JP2016090149A

JP2016090149A - 基板保管システム

Info

Publication number: JP2016090149A
Application number: JP2014225547A
Authority: JP
Inventors: 河合　功治; Koji Kawai; 功治河合
Original assignee: Joled Inc
Current assignee: Joled Inc
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-23

Abstract

【課題】基板へのパーティクルの付着を抑制する。【解決手段】クリーンルーム２００に設置され、基板３０１を保持するカセット３０２を保管するストッカ１０１と、ローダ１０２とを備える基板保管システム１００であって、ストッカ１０１は、第一空気導入手段１１３と、カセット３０２のいずれの場所に保持される基板３０１を通過させることのできる第一開口１１５とを備え、ローダ１０２は、第二空気導入手段１２３と、クリーンルーム２００との間で基板３０１を搬出入する第三開口１２５と、クリーンルーム２００側に開口した第四開口１２７とを備える。【選択図】図２

Description

本開示は、クリーンルーム内に設置される基板の保管システムに関する。

表示パネルや半導体デバイス等を製造する工場等は、室内の空気清浄度（クリーン度）が確保されたクリーンルームとなっている。そしてクリーンルーム内には表示パネルや半導体デバイスの基板を保持するカセットを保管するストッカが設置されている場合がある。

このようなストッカは、内部の空気清浄度を高く維持するため、クリーンルーム内の圧力よりも内部圧力が高く設定されている。従って、ストッカとクリーンルームとの間で基板を出し入れする場合、圧力差に基づき空気の流れが発生する。

従来、このような圧力差に基づく空気の流れを制御し、空気の流れによって舞い上がったパーティクルが基板に付着することを抑制する技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、ストッカから搬出される荷物を搬送車が受け取る場所に清浄なダウンフローを発生させ、荷物へのパーティクルの付着を抑制している。

特開２００９−１２６６７７号公報

昨今では、ストッカの内部においては、基板をカセットに保持した状態で保管し、ストッカと外部との間では基板を一枚ずつ搬出入するシステムが存在する。

この場合、基板をストッカに搬出入するには基板を移送するロボットが用いられており、基板が移送される移送部屋は清浄な空気が導入される閉鎖空間となっている。

本開示は、上記システムに対する新しい技術を開示するものであり、移送中の基板やストッカ内の基板にパーティクルが付着することを抑制できる基板保管システムの提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本開示にかかる基板保管システムは、クリーンルーム内に設置され、複数枚の基板を保持するカセットを保管する保管部屋を形成する保管筐体を有するストッカと、前記ストッカと前記クリーンルームとの間で基板を移送するための移送部屋を形成する移送筐体を有するローダとを備える基板保管システムであって、前記ストッカは、前記保管部屋に清浄な空気を導入する第一空気導入手段と、前記移送部屋との間で前記基板を出し入れするための前記カセットが配置される配置空間と、前記配置空間に配置された前記カセットのいずれの場所に対しても前記基板を前記移送筐体に出し入れすることのできる大きさであって、前記保管筐体に設けられる第一開口とを備え、前記ローダは、前記移送部屋に清浄な空気を導入する第二空気導入手段と、前記第一開口に対応する前記移送筐体の位置に設けられる第二開口と、前記移送部屋と前記クリーンルームとの間で基板を出し入れすることのできる前記移送筐体に設けられる第三開口と、前記クリーンルーム内の圧力よりも高く、前記保管部屋内の圧力よりも低くなるように前記クリーンルームと前記移送部屋との間に位置する前記移送筐体の部分に設けられた第四開口とを備えることを特徴とする。

本開示によれば、各部屋間の所望の圧力差を容易に設定することができ、空気の流れを制御してパーティクルが基板に付着することを抑制できる。

図１は、基板保管システムを示す斜視図である。図２は、基板保管システムの内部を示す図である。図３は、基板と基板を保持するカセットとを示す斜視図である。

次に、本開示に係る基板保管システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本開示に係る基板保管システムの一例を示したものに過ぎない。従って本開示は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

また、図面は、本開示の特徴を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行い模式的に示した図となっており、実際の形状とは異なる場合がある。

図１は、基板保管システムを示す斜視図である。なお図１は、ローダ１０２の内方が見えるように移送筐体１２２の一部を省略して示している。

図２は、基板保管システムの内部を示す図である。

図３は、基板と基板を保持するカセットとを示す斜視図である。

これらの図に示すように、基板保管システム１００は、カセット３０２に保持された基板３０１を保管し、基板３０１単位で搬出入をすることができるシステムであり、ストッカ１０１と、ローダ１０２とを備えている。また、基板保管システム１００は、クリーンルーム２００内に設置されるシステムである。

基板３０１は、特に限定されるものではないが、高い空気清浄度の中で保管が必要な部材である。具体的に例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルの構成要素の一つであるガラス基板や、半導体を形成するためのウエハーなどを挙示することができる。また、基板３０１は、単なる板状の部材ばかりでなく、トランジスタなどが積層されたようないわゆる仕掛かり品も含む意味で用いている。

図３に示すようにカセット３０２は、複数枚の基板３０１を保持し、一括して移動させるための枠体、または、箱体である。本実施の形態の場合、カセット３０２は、上端部を覆う天板３２１を備え、また、下端部には、クレーン１１６（後述）のフォークを挿入するための足３２２が設けられている。また、カセット３０２は、全体視矩形であり、少なくとも一面は基板３０１を出し入れするために開口している。また、カセット３０２は、基板３０１を上下方向に層状に保持し、架橋状に保持するための保持部３３３が両側から内方に突出するように設けられている。

ストッカ１０１は、複数枚の基板３０１を保持するカセット３０２を保管する保管部屋１１１を形成する保管筐体１１２を有する設備であり、第一空気導入手段１１３と、配置空間１１４と、第一開口１１５とを備えている。本実施の形態の場合、ストッカ１０１は、ストッカ１０１内においてカセット３０２を移載するクレーン１１６と、ストッカ１０１の内の空気を循環させて清浄化し、一部クリーンルーム２００内の空気を清浄化してストッカ１０１内に導入するファンコイルユニット１１７、カセット３０２が載置される棚（図示せず）などを備えている。さらにストッカ１０１は、第五開口１１８と、検出空間１１９とを備えている。

保管筐体１１２は、カセット３０２に保持された基板３０１を清浄な環境で保管する保管部屋１１１を形成する箱状の構造物であり、基板３０１が通過する第一開口１１５、および、清浄な空気が流通する通気孔以外は保管部屋１１１を閉鎖した状態とするものである。

なお、本実施の形態の場合、保管筐体１１２は、クリーンルーム２００を形成する床の一部を保管筐体１１２の一部として共用している。なお保管筐体１１２は、クリーンルーム２００を形成する壁などの一部を共有してもかまわない。また、保管筐体１１２は、クリーンルーム２００を形成する構造物とは別体であってもかまわない。

第一空気導入手段１１３は、保管筐体１１２の内部である保管部屋１１１に清浄な空気を導入する装置である。具体的には、空気からパーティクルを除去するためのフィルターと、空気を強制的にフィルターに通過させ保管部屋１１１の圧力を上昇させるファンとを備える、いわゆるファンフィルターユニットを例示することができる。

本実施の形態の場合、第一空気導入手段１１３は、保管筐体１１２の天井に複数個備えられており、ファンコイルユニット１１７により清浄化された空気をさらに清浄化して保管筐体１１２の内部に導入するものとなっている。これにより、保管部屋１１１全体にわたって保管筐体１１２の天井から床に向かう空気の流れが形成される。

配置空間１１４は、ローダ１０２との間で基板３０１を出し入れするためのカセット３０２を配置するためのポートであり、保管部屋１１１の一部を構成している。

本実施の形態の場合、基板３０１を搬出入するためのカセット３０２が載置される搬出入台（図示せず）が設けられており、当該搬出入台の上方空間が配置空間１１４となっている。また、搬出入予定の基板３０１が保持されるカセット３０２は、クレーン１１６を用いて搬出入台と他の棚との間で移載される。

第一開口１１５は、基板３０１を保管部屋１１１に搬出入するために保管筐体１１２に設けられた貫通孔である。第一開口１１５の大きさは、配置空間１１４に配置されたカセット３０２のいずれの場所に保持される基板３０１に対しても前記移送筐体に出し入れすることのできる大きさとなっている。つまり、第一開口１１５は、少なくともカセット３０２の開口とほぼ同じ大きさとなっている。

第五開口１１８は、保管筐体１１２の第一開口１１５の上方に設けられる貫通穴である。第五開口１１８の大きさは、一枚の基板３０１を通過させることができる大きさであればよい。本実施の形態の場合、第五開口１１８は、第一開口１１５の直上に配置されており、第一開口１１５と同じ幅を備え、第一開口１１５と連通している。すなわち、保管筐体１１２には一つの貫通孔が設けられており、その下部が第一開口１１５として機能し、上部が第五開口１１８として機能している。また、配置空間１１４にカセット３０２が配置された状態において、カセット３０２よりも上の貫通孔の部分が第五開口１１８に該当する。なお、第五開口１１８の機能については後述する。

検出空間１１９は、ローダ１０２が備える移送ロボット１２６（後述）によりローダ１０２側から保管筐体１１２の内部に挿入される基板３０１に対し、基板３０１が備える情報を検出するための保管部屋１１１の一部を占める空間である。検出空間１１９は、第五開口１１８と水平方向に連通し、配置空間１１４と上下方向に連通している。つまり、検出空間１１９から配置空間１１４に空気が流れることができ、また、検出空間１１９から、第五開口１１８を経てローダ１０２内部にも空気が流れることができるものとなっている。また、検出空間１１９には、基板３０１が備える情報を読み取る検出装置１１０が配置されている。検出装置１１０とは例えば、基板３０１に設けられたバーコードを読み取るバーコードリーダーのようなものである。

例えば、検出空間１１９には、ストッカ１０１内のカセット３０２に基板３０１を搬出入する際に、移送ロボット１２６を用いて一旦基板３０１が第五開口１１８を通過して挿入され、搬入される基板３０１を識別する情報や、搬出される基板３０１を識別する情報などが読み出され、当該情報は基板３０１の管理に用いられる場合がある。

ローダ１０２は、ストッカ１０１とクリーンルーム２００との間で基板３０１を移送するための移送部屋１２１を形成する移送筐体１２２を有する設備であり、第二空気導入手段１２３と、第二開口１２４と、第三開口１２５と、第四開口１２７とを備えている。本実施の形態の場合、ローダ１０２は、ローダ１０２内で基板３０１を移送する移送ロボット１２６を備え、さらに、第六開口１２８を備えている。

移送筐体１２２は、ストッカ１０１の配置空間１１４に配置されたカセット３０２からクリーンルーム２００へ基板３０１を搬出し、また、クリーンルーム２００からストッカ１０１内のカセット３０２へ基板３０１を搬入する移送部屋１２１を形成する箱状の構造物であり、移送部屋１２１の空気清浄度を高く維持して移送中の基板３０１にパーティクルが付着することを抑制する機能を備えている。

なお、本実施の形態の場合、移送筐体１２２は、クリーンルーム２００を形成する床の一部を移送筐体１２２の一部として共用し、また、保管筐体１１２の一部を移送筐体１２２の一部として共用している。

第二空気導入手段１２３は、移送筐体１２２の内部である移送部屋１２１に清浄な空気を導入する装置である。具体的には、第一空気導入手段１１３と同様、ファンフィルターユニットを例示することができる。

本実施の形態の場合、第二空気導入手段１２３は、移送筐体１２２の天井に複数個備えられており、クリーンルーム２００内の空気をさらに清浄化して移送筐体１２２の内部に導入するものとなっている。これにより、移送部屋１２１全体にわたって移送筐体１２２の天井から床に向かう清浄な空気の流れが形成される。

第二開口１２４は、保管筐体１１２の第一開口に対応する移送筐体１２２の位置に設けられる貫通孔である。本実施の形態の場合、保管筐体１１２と移送筐体１２２の一部が共有されているため、第二開口１２４と第一開口１１５とは同じ貫通孔となっている。

第三開口１２５は、移送部屋１２１とクリーンルーム２００との間で基板３０１を出し入れすることのできる貫通孔である。本実施の形態の場合、第二開口１２４と対向する移送筐体１２２の位置に第三開口１２５が設けられている。第三開口１２５の大きさは、少なくとも１枚の基板３０１が通過できる大きさであればよい。

第四開口１２７は、クリーンルーム２００と移送部屋１２１との間に位置する移送筐体１２２の部分に設けられた貫通孔である。第四開口１２７は、クリーンルーム２００内の圧力よりも高く、保管部屋１１１内の圧力よりも低くなるように移送部屋１２１の圧力を調整する機能を備えている。これは、基板３０１が通過する第三開口１２５よりも、保管部屋１１１と移送部屋１２１との間に設けられた第一開口１１５および第二開口１２４の開口面積が大きく、また、保管部屋１１１の体積が移送部屋１２１の体積よりも大きいため、第一空気導入手段１１３、および、第二空気導入手段１２３の空気の導入量の調整だけでは、移送部屋１２１の圧力を保管部屋１１１の圧力とクリーンルーム２００の圧力との中間にすることが困難であるとの経験則に基づく。

第四開口１２７を移送筐体１２２に設けることにより、保管部屋１１１から移送部屋１２１への空気の流れを創出することができ、かつ、移送部屋１２１からクリーンルーム２００への空気の流れを創出することができる。従って、移送部屋１２１、および、特に保管部屋１１１へのパーティクルの侵入を効果的に抑制することができる。

本実施の形態の場合、第四開口１２７は、第三開口１２５の下方に設けられる、すなわち、第三開口１２５に対して第二空気導入手段１２３と反対側に第四開口１２７が設けられている。これにより、移送筐体１２２の天井からから下方に落ちてくる空気の流れを創出することができ、パーティクルの舞い上がりを抑制することが可能となる。

なお、第四開口１２７は、第一開口１１５（第二開口１２４）よりも下方に配置されることが好ましい。これにより、移送中の基板３０１ばかりでなく、配置空間１１４に配置されるカセット３０２に保持される基板３０１に対してもパーティクルの舞い上がりを抑制する空気の流れを創出することができる。

移送ロボット１２６は、移送部屋１２１において、保管部屋１１１の配置空間１１４に配置されているカセット３０２から所定の基板３０１を取り出し、第三開口１２５から基板３０１を搬出することができ、またその逆も可能な搬送ロボットである。

第六開口１２８は、移送筐体１２２の第五開口１１８に対応する位置に設けられる貫通孔である。本実施の形態の場合、保管筐体１１２と移送筐体１２２の一部が共有されているため、第六開口１２８と第五開口１１８とは同じ貫通孔となっている。

以上の基板保管システム１００によれば、移送筐体１２１に第四開口１２７を設けることにより、ストッカ１０１とクリーンルーム２００との間で基板３０１を搬出入する際の移送部屋１２１における空気の流れを効果的な所望する流れとなるように制御することができる。従って、移送部屋１２１や保管部屋１１１内におけるパーティクルの舞い上がりを抑制することができ、清浄な表面を維持した状態で基板３０１をクリーンルーム２００とストッカ１０１との間で出し入れすることができ、また、保管することができる。

また、配置空間１１４の上方に検出空間１１９を設けた場合でも、配置空間１１４と検出空間１１９との間が連通し、配置空間１１４と検出空間１１９とが一体となっているため、空気の流れが乱すことなく保管部屋１１１から移送部屋１２１に清浄な空気を流すことが可能となる。したがって、パーティクルが基板３０１に付着することを抑制することが可能となる。

なお、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本開示の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本開示の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本開示に含まれる。

例えば、移送部屋１２１とクリーンルーム２００との間で基板３０１を搬出入する場合を説明したが、クリーンルーム２００内のローダ１０２の近傍にクリーンルーム２００と同じ圧力のプロセス装置が配置され、当該プロセス装置とストッカ１０１との間で基板３０１を受け渡す場合も同様である。

また、第四開口１２７は、大きな一つの貫通孔として説明しているが、第四開口１２７は小さな複数の貫通孔の集合であってもかまわない。

また、保管筐体１１２と移送筐体１２２の一部を共有するものとして説明したが、これらは別体であってもかまわない。

また、検出空間１１９、および、第五開口１１８、第六開口１２８を設けるか否かは任意である。

本開示は、クリーンルーム内で基板を保管する場合に利用可能である。

１００基板保管システム
１０１ストッカ
１０２ローダ
１１０検出装置
１１１保管部屋
１１２保管筐体
１１３第一空気導入手段
１１４配置空間
１１５第一開口
１１６クレーン
１１７ファンコイルユニット
１１８第五開口
１１９検出空間
１２１移送部屋
１２２移送筐体
１２３第二空気導入手段
１２４第二開口
１２５第三開口
１２６移送ロボット
１２７第四開口
１２８第六開口
２００クリーンルーム
３０１基板
３０２カセット
３２１天板
３２２足
３３３保持部

Claims

クリーンルーム内に設置され、複数枚の基板を保持するカセットを保管する保管部屋を形成する保管筐体を有するストッカと、前記ストッカと前記クリーンルームとの間で基板を移送するための移送部屋を形成する移送筐体を有するローダとを備える基板保管システムであって、
前記ストッカは、
前記保管部屋に清浄な空気を導入する第一空気導入手段と、
前記移送部屋との間で前記基板を出し入れするための前記カセットが配置される配置空間と、
前記配置空間に配置された前記カセットのいずれの場所に対しても前記基板を前記移送筐体に出し入れすることのできる大きさであって、前記保管筐体に設けられる第一開口とを備え、
前記ローダは、
前記移送部屋に清浄な空気を導入する第二空気導入手段と、
前記第一開口に対応する前記移送筐体の位置に設けられる第二開口と、
前記移送部屋と前記クリーンルームとの間で基板を出し入れすることのできる前記移送筐体に設けられる第三開口と、
前記クリーンルーム内の圧力よりも高く、前記保管部屋内の圧力よりも低くなるように前記クリーンルームと前記移送部屋との間に位置する前記移送筐体の部分に設けられた第四開口とを備える
基板保管システム。
前記第四開口は前記第三開口の下方に設けられる
請求項１に記載の基板保管システム。
前記ストッカはさらに、
前記保管筐体の前記第一開口の上方に設けられる第五開口と、
前記基板が備える情報を読み取る検出装置が配置され、前記第五開口と水平方向に連通し、前記配置空間と上下方向に連通する検出空間を備え、
前記ローダはさらに、
前記移送筐体の前記第五開口に対応する位置に設けられる第六開口を備える
請求項１または２に記載の基板保管システム。