JP2006135016A - ロードポート - Google Patents

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Abstract

【課題】 試料の搬送に腐食発生の虞や塵埃付着の虞のないロードポートを提供すること。
【解決手段】 大気搬送ユニット５の前面側に設置され、前面側に被処理対象の試料が収納された容器１５が載置されるテーブル部２４と、大気搬送ユニットの５の搬送室１２の内部を外部から仕切るボルツプレート１６を備え、ボルツプレート１６に設けられている開口部により容器１５内から試料を取出したり、容器１５に試料を収納するようにしたロードポート９において、ボルツプレート１６の背面側に沿って前記の開口部の下方に配置された排気ダクト２０を設け、ファン２１により排気室１２内の雰囲気を大気中に排出させるようにしたもの。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体製造装置におけるロードポートに係り、特に、処理前や処理後の試料が収納されている容器を取り扱うため半導体製造装置の大気搬送ユニットに設置されるロードポートに関する。
半導体製造工程においては、処理対象である半導体素子基板などの試料が、ＦＯＵＰ(Front Opening Unified Pod)や、ＦＯＳＢ(Front Opening Shipping Box)などと呼ばれている容器に収納され、ほぼ密閉された状態で搬送装置により半導体製造装置まで搬送されるようになっている。
このとき半導体素子基板などの試料は処理室に搬送されるまで外気に触れない状態にされ、大気搬送ロボットで容器から取り出し、搬送室を経由して半導体製造装置内の処理室に移動させるようになっている。
このため、半導体製造装置の大気搬送ユニットにはロードポートと呼ばれる取り扱い装置が設置してあり、これにより、例えばＦＯＵＰなどの容器に収納されている半導体素子基板を、ほぼ密閉した状態を保ったまま中から取り出し、半導体製造装置の処理室内に搬送させられ、処理室で必要な加工が半導体素子基板に施されるようになっている。
このように、ロードポートは、容器の密閉を維持しつつ半導体製造装置の内部を容器内に連通させ、容器に収容されていた試料を取出したり、収納したりするのに必要な機能と構造を備えた部分のことで、従来から知られているものである(例えば、特許文献１参照。)。
特開２００４−１６５４５８号公報
上記従来技術は、容器の内部と半導体製造装置の内部に存在する気圧の差に配慮がされておらず、双方の内部を連通させるためのドアを開いた際、気圧差から容器内に半導体処理装置の内部の気体が流れ込み、ロードポートのドアの駆動部などから生じた塵や大気搬送ロボットの塵などが半導体素子基板に付着して汚染されてしまうという問題があった。
このとき半導体製造装置内部で半導体素子基板などの試料が搬送される空間である搬送室の上部や下部にファンを設置した従来技術の場合でも、ロードポート部に設置されたＦＯＵＰなどの容器の内側にまで気流を起こすことは困難であり、腐食性ガスを用いた半導体製造装置内の処理が行われた場合、ロードポートのＦＯＵＰ廻りを腐食させてしまうという問題が生じる虞がある。
また、ロードポートを開閉するドアの駆動アクチュエータなどを納めた駆動室が仕切り板で搬送室から区切られていて、ドア本体或いはこれに接続されている運搬用のキャリアと駆動室の間を繋ぐ部材が移動できるようにするため、仕切り板に案内用の溝が開口となって設けられている従来技術の場合は、この開口から搬送室内に存在する腐食性ガスが駆動室内に侵入入し、キャリア接部付近や駆動アクチュエータが腐食し異物が発生してしまう虞があり、更には、これらが半導体素子基板に付着してしまうという問題が生じてしまう虞があるが、このような問題点について、上記従来技術は配慮がされていなかった。
本発明の目的は、試料の搬送に腐食発生の虞や塵埃付着の虞のないロードポートを提供することにある。
上記目的は、処理対象の試料を搬送するための大気搬送ユニットの前面側に設置され、前記試料を収納した容器が載置されるテーブルと、前記大気搬送ユニットの内部を外部から仕切るプレートとを備えたロードポートにおいて、前記プレートの背面側に配置した排気ダクトと、前記排気ダクトの下端に配置したファンとを設け、前記排気ダクトと前記ファンにより、前記大気搬送ユニット内の雰囲気が大気中に排出されるようにして達成される。
同じく上記目的は、処理対象の試料を搬送するための大気搬送ユニットの前面側に設置され、前記試料を収納した容器が載置されるテーブルと、前記大気搬送ユニットの内部を外部から仕切るプレートと、このプレートに設けられ前記容器内から取出し又は収納される前記試料がやり取りされる開口部と、前記プレートの前記大気搬送ユニットの前面側に配置され前記開口部を開閉するドアを駆動する駆動手段を収納する収納室とを備えたロードポートにおいて、前記プレートの背面側に配置した排気ダクトと、前記排気ダクトの下端に配置したファンとを設け、前記排気ダクトと前記ファンにより、前記収納室の雰囲気が前記大気搬送ユニット外に排出されるようにしても達成される。
このとき、前記排気ダクトと前記ファンにより、前記容器の雰囲気が大気搬送ユニット外に排出されるようにしてもよく、前記排気ダクトの表面と前記ファンの表面、それに前記ドアを保持したドア保持体の何れかに防食コーティングが施されているようにしてもよく、更には、このとき、前記開口部を開放するため移動した前記ドアと前記大気搬送ユニットの内側と外側とを仕切る前記プレートとの間に、前記大気搬送ユニット内の雰囲気が前記収納室内に流入するのを抑制する抑制板が設けられているようにしてもよい。
本発明によれは、ロードポートのドアが開閉されても、ＦＯＵＰなどの容器内に乱気流を発生させることなく、ＦＯＵＰなどの容器内に気流を発生させることができるので、容器の内側や容器の設置箇所の近傍に塵埃が付着したり、腐食が発生したりするのを抑えることができ、更には駆動装置に塵埃が付着したり腐食が発生するのも抑制することができる。
また、本発明によれば、搬送室に局所排気装置を設けるなど大掛かりな装置を別途設ける必要がないので、コスト高になるのが防止できる。
以下、本発明によるロードポートについて、図示の実施の形態により詳細に説明すると、ここで、図１は、本発明によるロードポートの一実施形態が適用された半導体製造装置における半導体処理装置の一例を示した上面図である。
この図１において、ここに示した半導体処理装置１は、図の上側が処理ブロックで下側が大気ブロックとなっている。そして、処理ブロック側に半導体素子基板などの試料を処理する複数の処理室２があり、これらにバッファ室３が連通され、大気ブロック側には２基のロードロック室４があり、このロードロック室４を介して、大気搬送ユニット５がバッファ室３に連通されるようになっている。
このとき、バッファ室３は、その上方から見た平面形状が略六角形状に作られ、の各々の辺に処理室２とロードロック室４が配置され、バッファ室３の内部と相互に連通されるように構成されている。
ここで処理室２は、その内部が減圧され、その内部に処理用のガスが供給され、このガスを用いて試料が処理される。そして、この実施形態では、図示のように４基の処理室２が設けられていて、これら処理室２の中には塩素などの腐食性のある元素を含むガスが供給できるように構成されている。
次に、大気搬送ユニット５の大気側(下側)には複数のロードポート９が配置されているが、この図では、内部構成を示すため、大気搬送ユニット５が断面図になっている。
そして、この大気搬送ユニット５の内部には、複数のロードポート９が並んでいる方向に沿って大気搬送ロボット１４を移動可能にするＹ軸ユニット６が設けてあり、この大気搬送ロボット１４に、試料を保持して搬送するロボットアーム７が設けてあり、この大気搬送ユニット５の側方には、試料に対するロボットアーム７の位置や向きを調節可能にするためのアラインメントユニット８が設けてある。
ロードポート９は、その上部に開口部とこれを開閉するドアとを有し、容器１５がその所定の高さの位置に設置された後、ドアを開放して容器１５内と大気搬送ユニット５内の空間とを容器１５内を外部から密閉した状態で連通可能に構成されている。
このとき、ロードロック室４は、大気搬送ユニット５とバッファ室３の間に位置し、減圧状態で内部に試料を保持して、バッファ室３内に配置された試料搬送用のロボット(図示してない)と大気搬送ユニット５内のロボットアーム７による試料のやりとりを可能にする働きをする。そして、この実施形態では２基のロードロック室４が用いられている。
ここで、ロードポート９が本発明に係る一実施形態であり、以下、このロードポート９の実施形態について図２と図３、それに図４により詳細に説明する。このとき、まず、図２と図３はロードポート９の側方からみた断面図であるが、このとき、図２は大気搬送ユニット５に設置された状態を示し、図３は拡大して示した断面図である。そして、図４は、図３の後面からみた図で、図３のロードポート９を大気搬送ユニット５側から見た図である。
このとき大気搬送ユニット５は、図２に示すように、その内部に搬送室１２が設けてあり、これが、ロボットアーム７を備えた大気搬送ロボット１４などにより、大気圧下において試料が搬送される空間となっている。
そして、この搬送室１２の上部には、搬送室１２内の大気の流れを上方から下方の向きに形成するためのファンユニット１３が設けられ、これに対応して、大気搬送ロボット１４の下方に排気経路１１が設けてあり、搬送室１２内の大気が、矢印で示すように、下方に流れ、搬送室１２内から大気中に流出するための開口を形成している。
そして、このファンユニット１３は、大気搬送ユニット５外の大気を搬送室１２内に送り込み、これにより搬送室１２内の気圧を大気圧より僅かだけ高くする働きをしている。
排気経路１１は、図１にも示されているように、搬送室１２の下部に、ロードポート９が並んでいる方向に沿って、つまりＹ軸ユニット６が延びている方向に沿って複数個、設けてあり、これにより搬送室１２内の大気が均一に上下方向に流れるようにししている。なお、この実施形態では、排気経路１１が複数設けられているが、排気経路は１本とし、これに複数の開口部を設けても良く、その他、求められる仕様に応じて任意に形成することができる。
このような構成により、搬送室１２内の大気の流れが概ね下向きになるようにされ、半導体素子基板などの試料に付着した異物や試料の周囲に残る処理ガスなどを試料周囲から放離させる働きを得ることができる。
また、搬送室１２内の気圧がわずかに大気圧より高くされることにより、ロードポート９のドアを開放した際、大気搬送ユニット５の周囲の大気が搬送室１２内に流入して、ゴミや塵埃、異物などが入り込むのを抑え、装置や試料に悪影響が生じるのが抑制されている。
また、上記の構成により、容器１５内に存在する異物や腐食性を有するガスについても、その移動と換気に役立つ大気の流れを容器１５内に生起させることが容易となる。
ここで、この実施形態によるロードポート９は、図２に示すように、大気搬送ユニット５の搬送室１２に対して大気側(図２の左側)に配置されていて、搬送室１２の前面の間にボルツプレート１６を備え、このボルツプレート１６の搬送室１２側には、その表面に沿って、図３に詳しく示されているように、マッピングユニット１８とドア１９、それに排気ダクト２０を備えている。
そして、このボルツプレート１６を挟んで搬送室１２の反対側(外側)には、ロードポート９を駆動するための駆動用機器が収納された収納室２３と、その上方に位置したテーブル部２４が備えられていて、このテーブル部２４の上にＦＯＵＰなどの試料が収納された密閉可能な容器１５が載置されるようになっている。
ここで、ボルツプレート１６は、大気搬送ユニット５の搬送室１２の内部を外部から仕切るプレートで、搬送室１２に面する表面を有しており、その上部には、ドア１９により開閉される開口部を有しているが、この開口部は、テーブル部２４の上方で、容器１５の位置に対応して、それに対向するように形成してある。
従って、このボルツプレート１６の開口部を介して、処理前の試料、或いは処理後の試料が通過でき、テーブル部２４に載置した容器１５の内部と搬送室１２の間で試料がやり取りできるようになっている。このときドア１９は、駆動部１７により上下に動かされ、ボルツプレート１６の上部にある開口部を密封したり開放したりし、これにより搬送室１２の内部と外部の連通と遮断を行う。
次に、この実施形態では、ロードポート９の搬送室１２側に排気ダクト２０が設けてあり、その下部にはファン２１が設けてある。そして、このファン２１の下方には開口部を有する排気経路１０が設けてあり、これによりロードポート側の排気経路が構成されている。
この排気経路１０は、排気経路１１と同様、大気搬送ユニット５の周囲の空間と排気ダクト２０内の空間を連通しており、従って、ファン２１を動作させることにより、搬送室１２内の大気を排気ダクト２０に流入させ、ここを通ってファン２１下方の開口部から床方向に向けて流れた後、搬送室１２の外に流出させることができるようになる。
従って、この実施形態に係るロードポート９は、ボルツプレート１６の背面に排気ダクト２０とファン２１を備えているので、搬送室１２内の気流をロードポート９側で調節することができる。そして、このため排気ダクト２０は内部を流れる気流が垂直に流れるように設置されている。
また、この排気ダクト２０は、ボルツプレート１６にボルトで取付けられるようになっているが、このときドア１９の駆動部１７やドア１９の開閉部、マッピングユニット１８に干渉しない大きさに作られている。
このときファン２１は、ドア１９の開閉を行ってもＦＯＵＰなどの容器１５の付近では気流の乱れが起こらず、且つ機構部１７の近傍でも、当該部分の排気が可能な流速が得られるような通風能力を持たせてあり、このため、必要に応じて複数台設置される場合もある。
また、排気ダクト２０は、ドア１９やマッピングユニット１８を駆動するためのキャリア(図示してない)が移動する開口部２２を有しており、ボルツプレート１６の搬送室１２側とは反対の側に配置され、内部に駆動部１７を収納する収納室２３と、この切り欠かれた形状の開口部２２を介して連通していて、この開口部２２内をキャリアが上下方向に移動することにより、上方に配置されたマッピングユニット１８、ドア１９が上下方向に移動する。
また、この実施形態では、開口部２２が、排気ダクト２０のファン２１の近傍からボルツプレート１６の中ほどの高さまで延びており、排気ダクト２０により搬送室１２側の開口が覆われている。
そこで、ファン２１を動作させることにより、排気ダクト２０の上部に設けられて搬送室１２と排気ダクト２０内とを連通する開口から流入する搬送室１２内の大気と共に、開口部２２から収納室２３内の大気も、排気ダクト２０内に流入し、更に排気経路１１を通り、大気搬送ユニット５外に流出する。
このため、収納室２３内に存在していたり、或いは試料の搬送中に離反して流入したり、容器１５内から移動してきたりした腐食性を有するガスや異物、塵埃などを大気搬送ユニット５外に流出させることができる。
ここで排気ダクト２０は、容器１５から異物やガスを効率よく取り入れることができるように、テーブル部２４上面の容器１５の下端部近傍まで高く延在し、その上部に開口を設け、この開口部から搬送室１３内の大気も流入する。更に排気ダクト２０の中ほどにも１つ以上の開口を設け、搬送室１２内の下方の大気も取り込まれるようにしている
このとき腐食性ガスによる腐食を防ぐため、排気ダクト２０の表面、ファン２１の表面、それにロードポート９のドア１９を保持するキャリア(保持体)の表面には、それぞれ所定の厚さの防食用コーティングが施されている。
ここで、上記したように、ボルツプレート１６は、大気搬送ユニット５の搬送室１２を外部から仕切る働きをしているが、更に、このボルツプレート１６と下降したドア１９の間には、抑制板２５が設けてあり、これにより、ドア１９が下降してロードポート９の開口部を開放した際に、ロードポート９の駆動部１７が収納されている収納室２３の中に、大気搬送ユニット５の搬送室１２内の雰囲気が流入するのを防ぐ働きをしている。
従って、この実施形態によれば、ロードポート９のドア１９が開閉されても、大気搬送ユニット５の搬送室１２内に乱気流を発生させることなく、容器１５内に気流を発生させることができるので、容器１５の内側や、その設置箇所の近傍に対する塵埃の付着や腐食の発生を抑制することができ、且つ収容室２３内にある駆動装置に対する塵埃の付着や腐食の発生も抑制することができる。
また、このように大気搬送ユニット５の搬送室１２内に乱気流を発生させることなく、容器１５内に気流を発生させることができるので、この実施形態に係るロードポート９によれば、大気搬送ユニット５の搬送室１２に局所排気装置を設けるなど大掛かりな装置を別途設ける必要がなく、従って、コスト高になるのを抑えることができる。
本発明によるロードポートの一実施形態を備えた半導体製造装置の概略を示す上面図である。 本発明によるロードポートの一実施形態を示す側断面図である。 本発明によるロードポートの一実施形態を示す拡大側断面図である。 本発明によるロードポートの一実施形態を示す拡大縦断面図である。
符号の説明
１：半導体処理装置
２：処理室
３：バッファ室
４：ロードロック室
５：大気搬送ユニット
６：Ｙ軸ユニット
７：ロボットアーム
８：アライメントユニット
９：ロードポート
１０：排気経路
１１：排気経路
１２：搬送室
１３：ファンユニット
１４：大気搬送ロボット駆動部
１５：容器(ＦＯＵＰ等の容器)
１６：ボルツプレート
１７：駆動部
１８：マッピングユニット
１９：ドア
２０：排気ダクト
２１：ファン
２２：開口部
２３：収納室
２４：テーブル部
２５：抑制板

Claims (5)

  1. 処理対象の試料を搬送するための大気搬送ユニットの前面側に設置され、前記試料を収納した容器が載置されるテーブルと、前記大気搬送ユニットの内部を外部から仕切るプレートとを備えたロードポートにおいて、
    前記プレートの背面側に配置した排気ダクトと、
    前記排気ダクトの下端に配置したファンとを設け、
    前記排気ダクトと前記ファンにより、前記大気搬送ユニット内の雰囲気が大気中に排出されるように構成したことを特徴とするロードポート。
  2. 処理対象の試料を搬送するための大気搬送ユニットの前面側に設置され、前記試料を収納した容器が載置されるテーブルと、前記大気搬送ユニットの内部を外部から仕切るプレートと、このプレートに設けられ前記容器内から取出し又は収納される前記試料がやり取りされる開口部と、前記プレートの前記大気搬送ユニットの前面側に配置され前記開口部を開閉するドアを駆動する駆動手段を収納する収納室とを備えたロードポートにおいて、
    前記プレートの背面側に配置した排気ダクトと、
    前記排気ダクトの下端に配置したファンとを設け、
    前記排気ダクトと前記ファンにより、前記収納室の雰囲気が前記大気搬送ユニット外に排出されるように構成したことを特徴とするロードポート。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のロードポートにおいて、
    前記排気ダクトと前記ファンにより、前記容器の雰囲気が大気搬送ユニット外に排出されるように構成されていることを特徴とするロードポート。
  4. 請求項２に記載のロードポートにおいて、
    前記排気ダクトの表面と前記ファンの表面、それに前記ドアを保持したドア保持体の何れかに防食コーティングが施されていることを特徴とするロードポート。
  5. 請求項２に記載のロードポートにおいて、
    前記開口部を開放するため移動した前記ドアと前記大気搬送ユニットの内側と外側とを仕切る前記プレートとの間に、前記大気搬送ユニット内の雰囲気が前記収納室内に流入するのを抑制する抑制板が設けられていることを特徴とするロードポート。
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