JP2023039295A - Ｅｆｅｍ - Google Patents

Abstract

【課題】基板搬送空間に設けられる装置の内部で巻き上がるパーティクルを帰還路内で除去して、筐体内で差圧が形成される帰還路から基板搬送空間へ流れ込むパーティクルの量を削減可能なＥＦＥＭを提供する。【解決手段】循環経路２１をガスが循環している状態において基板搬送空間２Ｓａよりも高圧となる帰還路２２に設けられ且つ当該帰還路２２を流れるガスに含まれるパーティクルを捕獲するフィルタ２２ｇと、基板搬送空間２Ｓａに配置される装置（基板搬送ロボットＲ、アライナ７）の内部を流れたガスを帰還路２２に導く接続管Ｒ１２、７６とを備え、接続管Ｒ１２、７４を帰還路２２のうちフィルタ２２ｇよりもガス流動方向上流側に接続した。【選択図】図１

Description

本発明は、基板の自動搬送に用いられるＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）、特にＥＦＥＭの本体部である筐体内に窒素ガス等の不活性ガスを循環させる機能を有するＥＦＥＭに関する。

半導体の製造工程においては、歩留まりや品質の向上のため、クリーンルーム内で基板の処理がなされている。近年では、基板の周囲の局所的な空間についてのみ清浄度をより向上させる「ミニエンバイロメント方式」を取り入れ、基板の搬送その他の処理を行う手段が採用されている。ミニエンバイロメント方式では、略閉止された基板搬送空間（以下「搬送空間」）を内部に有する筐体に隣接してロードポート（Load Port）を設け、高清浄な内部空間に基板が収納された容器であるＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）をロードポートに載置し、ＦＯＵＰのドア（以下「ＦＯＵＰドア」）に密着した状態で当該ＦＯＵＰドアをロードポートによって開閉可能に構成している。

筐体及びロードポートからなるＥＦＥＭは、ＦＯＵＰドアに係合可能であってＦＯＵＰドアを開閉させるロードポートのドア（ロードポートドア）を開放した状態で、筐体内の基板搬送空間に配置された基板搬送ロボットによって、ＦＯＵＰ内の基板を筐体内に取り出したり、筐体内からＦＯＵＰ内に基板を収納することができるように構成されている。

また、筐体内を窒素ガス雰囲気に置換することで基板の劣化を防止・抑制を図るＥＦＥＭも知られている。例えば特許文献１には、基板搬送空間を含む筐体の内部において窒素ガスを循環させる循環流路と、循環流路に窒素ガスを供給するガス供給手段と、循環流路から窒素ガスを排出するガス排出手段とを備え、循環流路内の酸素濃度等の変動に応じて窒素ガスを適宜供給及び排出することで、筐体内を窒素ガス雰囲気に保つことができるように構成されたＥＦＥＭが開示されている。

ところで、筐体内には基板搬送ロボットやアライナ等の装置が設けられており、これらの装置の動作時に当該装置内で巻き上がるパーティクルが基板搬送空間に流入したり、滞留すると基板が劣化する要因になる。

特開２０１５－１４６３４９号公報

筐体の内部において、循環経路を構成する帰還路（リターンダクト）と基板搬送空間を隔壁で仕切る構成である場合、隔壁を境界に帰還路内の圧力が基板搬送空間の圧力よりも高くなるため、このような差圧に起因して、帰還路内のパーティクル（基板搬送空間を流れてきたガスに含まれるパーティクルや、基板搬送ロボットやアライナ等の装置の内部を流れてきたガスに含まれるパーティクルであって、且つ、帰還路内に流入したパーティクル）を含むガス（雰囲気）が隔壁の隙間を通じて帰還路内から漏出してしまい、パーティクルが基板搬送空間に入り込んで当該空間を汚染するおそれがある。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、基板搬送空間に設けられる装置の内部で巻き上がるパーティクルを帰還路内で除去して、筐体内において差圧が形成される帰還路から基板搬送空間へ流れ込むパーティクルの量を効果的に削減し、基板搬送空間のパーティクルが基板に悪影響を及ぼす事態を回避可能なＥＦＥＭを提供することにある。

すなわち、本発明は、筐体の内部に形成された基板搬送空間、及び基板搬送空間の一方側から他方側に流れたガスを帰還させる帰還路を含んで構成される循環経路を備えたＥＦＥＭに関するものである。そして、本発明に係るＥＦＥＭは、基板搬送空間と帰還路を仕切る壁隔と、循環経路をガスが循環している状態において基板搬送空間よりも高圧となる帰還路に設けられ且つ当該帰還路を流れるガスに含まれるパーティクルを捕獲する捕獲部と、基板搬送空間に配置される所定の装置の内部を流れたガスを帰還路に導く接続管とを備え、接続管を帰還路のうち捕獲部よりもガス流動方向上流側に接続していることを特徴としている。

このような本発明に係るＥＦＥＭであれば、基板搬送空間に配置される所定の装置の内部から接続管を通じてガスを帰還路に導入することで、当該ガスに含まれるパーティクル（装置の内部で発生したパーティクル）を捕獲部によって捕獲することができ、相対的に高圧である帰還路内から相対的に低圧である基板搬送空間に向けてガスの漏出が生じたとしても、基板搬送空間のパーティクル量が増加し難く、基板搬送空間にある基板へのパーティクルの付着を防止・抑制することができる。しかも、本発明では、装置の内部を流れたガスが捕獲部よりもガス流動方向上流側の位置で帰還路に導入されるように構成しているため、基板搬送空間を流れてきたガスと、装置の内部を流れてきたガスとを含む集合ガスに含まれるパーティクルを捕獲部によって効率的に捕獲することができる。

本発明に係るＥＦＥＭにおいて、基板搬送空間に配置され且つ接続管で帰還路に接続される所定の装置としては、基板搬送ロボットやアライナを挙げることができる。基板搬送ロボットやアライナの内部には、摺動したり、往復動する駆動機構部品が内蔵されているため、これらの部品が配置されている箇所からパーティクルが発生したり、巻き上がることがあるが、本発明によればこれらの装置の内部で発生したパーティクルを含むガスを接続管を通じて帰還路に吸引するように構成しているため、パーティルクルを捕獲部で捕獲することができる。

特に、基板搬送空間内のガスを吸い込んで帰還路内に送出するファンを帰還路の上流端または上流端近傍に設けることで、帰還路内に向かってガスを効率良く送り出すことができ、さらに、捕獲部をファンよりもガス流動方向下流側に設けた構成であれば、基板搬送空間所定の装置の内部で発生したパーティクルをより一層効率良く捕獲部で捕獲することが可能である。

本発明によれば、循環経路をガスが循環している状態において基板搬送空間よりも高圧となる帰還路のうち捕獲部よりもガス流動方向上流側に、基板搬送空間に配置される所定の装置の内部を流れたガスを帰還路に導く接続管を接続しているため、基板搬送空間に配置される所定の装置の内部で発生したパーティクルを効率良く捕獲部で捕獲することができ、基板搬送空間に配置される所定の装置の内部から帰還路に流れたパーティクルを含むガスが帰還路内から基板搬送空間へ漏出した場合であっても基板搬送空間のパーティクル量が増加し難く、基板搬送空間の清浄度を所定の基準値以上に維持可能なＥＦＥＭを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＥＦＥＭとその周辺装置の相対位置関係を示す模式的に示す側面図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るＥＦＥＭ１（Equipment Front End Module）は、図１に示すように、半導体の製造工程において、クリーンルームに配置される本体部である筐体２及びロードポート３を備えたものである。図１には、ＥＦＥＭ１とその周辺装置の相対位置関係を模式的に示す。同図に示すＦＯＵＰ４は、基板収納容器の一種であり、ＥＦＥＭ１とともに用いられるものである。

筐体２のうちロードポート３を配置した前面壁２ａに対向する背面壁２ｂには処理装置Ｍ（半導体処理装置）が隣接して設けられる。つまり、筐体２の前面壁２ａに設けられた開口（図１に示す前面側開口２Ａ）にロードポート３が接続され、且つ背面壁２ｂに設けられた開口に処理装置Ｍが接続されることで、筐体２の内部に略閉止された空間（基板搬送空間２Ｓａ、ＦＦＵ配置空間２Ｓｂ）が形成される。

クリーンルームにおいて、処理装置Ｍの内部空間ＭＳ、筐体２の内部空間である基板搬送空間２Ｓａ、ＦＦＵ配置空間２Ｓｂ、及びロードポート３上に載置されるＦＯＵＰ４の内部空間４Ｓは高清浄度に維持される。

本実施形態では、図１に示すように、ＥＦＥＭ１の前後方向Ｘにおいてロードポート３、筐体２、処理装置Ｍをこの順で相互に密接させて配置している。なお、ＥＦＥＭ１の作動は、ＥＦＥＭ１全体のコントローラ（図１に示す制御部１Ｃ）や、ロードポート３のコントローラ（図１に示す制御部３Ｃ）によって制御され、処理装置Ｍの作動は、処理装置Ｍのコントローラ（図１に示す制御部ＭＣ）によって制御される。ここで、処理装置Ｍ全体のコントローラである制御部ＭＣや、ＥＦＥＭ１全体のコントローラである制御部１Ｃは、ロードポート３の制御部３Ｃの上位コントローラである。これら各制御部１Ｃ，３Ｃ，ＭＣは、ＣＰＵ、メモリ及びインターフェースを備えた通常のマイクロプロセッサ等により構成されるもので、メモリには予め処理に必要なプログラムが格納してあり、ＣＰＵは逐次必要なプログラムを取り出して実行し、周辺ハードリソースと協働して所期の機能を実現するものとなっている。

ロードポート３に載置されるＦＯＵＰ４は、図１に示すように、搬出入口４１を通じて内部空間４Ｓを後方にのみ開放可能なＦＯＵＰ本体４２と、搬出入口４１を開閉可能なＦＯＵＰドア４３を備えている。ＦＯＵＰ４は、内部に多段式スロットを設け、各スロットに搬送対象物である基板Ｗを収容可能に構成され、搬出入口４１を介してこれら基板Ｗを出し入れ可能に構成された既知のものである。ＦＯＵＰ本体４２の上向面には、ＦＯＵＰ４を自動で搬送する装置（例えばＯＨＴ：Over Head Transport）等に把持されるフランジ部４４を設けている。ＦＯＵＰ４は、ロードポート３の載置台３５に載置される。

本実施形態に係るロードポート３は、図１に示すように、筐体２の前面壁２ａの一部を構成し、且つ筐体２の内部空間（基板搬送空間２Ｓａ）を開放するための開口部３１が形成された板状をなすフレーム３２と、フレーム３２の開口部３１を開閉するロードポートドア３３と、ロードポートドア３３を筐体２側に後退したドア開放位置に移動させることによりフレーム３２の開口部３１を開状態にするドア開閉機構３４と、フレーム３２に略水平姿勢で設けた載置台３５とを備えている。

フレーム３２は、起立姿勢で配置され、載置台３５上に載置したＦＯＵＰ４の搬出入口４１と連通し得る大きさの開口部３１を有する略矩形板状のものである。図１にフレーム３２の開口部３１を模式的に示している。

載置台３５は、フレーム３２のうち高さ方向中央よりもやや上方寄りの位置に略水平姿勢で配置される水平基台３５１（支持台）の上部に設けられ、ＦＯＵＰ本体４２の内部空間４Ｓを開閉可能とするＦＯＵＰドア４３をロードポートドア３３に対向させる向きでＦＯＵＰ４を載置可能なものである。また、載置台３５は、ＦＯＵＰ本体４２の開口部とフレーム３２の開口部３１を密着させ、ロードポートドア３３とＦＯＵＰドア４３を一体化させて開閉する所定のドッキング位置と、ＦＯＵＰドア４３をドッキング位置よりもフレーム３２から所定距離離間した位置（図１参照）との間で、フレーム３２に対して進退移動可能に構成されている。本実施形態では、載置台３５に載置したＦＯＵＰ４とフレーム３２が並ぶ前後方向Ｘ（図１等参照）において、ＦＯＵＰ４側を前方と定義し、フレーム３２側を後方と定義する。

ロードポートドア３３は、ドア開閉機構３４によって、ＦＯＵＰドア４３との係合状態を維持したまま、フレーム３２の開口部３１を密閉する全閉位置と、全閉位置よりも筐体２側に後退したドア開放位置と、開口部３１の開口スペースを後方に全開放させる全開位置との間でＦＯＵＰドア４３と一体的に移動可能に構成されている。なお、図１に示すように、ロードポートドア３３及びドア開閉機構３４は、側面視において後述する循環経路２１の帰還路２２に重なる位置に配置される。しかしながら、実際には、循環経路２１を筐体２の幅方向に所定ピッチで設け、幅方向に並ぶ循環経路２１同士の間に形成されるスペースであって且つ基板搬送空間２Ｓａに連通するスペースにおいてロードポートドア３３がドア開閉機構３４によりＦＯＵＰドア４３と一体的に移動するように構成している。したがって、ロードポートドア３３がＦＯＵＰドア４３とともに帰還路２２で移動することはない。

ロードポート３は、ＦＯＵＰ４の内部空間４Ｓに窒素ガス等の不活性ガスからなるパージ用気体を注入し、ＦＯＵＰ４の内部空間４Ｓの気体雰囲気をパージ用気体に置換可能なボトムパージ装置を備えたものであってもよいし、ボトムパージ装置を備えていないものであってもよい。

このようなロードポート３を筐体２の前面壁２ａに複数台（本実施形態では例えば３台）所定の間隔で配置している。

本実施形態のＥＦＥＭ１では、基板Ｗ（半導体ウェーハ）をＦＯＵＰ４と処理装置Ｍとの間で搬送可能な基板搬送ロボットＲを筐体２の基板搬送空間２Ｓａに設けている（図１参照）。

筐体２の内部空間のうち基板搬送空間２Ｓａよりも上側の空間であるＦＦＵ配置空間２ＳｂにはＦＦＵ２３（ファンフィルタユニット）を設け、ＦＦＵ２３を駆動させることにより、筐体２の基板搬送空間２Ｓａに下降気流を生じさせ、清浄度の高い気体である窒素ガス等の不活性ガス（環境ガス）を基板搬送空間２Ｓａで循環させることが可能である。筐体２の内部には、窒素ガスを循環させるための循環経路２１が形成されている。循環経路２１は、基板搬送空間２Ｓａと、ＦＦＵ設置空間２Ｓｂと、帰還路２２とによって構成されている。循環経路２１において、清浄な窒素ガスがＦＦＵ設置空間２ＳｂからＦＦＵ２３を通じて下方へ送り出され、基板搬送空間２Ｓａの下端部まで到達した後、帰還路２２を通って上昇し、ＦＦＵ設置空間２Ｓｂに戻るように設定されている。

ＦＦＵ２３は、ファンによってＦＦＵ設置空間２Ｓｂの窒素ガスを下方に送出しつつ、窒素ガスに含まれるパーティクルをフィルタによって除去するものである。ＦＦＵ２３を駆動すると、フィルタを通過して清浄化された窒素ガスがＦＦＵ設置空間２Ｓｂから基板搬送空間２Ｓａに送り出されて層流（ダウンフロー）を形成し、下方へ流れる。本実施形態では、ＦＦＵ設置空間２ＳｂのうちＦＦＵ２３の上流側または下流側（図示例では上流側）に、活性ガスや分子状汚染物質等を除去するケミカルフィルタ２４を配置している。したがって、本実施形態の循環経路２１によれば、ＦＦＵ設置空間２Ｓｂに流入した窒素ガスがケミカルフィルタ２４及びＦＦＵ２３を通過する際に、当該窒素ガスとともにＦＦＵ設置空間２Ｓｂに流入した活性ガスや分子状汚染物質等をケミカルフィルタ２４及びＦＦＵ２３のフィルタの二段階で捕獲して除去することができ、清浄度が極めて高いダウンフローを形成することができる。

基板搬送空間２Ｓａの下端部に到達した窒素ガスは、帰還路２２の下端部に形成した開口２２ａを通じて帰還路２２内に流入する。帰還路２２は、隔壁２２ｃによって基板搬送空間２Ｓａ及びＦＦＵ設置空間２Ｓｂから隔離された経路であり、帰還路２２の下端に形成した開口２２ａのみが基板搬送空間２Ｓａに連通し、帰還路２２の上端のみがＦＦＵ設置空間２Ｓｂに連通するように構成している。本実施形態では、筐体２の前面壁２ａを基板搬送空間２Ｓａ側から支持する中空筒状の支柱２２ｄによって隔壁２２ｃを形成している。本実施形態のＥＦＥＭ１は、支柱２２ｄの下端部近傍に、基板搬送空間２Ｓａに連通し且つ開口端に向かって漸次開口断面積が増大する形状に設定した下向き開口部２２ｅを有し、この下向き開口部２２ｅにダクト２２ｆを取り付け、ダクト２２ｆの開口端（下端）を、基板搬送空間２Ｓａに連通する帰還路２２の開口２２ａに設定している。開口部２２ｅは、帰還路２２を構成する支柱２２ｄに沿って下方に延在し、下向きに開口する開口２２ａと連通している。これにより、帰還路２２は、開口２２ａを通じて基板搬送空間２Ｓａに連通している。

本実施形態では、このような支柱２２ｄを筐体２の幅方向に所定ピッチで配置している。具体的には、筐体２の前面壁２ａのうちロードポート３が接続される前面側開口と重ならない所定の位置であって、筐体２の前面壁２ａと側面壁の交差部分（角）と、３台のロードポート３のうち幅方向中央のロードポート３が接続される前面側開口の両サイドの合計４箇所に支柱２２ｄを配置し、各支柱２２ｄの内部空間を帰還路２２として機能させている。

本実施形態では、支柱２２ｄの開口２２ａ近傍にファン２２ｂを設け、当該ファン２２ｂによって窒素ガスを帰還路２２に吸い込んで上方に送り出し、ＦＦＵ設置空間２Ｓｂに戻す。特に、本実施形態では、帰還路２２のうちファン２２ｂよりもガス流動方向下流側に捕獲部であるフィルタ２２ｇを配置している。フィルタ２２ｇは、分子状汚染物質等のパーティクルを除去する物理フィルタである。したがって、ファン２２ｂによって帰還路２２に吸い込んで上方に送り出される窒素ガスは、フィルタ２２ｇによって清浄化される。

本実施形態のＥＦＥＭ１は、循環経路２１内に窒素ガスを供給する供給部５を備えている。供給部５Ａは、窒素ガスの供給源５０と、上流端が供給源に接続され且つ下流端が循環経路２１内に接続されて窒素ガスを供給する供給路５１とを備えている。本実施形態では、ＦＦＵ設置空間２Ｓｂの側部に供給路５１を接続している。なお、ＦＦＵ設置空間２Ｓｂの側部以外の箇所に供給路５１を接続した構成を採用してもよい。供給路５１の所定箇所には、単位時間あたりのガス供給量を変更可能な供給バルブ５２を設け、制御部１Ｃからの指令に応じて供給路５１を流れるガスの量（ガス供給量）を変更可能に構成している。

制御部１Ｃは、筐体２内に設置された酸素濃度計２ｅ、圧力計２ｆ、湿度計２ｇ等と電気的に接続されており、これらの計測機器の計測結果を受信して、筐体２内の雰囲気に関する情報を把握する（図１では、説明の便宜上、酸素濃度計２ｅ、圧力計２ｆ、湿度計２ｇを制御部１Ｃとともに筐体２の外部に示している）。したがって、基板搬送空間２Ｓａに設けた酸素濃度計２ｅや湿度計２ｇ等による計測数値に基づいて制御部１Ｃが供給バルブ５１ｂの開度を制御することで、基板搬送空間２Ｓａの酸素濃度や水分濃度等を所定値以下に維持することができる。具体的には、例えば酸素濃度が所定値を超えた場合に、供給バルブ５１ｂを制御して循環経路２１に供給する窒素ガスの流量を増加させることで酸素濃度を低下させることができる。

また、本実施形態のＥＦＥＭ１は、循環経路２１内の気体を排出する排出部６を備えている。排出部６は、上流端を循環経路２１内に接続した排出管６１を備え、排出管６１の下流端を循環経路２１外である外部空間に連通させたものである。排出管６１の所定箇所に、循環経路２１内の気体の単位時間あたりの排出量を変更可能な排出バルブ６２を設けている。本実施形態では、循環経路２１内の気体を排出するための排出管６１を基板搬送空間２Ｓａの前端部に接続している。基板搬送空間２Ｓａに設けた圧力計２ｆ等による計測数値に基づいて制御部１Ｃが排出バルブ６２の開度を制御することで、圧力計２ｆを設置した位置の圧力が所定の適正範囲内に維持することができる。具体的には、例えば圧力値が所定値を超えた場合に排出バルブ６２の開度を大きくし、圧力値が所定値を下回った場合に排出バルブ６２の開度を小さくする。制御部１Ｃによる適切な制御が実行されている状態では、基板搬送空間２Ｓａの圧力は、筐体２の外部空間の圧力よりも僅かに高圧となる。すなわち、基板搬送空間２Ｓａの圧力値の適正範囲は、筐体２の外部空間の圧力値よりも僅かに高い値に設定され、基板搬送空間２Ｓａから筐体２の外部空間へ窒素ガスが漏出する事態を防止・抑制しつつ、筐体２の外部区間から基板搬送空間２Ｓａに外気が侵入することを防止している。

以上の構成により、本実施形態に係るＥＦＥＭ１は、窒素ガスを循環経路２１内で循環させることが可能であり、循環経路２１に窒素ガスを適宜供給及び排出して、筐体２の内部空間の酸素濃度を調整する処理（筐体内パージ処理、またはＥＦＥＭパージ処理とも称される）を実行することが可能になる。

また、本実施形態に係るＥＦＥＭ１は、図１に示すように、基板搬送空間２Ｓａに基板搬送ロボットＲを配置している。

基板搬送ロボットＲは、基板搬送空間２Ｓａ内に固定した基台部Ｒ１と、基端部を基台部Ｒ１に旋回可能に支持されたアームＲ２とを有し、アームＲ２を構成する複数のアーム要素Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５及びハンドＲ６を順次旋回可能に接続した多関節ロボットである。本実施形態のアームＲ２は、３つのアーム要素Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５と、２つ（２段状）のハンドＲ６とを有し、アーム要素Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５が旋回することで、基板Ｗを保持するハンドＲ６を水平移動させるものである。なお、アーム要素及びハンドの数はこれに限定されない。アーム要素Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、この順番で下方から配置されている。具体的には、最下段のアーム要素Ｒ３の基端部は基台部Ｒ１に旋回可能に連結され、中段のアーム要素Ｒ４の基端部が最下段のアーム要素Ｒ３の先端部に旋回可能に連結され、最上段のアーム要素Ｒ５の基端部が中段のアーム要素Ｒ４の先端部に旋回可能に連結され、ロボットハンドＲ６が最上段のアーム要素Ｒ５の先端部に旋回可能に連結されている。

各アーム要素Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の内部空間は所定器の隙間を介して相互に連通している。ロボットハンドＲ６に内蔵されたシリンダ等の機構部品が作動することによってロボットハンドＲ６に基板Ｗを保持することができる。

また、本実施形態の基板搬送ロボットＲは、アームＲ２の基端部を昇降柱Ｒ８に接続し、昇降柱Ｒ８を基台部Ｒ１に対して昇降移動させることによってアームＲ２の高さ位置を調整・変更可能に構成している。基台部Ｒ１の内部空間Ｒ１ａには、昇降柱Ｒ８を昇降駆動させたり、アームＲ１を旋回駆動させるモータ等の駆動機構Ｒ９を配置している。なお、駆動機構Ｒ９はそれぞれのアーム内に設置されてもよい。基台部Ｒ１の上向き面には、昇降柱Ｒ８の昇降移動を許容する開口が形成され、昇降柱Ｒ８の下端部を基台部Ｒ１の内部空間１ａで駆動機構Ｒ９に接続している。

また、搬送ロボットＲの基台部Ｒ１の所定箇所には、循環経路２１へ窒素ガスを送り出すための送出口Ｒ１１を形成し、送出口Ｒ１１を接続路Ｒ１２によって帰還路２２に接続している。本実施形態では、接続管Ｒ１２を帰還路２２のうち捕獲部であるフィルタ２２ｇよりもガス流動方向上流側に接続している。図１では、ダクト２２ｆに接続管Ｒ１２を接続した構成を示している。

送出口Ｒ１１の近傍には、一定の回転速度で回転駆動するファンＲ１３を設けている。ファンＲ１３が駆動することで、搬送ロボットＲの内部空間（基台部Ｒ１の内部空間Ｒ１ａ、アーム要素Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の内部空間）のガスは接続管Ｒ１２に排出され、帰還路２２に向かって流れる。したがって、搬送ロボットＲの内部空間（基台部Ｒ１の内部空間Ｒ１ａ、アーム要素Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の内部空間）でパーティクルが発生しても、このパーティクルが基板搬送空間２Ｓａ内に漏れることを抑制できる。さらに、帰還路２２に排出されたパーティクルは、帰還路２２の上流側に配置されたフィルタ２２ｇによって除去され、さらに帰還路２２の下流側に配置されたＦＦＵ２３及びケミカルフィルタ２４によっても除去される。したがって、基板搬送ロボットＲの内部空間（基台部Ｒ１の内部空間Ｒ１ａ、アーム要素Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の内部空間）で発生したパーティクルによって基板搬送空間２Ｓａが汚染されることを抑制できる。

本実施形態のＥＦＥＭ１は、図１に示すように、搬送ロボットＲのアームＲ２に保持されている基板Ｗの保持位置に関して目標保持位置からのずれ量を検出するとともに、位置ずれを是正するための位置補正（アライメント）を行うアライナ７を基板搬送空間２Ｓａに設置している。アライナ７は、アライメントの対象である基板Ｗを載置するアライメントテーブル７１と、アライメントテーブル７１を回転駆動させる駆動機構７３を内蔵したアライメントケース７２と、下端部をアライメントテーブル７１内において駆動機構７３に接続した回転柱７４とを備え、回転柱７４の上端にアライメントテーブル７１を固定している。アライメントケース７２は、基板搬送空間２Ｓａに固定した支持台（図示省略）に支持され、アライメントケース７２の側壁に形成した貫通口７５を接続路７６で帰還路２２に接続している。本実施形態では、接続管７６を帰還路２２のうち捕獲部であるフィルタ２２ｇよりもガス流動方向上流側に接続している。図１では、ダクト２２ｆに接続管７６を接続した構成を示している。また、本実施形態では、アライメントケース７２の貫通口７５付近にはファン７７を設け、ファン７７が回転駆動すると、アライメントケース７２内のガスがアライメントケース７２内で発生したパーティクルとともに接続路７６に向かって排出されるように構成している。本実施形態では、基板搬送空間２Ｓａのうち何れか一方の側方に張り出したスペースにアライナ７を配置している。

次に、ＥＦＥＭ１の動作フローを説明する。

先ず、ＯＨＴ等の容器搬送装置によりＦＯＵＰ４がロードポート３の上方まで搬送され、載置台３５上に載置される。この際、例えば載置台３５に設けた位置決め用突起がＦＯＵＰ４の位置決め用凹部に嵌まり、載置台３５上のロック爪をロック状態にする（ロック処理）。本実施形態では、筐体２の幅方向に３台並べて配置したロードポート３の載置台３５にそれぞれＦＯＵＰ４を載置することができる。また、ＦＯＵＰ４が載置台３５上に所定の位置に載置されているか否かを検出する着座センサ（図示省略）によりＦＯＵＰ４が載置台３５上の正規位置に載置されたことを検出するように構成することもできる。

本実施形態のロードポート３では、載置台３５上の正規位置にＦＯＵＰ４が載置された時点で、載置台３５に設けた例えば加圧センサの被押圧部をＦＯＵＰ４のうち底面部が押圧したことを検出する。これをきっかけに、ボトムパージ装置（図示省略）によりパージＦＯＵＰ４の内部空間４Ｓに窒素ガスを供給して、ＦＯＵＰ４の内部空間４Ｓを窒素ガスに置換する処理（ボトムパージ処理）を行うことで、ＦＯＵＰ４内の水分濃度及び酸素濃度をそれぞれ所定値以下にまで低下させてＦＯＵＰ４内における基板Ｗの周囲環境を低湿度環境及び低酸素環境にする。

本実施形態のロードポート３は、ロック処理後に、図１に示す位置にある載置台３５を所定のドッキング位置まで移動させて、ＦＯＵＰドア４３をロードポートドア３３とともに移動させて、フレーム３２の開口部３１及びＦＯＵＰ４の搬出入口４１を開放して、ＦＯＵＰ４内の密閉状態を解除する処理（ドアオープン処理）を実行する。

ドアオープン処理を実行することによって、ＦＯＵＰ本体４２の内部空間４Ｓと筐体２の基板搬送空間２Ｓａとが連通した状態になり、筐体２の基板搬送空間２Ｓａに設けた基板搬送ロボットＲがＦＯＵＰ本体４２のスロットから基板Ｗを取り出したり、特定のスロットに基板Ｗを収納する処理（搬送処理）を実施する。

本実施形態のロードポート３は、ＦＯＵＰ４内の基板Ｗが全て処理装置Ｍによる処理工程を終えたものになると、ドア駆動機構３４によりロードポートドア３３を全閉位置に移動させて、フレーム３２の開口部３１及びＦＯＵＰ４の搬出入口４１を閉止して、ＦＯＵＰ４の内部空間４Ｓを密閉する処理（ドアクローズ処理）を実行する。以上の処理により、フレーム３２の開口部３１及びＦＯＵＰ４の搬出入口４１はそれぞれロードポートドア３３、ＦＯＵＰドア４３によって閉止されて、ＦＯＵＰ４の内部空間４Ｓは密閉状態になる。

続いて、本実施形態のロードポート３は、載置台３５をフレーム３２から離間する方向に移動させて、ＦＯＵＰ４をロックしている状態を解除する。これにより、所定の処理を終えた基板Ｗを格納したＦＯＵＰ４は、各ロードポート３の載置台３５上から容器搬送装置に引き渡され、次工程へと運び出される。

このような処理を行う本実施形態に係るＥＦＥＭ１は、上述したように、筐体２の内部に形成された基板搬送空間２Ｓａ、及び基板搬送空間２Ｓａの一方側（上方）から他方側（下方）に流れたガスを基板搬送空間２Ｓａの一方側（上方）に向かって帰還させる帰還路２２を含んで構成される循環経路２１を備えている。そして、本実施形態に係るＥＦＥＭ１は、基板搬送空間２Ｓａと帰還路２２を仕切る壁隔２２ｃと、循環経路２１をガスが循環している状態において基板搬送空間２Ｓａよりも高圧となる帰還路２２に設けられ且つ当該帰還路２２を流れるガスに含まれるパーティクルを捕獲する捕獲部であるフィルタ２２ｇと、基板搬送空間２Ｓａに配置される装置（基板搬送ロボットＲ、アライナ７）の内部を流れたガスを帰還路２２に導く接続管Ｒ１２、７６とを備え、接続管Ｒ１２、７６を帰還路２２のうちフィルタ２２ｇよりもガス流動方向上流側に接続している。このような構成を有する本実施形態に係るＥＦＥＭ１によれば、帰還路２２を流れるガス（主な例としては窒素ガス）に含まれるパーティクルをフィルタ２２ｇによって捕獲することができる。したがって、本実施形態に係るＥＦＥＭ１において、基板搬送空間２Ｓａに配置される所定の装置（基板搬送ロボットＲ、アライナ７）の内部を流れたガスを、接続管Ｒ１２、７６を通じて帰還路２２に導入することで、当該ガスに含まれるパーティクル（基板搬送ロボットＲやアライナ７の内部に設けられた駆動機構部品が配置されている箇所から生じたり、巻き上がったパーティクル）をフィルタ２２ｇによって捕獲することができ、帰還路２２内に回収したパーティクルが基板搬送空間２Ｓａに放出されて基板Ｗに付着するという事態の発生を防止・抑制することができる。しかも、本実施形態のＥＦＥＭ１では、基板搬送ロボットＲ、アライナ７の内部を流れたガスがフィルタ２２ｇよりも上流の位置で帰還路２２に導入されるように構成しているため、基板搬送空間２Ｓａを流れてきたガスと、基板搬送ロボットＲ、アライナ７の内部を流れてきたガスとを含む集合ガスに含まれるパーティクルをフィルタ２２ｇによって効率的に捕獲することができる。

以上の構成により、本実施形態に係るＥＦＥＭ１では、相対的に高圧である帰還路２２内から相対的に低圧である基板搬送空間２Ｓａに向けてガスの漏出が生じたとしても、基板搬送空間２Ｓａのパーティクル量が増加し難く、基板搬送空間２Ｓａにある基板Ｗへのパーティクルの付着を防止・抑制することができる。

特に、本実施形態に係るＥＦＥＭ１によれば、基板搬送ロボットＲやアライナ７の内部で発生したパーティクルを含むガスを接続管Ｒ１２、７６を通じて帰還路２２に吸引するように構成しているため、パーティルクルをフィルタ２２ｇで効率良く捕獲することができる。

さらに、本実施形態に係るＥＦＥＭ１は、基板搬送空間２Ｓａに配置される所定の装置（基板搬送ロボットＲ、アライナ７）の内部を流れたガスを帰還路２２に導入する接続管Ｒ１２、７６にそれぞれ捕獲部（ケミカルフィルタ）Ｒ１４、７８を設けている。これにより、接続管Ｒ１２、７６の上流端近傍のファンＲ１３、７７によって接続管Ｒ１２、７６に送り出されたガスに含まれるパーティルクルを捕獲部Ｒ１４、７８で効率良く捕獲することができ、基板搬送空間２Ｓａに配置される所定の装置（基板搬送ロボットＲ、アライナ７）の内部から帰還路２２に導入されるパーティクルの量を削減することができる。

加えて、本実施形態に係るＥＦＥＭ１によれば、帰還路２２に流れるガスを吸い込んで基板搬送空間２Ｓａの一方側（上方）に向かう気流を形成するファン２２ｂを帰還路２２の上流端または上流端近傍に設けているため、帰還路２２から基板搬送空間２Ｓａの一方側に向かってガスを効率良く送り出すことができ、さらに、フィルタ２２ｇをファン２２ｂよりもガス流動方向下流側に設けたことで、基板搬送空間２Ｓａや基板搬送ロボットＲやアライナ７の内部で発生したパーティクルをより一層効率良くフィルタ２２ｇで捕獲することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではない。例えば、上述の実施形態では循環経路に循環させる不活性ガスとして窒素ガスを例にしたが、これに限定されず、乾燥ガス、アルゴンガスなど所望のガスを用いることができる。

上述した実施形態では、搬送室の前面壁に３台のロードポートを接続した構成を例示したが、３台未満または４台以上のロードポートを接続した構成を採用することもできる。

基板は、半導体ウェーハに限定されず、ガラス基板等であってもよい。

上述の実施形態では、支柱を構成する隔壁によって帰還路を形成した構成を例示したが、支柱以外のパーツを構成する隔壁によって帰還路を形成したり、専用の隔壁（帰還路を形成するための専用隔壁）によって帰還路を形成しても構わない。

また、帰還路のガス流動方向上流端は、隔壁に形成した開口や穴によって基板搬送空間と連通する構成であればよく、上述の実施形態で例示した「開口端に向かって漸次開口断面積が増大する形状に設定した下向き開口部２２ｅ」や、「ダクト２２ｆ」を備えていない帰還路であってもよい。

基板搬送空間に配置される所定の装置が基板搬送ロボットのみである構成も本発明に含まれる。また、基板搬送空間に配置される所定の装置が基板搬送ロボット、アライナ以外の装置であっても、当該所定の装置の内部を流れたガスを帰還路に導く接続管を帰還路のうち捕獲部よりもガス流動方向上流側に接続した構成であれば本発明に含まれる。

また、循環経路が複数の帰還路（上述の実施形態における複数本の支柱）を備えたものである場合、基板搬送空間に配置される所定の装置ごとに専用の帰還路を個別に設定することも可能である。例えば、基板搬送ロボット専用の帰還路には、基板搬送ロボットの内部に連通する接続管のみを接続して、アライナ専用の帰還路には、アライナの内部に連通する接続管のみを接続する構成を挙げることができる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…ＥＦＥＭ
２…筐体
２１…循環経路
２２…帰還路
２２ｂ…ファン
２２ｃ…壁隔
２２ｇ…捕獲部（フィルタ）
２Ｓａ…基板搬送空間
Ｒ、７…所定の装置（基板搬送ロボット、アライナ）
Ｒ１２、７６…接続管

Claims (4)

1. 筐体の内部に形成された基板搬送空間、及び前記基板搬送空間の一方側から他方側に流れたガスを帰還させる帰還路を含んで構成される循環経路を備えたＥＦＥＭであって、
   前記基板搬送空間と前記帰還路を仕切る壁隔と、
   前記循環経路をガスが循環している状態において前記基板搬送空間よりも高圧となる前記帰還路に設けられ且つ当該帰還路を流れるガスに含まれるパーティクルを捕獲する捕獲部と、
   前記基板搬送空間に配置される所定の装置の内部を流れたガスを前記帰還路に導く接続管とを備え、
   前記接続管を前記帰還路のうち前記捕獲部よりもガス流動方向上流側に接続していることを特徴とするＥＦＥＭ。
2. 前記所定の装置が基板搬送ロボットであり、当該基板搬送ロボットの内部のガスを前記接続管を通じて前記帰還路に吸引するように構成している請求項１に記載のＥＦＥＭ。
3. 前記所定の装置がアライナであり、当該アライナの内部のガスを前記接続管を通じて前記帰還路に吸引するように構成している請求項１または２に記載のＥＦＥＭ。
4. 前記帰還路の上流端または上流端近傍に前記基板搬送空間内のガスを吸い込んで前記帰還路内に送出するファンを設け、前記捕獲部を前記ファンよりもガス流動方向下流側に設けている請求項１乃至３の何れかに記載のＥＦＥＭ。
   

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