JP3032701B2

JP3032701B2 - 真空搬送容器

Info

Publication number: JP3032701B2
Application number: JP15357595A
Authority: JP
Inventors: 省吾立山; 浩辻川; 修一瓜生
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 2000-04-17
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: JPH098115A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空搬送容器に関し、
半導体、液晶、太陽電池などの基板の製造工程におい
て、基板を真空雰囲気に保持して搬送するための構成に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子デバイス構造の微細化およ
び精密化に伴い、半導体、液晶、太陽電池などの製造工
程およびサンプリング（検査工程）では、清浄な環境が
要求されている。また、半導体などの基板は、大気に晒
されることにより表面に自然酸化膜が生成したり、大気
中の微粒子が付着して不良発生の原因となるため、製造
工程およびサンプリングは真空状態の処理装置内で行わ
れ、処理装置間の搬送に際しては、真空状態に保持した
容器が使用されている。従来の真空搬送容器としては、
例えば特開昭６２−１６９３４７号公報に示されるもの
がある。この従来例においては、複数枚の基板を間隔を
設けて重ねた状態で収納可能な略直方体の容器であり、
その一面が回転戸型の扉となっている。この真空搬送容
器に基板を搬入出するために、製造装置およびサンプリ
ングの各処理装置には、基板の搬入出口に真空ゲートバ
ルブを介してロードロック室が設けられている。このロ
ードロック室は、昇降機能を有する搬送ロボットが具備
され、その内容積は真空搬送容器および搬送ロボットの
搬送アーム部を収納するに充分な大きさを備えている。
また、ロードロック室には真空搬送容器の搬入出のため
の扉および真空バルブで開閉可能な排気口が設けられて
いる。

【０００３】このように構成された真空搬送容器および
ロードロック室において、処理装置内の基板を真空搬送
容器に収納する場合には、先ず、処理装置とロードロッ
ク室との間の真空ゲートバルブを閉とした状態で、ロー
ドロック室の排気口の真空バルブを開とし、ロードロッ
ク室内を大気圧とする。次に、ロードロック室の扉を開
き（ロードロック室が大気圧と均圧しているので容易に
開く）、真空搬送容器を収納してその扉を開く。次に、
ロードロック室の扉を閉じ、排気口に真空吸引装置を接
続してロードロック室内の空気を排気する。ロードロッ
ク室内が所定の真空度すなわち、処理装置内の真空度と
同程度の真空度に到達したところで真空バルブを閉じて
真空吸引装置を切り離し、ロードロック室内および真空
搬送容器内を所定の真空度に保持する。次に、処理装置
の基板の搬入出口に設けられた真空ゲートバルブを開
く。次に、搬送ロボットを操作し、搬送アームを作動さ
せて処理装置内の基板を１枚ずつ搬出し、真空搬送容器
内へ搬入する。処理装置から真空搬送容器への基板の搬
送が終了すると、真空搬送容器の扉を閉じ、基板の搬入
出口に設けられた真空ゲートバルブを閉じ、排気口の真
空バルブを開く。ロードロック室内が大気圧と均圧する
とロードロック室の扉を開き、基板を真空状態で収納し
た真空搬送容器を搬出する。真空搬送容器に真空状態で
収納された基板を処理装置に搬入する場合には、先ず、
ロードロック室が前述の真空搬送容器を搬出した状態、
すなわち、真空ゲートバルブが閉、真空バルブが開、扉
が開の状態で、真空搬送容器をロードロック室内へ搬入
する。次に、ロードロック室の扉を閉じ、排気口に真空
吸引装置を接続してロードロック室内の空気を排気す
る。ロードロック室内が所定の真空度すなわち処理装置
内の真空度と同程度の真空度に到達したところで真空バ
ルブを閉じて真空吸引装置を切り離す。次に、真空搬送
容器の扉を開き、処理装置とロードロック室との間の真
空ゲートバルブを開く。次に、搬送ロボットを操作し、
搬送アームを作動させて真空搬送容器内の基板を１枚ず
つ搬出し、処理装置内へ搬入する。真空搬送容器から処
理装置への基板の搬送が終了すると、真空ゲートバルブ
を閉じて処理装置の基板の搬入出口を閉鎖する。ロード
ロック室および真空搬送容器はそのままの状態で保持
し、次回の基板の搬出に備えて待機する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の真空搬送容器は
以上のように構成されていたため、次のような課題が存
在していた。すなわち、処理装置に基板の昇降機能が備
わっていて、ロードロック室に具備されている搬送ロボ
ットに昇降機能が備わっていない場合には、真空搬送容
器への基板の搬入搬出が不可能となる場合があった。こ
れの解決には、搬入搬出を可能にするために余分に昇降
機能を備えた搬送ロボットを具備する必要があった。ま
た、真空搬送容器に基板の搬入搬出を行うためには、真
空搬送容器をロードロック室内に収納して行う必要があ
り、内容積の大きなロードロック室が必要となる。さら
に、真空搬送容器をロードロック室に搬入し搬出する度
に、内容積の大きなロードロック室内の大気開放と真空
吸引とを繰返す必要があり、真空吸引のための消費動力
が大きく、迅速な作業ができないあるいは迅速な作業を
行うためには大形の真空吸引装置が必要であった。

【０００５】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、搬送ロボットの昇降機能の有無
にかかわらず基板の搬入搬出が可能であり、ロードロッ
ク室の内容積を小さくして真空吸引の消費動力を小さく
する真空搬送容器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による真空搬送容
器は、薄肉板状の被搬送物を真空状態で搬送するための
容器であり、前記被搬送物が挿入・抽出されるフランジ
形状の開口部および前記被搬送物が収納される内容積を
有する真空容器と、該真空容器に内蔵されて前記被搬送
物を保持するホルダと、前記真空容器の開口部に設けら
れた回転戸式真空ゲートバルブと、前記真空容器の外面
に設けられた昇降装置と、で構成され、該昇降装置が前
記真空容器の壁を気密状態で貫通して前記ホルダに連結
されている構成である。

【０００７】さらに詳細には、前記回転戸式真空ゲート
バルブの弁板の前記真空容器内側面に弾性体からなる押
え具が設けられている構成である。

【０００８】さらに詳細には、前記真空容器内に非駆動
式真空ポンプが設けられている構成である。

【０００９】

【作用】本発明による真空搬送容器においては、真空容
器の開口部が回転戸式真空ゲートバルブの弁板を設けら
れているとともにフランジ形状に構成されていることに
より、開口部をロードロック室の開口部に気密状態で接
続することが可能となる。従って、ロードロック室は真
空搬送容器を収納する必要はなく、搬送ロボットの搬送
アーム部のみを収納する大きさで良い。また、真空容器
に内蔵されたホルダに真空容器の外面に設けられた昇降
装置が連結されていることにより、ホルダが真空容器内
で昇降することが可能となる。従って、ロードロック室
に具備される搬送ロボットには昇降機能を必要としな
い。さらに、回転戸型弁板の内面に弾性体からなる押え
具が設けられていることにより、ホルダに保持された被
搬送物は弾性的に押えつけられて移動不能となる。さら
に、真空容器内に非駆動式真空ポンプが設けられている
ことにより、密閉真空状態の真空容器内は常時真空度が
維持される。

【００１０】

【実施例】以下、図面とともに本発明による真空搬送容
器の好適な実施例について詳細に説明する。図１は、本
発明による真空搬送容器の全体構成を示す一部を破断し
た斜視図である。図１において、符号１で示されるもの
は真空搬送容器であり、該真空搬送容器１は、フランジ
形状の開口部２ａを有する真空容器２と、該真空容器２
に内蔵されたホルダ３と、前記真空容器２の開口部２ａ
に設けられた一辺を回転支点とする回転戸式弁板４と、
前記真空容器２の外面に設けられて前記ホルダ３に連結
された昇降装置５と、で構成されている。前記真空容器
２は、半導体、液晶、太陽電池などの基板を収納するた
めに必要な内容積を有する略直方体形状の気密性を有す
る容器であり、略直方体の一面に基板を挿入抽出させる
開口部２ａが形成されている。図１に示される実施例で
は、基板１枚を収納する真空容器２であり、基板を水平
状態で収納した場合に上下方向の短い略直方体であり、
一方の側面に開口部２ａが形成されている。該開口部２
ａに対向する側面はフランジ形状とされ、盲フランジ２
ｂにより閉鎖されている。該盲フランジ２ｂの内面には
非駆動式ポンプであるゲッター６が装着されている。非
駆動式ポンプとしては、ゲッターを用いるゲッターポン
プのほか、ソープションポンプ、イオンポンプを用いて
もよい。

【００１１】前記開口部２ａの外面には、開口部２ａを
覆うに充分な平面積を有し９０度の往復回動をする回転
戸式弁板４が、開口部２ａの両横に下辺を回転支点とし
て往復回転可能に支持されて設けられている。また、前
記真空容器２の開口部２ａに隣接する両側面には、前記
弁板４を回転させるためのリンク機構７および矢印Ａ方
向に操作される開閉レバー８が設けられ、該リンク機構
７の先端が前記弁板４の両横端部に連結され、この弁板
４、リンク機構７及び開閉レバー８により回転戸式真空
ゲートバルブ１０を構成している。さらに、前記真空容
器２の開口部２ａの外周には、前記弁板４を内包するよ
うにポート連結フランジ２ｃが形成されている。従っ
て、前記リンク機構７の先端部は、ベローズ９を装備し
て気密状態を確保した状態で前記ポート連結フランジ２
ｃを貫通し、前記弁板４に連結されている。また、前記
弁板４の前記真空容器２内面となる面には、弁板４が閉
じたときに前記ホルダ３の中間の支持部３ｂと対面する
位置に弾性体よりなる押え具１４が設けられている。な
お、図１においては、押え具１４の弾性体は板バネが使
用されているが、ゴム、プラスチックなどの弾性変形可
能な部材でもよい。

【００１２】前記ホルダ３は、図２および図３に示され
るように、略半円形状の平板部３ａと、略半円形状の円
弧の両端部および中間部の３箇所において、縦断面形状
が略半円形状の中心方向へ拡大する横Ｖ字溝を形成され
た構成よりなる支持部３ｂとで構成されている。前記真
空容器２の上面の略中央部には前記昇降装置５が設けら
れている。該昇降装置５は、図４および図５に示される
ように、昇降棒１１と昇降駆動部１２とで構成されてい
る。すなわち、図４においては、前記昇降棒１１は一端
にネジ部１１ａが形成されて軸方向に移動可能であるが
回転不可能に保持され、前記ネジ部１１ａには定位置で
回転のみ可能な昇降部材１２ａが螺合され、該昇降部材
１２ａに回転ハンドル１２ｂが設けられて前記昇降駆動
部１２が構成されている。前記昇降装置５は、前記昇降
棒１１が前記真空容器２の壁を貫通し、その他端が前記
ホルダ３の平板部３ａに連結固定されている。また、前
記昇降棒１１を内包して、前記ホルダ３の平板部３ａと
前記真空容器２の壁との間にはベローズ１３が設けられ
ており、真空容器２内の気密性が確保されている。

【００１３】また、図５に示す昇降装置の他の実施例に
おいては、前記真空容器２の上面に直立して真空容器に
連通する密閉筒２ｄが形成され、該密閉筒２ｄ内には、
一端部に磁性体１１ｂを設けた昇降棒１１が内挿され、
該昇降棒１１の前記真空容器２内の他端が前記ホルダ３
の平板部３ａに連結固定されている。前記密閉筒２ｄに
は、その外周に沿って筒軸方向に移動および任意の位置
で停止固定可能な磁性体製の昇降駆動部１２が装備さ
れ、この磁性体はその内周面の磁性が前記昇降棒１１の
磁性体１１ｂ外周の磁性と逆であり、相互に引き合うよ
うに構成されている。

【００１４】次に、以上のように構成された真空搬送容
器１が基板２１を搬送するために、処理装置２２との間
で基板２１の授受を行う場合について図６と共に説明す
る。すなわち、図６において処理装置２２の開口部２２
ａには第１真空ゲートバルブ２３を介してロードロック
室２４の一端が接続され、該ロードロック室２４の他端
に、第２真空ゲートバルブ２５および連結ポート２６を
介して前記真空搬送容器１が接続されている。なお、図
６における真空搬送容器１は図１に示される真空搬送容
器１と異なり、弁板４が上方に９０度回動して開くよう
に構成されている。前記ロードロック室２４には搬送ロ
ボット２７が設けられ、搬送アーム２７ａがロードロッ
ク室を中心として前記処理装置２２と前記真空搬送容器
１との間を往復動する。前記連結ポート２６と前記真空
搬送容器１とは、連結ポート２６のフランジ部に真空搬
送容器１のポート連結フランジ２ｃがクランプ２８によ
り気密状態で連結されている。また、前記連結ポート２
６には、真空バルブ２９を介して真空吸引装置３０およ
びガス導入バルブ３１を介してガス源３２が接続されて
いる。以上の構成において、真空搬送容器１は常時回転
戸式真空ゲートバルブ１０を閉じられて内部を所定の真
空状態に維持されており、ロードロック室２４もまた常
時第１真空ゲートバルブ２３および第２真空ゲートバル
ブ２５を閉じられて内部を所定の真空状態に維持されて
いる。空の真空搬送容器１に処理装置２２から基板２１
を搬入するには、先ず、真空搬送容器１を連結ポート２
６にクランプ２８により気密状態に接続する。次に、ガ
ス導入バルブ３１を閉じた状態で真空バルブ２９を開い
て真空吸引装置３０を作動させ、ポート連結フランジ２
ｃおよび連結ポート２６で形成される空間を所定の真空
状態すなわち真空搬送容器１およびロードロック室２４
の真空度と同程度の真空度に吸引排気する。次に、回転
戸式真空ゲートバルブ１０、第２真空ゲートバルブ２５
および第１真空ゲートバルブ２３を開き、ロードロック
室２４を介して処理装置２２と真空搬送容器１とを真空
状態で連通する。

【００１５】次に、搬送ロボット２７が操作され、搬送
アーム２７ａが処理装置２２内の基板２１を搬送アーム
２７ａの上面の載せて真空搬送容器１内へ搬送する。そ
の際、ホルダ３は、支持部３ｂの横Ｖ字溝が搬送される
基板２１の高さに一致するように昇降装置５により位置
調節されている。搬送アーム２７ａにより基板２１が３
箇所の支持部３ｂの横Ｖ字溝に挿入されると、昇降装置
５を操作してホルダ３を上昇させ、基板２１を搬送アー
ム２７ａの上から持上げる。次に、搬送ロボット２７を
操作して搬送アーム２７ａを折りたたみロードロック室
２４内へ収納する。次に、第１真空ゲートバルブ２３、
第２真空ゲートバルブ２５および回転戸式真空ゲートバ
ルブ１０を閉じる。回転戸式真空ゲートバルブ１０の弁
板４が閉じられると、弁板４の内面に設けられた弾性体
の板バネからなる押え具１４により基板２１がホルダ３
の支持部３ｂに弾性的に押付けられて固定保持される。
次に、真空バルブ２９を閉じ、ガス導入バルブ３１を開
いてガス源３２からガスを供給し、連結ポートフランジ
２ｃ及び連結ポート２６で形成される空間を大気圧に均
圧する。以上の操作により、基板２１を収納した真空搬
送容器１は、クランプ２８を解放することにより連結ポ
ート２６から切離され、基板２１を任意の場所に搬送す
ることができる。真空搬送容器１の移動中、真空搬送容
器１内では、基板２１は押え具１４により押圧されて固
定保持されていることにより移動することが無く、移動
の際の部材間の摩擦による微粒子の発生が無い。また、
真空搬送容器１内の真空度の低下は非駆動式真空ポンプ
であるゲッター６により吸収され、清浄度および真空度
が維持される。

【００１６】基板２１を収納した真空搬送容器１から処
理装置２２へ基板２１を搬出するには、先ず、前述の搬
入の場合と同様に真空搬送容器１を連結ポート２６へ接
続する。前述の搬入の場合と同様に、ロードロック室２
４を介して真空搬送容器１と処理装置２２とが真空状態
で連通された状態で搬送ロボット２７を操作し、搬送ア
ーム２７ａを真空搬送容器１内の基板２１の下側へ伸ば
す。次に、昇降装置５を操作してホルダ３を降下させ、
基板２１を搬送アーム２７ａに載せる。次に、搬送ロボ
ット２７を操作して搬送アーム２７ａにより基板２１を
真空搬送容器１から処理装置２２へ搬送し、処理装置２
２へ渡す。次に、搬送ロボット２７を操作して搬送アー
ム２７ａを折りたたみロードロック室２４内へ収納す
る。以後前述の搬入の場合と同様に真空搬送容器１を連
結ポート２６から切離す。以上の実施例では、基板１枚
を収納する真空容器２について説明したが、本発明は複
数枚の基板を収納する真空容器についても同様に適用で
きる。

【００１７】

【発明の効果】本発明による真空搬送容器は以上のよう
に構成されているため、次のような効果を得ることがで
きる。 (1) 真空容器のフランジ形状の開口部に回転戸式真空
ゲートバルブが設けられていることにより、真空搬送容
器をロードロック室内へ収納する必要が無くなりロード
ロック室を搬送ロボットの搬送アーム部のみを収納可能
な大きさに小形化される。 (2) 真空搬送容器をロードロック室に接続する場合
は、ポート連結フランジおよび連結ポートで形成される
小さな空間を所定の真空状態に吸引排気するのみであ
り、真空吸引のための装置が小形化され、消費動力が小
さくなり、短時間で所定真空度に到達できる。 (3) 真空容器の外面に設けられた昇降装置が内蔵され
たホルダに連結されて昇降することにより、ロードロッ
ク室に具備される搬送ロボットの昇降機能の有無にかか
わらず基板の搬入搬出が可能となった。 (4) 回転戸式真空ゲートバルブの弁板の内面に設けら
れた押え具により、ホルダに保持された基板は押えつけ
られて固定され、真空搬送容器が衝撃を受けても基板が
動くことは無く、微粒子の発生および基板の損傷が起こ
らない。 (5) 真空容器内に非駆動式真空ポンプが設けられてい
ることにより、基板あるいは真空容器壁からガスが放出
される場合でも、これらのガスが速かに吸収されるため
真空度の低下が防止され、基板の表面の劣化を防止す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真空搬送容器の全体構成を示す一
部断面の斜視図である。

【図２】ホルダの断面図である。

【図３】ホルダの下面図（図２の矢印III）である。

【図４】昇降装置の断面図である。

【図５】他の昇降装置の断面図である。

【図６】真空搬送容器へ基板を搬入し、搬出する状況を
示す断面図である。

【符号の説明】

１真空搬送容器２真空容器３ホルダ４弁板５昇降装置６ゲッター（非駆動式真空ポンプ）１０回転戸式真空ゲートバルブ１４押え具（弾性体）２１基板２２処理装置２４ロードロック室２７搬送ロボット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−199379（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−93073（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 B65D 81/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】薄肉板状の被搬送物を真空状態で搬送す
るための容器であり、前記被搬送物が挿入・抽出される
フランジ形状の開口部(2a)および前記被搬送物が収納さ
れる内容積を有する真空容器(2)と、該真空容器(2)に内
蔵されて前記被搬送物を保持するホルダ(3)と、前記真
空容器(2)の開口部(2a)に設けられた回転戸式真空ゲー
トバルブ(10)と、前記真空容器(2)の外面に設けられた
昇降装置(5)と、で構成され、該昇降装置(5)が前記真空
容器(2)の壁を気密状態で貫通して前記ホルダ(3)に連結
されていることを特徴とする真空搬送容器。
【請求項２】前記回転戸式真空ゲートバルブ(10)の弁
板(4)の前記真空容器(2)内側面に弾性体からなる押え具
(14)が設けられていることを特徴とする請求項１記載の
真空搬送容器。
【請求項３】前記真空容器(2)内に非駆動式真空ポン
プ(6)が設けられていることを特徴とする請求項１また
は２記載の真空搬送容器。