JP2015130371A - ロードポート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロードポート装置における微小空間内の不活性ガスの漏出を抑制する。【解決手段】微小空間を外部空間より分離すると共にポッドの開口と対向して微小空間を外部空間と連通させる開口部を有するメインベースと、開口部の開閉及び蓋の保持を行うドアと、を有してポッドと微小空間との間でのウエハの挿脱を可能とするロードポート装置に対して、メインベースより開口部の内方に向かって張り出して配置され、ポッドの開口の周囲を囲む当接面と当接する、可撓性を有するシール板を更に配する。【選択図】図１

Description

本発明は、ロードポート装置に関する。より詳細には、半導体製造プロセス等において、ポッドと呼ばれる密閉型の搬送容器の内部に保持されたウエハを半導体処理装置に移載する際に、該ポッドの開閉を行うロードポート装置に関する。

半導体製造プロセスでは、ウエハを収容するポッドの内部、及びウエハの該ポッドに対する挿脱と各処理装置への受け渡しを行う微小空間の内部、の高清浄化により、該プロセスでの所謂歩留まりの向上を図っている。この高清浄化のために、特許文献１に開示されるように、外部空間の雰囲気の微小空間等への侵入を抑制する構成が知られている。また、半導体の所謂デザインルールの変更に伴う配線幅の狭小化によって、これまでは問題とならなかった自然酸化膜への対処が近年では求められ始めている。特許文献２及び３では、ポッドに対するウエハの挿脱時、及びポッド内にウエハを収容させた状態での雰囲気中の酸素分圧を抑制する構成が開示されている。当該構成によれば、ポッド内の気体を好適に置換して酸化性気体の分圧を抑制することで、自然酸化膜の生成を抑制することが可能となる。

特許第３５８１３１０号公開公報 特許第４３０１４５６号公開公報 特許第４３０９９３５号公開公報

昨今のデザインルールの狭小化の更なる進展により、自然酸化膜の抑制への要求はより厳密なものとなってきている。このため、前述した微小空間内においても所謂乾燥窒素等を導入し、当該空間内の酸化性気体の分圧を抑制する様式が提案されるに至っている。ここで、本来であれば、当該要求に対応するためには新たなロードポート装置等によって、より好適なウエハの管理環境を提供することが好ましい。しかしながら、半導体における昨今の大きなコスト削減圧力により、例えば特許文献１に例示される現状のロードポート装置であっても適用可能な様式であって、且つ前述した酸化性気体の分圧を抑制し得る方法が求められている。

本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであり、より従来のロードポート装置にも適用することが容易な構成を主たる事項とするものであって、且つ微小空間における酸化性気体の分圧の抑制を可能とするロードポート装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るロードポート装置は、ポッドの開口の蓋を開閉して前記ポッドへの微小空間からの被処理物の挿脱を可能とし、前記被処理物の処理装置に付随して、前記ポッドより前記微小空間を介しての前記処理装置に対する前記被処理物の搬送を可能とするロードポート装置であって、前記微小空間を外部空間より分離すると共に、前記ポッドの前記開口と対向して前記微小空間を前記外部空間と連通させる開口部を有するメインベースと、前記開口部の開閉及び前記蓋の保持を行うドアと、前記メインベースより前記開口部の内方に向かって張り出して配置され、前記ポッドの開口の周囲を囲む当接面と当接する、可撓性を有するシール板と、を有することを特徴とする。

なお、上述したロードポート装置において、前記シール板は、内周側において前記外部空間方向に所定角度屈曲していることが好ましい。或いは、前記シール板は、内周側において前記外部空間方向に所定角度傾斜して張り出していることが好ましい。更にこの場合、前記所定角度は最大６５度であることがより好ましい。更に、上述したロードポート装置において、前記シール板の内周端は、前記蓋を開閉する位置にある前記ポッドの前記当接面が存在する位置より前記外部空間側に位置することが好ましい。また、前記シール板は樹脂からなること、或いは前記シール板は金属製であることが好ましい。加えて、前記シール板は、内周端から前記開口部の内周に向かう切り込みを有することがより好ましい。

本発明によれば、微小空間における酸化性気体の分圧の抑制を為すことが可能となる。また、従来のロードポート装置においても簡便な構成の追加によって本発明の適用が可能であることから、容易に、従来装置を今後の半導体製造プロセスに適用することも可能となる。

本発明の一実施形態に係るロードポート装置に対してポッドを載置した状態を模式的に示す概念図である。 図１に示す概念図について、要部を拡大して示す図である。 図１に示すロードポート装置における開口部を載置台側から見た状態を示す図である。 シール板の屈曲角度を例示する図である。 図３に示す開口部の角部に対応するシール板の構造を例示する図である。 シール板の更なる実施形態を示す図である。 シール板の他の実施形態を示す図である。

本発明の一実施形態について、以下に図面を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るロードポート装置について、ポッドを載置した状態にてドアの駆動軌跡に沿った断面よりこれを見た概念図である。図２は、図１における主要部の拡大であってポッドの移動に伴うシール板の動作を示す図である。また、図３は、開口部を微小空間側から見た状態の概略構成を示す図である。

図１に示すように、本実施形態におけるロードポート装置１０は、メインベース１１、ドア１３、載置台１５を主要構成として有している。メインベース１１は、ポッド２が搬送される外部空間１６と、ドア１３や不図示のウエハ搬送用のロボット等が配置される微小空間１７と、を分離する。また、当該メインベース１１は、ドア１３によって略閉鎖され、外部空間１６と該微小空間１７とを連通させる開口部１１ａを有する。ドア１３は、開口部１１ａに対する接近及び離間による該開口部１１ａの閉鎖及び開放と、該開口部１１ａ前の空間からの退避との動作が可能とされる。また、ドア１３は、ポッド２の不図示の蓋の保持及び開放を為すことも可能とされる。ドア１３が当該蓋を保持して開口部１１ａから離間することによりポッド２の開口が開放される。また、当該ドア１３が開口部１１ａの前から下方に退避により、微小空間１７内に配置される不図示の搬送用ロボットによるポッド２に対するウエハの挿脱が可能となる。

載置台１５は開口部１１ａの正面に配置され、その上にポッド２が載置される。載置台１５の表面には位置決めピン１５ａが配置され、ポッド２を載置した際にはポッド２と載置台１５との相対的な位置関係が一義的に定められる。また、載置台１５は開口部１１ａに対して接近及び離間の動作が可能であり、離間位置にてポッド２が載置され、接近位置にてドア１３によるポッド２の蓋の開閉及びウエハの挿脱が行われる。

ここで、本実施形態にて例示されるポッド２としては、半導体製造工程において使用される標準的な形状を有するものを用いている。該ポッド２は、ウエハ収容空間２ａ、蓋収容空間２ｂ、及び外周フランジ部２ｃを有する（図２参照）。ウエハ収容空間は、実際に被処理物たるウエハを複数枚収容するための空間であって、ポッド２内部の主要空間を構成する。蓋収容空間は、該ウエハ収容空間と外部空間との間に存在して蓋を収容し、且つウエハ収容空間よりも上下左右方向において大きな開口を有する。外周フランジ部は、蓋収容空間の周囲を囲んで後述するシール部材と当接する当接面を形成し、本形態では平面より構成される。

本実施形態では、当該ロードポート装置１０の主要構成に対して更にシール板２１が配置される。シール板２１は、メインベース１１より開口部１１ａの内方に向かって張り出している。シール板２１は、図３に示すように枠形状からなり、外周側或いは外周端にてメインベース１１に接続される。また、その内周端が外部空間側に張り出すように、開口部１１ａの延在面に対して外部空間１６側に所定角度傾斜している。なお、図３は、開口部１１ａを載置台１５階配置される外部空間１６側から見た図である。また、本実施形態において、シール板２１は載置台１５がその上に載置されたポッド２を開口部１１ａ側に駆動する際の駆動力、或いは内部空間１７方向に押圧する押圧力により、内部空間１７側に容易に撓む可撓性を有している。

実際のシール板２１の動作に関して、図２を参照して説明する。ポッド２の所謂ロード/アンロード位置にある載置台１５の上にポッド２を載置し、この状態から載置台１５はポッド２を開口部１１ａ方向に移動させる。ここでシール板２１の内周端は、開口部１１ａを構成するメインベース１１の外表面よりも外部空間側に突き出している。このため、ポッド２移動の途中において、図２（ａ）に示すようにフランジ部２ｃにおける当接面が最初にこの内周端と当接する。この状態から更にポッド２の移動は継続され、当接面がメインベース１１の外表面と当接することにより移動が停止される。その際、図２（ｂ）に示すように、可撓性を有するシール板２１は当接面から受ける押圧力によって撓み、内周端或いはシール板２１表面と当接面との密着性を高める。

以上の状態が確保されることにより、該シール板２１によってポッド外周フランジ部２ｃと開口部１１ａ周辺との隙間がシールされ、微小空間１７内の酸化性気体の分圧が管理された気体の外部空間１６への流出が防止される。なお、本実施例では、例えば開口部１１ａの側辺或いは底辺側での張り出した状態でのシール板２１の姿勢の維持に関して、必要な張り出し量等を勘案して、金属製或いは金属板からなるシール板２１を用いている。その際、加工時において均等な屈曲角度或いは傾斜角度を容易に達成可能であること等の観点から適当な角度は図４に示すように６５度以下であることが好ましいことが判別している。これ以上に曲げ角度が大きい場合には好適な姿勢の維持が困難となり、当接面に倣ったたわみが得られにくくなる。また、微小空間１７側の内圧は外部空間１６の大気圧よりも僅かに高く設定されている。このためこの所定角度を配することにより、当該圧力差によるシール板２１の当接面への押圧力の付加も期待される。この観点を加味した場合には、該所定角度は２５度以上とした方が好ましい。
なお、本実施例ではシール板２１として金属製或いは金属板からなるものを例示しているが、これを樹脂、ゴム、或いはこれらの複合からなる材料を用いても同様の効果が得られる。例えば、シール板２１に用いる材料としては加工性やポッドとの当接面への影響を考慮した場合、ゴム等の樹脂からなるものを用いることが好ましい。金属製部材を用いる場合、選定する金属材質によっては可撓性を確保するために薄板加工したものを用いる必要が生じるが、ゴム等の樹脂からなる部材の場合そのような加工を必要としない場合が多く、加工するにあたっても加工が容易である面で金属製部材よりも有利である。さらに、シール板２１が当接するポッド２は、通常プラスチック等の樹脂材料からなるものであることから、金属製シール部材を用いる場合はシール部材とポッドの当接面との干渉によって当接面を削らない程度の硬さのものを選定する必要が生じる場合がある。樹脂性のシール部材であれば、上述のような材質の硬さに起因するポッドが削られる恐れを考慮しなくとも良い点においても有利である。
一方で、ゴム等の樹脂性のシール部材を用いる場合、静電気によるシール性への影響が生じる場合がある。そのため、静電気によるシール性への影響を考慮する場合は金属製のシール部材を用いることが好ましい。或いは、素材として導電性を付与したゴムを用いることが好ましい。

ここで、開口部１１ａには角部が存在し、この部分では所定角度を維持したことによって可撓性が抑制されてしまう。このため、本実施例では、図５に示すようにスリット２１ａを配することとしている。このスリット２１ａの本数を図５（ａ）の２本から図５（ｂ）の５本とすることによって、当接面に対してシール板２１が倣う際の追随性は向上する。しかしスリット２１ａの増加は気体の漏出経路の増加となることから、前述した差圧、及び微小空間１７に供給される気体の供給量、更には許容される漏出量を加味して適宜変更されることが好ましい。しかしながら、適切な可撓性がこの角部において確保可能な材料から該シール板２１が形成可能な場合には、当該スリット２１ａは排除されることがより好ましい。

ここで、本実施形態では、板材とメインベース１１とによってシール板２１を挟持することでこれを固定している。その際、該板材１１の外部空間１６側表面が、上述したシール板２１の内周端の位置を規定するメインベース１１の表面として規定される。また、挟持部と非挟持部との境界を、シール板２１の屈曲位置としている。しかしながら、本発明の実施形態は当該形態に限定されない。シール板２１の固定様式は、溶接、接着剤等による貼り付け、等、種々の固定方法を適用することが可能である。また、屈曲部の断面が直線となる屈曲様式ではなく、図６（ａ）に示すように断面曲線とする屈曲様式としても良く、図６（ｂ）に示すように先端部の一部を屈曲させる様式としても良い。

なお、この場合、図６（ｃ）に示すように、シール板２１の内周端は、蓋を開閉する位置にあるポッド２の当接面が存在する位置より外部空間１６側に位置することが好ましい。これにより、ポッド２の移動の際の当接面と内周端との確実な当接が達成される。ここで、昨今の半導体製造工程において、ウエハの大口径化とこれに伴うポッド２の大型化が進んでいる。この大型のポッド２に関しては、加工精度、或いは経時変化等によって前述した当接面が大きく湾曲する等の変形を有する場合が考えられる。このような場合であっても、充分な可撓性に加えて、屈曲角度及び内周端の配置の適切化を図ることによってシール板２１が好適に倣い、当該当接面の前面に対して内周端が当接することが可能となる。

また、上述した実施形態では、シール板２１に用いる材料として金属を例示している。しかしながら、本発明は当該材料の使用に限定されず、例えば樹脂、ゴム等のように可撓性を有し、且つ形状の維持と当接面との接触によりシール効果が得られるものであれば当該材料も使用可能である。この場合、前述したように所定角度を配して屈曲させることが好ましいが、充分なシール効果が得られるものであれば当該屈曲を有さなくとも良い。

図７は、本発明の更なる実施形態に関して、図２と同様の様式にてシールが達成される様子を模式的に示している。なお、同実施形態において、図２に示す構成と同様の作用効果を呈する構成に関しては、同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。本形態では、シール板２１として樹脂から形成され且つ単なる板状の形状からなるものを用いている。図７（ａ）は当接面がシール板２１に当接した状態を、図７（ｂ）は更にポッド２が移動して停止した状態を各々示している。当該形態の場合、シール板２１自体の加工が容易であると共に角部でのスリットの必要性が無くなり、且つ図７（ａ）に示した当接状態が当接面全域で得られれば非常に優れたシール性が得られる。しかし、部分的に図７（ｂ）に示す状態が生じると、この部分からの内部気体の漏出が起こる可能性が生じることから、先の実施形態にて用いたシール板２１に対してより高い可撓性を配することが好ましくなる。

以上述べたように、本発明においては、ポッド２の開口の蓋を開閉して微小空間１７からのウエハの挿脱を可能とし、該ウエハの処理装置に付随してポッド２より微小空間１７を介しての処理装置に対するウエハの搬送を可能とするロードポート装置に対して、メインベースより開口部の内方に向かって張り出して配置され、ポッドの開口の周囲を囲む当接面と当接する、可撓性を有するシール板２１を配している。当該シール板２１を配することにより、所謂クリーン搬送の環境を維持しつつ単純な構造物を従来から用いているロードポート装置に付随させるのみで、該微小空間１７からの窒素等の不活性ガスの漏出を抑制することが可能となる。

以上述べたように、本発明は半導体処理装置に対して好適に用いるロードポート装置に関している。しかしながら、本発明の利用可能性は当該処理装置に限定されず、例えば液晶ディスプレイのパネルを扱う処理装置等、半導体に準じた各種処理が行われる種々の処理装置に用いられる所謂ロードポート装置に対しても適用可能である。従って、前述した実施形態におけるウエハは被処理物として、ポッドは種々の被処理物を収容するとして、また半導体処理装置は被処理物に処理を施す処理装置として解されることが好ましい。

２：ポッド、 ２ａ：ウエハ収容空間、 ２ｂ：蓋収容空間、 ２ｃ：フランジ部、１０：ロードポート装置、 １１：メインベース、 １１ａ：開口部、 １３：ドア、 １５：載置台、 １５ａ：位置決めピン、 １６：外部空間、 １７：微小空間、 ２１：シール板、 ２１ａ：スリット

Claims (8)

1. ポッドの開口の蓋を開閉して前記ポッドへの微小空間からの被処理物の挿脱を可能とし、前記被処理物の処理装置に付随して、前記ポッドより前記微小空間を介しての前記処理装置に対する前記被処理物の搬送を可能とするロードポート装置であって、
   前記微小空間を外部空間より分離すると共に、前記ポッドの前記開口と対向して前記微小空間を前記外部空間と連通させる開口部を有するメインベースと、
   前記開口部の開閉及び前記蓋の保持を行うドアと、
   前記メインベースより前記開口部の内方に向かって張り出して配置され、前記ポッドの開口の周囲を囲む当接面と当接する、可撓性を有するシール板と、を有することを特徴とするロードポート装置。
2. 前記シール板は、内周側において前記外部空間方向に所定角度屈曲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装置。
3. 前記シール板は、内周側において前記外部空間方向に所定角度傾斜して張り出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装置。
4. 前記所定角度は最大６５度であることを特徴とする請求項２又は３に記載のロードポート装置。
5. 前記シール板の内周端は、前記蓋を開閉する位置にある前記ポッドの前記当接面が存在する位置より前記外部空間側に位置することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のロードポート装置。
6. 前記シール板は、樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のロードポート装置。
7. 前記シール板は、金属製であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のロードポート装置。
8. 前記シール板は、内周端から前記開口部の内周に向かう切り込みを有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のロードポート装置。

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