JP4476457B2

JP4476457B2 - FOUP opener

Info

Publication number: JP4476457B2
Application number: JP2000262337A
Authority: JP
Inventors: 澄夫春川
Original assignee: Hirata Corp
Current assignee: Hirata Corp
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: JP2002076093A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a FOUP opener which maintains positive pressure in the second controlling space, excludes the external atmosphere from the periphery of a FOUP door, prevents the external atmosphere from flowing into the FOUP when the FOUP door is open, and has high reliability to prevent a damage on a wafer. SOLUTION: The FOUP opener 1 comprises: a dock plate 31 for placing and positioning the FOUP 10; a dock moving mechanism 30 for moving the dock plate 31 close to the location where the FOUP door 13 is mounted or removed; a port door 23 having a mounting and removing mechanism and a holding mechanism for the FOUP door 13; a port door moving mechanism 40 for moving the port door 23 in the horizontal direction; and a port plate 21 having an opening 22 closed by the port door 23. The FOUP opener is also provided with a following and moving means allowing the FOUP door 13 to hit the engaged face of the port door 23 and following the hit FOUP door 13 and the port door 23 and moving them to a predetermined location.

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本願の発明は、半導体ウェハを所定の間隔で、水平に、複数枚収納して搬送する密閉可能な容器を開閉するための容器開閉装置に関し、特に容器がＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod ）である場合に、ＦＯＵＰフレームを密閉する蓋体（ＦＯＵＰドア）を開閉するとき、外部環境の雰囲気がＦＯＵＰ内に流入してウェハを汚染することのないようにしたＦＯＵＰ開閉装置（ＦＯＵＰオープナ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＯＵＰオープナの性能としては、第１の制御空間（清浄度クラス１以上）であるＦＯＵＰ内環境と第２の制御空間（清浄度クラス１以上）であるウェハ転送空間とを、ウェハを外部環境（クラス１００〜１００００）の雰囲気にさらすことなく、連通させて、ウェハをロボット等で転送することが求められる。特に高精細度の３００ｍｍウェハともなると、きわめて高価なものであり、塵埃によるウェハ汚染に対しては、オープナ自体の発塵量を０．１μm 粒子で１個／１０cft 以下に抑えることが求められている。
【０００３】
図８を参照して、従来のＦＯＵＰオープナ01において、ＦＯＵＰ010 が３００ｍｍウェハ専用の密閉可能な第１制御空間100 を形成する搬送容器である場合には、ＦＯＵＰ010 の内部にウェハ014 を所定のピッチで収納するための溝が形成され、該ＦＯＵＰ010 は、前面を開口したＦＯＵＰフレーム011 と、該フレーム011 の開口012 を閉塞するための蓋体（ＦＯＵＰドア）013 とからなっている。
【０００４】
ＦＯＵＰドア013 には、ＦＯＵＰドア013 をポートドア023 に向けて案内する２つの案内孔と、ＦＯＵＰフレーム011 とＦＯＵＰドア013 とを機械的に止めるためのラッチ機構と、ＦＯＵＰドア013 がＦＯＵＰフレーム011 から外された際に、ＦＯＵＰドア013 をポートドア023 に保持させるための平らな吸引エリア（２個所）とが設けられている（いずれも図示されず）。
【０００５】
ＦＯＵＰオープナ01は、次の３つの機構を備えている。
(１)搬送されてきたＦＯＵＰ010 を載置して位置決めし、ＦＯＵＰドア013 を開放するために、ＦＯＵＰドア013 がポートドア023 の係合面に接触、衝突する位置（ドック位置）まで移動するドック移動機構030 。
(２)ＦＯＵＰ010 （第１制御空間100 ）と処理室（第３制御空間）との間で、ウェハ014 を外部環境（第５空間）500 にさらすことなく転送可能にするために、第２制御空間200 に設けられた第１の開口（図示されず）を閉塞するポートプレート021 と、第１制御空間100 と第２制御空間200 とを連通するために、ポートプレート021 に設けられた第２の開口022 を閉塞するポートドア023 とからなる仕切り壁構造020 。ポートドア023 は、移動してくるＦＯＵＰ010 の前面に位置するＦＯＵＰドア013 の２つの案内孔に案内される２つの案内ピンと、ＦＯＵＰドア013 のラッチ機構を開閉するためのラッチ開閉機構と、開放されたＦＯＵＰドア013 を吸引して保持するための吸引機構および保持機構とを有する（いずれも図示されず）。
(３)ＦＯＵＰドア013 をＦＯＵＰフレーム011 に着脱するために、ポートドア023 を移動させる水平移動（進退）機構040 と昇降機構050 。昇降機構050 には、サーボモータ052 とボールネジ053 とからなるネジ送り機構が用いられている。なお、ウェハ転送ロボット等のウェハ搬送手段（図示されず）は、第２制御空間200 に配設されている。また、開放され、退避させられたＦＯＵＰドア013 は、第２制御空間200 に格納されるようになっている。
【０００６】
次に、このようなＦＯＵＰオープナ01を用いてＦＯＵＰドア013 を開放する動作を、図８ないし図１３を参照しつつ、説明する。
先ず、図８に図示されるように、ＦＯＵＰ010 がアンドック位置にあるドック移動機構030 のドックプレート031 上に載置される。次いで、図９に図示されるように、ＦＯＵＰドア013 を開放するために、ドック移動機構030 が作動して、そのドックプレート031 がポートプレート021 まで移動し、これに伴い、ＦＯＵＰ010 もポートドア023 方向に移動して、ＦＯＵＰドア013 がポートドア023 の係合面に衝突する。次いで、図１０に図示されるように、ポートドア023 に設けられたラッチ開閉機構、吸引機構および保持機構が作動して、ＦＯＵＰドア013に設けられて該ＦＯＵＰドア013 をＦＯＵＰフレーム011 にラッチするラッチ機構が開放され、ＦＯＵＰドア013 がポートドア023 により吸引、保持されて、ポートドア進退機構040 により、水平に制御空間200 側へ退避（後退）させられる。最後に、図１１に図示されるように、退避したＦＯＵＰドア013 およびポートドア023 がポートドア昇降機構050 の作動により下降させられて、ＦＯＵＰドア013 が第２制御空間200 に格納される。図１２は、ＦＯＵＰ010 がポートドア023 方向に移動している様子を拡大して示し、図１３は、ＦＯＵＰドア013 がポートドア023 の係合面に衝突し、係合した状態を拡大して示している。
【０００７】
次に、ＦＯＵＰドア013 が開放される時に、外部雰囲気500 がＦＯＵＰ010 内に進入する状況を、図１３を参照しつつ、説明する。
歪みを生じたり、成形誤差が生じているＦＯＵＰフレーム011 からＦＯＵＰドア013 を開放すると、ＦＯＵＰドア013 が移動する際に、ＦＯＵＰフレーム011内は負圧になる。すなわち、ＦＯＵＰフレーム011 内には、近傍に位置するガスが流入する。従来の方法では、この流入するガスは、制御空間外の雰囲気、すなわち、外部環境（第５空間）500 の雰囲気である。そこで、この制御空間外の雰囲気の流入量を極力少なくするために、従来、ＦＯＵＰドア013 が開放される直前のＦＯＵＰ010 の待機状態において、ＦＯＵＰフレーム011 前面とポートプレート021 とを非接触状態に維持し、両者の間隙を可能な限り狭くして、外部雰囲気の占める容積を小さくする方法が採られている。
【０００８】
図１３には、ＦＯＵＰドア013 の開放に際して、ＦＯＵＰドア013 とポートプレート021 とポートドア023 とで形成される領域（空間400 ）に外部環境（第５空間）500 の汚染雰囲気が閉じ込められた状態が示されている。すなわち、図１３の状態でＦＯＵＰドア013 の開放動作が行なわれると、ＦＯＵＰフレーム011 内は負圧になり、閉じ込められた空間500 の汚染雰囲気がＦＯＵＰ010 内に進入する。
【０００９】
空間400 を空間500 の汚染雰囲気で充満させない工夫として、図１４に示すような方法が考えられる。すなわち、第２制御空間200 の雰囲気を空間500 側に常に排出するようにしたものである。このようにすると、図１４の状態では、空間400 の雰囲気は、空間200 の制御された清浄空気であり、問題はない。
【００１０】
しかしながら、ＦＯＵＰフレーム011 にＦＯＵＰドア013 をラッチ係合させた状態での、ＦＯＵＰフレーム011 の前面とＦＯＵＰドア013 の係合面とを連ねた面の平面度は、±１ｍｍの範囲内であれば許容されることがＳＥＭＩ規格で規格化されている。したがって、図１５や図１６の状態があり得る。図１５に示したように、ＦＯＵＰドア013 の係合面がＦＯＵＰフレーム011 の前面より出っ張った状態では、ポートプレート021 の外面とＦＯＵＰフレーム011 の前面とは非接触であり、両者で形成する間隙から空間200 の雰囲気が領域400 を通過して外部環境500 へ流れ、問題は無い。しかし、逆に図１６に示したように、ＦＯＵＰドア013 がＦＯＵＰフレーム011 の前面より引っ込んだ場合は、ＦＯＵＰドア013 とポートドア023 との間に隙間ができ、この空間600 に空間500 の汚染雰囲気が閉じ込められ、これがＦＯＵＰドア013 の開放時にＦＯＵＰ010 内に進入するという問題がある。
【００１１】
この問題を解消するのに、ポートドア023 の係合面をポートプレート021 の外面より突き出す方法が考えられ、図１７、図１８に示されている。しかしながら、この方法によると、空間200 の雰囲気を空間500 側に流出させる量がなお問題となる。図１７に示されるように、流出する隙間を広くすればするほど、目的は達成されるが、第２制御空間200 から常時大量の雰囲気が流出することになり、第２制御空間200 の陽圧を維持することが困難となる。また、これを防ぐために、大容量のブロアやフィルター性能が求められ、運転コストはＵＰする。他方、図１８に示されるように、流出する隙間を狭くすれば、流出量が少ないために、その効果が薄れたり、長時間その状態を維持しなければならないといった問題がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本願の発明は、従来のＦＯＵＰオープナが有する前記のような問題点を解決して、第２制御空間の陽圧を維持し、即座に外部雰囲気をＦＯＵＰドア周辺から排除し、ＦＯＵＰドアを離脱開放するときに負圧になるＦＯＵＰ内に外部雰囲気が流入しない手段を提供し、ウェハにダメージを与えない信頼性の高いＦＯＵＰオープナを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、前記のような課題を解決したＦＯＵＰオープナに係り、その請求項１に記載された発明は、ＦＯＵＰオープナが、少なくとも、半導体ウェハを所定の間隔で、水平に、複数枚収納したＦＯＵＰが載置され、ＦＯＵＰを位置決めするドックプレートと、ＦＯＵＰドアを着脱する着脱機構と前記ＦＯＵＰドアを保持する保持機構とを有するポートドアと、前記ドックプレートを、前記ポートドアに向かって進退移動させるドック移動機構と、前記ポートドアを水平方向に進退移動させるポートドア進退機構と、前記ＦＯＵＰドアを格納するために、前記ポートドアが前記ＦＯＵＰドアを保持した状態で、前記ポートドアを垂直に移動させるポートドア昇降機構と、前記ポートドアにより閉塞される開口部を有するポートプレートと、を備え、前記ポートドアは、前記ＦＯＵＰドアとの係合面が、前記ポートプレートの開口部を貫通して突出するように設けられ、前記ドック移動機構の作動に伴い、前記ドックプレートが、前記ＦＯＵＰドアと前記ポートドアとが係合するドック位置まで前進されたとき、前記ＦＯＵＰドアが、前記ポートドアの係合面に衝突され、前記ポートドア進退機構による前記ポートドアの退避作動に伴い、衝突した前記ＦＯＵＰドアと前記ポートドアとを、前記ＦＯＵＰドアが着脱される所定の位置までともに移動させ、前記ＦＯＵＰドアと前記ポートドアの係合面との衝突状態を維持する追従移動手段を更に備えることを特徴とするＦＯＵＰオープナである。
【００１４】
請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、ＦＯＵＰオープナにおいて、ＦＯＵＰドアをＦＯＵＰフレームから離脱開放するに際して、ドック移動機構を作動させて、ドックプレートを、ＦＯＵＰドアが着脱される所定の位置の近傍のドック位置まで移動させると、ドック移動機構のこの作動に伴い、ドックプレートに載置されたＦＯＵＰがドックプレートとともに前進して、ＦＯＵＰドアが、ポートプレートの開口部を貫通して突出させられたポートドアの係合面に衝突する。次いで、ポートドア進退機構を作動させて、ポートドアを水平方向に退避（後退）させると、これらＦＯＵＰドアとポートドアとは、追従移動手段の作動により、その衝突状態を維持したまま、所定の位置（例えば、ＦＯＵＰフレームがポートプレートに衝突する位置）まで、ともに移動することができる。なお、ここで、ＦＯＵＰドアが着脱される所定の位置の近傍の「ドック位置」は、ＦＯＵＰドアがポートドアの係合面に衝突する位置として定められる。
【００１５】
この結果、仮にＦＯＵＰフレームの前面とＦＯＵＰドアの係合面とを連ねた面が平滑でなく、ＦＯＵＰドアの係合面がＦＯＵＰフレームの前面より引っ込んでいたとしても、ＦＯＵＰドアとポートドアとの間に外部環境の汚染雰囲気が閉じ込められる虞がなくなる。
【００１６】
また、少なくとも衝突したＦＯＵＰドアとポートドアとが、その衝突状態を維持したまま、ともに移動する間、ポートプレートの開口部と該開口部を閉塞するポートドアの閉塞部との間隙（第４空間）から第２制御空間の雰囲気が外部環境（第５空間）に流出して、外部環境の汚染雰囲気をＦＯＵＰドア周辺から排除するので、ＦＯＵＰドアを離脱開放するときに負圧になるＦＯＵＰ内に外部環境の汚染雰囲気が流入する虞がなくなり、ウェハにダメージを与えない信頼性の高いＦＯＵＰオープナを提供することが可能になる。
【００１７】
しかも、ポートプレートの開口部と該開口部を閉塞するポートドアの閉塞部との間隙（第４空間）から第２制御空間の雰囲気が外部環境（第５空間）に流出する量は、そのほとんどが、ＦＯＵＰドアがポートドアの係合面に衝突してからこれら両ドアが前記所定の位置まで追従移動する間の短い期間に流出する量であるので、短時間で大流量が流出するが、その全体量はわずかであり、第２制御空間の雰囲気が外部環境の汚染雰囲気をＦＯＵＰドア周辺から排除しつつも、第２制御空間の陽圧を維持することができる。さらに、短時間で外部環境の汚染雰囲気の排除が可能になるので、ＦＯＵＰドアの開放動作も、短時間で行なうことができる。
【００１８】
また、請求項２に記載のように請求項１に記載の発明を構成することにより、追従移動手段は、ドック移動機構とポートドア進退機構とのいずれか一方にスプリングを介在させることにより構成される。この結果、追従移動手段を、汎用の部品を使用して簡単に構成することができる。
【００１９】
さらに、請求項３に記載のように請求項１に記載の発明を構成することにより、追従移動手段は、ドック移動機構とポートドア進退機構との少なくともいずれか一方がエアーシリンダにより駆動されることにより構成される。この結果、追従移動手段を、汎用の部品を使用して簡単に構成することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載のように請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明を構成することにより、ポートプレートの開口部と該開口部を閉塞するポートドアの閉塞部とが、ともに嵌合するようなテーパ状に設けられる。この結果、ポートプレートの開口部とポートドアの閉塞部との間隙（第４空間）から第２制御空間の雰囲気が外部環境（第５空間）に流出する量は、ＦＯＵＰドアがポートドアの係合面に衝突してからこれら両ドアが所定の位置まで追従移動する間の短い期間でありながらも、漸次拡大する流通断面積により、単位時間当たりさらに大流量とすることができて、第２制御空間の雰囲気が外部環境の汚染雰囲気をＦＯＵＰドア周辺から効果的に排除することができる。しかも、その全体量をわずかに抑えることができるので、第２制御空間の陽圧を維持することができる。
【００２１】
さらにまた、請求項５に記載のように請求項４に記載の発明を構成することにより、前記開口部及び前記閉塞部は、ドックプレートがドック位置にあるとき、前記開口部と前記閉塞部とが接触され、ドックプレートが前記所定の位置に向かって移動されるとき、前記開口部と前記閉塞部との間に間隙領域が形成されるように設けられ、その間隙領域を介して雰囲気を流出させることができるようにされる。この結果、簡単な方法により、第２制御空間と外部環境（第５空間）とのシールが可能になるとともに、ポートプレートとポートドアとの接触による塵埃の発生も防がれるので、第２制御空間の陽圧を維持するのに資するとともに、第２制御空間のクリーン度を維持することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、図１ないし図６に図示される本願の請求項１ないし請求項５に記載の発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるＦＯＵＰオープナの概略縦断面図、図２ないし図６は、同ＦＯＵＰオープナにおいて、ＦＯＵＰドアがＦＯＵＰフレームから離脱開放される一連の過程を示す図であって、図２は、ＦＯＵＰが前進して、ＦＯＵＰドアがポートプレートの開口部を貫通して突出させられたポートドアの係合面に接触、衝突した状態を示す概略縦断面図、図３は、ＦＯＵＰドアとポートドアとが衝突状態を維持したまま、追従移動している途中経過を示す概略縦断面図、図４は、ＦＯＵＰドアが所定の位置に到達して停止した状態を示す概略縦断面図、図５は、ＦＯＵＰドアが開放されている状態を示す概略縦断面図、図６は、ＦＯＵＰドアが開放限まで到達した状態を示す概略縦断面図である。なお、従来のＦＯＵＰオープナと対応する部分には、従来のＦＯＵＰオープナに付した符号の頭数字の０を除去した符号を付して示すこととする。
【００２３】
ＦＯＵＰオープナは、ＦＯＵＰ内ウェハの転送のために、外部汚染空間500 の雰囲気にウェハをさらすことなくＦＯＵＰドアを開放して、ＦＯＵＰ内第１制御空間100 と第２制御空間200 とを連通させる役割を担う。そのための第１の課題は、ポートプレート開口部と該開口部を閉塞するためのポートドア閉塞部とで形成される間隙の領域（空間400 ）内に閉じ込められる外部環境500 の汚染雰囲気を如何にしてＦＯＵＰ内に進入させずに、ＦＯＵＰドアを開放するかという点にある。そこで、本実施形態においては、このような課題がどのようにして解決されているかを、以下に、図１ないし図６を参照しながら、詳細に説明する。
【００２４】
本実施形態におけるＦＯＵＰオープナ１の構成要素は、従来のＦＯＵＰオープナ01の構成要素と異なるものではなく、図１に図示されるように、少なくとも、半導体ウェハ14を所定の間隔で、水平に、複数枚収納したＦＯＵＰ10を載置して位置決めするドックプレート31と、該ドックプレート31をＦＯＵＰドア13が着脱される位置まで移動させるドック移動機構30と、ＦＯＵＰドア13を着脱する着脱機構とＦＯＵＰドア13を保持する保持機構とを有するポートドア23と、該ポートドア23を水平に移動させるポートドア進退機構40と、ＦＯＵＰドア13を格納するために、ポートドア23がＦＯＵＰドア13を保持した状態で、該ポートドア23を垂直に移動させるポートドア昇降機構50と、該ポートドア23により閉塞される開口部22を有するポートプレート21とからなっている。ＦＯＵＰ10は、ＦＯＵＰフレーム11とＦＯＵＰドア13とからなり、ＦＯＵＰドア13は、ＦＯＵＰフレーム11の前方開口12を開閉する蓋体をなす。
【００２５】
しかしながら、本実施形態におけるＦＯＵＰオープナ１は、以下の点において、従来のＦＯＵＰオープナ01とは異なる特徴点を有している。
先ず、ポートドア23のＦＯＵＰドア13との係合面が、ポートプレート21の開口部22を貫通して突出させられている。その突出量は、数ｍｍ以上が望ましい。なお、ポートドア23とＦＯＵＰドア13との係合状態において、ＦＯＵＰドア13は可能な限りポートドア23の全面で受けられるようにするのが望ましいので、ポートドア23のこの係合面は、平坦面とされている。
【００２６】
次に、ポートプレート21の開口部22と該開口部22を閉塞するポートドア23の閉塞部とは、ともに嵌合するようなテーパ状にされている。このテーパの傾斜角度は、３０度以上、好ましくは４５度以上である。また、ポートプレート21とポートドア23とは、相互に非接触状態で開口部22を閉塞するような空気シールを形成している（図２参照）。この空気シールの隙間は、１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下である。
【００２７】
さらに次に、ＦＯＵＰドア13をＦＯＵＰフレーム11から離脱開放するに際して、ドック移動機構30を作動させて、ドックプレート31を、後述するＦＯＵＰドア13が着脱されることになる位置の近傍のドック位置まで移動させると、このドック移動機構30の作動に伴い、ドックプレート31に載置されたＦＯＵＰ10がドックプレート31とともに前進して、ＦＯＵＰドア13がポートドア23の係合面に衝突する（図２参照）。ここで、この「ドック位置」は、このようにしてＦＯＵＰドア13がポートドア23の係合面に衝突する位置として定められる。次いで、ポートドア進退機構40を作動させて、ポートドア23を水平方向に退避（後退）させるが（図３参照）、このとき、本実施形態においては、衝突したＦＯＵＰドア13とポートドア23とが、その衝突状態を維持したまま、所定の位置まで相互に追従しながらともに移動（追従移動）するように作動する追従移動手段が設けられている。この追従移動手段は、後で詳細に説明されるように、ドック移動機構30とポートドア進退機構40とのいずれか一方にスプリングを介在させることにより、構成することができる。
【００２８】
なお、前記したＦＯＵＰドア13のポートドア23の係合面への衝突（図２参照）は、追従移動手段の存在により、弾発的に行なわれている。また、「所定の位置」は、ＦＯＵＰフレーム11がポートプレート21に衝突する位置（図４参照）とするのが望ましいが、必ずしもこれに限定されず、この位置の直前の位置として、ＦＯＵＰフレーム11がポートプレート21に非接触の状態で停止するようにしてもよい。この場合、非接触部の間隙は、第２制御空間200 の陽圧を維持するために、可能な限り小さくすることが望ましい。
【００２９】
ドック移動機構30、ポートドア進退機構40およびポートドア昇降機構50は、従来と異なるものではない。詳細には図示されないが、ドック移動機構30は、前記のとおり、ドックプレート31を、ＦＯＵＰ10を載置した状態で、ＦＯＵＰドア13がポートドア23の係合面に衝突する位置（ドック位置）まで移動させるものであり、ポートドア進退機構40は、ポートドア23の支持台41をレール43に沿って進退方向（図８において左右方向）に移動させるものであり、支持台41からは、ポートドア23に届く支持腕42が伸びている。また、ポートドア昇降機構50は、レール43をポートプレート21に形成された案内溝51に沿って昇降動させるものであり、この昇降動を可能にするために、サーボモータ52とボールネジ53とからなるネジ送り機構が用いられている。
【００３０】
追従移動手段を、ドック移動機構30にスプリングを介在させることにより構成する場合には、次のようにして行なうことができる。詳細な図示は省略するが、ドックプレート31を載置する走行基台とドックプレート31との間に、ドックプレート31を常時ポートプレート21に向けて付勢するように、第１のスプリングを介在させる。さらに、ＦＯＵＰ10を載置するドックプレート31とＦＯＵＰ10との間に、ＦＯＵＰ10を常時ポートドア23に向けて付勢するように、第２のスプリングを介在させる。これにより、前述のように作用する追従移動手段を得ることができる。
【００３１】
そこで、次に、本実施形態におけるＦＯＵＰオープナ１を使用してＦＯＵＰドア13を開放する動作について説明する。
ＦＯＵＰドア13をＦＯＵＰフレーム11から離脱開放するに際して、ドック移動機構30を作動させると、ドックプレート31が、ＦＯＵＰドア13が着脱されることになる位置の手前近傍のドック位置まで移動する。このドック移動機構30の作動に伴い、ドックプレート31に載置されたＦＯＵＰ10もドックプレート31とともに前進して、ＦＯＵＰドア13がポートドア23の突出係合面に、追従移動手段の作用により、弾発的に衝突する（図２参照）。
【００３２】
次いで、ポートドア進退機構40を作動させると、ポートドア23が水平方向に退避（後退）する。ポートドア23のこの退避動とともに、衝突したＦＯＵＰドア13とポートドア23とは、その衝突状態を維持したまま、追従移動手段の作用により、ＦＯＵＰフレーム11がポートプレート21に衝突する位置まで相互に追従しながらともに移動する（図３、図４参照）。
【００３３】
この場合、追従移動手段（第１、第２のスプリング）がドック移動機構30に介在させられているとすると、ドック移動機構30はストローク限まで移動するが、ポートプレート21およびポートドア23がストッパの役目を担い、両スプリングを圧縮し、ドックプレート31およびＦＯＵＰ10は停止状態となる。そこで、ポートドア進退機構40を退避作動させると、追従移動手段の作用（第２のスプリングの伸長）により、ＦＯＵＰ10は、ＦＯＵＰフレーム11がポートプレート21に衝突する位置まで移動し、衝突したＦＯＵＰドア13とポートドア23とは、衝突状態を維持したまま、同位置まで互いに追従しながらともに移動する（図３、図４参照）。
【００３４】
次いで、この位置において、ＦＯＵＰドア13の開放動作が行なわれることになる（図５、図６参照）。前記した「ＦＯＵＰドア13が着脱されることになる位置」とは、この位置に相当している。したがって、「ＦＯＵＰドア13が着脱されることになる位置の近傍のドック位置」とは、具体的には、ポートドア23がポートプレート21の開口部22を貫通して所定量突出させられる位置を指しており、この位置において、ＦＯＵＰドア13がポートドア23の係合面に弾発的に衝突することになる。
なお、ポートドア進退機構40にスプリングを設けても、同様の効果を期待することができる。
【００３５】
ＦＯＵＰドア13の開放に際しては、ポートドア23に設けられたラッチ開閉機構、吸引機構および保持機構（いずれも図示されず）が作動して、ＦＯＵＰドア13に設けられて該ＦＯＵＰドア13をＦＯＵＰフレーム11にラッチするラッチ機構が開放され、ＦＯＵＰドア13がポートドア23により吸引、保持されることになるが、これらラッチ開閉機構、吸引機構および保持機構の作動は、ポートドア23に設けられたＦＯＵＰドア検出手段（図示されず）により、ＦＯＵＰドア13が検出されたことをもって行なわれる。図５に図示されるＦＯＵＰドア13の開放動作は、これらの機構の作動が完了したことがラッチ開閉機構の動作限センサや吸着確認センサにより確認されてから、行なわれるようになっている。
【００３６】
ＦＯＵＰ10が前進して、ＦＯＵＰドア13がポートドア23の係合面に接触、衝突してから（図２）、ＦＯＵＰフレーム11がポートプレート21に衝突してＦＯＵＰ10が停止するまで（図４）、ＦＯＵＰドア13とポートドア23とは衝突状態を維持したまま追従移動するが、この間、両者の移動に伴い、開口部22がポートドア23により閉塞されて形成される間隙領域（空間400 ）は漸次広くなり、大流量の第２制御空間200 の雰囲気を流出させることができる。しかしながら、その期間は短時間であるので、その全体量はわずかであり、第２制御空間200 の陽圧は維持される。
【００３７】
追従移動手段は、スプリングに代えてエアーシリンダを用いて、例えば、ドック移動機構30、ポートドア進退機構40の少なくともいずれか一方をエアーシリンダ駆動とし、片方がエアスプリング、他方がストッパの役目を担うように力関係に差を設けることによっても構成することができ、これにより、前記と同様の効果を期待することができる。
【００３８】
本実施形態は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ＦＯＵＰオープナ１において、ＦＯＵＰドア13をＦＯＵＰフレーム11から離脱開放するに際して、ドック移動機構30を作動させて、ドックプレート31をドック位置まで移動させると、ドック移動機構30のこの作動に伴い、ドックプレート31に載置されたＦＯＵＰ10がドックプレート31とともに前進して、ＦＯＵＰドア13が、ポートプレート21の開口部22を貫通して突出させられたポートドア23の係合面に衝突する。しかも、この衝突は、追従移動手段の作動により、弾発的な衝突となる。次いで、ポートドア進退機構40を作動させて、ポートドア23を水平方向に退避（後退）させると、これらＦＯＵＰドア13とポートドア23とは、追従移動手段の作動により、その衝突状態を維持したまま、ＦＯＵＰフレーム11がポートプレート21に衝突する位置まで、互いに追従してともに移動することができる。
【００３９】
この結果、仮にＦＯＵＰフレーム11の前面とＦＯＵＰドア13の係合面とを連ねた面が平滑でなく、ＦＯＵＰドア13の係合面がＦＯＵＰフレーム11の前面より引っ込んでいたとしても、ＦＯＵＰドア13とポートドア23との間に外部環境500 の汚染雰囲気が閉じ込められる虞がなくなる。
【００４０】
また、少なくとも衝突したＦＯＵＰドア13とポートドア23との追従移動の間、ポートプレート21の開口部22と該開口部22を閉塞するポートドア23の閉塞部との間隙（第４空間400 ）から第２制御空間200 の雰囲気が外部環境（第５空間）500 に流出して、外部環境500 の汚染雰囲気をＦＯＵＰドア13周辺から排除するので、ＦＯＵＰドア13を離脱開放するときに負圧になるＦＯＵＰ10内に外部環境500 の汚染雰囲気が流入することがなくなり、ウェハ14にダメージを与えることがなく、信頼性の高いＦＯＵＰオープナ１を提供することが可能になる。
【００４１】
しかも、ポートプレート21の開口部22と該開口部22を閉塞するポートドア23の閉塞部との間隙（第４空間400 ）から第２制御空間200 の雰囲気が外部環境（第５空間）500 に流出する量は、そのほとんどが、ＦＯＵＰドア13がポートドア23の係合面に衝突してからこれら両ドアが衝突状態を維持したまま追従移動する間の短い期間に流出する量であるので、短時間で大流量が流出するが、その全体量はわずかであり、第２制御空間200 の雰囲気が外部環境500 の汚染雰囲気をＦＯＵＰドア13周辺から排除しつつも、第２制御空間200 の陽圧を維持することができる。さらに、短時間で外部環境500 の汚染雰囲気の排除が可能になるので、ＦＯＵＰドア13の開放動作も、短時間で行なうことができる。
【００４２】
また、追従移動手段は、ドック移動機構30とポートドア進退機構40とのいずれか一方にスプリングを介在させるようにされているか、ドック移動機構30とポートドア進退機構40との少なくともいずれか一方がエアーシリンダにより駆動されることにより構成されるようにされているので、追従移動手段を、汎用の部品を使用して、簡単に構成することができる。
【００４３】
さらに、ポートプレート21の開口部22と該開口部22を閉塞するポートドア23の閉塞部とが、ともに嵌合するようなテーパ状にされているので、ポートプレート21の開口部22とポートドア23の閉塞部との間隙（第４空間400）から第２制御空間200 の雰囲気が外部環境（第５空間）500 に流出する量は、ＦＯＵＰドア13がポートドア23の係合面に衝突してからこれら両ドアが衝突状態を維持したまま追従移動する間の短い期間でありながらも、漸次拡大する流通断面積により、単位時間当たりさらに大流量とすることができて、第２制御空間200 の雰囲気が外部環境500 の汚染雰囲気をＦＯＵＰドア13周辺から効率的に排除することができる。しかも、その全体量をわずかに抑えることができるので、第２制御空間200 の陽圧を維持することができる。
【００４４】
さらにまた、開口部22及び閉塞部は、ドックプレート31がドック位置にあるとき、開口部22と閉塞部とが接触され、ドックプレート31が前記所定の位置に向かって移動されるとき、開口部22と閉塞部との間に間隙領域400が形成されるように設けられ、その間隙領域400を介して雰囲気を流出させることができるようにしているので、簡単な方法により、第２制御空間200 と外部環境（第５空間）500 とのシールが可能になるとともに、ポートプレート21とポートドア23との接触による塵埃の発生も防がれ、第２制御空間200 の陽圧を維持するのに資するとともに、第２制御空間200 のクリーン度を維持することが容易になる。
【００４５】
本実施形態においては、ポートプレート21の開口部22と該開口部22を閉塞するポートドア23の閉塞部とが、ともに嵌合するようなテーパ状にされたが、必ずしもこれに限定されず、図７に図示されるように、中心軸方向に同寸法の方形孔形状（開口部22）と、これに嵌まり合う中心軸方向に同寸法の角柱形状（ポートドア23の閉塞部）とされてもよく、このようにすることによっても、略同様の効果を奏することができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、ポートドア23のＦＯＵＰドア13との係合面は平坦面とされたが、これに限定されず、ポートドア23の外周部を矩形上に盛り上げてＦＯＵＰドア13を受ける様にし、外部環境（第５空間）500 の雰囲気をこの矩形空間の中に閉じ込めて、外部環境500 の雰囲気を可能限り、係合部領域から排除するか、隔離するようにしてもよい。
その他、本願の発明の要旨を変更しない範囲において、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の請求項１ないし請求項５に記載の発明の一実施形態におけるＦＯＵＰオープナの概略縦断面図である。
【図２】ＦＯＵＰがドック位置まで前進して、ＦＯＵＰドアがポートドアの係合面に衝突した状態を示す概略縦断面図である。
【図３】ＦＯＵＰドアとポートドアとが衝突状態を維持したまま、追従移動している途中経過を示す概略縦断面図である。
【図４】ＦＯＵＰドアが所定の位置に到達して停止した状態を示す概略縦断面図である。
【図５】ＦＯＵＰドアが開放されている状態を示す概略縦断面図である。
【図６】ＦＯＵＰドアが開放限まで到達した状態を示す概略縦断面図である。
【図７】図１の実施形態の変形例を示す図２と同様の図である。
【図８】従来のＦＯＵＰオープナの概略縦断面図である。
【図９】ＦＯＵＰドアがポートドアと衝突した状態における図８と同様の図である。
【図１０】ＦＯＵＰドアがポートドアにより吸引、保持されて、第２制御空間側に退避した状態における図８と同様の図である。
【図１１】ＦＯＵＰドアが第２制御空間に格納された状態における図８と同様の図である。
【図１２】図８の従来のＦＯＵＰオープナにおいて、ＦＯＵＰがポートプレート方向に移動している様子を拡大して示した図である。
【図１３】図８の従来のＦＯＵＰオープナにおいて、ＦＯＵＰドアがポートドアに衝突して、係合した状態を拡大して示した図である。
【図１４】図８の従来のＦＯＵＰオープナにおいて、ＦＯＵＰドアの周辺から外部環境の汚染雰囲気を排除する方法を示した図である。
【図１５】図１４の従来のＦＯＵＰオープナにおいて、ＦＯＵＰドアがポートドアに衝突して、係合した状態を示した図である。
【図１６】図１５の変形例を示した図である。
【図１７】他の従来のＦＯＵＰオープナにおいて、ＦＯＵＰドアが突出するポートドアに衝突して、係合した状態を拡大して示した図である。
【図１８】図１７の変形例を示した図である。
【符号の説明】
１…ＦＯＵＰオープナ、10…ＦＯＵＰ、11…ＦＯＵＰフレーム、12…開口、13…ＦＯＵＰドア、14…半導体ウェハ、20…仕切り壁構造、21…ポートプレート、22…開口部、23…ポートドア、30…ドック移動機構、31…ドックプレート、40…ポートドア進退機構、41…支持台、42…支持腕、43…レール、50…ポートドア昇降機構、51…案内溝、52…サーボモータ、53…ボールネジ、100 …第１制御空間、200 …第２制御空間、400 …間隙領域（第４空間）、500 …外部環境（第５空間）、600 …間隙（空間）。[0001]
[Industrial application fields]
The invention of the present application relates to a container opening and closing device for opening and closing a sealable container that stores and transports a plurality of semiconductor wafers horizontally at a predetermined interval, and in particular, when the container is a FOUP (Front Opening Unified Pod) In particular, the present invention relates to a FOUP opening / closing device (FOUP opener) that prevents the atmosphere of the external environment from flowing into the FOUP and contaminating the wafer when the lid (FOUP door) for sealing the FOUP frame is opened / closed.
[0002]
[Prior art]
The performance of the FOUP opener is that the environment inside the FOUP, which is the first control space (cleanliness class 1 or higher), and the wafer transfer space, which is the second control space (cleanliness class 1 or higher), and the external environment ( It is required that the wafer be transferred by a robot or the like without being exposed to an atmosphere of class 100 to 10000). In particular, a high-definition 300 mm wafer is extremely expensive, and it is required to reduce the dust generation amount of the opener itself to 1 piece / 10 cft or less with 0.1 μm particles for contamination of the wafer by dust. Yes.
[0003]
Referring to FIG. 8, in the conventional FOUP opener 01, when FOUP010 is a transfer container that forms a first control space 100 that can be sealed exclusively for a 300 mm wafer, the wafer 014 is placed inside the FOUP010 at a predetermined pitch. A groove for storage is formed, and the FOUP 010 is composed of a FOUP frame 011 having an open front surface and a lid (FOUP door) 013 for closing the opening 012 of the frame 011.
[0004]
The FOUP door 013 includes two guide holes for guiding the FOUP door 013 toward the port door 023, a latch mechanism for mechanically stopping the FOUP frame 011 and the FOUP door 013, and the FOUP door 013 includes the FOUP door 013. There are two flat suction areas (not shown) for holding the FOUP door 013 to the port door 023 when removed from the port.
[0005]
The FOUP opener 01 has the following three mechanisms.
(1) In order to place and position the FOUP 010 that has been transported and open the FOUP door 013, the dock moves to a position where the FOUP door 013 contacts and collides with the engagement surface of the port door 023 (dock position). Moving mechanism 030.
(2) In order to enable transfer of the wafer 014 between the FOUP010 (first control space 100) and the processing chamber (third control space) without being exposed to the external environment (fifth space) 500, the second control is performed. A port plate 021 that closes a first opening (not shown) provided in the space 200 and a second plate provided in the port plate 021 to communicate the first control space 100 and the second control space 200. A partition wall structure 020 comprising a port door 023 for closing the opening 022 of the door. The port door 023 is opened with two guide pins guided by two guide holes of the FOUP door 013 located in front of the moving FOUP 010, and a latch opening / closing mechanism for opening and closing the latch mechanism of the FOUP door 013. And a suction mechanism and a holding mechanism for sucking and holding the FOUP door 013 (both not shown).
(3) A horizontal movement (advance / retreat) mechanism 040 and an elevating mechanism 050 for moving the port door 023 to attach / detach the FOUP door 013 to / from the FOUP frame 011. As the lifting mechanism 050, a screw feeding mechanism including a servo motor 052 and a ball screw 053 is used. Note that wafer transfer means (not shown) such as a wafer transfer robot is disposed in the second control space 200. The opened and retracted FOUP door 013 is stored in the second control space 200.
[0006]
Next, the operation of opening the FOUP door 013 using such a FOUP opener 01 will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 8, the FOUP 010 is placed on the dock plate 031 of the dock moving mechanism 030 in the undock position. Next, as shown in FIG. 9, in order to open the FOUP door 013, the dock moving mechanism 030 is operated and the dock plate 031 moves to the port plate 021. Accordingly, the FOUP 010 is also moved to the port door 023. The FOUP door 013 collides with the engagement surface of the port door 023. Next, as shown in FIG. 10, the latch opening / closing mechanism, the suction mechanism, and the holding mechanism provided in the port door 023 are operated to provide the FOUP door 013 to latch the FOUP door 013 in the FOUP frame 011. The latch mechanism is opened, the FOUP door 013 is sucked and held by the port door 023, and is retracted (retracted) horizontally toward the control space 200 by the port door advance / retreat mechanism 040. Finally, as shown in FIG. 11, the retracted FOUP door 013 and the port door 023 are lowered by the operation of the port door lifting mechanism 050, and the FOUP door 013 is stored in the second control space 200. FIG. 12 shows an enlarged view of the FOUP 010 moving in the direction of the port door 023, and FIG. 13 shows an enlarged view of the FOUP door 013 colliding with the engaging surface of the port door 023 and being engaged. ing.
[0007]
Next, a situation where the external atmosphere 500 enters the FOUP 010 when the FOUP door 013 is opened will be described with reference to FIG.
When the FOUP door 013 is opened from the FOUP frame 011 that is distorted or has a molding error, the pressure in the FOUP frame 011 becomes negative when the FOUP door 013 moves. That is, the gas located in the vicinity flows into the FOUP frame 011. In the conventional method, the inflowing gas is the atmosphere outside the control space, that is, the atmosphere of the external environment (fifth space) 500. Therefore, in order to minimize the inflow amount of the atmosphere outside the control space, the front surface of the FOUP frame 011 and the port plate 021 are kept in a non-contact state in the standby state of the FOUP 010 just before the FOUP door 013 is opened. However, a method has been adopted in which the gap between the two is made as narrow as possible to reduce the volume occupied by the external atmosphere.
[0008]
In FIG. 13, when the FOUP door 013 is opened, a contaminated atmosphere of the external environment (fifth space) 500 is confined in an area (space 400) formed by the FOUP door 013, the port plate 021 and the port door 023. It is shown. That is, when the opening operation of the FOUP door 013 is performed in the state of FIG. 13, the inside of the FOUP frame 011 becomes negative pressure, and the contaminated atmosphere in the confined space 500 enters the FOUP 010.
[0009]
As a device for preventing the space 400 from being filled with the contaminated atmosphere of the space 500, a method as shown in FIG. That is, the atmosphere of the second control space 200 is always discharged to the space 500 side. In this way, in the state of FIG. 14, the atmosphere of the space 400 is the clean air controlled in the space 200, and there is no problem.
[0010]
However, the flatness of the surface connecting the front surface of the FOUP frame 011 and the engaging surface of the FOUP door 013 with the FOUP door 013 latched to the FOUP frame 011 is within a range of ± 1 mm. Acceptance is standardized by the SEMI standard. Therefore, the states of FIGS. 15 and 16 are possible. As shown in FIG. 15, when the engaging surface of the FOUP door 013 protrudes from the front surface of the FOUP frame 011, the outer surface of the port plate 021 and the front surface of the FOUP frame 011 are not in contact with each other, and a gap formed by both The atmosphere of the space 200 passes through the area 400 to the external environment 500, and there is no problem. On the contrary, as shown in FIG. 16, when the FOUP door 013 is retracted from the front surface of the FOUP frame 011, a gap is formed between the FOUP door 013 and the port door 023, and the space 600 is contaminated. There is a problem that the atmosphere is confined and this enters the FOUP 010 when the FOUP door 013 opens.
[0011]
To solve this problem, connect the engagement surface of the port door 023 to the port plate. 021 A method of projecting from the outer surface of this is conceivable and is shown in FIGS. However, according to this method, the amount by which the atmosphere of the space 200 flows out to the space 500 side is still a problem. As shown in FIG. 17, the larger the gap that flows out, the more the purpose is achieved. However, a large amount of atmosphere always flows out from the second control space 200, and the positive pressure in the second control space 200. It becomes difficult to maintain. In order to prevent this, a large-capacity blower and filter performance are required, and the operating cost is increased. On the other hand, as shown in FIG. 18, there is a problem that if the gap that flows out is narrowed, the amount of outflow is small, so that the effect is diminished or the state must be maintained for a long time.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The invention of the present application solves the above-mentioned problems of the conventional FOUP opener, maintains the positive pressure in the second control space, immediately removes the external atmosphere from the periphery of the FOUP door, and opens and closes the FOUP door. It is an object of the present invention to provide a means for preventing the external atmosphere from flowing into the FOUP that becomes a negative pressure when it is applied, and to provide a highly reliable FOUP opener that does not damage the wafer.
[0013]
[Means for solving the problems and effects]
The invention of the present application relates to a FOUP opener that solves the above-described problems, and the invention described in claim 1 is that the FOUP opener stores at least a plurality of semiconductor wafers horizontally at a predetermined interval. FOU P is Placement FOUP A dock plate for positioning; A port door having an attaching / detaching mechanism for attaching / detaching the FOUP door and a holding mechanism for holding the FOUP door; The dock plate, Advancing and retracting toward the port door Dock movement mechanism to move and the port door horizontally direction In Advance and retreat A port door advancing / retreating mechanism for moving, a port door lifting / lowering mechanism for vertically moving the port door in a state where the port door holds the FOUP door to store the FOUP door, and the port door being closed. A port plate having an opening With The port door Is The engagement surface with the FOUP door protrudes through the opening of the port plate Provided to With the operation of the dock moving mechanism, The dock plate reaches the dock position where the FOUP door and the port door are engaged. Forward When The FOUP door collides with the engagement surface of the port door. Struck And With the retracting operation of the port door by the port door advance / retreat mechanism, The FOUP door and the port door that collided The FOUP door is attached and detached To a predetermined position Both Move The collision state between the FOUP door and the engagement surface of the port door is maintained. The FOUP opener further includes a follow-up moving means.
[0014]
Since the invention described in claim 1 is configured as described above, in the FOUP opener, when the FOUP door is detached from the FOUP frame and opened, the dock moving mechanism is operated so that the dock plate is attached to the FOUP door. Removed Predetermined When it is moved to the dock position near the position, the FOUP placed on the dock plate moves forward with the dock plate along with the operation of the dock moving mechanism, and the FOUP door protrudes through the opening of the port plate. Engaged surface of port door Against Strike. Next, when the port door advancing / retreating mechanism is operated to retract (retreat) the port door in the horizontal direction, the FOUP door and the port door are kept in a collision state while maintaining the collision state by the operation of the following moving means. To the position (for example, the position where the FOUP frame collides with the port plate) Both Can move. Here, the FOUP door is attached and detached. Predetermined The “dock position” near the position indicates that the FOUP door is the engagement surface of the port door Against It is determined as the position to stab.
[0015]
As a result, even if the front surface of the FOUP frame and the engagement surface of the FOUP door are not smooth and the engagement surface of the FOUP door is retracted from the front surface of the FOUP frame, There is no possibility that the contaminated atmosphere of the external environment is trapped in the meantime.
[0016]
Also, at least the FOUP door and the port door that collided However, while maintaining the collision state, Move Do Meanwhile, the atmosphere of the second control space flows out to the external environment (fifth space) from the gap (fourth space) between the opening of the port plate and the closed portion of the port door that closes the opening. Since the contaminated atmosphere is excluded from the periphery of the FOUP door, there is no risk of the contaminated atmosphere of the external environment flowing into the FOUP that becomes negative pressure when the FOUP door is released and opened, and the FOUP opener is highly reliable and does not damage the wafer. It becomes possible to provide.
[0017]
Moreover, the amount of the atmosphere in the second control space that flows out to the external environment (fifth space) from the gap (fourth space) between the opening of the port plate and the closed portion of the port door that closes the opening is almost the same. However, since the FOUP door is an amount that flows out in a short period of time after the FOUP door collides with the engagement surface of the port door and the doors follow and move to the predetermined position, a large flow rate flows out in a short time. The total amount is small, and the positive pressure of the second control space can be maintained while the atmosphere of the second control space excludes the contaminated atmosphere of the external environment from the periphery of the FOUP door. Furthermore, since the contaminated atmosphere of the external environment can be eliminated in a short time, the opening operation of the FOUP door can be performed in a short time.
[0018]
Further, by configuring the invention according to claim 1 as described in claim 2, the follow-up moving means is configured by interposing a spring in one of the dock moving mechanism and the port door advance / retreat mechanism. The As a result, the follower moving means can be easily configured using general-purpose parts.
[0019]
Further, by configuring the invention according to claim 1 as described in claim 3, at least one of the dock moving mechanism and the port door advance / retreat mechanism is driven by the air cylinder. Consists of. As a result, the follower moving means can be easily configured using general-purpose parts.
[0020]
Further, by configuring the invention according to any one of claims 1 to 3 as described in claim 4, an opening of the port plate is provided. Department and Blocking the port door that closes the opening Department and But with Fit Matching themes Pa In Established It is. As a result, the amount of the atmosphere in the second control space flowing out to the external environment (fifth space) from the gap (fourth space) between the opening of the port plate and the closed portion of the port door is such that the FOUP door is connected to the port door. Even though it is a short period between the two doors following and moving to a predetermined position after colliding with the mating surface, the flow cross-sectional area which gradually increases can further increase the flow rate per unit time. The atmosphere of the control space can effectively eliminate the contaminated atmosphere of the external environment from the periphery of the FOUP door. And since the whole quantity can be suppressed slightly, the positive pressure of 2nd control space can be maintained.
[0021]
Furthermore, as claimed in claim 5, In item 4 By constructing the described invention, When the dock plate is in the dock position, the opening and the closing portion contact the opening and the closing portion, and when the dock plate is moved toward the predetermined position, the opening and the closing portion A gap region is formed between the closed portion and the atmosphere so that the atmosphere can flow out through the gap region. As a result, the second control space and the external environment (fifth space) can be sealed by a simple method, and dust generation due to contact between the port plate and the port door can be prevented. This contributes to maintaining the positive pressure of the space and can maintain the cleanliness of the second control space.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the invention described in claims 1 to 5 of the present application shown in FIGS. 1 to 6 will be described.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a FOUP opener in the present embodiment, and FIGS. 2 to 6 are diagrams showing a series of processes in which the FOUP door is detached and opened from the FOUP frame in the FOUP opener. FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which the FOUP advances and the FOUP door comes into contact with and collides with the engagement surface of the port door that protrudes through the opening of the port plate. FIG. FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view showing a state in which the FOUP door has reached a predetermined position and stopped, while FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which the FOUP door is opened, and FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which the FOUP door has reached the opening limit. It should be noted that a part corresponding to the conventional FOUP opener is shown with a code obtained by removing the initial 0 of the code attached to the conventional FOUP opener.
[0023]
The FOUP opener opens the FOUP door without exposing the wafer to the atmosphere of the external contamination space 500 and transfers the first control space 100 and the second control space 200 in the FOUP so as to transfer the wafer in the FOUP. Take on. For this purpose, the first problem is how to eliminate the contaminated atmosphere of the external environment 500 confined in the gap region (space 400) formed by the port plate opening and the port door closing portion for closing the opening. Therefore, the FOUP door is opened without entering the FOUP. Therefore, in the present embodiment, how such a problem is solved will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 6.
[0024]
The components of the FOUP opener 1 in this embodiment are not different from those of the conventional FOUP opener 01. As shown in FIG. 1, at least a plurality of semiconductor wafers 14 are horizontally arranged at predetermined intervals. FOUP containing a sheet 10 A dock plate 31 to be placed and positioned, a dock moving mechanism 30 for moving the dock plate 31 to a position where the FOUP door 13 is attached and detached, an attaching / detaching mechanism for attaching / detaching the FOUP door 13 and a holding mechanism for holding the FOUP door 13 A port door 23 having a FOUP door 13 in order to store the FOUP door 13 in order to store the FOUP door 13. The port door elevating mechanism 50 that vertically moves the port door 21 and the port plate 21 having the opening 22 that is closed by the port door 23. The FOUP 10 includes a FOUP frame 11 and a FOUP door 13, and the FOUP door 13 forms a lid that opens and closes the front opening 12 of the FOUP frame 11.
[0025]
However, the FOUP opener 1 in the present embodiment has different features from the conventional FOUP opener 01 in the following points.
First, the engagement surface of the port door 23 with the FOUP door 13 is projected through the opening 22 of the port plate 21. The protrusion amount is preferably several mm or more. In the engaged state between the port door 23 and the FOUP door 13, it is desirable that the FOUP door 13 be received on the entire surface of the port door 23 as much as possible. It is considered as a surface.
[0026]
Next, the opening of the port plate 21 22 and Blocking the port door 23 that closes the opening 22 Department and Tomo Fit Matching themes Pa Has been. The inclination angle of this taper is 30 degrees or more, preferably 45 degrees or more. The port plate 21 and the port door 23 form an air seal that closes the opening 22 in a non-contact state with each other (see FIG. 2). The air seal gap is 1 mm or less, preferably 0.5 mm or less.
[0027]
Next, when the FOUP door 13 is detached from the FOUP frame 11 and opened, the dock moving mechanism 30 is operated to move the dock plate 31 to a dock position in the vicinity of a position where the FOUP door 13 to be described later is attached or detached. As the dock moving mechanism 30 is operated, the FOUP 10 placed on the dock plate 31 moves forward together with the dock plate 31 and the FOUP door 13 collides with the engagement surface of the port door 23 (see FIG. 2). ). Here, the “dock position” is determined as a position where the FOUP door 13 collides with the engagement surface of the port door 23 in this way. Next, the port door advance / retreat mechanism 40 is operated to retract (retract) the port door 23 in the horizontal direction (see FIG. 3). At this time, in this embodiment, the FOUP door 13 and the port door 23 that have collided However, while maintaining the collision state, following each other up to a predetermined position Both Move (Follow-up movement) Follow-up movement means is provided which operates as described above. As will be described in detail later, this follow-up moving means can be configured by interposing a spring in one of the dock moving mechanism 30 and the port door advance / retreat mechanism 40.
[0028]
The collision of the FOUP door 13 with the engagement surface of the port door 23 (see FIG. 2) is performed elastically due to the presence of the follow-up movement means. The “predetermined position” is preferably a position where the FOUP frame 11 collides with the port plate 21 (see FIG. 4), but is not necessarily limited thereto, and the position immediately before this position is the FOUP frame 11. However, the port plate 21 may stop in a non-contact state. In this case, the gap between the non-contact portions is desirably as small as possible in order to maintain the positive pressure in the second control space 200.
[0029]
The dock moving mechanism 30, the port door advance / retreat mechanism 40, and the port door elevating mechanism 50 are not different from the conventional ones. Although not shown in detail, as described above, the dock moving mechanism 30 has the dock plate 31 placed on the FOUP door 13 with the FOUP 10 placed thereon. Position that collides with the engagement surface of port door 23 The port door advance / retreat mechanism 40 moves the support base 41 of the port door 23 along the rail 43 in the forward / backward direction (left-right direction in FIG. 8). From there, the support arm 42 reaching the port door 23 extends. The port door elevating mechanism 50 elevates and lowers the rail 43 along the guide groove 51 formed in the port plate 21. To enable this elevating movement, the servo motor 52 and the ball screw 53 are used. A screw feed mechanism is used.
[0030]
When the follower moving means is configured by interposing a spring in the dock moving mechanism 30, it can be performed as follows. Although not shown in detail, a first spring is interposed between the traveling base on which the dock plate 31 is placed and the dock plate 31 so that the dock plate 31 is always urged toward the port plate 21. Let Further, a second spring is interposed between the dock plate 31 on which the FOUP 10 is placed and the FOUP 10 so as to constantly bias the FOUP 10 toward the port door 23. As a result, it is possible to obtain follow-up movement means that act as described above.
[0031]
Then, next, the operation | movement which opens the FOUP door 13 using the FOUP opener 1 in this embodiment is demonstrated.
When the dock moving mechanism 30 is operated when the FOUP door 13 is detached from the FOUP frame 11 and opened, the dock plate 31 moves to a dock position near the position where the FOUP door 13 is to be attached and detached. With the operation of the dock moving mechanism 30, the FOUP 10 placed on the dock plate 31 also moves forward together with the dock plate 31, and the FOUP door 13 is moved to the protruding engagement surface of the port door 23 by the action of the following moving means. Collision occurs spontaneously (see FIG. 2).
[0032]
Next, when the port door advance / retreat mechanism 40 is operated, the port door 23 is retracted (retracted) in the horizontal direction. Along with this retreating movement of the port door 23, the collided FOUP door 13 and the port door 23 are mutually moved to the position where the FOUP frame 11 collides with the port plate 21 by the action of the following moving means while maintaining the collision state. While following Both Move (see FIGS. 3 and 4).
[0033]
In this case, the following moving means ( 1st, 2nd If the spring) is interposed in the dock moving mechanism 30, the dock moving mechanism 30 moves to the stroke limit, but the port plate 21 and the port door 23 act as a stopper, compress both springs, and the dock plate. 31 and FOUP 10 are stopped. Therefore, when the port door advance / retreat mechanism 40 is retracted, By the action of the following movement means (extension of the second spring), The FOUP 10 is a position where the FOUP frame 11 collides with the port plate 21. Move on The FOUP door 13 and the port door 23 that have moved and collided remain in the same position while maintaining the collision state. Each other Following Together Move (see FIGS. 3 and 4).
[0034]
Next, in this position, the opening operation of the FOUP door 13 is performed (see FIGS. 5 and 6). The above-mentioned “position where the FOUP door 13 is to be attached and detached” corresponds to this position. Therefore, “the dock position in the vicinity of the position where the FOUP door 13 is to be attached / detached” specifically refers to a position where the port door 23 penetrates the opening 22 of the port plate 21 and protrudes a predetermined amount. At this position, the FOUP door 13 collides with the engagement surface of the port door 23 in a resilient manner.
Even if a spring is provided in the port door advance / retreat mechanism 40, the same effect can be expected.
[0035]
When the FOUP door 13 is opened, a latch opening / closing mechanism, a suction mechanism, and a holding mechanism (none of which are shown) provided in the port door 23 are operated to provide the FOUP door 13 with the FOUP door 13 as a FOUP frame. 11 is opened, and the FOUP door 13 is sucked and held by the port door 23. The latch opening / closing mechanism, the suction mechanism and the holding mechanism are operated by the FOUP provided in the port door 23. This is performed when the FOUP door 13 is detected by door detection means (not shown). The opening operation of the FOUP door 13 shown in FIG. 5 is performed after the operation of these mechanisms is confirmed by the operation limit sensor or the suction confirmation sensor of the latch opening / closing mechanism.
[0036]
After the FOUP 10 moves forward and the FOUP door 13 contacts and collides with the engagement surface of the port door 23 (FIG. 2), the FOUP frame 11 collides with the port plate 21 until the FOUP 10 stops (FIG. 4). The FOUP door 13 and the port door 23 follow and move while maintaining a collision state. During this time, the gap region (space 400) formed by the opening 22 being closed by the port door 23 is gradually increased along with the movement of both. As a result, the atmosphere of the second control space 200 having a large flow rate can be discharged. However, since the period is short, the total amount is small and the positive pressure in the second control space 200 is maintained.
[0037]
The following moving means uses an air cylinder instead of a spring, and for example, at least one of the dock moving mechanism 30 and the port door advance / retreat mechanism 40 is driven by an air cylinder, one of which functions as an air spring and the other serves as a stopper. Thus, it can also be configured by providing a difference in the force relationship, whereby the same effect as described above can be expected.
[0038]
Since the present embodiment is configured as described above, the following effects can be obtained.
In the FOUP opener 1, when the FOUP door 13 is detached from the FOUP frame 11 and opened, the dock moving mechanism 30 is operated to move the dock plate 31 to the dock position. With this operation of the dock moving mechanism 30, the dock plate The FOUP 10 placed on the 31 moves forward together with the dock plate 31, and the FOUP door 13 is projected through the opening 22 of the port plate 21. Against Strike. In addition, this collision becomes a bullet collision by the operation of the follow-up moving means. Next, when the port door advance / retreat mechanism 40 is operated and the port door 23 is retracted (retracted) in the horizontal direction, the FOUP door 13 and the port door 23 maintain their collision state by the operation of the follower moving means. Continue to follow each other until the FOUP frame 11 collides with the port plate 21. Both Can move.
[0039]
As a result, even if the front surface of the FOUP frame 11 and the engaging surface of the FOUP door 13 are not smooth and the engaging surface of the FOUP door 13 is retracted from the front surface of the FOUP frame 11, the FOUP door 13 There is no possibility that the contaminated atmosphere of the external environment 500 is trapped between the port door 23 and the port door 23.
[0040]
Further, at least during the following movement of the colliding FOUP door 13 and the port door 23, from the gap (fourth space 400) between the opening portion 22 of the port plate 21 and the closing portion of the port door 23 that closes the opening portion 22. The atmosphere of the second control space 200 flows into the external environment (fifth space) 500, and the contaminated atmosphere of the external environment 500 is removed from the vicinity of the FOUP door 13, so that a negative pressure is generated when the FOUP door 13 is released and opened. The contaminated atmosphere of the external environment 500 does not flow into the FOUP 10, and the wafer 14 is not damaged, and the highly reliable FOUP opener 1 can be provided.
[0041]
In addition, the atmosphere of the second control space 200 is transferred to the external environment (fifth space) 500 from the gap (fourth space 400) between the opening 22 of the port plate 21 and the closing portion of the port door 23 that closes the opening 22. Since most of the amount that flows out is the amount that flows out in a short period of time while the FOUP door 13 collides with the engagement surface of the port door 23 and these doors keep following the collision, A large flow rate flows out in a short time, but the total amount is very small. The atmosphere of the second control space 200 eliminates the contaminated atmosphere of the external environment 500 from the vicinity of the FOUP door 13, while the positive flow of the second control space 200 is increased. The pressure can be maintained. Furthermore, since the contaminated atmosphere of the external environment 500 can be eliminated in a short time, the opening operation of the FOUP door 13 can be performed in a short time.
[0042]
The follow-up movement means is configured such that a spring is interposed between one of the dock movement mechanism 30 and the port door advance / retreat mechanism 40, or at least one of the dock movement mechanism 30 and the port door advance / retreat mechanism 40 is Since it is configured to be driven by an air cylinder, the follow-up moving means can be easily configured using general-purpose parts.
[0043]
Furthermore, the opening of the port plate 21 22 and Blocking the port door 23 that closes the opening 22 Department and But with Fit Matching themes Pa Therefore, the amount of the atmosphere in the second control space 200 flowing into the external environment (fifth space) 500 from the gap (fourth space 400) between the opening 22 of the port plate 21 and the closed portion of the port door 23 Is a short period between the time when the FOUP door 13 collides with the engagement surface of the port door 23 and the two doors follow and move while maintaining the collision state. Further, the flow rate can be further increased, and the atmosphere of the second control space 200 can efficiently exclude the contaminated atmosphere of the external environment 500 from the vicinity of the FOUP door 13. In addition, since the total amount can be suppressed slightly, the positive pressure in the second control space 200 can be maintained.
[0044]
Furthermore, When the dock plate 31 is in the dock position, the opening 22 and the closing portion are in contact with the opening 22 and the closing portion, and when the dock plate 31 is moved toward the predetermined position, the opening 22 and the closing portion are closed. A gap region 400 is formed between the first and second sections so that the atmosphere can flow out through the gap region 400. Therefore, it is possible to seal the second control space 200 and the external environment (fifth space) 500 by a simple method, and also prevent the generation of dust due to the contact between the port plate 21 and the port door 23. This contributes to maintaining the positive pressure of the second control space 200 and also makes it easy to maintain the cleanliness of the second control space 200.
[0045]
In the present embodiment, the opening of the port plate 21 22 and Blocking the port door 23 that closes the opening 22 Department and But with Fit However, the present invention is not necessarily limited to this, and as shown in FIG. 7, a square hole shape (opening 22) having the same dimension in the central axis direction and a center that fits into this shape. A prismatic shape having the same dimension in the axial direction (a closed portion of the port door 23) may be used, and by doing so, substantially the same effect can be obtained.
[0046]
In the present embodiment, the engagement surface of the port door 23 with the FOUP door 13 is a flat surface. However, the present invention is not limited to this, and the FOUP door 13 is raised by raising the outer periphery of the port door 23 onto a rectangle. Alternatively, the atmosphere of the external environment (fifth space) 500 may be confined in this rectangular space, and the atmosphere of the external environment 500 may be excluded or isolated from the engaging portion region as much as possible.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a FOUP opener according to an embodiment of the present invention as set forth in claims 1 to 5 of the present application;
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which the FOUP moves forward to a dock position and the FOUP door collides with the engagement surface of the port door.
FIG. 3 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the progress of the FOUP door and the port door following and moving while maintaining a collision state.
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which a FOUP door reaches a predetermined position and stops.
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which a FOUP door is opened.
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view showing a state where the FOUP door has reached the open limit.
7 is a view similar to FIG. 2 showing a modification of the embodiment of FIG.
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional FOUP opener.
FIG. 9 is a view similar to FIG. 8 in a state where the FOUP door collides with the port door.
FIG. 10 is a view similar to FIG. 8 in a state where the FOUP door is sucked and held by the port door and retracted to the second control space side.
FIG. 11 is a view similar to FIG. 8 in a state in which the FOUP door is stored in the second control space.
12 is an enlarged view showing a state in which the FOUP moves in the port plate direction in the conventional FOUP opener of FIG.
13 is an enlarged view of a state in which the FOUP door collides with the port door and is engaged in the conventional FOUP opener of FIG.
14 is a diagram showing a method of removing the contaminated atmosphere of the external environment from the periphery of the FOUP door in the conventional FOUP opener of FIG.
15 is a view showing a state in which the FOUP door collides with the port door and is engaged in the conventional FOUP opener of FIG. 14;
FIG. 16 is a diagram showing a modification of FIG.
FIG. 17 is an enlarged view showing a state in which a FOUP door collides with a protruding port door and is engaged in another conventional FOUP opener.
FIG. 18 is a diagram showing a modification of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... FOUP opener, 10 ... FOUP, 11 ... FOUP frame, 12 ... Opening, 13 ... FOUP door, 14 ... Semiconductor wafer, 20 ... Partition wall structure, 21 ... Port plate, 22 ... Opening, 23 ... Port door, 30 ... dock movement mechanism, 31 ... dock plate, 40 ... port door advance / retreat mechanism, 41 ... support base, 42 ... support arm, 43 ... rail, 50 ... port door lift mechanism, 51 ... guide groove, 52 ... servo motor, 53 ... Ball screw, 100 ... first control space, 200 ... second control space, 400 ... gap region (fourth space), 500 ... external environment (fifth space), 600 ... gap (space).

Claims

The FOUP opener is at least
The semiconductor wafer at predetermined intervals horizontally, FOU P in which a plurality of sheets accommodated is placed, a dock plate for positioning the FOUP,
A port door having an attaching / detaching mechanism for attaching / detaching the FOUP door and a holding mechanism for holding the FOUP door;
A dock moving mechanism for moving the dock plate forward and backward toward the port door ;
A port door forward and reverse mechanism for advancing and retracting movement of the port door in the horizontal direction,
A port door elevating mechanism for moving the port door vertically with the port door holding the FOUP door to store the FOUP door;
A port plate having an opening closed by the port door ;
With
The port door is provided such that an engagement surface with the FOUP door protrudes through the opening of the port plate,
With the operation of the dock moving mechanism, the dock plate, when said FOUP door and said port door is advanced to dock position engaging the FOUP door, collision of the engaging surface of the port door And
As the port door is retracted by the port door advance / retreat mechanism, the collided FOUP door and the port door are moved together to a predetermined position where the FOUP door is attached and detached, and the FOUP door and the port door are moved . A FOUP opener further comprising follow-up movement means for maintaining a collision state with the engagement surface .

2. The FOUP opener according to claim 1, wherein the follower moving unit is configured by interposing a spring in one of the dock moving mechanism and the port door advance / retreat mechanism.

2. The FOUP opener according to claim 1, wherein the follow-up moving unit is configured by driving at least one of the dock moving mechanism and the port door advance / retreat mechanism by an air cylinder.

A closed portion of the port door for closing the opening and the opening of the port plate, and wherein the fitting is provided, et al is the tape path shaped so as to focus on together of claims 1 to 3 The FOUP opener according to any one of the above.

When the dock plate is in the dock position, the opening and the closing portion are in contact with the opening and the closing portion, and when the dock plate is moved toward the predetermined position, Provided so that a gap region is formed between the portion and the closed portion,
The FOUP opener according to claim 4 , wherein the atmosphere can flow out through the gap region .