JP3917100B2 - Opening and closing mechanism for substrate processing equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製品等の基板など高清浄度が要求される処理の対象物たる基板を内部に収納し蓋と本体で密閉して内部を高清浄度に保ったクリーンボックスから基板の出し入れを実行する基板処理装置において、基板の出し入れの際に該蓋を鉛直方向に移動させて蓋の開閉をおこなうSMIF方式クリーンボックスの蓋の開閉のための開閉機構とそれを有するクリーンボックスのロードポート部に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製品等の基板の処理工程は高清浄度が保証された環境下で行うことが必要であり、部屋全体が高清浄度に保たれたクリーンルーム内で行われることが一般的であった。しかし、大きな体積を占める部屋全体を高清浄度に保つには大きな設備投資と維持費を必要とし、また、一旦設備投資を行うと製造工程の変更に伴う部屋レイアウト変更の際に再度の大きな設備投資が必要となり不経済である。そこで近年では、部屋全体を高清浄度に保つことなく半導体基板処理装置の内部を微少環境空間(以下、ミニエンバイロンメント部と呼ぶ)として高清浄度に保つことで、部屋全体を高清浄度に保った時と同じ効果を得る手法が知られている(以下、このような基板処理装置をクリーン装置と呼ぶ)。
すなわち、基板の製造が行われる部屋に前記基板処理装置をレイアウトして、内部を高清浄度に保った基板の保管容器(以下、クリーンボックスと呼ぶ)で当該クリーン装置間の搬送を行う。そして、外部から塵が侵入しないようにクリーンボックスを基板処理装置に設けた基板のための所定の出し入れ口に連結させて、この所定の出し入れ口を介して基板の受け渡しを行えば、製造が行われる部屋の清浄度を高くせずとも基板が曝される環境をすべて高清浄度に保つことができるというものである。これにより部屋全体をクリーンルーム化した場合と同じ効果を得ることが可能となり、設備投資や維持費を削減して効率的な生産工程を実現できる。なお、この明細書中において、基板とはたとえば露光用マスク(レチクル)、半導体ウェハー等を含む意味として用いる。従って、基板処理装置はレチクル処理装置、半導体ウェハー処理装置を含む意味として用いる。
【0003】
図9を参照してクリーン装置1について説明する。図9はクリーン装置1の全体の断面を示した図である。クリーン装置1は処理室60と搬送室50とロードポート部10とを備えている。
処理室60はクリーン装置1において実行される各種の基板処理を実行する部分である。
搬送室50は外部と遮断された密閉の空間を内部に有する室であってその内部には基板を搬送するためのロボットアーム55が配置されている。
ロードポート部10は基板をクリーン装置1の処理室60へ搬入するためにクリーンボックス2を載置する部位であって、クリーンボックス2の本体2aから蓋2bを取り外す機能を備えている。
ロードポート部10の内部にはほぼ水平に保たれたポートドア3が配置されている。ポートドア3は鉛直方向に昇降する(たとえば、特許文献1参照)。図9の状態ではポートドア3は下降した状態となっている。ポートドア3はポートドア3を四方から囲む壁面とポートドア3の下面とほぼ平行に位置する底部とにより囲まれていて、この壁面と底部とによりロードポート部10の内部にバッファーチャンバ6を構成する。バッファーチャンバ6の上方は開放され、ポートドア3の大きさとほぼ同じアクセス開口5を構成する。従って、アクセス開口5からみれば所定の深さを有するバッファーチャンバ6となっている。アクセス開口5の大きさはクリーンボックス2の開口が包絡する領域とほぼ同じまたはそれ以下の大きさであって、ポートドア3はバッファーチャンバ6の壁面にそって上昇または下降をおこなう。クリーンボックス2をロードポート部10に載置した際にアクセス開口5は図9に示したようにクリーンボックス2の本体2aで覆われていて、蓋2bをはずしてもロードポート部10のバッファーチャンバ6の密閉状態が保たれる。
ロードポート部10の内部のバッファーチャンバ6と搬送室50の内部50aとは搬送用開口51により、搬送室50の内部50aと処理室60の内部60aは搬送用開口52により連通している。ロードポート部10の内部と搬送室50の内部50aと処理室60の内部は密閉されて外部環境から遮断された状態にあってミニエンバイロンメント部を形成する。
また、搬送用開口51は開閉用ゲートバルブ53aにより駆動される開閉扉53で開閉され、一方搬送用開口52は開閉用ゲートバルブ54aにより駆動される開閉扉54で開閉される。
【0004】
続いて図10を参照して、ロードポート部10について詳細に説明する。図10は図9のうちロードポート部10を特に拡大して示した図である。図10では、図9と異なりポートドア3は上昇した状態を示している。また、図10は蓋2bがポートドア3上に載置されている状態である。なお、図10において二点鎖線により示した状態が下降状態のポートドア3の位置である。ポートドア3には昇降手段4が接続されている。昇降手段4はラッチ開閉軸4aとラッチ開閉軸内にアクチュエータを保持するためのフレーム4bと昇降シャフト4cと電動アクチュエータ7とを備えている。ラッチ開閉軸4aは鉛直方向に延在する棒状の部材でポートドア3の内面たる下方の面にその一端が接合されていて昇降手段4の昇降動作を直接ポートドア3に伝達する役目を果たしている。ラッチ開閉軸4aのポートドア3と反対側の端部はフレーム4bに接合され、またフレーム4bは昇降シャフト4cに接続されている。昇降シャフト4cは電動アクチュエータ7に接続されていて、これにより昇降手段4としてポートドア3の昇降動作を喚起せしめる。バッファーチャンバ6の下方中央にはラッチ開閉軸4aが貫通する貫通孔が配置されている。貫通孔はラッチ開閉軸4aの大きさとほぼ同じであるか、またはそれ以下である。
ラッチ開閉軸4aの内部にはラッチ開閉軸4aの中心周りに回動可能な回転シャフト33が取り付けられている。回転シャフト33の先端にはポートドア3の面から鉛直方向に突出するように配置された棒状のラッチピン32が配置されている。ラッチピン32は回転シャフト33の回転軸を中心とする円周上の任意の位置に配置されている。なおラッチピン32は円周上に点対象に配置された円形の孔とするのが好ましい。
【0005】
ポートドア3はアクセス開口5の形状とほぼ対応する形状の矩形の平板形状であって、上昇した際にポートドア3がアクセス開口5に嵌入されて図10に示したようにアクセス開口5を閉じてバッファーチャンバ6を外界から遮断して密閉するようになっている。ロードポート部10の外面側にあたるポートドア3の上面側にはクリーンボックス2の蓋2bの位置を合わせるため、ポートドア3の上面からほぼ垂直に突出した突起たる位置決めピン3cが配置されている。クリーンボックス2の蓋2bには位置決めピン3cに対応した孔が配置されている。クリーンボックス2がロードポート部10に載置され、ポートドア3が上昇してクリーンボックス2の蓋2bに当接した際にはこの位置決めピン3cが孔に嵌入してポートドア3の正しい位置に蓋2bが位置するようになっている。
【0006】
ポートドア3の下方はアクセス開口5の大きさよりも大きいフランジ状の鍔3aを構成している。鍔3aにはシール部材3bがはめ込まれている。電動アクチュエータ7を駆動しラッチ開閉軸4aを上昇させてポートドア3をアクセス開口5に嵌入するとアクセス開口5の縁部5aに鍔3aが当接してバッファーチャンバ6が密閉状態となる。一方、逆に電動アクチュエータ7を駆動しラッチ開閉軸4aを下降しポートドア3を下降させるとアクセス開口5が大きく開いた状態となる。
ポートドア3の下側の面からバッファーチャンバ6内部における少なくともラッチ開閉軸4aの外周にはベローズ31が取り付けられている(たとえば、特許文献1または特許文献2参照)。電動アクチュエータ7を駆動してラッチ開閉軸4aが上昇した場合にはポートドア3が底面から離れるためベローズ31は伸び、電動アクチュエータ7を駆動してラッチ開閉軸4aが下降した場合にはポートドア3に近づくためベローズ31が縮む。
【0007】
クリーンボックス2の本体2aと蓋2bは、ラッチ機構により運搬時における蓋2bの脱落の防止が講じられている。図11は蓋2bの内部のラッチ機構を示した図である。
従来のラッチ機構は代表的には下記の構造となっている。蓋2bのほぼ中心の位置には回動可能に配置された円形の回転カム板21を有している。回転カム板21には回転カム板21の中心とする円周上の任意の位置に配置されたラッチ穴21aが穿設されている。なお、ラッチ穴21aは円周上に点対象に配置された円形の孔とするのが好ましい。ラッチ穴21aはラッチピン32と係合する孔であり、ラッチピン32を受容可能な形状の孔であると共にその位置もラッチピン32の位置と対応するように配置されている。
回転カム板21のラッチ穴21aの外側には、回転カム板21の中心に対し点対称の関係にある2本のカム溝23が配置されている。カム溝23のそれぞれの一端を始点23aとして他端を終点23bとすると、カム溝23の始点23aと回転カム板21の中心との距離が最も短く、一方カム溝23の終点23b側でカム溝23の中心と回転カム板21の中心からの距離が最も長い状態となる。一方、蓋2bには蓋2bの面にそって平行に可動なラッチ部材26を有している。ラッチ部材26の回転カム板21側には従動ピン24が配置されている。この従動ピン24はカム溝23と係合している。また、ラッチ部材26は蓋2aの側面から突出する先端部を含んでいる。
今、蓋2bが載置されるポートドア3のラッチ開閉軸4内の回転シャフト33の先端に配置されたラッチピン32がラッチ穴21aに嵌入され、回転シャフト33を回転することにより回転カム板21を回転するとラッチ部材26の従動ピン24がカム溝23bの始点23aから終点23bに向かってカム溝23にそって移動する。それに従って、従動ピン24の位置は回転カム板21の中心から回転カム板21の外側に向かって移動する。その移動距離に従ってラッチ部材26の先端部22aが蓋2bの外側に向かって移動する。従動ピン24が始点23aに位置する際にはラッチ部材26aが蓋2b内に収まり、従動ピン24が終点23bに位置する際には蓋2bから突出するように設定する。一方、クリーンボックス2の本体2aの蓋2bと当接する位置にラッチ部材26aと係合するラッチ孔30が配置されていので、回転カム板21を回転させることにより蓋2bをクリーンボックス2に固定することができる。
ポートドア3の上面には開閉機構として回転カム板21のカム溝23に係合し回転可能なラッチピン32が配置されている。ラッチピン32はラッチ開閉軸4aの内部に配置される回転シャフト33と結合している。回転シャフト33は回動手段たるロータリーアクチュエータ34と連結している。
【0008】
続いて、クリーン装置1において、ロードポート部10と搬送室50と処理室60との間でどのように基板9をいかに交換するかについて説明する。
クリーンボックス2はまず、図9のようにロードポート部に載置されて、固定される。このとき、基板9は蓋2b上に載せられている。電動アクチュエータ7を駆動してラッチ開閉軸4aを上昇させると、ベローズ31が伸びながらポートドア3が上昇し、ポートドア3の上面から突出するラッチピン32はラッチ穴21aに挿入される。そしてポートドア3はクリーンボックス2の蓋2bに当接する。この段階でロータリーアクチュエータ34を回転させると回転シャフト33が回転し、それに対応してラッチピン32がラッチ穴21aの縁を押して回転カム板21を回転させる。回転カム板21が回転すると従動ピン24が回転してラッチ部材26が扉2bの内部に収まる。この状態で蓋2bはクリーンボックス2の本体2aに対しての固定が解かれる。
ここで電動アクチュエータ7を駆動してラッチ開閉軸4aを下降させると、ポートドア3もベローズ31が縮みながら下降し、それに伴って蓋2bは自重によりポートドア3の下降に従ってクリーンボックス2の本体2aから離れる。ポートドア3が完全に下降した段階でバッファーチャンバ6の底部に基板9を載置した蓋2bが位置する状態となる。この状態でロボットアーム55による搬送動作が可能となる。
【0009】
搬送用開口51をロードポート部10の内部のバッファーチャンバ6と搬送室50の内部50aとは搬送用開口51により、搬送室50の内部50aと処理室60の内部60aは搬送用開口52により連通している。ロードポート部10の内部と搬送室50の内部50aと処理室60の内部は密閉されて外部環境から遮断された状態にあってミニエンバイロンメント部を形成する。
また、開閉用ゲートバルブ53aを駆動して開閉扉53をあけるとロードポート部10の内部のバッファーチャンバ6と搬送室50の内部50aが連通する。ロボットアーム55を操作してロードポート部10の内部のバッファーチャンバ6から基板9を運び出す。さらに、開閉用ゲートバルブ54aを駆動して開閉扉54を開けて搬送室50の内部50aと処理室60の内部60aとが連通する。ロボットアーム55を操作して搬送室50から処理室60に基板9を運び入れる。
なお、これに関する関連する先行技術文献情報としては次のものが有る。
【特許文献1】
特開2001−203253号公報
【特許文献2】
特許第2960540号明細書
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、従来のクリーン装置1は、以下の課題があった。
従来のクリーン装置1におけるロードポート部10のポートドア3に配置されている開閉機構は蓋2bの固定装置たるラッチ機構の解除を行うものの、蓋2b自体を保持するにとどまり、蓋2bをポートドア3に対して固定しながらクリーンボックス2の本体2aから強制的に取り外すものではない。自重によりクリーンボックス2の本体2aから自然に離れることを予定するものである。
通常クリーンボックス2内は不活性ガスを充満させた状態であって内圧もほぼ大気圧であり、また基板9も含めて蓋2b自体が重力によってクリーンボックス2aから自然に離れることができるだけの重量を有しているからである。
しかし、基板の処理の場合でも特にレチクルの処理などでは、処理室60と搬送室50を含むクリーン装置1全体を単に高清浄度に保つのみならず真空状態に、また更にクリーンボックス2の内部をも真空にする必要がある。このような場合には、自重で蓋2bがクリーンボックス2の本体2aから離れない場合がある。また、真空に保つためにクリーンボックス2の本体2aと蓋2bとの接合部に配置したシール材が十分なシール効果を持ては持つほどシール部材とクリーンボックス2との密着性がよくなり、クリーンボックス2から蓋2bがはずれ難くなる。これは特に、基板9が載置されていない場合などに顕著になる。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明では、カム板および該カム板により蓋から突出しまたは該蓋に収容する移動を行うラッチ部材を有し基板が載置可能な蓋と、該ラッチ部材が該蓋から突出した際には該ラッチ部材の先端を受容するラッチ孔により該蓋と結合する本体とを有するクリーンボックスから該基板を取り出して基板処理装置で該基板の処理を行うために該基板処理装置に配置される開閉機構であって、該開閉機構は該カム板と係合し、回転が可能なラッチピンを備え該蓋はさらに非円形の受容孔を備え、該開閉機構は該受容孔に嵌入可能な突起を備え、
該突起と該受容孔とが係合することにより該開閉機構が該蓋と連結して該クリーンボックスから該蓋を取り外すことを特徴とする開閉機構により上記問題を解決する。即ち、これによりポートドアが該蓋を固定することが可能となるので蓋の自重にのみまかせることなく蓋をクリーンボックスの本体から積極的に離すことが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1乃至図6を参照して、本願発明のクリーン装置1のロードポート部10の実施の形態について説明する。図1aは本願発明のロードポート部10を拡大した図である。クリーン装置1におけるロードポート部10の全体的な構成は図9の前記従来の技術で説明した構成と同じである。クリーン装置1は処理室60と搬送室50とロードポート部10とを備え、ロードポート部10は基板9を半導体装置に搬入するためにクリーンボックス2を載置する部位であって、クリーンボックス2の本体2aから蓋2bを取り外す機能を備えている点で共通する。すなわち、ロードポート部10は従来のクリーン装置1と同様に搬送用開口51を介して搬送室50に接続され、搬送用開口51は開閉扉53により仕切られている。ロードポート部10の内部にはほぼ水平に保たれたポートドア3が配置されている。
ロードポート部10はポートドア3を四方から囲む壁面と、ポートドア3の下面とほぼ平行に位置する底部とにより囲まれるバッファーチャンバ6を有している。バッファーチャンバ6がポートドアの上面側でインターフェース空間6aとして、ポートドア3の下面側をバッファーチャンバ6として便宜的に区別される点は従来の装置と同様である。
ポートドア3の下面はその下方に配置されたラッチ開閉軸4aに接続されている。ラッチ開閉軸4aはバッファーチャンバ6の底面に配置された孔から外側下方に向かって貫通するように配置されている。ラッチ開閉軸4aはフレーム4bを介して昇降手段たる電動アクチュエータ7に接続されている。フレーム4bは電動アクチュエータに接続されていて鉛直方向にラッチ開閉軸4aを昇降させる。ラッチ開閉軸4aの内部には貫通するように回転シャフト33が配置されている。従来の装置と異なり回転シャフト33は回転のみならず昇降も行う。この昇降および回転の動作を行うために、フレーム4bの内部には回転シャフト33を回転させるためのロータリアクチュエータ8aと、回転シャフト33をラッチ開閉軸4a内で昇降させるための昇降シリンダー8bとが配置されている。ロードポート部10において、ポートドア3を四方から囲む壁面には対向するように基板検知センサー77が配置されている。基板検知センサ77は対向する壁面にそれぞれ配置される小窓から赤外線を発するエミッタ77aと、エミッタから発せられた赤外線を受光するディテクタ77bとからなる。図1bは図1aに示したロードポート部10を鉛直方向上方から見た図であって、エミッタ77aとディテクタ77bとの位置関係を示した図である。なお、基板検知センサ77は赤外線センサには限られない。図1bに示すように、エミッタ77aとディテクタ77bは、基板9が上昇下降する際に基板9がエミッタ77aから発せられた光線がディテクタ77bに到達するまでの光軸を横断するように配置されている。従って、ポートドア3が昇降して基板9がその光軸を横断することが予定されている位置でその光軸が遮られていれば基板9が蓋2b上に載置されていることとなる。
【0013】
続いて、以下、本願発明のロードポート部10と従来のロードポート部との異なる箇所を特に中心に説明する。本願発明のロードポート部10が有する従来のクリーン装置1が有する特徴は主に二点である。
第一の特徴は、ポートドア3とクリーンボックス2の蓋2bとを連結して蓋2bの開閉を行うための開閉機構として連結手段を有している点である。この特徴により、自重によらずに強制的に蓋2bをクリーンボックス2の本体2aから取り外すことが可能となる。
また第二の特徴は、従来はポートドア3の下側の面とバッファーチャンバ6の底部との間のバッファーチャンバ6内においてベローズ31が取り付けられていたのに対し、本願ではベローズ31の一端31aはバッファーチャンバ6の底面部と連結し、ベローズ31の他端31bは昇降手段4に対して固定されバッファーチャンバ6の外側に取り付けられている点である。これにより、バッファーチャンバ6における塵の発生を低減化することができる。
なお、本明細書中、「連結」とは単に結合するのみならず、ポートドアを昇降移動させることにより蓋2bがそれに伴って移動するように結合されていることを意味するものとする。以下、これらについて説明する。
【0014】
(連結手段)
ポートドア3は本願の開閉機構を備えている。開閉機構はクリーンボックス2の蓋2bは互いに連結するための連結手段を有する。まず、図2を参照してクリーンボックス2、特にクリーンボックス2の蓋2bについて説明する。図2はクリーンボックス2の上方から見たクリーンボックスの蓋2bの内部の構造を示したものである。クリーンボックス2の蓋2bには、従来の回転カム板21と同様にラッチ機構が取り付けられている。ラッチ機構は、蓋2bの中央に配置されたほぼ円の形状の回転カム板21とラッチ部材26とを含んでいる。回転カム板21は従来のクリーンボックス2の蓋2bのほぼ中心に該中心周りに回転可能に配置されている。回転カム板21の中央には回転カム板21の中心を同心とする円周上に配置されたラッチ穴21aが穿設されている。
【0015】
回転カム板21のラッチ穴21aの外側には、回転カム板21の中心に対し点対称の関係にある2本のカム溝23が配置されている。カム溝23のそれぞれの一端を始点23aとして他端を終点23bとすると、カム溝23の始点23aと回転カム板21の中心との距離が最も短く、一方カム溝23の終点23b側でカム溝23の中心と回転カム板21の中心からの距離が最も長い状態となる。カム溝23は始点23aから終点23bまでカム板21の中心からの距離が徐々に変化するようななめらかな円弧形状を有している。一方、蓋2bには蓋2bの面に平行にそって可動なラッチ部材26を有している。ラッチ部材26の回転カム板21側の端部26bには従動ピン24が配置されている。この従動ピン24はカム溝23と係合している。また、ラッチ部材26は蓋2aの側面から突出する先端部26aを含んでいる。ラッチ部材26はラッチ部材26の断面形状とほぼ同程度のガイド孔を有するガイド部材28aとガイド部材28bと間を該ガイド孔を貫通するように摺動可能に保持されている。ガイド部材28aとガイド部材28bとの間にはバネ27が嵌め込まれていてラッチ部材26が蓋2bの外部に伸びる方向に付勢している。なお、付勢の方向は外部に伸びる方向であっても内部に縮む方向であっても要求に応じて設定の変更が可能である。回転カム板21が回転するとカム溝23もそれに従って回転しラッチ部材26が蓋2bの内部に収納され、または蓋2bの内部から外側に向かって突出する。クリーンボックス2の本体2aの蓋2bと当接する縁にはラッチ部材26の先端部26aと対応する位置にラッチ孔30が配置されていて、ラッチ部材26が突出し先端部26aが蓋2bから外に向かって突出している際にはラッチ部材26の先端部26がラッチ孔30内に受容され係合して蓋2bがクリーンボックス2に固定され、一方ラッチ部材26が回転カム板21の回転により蓋2bの内部に最も引き込まれている状態ではラッチ部材26の先端部26aは蓋2bの中に収納され蓋2bはクリーンボックス2とは結合しない。なお、ラッチ孔30の径はラッチ孔30内に受容されるラッチ部材26の径より十分に大きくなっていて、ラッチ孔30とラッチ部材26とが摺擦することにより発生する塵を防止するようになっている。このようにしても、クリーンボックス2真空の場合には蓋がクリーンボックス2に引き付けられるように吸着するため蓋2bがクリーンボックス2の本体2aから脱落することも無い。
【0016】
本願の蓋2bとポートドア3は互いに連結するため、いわば雄側連結手段と雌側連結手段からなる連結手段をそなえている。雄側連結手段と雌側連結手段のいずれを蓋2b側に配置するかは制限がない。本実施例では代表的な例として、蓋2bに雌側の連結手段が、ポートドア3側に雄側の連結手段が配置されていている前提で説明を行う。
まず蓋2b側の雌側連結手段について説明する。蓋2bの中央部には雌側連結手段たる座ぐり孔42と受容孔41とが配置されている。受容孔41はポートドア3と当接する側の蓋2bの面から座ぐり孔42の底部まで貫通するように配置されている。受容孔41の形状は代表的には非円形である。たとえば、長方形でもよいし、または楕円形でもよい。座ぐり孔42の大きさが受容孔41の大きさより大きく、座ぐり孔42の座面が受容孔41の座部41aとして残ればよい。つづいて、図3a,図3b,図4aおよび図4bを参照してポートドア3側の連結手段について説明する。すなわち、この状態では前記従来の技術で説明した通り、ラッチ開閉軸4aが上昇してポートドア3が蓋2bに当接した状態となっている。また、図3aおよび図4aはポートドア3が蓋2bに当接した状態における回転カム板21部分を拡大した図であり、一方図3bおよび図4bはそれぞれ図3aおよび図4aの3b断面と4b断面を示している。
【0017】
回転シャフト33の蓋2b側の端部の回転円盤21の中心にあたる位置には雄側連結手段が配置されている。雄側連結手段たる突起45は回転シャフト33の端部の面から円柱形状である根元部45bと、根元部45bの先端側に配置される鍔部45aとを備えている。鍔部45aは根元部45bの断面形状より大きければその効果を奏する。回転シャフト33の中心軸に沿って蓋2bの側からポートドア3の面の方向に鍔部45aの投影面を見た際の鍔部45aの形状は受容孔41内に挿入可能な程度に貫通孔42より若干小さいほぼ相似形状である。そして、さらに鍔部45aを回転した際にその方向から見た場合の鍔部45aの形状は受容孔41の形状とずれて重なる領域が出来るようになっている。この重なった領域により座ぐり孔42の座面である受容孔41の座部41aと係合することが可能となる。本実施の形態では、受容孔41はほぼ長方形の長孔であって、鍔部45aは受容孔41に挿入可能なそれより若干小さい略長方形の形状である。ラッチ開閉軸4aの内部に配置される回転シャフト33はラッチ開閉軸4aの内部を昇降シャフト3の中心軸に沿って摺動するように昇降可能である。一方、ラッチ開閉軸4aの先端にはラッチピン32がポートドア3から鉛直方向に突出するように配置されている。ラッチピン32は回転カム板21の中心の位置をほぼ中心とする同心の円の円周上であって回転カム板21のラッチ穴21aに対応した位置に回転カム板21の中心に対して点対称となるように配置されている。この場合、たとえば、図3bに示すようにラッチ開閉軸4aの内部を回転シャフト33が上昇すると、鍔部45aが受容孔41の内部に、またラッチピン32がラッチ穴21a内に挿入される。この段階で鍔部45aの形状と受容孔41の回転カム板21の面への投影形状はほぼ同じである。ここで、回転シャフト33を回転させると、図4aのように鍔部45aの形状と受容孔41の形状との回転カム板21の面へのそれぞれの投影形状は異なっていて、それぞれの投影形状には重なる領域がでる。この重なる領域が受容孔41の座部41aにあたり、この領域が互いに接触することでポートドア3と蓋2bとが連結することができる。
【0018】
なお、蓋2bの上には脆い基板9が載置されているので蓋2bに大きな振動を与えると基板9が損傷する可能性が有る。そのため、鍔部45aと受容孔41の座部41aは回転シャフト33を回転させた際には係合せず、回転させて鍔部45aの形状と受容孔41の形状との回転カム板21への投影形状は異なり投影面に重なる領域が生じたのちに回転シャフト33を下降させてその領域を接触させるようにすると基板9への影響を小さくすることができる。具体的には、座ぐり孔42の座面である受容孔41の座部41aの面と該座部41aと接触可能な鍔部45aの面(本実施の形態では下面)との高さをバックラッシとして所定の高さ(t)だけ余裕をあけておく。この所定の高さ(t)だけ確保した段階で回転シャフト33を回転する動作をおこなって、その後に回転シャフト33を下降させる移動をすれば回転シャフト33が所定の高さ(t)だけ下降した段階で座ぐり孔42の座面である受容孔41の座部41aと該座部41aと接触可能な鍔部45aの面とが接触して係合して連結が完了する。
【0019】
なお、回転シャフト33が最も上昇した際に蓋2bの面と同じ高さになるように設定しておけば、回転シャフト33の端部の面33aとポートドア3の面3bの面高さがほぼ同一となって蓋2bの面に当接可能となる。なお、回転シャフト33を回転することにより、ラッチピン32がラッチ穴21aに嵌入され回動することによりラッチ部材26が蓋2bに対して移動し、クリーンボックス2の本体2aに対しての蓋2bの開放とポートドア3と蓋2bの固定とを同時に行うことができる。
前記従来の技術で説明したクリーンボックス2に上記の連結手段を組み合わせることにより、ポートドア3に対する蓋2bの固定または解放する動作と上記ポートドア3への蓋2bの連結動作を同時に実行するような効率的な工程を実現することができる。図2,図3a,図3b,図4aおよび図4bを参照してこれについて説明する。
【0020】
この場合、代表的に、クリーンボックス2の本体2aに固定されている蓋2bを本体2aから解放する例で説明する。クリーンボックス2の本体2aに固定されている蓋2bを本体2bに固定する場合は以下の手順の逆を行えばよい。初期状態では、ポートドア3が最上部に位置しており、ラッチ開閉軸4aの端面とポートドア3の端面の位置を同一にした状態となっている。ここで、ロードポート10部にクリーンボックス2が載置する。この際に、クリーンボックス2は、蓋2bに突起45が、ラッチピン32がラッチ穴21a内に嵌入されるように載置される。このとき、突起45が受容孔41内に、ラッチピン32がラッチ穴21a内に嵌入される。この状態では図2に示すようにラッチ部材26は蓋2bから突出してクリーンボックス2の側面に配置されているラッチ孔30に受容され蓋2bがクリーンボックス2に固定されている状態である。ここで、回転シャフト33を回転させるとラッチピン32がラッチ穴21aの縁を押して回転カム板21が回転する。回転カム板21の回転に伴って、従動ピン24がカム溝23に沿って移動する。この従動ピン24の動作にともなってラッチ部材26aが蓋2bの内部に収納されるように移動してクリーンボックス2のラッチ孔30から抜ける。このラッチピン32に押されることによる回転カム板21の回転応じて突起45の鍔部45aも回転し、鍔部45aが受容孔41の座部41aと係合可能なように、回転シャフト33の中心軸に沿って蓋2bの側からポートドア3の面の方向から見た場合の鍔部45aの形状は受容孔41の形状とが重なる領域が出来る位置になって連結の準備が完了(アンロック準備完了状態とよぶ)する。ここで、回転シャフト33をバックラッシとしての高さt分だけ下降させると、鍔部45aの形状と受容孔41の形状とが重なる領域が当接し係合して蓋2bとポートドア3と連結し、クリーンボックス3も蓋2bに固定されている状態となる(ホールドダウン準備完了状態とよぶ)。
【0021】
(ベローズの配置)
続いて、図1a,図5aおよび図5bを参照して本願のベローズ31について説明する。
ベローズ31の一端31aはバッファーチャンバ6の外側の底面と密閉するように連結し、ベローズ31の他端31bはバッファーチャンバ6の外側において電動アクチュエータにより昇降動作を行うラッチ開閉軸4aおよびフレーム4bに対して密閉するように固定されている。これにより常にバッファーチャンバ6の外側にベローズ31が配置される状態となる。このように配置すれば、図5aに示すようにポートドア3を下降させた場合であっても、また図5bに示すようにポートドア3を上昇させた場合であってもベローズ31は常にバッファーチャンバ6の外側で伸縮運動をおこない、またこのように配置することにより排気口58よりバッファーチャンバ6の真空引きを実行しても、バッファーチャンバ6はもとよりベローズ31の内部であるラッチ開閉軸4aとベローズ31との間の隙間も真空に保つことができる。この配置とすることにより、ベローズ31は従来バッファーチャンバ6内において塵を発生させていたが、本願の配置とすることにより、(i)ベローズ31の内側とバッファーチャンバ6との間の隙間31cからバッファーチャンバ6内に流れ込む塵の量だけに制限できる、(ii)さらに重力により通常はベローズ31下方に落ちて上昇することを避けることができるという従来の装置には無い効果を奏する。
【0022】
続いて図6,図7および図8a乃至図8dを参照して、本願のクリーン装置1におけるロードポート部1の動作について説明する。
まず、図6を参照してローディング動作について説明する。
初期状態としてロードポート部10においてポートドア3はロードポートの最も上昇した位置になっている。ここで、クリーン装置1の外部に配置されているロボットまたは搬送車(いずれも不図示)がクリーンボックス2をクリーン装置1のロードポート部10のポートドア3上に載置する。その際にラッチピン23とをラッチ穴21a内に、また突起45を受容孔41内に嵌合させる(S601)。続いてポートドア3上のクリーンボックス有無検出センサーによりクリーンボックス2の有無を確認する(S602)。インターフェース空間6aを真空ポンプにより吸引排気する(S603)なお、インターフェース空間6aとはポートドア3が上昇した状態において、理論上はポートドア3と蓋2bとの間の界面、実際にはポートドア3と蓋2bとの間に生じる僅かな隙間である。続いてインターフェース用圧力センサ71によりインターフェース空間6aの真空圧力を検出して所定の圧力となっているかを確認する。所定の圧力に満たない場合にはさらに真空ポンプ72で真空引きを行う(S604)インターフェース空間6a自体を真空とすることでポートドア3と蓋2bとが吸着する。次に、バッファーチャンバー6内の真空圧力をバッファーチャンバ用圧力センサー74により検出し、所定の圧力となっているかを確認する。所定の圧力に満たない場合にはさらに真空ポンプ72で真空引きを行う(S605)。ロータリアクチュエータ8aを駆動して回転シャフト33を回転する。これにより前記のとおりアンロック準備完了状態となる(S606)。ここまでが図8aに示した状態となる。
これに続いて、昇降シリンダー8bで回転シャフト33を下降させると前記のとおりホールドダウン準備状態となる(S607)。駆動手段でポートドア3を下降させて蓋2bがクリーンボックス2の本体2aから離れ所定の位置となるまで下降させ停止する(S608)。ここでバッファーチャンバ6の基板検知センサー77が蓋2bに載置されている基板9の有無を検出する(S609)。搬送室50のロボットアーム55が基板9を処理室60まで搬送する(S610)。ここまでが図8bに示した状態となる。
【0023】
まず、図7を参照してアンローディング動作について説明する。基本的にはローディング作業の逆の工程を実施する。
搬送室50のロボットアーム55が処理室60から処理済の基板9をロードポート部10のバッファーチャンバ6に待機しているポートドア3上の蓋2bの所定の位置に載置する(S701)。基板検知センサー77がポートドア上に適正に基板9が載置されているか確認する(S702)。バッファーチャンバ6内の真空圧力をバッファーチャンバ用圧力センサー74により検出し、所定の圧力となっているかを確認する。所定の圧力に満たない場合にはさらに真空ポンプ72で真空引きを行う(S703)。ロータリアクチュエータ8aがアンロック準備完了状態にあるか、また昇降シリンダー8bがホールドダウン準備状態にあるかを確認する(S704)。電動アクチュエータ7がポートドア3を上昇させバッファーチャンバ6を閉鎖する。この状態で蓋2bがクリーンボックス2の本体2aを閉めた状態となる。続いて、昇降シリンダー8bで回転シャフト33を上昇させると鍔部45aの形状と受容孔41との係合が解除される。ここでロータリアクチュエータ8aを駆動して回転シャフト33を回転すると、回転カム板21の回転により蓋2bのラッチ部材26がラッチ孔30の中に挿入される。鍔部45aが受容孔41から抜き取り可能な状態となる(S705)。
続いて、真空状態にあるインターフェース空間6aにN2ボンベ73から高純度窒素ガスを充填およびパージして大気圧に戻し、それをインターフェース空間用圧力センサ71により確認する。(S706)。この工程はインターフェース空間6aが真空になっていると、ポートドア3と蓋2bとは依然として吸着した状態となるためこれを防ぐ目的である。ロボットまたは搬送車(いずれも不図示)がクリーンボックス2をクリーン装置1のロードポート部10から搬出する(S707)。
【0024】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果がある。
ロードポート部のポートドアをクリーンボックスの蓋に連結することでクリーンボックスの蓋の着脱を高清浄度を保った状態で容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1a】本発明のクリーン装置のロードポート部を側面からみた図である。
【図1b】本発明のクリーン装置のロードポート部を上方からみた図である。
【図2】本発明のクリーンボックスの蓋を示した図である。
【図3a】本発明のクリーンボックスの蓋の回転カム板を示した図である。
【図3b】本発明のクリーンボックスの蓋の回転カム板とロードポート部のポートドアとの位置関係の詳細を示した図であって図3aにおける3b−3b断面を示した図である。
【図4a】本発明のクリーンボックスの蓋の回転カム板を示した図である。
【図4b】本発明のクリーンボックスの蓋の回転カム板とロードポート部のポートドアとの位置関係の詳細を示した図であって図3aにおける4b−4b断面を示した図である。
【図5a】本発明のロードポート部を示した図であって、ポートドアが下降している状態を示した図である。
【図5b】本発明のロードポート部を示した図であって、ポートドアが上昇している状態を示した図である。
【図6】本発明のロードポート部におけるローディング動作を示した図である。
【図7】本発明のロードポート部におけるアンローディング動作を示した図である。
【図8a】本発明のロードポート部におけるローディング動作およびアンローディング動作の流れにおけるポートドアの位置関係を示した図である。
【図8b】本発明のロードポート部におけるローディング動作およびアンローディング動作の流れにおけるポートドアの位置関係を示した図である。
【図8c】本発明のロードポート部におけるローディング動作およびアンローディング動作の流れにおけるポートドアの位置関係を示した図である。
【図8d】本発明のロードポート部におけるローディング動作およびアンローディング動作の流れにおけるポートドアの位置関係を示した図である。
【図9】従来および本発明のロードポート部とクリーン装置全体の関係を示した図である。
【図10】従来のロードポート部を示した図である。
【図11】従来のクリーンボックスの蓋の例を示した図である。
【符号の説明】
1 クリーン装置
2 クリーンボックス
3 ポートドア
4 昇降手段
7 電動アクチュエータ
8a ロータリーアクチュエータ
8b 昇降シリンダ
32 ラッチピン
33 回転シャフト
45 突起
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In this invention, a substrate which is a processing target requiring high cleanliness, such as a substrate of a semiconductor product, is housed inside, and the substrate is taken in and out of a clean box which is sealed with a lid and a main body to keep the inside highly clean. In a substrate processing apparatus to be executed, an opening / closing mechanism for opening / closing a lid of a SMIF type clean box that opens and closes the lid by moving the lid in the vertical direction when the substrate is taken in and out, and a load port portion of a clean box having the same About.
[0002]
[Prior art]
A process for processing a substrate such as a semiconductor product needs to be performed in an environment in which high cleanliness is guaranteed, and is generally performed in a clean room in which the entire room is maintained at high cleanliness. However, to keep the entire room, which occupies a large volume, at a high level of cleanliness, a large capital investment and maintenance costs are required.Once the capital investment is made, a large facility is required again when the room layout is changed due to a change in the manufacturing process. Investment is necessary and uneconomical. Therefore, in recent years, the entire room is kept highly clean by keeping the interior of the semiconductor substrate processing apparatus as a very small environment space (hereinafter referred to as a mini-environment section) without keeping the whole room highly clean. There is known a technique for obtaining the same effect as when the substrate is kept (hereinafter, such a substrate processing apparatus is called a clean apparatus).
That is, the substrate processing apparatus is laid out in a room where substrates are manufactured, and the substrate is transferred between the clean apparatuses in a substrate storage container (hereinafter referred to as a clean box) whose interior is kept at a high cleanliness. The clean box is connected to a predetermined loading / unloading port for the substrate provided in the substrate processing apparatus so that dust does not enter from the outside, and the substrate is transferred through the predetermined loading / unloading port. In other words, the environment to which the substrate is exposed can be kept highly clean without increasing the cleanliness of the room. As a result, it is possible to obtain the same effect as when the entire room is converted into a clean room, and it is possible to reduce the capital investment and maintenance costs and realize an efficient production process. In this specification, the term “substrate” is used to mean, for example, an exposure mask (reticle), a semiconductor wafer, and the like. Accordingly, the substrate processing apparatus is used to mean including a reticle processing apparatus and a semiconductor wafer processing apparatus.
[0003]
The clean apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a view showing an entire cross section of the clean apparatus 1. The clean apparatus 1 includes a processing chamber 60, a transfer chamber 50, and a load port unit 10.
The processing chamber 60 is a part that executes various substrate processes executed in the clean apparatus 1.
The transfer chamber 50 is a chamber having a sealed space that is shut off from the outside, and a robot arm 55 for transferring the substrate is disposed in the transfer chamber 50.
The load port unit 10 is a part on which the clean box 2 is placed in order to carry the substrate into the processing chamber 60 of the clean apparatus 1, and has a function of removing the lid 2 b from the main body 2 a of the clean box 2.
Inside the load port portion 10, a port door 3 that is kept substantially horizontal is disposed. The port door 3 moves up and down in the vertical direction (see, for example, Patent Document 1). In the state of FIG. 9, the port door 3 is in a lowered state. The port door 3 is surrounded by a wall surface surrounding the port door 3 from four sides and a bottom portion positioned substantially parallel to the lower surface of the port door 3, and the wall surface and the bottom portion constitute a buffer chamber 6 inside the load port portion 10. To do. The upper side of the buffer chamber 6 is opened to form an access opening 5 that is almost the same size as the port door 3. Accordingly, when viewed from the access opening 5, the buffer chamber 6 has a predetermined depth. The size of the access opening 5 is substantially the same as or smaller than the area where the opening of the clean box 2 is enveloped, and the port door 3 is raised or lowered along the wall surface of the buffer chamber 6. When the clean box 2 is placed on the load port portion 10, the access opening 5 is covered with the main body 2a of the clean box 2 as shown in FIG. 9, and the buffer chamber of the load port portion 10 is removed even if the lid 2b is removed. The sealed state of 6 is maintained.
The buffer chamber 6 inside the load port unit 10 and the inside 50 a of the transfer chamber 50 communicate with each other through a transfer opening 51, and the inside 50 a of the transfer chamber 50 and the inside 60 a of the processing chamber 60 communicate with each other through a transfer opening 52. The interior of the load port unit 10, the interior 50a of the transfer chamber 50, and the interior of the processing chamber 60 are sealed and cut off from the external environment to form a mini-environment unit.
The transfer opening 51 is opened and closed by an open / close door 53 driven by an open / close gate valve 53a, while the transfer opening 52 is opened / closed by an open / close door 54 driven by an open / close gate valve 54a.
[0004]
Next, the load port unit 10 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged view of the load port unit 10 in FIG. In FIG. 10, unlike FIG. 9, the port door 3 shows a raised state. FIG. 10 shows a state in which the lid 2 b is placed on the port door 3. In addition, the state shown by the two-dot chain line in FIG. 10 is the position of the port door 3 in the lowered state. Lifting means 4 is connected to the port door 3. The lifting / lowering means 4 includes a latch opening / closing shaft 4a, a frame 4b for holding the actuator in the latch opening / closing shaft, a lifting shaft 4c, and an electric actuator 7. The latch opening / closing shaft 4a is a bar-like member extending in the vertical direction, and its one end is joined to the lower surface which is the inner surface of the port door 3 and plays the role of directly transmitting the lifting / lowering operation of the lifting / lowering means 4 to the port door 3. . The end of the latch opening / closing shaft 4a opposite to the port door 3 is joined to the frame 4b, and the frame 4b is connected to the lifting shaft 4c. The elevating shaft 4 c is connected to the electric actuator 7, whereby the elevating operation of the port door 3 as an elevating means 4 is triggered. A through-hole through which the latch opening / closing shaft 4 a passes is arranged at the lower center of the buffer chamber 6. The through hole is substantially the same as or smaller than the size of the latch opening / closing shaft 4a.
A rotation shaft 33 that is rotatable around the center of the latch opening / closing shaft 4a is attached to the inside of the latch opening / closing shaft 4a. A rod-shaped latch pin 32 is disposed at the tip of the rotation shaft 33 so as to protrude in the vertical direction from the surface of the port door 3. The latch pin 32 is disposed at an arbitrary position on the circumference around the rotation axis of the rotation shaft 33. Note that the latch pin 32 is preferably a circular hole arranged on the circumference in a point object.
[0005]
The port door 3 has a rectangular flat plate shape substantially corresponding to the shape of the access opening 5. When the port door 3 is raised, the port door 3 is inserted into the access opening 5 and closes the access opening 5 as shown in FIG. Thus, the buffer chamber 6 is shielded from the outside and sealed. A positioning pin 3c, which is a protrusion protruding substantially vertically from the upper surface of the port door 3, is disposed on the upper surface side of the port door 3 corresponding to the outer surface side of the load port portion 10 in order to align the position of the lid 2b of the clean box 2. A hole corresponding to the positioning pin 3c is arranged in the lid 2b of the clean box 2. When the clean box 2 is placed on the load port portion 10 and the port door 3 is lifted and comes into contact with the lid 2b of the clean box 2, the positioning pin 3c is inserted into the hole and is positioned at the correct position of the port door 3. The lid 2b is positioned.
[0006]
Below the port door 3, a flange-shaped flange 3 a larger than the size of the access opening 5 is formed. A seal member 3b is fitted in the flange 3a. When the electric actuator 7 is driven to raise the latch opening / closing shaft 4 a and the port door 3 is fitted into the access opening 5, the flange 3 a comes into contact with the edge 5 a of the access opening 5 and the buffer chamber 6 is sealed. On the other hand, when the electric actuator 7 is driven to lower the latch opening / closing shaft 4a and lower the port door 3, the access opening 5 is largely opened.
A bellows 31 is attached to the outer periphery of at least the latch opening / closing shaft 4a inside the buffer chamber 6 from the lower surface of the port door 3 (see, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2). When the electric actuator 7 is driven and the latch opening / closing shaft 4a is raised, the port door 3 is separated from the bottom surface, so that the bellows 31 is extended. When the electric actuator 7 is driven and the latch opening / closing shaft 4a is lowered, the port door 3 is moved. The bellows 31 contracts to approach
[0007]
The main body 2a and the lid 2b of the clean box 2 are prevented from dropping off the lid 2b during transportation by a latch mechanism. FIG. 11 is a view showing a latch mechanism inside the lid 2b.
A conventional latch mechanism typically has the following structure. A circular rotating cam plate 21 is disposed at a substantially central position of the lid 2b so as to be rotatable. The rotary cam plate 21 is provided with a latch hole 21 a arranged at an arbitrary position on the circumference around the center of the rotary cam plate 21. In addition, it is preferable that the latch hole 21a is a circular hole arranged on the circumference in a point object. The latch hole 21 a is a hole that engages with the latch pin 32, is a hole having a shape capable of receiving the latch pin 32, and the position thereof is also arranged to correspond to the position of the latch pin 32.
Two cam grooves 23 that are point-symmetric with respect to the center of the rotating cam plate 21 are disposed outside the latch hole 21 a of the rotating cam plate 21. When one end of each of the cam grooves 23 is a start point 23a and the other end is an end point 23b, the distance between the start point 23a of the cam groove 23 and the center of the rotating cam plate 21 is the shortest. The distance from the center of 23 and the center of the rotating cam plate 21 is the longest. On the other hand, the lid 2b has a latch member 26 that is movable in parallel along the surface of the lid 2b. A driven pin 24 is disposed on the rotating cam plate 21 side of the latch member 26. The driven pin 24 is engaged with the cam groove 23. Further, the latch member 26 includes a tip portion protruding from the side surface of the lid 2a.
Now, the latch pin 32 disposed at the tip of the rotary shaft 33 in the latch opening / closing shaft 4 of the port door 3 on which the lid 2 b is placed is fitted into the latch hole 21 a, and the rotary cam plate 21 is rotated by rotating the rotary shaft 33. Is rotated, the driven pin 24 of the latch member 26 moves along the cam groove 23 from the start point 23a to the end point 23b of the cam groove 23b. Accordingly, the position of the driven pin 24 moves from the center of the rotating cam plate 21 toward the outside of the rotating cam plate 21. According to the moving distance, the tip 22a of the latch member 26 moves toward the outside of the lid 2b. The latch member 26a is set in the lid 2b when the driven pin 24 is positioned at the start point 23a, and is set so as to protrude from the lid 2b when the driven pin 24 is positioned at the end point 23b. On the other hand, since the latch hole 30 that engages with the latch member 26a is disposed at a position where the clean box 2 contacts the lid 2b of the main body 2a, the lid 2b is fixed to the clean box 2 by rotating the rotating cam plate 21. be able to.
On the upper surface of the port door 3, a latch pin 32 that is engaged with the cam groove 23 of the rotary cam plate 21 and is rotatable is disposed as an opening / closing mechanism. The latch pin 32 is coupled to a rotary shaft 33 disposed inside the latch opening / closing shaft 4a. The rotating shaft 33 is connected to a rotary actuator 34 that is a rotating means.
[0008]
Next, how the substrate 9 is exchanged among the load port unit 10, the transfer chamber 50, and the processing chamber 60 in the clean apparatus 1 will be described.
The clean box 2 is first placed and fixed on the load port as shown in FIG. At this time, the substrate 9 is placed on the lid 2b. When the electric actuator 7 is driven to raise the latch opening / closing shaft 4a, the port door 3 is raised while the bellows 31 is extended, and the latch pin 32 protruding from the upper surface of the port door 3 is inserted into the latch hole 21a. The port door 3 comes into contact with the lid 2b of the clean box 2. When the rotary actuator 34 is rotated at this stage, the rotary shaft 33 rotates, and the latch pin 32 correspondingly presses the edge of the latch hole 21a to rotate the rotary cam plate 21. When the rotating cam plate 21 rotates, the driven pin 24 rotates and the latch member 26 is accommodated in the door 2b. In this state, the lid 2b is unlocked from the main body 2a of the clean box 2.
Here, when the electric actuator 7 is driven to lower the latch opening / closing shaft 4a, the port door 3 is also lowered while the bellows 31 is contracted, and the lid 2b is accompanied by the lowering of the port door 3 by its own weight. Get away from. When the port door 3 is completely lowered, the lid 2b on which the substrate 9 is placed is located at the bottom of the buffer chamber 6. In this state, the transfer operation by the robot arm 55 becomes possible.
[0009]
The transfer opening 51 communicates with the buffer chamber 6 inside the load port section 10 and the inside 50 a of the transfer chamber 50 through the transfer opening 51, and the inside 50 a of the transfer chamber 50 and the inside 60 a of the processing chamber 60 communicate with each other through the transfer opening 52. is doing. The interior of the load port unit 10, the interior 50a of the transfer chamber 50, and the interior of the processing chamber 60 are sealed and cut off from the external environment to form a mini-environment unit.
Further, when the opening / closing gate valve 53a is driven to open the opening / closing door 53, the buffer chamber 6 inside the load port portion 10 and the inside 50a of the transfer chamber 50 communicate with each other. The robot arm 55 is operated to carry the substrate 9 out of the buffer chamber 6 inside the load port unit 10. Furthermore, the gate valve 54a for opening / closing is driven to open the opening / closing door 54 so that the inside 50a of the transfer chamber 50 and the inside 60a of the processing chamber 60 communicate with each other. The substrate 9 is carried from the transfer chamber 50 to the processing chamber 60 by operating the robot arm 55.
The related prior art document information relating to this is as follows.
[Patent Document 1]
JP 2001-203253 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2960540
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional clean apparatus 1 has the following problems.
Although the opening / closing mechanism disposed in the port door 3 of the load port unit 10 in the conventional clean device 1 releases the latch mechanism that is a fixing device for the lid 2b, it only holds the lid 2b itself, and the lid 2b is moved to the port door. 3 is not forcibly removed from the main body 2 a of the clean box 2 while being fixed to the main body 3. The natural weight of the clean box 2 is scheduled to be separated from the main body 2a.
Normally, the inside of the clean box 2 is filled with an inert gas, the internal pressure is almost atmospheric pressure, and the lid 2b itself including the substrate 9 has a weight that can naturally leave the clean box 2a due to gravity. It is because it has.
However, even in the case of processing of a substrate, particularly in the processing of a reticle, the entire clean apparatus 1 including the processing chamber 60 and the transfer chamber 50 is not only kept at a high cleanliness but also in a vacuum state, and further, the interior of the clean box 2 is further maintained. Also need to be evacuated. In such a case, the lid 2b may not separate from the main body 2a of the clean box 2 due to its own weight. In addition, the seal material disposed at the joint between the main body 2a and the lid 2b of the clean box 2 to maintain a vacuum has a sufficient sealing effect, and the adhesion between the seal member and the clean box 2 is improved. It is difficult for the lid 2b to come off from the box 2. This is particularly noticeable when the substrate 9 is not placed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a cam plate and a lid that protrudes from the lid by the cam plate or has a latch member that moves to be accommodated in the lid, the lid on which the substrate can be placed, and when the latch member projects from the lid, An opening / closing mechanism disposed in the substrate processing apparatus for taking out the substrate from a clean box having a main body coupled to the lid by a latch hole for receiving the tip of the latch member and processing the substrate by the substrate processing apparatus; The opening / closing mechanism includes a latch pin that is rotatable and engages with the cam plate, the lid further includes a non-circular receiving hole, and the opening / closing mechanism includes a protrusion that can be fitted into the receiving hole,
The above problem is solved by an opening / closing mechanism in which the protrusion and the receiving hole engage with each other so that the opening / closing mechanism is connected to the lid and the lid is removed from the clean box. In other words, this enables the port door to fix the lid, so that the lid can be positively separated from the main body of the clean box without being covered by the weight of the lid.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
With reference to FIG. 1 thru | or FIG. 6, embodiment of the load port part 10 of the clean apparatus 1 of this invention is described. FIG. 1a is an enlarged view of the load port portion 10 of the present invention. The overall configuration of the load port unit 10 in the clean apparatus 1 is the same as the configuration described in the prior art in FIG. The clean apparatus 1 includes a processing chamber 60, a transfer chamber 50, and a load port unit 10. The load port unit 10 is a part on which the clean box 2 is placed in order to carry the substrate 9 into the semiconductor device. This is common in that it has a function of removing the lid 2b from the main body 2a. That is, the load port unit 10 is connected to the transfer chamber 50 through the transfer opening 51 as in the conventional clean apparatus 1, and the transfer opening 51 is partitioned by the open / close door 53. Inside the load port portion 10, a port door 3 that is kept substantially horizontal is disposed.
The load port portion 10 has a buffer chamber 6 surrounded by a wall surface surrounding the port door 3 from four sides and a bottom portion positioned substantially parallel to the lower surface of the port door 3. The buffer chamber 6 is conveniently distinguished as the interface space 6a on the upper surface side of the port door and the lower surface side of the port door 3 as the buffer chamber 6 for convenience.
The lower surface of the port door 3 is connected to a latch opening / closing shaft 4 a disposed below the port door 3. The latch opening / closing shaft 4 a is disposed so as to penetrate outward and downward from a hole disposed on the bottom surface of the buffer chamber 6. The latch opening / closing shaft 4a is connected to an electric actuator 7 as lifting means via a frame 4b. The frame 4b is connected to an electric actuator and moves the latch opening / closing shaft 4a up and down in the vertical direction. A rotation shaft 33 is disposed inside the latch opening / closing shaft 4a so as to penetrate therethrough. Unlike the conventional apparatus, the rotating shaft 33 not only rotates but also moves up and down. In order to perform the up / down and rotation operations, a rotary actuator 8a for rotating the rotary shaft 33 and a lift cylinder 8b for raising / lowering the rotary shaft 33 within the latch opening / closing shaft 4a are arranged inside the frame 4b. Has been. In the load port unit 10, a substrate detection sensor 77 is disposed so as to face the wall surface surrounding the port door 3 from four directions. The substrate detection sensor 77 includes an emitter 77a that emits infrared light from a small window disposed on each of opposing wall surfaces, and a detector 77b that receives the infrared light emitted from the emitter. FIG. 1b is a view of the load port unit 10 shown in FIG. 1a as viewed from above in the vertical direction, and shows the positional relationship between the emitter 77a and the detector 77b. The substrate detection sensor 77 is not limited to an infrared sensor. As shown in FIG. 1b, the emitter 77a and the detector 77b are disposed so as to traverse the optical axis until the light beam emitted from the emitter 77a reaches the detector 77b when the substrate 9 moves up and down. Yes. Therefore, if the optical axis is blocked at a position where the port door 3 is moved up and down and the substrate 9 is scheduled to cross the optical axis, the substrate 9 is placed on the lid 2b. .
[0013]
Subsequently, the following description will be made with a particular focus on differences between the load port unit 10 of the present invention and the conventional load port unit. There are mainly two features of the conventional clean device 1 of the load port unit 10 of the present invention.
The first feature is that a connecting means is provided as an opening / closing mechanism for connecting the port door 3 and the lid 2b of the clean box 2 to open / close the lid 2b. This feature makes it possible to forcibly remove the lid 2b from the main body 2a of the clean box 2 without depending on its own weight.
The second feature is that, conventionally, the bellows 31 is attached in the buffer chamber 6 between the lower surface of the port door 3 and the bottom of the buffer chamber 6, whereas in the present application, one end 31a of the bellows 31 is provided. Is connected to the bottom surface of the buffer chamber 6, and the other end 31 b of the bellows 31 is fixed to the elevating means 4 and attached to the outside of the buffer chamber 6. Thereby, generation | occurrence | production of the dust in the buffer chamber 6 can be reduced.
In the present specification, “coupled” means not only simply coupled, but also coupled so that the lid 2b is moved in association with the port door being moved up and down. Hereinafter, these will be described.
[0014]
(Connecting means)
The port door 3 includes the opening / closing mechanism of the present application. The opening / closing mechanism has a connecting means for connecting the lid 2b of the clean box 2 to each other. First, the clean box 2, in particular, the lid 2b of the clean box 2 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the internal structure of the clean box lid 2b as viewed from above the clean box 2. FIG. A latch mechanism is attached to the lid 2 b of the clean box 2 in the same manner as the conventional rotating cam plate 21. The latch mechanism includes a substantially circular rotating cam plate 21 and a latch member 26 disposed in the center of the lid 2b. The rotating cam plate 21 is disposed at substantially the center of the lid 2b of the conventional clean box 2 so as to be rotatable around the center. At the center of the rotating cam plate 21, a latch hole 21 a disposed on the circumference with the center of the rotating cam plate 21 being concentric is formed.
[0015]
Two cam grooves 23 that are point-symmetric with respect to the center of the rotating cam plate 21 are disposed outside the latch hole 21 a of the rotating cam plate 21. When one end of each of the cam grooves 23 is a start point 23a and the other end is an end point 23b, the distance between the start point 23a of the cam groove 23 and the center of the rotating cam plate 21 is the shortest. The distance from the center of 23 and the center of the rotating cam plate 21 is the longest. The cam groove 23 has a smooth arc shape in which the distance from the center of the cam plate 21 gradually changes from the start point 23a to the end point 23b. On the other hand, the lid 2b has a latch member 26 which is movable along the surface of the lid 2b. A driven pin 24 is disposed at an end portion 26b of the latch member 26 on the rotating cam plate 21 side. The driven pin 24 is engaged with the cam groove 23. The latch member 26 includes a tip end portion 26a protruding from the side surface of the lid 2a. The latch member 26 is slidably held so as to pass through the guide hole between the guide member 28a and the guide member 28b each having a guide hole substantially equal to the sectional shape of the latch member 26. A spring 27 is fitted between the guide member 28a and the guide member 28b, and the latch member 26 is urged in a direction extending to the outside of the lid 2b. Note that the setting can be changed as required regardless of whether the direction of energization is the direction of extending outward or the direction of contracting inward. When the rotating cam plate 21 rotates, the cam groove 23 rotates accordingly, and the latch member 26 is housed inside the lid 2b or protrudes outward from the inside of the lid 2b. A latch hole 30 is arranged at a position corresponding to the front end portion 26a of the latch member 26 at the edge of the clean box 2 that contacts the lid 2b of the main body 2a. The latch member 26 protrudes so that the front end portion 26a protrudes from the lid 2b. When protruding toward the front, the front end 26 of the latch member 26 is received and engaged in the latch hole 30, and the lid 2 b is fixed to the clean box 2, while the latch member 26 is covered by the rotation of the rotating cam plate 21. In the state of being most retracted into the interior of 2b, the leading end portion 26a of the latch member 26 is housed in the lid 2b, and the lid 2b is not coupled to the clean box 2. The diameter of the latch hole 30 is sufficiently larger than the diameter of the latch member 26 received in the latch hole 30 so as to prevent dust generated by the friction between the latch hole 30 and the latch member 26. It has become. Even in this case, in the case of the vacuum of the clean box 2, the lid 2 b is not dropped from the main body 2 a of the clean box 2 because the lid is adsorbed so as to be attracted to the clean box 2.
[0016]
Since the lid 2b and the port door 3 of the present application are connected to each other, so to speak, the cover 2b includes a connecting means including a male side connecting means and a female side connecting means. There is no restriction on which of the male side coupling means and the female side coupling means is arranged on the lid 2b side. In the present embodiment, as a representative example, description will be made on the assumption that a female coupling means is arranged on the lid 2b and a male coupling means is arranged on the port door 3 side.
First, the female side connecting means on the lid 2b side will be described. A counterbore 42 and a receiving hole 41, which are female-side connecting means, are disposed in the center of the lid 2b. The receiving hole 41 is disposed so as to penetrate from the surface of the lid 2 b on the side in contact with the port door 3 to the bottom of the counterbore hole 42. The shape of the receiving hole 41 is typically non-circular. For example, it may be rectangular or oval. The size of the counterbore 42 is larger than the size of the receiving hole 41, and the seating surface of the counterbore 42 may be left as the seat portion 41 a of the receiving hole 41. Next, the connecting means on the port door 3 side will be described with reference to FIGS. 3a, 3b, 4a and 4b. That is, in this state, as described in the prior art, the latch opening / closing shaft 4a is raised and the port door 3 is in contact with the lid 2b. 3a and 4a are enlarged views of the rotating cam plate 21 in a state in which the port door 3 is in contact with the lid 2b, while FIGS. 3b and 4b are a 3b section and 4b of FIGS. 3a and 4a, respectively. A cross section is shown.
[0017]
Male-side coupling means is disposed at a position corresponding to the center of the rotating disk 21 at the end of the rotating shaft 33 on the lid 2b side. The protrusion 45 serving as the male side connecting means includes a base portion 45b having a cylindrical shape from the surface of the end portion of the rotating shaft 33, and a flange portion 45a disposed on the tip side of the base portion 45b. If the collar part 45a is larger than the cross-sectional shape of the root part 45b, the effect is exhibited. The shape of the flange 45a when the projection surface of the flange 45a is viewed from the lid 2b side in the direction of the surface of the port door 3 along the central axis of the rotary shaft 33 penetrates to the extent that it can be inserted into the receiving hole 41. It is a substantially similar shape that is slightly smaller than the hole 42. Further, when the collar portion 45a is further rotated, the shape of the collar portion 45a when viewed from that direction is shifted from the shape of the receiving hole 41 so that an overlapping region is formed. This overlapping region enables engagement with the seat portion 41a of the receiving hole 41 that is the seating surface of the counterbore 42. In the present embodiment, the receiving hole 41 is a substantially rectangular long hole, and the flange portion 45a has a substantially rectangular shape slightly smaller than that which can be inserted into the receiving hole 41. The rotary shaft 33 disposed inside the latch opening / closing shaft 4a can be lifted / lowered so as to slide along the central axis of the lifting / lowering shaft 3 inside the latch opening / closing shaft 4a. On the other hand, a latch pin 32 is arranged at the tip of the latch opening / closing shaft 4a so as to protrude from the port door 3 in the vertical direction. The latch pin 32 is point-symmetric with respect to the center of the rotating cam plate 21 at a position corresponding to the latch hole 21 a of the rotating cam plate 21 on the circumference of a concentric circle substantially centered on the center position of the rotating cam plate 21. It is arranged to become. In this case, for example, as shown in FIG. 3b, when the rotary shaft 33 rises inside the latch opening / closing shaft 4a, the flange 45a is inserted into the receiving hole 41 and the latch pin 32 is inserted into the latch hole 21a. At this stage, the shape of the flange 45a and the projection shape of the receiving hole 41 on the surface of the rotating cam plate 21 are substantially the same. Here, when the rotary shaft 33 is rotated, the projection shapes of the shape of the flange 45a and the shape of the receiving hole 41 on the surface of the rotating cam plate 21 are different as shown in FIG. There is an overlapping area. This overlapping region hits the seat 41a of the receiving hole 41, and the port door 3 and the lid 2b can be connected by this region contacting each other.
[0018]
Since the brittle substrate 9 is placed on the lid 2b, there is a possibility that the substrate 9 may be damaged if a large vibration is applied to the lid 2b. Therefore, the collar portion 45a and the seat portion 41a of the receiving hole 41 are not engaged when the rotary shaft 33 is rotated, and are rotated so that the shape of the collar portion 45a and the shape of the receiving hole 41 are applied to the rotating cam plate 21. If the projection shape is different and a region overlapping the projection surface is generated, then the rotating shaft 33 is lowered and brought into contact with the region, so that the influence on the substrate 9 can be reduced. Specifically, the height of the surface of the seat portion 41a of the receiving hole 41, which is the seat surface of the counterbore hole 42, and the surface of the flange portion 45a that can contact the seat portion 41a (the lower surface in the present embodiment) are set. As a backlash, a margin is left by a predetermined height (t). If the rotary shaft 33 is rotated when the predetermined height (t) is secured, and then the rotary shaft 33 is moved downward, the rotary shaft 33 is lowered by the predetermined height (t). At this stage, the seat 41a of the receiving hole 41, which is the seating surface of the counterbore 42, and the surface of the flange 45a that can come into contact with the seat 41a come into contact with each other to complete the connection.
[0019]
If the rotation shaft 33 is set to the same height as the surface of the lid 2b when it is raised most, the surface height of the surface 33a of the end of the rotation shaft 33 and the surface 3b of the port door 3 is the same. It becomes substantially the same and can come into contact with the surface of the lid 2b. By rotating the rotary shaft 33, the latch pin 32 is inserted into the latch hole 21a and rotated, whereby the latch member 26 moves relative to the lid 2b, and the lid 2b with respect to the main body 2a of the clean box 2 is moved. The opening and fixing of the port door 3 and the lid 2b can be performed simultaneously.
By combining the connecting means with the clean box 2 described in the prior art, the operation of fixing or releasing the lid 2b to the port door 3 and the operation of connecting the lid 2b to the port door 3 are performed simultaneously. An efficient process can be realized. This will be described with reference to FIGS. 2, 3a, 3b, 4a and 4b.
[0020]
In this case, an example in which the lid 2b fixed to the main body 2a of the clean box 2 is typically released from the main body 2a will be described. When the lid 2b fixed to the main body 2a of the clean box 2 is fixed to the main body 2b, the following procedure may be reversed. In the initial state, the port door 3 is positioned at the top, and the end surface of the latch opening / closing shaft 4a and the end surface of the port door 3 are in the same position. Here, the clean box 2 is placed on 10 parts of the load port. At this time, the clean box 2 is placed on the lid 2b such that the protrusion 45 is fitted into the latch pin 32 in the latch hole 21a. At this time, the protrusion 45 is inserted into the receiving hole 41 and the latch pin 32 is inserted into the latch hole 21a. In this state, as shown in FIG. 2, the latch member 26 protrudes from the lid 2 b and is received in the latch hole 30 disposed on the side surface of the clean box 2, and the lid 2 b is fixed to the clean box 2. Here, when the rotary shaft 33 is rotated, the latch pin 32 pushes the edge of the latch hole 21a and the rotary cam plate 21 rotates. As the rotating cam plate 21 rotates, the driven pin 24 moves along the cam groove 23. In accordance with the operation of the driven pin 24, the latch member 26a moves so as to be housed in the lid 2b and comes out of the latch hole 30 of the clean box 2. The flange 45a of the projection 45 also rotates according to the rotation of the rotary cam plate 21 by being pushed by the latch pin 32, and the center of the rotary shaft 33 is arranged so that the flange 45a can be engaged with the seat 41a of the receiving hole 41. The shape of the flange 45a when viewed from the direction of the surface of the port door 3 from the lid 2b side along the axis is a position where an area overlapping with the shape of the receiving hole 41 is formed, and preparation for connection is completed (unlocked) Called the ready state). Here, when the rotary shaft 33 is lowered by the height t as the backlash, the region where the shape of the flange 45a and the shape of the receiving hole 41 overlap and abut and engage with each other to connect the lid 2b and the port door 3. The clean box 3 is also fixed to the lid 2b (referred to as a hold-down ready state).
[0021]
(Bellows arrangement)
Next, the bellows 31 of the present application will be described with reference to FIGS. 1a, 5a and 5b.
One end 31a of the bellows 31 is connected to the bottom surface outside the buffer chamber 6 so as to be hermetically sealed, and the other end 31b of the bellows 31 is connected to the latch opening / closing shaft 4a and the frame 4b that are moved up and down by an electric actuator outside the buffer chamber 6. It is fixed so that it is sealed. As a result, the bellows 31 is always disposed outside the buffer chamber 6. With this arrangement, the bellows 31 is always buffered even when the port door 3 is lowered as shown in FIG. 5a or when the port door 3 is raised as shown in FIG. 5b. Even if the buffer chamber 6 is evacuated from the exhaust port 58 by performing expansion / contraction movement outside the chamber 6, the latch opening / closing shaft 4 a, which is inside the bellows 31 as well as the buffer chamber 6, is provided. The gap between the bellows 31 can also be kept in a vacuum. With this arrangement, the bellows 31 has conventionally generated dust in the buffer chamber 6, but with the arrangement of the present application, (i) from the gap 31c between the inside of the bellows 31 and the buffer chamber 6. It is possible to limit only the amount of dust flowing into the buffer chamber 6, and (ii) it is possible to avoid the fact that it normally falls below the bellows 31 and rises due to gravity.
[0022]
Next, the operation of the load port unit 1 in the clean device 1 of the present application will be described with reference to FIGS. 6 and 7 and FIGS. 8a to 8d.
First, the loading operation will be described with reference to FIG.
As an initial state, the port door 3 in the load port portion 10 is at the most elevated position of the load port. Here, a robot or a transport vehicle (both not shown) arranged outside the clean device 1 places the clean box 2 on the port door 3 of the load port unit 10 of the clean device 1. At that time, the latch pin 23 is fitted into the latch hole 21a, and the protrusion 45 is fitted into the receiving hole 41 (S601). Subsequently, the presence / absence of the clean box 2 is confirmed by the clean box presence / absence detection sensor on the port door 3 (S602). The interface space 6a is sucked and exhausted by a vacuum pump (S603). Note that the interface space 6a is theoretically the interface between the port door 3 and the lid 2b in the state in which the port door 3 is raised, actually, the port door 3 And a slight gap formed between the lid 2b. Subsequently, the interface pressure sensor 71 detects the vacuum pressure in the interface space 6a to confirm whether the pressure is a predetermined pressure. If the pressure does not reach the predetermined pressure, vacuuming is further performed by the vacuum pump 72 (S604), and the port space 3 and the lid 2b are adsorbed by evacuating the interface space 6a itself. Next, the vacuum pressure in the buffer chamber 6 is detected by the buffer chamber pressure sensor 74, and it is confirmed whether it is a predetermined pressure. If the pressure does not reach the predetermined pressure, vacuuming is further performed by the vacuum pump 72 (S605). The rotary actuator 8a is driven to rotate the rotary shaft 33. As a result, the unlock preparation completion state is set as described above (S606). This is the state shown in FIG.
Subsequently, when the rotary shaft 33 is lowered by the elevating cylinder 8b, the hold-down preparation state is set as described above (S607). The port door 3 is lowered by the driving means and is lowered until the lid 2b is separated from the main body 2a of the clean box 2 and reaches a predetermined position (S608). Here, the substrate detection sensor 77 of the buffer chamber 6 detects the presence or absence of the substrate 9 placed on the lid 2b (S609). The robot arm 55 in the transfer chamber 50 transfers the substrate 9 to the processing chamber 60 (S610). This is the state shown in FIG.
[0023]
First, the unloading operation will be described with reference to FIG. Basically, the reverse process of the loading operation is performed.
The robot arm 55 of the transfer chamber 50 places the processed substrate 9 from the processing chamber 60 at a predetermined position of the lid 2b on the port door 3 waiting in the buffer chamber 6 of the load port unit 10 (S701). The substrate detection sensor 77 confirms whether the substrate 9 is properly placed on the port door (S702). The vacuum pressure in the buffer chamber 6 is detected by the buffer chamber pressure sensor 74, and it is confirmed whether it is a predetermined pressure. If the pressure does not reach the predetermined pressure, the vacuum pump 72 is further evacuated (S703). It is confirmed whether the rotary actuator 8a is ready for unlocking and whether the elevating cylinder 8b is ready for hold-down (S704). The electric actuator 7 raises the port door 3 and closes the buffer chamber 6. In this state, the lid 2b closes the main body 2a of the clean box 2. Subsequently, when the rotary shaft 33 is raised by the elevating cylinder 8b, the engagement between the shape of the flange 45a and the receiving hole 41 is released. Here, when the rotary shaft 8 is rotated by driving the rotary actuator 8 a, the latch member 26 of the lid 2 b is inserted into the latch hole 30 by the rotation of the rotary cam plate 21. The collar portion 45a is ready to be removed from the receiving hole 41 (S705).
Subsequently, the interface space 6a in a vacuum state is filled and purged with high-purity nitrogen gas from the N2 cylinder 73 to return to atmospheric pressure, and this is confirmed by the interface space pressure sensor 71. (S706). The purpose of this process is to prevent the port door 3 and the lid 2b from being adsorbed when the interface space 6a is evacuated. A robot or a transport vehicle (both not shown) carries out the clean box 2 from the load port unit 10 of the clean device 1 (S707).
[0024]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
By connecting the port door of the load port portion to the lid of the clean box, the clean box lid can be easily attached and detached while maintaining high cleanliness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1a is a side view of a load port portion of a clean device of the present invention.
FIG. 1b is a view of the load port portion of the clean device of the present invention as viewed from above.
FIG. 2 is a view showing a lid of the clean box of the present invention.
FIG. 3a is a view showing a rotating cam plate of the lid of the clean box of the present invention.
3b is a diagram showing details of the positional relationship between the rotating cam plate of the lid of the clean box of the present invention and the port door of the load port portion, and is a diagram showing a 3b-3b cross section in FIG. 3a.
FIG. 4a is a view showing a rotating cam plate of the lid of the clean box of the present invention.
4b is a diagram showing details of the positional relationship between the rotating cam plate of the lid of the clean box of the present invention and the port door of the load port portion, and is a diagram showing a 4b-4b section in FIG. 3a.
FIG. 5a is a view showing a load port portion according to the present invention, in which a port door is lowered.
FIG. 5b is a view showing a load port portion according to the present invention, in which a port door is raised.
FIG. 6 is a diagram showing a loading operation in a load port unit of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an unloading operation in the load port portion of the present invention.
FIG. 8a is a view showing the positional relationship of port doors in the flow of loading and unloading operations in the load port portion of the present invention.
FIG. 8b is a diagram showing the positional relationship of the port doors in the flow of loading operation and unloading operation in the load port portion of the present invention.
FIG. 8c is a view showing the positional relationship of the port door in the flow of loading operation and unloading operation in the load port portion of the present invention.
FIG. 8d is a view showing the positional relationship of the port doors in the flow of loading operation and unloading operation in the load port portion of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a conventional load port unit and a clean device according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a conventional load port unit.
FIG. 11 is a view showing an example of a lid of a conventional clean box.
[Explanation of symbols]
1 Clean device
2 Clean box
3 Port door
4 Lifting means
7 Electric actuator
8a Rotary actuator
8b Lifting cylinder
32 Latch pin
33 Rotating shaft
45 protrusions

Claims (5)

本体と、基板が載置される蓋とを有するSMIF方式のクリーンボックスの該蓋を該本体から離脱させて基板処理装置において該基板の処理を行うために、該基板処理装置に配置されて、該クリーンボックスの底部に位置する蓋を本体に対して脱着させる開閉機構であって、In order to remove the lid of the SMIF type clean box having a main body and a lid on which the substrate is placed from the main body and process the substrate in the substrate processing apparatus, the substrate processing apparatus is disposed in the substrate processing apparatus. An opening / closing mechanism for detaching the lid located at the bottom of the clean box from the main body,
該クリーンボックスの蓋には、カム板と、該カム板の回転により該蓋から伸長しかつ該蓋内に引き込まれるラッチ部材が設けられており、該クリーンボックスの本体には、該伸長したラッチ部材を収容して該蓋をロックするためのラッチ孔が設けられており、The lid of the clean box is provided with a cam plate and a latch member that extends from the lid by the rotation of the cam plate and is pulled into the lid. The main body of the clean box has the extended latch A latch hole is provided for accommodating the member and locking the lid;
該開閉機構は、該クリーンボックスの蓋が載置されるポートドアと、該ポートドアを昇降させる昇降手段とを備え、該昇降手段は該カム板を回転するためのラッチピンを有する回転シャフトを含み、該回転シャフトは、該蓋に設けられた非円形の受容孔に収容され係合可能な突起を備え、The opening / closing mechanism includes a port door on which the lid of the clean box is placed, and an elevating means for elevating the port door, and the elevating means includes a rotating shaft having a latch pin for rotating the cam plate. The rotating shaft includes a protrusion that is received in a non-circular receiving hole provided in the lid and is engageable.
該回転シャフトの突起が該蓋の受容孔に収容され、該回転シャフトの回転により、該突起が該受容孔に係合されて該ポートドアと該蓋とが連結され、該昇降手段によって該ポートドアを鉛直方向に下降させることにより、該ポートドアに載置され連結された該クリーンボックスの蓋が鉛直方向に下降して該本体から離脱し、該蓋に載置された基板を処理のために所定の高さまで下降させることを特徴とする開閉機構。The protrusion of the rotating shaft is accommodated in the receiving hole of the lid, and the rotation of the rotating shaft causes the protrusion to engage with the receiving hole to connect the port door and the lid. When the door is lowered in the vertical direction, the lid of the clean box placed and connected to the port door is lowered in the vertical direction and detached from the main body, and the substrate placed on the lid is processed for processing. An opening / closing mechanism that is lowered to a predetermined height.
該突起は先端に鍔部を備え、該回転シャフトの回転により、該突起の鍔部が該受容孔の座部に係合することを特徴とする請求項1に記載の開閉機構。 2. The opening / closing mechanism according to claim 1 , wherein the protrusion includes a flange at a tip, and the protrusion is engaged with the seat of the receiving hole by the rotation of the rotating shaft. 該回転シャフトは該昇降手段とは独立して鉛直方向に移動可能とされており、該突起は、先端部に設けられた鍔部と該鍔部より断面が小さい根元部とを備え、該受容孔の座部を形成する面とこれに対向する該鍔部の面とが間隔を有する状態で該回転シャフトを回転させ、該回転シャフトを下降させることにより該突起の鍔部と該受容孔の座部とが係合することを特徴とする請求項1に記載の開閉機構。The rotating shaft is movable in the vertical direction independently of the elevating means, and the protrusion includes a flange portion provided at a tip portion and a root portion having a smaller cross section than the flange portion, and the receiving portion. The rotating shaft is rotated in a state in which the surface forming the seat portion of the hole and the surface of the flange facing the hole are spaced apart, and the rotating shaft is lowered to lower the protrusion's flange and the receiving hole. The opening / closing mechanism according to claim 1, wherein the opening is engaged with the seat. 該回転シャフトの回転により、該ラッチ部材の伸長または引き込み動作と、該突起の鍔部の該受容孔の座部への係合または該係合の解除が同時に行われることを特徴とする請求項2または3に記載の開閉機構。The operation of extending or retracting the latch member and simultaneously engaging or releasing the engagement of the flange of the protrusion with the seat portion of the receiving hole by the rotation of the rotating shaft. The opening / closing mechanism according to 2 or 3. 該昇降手段のアクチュエータによりラッチ開閉軸を鉛直方向に駆動して該ポートドアを昇降させ、該回転シャフトが該ラッチ開閉軸の内部に配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の開閉機構。The latch opening / closing shaft is driven in a vertical direction by an actuator of the lifting / lowering means to raise / lower the port door, and the rotating shaft is disposed inside the latch opening / closing shaft. Opening and closing mechanism according to crab.
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