JP4496482B2

JP4496482B2 - 搬送設備

Info

Publication number: JP4496482B2
Application number: JP2005156639A
Authority: JP
Inventors: 勲田中; 智明梶間
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2025-05-30
Also published as: JP2006332483A

Description

本発明は、工場内の空気中に存在する汚染物質を除去する汚染物質除去装置を備えた搬送設備に関する。

従来、半導体や液晶デバイス等の生産・開発用工場のクリーンルームでは、洗浄工程、露光工程等のあるエリアで、その生産プロセスで使用する薬液から気化した有機系ガス等の汚染物質が空気中に含まれている。その他クリーンルームを構成する建材や設備部材、人体等から有機ガスをはじめとした各種の分子状汚染物質が発生する。該汚染物質は製品の良品率に悪影響を与えるため除去する必要がある。

空気中の汚染物質等をクリーンルームから除去する方法としては、ケミカルフィルタはもちろんのこと、その他に汚染物質を含む空気を液体と接触させることにより汚染物質を除去する湿式汚染物質除去手段を設け、該湿式汚染物質除去手段にクリーンルームの室内空気を吸引し、清浄化した空気をクリーンルームに循環させるようにしたクリーンルーム汚染物質除去システムが提案されている（特許文献１）。

しかしながら、上記クリーンルーム汚染物質除去システムではクリーンルーム全体を清浄化しなければならず、設備の建設や運用等に大きなコストがかかるという問題がある。

そこで、ＦＯＵＰ(Front Opening Unified Pod）等の密閉容器である搬送容器を用いたミニエンバイロメント技術が提案されている。ミニエンバイロメント技術とは、クリーンルーム全体を高清浄化するのではなく、ウェーハ等を密封した搬送容器に収納して工程内及び工程間を移動することにより、局所的に高清浄化する技術である。搬送容器は、ウェーハ等を収納するために横側部に開口された開口を備えた容器本体と、この開口を密閉状態で閉じる蓋とから構成され、容器本体の上部には、搬送装置の把持部によって吊り下げ支持するための支持部としてのフランジが形成されている。この搬送容器は、蓋にて前記開口を閉じたときに容器本体の内部空間が密閉状態となるように構成され、外部の空気が侵入しないようにしている。（特許文献２）
特開２０００−３３２２１号公報特開平１１−２５１４２２号公報

従来の搬送容器においては、容器本体の内部空間が密閉状態となるように開口を蓋で閉じることによって、塵埃が容器本体の内部空間に侵入しないようにしている。しかしながら、何らかの要因によって、容器本体の内側の圧力と容器本体の外側の圧力との間に圧力差が発生しているような場合、特に、内部空間の圧力が搬送容器の外部の圧力よりも低い状態になる場合には、その圧力差に起因して、外部の空気が容器本体の内部空間に侵入してくるおそれがある。

上記したような圧力差が発生する場合としては、搬送装置によって容器本体に形成されたフランジ等を支持して、搬送容器を操作しながら搬送するような場合がある。その際には、急加速、急停止の繰り返し動作を搬送容器に加えることがあり、この急速動作は搬送容器にわずかな変形を発生させる。すると、容器本体の内部空間の容積が増えて内部空間の圧力が低下し、容器本体の内部の圧力が搬送容器の外部の圧力よりも低い状態になる場合がある。外部の空気が容器本体の内部空間に侵入してくると、物品として半導体基板が収納されている場合であれば、侵入してくる塵埃や分子状汚染物質によって製品歩留まりが低下するなどの悪影響を受けるおそれがある。

そのために本発明は、物品を収納する搬送容器を搬送する搬送装置を有する搬送設備において、前記搬送装置は空気を清浄化する汚染物質除去装置と、前記汚染物質除去装置に空気を導入する吸気口と、前記汚染物質除去装置を通過した空気を排気する排気口とを備え、前記搬送装置は、軌道に沿って移動し、複数の前記搬送装置が、前記軌道に沿って移動する際に、前記搬送容器を搬送しているか搬送していないかに関わらず、所定の場所を等しい時間間隔で通過することで、前を進む前記搬送装置が清浄化した清浄空気ゾーンを後続の前記搬送装置が通過していき、その通過の際に空気を再び清浄化させることを特徴とする。

また、前記汚染物質除去装置は、ケミカルフィルタであることを特徴とする。

また、前記軌道は、高架型の案内レールであることを特徴とする。

また、前記搬送装置は、前記汚染物質除去装置を支持するフレームと、前記搬送容器を把持する把持部とを備えることを特徴とする。

また、前記物品は、半導体基板であることを特徴とする。

また、前記搬送容器は、密閉容器であることを特徴とする。

物品を収納する搬送容器を搬送する搬送装置を有する搬送設備において、前記搬送装置は空気を清浄化する汚染物質除去装置と、前記汚染物質除去装置に空気を導入する吸気口と、前記汚染物質除去装置を通過した空気を排気する排気口とを備え、前記搬送装置は、軌道に沿って移動し、複数の前記搬送装置が、前記軌道に沿って移動する際に、前記搬送容器を搬送しているか搬送していないかに関わらず、所定の場所を等しい時間間隔で通過することで、前を進む前記搬送装置が清浄化した清浄空気ゾーンを後続の前記搬送装置が通過していき、その通過の際に空気を再び清浄化させるので、簡単な構成により汚染物質を高効率で除去し、設備の建設や運用等にも大きなコストがかからない。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は搬送装置の断面図である。図１において、１は搬送装置、２は搬送作用部、３は走行車体、４及び５は連結部材、６はフレーム、７は汚染物質除去装置を構成するフィルタ、８は把持ユニット、９は昇降操作ユニット、１０は把持部、１１は昇降体、１２はリンク機構、１３は回転ドラム、１４はワイヤ、１６は軌道を構成する案内レール、Ｆは搬送容器を構成する密閉容器、Ｆ１はフランジ、Ｍ１は把持動作用モータ、Ｍ２は昇降用モータを示す。

搬送装置１は、搬送作用部２と、走行車体３と、搬送作用部２と走行車体３とを連結する連結部材４、５とを備える。

搬送作用部２は、走行車体３に対し前後の連結部材４、５により連結されたフレーム６と、フレーム６に支持されたフィルタ７と、フレーム６に支持され、密閉容器Ｆに形成されたフランジＦ１を把持して吊り下げ支持状態で密閉容器Ｆを把持する把持ユニット８と、フレーム６に支持され、把持ユニット８を上下方向に昇降自在に吊り下げ操作する昇降操作ユニット９とを備える。

フィルタ７は、フレーム６に支持されている。また、微粒子除去に有効な樹脂製のブリージングフィルタでもよいが、特に分子、ガス汚染等のケミカル対策としてはケミカルフィルタが望ましい。また、フィルタ７は複数備えても良い。

把持ユニット８は、密閉容器ＦのフランジＦ１を把持する作用状態と、フランジＦ１の把持を解除する解除状態とに切り換え自在な把持部１０が走行車体２に対して昇降操作自在な昇降体１１に設けられる構成となっており、この昇降体１１は、フレーム６に備えられた昇降操作ユニット９によって上下方向に昇降操作自在に支持される構成となっている。又、前記把持部１０は、把持動作用モータＭ１によりリンク機構１２を介して一対の把持部１０が互いに近づく方向に揺動して前記フランジＦ１を把持する把持姿勢と、一対の前記把持部１０が互いに離れる方向に揺動して前記フランジＦ１の把持を解除する解除姿勢とに切り換える構造となっている。

昇降操作ユニット９は、モータＭ２によって上下方向の軸芯周りで回転する回転ドラム１３により、４本のワイヤ１４を同時に巻き取り及び繰り出しを行えるようにして、回転ドラム１３を正逆転させることで、この４本のワイヤ１４にて吊り下げ支持された前記昇降体１１が略水平姿勢を維持しながら昇降操作される構成となっている。

走行車体３は、図３に示すブラケット１５により天井部に固定取付けする高架型状態で配備される軌道を構成する案内レール１６の内方空間部に位置させた状態で、案内レール１６に沿って走行する。

図２は本発明の搬送装置の正面図である。図２において、７はフィルタ、１７はカバー、１８は吸気口、１９は排気口を示す。

カバー１７は、吸気口１８及び排気口１９を有し、搬送装置１のフレーム６、フィルタ７、把持ユニット８及び昇降操作ユニット９を覆っている。

吸気口１８は図２の正面から見てフィルタ７より左側（進行方向前側）に設けられた開口であり、排気口１９は図２の正面から見てフィルタ７より右側（進行方向後側）に設けられた開口である。吸気口１８は必ずしもカバー１７の進行方向前面に設けられる必要はなく、側面、上面あるいは下面であってもよい。同様に排気口１９は必ずしもカバー１７の進行方向後面に設けられる必要はなく、側面、上面あるいは下面であってもよい。空気Ａは、フレーム６に支持された図示しないファン等により吸気口１８から吸気され、吸気口１８から吸気された空気Ａは搬送装置１内部を通って、フィルタ７を通過する。フィルタ７を通過する際に空気Ａは清浄化され、清浄化された清浄空気ＣＡは排気口１９から排気される。

図３は搬送装置を用いた搬送設備の構成について示す図である。図３において、Ｄは容器受け取り箇所、Ｔは容器受け取り用設置台を示す。

処理対象物品である半導体基板等を所定枚数収納する密閉容器Ｆを複数の物品処理装置の夫々の容器受け取り箇所Ｄに搬送するように構成されている。複数の物品処理装置の各容器受け取り箇所Ｄには容器受け取り用設置台Ｔが設けられ、この搬送設備では容器受け取り用設置台Ｔ上に密閉容器Ｆを載置させるようにしている。

このような構成の搬送設備においては、密閉容器Ｆを搬送始端箇所（１つの容器受け取り箇所）から搬送目標箇所（他の容器受け取り箇所）に搬送する場合には、図３に示すように、先ず、搬送始端箇所に対応する位置に搬送装置１を移動させて、そこで把持ユニット８を下降させて１つの物品処理装置の容器受け取り箇所Ｄに載置されている密閉容器ＦのフランジＦ１を把持して搬送装置１の近くまで持上げ操作する。その持上げ状態で搬送装置１を搬送目標箇所まで走行させて、密閉容器ＦのフランジＦ１を把持しながら他の物品処理装置の容器受け取り箇所に密閉容器Ｆを載置させ、把持状態を解除して搬送を終了することになる。

図４は前記搬送設備を使用した場合の作用図である。図４においてＡは空気、ＣＡは清浄空気、Ｚは清浄空気ゾーンを示す。

前記搬送設備は主にクリーンルーム内で使用される。前記クリーンルーム内は複数の搬送装置１が数珠繋ぎに案内レール１６に沿って搬送されている。図４の左端の搬送装置１はクリーンルーム内の空気Ａを吸気口１８から吸気し、搬送装置１内部を通して、フィルタ７を通過させ、清浄化された清浄空気ＣＡを、前記排気口１９から排気する。その後、次の中央の搬送装置１が清浄化された清浄空気ＣＡの領域である清浄空気ゾーンＺに進入し、空気Ａを吸気口１８から吸気し、搬送装置１内部を通して、フィルタ７を通過させ、清浄化された清浄空気ＣＡを前記排気口１９から排気する。

すなわち、前を進む搬送装置が清浄化した清浄空気ゾーンＺを後続の搬送装置１が通過していき、その通過の際に空気Ａを再び清浄化させるので、搬送装置１が通過する案内レール１６付近の空気は常に清浄化された状態となる。これにより、搬送装置１に搬送される密閉容器Ｆも常に清浄空気ゾーンＺを通過することとなり、密閉容器Ｆ内に空気が進入することがあったとしても、該空気Ａは清浄化されたものなので、密閉容器Ｆ内の物品である半導体基板等が汚染される危険は回避される。

そのため、搬送設備は、複数の搬送装置１が案内レール１６に沿って移動する際に、搬送装置１が密閉容器Ｆを搬送しているか搬送していないかに関わらず、所定の場所を等間隔で通過するように制御する。

このことで、案内レール１６上を走行する前後の搬送装置１の間隔があいた場合でも、密閉容器Ｆを把持していない搬送装置１を走行させることにより、清浄空気ゾーンＺを清浄に保つことができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では高架型の案内レール１６に搬送装置を走行させたが、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）等を使用しても良い。また、上記実施の形態では密閉容器ＦとしてのＦＯＵＰのフランジＦ１を上面に設けているが、側面、あるいは底面に設けてもよい。

本発明の搬送装置の構造を示す断面図である。本発明の搬送装置の正面図である。本発明の搬送設備の搬送動作を表す図である。本発明の搬送設備の空気の状態を表す図である。

符号の説明

１…搬送装置、２…搬送作用部、３…走行車体、４，５…連結部材、６…フレーム、７…フィルタ、８…把持ユニット、９…昇降操作ユニット、１０…把持部、１１…昇降体、１２…リンク機構、１３…回転ドラム、１４…ワイヤ、１５…ブラケット、１６…案内レール、１７…カバー、１８…吸気口、１９…排気口、Ｆ…密閉容器、Ｆ１…フランジ、Ｍ１…把持動作用モータ、Ｍ２…昇降用モータ、Ｄ…容器受け取り箇所、Ｔ…容器受け取り用設置台、Ａ…空気、ＣＡ…清浄空気、Ｚ…清浄空気ゾーン

Claims

物品を収納する搬送容器を搬送する搬送装置を有する搬送設備において、
前記搬送装置は、
空気を清浄化する汚染物質除去装置と、
前記汚染物質除去装置に空気を導入する吸気口と、
前記汚染物質除去装置を通過した空気を排気する排気口と、
を備え、
前記搬送装置は、軌道に沿って移動し、
複数の前記搬送装置が、前記軌道に沿って移動する際に、前記搬送容器を搬送しているか搬送していないかに関わらず、所定の場所を等しい時間間隔で通過することで、
前を進む前記搬送装置が清浄化した清浄空気ゾーンを後続の前記搬送装置が通過していき、その通過の際に空気を再び清浄化させる
ことを特徴とする搬送設備。
前記汚染物質除去装置は、ケミカルフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の搬送設備。
前記軌道は、高架型の案内レールであることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送設備。
前記搬送装置は、前記汚染物質除去装置を支持するフレームと、前記搬送容器を把持する把持部とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送設備。
前記物品は、半導体基板であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送設備。
前記搬送容器は、密閉容器であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送設備。