JP4096404B2 - 半導体製造装置における外部設置型ロードポート装置 - Google Patents
半導体製造装置における外部設置型ロードポート装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前面のみに開放されたキャリア受入用のロードポートを備えた構成の半導体製造装置に対して使用される外部設置型ロードポート装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体製造装置に設けられるロードポートは、図１５及び図１６に示されるような形状をしている。ここで、図１５は、半導体製造装置に設けられるロードポートの選択範囲を示す図であって、同（イ）は、上面が開放されていて、垂直下方に向けて搬送されたキャリアＣの受け渡しを行う第２ロードポートＰ2 のみを備えた装置の側面図であり、同（ロ）は、前記第２ロードポートＰ2 を備え、しかも必要な場合には、前面のみが開放されていて、手前側から水平に搬送されたキャリアＣの受け渡しを行う第１ロードポートＰ1 を設けることが可能な装置の側面図であり、同（ハ）は、前記第１ロードポートＰ1 を備え、しかも必要な場合には、該第１ロードポートＰ1 の上方に前記第２ロードポートＰ2 を設けることが可能な装置の側面図である。また、図１６は、用途に応じて選択されたロードポートを備えた半導体製造装置の斜視図であり、同（イ）は、第２ロードポートＰ2 のみを備えた装置の斜視図であり、同（ロ）は、第１及び第２の各ロードポートＰ1,Ｐ2 を備えた装置の斜視図であり、同（ハ）は、第１ロードポートＰ1 のみを備えた装置の斜視図である。
【０００３】
一方、ウェハを収納したキャリアを搬送して、半導体製造装置に設けられたロードポートにキャリアを移載するためのキャリア搬送装置には、図１７に示されるように、床面よりも僅かに高い位置において、該キャリアＣを水平方向に搬送して、移載アーム５１に載せ、そのまま水平方向に搬送して第１ロードポートＰ1 に移載する形式のもの（水平搬送・水平移載型）と、図１８に示されるように、天井部においてレール５２に沿ってキャリアＣを第２ロードポートＰ2 の直上まで水平方向に搬送して、この位置において該キャリアＣを垂直下方に搬送して、そのまま第２ロードポートＰ2 に移載する形式のもの（水平搬送・垂直移載型）とがある。当然のことながら、前者の水平搬送・水平移載型のものは、図１６（ロ), (ハ）に示されるように、第１ロードポートＰ1 を備えた装置に対応可能であり、後者の水平搬送・垂直移載型のものは、図１６（イ), (ロ）のように、第２ロードポートＰ2 を備えた装置に対応可能である。
【０００４】
半導体製造装置には、第１又は第２の各ロードポートＰ1,Ｐ2 のいずれか一方のみを備えたもの、或いはその双方を備えたもの等いろいろあるが、処理の都合上からして、図１５（ハ）及び図１６（ハ）に示されるように、第１ロードポートＰ1 のみを備えた装置を使用せざるを得ない場合がある。例えば、装置におけるキャリアを受け入れたロードポートの部分において、何らかの処理を行う場合が、それである。この場合には、ロードポートの内部を密閉構造にする必要があり、前面のみが開放された第１ロードポートＰ1 の開放面にドアを開閉可能に設けることにより、ロードポート内の密閉構造を簡単に実現できるのに対して、上面及び前面の双方が開放されている第２ロードポートＰ2 において、内部の密閉構造を実現することは、前記第１ロードポートＰ1 に比較して、著しく困難である。このような理由から、第１ロードポートＰ1 のみを備えた装置が採用されることがある。
【０００５】
よって、第１ロードポートＰ1 のみを備えた装置が導入される工場のキャリア搬送装置が水平搬送・垂直移載型のものである場合には、該第１ロードポートＰ1 にキャリアＣを直接に移載できなくなる。この場合には、図１５（ロ）で示される装置を選択して、図１６（ロ）に示されるように、前処理を行う第１ロードポートＰ1 の他に、水平搬送・垂直移載型のキャリア搬送装置との間でキャリアの受け渡しを専用に行う第２ロードポートＰ2 を設けて、対応しなければならなかった。図１９には、この第１及び第２の各ロードポートＰ1,Ｐ2 を備えた半導体製造装置の概略構成が示されている。
【０００６】
そして、キャリア搬送装置Ｔ1 が水平搬送・水平移載型の場合には、本処理までの順序は、以下のようになる。(1) 第１ロードポートＰ1 の直前にキャリア搬送装置Ｔ1 が到着する。(2) 第１ロードポートＰ1 の開放面を塞いでいるドアＤ1 が開く。(3) キャリア搬送装置Ｔ1 の移載アーム５１により、第１ロードポートＰ1 内にキャリアＣを移載する。(4) ドアＤ1 を閉じる。(5) 第１ロードポートＰ1 内においてキャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。(6) 装置内搬送機構５３により第１ロードポートＰ1 から装置内にキャリアＣを搬送して、本処理を行う。
【０００７】
一方、キャリア搬送装置Ｔ2 が水平搬送・垂直移載型の場合には、本処理までの順序は、以下のようになる。(1) 第２ロードポートＰ2 の直上にキャリア搬送装置Ｔ2 が到着する。(2) キャリア搬送装置Ｔ2 に設けられた吊下機構により、キャリアＣを第２ロードポートＰ2 まで吊り降ろす。(3) 第２ロードポートＰ2 のドアＤ2 を開く。(4) 前記装置内搬送機構５３によりキャリアＣを第１ロードポートＰ1 の部分まで搬送して、該ポートＰ1 に移載する（キャリアＣの移載時には、第１ロードポートＰ1 のドアＤ1 は閉じられている）。(5) 第１ロードポートＰ1 内においてキャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。(6) 前記装置内搬送機構５３によりキャリアＣを装置内に搬送して本処理を行う。
【０００８】
このため、第１及び第２の各ロードポートＰ1,Ｐ2 を備えた半導体製造装置においては、水平搬送・垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 の場合には、装置内において第２ロードポートＰ2 から第１ロードポートＰ1 にキャリアＣが搬送され、キャリアＣの移動工程が増えて、その移動距離が長くなり、その結果、処理時間が長くなる不具合がある。キャリアＣの上記移動工程を無くすには、第２ロードポートＰ2 から装置内にキャリアＣを引き込んだ部分に、別の前処理装置を設けなければならず、装置が複雑化する。このようにして、別の前処理装置を設けても、キャリアＣの移動距離は、第１ロードポートＰ1 内において前処理を行った場合よりも長くなって、全体としての処理能率は低下する。
【０００９】
また、水平搬送・垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 を使用する場合には、これに対応した専用の機構を半導体製造装置に設ける必要が生ずる。垂直移載を可能にするための第２ロードポートＰ2 、該ポートＰ2 と装置との間に設けられるドアＤ2 、装置内搬送機構５３が上記した専用機構に該当し、キャリアＣの移動距離を短くするために、第２ロードポートＰ2 の近傍に別のウェハの前処理装置を設ける場合には、この前処理装置も専用機構に該当する。
【００１０】
前記装置内搬送機構５３に関しては、第１ロードポートＰ1 から装置内にキャリアＣを移動させる場合においても必要であるが、第１ロードポートＰ1 のみの場合には、第２ロードポートＰ2 をも備えている場合に比較して、移載アーム５１の上下方向のストロークを遙に短くできるので、簡単な機構で済むことなる。もっとも、装置内にキャリアＣの保管棚Ｓが設けられている場合には、該保管棚Ｓにキャリアを移動させるために、移載アーム５１を上下方向に保管棚Ｓの高さだけ移動させる必要があるため、保管棚Ｓの上下方向に沿ってキャリアＣを移動させる機構と、第２ロードポートＰ2 から第１ロードポートＰ1 にキャリアＣを移動させる機構とを兼用させられる利点はある。しかし、水平搬送・垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 を使用する場合には、この搬送装置Ｔ2 に対応した専用の機構が必要になることには、何の変わりもなく、しかもこれらの専用の機構は、製作当初から装置内に組み込んでおく必要がある。よって、当該半導体製造装置が導入される工場のキャリア搬送装置の移載形態がいずれであるかを予め知って、これに対応した専用設計・製作をしなければならないという制約が生ずる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を背景にして、前記第１ロードポートのみを備えた半導体製造装置において、キャリアの垂直移載をも行えるようにすることを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための請求項１の発明は、垂直移載型のキャリア搬送装置との間でキャリアの受け渡しを可能にするために、水平移載型のキャリア搬送装置で搬送されるキャリアを水平方向に搬送して移載可能にするためにロードポートに形成された開口の位置を前面と定義した場合に、当該前面のみに開放されたキャリア受入用のロードポートを備えた構成の半導体製造装置における外部設置型ロードポート装置であって、上面が位置決ピンを備えたキャリア仮載置面となっていて、前記ロードポートの直前に設置されるロードポート装置本体と、該ロードポート装置本体の前記キャリア仮載置面の直下に配設されて、該キャリア仮載置面に一旦仮載置されたキャリアを前記ロードポート内に移載させるためのキャリア移載機構とから成り、前記キャリア移載機構は、キャリアすくい板を水平を維持して前後動させるためのわん曲リンクで構成された平行リンク機構と、該平行リンク機構を水平方向に直動させるための水平直動機構とから成って、前記平行リンク機構と水平直動機構とを同時に作動させて、ロードポート装置本体の上面のキャリア仮載置面に位置決ピンにより位置決めされて待機状態で仮載置されているキャリアを上昇させた後に、前記ロードポート内のキャリア載置面の上方まで移動させ、その後に前記キャリアを下降させてロードポートのキャリア載置面に位置決ピンにより位置決めして載置させると共に、平行リンク機構と水平直動機構を上記と逆方向に同時に駆動させて、上記と逆の順序により前記ロードポートのキャリア載置面に載置されているキャリアをロードポート装置本体のキャリア仮載置面に戻すことを、その特徴としている。
請求項１の発明によれば、キャリア移載機構を構成する平行リンク機構と水平直動機構を同時に作動させることにより、キャリアがキャリア載置面又はキャリア仮載置面の各位置決ピンに嵌合されている状態、又は各位置決ピンの直上部分に配置された状態で、前記キャリア移載機構が上昇又は下降することにより、前記各位置決ピンに対してキャリアを着脱できるため、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面とロードポートのキャリア載置面との間において、位置決ピンによりキャリアを位置決めした状態で、相互に移載可能となる。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に対して、キャリア移載機構が異なるのみであって、該キャリア移載機構は、２本の平行リンクの基端部がロードポート装置本体にピン連結されて、そのピン連結軸が駆動される第１平行リンク機構と、該第１平行リンク機構の２本のリンクの先端部に、自身の２本の平行リンクの基端部がピン連結されて、そのピン連結軸が駆動されると共に、自身の２本の平行リンクの先端部にキャリアすくい板がピン連結された第２平行リンク機構とから成り、第１及び第２の各平行リンク機構を同時に作動させることにより、請求項１の発明と同様に、キャリア載置面及びキャリア仮載置面の各位置決ピンに対してキャリアを着脱可能にして、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面とロードポートのキャリア載置面との間において、位置決ピンによりキャリアを位置決めした状態で、相互に移載可能にしたものである。
【００１４】
請求項３及び４の各発明は、垂直直動機構と水平直動機構又は水平コンベア機構とを個別に作動させて、即ち、キャリア載置面及びキャリア仮載置面の各位置決ピンに対してキャリアを着脱する場合においては、垂直直動機構のみを作動させて、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面とロードポートのキャリアベース載置面との間において、位置決ピンによりキャリアを位置決めした状態で、相互に移載可能にしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。なお、「従来の技術」の項目で説明した部分と同一部分には、同一符号を付し、重複説明を避けて、本発明の独自の部分についてのみ説明する。図１は、本発明に係るロードポート装置Ａの使用状態を示す概略側面図である。このロードポート装置Ａは、垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 との間でキャリアＣの受け渡しを可能にするためのもので、半導体製造装置Ｍに設けられた前記第１ロードポートＰ1 の直前の部分に外部設置して使用される。また、前記ロードポート装置Ａは、その上面がキャリアＣを一旦載置させるためのキャリア仮載置面１となっているロードポート装置本体Ｂと、該ロードポート装置本体Ｂに配設されて、その上面のキャリア仮載置面１に一旦仮載置されたキャリアＣを第１ロードポートＰ1 内に移載させるためのキャリア移載機構Ｅとで構成される。ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１と、第１ロードポートＰ1 のキャリア載置面２とは、ほぼ同一高さとなっている。
【００１６】
次に、ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に一旦仮載置されたキャリアＣを第１ロードポートＰ1 に移載するためのキャリア移載機構Ｅについて説明する。図２は、第１実施例のキャリア移載機構Ｅ1 の側面図であり、図３は、同じく平面図であり、図４は、同じく正面図である。このキャリア移載機構Ｅ1 は、後述のキャリアすくい板７を水平を維持して昇降させるための左右一対の平行リンク機構Ｌと、該平行リンク機構ＬをキャリアＣの移載方向に沿った水平方向に直線的に往復移動させるための水平直動機構Ｈ1 とで構成される。この左右一対の平行リンク機構Ｌと水平直動機構Ｈ1 とは、いずれもロードポート装置本体Ｂに配設されている。なお、本実施例の第１ロードポートＰ1 は、２台のキャリアＣを左右に並べて同時に載置できる構成になっており、これに対応して、同一構成の一対のキャリア移載機構Ｅ1 が左右に並設されている。
【００１７】
即ち、キャリアＣの移載方向に沿って水平に配設された一対のリニアガイド３に可動ベース４が直動可能に支持されて、該可動ベース４の直動方向と直交する方向の両端部には、それぞれ前記平行リンク機構Ｌを構成する一対のわん曲リンク５，６の基端部がピン連結されていると共に、一対のわん曲リンク５，６の先端部は、各キャリアすくい板７の手前側の部分にピン連結され、左右の各わん曲リンク５は、連結ロッド８を介して互いに連結されている。可動ベース４には、リンク駆動モータ９が搭載されて、該モータ９によって一方のわん曲リンク５の基端部が正逆両方向に駆動回動されて、左右一対の平行リンク機構Ｌが同期して駆動される。前記水平直動機構Ｈ1 は、一対のリニアガイド３の中間であって、しかも可動ベース４の下方に該リニアガイド３と平行に配設された無端状のタイミングベルト１０で構成され、該タイミングベルト１０と可動ベース４とが連結具１１を介して連結されている。このタイミングベルト１０は、ベルト駆動モータ１２により駆動される。
【００１８】
また、半導体製造装置Ｍの第１ロードポートＰ1 の手前側に設置されるロードポート装置本体Ｂの上面は、キャリア仮載置面１となっていて、該仮載置面１には、直上から下降されるキャリアＣの下端部に設けられた位置決孔（図示せず）と嵌合される複数の位置決ピン１３が設けられている。ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１には、「待機状態」において、左右一対のキャリアすくい板７と前記連結ロッド８とを該キャリア仮載置面１よりも下方に収納させるためのコの字形の切欠孔１４が形成されている。また、第１ロードポートＰ1 内には、該ポートＰ1 内に移載されたキャリアＣを載置するためのキャリア載置板１５が設けられ、該キャリア載置板１５は、該ポートＰ1 内において一対のキャリアすくい板７を下降させて、これに載置されているキャリアＣを下降させる際に、該キャリアすくい板７と干渉しない形状になっている。該キャリア載置板１５の上面がキャリア載置面２となっていて、該キャリア載置面２には、キャリア仮載置面１に設けられた複数の前記位置決ピン１３と同一配置の複数の位置決ピン１６が設けられている。
【００１９】
次に、図５ないし図１１を参照にして、上記キャリア移載機構Ｅ1 の作用について説明する。(1) 垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 によってキャリアＣが吊り降ろされて、ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１に該キャリアＣが仮載置される（図５参照）。この際に、キャリア仮載置面１に設けられた位置決ピン１３が、キャリアＣの下端部に設けられた位置決孔に嵌合されて、ロードポート装置本体Ｂに対するキャリアＣの位置決めが同時に行われる。(2) 第１ロードポートＰ1 の前面のドアＤ1 が開かれ、リンク駆動モータ９及びベルト駆動モータ１２が同時に作動して、平行リンク機構Ｌと水平直動機構Ｈ1 とが協働することにより、平行リンク機構Ｌの全体が後退しながら、キャリア仮載置面１の下方に収納されていた一対のキャリアすくい板７がキャリア仮載置面１よりも上方に持ち上げられて、該仮載置面１に載置されているキャリアＣがすくい上げられる（図６）。この際に、平行リンク機構Ｌの作用により、すくい上げられるキャリアＣは、常に水平姿勢を維持する。(3) 水平直動機構Ｈ1 によって平行リンク機構Ｌの全体を前進端まで移動させた後に、該平行リンク機構Ｌを駆動させて、その各わん曲リンク５，６の先端部にピン連結されている一対のキャリアすくい板７を下降させて、オーバーハング状態となったキャリアすくい板７に載置されているキャリアＣを、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上方まで移動させる（図７）。(4) 平行リンク機構Ｌの全体を後退させながら、該平行リンク機構Ｌを駆動させて、その先端にピン連結されている一対のキャリアすくい板７を更に下降させることにより、該一対のキャリアすくい板７に支持されていたキャリアＣを、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２に移載させる（図８）。(5) 平行リンク機構Ｌを停止させたままで、水平直動機構Ｈ1 によって、該平行リンク機構Ｌの全体を後退端まで後退させて、一対のキャリアすくい板７をキャリアＣの下方から引き抜く（図９）。(6) 平行リンク機構Ｌを今までと逆方向に駆動させると同時に、該平行リンク機構Ｌの全体を前進させて、一対のキャリアすくい板７をロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に設けられた切欠孔１４内に収納させて「待機状態」に戻す（図１０及び図１１）。(7) 第１ロードポートＰ1 の前面の開放面をドアＤ1 により閉じて、キャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。
【００２０】
引き続いて、別のキャリア移載機構Ｅ2 〜Ｅ4 について順次説明する。なお、各キャリア移載機構Ｅ2 〜Ｅ4 に対応する図面において、前記移載機構Ｅ1 と同一部分には、同一符号を付してある。図１２に示されるキャリア移載機構Ｅ2 は、２本の平行リンク２１ａの基端部がロードポート装置本体Ｂにピン連結されて、そのピン連結軸２２が駆動される第１平行リンク機構２１と、該第１平行リンク機構２１を構成する２本の平行リンク２１ａの先端部に２本の平行リンク２３ａがピン連結されて、そのピン連結軸２４が駆動される第２平行リンク機構２３とで構成される２段平行リンク機構が用いられている。第２平行リンク機構２３を構成する２本の平行リンク２３ａの先端部には、キャリアすくい板７がピン連結されている。なお、上記した２段平行リンク機構は、前記キャリア移載機構Ｅ1 と同様にして、左右に一対設けられていて、互いに同期して作動することにより、一対のキャリアすくい板７によって、ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣを、その底部からすくい上げる構成になっている。このように、キャリア移載機構Ｅ2 は、第１及び第２の各平行リンク機構２１，２３をピン連結して２重にした構成であるため、第２平行リンク機構２３を構成する２本の平行リンク２３ａの先端部にピン連結されたキャリアすくい板７を常に水平に維持させられる。
【００２１】
次に、上記キャリア移載機構Ｅ2 の作用について説明する。(1) ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１にキャリアＣが仮載置される。(2) 第１及び第２の各平行リンク機構２１，２３の各ピン連結軸２２，２４の同時駆動によって、各平行リンク機構２１，２３を協働させて、キャリア仮載置面１に設けた切欠孔１４に収納されている一対のキャリアすくい板７を上昇させ、該一対のキャリアすくい板７によって、キャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣをすくい上げる。(3) 第１及び第２の各平行リンク機構２１，２３を更に協働させて、一対のキャリアすくい板７で底面を支持されているキャリアＣを、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上方まで移動させる。(4) 第１及び第２の各平行リンク機構２１，２３を更に連続して協働させて、一対のキャリアすくい板７を下降させて、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２上にキャリアＣを降ろす。(5) 各ピン連結軸２２，２４を今までと逆方向に同時に駆動させて、一対のキャリアすくい板７の位置をキャリアＣの底面よりも低い位置に維持したままで、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２に載置されたキャリアＣの下方からキャリアすくい板７をロードポート装置本体Ｂの側に引き抜いて、一対のキャリアすくい板７がキャリア仮載置面１に設けられた切欠孔１４に収納された「待機状態」に戻す。(6) 第１ロードポートＰ1 の前面の開放面をドアＤ1 により閉じて、キャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。
【００２２】
引き続いて、図１３を参照して、更に別のキャリア移載機構Ｅ3 について説明する。このキャリア移載機構Ｅ3 は、上記した無端状のタンミングベルト等から成る水平直動機構Ｈ2 と、シリンダ等から成る垂直直動機構Ｖ1 との組み合わせから成る。この水平直動機構Ｈ2 は、ロードポート装置本体Ｂと第１ロードポートＰ1 の直下との間に亘って配設されており、垂直直動機構Ｖ1 の全体は、水平直動機構Ｈ2 によって、ロードポート装置本体Ｂと第１ロードポートＰ1 の直下との間を往復移動するようになっている。そして、ロードポート装置本体Ｂの仮載置面１に仮載置されているキャリアＣを下方からすくい上げて支持するための一対のキャリアすくい板７は、前記垂直直動機構Ｖ1 によって昇降される。なお、本キャリア移載機構Ｅ3 では、ロードポート装置本体Ｂと第１ロードポートＰ1 の直下との間に亘って水平直動機構Ｈ2 が配設されているために、第１ロードポートＰ1 の前側の開放口を塞ぐためのドアＤ1 は、該第１ロードポートＰ1 の上方又は側方に配設する必要がある。
【００２３】
次に、上記キャリア移載機構Ｅ3 の作用について説明する。(1) ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１にキャリアＣが仮載置される。(2) ロードポート装置本体Ｂの部分に位置している垂直直動機構Ｖ1 によって、一対のキャリアすくい板７が上昇させられて、ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣを下方から、その直上にすくい上げる。(3) キャリアＣがすくい上げられた状態で、水平直動機構Ｈ2 により垂直直動機構Ｖ1 の全体を第１ロードポートＰ1 の直下まで移動させて、キャリアＣを第１ロードポートＰ1 内に移動させ、キャリア載置面２の直上で停止させる。(4) 垂直直動機構Ｖ1 によりキャリアＣを下降させて、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上に降ろす。(5) 水平直動機構Ｈ2 によりキャリアすくい板７をロードポート装置本体Ｂの側に引き抜いて「待機状態」に戻す。(6) 第１ロードポートＰ1 の前面の開放面をドアＤ1 により閉じて、キャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。
【００２４】
引き続いて、図１４を参照して、更に別のキャリア移載機構Ｅ4 について説明する。このキャリア移載機構Ｅ4 は、一対の水平コンベア機構Ｇと、該一対の水平コンベア機構Ｇを昇降させるための垂直直動機構Ｖ2 とから成る。水平コンベア機構Ｇは、上記各キャリア移載機構Ｅ1 〜Ｅ3 のキャリアすくい板７の機能を果たす部材であり、フレーム４１に多数の駆動ローラ４２が設けられた構成であって、ロードポート装置本体Ｂと第１ロードポートＰ1 の直下との間に亘って配設されている。垂直直動機構Ｖ2 は、ロードポート装置本体Ｂの部分に配設されている。なお、このキャリア移載機構Ｅ4 においても、水平コンベア機構Ｇが上記のように配設されているために、第１ロードポートＰ1 のドアＤ1 は、該第１ロードポートＰ1 の上方に配設する必要がある。
【００２５】
次に、上記キャリア移載機構Ｅ4 の作用について説明する。(1) ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１にキャリアＣが載置される。(2) 垂直直動機構Ｖ2 によって一対の水平コンベア機構Ｇを上昇させて、その駆動ローラ４２をキャリアＣの底面に当接させることにより、ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣを直上にすくい上げる。(3) 一対の水平コンベア機構Ｇの各駆動ローラ４２を駆動回転させて、キャリアＣを第１ロードポートＰ1 内に移動させて、そのキャリア載置面２の直上で停止させる。(4) 垂直直動機構Ｖ2 により水平コンベア機構Ｇを下降させて、該水平コンベア機構Ｇで支持されていたキャリアＣを第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上に降ろす。(5) 第１ロードポートＰ1 の前面の開放面をドアＤ1 により閉じて、キャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。
【００２６】
また、水平移載型のキャリア搬送装置Ｔ1 が使用される場合には、前記ロードポート装置Ａを外部設置したままで、そのロードポート装置本体Ｂの仮載置面１にキャリアＣを水平移載して、一旦仮載置しておいて、その後に、該ロードポート装置本体Ｂに配設されているキャリア移載機構Ｅによって、ロードポート装置本体Ｂから第１ロードポートＰ1 内にキャリアＣを水平移載させればよい。なお、第１ロードポートＰ1 の手前側からロードポート装置本体Ｂを撤去して、キャリア搬送装置Ｔ1 から第１ロードポートＰ1 内に直接にキャリアＣを水平移載してもよい。
【００２７】
特に、キャリア移載機構Ｅ1,Ｅ2 に関しては、これを構成する部材の全てをロードポート装置本体Ｂの側に配設することができるので、半導体製造装置の側の変更・改造を殆ど、或いは全く必要としない特有の利点がある。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１ないし４の各発明によれば、キャリアがキャリア載置面又はキャリア仮載置面の各位置決ピンに嵌合されている状態、又は各位置決ピンの直上部分に配置された状態で、キャリア移載機構全体が、又は該キャリア移載機構を構成する垂直直動機構のみが上昇又は下降することにより、前記各位置決ピンに対してキャリアを着脱できるため、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面とロードポートのキャリア載置面との間において、位置決ピンによりキャリアを位置決めした状態で、相互に移載可能となる。このため、キャリア搬送装置が水平移載、或いは垂直移載のいずれの型のものであっても、キャリア搬送装置から、前面のみが開放したロードポートにキャリアを支障なく移載できる。
【００２９】
また、キャリア搬送装置が垂直移載型の場合には、半導体製造装置のロードポートの手前側に、本発明に係るロードポート装置を外部設置するのみで、半導体製造装置の各種機構は、水平移載型のキャリア搬送装置に対応させたものを共用して、キャリアの受け渡し等を行うことができる。このため、キャリア搬送装置が垂直移載型の場合においても、半導体製造装置側の変更、或いは改造を行う必要は、全く或いは殆どない。また、キャリア搬送装置が垂直移載型の場合においては、ロードポート装置本体の上面のキャリア仮載置面にキャリアを一旦垂直移載して、仮載置する分だけキャリアの移動距離は長くなるが、この移動距離の増加は最小限で済むために、ウェハの処理能率の低下は殆どない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るロードポート装置Ａの使用状態を示す概略側面図である。
【図２】 本発明に係るロードポート装置Ａを構成するキャリア移載機構Ｅ1 の側面図である。
【図３】 同じく平面図である。
【図４】 同じく正面図である。
【図５】 ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１にキャリアＣが垂直移載された状態の側面図である。
【図６】 キャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣが一対のキャリアすくい板７によりすくい上げられた直後を示す側面図である。
【図７】 平行リンク機構Ｌが前進端まで前進して、一対のキャリアすくい板７で支持されているキャリアＣが第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上方まで移動された状態を示す側面図である。
【図８】 第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２にキャリアＣが載置された状態を示す側面図である。
【図９】 第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２に載置されたキャリアＣの下方から一対のキャリアすくい板７が引き抜かれた状態を示す側面図である。
【図１０】 一対のキャリアすくい板７がキャリア仮載置面１の切欠孔１４に収納される直前の状態を示す側面図である。
【図１１】 一対のキャリアすくい板７がキャリア仮載置面１の切欠孔１４に収納された待機状態を示す側面図である。
【図１２】 本発明に係るロードポート装置Ａを構成する別のキャリア移載機構Ｅ2 の側面図である。
【図１３】 本発明に係るロードポート装置Ａを構成する更に別のキャリア移載機構Ｅ3 の側面図である。
【図１４】 本発明に係るロードポート装置Ａを構成する更に別のキャリア移載機構Ｅ4 の側面図である。
【図１５】 半導体製造装置に設けられるロードポートの選択範囲を示す側面図である。
【図１６】 用途に応じて選択されたれロードポートを備えた半導体製造装置の斜視図である。
【図１７】 水平移載型のキャリア搬送装置Ｔ1 の使用状態を示す側面図である。
【図１８】 （イ), (ロ）は、それぞれ垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 の使用状態を示す正面図及び側面図である。
【図１９】 第１及び第２の異なるロードポートＰ1,Ｐ2 を備えた半導体製造装置の概略側面図である。
【符号の説明】
Ａ：ロードポート装置
Ｂ：ロードポート装置本体
Ｃ：キャリア
Ｅ，Ｅ1 〜Ｅ4 ：キャリア移載機構
Ｇ：水平コンベア機構
Ｈ1,Ｈ2 ：水平直動機構
Ｌ：平行リンク機構
Ｍ：半導体製造装置
Ｐ1 ：第１ロードポート
Ｐ2 ：第２ロードポート
Ｔ1 ：水平移載型のキャリア搬送装置
Ｔ2 ：垂直移載型のキャリア搬送装置
Ｖ1,Ｖ2 ：垂直直動機構
１：キャリア仮載置面
２：キャリア載置面
７：キャリアすくい板
２１：第１平行リンク機構
２２：ピン連結軸
２３：第２平行リンク機構
２４：ピン連結軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、前面のみに開放されたキャリア受入用のロードポートを備えた構成の半導体製造装置に対して使用される外部設置型ロードポート装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体製造装置に設けられるロードポートは、図１５及び図１６に示されるような形状をしている。ここで、図１５は、半導体製造装置に設けられるロードポートの選択範囲を示す図であって、同（イ）は、上面が開放されていて、垂直下方に向けて搬送されたキャリアＣの受け渡しを行う第２ロードポートＰ2 のみを備えた装置の側面図であり、同（ロ）は、前記第２ロードポートＰ2 を備え、しかも必要な場合には、前面のみが開放されていて、手前側から水平に搬送されたキャリアＣの受け渡しを行う第１ロードポートＰ1 を設けることが可能な装置の側面図であり、同（ハ）は、前記第１ロードポートＰ1 を備え、しかも必要な場合には、該第１ロードポートＰ1 の上方に前記第２ロードポートＰ2 を設けることが可能な装置の側面図である。また、図１６は、用途に応じて選択されたロードポートを備えた半導体製造装置の斜視図であり、同（イ）は、第２ロードポートＰ2 のみを備えた装置の斜視図であり、同（ロ）は、第１及び第２の各ロードポートＰ1,Ｐ2 を備えた装置の斜視図であり、同（ハ）は、第１ロードポートＰ1 のみを備えた装置の斜視図である。
【０００３】
一方、ウェハを収納したキャリアを搬送して、半導体製造装置に設けられたロードポートにキャリアを移載するためのキャリア搬送装置には、図１７に示されるように、床面よりも僅かに高い位置において、該キャリアＣを水平方向に搬送して、移載アーム５１に載せ、そのまま水平方向に搬送して第１ロードポートＰ1 に移載する形式のもの（水平搬送・水平移載型）と、図１８に示されるように、天井部においてレール５２に沿ってキャリアＣを第２ロードポートＰ2 の直上まで水平方向に搬送して、この位置において該キャリアＣを垂直下方に搬送して、そのまま第２ロードポートＰ2 に移載する形式のもの（水平搬送・垂直移載型）とがある。当然のことながら、前者の水平搬送・水平移載型のものは、図１６（ロ), (ハ）に示されるように、第１ロードポートＰ1 を備えた装置に対応可能であり、後者の水平搬送・垂直移載型のものは、図１６（イ), (ロ）のように、第２ロードポートＰ2 を備えた装置に対応可能である。
【０００４】
半導体製造装置には、第１又は第２の各ロードポートＰ1,Ｐ2 のいずれか一方のみを備えたもの、或いはその双方を備えたもの等いろいろあるが、処理の都合上からして、図１５（ハ）及び図１６（ハ）に示されるように、第１ロードポートＰ1 のみを備えた装置を使用せざるを得ない場合がある。例えば、装置におけるキャリアを受け入れたロードポートの部分において、何らかの処理を行う場合が、それである。この場合には、ロードポートの内部を密閉構造にする必要があり、前面のみが開放された第１ロードポートＰ1 の開放面にドアを開閉可能に設けることにより、ロードポート内の密閉構造を簡単に実現できるのに対して、上面及び前面の双方が開放されている第２ロードポートＰ2 において、内部の密閉構造を実現することは、前記第１ロードポートＰ1 に比較して、著しく困難である。このような理由から、第１ロードポートＰ1 のみを備えた装置が採用されることがある。
【０００５】
よって、第１ロードポートＰ1 のみを備えた装置が導入される工場のキャリア搬送装置が水平搬送・垂直移載型のものである場合には、該第１ロードポートＰ1 にキャリアＣを直接に移載できなくなる。この場合には、図１５（ロ）で示される装置を選択して、図１６（ロ）に示されるように、前処理を行う第１ロードポートＰ1 の他に、水平搬送・垂直移載型のキャリア搬送装置との間でキャリアの受け渡しを専用に行う第２ロードポートＰ2 を設けて、対応しなければならなかった。図１９には、この第１及び第２の各ロードポートＰ1,Ｐ2 を備えた半導体製造装置の概略構成が示されている。
【０００６】
そして、キャリア搬送装置Ｔ1 が水平搬送・水平移載型の場合には、本処理までの順序は、以下のようになる。(1) 第１ロードポートＰ1 の直前にキャリア搬送装置Ｔ1 が到着する。(2) 第１ロードポートＰ1 の開放面を塞いでいるドアＤ1 が開く。(3) キャリア搬送装置Ｔ1 の移載アーム５１により、第１ロードポートＰ1 内にキャリアＣを移載する。(4) ドアＤ1 を閉じる。(5) 第１ロードポートＰ1 内においてキャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。(6) 装置内搬送機構５３により第１ロードポートＰ1 から装置内にキャリアＣを搬送して、本処理を行う。
【０００７】
一方、キャリア搬送装置Ｔ2 が水平搬送・垂直移載型の場合には、本処理までの順序は、以下のようになる。(1) 第２ロードポートＰ2 の直上にキャリア搬送装置Ｔ2 が到着する。(2) キャリア搬送装置Ｔ2 に設けられた吊下機構により、キャリアＣを第２ロードポートＰ2 まで吊り降ろす。(3) 第２ロードポートＰ2 のドアＤ2 を開く。(4) 前記装置内搬送機構５３によりキャリアＣを第１ロードポートＰ1 の部分まで搬送して、該ポートＰ1 に移載する（キャリアＣの移載時には、第１ロードポートＰ1 のドアＤ1 は閉じられている）。(5) 第１ロードポートＰ1 内においてキャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。(6) 前記装置内搬送機構５３によりキャリアＣを装置内に搬送して本処理を行う。
【０００８】
このため、第１及び第２の各ロードポートＰ1,Ｐ2 を備えた半導体製造装置においては、水平搬送・垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 の場合には、装置内において第２ロードポートＰ2 から第１ロードポートＰ1 にキャリアＣが搬送され、キャリアＣの移動工程が増えて、その移動距離が長くなり、その結果、処理時間が長くなる不具合がある。キャリアＣの上記移動工程を無くすには、第２ロードポートＰ2 から装置内にキャリアＣを引き込んだ部分に、別の前処理装置を設けなければならず、装置が複雑化する。このようにして、別の前処理装置を設けても、キャリアＣの移動距離は、第１ロードポートＰ1 内において前処理を行った場合よりも長くなって、全体としての処理能率は低下する。
【０００９】
また、水平搬送・垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 を使用する場合には、これに対応した専用の機構を半導体製造装置に設ける必要が生ずる。垂直移載を可能にするための第２ロードポートＰ2 、該ポートＰ2 と装置との間に設けられるドアＤ2 、装置内搬送機構５３が上記した専用機構に該当し、キャリアＣの移動距離を短くするために、第２ロードポートＰ2 の近傍に別のウェハの前処理装置を設ける場合には、この前処理装置も専用機構に該当する。
【００１０】
前記装置内搬送機構５３に関しては、第１ロードポートＰ1 から装置内にキャリアＣを移動させる場合においても必要であるが、第１ロードポートＰ1 のみの場合には、第２ロードポートＰ2 をも備えている場合に比較して、移載アーム５１の上下方向のストロークを遙に短くできるので、簡単な機構で済むことなる。もっとも、装置内にキャリアＣの保管棚Ｓが設けられている場合には、該保管棚Ｓにキャリアを移動させるために、移載アーム５１を上下方向に保管棚Ｓの高さだけ移動させる必要があるため、保管棚Ｓの上下方向に沿ってキャリアＣを移動させる機構と、第２ロードポートＰ2 から第１ロードポートＰ1 にキャリアＣを移動させる機構とを兼用させられる利点はある。しかし、水平搬送・垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 を使用する場合には、この搬送装置Ｔ2 に対応した専用の機構が必要になることには、何の変わりもなく、しかもこれらの専用の機構は、製作当初から装置内に組み込んでおく必要がある。よって、当該半導体製造装置が導入される工場のキャリア搬送装置の移載形態がいずれであるかを予め知って、これに対応した専用設計・製作をしなければならないという制約が生ずる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を背景にして、前記第１ロードポートのみを備えた半導体製造装置において、キャリアの垂直移載をも行えるようにすることを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための請求項１の発明は、垂直移載型のキャリア搬送装置との間でキャリアの受け渡しを可能にするために、水平移載型のキャリア搬送装置で搬送されるキャリアを水平方向に搬送して移載可能にするためにロードポートに形成された開口の位置を前面と定義した場合に、当該前面のみに開放されたキャリア受入用のロードポートを備えた構成の半導体製造装置における外部設置型ロードポート装置であって、上面が位置決ピンを備えたキャリア仮載置面となっていて、前記ロードポートの直前に設置されるロードポート装置本体と、該ロードポート装置本体の前記キャリア仮載置面の直下に配設されて、該キャリア仮載置面に一旦仮載置されたキャリアを前記ロードポート内に移載させるためのキャリア移載機構とから成り、前記キャリア移載機構は、キャリアすくい板を水平を維持して前後動させるためのわん曲リンクで構成された平行リンク機構と、該平行リンク機構を水平方向に直動させるための水平直動機構とから成って、前記平行リンク機構と水平直動機構とを同時に作動させて、ロードポート装置本体の上面のキャリア仮載置面に位置決ピンにより位置決めされて待機状態で仮載置されているキャリアを上昇させた後に、前記ロードポート内のキャリア載置面の上方まで移動させ、その後に前記キャリアを下降させてロードポートのキャリア載置面に位置決ピンにより位置決めして載置させると共に、平行リンク機構と水平直動機構を上記と逆方向に同時に駆動させて、上記と逆の順序により前記ロードポートのキャリア載置面に載置されているキャリアをロードポート装置本体のキャリア仮載置面に戻すことを、その特徴としている。
請求項１の発明によれば、キャリア移載機構を構成する平行リンク機構と水平直動機構を同時に作動させることにより、キャリアがキャリア載置面又はキャリア仮載置面の各位置決ピンに嵌合されている状態、又は各位置決ピンの直上部分に配置された状態で、前記キャリア移載機構が上昇又は下降することにより、前記各位置決ピンに対してキャリアを着脱できるため、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面とロードポートのキャリア載置面との間において、位置決ピンによりキャリアを位置決めした状態で、相互に移載可能となる。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に対して、キャリア移載機構が異なるのみであって、該キャリア移載機構は、２本の平行リンクの基端部がロードポート装置本体にピン連結されて、そのピン連結軸が駆動される第１平行リンク機構と、該第１平行リンク機構の２本のリンクの先端部に、自身の２本の平行リンクの基端部がピン連結されて、そのピン連結軸が駆動されると共に、自身の２本の平行リンクの先端部にキャリアすくい板がピン連結された第２平行リンク機構とから成り、第１及び第２の各平行リンク機構を同時に作動させることにより、請求項１の発明と同様に、キャリア載置面及びキャリア仮載置面の各位置決ピンに対してキャリアを着脱可能にして、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面とロードポートのキャリア載置面との間において、位置決ピンによりキャリアを位置決めした状態で、相互に移載可能にしたものである。
【００１４】
請求項３及び４の各発明は、垂直直動機構と水平直動機構又は水平コンベア機構とを個別に作動させて、即ち、キャリア載置面及びキャリア仮載置面の各位置決ピンに対してキャリアを着脱する場合においては、垂直直動機構のみを作動させて、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面とロードポートのキャリアベース載置面との間において、位置決ピンによりキャリアを位置決めした状態で、相互に移載可能にしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。なお、「従来の技術」の項目で説明した部分と同一部分には、同一符号を付し、重複説明を避けて、本発明の独自の部分についてのみ説明する。図１は、本発明に係るロードポート装置Ａの使用状態を示す概略側面図である。このロードポート装置Ａは、垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 との間でキャリアＣの受け渡しを可能にするためのもので、半導体製造装置Ｍに設けられた前記第１ロードポートＰ1 の直前の部分に外部設置して使用される。また、前記ロードポート装置Ａは、その上面がキャリアＣを一旦載置させるためのキャリア仮載置面１となっているロードポート装置本体Ｂと、該ロードポート装置本体Ｂに配設されて、その上面のキャリア仮載置面１に一旦仮載置されたキャリアＣを第１ロードポートＰ1 内に移載させるためのキャリア移載機構Ｅとで構成される。ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１と、第１ロードポートＰ1 のキャリア載置面２とは、ほぼ同一高さとなっている。
【００１６】
次に、ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に一旦仮載置されたキャリアＣを第１ロードポートＰ1 に移載するためのキャリア移載機構Ｅについて説明する。図２は、第１実施例のキャリア移載機構Ｅ1 の側面図であり、図３は、同じく平面図であり、図４は、同じく正面図である。このキャリア移載機構Ｅ1 は、後述のキャリアすくい板７を水平を維持して昇降させるための左右一対の平行リンク機構Ｌと、該平行リンク機構ＬをキャリアＣの移載方向に沿った水平方向に直線的に往復移動させるための水平直動機構Ｈ1 とで構成される。この左右一対の平行リンク機構Ｌと水平直動機構Ｈ1 とは、いずれもロードポート装置本体Ｂに配設されている。なお、本実施例の第１ロードポートＰ1 は、２台のキャリアＣを左右に並べて同時に載置できる構成になっており、これに対応して、同一構成の一対のキャリア移載機構Ｅ1 が左右に並設されている。
【００１７】
即ち、キャリアＣの移載方向に沿って水平に配設された一対のリニアガイド３に可動ベース４が直動可能に支持されて、該可動ベース４の直動方向と直交する方向の両端部には、それぞれ前記平行リンク機構Ｌを構成する一対のわん曲リンク５，６の基端部がピン連結されていると共に、一対のわん曲リンク５，６の先端部は、各キャリアすくい板７の手前側の部分にピン連結され、左右の各わん曲リンク５は、連結ロッド８を介して互いに連結されている。可動ベース４には、リンク駆動モータ９が搭載されて、該モータ９によって一方のわん曲リンク５の基端部が正逆両方向に駆動回動されて、左右一対の平行リンク機構Ｌが同期して駆動される。前記水平直動機構Ｈ1 は、一対のリニアガイド３の中間であって、しかも可動ベース４の下方に該リニアガイド３と平行に配設された無端状のタイミングベルト１０で構成され、該タイミングベルト１０と可動ベース４とが連結具１１を介して連結されている。このタイミングベルト１０は、ベルト駆動モータ１２により駆動される。
【００１８】
また、半導体製造装置Ｍの第１ロードポートＰ1 の手前側に設置されるロードポート装置本体Ｂの上面は、キャリア仮載置面１となっていて、該仮載置面１には、直上から下降されるキャリアＣの下端部に設けられた位置決孔（図示せず）と嵌合される複数の位置決ピン１３が設けられている。ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１には、「待機状態」において、左右一対のキャリアすくい板７と前記連結ロッド８とを該キャリア仮載置面１よりも下方に収納させるためのコの字形の切欠孔１４が形成されている。また、第１ロードポートＰ1 内には、該ポートＰ1 内に移載されたキャリアＣを載置するためのキャリア載置板１５が設けられ、該キャリア載置板１５は、該ポートＰ1 内において一対のキャリアすくい板７を下降させて、これに載置されているキャリアＣを下降させる際に、該キャリアすくい板７と干渉しない形状になっている。該キャリア載置板１５の上面がキャリア載置面２となっていて、該キャリア載置面２には、キャリア仮載置面１に設けられた複数の前記位置決ピン１３と同一配置の複数の位置決ピン１６が設けられている。
【００１９】
次に、図５ないし図１１を参照にして、上記キャリア移載機構Ｅ1 の作用について説明する。(1) 垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 によってキャリアＣが吊り降ろされて、ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１に該キャリアＣが仮載置される（図５参照）。この際に、キャリア仮載置面１に設けられた位置決ピン１３が、キャリアＣの下端部に設けられた位置決孔に嵌合されて、ロードポート装置本体Ｂに対するキャリアＣの位置決めが同時に行われる。(2) 第１ロードポートＰ1 の前面のドアＤ1 が開かれ、リンク駆動モータ９及びベルト駆動モータ１２が同時に作動して、平行リンク機構Ｌと水平直動機構Ｈ1 とが協働することにより、平行リンク機構Ｌの全体が後退しながら、キャリア仮載置面１の下方に収納されていた一対のキャリアすくい板７がキャリア仮載置面１よりも上方に持ち上げられて、該仮載置面１に載置されているキャリアＣがすくい上げられる（図６）。この際に、平行リンク機構Ｌの作用により、すくい上げられるキャリアＣは、常に水平姿勢を維持する。(3) 水平直動機構Ｈ1 によって平行リンク機構Ｌの全体を前進端まで移動させた後に、該平行リンク機構Ｌを駆動させて、その各わん曲リンク５，６の先端部にピン連結されている一対のキャリアすくい板７を下降させて、オーバーハング状態となったキャリアすくい板７に載置されているキャリアＣを、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上方まで移動させる（図７）。(4) 平行リンク機構Ｌの全体を後退させながら、該平行リンク機構Ｌを駆動させて、その先端にピン連結されている一対のキャリアすくい板７を更に下降させることにより、該一対のキャリアすくい板７に支持されていたキャリアＣを、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２に移載させる（図８）。(5) 平行リンク機構Ｌを停止させたままで、水平直動機構Ｈ1 によって、該平行リンク機構Ｌの全体を後退端まで後退させて、一対のキャリアすくい板７をキャリアＣの下方から引き抜く（図９）。(6) 平行リンク機構Ｌを今までと逆方向に駆動させると同時に、該平行リンク機構Ｌの全体を前進させて、一対のキャリアすくい板７をロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に設けられた切欠孔１４内に収納させて「待機状態」に戻す（図１０及び図１１）。(7) 第１ロードポートＰ1 の前面の開放面をドアＤ1 により閉じて、キャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。
【００２０】
引き続いて、別のキャリア移載機構Ｅ2 〜Ｅ4 について順次説明する。なお、各キャリア移載機構Ｅ2 〜Ｅ4 に対応する図面において、前記移載機構Ｅ1 と同一部分には、同一符号を付してある。図１２に示されるキャリア移載機構Ｅ2 は、２本の平行リンク２１ａの基端部がロードポート装置本体Ｂにピン連結されて、そのピン連結軸２２が駆動される第１平行リンク機構２１と、該第１平行リンク機構２１を構成する２本の平行リンク２１ａの先端部に２本の平行リンク２３ａがピン連結されて、そのピン連結軸２４が駆動される第２平行リンク機構２３とで構成される２段平行リンク機構が用いられている。第２平行リンク機構２３を構成する２本の平行リンク２３ａの先端部には、キャリアすくい板７がピン連結されている。なお、上記した２段平行リンク機構は、前記キャリア移載機構Ｅ1 と同様にして、左右に一対設けられていて、互いに同期して作動することにより、一対のキャリアすくい板７によって、ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣを、その底部からすくい上げる構成になっている。このように、キャリア移載機構Ｅ2 は、第１及び第２の各平行リンク機構２１，２３をピン連結して２重にした構成であるため、第２平行リンク機構２３を構成する２本の平行リンク２３ａの先端部にピン連結されたキャリアすくい板７を常に水平に維持させられる。
【００２１】
次に、上記キャリア移載機構Ｅ2 の作用について説明する。(1) ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１にキャリアＣが仮載置される。(2) 第１及び第２の各平行リンク機構２１，２３の各ピン連結軸２２，２４の同時駆動によって、各平行リンク機構２１，２３を協働させて、キャリア仮載置面１に設けた切欠孔１４に収納されている一対のキャリアすくい板７を上昇させ、該一対のキャリアすくい板７によって、キャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣをすくい上げる。(3) 第１及び第２の各平行リンク機構２１，２３を更に協働させて、一対のキャリアすくい板７で底面を支持されているキャリアＣを、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上方まで移動させる。(4) 第１及び第２の各平行リンク機構２１，２３を更に連続して協働させて、一対のキャリアすくい板７を下降させて、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２上にキャリアＣを降ろす。(5) 各ピン連結軸２２，２４を今までと逆方向に同時に駆動させて、一対のキャリアすくい板７の位置をキャリアＣの底面よりも低い位置に維持したままで、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２に載置されたキャリアＣの下方からキャリアすくい板７をロードポート装置本体Ｂの側に引き抜いて、一対のキャリアすくい板７がキャリア仮載置面１に設けられた切欠孔１４に収納された「待機状態」に戻す。(6) 第１ロードポートＰ1 の前面の開放面をドアＤ1 により閉じて、キャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。
【００２２】
引き続いて、図１３を参照して、更に別のキャリア移載機構Ｅ3 について説明する。このキャリア移載機構Ｅ3 は、上記した無端状のタンミングベルト等から成る水平直動機構Ｈ2 と、シリンダ等から成る垂直直動機構Ｖ1 との組み合わせから成る。この水平直動機構Ｈ2 は、ロードポート装置本体Ｂと第１ロードポートＰ1 の直下との間に亘って配設されており、垂直直動機構Ｖ1 の全体は、水平直動機構Ｈ2 によって、ロードポート装置本体Ｂと第１ロードポートＰ1 の直下との間を往復移動するようになっている。そして、ロードポート装置本体Ｂの仮載置面１に仮載置されているキャリアＣを下方からすくい上げて支持するための一対のキャリアすくい板７は、前記垂直直動機構Ｖ1 によって昇降される。なお、本キャリア移載機構Ｅ3 では、ロードポート装置本体Ｂと第１ロードポートＰ1 の直下との間に亘って水平直動機構Ｈ2 が配設されているために、第１ロードポートＰ1 の前側の開放口を塞ぐためのドアＤ1 は、該第１ロードポートＰ1 の上方又は側方に配設する必要がある。
【００２３】
次に、上記キャリア移載機構Ｅ3 の作用について説明する。(1) ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１にキャリアＣが仮載置される。(2) ロードポート装置本体Ｂの部分に位置している垂直直動機構Ｖ1 によって、一対のキャリアすくい板７が上昇させられて、ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣを下方から、その直上にすくい上げる。(3) キャリアＣがすくい上げられた状態で、水平直動機構Ｈ2 により垂直直動機構Ｖ1 の全体を第１ロードポートＰ1 の直下まで移動させて、キャリアＣを第１ロードポートＰ1 内に移動させ、キャリア載置面２の直上で停止させる。(4) 垂直直動機構Ｖ1 によりキャリアＣを下降させて、第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上に降ろす。(5) 水平直動機構Ｈ2 によりキャリアすくい板７をロードポート装置本体Ｂの側に引き抜いて「待機状態」に戻す。(6) 第１ロードポートＰ1 の前面の開放面をドアＤ1 により閉じて、キャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。
【００２４】
引き続いて、図１４を参照して、更に別のキャリア移載機構Ｅ4 について説明する。このキャリア移載機構Ｅ4 は、一対の水平コンベア機構Ｇと、該一対の水平コンベア機構Ｇを昇降させるための垂直直動機構Ｖ2 とから成る。水平コンベア機構Ｇは、上記各キャリア移載機構Ｅ1 〜Ｅ3 のキャリアすくい板７の機能を果たす部材であり、フレーム４１に多数の駆動ローラ４２が設けられた構成であって、ロードポート装置本体Ｂと第１ロードポートＰ1 の直下との間に亘って配設されている。垂直直動機構Ｖ2 は、ロードポート装置本体Ｂの部分に配設されている。なお、このキャリア移載機構Ｅ4 においても、水平コンベア機構Ｇが上記のように配設されているために、第１ロードポートＰ1 のドアＤ1 は、該第１ロードポートＰ1 の上方に配設する必要がある。
【００２５】
次に、上記キャリア移載機構Ｅ4 の作用について説明する。(1) ロードポート装置本体Ｂの上面のキャリア仮載置面１にキャリアＣが載置される。(2) 垂直直動機構Ｖ2 によって一対の水平コンベア機構Ｇを上昇させて、その駆動ローラ４２をキャリアＣの底面に当接させることにより、ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣを直上にすくい上げる。(3) 一対の水平コンベア機構Ｇの各駆動ローラ４２を駆動回転させて、キャリアＣを第１ロードポートＰ1 内に移動させて、そのキャリア載置面２の直上で停止させる。(4) 垂直直動機構Ｖ2 により水平コンベア機構Ｇを下降させて、該水平コンベア機構Ｇで支持されていたキャリアＣを第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上に降ろす。(5) 第１ロードポートＰ1 の前面の開放面をドアＤ1 により閉じて、キャリアＣに収納されたウェハの前処理を行う。
【００２６】
また、水平移載型のキャリア搬送装置Ｔ1 が使用される場合には、前記ロードポート装置Ａを外部設置したままで、そのロードポート装置本体Ｂの仮載置面１にキャリアＣを水平移載して、一旦仮載置しておいて、その後に、該ロードポート装置本体Ｂに配設されているキャリア移載機構Ｅによって、ロードポート装置本体Ｂから第１ロードポートＰ1 内にキャリアＣを水平移載させればよい。なお、第１ロードポートＰ1 の手前側からロードポート装置本体Ｂを撤去して、キャリア搬送装置Ｔ1 から第１ロードポートＰ1 内に直接にキャリアＣを水平移載してもよい。
【００２７】
特に、キャリア移載機構Ｅ1,Ｅ2 に関しては、これを構成する部材の全てをロードポート装置本体Ｂの側に配設することができるので、半導体製造装置の側の変更・改造を殆ど、或いは全く必要としない特有の利点がある。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１ないし４の各発明によれば、キャリアがキャリア載置面又はキャリア仮載置面の各位置決ピンに嵌合されている状態、又は各位置決ピンの直上部分に配置された状態で、キャリア移載機構全体が、又は該キャリア移載機構を構成する垂直直動機構のみが上昇又は下降することにより、前記各位置決ピンに対してキャリアを着脱できるため、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面とロードポートのキャリア載置面との間において、位置決ピンによりキャリアを位置決めした状態で、相互に移載可能となる。このため、キャリア搬送装置が水平移載、或いは垂直移載のいずれの型のものであっても、キャリア搬送装置から、前面のみが開放したロードポートにキャリアを支障なく移載できる。
【００２９】
また、キャリア搬送装置が垂直移載型の場合には、半導体製造装置のロードポートの手前側に、本発明に係るロードポート装置を外部設置するのみで、半導体製造装置の各種機構は、水平移載型のキャリア搬送装置に対応させたものを共用して、キャリアの受け渡し等を行うことができる。このため、キャリア搬送装置が垂直移載型の場合においても、半導体製造装置側の変更、或いは改造を行う必要は、全く或いは殆どない。また、キャリア搬送装置が垂直移載型の場合においては、ロードポート装置本体の上面のキャリア仮載置面にキャリアを一旦垂直移載して、仮載置する分だけキャリアの移動距離は長くなるが、この移動距離の増加は最小限で済むために、ウェハの処理能率の低下は殆どない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るロードポート装置Ａの使用状態を示す概略側面図である。
【図２】 本発明に係るロードポート装置Ａを構成するキャリア移載機構Ｅ1 の側面図である。
【図３】 同じく平面図である。
【図４】 同じく正面図である。
【図５】 ロードポート装置本体Ｂのキャリア仮載置面１にキャリアＣが垂直移載された状態の側面図である。
【図６】 キャリア仮載置面１に仮載置されているキャリアＣが一対のキャリアすくい板７によりすくい上げられた直後を示す側面図である。
【図７】 平行リンク機構Ｌが前進端まで前進して、一対のキャリアすくい板７で支持されているキャリアＣが第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２の上方まで移動された状態を示す側面図である。
【図８】 第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２にキャリアＣが載置された状態を示す側面図である。
【図９】 第１ロードポートＰ1 内のキャリア載置面２に載置されたキャリアＣの下方から一対のキャリアすくい板７が引き抜かれた状態を示す側面図である。
【図１０】 一対のキャリアすくい板７がキャリア仮載置面１の切欠孔１４に収納される直前の状態を示す側面図である。
【図１１】 一対のキャリアすくい板７がキャリア仮載置面１の切欠孔１４に収納された待機状態を示す側面図である。
【図１２】 本発明に係るロードポート装置Ａを構成する別のキャリア移載機構Ｅ2 の側面図である。
【図１３】 本発明に係るロードポート装置Ａを構成する更に別のキャリア移載機構Ｅ3 の側面図である。
【図１４】 本発明に係るロードポート装置Ａを構成する更に別のキャリア移載機構Ｅ4 の側面図である。
【図１５】 半導体製造装置に設けられるロードポートの選択範囲を示す側面図である。
【図１６】 用途に応じて選択されたれロードポートを備えた半導体製造装置の斜視図である。
【図１７】 水平移載型のキャリア搬送装置Ｔ1 の使用状態を示す側面図である。
【図１８】 （イ), (ロ）は、それぞれ垂直移載型のキャリア搬送装置Ｔ2 の使用状態を示す正面図及び側面図である。
【図１９】 第１及び第２の異なるロードポートＰ1,Ｐ2 を備えた半導体製造装置の概略側面図である。
【符号の説明】
Ａ：ロードポート装置
Ｂ：ロードポート装置本体
Ｃ：キャリア
Ｅ，Ｅ1 〜Ｅ4 ：キャリア移載機構
Ｇ：水平コンベア機構
Ｈ1,Ｈ2 ：水平直動機構
Ｌ：平行リンク機構
Ｍ：半導体製造装置
Ｐ1 ：第１ロードポート
Ｐ2 ：第２ロードポート
Ｔ1 ：水平移載型のキャリア搬送装置
Ｔ2 ：垂直移載型のキャリア搬送装置
Ｖ1,Ｖ2 ：垂直直動機構
１：キャリア仮載置面
２：キャリア載置面
７：キャリアすくい板
２１：第１平行リンク機構
２２：ピン連結軸
２３：第２平行リンク機構
２４：ピン連結軸
Claims (4)
- 垂直移載型のキャリア搬送装置との間でキャリアの受け渡しを可能にするために、水平移載型のキャリア搬送装置で搬送されるキャリアを水平方向に搬送して移載可能にするためにロードポートに形成された開口の位置を前面と定義した場合に、当該前面のみに開放されたキャリア受入用のロードポートを備えた構成の半導体製造装置において、
上面が位置決ピンを備えたキャリア仮載置面となっていて、前記ロードポートの直前に設置されるロードポート装置本体と、
該ロードポート装置本体の前記キャリア仮載置面の直下に配設されて、該キャリア仮載置面に一旦仮載置されたキャリアを前記ロードポート内に移載させるためのキャリア移載機構とから成り、
前記キャリア移載機構は、キャリアすくい板を水平を維持して前後動させるためのわん曲リンクで構成された平行リンク機構と、該平行リンク機構を水平方向に直動させるための水平直動機構とから成って、
前記平行リンク機構と水平直動機構とを同時に作動させて、ロードポート装置本体の上面のキャリア仮載置面に位置決ピンにより位置決めされて待機状態で仮載置されているキャリアを上昇させた後に、前記ロードポート内のキャリア載置面の上方まで移動させ、その後に前記キャリアを下降させてロードポートのキャリア載置面に位置決ピンにより位置決めして載置させると共に、平行リンク機構と水平直動機構を上記と逆方向に同時に駆動させて、上記と逆の順序により前記ロードポートのキャリア載置面に載置されているキャリアをロードポート装置本体のキャリア仮載置面に戻すことを特徴とする半導体製造装置における外部設置型ロードポート装置。 - 垂直移載型のキャリア搬送装置との間でキャリアの受け渡しを可能にするために、水平移載型のキャリア搬送装置で搬送されるキャリアを水平方向に搬送して移載可能にするためにロードポートに形成された開口の位置を前面と定義した場合に、当該前面のみに開放されたキャリア受入用のロードポートを備えた構成の半導体製造装置において、
上面が位置決ピンを備えたキャリア仮載置面となっていて、前記ロードポートの直前に設置されるロードポート装置本体と、
該ロードポート装置本体の前記キャリア仮載置面の直下に配設されて、該キャリア仮載置面に一旦仮載置されたキャリアを前記ロードポート内に移載させるためのキャリア移載機構とから成り、
前記キャリア移載機構は、２本の平行リンクの基端部がロードポート装置本体にピン連結されて、そのピン連結軸が駆動される第１平行リンク機構と、該第１平行リンク機構の２本のリンクの先端部に、自身の２本の平行リンクの基端部がピン連結されて、そのピン連結軸が駆動されると共に、自身の２本の平行リンクの先端部にキャリアすくい板がピン連結された第２平行リンク機構とから成って、
前記第１及び第２の各平行リンク機構を同時に作動させて、ロードポート装置本体の上面のキャリア仮載置面に位置決ピンにより位置決めされて待機状態で仮載置されているキャリアを上昇させた後に、前記ロードポート内のキャリア載置面の上方まで移動させ、その後に前記キャリアを下降させてロードポートのキャリア載置面に位置決ピンにより位置決めして載置させると共に、第１及び第２の各平行リンク機構を上記と逆方向に同時に駆動させて、上記と逆の順序により前記ロードポートのキャリア載置面に載置されているキャリアをロードポート装置本体のキャリア仮載置面に戻すことを特徴とする半導体製造装置における外部設置型ロードポート装置。 - 垂直移載型のキャリア搬送装置との間でキャリアの受け渡しを可能にするために、水平移載型のキャリア搬送装置で搬送されるキャリアを水平方向に搬送して移載可能にするためにロードポートに形成された開口の位置を前面と定義した場合に、当 該前面のみに開放されたキャリア受入用のロードポートを備えた構成の半導体製造装置において、
上面が位置決ピンを備えたキャリア仮載置面となっていて、前記ロードポートの直前に設置されるロードポート装置本体と、
該ロードポート装置本体の前記キャリア仮載置面の直下に配設されて、該キャリア仮載置面に一旦仮載置されたキャリアを前記ロードポート内に移載させるためのキャリア移載機構とから成り、
前記キャリア移載機構は、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面に仮載置されたキャリアを下方からすくい上げるキャリアすくい板を垂直方向に直動させるための垂直直動機構と、該キャリアすくい板と該垂直直動機構との全体を水平方向に直動させるための水平直動機構とから成って、
前記垂直直動機構の作動により、ロードポート装置本体の上面のキャリア仮載置面に位置決ピンにより位置決めされて待機状態で仮載置されているキャリアを上昇させた後に、前記水平直動機構の作動により前記ロードポート内のキャリア載置面の上方まで移動させ、その後に前記垂直直動機構の作動により前記キャリアを下降させてロードポートのキャリア載置面に位置決ピンにより位置決めして載置させると共に、垂直直動機構と水平直動機構を上記と逆方向に順次駆動させて、上記と逆の順序により前記ロードポートのキャリア載置面に載置されているキャリアをロードポート装置本体のキャリア仮載置面に戻すことを特徴とする半導体製造装置における外部設置型ロードポート装置。 - 垂直移載型のキャリア搬送装置との間でキャリアの受け渡しを可能にするために、水平移載型のキャリア搬送装置で搬送されるキャリアを水平方向に搬送して移載可能にするためにロードポートに形成された開口の位置を前面と定義した場合に、当該前面のみに開放されたキャリア受入用のロードポートを備えた構成の半導体製造装置において、
上面が位置決ピンを備えたキャリア仮載置面となっていて、前記ロードポートの直前に設置されるロードポート装置本体と、
該ロードポート装置本体の前記キャリア仮載置面の直下に配設されて、該キャリア仮載置面に一旦仮載置されたキャリアを前記ロードポート内に移載させるためのキャリア移載機構とから成り、
前記キャリア移載機構は、ロードポート装置本体のキャリア仮載置面に仮載置されたキャリアを下方からすくい上げて、ロードポート内に移載させるための水平コンベア機構と、該水平コンベア機構を垂直方向に直動させるための垂直直動機構とから成って、
前記垂直直動機構の作動により、ロードポート装置本体の上面のキャリア仮載置面に位置決ピンにより位置決めされて待機状態で仮載置されているキャリアを上昇させた後に、前記水平コンベア機構の作動により、前記キャリアを前記ロードポート内のキャリア載置面の上方まで移動させ、その後に前記垂直直動機構の作動により、前記キャリアを下降させてロードポートのキャリア載置面に位置決ピンにより位置決めして載置させると共に、水平コンベア機構と垂直直動機構を上記と逆方向に順次駆動させて、上記と逆の順序により前記ロードポートのキャリア載置面に載置されているキャリアをロードポート装置本体のキャリア仮載置面に戻すことを特徴とする半導体製造装置における外部設置型ロードポート装置。
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