JP2010182747A - Storage system and storage means - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集積回路などの基板として用いられるシリコンウエーハ、集積回路用のパターンマスク、液晶式表示装置の部品などといった、塵埃や不都合な気体などとの接触を避けるべき保管対象物(原料、部品、製品など)を、パージガスで満たされた空間内に保持するための保管システムおよび保管方法に関する。 The present invention relates to a storage object (raw material, component, etc.) that should be prevented from coming into contact with dust or unfavorable gas, such as a silicon wafer used as a substrate for an integrated circuit, a pattern mask for an integrated circuit, a liquid crystal display device component, etc. , A product, etc.) in a space filled with a purge gas.
この種の保管システムに関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献1がある。この特許文献1に記された保管システムは、複数枚のシリコンウエーハを密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えたFOUP(密封容器)と、上下左右に棚状に並べられた多数の保管室を備え、各保管室の内部にはパージガスの供給経路と接続されたパージバルブが設けられている。密封容器を保管室内の正しい位置に載置すれば、密封容器の導入口とパージバルブが連通接続され、パージバルブを介して導入されるパージガスによって密封容器の内部がパージされ、密封容器内の不都合な酸素ガスなどが追い出される。
As prior art document information related to this type of storage system, there is
上記パージバルブは、各保管室の床面などに固定されるハウジングと、ハウジングの上方に設けられたアクチュエータとを有する。アクチュエータは、パージバルブの内部に形成されたガス流路を開閉する開閉弁の機能を果たすべく上下移動可能に設けられている。アクチュエータは、通常はパージガスの通過を許さない上方の閉鎖位置にバネによって保持されており、密封容器を保管室内の正しい位置に載置すれば、下方の開放位置に押し下げられてパージガスの導入が実行される。このような構成のパージバルブを用いることで、ガス流路の切り換えに電力などの消費を要さない自動パージ機構が実現されている。 The purge valve includes a housing fixed to the floor surface of each storage chamber and an actuator provided above the housing. The actuator is provided so as to be movable up and down so as to function as an on-off valve that opens and closes a gas flow path formed inside the purge valve. The actuator is normally held by a spring in the upper closed position that does not allow the purge gas to pass. If the sealed container is placed in the correct position in the storage chamber, it is pushed down to the lower open position and purge gas is introduced. Is done. By using the purge valve having such a configuration, an automatic purge mechanism that does not require consumption of electric power or the like for switching the gas flow path is realized.
しかし、特許文献1に記された保管システムでは、FOUP内のパージが完了後も引き続きパージ初期と同じ大流量のパージガスが供給される構成であり、それだけ大量のパージガスを必要とした。
However, in the storage system described in
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による保管システムが与える課題に鑑み、パージガスの消費量を削減可能な保管システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a storage system capable of reducing the consumption of purge gas in view of the problems given by the storage system according to the prior art exemplified above.
本発明による保管システムの第1の特徴構成は、
保管対象物を密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えた密封容器と、
前記密封容器を設置するための保管ユニットと、
前記密封容器の内部にパージガスを導入するためのガス供給経路とを備え、
前記保管ユニットには、前記密封容器の前記保管ユニットへの設置に基づいて、前記密封容器の前記導入口を前記ガス供給経路と連通接続させ、前記パージガスの前記導入を開始させる自動パージ機構が設けられており、
前記保管ユニットに新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介して、第1流量のパージガスを一定期間に渡って導入し、前記一定期間の経過後に、引き続き前記第1流量を下回る第2流量のパージガスを導入開始する制御装置を有する点にある。
The first characteristic configuration of the storage system according to the present invention is:
A sealed container capable of storing a storage object in a sealed manner and having an inlet and an outlet for purge gas;
A storage unit for installing the sealed container;
A gas supply path for introducing a purge gas into the sealed container,
The storage unit is provided with an automatic purge mechanism for connecting the introduction port of the sealed container to the gas supply path and starting the introduction of the purge gas based on the installation of the sealed container in the storage unit. And
A purge gas having a first flow rate is introduced into the sealed container newly installed in the storage unit through the automatic purge mechanism over a certain period, and after the elapse of the certain period, the first flow rate continues. It has the point which has a control apparatus which starts introduction of purge gas of the 2nd flow rate which is less than this.
本発明の第1の特徴構成による保管システムでは、上流のプロセス装置などから送られてきた密封容器が保管ユニットに設置されると、密封容器の内部が一定期間に渡って導入される第1流量のパージガスによってパージされ、この一定期間の経過後も、第1流量を下回る第2流量のパージガスが継続的に導入されるので、保管区域内空気に含まれる酸素ガスや塵埃などが密封容器内へ再流入することによる汚染も防ぐことができ、しかも、密封容器内への容器外気体の再流入が防止される程度に第2流量を小さく設定しておくことで、保管対象物の保管期間全体におけるパージガスの消費量を効果的に削減できる。 In the storage system according to the first characteristic configuration of the present invention, when the sealed container sent from an upstream process apparatus or the like is installed in the storage unit, the first flow rate at which the inside of the sealed container is introduced for a certain period of time. Since the purge gas having a second flow rate lower than the first flow rate is continuously introduced even after the predetermined period has elapsed, oxygen gas or dust contained in the air in the storage area enters the sealed container. Contamination due to re-inflow can be prevented, and by setting the second flow rate small enough to prevent re-inflow of gas outside the container into the sealed container, the entire storage period of the object to be stored It is possible to effectively reduce the consumption of the purge gas at.
本発明の他の特徴構成は、前記密封容器を前記保管ユニットに対して出し入れ操作する搬送機構を備え、
前記保管ユニットは、前記第1流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた一次保管ユニットと、前記第2流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた二次保管ユニットとを備え、
前記制御装置は、前記搬送機構によって、前記一定期間にわたって前記一次保管ユニットに置かれた前記密封容器を前記二次保管ユニットに移動させる点にある。
Another characteristic configuration of the present invention includes a transport mechanism for taking the sealed container into and out of the storage unit,
The storage unit includes a primary storage unit including the automatic purge mechanism that supplies the purge gas at the first flow rate, and a secondary storage unit including the automatic purge mechanism that supplies the purge gas at the second flow rate,
The said control apparatus exists in the point which moves the said sealed container put in the said primary storage unit over the said fixed period to the said secondary storage unit by the said conveyance mechanism.
本構成であれば、密封容器の一次保管ユニットから二次保管ユニットへの移動を、制御装置によって管理される搬送機構によって実行させることができる。また、本構成であれば、或る特定の密封容器が第1流量と第2流量のいずれの流量によるパージを実施中かは、その密封容器が一次保管ユニットと二次保管ユニットのいずれに位置するかで一義的に決まるので、制御装置による密封容器毎のパージ操作のスケジュール管理が簡単にできる。さらに、パージガスの流量を保管中に切り換える切り換え弁、同切り換えのための遠隔操作機構などの複雑な機構が不要となる。 If it is this structure, the movement from the primary storage unit to the secondary storage unit of a sealed container can be performed by the conveyance mechanism managed by the control apparatus. Further, according to this configuration, whether a specific sealed container is purging at which of the first flow rate or the second flow rate is determined by whether the sealed container is located in the primary storage unit or the secondary storage unit. Therefore, it is possible to easily manage the schedule of the purge operation for each sealed container by the control device. Furthermore, complicated mechanisms such as a switching valve for switching the flow rate of the purge gas during storage and a remote operation mechanism for the switching are not required.
本発明の他の特徴構成は、少なくとも前記二次保管ユニットの前記自動パージ機構に、前記ガス供給経路から前記二次保管ユニットの前記密封容器に導入されるパージガスの流量を規制するオリフィスが備えられている点にある。 Another feature of the present invention is that at least the automatic purge mechanism of the secondary storage unit is provided with an orifice for regulating the flow rate of purge gas introduced from the gas supply path into the sealed container of the secondary storage unit. There is in point.
本構成であれば、二次保管ユニットの自動パージ機構にオリフィスを設けるという簡単な構成で、流量の少ない二次保管ユニットを実現することができる。また、個々の二次保管ユニットの自動パージ機構に対して適切な内径のオリフィスを設けることで、二次保管ユニットの前記密封容器に導入されるパージガスの流量を細かく制御することができ、パージガス供給源からの距離の相違などによる流量の不均一性を減らすこともできる。 With this configuration, a secondary storage unit with a low flow rate can be realized with a simple configuration in which an orifice is provided in the automatic purge mechanism of the secondary storage unit. Further, by providing an orifice with an appropriate inner diameter for the automatic purge mechanism of each secondary storage unit, the flow rate of the purge gas introduced into the sealed container of the secondary storage unit can be finely controlled, and the purge gas supply It is also possible to reduce the flow non-uniformity due to the difference in distance from the source.
本発明の他の特徴構成は、前記搬送機構にも前記自動パージ機構および前記ガス供給経路が設けられている点にある。 Another characteristic configuration of the present invention is that the transport mechanism is also provided with the automatic purge mechanism and the gas supply path.
本構成であれば、搬送機構によって密封容器を一次保管ユニットから二次保管ユニットへと搬送している最中における密封容器への酸素ガスや塵埃の万一の再流入を積極的に防ぐことができる。 With this configuration, it is possible to positively prevent oxygen gas and dust from flowing again into the sealed container while the sealed container is being transported from the primary storage unit to the secondary storage unit by the transport mechanism. it can.
本発明の他の特徴構成は、前記ガス供給経路と前記自動パージ機構との間に、前記自動パージ機構を介して前記密封容器に供給するパージガスの流量を前記第1流量と前記第2流量との間で切り換える流量切り換え手段が設けられており、
前記制御装置は、新たな前記密封容器が設置された前記保管ユニットに対応する前記流量切り換え手段を前記第1流量に設定し、同じ流量切り換え手段を前記一定期間の経過後に前記第2流量に切り換える点にある。
According to another characteristic configuration of the present invention, the flow rate of the purge gas supplied to the sealed container via the automatic purge mechanism between the gas supply path and the automatic purge mechanism is the first flow rate and the second flow rate. A flow rate switching means for switching between
The control device sets the flow rate switching unit corresponding to the storage unit in which the new sealed container is installed to the first flow rate, and switches the same flow rate switching unit to the second flow rate after the lapse of the predetermined period. In the point.
本構成であれば、上流のプロセス装置などから送られてきた密封容器が保管ユニットに設置されると、同一の保管ユニットに設置されたままで、第1流量のパージガスによる急速パージから、引き続く緩速パージへと連続的に引き継がれる。したがって、搬送機構による一次保管ユニットから二次保管ユニットへの物理的な移設操作に要するエネルギーが削減でき、また、物理的な移設操作時における潜在的な汚染の機会も少なくなる。さらに、搬送機構による移設操作が不要となる点で制御装置による管理操作も簡略化される。また、一次保管ユニットと二次保管ユニットとを別々に設ける必要がないので、保管ユニットの設置に要する占有床面積などが少なくて済む。 With this configuration, when a sealed container sent from an upstream process device or the like is installed in a storage unit, it remains installed in the same storage unit, and a subsequent slow speed from a rapid purge using the first flow rate of purge gas. Continuously handed over to purge. Therefore, the energy required for the physical transfer operation from the primary storage unit to the secondary storage unit by the transport mechanism can be reduced, and the possibility of potential contamination during the physical transfer operation is reduced. Further, the management operation by the control device is simplified in that the transfer operation by the transport mechanism becomes unnecessary. Further, since it is not necessary to separately provide the primary storage unit and the secondary storage unit, the occupied floor area required for installing the storage unit can be reduced.
本発明による保管システムの第6の特徴構成は、
保管対象物を密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えた密封容器と、
前記密封容器を設置するための保管ユニットと、
前記密封容器の内部にパージガスを導入するためのガス供給経路とを備え、
前記保管ユニットには、前記密封容器の前記保管ユニットへの設置に基づいて、前記密封容器の前記導入口を前記ガス供給経路と連通接続させ、前記パージガスの前記導入を開始させる自動パージ機構が設けられており、
前記保管ユニットに新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介してパージガスを導入するパージ期間と、前記自動パージ機構によるパージガスの導入を停止する休止期間とを交互に付与する制御装置を有する点にある。
The sixth characteristic configuration of the storage system according to the present invention is as follows.
A sealed container capable of storing a storage object in a sealed manner and having an inlet and an outlet for purge gas;
A storage unit for installing the sealed container;
A gas supply path for introducing a purge gas into the sealed container,
The storage unit is provided with an automatic purge mechanism for connecting the introduction port of the sealed container to the gas supply path and starting the introduction of the purge gas based on the installation of the sealed container in the storage unit. And
A purge period for introducing purge gas via the automatic purge mechanism and a pause period for stopping introduction of purge gas by the automatic purge mechanism are alternately given to the sealed container newly installed in the storage unit. It has the control device.
本発明の第6の特徴構成による保管システムでは、上流のプロセス装置などから送られてきた密封容器が保管ユニットに設置されると、密封容器の内部が一定期間に渡って導入される第1流量のパージガスによってパージされ、この一定期間の経過後における、周辺環境から酸素ガスなどの進入の虞がない安全期間内は制御装置によってパージガスの導入が停止されるので、保管対象物の保管期間全体におけるパージガスの消費量を効果的に削減できる。また、安全期間の終了時には制御装置によってパージガスの導入が自動的に再開されるので、保管区域内空気に含まれる酸素ガスや塵埃などが密封容器内へ再流入する事態も防ぐことができる。 In the storage system according to the sixth characteristic configuration of the present invention, when the sealed container sent from an upstream process device or the like is installed in the storage unit, the first flow rate at which the inside of the sealed container is introduced for a certain period of time. Since the purge gas is purged by the control device and the introduction of the purge gas is stopped by the control device within a safe period in which there is no risk of the entry of oxygen gas or the like from the surrounding environment after the elapse of this fixed period, the entire storage period of the storage object is The consumption of purge gas can be effectively reduced. Moreover, since the introduction of the purge gas is automatically resumed by the control device at the end of the safety period, it is possible to prevent a situation where oxygen gas, dust, etc. contained in the air in the storage area re-enter into the sealed container.
本発明による保管方法の特徴構成は、
保管対象物を密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えた密封容器と、前記密封容器の保管位置への設置に基づいて、前記導入口から前記密封容器の内部にパージガスを導入開始させる自動パージ機構とを用いて、前記保管対象物をパージガスで満たされた空間内に保持する保管方法であって、
前記保管位置に新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介して、第1流量のパージガスを一定期間に渡って導入し、前記一定期間の経過後に、引き続き前記第1流量を下回る第2流量のパージガスを導入開始する点にある。
The characteristic configuration of the storage method according to the present invention is as follows:
Based on the installation of the sealed container at the storage position, the sealed container capable of storing the object to be stored in a sealed manner and having an inlet and an outlet for the purge gas. A storage method for holding the object to be stored in a space filled with purge gas using an automatic purge mechanism that starts introducing purge gas therein,
A purge gas having a first flow rate is introduced into the sealed container newly installed at the storage position through the automatic purge mechanism over a certain period, and the first flow rate is continued after the lapse of the certain period. The point is that the introduction of the purge gas having the second flow rate lower than the above is started.
本発明の特徴構成による保管方法であれば、上流のプロセス装置などから送られてきた密封容器は保管ユニットに設置されることで、一定期間に渡って導入される第1流量のパージガスによって密封容器の内部を十分にパージすることができ、この一定期間の経過後も、第1流量を下回る第2流量のパージガスが導入されるので、保管区域内空気などが密封容器内へ再流入することによる汚染も防ぐことができる。しかも、密封容器内への容器外気体の再流入が防止される程度に第2流量を小さく設定しておくことで、保管対象物の保管期間全体におけるパージガスの消費量を効果的に削減できる。 In the storage method according to the characteristic configuration of the present invention, the sealed container sent from the upstream process apparatus or the like is installed in the storage unit, so that the sealed container is sealed by the first flow rate of purge gas introduced over a certain period. Since the purge gas of the second flow rate that is lower than the first flow rate is introduced even after the elapse of the predetermined period, the air in the storage area re-flows into the sealed container. Contamination can also be prevented. In addition, by setting the second flow rate small enough to prevent re-inflow of gas outside the container into the sealed container, it is possible to effectively reduce the purge gas consumption during the entire storage period of the storage object.
本発明による別の保管方法の特徴構成は、
保管対象物を密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えた密封容器と、前記密封容器の保管位置への設置に基づいて、前記導入口から前記密封容器の内部にパージガスを導入開始させる自動パージ機構とを用いて、前記保管対象物をパージガスで満たされた空間内に保持する保管方法であって、
前記保管位置に新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介して、パージガスを導入するパージ工程と、パージガスの導入を停止する休止工程とを繰り返し実施する点にある。
The characteristic configuration of another storage method according to the present invention is as follows:
Based on the installation of the sealed container at the storage position, the sealed container capable of storing the object to be stored in a sealed manner and having an inlet and an outlet for the purge gas. A storage method for holding the object to be stored in a space filled with purge gas using an automatic purge mechanism that starts introducing purge gas therein,
In the sealed container newly installed at the storage position, a purge process for introducing purge gas and a pause process for stopping the introduction of purge gas are repeatedly performed via the automatic purge mechanism.
本発明の特徴構成による保管方法であれば、上流のプロセス装置などから送られてきた密封容器は保管ユニットに設置されることで、一定期間に渡って導入される第1流量のパージガスによって密封容器の内部をパージすることができ、この一定期間の経過後は、周辺環境から酸素ガスなどの進入の虞がない安全期間内はパージガスの導入が停止されるので、パージガスの消費量を効果的に削減できる。また、安全期間の終了時にはパージガスの導入が再開されるので、保管区域内空気に含まれる酸素ガスや塵埃などが密封容器内へ再流入する事態も防ぐことができる。 In the storage method according to the characteristic configuration of the present invention, the sealed container sent from the upstream process apparatus or the like is installed in the storage unit, so that the sealed container is sealed by the first flow rate of purge gas introduced over a certain period. After the elapse of this fixed period, the introduction of the purge gas is stopped during a safe period when there is no risk of oxygen gas entering from the surrounding environment. Can be reduced. In addition, since the introduction of the purge gas is resumed at the end of the safety period, it is possible to prevent a situation where oxygen gas or dust contained in the air in the storage area flows into the sealed container again.
以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、集積回路などの基板として用いられるシリコンウエーハSW(保管対象物の一例)などを、シリコンウエーハSWにとって不都合な塵埃や気体(O2など)との接触を避けるべく、パージガスで満たされた空間内に保持するための保管システム50を示す。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated, referring drawings.
FIG. 1 shows that a silicon wafer SW (an example of an object to be stored) used as a substrate for an integrated circuit or the like is filled with a purge gas so as to avoid contact with dust or gas (such as O 2 ) that is inconvenient for the silicon wafer SW. A
(保管システムの全体的な構成)
この保管システム50は、シリコンウエーハSWの製造や加工を行うプロセス装置(不図示)の下流側に配置されたパージステーション1と、パージステーション1に隣接配置されたFOUPストッカ2と、多数枚のシリコンウエーハSWを密封状に収納可能な多数のFOUP5(密封容器の一例)とを有する。パージステーション1とFOUPストッカ2とは、クリーンルームからなる共通の保管区域に配置されている。
本発明の特徴として、パージステーション1では大流量のパージガスによるFOUP5内の急速パージが短時間実行され、急速パージを終えたFOUP5は直ぐにFOUPストッカ2に移されて、そこで小流量のパージガスによる緩速パージが長時間にわたって継続される。
(Overall configuration of storage system)
The
As a feature of the present invention, in the
FOUP5は概して直方体状の筐体からなり、その正面には内部を気密状に閉鎖可能な開閉蓋5Cが設けられている。開閉蓋5Cは専用オープナー(不図示)または手動によって着脱される。また、FOUP5の底面には、パージ用ガスを内部に受け入れるための導入ポート6a(導入口の一例)および内部の気体を排出するための排出ポート6b(排出口の一例)が設けられている。導入ポート6aには所定圧力を超える気体の進入のみを許すチェック弁が介装され、排出ポート6bには所定圧力を超える気体の排出のみを許すチェック弁が介装されている。導入ポート6aと排出ポート6bの各チェック弁の内側には、FOUP5内への塵埃の浸入を防ぎつつFOUP5の内外の気圧差を解消するブリージングフィルタ(不図示)が配置されている。但し、FOUP5は、導入ポートおよび排出ポートからチェック弁やフィルタ等を省略してもよく、上記の構成に限定されない。
The
パージステーション1には単一のFOUP5を載置可能なパージステージ1a(一次保管ユニットの一例)が設けられている。他方、FOUPストッカ2は、各FOUP5を個別に設置可能な保管室3(二次保管ユニットの一例)が上下および水平の各方向に多数並べられた棚状を呈している。上下および横方向で互いに隣接する保管室3どうしは仕切り壁によって分離されているが、保管室3の内部へのアクセスを容易に許すべく各保管室3の前面は開放されている。
尚、パージステーション1のパージステージが複数のFOUP5を同時に載置可能な形態であってもよい。また、保管室3どうしの間に仕切り壁のない形態とすることも可能である。
The
Note that the purge stage of the
保管システム50には、適切な圧力に制御されたクリーンなN2ガス(パージガス)を供給するためのガス供給ユニットGSと、ガス供給ユニットGSから供給されるN2ガスをFOUP5の内部に供給するためのガス供給管4とが設けられている。ガス供給管4は、パージステーション1のための第1分岐管4aと、FOUPストッカ2のための第2分岐管4bとに分岐されている。第1分岐管4aは比較的大流量(例えば約10リットル/min)のN2ガスを供給でき、第2分岐管4bは小流量(例えば約1リットル/min)のN2ガスを供給する。尚、パージガスはN2ガスに限る必要はなく、例えばドライエアなどをパージガスとして用いることも可能である。
The
パージステーション1のパージステージ1aには、そこに載置されたFOUP5の導入ポート6aを第1分岐管4aと連通接続させ、自動的に大流量のN2ガスの導入を開始させる自動パージ機構8が設けられている。FOUPストッカ2の各保管室3にも、同様の自動パージ機構8が設けられており、保管室3にFOUP5を載置すれば、その導入ポート6aが第2分岐管4bと連通接続され、自動的に小流量のN2ガスが導入開始される。
The
さらに、保管システム50は、任意の保管室3に対するFOUP5の出し入れ操作と、FOUP5を互いに異なる保管室3の間で移動させる操作とを実行可能な搬送機構20と、各保管室3に対するFOUP5の在荷状態や在荷期間などの管理を行い、これらの管理の結果に基づいて、搬送機構20によるFOUP5の移動操作の指令を実行する制御装置40とを有する。
Further, the
制御装置40による管理計画の下に、この保管システム50に新たに搬入された任意のFOUP5は、搬送機構20によって先ずパージステージ1aに載置され、そのFOUP5内の急速パージが自動的に実行される。急速パージでは大流量のN2ガスによってFOUP5内の既存ガスがN2ガスによってフラッシュ状に効果的にパージされる。N2ガスの導入は一定時間長さ(例えば5分間)だけ継続されて、その後は自動的に停止される。特にFOUP5内の酸素ガス(O2)については、このパージステーション1での5分間の急速パージによって例えば約3%までに削減される。
Any
急速パージを終えたこのFOUP5は、搬送機構20によってパージステージ1aから取り出され、FOUPストッカ2のうちの空き状態の保管室3に移動される。
搬送機構20にも、搬送機構20による搬送時などにおけるFOUP5への空気や塵埃の万一の進入を防ぐための補助パージ機構が設けられている。この補助パージ機構は、FOUP5にパージガスを導入するためのガス供給経路と、前述と同様の自動パージ機構8とを備えている。搬送機構20がパージステーション1からFOUP5を受け取ると、FOUP5と搬送機構20の自動パージ機構8とが自動的に接続され、搬送機構20でハンドリング中のFOUP5に約1リットル/minなどの小流量のN2ガスを供給される。ガス供給経路としては、ガス供給管4から分岐させた可撓性チューブからなる中継管11を搬送機構20の自動パージ機構8に接続すれば良いが、他方、搬送機構20にパージガスを充填したガスボンベと流量調整バルブとを搭載しても良い。
The
The
(パージステーションの構成)
図2(a)および図2(b)に示すように、パージステーション1は、FOUP5を載置可能なパージステージ1aと、N2ガスのガス供給管4の一部からパージステージ1aまで延長された第1分岐管4aとを備える。
パージステージ1aには、搬送機構20によってFOUP5がパージステージ1a上の正しい位置に載置されていることを検出するための機械式または光学式の着座センサ7と、パージステージ1a上に正しく載置されたFOUP5の導入ポート6aおよび排出ポート6bと自動的に連通接続される自動パージ機構8とが設けられている。
尚、パージステーション1に複数の自動パージ機構8を設けることで、複数のFOUP5を同時に急速パージできるようにしても良い。
(Purge station configuration)
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
On the
A plurality of
(自動パージ機構の構成)
自動パージ機構8は、パージステージ1aの上面の後方寄りに設置されたパージバルブ9および排気中継ポート10を有する。FOUP5がパージステージ1a上に正しく載置されると、FOUP5の導入ポート6aおよび排出ポート6bが、パージステージ1aのパージバルブ9および排気中継ポート10とそれぞれ連通接続される。尚、パージバルブおよび排気中継ポートの位置はパージステージ1aの後方寄りに限らず、保管されるFOUP5の向きに応じて例えば前方寄りなどに設置しても良い。
(Configuration of automatic purge mechanism)
The
図3に示すように、パージバルブ9は、パージステージ1aの上面に固定される概して円柱状の外観を有するハウジング9aと、ハウジング9aの上方に設けられたアクチュエータ9bとを有する。アクチュエータ9bの中央からは、鉛直に延びた導入ガス通路9dを備えたピストンロッド9cが下向きに延設されている。導入ガス通路9dにはガス流量制御用のオリフィス部が設けられている。ピストンロッド9cの下端部は、ハウジング9aの中央付近に形成された中継空間9Vの内部に配置され、中継空間9Vはハウジング9aの下方側面に設けられた入力部9iと、中継管11を介して第1分岐管4aと連通接続されている。
As shown in FIG. 3, the
アクチュエータ9bは、上方の閉鎖位置と下方の開放位置との間で上下移動自在に支持されており、図3(a)に示すように通常はコイルバネ9eによって前記閉鎖位置に保持されているが、アクチュエータ9bに対する下向きの押圧力によって図3(b)に示すように前記開放位置に切り換えられる。前記閉鎖位置では、ピストンロッド9cの下端付近に設置されたOリング9sによって導入ガス通路9dが中継空間9Vと分離され、前記開放位置ではOリング9sがハウジング9aから分離されることで、導入ガス通路9dが中継空間9Vと連通接続される。
The
FOUP5がパージステージ1a上の正しい位置に載置され、FOUP5の導入ポート6aがパージバルブ9のアクチュエータ9bに来ると、FOUP5の自重によってアクチュエータ9bが前記開放位置に押し下げられるので、第1分岐管4aのN2ガスが、中継空間9V、ガス通路9d、および、FOUP5の導入ポート6aを介しての大流量(約10リットル/min)でFOUP5内に導入される。
前述したパージバルブ9を用いることで、基本的に電力などの消費を要さない自動パージ機構8を実現できるが、このパージバルブ9の基本的な構成については、本願と共通の出願人によって出願された特開2000−167168号公報に開示されている。
When the
By using the
排気中継ポート10は、パージステージ1aの上面に固定される概して円筒状の硬質樹脂製のハウジング10aを備え、ハウジング10aの上方には、FOUP5の排出ポート6bと接続される軟質樹脂製の排気中継部10bが設けられている。排気中継部10bには排出ポート6bの下端面と面接触する凹状の被接触面10fが設けられている。排出ガス通路10dが鉛直方向に貫通形成されている。酸素などを含むFOUP5内の既存のガスは、パージガスとしてのN2ガスによってFOUP5から排出ポート6bおよび排気中継ポート10の排出ガス通路10dを介して排出され、通常は専用排気ダクト(不図示)によって回収される。
The
搬送機構20によるFOUP5のパージステージ1a上の正しい位置への載置によって着座センサ7から発信された検出信号はFOUP5のID情報と共にケーブルまたは無線を介して制御装置40に送られる。制御装置40はFOUP5毎にパージ開始時刻の管理を行い、規定の急速パージ時間(5分間)が経過すると、搬送機構20に急速パージ終了の信号を送る。同信号を受けた搬送機構20は該当するFOUP5をパージステージ1aから除去して、制御装置40が指示した空き状態の保管室3へと搬送する。尚、各FOUP5には固有のIDがバーコードまたはICタグの形で付されており、搬送機構20には、搬送機構20がハンドリング中のFOUP5が有するIDを読み取るID取得手段が設けられている。
The detection signal transmitted from the
(保管室の構成)
図1に例示されているFOUPストッカ2は、同じ寸法形状の保管室3が上下に5つ、水平に8つ配列された正面から見ると5行×8列の棚状を呈し、保管室3の数は全部で40となる。
図4に示すように、各保管室3には、前述したパージステージ1aと同様に、搬送機構20によってFOUP5が個々の保管室3内の正しい位置に載置されていることを検出する着座センサ7と、保管室3内に正しく載置されたFOUP5の導入ポート6aおよび排出ポート6bと自動的に連通接続される自動パージ機構8とが設けられている。
自動パージ機構8は、パージステージ1aの場合と同様に、保管室3の後方寄りに設置されたパージバルブ9および排気中継ポート10を有する。FOUP5が保管室3内に正しく載置されると、FOUP5の導入ポート6aおよび排出ポート6bが、保管室3のパージバルブ9および排気中継ポート10とそれぞれ連通接続される。
(Storage room configuration)
The
As shown in FIG. 4, each
The
ガス供給管4はFOUPストッカ2の下方を水平に延設されており、この延設されたガス供給管4から8本の第2分岐管4bが並列状に分岐され、FOUPストッカ2の8列の各列に沿って上方に延びている。ガス供給管4と各第2分岐管4bとの間にはN2ガスの流量を手動で設定するための中間バルブ4Vが設けられている。各列に沿って延びた各第2分岐管4bには、各列の保管室3内に位置する合計5個の自動パージ機構8が直列状に接続されている。
The
搬送機構20によってFOUP5が保管室3内の正しい位置へ載置されると、FOUP5の導入ポート6aおよび排出ポート6bとが自動パージ機構8に自動的に連通接続され、第2分岐管4bから約1リットル/minの小流量のN2ガスが供給され、緩速パージが開始される。搬送機構20によるFOUP5の保管室3内の正しい位置への載置によって着座センサ7から発信された検出信号はFOUP5のID情報と共にケーブルまたは無線を介して制御装置40に送られる。
When the
因みに、保管室3内での長期保管による不測の汚染を防止するために、保管室3内での連続保管許容期間が設定された場合は、制御装置40は連続保管許容期間の経過後に同搬送機構20に緩速パージ終了の信号を送り、同信号を受けた搬送機構20は該当するFOUP5を保管室3から除去して、再度急速パージを実施するためにパージステージ1aへと搬送し、以後、該当するFOUP5が保管システム50から取り出されるまで同様の処理が繰り返される。
Incidentally, in order to prevent unexpected contamination due to long-term storage in the
尚、パージステージ1aや保管室3の排気中継ポート10には、パージ中にFOUP5から排出される気体に関する情報を得るための各種センサを設けることができる。これらのセンサとしては、気体の排出量を検出する流量センサ、排出気体中の酸素濃度を検出する酸素センサ、排出気体の湿度を検出する湿度センサ、分子状汚染物質を検出するAMC(Airborne Molecular Contaminants)センサなどが挙げられ、これらのセンサのうちの一種類または複数種類を排出ガス通路10dに設けることができる。
The
この場合、制御装置40が、着座センサ7からの検出信号による情報と、これらのセンサからの信号とを総合して、パージの実質的な開始時刻および最適な終了時刻を判定する構成としても良い。また、これらのセンサによる検出値が予め設定した閾値を下回る場合は、自動パージ機構8の点検などの対策を求める警報が出力される構成としても良い。
In this case, the
(モニタディスプレイの機能)
図1に示すように、制御装置40の一部として、保管システム50の作動状態を監視するモニタディスプレイ30が設置されている。モニタディスプレイ30の画面には、主に各着座センサ7からの信号に基づいて把握されるパージステージ1aおよび保管室3の在荷状況、在荷されているFOUP5およびFOUP5内の保管対象物のIDおよび過去のパージ履歴、現在行われているパージの継続時間と終了予定時刻、FOUP5から排出されている気体の排出流量、湿度、酸素濃度、AMC濃度、搬送機構20の位置と状態、出力された警報の履歴、保管システム50が設置されている保管区域の温度、湿度、酸素ガス濃度などを表示させることができる。
(Monitor display function)
As shown in FIG. 1, a
これらの制御装置40が管理、記録する情報の一部、例えば排出流量、湿度、酸素濃度、AMC濃度などの値は、これらの値が閾値を越えた場合に急速パージの継続時間を標準時間よりも延長させるなどの形態で、搬送機構20の操作などに適宜フィードバックされる。
Some of the information managed and recorded by these
〔別実施形態〕
〈1〉上記の実施形態に記載した特別なパージステーション1を設けず、FOUPストッカ2の一部の保管室3を、大流量のN2ガスでFOUP5内をパージする一次保管ユニットとして適用する形態が実施可能である。
例えば、第1実施形態の図1に示されたFOUPストッカ2において、全部で8列並んだ保管室3のうちの第1列の中間バルブ4Vのみを大流量に設定することで、第1列に属する5つの保管室3を一次保管ユニットとして適用可能となる。
[Another embodiment]
<1> A configuration in which the
For example, in the
この場合、制御装置40の指令に基づいて、搬送機構20は、保管システム50に新たに搬入されたFOUP5を先ず第1列の保管室3に載置することで自動的に急速パージが実施され、急速パージを終えたFOUP5は、搬送機構20によって第1列の保管室3から取り出され、第2列以降の空き状態の保管室3に移設されて、そこで自動的に緩速パージが開始される。
In this case, on the basis of a command from the
〈2〉或いは、中間バルブ4Vの流量は全列一定とし、二次保管ユニットとして用いられる自動パージ機構8に設置された流量規制用のオリフィスの径などを、一次保管ユニットとして用いられる自動パージ機構8のオリフィスの径未満に設定した構成としても良い。この場合、一次保管ユニットとして用いられる自動パージ機構8には流量規制用のオリフィスを設けず、二次保管ユニットとして用いられる自動パージ機構8にのみ流量規制用のオリフィスを設ける構成としても良い。特に外形が共通でオリフィス径のみが互いに異なる種々のオリフィス部材を自動パージ機構8に着脱可能な構成とすれば、中間バルブ4Vからの距離が異なるためのガス圧の変化に関わらず一定流量のパージガスを導入可能なシステムを実現可能となる。
<2> Alternatively, the flow rate of the
〈3〉図5は、保管システムが特別なパージステーション1を有さず、代わりに、FOUPストッカ12の全ての保管室13について、自動パージ機構8から供給されるN2ガスの流量を急速パージ用の大流量と緩速パージ用の小流量との間で切り換えるための流量可変バルブ14が設けられた形態を示している。流量可変バルブ14を大流量と小流量との間で切り換える操作は、制御装置40からの遠隔操作で行われる。尚、各列の基端部に設けられた中間バルブ4Vは、全て、大流量のN2ガスを対応する列の保管室13に対して供給可能な流量に設定されている。
<3> FIG. 5 shows that the storage system does not have the
この形態の場合、制御装置40の指令に基づいて、搬送機構20は、保管システム50に新たに搬入されたFOUP5を空き状態の任意の保管室3に載置する。空き状態の保管室3の流量可変バルブ14は事前に大流量に切り換えられており、自動的に急速パージが実施される。所定時間長さの急速パージが終了すると、同じ保管室3の流量可変バルブ14が小流量に切り換えられ、緩速パージ期間に移行する。この形態では、搬送機構20による一次保管ユニットから二次保管ユニットへの物理的な移設操作は不要となる。また、FOUP5の保管システム50への搬入、保管室13への設置が手動でなされる場合、搬送機構20そのものを省略した形態で実施することも可能である。
In the case of this embodiment, the
〈4〉図5の実施形態の変形例として、各保管室13には流量可変バルブ14を設けず、例えば、上下に延びた5つの保管室3からなる各列の基端に流量可変バルブ14を設けた形態で実施することも可能である。この場合、制御装置40は、一つの列に設置されるFOUP5のうちで最後に設置されたFOUP5の設置時刻を基準にして、第1流量によるパージ期間と第2流量によるパージ期間のスケジュールを管理すると良い。
<4> As a modification of the embodiment of FIG. 5, each
〈5〉制御装置40が、FOUP5に対して、パージステーション1または保管室13で一定期間に渡って急速パージを行うパージ工程と、急速パージを終えたFOUP5内に開閉蓋5Cや逆止弁を介して周辺の酸素ガスや塵埃が再流入する虞のない安全期間内は、小流量のパージガスの導入さえ行わずに単に放置する放置工程とを交互に繰り返し、安全期間の終了時には再びパージステーション1または保管室13で急速パージを行う制御を行うシステムとすることも可能である。
<5> The
この場合、搬送機構20によって、パージ工程ではFOUP5をパージステーション1に載置し、放置工程ではFOUP5を図4の保管室3に移動させる形態とすることが可能である。他方、図5に示された装置を用い、制御装置40が、パージ工程では流量可変バルブ14を開放し、放置工程では流量可変バルブ14を閉じる操作を行う形態とすることも可能である。
In this case, the
安全期間の長さは、FOUP5の機種やクリーンルームの条件に応じて、周辺の酸素ガスや塵埃がFOUP5へ再流入する迄の期間を経験的に求めることで決定できる。或いは、FOUP5の内部に酸素ガス分圧を測定するセンサなどを設置して、同センサから出力される信号に基づいて安全期間の長さを制御装置が判別するように構成しても良い。
The length of the safety period can be determined by empirically obtaining the period until the surrounding oxygen gas and dust re-enter the
本発明は、集積回路などの基板として用いられるシリコンウエーハ、集積回路用のパターンマスク、液晶式表示装置の部品などといった、塵埃や不都合な気体などとの接触を避けるべき保管対象物(原料、部品、製品など)を、パージガスで満たされた空間内に保持するための保管システムおよび保管方法としての利用に供することが可能である。 The present invention relates to a storage object (raw material, component, etc.) that should be prevented from coming into contact with dust or unfavorable gas, such as a silicon wafer used as a substrate for an integrated circuit, a pattern mask for an integrated circuit, a liquid crystal display device component, etc. , Products, etc.) can be used as a storage system and storage method for holding in a space filled with purge gas.
SW シリコンウエーハ(保管対象物)
1 パージステーション
1a パージステージ(一次保管ユニット)
2,12 FOUPストッカ
3,13 保管室(二次保管ユニット)
4 ガス供給管
4a 第1分岐管
4b 第2分岐管
4V 中間バルブ
5 FOUP(密封容器)
5C 開閉蓋
6a 導入ポート(導入口)
6b 排出ポート(排出口)
7 着座センサ
8 自動パージ機構
9 パージバルブ
14 流量可変バルブ
20 搬送機構
30 モニタディスプレイ
40 制御装置
50 保管システム
SW Silicon wafer (storage object)
1
2,12
4
5C Open /
6b Discharge port (discharge port)
7
Claims (8)
前記密封容器を設置するための保管ユニットと、
前記密封容器の内部にパージガスを導入するためのガス供給経路とを備え、
前記保管ユニットには、前記密封容器の前記保管ユニットへの設置に基づいて、前記密封容器の前記導入口を前記ガス供給経路と連通接続させ、前記パージガスの前記導入を開始させる自動パージ機構が設けられており、
前記保管ユニットに新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介して、第1流量のパージガスを一定期間に渡って導入し、前記一定期間の経過後に、引き続き前記第1流量を下回る第2流量のパージガスを導入開始する制御装置を有する保管システム。 A sealed container capable of storing a storage object in a sealed manner and having an inlet and an outlet for purge gas;
A storage unit for installing the sealed container;
A gas supply path for introducing a purge gas into the sealed container,
The storage unit is provided with an automatic purge mechanism for connecting the introduction port of the sealed container to the gas supply path and starting the introduction of the purge gas based on the installation of the sealed container in the storage unit. And
A purge gas having a first flow rate is introduced into the sealed container newly installed in the storage unit through the automatic purge mechanism over a certain period, and after the elapse of the certain period, the first flow rate continues. The storage system which has a control apparatus which starts introduction | transduction of the purge gas of the 2nd flow volume which is less than this.
前記保管ユニットは、前記第1流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた一次保管ユニットと、前記第2流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた二次保管ユニットとを備え、
前記制御装置は、前記搬送機構によって、前記一定期間にわたって前記一次保管ユニットに置かれた前記密封容器を前記二次保管ユニットに移動させる請求項1に記載の保管システム。 A transport mechanism for operating the sealed container in and out of the storage unit;
The storage unit includes a primary storage unit including the automatic purge mechanism that supplies the purge gas at the first flow rate, and a secondary storage unit including the automatic purge mechanism that supplies the purge gas at the second flow rate,
The storage system according to claim 1, wherein the control device moves the sealed container placed in the primary storage unit to the secondary storage unit over the certain period by the transport mechanism.
前記制御装置は、新たな前記密封容器が設置された前記保管ユニットに対応する前記流量切り換え手段を前記第1流量に設定し、同じ流量切り換え手段を前記一定期間の経過後に前記第2流量に切り換える請求項1に記載の保管システム。 Between the gas supply path and the automatic purge mechanism, there is provided a flow rate switching means for switching the flow rate of the purge gas supplied to the sealed container via the automatic purge mechanism between the first flow rate and the second flow rate. And
The control device sets the flow rate switching unit corresponding to the storage unit in which the new sealed container is installed to the first flow rate, and switches the same flow rate switching unit to the second flow rate after the lapse of the predetermined period. The storage system according to claim 1.
前記密封容器を設置するための保管ユニットと、
前記密封容器の内部にパージガスを導入するためのガス供給経路とを備え、
前記保管ユニットには、前記密封容器の前記保管ユニットへの設置に基づいて、前記密封容器の前記導入口を前記ガス供給経路と連通接続させ、前記パージガスの前記導入を開始させる自動パージ機構が設けられており、
前記保管ユニットに新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介してパージガスを導入するパージ期間と、前記自動パージ機構によるパージガスの導入を停止する休止期間とを交互に付与する制御装置を有する保管システム。 A sealed container capable of storing a storage object in a sealed manner and having an inlet and an outlet for purge gas;
A storage unit for installing the sealed container;
A gas supply path for introducing a purge gas into the sealed container,
The storage unit is provided with an automatic purge mechanism for connecting the introduction port of the sealed container to the gas supply path and starting the introduction of the purge gas based on the installation of the sealed container in the storage unit. And
A purge period for introducing purge gas via the automatic purge mechanism and a pause period for stopping introduction of purge gas by the automatic purge mechanism are alternately given to the sealed container newly installed in the storage unit. A storage system having a control device.
前記保管位置に新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介して、第1流量のパージガスを一定期間に渡って導入し、前記一定期間の経過後に、引き続き前記第1流量を下回る第2流量のパージガスを導入開始する保管方法。 Based on the installation of the sealed container at the storage position, the sealed container capable of storing the object to be stored in a sealed manner and having an inlet and an outlet for the purge gas. A storage method for holding the object to be stored in a space filled with purge gas using an automatic purge mechanism that starts introducing purge gas therein,
A purge gas having a first flow rate is introduced into the sealed container newly installed at the storage position through the automatic purge mechanism over a certain period, and the first flow rate is continued after the lapse of the certain period. Storage method in which the introduction of a purge gas having a second flow rate lower than 1 is started.
前記保管位置に新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介して、パージガスを導入するパージ工程と、パージガスの導入を停止する休止工程とを繰り返し実施する保管方法。 Based on the installation of the sealed container at the storage position, the sealed container capable of storing the object to be stored in a sealed manner and having an inlet and an outlet for the purge gas. A storage method for holding the object to be stored in a space filled with purge gas using an automatic purge mechanism that starts introducing purge gas therein,
A storage method in which a purge process for introducing purge gas and a pause process for stopping the introduction of purge gas are repeatedly performed on the sealed container newly installed at the storage position via the automatic purge mechanism.
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