JP5920626B2 - ロードポート装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造プロセス等において、ポッドと呼ばれる密閉型の搬送容器の内部に保持されたウエハを半導体処理装置に移載する、或いはウエハを該半導体処理装置より該ポッドに移載する際に用いられる所謂FIMS（Front-Opening Interface Mechanical Standard）システム、即ちロードポート装置に関する。

半導体製造プロセスは、近年では各種処理装置の内部、ウエハを収容して各処理装置間でのウエハ搬送を可能とするポッド、及び該ポッドより各処理装置への基板の受け渡しを行う微小空間、の３空間のみを高清浄状態に保つことで、プロセスを通じての清浄度の管理を行う手法が一般的となっている。このようなポッドは、ウエハを内部に収容し且つ一側面にウエハ挿脱用の開口を有する本体部と、該開口を閉鎖してポッド内部を密閉空間とする蓋と、から構成される。また、該微小空間は、前述したポッドの開口と対向可能な開口部と、該開口部と向かい合い半導体処理装置側に配置される第二の開口部と、を有する。

例えば特許文献１に開示されるロードポート装置は、この開口部が形成された隔壁となる部材即ちサイドベースと称呼される壁と、該開口部を閉鎖するドアと、該ドアの動作を司るドア駆動機構と、ポッドが載置される載置テーブルと、から構成される。載置テーブルは、ポッドの開口と開口部とを向かい合わせるようにポッドを支持可能であり、且つポッドと共に蓋をドアと近接或いは離間させる。ドアは、ポッドの蓋を保持可能であり、ドア駆動機構によって蓋を保持した状態で開口部を開放、閉鎖すると共に、開口部と第二の開口部との間の空間より下方に退避或いは該空間への侵入をさせられる。微小空間内にはロボットが配置され、該ロボットは開口部−ポッド開口を介してポッド内部に対する侵入及び退避が可能であって、第二の開口部も介して該ポッド内部と該半導体処理装置との間でウエハの移載を行う。

当該ロードポート装置は、半導体処理装置とは別個に作成され、半導体製造ラインにおいて当該装置に対して取り付けられる。より詳細には、前述したロボットが配置されて一面が開放された半導体製造装置における一室の該開放部をサイドベースによって閉鎖して微小空間を画定し、これによってウエハ搬送ラインと半導体処理装置とのインターフェース部を構築している。

特開２０１１−０６６２６０号公報

特許文献１に例示されるように、ロードポート装置は設置時の高さ方向に長い板状のサイドベースの中央付近から厚さを有した箱状の載置テーブルが垂直に突き出す構造からなる。該ロードポート装置は半導体製造ラインに配置される関係上、搬送時においても塵等の厳密な管理が要求され、当該構造からなるロードポート装置本体全てを厳重に梱包等した上で搬送することが求められる。しかし、ロードポート装置の構造は、この梱包、搬送等において手間、費用等を勘案した場合非常に不利であると考えられる。ここで、半導体製造工程においては、生産性の向上等を目的として、用いるウエハの大口径化が進められている。これに伴って、前述したポッド、微小空間、及び処理装置内部の空間各々も大型化されている。このため、ロードポート装置も大型化し、その重量も大きく増大せざるを得ない状況にある。この様な重量の増加は非常に大きく、梱包時における要請も相まって適切な対応が望まれている。

本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであり、製造工場から半導体製造ラインまでの搬送が容易であって、且つ重量の増加に対してもその影響を軽減可能なロードポート装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るロードポート装置は、開口部を除いて微小空間の一面を閉鎖して外部空間と分離し、外部空間に配置されて収容物を収容したポッドの蓋を開閉してポッドの内部空間と微小空間とを連通させるロードポート装置であって、開口部を閉鎖可能なドアと、ポッドを開口部と正対させて載置可能な載置テーブルと、微小空間の一面における下方の一部を閉鎖可能な下部閉鎖部材とを有する下部構造体と、開口部を有して微小空間の一面における他の部分を閉鎖可能な上部閉鎖部材を有する上部構造体と、を有し上部構造体は前記下部構造体に対して、位置決めされて分離可能に固定されることを特徴とする。

なお、該ロードポート装置にあっては、下部閉鎖部材は板状の下部壁部材であって、ドア及び載置テーブルは壁部材により支持されることが好ましい。また、上部閉鎖部材は板状の上部壁部材であることが好ましい。さらに、該ロードポート装置にあっては、上部閉鎖部材と下部閉鎖部材とを連結させる手段であって、上部閉鎖部材及び下部閉鎖部材を連結させた際に微小空間側の一側面を同一面内に配置させる側面を規定する機能を有する手段を更に有することがより好ましい。

本発明によれば、製造工場から半導体製造ラインまでのロードポート装置の搬送が容易であって、且つ重量の増加に対してもその影響を軽減することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るロードポート装置にポッドを載置してこれらを側面から見た状態の概略構成を示す図である。 図１に示した構成について、ポッドを取り除いた状態での概略構成を示す図である。 図１に示した構成について、ポッドを取り除いた状態での概略構成を示す図である。 図１に示す実施形態について、下部構造体の主要部を模式的に示す図である。 上部構造体と下部構造体との接続様式の一例を示す図である。 上部構造体と下部構造体との接続様式の他の例を示す図である。 上部構造体と下部構造体との接続様式の他の例を示す図である。 上部構造体と下部構造体との接続様式の他の例を示す図である。

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、本発明の第一の実施形態に係るロードポート装置の要部についての概略構成を示す。より詳細には、同図は、前述した載置テーブル、ドア、開口部、ドア駆動機構、微小空間の一部を構成して開口部を有するサイドプレート、ドアの駆動機構を収容する収容室、及びこれらに付随する構成を側方から見た状態の部分透視図である。また、図２Ａはポッドを取り除いた状態でロードポート装置を図１における矢印２Ａ方向から見た状態の概略構成を示す図であり、図２Ｂはポッドを取り除いた状態での図１と同様に該ロードポート装置を側面から見た図である。更に、図３は、図１と同様の様式にて該ロードポート装置における後述する下部構造体を側面から見た状態を模式的に示す図である。

ここで、ロードポート装置に対して載置されるポッド及び該ポッドに収容されるウエハについて先に述べる。ポッド２における本体２ａの内部には、被処理物たるウエハ１を内部に収めるための空間が形成されている。本体２ａは、水平方向に存在するいずれか一面に開口を有する略箱状の形状を有する。また、ポッド２は、本体２ａの開口２ｂを密閉するための蓋４を備えている。本体２ａの内部に水平に保持されたウエハ１を鉛直方向に重ねる為の複数の段を有する棚（不図示）が配置されており、ここに載置されるウエハ１各々はその間隔を一定としてポッド２内部に収容される。ウエハ１は本発明における被収容物に、ポッド２は密閉容器に、本体２ａは基本的な形状が箱体であることから略箱上の形状を有するとして定義される本体に、またポッド２の開口２ｂは基本形状が矩形であることから略矩形状として定義される開口に対応する。

本発明に係るロードポート装置１００は、上部構造体２０、下部構造体３０、載置テーブル４０、及びドアシステム５０を有する。本発明においては、前述したサイドプレートを、ポッド２の載置面である載置テーブル４０の上面を基準として、微小空間形成時に該上面より上方に配置される部分を上部構造体２０とし、該上面より下方に配置される部分を下部構造体３０の一部としている。なお、本発明において、上方、上面等は、該ロードポート装置１００を不図示の半導体製造装置に対して取り付けた状態において、鉛直方向に関して上下方向を規定した条件下における定義とする。ロードポート装下部構造体３０は、前述したサイドプレートの下方部に対応して前述した微小空間の壁の一部を構成する下部壁部材３１と、該下部壁部材３１に支持される載置テーブル４０及びドアシステム５０を含む。上部構造体２０は、下部壁部材３１と接続されて該下部壁部材３１と共に前述したサイドプレートを構成する上部壁部材２１と、該上部壁部材２１に形成されて微小空間と外部空間とを連通させる開口部２３と、を有する。

載置テーブル４０は、実際にポッド２が載置され、且つ載置されたポッドを開口部２３方向に向けて接近或いは離間させる動作が可能な、上部に平坦面を有する可動プレート４１を含む。可動プレート４１の平坦面表面には位置決めピン４３が埋設されており、ポッド本体２ａ下面に設けられた位置決め凹部（不図示）に当該位置決めピン４３が嵌合することにより、ポッド２と可動プレート４１との位置関係が一義的に決定される。また、可動プレート４１は、載置テーブル４０におけるテーブル本体部４５に収容された不図示のプレート駆動機構によって上述した駆動が行われる。

ドアシステム５０は、ドア５１、ドアアーム５３及びドア駆動機構５５を有する。ドア駆動機構５５はドアアーム５３を介してドア５１を支持し、ドア５１を駆動して開口部２３の開閉、開口部２３の前面から下方への降下、及び前面への上昇を行う。また、ドア駆動機構５５は下部壁部材３１に設けられた貫通孔３３を介して微小空間の外部に配置され、更にカバー５７によって外部空間と隔置される。なお、ドア駆動機構５５、プレート駆動機構、及びドア５１において蓋４を保持するための機構等は、例えば特許文献１等に開示される構成を用いることが可能である。しかしながら、これら構成は例示されたものに限定されず、ロードポート装置として公知の種々の構成によってこれらを構築することが可能である。

本実施形態において、上部壁部材２１は板形状を有しこれに開口部２３が形成されている。該上部壁部材２１は同様に板形状からなる下部壁部材３１に固定、連結されて従来のサイドプレートを構築する。これら上部壁部材２１と下部壁部材３１との固定方法について図を参照して述べる。なお、これらの連結部は、後述する上部構造体２０と下部構造体３０との連結部でもある。

図４は、第１の固定例を示しており、図４（ａ）は分離状態を、図４（ｂ）は固定後の状態を各々示している。本例では所謂合い欠きと、ネジ止めとによる固定を行っている。詳細には、上部壁部材２１及び下部壁部材３１各々における固定部分の板厚について各々半分の厚さまで切り欠いた領域を構成し、互いの切り欠き面２１ａ、３１ａを当接させ、これらをネジ２５によってネジ止めによって固定することとしている。当該構造にて上部壁部材２１及び下部壁部材３１を固定することによって、上部構造体２０と下部構造体３０とを一体化し、ロードポート装置１００として不図示の半導体製造装置への固定が可能となる。なお、本例では下部壁部材３１にネジ孔を形成する態様としているが、ネジ孔を上部壁部材２１に形成しても良く、所謂ナットによってネジ２５を固定する態様としても良い。本例では、この当接面を互いに密接させることにより、上部壁部材２１と下部壁部材３１とを一枚のベースプレートとして取り扱い、半導体製造装置に固定することを可能としている。

図５には所謂ダボ継ぎにて上部壁部材２１と下部壁部材３１とを固定する例を示す。図５（ａ）に示すように、上部壁部材２１の下端面と下部壁部材３１の上端面との間に棒状のダボ２７を配し、各々或いは一方の端面にこれを収容するダボ孔２７ａを設けている。また、図５（ｂ）に示すように、該ダボ孔２７ａに垂直な方向から固定用のネジ２５を螺合させ、ダボ２７を固定している。なお、図示した例ではダボ２７が上部壁部材２１に固定されている態様を示しているが、ダボ２７を下部壁部材３１に固定しても良く、ダボ２７を単体として用い且つ固定用のネジ孔を上部壁部材２１及び下部壁部材３１の両者に配する構成としても良い。本例では、このダボ２７を同一の延在方向に沿うように設けられたダボ孔２７ａに嵌合させることにより、上部壁部材２１と下部壁部材３１とを一枚のベースプレートとして取り扱い、半導体製造装置に固定することを可能としている。

図６は、図４に示した合い欠きではなく、固定用の板材２４を上部壁部材２１或いは下部壁部材３１に配し、これにより該合い欠きの作用を得ている。詳細には図６（ａ）に示すように、上部壁部材２１の側面に対して該板材２４を上部壁部材２１から下部壁部材３１の方向に突き出すように溶接固定している。当該板材２４が溶接されていない下部壁部材３１にはネジ孔が配され、該板材２４を下部壁部材３１と挟持するようにネジ２５を該ネジ孔に螺合させることによって上部壁部材２１と下部壁部材３１とを固定することとしている。本例では、該板材２４の突き出し部分の側面と壁側面とを互いに密接させることにより、上部壁部材２１と下部壁部材３１とを一枚のベースプレートとして取り扱い、半導体製造装置に固定することを可能としている。

図７は、上部壁部材２１及び下部壁部材３１の両者に対して厚さ方向に延在するネジ孔を配し（図７（ａ）参照）、該ネジ孔を用いて両壁に対して固定用の板材２６をねじ留め固定することによって（図７（ｂ）参照）、上部壁部材２１と下部壁部材３１とを固定することとしている。本例では、該板材２６の側面と壁側面とを互いに密接させることにより、上部壁部材２１と下部壁部材３１とを一枚のベースプレートとして取り扱い、半導体製造装置に固定することを可能としている。

以上述べたように、図４に示す例では合い欠き部分の当接面２１ａ、３１ａが、図５に示す例ではダボ２７とダボ孔２７ａとの嵌合部分が、図６に示す例では板材２４の突き出し部分側面と壁との当接面が、図７に示す例では板材２６と両壁との当接面により、両壁の一側面が同一面内に配置されることを可能としている。即ち、これら構成が壁部材の側面規定手段として機能し、微小空間側を画定する面を一平面としている。

本実施形態では、上部壁部材２１と下部壁部材３１とを接続してサイドプレートを形成した際に、載置テーブル４０の上面より突き出す領域を下部壁部材３１に対して分離可能とし、当該上部壁部材２１を主たる構成とする上部構造体２０としている。当該構成とすることによって、下部構造体３０は側方から見た形態が水平部と該水平部の一端から下方に延びる垂直部とからのみなる構造体となり、梱包及び搬送が従来の構造体と比較した大幅に容易となる。また、上部構造体２０自体が比較的単純な構造の板材とそれに付随する部材とからなる構成となることから、該上部構造体２０についても搬送及び梱包が容易となる。また、分離することによって、単一の重量物の搬送や固定作業を行うのではなく、部分ことにこれを行うことが可能となりロードポート装置の重量増加への対処の一助ともなる。従って、前述した固定部は作業が容易となるように載置テーブル４０の上部に配置されることが好ましい。

なお、上述した構成は本発明の一実施形態であって種々の変形が可能である。例えば上部壁部材２１及び下部壁部材３１をネジ孔形成が可能な厚さを有する板材の実から構成するのではなく、種々の厚さからなる部材の組み合わせから構築しても良い。この場合、例えば上部壁部材２１は固定部等についてはネジ孔形成可能な所謂厚板、棒状部材等から形成し、実際に微小空間を画定する作用は、これら部材によって支持される例えば厚さ数ミリの所謂薄板材によって得ることとしても良い。

また、固定部は載置テーブル４０の上方に限定されず、より下方に配置しても良い。即ち、下部構造体３０は、載置テーブル４０及びドアシステム５０を支持する部材、及び微小空間の一面について下方の部分を確定する部材より構成されれば良い。上述した例ではこの両方の作用が下部壁部材３１によって得られている。また、上部構造体２０は下部構造体に対して分離可能に支持される部材と微小空間の一面について他の部分を画定する部材により構成されれば良い。上述した例ではこの両方の作用が上部壁部材２１によって得られている。即ち、本発明における下部構造体は、開口部を閉鎖可能なドアと、ポッドを開口部と正対させて載置可能な載置テーブルと、微小空間の一面における下方の一部を閉鎖可能な下部閉鎖部材とを備えれば良い。また、上部構造体は、開口部を有して微小空間の一面における他の部分を閉鎖可能な上部閉鎖部材を備え、下部構造体に対して分離可能に固定されるものであれば良い。

以上述べたように、本発明は半導体処理装置に対して好適に用いるロードポート装置に関している。しかしながら、本発明の利用可能性は当該処理装置に限定されず、例えば液晶ディスプレイのパネルを扱う処理装置等、半導体に準じた各種処理が行われる種々の処理装置に用いられる所謂ロードポート装置に対しても適用可能である。

１：ウエハ、 ２：ポッド、 ２ａ：ポッド本体、 ２ｂ：ポッド開口部、 ４：蓋、 ２０：上部構造体、 ２１：上部壁部材、 ２１ａ：上部壁当接面、 ２３：開口部、 ２４、２６：板材、 ２５：ネジ、 ２７：ダボ、 ２７ａ：ダボ孔、 ３０：下部構造体、 ３１：下部壁部材、 ３１ａ：下部壁当接面、 ４０：載置テーブル、 ４１：可動プレート、 ４３：位置決めピン、 ４５：テーブル本体部、 ５０：ドアシステム、 ５１：ドア、 ５３：ドアアーム、 ５５：ドア駆動機構、 ５７：カバー、 １００：ロードポート装置

Claims (4)

1. 開口部を除いて微小空間の一面を閉鎖して外部空間と分離し、前記外部空間に配置されて収容物を収容したポッドの蓋を開閉して前記ポッドの内部空間と前記微小空間とを連通させるロードポート装置であって、
   前記開口部を閉鎖可能なドアと、前記ポッドを前記開口部と正対させて載置可能な載置テーブルと、前記微小空間の一面における下方の一部を閉鎖可能な下部閉鎖部材とを有する下部構造体と、
   前記開口部を有して前記微小空間の一面における他の部分を閉鎖可能な上部閉鎖部材を有する上部構造体と、を有し
   前記上部構造体は前記下部構造体に対して、位置決めされて分離可能に固定されることを特徴とするロードポート装置。
2. 前記下部閉鎖部材は板状の下部壁部材であって、前記ドア及び前記載置テーブルは前記壁部材により支持されることを特徴とする請求項１に記載のロードポート装置。
3. 前記上部閉鎖部材は板状の上部壁部材であ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装置。
4. 前記上部閉鎖部材と前記下部閉鎖部材とを連結させる手段であって、前記上部閉鎖部材及び前記下部閉鎖部材を連結させた際に前記微小空間側の一側面を同一面内に配置させる側面を規定する機能を有する手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロードポート装置。

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