JP2008117986A - ロードポート - Google Patents

Abstract

【課題】外部から隔離された隔離空間内に異物が入り込むのを防止する。
【解決手段】ロードポート１は、内部に半導体製造装置が配置された隔離空間が形成された半導体製造ユニットの一側面に取り付けられている。ロードポート１の隔離空間と外部とを連通させる開口部１２を閉鎖するドアユニットのドアプレート４０には、ＦＯＵＰの蓋との対向面４０ａに２つの吸引装置４１の吸引口４１ａが形成され、さらに、２つの吸引口４１ａの周囲を取り囲むようにそれぞれ４つずつ合計８つのスペーサ４２が配置されている。スペーサ４２は対向面４０ａから前方に突出しており、吸引装置４１によりＦＯＵＰの蓋がドアプレート４０に吸い付け保持されたときには、蓋とドアプレート４０との間に隙間ができる。そして、排気口４３ａからファンによりこの隙間の空気及び空気中に含まれる異物を排出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、半導体製造装置が配置された外部から隔てられた空間と、半導体基板を搬送するキャリアの半導体基板が収納された空間とを連通させるためのロードポートに関する。

半導体を製造するための各処理工程を行う複数の半導体製造装置は、それぞれ、半導体基板に埃が付着してしまうのを防ぐため、外部から隔てられた埃の極めて少ない空間（隔離空間）内に配置されている。また、半導体基板に埃が付着するのを防止するため、半導体基板は、内部に半導体基板を収納するための空間（収納空間）を有するＦＯＵＰなどのキャリアによって、半導体製造装置間を搬送される。上記隔離空間を画定する壁には隔離空間を外部に連通させることが可能なロードポートが設けられており、ロードポートによって収納空間と隔離空間とが接続されることにより、ＦＯＵＰと半導体製造装置との間で半導体基板の受け渡しが可能となる。

このようなロードポートとして、例えば、特許文献１に記載のロードポートおいては、ロードポートの内外を仕切る扉であるポッドオープナー（ドアプレート）がキャリアの蓋と結合して蓋をキャリアから引き抜くことによって、ロードポートの内部（隔離空間）とキャリア（収納空間）とが接続される。

特開２００４−３４９３２２号公報

ここで、特許文献１に記載のロードポートでは、ポッドオープナーによって蓋を引き抜くために、互いに結合されたポッドオープナーと蓋とをロードポートの内部に移動させる必要がある。このとき、ポッドオープナーと蓋との間には、お互いに密に結合されていたとしても僅かな隙間が生じており、この隙間には微細な埃などの異物が存在している。そして、ポッドオープナーと蓋との間の異物がこの隙間からロードポートの内部に入り込んでしまう虞がある。

本発明の目的は、外部から隔離された隔離空間内に異物が入り込むことなく、キャリアの収納空間と隔離空間とを接続することが可能なロードポートを提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のロードポートは、内部に半導体基板が収納される収納空間が形成され、側面に設けられた蓋によって収納空間が閉鎖されたキャリアの収納空間と、半導体製造装置が配置された、外部から隔てられた隔離空間とを連通させるロードポートであって、キャリアが載置される載置部と、隔離空間を外部に連通させる開口部と、開口部の開放及び閉鎖を行うドアユニットとを備え、ドアユニットが、載置部に載置されたキャリアの蓋に対向する対向面を有し、開口部を閉鎖するドアプレートと、蓋を対向面に保持する保持手段と、対向面から蓋に向かって突出した複数の突出部と、ドアプレートに保持された蓋と、ドアプレートとの隙間に存在する空気を排出する排気手段と、ドアプレートを、開口部を閉鎖する閉鎖位置と、開口部を開放する隔離空間内の開放位置のいずれかの位置に移動させる移動手段とを有している（請求項１）。

これによると、ドアプレートの対向面に突出部を設けることにより、例えば吸引手段によりキャリアの蓋をドアプレートに吸い付けて保持したときに、蓋とドアプレートとの間に隙間ができ、この状態で排気手段によりこの隙間に存在する空気を排出することにより、この隙間の空気中に含まれる埃などの異物が排出される。したがって、移動手段によりキャリアの蓋を保持した状態でドアプレートを開放位置に移動させたときに、隔離空間内に埃などの異物が持ち込まれることがなくなる。このとき、蓋とドアプレートとの間には十分な隙間ができているため、両者の隙間に存在する異物は確実に排出される。

また、本発明のロードポートにおいては、複数の突出部が吸引口の周囲を取り囲むように配置されていてもよい（請求項２）。これによると、例えば、吸引手段により蓋をドアプレートに吸い付けたとき、蓋には吸引手段の吸引口に対向する部分近傍に力が加わるが、突出部を吸引口の周囲を取り囲むように配置することにより、蓋が変形してしまうのを防止することができる。

また、本発明のロードポートにおいては、ドアユニットが、排気手段によって排気された空気が流れ込む排気空間と、排気空間内の空気に含まれる異物を除去するフィルタとをさらに有し、排気空間と隔離空間とがフィルタを介してのみ連通していてもよい（請求項３）。これによると、排気手段によって排出された空気を、フィルタを介して隔離空間に導入することにより、隔離空間内に埃が入り込むのを防止することができる。

また、排気手段は、蓋とドアプレートとの間の空気を排出するときにのみ駆動させてもよい（請求項４）。これによると、排気手段を蓋とドアプレートとの間の空気を排出するときにのみ駆動させることにより排気手段が長寿命なものとなる。

以下、本発明に係る実施の形態について説明する。

図１は本実施の形態に係るロードポートが設けられた半導体製造ユニットの概略斜視図である。図２は図１のロードポートを後方から見た斜視図である。

図１に示すように、ロードポート１は、半導体製造ユニット１００の一側面に設けられている。半導体製造ユニット１００の内部には、外部から隔離された隔離空間１０１（図７参照）が形成されており、隔離空間１０１内に図示しない半導体製造装置が配置されている。ロードポート１は、図１、図２に示すように、基板１１、開口部１２、ドアユニット１３、載置台１６及び３つの位置決めピン１７を有している。そして、ロードポート１は、載置台１６の上に載置された半導体基板Ｐ（図５参照）を搬送するＦＯＵＰ２の後述する収納空間２５（図３参照）と、隔離空間１０１とを接続する。

ロードポート１の各部分について説明する前に、ＦＯＵＰ２について説明する。図３はＦＯＵＰ２の概略斜視図である。図４は図３を正面から見た図であり、（ａ）が後述する蓋２２が後述する本体２１に固定された状態、（ｂ）が蓋２２の本体２１に対する固定が解除された状態を示す図である。図５は図４において蓋２２を取り外したときの図である。

図３〜図５に示すように、ＦＯＵＰ２は、本体２１、蓋２２、フランジ２３、３つの位置決め孔２４及び収納空間２５を有している。本体２１は図３の手前側の側面が開口しており、この開口により収納空間２５が外部に連通可能となっている。

蓋２２は、本体２１の開口を塞ぐ（収納空間２５を閉鎖する）略長方形状の板状体であり、２つの回動板３１、２つの係合孔３２、２つの係合部材３３及び２つの係合部材３４を有している。２つの回動板３１は、図３の左右方向に関して対称な位置に配置された円形の板状体であり、蓋２２に対して回動可能に支持されている。２つの係合孔３２は、それぞれ２つの回動板３１の略中央部に形成された略長方形状の孔であり、後述するキー４４の係合部４４ａ（図６参照）が係合孔３２に係合する。

２つの係合部材３３は、それぞれ、２つの回動板３１の図４の左端部付近において、支持部材３５ａによってその下端部が揺動自在に支持されており、支持部材３５ａによって支持された位置から上方に延びている。２つの係合部材３４は、それぞれ、２つの回動板３１の図４の右端部付近において、支持部材３５ｂによってその上端部が揺動自在に支持されており、支持部材３５ｂによって支持された位置から下方に延びている。

そして、図４（ａ）に示すように、２つの係合部材３３の上端部が、本体２１の上側の壁に形成された係合溝２１ａに係合し、２つの係合部材３４の下端部が、本体２１の下側の壁に形成された係合溝２１ｂに係合することによって、蓋２２が本体２１に固定されている。この状態で、回動板３１を反時計回り方向に回転させると、図４（ｂ）に示すように、係合部材３３が下方に移動するとともに、係合部材３４が上方に移動し、これにより、係合部材３３と係合溝２１ａ、及び、係合部材３４と係合溝２１ｂとの係合が外れ、蓋２２の本体２１に対する固定が解除される。

フランジ２３は、本体２１の上面の略中央部から上方に突出して設けられており、天井から吊り下げられて移動する図示しないＯＨＴ（Over Head Transport）搬送台車がフランジを把持してＦＯＵＰ２を搬送する。３つの位置決め孔２４は、本体の底面に位置決めピン１７対応して形成されており、平面視で３つの位置決め孔２４は三角形の頂点に位置するように配置さている。

収納空間２５には、図５に示すように、その側壁に沿って形成された複数の棚２６が上下方向に配列されており、半導体基板Ｐは棚２６によってその周縁部が支持された状態で収納空間２５内に収納されている。

次に、ロードポート１の各部分について説明する。図６は図１の開口部１２周辺を正面から見た図である。図７は図２のドアユニット１３の内部を後方から見た図である。図８は図１の側面図である。図９は図８の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。

図１、図２、図６〜図８に示すように、基板１１は、半導体製造ユニット１００の一側壁に取り付けられており、その上端部付近に開口部１２が形成されている。そして、開口部１２を介して隔離空間１０１が外部に連通可能となっている。

ドアユニット１３は、ドアプレート４０、２つの吸引装置（保持手段）４１、８つのスペーサ（突出部）４２、ファン（排気装置）４３、２つのキー４４、排気空間４５、フィルタ室４６、ダクト４８及び移動装置４９を有している。

ドアプレート４０は、正面から見て略長方形状の板状体であり、図６の紙面手前側の表面が後述するように載置台１６に載置されたＦＯＵＰ２の蓋２２と対向する対向面４０ａとなっている。２つの吸引装置４１は、ドアプレート４０の上端部付近及び下端部付近のドアプレート４０の中心に関して点対称に位置にドアプレート４０を貫通して設けられており、対向面４０ａにその吸引口４１ａが開口している。吸引装置４１は、後述するように、載置台１６に載置されたＦＯＵＰ２の蓋２２をドアプレート４０に吸い付け保持するる。

８つのスペーサ４２は、対向面４０ａから図３の紙面手前方向に突出しており、８つのスペーサ４２のうち４つずつが、それぞれ対向面４０ａに２つの吸引口４１を取り囲むように配置されている。これにより、吸引装置４１によって、蓋２２をドアプレート４０に吸い付けたときには、図９に示すように、蓋２２とドアプレート４０との間に隙間Ｓが形成される。なお、この隙間Ｓの大きさ（蓋２２とドアプレート４０との間隔）は、空気中に含まれる埃などの異物よりも十分に大きなもの（例えば０．８ｍｍ程度）となっている。また、吸引装置４１により蓋２２をドアプレート４０に吸い付けるときには、蓋２２の吸引口４１ａに対向する部分に力が加わることになるが、スペーサ４２が吸引口４１ａを取り囲むように配置されていることから、ドアプレート４０が変形してしまうのを防止することができる。

ファン４３は、ドアプレート４０の中央部付近に、ドアプレート４０を貫通して設けられており、対向面４０ａにその排気孔４３ａが開口している。そして、ファン４３を動作させることにより、隙間Ｓに存在している空気及び空気中の異物が排気孔４３ａから排出される。このとき、隙間Ｓの大きさは空気中の異物よりも大きなものとなっていることから、隙間Ｓ内の空気中の異物が確実に排出される。

キー４４はドアプレート４０の図６の左右方向に関する両端部付近に設けられており、ドアプレート４０に回動自在に支持されている。キー４４の先端部には図６の紙面手前方向に突出した正面から見て略長方形状の係合部４４ａが形成されており、係合部４４ａが、前述した蓋２２の係合孔３２に係合した状態でキー４４が回動することによって回動板３１が回動する。

排気空間４５は、ドアプレート４０の対向面４０ａと反対側（以下、ドアプレート４０の裏側とする）側に設けられた空間であり、ファン４３によって排出された空気が流れ込む。フィルタ室４６は、ドアプレート４０の裏側に設けられており、内部に空気中の埃などの異物を除去するためのフィルタ４７が設けられている。そして、フィルタ室４６は、その図７における右端部及び左端部において、それぞれ、排気空間４５及びダクト４８と接続されている。つまり、排気空間４５とダクト４８とはフィルタ４７を介して接続されている。なお、排気空間４５及びフィルタ室４６と隔離空間１０１とは、直接連通していない。

ダクト４８は、ドアプレート４０の裏側に設けられており、フィルタ室４６に連通している部分から図７の左方に延び、途中で下方に折れ曲がって延びており、その下端において隔離空間１０１と連通している。すなわち、排気空間４５はフィルタ室４６及びダクト４８を介して隔離空間１０１に連通しており（フィルタ４７を介してのみ隔離空間１０１に連通しており）、ファン４３によって排出された空気は、フィルタ４７によって異物が除去されてから隔離空間１０１に流れ込む。これにより、隔離空間１０１内に異物が入り込んでしまうのを防止することができる。

移動装置４９は、その上面にドアプレート４０を載置しており、ドアプレート４０を図８の左右方向及び上下方向に移動させる。ドアプレート４０の図８の左右方向に関する移動はドアプレート４０を移動装置４９の上面に沿って移動させることによって行われ、ドアプレート４０の図８の上下方向に関する移動は、移動装置４９がドアプレート４０ともに基板１１に形成され上下方向に延びたレール５０に沿って移動することによって行われる。

載置台１６は、その上面にＦＯＵＰ２が載置され、その上面に載置されたＦＯＵＰ２を前後方向に移動させることができるように構成されており、これにより、蓋２２とドアプレート４０とを近接させ、ＦＯＵＰ２の前面によって開口部１２を閉鎖することができるような高さで水平方向に延びている。

３つの位置決めピン１７は、前述したＦＯＵＰ２の３つの位置決め孔２４にそれぞれ対応して、載置台１６の上面から上方に突出して設けられており、平面視で正三角形の頂点に位置するように配置されている。そして、３つの位置決めピン１７と３つの位置決め孔２４とが係合するように、ＦＯＵＰ２を載置台１６の上面に載置することにより、ＦＯＵＰ２が載置台１６に対して位置決めされて載置される。

次に、ＦＯＵＰ２の収納空間２５と、半導体製造ユニット１００の隔離空間１０１とを連通させる方法について説明する。図１０は図８においてドアプレート４０を後方に移動させたときの図である。図１１は図１０の状態からドアプレート４０を下方に移動させたときの図である。

収納空間２５と隔離空間１０１とを連通させるためには、図８に示すように載置台１６の上面にＦＯＵＰ２を載置し、蓋２２とドアプレート４０とを近接させる。次に、２つの吸引装置４１により蓋２２をドアプレート４０に吸い付け保持する。このとき、係合部４４ａと係合孔３２とが係合する。その後、ファン４３により排気口４３ａから隙間Ｓの空気及び空気中の異物を排出する。蓋２２がドアプレート４０に保持された状態が解除されるか、又は、隙間Ｓの空気の排出が終わったときにはファン４３の動作を止める。このように、ファン４３は、隙間Ｓ内の空気及び空気中の異物を排出するときにのみ動作ささせればよいので、ファン４３は長寿命なものとなる。

次に、キー４４を回動させることによって係合部材３３、３４の係合溝２１ａ、２１ｂとの係合を外し、蓋２２の本体２１に対する固定を解除してから、図１０に示すように、移動装置４９によりドアプレート４０を蓋２２とともに後方（図１０の右方）に移動させ、さらに、図１１に示すように、移動装置４９をドアプレート４０及び蓋２２とともに下方に移動させる。これにより、ＦＯＵＰ２の収納空間２５と半導体製造ユニット１００の隔離空間１０１とが接続される。そして、収納空間２５と隔離空間１０１とが接続された状態で、隔離空間１０１内に配置された図示しないアームなどにより、ＦＯＵＰ２と図示しない半導体製造装置との間で半導体基板Ｐの受け渡しが行われる。

そして、半導体基板Ｐの受け渡しが完了した後、上述したのと逆の動作を行う。すなわち、図１１に示す状態から移動装置４９をドアプレート４０及び蓋２２と共に上方に移動させて図１０の状態にし、さらに移動装置４９によりドアプレート４０を蓋２２とともに前方（図１０の左方）に移動させて図８の状態にし、キー４４を回動させることによって係合部材３３、３４をそれぞれ係合溝２１ａ、２１ｂに係合させて蓋２２を本体２１に対して固定してから、吸引装置４１によるドアプレート４０への蓋２２の吸い付けによる保持を停止する。これにより、収納空間２５及び隔離空間１０１は再び外部から隔離される。

なお、図１、２及び図６〜８におけるドアプレート４０の位置が、本発明に係る閉鎖位置に相当し、図１１におけるドアプレート４０の位置が、本発明に係る開放位置に相当し、移動装置４９は、ドアプレート４０を上記閉鎖位置及び開放位置のいずれかの位置に移動させるものとなっている。

以上に説明した実施の形態によると、ドアプレート４０の対向面４０ａにスペーサ４２を設けることにより、吸引装置４１によりＦＯＵＰ２の蓋２２をドアプレート４０に吸い付け保持したときに、蓋２２とドアプレート４０との間に隙間Ｓができ、この状態でファン４３により隙間Ｓに存在する空気を排出することにより、隙間Ｓの空気中に含まれる埃などの異物が排出される。したがって、移動装置４９によりキャリアの蓋２２を吸い付けた状態でドアプレート４０を図１１に示す位置（開放位置）に移動させたときに、隔離空間１０１内に埃などの異物が持ち込まれることがなくなる。このとき、隙間Ｓの大きさは空気中の異物に対して十分に大きいので、隙間Ｓに存在する異物は確実に排出される。
また、ファン４３は、隙間Ｓの空気を排出するときにのみ駆動させればよいので、ファン４３が長寿命なものとなる。

また、吸引装置４１により蓋２２をドアプレート４０に吸い付け保持したとき、蓋２２には吸引装置４１の吸引口４１ａに対向する部分近傍に力が加わるが、スペーサ４４を吸引口４１ａの周囲を取り囲むように配置することにより、蓋２２が変形してしまうのを防止することができる。

また、ファン４３によって排出された空気を、フィルタ４７を介して隔離空間１０１に導入することにより、隔離空間１０１内に埃が入り込むのを防止することができる。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。

本実施の形態においては、スペーサ４４を２つの吸引口４１ａを取り囲むように配置したが、スペーサ４４は対向面４０ａの他の位置に配置されていてもよい。

また、本実施の形態では、ファン４３によって隙間Ｓから排出された空気が排気空間４５、フィルタ室４６（フィルタ４７）及びダクト４８を介して隔離空間１０１内に流れ込むように構成していたが、この空気が隔離空間１０１の外部に排出されるように構成されていてもよい。

また、本実施の形態では、吸引装置４１により蓋２２をドアプレート４０に吸い付け保持するように構成していたが、例えば、キー４４にバネ機構を付加した他の手段によって蓋２２をドアプレート４０に保持してもよい。

本発明の実施の形態に係るロードポートが設けられた半導体製造ユニットの概略斜視図である。 図１のロードポートを後方から見た斜視図である。 ＦＯＵＰの概略斜視図である。 図３を正面から見た図であり、（ａ）が後述する蓋が後述する本体に固定された状態、（ｂ）が蓋の本体に対する固定が解除された状態を示す図である。 図４において蓋を取り外したときの図である。 図１の開口部周辺を正面から見た図である。 図２のドアユニットの内部を後方から見た図である。 図１の側面図である。 図８の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。 図８のドアプレートを後方に移動させたときの図である。 図１０の状態からドアプレートを下方に移動させたときの図である。

符号の説明

１ ロードポート
２ ＦＯＵＰ
１２ 開口部
１３ ドアユニット
１６ 載置台
２２ 蓋
２５ 収納空間
４０ ドアプレート
４０ａ 対向面
４１ 吸引装置
４１ａ 吸引口
４２ スペーサ
４３ ファン
４５ 排気空間
４６ フィルタ室
４７ フィルタ
４８ ダクト
４９ 移動装置
１００ 半導体製造ユニット
１０１ 隔離空間

Claims (4)

1. 内部に半導体基板が収納される収納空間が形成され、側面に設けられた蓋によって前記収納空間が閉鎖されたキャリアの前記収納空間と、半導体製造装置が配置された、外部から隔てられた隔離空間とを連通させるロードポートであって、
   前記キャリアが載置される載置部と、
   前記隔離空間を外部に連通させる開口部と、
   前記開口部の開放及び閉鎖を行うドアユニットとを備え、
   前記ドアユニットが、
   前記載置部に載置された前記キャリアの前記蓋に対向する対向面を有し、前記開口部を閉鎖するドアプレートと、
   前記蓋を前記対向面に保持する保持手段と、
   前記対向面から前記蓋に向かって突出した複数の突出部と、
   前記ドアプレートに保持された前記蓋と、前記ドアプレートとの隙間に存在する空気を排出する排気手段と、
   前記ドアプレートを、前記開口部を閉鎖する閉鎖位置と、前記開口部を開放する前記隔離空間内の開放位置のいずれかの位置に移動させる移動手段とを有していることを特徴とするロードポート
2. 複数の前記突出部が前記保持手段の周囲を取り囲むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のロードポート。
3. 前記ドアユニットが、
   前記排気手段によって排気された空気が流れ込む排気空間と、
   前記排気空間内の空気に含まれる異物を除去するフィルタとをさらに有し、
   前記排気空間と前記隔離空間とが前記フィルタを介してのみ連通していることを特徴とする請求項１に記載のロードポート。
4. 前記排気手段は、前記蓋が前記ドアプレートに保持されたときのみ駆動されることを特徴とする請求項１に記載のロードポート。

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