JP2017108049A - Ｅｆｅｍにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】容器内の環境を清浄に保ち、ウエハ表面を酸化や汚染から守ることができるＥＦＥＭにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法を提供する。【解決手段】ＥＦＥＭにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法であって、容器を、ロードポート部の載置台に固定する工程と、主開口が閉じられた状態で、載置台に載置された容器の底面に形成された複数の底孔に、ロードポート部のボトムノズルを接続し、ボトムノズルを介して容器の内部に清浄化ガスの導入及び容器からの気体の排出を行う第１清浄化工程と、ボトムノズルからの清浄化ガスの導入を停止し、主開口を開放して容器とウエハ搬送室とを気密に接続する接続工程と、容器から処理室まで、開放された主開口及びウエハ搬送室を通過させてウエハを搬送し、処理室から容器まで、ウエハ搬送室及び開放された主開口を通過させてウエハを搬送するウエハ搬送工程と、を有する制御方法。【選択図】図５

Description

本発明は、ＥＦＥＭにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法に関する。
半導体の製造工程では、プープ（ＦＯＵＰ）等と呼ばれる容器を用いて、各処理装置の間のウエハの搬送が行われる。また、ウエハに対して処理を実施する際、容器内のウエハは、各処理装置に備えられるＥＦＥＭ（イーフェム、Equipment front end module)を介して、フープから処理室へ搬送される。
ここで、ウエハが収納される容器内の環境は、ウエハ表面を酸化や汚染から守るために、所定の状態を上回る不活性状態及び清浄度が保たれることが好ましい。搬送容器内の気体の不活性状態や清浄度を向上させる方法としては、搬送容器の底面に形成された底孔を介して、搬送容器に清浄化ガスを導入するロードポート装置や、これを含むＥＦＥＭが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００７−５６０７号公報
近年、半導体回路の微細化が進んだ結果、ウエハ表面を酸化や汚染から守るために、ウエハを収容する容器内の環境についても、より高い清浄度が求められている。ウエハ容器の環境を清浄に保つＥＦＥＭの開発を進める中で、処理後のウエハから放出されるアウトガスが、容器に収容される処理前後のウエハの表面を汚染する問題があり、品質向上を妨げる一因となっていることが判明した。
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、容器及びウエハ搬送室内の環境を清浄に保ち、ウエハ表面を酸化や汚染から守ることができるＥＦＥＭにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法を提供する。
上記目的を達成するために、本発明のＥＦＥＭにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法は、
処理室に搬送されるウエハが通過するウエハ搬送室を有するウエハ搬送部と、前記ウエハを収容する容器に形成された主開口を前記ウエハ搬送室に気密に接続するロードポート部と、を有するＥＦＥＭにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法であって、
前記容器を、前記ロードポート部の載置台に固定する工程と、
前記主開口が閉じられた状態で、前記載置台に載置された前記容器の底面に形成された複数の底孔に、前記ロードポート部のボトムノズルを接続し、前記ボトムノズルを介して前記容器の内部に清浄化ガスの導入及び前記容器からの気体の排出を行う第１清浄化工程と、
前記ボトムノズルからの清浄化ガスの導入を停止し、前記主開口を開放して前記容器と前記ウエハ搬送室とを気密に接続する接続工程と、
前記容器から前記処理室まで、開放された前記主開口及び前記ウエハ搬送室を通過させて前記ウエハを搬送し、前記処理室から前記容器まで、前記ウエハ搬送室及び開放された前記主開口を通過させて前記ウエハを搬送するウエハ搬送工程と、を有する。
本発明に係る制御方法では、容器内を清浄化する第１清浄化工程の後に主開口を開放して容器とウエハ搬送室を接続することにより、容器からウエハ搬送室に清浄度の低い気体が流入することを防止し、ウエハ搬送室の清浄度を好適に保つことができる。また、ウエハを搬送する工程では、第１清浄化工程で接続されたボトムノズルの少なくとも１つから容器内の気体が排出されることにより、ウエハ搬送工程においても、容器及びウエハ搬送室内の清浄度を好適に保つことができる。また、ウエハを搬送する工程において、ボトムノズルから容器内の気体が排出されることにより、処理直後のウエハから放出されるアウトガスがウエハ搬送室内に流入する問題を抑制できる。
また、例えば、本発明に係るＥＦＥＭの制御方法は、前記容器内の清浄度を検出する検出工程をさらに有し、
前記接続工程は、前記検出工程によって前記容器内が所定の状態を超えて清浄となっていることを検出した後に行われてもよい。
このような検出工程を有することにより、容器からウエハ搬送室に清浄度の低い気体が流入することを確実に防止できるとともに、容器内の清浄度が高い場合は、第１清浄化工程による清浄化ガスの導入時間を短縮することができる。
また、例えば、本発明に係るＥＦＥＭの制御方法は、開放された前記主開口を介して、前記ウエハ搬送室から前記容器の内部へ気体を導入する第２清浄化工程を、さらに有してもよい。
ウエハ搬送室から容器の内部へ気体を導入することにより、容器内に主開口から底孔へ向かう気流が形成されるため、このようなＥＦＥＭの制御方法は、処理直後のウエハから放出されるアウトガスを容器から速やかに排出することが可能であり、アウトガスにより容器内のウエハが汚染及び酸化される問題を効果的に防止できる。
また、例えば、前記第２清浄化工程では、前記ウエハ搬送室内の下降気流の一部を前記主開口へ導く整流板によって、前記ウエハ搬送室から前記容器の内部へ気体を導入してもよい。
このようなＥＦＥＭの制御方法は、整流板というシンプルな構造により、ウエハ搬送室から容器への気体の導入を実現しており、制御が容易である。また、搬送室内の下降気流の一部を容器に導入する方法によれば、ウエハ搬送室内を清浄化するシステムを、容器を清浄化するために流用できるため、容器の清浄化をシンプルな装置で実現できる。
また、例えば、前記第２清浄化工程では、前記第１清浄化工程で前記底孔に接続された前記ボトムノズルのうち、前記容器の底面のうち底面中央に比べて前記主開口から離間する位置に形成された底孔に連通する少なくとも１つを介して、前記容器内の気体を排出してもよい。
容器内の気体を排出する底孔が、主開口から離間する位置に配置されていることにより、主開口から底孔へ向かい気流が容器内の広範囲に形成されるため、このようなＥＦＥＭの制御方法によれば、処理直後のウエハから放出されるアウトガスを、容器から効率的に排出することが可能である。
図１は本発明の一実施形態に係るＥＦＥＭの概略図である。 図２は、図１に示すＥＦＥＭにおける載置台近傍を示す要部斜視図である。 図３は、容器の主開口が閉じられた状態におけるドア付近のＥＦＥＭの状態を表す概念図である。 図４は、容器の主開口が開放された状態におけるドア付近のＥＦＥＭの状態を表す概念図である。 図５は、図１に示すＥＦＥＭの制御方法を表すフローチャートである。 図６は、本発明の第２実施形態に係るＥＦＥＭの概略図である。 図７は、本発明の第３実施形態に係るＥＦＥＭの概略図である。 図８は、本発明の第４実施形態に係るＥＦＥＭの概略図である。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る制御方法に用いられるＥＦＥＭ５０は、半導体処理装置のフロントエンドモジュールであり、ロードポート部１０と、ウエハ搬送部５１とを有する。ＥＦＥＭ５０のウエハ搬送室５２は、ウエハ１を搬送する容器としてのフープ（ＦＯＵＰ）２と処理室（不図示）とを連結する空間であり、ウエハ搬送室５２内に配置された搬送ロボット５４は、フープ２内のウエハ１を、処理室に搬送する。したがって、処理室において所定の処理がなされるウエハ１は、フープ２内から、ウエハ搬送室５２を通過して、処理室に搬送される。
ウエハ搬送部５１は、ウエハ１が通過するウエハ搬送室５２の他に、ウエハ搬送室に下降気流８０を形成する下降気流形成手段としての搬送室ファン５９と、ウエハ搬送室５２内の気体が、ウエハ搬送室５２を迂回して上昇し、再度下降気流８０を形成するための循環流路５７とを有する。また、ウエハ搬送部５１は、後述する搬送室フィルタ５８と、整流板５５とを有する。
搬送室ファン５９は、ウエハ搬送室５２の上方に設けられており、ウエハ搬送室５２及び循環流路５７に気流を形成する。搬送室ファン５９は、例えば、回転方向に対して傾斜した羽根と、羽根を回転させるためのモータを有する。なお、下降気流形成手段としては、回転する羽根を有する搬送室ファン５９に限定されず、エアーコンプレッサーその他の気流形成手段が、ウエハ搬送部５１の下降気流形成手段として採用されてもよい。
循環流路５７は、ウエハ搬送部５１の上部と下部でウエハ搬送室５２に繋がっており、上部から下部までの間は、ウエハ搬送室５２に対して中間壁で仕切られている。ウエハ搬送室５２と循環流路５７の間には、ウエハ搬送室５２と循環流路５７とを循環する気体を清浄化する循環気体清浄化手段としての搬送室フィルタ５８が設けられている。搬送室フィルタ５８は、ウエハ搬送室５２の上方であって、搬送室ファン５９の下方に設けられている。搬送室フィルタ５８は、たとえばＵＬＰＡフィルタ等で構成されるが、特に限定されない。また、搬送室フィルタ５８及び搬送室ファン５９は、一体化したユニット（ファンフィルタユニット）を構成していてもよいが、別体であっても構わない。
搬送室ファン５９は、図１において太線矢印で示す方向に気流を形成する。搬送室ファン５９による送風作用により、循環流路５７内を上昇した気体は、搬送室フィルタ５８を通過することにより清浄化された後、ウエハ搬送室５２内に流入する。さらに、ウエハ搬送室５２に流入した気体は、ウエハ搬送室５２内を下降した後、下部の連通口から循環流路５７に流入する。また、さらに、循環流路５７に流入した気体は、循環流路５７を上昇する。このようにして、ウエハ搬送室５２には下降気流８０が形成され、循環流路５７内には上昇気流が形成されることにより、ウエハ搬送室５２及び循環流路５７に、循環気流が形成される。
整流板５５は、ウエハ搬送室５２における受渡口１３付近に設けられている。整流板５５は、水平方向に対して傾斜した傾斜面５５ａを有しており、ウエハ搬送室５２に形成される下降気流の一部は、整流板５５にぶつかって進行方向が変化する。図１に示すように、傾斜面５５ａは、ウエハ搬送室５２中央から受渡口１３に向かって斜め下方に傾斜している。そのため、図４に示すようにドア１８ａが開放され、フープ２がその主開口２ｂを介してウエハ搬送室５２に連通された状態では、ウエハ搬送室５２に形成された下降気流８０の一部は、整流板５５の傾斜面５５ａに誘導されることにより、ウエハ搬送室５２に接続されたフープ２に、主開口２ｂを介して流入する。
図１に示すロードポート部１０は、フープ２を載置する載置台１４と、フープ２の主開口２ｂを開閉するための開閉部１８と、主開口２ｂからフープ２の内部に清浄化ガスを導入するフロントガス導入部１７とを有する。また、図３に示すように、ロードポート部１０は、フープ２に形成された第１の底孔５を介してフープ２内の内部の気体をフープ２の外部へ排出可能な気体排出部２０と、フープ２に形成された第２の底孔６を介してフープ２の内部に清浄化ガスを導入するボトムガス導入部３０と、を有する。さらに、ロードポート部１０は、フープ２内の気体の清浄度を検出する清浄度検出部４０を有している。後述するように、ロードポート部１０は、ウエハ１を収容するフープ２に形成された主開口２ｂを、ウエハ搬送室５２に気密に接続することができる。
図１に示すように、ロードポート部１０の載置台１４は、固定台１２の上に設けられており、その固定台１２に対して、Ｙ軸方向に移動可能である。なお、図面において、Ｙ軸が載置台１４の移動方向を示し、Ｚ軸が鉛直方向の上下方向を示し、Ｘ軸がこれらのＹ軸およびＺ軸に垂直な方向を示す。
載置台１４のＺ軸方向の上部には、収容物としての複数のウエハ１を密封して保管及び搬送するフープ２が、着脱自在に載置可能になっている。フープ２の内部には、ウエハ１を内部に収めるための空間が形成されている。フープ２は、フープ２の内部に対して水平方向に位置する複数の側面と、上下方向に位置する上面と底面２ｆとを有する箱状の形状を有している。フープ２が有する複数の側面の一つである第１側面２ｄには、フープ２の内部に収容したウエハ１を出し入れする主開口２ｂが形成されている。
また、フープ２は、主開口２ｂを密閉するための蓋４を備えている。さらに、フープ２の内部には、水平に保持された複数のウエハ１を、鉛直方向に重ねるための棚（不図示）が配置されており、ここに載置されるウエハ１各々はその間隔を一定としてフープ２の内部に収容される。また、フープ２の底面２ｆには、第１の底孔５と、第２の底孔６とが形成されている。第１の底孔５及び第２の底孔６の構造及び機能については、後ほど述べる。
ロードポート部１０は、図１に示すようなフープ（Front Opening Unified Pod)２のための装置であるが、フープ２と同様に側面にウエハ１を出し入れする開口が形成された構造を有する密封搬送容器に対しても適用可能である。ＥＦＥＭ５０は、ロードポート部１０を用いてフープ２の側面に形成された主開口２ｂを開放し、さらに、搬送ロボット５４を用いてフープ２の内部に収容してあるウエハ１を、クリーン状態に維持するウエハ搬送室５２を介して、処理室の内部に移動させることができる。また、ＥＦＥＭ５０は、処理室において処理が終了したウエハ１を、搬送ロボット５４を用いて処理室からフープ２の内部に移動させたのち、ロードポート部１０を用いて主開口２ｂを閉鎖し、フープ２内に処理後のウエハ１を収容させることができる。
図２は、ロードポート部１０における載置台１４付近を示す要部斜視図である。載置台１４の上面１４ａには、１つ以上（好ましくは３つ）の位置決めピン１６が埋設されている。位置決めピン１６は、フープ２の底面２ｆに設けられた位置決め部（不図示）に嵌合する。これにより、フープ２と載置台１４とのＸ軸−Ｙ軸位置関係が一義的に決定される。
また、載置台１４の上面１４ａには、各位置決めピン１６の近くに、位置検出センサ１９が設置してある。位置検出センサ１９は、フープ２が載置台１４の上面１４ａでＸ−Ｙ軸方向に所定の位置に位置決めされて配置されているか否かを検出する。位置検出センサ１９としては、特に限定されず、接触式位置検出センサでも非接触式位置検出センサでも良い。また、載置台１４の上面１４ａには、フープ２をロックするためのロック機構１５が備えられている。
ロードポート部１０の開閉部１８は、ドア１８ａとドア駆動部１８ｂとを有する。図３は、ロードポート部１０における開閉部１８が、受渡口１３を閉鎖した状態を表しており、図４は、開閉部１８が受渡口１３を開放した状態を表している。このように、ドア１８ａは、載置台１４とウエハ搬送室５２を隔てる壁部材１１に形成されている受渡口１３を、開放及び閉鎖することができる。
また、ドア１８ａは、受渡口１３に入り込んだフープ２の蓋４に係合することができる。図３に示すように、開閉部１８は、蓋４に係合したドア１８ａを、ドア駆動部１８ｂを用いてウエハ搬送室５２の内部に移動させることにより、フープ２の主開口２ｂを開放することができる。なお、開閉部１８は、ドア駆動部１８ｂを用いてドア１８ａを開放時と逆方向に移動させることにより蓋４をフープ２の第１側面２ｄに戻すことにより、蓋４で主開口２ｂを閉鎖することができる。蓋４によって主開口２ｂが閉鎖された後、ドア１８ａと蓋４の係合は解除される。
図４に示すように、フロントガス導入部１７は、壁部材１１におけるウエハ搬送室５２側の面である内面１１ａに設けられている。図４には片側のみしか表示されていないが、フロントガス導入部１７は、壁部材１１に形成された受渡口１３を挟むＸ軸方向の両側に設けられている。
フロントガス導入部１７には、フロントガス導入部１７に清浄化ガスを供給するための供給路１７ｂが接続されている。また、フロントガス導入部１７には、受渡口１３側を向く放出ノズル１７ａが形成されている。図４に示すように、フープ２の主開口２ｂが開放され、フープ２の内部がウエハ搬送室５２に連通している状態において、フロントガス導入部１７の放出ノズル１７ａから放出された清浄化ガスは、整流板５５を介してフープ２内に導入されるウエハ搬送室５２の下降気流とともに、主開口２ｂを介してフープ２の内部に導入される。
図３に示すように、載置台１４のＺ軸方向の下部には、気体排出部２０が設けられている。気体排出部２０は、フープ２の底面２ｆのうち底面中央Ｃに比べて主開口２ｂから離間する位置に形成された第１の底孔５に連通可能な第１のボトムノズル２１を有している。図２に示すように、気体排出部２０は、２つの第１のボトムノズル２１を有しており、図３に示すように、それぞれの第１のボトムノズル２１は、フープ２の底面２ｆに形成された２つの第１の底孔５に対して、それぞれ連通することができる。ここで、図３に示す底面中央Ｃは、フープ２において蓋４が配置される第１側面２ｄと、第１側面２ｄに対向する第２側面２ｅから等距離にある位置を意味する。
第１のボトムノズル２１は、Ｚ軸方向に沿って上下に移動することが可能であり、フープ２が載置台１４に設置されていない状態では、載置台１４に収納されている。図３に示すように、第１のボトムノズル２１は、載置台１４にフープ２が固定されたのちにＺ軸方向の上方に上昇し、載置台１４の上面１４ａから突出することにより、フープ２の第１の底孔５に接続する。フープ２の第１の底孔５には、第１の底孔５を開閉する不図示の弁が取り付けられており、第１のボトムノズル２１が第１の底孔５に接続すると弁が開放され、第１のボトムノズル２１と第１の底孔５とが連通する。
気体排出部２０は、第１のボトムノズル２１に接続し、第１のボトムノズル２１を介してフープ２の内部の気体をフープ２の外部へ排出可能な気体排出流路としての第１配管部２２を有する。さらに、気体排出部２０は、第１配管部２２に設けられ、フープ２の内部の気体を強制的に排出する強制排出手段２４を有する。第１配管部２２の一方の端部は第１のボトムノズル２１に接続されており、他方の端部はロードポート部１０の外部に開口する排出口２２ａに接続されている。
強制排出手段２４は、フープ２の内部の気体を吸引し、第１の底孔５及び第１のボトムノズル２１を介して、フープ２の内部の気体を強制的に排出する。強制排出手段２４としては、フープ２の内部の気体を吸引できるものであれば特に限定されないが、例えば吸引ポンプや、送風ファンなどを用いることができる。なお、強制的な排出とは、フープ２の内部の気体を、第１配管部２２へ積極的に吸引する排出を意味する。
載置台１４のＺ軸方向の下部には、気体排出部２０の他に、ボトムガス導入部３０が設けられている。ボトムガス導入部３０は、フープ２の底面２ｆのうち底面中央Ｃに比べて主開口２ｂに近接する位置に形成された第２の底孔６に連通可能な第２のボトムノズル３１を有している。図２に示すように、ボトムガス導入部３０は、載置台１４から露出可能な２つの第２のボトムノズル３１を有しており、図４に示すように、それぞれの第２のボトムノズル３１は、フープ２の底面２ｆに形成された２つの第２の底孔６に対して、それぞれ連通することができる。
第２のボトムノズル３１も、第１のボトムノズル２１と同様に、Ｚ軸方向に沿って上下に移動することが可能である。また、フープ２の第２の底孔６に、第２の底孔６を開閉する不図示の弁が取り付けられている点も、第１の底孔５と同様である。
ボトムガス導入部３０は、第２のボトムノズル３１に接続する第２配管部３２を有している。第２のボトムノズル３１には、第２配管部３２を介して清浄化ガスが供給される。ボトムガス導入部３０は、フープ２の第２の底孔６及び第２の底孔６に連通した第２のボトムノズル３１を介して、フープ２の内部に清浄化ガスを導入する。
フロントガス導入部１７及びボトムガス導入部３０から、フープ２内に導入される清浄化ガスとしては特に限定されないが、例えば、窒素ガスやその他の不活性ガス、又はフィルタ等で塵埃を除去した清浄空気等を用いることができる。また、図１に示すように、ウエハ搬送室５２及び循環流路５７を循環する気体についても、窒素ガスやその他の不活性ガスや、清浄空気等が用いられる。ウエハ搬送室５２及び循環流路５７を循環する気体が不活性ガスである場合、例えば循環流路５７における任意の位置に、不活性ガスの導入口が設けられ、その導入口から必要に応じて、ウエハ搬送室５２及び循環流路５７に不活性ガスが導入される。
図３及び図４に示すように、清浄度検出部４０は、フープ２内に備えられる検出素子４０ａを有しており、検出素子４０ａからの信号を演算処理することにより、フープ２内の気体の清浄度を検出する。清浄度検出部４０としては、フープ２内部に収納されるウエハ１の汚染に影響を及ぼしうる気体成分または気体中のパーティクルの多少を検出するものが好ましく、例えば、酸素濃度計、水分（水蒸気）濃度計、窒素濃度計、パーティクルカウンタなどが挙げられるが、特に限定されない。なお、検出素子４０ａは、気体排出部２０における第１配管部２２に設けられていてもよい。
図５は、フープ２に収容されたウエハ１をフープ２から処理室へ搬送し、処理後のウエハ１を処理室からフープ２へ搬送する搬送工程におけるＥＦＥＭ５０の制御方法を表すフローチャートである。図５に示す各工程における制御は、例えばロードポート部１０及びウエハ搬送部５１を含むＥＦＥＭ５０全体の制御を行う制御部（不図示）によって行われる。以下、図５等を用いて、ＥＦＥＭ５０の制御工程を説明する。
図５に示すステップＳ００１では、ＥＦＥＭ５０は、処理前のウエハ１を収容したフープ２を、ロードポート部１０の載置台１４に固定する。フープ２は、例えば天井搬送システム等によって、自動的にロードポート部１０の載置台１４に搬送されるが、フープ２の搬送方法については特に限定されない。なお、図１に示すように、ＥＦＥＭ５０のウエハ搬送部５１は、搬送室ファン５９の駆動を継続することにより、受渡口１３が閉じられている状態においても、常にウエハ搬送室５２の内部に循環気流を形成している。
ステップＳ００１に示すフープ２の固定工程において、ロードポート部１０は、図２に示す位置検出センサ１９により、フープ２が適切な位置に載置されたことを確認した後、ロック機構１５を動作させ、フープ２を載置台１４に固定する。
フープ２を載置台１４に固定した後（ステップＳ００１）、ステップＳ００２（図５参照）で示す工程に進み、ＥＦＥＭ５０のロードポート部１０は、フープ２の第２の底孔６から、フープ２の内部に清浄化ガスを導入する。
図３に示すように、ステップＳ００２において、ロードポート部１０は、主開口２ｂが閉じられた状態であるフープ２に対して、ボトムガス導入部３０の第２のボトムノズル３１を上昇させることにより、２つの第２のボトムノズル３１を、フープ２に設けられた２つの第２の底孔６に接続し、連通させる。さらに、ロードポート部１０は、ボトムガス導入部３０の第２配管部３２から第２のボトムノズル３１へ清浄化ガスを供給し、第２の底孔６を介してフープ２の内部に清浄化ガスを導入する。
また、ステップＳ００２において、ロードポート部１０は、第２のボトムノズル３１の上昇と同時若しくは第２のボトムノズル３１の上昇と前後して、主開口２ｂが閉じられた状態であるフープ２に対して気体排出部２０の第１のボトムノズル２１を上昇させ、フープ２に設けられた２つの第１の底孔５に接続し、連通させる。これにより、フープ２の内部の気体が、第１のボトムノズル２１を介してフープ２の外部へ排出されるようになり、第２のボトムノズル３１からフープ２への清浄化ガスの導入が、より円滑に行われる。
次に、ステップＳ００３では、ＥＦＥＭ５０は、フープ２内の清浄度を検出する検出工程を実施する。ＥＦＥＭ５０のロードポート部１０における清浄度検出部４０は、検出素子４０ａからの検出信号に対して所定の演算処理を行うことにより、フープ２内の気体の清浄度を算出し、さらに、算出された清浄度から、フープ２内が所定の状態を超えて清浄となっているか否かを算出する。なお、検出工程において検出される清浄度は、フープ２内が清浄であるほど値が大きくなるものであっても、フープ２内が清浄であるほど値が小さくなるものであってもかまわない。
ＥＦＥＭ５０は、ステップＳ００３における検出工程において、フープ２内が所定の状態を超えて清浄となっていることを検出した場合は、ステップＳ００４に進み、第１清浄化工程を終了する。これに対して、ステップＳ００３における検出工程において、フープ２内が所定の状態を超えて清浄となっていないことを検出した場合、第１清浄化工程を継続し、所定の頻度で検出工程（ステップＳ００３）を繰り返す。
次に、ステップＳ００４（図５参照）では、ＥＦＥＭ５０のロードポート部１０は、第２の底孔６及びボトムガス導入部３０を介したフープ２の内部への清浄化ガスの導入を停止する。ロードポート部１０は、第２配管部３２から第２のボトムノズル３１への清浄化ガスの供給を停止することにより、フープ２への清浄化ガスの導入を停止する。なお、第１のボトムノズル２１と第１の底孔５の接続は、第１清浄化工程後も維持される。第２のボトムノズル３１と第２の底孔６の連通状態については、特に限定さなれない。
なお、ステップＳ００２〜Ｓ００４に示す清浄化ガスの導入・停止工程と並行して、または、清浄化ガスの導入前又は停止後に、ロードポート部１０は、載置台１４をＹ軸方向（正方向）に動かすことにより、載置台１４に固定されているフープ２を、フープ２の第１側面２ｄが受渡口１３に入り込む位置まで移動させる（図４参照）。また、清浄化ガスの停止（ステップＳ００４）と、後述する主開口２ｂの開放（ステップＳ００５）の順序は、図５に示す状態から入れ替わってもよい。すなわち、清浄化ガスの停止（ステップＳ００４）は、主開口２ｂを開放（ステップＳ００５）した後に行われてもよい。
ステップＳ００５（図５参照）では、ロードポート部１０は、フープ２の主開口２ｂを開放し、フープ２とウエハ搬送室５２とを機密に接続する。ステップＳ００５において、ロードポート部１０は、あらかじめ図４に示す位置まで移動したフープ２の蓋４に対して、開閉部１８のドア１８ａを係合させる。さらにドア１８ａをドア駆動部１８ｂによって移動させることにより、蓋４をフープ２のウエハ収納部分から取り外し、主開口２ｂを開放する。取り外された蓋４は、ドア１８ａとともに、搬送ロボット５４によるウエハ１の搬送を阻害しない位置まで移動される。
次に、ステップＳ００６（図５参照）では、ウエハ搬送室５２に形成されている下降気流８０の一部が、ウエハ搬送室５２に設けられた整流板５５に導かれ、ウエハ搬送室５２に接続されたフープ２の内部に、主開口２ｂを介して流入する。さらに、フープ２の内部の気体を、底面中央Ｃに比べて主開口２ｂから離間する位置に形成された第１の底孔５及びこれに接続する第１のボトムノズル２２を介して排出することにより、フープ２の第２清浄化工程を実施する。なお、図４に示すように、ロードポート部１０は、フロントガス導入部１７の放出ノズル１７ａから、清浄化ガスを主開口２ｂに向けて噴出することにより、下降気流８０とともに、清浄化ガスをフープ２の内部に導入してもよい。
ロードポート部１０の第１のボトムノズル２１は、上述した第１清浄化工程の終了後も、フープ２における第１の底孔５と接続されており、第１配管部２２とフープ２の内部とは、第１のボトムノズル２１及び第１の底孔５を介して連通している。したがって、ステップＳ００６において、フープ２の内部の気体は、第１の底孔５を介して排出される。
さらに、ステップＳ００６において、ロードポート部１０は、気体排出部２０の強制排出手段２４を作動させることにより、フープ２の内部の気体を強制的に排出することができる。強制的な排出を行うか、あるいは、主開口２ｂから導入された下降気流８０によってフープ２の内部の気体が第１の底孔５から押し出される自然排出を行うかは、ウエハ１から発生するおそれのあるアウトガスの種類又は量、フープ２におけるウエハ１の収納数などに応じて選択することができる。
ロードポート部１０がステップＳ００６に示す工程を行っている間、図１に示すウエハ搬送部５１は、搬送ロボット５４のアーム５４ａを操作して、ウエハ１の搬送工程を開始する（図５のステップＳ００９）。ウエハ１の搬送工程では、ウエハ搬送部５０が、フープ２から処理室まで、開放された主開口２ｂ及びウエハ搬送室５２を通過させて、処理前のウエハ１を搬送する。また、ウエハ搬送部５１は、処理室からフープ２まで、ウエハ搬送室５２及び開放された主開口２ｂを通過させて、処理後のウエハ１を搬送する。
全ての処理後のウエハ１がフープ２に戻されると、図１に示すウエハ搬送部５１は、ウエハの搬送を終了（ステップＳ０１０）する。ウエハの搬送が終了した後、図４に示すロードポート部１０の開閉部１８は、フープ２の主開口２ｂを閉鎖する（ステップＳ００７）。ステップＳ００７において、ロードポート部１０は、図４に示すドア駆動部１８ｂによりドア１８ａを移動させ、ドア１８ａに係合する蓋４を、フープ２の第１側面２ｄに戻すことにより、主開口２ｂを閉鎖する。蓋４が主開口２ｂを閉鎖した後、ドア１８ａと蓋４の係合は解除される。
なお、フープ２の主開口２ｂを閉鎖する際、ロードポート部１０は、ステップＳ００６において強制的な排出をおこなっていた場合、強制排出手段２４を停止することにより、第１の底孔５からの気体の排出を停止する。また、ステップＳ００５においてフロントガス導入部１７による清浄化ガスの放出を行っていた場合、ロードポート部１０は、主開口２ｂの閉鎖に伴い、フロントガス導入部１７による清浄化ガスの放出を停止する。ただし、ウエハ搬送部５１は、搬送室ファン５９の駆動を継続し、ウエハ搬送室５２及び循環流路５７に循環気流を形成し続けることにより、ウエハ搬送室５２の清浄度を維持することができる。
ステップＳ００７の後、ロードポート部１０は、図４に示す第１のボトムノズル２１と第１の底孔５との接続を解除する（ステップＳ００８）。また、ロードポート部１０は、載置台１４をＹ軸方向（負方向）に動かすことにより、処理後のウエハ１を収納したフープ２を、図３に示す固定工程（ステップＳ００１）の位置に戻した後、フープ２と載置台１４との固定を解除する。
以上のように、ＥＦＥＭ５０における制御方法では、フープ２の第２の底孔６から清浄化ガスを導入する第１清浄化工程（ステップＳ００３）を行うことにより、主開口２ｂを閉鎖した状態においてもフープ２の内部を清浄化することが可能であり、ウエハ１を酸化や汚染から効果的に保護できる。また、フープ２からウエハ搬送室５２に清浄度の低い気体が流入することを防止し、ウエハ搬送室５２の清浄度を好適に保つことができる。特に、フープ２内の気体の清浄度を検出してから（ステップＳ００３）、主開口２ｂを開口する工程（ステップＳ００５）を行うことにより、フープ２からウエハ搬送室５２に清浄度の低い気体が流入することを確実に防止できる。
また、ウエハを搬送している間に行われる第２清浄化工程（ステップＳ００６）では、第１清浄化工程（ステップＳ００２）でフープ２の第１の底孔５に接続された第１のボトムノズル２１から、フープ２内の気体が排出されることにより、ウエハ１の搬送中においても、フープ２及びウエハ搬送室５２内の清浄度を好適に保つことができる。また、第１のボトムノズル２１からフープ２内の気体が排出されることにより、処理直後のウエハから放出されるアウトガスが、フープ２内のウエハ１を酸化又は汚染する問題を抑制できる。
また、主開口２ｂから気体の導入を行う第２清浄化工程（ステップＳ００５）は、第２の底孔６からの清浄化ガスの導入を停止させた状態で行うことにより、主開口２ｂからの気体の流入量を多くして、フープ２の内部全体に、アウトガスの排出のためのより好適な気流が形成できる。
さらに、ＥＦＥＭ５０の制御では、強制排出手段２４によってフープ２の内部の気体を排出することにより、主開口２ｂから効果的にウエハ搬送室５２の気体をフープ２内に流入させることができ、また、フープ２の内部に気流を形成することにより、処理後のウエハ１が発生するアウトガスを、効果的に排出できる。
さらに、上述したＥＦＥＭ５０の制御では、ロードポート部１０における第１配管部２２は、第２の底孔６から清浄化ガスの導入を行う第１清浄化工程（ステップＳ００２）でも、主開口２ｂを介してウエハ搬送室５２の下降気流を流入させる第２清浄化工程（ステップＳ００６）でも、いずれの場合でもフープ２から気体を排出する排出流路となる。したがって、ＥＦＥＭ５０は、方式の異なる２種類の清浄化工程を、シンプルな構造で実現することができる。
ＥＦＥＭ５０の制御では、主開口２ｂから離間した第１の底孔５からフープ２の内部の気体が排出されることにより、ウエハ１が収納されるフープ２の内部全体に、主開口２ｂから第１の底孔５へ向かう気流が形成される。そして、フープ２に形成された気流がウエハ１の表面近傍を通過することにより、アウトガスの排出が促進される。これにより、ＥＦＥＭ５０は、フープ２内のウエハ１が、処理後のウエハ１から生じるアウトガスにより酸化又は汚染される問題を防止できる。
なお、フープ２の内部の気体が排出される第１の底孔５は、フープ２の内部全体にアウトガスを排出する気流を形成する観点から、なるべく主開口２ｂから離間した位置に形成されていることが好ましい。したがって、第１の底孔５から主開口２ｂまでの距離は、収納されるウエハ１の直径の３分の２以上であることが好ましく、ウエハ１の直径以上であることがさらに好ましい。
また、ＥＦＥＭ５０の制御では、フープ２の主開口２ｂがウエハ搬送室５２に気密に接続された状態において、整流板５５がウエハ搬送室５２の下降気流を導くことにより、ウエハ１を出し入れするフープ２の主開口２ｂを介して、下降気流の一部をフープ２の内部に流入させる。これにより、ＥＦＥＭ５０は、主開口２ｂを介してウエハ１が搬出・搬入されている間、処理後のウエハ１から放出されるアウトガスを、効果的にフープ２の外部に排出させることができる。すなわち、主開口２ｂは開口面積が広く、また、ウエハ搬送室５２には清浄度を維持するために下降気流が形成されているため、整流板５５による下降気流の誘導により、フープ２の内部へウエハ搬送室５２内の気体が容易に流入する。
また、このようなＥＦＥＭ５０によるフープ２の清浄化工程（第２清浄化工程）は、ウエハ搬送室５２内に整流板５５を配置し、第１の底孔５に気体排出のための第１のボトムノズル２１を接続させるという、シンプルな構成で行うことが可能である。
以上のように、実施形態を示して本発明を説明したが、上述したＥＦＥＭ５０は、本発明の一実施形態にすぎず、これ以外の様々な変形例が、本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、ＥＦＥＭ５０では、気体排出部２０は２つの第１の底孔５に連通可能な２つの第１のボトムノズル２１を有しているが、気体排出部２０が有する第１のボトムノズル２１の数および第１のボトムノズル２１が接続可能な第１の底孔５の数は特に限定されない。ボトムガス導入部３０が有する第２のボトムノズル３１の数及び第２のボトムノズル３１が接続可能な第２の底孔６の数も、特に限定されない。
また、図５に示すステップＳ００２（第１清浄化工程）以降、ステップＳ００８が実施されるまでの間、フープ２の第１の底孔５と第１のボトムノズル２１との接続状態は維持されることが好ましい。ただし、第１清浄化工程及び第２清浄化工程が行われている間を除き、フープ２の第１の底孔５と第１のボトムノズル２１との接続は、一時的に解除されてもよい。
また、図５に示す制御方法では、フープ２内が所定の状態を超えて清浄とならない限り、ステップＳ００４以降の工程に進まないが、ＥＦＥＭ５０の制御方法はこれに限定されず、たとえば、所定時間の第１清浄化工程を行ったのち、ステップＳ００４以降の工程へ進んでもよい。
図６は、本発明の第２実施形態に係るＥＦＥＭ１５０を表す概略断面図である。ＥＦＥＭ１５０は、ウエハ搬送部１５１が循環流路５７を有さず、ウエハ搬送室５２の上方に設けられた導入口１６０と、ウエハ搬送室５２の下方に設けられた排出口１６１を有することを除き、第１実施形態に係るＥＦＥＭ５０と同様である。なお、図６では、フロントガス導入部１７、蓋４及び開閉部１８等については、記載を省略している。
図６に示すＥＦＥＭ１５０における第２清浄化工程では、ウエハ搬送室５２の上方に設けられた導入口１６０から、空気又は不活性ガスが導入される。ウエハ搬送室５２の上方に導入された空気又はガスは、搬送室フィルタ５８を通過してウエハ搬送室５２に流入した後、ウエハ搬送室５２の下方に設けられた排出口１６１から排出される。ＥＦＥＭ１５０のウエハ搬送室５２にも、図１に示す第１実施形態と同様に、搬送室ファン５９による下降気流が形成される。図６に示すＥＦＥＭ１５０における第２清浄化工程においても、整流板５５によって、下降気流８０の一部をフープ２の内部に流入させ、さらに、フープ２内の気体を第１のボトムノズル２１から排出させるフープ２の第２清浄化工程を行うことにより、図１に示すＥＦＥＭ５０の場合と同様の効果を奏する。
図７は、本発明の第３実施形態に係るＥＦＥＭ２５０を表す概略断面図である。ＥＦＥＭ２５０は、ウエハ搬送部２５１が、整流板５５に加えて、気体放出手段としての搬送室放出ノズル２６２を有していることを除き、図１に示すＥＦＥＭ５０と同様である。搬送室放出ノズル２６２は、ウエハ搬送室５２に設けられており、ウエハ搬送室５２からフープ２の主開口２ｂへ向かって、清浄化ガスを放出する。
搬送室放出ノズル２６２には、図示しない配管部から清浄化ガスが供給される。搬送室放出ノズル２６２から放出される清浄化ガスとしては、第２のボトムノズル３１から放出される清浄化ガスと同様に、不活性ガスや清浄空気等を採用することができるが、下降気流８０を構成するウエハ搬送室５２内の気体より高い清浄度を有することが好ましい。
このように、図５に示す第２清浄化工程で主開口２ｂからフープ２の内部へ気体を導入する方法としては、図１に示す整流板５５を用いる方法や、フロントガス導入部１７を用いる方法に限定されず、図７に示すＥＦＥＭ２５０のように、搬送室放出ノズル２６２を用いてもよい。ＥＦＥＭ２５０による第２清浄化工程では、ウエハ搬送部２５１が搬送室放出ノズル２６２を有しているため、第２清浄化工程における主開口２ｂからフープ２内への気体の流入及びフープ２内の気体の入れ替えが促進される。これにより、ＥＦＥＭ２５０は、処理後のウエハ１から放出されるアウトガスが周辺のウエハ１に悪影響を与える問題を、効果的に防止できる。また、ＥＦＥＭ２５０を用いた制御でも、図１に示すＥＦＥＭ５０による制御と同様の効果を奏する。
図８は、本発明の第４実施形態に係るＥＦＥＭ３５０を表す概略断面図である。ＥＦＥＭ３５０におけるロードポート部３１０の第１のボトムノズル３２１の一方は、図５におけるステップＳ００２（第１清浄化工程）において、第１の底孔５から清浄化ガスを導入可能であり、かつ、ステップＳ００６（第２清浄化工程）において、第１の底孔５からフープ２の内部の気体を排出可能である。
このような第１のボトムノズル３２１を有するＥＦＥＭ３５０では、第１のボトムノズル３２１が第１配管部３２２に接続される状態と、第１のボトムノズル３２１が第２配管部３３２に接続される状態とを切換可能な弁３４２を有する。このようなボトムノズル３２１を有するＥＦＥＭ３５０は、第１清浄化工程における清浄化ガスの導入経路を増加させることができるので、主開口２ｂを開放する前に、素早くフープ２の内部を清浄化することができる。また、フープ２へのガスの導入と、フープ２からの気体の排出との双方が、同一の第１のボトムノズル３２１によって可能であるため、底孔やボトムノズルの数を減らして、フープやロードポート装置の構造を簡略化できる。また、ＥＦＥＭ３５０を用いた制御でも、図１に示すＥＦＥＭ５０による制御と同様の効果を奏する。
１… ウエハ
２… フープ
２ｆ… 底面
４… 蓋
５… 第１の底孔
６… 第２の底孔
１０… ロードポート部
１１… 壁部材
１４… 載置台
１７… フロントガス導入部
１７ａ… 放出ノズル
１８… 開閉部
１８ａ… ドア
２０… 気体排出部
２１… 第１のボトムノズル
２２… 第１配管部
２４… 強制排出手段
３０… ボトムガス導入部
３１… 第２のボトムノズル
３２… 第２配管部
５５… 整流板
５０、１５０… ＥＦＥＭ
５１、１５１… ウエハ搬送部
５２… ウエハ搬送室
５７… 循環流路
５９… 搬送室ファン
８０… 下降気流
Ｃ… 底面中央

Claims (5)

  1. 処理室に搬送されるウエハが通過するウエハ搬送室を有するウエハ搬送部と、前記ウエハを収容する容器に形成された主開口を前記ウエハ搬送室に気密に接続するロードポート部と、を有するＥＦＥＭにおけるウエハ搬送部及びロードポート部の制御方法であって、
    前記容器を、前記ロードポート部の載置台に固定する工程と、
    前記主開口が閉じられた状態で、前記載置台に載置された前記容器の底面に形成された複数の底孔に、前記ロードポート部のボトムノズルを接続し、前記ボトムノズルを介して前記容器の内部に清浄化ガスの導入及び前記容器からの気体の排出を行う第１清浄化工程と、
    前記ボトムノズルからの清浄化ガスの導入を停止し、前記主開口を開放して前記容器と前記ウエハ搬送室とを気密に接続する接続工程と、
    前記容器から前記処理室まで、開放された前記主開口及び前記ウエハ搬送室を通過させて前記ウエハを搬送し、前記処理室から前記容器まで、前記ウエハ搬送室及び開放された前記主開口を通過させて前記ウエハを搬送するウエハ搬送工程と、を有する制御方法。
  2. 前記容器内の清浄度を検出する検出工程をさらに有し、
    前記接続工程は、前記検出工程によって前記容器内が所定の状態を超えて清浄となっていることを検出した後に行われることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
  3. 開放された前記主開口を介して、前記ウエハ搬送室から前記容器の内部へ気体を導入する第２清浄化工程を、さらに有する制御方法。
  4. 前記第２清浄化工程では、前記ウエハ搬送室内の下降気流の一部を前記主開口へ導く整流板によって、前記ウエハ搬送室から前記容器の内部へ気体を導入することを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
  5. 前記第２清浄化工程では、前記第１清浄化工程で前記底孔に接続された前記ボトムノズルのうち、前記容器の底面のうち底面中央に比べて前記主開口から離間する位置に形成された底孔に連通する少なくとも１つを介して、前記容器内の気体を排出することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の制御方法。
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