JP3671439B2 - クリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数に区分された収容室に保管用ガスを充満させながらウエーハ等の保管対象物を保管するクリーンルーム用ストッカに対してウエーハを搬入および搬出するクリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程においては、ウエーハへの塵埃の付着が歩留りを低下させる要因になることから、ウエーハを保管する際には、内部空間を清浄度の高い状態に維持可能なクリーンルーム用ストッカにウエーハを収容させるようになっている。
【０００３】
ところで、クリーンルーム用ストッカによるウエーハの保管期間は、通常、数時間〜数日間であるが、近年においては、半導体デバイスの高機能化および高集積化に伴って、保管期間中におけるウエーハの自然酸化による酸化膜の形成が無視できないものとなっている。従って、クリーンルーム用ストッカには、ウエーハに対して不活性な窒素ガスやドライエアー等の保管用ガスが供給されて充満されるようになっている。
【０００４】
さらに、最近においては、図５に示すように、クリーンルーム用ストッカ５１内を空間的に独立した複数の収容室５２に区分し、各収容室５２単位に保管用ガスを供給可能にすることによって、安全性、メンテナンス性、および保管用ガスの純度の維持性を向上させることが提案されている（特開平５−４７０５号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成によれば、大部屋式のストッカよりも大幅に供給時間を短縮することが可能になるが、搬入および搬出後におけるクリーンルーム用ストッカ５１の各収容室５２における保管用ガスの純度の低下が問題として残ることになる。
【０００６】
従って、本発明は、ウエーハと大気との接触を防止できるように、ウエーハの搬入および搬出時における収容室５２の保管用ガスの流失を防止することができるクリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、複数に区分された収容室に保管用ガスを充満させながら保管対象物を保管するクリーンルーム用ストッカに対して保管対象物を搬入および搬出するものであり、下記の特徴を有している。
【０００８】
即ち、周辺にシール部材が設けられた開口部が上記各収容室に対応するクリーンルーム用ストッカの扉を覆うように壁面に接合したときに気密状態のロードロック室を形成する筒体であって、上記ストッカの前方に敷設されたレール上を走行可能なスタッカロボットに、上下動可能且つ上記ストッカ方向に進退自在に設けられた筒体と、上記筒体が形成する上記ロードロック室に保管用ガスを供給するガス供給手段と、上記筒体に設けられ、上記筒体が上記ロードロック室を形成したときに上記筒体から作動して上記ストッカの扉を開閉する扉開閉手段と、上記筒体に設けられ、上記収容室および上記筒体が形成する上記ロードロック室間において保管対象物を搬送する搬送手段とを有していることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
上記の構成によれば、各収容室に対応するクリーンルーム用ストッカの壁面に筒体を接合して気密状態のロードロック室を形成し、ガス供給手段によりロードロック室を保管用ガスで充満させた後、収容室およびロードロック室間における保管対象物の搬送を行うようになっているため、収容室に対して保管対象物を搬入および搬出する際に、収容室に充満する保管用ガスの濃度が低下することがない。
【００１０】
【実施例】
本発明の一実施例を図１ないし図４を用いて説明する。
本実施例に係るクリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置は、図１に示すように、クリーンルーム用ストッカ１の小部屋に対してウエーハ３（保管対象物）を搬入および搬出するようになっている。クリーンルーム用ストッカ１は、ウエーハ３をウエーハカセットと共に収容可能な複数の収容室２…を有しており、これらの収容室２…は、空間的に独立するように隔壁により仕切られている。そして、各収容室２には、ウエーハ３に対して不活性な窒素ガスやアルゴンガス、乾燥空気等の保管用ガスが図示しないガス配管を介して供給されるようになっている。
【００１１】
上記の各収容室２の前面には、ウエーハ３の搬入および搬出時に使用される搬入搬出口１ａが形成されている。搬入搬出口１ａは、一端が回動自在に軸支されたストッカ用扉４により開閉されるようになっており、ストッカ用扉４の背面には、搬入搬出口１ａの周縁部に当接するように第１シール部材５が貼設されている。そして、この第１シール部材５は、ストッカ用扉４が搬入搬出口１ａを閉じたときに収容室２を密閉状態にすることによって、保管用ガスが外部に漏洩することを防止するようになっている。一方、ストッカ用扉４の前面には、把手部４ａが形成されており、把手部４ａは、作業員がストッカ用扉４を開閉する際に使用されるようになっている。
【００１２】
上記のクリーンルーム用ストッカ１の前方には、各収容室２に対してウエーハ３を搬入および搬出するクリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置６（以下、搬入搬出装置６と称する）が配置されている。搬入搬出装置６は、前面および背面が開口された角柱形状の筒体７を有しており、筒体７の開口寸法は、各収容室２の前面側の寸法に略一致するように設定されている。
【００１３】
上記の筒体７の背面側の開口部周縁には、第２シール部材８が設けられており、第２シール部材８は、搬入搬出装置６がクリーンルーム用ストッカ１の壁面に当接されたときに、クリーンルーム用ストッカ１の壁面に密接するようになっている。一方、筒体７の前面側には、一端が回動自在に軸支された搬入搬出装置用扉９が設けられており、搬入搬出装置用扉９は、第３シール部材１０を介して筒体７の前面側の開口部を閉じるようになっている。これにより、搬入搬出装置６は、搬入搬出装置用扉９を閉じた状態でクリーンルーム用ストッカ１の壁面に当接されることによって、気密状態のロードロック室１１を形成するようになっていると共に、ストッカ用扉４が開かれたときに、ロードロック室１１と収容室２とを一体化するようになっている。尚、ロードロック室１１は、収容室２よりも十分小さな容積となるように必要最小限の容積に設定されていることが望ましい。
【００１４】
また、筒体７には、ガス供給孔７ａ（ガス供給手段）およびガス排気孔７ｃが形成されている。ガス供給孔７ａには、ガス配管３０（ガス供給手段）を介して図示しないガス貯留タンク（ガス供給手段）が接続されており、ガス貯留タンクは、搬入搬出装置６のロードロック室１１に保管用ガスを供給するようになっている。
【００１５】
さらに、筒体７には、ストッカ用扉４を開閉する扉開閉装置１２と、収容室２およびロードロック室１１間でウエーハ３を搬送するウエーハ搬送装置１３（搬送手段）とが設けられている。上記の扉開閉装置１２は、筒体７の内壁面に固設されたアーム支持部材１４と、アーム支持部材１４に一端が回動可能に軸支された第１アーム部材１５と、第１アーム部材１５の他端に一端が回動可能に軸支された第２アーム部材１６と、第２アーム部材１６の他端に設けられ、ストッカ用扉４を保持可能な保持部材１７とを有しており、グリップや電磁石等を備えた保持部材１７によりストッカ用扉４を保持した後、第１および第２アーム部材１５・１６を回動させることによりストッカ用扉４を開閉させるようになっている。
【００１６】
また、ウエーハ搬送装置１３は、筒体７の内壁面の前面側および背面側にそれぞれ固設された第１支持部材１８ａおよび第２支持部材１８ｂと、第１支持部材１８ａおよび第２支持部材１８ｂに両端が回転自在に軸支されたスクリュウシャフト１９と、スクリュウシャフト１９を回転させる駆動モータ２０とを有している。スクリュウシャフト１９には、ねじ部材２１が螺合されており、ねじ部材２１は、スクリュウシャフト１９の回転により第１支持部材１８ａおよび第２支持部材１８ｂ間を移動するようになっている。
【００１７】
上記のねじ部材２１には、スライドレール２２が設けられており、スライドレール２２は、ねじ部材２１が第２支持部材１８ｂ側に到達したときに、端部が収容室２のウエーハ３の載置位置に到達する程度の長さに設定されている。そして、このスライドレール２２には、スライドブロック２３が移動自在に係合されており、スライドブロック２３には、ウエーハ３をウエーハカセットと共に保持可能なカセット保持部２４が設けられている。
【００１８】
また、筒体７の背面側の外壁面には、図２に示すように、係合孔部７ｂ・７ｂが左右一対に形成されている。一方、クリーンルーム用ストッカ１の前面には、これらの係合孔部７ｂ・７ｂに嵌合する鍵形状の係合凸部１ｂ・１ｂが各ストッカ用扉４の上方に形成されている。そして、係合孔部７ｂ・７ｂと係合凸部１ｂ・１ｂとの係合は、スタッカロボット２５により行われるようになっている。
【００１９】
上記のスタッカロボット２５は、クリーンルーム用ストッカ１の前方に敷設された走行レール２６上を走行可能な走行部２７と、走行部２７に縦設されたポスト部２８と、ポスト部２８に上下動可能に設けられ、搬入搬出装置６をクリーンルーム用ストッカ１方向に進退移動させる昇降部２９とを有している。
【００２０】
上記の構成において、搬入搬出装置６の動作について説明する。
クリーンルーム用ストッカ１の所定の収容室２が指定されると、スタッカロボット２５が走行レール２６を走行してクリーンルーム用ストッカ１に対する左右方法の位置決めが行われることになる。この後、昇降部２９が昇降してクリーンルーム用ストッカ１に対する上下方向の位置決めが行われると、搬入搬出装置６がクリーンルーム用ストッカ１方向に移動され、所定の収容室２に対応する係合凸部１ｂ・１ｂと搬入搬出装置６の係合孔部７ｂ・７ｂとが係合されることになる。
【００２１】
次に、図１に示すように、搬入搬出装置６がクリーンルーム用ストッカ１の壁面に押圧されることによって、第２シール部材８がクリーンルーム用ストッカ１の壁面に密接し、気密状態のロードロック室１１が形成されることになる。そして、第２シール部材８や第３シール部材１０からロードロック室１１の空気を排気させながら、図示しないガス貯留タンクからロードロック室１１に窒素ガス等の保管用ガスが供給されることになる。
【００２２】
次に、ロードロック室１１が保管用ガスで充満されると、扉開閉装置１２が作動することになり、保持部材１７が第１アーム部材１５および第２アーム部材１６により移動されることによって、保持部材１７に保持されたストッカ用扉４が実線で示す位置から２点鎖線で示す位置まで回動されることになる。この際、ロードロック室１１は、保管用ガスが充満しているため、ロードロック室１１が収容室２に連通しても、収容室２に充満する保管用ガスの濃度を低下させることはない。
【００２３】
上記のストッカ用扉４の回動により搬入搬出口１ａが開かれると、ウエーハ搬送装置１３が作動することになる。即ち、ねじ部材２１がスクリュウシャフト１９の回転により第２支持部材１８ｂ方向に移動されることによって、ねじ部材２１に設けられてたスライドレール２２が搬入搬出口１ａを介して収容室２に移動されることになる。そして、スライドレール２２の端部が収容室２のウエーハ３の載置位置に到達すると、カセット保持部２４がスライドブロック２３と共にスライドレール２２を移動し、収容室２のウエーハ３を保持した後、このウエーハ３をロードロック室１１に移動させることになる。
【００２４】
この後、扉開閉装置１２が再び作動することになり、保持部材１７が第１アーム部材１５および第２アーム部材１６により移動されることによって、保持部材１７に保持されたストッカ用扉４が２点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで回動され、搬入搬出口１ａがストッカ用扉４により閉じられることになる。そして、搬入搬出装置用扉９が回動されて搬入搬出装置６の前面側の開口部が開かれ、ロードロック室１１のウエーハ３が取り出されることになる。
【００２５】
このように、本実施例の搬入搬出装置６は、複数に区分された収容室２に保管用ガスを充満させながら保管対象物（ウエーハ３）を保管するクリーンルーム用ストッカ１に対して保管対象物を搬入および搬出するものであり、各収容室２に対応するクリーンルーム用ストッカ１の壁面に接合して気密状態のロードロック室１１を形成する筒体７と、ロードロック室１１に保管用ガスを供給するガス供給手段（ガス供給孔７ａ、ガス配管３０、ガス貯留タンク）と、収容室２およびロードロック室１１間における保管対象物の搬送に使用される搬送手段（ウエーハ搬送装置１３）とを有している。
【００２６】
これにより、各収容室２に対応するクリーンルーム用ストッカ１の壁面に筒体７を接合して気密状態のロードロック室１１を形成し、ガス供給手段によりロードロック室１１を保管用ガスで充満させた後、収容室２およびロードロック室１１間における保管対象物の搬送を行うようになっているため、収容室２に対して保管対象物を搬入および搬出する際に、収容室２に充満する保管用ガスの濃度が低下することがない。従って、収容室２の保管用ガスが常に所定の濃度に充満された状態になっているため、収容室２への保管用ガスの供給が不要となり、搬入および搬出後における保管用ガスの供給時間の削減により生産性を一層向上させることが可能になっている。
【００２７】
尚、本実施例においては、搬入搬出装置６の移動、ストッカ用扉４の開閉操作およびウエーハ３の搬送操作が、スタッカロボット２５、扉開閉装置１２およびウエーハ搬送装置１３によりそれぞれ自動で行われるようになっているが、これに限定されることはない。即ち、図３に示すように、筒体７にグローブ３１（搬送手段）を気密状態に設けたものであっても良く、図４に示すように、作業員が搬入搬出装置６をクリーンルーム用ストッカ１の所定の位置に移動させ、係合孔部７ｂ・７ｂと係合凸部１ｂ・１ｂとを係合させることによって、搬入搬出装置６をクリーンルーム用ストッカ１に取り付けた後、図３に示すように、グローブ３１を介して開閉操作および搬送操作を行うようになっていても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、周辺にシール部材が設けられた開口部が上記各収容室に対応するクリーンルーム用ストッカの扉を覆うように壁面に接合したときに気密状態のロードロック室を形成する筒体であって、上記ストッカの前方に敷設されたレール上を走行可能なスタッカロボットに、上下動可能且つ上記ストッカ方向に進退自在に設けられた筒体と、上記筒体が形成する上記ロードロック室に保管用ガスを供給するガス供給手段と、上記筒体に設けられ、上記筒体が上記ロードロック室を形成したときに上記筒体から作動して上記ストッカの扉を開閉する扉開閉手段と、上記筒体に設けられ、上記収容室および上記筒体が形成する上記ロードロック室間において保管対象物を搬送する搬送手段とを有している構成であるから、収容室に対して保管対象物を搬入および搬出する際に、収容室に充満する保管用ガスの濃度を低下させることがない高性能なストッカとすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置の動作状態を示す説明図である。
【図２】クリーンルーム用ストッカに取り付けられたクリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置の斜視図である。
【図３】グローブが備えられたクリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置の断面図である。
【図４】クリーンルーム用ストッカに取り付けられたクリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置の斜視図である。
【図５】クリーンルーム用ストッカの斜視図である。
【符号の説明】
１ クリーンルーム用ストッカ
２ 収容室
３ ウエーハ
４ ストッカ用扉
５ 第１シール部材
６ クリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置
７ 筒体
８ 第２シール部材
９ 搬入搬出装置用扉
１０ 第３シール部材
１１ ロードロック室
１２ 扉開閉装置
１３ ウエーハ搬送装置
３１ グローブ

Claims (1)

1. 複数に区分された収容室に保管用ガスを充満させながら保管対象物を保管するクリーンルーム用ストッカに対して保管対象物を搬入および搬出するものであり、
   周辺にシール部材が設けられた開口部が上記各収容室に対応するクリーンルーム用ストッカの扉を覆うように壁面に接合したときに気密状態のロードロック室を形成する筒体であって、上記ストッカの前方に敷設されたレール上を走行可能なスタッカロボットに、上下動可能且つ上記ストッカ方向に進退自在に設けられた筒体と、
   上記筒体が形成する上記ロードロック室に保管用ガスを供給するガス供給手段と、
   上記筒体に設けられ、上記筒体が上記ロードロック室を形成したときに上記筒体から作動して上記ストッカの扉を開閉する扉開閉手段と、
   上記筒体に設けられ、上記収容室および上記筒体が形成する上記ロードロック室間において保管対象物を搬送する搬送手段とを有していることを特徴とするクリーンルーム用ストッカの搬入搬出装置。

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