JP4168724B2

JP4168724B2 - ロードポート

Info

Publication number: JP4168724B2
Application number: JP2002300484A
Authority: JP
Inventors: 光夫夏目
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: JP2004140011A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハが収納されるＦＯＵＰ（容器）を搭載し、ＦＯＵＰに設けられているＦＯＵＰドアを開閉するロードポートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図示しないが、従来の半導体製造工程においては、半導体ウエハはＦＯＵＰと呼ばれる容器に収納され、これを密閉した状態で搬送装置により半導体製造装置まで搬送されていた。そして、搬送装置により半導体製造装置までＦＯＵＰが搬送されると、ＦＯＵＰ中に収納されている半導体ウエハがＦＯＵＰの中から取り出され、半導体製造装置により必要な処理及び加工が施されていた。
【０００３】
ここで、図４に示すように、通常、ＦＯＵＰ１００の中には２５枚の半導体ウエハ（図示省略）が相互に接触しないように収納されており、ＦＯＵＰドア１０２で密閉されている。このため、ＦＯＵＰ内部の半導体ウエハを外気に触れないようにしながら半導体製造装置１０４に移すためのロードポート１０６が必要となる。このロードポート１０６においては、外気がＦＯＵＰ１００の内部に入り込まないようにするため、ＦＯＵＰ１００に設けられたＦＯＵＰドア１０２と半導体製造装置側に設けられているポートドア１０８とが密着された状態で、ＦＯＵＰドア１０２とポートドア１０８とが開けられる。そして、半導体製造装置１０４に設けられた半導体ウエハ取出手段（図示省略）により、ＦＯＵＰ内部の半導体ウエハが取り出され、半導体製造装置１０４に移され処理・加工される。
【０００４】
以上のように、外気に触れないようにした状態で、半導体ウエハをＦＯＵＰ１００から取り出し、半導体製造装置１０４に移動させるためには、ロードポート１０６上においてＦＯＵＰ１００のＦＯＵＰドア１０２がポートドア１０８に向くように、ＦＯＵＰ１００をロードポート１０６上に載置しなければならない。
【０００５】
ところが、ＦＯＵＰ１００は搬送装置によりロードポート１０６上に載置されるが、搬送装置はＦＯＵＰ１００を任意の向きに向けて搬送してくる可能性がある。
このため、従来では、図５に示すように、半導体装置の側壁にＦＯＵＰ受取台１１２を設け、搬送装置により搬送されてくるＦＯＵＰ１００を一旦ＦＯＵＰ受取台１１２に載せた後、上下左右移動可能であり回転機構を備えたハンド１１４によりＦＯＵＰ１００のフランジ（図示省略）を持ち上げ、ＦＯＵＰドアがポートドアに向くようにハンド１１４を回転させるとともに、その後ハンド１１４を水平方向に移動させてロードポート１１６に設けられたキャリアベース１１８にＦＯＵＰ１００が載置されていた。このようにハンド１１４を用いることで、キャリアベース１１８に載置されたＦＯＵＰ１００のＦＯＵＰドアがポートドアと向き合うため、ＦＯＵＰドア及びポートドアを同時に開くことができる。その後、半導体製造装置１１０によりＦＯＵＰ内部の半導体ウエハが取り出され、必要な処理及び加工が施される。
【０００６】
しかしながら、上記した従来技術ではハンド１１４という大掛かりな装置を別途設ける必要があるため、コスト高の問題が生じる問題があった。また、外部にハンド１１４を設けるための大きなスペースが必要となる問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１８４８３１号公報
【特許文献２】
特開平１１−３５４６２２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２２３５５２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、大掛かりな装置を不要とし、載置された容器の方向に影響を受けないロードポート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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に記載の発明は、半導体製造装置に隣接して設けられ、搬送されてきた容器を受け取って前記容器内部に収容されている基板を前記半導体製造装置に引き渡すロードポートであって、
前記半導体装置の側壁の一部を構成する略平板状であり、上下に連通するとともに側方に開口する切欠きが形成された容器搭載片、及び、該容器搭載片の下方に位置する支持片がそれぞれ略垂直となるように延在されているとともに、前記容器搭載片と対応する高さで、前記容器搭載片側と前記半導体装置側とを開閉可能に仕切る遮断板が設けられた本体部と、
前記容器搭載片上に設けられ、該容器搭載片の切欠きと連通するように他の切欠きが形成され、前記容器が載置される接続プレートと、
該接続プレートを、前記容器搭載片と互いの切欠き同士が連通した状態から、前記遮断板側に向かうように前記容器搭載片上で摺動移動させる移動手段と、
前記容器搭載片の切欠きと対応する位置に設けられ、搬送されてきた前記容器を載せるプレートと、
前記支持片に支持されて前記容器搭載片の切欠きに向かって延びる第一の筒状部、及び、該第一の筒状部の外周に配設され先端に前記プレートが設けられていて、前記支持片に対して軸回りに回転可能であるとともに、前記第一の筒状部に対して軸方向に摺動することで前記プレートを前記容器搭載片の切欠き内の第一の位置から該容器搭載片の上方となる第二の位置まで昇降させる第二の筒状部を有する回転・昇降手段とを備え、
前記回転・昇降手段は、前記第二の位置で前記容器が搭載された前記プレートを回転させた後に前記第一の位置まで下降することで、前記容器を前記接続プレート上で、該容器に設けられた前記基板の取出口を遮断板に正対させることを特徴とする。
【００１０】
本発明のロードポートによれば、搬送されてきた容器は、回転・昇降手段により回転させられ、容器の取出口と遮断板とが正対させられて接続プレートに載置される。その後、基板が容器内部の取出口から遮断板を介して半導体製造装置に引き渡される。
すなわち、容器が取出口をどのような方向に向けて搬送されてきたとしても、回転・昇降手段の作動により取出口を正対させることが可能となり、従来技術のハンドというような大掛かりな装置を別途設ける必要がなく、コスト高となることを防止できる。また、回転・昇降手段がロードポートに直接設けられているため、従来技術のハンドを設けた場合のように外部に大掛かりな装置を設けるためのスペースが不要となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロードポートであって、前記容器には前記取出口を閉塞又は開放する容器側ドアが設けられ、前記遮断板には該遮断板と前記容器側ドアとを一体化させる固定手段が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のロードポートによれば、容器が回転・昇降手段の作動により、その取出口を遮断板に正対させられた状態で、移動手段により遮断板側に移動させられる。容器が遮断板側に移動させられると、遮断板と容器側ドアとが固定手段により一体化させられる。一体化された後、遮断板が開けられると、容器側ドアが取出口を開放する。そして、容器内部の半導体ウエハが半導体装置に引き渡され、必要な処理及び加工が施される。
以上のように本発明のロードポートによれば、基板が容器内部に収納されている状態では取出口が容器側ドアで塞がれているため、基板が外気に触れることがない。
また、基板が半導体製造装置に引き渡す際には容器側ドアと遮断板とが一体化されて取出口が開放されるため、取出口を半導体装置に連通させることができる。この結果、基板の引渡し時に基板が外気に触れることがなく、高品質の半導体を製造することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のロードポートであって、前記プレートには前記容器を前記プレート上で固定するための位置決め手段が設けられていることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記接続プレートには、前記プレート上で前記位置決め手段によって固定された容器が前記回転・昇降手段によって該接続プレートに載置された状態で固定するための他の位置決め手段が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のロードポートによれば、プレート上の容器を位置決め手段で固定することができるため、プレートに容器を搭載させた状態でプレートを回転させても位置ズレしない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態のロードポートについて、図面を参照して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態のロードポート１０は、半導体製造装置１４の側壁の一部を構成する平板状のロードポート本体部１２を備えている。このロードポート本体部１２には支持片１６が前記ロードポート本体部１２に対して略垂直（図１中矢印Ａ方向）に延在して形成されている。支持片１６には、支持片１６の延在方向に対して略垂直方向（図１中矢印Ｂ方向）に軸線が延びた第１の筒状部（回転・昇降手段）１８が配置されている。第１の筒状部１８の外周には第２の筒状部（回転・昇降手段）２０が配置されている。第２の筒状部２０の先端には容器（ＦＯＵＰ）３０が搭載される搭載板（プレート）２２が形成されている。搭載板２２は平面視で略三角形状に形成されており、その表面に３つの突起部（位置決め手段）２４がそれぞれ形成されている。搭載板２２には半導体ウエハ２６（基板、図２参照）を収納した容器３０が搭載される。このとき、容器３０の底面には前記突起部２４が挿入する孔部３２が形成されており、その突起部２４が孔部３２に挿入するように容器３０が搭載板２２に搭載される。
【００１８】
ここで、第１の筒状部１８は、その周方向（図１中矢印Ｃ方向）に回転可能となるように支持片１６に設けられており、支持片１６の内部に設けられたモータ（図示省略、駆動手段）により回転するようになっている。
一方、第１の筒状部１８の外周にはその軸方向に延びたレール（図示省略）が複数形成されており、第２の筒状部２０の内周にはその軸方向に延びたレール溝（図示省略）が形成されており、レールがレール溝に挿入されている。
【００１９】
また、支持片１６には制御部（図示省略）が設けられており、この制御部の作動によりモータが駆動され第１の筒状部１８が回転する。このときレールを介して第２の筒状部２０に回転力が伝達され、第２の筒状部２０が第１の筒状部１８と一体となって回転する。
一方、第２の筒状部２０は制御部により電気的に駆動制御され、制御部の作動により第２の筒状部２０が第１の筒状部１８をその軸方向に摺動する。
【００２０】
一方、ロードポート本体部１２には、容器搭載片３４がロードポート本体部１２に対して略垂直（図１中矢印Ａ方向）に延在して形成されている。容器搭載片（載置台）３４は、支持片１６の上方に設けられている。
容器搭載片３４には切欠き２８が形成されており、この切欠き２８の中に第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０が配置されている。また、第２の筒状部２０が第１の筒状部１８の外周を軸方向に摺動するときに、搭載板２２が切欠き２８の内縁部と接触しないように切欠き２８の寸法が設定されている。
【００２１】
また、容器搭載片３４の上面には容器３０が載置される接続プレート（載置台）３６が配置されている。この接続プレート３６の裏面には一対の凹部（移動手段）３８が形成されており、この凹部３８に容器搭載片３４の上面に形成された凸部（図示省略、移動手段）が挿入されている。接続プレート３６は、制御部により制御されて、後述する容器の開閉ドア（容器側ドア）４０とロードポート本体１２に設けられているポートドア（遮断板）４２と接続する際に、凸部上を摺動し、ポートドア側（図１中矢印Ｄ方向）に移動できるようになっている。
なお、接続プレート３６は、制御部により制御されることに限定されず、作業者が接続プレート３６をポートドア側に押し込んで移動させてもよい。
【００２２】
さらに、接続プレート３６の表面には、容器３０を位置決めするための３つの位置決め突部４４がそれぞれ形成されている。容器３０が接続プレート３６に搭載されるときに、容器３０の裏面に形成された位置決め孔（図３参照）５６に前記位置決め突部４４が挿入され、容器３０の接続プレート３６に対する位置決めが行われる。
なお、接続プレート３６には前記切欠き２８の形状を縁取るように別の切欠き４６が形成されている。このため、接続プレート３６の待機位置（図１の状態）では、接続プレート３６が切欠き２８を塞ぐことがない。
【００２３】
また、ロードポート本体部１２の表面にはポートドア４２が設けられている。このポートドア４２の表面には２つの吸着パッド（固定手段）５０が設けられており、吸着パッド５０により容器３０の開閉ドア４０が吸着されるようになっている。なお、吸着パッド５０には図示しない吸引ポンプ（固定手段）が接続されている。また、各吸着パッド５０にはレジスタピン５１がそれぞれ形成されている。このレジスタピン５１が開閉ドア４０に形成された孔部（図示省略）に挿入されるようになっている
さらに、ポートドア４２の表面には１対のラッチキー（固定手段）５２がそれぞれ形成されており、容器３０の開閉ドア４０とポートドア４２とが接触するときに、ラッチキー５２が開閉ドア４０に形成された穴部（図示省略、固定手段）に挿入するように構成されている。
【００２４】
一方、図２及び図３に示すように、ポートドア４２の裏面には伸縮可能なアーム５８が接続されており、開閉ドア４０とポートドア４２とが吸着パッド５０の吸引力により接続した後、アーム５８が縮むことにより開閉ドア４０とポートドア４２とが一体となって外れるようになっている。このとき、ラッチキー５２が穴部に挿入されているため、開閉ドア４０がその自重によりポートドア４２の表面上を滑り落ちてしまうことを防止できる。なお、図面上では省略しているが、上記アーム５８はロードポート本体部１２に接続されている。
【００２５】
なお、図２に示すように、ロードポート本体部１２には半導体製造装置１４が隣接して設けられている。
【００２６】
また、図２に示すように、容器３０は、箱状に形成された容器本体部３１と、この容器本体部３１に形成された開口部３３を覆う開閉ドア４０と、で構成されている。容器３０の内部には、複数の半導体ウエハ２６が積層された状態で収納されている。
【００２７】
次に、本実施形態のロードポート１０の作用及び効果について説明する。
図１乃至図３示すように、内部に複数枚の半導体ウエハ２６が収納された容器３０が、搬送装置（図示省略）により、ロードポート１０の近傍まで搬送される。
ロードポート１０の近傍まで搬送された容器３０は、搬送装置によりロードポート１０の搭載板２２に搭載される。このとき、ロードポート１０の第２の筒状部２０は、最も上限に位置している。また、容器３０の搭載板２２への搭載は、容器本体３１の底面に形成された孔部３２が搭載板２２の表面に形成された突起部２４に挿入されるように、容器３０が搭載される。
【００２８】
ここで、搭載板２２に搭載された容器３０の開閉ドア４０とポートドア４２とが向かい合うようになっていなければ、制御部によりモータが駆動されて第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０が回転させられ、開閉ドア４０とポートドア４２とが向かい合うような位置に調整される。このように、第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０が回転することにより、容器３０が搭載板２２に搭載されるときに開閉ドア４０の方向性が問題とならない。すなわち、容器３０の開閉ドア４０の方向性に関係なく、容器３０が搭載板２２に搭載されても、第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０を回転させることにより開閉ドア４０がボートドア４２とを向かい合う位置にくるように調整できるため、特に問題となることがない。
また、第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０が回転する際に、容器３０が遠心力の影響を受けるが、搭載板２２の突起部２４が容器本体３１の孔部３２に挿入されて固定されているため、容器３０が搭載板２２上を移動しない。
【００２９】
第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０の回転により、開閉ドア４０とポートドア４２とが向き合うと、制御部によりモータの駆動が停止され、第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０の回転が止まる。その後、制御部により第２の筒状部２０が制御され、第２の筒状部２０が第１の筒状部１８の軸方向に沿って下降していく。第２の筒状部２０が下降していくと、やがて容器３０の底面の一部が切欠き２８の縁部近傍に位置する接続プレート３６と接触する。容器３０の底面の一部が接続プレート３６と接触した状態で、そのまま第２の筒状部２０を下降させると、容器３０の底面の位置決め孔５６に接続プレート３６の位置決め突部４４が挿入し、容器３０が接続プレート３６に対して位置決めされる。さらに、そのまま第２の筒状部２０を下降させると、やがて容器３０の底面の孔部３２から搭載板２２の突起部２４が抜け、容器３０が接続プレート３６上に載置される。このとき、接続プレート３６上の容器３０の開閉ドア４０とポートドア４２とは向かい合うような位置関係となっている。
このように、本発明のロードポート１０では、第２の筒状部２０が容器搭載片３４の切欠き２８を通過させることにより、他の設備を用いず容易に容器３０を接続プレート３６上に搭載させることができる。
【００３０】
図２に示すように、制御部により接続プレート３６が制御され、接続プレート３６が容器搭載片上をポートドア側（図２中矢印Ｄ方向側）に向かって移動する。このとき、接続プレート３６の裏面には凹部３８が形成されており、この凹部３８に容器搭載片上に形成された突部が挿入された状態で、接続プレート３６が容器搭載片３４の上面を滑っていく。ここで、容器３０は接続プレート３６上に位置決めされているため、接続プレート３６の移動により、容器３０がその慣性力で接続プレート上を移動することがない。
【００３１】
接続プレート３６がポートドア側に移動した後、吸引ポンプを作動させると、吸着パッド５０の吸引力により開閉ドア４０とボートドア４２とが接触する。このとき、レジスタピン５１が開閉ドア４０の穴部に挿入されるとももに、ポートドア４２の表面の爪部５２が開閉ドア４０の穴部に挿入され、開閉ドア４０がポートドア４２に対してズレないようになっている。
【００３２】
図３に示すように、開閉ドア４０がポートドア４２に吸着されると、アーム５８が縮み、両者が一体となって外され下降する。その後、容器３０の内部に収納されている半導体ウエハ２６が半導体製造装置１４により取り出され、半導体製造装置１４において必要な処理及び加工が施される。このとき、容器本体３１の縁部がポートドア４２により塞がれている開口部６０の外縁に密着し、半導体ウエハ２６に外気が触れないようになっている。
【００３３】
一方、容器３０から半導体ウエハ２６が取り出されると、アーム５８が延び、ロードポート本体１２及び容器本体３１に再度、ポートドア４２及び開閉ドア４０が嵌められる。その後、吸引ポンプが停止し、開閉ドア４０とポートドア４２が引き離される。そして、制御部により接続プレート３６が制御されて、接続プレート３６が図２中矢印Ａ方向に移動され、元の待機位置に戻される。
【００３４】
その後、第２の筒状部２０が制御部により制御され、第２の筒状部２０が第１の筒状部１８の外周をその軸方向（図２中矢印Ｂ方向）に沿って上昇していく。搭載板２２が容器搭載片３４を通過するときに搭載板２２の突起部２４が容器本体３１の孔部３２に挿入される。そして、孔部３２に突起部２４が挿入された状態で、第２の筒状部２０がそのまま上昇することによりに容器３０が搭載板２２上に搭載される。その後、容器３０は搬送装置により搭載板２２上から取り出され別の場所に搬送される。
【００３５】
以上のように、本発明のロードポート１０によれば、第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０が回転することにより容器３０の開閉ドア４０の方向を調整することができるため、容器３０の方向性を無視して搭載板２２に搭載することができる。すなわち、搭載板２２への搭載時における容器３０の方向性の制約を排除できる。
また、本発明のロードポート１０によれば、ロードポート本体部１２に直接支持片１６を形成しその支持片１６に第１の筒状部１８及び第２の筒状部２０を配置しているため、従来のハンド１１４（図５参照）のように外部に大掛かりな装置が必要とならない。このため、外部にその装置を設けるためのスペースが不要となる。
【００３６】
なお、本発明のロードポート１０は、上記実施形態に限られるものではない。
【００３７】
図示しないが、例えば、上記実施形態において、容器３０が搭載される容器搭載片３４を昇降可能となるようにロードポート本体部１２に設けてもよい。
この場合、搭載板２２に搭載された容器３０を回転させてその開閉ドア４０をポートドア４２に対向させ、その後、下方から容器搭載片３４を上昇させることにより、接続プレート３６上に容器３０を搭載させることができる。その後、接続プレート３６をポートドア側に移動させて、容器３０の開閉ドア４０とポートドア４２とを接続させ、容器３０の開口部３３を開放し、内部の半導体ウエハ２６を半導体装置１４に引き渡してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した本発明のロードポートにおいては、以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明は、容器が取出口をどのような方向に向けて搬送されてきたとしても、回転・昇降手段の作動により取出口を正対させることが可能となり、従来技術のハンドというような大掛かりな装置を別途設ける必要がなく、コスト高となることを防止できる。また、回転手段がロードポートに直接設けられているため、従来技術のハンドを設けた場合のように外部に大掛かりな装置を設けるためのスペースが不要となる。
【００３９】
また、容器をプレートから載置台に引き渡すための引渡手段を別途設置する必要がなく、プレートを下降させるだけで容器を載置台へ引き渡すことができる。
【００４０】
請求項３記載の発明は、プレート上の容器を位置決め手段で固定することができるため、プレートに容器を搭載させた状態でプレートを回転させても位置ズレしない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るロードポートの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るロードポートの断面図である。
【図３】ロードポートの載置台に載置される容器の容器側ドアの開放状態を示した図である。
【図４】従来のロードポートの側面図である。
【図５】従来のロードポート近傍に設けられているハンドの構成図である。
【符号の説明】
１０ロードポート
１４半導体製造装置
１８第１の筒状部（回転・昇降手段）
２０第２の筒状部（回転・昇降手段）
２２搭載板（プレート）
２４突起部（位置決め手段）
２６半導体ウエハ
２８切欠き
３０容器
３３開口部（取出口）
３６接続プレート（載置台）
３８凹部（移動手段）
４０開閉ドア（容器側ドア）
４２ポートドア
５０吸着パッド（固定手段）
５２爪部（固定手段）

Claims

半導体製造装置に隣接して設けられ、搬送されてきた容器を受け取って前記容器内部に収容されている基板を前記半導体製造装置に引き渡すロードポートであって、
前記半導体装置の側壁の一部を構成する略平板状であり、上下に連通するとともに側方に開口する切欠きが形成された容器搭載片、及び、該容器搭載片の下方に位置する支持片がそれぞれ略垂直となるように延在されているとともに、前記容器搭載片と対応する高さで、前記容器搭載片側と前記半導体装置側とを開閉可能に仕切る遮断板が設けられた本体部と、
前記容器搭載片上に設けられ、該容器搭載片の切欠きと連通するように他の切欠きが形成され、前記容器が載置される接続プレートと、
該接続プレートを、前記容器搭載片と互いの切欠き同士が連通した状態から、前記遮断板側に向かうように前記容器搭載片上で摺動移動させる移動手段と、
前記容器搭載片の切欠きと対応する位置に設けられ、搬送されてきた前記容器を載せるプレートと、
前記支持片に支持されて前記容器搭載片の切欠きに向かって延びる第一の筒状部、及び、該第一の筒状部の外周に配設され先端に前記プレートが設けられていて、前記支持片に対して軸回りに回転可能であるとともに、前記第一の筒状部に対して軸方向に摺動することで前記プレートを前記容器搭載片の切欠き内の第一の位置から該容器搭載片の上方となる第二の位置まで昇降させる第二の筒状部を有する回転・昇降手段とを備え、
前記回転・昇降手段は、前記第二の位置で前記容器が搭載された前記プレートを回転させた後に前記第一の位置まで下降することで、前記容器を前記接続プレート上で、該容器に設けられた前記基板の取出口を遮断板に正対させることを特徴とするロードポート。
前記容器には前記取出口を閉塞又は開放する容器側ドアが設けられ、前記遮断板には該遮断板と前記容器側ドアとを一体化させる固定手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のロードポート。
前記プレートには、前記容器を前記プレート上で固定するための位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロードポート。
前記接続プレートには、前記プレート上で前記位置決め手段によって固定された容器が前記回転・昇降手段によって該接続プレートに載置された状態で固定するための他の位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のロードポート。