6. The size of the through hole is substantially the same as or smaller than the size of the latch opening / closing shaft 4a.
A rotary shaft 33 rotatable around the center of the latch opening / closing shaft 4a is mounted inside the latch opening / closing shaft 4a. A rod-shaped latch pin 32 is disposed at the tip of the rotating shaft 33 so as to protrude vertically from the surface of the port door 3. The latch pin 32 is arranged at an arbitrary position on the circumference around the rotation axis of the rotation shaft 33. It is preferable that the latch pins 32 be circular holes arranged symmetrically on the circumference.
[0005]
The port door 3 is a rectangular flat plate having a shape substantially corresponding to the shape of the access opening 5. When the port door 3 rises, the port door 3 is fitted into the access opening 5 to close the access opening 5 as shown in FIG. Thus, the buffer chamber 6 is shut off from the outside world and hermetically closed. On the upper surface of the port door 3 corresponding to the outer surface of the load port unit 10, a positioning pin 3c, which is a projection protruding substantially perpendicularly from the upper surface of the port door 3, is arranged in order to adjust the position of the lid 2b of the clean box 2. A hole corresponding to the positioning pin 3c is arranged on the lid 2b of the clean box 2. When the clean box 2 is placed on the load port section 10 and the port door 3 rises and comes into contact with the lid 2b of the clean box 2, the positioning pins 3c are fitted into the holes and the port door 3 is properly positioned. The lid 2b is located.
[0006]
The lower part of the port door 3 constitutes a flange-shaped flange 3 a larger than the size of the access opening 5. A sealing member 3b is fitted into the flange 3a. When the electric actuator 7 is driven to raise the latch opening / closing shaft 4a and the port door 3 is fitted into the access opening 5, the flange 3a abuts on the edge 5a of the access opening 5, and the buffer chamber 6 is sealed. On the other hand, when the electric actuator 7 is driven to lower the latch opening / closing shaft 4a and lower the port door 3, the access opening 5 is largely opened.
A bellows 31 is attached from the lower surface of the port door 3 to at least the outer periphery of the latch opening / closing shaft 4a inside the buffer chamber 6 (for example, see Patent Document 1 or Patent Document 2). When the electric actuator 7 is driven to raise the latch opening / closing shaft 4a, the port door 3 is separated from the bottom surface, so that the bellows 31 is extended. When the electric actuator 7 is driven to lower the latch opening / closing shaft 4a, the port door 3 is moved. , The bellows 31 shrinks.
[0007]
The main body 2a and the lid 2b of the clean box 2 are provided with a latch mechanism to prevent the lid 2b from falling off during transportation. FIG. 11 is a diagram showing a latch mechanism inside the lid 2b.
A conventional latch mechanism typically has the following structure. At a position substantially at the center of the lid 2b, there is a circular rotating cam plate 21 rotatably arranged. The rotary cam plate 21 is provided with a latch hole 21a disposed at an arbitrary position on a circumference centered on the rotary cam plate 21. Preferably, the latch hole 21a is a circular hole arranged symmetrically on the circumference. The latch hole 21 a is a hole that engages with the latch pin 32, is a hole that can receive the latch pin 32, and is arranged so that its position also corresponds to the position of the latch pin 32.
Outside the latch hole 21a of the rotary cam plate 21, two cam grooves 23 having a point-symmetric relationship with respect to the center of the rotary cam plate 21 are arranged. Assuming that one end of each cam groove 23 is a start point 23a and the other end is an end point 23b, the distance between the start point 23a of the cam groove 23 and the center of the rotary cam plate 21 is the shortest, while the cam groove is closer to the end point 23b of the cam groove 23. The distance from the center of the rotary cam plate 21 to the center of the rotary cam plate 21 is the longest. On the other hand, the lid 2b has a latch member 26 that is movable in parallel along the surface of the lid 2b. A driven pin 24 is disposed on the rotary cam plate 21 side of the latch member 26. The driven pin 24 is engaged with the cam groove 23. The latch member 26 includes a tip protruding from the side surface of the lid 2a.
Now, the latch pin 32 disposed at the tip of the rotary shaft 33 in the latch opening / closing shaft 4 of the port door 3 on which the lid 2b is placed is fitted into the latch hole 21a, and the rotary cam 33 is rotated by rotating the rotary shaft 33. When the is rotated, the driven pin 24 of the latch member 26 moves along the cam groove 23 from the start point 23a of the cam groove 23b toward the end point 23b. Accordingly, the position of the driven pin 24 moves from the center of the rotary cam plate 21 toward the outside of the rotary cam plate 21. The distal end portion 22a of the latch member 26 moves toward the outside of the lid 2b according to the moving distance. When the driven pin 24 is located at the start point 23a, the latch member 26a is set in the lid 2b, and when the driven pin 24 is located at the end point 23b, the latch member 26a is set to protrude from the lid 2b. On the other hand, since the latch hole 30 that engages with the latch member 26a is arranged at a position where the lid 2b of the body 2a of the clean box 2 comes into contact with the lid 2b, the lid 2b is fixed to the clean box 2 by rotating the rotary cam plate 21. be able to.
On the upper surface of the port door 3, a latch pin 32 that is rotatable by engaging with the cam groove 23 of the rotary cam plate 21 is disposed as an opening / closing mechanism. The latch pin 32 is connected to a rotating shaft 33 disposed inside the latch opening / closing shaft 4a. The rotating shaft 33 is connected to a rotary actuator 34 as a rotating means.
[0008]
Subsequently, how to exchange the substrate 9 between the load port unit 10, the transfer chamber 50, and the processing chamber 60 in the clean device 1 will be described.
First, the clean box 2 is placed and fixed on the load port as shown in FIG. At this time, the substrate 9 is placed on the lid 2b. When the electric actuator 7 is driven to raise the latch opening / closing shaft 4a, the port door 3 is raised while the bellows 31 is extended, and the latch pin 32 projecting from the upper surface of the port door 3 is inserted into the latch hole 21a. Then, the port door 3 comes into contact with the lid 2b of the clean box 2. When the rotary actuator 34 is rotated at this stage, the rotary shaft 33 rotates, and the latch pin 32 pushes the edge of the latch hole 21a to rotate the rotary cam plate 21 correspondingly. When the rotary cam plate 21 rotates, the driven pin 24 rotates, and the latch member 26 fits inside the door 2b. In this state, the fixing of the lid 2b to the main body 2a of the clean box 2 is released.
Here, when the electric actuator 7 is driven to lower the latch opening / closing shaft 4a, the port door 3 is also lowered while the bellows 31 is contracted. Move away from When the port door 3 is completely lowered, the lid 2b on which the substrate 9 is placed is located at the bottom of the buffer chamber 6. In this state, the transfer operation by the robot arm 55 becomes possible.
[0009]
The transfer opening 51 communicates with the buffer chamber 6 inside the load port section 10 and the inside 50 a of the transfer chamber 50 by the transfer opening 51, and the inside 50 a of the transfer chamber 50 and the inside 60 a of the processing chamber 60 communicate with each other by the transfer opening 52. are doing. The interior of the load port unit 10, the interior 50a of the transfer chamber 50, and the interior of the processing chamber 60 are sealed and shielded from the external environment to form a mini-environment unit.
When the opening / closing door 53 is opened by driving the opening / closing gate valve 53a, the buffer chamber 6 inside the load port unit 10 communicates with the inside 50a of the transfer chamber 50. The substrate 9 is carried out of the buffer chamber 6 inside the load port unit 10 by operating the robot arm 55. Further, the opening / closing door 54 is opened by driving the opening / closing gate valve 54a, and the inside 50a of the transfer chamber 50 and the inside 60a of the processing chamber 60 communicate with each other. The substrate 9 is carried into the processing chamber 60 from the transfer chamber 50 by operating the robot arm 55.
The related prior art document information relating to this is as follows.
[Patent Document 1]
JP 2001-203253 A
[Patent Document 2]
Patent No. 2960540
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional clean device 1 has the following problems.
The opening / closing mechanism arranged on the port door 3 of the load port unit 10 in the conventional clean device 1 releases the latch mechanism, which is a fixing device for the lid 2b, but only holds the lid 2b itself and moves the lid 2b to the port door. It does not forcibly remove the main body 2a of the clean box 2 while fixing the main body 3 to the main body 3. It is intended to naturally separate from the main body 2a of the clean box 2 by its own weight.
Normally, the inside of the clean box 2 is filled with an inert gas and the internal pressure is almost the atmospheric pressure. Also, the lid 2b itself including the substrate 9 has a weight enough to naturally separate from the clean box 2a by gravity. Because it has.
However, even in the case of processing a substrate, particularly in the case of processing a reticle, the entire clean apparatus 1 including the processing chamber 60 and the transfer chamber 50 is not only kept at a high degree of cleanliness but also kept in a vacuum state. Also need to be evacuated. In such a case, the lid 2b may not separate from the main body 2a of the clean box 2 by its own weight. In addition, the more closely the sealing material disposed at the junction between the main body 2a and the lid 2b of the clean box 2 has a sufficient sealing effect to maintain a vacuum, the better the adhesion between the sealing member and the clean box 2 becomes, and the cleanliness becomes higher. The lid 2b is unlikely to come off the box 2. This is particularly noticeable when the substrate 9 is not placed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a lid having a cam plate and a latch member that protrudes from the lid by the cam plate or moves so as to be accommodated in the lid is provided on which a substrate can be placed. An opening / closing mechanism arranged in the substrate processing apparatus for taking out the substrate from a clean box having a main body coupled to the lid by a latch hole for receiving a tip of the latch member and performing processing of the substrate in the substrate processing apparatus. Wherein the opening / closing mechanism is engaged with the cam plate and includes a rotatable latch pin; the lid further includes a non-circular receiving hole; the opening / closing mechanism includes a protrusion fittable into the receiving hole;
The above problem is solved by an opening / closing mechanism characterized in that the opening / closing mechanism is connected to the lid and the lid is removed from the clean box by the engagement of the projection and the receiving hole. That is, this enables the port door to fix the lid, so that the lid can be positively separated from the main body of the clean box without being affected by the weight of the lid.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the load port unit 10 of the clean device 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1a is an enlarged view of the load port unit 10 of the present invention. The overall configuration of the load port unit 10 in the clean device 1 is the same as the configuration described in the related art of FIG. The clean apparatus 1 includes a processing chamber 60, a transfer chamber 50, and a load port unit 10. The load port unit 10 is a part on which the clean box 2 is placed to carry the substrate 9 into the semiconductor device. In that it has a function of removing the lid 2b from the main body 2a. That is, the load port section 10 is connected to the transfer chamber 50 via the transfer opening 51 similarly to the conventional clean device 1, and the transfer opening 51 is partitioned by the opening / closing door 53. A port door 3 which is kept substantially horizontal is disposed inside the load port section 10.
The load port section 10 has a buffer chamber 6 surrounded by a wall surface surrounding the port door 3 from all sides and a bottom portion substantially parallel to the lower surface of the port door 3. It is the same as the conventional apparatus in that the buffer chamber 6 is conveniently distinguished as the interface space 6a on the upper surface side of the port door and the lower surface side of the port door 3 as the buffer chamber 6 for convenience.
The lower surface of the port door 3 is connected to a latch opening / closing shaft 4a disposed therebelow. The latch opening / closing shaft 4a is arranged so as to penetrate outward and downward from a hole arranged on the bottom surface of the buffer chamber 6. The latch opening / closing shaft 4a is connected to an electric actuator 7 as a lifting / lowering means via a frame 4b. The frame 4b is connected to the electric actuator and moves the latch opening / closing shaft 4a vertically in the vertical direction. A rotating shaft 33 is disposed inside the latch opening / closing shaft 4a so as to penetrate therethrough. Unlike a conventional device, the rotating shaft 33 not only rotates but also moves up and down. A rotary actuator 8a for rotating the rotating shaft 33 and an elevating cylinder 8b for moving the rotating shaft 33 up and down in the latch opening / closing shaft 4a are arranged inside the frame 4b in order to perform the raising and lowering and rotating operations. Have been. In the load port section 10, a board detection sensor 77 is arranged so as to face the wall surface surrounding the port door 3 from all sides. The substrate detection sensor 77 includes an emitter 77a that emits infrared rays from small windows respectively arranged on opposing wall surfaces, and a detector 77b that receives infrared rays emitted from the emitters. FIG. 1B is a diagram of the load port unit 10 shown in FIG. 1A as viewed from above in the vertical direction, and is a diagram showing a positional relationship between the emitter 77a and the detector 77b. Note that the board detection sensor 77 is not limited to an infrared sensor. As shown in FIG. 1b, the emitter 77a and the detector 77b are arranged so that when the substrate 9 moves up and down, the substrate 9 traverses the optical axis until the light beam emitted from the emitter 77a reaches the detector 77b. I have. Accordingly, if the port door 3 is raised and lowered and the optical axis is blocked at a position where the substrate 9 is expected to cross the optical axis, the substrate 9 is placed on the lid 2b. .
[0013]
Subsequently, a description will be given below focusing on the difference between the load port unit 10 of the present invention and the conventional load port unit. The conventional clean device 1 included in the load port unit 10 of the present invention has mainly two features.
The first feature is that the port door 3 and the cover 2b of the clean box 2 are connected to each other as an opening / closing mechanism for opening and closing the cover 2b. With this feature, the lid 2b can be forcibly removed from the main body 2a of the clean box 2 irrespective of its own weight.
A second feature is that the bellows 31 is mounted in the buffer chamber 6 between the lower surface of the port door 3 and the bottom of the buffer chamber 6 in the prior art, whereas in the present application, one end 31a of the bellows 31 is provided. Is connected to the bottom surface of the buffer chamber 6, and the other end 31b of the bellows 31 is fixed to the lifting / lowering means 4 and attached to the outside of the buffer chamber 6. Thereby, generation of dust in the buffer chamber 6 can be reduced.
In this specification, the term “connection” means not only connection but also connection by moving the port door up and down so that the lid 2b moves with the connection. Hereinafter, these will be described.
[0014]
(Connecting means)
The port door 3 has the opening / closing mechanism of the present application. The opening and closing mechanism has a connecting means for connecting the lid 2b of the clean box 2 to each other. First, the clean box 2, particularly the lid 2b of the clean box 2, will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the internal structure of the clean box lid 2b viewed from above the clean box 2. As shown in FIG. A latch mechanism is attached to the lid 2b of the clean box 2 similarly to the conventional rotary cam plate 21. The latch mechanism includes a substantially circular rotating cam plate 21 and a latch member 26 disposed at the center of the lid 2b. The rotary cam plate 21 is disposed at substantially the center of the lid 2b of the conventional clean box 2 so as to be rotatable around the center. At the center of the rotary cam plate 21, a latch hole 21a is formed which is arranged on a circle having the center of the rotary cam plate 21 concentric.
[0015]
Outside the latch hole 21a of the rotary cam plate 21, two cam grooves 23 having a point-symmetric relationship with respect to the center of the rotary cam plate 21 are arranged. Assuming that one end of each cam groove 23 is a start point 23a and the other end is an end point 23b, the distance between the start point 23a of the cam groove 23 and the center of the rotary cam plate 21 is the shortest, while the cam groove is closer to the end point 23b of the cam groove 23. The distance from the center of the rotary cam plate 21 to the center of the rotary cam plate 21 is the longest. The cam groove 23 has a smooth arc shape such that the distance from the center of the cam plate 21 gradually changes from the start point 23a to the end point 23b. On the other hand, the lid 2b has a latch member 26 movable along the surface of the lid 2b. A driven pin 24 is disposed at an end 26 b of the latch member 26 on the side of the rotary cam plate 21. The driven pin 24 is engaged with the cam groove 23. In addition, the latch member 26 includes a tip 26a protruding from the side surface of the lid 2a. The latch member 26 is slidably held between a guide member 28a and a guide member 28b having a guide hole having substantially the same cross-sectional shape as the latch member 26 so as to pass through the guide hole. A spring 27 is fitted between the guide member 28a and the guide member 28b, and urges the latch member 26 in a direction to extend outside the lid 2b. It should be noted that the setting direction can be changed as required, regardless of whether the biasing direction extends outward or contracts inward. When the rotary cam plate 21 rotates, the cam groove 23 also rotates accordingly, and the latch member 26 is housed inside the lid 2b, or protrudes outward from the inside of the lid 2b. A latch hole 30 is arranged at a position corresponding to the tip portion 26a of the latch member 26 at the edge of the body 2a of the clean box 2 which abuts on the cover 2b, and the latch member 26 protrudes and the tip portion 26a moves out of the lid 2b. When the latch member 26 protrudes, the tip end portion 26 of the latch member 26 is received and engaged in the latch hole 30 and the lid 2b is fixed to the clean box 2, while the latch member 26 is When the latch member 26 is most retracted into the inside of the cover 2b, the tip 26a of the latch member 26 is stored in the cover 2b, and the cover 2b is not connected to the clean box 2. Note that the diameter of the latch hole 30 is sufficiently larger than the diameter of the latch member 26 received in the latch hole 30 so as to prevent dust generated when the latch hole 30 and the latch member 26 rub against each other. It has become. Even in this case, in the case of the vacuum of the clean box 2, the lid 2 b does not fall off from the main body 2 a of the clean box 2 because the lid is attracted so as to be attracted to the clean box 2.
[0016]
In order to connect the lid 2b and the port door 3 of the present invention to each other, the lid 2b and the port door 3 are provided with a connecting means composed of a male connecting means and a female connecting means. There is no restriction on which of the male connecting means and the female connecting means is arranged on the lid 2b side. In this embodiment, as a typical example, the description will be made on the assumption that the female connecting means is disposed on the lid 2b and the male connecting means is disposed on the port door 3 side.
First, the female connecting means on the side of the lid 2b will be described. A counterbore 42 and a receiving hole 41, which are female-side connecting means, are arranged at the center of the lid 2b. The receiving hole 41 is arranged so as to penetrate from the surface of the lid 2 b on the side in contact with the port door 3 to the bottom of the counterbore hole 42. The shape of the receiving hole 41 is typically non-circular. For example, it may be rectangular or elliptical. The size of the counterbore hole 42 may be larger than the size of the receiving hole 41, and the seat surface of the counterbore hole 42 may be left as the seat 41 a of the receiving hole 41.
Next, the connecting means on the port door 3 side will be described with reference to FIGS. 3A, 3B, 4A and 4B. That is, in this state, the latch opening / closing shaft 4a is raised and the port door 3 is in contact with the lid 2b, as described in the related art. 3a and 4a are enlarged views of the rotary cam plate 21 in a state where the port door 3 is in contact with the lid 2b, while FIGS. 3b and 4b are cross-sectional views of FIGS. It shows a cross section.
[0017]
A male connecting means is disposed at a position corresponding to the center of the rotating disk 21 at the end of the rotating shaft 33 on the lid 2b side. The projection 45, which is a male connecting means, includes a root 45b having a cylindrical shape from the surface of the end of the rotating shaft 33, and a flange 45a disposed on the tip side of the root 45b. The effect is exerted if the flange 45a is larger than the cross-sectional shape of the root 45b. When the projection surface of the flange portion 45a is viewed from the side of the lid 2b in the direction of the surface of the port door 3 along the center axis of the rotating shaft 33, the shape of the flange portion 45a penetrates so that it can be inserted into the receiving hole 41. It has a substantially similar shape slightly smaller than the hole 42. When the flange 45a is further rotated, the shape of the flange 45a when viewed from that direction is shifted from the shape of the receiving hole 41 so that an overlapping region is formed. This overlapped region makes it possible to engage with the seat 41 a of the receiving hole 41 which is the seat surface of the counterbore 42. In the present embodiment, the receiving hole 41 is a substantially rectangular long hole, and the flange 45a has a substantially rectangular shape slightly smaller than that which can be inserted into the receiving hole 41.
The rotating shaft 33 disposed inside the latch opening / closing shaft 4a can be moved up and down so as to slide along the center axis of the elevating shaft 3 inside the latch opening / closing shaft 4a. On the other hand, a latch pin 32 is disposed at the tip of the latch opening / closing shaft 4 a so as to protrude vertically from the port door 3. The latch pin 32 is point-symmetric with respect to the center of the rotary cam plate 21 at a position corresponding to the latch hole 21 a of the rotary cam plate 21 on a circumference of a concentric circle substantially centered on the center position of the rotary cam plate 21. It is arranged so that it becomes.
In this case, for example, as shown in FIG. 3B, when the rotating shaft 33 rises inside the latch opening / closing shaft 4a, the flange 45a is inserted into the receiving hole 41, and the latch pin 32 is inserted into the latch hole 21a. At this stage, the shape of the flange 45a and the shape of the receiving hole 41 projected onto the surface of the rotary cam plate 21 are substantially the same. Here, when the rotating shaft 33 is rotated, as shown in FIG. 4A, the respective projected shapes of the shape of the flange 45 a and the shape of the receiving hole 41 on the surface of the rotating cam plate 21 are different, and the respective projected shapes are different. Has an overlapping area. This overlapping region corresponds to the seat portion 41a of the receiving hole 41, and by contacting this region with each other, the port door 3 and the lid 2b can be connected.
[0018]
Since the fragile substrate 9 is placed on the lid 2b, the substrate 9 may be damaged if a large vibration is applied to the lid 2b. Therefore, the flange portion 45a and the seat portion 41a of the receiving hole 41 do not engage with each other when the rotary shaft 33 is rotated, and are rotated so that the shape of the flange portion 45a and the shape of the receiving hole 41 are applied to the rotary cam plate 21. The projection shape is different, and the influence on the substrate 9 can be reduced by lowering the rotating shaft 33 so as to contact the area after the area overlapping the projection surface. Specifically, the height of the surface of the seat portion 41a of the receiving hole 41, which is the seat surface of the counterbore hole 42, and the surface (the lower surface in the present embodiment) of the flange portion 45a that can contact the seat portion 41a are determined. A margin is provided as a backlash by a predetermined height (t). At the stage when the predetermined height (t) is secured, the rotation shaft 33 is rotated, and then the rotation shaft 33 is moved downward to move the rotation shaft 33 down by the predetermined height (t). At this stage, the seat 41a of the receiving hole 41, which is the seat of the counterbore 42, comes into contact with the surface of the flange 45a that can come into contact with the seat 41a to engage and complete the connection.
[0019]
If the height of the rotating shaft 33 is set to be the same as the height of the surface of the lid 2b when the rotating shaft 33 is raised most, the surface height of the surface 33a at the end of the rotating shaft 33 and the surface 3b of the port door 3 will be higher. It becomes almost the same, and can contact the surface of the lid 2b. In addition, by rotating the rotating shaft 33, the latch pin 32 is fitted into the latch hole 21a and rotated, so that the latch member 26 moves with respect to the lid 2b, and the lid 2b with respect to the main body 2a of the clean box 2 moves. Opening and fixing of the port door 3 and the lid 2b can be performed simultaneously.
By combining the above-described connecting means with the clean box 2 described in the related art, the operation of fixing or releasing the lid 2b to the port door 3 and the operation of connecting the lid 2b to the port door 3 are simultaneously executed. An efficient process can be realized. This will be described with reference to FIGS. 2, 3a, 3b, 4a and 4b.
[0020]
In this case, typically, an example will be described in which the lid 2b fixed to the main body 2a of the clean box 2 is released from the main body 2a. When fixing the lid 2b fixed to the main body 2a of the clean box 2 to the main body 2b, the following procedure may be reversed. In the initial state, the port door 3 is located at the uppermost position, and the position of the end face of the latch opening / closing shaft 4a and the end face of the port door 3 are the same. Here, the clean box 2 is placed on the load port 10. At this time, the clean box 2 is placed so that the projection 45 is fitted to the lid 2b and the latch pin 32 is fitted into the latch hole 21a. At this time, the projection 45 is fitted into the receiving hole 41, and the latch pin 32 is fitted into the latch hole 21a. In this state, as shown in FIG. 2, the latch member 26 protrudes from the lid 2 b and is received in the latch hole 30 arranged on the side surface of the clean box 2, and the lid 2 b is fixed to the clean box 2. Here, when the rotating shaft 33 is rotated, the latch pin 32 pushes the edge of the latch hole 21a, and the rotating cam plate 21 rotates. As the rotating cam plate 21 rotates, the driven pin 24 moves along the cam groove 23. With the operation of the driven pin 24, the latch member 26a moves so as to be housed inside the lid 2b and comes out of the latch hole 30 of the clean box 2. The flange 45a of the projection 45 also rotates in response to the rotation of the rotary cam plate 21 by being pushed by the latch pin 32, and the center of the rotary shaft 33 is rotated so that the flange 45a can engage with the seat 41a of the receiving hole 41. When viewed from the side of the lid 2b along the axis and in the direction of the surface of the port door 3, the shape of the flange 45a is at a position where an area overlapping the shape of the receiving hole 41 is formed, and preparation for connection is completed (unlocked). Ready state). Here, when the rotating shaft 33 is lowered by the height t as a backlash, a region where the shape of the flange 45a and the shape of the receiving hole 41 overlap and abut and engage with each other to connect the lid 2b and the port door 3 to each other. , The clean box 3 is also fixed to the lid 2b (referred to as a hold-down ready state).
[0021]
(Placement of bellows)
Subsequently, the bellows 31 of the present application will be described with reference to FIGS. 1A, 5A, and 5B.
One end 31a of the bellows 31 is hermetically connected to the bottom surface outside the buffer chamber 6, and the other end 31b of the bellows 31 is connected to the latch opening / closing shaft 4a and the frame 4b that move up and down by an electric actuator outside the buffer chamber 6. It is fixed so that it is tightly closed. Thus, the bellows 31 is always arranged outside the buffer chamber 6. With this arrangement, the bellows 31 always keeps the buffer even when the port door 3 is lowered as shown in FIG. 5A or when the port door 3 is raised as shown in FIG. 5B. Even if the buffer chamber 6 is expanded and contracted outside the chamber 6 and the buffer chamber 6 is evacuated from the exhaust port 58 by arranging in this manner, the latch opening / closing shaft 4a inside the bellows 31 as well as the buffer chamber 6 is connected. The gap between the bellows 31 can be kept at a vacuum. With this arrangement, the bellows 31 generates dust in the buffer chamber 6 conventionally. However, with the arrangement of the present application, (i) the gap 31c between the inside of the bellows 31 and the buffer chamber 6 is removed. There is an effect which cannot be limited to the amount of dust flowing into the buffer chamber 6, and (ii) an effect which cannot be usually reduced by falling below the bellows 31 due to gravity, which is not provided by the conventional device.
[0022]
Next, the operation of the load port unit 1 in the clean device 1 of the present application will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8a to 8d.
First, the loading operation will be described with reference to FIG.
As an initial state, the port door 3 in the load port unit 10 is at the highest position of the load port. Here, a robot or a carrier (both not shown) disposed outside the clean device 1 places the clean box 2 on the port door 3 of the load port unit 10 of the clean device 1. At this time, the latch pin 23 is fitted into the latch hole 21a, and the projection 45 is fitted into the receiving hole 41 (S601). Subsequently, the presence or absence of the clean box 2 is confirmed by the clean box presence / absence detection sensor on the port door 3 (S602). The interface space 6a is sucked and evacuated by a vacuum pump (S603). The interface space 6a is theoretically an interface between the port door 3 and the lid 2b in a state where the port door 3 is raised. And a slight gap generated between the cover and the cover 2b. Subsequently, the vacuum pressure in the interface space 6a is detected by the interface pressure sensor 71 to confirm whether or not the pressure is a predetermined pressure. If the pressure is less than the predetermined pressure, the port door 3 and the lid 2b are sucked by evacuating the interface space 6a itself by vacuuming with the vacuum pump 72 (S604). Next, the vacuum pressure in the buffer chamber 6 is detected by the buffer chamber pressure sensor 74, and it is confirmed whether the pressure is a predetermined pressure. If the pressure is less than the predetermined pressure, the vacuum is further evacuated by the vacuum pump 72 (S605). The rotary actuator 8a is driven to rotate the rotating shaft 33. As a result, the unlock preparation is completed as described above (S606). This is the state shown in FIG. 8A.
Subsequently, when the rotary shaft 33 is lowered by the lifting cylinder 8b, the hold-down preparation state is established as described above (S607). The drive means lowers the port door 3 to lower the lid 2b away from the main body 2a of the clean box 2 to a predetermined position and stops (S608). Here, the substrate detection sensor 77 of the buffer chamber 6 detects the presence or absence of the substrate 9 placed on the lid 2b (S609). The robot arm 55 of the transfer chamber 50 transfers the substrate 9 to the processing chamber 60 (S610). This is the state shown in FIG. 8B.
[0023]
First, the unloading operation will be described with reference to FIG. Basically, the reverse process of the loading operation is performed.
The robot arm 55 of the transfer chamber 50 places the processed substrate 9 from the processing chamber 60 at a predetermined position of the lid 2b on the port door 3 waiting in the buffer chamber 6 of the load port unit 10 (S701). The board detection sensor 77 checks whether the board 9 is properly placed on the port door (S702). The vacuum pressure in the buffer chamber 6 is detected by the buffer chamber pressure sensor 74 to check whether the pressure is a predetermined pressure. If the pressure is less than the predetermined pressure, the vacuum is further evacuated by the vacuum pump 72 (S703). It is checked whether the rotary actuator 8a is in the unlock ready state and whether the elevating cylinder 8b is in the hold down ready state (S704). The electric actuator 7 raises the port door 3 and closes the buffer chamber 6. In this state, the lid 2b is in a state where the main body 2a of the clean box 2 is closed. Subsequently, when the rotary shaft 33 is raised by the lifting cylinder 8b, the engagement between the shape of the flange 45a and the receiving hole 41 is released. Here, when the rotary actuator 8a is driven to rotate the rotary shaft 33, the rotation of the rotary cam plate 21 causes the latch member 26 of the lid 2b to be inserted into the latch hole 30. The flange 45a is ready to be pulled out of the receiving hole 41 (S705).
Subsequently, the interface space 6a in a vacuum state is filled with high-purity nitrogen gas from the N2 cylinder 73 and purged to return the pressure to the atmospheric pressure, which is confirmed by the interface space pressure sensor 71. (S706). This step is for the purpose of preventing the port door 3 and the lid 2b from being still sucked when the interface space 6a is evacuated. A robot or a transport vehicle (both not shown) unloads the clean box 2 from the load port unit 10 of the clean device 1 (S707).
[0024]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
By connecting the port door of the load port section to the lid of the clean box, the lid of the clean box can be easily attached and detached while maintaining high cleanliness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1a is a side view of a load port of a clean device of the present invention.
FIG. 1b is a view of the load port of the clean device of the present invention as viewed from above.
FIG. 2 is a view showing a lid of the clean box of the present invention.
FIG. 3a is a view showing a rotating cam plate of a lid of the clean box of the present invention.
FIG. 3B is a diagram showing details of the positional relationship between the rotating cam plate of the lid of the clean box of the present invention and the port door of the load port, and is a diagram showing a cross section taken along line 3b-3b in FIG. 3A.
FIG. 4a is a view showing a rotating cam plate of a lid of the clean box of the present invention.
FIG. 4b is a view showing details of the positional relationship between the rotating cam plate of the lid of the clean box of the present invention and the port door of the load port, and is a view showing a cross section taken along line 4b-4b in FIG. 3a.
FIG. 5A is a view illustrating a load port unit according to the present invention, in which a port door is lowered.
FIG. 5b is a view showing the load port unit of the present invention, and showing a state where the port door is raised.
FIG. 6 is a diagram illustrating a loading operation in a load port unit according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an unloading operation in the load port unit of the present invention.
FIG. 8A is a diagram showing a positional relationship of a port door in a flow of a loading operation and an unloading operation in a load port unit of the present invention.
FIG. 8B is a diagram showing a positional relationship of a port door in a flow of a loading operation and an unloading operation in the load port unit of the present invention.
FIG. 8C is a diagram showing a positional relationship of a port door in a flow of a loading operation and an unloading operation in the load port unit of the present invention.
FIG. 8D is a diagram showing a positional relationship of a port door in a flow of a loading operation and an unloading operation in the load port unit of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a conventional load port unit and the present invention and the entire clean device.
FIG. 10 is a diagram showing a conventional load port unit.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a conventional clean box lid.
[Explanation of symbols]
1 Clean device
2 clean box
3 port door
4 lifting means
7 Electric actuator
8a Rotary actuator
8b lifting cylinder
32 latch pin
33 rotating shaft
45 protrusion

Claims

A lid having a cam plate and a latch member which protrudes from or is accommodated in the lid by the cam plate and on which a substrate can be placed; and a tip of the latch member when the latch member protrudes from the lid. An opening / closing mechanism disposed in the substrate processing apparatus for removing the substrate from a clean box having a main body coupled to the lid by a latch hole for receiving the substrate and performing processing of the substrate in the substrate processing apparatus;
The opening / closing mechanism includes a latch pin that is engaged with the cam plate and is rotatable;
The lid further comprises a non-circular receiving hole,
The opening and closing mechanism includes a protrusion that can be fitted into the receiving hole,
An opening and closing mechanism, wherein the opening and closing mechanism is connected to the lid and the lid is removed from the clean box when the projection and the receiving hole are engaged.

The opening and closing mechanism according to claim 1,
The protrusion has a flange at the tip,
An opening / closing mechanism, wherein after the projection is inserted into the receiving hole, the opening / closing mechanism is connected to the lid by engagement of the flange portion with a seat portion of the receiving hole.

The opening and closing mechanism according to claim 2,
The flange has a substantially similar shape whose cross-sectional shape is slightly small enough to fit into the receiving hole,
The projection further includes a root portion having a cross section smaller than the flange portion,
After the projection is inserted into the receiving hole from the flange, the rotation of the root portion causes the engagement of the flange with the seat of the elongated hole, whereby the opening / closing mechanism and the lid are opened. An opening / closing mechanism, wherein the opening and closing mechanism are connected.

A load port for a semiconductor wafer processing apparatus according to claim 2, wherein
The flange has a substantially similar shape whose cross-sectional shape is slightly small enough to fit into the receiving hole,
The projection further includes a root portion having a cross section smaller than the flange portion,
When the projection is inserted from the flange to the predetermined position into the receiving hole, the protrusion has a predetermined distance between the surface of the flange and the surface of the seat of the elongated hole, and Wherein the flange is engaged with the seat of the slot when the projection is moved by the predetermined distance.

The opening and closing mechanism according to claim 3, wherein:
The opening / closing mechanism, wherein the rotation of the root portion is performed together with the rotation of the latch member.