JP4275183B1

JP4275183B1 - 密閉容器の蓋閉鎖方法及び密閉容器の蓋開閉システム

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Publication number: JP4275183B1
Application number: JP2008039624A
Authority: JP
Inventors: 睦夫佐々木; 俊彦宮嶋
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2028-02-21
Also published as: JP2009200200A

Abstract

【課題】FIMSシステムにおいてポッド開口を蓋によって閉鎖する動作時に当該蓋が適切にポッドに固定されていることを検知する方法を提供する。
【解決手段】ポッドに対して蓋を固定するステップの後、FIMSシステムにおけるドアが蓋を保持した状態を維持したまま一旦ポッドをアンロード位置に向けて移動させる。ポッドが変位した場合には蓋の固定は不適切であると判定し、ポッドが変位しない場合には蓋の固定が適切であると判定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体製造プロセス等において、ポッドと呼ばれる搬送容器に内部保持されたウエハを半導体処理装置間にて移送する際に用いられる、所謂FIMS（Front-Opening Interface Mechanical Standard）システムに関する。より詳細には、ウエハを収容する密閉容器たる所謂FOUP（Front-Opening Unified Pod）と呼ばれるポッドが載置され、当該ポッドの蓋を開閉して該ポッドに対するウエハの移載を行うFIMSシステムにおいて、蓋が取り外された状態にあるポッドに対して該蓋を固定してポッド開口を閉鎖する方法、及び当該方法を好適に実施する蓋開閉システムに関する。

以前、半導体製造プロセスは、半導体ウエハを取り扱う部屋内部を高清浄化した所謂クリーンルーム内において行われていた。しかしウエハサイズの大型化への対処とクリーンルームの管理に要するコスト削減の観点から、近年では処理装置内部、ポッド（ウエハの収容容器）、及び当該ポッドから処理装置への基板受け渡しを行う微小空間のみを高清浄状態に保つ手法が採用されるに至っている。

ポッドは、その内部に複数のウエハを平行且つ隔置した状態で保持可能な棚と、外面を構成する面の一つにウエハ出し入れに用いられる開口とを有する略立方体形状を有する本体と、その開口を閉鎖する蓋とから構成される。この開口が形成されている面がポッドの底面ではなく一側面（微小空間に対して正対する面）に位置するポッドは、FOUP（front-opening unified pod）と総称され、本発明はこのFOUPを用いる構成を主たる対象としている。

上述した微小空間は、ポッドの開口と向かい合う第一の開口部と、第一の開口部を閉鎖するドアと、半導体処理装置側に設けられた処理装置側の開口部と、第一の開口部からポッド内部に侵入してウエハを保持すると共に該処理装置側の開口部を通過して処理装置側にウエハを搬送する移載ロボットとを有している。微小空間を形成する構成は、同時にドア正面にポッド開口部が正対するようポッドを支持する載置台を有している。

載置台上面には、ポッド下面に設けられた位置決め用の穴に嵌合されてポッドの載置位置を規定する位置決めピンと、ポッド下面に設けられた被クランプ部と係合してポッドを載置台に対して固定するクランプユニットとが配置されている。通常、載置台はドア方向に対して所定距離の前後移動が可能となっている。ポッド内のウエハを処理装置に移載する際には、ポッドが載置された状態でポッドの蓋がドアと接触するまでポッドを移動させ、接触後にドアによってポッド開口部からその蓋が取り除かれる（特許文献１参照）。これら操作によって、ポッド内部と処理装置内部とが微小空間を介して連通することとなり、以降ウエハの移載操作が繰り返して行われる。この載置台、ドア、第一の開口部、ドアの開閉機構、第一の開口部が構成された微小空間の一部を構成する壁等を含めて、FIMS（front-opening interface mechanical standard）システムと総称される。

特開平１１−２８８９９１号公報特開２００１−０７７１７７号公報

当該ポッドの蓋には、特許文献２に詳細に開示されるように蓋外周から外方方向に伸縮可能な爪が配され、当該爪の伸縮によってポッド−蓋の係合及び解除の各々の状態を得ることとしている。例えば、ポッド開口を当該蓋によって閉鎖する場合、開口と蓋との間の異物の存在、或いは載置台上のポッドの位置精度、ドアの動作精度等の誤差の積算による位置ずれによって、蓋に配された爪がポッド側の受容孔に正確に挿入されない場合がある。この場合、ポッド開口が蓋によって完全に閉鎖されたと認識されてしまうと、ポッドの移動等の操作が続けて実行されてしまい、搬送中等において蓋がポッドから外れてしまう可能性がある。現在は、当該状況への対処として、特許文献２に開示されるように、爪の状態を検出するセンサを配して、当該爪の正常位置からの変位を検出することで確実な閉鎖の可否を知る方法が検討されている。

従来のポッドサイズにおいては、蓋、ポッド側の受容孔及び爪の突き出し部分各々のサイズの関係から、蓋による閉鎖不良自体がそれほど生ずる可能性があるものではなかった。また、爪の動作を検知することも比較的容易であり、爪を動作させる機構からの異常検知によって閉鎖状態の適否を知ることも可能であった。しかしながら、昨今のウエハサイズの大径化によりポッドが大型化したことによって、ポッドサイズに対する爪の係合部分のサイズが相対的に小型化せざるを得なくなったことから、閉鎖不良が生じる可能性の増加、或いは閉鎖不良が生じても爪の動作上は異常が検地され得ない自体が生じる可能性の発現が考えられる。更に、現在汎用されているポッドにはこのような爪の検知機構は配されておらず、実際に当該方法を提供しようとするとポッドを全て交換する或いは改造する必要がある。また、ポッドの形状等に依存して、当該機構を配すること自体が困難な場合も考えられる。

本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであり、ポッドに対して蓋を取付けて開口を閉鎖する動作において、蓋がポッドに対して確実に係合した状態に在ることを検知し、当該検知の後にポッドのFIMSからの離脱を可能とする密閉容器の蓋閉鎖方法、及び当該方法に供せられる密閉容器の蓋開閉システムの提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る密閉容器の蓋閉鎖方法は、蓋と該蓋により閉鎖される開口を一側面に有すると共に内部に被収容物を収容可能な密閉容器に対して該蓋を開閉して密閉容器内部への被収容物の挿脱を可能とする蓋開閉システムにおいて、蓋により開口を閉鎖する蓋閉鎖方法であって、蓋及び密閉容器は蓋或いは密閉容器の外部からの操作によって蓋を密閉容器に対して固定する係合手段を有し、該蓋開閉システムは、第一の開口部を有する微小空間と、第一の開口部を略閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であって、蓋を保持する蓋保持手段を有するドアと、第一の開口部に対して開口が正対するように密閉容器を載置可能であると共に、密閉容器と共に第一の開口部に対して接近及び離間可能であって、接近時において蓋を取り外して被収容物を挿脱する位置に密閉容器を配置し、離間時において密閉容器のロード及びアンロードを行う位置に密閉容器を配置するドッキングプレートと、ドッキングプレートの接近及び離間の動作を為すドッキングプレート駆動手段と、を有し、ドアにより開口を閉鎖する位置に蓋を取り付け、係合手段を動作させて蓋と密閉容器との固定を図り、ドアによる蓋の保持を維持したままドッキングプレートを接近時の位置から移動するようにドッキングプレート駆動手段を動作させ、ドッキングプレート駆動手段の動作に伴うドッキングプレートの変位を検知し、該変位の検知結果に基づいて蓋と密閉容器との固定状態の適否を判定する工程を有することを特徴としている。

なお、上述した蓋閉鎖方法においては、該検知結果によって蓋と密閉容器との固定状態が適当であると判断された場合には、ドッキングプレート駆動手段の動作によりドッキングプレートに対して加えられている負荷を解除し、その後ドアによる蓋の保持を解除することが好ましい。また、ドッキングプレートの変位は、ドッキングプレートが接近時の位置にあることを判定するセンサ、或いは挿脱位置から所定距離変位したことを判定するセンサのいずれかから得られる信号に基づいて検知されることが好ましい。或いは、ドッキングプレート駆動手段はサーボ方式の駆動手段を有し、ドッキングプレートの変位はサーボ方式の駆動手段が有するエンコーダを用いて検知することとしても良い。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る密閉容器の蓋開閉システムは、蓋と該蓋により閉鎖される開口を一側面に有すると共に内部に被収容物を収容可能な密閉容器に対して該蓋を開閉して密閉容器内部への被収容物の挿脱を可能とする蓋開閉システムであって、該蓋及び密閉容器は蓋或いは密閉容器の外部からの操作によって蓋を密閉容器に対して固定する係合手段を有し、蓋開閉システムは、第一の開口部を有する微小空間と、第一の開口部を略閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であって、蓋を保持する蓋保持手段を有するドアと、第一の開口部に対して開口が正対するように密閉容器を載置可能であると共に、密閉容器と共に第一の開口部に対して接近及び離間可能であって、接近時において蓋を取り外して被収容物を挿脱する位置に密閉容器を配置し、離間時において密閉容器のロード及びアンロードを行う位置に密閉容器を配置するドッキングプレートと、該ドッキングプレートの接近及び離間の動作を為すドッキングプレート駆動手段と、ドッキングプレートが接近時の位置から変位したことを検知する変位検知手段と、を有することを特徴としている。

なお、上述した蓋開閉システムにおいては、ドッキングプレート駆動手段がドッキングプレートを変位させるためにドッキングプレートに加える負荷は、ドアが前記蓋を保持する際の保持力よりも小さいことが好ましい。

本発明によれば、ポッドサイズ等によらず、蓋の爪がポッド本体と係合しているか否かを確実に知ることが可能となる。従って、搬送時において蓋の脱落等が生じる可能性なくすることができ、ポッドの搬送速度をより早くすること等、ポッド搬送系の操作条件、或いは搬送系自体の選択肢を大きくすることが可能となる。また、基本的にはポッド側に何ら特別な機構を配する必要が無いことから、従来のポッド等をそのまま用いることが可能となり、装置使用者に対した新たなコスト負担を生じさせることが無い。また、本発明によれば、従来装置における後述するドックセンサ等から得られる信号を用いることによっても、制御上のフローを修正することで簡便な蓋の固定状況の検知を実施することが可能となる。従って、従来装置のハード上の構成を殆ど改変することなく、本発明を実施することが可能となる。

本発明の一実施形態について、以下に図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るFIMSシステム１の概略構成を示す該システムの側断面図であり、図２は、該システム１におけるポッド載置部、ドア、ポッド、及び蓋等を同様の様式にて拡大して示した図である。また、図３Ａはポッドの開口を蓋が閉鎖した状態での、ポッド載置部、ドア等を模式的に示す図であり、図３Ｂは図３Ａに示す矢印該３Ｂに沿ってドアの表面等を見た状態の概略構成を示している。

FIMSシステム１は、微小空間３を構成する筐体５及び筐体５に隣接して配置されるポッド載置部２１を有する。筐体５は、更にファン７、ロボット９、第一の開口部１１、第二の開口部１３、ドアシステム１５を有する。ファン７は筐体５によって微小空間３の上部に配置され、筐体５の外部空間に存在する気体を微小空間内部に導入する。筐体５の下部には気流が流出可能となるような構造が配置されており、微小空間３内部で発生する粉塵等は当該気流に運ばれて筐体５の下部から外部空間に排出される。ロボット９におけるロボットアーム９ａは、第一の開口部１１及び第二の開口部１３を介して微小空間の外部に突出可能となっている。第一の開口部１１はドアシステム１５におけるドア１５ａにより一見閉鎖状態をされるが、ドア１５ａの外周と第一の開口部１１の内周面との間には隙間が形成されることから、当該ドア１５ａは第一の開口部１１を略閉鎖可能となっていると述べる。第二の開口部１３は、ウエハ処理装置１７の内部と接続されているが、当該ウエハ処理装置１７の詳細に関しては本発明と直接の関係を有さないために本明細書における説明は省略する。

ポッド載置部２１は、ドッキングプレート２３、ポッド固定システム２５、及びドッキングプレート駆動システム２７を有する。ドッキングプレート２３の上面は略平面とされており、該上面にはポッド固定システム２５の一部が配置される。背景技術において説明したポッド３１は、ドッキングプレート２３の上面に載置され、ポッド固定システム２５の当該一部、具体的にはピンがポッド３１の下面に配置された不図示の被係合部と係合することによりドッキングプレート２３上の所定位置に固定される。なお、ドッキングプレート２３は、ポッド３１を上面に載置した際に、ポッド３１における開口３１ａが前述した第一の開口部１１と正対するよう配置されている。ドッキングプレート駆動システム２７は、ガイドレール２７ａ及び駆動シリンダ２７ｂを用いて、ドッキングプレート２３と共に該所定位置に固定されたポッド３１を該第一の開口部１１に向かう方向及び離間する方向に駆動する。駆動用シリンダ２７ｂは載置台本体２１ａに一端部が固定されており、他端部となる伸縮するシリンダ端部がドッキングプレート２３に固定されている。ドッキングプレート２３はガイドレール２７ａに対して摺動可能に支持されており、駆動シリンダ２７ｂのシリンダ端部の伸縮に応じてガイドレール２７ｂ上を摺動する。

ドア１５ａの外部空間側面（ポッド３１と対向する面）には、図３Ａ及び３Ｂに示すようにラッチ機構１５ｅが設けられている。当該ラッチ機構１５ｅはポッド３１の蓋３３の表面に設けられた不図示の被ラッチ部と係合し回転することによって、該被ラッチ部と結合された上述した係合爪をポッド３１に設けられた受容孔から退避させ、当該蓋３３をポッド３１に対して着脱することを可能とする。吸着パッド１５ｋは該蓋３３と当接した状態で不図示の配管を通じて負圧供給源８（図４参照）より負圧を供給することにより該蓋３３を吸着し、当該蓋３３をドア１５ａによって保持することを可能とする。ドアシステム１５は、ドアアーム１５ｂ、ドア開閉アクチュエータ１５ｃ及びドア上下機構１５ｄを有する。ドアアーム１５ｂは棒状の部材からなり、一端においてドア１５ａを支持し、他端においてドア開閉アクチュエータ１５ｃと連結されており、中間部の適当な位置において当該位置を中心に回転可能に軸支されている。ドア開閉アクチュエータ１５ｃによって該回転中心を軸としてドアアーム１５ｂは回転し、該ドアアーム１５ｂの一端及びここに支持されるドア１５ａは第一の開口部１１に対して接近或いは離間の動作を行う。ドア上下機構１５ｄは、ドア開閉アクチュエータ１５ｃと前述したドアアーム１５ｂの回転軸とを支持し、上下動用アクチュエータによって上下方向に延在するガイドに沿って当該アクチュエータ及びこれに支持されるドアアーム１５ｂ及びドア１５ａを上下方向に駆動する。

なお、図４に当該FIMSシステム１の構成をブロック図として示す。上述したファン７、ロボット９、ドアシステム１５、ポッド固定システム２５、及びドッキングプレート駆動システム２７は、制御装置２によって各々制御される。ドアシステム１５は、ラッチ機構１５ｅ、ドア開閉用アクチュエータ１５ｃ、及びドア上下機構１５ｄを各々独立して制御可能であるが、実際上はこれら各々の構成が一連のタイムチャートに応じて動作するようにこれら構成を制御する。なお、吸着パッド１５ｋに対する負圧供給源８からの負圧の供給及び供給停止（負圧の破壊）の動作は、制御装置２によって行われる。ドッキングプレート駆動システム２７は、駆動シリンダ２７ｂの駆動のオンオフを行うが、当該駆動シリンダ２７の動作によってドッキングプレート２３が確実に所定の二位置、即ちポッド３１のロード位置に存在する場合とポッド３１がウエハ挿脱可能な位置であるドック位置に存在する場合とを検知する必要がある。このため、ポッド３１がドッキングプレート２３上の載置されたこと、及びドッキングプレート２３に対してポッド３１をロード・アンロードすべき位置に該ドッキングプレート２３が存在することを検知するロードセンサ２７ｄが、ドッキングプレート駆動システム２７に接続されている。また、ドッキングプレート２３が上述したドック位置に存在するか否かを検知するドックセンサ２７ｃも該ドッキングプレート駆動システム２７に接続されている。

ここで、実際にウエハ処理作業を行う際の当該FIMSシステム１の動作について説明する。ウエハ処理作業において、所定枚数のウエハを収容し内部が清浄気体によって満たされたポッド３１がドッキングプレート２３上に載置される。ドッキングプレート２３を載置する際に、ポッド固定システム２５が動作してドッキングプレート２３に対するポッド３１の載置位置を所定のものとする。続いてドッキングプレート駆動システム２７が動作し、ポッド３１を第一の開口部１１に向けて駆動する。具体的には、ポッド固定システム２５によってドッキングプレート２３と一体化されたポッド３１を、ドッキングプレート２３を介する様式にて駆動シリンダ２７ｂが移動させる。その際、ドア１５ａは第一の開口部１１を略閉鎖する位置で停止している。当該駆動動作は、ポッド３１の蓋３３がドア１５ａの当接面と当接し、ドッキングプレート２３と第一の開口部１１と所定の位置関係となった段階手終了する。この時、ラッチ機構１５ｅが蓋３３表面の被ラッチ部と係合され回転することによって蓋３３をポッド３１に対して着脱可能な状態とすると同時に、吸着パッド１５ｋが蓋３３を吸着し、蓋３３がドア１５ａによって保持された状態となる。

当該状態からドア開閉アクチュエータ１５ｃが動作を開始し、ドアアーム１５ｂが回動して蓋３３を保持するドア１５ａを第一の開口部１１から微小空間３の内部方向に運ぶ。ドアアーム１５ｂが所定角度で回動を停止した後、ドア上下機構１５ｄが動作を開始し、ドア開閉アクチュエータ１５ｃと共にドア１５ａを下方に移動させる。当該動作によって第一の開口部１１は全開状態となり、微小空間３は第一の開口部１１を介してポッド３１の内部と連通した状態となる。この状態においてロボット９が動作を開始し、ロボットアーム９ａによってウエハ３５をポッド３１の内部から第二の開口部１３を介してウエハ処理装置１７に搬送する。また、この状態を維持して、当該ロボット９は、更にウエハ処理装置１７内部において所定の処理が施されたウエハをポッド３１内部へも搬送する。蓋３３をポッド３１に取り付け、ポッド３１をFIMSシステム１より取り外し可能とする場合には、基本的にはこれら動作が逆に行われる。

以上に述べた構成からなるロードポート装置１において、本発明の特徴について以下に詳述する。通常ポッド３１をFIMSシステム１からアンロードする（ポッドを取り外し可能な状態とする。）場合には、上述したようにロード（ポッドを載置台に装着する。）時とは逆の手順で各々の構成を動作させる。しかしながら、この場合ポッド３１に対して蓋３３が確実に固定されているか否かを知ることは困難である。本発明においては、各構成の動作を以下の順序とすることによって、蓋３３のポッド３１に対する固定状態の適否を判別することとしている。制御装置２によって為される当該動作を、図５のフローチャートに示す。具体的には、ドアシステム１５を動作させ、ドック位置に停止中のポッド３１の開口３１ａに対して蓋３３を取付ける（Ｓ１）。開口３１ａに対して蓋３３がおおむね所定の配置に至ったと判断された時点で、ラッチ機構１５ｅを動作させ、蓋３３に配置される係合爪を突き出させてこれをポッド３１側の受容孔内部に挿入させる。当該係合爪が受容孔の内壁等と係合することによって、蓋３３はポッド３１に固定される（Ｓ２）。

通常は、当該係合爪の突き出し操作が終了すると共に、吸着パッド１５ｋによる蓋３３の保持を解除し、ドッキングプレート２３の後退が始められる。本発明では、当該操作と異なり、突き出し操作が終了した段階においても吸着パッド１５ｋによる蓋３３の保持を維持し、当該状態のままで、ドッキングプレート２３の後退動作を一時的に実施する（Ｓ３）。後退動作によって、本来であれば、ポッド３３或いはドッキングプレート２３がドック位置から変位したことが、例えば接触型のセンサであるドックセンサ２７ｃによって検知される。なお、ここで、吸着パッド１５ｋによる蓋３３の保持力は、駆動シリンダ２７ｂによるドッキングプレート２３等を移動させる駆動力よりも大きくなるように設定されている。従って、蓋３３のポッド３１に対する固定が確実に行われている場合には、蓋３３はドアによる保持が維持されていることから、駆動シリンダ２７ｂはドッキングプレート２３等を移動させることができず、ドックセンサ２７ｃはドッキングプレート２３等が未だにドック位置に存在することを示す。これに対し、蓋３３のポッド３１に対する固定が不完全な場合、当該蓋３３はポッド３１との再分離が可能であることから、駆動シリンダ２７ｂによってドッキングプレート２３等の移動が始まってしまう。このドッキングプレート２３の移動をドックセンサ２７ｃによって検知することによって、蓋３３のポッド３１に対する固定が不完全であることを知ることができる。フローチャートにおいてはＳ４におけるドッキングプレート２３の変位の有無が確認される。

より具体的には、駆動シリンダ２７ｂの動作開始から、制御装置２が有するタイマ２ａにおいて規定された所定時間が経過してもドックセンサ２７ｃがそれ以前の状態を保持した場合（ドッキングプレート２３の変位を検出しない場合。）、蓋３３はポッド３１に適切に固定されていると判断される。従って、フローはＳ５に進み、当該状態から一旦駆動シリンダ２７ｂからドッキングプレート２３に加えられる駆動力を解除し、その後吸着パッド１５ｋによる蓋３３の保持の解除（Ｓ６）等、通常のポッド３１のアンロードの際の操作を実施することとなる。即ち、制御装置２は、蓋固定状態を確認するモードと、ポッドをロード・アンロード位置に移動させる通常モードとの二つのモードを有する。また、実際の工程時間短縮の観点から、駆動シリンダからなるドッキングプレート駆動手段は、ドッキングプレートに加える負荷荷重が異なる二つのモードを有する構成とし、制御手段の実施するモードに応じてこれらを使い分けることが好ましい。これらモードの選択に応じてこのような解除操作を経ることにより、吸着パッド１５ｋからの急激な保持解除によるポッドへの衝撃を無くし、基板等を安定した状態にて常に取り扱うことを可能としている。一方、所定時間、或いは駆動シリンダ２７ｂの動作開始と共にドックセンサ２７ｂがドッキングプレート２３等の移動を示した場合には、蓋３３の固定が不完全であると判断される。この場合には、駆動シリンダ２７ｂを逆に動作させてドッキングプレート２３等を再度ドック位置に帰還させる（Ｓ７）。その後、再度Ｓ１からの操作を行い、蓋３３がポッド３１に対して適切に固定されていることが確認されるまで当該操作が繰り返されることとなる。或いは、蓋３３の係合状態が不良であるとして、制御装置２がアラーム信号を出力し、作業者への通知が行われる。

以上に述べた本発明に係るポッドの蓋閉鎖方法を実施することによって、ポッドに対して蓋か好適に固定されているか否かを簡便且つ確実に知ることが可能となる。また、従来装置において得られるドックセンサからの信号のオンオフを判定するステップ、当該判定結果に応じて再度蓋の固定操作を行うループ、及び駆動シリンダからの荷重を一旦解除するステップを、従来装置における動作フローに付加することだけでも、本発明の実施が可能となるという効果も得られる。また、ポッドに対して特に新たな構成を付加する必要が無く、従来のポッドをそのまま用いて本発明を実施することも可能となる。

なお、上述した実施形態においては、ドッキングプレート２３等の変位を検知する変位検知手段として、ドックセンサ２７ｃを用いることとしている。しかしながら、ポッドの形状、例えば開口面が突き出す形状の場合には、前述したドックセンサ２７ｃでは、配置上適切に変位を検地できない場合も考えられる。この場合、前述したドックセンサの信号のみならず、ドッキングプレートがある程度ドック位置から移動したことを検知するために配置される不図示の所謂アンドックセンサから信号を併用して用いることとしても良い。ドックセンサ及びアンドックセンサからの二つの位置信号を用いることによって、用いるポッドに応じて特定区間の変位により蓋の固定状態を判定することが可能となる。従って、ポッドの形状に依存することなく、蓋とポッドとの固定状態を知ることが可能となる。

また、微小な変位を検知することによって、駆動シリンダ２７ｂの荷重負荷の解除に伴う動作を極力小さくし、当該動作にともなる所謂ロスタイムを低減することが求められる場合も考えられる。更に、ポッドによってはポッド３１に対する蓋３３の固定が弾性部材を介して為されている場合もあり、この場合、実際上ドッキングプレート２３等が当該弾性部材の変形量以上の変位を呈さない場合には蓋３３の固定状態の適否を判別できない可能性がある。これらの場合、駆動シリンダ２７ｂに変えて所謂サーボモータを駆動源として用いることが好ましい。当該構成の付加によって装置構成を改変する必要性が生じる半面、ドッキングプレート等の変位をサーボモータに付加されたエンコーダによって検知することで、検知に要する変位を更に小さくすることが可能となる。また、サーボモータとしてトルク管理が可能なものを用いることとし、ドッキングプレートの一時的な移動の際のトルク変化を予め得ておき、当該トルク変化と実際に得られるトルクとの相違から蓋の固定状態を知ることとしても良い。即ち、制御手段中にメモリ及び比較回路を配置することとし、通常のトルク変動をメモリに格納しておき、実際に得られるトルク変動をメモリに格納されたトルク変動と比較回路にて比較し、当該比較の結果相違点が閾値を超えた場合に蓋が適切に工程さていないと判定する。以上の操作が上述したＳ４にて為されることとなる。この場合、事実上変位が存在しない場合であっても、蓋の固定状態を検知することが可能となる。なお、本発明においては、このようなトルク変化も含めてポッドの変位として定義することとし、上述したドックセンサ、アンドックセンサ、エンコーダ、トルク変化の検知機構、及びこれらに付随するタイマ等の構成を含め、変位検知手段として定義することとする。このような変位検知手段を用いることによって、ポッドの形状によらず、蓋の固定状態の適否を検知することが可能となる。なお、当該変位検知手段としては、光電センサ等ポッドの実際の変位を求める構成によっても構築可能である。即ち、本発明における変位検知手段は、ドッキングプレート或いはポッドの微小変位、或いはこれら両者或いは何れかに付加される荷重トルク変化を検知可能な種々の構成に置き換えることが可能である。

なお、上記実施形態においては、蓋をポッドに固定する固定手段として蓋側に配置される係合爪とポッド側に配置される受容孔とからなる構成を例示している。しかしながら、本発明における蓋とポッドとを一体化させて固定する固定手段は当該形態に限定されず、係合爪と受容孔との配置を各々入れ替えても良く、更にこれらとは異なる様式からなる固定手段であって、外部からの操作によって固定、解除を実施可能な種々の構成を用いることとしても良い。また、蓋保持手段として吸着パッドを用いることとしているが、当該様式のみならず所謂ラッチによる保持等、種々の構成を用いることが可能である。なお、他の構成を用いる場合には、前述した駆動シリンダから供給される駆動力との間において、蓋の固定状態を判定する際の操作において、駆動力＜保持力の関係を満たすようにドッキングプレート駆動手段及び蓋保持手段の構成を選択することが求められる。

また、本発明はウエハを対象とするFIMSシステムに関して主として述べている。しかしながら、本発明の適用対象は該システムに限定されず、例えばディスプレイ用のパネル、光ディスク等を収容する密閉容器等に対しても適用可能である。

本発明の一実施形態に係るロードポート装置の概略構成を示す側断面図である。本発明の一実施形態に係るロードポート装置の主要部概略構成を図１と同様の様式にて示す拡大側断面図である。図１に示すロードポート装置においてドア及び第一の開口部周辺に配置される構成を拡大して模式的に示す図である。本発明の一実施形態に係るFIMSシステムの概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る密閉容器たるポッドの蓋閉鎖方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１：ロードポート装置、２：制御装置、３：微小空間、５：筐体、７：ファン、８：負圧供給源９：ロボット、１１：第一の開口部、１３：第二の開口部、１５：ドアシステム、１７：ウエハ処理装置、２１：ポッド載置部、２３：ドッキングプレート、２５：ポッド固定システム、２７：ドッキングプレート駆動システム、３１：ポッド、３３：蓋、３５：ウエハ

Claims

蓋と前記蓋により閉鎖される開口を一側面に有すると共に内部に被収容物を収容可能な密閉容器に対して前記蓋を開閉して前記密閉容器内部への前記被収容物の挿脱を可能とする蓋開閉システムにおいて、前記蓋により前記開口を閉鎖する蓋閉鎖方法であって、
前記蓋及び前記密閉容器は前記蓋或いは前記密閉容器の外部からの操作によって前記蓋を前記密閉容器に対して固定する係合手段を有し、
前記蓋開閉システムは、
第一の開口部を有する微小空間と、
前記第一の開口部を閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であって、前記蓋を保持する蓋保持手段を有するドアと、
前記第一の開口部に対して前記開口が正対するように前記密閉容器を載置可能であると共に、前記密閉容器と共に前記第一の開口部に対して接近及び離間可能であって、接近時において前記蓋を取り外して前記被収容物を挿脱する位置に前記密閉容器を配置し、離間時において前記密閉容器のロード及びアンロードを行う位置に前記密閉容器を配置するドッキングプレートと、
前記ドッキングプレートの前記接近及び離間の動作を為すドッキングプレート駆動手段と、を有し、
前記ドアにより前記開口を閉鎖する位置に前記蓋を取り付け、
前記係合手段を動作させて前記蓋と前記密閉容器との固定を図り、
前記ドアによる前記蓋の保持を維持したまま前記ドッキングプレートを前記接近時の位置から移動するように前記ドッキングプレート駆動手段を動作させ、
前記ドッキングプレート駆動手段の動作に伴う前記ドッキングプレートの変位を検知し、
前記変位の検知結果に基づいて前記蓋と前記密閉容器との固定状態の適否を判定する工程を有することを特徴とする密閉容器の蓋閉鎖方法。
前記検知結果によって前記蓋と前記密閉容器との固定状態が適当であると判断された場合には、前記ドッキングプレート駆動手段の動作により前記ドッキングプレートに対して加えられている負荷を解除し、その後前記ドアによる前記蓋の保持を解除することを特徴とする請求項１に記載の密閉容器の蓋閉鎖方法。
前記ドッキングプレートの変位は、前記ドッキングプレートが前記接近時の位置にあることを判定するセンサ、或いは前記挿脱位置から所定距離変位したことを判定するセンサのいずれかから得られる信号に基づいて検知されることを特徴とする請求項１に記載の密閉容器の蓋閉鎖方法。
前記ドッキングプレート駆動手段はサーボ方式の駆動手段を有し、前記ドッキングプレートの変位は前記サーボ方式の駆動手段が有するエンコーダを用いて検知することを特徴とする請求項１に記載の蓋閉鎖方法。
蓋と前記蓋により閉鎖される開口を一側面に有すると共に内部に被収容物を収容可能な密閉容器に対して前記蓋を開閉して前記密閉容器内部への前記被収容物の挿脱を可能とする蓋開閉システムであって、
前記蓋及び前記密閉容器は前記蓋或いは前記密閉容器の外部からの操作によって前記蓋を前記密閉容器に対して固定する係合手段を有し、
前記蓋開閉システムは、
第一の開口部を有する微小空間と、
前記第一の開口部を閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であって、前記蓋を保持する蓋保持手段を有するドアと、
前記第一の開口部に対して前記開口が正対するように前記密閉容器を載置可能であると共に、前記密閉容器と共に前記第一の開口部に対して接近及び離間可能であって、接近時において前記蓋を取り外して前記被収容物を挿脱する位置に前記密閉容器を配置し、離間時において前記密閉容器のロード及びアンロードを行う位置に前記密閉容器を配置するドッキングプレートと、
前記ドッキングプレートの前記接近及び離間の動作を為すドッキングプレート駆動手段と、
前記ドッキングプレートが前記接近時の位置から変位したことを検知する変位検知手段と、
前記係合手段によって前記密閉容器に固定された前記蓋に対する前記ドアの保持を維持したまま、前記ドッキングプレート駆動手段による前記ドッキングプレートの離間動作を実施させ、その際に前記変位検知手段から得られる前記ドッキングプレートの変位の有無に関する信号に基づいて前記蓋と前記密閉容器との固定状態の適否を判断する制御装置と、を有することを特徴とする密閉容器の蓋開閉システム。
前記ドッキングプレート駆動手段が前記ドッキングプレートを変位させるために前記ドッキングプレートに加える負荷は、前記ドアが前記蓋を保持する際の保持力よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の密閉容器の蓋開閉システム。