JP2007266341A - ポッドクランプユニット、ポッドクランプユニットを有するロードポート、ポッド及びロードポートを有するミニエンバイロンメントシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ポットの載置台に対する固定を確実に維持できるポッドクランプユニット、クランプユニットに対応したロードポート及びそのミニエンバイロンメントシステムを提供する。
【解決手段】ポッドを載置台に対して固定するポッドクランプユニット１であって、ポッド本体１０６の下面に設けられた第１係合部３１に係合し載置台１１９に対してポッドの上方向への移動を規制する、載置台１１９に配置されるクランプ部３と、ポッド本体１０６の下面に設けられた第２係合部５１に係合し第１係合部３１とクランプ部３との係合が外れる方向への移動を係止する、載置台１１９に昇降可能に配置される規制ピン５３と、規制ピン５３を第２係合部５１へ昇降する昇降駆動部６７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造プロセスにおいて、ポッドと呼ばれる搬送容器に内部保持されたウエハを半導体処理装置に移載する際に当該ポッドが載置されて用いられる、いわゆるFIMS（front-opening interface mechanical standard）システム（ロードポート）に関する。より詳細には、いわゆるFOUP(front-opening unified pod)と呼ばれるポッドが載置されると共に当該ポッドから半導体ウエハの移載を行うFIMSシステムにおいて、ポッドをFIMSシステムに固定するポッドクランプユニット、当該ユニットに対応するポッドを載置するロードポート及び、当該ユニットに対応するポッド及びロードポートを備えるミニエンバイロンメントシステムに関する。

以前、半導体製造プロセスは、半導体ウエハを取り扱う部屋内部を高清浄化したいわゆるクリーンルーム内において行われていた。しかしウエハサイズの大型化とクリーンルームの管理に要するコスト削減との観点から、近年では処理装置内部、ポッド（ウエハの収容容器）、および当該ポッドから処理装置への基板受け渡しを行う微小空間のみを高清浄状態に保つ手法が採用されるに至っている。

ポッドは、その内部複数のウエハを平行且つ隔置した状態で保持可能な棚と、その一面にウエハ出し入れに用いられる開口部とを有する略立方体形状を有する本体部と、その開口部を閉鎖する蓋とから構成される。この開口部の形成面がポッドの鉛直下方ではなく一側面（微小空間に対して正面）に配置されたポッドは、FOUP(front-opening unified pod)と総称され、本発明はこのFOUPを用いる構成を対象としている。

上述した微小空間を備えるシステムは、ポッド開口部と向かい合う第一の開口部と、第一の開口部を閉鎖するドアと、半導体処理装置側に設けられた第二の開口部と、第一の開口部からポッド内部に侵入してウエハを保持すると共に第二の開口部を通過して処理装置側にウエハを搬送する移載ロボットとを有している。さらに、微小空間を備えるシステムは、同時にドア正面にポッド開口部が正対するようにポッドを支持する載置台を有している。

載置台上面には、ポッド下面に設けられた位置決め用の穴に嵌合されてポッドの載置位置を規定する位置決めピンと、ポッド下面に設けられた被クランプ部と係合してポッドを載置台に対して固定するクランプ部とが配置されている。通常、載置台はドア方向に対して所定距離の前後移動が可能となっている。ポッド内のウエハを処理装置に移載する際には、ポッドが載置された状態でポッドの蓋がドアと接触するまで移動し、接触後に蓋がドアによって取り除かれポッド開口部が開放される。これら操作によって、ポッド内部と処理装置とが微小空間を介して連通することとなり、ウエハの移載操作が繰り返して行われる。この載置台、ドア、第一の開口部、ドアの開閉機構、第一の開口部が構成された微小空間の一部を構成する壁等を含めて、FIMS（front-opening interface mechanical standard）システム（すなわち、ミニエンバイロンメントシステム）と総称される。

FIMSシステムにおけるクランプ機構は、ポッド底面に設けられて係合凹部についてその凹部開口の一部を覆うように凹部の中央に向けて突出した被クランプ部を有する係合凹部と、載置台側に配置されたクランプ部とから構成される。従来からあるクランプ部としては、特許文献１に開示される構成が知られている。特許文献１に開示されるいわゆるフロントリテイニング方式におけるクランプ部５０３は、一端にカギ爪５０４が形成された略棒状の部材を回動可能に支持し、他端をアクチュエータ５４０と接続して構成される。当該構成においては、他端をアクチュエータ５４０によって駆動することでクランプ部５０３を回転させ、カギ爪５０４がポッド５０６の被クランプ部５３３と係合し、ポッド５０６が載置台５１９から外れることを防止する仕組みとなっている。

特開２００２−１６４４１２号公報

特許文献１に開示されるフロントリテイニングのみによりポッド５０６をFIMSの載置台５１９に固定する方式においては、ポッド５１９に斜め上方へ（図９のｚ方向）の過度な外力が加わり移動した場合（破線）、クランプ部５０４と被クランプ部５３３との係合が外されポッド５０６が意図せずに載置台５１９から外れる恐れがある。

また、ポッドの大型化に伴う重量の増加に伴って、ポッド移動時に慣性より生じる付加、ウエハの移載時に生じる衝撃等もより大きくなる。この場合、従来のクランプユニットではポッドを固定する能力が相対的に低くなり、ポッド移動時等、ポッドに何らかの負荷が加わることによって、ポッドの載置位置がずれ、ポッドが外れたりする可能性が生じることも今後考えられる。

なお、位置決めピンを載置台の上面に突出して設け、ポッドの底面には、位置決めピンに対応して位置決めピンホールを設け、位置決めピンを位置決めピンホールに嵌合させることによりポッドと載置台に載置する構成が知られている。しかし、位置決めピンホールの開口は、ピンの径に対して大きく、かつ凹部がすり鉢状に形成され、ポッドの位置決めピンを滑らせるように位置決めピンホールに嵌合させるものである。よってピンホールの周壁は傾斜状に延在しているので、斜め方向に負荷が掛かった場合に、容易に位置決めピンと位置決めピンホールとの係合が解除され、ポットの固定を保持することは困難である。

さらに、断面が三角形状である突起から構成される位置決めピンの場合には、ＳＥＭＩ規格によりポッドが位置決めピンホールに対して±１０ｍｍ前後ずれた場合でも位置決めピンが位置決めピンホールに嵌合できることが要求されている。よって、ポッドの固定を維持する手段としては有効ではない。

本発明は、上記事情を鑑みて為されたものであり、ポッドに予期しない負荷が掛かった場合であっても、ポットの載置台に対する固定を確実に維持できるポッドクランプユニット、ポッドクランプユニットに有するロードポート及び当該ユニット及びロードポートを有するミニエンバイロンメントシステムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するための本発明のポッドクランプユニットの第一の態様は、内部にウエハを収容可能でウエハを出し入れするための開口を有するポッド本体と、開口を開閉しポッド本体に連結される蓋と、を備えるポッドを載置台上に固定し、蓋を開閉してポッド内部へのウエハの出し入れを可能にするポッドオープナを有するロードポートにおいて、ポッドを載置台に対して固定するポッドクランプユニットであって、ポッド本体の下面に設けられた第１係合部に係合し載置台に対してポッドの上方向への移動を規制する、載置台に配置されるクランプ部と、ポッド本体の下面に設けられた第２係合部に係合し第１係合部とクランプ部との係合が外れる方向への移動を係止する、載置台に昇降可能に配置される規制ピンと、規制ピンを第２係合部へ昇降する昇降駆動部と、を備える。

本発明のポッドクランプユニットの第二の態様は、クランプ部が、係合が外れる方向に対向する方向へのポッドの移動を規制する。

本発明のポッドクランプユニットの第三の態様は、規制ピン及び第２係合部の係合する位置が、クランプ部及び第１係合部の係合する位置から、係合を外す方向に離間する位置関係である。

本発明のポッドクランプユニットの第四の態様は、係合を外す方向は、水平方向成分と鉛直方向上方成分を含むポッドの移動方向である。

本発明のポッドクランプユニットの第五の態様は、第１係合部とクランプ部とがフロントリテイニング機構を構成する。

本発明のポッドクランプユニットの第六の態様は、第２係合部は、センタリテイニングピンホールを有する。

本発明のポッドクランプユニットの第七の態様は、第２係合部は、フォークリフトピンホールを有する。

さらに、上記課題を解決するための本発明のロードポート装置の第一の態様は、半導体製造装置に装着される装置本体と、半導体製造装置によって処理されるウエハを収納したポッドを設置するための載置台と、を備えるロードポート装置であって、ポッドクランプユニットの第一の態様〜第七の態様のいずれかが載置台に設けられているロードポート装置。

また、上記課題を解決するための本発明のミニエンバイロンメントシステムの第一の態様は、内部にウエハを収容するとともにウエハを出し入れするための開口を有するポッド本体と、開口を開閉しポッド本体に連結される蓋と、を備えるポッドと、ポッドを載置するための載置台と、蓋を開閉してポッド内部へのウエハの出し入れを可能にするポッドオープナと、を有するロードポートと、を備えるミニエンバイロンメントシステムであって、ポッドクランプユニットの第一の態様〜第七の態様のいずれかが載置台に設けられている。

本発明によれば、ポッドに予期しない負荷が掛かった場合であっても、クランプ部と被クランプ部との係合を解除する方向への移動が規制ユニットにより制限されるので、ポッドが載置台から外れてしまうことがない。よって、ポッドの載置台に対する固定を確実に維持することが可能である。

また、規制ユニットを構成する規制ピンは昇降可能であり、初期状態では載置台の上面からは退避した状態であるのでポッドの装着作業を妨げることがない。

（第１実施形態）
本発明に係るポッドクランプユニットの第１実施形態について、以下図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るポッドクランプユニットの実施形態を有するクランプ機構の概略構成を示す図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図であり、クランプユニットがポッドの係合部に係合している状態のポッド本体を底板側から見た図である。

クランプ機構は、ポッド本体１０６の底板１０７に設けられた第１係合部３１及び第２係合部５１と、FIMSシステム（ロードポート）１４０に配置されたポッドクランプユニットから構成される。ポッドクランプユニットは、クランプユニット１及び規制ユニット２を有する。第１係合部３１は、ポッドの鉛直方向上方（図１中の上方向であり、ポッドが載置台から離れる方向）への移動を規制するための要素であり、第２係合部５１は、水平方向（図中横方向）におけるポッドの移動を規制するための要素である。

ポッド本体１０６の底板１０７の下面１０７ａに設けられた第１係合部３１は、係合凹部３１ｂ（いわゆるフロントリテイニング用の凹部）と、その係合凹部３１ｂの開口３１ａと、係合凹部３１ｂの一側壁に底板１０７の延在方向（図中右方向）に刻設された溝部３１ｃと、溝部３１ｃ及び底板１０６の下面１０７ａに画成され係合部３１の中央に向けて突出した被クランプ部３３とを有する。被クランプ部３３の幅（図２の上下方向長さ）は、後述するクランプ部３の幅より大きく寸法付けされている。また、図２に示されるように、開口３１ａは、略矩形状であって各角部は丸みを呈している。

本実施の形態において、係合凹部３１ｂの深さは、後述する昇降可能なクランプ部が昇降移動可能な内部深さとされている。この構成を有することによって、クランプ部３は、初期状態において、ポッド本体１０６の係合凹部３１ｂを画成する面と接触しないように位置付けてあり、クランプ部３の先端部３ａが図２において上方向を向いている位置にある（破線で示す）。クランプ部３は、矢印Ｒ方向に回転し、先端部３ａの下面と、被クランプ部３３の上面とが係合するように下降する。また、クランプ部３が被クランプ部３３の左方に位置しているので、ポッドが先端部３ａ側に移動しても、先端部３ａが被クランプ部３３の溝部３１ｃに当接する。従って、ポッドの水平方向左方（図１中の左方向）への移動を規制することができる。

第１係合部３１の右側に設けられた第２係合部５１は、係合凹部５１ｂ（いわゆるセンタリテイニング用の凹部）と、その係合凹部５１ｂの開口５１ａと、当接部５１ｃとを有する。また、開口５１ａは、対向する一対の円弧状部と、円弧状部の両端から平行に延びる直線部とから構成される外縁により画成される。後述する規制ピン５３は、第１係合部３１に近い側の円弧状面５１ｄに当接もしくは、僅かな隙間を有するように配置される。

本実施の形態において、係合凹部５１ｂの深さは、後述する昇降可能な規制ピンが昇降移動可能な内部深さとされている。

なお、ポッド本体１０６は、その底板１０７の下面１０７ａ側に開口する不図示の凹部すなわち、位置決め用の穴を備え、載置台１１９の上面に設けられた、上方に突出する複数の位置決めピン４２、４４を位置決め用の穴内に嵌め込むことでポッドの載置台１１９に対する大まかな位置決めがなされる。

クランプユニット１は、クランプ部３、シリンダロッド５、昇降旋回シリンダ７を有している。クランプ部３は、載置台１１９に形成された開口１１９ａを貫通して垂直方向（図中の上下方向）に伸縮可能なシリンダロッド５の上端部に固定されている。また、ポッド本体１０６を載置台１１９上に載置する際に、ポッド本体１０６の下面とクランプ部３とが接触しない初期位置になるように、シリンダロッド５がクランプ部３を保持している。

シリンダロッド５の下端部は昇降旋回シリンダ７に支持されている。昇降旋回シリンダ７は、載置台１１９の下方であって、ＦＩＭＳ本体に装着されている。昇降旋回シリンダ７により、シリンダロッド５は伸縮動作と、螺旋動作をすることができる。よって、シリンダロッド５は上下動可能かつ回転可能な構成である。なお、昇降旋回シリンダ７としては、ＳＭＣ社製のロータリクランプシリンダ等を用いる。その構成は、既に知られているので詳細は割愛する。

なお、規制ユニット２を設けずに、クランプユニット１のクランプ部３と第１係合部３１との係合のみがなされているだけでは、係合が外れる方向（矢印ｘ方向）への過負荷がポッド本体１０６に掛かった場合には、ポッド本体１０６が載置台から外れる恐れがある（図９参照）。ここで、係合が外れる方向は、斜め上方（矢印ｘ方向）であり、水平方向成分と鉛直方向上方成分とから構成されており、鉛直方向上方成分は、クランプユニット１により規制され、水平方向成分は、以下に詳述する規制ユニット２により規制される。

規制ユニット２は、棒状の規制ピン５３、規制ピン５３を昇降可能にする垂直シリンダ６７を有している。規制ピン５３は、載置台１１９に形成された開口部１１９ｂを貫通して垂直方向（図中の上下方向）に垂直シリンダ６７内の不図示のピストンに固定され、規制ピン５３が昇降可能である。また、ポッド本体１０６を載置台１１９上に載置する際に、ポッド本体１０６の下面１０７ａと規制ピン５３とが接触しないような初期位置（点線にて示す位置）に、規制ピン５３は下がった状態に維持されている。

規制ピン５３の径方向断面は、ほぼ円形であり、その外周面が部分的に、係合凹部５１の当接部５１ｃに係合するか、わずかな隙間を有する位置関係となる。また、規制ピン５３が作動した状態では、水平方向の一方（図中右方向）へのポッド１０６の移動を規制する。なお、規制ピン５３は、ｘ方向にポッドが傾斜している場合においても、当接部５１ｃと係合できるように寸法付けされている。

上記構成の規制ユニット２と、クランプユニット１を備えるクランプ機構は、以下のような動作をする。

まず、フォークリフトによりロードポート上に搬送されたポッドは、位置決めピン４２、４４と、載置台の位置決めピンホールが嵌合するように載置される。昇降旋回シリンダ７を駆動させ、横向き（図１、２中破線で示す。）のクランプ３が螺旋上に旋回（矢印Ｒ方向）及び降下し、規制ピン５３に対向する。さらに、昇降旋回シリンダ７を駆動しクランプ部３を降下させ、クランプ部３が第１係合部３３に係合しポッドの上方向への移動が規制される。

次に、規制ユニット２の作動は以下のように行われる。垂直シリンダ６７を駆動させて、規制ピン５３が係合凹部５１ｂ内に進入するまで上昇させる。規制ピン５３が当接部５１ｃを形成する当接面５１ｄに当接することによりポッドの横方向の移動が規制される。また、ポッドの上下方向の移動は、クランプユニット１により規制されているので、ポッドに予期せぬ負荷が生じた場合、特に斜め上方向（矢印ｘ：係合を外す方向）への力が付加された場合であってもポッドを所定位置に維持できる。

なお、ポッドクランプユニットの係合を解除する場合には、上記工程と逆の工程により行われることは言うまでもない。なお、クランプユニットと規制ユニットを作動させる手順は、上記説明及び後述する手順に限定されないことは言うまでもない。

（第１実施形態の変形例）
次に第１実施形態のポッドクランプユニットの変形例について説明する。第１実施形態はクランプユニットは、昇降旋回シリンダを備える構成であったが、変形例は垂直方向シリンダと水平移動シリンダを備える構成である。

図３は、ポッドクランプユニットの変形例を有するクランプ機構の概略構成を示す図であり、（ａ）はクランプユニットがポッドに係合する前の状態を示し、（ｂ）は係合している状態を示す。図４は、図３（ｂ）の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図であり、クランプユニットがポッドの係合部に係合している状態のポッド本体を底板側から見た図である。なお、ポッドは、第１実施形態において説明したものと同じ構成である。以下に、変形例の構成について、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

クランプユニット３０１は、クランプ部３０３、垂直シリンダロッド３０５、昇降手段である垂直シリンダ３０７、水平シリンダロッド３０８ａ、水平方向の移動手段である水平シリンダ３０８を有している。クランプ部３０３は、載置台４１９に形成された開口４１９ａを貫通して垂直方向（図中の上下方向）に伸縮可能な垂直シリンダロッド３０５の上端部に固定されている。また、ポッド本体１０６を載置台４１９上に載置する際に、ポッド本体１０６の下面とクランプ部３０３とが接触しない初期位置になるように、垂直シリンダロッド３０５がクランプ部３０３を保持している。

垂直シリンダロッド３０５の下端部は垂直シリンダ３０７に連結され、垂直シリンダ３０７を駆動すると、垂直シリンダロッド３０５が昇降しクランプ部３０３が上下方向に移動する。垂直シリンダ３０７は、載置台４１９の下方であって、ＦＩＭＳ本体に装着されている。垂直シリンダ３０７は、垂直シリンダ３０７に対して水平方向に延在する水平シリンダロッド３０８ａの一端部に連結している。水平シリンダロッド３０８ａの他端部は、水平シリンダ３０８内に収容されている。水平シリンダ３０８により、水平シリンダロッド３０８ａが水平方向（図３の左右方向）に移動される。よって、水平シリンダ３０８を駆動すると、垂直シリンダ３０７を水平方向に移動し、結果としてクランプ部３０３が水平方向に移動する。

規制ユニット３０２は、棒状の規制ピン３５３、規制ピン３５３を昇降可能にする垂直シリンダ３６７を有している。規制ピン３５３は、載置台４１９を貫通して配置され、垂直方向（図中の上下方向）に延在する垂直シリンダ３６７内の不図示のピストンに固定されている。垂直シリンダ３６７を駆動することにより規制ピン３５３を昇降する。また、ポッド本体１０６を載置台４１９上に載置する際に、ポッド本体１０６の下面１０７ａと規制ピン３５３とが接触しないような初期位置に、規制ピン３５３は下がった状態に維持されている。

径方向断面ほぼ円形の規制ピン３５３は、その外周面が部分的に、係合凹部５１ｂの当接部５１ｃに係合するか、わずかな隙間を有する位置関係となる。また、規制ピン３５３が作動した状態では、水平方向の一方（図中右方向）へのポッド１０６の移動を規制する。なお、規制ピン３５３は、ｚ方向にポッドが傾斜している場合においても、当接部５１ｃと係合できるように寸法付けされている。

上記構成の規制ユニット３０２と、クランプユニット３０１を備えるクランプ機構は、以下のような動作をする。

まず、フォークリフトによりロードポート上に搬送されたポッドは、位置決めピン３４２、３４４が、載置台の位置決めピンホールに嵌合するように載置される。さらに、垂直シリンダ３６７を駆動させて、規制ピン３５３を係合凹部５１ｂ内に進入するまで上昇させる。規制ピン３５３が当接面５１ｄに当接することによりポッドの横方向の移動が規制される（図３（ａ））。次に、垂直シリンダ３０７を駆動してクランプ部３０３の下面が、被クランプ部３３の上面より上方になるまで上昇させる。次に、水平シリンダ３０８を駆動して、ロッド３０８ａを所定長さ縮める（すなわち垂直シリンダ３０７を図３中右方向に移動させる）。再度、垂直シリンダ３０７を駆動してクランプ部３０３の下面が被クランプ部３３の上面に当接するまで下降させ、ポッドの上方向への移動を規制する。よって、ポッドに予期せぬ負荷が生じた場合、特に斜め上方向（矢印ｚ：係合を外す方向）への力が付加された場合であってもポッドを所定位置に維持できる。なお、ポッドクランプユニットの係合を解除する場合には、上記工程と逆の工程により行われることは言うまでもない。

（第２実施形態）
第１実施形態は、センターリテイニング用の係合凹部に規制ピンを挿入する構成としたが、実施形態２は、ポッド本体１０６のフォークリフトピンホールを用いて横方向の移動を規制する構成である。

図５は、第２実施形態のクランプユニットを適用したクランプ機構の一部破断図であり、図６は、図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図であり、クランプ機構の作動状態をポッド本体の底板側から見た模式図である。第２の実施形態のクランプ部及び第１係合部は、第１の実施形態と同じであるので、規制ユニット及び第２係合部についてのみ説明する。

ＳＥＭＩ規格によりポッド本体２０６の底板２０７の縁部に、フォークリフトピンホール２５１ｂである位置決め用穴が設けられている。ポッド本体２０６を搬送する移動手段であるフォークリフトに設けられているフォークリフトピンがフォークリフトピンホール２５１ｂに嵌合することによりフォークリフトに固定されてポッドが移送される。さらに、ポッドは載置台３１９上に載置された後、フォークリフトがポッド本体２０６の下面２０７から取り除かれる。すなわち、通常、ポッドが載置台３１９上に載置された状態では、フォークリフトピンホール２５１ｂは利用されていない。

また、フォークリフトピンは、第１係合部２３１の被クランプ部２３３とクランプ部２０３との係合が解除される方向について（図５、６の左右方向）被クランプ部２３３より右側に配置されている。すなわち、クランプ部２０３が被クランプ部２３３に係合している状態において（図６参照。）、クランプ部２０３が被クランプ部２３３との係合位置は、クランプ部２０３の係合を外す方向に、フォークリフトピンホール２５１ｂが離間して配置されている。

第２実施形態において、ポッド本体２５６の下面２０７ａに設けられた第２係合部２５１は、フォークリフトピンホールである係合穴２５１ｂと、係合穴２５１ｂを画成する当接面２５１ｃを備える。規制ピン２５３は断面ほぼ環状の棒状部材であり、その一端部は係合穴２５１ｂに進入し、他端部は、規制ピンを昇降する昇降手段である昇降駆動部２６７に連結され図中の上下方向に移動可能な構成である。規制ピン２５３の外径は、係合穴２５１ｂより小さく寸法付けされている。また、昇降駆動部２６７により規制ピン２５１が係合穴２５１に進入すると、当接面２５１ｃに係合するように規制ピン２５１が配置されている。なお、昇降駆動部としては、エアシリンダを用いている。

規制ピン２５３は、初期状態においては、ポッド本体２０６の下面２０７ａと接触する可能性のない位置、すなわち、底板２０７より低い位置に退避している。

上記構成の規制ユニット２０２と、第１実施形態と同様のクランプユニット２０１を備えるクランプ機構は、以下のような動作をする。

まず、フォークリフトによりロードポート上に搬送されたポッドは、位置決めピンと、載置台の位置決めピンホールが嵌合するように載置される。第１実施形態と同様に、横向きのクランプが第１係合部２３３に係合するために回転するとともに、降下する。さらに、規制ユニットの作動が以下のように行われる。

垂直シリンダ２６７を駆動させて、規制ピン２５３を突出させ、フォークリフトピンホール２５１ａ内に進入するまで上昇させる。規制ピン２５２がフォークリフトピンホール２５１ｂを形成する当接面２５１ｃに当接することによりポッドの横方向の移動が規制される。また、ポッドの上下方向の移動は、クランプユニット２０１により規制されているので、ポッドに予期せぬ負荷が生じた場合、特に斜め上方向（矢印ｙ：係合を外す方向）への力が付加された場合であってもポッドを所定位置に維持できる。なお、ポッドクランプユニットの係合を解除する場合には、上記工程と逆の工程により行われることは言うまでもない。

なお、上述した実施の形態におけるクランプ部３および被クランプ部３３の形状は、図示されたものに限定されるものではなく、適当な負荷を伴って点接触し且つ摺動等を起こさない形状、配置であればこれに限定されない。また、過荷重の付加を避けることが容易であることから、各部材の駆動はシリンダを用いたエア作動方式によることとしている。しかしながら、本発明は当該作動方式に限られず、荷重の制御、位置制御等が容易である種々の駆動方式からなるものと用いることとしても良い。

上述のクランプ機構を有するFIMSシステム、これに載置されるポッド、およびFIMSシステムが取り付けられるウエハ移載装置等について、図７および図８を用いて、以下に本発明の実施例として説明する。図７は、ウエハ等のポッドから処理装置までの移載を行うシステムの概略構成を示す図である。図８は、FIMSシステムにおける載置台、開口、ドアおよびこれらに付随する構成の一部破断図である。

図７に示すシステムは、ウエハ移載ロボット１１４が中央に配置された高清浄状態に保たれた微小空間１０５、当該空間１０５の一方の壁に設けられた不図示の処理装置側の基板受け取りステージ１３１、当該空間１０５の他方の壁に設けられたFIMSシステム１４０とから構成される。

FIMSシステム１４０は、微小空間１０５の他方の壁と、開口１０２と、ポッドオープナすなわちドア１０３、載置台１１９とを有している。開口１０２は、微小空間１０５の他方の壁に設けられている。ドア１０３は、不図示の駆動機構によって、開口１０２を当該空間１０５の内部からの閉鎖および、且つ開口１０２を開状態にする際には下方への移動を可能とする。載置台１１９は、ポッド１０６の開口面を開口１０２に対して正対させて載置可能であり、且つ不図示の載置台駆動装置１１５によって開口１０２に対してポッド１０６を接近或いは隔置可能となっている。ポッド１０６は、その内部に、複数のウエハを垂直方向に等間隔空けて収容している。ポッド１０６の開口面には、これを閉鎖するための蓋１０４に固定されており、FIMSシステムにおけるウエハの出し入れに際して蓋１０４は、ドア１０３に保持されてドア１０３と共に下方に移動される。

図８に示されるように、載置台１１９は、開口１０２が形成された壁１１０と一体化されたテーブル１０９上に配置される。載置台１１９は、支持部材１２３を介してエアシリンダ１１５と接続されている。エアシリンダ１１５はテーブル１０９に設けられた矩形穴１２４内部においてテーブル１０９に対して固定されており、載置台１１９を壁１１０に対して接近或いは隔置するために用いされる。載置台１１９の壁１１０方向に対する移動量は、当接部材１２２が矩形穴１２４の端部と当接することによって規制される。

載置台１１９の下面には、水平方向に移動するための駆動部材が装着されている。なお、駆動部材は、本出願人による特願２００４−０１５０３０等に記載されている公知のものを使用できるので、詳細は割愛する。

なお、実施形態において、クランプユニットと規制ユニットの作動タイミングの前後もしくは同期といったことは特に必要ない。

また、エアシリンダ等を用いて、クランプ部の駆動に要する機構を簡易且つ小型のものから構成することを可能としている。従って、これまでのFIMSシステムにおける種々の機構の配置等を大きく変更することなく、本発明に係る構成を用いることが可能となる。その結果、当該クランプユニットを用いるFIMSシステムは、FOUP以外のウエハ収納容器に対しても使用することが可能となる。

なお、本実施形態で使用したポッド及びロードポートは、ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment and Material International）規格によるものを使用している（ＳＥＭＩ規格の関連条項は本願に援用する）。従って、第１係合部、第２係合部の形状、寸法等はＳＥＭＩ規格に適合したものである。但し、本発明は上記構成のポッド、ロードポート等に限定されることなく、上記のような第１係合部、第２係合部を備えるポッドと、それぞれに係合するクランプ部及び規制ピンを備えるロードポート等であれば本発明を適用できることは言うまでもない。

また、本実施形態及び実施例において、規制ピンは、その断面が円形状のものを使用したが、これに限定されることなく、断面が楕円状、半円状、矩形状等種々の形状を採用できることは言うまでもない。

この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

本発明に係るクランプユニットの第１実施形態を有するクランプ機構の概略構成を示す一部破断図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 クランプユニットの変形例を有するクランプ機構の概略構成を示す図であり、（ａ）はクランプユニットがポッドに係合する前の状態を示し、（ｂ）は係合している状態を示す。 図３（ｂ）の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。 第２実施形態のクランプユニットを適用したクランプ機構を示す側面図である。 図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図であり 図１に示すクランプ機構を用いたFIMSシステムの実施例を示す概略図である。 図７に示すFIMSシステムの主要部の部分断面を含む側面図である。 従来のクランプ機構を示す部分断面図である。

符号の説明

１：クランプユニット
３：クランプ部
５：垂直シリンダロッド
７：昇降旋回シリンダ
３１：第１係合部
５１：第２係合部
１０２：開口
１０３：ドア
１０４：蓋
１０５：微小空間
１０６：ポッド本体
１１９：載置台

Claims (9)

1. 内部にウエハを収容可能でウエハを出し入れするための開口を有するポッド本体と、前記開口を開閉し前記ポッド本体に連結される蓋と、を備えるポッドを載置台上に固定し、前記蓋を開閉して前記ポッド内部への前記ウエハの出し入れを可能にするポッドオープナを有するロードポートにおいて、前記ポッドを前記載置台に対して固定するポッドクランプユニットであって、
   前記ポッド本体の下面に設けられた第１係合部に係合し前記載置台に対して前記ポッドの上方向への移動を規制する、前記載置台に配置されるクランプ部と、
   前記ポッド本体の下面に設けられた第２係合部に係合し前記第１係合部と前記クランプ部との係合が外れる方向への移動を係止する、前記載置台に昇降可能に配置される規制ピンと、
   前記規制ピンを前記第２係合部へ昇降する昇降駆動部と、を備えることを特徴とするポッドクランプユニット。
2. 前記クランプ部が、前記係合が外れる方向に対向する方向への前記ポッドの移動を規制する請求項１に記載のポッドクランプユニット。
3. 前記規制ピン及び第２係合部の係合する位置が、前記クランプ部及び前記第１係合部の係合する位置から、前記係合を外す方向に離間する位置関係である請求項１又は２に記載のポッドクランプユニット。
4. 前記係合を外す方向は、水平方向成分と鉛直方向上方成分を含む前記ポッドの移動方向である請求項１〜３のいずれか一項に記載のポッドクランプユニット。
5. 前記第１係合部と前記クランプ部とがフロントリテイニング機構を構成する請求項１〜４のいずれか一項に記載のポッドクランプユニット。
6. 前記第２係合部は、センタリテイニングピンホールを有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のポッドクランプユニット。
7. 前記第２係合部は、フォークリフトピンホールを有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のポッドクランプユニット。
8. 半導体製造装置に装着される装置本体と、前記半導体製造装置によって処理されるウエハを収納したポッドを設置するための載置台と、を備えるロードポート装置であって、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のポッドクランプユニットが前記載置台に設けられているロードポート装置。
9. 内部にウエハを収容するとともにウエハを出し入れするための開口を有するポッド本体と、前記開口を開閉し前記ポッド本体に連結される蓋と、を備えるポッドと、
   前記ポッドを載置するための載置台と、前記蓋を開閉して前記ポッド内部への前記ウエハの出し入れを可能にするポッドオープナと、を有するロードポートと、を備えるミニエンバイロンメントシステムであって、
   前記請求項１〜７のいずれか一項に記載のポッドクランプユニットが前記載置台に設けられているミニエンバイロンメントシステム。

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