JP3974992B2

JP3974992B2 - Substrate storage container lid opening / closing device and substrate loading / unloading device

Info

Publication number: JP3974992B2
Application number: JP4741498A
Authority: JP
Inventors: 潤渋川; 讓一西村; 正美大谷
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2018-02-27
Also published as: JPH11251421A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体基板や液晶ガラス基板などの薄板状基板（以下、「基板」と称する）が収納された複数の基板収納容器のそれぞれの蓋を開閉する蓋開閉装置および当該基板収納容器との間で基板の受け渡しを行う基板搬入搬出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板に対してレジスト塗布処理等の処理を行う基板処理装置には、装置外部から未処理基板がキャリアに収納された状態で搬入される。キャリアには、容器の一部が外部雰囲気に解放されたタイプのＯＣ(open cassette)と、容器内部が密閉されたタイプのＦＯＵＰ(front opening unified pod；以下、単に「ポッド」と称する)とがある。
【０００３】
装置間における基板の搬送にポッドを使用した場合は、基板が密閉された状態で搬送されることとなるため、周囲の雰囲気にパーティクル等が存在していたとしても基板の清浄度は維持できる。従って、基板処理装置を設置するクリーンルーム内の清浄度をあまり高くする必要がなくなるため、クレーンルームに要するコストを低減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、基板処理装置の基板搬入搬出部には搬送されてきたポッドを載置する複数のステージが設けられている。そして、ステージに載置されたポッドは、そのステージと一体的に設けられたポッドオープナによって蓋が開けられ、基板処理装置内の基板移載ロボットによってポッドから基板の取り出しが行われる。
【０００５】
しかし、ポッドオープナはステージと一体的に設けられているため、ステージの数と同じだけのポッドオープナおよびそのコントローラが必要となり、コストアップが生じるとともに、それらの設置スペースおよび消費電力は大きなものとなっていた。
【０００６】
また、制御面からも複数のポッドオープナごとに通信を必要とするため、制御方式が複雑なものとならざるを得なかった。
【０００７】
さらに、複数のポッドオープナを設けることによって基板搬入搬出部全体としての構造も複雑なものとなっていた。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で容易に制御でき、設置スペースおよび消費電力も小さな基板収納容器の蓋開閉装置および基板収納容器との間で基板の受け渡しを行う基板搬入搬出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の基板収納容器のそれぞれの蓋を開閉する基板収納容器の蓋開閉装置であって、(a) 前記基板収納容器から前記蓋を取り外すことと前記基板収納容器に前記蓋を装着することが可能な蓋着脱手段と、(b) 前記蓋着脱手段を前記複数の基板収納容器の配列に沿って移動させることが可能な駆動手段と、を備え、前記駆動手段によって前記蓋着脱手段を前記蓋開閉装置外部に設けられた蓋待避位置に移動させることも可能であり、前記蓋着脱手段に、前記蓋待避位置との間で前記蓋の受け渡しを行うことが可能である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、複数の基板収納容器との間で基板の受け渡しを行う基板搬入搬出装置であって、(a) 前記複数の基板収納容器を載置する複数の載置部を設けた載置台と、(b) 前記基板収納容器から蓋を取り外すことと前記基板収納容器に前記蓋を装着することが可能な蓋着脱手段と、(c) 前記基板収納容器から基板を取り出すことと前記基板収納容器に基板を収納することが可能な基板受渡手段と、(d) 前記蓋着脱手段を前記複数の載置部の配列に沿って移動させることが可能な駆動手段と、(e) 前記基板収納容器から取り外された前記蓋を待避させる蓋待避位置と、を備え、前記駆動手段によって前記蓋着脱手段を前記蓋待避位置に移動させることも可能であり、前記蓋着脱手段に、前記蓋待避位置との間で前記蓋の受け渡しを行わせることが可能である。
【００１３】
また、請求項３の発明は、複数の基板収納容器との間で基板の受け渡しを行う基板搬入搬出装置であって、(a) 前記複数の基板収納容器を載置する複数の載置部を設けた載置台と、(b) 前記基板収納容器から基板を取り出すことと前記基板収納容器に基板を収納することが可能な基板受渡手段と、(c) 前記基板受渡手段に設けられ、前記基板収納容器から蓋を取り外すことと前記基板収納容器に前記蓋を装着することが可能な蓋着脱手段と、(d) 前記基板受渡手段を前記複数の載置部の配列に沿って移動させることが可能な駆動手段と、(e) 前記基板収納容器から取り外された前記蓋を待避させる蓋待避位置と、を備え、前記駆動手段によって前記基板受渡手段を前記蓋待避位置に移動させることも可能であり、前記蓋着脱手段に、前記蓋待避位置との間で前記蓋の受け渡しを行わせることが可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、基板を収納するポッドの一例を示す斜視図である。また、図２および図３は、ポッドの内部の状態を示す平面図および正面図である。
【００１７】
ポッド１の内部には複数の溝１ａが刻設されており、各溝１ａはそれぞれ基板Ｗを水平姿勢にて保持できるように構成されている。また、ポッド１には蓋２が後述するロック機構によって着脱自在とされており、蓋２が閉じられた状態（ポッド１に蓋２が着けられた状態）では、ポッド１の内部は密閉され、外部の雰囲気から遮蔽された状態となる。
【００１８】
半導体基板等の基板を製造する工場では、複数の基板Ｗがポッド１に収納された状態で蓋２が閉じられ、そのポッド１がＯＨＴ(over-head hoist transport)やＰＧＶ(personal guided vehicle)などの搬送機構によって搬送される。すなわち、複数の基板Ｗはポッド１内に外部の雰囲気から遮蔽された清浄な状態で収容され、ポッド１とともに基板処理装置に搬送されることになる。
【００１９】
基板処理装置にはポッド１との間で基板Ｗの受け渡しを行うインデクサ１０（基板搬入搬出装置）が設けられている。図４は、インデクサ１０の外観斜視図である。また、図５はインデクサ１０の平断面図であり、図６はインデクサ１０の縦断面図である。なお、図４以降の各図においては、それらの方向関係を明確にするため適宜ＸＹＺ直交座標系を付している。
【００２０】
インデクサ１０には、基板処理装置外部から搬送されてきたポッド１を載置するためのステージ１２（載置部）を４個備えた載置台１１が設けられている。インデクサ１０の壁面のうち４個のステージ１２のそれぞれに隣接する部分には開口２２が設けられており、ポッド１に収容された基板Ｗは開口２２を介して搬出搬入が行われることとなる。ここで、ステージ１２にポッド１が載置されていない状態においては、開口２２から装置外部のパーティクル等が流入するのを防止するため、シャッター２３が閉じられて開口２２が遮蔽される。
【００２１】
また、インデクサ１０には、ポッド１の蓋２を開閉するためのポッドオープナ３０（蓋着脱手段）およびポッド１から未処理基板Ｗを取り出すとともにポッド１に処理済み基板Ｗを渡す基板移載ロボット５０（基板受渡手段）が設けられている。これらの構成および動作については後述する。
【００２２】
さらに、インデクサ１０のポッドオープナ３０および基板移載ロボット５０の上方にはファン２５とフィルタ２６とが設けられており、清浄な空気がインデクサ１０の上方から下方へと流れ、ポッドオープナ３０などから発生したパーティクルが舞い上がって基板Ｗに付着するのを防止している。
【００２３】
ポッドオープナ３０は、蓋開閉部材３１とエアシリンダ３２とピストン３３とを備えている。蓋開閉部材３１は蓋２のロック機構を開閉して、ポッド１から蓋２を取り外すことおよびポッド１に蓋２を装着することが可能である。また、エアシリンダ３２およびピストン３３によって蓋開閉部材３１は鉛直方向（Ｚ方向）に移動することが可能である。すなわち、エアシリンダ３２およびピストン３３は、ポッドオープナ３０の鉛直方向移動機構としての役割を果たしている。
【００２４】
また、ポッドオープナ３０は、Ｘ方向移動機構３５およびＹ方向移動機構４０によってそれぞれＸ方向とＹ方向とに移動することが可能である。Ｘ方向移動機構３５は、プーリ３６とベルト３７とによって構成されており、プーリ３６に接続されたモータ（図示省略）が回転することによって、プーリ３６に掛けられたベルト３７が回走し、その動作に伴ってベルト３７に係止されたポッドオープナ３０がＸ方向に移動する。
【００２５】
一方、Ｙ方向移動機構４０は、ボールネジ４１とガイドレール４２とモータ４３とによって構成されている。そして、上記Ｘ方向移動機構３５の下部はガイドレール４２に摺動自在に嵌合されるとともに、ボールネジ４１に螺合されている。モータ４３の正または逆回転はそのままボールネジ４１に伝達され、ボールネジ４１の回転動作にともなってＸ方向移動機構３５およびポッドオープナ３０がＹ方向、すなわちポッド１が載置されたステージ１２の配列の方向に沿って移動する。Ｙ方向移動機構４０の各ステージ１２に対向する位置にはセンサ４４が設けられており（図５には便宜上１つのみ図示）、このセンサ４４によってポッドオープナ３０の位置を検出しつつＹ方向移動の制御を行う。
【００２６】
基板移載ロボット５０は、アーム５１と伸縮機構５５と鉛直方向移動機構６５とＹ方向移動機構６０とを備えている。本実施形態におけるアーム５１は、「Ｉ」字型の形状であり、その上面には３つの基板支持ピン５１ａが設けられている。アーム５１が基板Ｗを保持するときには、３つの基板支持ピン５１ａに基板Ｗが支持された状態となる。なお、アーム５１の形状は「Ｉ」字型に限定されるものではなく、例えば「Ｕ」字型であってもよい。
【００２７】
基板移載ロボット５０の伸縮機構５５は、プーリ５６とベルト５７とによって構成されている。図示を省略するモータによってプーリ５６が回転され、そのプーリ５６に掛けられたベルト５７が回走し、ベルト５７に係止されたアーム５１が前後に（Ｘ方向に）伸縮動作を行う。
【００２８】
また、基板移載ロボット５０は、鉛直方向移動機構６５およびＹ方向移動機構６０によってそれぞれＺ方向とＹ方向とに移動することが可能である。鉛直方向移動機構６５は、ボールネジ６７とモータ６８とによって構成されている。ボールネジ６７には、基板移載ロボット５０の支持台６６が螺合されており、モータ６８によってボールネジ６７が正または逆方向に回転すると、その回転動作にともなって基板移載ロボット５０が鉛直方向に移動する。
【００２９】
一方、Ｙ方向移動機構６０は、ボールネジ６１とガイドレール６２とモータ６３とによって構成されている。そして、上記鉛直方向移動機構６５の下部はガイドレール６２に摺動自在に嵌合されるとともに、ボールネジ６１に螺合されている。モータ６３の正または逆回転はそのままボールネジ６１に伝達され、ボールネジ６１の回転動作にともなって基板移載ロボット５０がＹ方向に移動する。
【００３０】
インデクサ１０には、上記の他に、シャッター２３を開閉するためのシャッター開閉機構２４と、インデクサ１０内部の各機構を制御するコントローラ５と、ポッドオープナ３０が取り外した蓋２を待避させるための蓋待避部７０とが設けられている。
【００３１】
次に、ステージ１２に載置されたポッド１とインデクサ１０との基板受渡動作について説明する。
【００３２】
まず、ＯＨＴ等の搬送機構によって搬送されてきたポッド１が４個のステージ１２のうちのいずれかに載置される。この時点においては、蓋２とシャッター２３との間に若干の間隔が生じるようにポッド１が載置される（図６参照）。４個のステージ１２のそれぞれには図示を省略するポッド駆動機構が設けられており、ステージ１２に載置されたポッド１をＸ方向に移動させることが可能に構成されている。このポッド駆動機構は、ベルト送り機構などを用いて構成すればよい。
【００３３】
ステージ１２にポッド１が載置されると、上記ポッド駆動機構がポッド１を（−Ｘ）方向に（シャッター２３に向けて）移動させるとともに、シャッター開閉機構２４がシャッター２３を開ける。そして、当該ポッド１が載置されているステージ１２に対向する地点にポッドオープナ３０が位置するように、Ｙ方向移動機構４０がポッドオープナ３０を移動させる。
【００３４】
ポッドオープナ３０のＹ方向移動が完了すると、Ｘ方向移動機構３５がポッドオープナ３０を（＋Ｘ）方向に（ポッド１に向けて）移動させ、蓋開閉部材３１を蓋２に接触させる。なお、蓋開閉部材３１の上下位置は開口２２と一致するように、予めエアシリンダ３２によって調整されている。図７は、蓋開閉部材３１が蓋２に接触した状態を示す部分縦断面図である。
【００３５】
次に、蓋開閉部材３１が蓋２のロック機構を解除する。図８は蓋２のロック機構を示す図であり、図９は蓋開閉部材３１のロック解除機構を示す図である。図８に示すように、本実施形態におけるロック機構は、ラックとピニオンを用いた機構であり、ピニオン２ｂが回転することによってラック２ａが上下動し、ロック機構が開閉される。一方、図９に示すように、蓋開閉部材３１にはロック解除機構として２本のピン状の連結部材３１ａとモータ３１ｂとが設けられている。蓋開閉部材３１が蓋２のロック機構を解除するときには、２本のピン状の連結部材３１ａがピニオン２ｂの２つの孔に嵌入された状態で、連結部材３１ａをモータ３１ｂが回転させ、その回転にともなってピニオン２ｂが回転することにより蓋２のロック機構が解除される。
【００３６】
蓋２のロック機構が解除されると、ポッドオープナ３０が（−Ｘ）方向に移動する。このときに、蓋開閉部材３１に連結された蓋２も蓋開閉部材３１とともに（−Ｘ）方向に移動し、ポッド１から外れる。その後、図１０に示すように、ポッドオープナ３０が鉛直方向下向きに降下し、蓋２の開放作業が終了する。
【００３７】
蓋２が開けられたポッド１に対しては、基板移載ロボット５０がアクセスし、未処理基板Ｗの取り出しや処理済み基板Ｗの収納を行う。すなわち、基板移載ロボット５０は、伸縮機構５５、鉛直方向移動機構６５およびＹ方向移動機構６０によって３次元的に移動することが可能であり、任意のステージ１２に載置されているポッド１のいかなる高さ位置に対しても基板Ｗの出し入れを行うことができる。
【００３８】
基板移載ロボット５０による基板Ｗの出し入れ作業が終了すると、上述したのとは逆の手順によって蓋２がポッド１に装着され、当該ポッド１が基板処理装置外部に搬出される。
【００３９】
以上のように、第１実施形態においては、１つのポッドオープナ３０がＹ方向移動機構４０によってステージ１２の配列の方向に沿って移動することが可能であるため、４個のステージ１２のいずれに載置されたポッド１についてもその１つのポッドオープナ３０によって蓋２の開閉作業を行うことができる。従って、インデクサ１０全体を簡単な構造にできるとともに、制御も容易なものとなり、設置スペースおよび消費電力も小さくすることが可能となる。
【００４０】
ところで、本実施形態においては、１つのポッドオープナ３０が４個のポッド１の蓋２の開閉作業を行うこととなる。一方、ポッドオープナ３０の蓋開閉部材３１は１つの蓋２しか保持しておくことができない。そこで、インデクサ１０には蓋待避位置である２ヶ所の蓋待避部７０が設けられている。蓋待避部７０は、蓋２を載置しておくことができる台である。ポッドオープナ３０があるポッド１の蓋２を取り外した直後に、他のポッド１の蓋２を取り外すときは、先に取り外した蓋２を一旦蓋待避部７０に待避・載置した後、当該他のポッド１の蓋２の開放作業を行う。このようにすれば、１つのポッド１の蓋２を取り外した後、その蓋２を装着することなく、他のポッド１の蓋２を取り外すことが容易に可能となる。なお、蓋待避部７０は２ヶ所に限定されるものではない。
【００４１】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２実施形態について図１１および図１２を参照しつつ説明する。図１１は第２実施形態のインデクサ１０の平断面図であり、また図１２は第２実施形態のインデクサ１０の縦断面図である。
【００４２】
第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、ポッドオープナ３０が基板移載ロボット５０に設けられている点である。すなわち、第１実施形態においては、ポッドオープナ３０が基板移載ロボット５０とは別個独立に駆動されていたのに対し、第２実施形態ではポッドオープナ３０のＸ方向移動機構３５が基板移載ロボット５０の鉛直方向移動機構６５と一体に設けられており、ポッドオープナ３０が基板移載ロボット５０のＹ方向移動機構６０によりステージ１２の配列の方向に沿って移動されるのである。
【００４３】
第２実施形態のＹ方向移動機構６０は、上記第１実施形態と同様に、ボールネジ６１とガイドレール６２とモータ６３とによって構成されており、鉛直方向移動機構６５およびＸ方向移動機構３５の下部はガイドレール６２に摺動自在に嵌合されるとともに、ボールネジ６１に螺合されている。モータ６３の正または逆回転はそのままボールネジ６１に伝達され、ボールネジ６１の回転動作にともなって基板移載ロボット５０およびポッドオープナ３０がＹ方向に移動する。
【００４４】
従って、基板移載ロボット５０のＹ方向移動機構６０は、基板移載ロボット５０とともにポッドオープナ３０をもＹ方向に移動させる役割を果たしている。但し、Ｙ方向に関しては基板移載ロボット５０とポッドオープナ３０とが１つの移動機構を共用しているものの、Ｘ方向およびＺ方向に関しては基板移載ロボット５０とポッドオープナ３０とが別個独立に移動され、各移動機構の構成については第１実施形態と同じである。また、残余の構成やポッドオープナ３０の動作についても第１実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００４５】
以上のようにしても、第１実施形態と同様に、１つのポッドオープナ３０が基板移載ロボット５０のＹ方向移動機構６０によってステージ１２の配列の方向に沿って移動することが可能であるため、４個のステージ１２のいずれに載置されたポッド１についてもその１つのポッドオープナ３０によって蓋２の開閉作業を行うことができる。従って、インデクサ１０全体を簡単な構造にできるとともに、制御も容易なものとなり、設置スペースおよび消費電力も小さくすることが可能となる。またこの第２実施形態においては、ポッドオープナ３０と基板移載ロボット５０のＹ方向の移動をともにＹ方向移動機構６０によって行う構成としているので、移動機構の構成をより簡素化することができる。
【００４６】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、載置台１１に設けられたステージ１２の数は４個に限られるものではなく、２個以上であればよい。図１３は、２個のステージ１２を設けたインデクサ１０を示す模式図である。図示のようなインデクサ１０においても、１つのポッドオープナ３０がステージ１２の配列の方向に沿って移動することが可能であるため、２個のステージ１２のいずれに載置されたポッド１に対しても蓋２の開閉作業を行うことができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、ステージ１２の配列は直線に限定されるものではない。図１４は２個のステージ１２を円弧状に配列したインデクサ１０を示す模式図である。このインデクサ１０においては、ポッドオープナ３０が２個のステージ１２の配列と同心円の軌跡を描くように移動することが可能に構成されている。すなわち、この場合においても、１つのポッドオープナ３０は２個のステージ１２の配列の方向に沿って移動することが可能であり、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また、第１実施形態におけるポッドオープナ３０のＹ方向移動機構４０は、ボールネジ４１とガイドレール４２とモータ４３とによって構成されていたが、これを例えばベルト送り機構やその他の移動機構によって構成するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、蓋着脱手段を複数の基板収納容器の配列に沿って移動させることが可能な駆動手段を備えているため、複数の基板収納容器のいずれに対しても１つの蓋着脱手段によって蓋の開閉作業を行うことができ、その結果、蓋開閉装置全体としての構造を簡素化できるとともに、制御も容易となり、設置スペースおよび消費電力も小さなものとすることが可能になる。また、蓋着脱手段は、蓋開閉装置外部に設けられた蓋待避位置との間で蓋の受け渡しを行うことが可能であるため、一つの基板収納容器の蓋を取り外した後、その蓋を装着することなく、他の基板収納容器の蓋を取り外すことが可能となる。
【００５１】
また、請求項２の発明によれば、蓋着脱手段を複数の載置部の配列に沿って移動させることが可能な駆動手段を備えているため、複数の基板収納容器のいずれに対しても１つの蓋着脱手段によって蓋の開閉作業を行うことができ、その結果、基板搬入搬出装置全体としての構造を簡素化できるとともに、制御も容易となり、設置スペースおよび消費電力も小さなものとすることが可能になる。また、基板収納容器から取り外された蓋を待避させる蓋待避位置を備えているため、一つの基板収納容器の蓋を取り外した後、その蓋を装着することなく、他の基板収納容器の蓋を取り外すことが可能となる。
【００５３】
また、請求項３の発明によれば、蓋着脱手段を基板受渡手段に設け、基板受渡手段を複数の載置部の配列に沿って移動させることが可能な駆動手段を備えているため、複数の基板収納容器のいずれに対しても１つの蓋着脱手段によって蓋の開閉作業を行うことができ、その結果、基板搬入搬出装置全体としての構造を簡素化できるとともに、制御も容易となり、設置スペースおよび消費電力も小さなものとすることが可能になる。また、基板収納容器から取り外された蓋を待避させる蓋待避位置を備えているため、一つの基板収納容器の蓋を取り外した後、その蓋を装着することなく、他の基板収納容器の蓋を取り外すことが可能となる。
【００５４】
また、請求項６の発明によれば、基板収納容器から取り外された蓋を待避させる蓋待避位置を備えているため、一つの基板収納容器の蓋を取り外した後、その蓋を装着することなく、他の基板収納容器の蓋を取り外すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板を収納するポッドの一例を示す斜視図である。
【図２】ポッドの内部の状態を示す平面図である。
【図３】ポッドの内部の状態を示す正面図である。
【図４】インデクサの外観斜視図である。
【図５】図４のインデクサの平断面図である。
【図６】図４のインデクサの縦断面図である。
【図７】ポッドオープナの蓋開閉部材が蓋に接触した状態を示す部分縦断面図である。
【図８】蓋のロック機構を示す図である。
【図９】蓋開閉部材のロック解除機構を示す図である。
【図１０】ポッドオープナが蓋を開放した状態を示す部分縦断面図である。
【図１１】第２実施形態のインデクサの平断面図である。
【図１２】第２実施形態のインデクサの縦断面図である。
【図１３】２個のステージを設けたインデクサを示す模式図である。
【図１４】２個のステージを円弧状に配列したインデクサを示す模式図である。
【符号の説明】
１ポッド
２蓋
１０インデクサ
１１載置台
１２ステージ
３０ポッドオープナ
４０、６０Ｙ方向移動機構
５０基板移載ロボット
７０蓋待避部
Ｗ基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lid opening / closing device for opening and closing each lid of a plurality of substrate storage containers in which thin plate substrates (hereinafter referred to as “substrates”) such as semiconductor substrates and liquid crystal glass substrates are stored, and the substrate storage container. The present invention relates to a substrate carry-in / out device that transfers substrates between them.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an unprocessed substrate is carried into a substrate processing apparatus that performs processing such as a resist coating process on a substrate from the outside of the apparatus in a state of being accommodated in a carrier. The carrier includes an OC (open cassette) in which a part of the container is released to the outside atmosphere and a FOUP (front opening unified pod; hereinafter simply referred to as “pod”) in which the inside of the container is sealed. is there.
[0003]
When a pod is used for transporting a substrate between apparatuses, the substrate is transported in a sealed state, so that the cleanliness of the substrate can be maintained even if particles or the like are present in the surrounding atmosphere. Accordingly, since it is not necessary to increase the cleanliness in the clean room in which the substrate processing apparatus is installed, the cost required for the crane room can be reduced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in general, a plurality of stages on which the pods that have been transported are placed are provided in the substrate carry-in / out section of the substrate processing apparatus. Then, the lid of the pod placed on the stage is opened by a pod opener provided integrally with the stage, and the substrate is taken out from the pod by the substrate transfer robot in the substrate processing apparatus.
[0005]
However, since the pod openers are integrated with the stage, the same number of pod openers and their controllers are required, which increases costs and increases the installation space and power consumption. It was.
[0006]
Moreover, since communication is required for each of the plurality of pod openers from the control aspect, the control method has to be complicated.
[0007]
Furthermore, by providing a plurality of pod openers, the overall structure of the substrate loading / unloading unit has become complicated.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can transfer a substrate between the lid opening / closing device of the substrate storage container and the substrate storage container that can be easily controlled with a simple structure and has a small installation space and power consumption. It aims at providing the board | substrate carrying in / out apparatus to perform.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a lid opening / closing device for a substrate storage container that opens and closes the respective lids of a plurality of substrate storage containers, and (a) removes the lid from the substrate storage container. And a lid attaching / detaching means capable of attaching the lid to the substrate storage container, and (b) a driving means capable of moving the lid attaching / detaching means along an array of the plurality of substrate storage containers. It is also possible to move the lid attaching / detaching means to a lid retracting position provided outside the lid opening / closing device by the driving means, and the lid attaching / detaching means can transfer the lid between the lid retracting position and the lid retracting position. Can be done .
[0011]
Further, the invention of claim 2 is a substrate carry-in / out device for transferring a substrate to and from a plurality of substrate storage containers, wherein (a) a plurality of mounting portions for mounting the plurality of substrate storage containers are provided. A mounting table provided; (b) a lid attaching / detaching means capable of removing the lid from the substrate storage container; and attaching the lid to the substrate storage container; and (c) taking out the substrate from the substrate storage container. and the substrate transfer means capable of accommodating the substrate to the substrate storage container, and; (d) a lid detachable means can to be moved along the array of the plurality of mounting part drive means, (e ) wherein a lid retracted position for retracting the cover removed from the substrate storage container, provided with a, it is also possible to move the lid detachable unit to the lid retracted position by the driving means, to the lid detachable unit, The lid is delivered to and from the lid retracting position. It is possible.
[0013]
The invention of claim 3 is a substrate carry-in / out device for transferring a substrate to / from a plurality of substrate storage containers, wherein (a) a plurality of mounting portions for mounting the plurality of substrate storage containers are provided. A mounting table provided; (b) a substrate delivery means capable of taking out the substrate from the substrate storage container; and storing the substrate in the substrate storage container; and (c) provided in the substrate delivery means; Removing the lid from the storage container; and a lid attaching / detaching means capable of attaching the lid to the substrate storage container; and (d) moving the substrate delivery means along the arrangement of the plurality of placement portions. Possible drive means, and (e) a lid retracting position for retracting the lid removed from the substrate storage container, and the drive means can move the substrate delivery means to the lid retracting position. There is a lid retracting position on the lid attaching / detaching means. It is possible to perform the transfer of the lid between.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a pod for storing a substrate. 2 and 3 are a plan view and a front view showing an internal state of the pod.
[0017]
A plurality of grooves 1a are formed in the pod 1, and each groove 1a is configured to hold the substrate W in a horizontal posture. Further, the lid 2 is detachably attached to the pod 1 by a lock mechanism which will be described later. When the lid 2 is closed (when the lid 2 is attached to the pod 1), the inside of the pod 1 is sealed. It is shielded from the external atmosphere.
[0018]
In a factory for manufacturing a substrate such as a semiconductor substrate, the lid 2 is closed in a state where a plurality of substrates W are accommodated in the pod 1, and the pod 1 is used as an OHT (over-head hoist transport) or a PGV (personal guided vehicle). It is transported by the transport mechanism. That is, the plurality of substrates W are accommodated in the pod 1 in a clean state shielded from the external atmosphere, and are transported to the substrate processing apparatus together with the pod 1.
[0019]
The substrate processing apparatus is provided with an indexer 10 (substrate loading / unloading apparatus) that transfers the substrate W to and from the pod 1. FIG. 4 is an external perspective view of the indexer 10. 5 is a plan sectional view of the indexer 10, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the indexer 10. 4 and the subsequent drawings, an XYZ orthogonal coordinate system is appropriately attached to clarify the directional relationship.
[0020]
The indexer 10 is provided with a mounting table 11 including four stages 12 (mounting units) for mounting the pod 1 conveyed from the outside of the substrate processing apparatus. An opening 22 is provided in a portion of the wall surface of the indexer 10 adjacent to each of the four stages 12, and the substrate W accommodated in the pod 1 is carried in and out through the opening 22. Here, in a state where the pod 1 is not placed on the stage 12, the shutter 23 is closed and the opening 22 is shielded in order to prevent particles and the like outside the apparatus from flowing into the opening 22.
[0021]
Further, the indexer 10 includes a pod opener 30 (lid attaching / detaching means) for opening and closing the lid 2 of the pod 1 and a substrate transfer robot 50 that takes out the unprocessed substrate W from the pod 1 and delivers the processed substrate W to the pod 1. (Substrate delivery means) is provided. These configurations and operations will be described later.
[0022]
Further, a fan 25 and a filter 26 are provided above the pod opener 30 and the substrate transfer robot 50 of the indexer 10, and clean air flows downward from above the indexer 10 and is generated from the pod opener 30 and the like. This prevents the particles from rising and adhering to the substrate W.
[0023]
The pod opener 30 includes a lid opening / closing member 31, an air cylinder 32, and a piston 33. The lid opening / closing member 31 can open and close the locking mechanism of the lid 2, remove the lid 2 from the pod 1, and attach the lid 2 to the pod 1. Further, the lid opening / closing member 31 can be moved in the vertical direction (Z direction) by the air cylinder 32 and the piston 33. That is, the air cylinder 32 and the piston 33 serve as a vertical movement mechanism for the pod opener 30.
[0024]
The pod opener 30 can be moved in the X direction and the Y direction by the X direction moving mechanism 35 and the Y direction moving mechanism 40, respectively. The X-direction moving mechanism 35 includes a pulley 36 and a belt 37. When a motor (not shown) connected to the pulley 36 rotates, the belt 37 hung on the pulley 36 rotates, Along with the operation, the pod opener 30 locked to the belt 37 moves in the X direction.
[0025]
On the other hand, the Y-direction moving mechanism 40 includes a ball screw 41, a guide rail 42, and a motor 43. The lower portion of the X-direction moving mechanism 35 is slidably fitted to the guide rail 42 and is screwed to the ball screw 41. The forward or reverse rotation of the motor 43 is transmitted to the ball screw 41 as it is, and the X-direction moving mechanism 35 and the pod opener 30 are moved in the Y direction, that is, the direction of the arrangement of the stage 12 on which the pod 1 is placed. Move along. A sensor 44 is provided at a position facing each stage 12 of the Y-direction moving mechanism 40 (only one is shown in FIG. 5 for convenience). The sensor 44 detects the position of the pod opener 30 and moves in the Y direction. Control.
[0026]
The substrate transfer robot 50 includes an arm 51, an expansion / contraction mechanism 55, a vertical direction movement mechanism 65, and a Y direction movement mechanism 60. The arm 51 in the present embodiment has an “I” shape, and three substrate support pins 51 a are provided on the upper surface thereof. When the arm 51 holds the substrate W, the substrate W is supported by the three substrate support pins 51a. The shape of the arm 51 is not limited to the “I” shape, and may be a “U” shape, for example.
[0027]
The expansion / contraction mechanism 55 of the substrate transfer robot 50 includes a pulley 56 and a belt 57. The pulley 56 is rotated by a motor (not shown), the belt 57 hung on the pulley 56 rotates, and the arm 51 locked to the belt 57 performs a back-and-forth operation (in the X direction).
[0028]
The substrate transfer robot 50 can be moved in the Z direction and the Y direction by the vertical direction moving mechanism 65 and the Y direction moving mechanism 60, respectively. The vertical direction moving mechanism 65 includes a ball screw 67 and a motor 68. A support base 66 of the substrate transfer robot 50 is screwed to the ball screw 67. When the ball screw 67 is rotated in the forward or reverse direction by the motor 68, the substrate transfer robot 50 is moved in the vertical direction along with the rotation operation. Moving.
[0029]
On the other hand, the Y-direction moving mechanism 60 includes a ball screw 61, a guide rail 62, and a motor 63. The lower part of the vertical movement mechanism 65 is slidably fitted to the guide rail 62 and screwed to the ball screw 61. The forward or reverse rotation of the motor 63 is transmitted to the ball screw 61 as it is, and the substrate transfer robot 50 moves in the Y direction as the ball screw 61 rotates.
[0030]
In addition to the above, the indexer 10 includes a shutter opening / closing mechanism 24 for opening and closing the shutter 23, a controller 5 for controlling each mechanism inside the indexer 10, and a lid for retracting the lid 2 removed by the pod opener 30. A evacuation unit 70 is provided.
[0031]
Next, a substrate delivery operation between the pod 1 placed on the stage 12 and the indexer 10 will be described.
[0032]
First, the pod 1 that has been transported by a transport mechanism such as OHT is placed on one of the four stages 12. At this time, the pod 1 is placed so that a slight gap is generated between the lid 2 and the shutter 23 (see FIG. 6). Each of the four stages 12 is provided with a pod driving mechanism (not shown) so that the pod 1 placed on the stage 12 can be moved in the X direction. The pod drive mechanism may be configured using a belt feed mechanism or the like.
[0033]
When the pod 1 is placed on the stage 12, the pod driving mechanism moves the pod 1 in the (−X) direction (toward the shutter 23), and the shutter opening / closing mechanism 24 opens the shutter 23. Then, the Y-direction moving mechanism 40 moves the pod opener 30 so that the pod opener 30 is positioned at a point facing the stage 12 on which the pod 1 is placed.
[0034]
When the movement of the pod opener 30 in the Y direction is completed, the X direction moving mechanism 35 moves the pod opener 30 in the (+ X) direction (toward the pod 1), and brings the lid opening / closing member 31 into contact with the lid 2. The vertical position of the lid opening / closing member 31 is adjusted in advance by the air cylinder 32 so as to coincide with the opening 22. FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view showing a state where the lid opening / closing member 31 is in contact with the lid 2.
[0035]
Next, the lid opening / closing member 31 releases the lock mechanism of the lid 2. FIG. 8 is a diagram showing a lock mechanism of the lid 2, and FIG. 9 is a diagram showing a lock release mechanism of the lid opening / closing member 31. As shown in FIG. 8, the lock mechanism according to the present embodiment is a mechanism using a rack and a pinion. When the pinion 2b rotates, the rack 2a moves up and down to open and close the lock mechanism. On the other hand, as shown in FIG. 9, the lid opening / closing member 31 is provided with two pin-shaped connecting members 31a and a motor 31b as a lock release mechanism. When the lid opening / closing member 31 releases the locking mechanism of the lid 2, the motor 31b rotates the coupling member 31a with the two pin-shaped coupling members 31a fitted in the two holes of the pinion 2b, and the rotation At the same time, the pinion 2b rotates to release the lock mechanism of the lid 2.
[0036]
When the lock mechanism of the lid 2 is released, the pod opener 30 moves in the (−X) direction. At this time, the lid 2 connected to the lid opening / closing member 31 also moves in the (−X) direction together with the lid opening / closing member 31 and is detached from the pod 1. Thereafter, as shown in FIG. 10, the pod opener 30 descends downward in the vertical direction, and the opening operation of the lid 2 is completed.
[0037]
The pod 1 with the lid 2 opened is accessed by the substrate transfer robot 50 to take out the unprocessed substrate W and store the processed substrate W. That is, the substrate transfer robot 50 can be moved three-dimensionally by the expansion / contraction mechanism 55, the vertical direction movement mechanism 65, and the Y direction movement mechanism 60, and the pod 1 placed on an arbitrary stage 12 can be moved. The substrate W can be taken in and out at any height position.
[0038]
When the loading / unloading operation of the substrate W by the substrate transfer robot 50 is completed, the lid 2 is attached to the pod 1 by the procedure reverse to that described above, and the pod 1 is carried out of the substrate processing apparatus.
[0039]
As described above, in the first embodiment, since one pod opener 30 can be moved along the direction of the arrangement of the stages 12 by the Y-direction moving mechanism 40, any one of the four stages 12 can be used. With respect to the placed pod 1, the lid 2 can be opened and closed by the single pod opener 30. Therefore, the indexer 10 as a whole can have a simple structure, can be easily controlled, and the installation space and power consumption can be reduced.
[0040]
By the way, in the present embodiment, one pod opener 30 performs the opening / closing operation of the lids 2 of the four pods 1. On the other hand, the lid opening / closing member 31 of the pod opener 30 can hold only one lid 2. Therefore, the indexer 10 is provided with two lid evacuation portions 70 that are lid evacuation positions. The lid retracting unit 70 is a table on which the lid 2 can be placed. When removing the lid 2 of another pod 1 immediately after removing the lid 2 of the pod 1 with the pod opener 30, the lid 2 previously removed is temporarily retracted and placed on the lid retracting portion 70, and then the other The lid 2 of the pod 1 is opened. In this way, it is possible to easily remove the lid 2 of another pod 1 without attaching the lid 2 after removing the lid 2 of one pod 1. Note that the lid retracting portion 70 is not limited to two places.
[0041]
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 and FIG. FIG. 11 is a plan sectional view of the indexer 10 of the second embodiment, and FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the indexer 10 of the second embodiment.
[0042]
The second embodiment is different from the first embodiment in that the pod opener 30 is provided in the substrate transfer robot 50. That is, in the first embodiment, the pod opener 30 is driven separately from the substrate transfer robot 50, whereas in the second embodiment, the X-direction moving mechanism 35 of the pod opener 30 is the substrate transfer robot. The pod opener 30 is moved along the direction of arrangement of the stage 12 by the Y-direction moving mechanism 60 of the substrate transfer robot 50.
[0043]
Similarly to the first embodiment, the Y-direction moving mechanism 60 of the second embodiment is configured by a ball screw 61, a guide rail 62, and a motor 63, and is located below the vertical direction moving mechanism 65 and the X-direction moving mechanism 35. Is slidably fitted to the guide rail 62 and screwed to the ball screw 61. The forward or reverse rotation of the motor 63 is transmitted to the ball screw 61 as it is, and the substrate transfer robot 50 and the pod opener 30 move in the Y direction as the ball screw 61 rotates.
[0044]
Accordingly, the Y-direction moving mechanism 60 of the substrate transfer robot 50 serves to move the pod opener 30 in the Y direction together with the substrate transfer robot 50. However, although the substrate transfer robot 50 and the pod opener 30 share one moving mechanism in the Y direction, the substrate transfer robot 50 and the pod opener 30 move independently in the X direction and the Z direction. The configuration of each moving mechanism is the same as in the first embodiment. Further, since the remaining configuration and the operation of the pod opener 30 are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
[0045]
Even in the above-described manner, similarly to the first embodiment, one pod opener 30 can be moved along the direction of arrangement of the stage 12 by the Y-direction moving mechanism 60 of the substrate transfer robot 50. With respect to the pod 1 placed on any of the four stages 12, the lid 2 can be opened and closed by the single pod opener 30. Therefore, the indexer 10 as a whole can have a simple structure, can be easily controlled, and the installation space and power consumption can be reduced. In the second embodiment, since the pod opener 30 and the substrate transfer robot 50 are both moved in the Y direction by the Y direction moving mechanism 60, the structure of the moving mechanism can be further simplified.
[0046]
<Modification>
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples. For example, the number of stages 12 provided on the mounting table 11 is not limited to four, and may be two or more. FIG. 13 is a schematic diagram showing the indexer 10 provided with two stages 12. Also in the indexer 10 as shown in the figure, since one pod opener 30 can move along the direction of the arrangement of the stages 12, the pod 1 mounted on either of the two stages 12 can be moved. Also, the lid 2 can be opened and closed, and the same effect as in the above embodiment can be obtained.
[0047]
Further, the arrangement of the stages 12 is not limited to a straight line. FIG. 14 is a schematic diagram showing the indexer 10 in which two stages 12 are arranged in an arc shape. The indexer 10 is configured such that the pod opener 30 can move so as to draw a locus concentric with the arrangement of the two stages 12. That is, also in this case, one pod opener 30 can move along the direction of the arrangement of the two stages 12, and the same effect as in the above embodiment can be obtained.
[0048]
Further, the Y-direction moving mechanism 40 of the pod opener 30 in the first embodiment is configured by the ball screw 41, the guide rail 42, and the motor 43. However, this is configured by, for example, a belt feeding mechanism or other moving mechanisms. It may be.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the lid attaching / detaching means is provided with the driving means capable of moving along the arrangement of the plurality of substrate storage containers. The lid opening / closing operation can be performed by one lid attaching / detaching means. As a result, the overall structure of the lid opening / closing device can be simplified, the control can be facilitated, and the installation space and power consumption can be reduced. It becomes possible to do. In addition, the lid attaching / detaching means can exchange the lid with the lid retracting position provided outside the lid opening / closing device, so the lid is attached after removing the lid of one substrate storage container. Without this, it is possible to remove the lid of the other substrate storage container.
[0051]
According to the second aspect of the present invention, since the lid attaching / detaching means is provided with the driving means capable of moving along the arrangement of the plurality of mounting portions, any of the plurality of substrate storage containers is provided. The lid can be opened and closed by one lid attaching / detaching means. As a result, the overall structure of the substrate loading / unloading apparatus can be simplified, the control can be facilitated, and the installation space and power consumption can be reduced. It becomes possible. In addition, since a lid retracting position for retracting the lid removed from the substrate storage container is provided, after removing the lid of one substrate storage container, the lid of another substrate storage container can be attached without attaching the lid. It can be removed.
[0053]
According to the invention of claim 3 , since the lid attaching / detaching means is provided in the substrate delivery means, and the substrate delivery means is provided with the driving means capable of moving along the arrangement of the plurality of placement portions, a plurality of the means are provided. The lid opening / closing operation can be performed on any of the substrate storage containers by one lid attaching / detaching means. As a result, the overall structure of the substrate loading / unloading apparatus can be simplified, and the control can be facilitated. In addition, power consumption can be reduced. In addition, since a lid retracting position for retracting the lid removed from the substrate storage container is provided, after removing the lid of one substrate storage container, the lid of another substrate storage container can be attached without attaching the lid. It can be removed.
[0054]
Further, according to the invention of claim 6, since the lid retracting position for retracting the lid removed from the substrate storage container is provided, the lid of one substrate storage container can be removed without attaching the lid. It becomes possible to remove the lid of the other substrate storage container.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a pod for storing a substrate.
FIG. 2 is a plan view showing an internal state of the pod.
FIG. 3 is a front view showing an internal state of the pod.
FIG. 4 is an external perspective view of an indexer.
5 is a plan sectional view of the indexer of FIG. 4;
6 is a longitudinal sectional view of the indexer of FIG. 4. FIG.
FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view showing a state where a lid opening / closing member of the pod opener is in contact with the lid.
FIG. 8 is a view showing a lid locking mechanism.
FIG. 9 is a diagram showing a lock release mechanism of a lid opening / closing member.
FIG. 10 is a partial longitudinal sectional view showing a state in which the pod opener has its lid opened.
FIG. 11 is a plan sectional view of an indexer according to a second embodiment.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an indexer according to a second embodiment.
FIG. 13 is a schematic diagram showing an indexer provided with two stages.
FIG. 14 is a schematic diagram showing an indexer in which two stages are arranged in an arc shape.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pod 2 Lid 10 Indexer 11 Mounting stand 12 Stage 30 Pod opener 40, 60 Y direction moving mechanism 50 Substrate transfer robot 70 Lid retracting part W Substrate

Claims

A lid opening / closing device for a substrate storage container for opening / closing each lid of a plurality of substrate storage containers,
(a) a lid attaching / detaching means capable of removing the lid from the substrate storage container and attaching the lid to the substrate storage container;
(b) driving means capable of moving the lid attaching / detaching means along an array of the plurality of substrate storage containers;
Equipped with a,
The driving means can also move the lid attaching / detaching means to a lid retracting position provided outside the lid opening / closing device,
The lid opening / closing device for a substrate storage container, wherein the lid attaching / detaching means can deliver the lid to and from the lid retracting position .

A substrate carry-in / out device for transferring a substrate to and from a plurality of substrate storage containers,
(a) a mounting table provided with a plurality of mounting parts for mounting the plurality of substrate storage containers;
(b) a lid attaching / detaching means capable of removing the lid from the substrate storage container and attaching the lid to the substrate storage container;
(c) a substrate delivery means capable of taking out the substrate from the substrate storage container and storing the substrate in the substrate storage container;
(d) driving means capable of moving the lid attaching / detaching means along an array of the plurality of placement parts;
(e) a lid retracting position for retracting the lid removed from the substrate storage container;
With
The driving means can also move the lid attaching / detaching means to the lid retracting position,
The substrate loading / unloading apparatus, wherein the lid attaching / detaching means transfers the lid to and from the lid retracting position .

A substrate carry-in / out device for transferring a substrate to and from a plurality of substrate storage containers,
(a) a mounting table provided with a plurality of mounting parts for mounting the plurality of substrate storage containers;
(b) removing the substrate from the substrate storage container and substrate delivery means capable of storing the substrate in the substrate storage container ;
(c) a lid attaching / detaching means provided on the substrate delivery means, capable of removing the lid from the substrate storage container and attaching the lid to the substrate storage container ;
(d) driving means capable of moving the substrate delivery means along the arrangement of the plurality of placement units;
(e) a lid retracting position for retracting the lid removed from the substrate storage container;
Equipped with a,
The driving means can also move the substrate delivery means to the lid retracting position,
The substrate loading / unloading apparatus , wherein the lid attaching / detaching means transfers the lid to and from the lid retracting position .