JP2016141565A - パージ機能を備えた装置前自動倉庫とパージ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理装置に対し着脱自在な装置前自動倉庫に対して、キャリアをパージできるようにすることと、パージガスのリークによる問題を防止する。
【解決手段】装置前自動倉庫は処理装置のロードポートを収納するように取り付けられ、ロードポートを介して処理装置に搬入または搬出される物品のキャリアを一時保管する。装置前自動倉庫は、固定のベース部と、処理装置に取り付けられている設置位置と離れているメンテナンス位置との間で移動自在で、複数の棚と、各棚にパージガスを供給するパイプと、棚とロードポートとの間でキャリアを移載する移載装置とを備える本体と、本体にパージガスを供給する可撓性のパイプと、コントローラにより制御自在なバルブと、本体の位置を検出する位置センサと、バルブを開閉するコントローラとを備え、位置センサにより本体の位置を検出し、本体が設置位置にないことを検出するとコントローラによりバルブを閉じる。
【選択図】図４

Description

この発明はパージ機能を備えた装置前自動倉庫とキャリアのパージ方法とに関する。

出願人は、半導体の処理装置に、装置前自動倉庫を取り付けることを提案した（特許文献１ JP5083278B）。この装置前自動倉庫は複数の棚と自動倉庫内での移載装置を備え、上部が開口して、天井走行車は棚との間で半導体ウェハーのキャリアを移載できる。また処理装置から突き出すロードポートは自動倉庫内に収納され、移載装置によりロードポートと棚との間でキャリアを移載する。

半導体ウェハーを収納するキャリアに関し、N2 ガス等のパージガスによりキャリア内部をパージすることが知られている。ストッカでのパージの安全性に関し、特許文献２（JP2013-140893A）は点検用の扉が開くとパージを中止することを提案している。

JP5083278B JP2013-140893A

発明者の知る限りでは、装置前自動倉庫でのパージは知られていない。そして装置前自動倉庫は、メンテナンス等のため、処理装置に対し着脱自在にすることが好ましい。すると、パージガスの配管を変形させるため、配管に可動部などが必要になる。そして可動部との接続部などで配管が外れる、またパージガスの配管を繰り返し変形させるため配管が傷む、等の問題が生じる。これらのため、パージガスのリークが問題になる。

この発明の課題は、処理装置に対し着脱自在な装置前自動倉庫に対して、キャリアをパージできるようにすることと、パージガスをキャリアへ供給する経路からのリークによる問題を防止することを課題とする。

この発明は、処理装置の前面に、処理装置のロードポートを収納するように取り付けられ、かつ前記ロードポートを介して処理装置に搬入または搬出される物品のキャリアを一時保管する装置前自動倉庫であって、
固定のベース部と、
処理装置に取り付けられている設置位置と、処理装置から離れているメンテナンス位置との間で移動自在で、かつ複数の棚と、各棚にパージガスを供給するパイプと、棚と前記ロードポートとの間でキャリアを移載する移載装置とを備える本体と、
前記本体にパージガスを供給する可撓性のパイプと、
前記パイプの上流側に設けられ、かつコントローラにより制御自在なバルブと、
前記本体の位置を検出する位置センサと、
前記バルブを開閉するコントローラ、
とを備え、
前記位置センサが前記本体が前記設置位置にないことを検出すると、前記バルブを閉じるように、前記コントローラが構成されていることを特徴とする。

またこの発明は、処理装置の前面に、処理装置のロードポートを収納するように取り付けられ、かつ前記ロードポートを介して処理装置に搬入または搬出される物品のキャリアを一時保管する装置前自動倉庫でのキャリアのパージ方法であって、
装置前自動倉庫は、固定のベース部と、処理装置に取り付けられている設置位置と、処理装置から離れているメンテナンス位置との間で移動自在で、かつ複数の棚と、各棚にパージガスを供給するパイプと、棚と前記ロードポートとの間でキャリアを移載する移載装置とを備える本体と、前記本体にパージガスを供給する可撓性のパイプと、前記パイプの上流側に設けられ、かつコントローラにより制御自在なバルブと、前記本体の位置を検出する位置センサと、前記バルブを開閉するコントローラ、とを備え、
前記位置センサにより前記本体の位置を検出するステップと、
本体が前記設置位置にないことを検出すると、前記コントローラにより前記バルブを閉じるステップ、とを実行することを特徴とする。

この発明では、装置前自動倉庫の本体が設置位置にないことを検出すると、コントローラによりバルブを閉じる。このため、メンテナンスなどで装置前自動倉庫を移動させると、パージガスの供給が停止される。従って、万一、パイプの接続部や可動部である可撓性のパイプ等からパージガスがリークしても、リークを止めて、作業者を保護できる。物品は例えば半導体ウェハー、レチクルで、キャリアはFOUP、SMIF等である。バルブは電磁バルブ、空気圧制御のバルブ等で、コントローラにより開閉自在なものであればよい。

好ましくは、パージの停止を入力すると、バルブをコントローラに閉じさせるマニュアル入力手段をさらに備えている。このようにすると、例えば本体を設置位置に置いたまま、装置前自動倉庫をメンテナンスするときなどに、パージガスに対する安全性を高めることができる。

より好ましくは、前記マニュアル入力手段は、前記本体が前記設置位置にない場合でも、前記コントローラに前記バルブを閉じないように入力できるように構成されている。このようにすると、メンテナンス等で、キャリアを保管したまま、装置前自動倉庫の本体を設置位置から移動させる場合に、パージガスの供給を続行して、キャリア内の物品の汚染を防止できる。なおマニュアル入力手段を複数個のスイッチなどで構成しても、１個のスリーステートスイッチなどで構成しても良い。

また好ましくは、パージガスのリークを検出するための検出部材をさらに備えて、リークの検出時にコントローラにバルブを閉じさせるように構成されている。このようにすると、装置前自動倉庫が設置位置にあるときのリークも防止できる。好ましくは、パイプを屈曲と伸張とが自在なケーブルガイドに支持させることにより、パイプを保護する。

好ましくは、マニュアル入力手段は、
a: 本体が設置位置から離れるとパージを停止、
b: 本体が設置位置にあってもパージを停止、
c: 本体が設置位置にあってもメンテナンス位置にあってもパージを続行、
の3種類の入力ができるように構成されている。装置前自動倉庫は、パージガスのリークを検出するための検出部材をさらに備えて、マニュアル入力手段からの入力によらず、リークの検出時にコントローラはバルブを閉じる。

実施例の装置前自動倉庫の鉛直方向断面図 実施例の装置前自動倉庫の水平方向断面図 実施例の装置前自動倉庫の要部平面図 実施例の装置前自動倉庫の要部側面図 実施例の装置前自動倉庫での、ガスパージのシステム図

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図1〜図4に、実施例の装置前自動倉庫2とその動作を示す。装置前自動倉庫2は、クリーンルーム内で半導体ウェハーの処理装置４の前面を覆うように設けられ、装置前自動倉庫2のメンテナンスあるいは処理装置4のメンテナンスの際に、処理装置4から離れたメンテナンス位置3へ移動させられる。なおクリーンルームの天井から床面1へ向けて、クリーンエアの流れがあり、クリーンエアは床面1から排気される。

処理装置4は前面にロードポート5を備えて、ロードポート5は装置前自動倉庫2内に収容される。天井走行車6は、クリーンルームの天井スペースを、レール8に沿って走行する。10はFOUP、SMIF等のキャリアで、半導体ウェハー、レチクル等を収納し、天井走行車6により処理装置4間で搬送され、この間に装置前自動倉庫2でキャリア10が一時保管される。

装置前自動倉庫2の外壁でかつ装置前自動倉庫2の本体を収容するパネル11は、装置前自動倉庫2の上部を除いて、装置前自動倉庫２の周囲を覆っている。棚12にはキャリア10が載置され、棚12は複数設けられ、最上段の棚に対して天井走行車6はキャリア10を受け渡しする。装置前自動倉庫2は移載装置14を備え、移載装置14は棚12とロードポート5間でキャリア10を搬送する。18,18は固定の水平ガイドで、鉛直ガイド16は水平ガイド18，18に沿って水平移動し、移載装置14は鉛直ガイド16に沿って鉛直移動する。O2センサ20は、例えばパネル11と処理装置4との間の位置で、あるいはパネル11の下部にある後述のベースプレート32の付近で、O2濃度を測定する。測定したO2濃度から、装置前自動倉庫2で使用する、N2ガス等のパージガスのリークを検出できる。O2センサ20は、上記以外の位置でO2濃度を検出しても良い。

図３、図４は、ベースプレート32に対するパネル11の位置検出を示す。装置前自動倉庫2が処理装置4に取り付けられている位置を設置位置と呼び、メンテナンス等のため処理装置4から取り外されている位置をメンテナンス位置と呼ぶ。設置位置の床面1にベースプレート32が固定され、パネル11はベースプレート32に設けられた可動のガイド34にガイドされながら、設置位置とメンテナンス位置3との間を移動する。またガイド34にはケーブルガイド51が設けられ、可撓性のパイプ、電線等をガイドする。なおケーブルガイド51は、多数のガイド片がピンにより連結され、長手方向に沿って屈曲と伸張とが自在なガイドである。可撓性のパイプはN2等のパージガスを供給し、例えば合成樹脂のパイプ、ステンレス製の蛇腹状のパイプ等から成り、パージガスはN2,Ar等の不活性ガスで、N2が代表的なパージガスである。

装置前自動倉庫２のパネル11には、移動用に図示しないキャスター車輪等が設けられ、処理装置4の前面に取り付けられる際には、連結ピン36によりベースプレート32に固定される。そして連結ピン36による固定の有無を、位置センサS1により検出する。位置センサS1は例えば光源から光を連結ピン36に照射し、反射光を受光素子で検出し、連結ピン36が存在すると信号がオンする。位置センサS1は装置前自動倉庫2の位置を検出し、連結ピン36を検出する代わりに、装置前自動倉庫2の位置自体を検出しても良い。

図５は、装置前自動倉庫2でのパージガス（N2ガス）の流れを示す。各棚12にはキネマチックカップリングピン40が設けられて、キャリア10を位置決めし、在席センサS2によりキャリア10の有無を検出する。パイプ45が各棚12へ配管され、パージノズル42からN2ガス等のパージガスをキャリア10内に供給し、排気ノズル44からパージガスを排気する。排気ノズル44を設けずにキャリア10から直接パージガスを排気しても良く、また排気ノズル44に排気用のパイプを接続して、パージガスを回収しても良い。マスフローコントローラ46は、在席センサS2がキャリア10を検出すると、定流量のパージガスを流す。倉庫内パイプ48はマスフローコントローラ46にパージガスを供給し、ジョイント50で倉庫内パイプ48は可撓性パイプ52に接続される。そして前記のように、可撓性パイプ52はケーブルガイド51に支持され、装置前自動倉庫2の移動に伴って変形する。

可撓性パイプ52の他端にジョイント53があり、パーティクルフィルタ54は必要に応じてパージガス中のパーティクルを除去するが、無くても良い。流量計56はパージガスの合計流量を測定するが、O2 センサ20と流量計56の少なくとも一方を設ければ良い。V2は電磁バルブで、コントローラ60により開閉される。なお、電磁式のバルブに限らず、他の例えば空気圧制御式のバルブ等を用いても良い。58は下流側の圧力を調整するレギュレータ、V1は手動バルブである。なお手動バルブV1へは、処理装置4等からパージガスを供給する。コントローラ60には、O2センサ20からの酸素濃度、流量計56からのパージガスの合計流量、及びマスフローコントローラ46での流量が入力される。他にマニュアルスイッチ62からのマニュアル指令がコントローラ60へ入力され、その内容は
a パージを停止する、
b 装置前自動倉庫2がメンテナンス位置3に移動すると、パージを停止する、
c 装置前自動倉庫2がメンテナンス位置3に移動しても、パージを継続する、
の3種類で、bの装置前自動倉庫2がメンテナンス位置3に移動するとパージを停止するのが標準的な使用方法である。

ジョイント53、パーティクルフィルタ54、流量計56、バルブV1,V2、レギュレータ58は例えばベースプレート32等に設けられ、床面1側に固定されている。なおコントローラ60は床面1側に固定しても、パネル11側に設けても良い。

実施例での、キャリア10のパージを説明する。キャリア10内を清浄に保つと共に、湿度や酸素濃度等を低下させて、ウェハーの劣化を防止するため、パージノズル42からキャリア10の図示しない弁を介して、パージガスをキャリア10内へ注入する。そしてキャリア10の排気弁や排気ノズル44等を介してパージガスを排気すること等により、キャリア10内の雰囲気をパージガスで置換する。

装置前自動倉庫2あるいは処理装置4をメンテナンスする際に、ベースプレート32を床面1に固定したまま、装置前自動倉庫2のパネル11をメンテナンス位置3へ移動させる。このため可撓性パイプ52が必要になり、可撓性パイプ52を繰り返して変形させると、パージガスがリークする可能性がある。このためパージガスのリークを検出する必要がある。特に装置前自動倉庫2がメンテナンス位置3にある際のリークは、メンテナンスを行っている作業者にとって危険である。

装置前自動倉庫2がメンテナンス位置3に有ることは、位置センサS1が連結ピン36を検出しないこと、即ち、パネル11がベースプレート32に固定されていないことから検出できる。ベースプレート32への固定を検出する代わりに、パネル11自体の位置を検出しても良い。リークの有無は、O2センサ20によりO2濃度を測定することにより検出できる。特に、パネル11と処理装置4の間でO2濃度を測定すると、メンテナンスのためこのスペースで作業する作業者の安全を確保できる。またリークの有無は、流量計56により求めた全流量と、マスフローコントローラ46の流量の合計との差が所定値を越えるかどうかからも検出できる。そしてリークを検出すると、コントローラ60は電磁バルブV2 を閉じる。

マニュアルスイッチ62により、装置前自動倉庫2がメンテナンス位置3にあるとき（以下、”メンテナンス時”という）の処理を選択できる。例えば、メンテナンス時にパージガスの供給を禁止することもできる。しかしキャリア10が装置前自動倉庫2に保管されている場合、パージを続行してキャリア10内を清浄に保つこともできる。そしてこの場合に特に、O2センサ20によるリークの検出、あるいは流量計56とマスフローコントローラ46とによるリークの検出が有効である。またパネル11の位置と無関係にパージを停止することもでき、マニュアルスイッチ62からコントローラ60を介して電磁バルブV2を閉じ、あるいは手動のバルブV1によりパージを停止できる。これはパネル11を設置位置に配置したままでメンテナンスを行うような場合、パイプ52の交換を行うような場合に有効である。なおいずれの場合も、パージガスのリークを検出すると、電磁バルブV2を閉じる。

実施例では半導体ウェハー、レチクルの保管を説明したが、フラットディスプレイパネル、医薬品の中間体等の一時保管にも、本発明を適用できる。また搬送車として天井走行車を示したが、他の搬送車と処理装置との間の装置前自動倉庫にも、本発明を適用できる。さらに装置前自動倉庫へコンベアあるいは人手などでキャリアを搬出入しても良く、またパージガスの種類は任意でCDA（クリーンドライエア）などでも良い。

1 床面
2 装置前自動倉庫
3 メンテナンス位置
4 処理装置
5 ロードポート
6 天井走行車
8 レール
10 キャリア
11 パネル
12 棚
14 移載装置
16 鉛直ガイド
18 水平ガイド
20 O2センサ
32 ベースプレート
34 ガイド
36 連結ピン
40 キネマチックカップリングピン
42 パージノズル
44 排気ノズル
45 パイプ
46 マスフローコントローラ
48 倉庫内パイプ
50 ジョイント
51 ケーブルガイド
52 可撓性パイプ
53 ジョイント
54 パーティクルフィルタ
56 流量計
58 レギュレータ
60 コントローラ
62 マニュアルスイッチ （マニュアル入力手段）

S1 位置センサ
S2 在席センサ
V1 手動バルブ
V2 電磁バルブ

Claims (7)

1. 処理装置の前面に、処理装置のロードポートを収納するように取り付けられ、かつ前記ロードポートを介して処理装置に搬入または搬出される物品のキャリアを一時保管する装置前自動倉庫であって、
   固定のベース部と、
   処理装置に取り付けられている設置位置と、処理装置から離れているメンテナンス位置との間で移動自在で、かつ複数の棚と、各棚にパージガスを供給するパイプと、棚と前記ロードポートとの間でキャリアを移載する移載装置とを備える本体と、
   前記本体にパージガスを供給する可撓性のパイプと、
   前記パイプの上流側に設けられ、かつコントローラにより制御自在なバルブと、
   前記本体の位置を検出する位置センサと、
   前記バルブを開閉するコントローラ、
   とを備え、
   前記位置センサが前記本体が前記設置位置にないことを検出すると、前記バルブを閉じるように、前記コントローラが構成されていることを特徴とする、パージ機能を備えた装置前自動倉庫。
2. パージの停止を入力すると、前記バルブを前記コントローラに閉じさせるマニュアル入力手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１のパージ機能を備えた装置前自動倉庫。
3. 前記マニュアル入力手段は、前記本体が前記設置位置にない場合でも、前記コントローラに前記バルブを閉じないように入力できるように構成されていることを特徴とする、請求項２のパージ機能を備えた装置前自動倉庫。
4. パージガスのリークを検出するための検出部材をさらに備えて、リークの検出時に前記コントローラに前記バルブを閉じさせるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜３のいずれかのパージ機能を備えた装置前自動倉庫。
5. 前記パイプが屈曲と伸張とが自在なケーブルガイドに支持されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかのパージ機能を備えた装置前自動倉庫。
6. 前記マニュアル入力は、
   本体が設置位置から離れるとパージを停止、
   本体が設置位置にあってもパージを停止、
   本体が設置位置にあってもメンテナンス位置にあってもパージを続行、
   の3種類の入力ができるように構成され、
   パージガスのリークを検出するための検出部材をさらに備えて、前記マニュアル入力からの入力によらず、リークの検出時に前記コントローラに前記バルブを閉じさせるように構成されていることを特徴とする、請求項２のパージ機能を備えた装置前自動倉庫。
7. 処理装置の前面に、処理装置のロードポートを収納するように取り付けられ、かつ前記ロードポートを介して処理装置に搬入または搬出される物品のキャリアを一時保管する装置前自動倉庫でのキャリアのパージ方法であって、
   装置前自動倉庫は、固定のベース部と、処理装置に取り付けられている設置位置と、処理装置から離れているメンテナンス位置との間で移動自在で、かつ複数の棚と、各棚にパージガスを供給するパイプと、棚と前記ロードポートとの間でキャリアを移載する移載装置とを備える本体と、前記本体にパージガスを供給する可撓性のパイプと、前記パイプの上流側に設けられ、かつコントローラにより制御自在なバルブと、前記本体の位置を検出する位置センサと、前記バルブを開閉するコントローラ、とを備え、
   前記位置センサにより前記本体の位置を検出するステップと、
   本体が前記設置位置にないことを検出すると、前記コントローラにより前記バルブを閉じるステップ、とを実行することを特徴とする、パージ方法。

Images