JP2020061436A - ロードポート及びロードポートのｆｏｕｐ蓋異常検知方法 - Google Patents

ロードポート及びロードポートのｆｏｕｐ蓋異常検知方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ＦＯＵＰ本体に対してＦＯＵＰ蓋が正しく取り付けられない異常を検知できる、ロードポートを提供する。【解決手段】開閉可能なＦＯＵＰ蓋２２を有しており内部に半導体ウエハを収納できる容器であるＦＯＵＰ２を支持しつつ、半導体製造装置における搬出入口に対する前後方向へ移動可能とするＦＯＵＰ支持台１２と、前記搬出入口を開閉する蓋部１３と、前記ＦＯＵＰ２が前記搬出入口に対して所定距離分後退したアンロード完了の時点における、正常時の前記ＦＯＵＰ蓋２２の位置と閉鎖状態である前記蓋部１３の位置との間で検知するように設けられたＦＯＵＰ蓋用センサ１５と、前記アンロード完了以降において前記ＦＯＵＰ蓋用センサ１５が検知したことを検出する検出部と、を備えるロードポート１である。【選択図】図１

Description

本発明は、ロードポート及びロードポートのＦＯＵＰ蓋異常検知方法に関するものである。
半導体処理装置の搬出入口に設けられ、半導体ウエハの搬送に用いられるロードポート（Load Port）が広く用いられている（例えば特許文献１参照）。局所的に高いクリーン度の領域を形成する「ミニエンバイロメント方式」において、半導体ウエハは、外部の雰囲気よりも高いクリーン度に保たれたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）と呼ばれる密閉容器に収納される。ロードポートは、ＦＯＵＰに対して半導体ウエハを出し入れできる。そして、ＦＯＵＰに収納された状態の半導体ウエハは、クリーン環境を保ったままで次工程へと搬送される。
半導体ウエハを出し入れするため、ＦＯＵＰは開閉可能なＦＯＵＰ蓋を有する。また、ロードポートは、ＦＯＵＰを半導体処理装置に対する前後方向に移動可能に支持するＦＯＵＰ支持台を備える。
クリーン環境を保つため、ＦＯＵＰを閉じた状態では、ＦＯＵＰ本体に対してＦＯＵＰ蓋が正しく取り付けられて密閉状態とされなければならない。しかし、例えばＦＯＵＰ蓋のＦＯＵＰ本体に対するロック不良等により、時にＦＯＵＰ本体に対してＦＯＵＰ蓋が正しく取り付けられない異常が発生する場合がある。この場合、ＦＯＵＰが半導体処理装置に対して所定距離分後退した状態であるアンロード完了の時点で、例えばＦＯＵＰ蓋がＦＯＵＰ本体から脱落してしまうことがある。
ところが、従来のロードポートでは、種々のセンサが設けられているものの、ＦＯＵＰ蓋の脱落を検知する手段は設けられていなかった。このため、ＦＯＵＰ蓋が脱落した状態のままＦＯＵＰが搬送されてしまうことがあって、半導体ウエハがクリーン度の低い雰囲気に曝露されてしまったり、搬送中にＦＯＵＰから半導体ウエハが脱出、落下して破損したりする可能性があった。
ちなみに、特許文献１に記載のロードポートでは、ロードポートの本体側に、半導体ウエハを収納するウエハキャリア（ＦＯＵＰに相当）の蓋体が保持されているか否かが検出できるように構成されている（特許文献１の００５３段落）。しかし、このロードポートでは、蓋体がロードポートの本体側から離れ、ウエハキャリアに取り付けられた以降において、ウエハキャリアに正しく蓋体が取り付けられているか否かは検出していなかった。このため、特許文献１に記載の構成では、ＦＯＵＰ本体に対してＦＯＵＰ蓋が正しく取り付けられない異常を検知できなかった。
特許第３９５４２８７号公報
そこで本発明は、ＦＯＵＰ本体に対してＦＯＵＰ蓋が正しく取り付けられない異常を検知できる、ロードポート及びロードポートのＦＯＵＰ蓋異常検知方法を提供することを課題とする。
本発明は、半導体ウエハの搬送のため、半導体処理装置における搬出入口に設けられるロードポートにおいて、開閉可能なＦＯＵＰ蓋を有しており内部に半導体ウエハを収納できる容器であるＦＯＵＰを支持しつつ、前記搬出入口に対する前後方向へ移動可能とするＦＯＵＰ支持台と、前記搬出入口を開閉する蓋部と、前記ＦＯＵＰが前記搬出入口に対して所定距離分後退したアンロード完了の時点における、正常時の前記ＦＯＵＰ蓋の位置と閉鎖状態である前記蓋部の位置との間で検知するように設けられたＦＯＵＰ蓋用センサと、前記アンロード完了以降において前記ＦＯＵＰ蓋用センサが検知したことを検出する検出部と、を備えることを特徴とするロードポートである。
この構成によれば、ロードポートがＦＯＵＰ蓋用センサと検出部とを備えることにより、例えばＦＯＵＰ本体から脱落してしまったＦＯＵＰ蓋がＦＯＵＰ蓋用センサによって検知され、それを検出部で検出できる。
そして、本発明は、前記ＦＯＵＰ蓋用センサが光センサであるものとできる。
この構成によれば、ＦＯＵＰ蓋用センサとして光センサを用いることで、例えばＦＯＵＰ本体からＦＯＵＰ蓋が脱落したことを、光線が遮断されたことにより容易に検知できる。
そして、本発明は、前記ＦＯＵＰ蓋用センサの光軸が、前後方向に傾斜しているものとできる。
この構成によれば、光軸を前後方向に傾斜させることで、前後方向における検知範囲を広く取ることができる。
そして、本発明は、半導体ウエハの搬送のため、半導体処理装置における搬出入口に設けられるロードポートであって、開閉可能なＦＯＵＰ蓋を有しており内部に半導体ウエハを収納できる容器であるＦＯＵＰを支持しつつ、前記半導体処理装置の前記搬出入口に対する前後方向へ移動可能とするＦＯＵＰ支持台と、前記搬出入口を開閉する蓋部と、前記ＦＯＵＰが前記半導体処理装置の前記搬出入口に対して所定距離分後退したアンロード完了の時点における、正常時の前記ＦＯＵＰ蓋の位置と閉鎖状態である前記蓋部の位置との間で検知するように設けられたＦＯＵＰ蓋用センサと、を備えたロードポートに適用され、前記ＦＯＵＰ蓋を閉じる工程と、前記ＦＯＵＰ支持台上で前記ＦＯＵＰを前記搬出入口に対して後退させる工程と、前記ＦＯＵＰ蓋用センサにより検知を行う工程と、を上記記載の順に行う、ロードポートのＦＯＵＰ蓋異常検知方法である。
この方法によれば、ＦＯＵＰを搬出入口に対して後退させた後に、例えばＦＯＵＰ本体から脱落してしまったＦＯＵＰ蓋がＦＯＵＰ蓋用センサによって検知される。
本発明によると、ＦＯＵＰ本体に対してＦＯＵＰ蓋が正しく取り付けられない異常を検知できる。
本発明の一実施形態に係るロードポートを示す斜視図である。 前記ロードポートのＦＯＵＰ支持台にＦＯＵＰが載置された状態を示す斜視図である。 前記ロードポートに対して用いられるＦＯＵＰの一例を示す斜視図である。 前記ロードポートにおけるＦＯＵＰ蓋用センサとその光軸を示す要部拡大斜視図である。
本発明につき、一実施形態を取り上げて、図面とともに以下説明を行う。なお、以下の説明における前後関係は、ロードポートのパネル部に接して設けられた半導体処理装置に近づく方向を前方、遠ざかる方向を後方とする。また、上下関係は図１に示した上下に対応する。
本実施形態のロードポート１は、半導体処理装置における搬出入口（図示しない）に設けられる。半導体処理装置は、ロードポート１の図１における右上（蓋部１３及びパネル部１４の奥側）に位置する。なお、本実施形態における半導体処理装置には、処理に係る半導体ウエハを搬送するＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）等の搬送装置が含まれるものとする。ロードポート１はこの搬送装置に対し接続されている。半導体処理装置（搬送装置を含む）の内部は、外部の雰囲気よりも高いクリーン度に保たれる。
ロードポート１は、図１に示すように、主に、本体部１１、ＦＯＵＰ支持台１２、蓋部１３を備える。なお、ロードポート１の基本的（機構的）な構成は公知の構成と同様である。
本体部１１は箱状の部分であって、半導体処理装置の後方に配置される。本体部１１の前方には半導体処理装置が有する開口部に嵌め込まれる等して取り付けられるパネル部１４が設けられている。このパネル部１４には例えばロードポート１の動作状態を示す表示部１４１が設けられている。
ＦＯＵＰ支持台１２は、本体部１１の上面に対して前後方向移動可能に設けられている。図２に示すように、このＦＯＵＰ支持台１２の上方にＦＯＵＰ２が載置され、固定される。これにより、ＦＯＵＰ支持台１２がＦＯＵＰ２を支持できる。このため、ＦＯＵＰ支持台１２の上面にはＦＯＵＰ２を位置決め及び固定するためのピンや爪が図１に略示したように設けられている。ここでＦＯＵＰ２は、例えば図３に示すような形状であって、内部に空間を有するＦＯＵＰ本体２１と、ＦＯＵＰ本体２１に対して着脱可能に設けられてＦＯＵＰ２を開閉可能なＦＯＵＰ蓋２２とを有しており、内部に複数の半導体ウエハを収納できる容器である。図示していないが、ＦＯＵＰ２には吸気口及び排気口を設けることができる。この場合、吸気口及び排気口を用いてＦＯＵＰ２の内部に例えば窒素パージを行うことができる。ＦＯＵＰ２は、ＦＯＵＰ蓋２２が半導体処理装置に対向するようにＦＯＵＰ支持台１２に載置される（図２参照）。なお、図２に示した状態は、ＦＯＵＰ２のＦＯＵＰ蓋２２がロードポート１の蓋部１３から後方に離れた状態である。また、ＦＯＵＰ２は、ＦＯＵＰ支持台１２により前進した際、ＦＯＵＰ本体２１の開口周囲の当接部が、パネル部１４に対して気密に当接する。これにより、半導体処理装置とＦＯＵＰ２との間で、高いクリーン度環境にて半導体ウエハを移送できる。
蓋部１３は、半導体処理装置において半導体ウエハを出し入れするために設けられた搬出入口（前記開口部の一部）を開閉することのできる板状の部分である。本実施形態では図１に示すように略矩形状とされている。この蓋部１３は、パネル部１４に対して移動（例えば上下動）可能に設けられており、例えば上昇時には搬出入口を気密に閉鎖でき、下降時には搬出入口を開放できる。下降の際は、パネル部１４と干渉しないようにするため、蓋部１３は一旦前進（半導体処理装置の側に移動）した上で、パネル部１４に沿って下降する。蓋部１３においてＦＯＵＰ２に対向する面には、ＦＯＵＰ蓋２２に対して嵌合する嵌合部（ラッチ機構等）１３１が設けられている。これに対応し、ＦＯＵＰ蓋２２には被嵌合部２２１が設けられている。ＦＯＵＰ支持台１２上でＦＯＵＰ２を前進させ、ＦＯＵＰ蓋２２と蓋部１３とが重なり合った状態として、蓋部１３の嵌合部１３１とＦＯＵＰ蓋２２の被嵌合部２２１を嵌合状態とする。これにより、ＦＯＵＰ蓋２２と蓋部１３とは一体となる。この状態で蓋部１３をパネル部１４に対して移動させることにより、ＦＯＵＰ本体２１からＦＯＵＰ蓋２２を取り外し、半導体処理装置における搬出入口に対して蓋部１３を開放状態とできる。この状態で、搬出入口とＦＯＵＰ本体２１の内部は連通状態となっており、例えばＥＦＥＭの内部に設けられたロボットアームを用いて、ＦＯＵＰ本体２１に半導体ウエハを出し入れできる。
ロードポート１には種々のセンサが設けられているが、特に本実施形態ではＦＯＵＰ蓋用センサ１５が設けられている。このＦＯＵＰ蓋用センサ１５は、ＦＯＵＰ２が半導体処理装置における搬出入口に対して所定距離分後退したアンロード完了（別の表現をすると、搬出入口からＦＯＵＰ２が切り離されたアンドック完了）の時点における、正常時の前記ＦＯＵＰ蓋２２の位置と閉鎖状態である前記蓋部１３の位置との間で検知するように設けられる。このＦＯＵＰ蓋用センサ１５の検知については、アンロード完了以降においてＦＯＵＰ蓋用センサ１５が検知したことを検出する検出部（図示しない）が設けられている。この検出部は、ロードポート１が備える制御部に設けられることができる。
本実施形態では、ＦＯＵＰ蓋用センサ１５として光センサが用いられている。図４に示すように、ＦＯＵＰ蓋用センサ１５のうち投光部１５１はパネル部１４に設けられており、受光部１５２は本体部１１における上部、より詳しくは、アンロード完了の時点において後退したＦＯＵＰ支持台１２よりも前方部分に設けられている。検知のための光線は上から下へと投光される。そして、ＦＯＵＰ蓋用センサ１５の光軸１５Ｌ（二点鎖線で図示）は、前後方向に傾斜している。具体的には図示のように、上方に位置する投光部１５１に対し、下方に位置する受光部１５２の方が前方（蓋部１３から離れた側）に位置している。つまり、ＦＯＵＰ蓋２２の面方向（上下方向）に対して光軸１５Ｌが傾斜した関係にある。このように光軸１５Ｌを傾斜して設けることにより、光軸をＦＯＵＰ蓋２２の面方向に対して平行にした場合に比べ、前後方向における検知範囲を広く取ることができる。このため、ＦＯＵＰ蓋２２がＦＯＵＰ本体２１から脱落した場合の検知の確実性を向上できる。
次に、本実施形態のロードポート１におけるＦＯＵＰ蓋２２の異常検知方法について説明する。検知に当たって、まず、ＦＯＵＰ蓋２２を閉じる工程を実施する。次に、ＦＯＵＰ支持台１２上で、ＦＯＵＰ支持台１２と共にＦＯＵＰ２を半導体処理装置における搬出入口に対して後退させる工程を実施する。そしてその次に、つまり、ロードポート１においてＦＯＵＰ２を後退させる動作が正常に終了したことが、他のセンサの検知等によって確認された後に、ＦＯＵＰ蓋用センサ１５により検知を行う。ＦＯＵＰ蓋用センサ１５による検知がされた場合（本実施形態では投光部１５１から受光部１５２へ投光される光線が遮断された場合）、正常な状態では何もないはずの位置に異物が存在するということであり、その異物はＦＯＵＰ本体２１から脱落したＦＯＵＰ蓋２２である可能性が高い。このため、ＦＯＵＰ２の本体に対してＦＯＵＰ蓋２２が正しく取り付けられない異常を検知できる。
以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
前記実施形態における検知対象である、ＦＯＵＰ本体２１に対してＦＯＵＰ蓋２２が正しく取り付けられない異常は、ＦＯＵＰ本体２１からのＦＯＵＰ蓋２２の脱落、つまり、ＦＯＵＰ蓋２２が完全に離脱した状態であった。しかしこれに限定されず、例えば、ＦＯＵＰ本体２１からのＦＯＵＰ蓋２２のずれ、つまり、ＦＯＵＰ蓋２２が不完全に離脱した状態であっても、ＦＯＵＰ蓋用センサ１５が検知可能な位置で発生していれば検知対象とできる。また、ＦＯＵＰ蓋用センサ１５は、ＦＯＵＰ蓋２２以外の異物を検知することもできる。
また、ＦＯＵＰ蓋用センサ１５として、前記実施形態では光センサを用いたが、これに限られず、接触式センサ等の他の形式のセンサを用いることもできる。また、光センサを用いる場合、光軸１５Ｌの方向は前記実施形態のような上下方向に限定されず、水平方向とすることもできるし、斜め方向とすることもできる。また、前記実施形態ではロードポート１の１台当たり、ＦＯＵＰ蓋用センサ１５を１台設けていたが、複数台設けることもできる。
１ ロードポート
１１ 本体部
１２ 支持台
１３ 蓋部
１３１ 嵌合部
１４ パネル部
１４１ 表示部
１５ 蓋用センサ
１５１ 投光部
１５２ 受光部
１５Ｌ 光軸
２ ＦＯＵＰ
２１ 本体
２２ 蓋
２２１ 被嵌合部

Claims (4)

  1. 半導体ウエハの搬送のため、半導体処理装置における搬出入口に設けられるロードポートにおいて、
    開閉可能なＦＯＵＰ蓋を有しており内部に半導体ウエハを収納できる容器であるＦＯＵＰを支持しつつ、前記搬出入口に対する前後方向へ移動可能とするＦＯＵＰ支持台と、
    前記搬出入口を開閉する蓋部と、
    前記ＦＯＵＰが前記搬出入口に対して所定距離分後退したアンロード完了の時点における、正常時の前記ＦＯＵＰ蓋の位置と閉鎖状態である前記蓋部の位置との間で検知するように設けられたＦＯＵＰ蓋用センサと、
    前記アンロード完了以降において前記ＦＯＵＰ蓋用センサが検知したことを検出する検出部と、を備えることを特徴とするロードポート。
  2. 前記ＦＯＵＰ蓋用センサが光センサであることを特徴とする、請求項１に記載のロードポート。
  3. 前記ＦＯＵＰ蓋用センサの光軸が、前後方向に傾斜している、請求項２に記載のロードポート。
  4. 半導体ウエハの搬送のため、半導体処理装置における搬出入口に設けられるロードポートであって、
    開閉可能なＦＯＵＰ蓋を有しており内部に半導体ウエハを収納できる容器であるＦＯＵＰを支持しつつ、前記半導体処理装置の前記搬出入口に対する前後方向へ移動可能とするＦＯＵＰ支持台と、
    前記搬出入口を開閉する蓋部と、
    前記ＦＯＵＰが前記半導体処理装置の前記搬出入口に対して所定距離分後退したアンロード完了の時点における、正常時の前記ＦＯＵＰ蓋の位置と閉鎖状態である前記蓋部の位置との間で検知するように設けられたＦＯＵＰ蓋用センサと、を備えたロードポートに適用され、
    前記ＦＯＵＰ蓋を閉じる工程と、
    前記ＦＯＵＰ支持台上で前記ＦＯＵＰを前記搬出入口に対して後退させる工程と、
    前記ＦＯＵＰ蓋用センサにより検知を行う工程と、
    を上記記載の順に行う、ロードポートのＦＯＵＰ蓋異常検知方法。
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