JP2007335525A - 物品搬送用ポッド - Google Patents

Abstract

【課題】物品を取り出す際のパーティクルの吸い込みを防止することができて、物品のセッティングや搬送効率を上げることのできる物品搬送用ポッドを、簡単な構成によって提供すること。
【解決手段】物品を収容する収容部１１を備え、蓋１２を開けて物品が出し入れされる物品搬送用ポッド１０であって、蓋１２を開けて物品を取り出す際に収容部１１の内圧が低下するのを抑える内圧低下抑制手段２０を設けたこと。
【選択図】図４

Description

本発明は、クリーンルーム内の搬送環境内にて、ガラス板やシリコンウエハー等の物品を搬送し、種々な装置環境と搬送環境との間にあるゲート口から物品を受け渡す際に使用される物品搬送用ポッドに関するものである。

一般的に、クリーンルームでは、空気を循環させながらフィルターでゴミやチリ（パーティクル）を除去してクリーン度を保つようになっており、クリーンルーム内に設置されて、シリコンウエハーやガラス板等の搬送や各種加工を行う装置も、それ自身の内部で空気を循環させながらフィルターで空気を清浄化していて、クリーンルーム内にゴミやチリを撒き散らさないようになっている。つまり、クリーンルームは、大掛かりな管理の下に、その内部クリーン度の維持や調整を行わなければならないものであり、もしこのクリーンルームの設定されたクリーン度が低下すると、製品に多大な悪影響を及ぼすことになる。

また、クリーンルームといっても、物品の搬送環境や、物品に対する加工を行うため等の様々な装置（作業）環境が併設されており、各環境において求められているクリーン度は異なっているものである。例えば、物品としてシリコンウエハーを考えた場合、これを搬送する環境のクリーン度は、シリコンウエハーに蒸着等の加工を行う装置環境のクリーン度より低いことが多い。

一方、シリコンウエハー等の物品を、搬送環境側から装置環境側に入れるには、枚葉搬入（一枚宛入れること）か複数枚搬入かを問わず、種々な装置環境と搬送環境との間にあるゲート口を通して受け渡しをしなければならない。一般的に、これら各ゲート口の外側はクリーン度の低い搬送環境であり、内側はクリーン度の高い装置（作業）環境であるが、クリーン度の比較的低い搬送環境内にあった物品搬送用ポッドあるいは収納されている物品に、装置環境のクリーン度を低下させてしまうようなパーティクルが存在あるいは付着している可能性がある。

物品あるいはこれを収容したポッドにパーティクルが付着または存在していたとすると、種々な装置環境と搬送環境との間にあるゲート口の扉を開けたとき、このゲート口扉の動きによってポッド内の圧力が下がり、このポッド内や物品の周囲に空気の流れを発生させる。この空気の流れは、物品あるいはこれを収容したトレーに付着または存在していたパーティクルを、高いクリーンが要求されている装置環境内に送り込んでしまうことになって、装置環境内のクリーン度を低下させてしまう。

このような、装置環境への物品の移動に伴う「クリーン度の低下」といった問題を解決するための様々な技術が、例えば、特許文献１や特許文献２等にて提案されている。
特開平１０−１８１８８２号公報、要約 特開平１０−３２１６９６号公報、要約

特許文献１には、「クリーンルーム内のプロセス装置へ無人搬送車１が横付された場合のクリーンルームのダウンフローが阻害されることとプロセス装置と外部との圧力差による乱流によりＩ収容部１１のウエハー等にパーティクルが付着したり、プロセス装置へパーティクルが侵入することを防ぐ」ことを目的とした「クリーンルーム用無人搬送車」が提案されている。

この特許文献１の「クリーンルーム用無人搬送車」は、図７に示すように、「無人搬送車１の上面に吸込グリル５を設け、吸込用ファン６で吸入してフィルタ７を通して下面の排気孔８から床面に排気する」ようにしたものであり、これにより、「乱流の発生を防ぐので、無人搬送車１上のウエハー等へのパーティクルの付着や、プロセス装置へのパーティクルの侵入を防ぐことができる」ものであると考えられる。

しかしながら、この特許文献１の「クリーンルーム用無人搬送車」は、シリコンウエハー等の物品を、種々な装置環境と搬送環境との間にあるゲート口から受け渡すことができないだけでなく、それ自体大掛かりな構成を有していて、パレットに入れた物品を効率よく搬送するということができないと考えられる。

一方、特許文献２には、「メカニカルシールを不要とした構造の簡単な側面開口式クリーンボックスを用いて、被搬送物をクリーン気体による封止状態で移送可能とすること」を目的としてなされた「クリーンボックス、クリーン搬送方法及び装置」が示されている。

この特許文献２にて提案されている「クリーンボックス、クリーン搬送方法及び装置」は、図８に示すように、「側面開口３２を囲む吸着用環状溝３３を形成し、それに連通した吸排気口３４を有するボックス本体３１と、吸着用環状溝３３による吸着用空間搬送環境５１内外の圧力差により吸着されて開口３２を閉成する横蓋３５と、吸排気口３４を内外圧力差により閉成する付加蓋３６とを備えるクリーンボックス３０」であり、このクリーンボックス３０を用いることにより、「クリーンルーム４０のゲート口４２にクリーンボックス３０を連結し、真空チェンジャー５０で付加蓋３６を含むボックス本体外側の密閉空間を真空排気して付加蓋３６の内外圧力差を無くして吸排気口３４を開いて吸着用空間搬送環境５１を大気圧とし、横蓋３５をクリーンルーム４０内に引き込んでクリーンボックスとクリーンルーム内部とを連通させて被搬送物を移送する」ことができるものと考えられる。

しかしながら、この特許文献２の「クリーンボックス３０」では、「真空チェンジャー５０で付加蓋３６を含むボックス本体外側の密閉空間を真空排気して付加蓋３６の内外圧力差を無くして吸排気口３４を開いて吸着用空間搬送環境５１を大気圧とし」なければならないものであり、構成が非常に複雑であり、搬送効率（単位時間当たりの搬送数を多くすること）が非常に悪いのではないかと考えられる。

そこで、本発明者等は、物品搬送用ポッドについて、物品を取り出す際のパーティクルの吸い込みを防止することができて、物品のセッティングや搬送効率を上げられるようにするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。

すなわち、本発明の目的とするところは、物品を取り出す際のパーティクルの吸い込みを防止することができて、物品のセッティングや搬送効率を上げることのできる物品搬送用ポッドを、簡単な構成によって提供することにある。

以上の課題を解決するために、まず、請求項１に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「物品３０を収容する収容部１１を備え、蓋１２を開けて物品３０が出し入れされる物品搬送用ポッド１０であって、
蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に収容部１１の内圧が低下するのを抑える内圧低下抑制手段２０を設けた、物品搬送用ポッド１０」
である。

すなわち、この請求項１に係る物品搬送用ポッド１０は、図１及び図２に示すようなクリーンルーム５０において、例えばガラス板やシリコンウエハー等の物品３０を、枚葉搬入（一枚宛入れること）か複数枚搬入かを問わず、搬送環境５１側から装置環境５２内の種々な加工装置５３側に受け渡すために使用されるものである。また、この物品搬送用ポッド１０は、図２の左側に示すように、その複数を積み重ねて、各装置環境５２毎に配分されることもあり、この配分や各物品搬送用ポッド１０からの物品３０の枚葉毎の取り出しは、その箇所に適した取出アーム５４によって行われるものである。

ここで、クリーンルーム５０について見てみると、図２に示すように、装置環境５２は搬送環境５１に対して明確に区画されており、例えば図５及び図６に示すように、搬送環境５１と装置環境５２との境界部分に形成してあるゲート口５２ａから、物品３０を受け渡さすようになっている。この物品３０の受け渡しは、枚葉搬入によってなされることもあるし、図５等に図示したように、複数枚纏めて搬入されることもあるものである。

さて、この請求項１に係る物品搬送用ポッド１０は、第１実施例を例示する図３〜図４、第２実施例を例示する図５及び図６、及び第３実施例を例示する図７に示すように、物品３０あるいはこの物品３０を入れたトレー３１の複数を積み重ねて収容する収容部１１を備えている。この収容部１１は、図３に示した第１実施例では枠体１１ａによって構成され、図５〜図７に示した第２及び第３実施例では箱体１１ｂによって構成される。そして、この収容部１１の図示下方は、物品３０またはこれを入れたトレー３１が載置される蓋１２によって覆蓋されている。

蓋１２は、例えば図５及び図６に示すように、昇降テーブル５５によって外されて、装置環境５２のゲート口５２ａから装置環境５２内に移動されるものであり、この蓋１２の移動に伴ってその上にある物品３０の装置環境５２側への受け渡しがなされるのである。この蓋１２は収容部１１内を閉止しているものであるから、この蓋１２を開けて物品３０を取り出す際には、収容部１１内の内圧を低下させることになる。

ところが、この請求項１に係る物品搬送用ポッド１０では、蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に収容部１１の内圧が低下するのを抑える内圧低下抑制手段２０を設けているから、蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に、以下に詳述するように、収容部１１内の内圧が低下することはない。

この内圧低下抑制手段２０としては、図４に示す実施例にあっては、枠体１１ａとこれを覆うシート体１４が、また図５及び図６に示す実施例にあっては、図中の仮想線に示した「ゴム風船状のもの」が該当するものである。

以上のようにした内圧低下抑制手段２０は、蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に収容部１１の内圧が低下するのを、それぞれ次のようにして抑える。図４に示す実施例にあっては、収容部１１の内圧が低下しようとする際に、枠体１１ａを覆っているシート体１４が自由に撓んで収容部１１内に入り込むから、このシート体１４の外側になっている搬送環境５１の内圧と、シート体１４の内側になっている装置環境５２の内圧との間に差がないように維持する。従って、蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に空気の流れは発生せず、装置環境５２側のクリーン度を低下させるパーティクルが物品搬送用ポッド１０内に存在していたとしても、これが装置環境５２側に入り込むことはないのである。

また、図５及び図６に示す実施例にあっては、収容部１１の内圧が低下しようとする際に、「ゴム風船状のもの」が、図５から図６の状態に縮んで中に有していた空気を収容部１１内に送り込むから、搬送環境５１及び装置環境５２の内圧との間に差がないように維持する。従って、蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に空気の流れは発生せず、装置環境５２側のクリーン度を低下させるパーティクルが物品搬送用ポッド１０内に存在していたとしても、これが装置環境５２側に入り込むことはないのである。

そして、この物品搬送用ポッド１０においては、その内圧低下抑制手段２０によって収容部１１の内圧が低下するのが抑えられるから、搬送環境５１における物品３０の物品搬送用ポッド１０に対するセッティングや、このセッティングを一つの物品搬送用ポッド１０に対して多数の物品３０を対象とすることを、蓋１２を開けて物品３０を取り出す際のパーティクルの吸い込みを考慮することなく行うことができるから、物品３０の搬送効率を上げることができるのである。

従って、この請求項１に係る物品搬送用ポッド１０によれば、その内圧低下抑制手段２０によって、蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に収容部１１の内圧が低下するのが抑えられるのであり、物品３０を取り出す際のパーティクルの吸い込みを防止することができて、物品３０のセッティングや搬送効率を上げることができるのである。

また、上記課題を解決するために、請求項２に係る発明の採った手段は、上記請求項１に記載の物品搬送用ポッド１０について、
「内圧低下抑制手段２０は、収容部１１と連通する伸縮自在な空気室２１であること」
である。

すなわち、この請求項２に係る物品搬送用ポッド１０では、その内圧低下抑制手段２０を、収容部１１と連通する伸縮自在な空気室２１を採用したものであり、この内圧低下抑制手段２０としては、図４に示す実施例にあっては、枠体１１ａとこれを覆うシート体１４が、また図５及び図６に示す実施例にあっては、図中の仮想線に示した「ゴム風船状のもの」が該当するものである。

図４に示す実施例にあっては、前述したように、収容部１１の内圧が低下しようとする際に、枠体１１ａを覆っているシート体１４が自由に撓んで収容部１１内に入り込むから、このシート体１４の外側になっている搬送環境５１の内圧と、シート体１４の内側になっている装置環境５２の内圧との間に差がないように維持する。

また、図５及び図６に示す実施例にあっては、前述したように、収容部１１の内圧が低下しようとする際に、「ゴム風船状のもの」が、図５から図６の状態に縮んで中に有していた空気を収容部１１内に送り込むから、搬送環境５１及び装置環境５２の内圧との間に差がないように維持する。

そして、この物品搬送用ポッド１０においては、収容部１１と連通する伸縮自在な空気室２１が収容部１１内の圧力変化に応じて自動的に伸縮するから、内圧低下抑制手段２０としてエアーの供給手段などを用いることなく、収容部１１の内圧低下が抑えられるのである。

従って、この請求項２に係る物品搬送用ポッド１０によれば、上記請求項１のそれと同様な機能を発揮する他、内圧低下抑制手段２０としてエアーの供給手段などを用いることなく、簡単な構成によって収容部１１の内圧低下が抑えられるものとなっているのである。

さらに、上記課題を解決するために、請求項３に係る発明の採った手段は、上記請求項２に記載の物品搬送用ポッド１０について、
「空気室２１は、収容部１１を構成する枠体１１ａに弛んだ状態で部分的に取り付けられたシート体１４によって構成されること」
である。

すなわち、この請求項３の物品搬送用ポッド１０は、図４に示すように、まず、収容部１１を構成する枠体１１ａにシート体１４を弛んだ状態で部分的に取り付けて、この枠体１１ａ内に伸縮自在で収容部１１と連通する空気室２１を構成し、この空気室２１を内圧低下抑制手段２０としたものである。

なお、この場合、枠体１１ａとしてはあくまでも収容部１１を構成することになる「枠」であるから、シート体１４がなければ、その開口を通して搬送環境５１と収容部１１とを連通させるものであり、この開口はシート体１４によって覆われるのであれば一部に存在していてもよいものである。逆に、この枠体１１ａによって形成される開口が部分的であれば、シート体１４としてはこの部分的な開口を覆う程度の大きさのものであればよい。

従って、この請求項３に係る物品搬送用ポッド１０は、上記請求項２のそれと同様な機能を発揮する他その空気室２１を、枠体１１ａとシート体１４とによって非常に簡単に構成し得るものとなっているのである。

以上、説明した通り、本発明においては、
「物品３０を収容する収容部１１を備え、蓋１２を開けて物品３０が出し入れされる物品搬送用ポッド１０であって、
蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に収容部１１の内圧が低下するのを抑える内圧低下抑制手段２０を設けたこと」
に、その構成上の主たる特徴があり、これにより、その内圧低下抑制手段２０によって、蓋１２を開けて物品３０を取り出す際に収容部１１の内圧が低下するのが抑えられるのであり、物品３０を取り出す際のパーティクルの吸い込みを防止することができて、物品３０のセッティングや搬送効率を上げることができる物品搬送用ポッド１０を、簡単な構成によって提供することができるのである。

次に、上記のように構成した各請求項に係る発明を図面に示した最良の形態である物品搬送用ポッド１０について説明するが、この物品搬送用ポッド１０は、図１及び図２に示したクリーンルーム５０において、ガラス板やシリコンウエハー等の物品３０を、枚葉搬入（一枚宛入れること）か複数枚搬入かを問わず、搬送環境５１側から装置環境５２内の種々な加工装置５３側に受け渡すために使用するものである。また、この物品搬送用ポッド１０は、図２の左側に示すように、その複数を積み重ねて、各装置環境５２毎に配分されることもあり、この配分や各物品搬送用ポッド１０からの物品３０の枚葉毎の取り出しは、その箇所に適した取出アーム５４によってなされる。

さらに、本発明に係る物品搬送用ポッド１０としては、図３及び図４にその第１実施例が、図５及び図６にその第２実施例が、それぞれ示してある。そして、この物品搬送用ポッド１０は、第１実施例を例示する図３〜図４、第２実施例を例示する図５及び図６に示すように、物品３０あるいはこの物品３０を入れたトレー３１の複数を積み重ねて収容する収容部１１を備えている。

そして、この収容部１１は、図３に示した第１実施例では枠体１１ａによって構成され、図５〜図７に示した第２実施例では箱体１１ｂによって構成される。そして、この収容部１１の図示下方は、物品３０またはこれを入れたトレー３１が載置される蓋１２によって覆蓋されている。

蓋１２は、例えば図５及び図６に示すように、昇降テーブル５５によって外されて、装置環境５２のゲート口５２ａから装置環境５２内に移動されるものであり、この蓋１２の移動に伴ってその上にある物品３０の装置環境５２側への受け渡しがなされるのである。この蓋１２は収容部１１内を閉止しているから、この蓋１２を開けることにより、物品３０の取り出しあるいは受け渡しがなされる。

（第１実施例）
図３及び図４に示した第１実施例に係る物品搬送用ポッド１０は、特に図４に示したように、蓋１２の上に例えばアングル材によって形成した枠体１１ａを組み付け、この枠体１１ａに可撓性を有するシート体１４を溶着等の手段によって取り付けたものである。当然のことながら、この枠体１１ａは、各アングル材の間に、収容部１１となる所定の空間を有しており、各アングル材間は、当該収容部１１内と外部の搬送環境５１とを連通させる開口となっている。

この枠体１１ａが有している開口は、可撓性を有したシート体１４によって覆われているから、このシート体１４の内外に圧力の変化があってシート体１４が圧力の低い方へ撓めば、このシート体１４の撓みを許容するものとなる。つまり、このシート体１４によって覆われた空間が、収容部１１と連通する伸縮自在な空気室２１となっているのである。

なお、この第１実施例に係る物品搬送用ポッド１０では、その枠体１１ａに種々な取手１３が取り付けてあり、当該物品搬送用ポッド１０全体の手による運搬や、図１等に示した取出アーム５４による搬送が行い易くしてある。また、シート体１４については、透明な合成樹脂シートを採用することにより、物品搬送用ポッド１０内の視認を容易に行えるようにするとともに、このシート体１４の枠体１１ａに対する溶着を行い易くしてある。

（第２実施例）
図５及び図６に示した第２実施例に係る物品搬送用ポッド１０では、収容部１１はこれを包み込む形状の箱体１１ｂによって構成されるものであり、この箱体１１ｂの一部には、図５及び図６中の仮想線に示したゴム風船体が取り付けてある。なお、本実施例では、箱体１１ｂを硬質で透明な合成樹脂によって形成することにより、収容部１１の形状維持を図るとともに、内部の視認を容易に行えるようにしてある。

この箱体１１ｂに取り付けたゴム風船体の内部は、その取付部にて収容部１１内に連通したものとしてあり、蓋１２が装置環境５２側に移動されたときには、このゴム風船体が図６に示したように縮んで収容部１１内に空気を送り込む。これによって、収容部１１内の圧力低下が抑制されるのである。つまり、このゴム風船体内が収容部１１と連通する伸縮自在な空気室２１となっているのである。

（その他の実施例）
図５及び図６に示したゴム風船体に代えて、次のように実施してもよい。つまり、剛性体である箱体１１ｂの一部に開口を形成しておき、この開口をシート体１４によって覆うようにしてもよいのである。これにより、収容部１１内の圧力が低下しようとするとき、シート体１４が開口から収容部１１内に撓み込み、収容部１１内の圧力低下が抑制されることになるからである。

本発明に係る物品搬送用ポッドが使用されるクリーンルームの部分平面図である。 同クリーンルームの部分縦断面図である。 本発明の第１実施例に係る物品搬送用ポッドを示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は当該物品搬送用ポッドの収容部内に入れられるべき物品の多数を積み上げた状態の正面図である。 同物品搬送用ポッドの部分破断拡大正面図である。 第２実施例に係る物品搬送用ポッドを示すもので、収容部内に多数の物品を入れた状態の縦断面図である。 同物品搬送用ポッドを示すもので、多数の物品を蓋とともに装置環境側に移動させたときの縦断面図である。 従来の技術を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。 従来の他の技術を示す部分拡大縦断面図である。

符号の説明

１０ 物品搬送用ポッド
１１ 収容部
１１ａ 枠体
１１ｂ 箱体
１２ 蓋
１３ 取手
１４ シート体
２０ 内圧低下抑制手段
２１ 空気室
２２ 隙間
３０ 物品
３１ トレー
４０ チューブ
４１ 連通口
４２ ゲート
５０ クリーンルーム
５１ 搬送環境
５２ 装置環境
５２ａ ゲート口
５３ 加工装置
５４ 取出アーム
５５ 昇降テーブル

Claims (3)

1. 物品を収容する収容部を備え、蓋を開けて前記物品が出し入れされる物品搬送用ポッドであって、
   前記蓋を開けて物品を取り出す際に前記収容部の内圧が低下するのを抑える内圧低下抑制手段を設けた、物品搬送用ポッド。
2. 前記内圧低下抑制手段は、前記収容部と連通する伸縮自在な空気室であることを特徴とする請求項１に記載の物品搬送用ポッド。
3. 前記空気室は、前記収容部を構成する枠体に弛んだ状態で部分的に取り付けられたシート体によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の物品搬送用ポッド。

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