JP6700000B2 - フープロードポート装置 - Google Patents

Description

本発明は、側面にウエハを出し入れする開口が形成されたフープのためのフープロードポート装置に関する。

たとえば半導体の製造工程では、スミフ（ＳＭＩＦ）やプープ（ＦＯＵＰ）と呼ばれる搬送容器を用いて、各処理装置の間のウエハの搬送が行われる。さらに、搬送容器は、各処理装置に備えられるロードポート装置に設置され、ロードポート装置は、搬送容器内の空間と処理室の空間を連通させる。これにより、ロボットアーム等により搬送容器からウエハを取り出し、このウエハを処理装置へ受け渡すことが可能となる。

ここで、ウエハが収納される搬送容器内の環境は、ウエハ表面を酸化や汚染から守るために、所定の状態を上回る不活性状態及び清浄度が保たれることが好ましい。搬送容器内の気体の不活性状態や清浄度を向上させる方法としては、搬送容器の内部又は搬送容器と連通する空間に清浄化ガスを導入するガスパージ等の技術が提案されている。また一方で、搬送容器内の気体の成分を検出してウエハ表面の汚染等を防ぐ技術として、搬送容器の側面に配管を接続し、その配管に水分濃度計や酸素濃度計を配置する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０００−３５３７３８号公報

搬送容器の側面に配管を接続して搬送容器内の気体の成分を検出する従来技術は、搬送容器内に検出器を配置しないため清浄性の面では有利である。しかしながら、従来技術では搬送容器から内部のウエハ全体を移載ユニットへ移動させるスミフに対して、配管をスミフの側方に接続するため、ロードポートに設置された搬送容器内の気体の成分を検出したとしても、ウエハ全体が搬送容器内から移載ユニットに搬出されている状態では、ウエハ周辺の環境を測定できていない場合がある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、ウエハ周辺の環境を適切に測定でき、ウエハ搬送容器であるフープ内のウエハ表面を酸化や汚染から守ることができるフープロードポート装置に関する。

上記目的を達成するために、本発明に係るロードポート装置は、
側面にウエハを出し入れする開口が形成されたフープのためのフープロードポート装置であって、
前記フープの底面に形成された第１の底孔に対し、一方側で連通可能な第１のボトムノズルを有する載置台と、
前記第１のボトムノズルに対して、前記第１のボトムノズルの他方側で連通する配管部と、を有し、
前記配管部には、前記フープの内部から流出した気体の成分及び前記気体の清浄度の少なくとも一方を検出するセンサ部が設けられていることを特徴とする。

本発明に係るフープロードポート装置は、側面から一枚ずつウエハを出し入れできるフープに対して、そのフープに底面から接続する載置台の第１のボトムノズルに連通可能な配管部にセンサ部が設けられている。そのため、フープの内部から流出した気体の成分等をセンサ部が検出することにより、フープに収納されたウエハ周辺の気体の成分や清浄度を適切に測定することができる。すなわち、本発明に係るフープロードポート装置は、いくつかのウエハが処理中で搬出されていても、残りのウエハは底孔が形成されたフープ底面の上に載置されており、また、ウエハ周辺も、取り出し開口を除き、フープの側面等で覆われているため、フープに収納されたウエハ周辺の気体成分等を適切に測定することができる。また、本発明に係るフープロードポート装置は、配管部が、載置台にある第１のボトムノズルを介してフープ内部と連通するため、フープが載置台に載置された直後からセンサ部による検出が可能であり、また、フープが載置台から取り外される直前までセンサ部による検出が可能である。

また、例えば、前記載置台は、前記フープの前記底面に形成された第２の底孔に対し、一方側で連通可能な第２のボトムノズルを有してもよく、
前記配管部は、前記第２のボトムノズルに対して、前記センサ部を挟んで前記第１のボトムノズルとは反対側であって、前記第２ボトムノズルの他方側で連通可能であってもよい。

このようなフープロードポート装置では、配管部が第２のボトムノズルに対しても連通可能であるため、フープ内から流出し、センサ部を通過した気体を、再びフープ内に戻すことができる。これにより、フープ内に外気が流入することを防止しながら、継続的にウエハ周辺の環境を測定することができる。

また、例えば、前記載置台は、前記フープの前記底面に形成された第２の底孔に対し、一方側で連通可能な第２のボトムノズルを有してもよく、
フープロードポート装置は、前記第２のボトムノズルを介して前記フープの内部にガスを供給するガス供給部を有していてもよい。

このようなフープロードポート装置は、第１のボトムノズルおよび配管部を介してフープ内の気体を流出させ、第２のボトムノズルを介してフープ内にガスを供給することにより、フープ内の気体をパージし、ウエハ周辺の環境を清浄化することができる。

また、例えば、前記載置台は、前記フープの前記底面に形成された第２の底孔に対し、一方側で連通可能な第２のボトムノズルを有してもよく、
フープロードポート装置は、前記第２のボトムノズルを介して前記フープの内部にガスを供給するガス供給部を有してもよく、
前記配管部は、前記第２のボトムノズル及び前記ガス供給部に対して、前記センサ部を挟んで前記第１のボトムノズルとは反対側であって、前記第２ボトムノズルの他方側で連通可能であってもよい。

このようなフープロードポート装置は、センサ部で検出した気体を、第２のボトムノズルを介してフープ内に戻すことができ、かつ、これとは別に、ガス供給部が第２のボトムノズルを介してフープ内に清浄化ガスを供給することもできる。たとえば、センサ部がフープ内の環境が清浄であると判断した場合は配管部から第２のボトムノズルを介して気体を戻し、センサ部がフープ内の環境が清浄でないと判断した場合は、ガス供給部からフープ内にガスを供給して、フープ内のパージを実施することができる。

また、例えば、本発明に係るフープロードポート装置は、前記センサ部の検出結果に応じて、前記ガス供給部が単位時間あたりに前記フープの前記内部に供給する前記ガスの供給量を変える制御部を有してもよい。

このようなフープロードポート装置は、制御部がガスの供給量を調整することにより、素早くフープ内の清浄度を上昇させたり、十分に清浄であるときはガスの消費量を抑制したりすることができる。

また、例えば、前記配管部には、前記フープの前記内部から前記配管部へ前記気体を流出させる排出ポンプが設けられていても良い。

このようなフープロードポート装置は、配管内に確実にフープ内の気体を引き込み、センサ部がより適切にフープ内の気体成分等を検出することができる。

図１は本発明の一実施形態に係るフープロードポート装置の概略図である。 図２は図１に示すフープロードポート装置の載置台付近を示す要部斜視図である。 図３は図１に示すフープロードポート装置がフープの搬出口を開いた状態を表す概略断面図である。 図４（Ａ）は、ボトムノズルを移動させるためのノズル駆動機構を示す概略断面図、図４（Ｂ）は、ボトムノズルの動きを示す概略断面図である。 図５は、図１に示すフープロードポート装置の配管部周辺を示す概略断面図である。 図６は、第２実施形態に係るフープロードポート装置の配管部の周辺を示す概略断面図である。 図７は、第３実施形態に係るフープロードポート装置の配管部の周辺を示す概略断面図である。 図８は、第４実施形態に係るフープロードポート装置の配管部の周辺を示す概略断面図である。 図９は、第５実施形態に係るフープロードポート装置の配管部の周辺を示す概略断面図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るフープロードポート装置１０は、半導体処理装置とフープロードポート装置１０とを連結するイーフェム（ＥＦＥＭ）８０に連結してある。フープロードポート装置１０は、固定台１２と、その固定台１２に対して、Ｙ軸方向に移動可能な載置台１４とを有する。なお、図面において、Ｙ軸が載置台１４の移動方向を示し、Ｚ軸が鉛直方向の上下方向を示し、Ｘ軸がこれらのＹ軸およびＺ軸に垂直な方向を示す。

載置台１４のＺ軸方向の上部には、収容物としての複数のウエハ１を密封して保管及び搬送するフープ（ＦＯＵＰ）２が、着脱自在に載置可能になっている。フープ２の内部には、ウエハ１を内部に収めるための空間が形成されている。フープ２は、フープ２の内部に対して水平方向に位置する複数の側面と、上下方向に位置する上面と底面２ｆとを有する箱状の形状を有している。フープ２が有する複数の側面の一つである第１側面２ｄには、フープ２の内部に収容したウエハ１を出し入れする開口としての搬出口２ｂが形成されている。

また、フープ２は、搬出口２ｂを密閉するための蓋４を備えている。フープ２の内部には、水平に保持された複数のウエハ１を、鉛直方向に重ねるための棚（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フープ２の内部に収容される。また、フープ２の底面２ｆには、第１の底孔５−１と、第２の底孔５−２と、位置決め部３とが形成されている。

フープロードポート装置１０は、図１に示すようなフープ（Front Opening Unified Pod)２のための装置であるが、フープ２と同様に側面にウエハを出し入れする開口が形成された構造を有する密封搬送容器に対しても適用可能である。フープロードポート装置１０は、フープ２の側面に形成された搬出口２ｂを自動的に開閉し、フープ２の内部に密封状態で収容してあるウエハ１を、クリーン状態を維持しながら、イーフェム８０を介して半導体処理装置の内部に、移し替えるためのインターフェース装置である。このフープロードポート装置１０は、壁部材１１の受渡口１３を開閉するドア１８を有する。壁部材１１は、イーフェム８０の内部をクリーン状態に密封するケーシングの一部、またはイーフェム８０を介して接続される半導体処理装置の内部をクリーン状態に密封するケーシングの一部として機能するようになっている。

フープ２からのウエハ１の搬出は、フープ２を載置台１４の上に設置した状態で行われる。フープ２が設置された載置台１４は、Ｙ軸方向に移動し、フープ２の蓋４が壁部材１１の受渡口１３に入り込み、ドア１８が蓋４に係合する。その後に、図３に示すように、ドア１８を蓋４と共に、Ｙ軸方向に平行移動させ、あるいは回動移動させて、蓋４をフープ２から取り外し、搬出口２ｂを開く。このようにして、フープロードポート装置１０は、フープ２の内部とイーフェム８０の内部とを連通させることにより、イーフェム８０内に設けられるロボットアーム等を用いてフープ２内のウエハ１を搬出することが可能となる。

図２に示すように、載置台１４の上面１４ａには、１つ以上（好ましくは３つ）の位置決めピン１６が埋設されている。位置決めピン１６は、フープ２の底面２ｆに設けられた位置決め部３の凹部に嵌合する。これにより、フープ２と載置台１４とのＸ軸−Ｙ軸位置関係が一義的に決定される。

また、載置台１４の上面１４ａには、各位置決めピン１６の近くに、位置検出センサ１９が設置してある。位置検出センサ１９は、フープ２が載置台１４の上面１４ａでＸ−Ｙ軸方向に所定の位置に位置決めされて配置されているか否かを検出する。位置検出センサ１９としては、特に限定されず、接触式位置検出センサでも非接触式位置検出センサでも良い。

載置台１４の上面１４ａには、さらに、第１〜第４のボトムノズル２０−１〜２０−４の頭部が露出している。載置台１４は、第１のボトムノズル２０−１、第２のボトムノズル２０−２、第３のボトムノズル２０−３、第４のボトムノズル２０−４の合計４つのボトムノズルを有している。第１のボトムノズル２０−１は、図１に示すフープ２の第１の底孔５−１に対し、上方側（一方側）で連通可能であり、第２のボトムノズル２０−２は、図１に示す第２の底孔５−２に対し、上方側（一方側）で連通可能である。なお、図１に示すフープ２は、図示しない第３及び第４の底孔を有しており、載置台の第３及び第４のボトムノズル２０−３、２０−４は、それぞれフープ２の第３及び第４の底孔に連通可能である。

なお、図面においては、理解を容易にするために、第１の底孔５−１、第２の底孔５−２、第１のボトムノズル２０−１、第２のボトムノズル２０−２、位置決めピン１６などを相対的に大きく図示してあるが、実際の寸法比とは異なる。

図４Ａ及び図４Ｂは、第１のボトムノズル２０−１の詳細構造を表す拡大断面図である。なお、第２〜第４のボトムノズル２０−２〜２０−４についても、詳細構造は第１のボトムノズル２０−１とほぼ同様であるため、第１のボトムノズル２０−１の詳細構造の説明のみを行い、他のボトムノズル２０−２〜２０−４の詳細構造の説明は省略する。

第１のボトムノズル２０−１は、ノズル本体２１、流路２２、下方部材２４及び仕切り板２５等を有する。ノズル本体２１は、上下方向に延びる筒状の形状を有しており、ノズル本体２１に形成された貫通孔であるノズル口２１ａは、下方部材２４及び仕切り板２５によって形成された流路２２に連通している。また、第１のボトムノズル２０−１は、ノズル本体２１を駆動する第１ノズル駆動機構２６−１を有する。

第１ノズル駆動機構２６−１は、シリンダ２７、流入バルブ２９ａ及び排出バルブ２９ｂ等を有しており、第１のボトムノズル２０−１のノズル本体２１を上下（Ｚ軸方向）に移動させる。ノズル本体２１とシリンダ２７との間には、ピストン室２８が形成してある。このピストン室２８に、ピストン流路２７ａを通して油などの圧力流体を導入または導出させることで、第１ノズル駆動機構２６−１は、ノズル本体２１をシリンダ２７に対して相対的に、Ｚ軸方向に上下動させることができる。ピストン室２８への圧力流体の導入及び導出は、ピストン流路２７ａへつながる流入バルブ２９ａ及び排出バルブ２９ｂを開閉することにより制御される。

第１ノズル駆動機構２６−１は、第１のボトムノズル２０−１のノズル本体２１を、図４Ａに示すように第１の底孔５−１の開口部５−１ａから離間した下降位置と、図４Ｂに示すように第１の底孔５−１の開口部５−１ａに気密に接触する上昇位置との間で移動させることができる。図４（Ａ）に示すように第１のボトムノズル２０−１のノズル本体２１が下降位置に位置する際、第１のボトムノズル２０−１のＺ軸方向の頭部（上部）は、図２に示すように、載置台１４の上面１４ａと面一または引っ込んでいる。

図４（Ｂ）に示すように、第１のボトムノズル２０−１のノズル本体２１が上昇位置に位置する際、ノズル本体２１の頭部が、図２に示す載置台１４の上面１４ａからＺ軸方向の上部に飛び出し、図４（Ｂ）に示すフープ２の底面２ｆに形成してある第１の底孔５−１の下面に密着する。ノズル本体２１の頭部には、Ｏリングなどのシール部材２１ｂが装着してあることから、第１のボトムノズル２０−１のノズル口２１ａと、第１の底孔５−１の開口部５−１ａとが気密に連通する。

ノズル本体２１のＺ軸方向の下端には突出部が形成してあり、図４（Ｂ）に示すように、ノズル本体２１が上昇位置にある場合でも、流路２２の空間２２ａと、ノズル本体２１のノズル口２１ａとが連通した状態が維持される。流路２２の空間２２ａには、後述する配管部４０（図５参照）が接続される。

図４（Ｂ）に示す状態では、第１の底孔５−１の開口部５−１ａが第１のボトムノズル２０−１のノズル口２１ａに連通し、さらにノズル口２１ａが流路２２の空間２２ａに連通する。その結果、フープ２の内部の気体が、第１の底孔５−１及び第１のボトムノズル２０−１を介して、図５に示す配管部４０に流入する。また、第２のボトムノズル２０−２についても、第１のボトムノズル２０−１が第１の底孔５−１に接続するのと同様に、フープ２の第２の底孔５−２に接続する。その結果、フープ２から配管部４０に流出した気体は、配管部４０に設けられたセンサ部５０を通過した後、第２のボトムノズル２０−２及び第２の底孔５−２を介して、再びフープ２の内部に戻される。

図５は、フープロードポート装置１０の配管部４０の周辺を表す概略断面図である。図５に示すように、フープロードポート装置１０は、第１のボトムノズル２０−１に対して、第１のボトムノズル２０−１の下方側（他方側）で連通する配管部４０を有する。なお、図５では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に表されるような詳細構造については、図示を省略している。

配管部４０には、フープ２の内部から流出した気体の成分及び気体の清浄度（気体に含まれるパーティクルの多少）のうち少なくとも一つを検出するセンサ部５０が設けられている。センサ部５０としては、フープ２内部に収納されるウエハ１の汚染に影響を及ぼしうる気体成分または気体中のパーティクルの多少を検出するものが好ましく、例えば、酸素濃度計、水分（水蒸気）濃度計、窒素濃度計、パーティクルカウンタなどが挙げられるが、特に限定されない。

さらに、配管部４０は、第２のボトムノズル２０−２に対して、センサ部５０を挟んで第１のボトムノズル２０−１とは反対側であって、第２のボトムノズル２０−２の下方側（他方側）で連通可能である。したがって、配管部４０は、第１のボトムノズル２０−１とセンサ部５０とを繋ぐ第１配管部４１と、第２のボトムノズル２０−２とセンサ部５０とを繋ぐ第２配管部４２とによって構成されている。

また、センサ部５０には、フープ２の内部から流出した気体を、外部に排出するための流路である排出流路５１が接続されている。センサ部５０は、第１配管部４１を通ってフープ２の内部から流出した気体を、第２配管部４２へ流す状態と排出流路５１へと流す状態とを切り換えられる切換弁とその制御手段を有している。

例えば、センサ部５０が酸素濃度計である場合、センサ部５０は、フープ２の内部から流出した気体の酸素濃度が所定の値より小さい場合、第１配管部４１と第２配管部４２とを接続し、フープ２の内部から流出した気体を、第２配管部４２を介して再びフープ２の内部に戻すことができる。これとは反対に、センサ部５０は、フープ２の内部から流出した気体の酸素濃度が所定の値以上である場合、第１配管部４１と排出流路５１とを接続し、フープ２の内部から流出した気体を、フープ２の内部に戻すことなく、外部に排出することができる。

フープロードポート装置１０の第３のボトムノズル２０−３及び第４のボトムノズル２０−４（図２参照）には、清浄化ガスを供給するガス供給流路（不図示）が接続されている。フープロードポート装置１０は、第３のボトムノズル２０−３及び第４のボトムノズル２０−４を介して、フープ２内に清浄化ガスを導入することができる。なお、フープ２の内部から流出した気体を排出流路５１から外部に排出する際には、図２に示す第３及び第４のボトムノズル２０−３、２０−４及びこれに接続する第３及び第４の底孔、又は受渡口１３及びこれに接続する搬出口２ｂを介して、フープ２の内部に清浄化ガスが供給されることが好ましい。これにより、フープロードポート装置１０は、フープ２内の気体成分の濃度や清浄度が所定の値以上になるまで、フープ２の内部の気体をパージすることができる。

図５に示す配管部４０ａに設置されるセンサ部５０は、第１及び第２のボトムノズル２０−１、２０−２が第１及び第２の底孔５−１、５−２に接続している間は常に、フープ２内部の気体の成分等を検出することが可能である。すなわち、センサ部５０は、フープ２が載置台１４に載置された直後からフープ２内部の気体の成分等の検出が可能であり、また、フープロードポート装置１０が備えられた処理装置がウエハ１に対する処理を終え、フープ２が載置台１４から取り外される直前までセンサ部５０による検出が可能である。さらに、フープロードポート装置１０が備えられた処理装置がウエハ１に対する処理を行っている最中も、継続的にフープ２内部の気体の成分等の検出が可能である。

図３と図５の比較から理解できるように、フープロードポート装置１０は、第１のボトムノズル２０−１及び第２のボトムノズル２０−２を、フープ２における第１の底孔５−１及び第２の底孔５−２に接続した状態で、載置台１４を移動させることができる。すなわち、載置台１４がＹ軸方向に移動している間も、配管部４０は、第１及び第２のボトムノズル２０−１、２０−２を介してフープ２の内部と連通しており、配管部４０に設けられたセンサ部５０は、フープ２内部の気体の成分等を検出できる。なお、図５に示す配管部４０は、載置台１４及びボトムノズル２０−１、２０−２の移動に伴い変形できるように、可撓性部分を有していてもよい。

このように、本実施形態に係るフープロードポート装置１０は、センサ部５０が設けられる配管部４０が、フープ２の第１の底孔５−１から流出した気体によってフープ２内の気体の成分等を測定するため、フープ２に収納されたウエハ１周辺の気体の成分等を適切に測定することができる。また、フープロードポート装置１０は、図３に示すようにフープ２の搬出口２ｂからウエハ１が取り出されて処理が行われている最中であっても、フープ２内に残されたウエハ１の周辺の気体の成分等を適切に測定することが可能である。

また、フープロードポート装置１０は、その配管部４０が第２のボトムノズル２０−２を介してフープ２の第２の底孔５−２にも連通可能であるため、フープ２の内部から流出した気体を、第２配管部４２を介して再びフープ２の内部に戻すことにより、フープ２の内部に清浄化ガスを供給しなくても、フープ２の内部の気体の成分等を継続的に測定することができる。また、センサ部５０によってフープ２内部の不活性度や清浄度の低下を検出した場合には、フープロードポート装置１０は、フープ２の内部から流出した気体を、フープ２の内部に戻すことなく外部に排出し、フープ２の内部の清浄度を向上させることができる。

図６は、第２実施形態に係るフープロードポート装置１０ａにおける配管部４０ａの周辺を表す概略断面図である。フープロードポート装置１０ａは、配管部４０ａ周辺の構造が異なることを除き、多くの部分が図１〜図５に示すフープロードポート装置１０と同様である。そのため、フープロードポート装置１０ａについては、フープロードポート装置１０との相違点のみを説明し、共通点については説明を省略する。

図６に示すように、配管部４０ａは、第１のボトムノズル２０−１とセンサ部５０ａとを繋ぐ第１配管部４１と、第２のボトムノズル２０−２とセンサ部５０ａとを繋ぐ第２配管部４２ａとによって構成されている。第２配管部４２ａに、フープ２の内部から配管部４０ａへ気体を流出させる排出ポンプ５３が設けられている。排出ポンプ５３は、第１のボトムノズル２０−１から第２のボトムノズル２０−２へ向かう気体の流れを発生させるものであれば特に限定されず、例えばギアポンプ等を用いることができる。

第２実施形態に係るフープロードポート装置１０ａは、第１のボトムノズル２０−１と第２のボトムノズル２０−２とを接続する配管部４０ａに、センサ部５０ａだけでなく、排出ポンプ５３も設けられている。これにより、フープロードポート装置１０ａは、配管部４０ａを介してフープ２内の気体を循環させることにより、センサ部５０ａがフープ２内に満たされる気体の成分や清浄度の変化を素早く検出することが可能となる。

図６に示すフープロードポート装置１０ａのセンサ部５０ａには、排出流路５１が接続されておらず、また、センサ部５０ａは、図５に示すセンサ部５０のような切換弁も有していない。そのため、フープロードポート装置１０ａは、第１のボトムノズル２０−１から、フープ２内の気体を外部に排出することができない。その代りに、フープロードポート装置１０ａは、第３及び第４のボトムノズル２０−３、２０−４のうち一方がガス供給路に接続しており、他方が排出流路に接続している。したがって、フープロードポート装置１０ａも、第３及び第４のボトムノズル２０−３、２０−４を用いて、フープ２内の気体をパージし、フープ２内の気体の清浄度を向上させることができる。

図７は、第３実施形態に係るフープロードポート装置１０ｂにおける配管部４０ｂの周辺を表す概略断面図である。フープロードポート装置１０ｂは、配管部４０ｂ周辺の構造が異なることを除き、図１〜図５に示すフープロードポート装置１０と同様であるため、フープロードポート装置１０ｂについては、フープロードポート装置１０との相違点のみを説明し、共通点については説明を省略する。

図７に示すように配管部４０ｂは、第１のボトムノズル２０−１とセンサ部５０ａとを繋ぐ第１配管部４１によって構成されている。センサ部５０ａには、第１配管部４１と排出流路５１とが接続されている。第１のボトムノズル２０−１がフープ２の第１の底孔５−１に連通すると、フープ２内の気体が第１配管部４１へ流出し、さらにセンサ部５０ａを通って、排出流路５１からフープロードポート装置１０ｂの外部へ排出される。

フープロードポート装置１０ｂは、第２のボトムノズル２０−２及び第２の底孔５−２を介してフープ２の内部に清浄化ガスを供給するガス供給部６０を有している。ガス供給部６０は、不図示のガスタンクと第２のボトムノズル２０−２とを接続するガス供給流路６１を有しており、ガス供給流路６１には第１流量制御器６２が設けられている。第１流量制御器６２は、センサ部５０ａによる検出結果に応じて、ガス供給部６０が単位時間あたりにフープ２の内部に供給するガスの供給量を変えることができる。

例えば、第１流量制御器６２は、センサ部５０ａによってフープ２内の気体に所定値以上のパーティクルが含まれていることが検出された場合、ガス供給部６０からフープ２に供給される清浄化ガスの流量を増大させることができる。また、その反対に、第１流量制御器６２は、センサ部５０ａによってフープ２内の気体に含まれるパーティクルが所定値未満であることが検出された場合、ガス供給部６０からフープ２に供給される清浄化ガスの流量を低下させるか、またはガス供給部６０からフープ２への清浄化ガスの供給を停止させることができる。第１流量制御器６２は、例えば開放量を制御調整可能な電磁弁等で構成されるが、流量を制御できる弁等であれば特に限定されない。

図７には示されていないが、フープロードポート装置１０ｂでは、ガス供給部６０のガス供給流路６１は、第３及び第４のボトムノズル２０−３、２０−４（図２参照）にも接続している。したがって、ガス供給部６０は、第２〜第４のボトムノズル２０−２〜２０−４及び第２〜第４の底孔５−２の合計３箇所から、フープ２の内部へ清浄ガスを導入することができる。

なお、ガス供給部６０からフープ２の内部へ導入される清浄化ガスは特に限定されず、窒素ガスやその他の不活性ガスを用いることができる。ガスタンク及びガス供給流路６１の圧力はフープ２内の圧力より高く設定されており、第２〜第４のボトムノズル２０−２〜２０−４等を介してフープ２の内部とガス供給流路６１が連通されると、清浄化ガスがフープ２の内部に導入される。また、清浄化ガスのフープ２への導入に伴い、フープ２の内部の気体が第１のボトムノズル２０−１等を介して配管部４０ｂへ流出する。このような気体の流れが発生することにより、フープロードポート装置１０ｂは、フープ２内の気体の清浄度の検出と、その検出結果に基づく適切な流量のパージ動作とを、継続的に行うことができる。特に、フープロードポート装置１０ｂは、第１流量制御器６２が清浄化ガスの供給量を調整することにより、素早くフープ２内の清浄度を上昇させたり、またこれとは反対に、フープ２内が十分に清浄であるときは清浄化ガスの消費量を抑制することができる。

図８は、第４実施形態に係るフープロードポート装置１０ｃにおける配管部４０ｃの周辺を表す概略断面図である。フープロードポート装置１０ｃは、配管部４０ｃに第２流量制御器５４及び排出ポンプ５３が設けられていることを除き、図７に示すフープロードポート装置１０ｂと同様であるため、フープロードポート装置１０ｃの説明では、フープロードポート装置１０ｂとの相違点のみを説明する。

図８に示すように、配管部４０ｃは、第１のボトムノズル２０−１とセンサ部５０ａとを繋ぐ第１配管部４１と、センサ部５０ａと第２流量制御器５４や、第２流量制御器５４と排出ポンプ５３とを接続する中継配管部４３で構成される。第２流量制御器５４は、センサ部５０ａによる検出結果に応じて、フープ２から単位時間あたりに流出する気体の流出量を変えることができる。

例えば、第２流量制御器５４は、センサ部５０ａによってフープ２内の気体の水分濃度が所定値以上であることが検出された場合、フープ２から流出する気体の流量を増大させることができる。また、その反対に、第２流量制御器５４は、センサ部５０ａによってフープ２内の気体の水分濃度が所定値未満であることが検出された場合、フープ２から流出する気体の流量を減少させることができる。第２流量制御器５４は、第１流量制御器６２と同様に電磁弁等で構成されるが、特に限定されない。

フープロードポート装置１０ｃは、特にフープ２の搬出口２ｂが閉じている状態では、第２流量制御器５４がフープ２から流出する気体の流量を制御することにより、ガス供給流路６１からフープ２内に導入される清浄化ガスの流量も制御することができる。これにより、フープロードポート装置１０ｃは、フープ２内の気体の清浄度の検出と、その検出結果に基づく適切な流量のパージ動作とを、継続的に行うことができる。ただし、フープロードポート装置１０ｃは、ガス供給流路６１に設けられる第１流量制御器６２と、配管部４０ｃに設けられる第２流量制御器５４の両方を用いて、フープ２内に導入される清浄化ガスの流量と、フープ２から流出する気体の流量とを個別に制御することも可能である。

図９は、第５実施形態に係るフープロードポート装置１０ｄにおける配管部４０ｄの周辺を表す概略断面図である。フープロードポート装置１０ｄは、配管部４０ｄが第２のボトムノズル２０−２とガス供給部６０ｂの双方に接続している点で第２実施形態に係るフープロードポート装置１０ａと異なるが、その他の部分はフープロードポート装置１０ａと同様であるため、フープロードポート装置１０ａとの相違点のみを説明する。

図９に示すように、配管部４０ｄは、第１のボトムノズル２０−１とセンサ部５０ａとを接続する第１配管部４１と、センサ部５０ａと共通流路７０及びガス供給流路６１ａとを接続する第４配管部４４と、第４配管部４４及びガス供給流路６１ａと第２のボトムノズル２０−２とを接続する共通流路７０とで構成される。共通流路７０は、ガス供給部６０ｂの一部でもあり、ガス供給部６０ｂは、ガス供給流路６１ａと、ガス供給流路６１ａに設けられる開閉バルブ６３と、共通流路７０で構成される。開閉バルブ６３は、例えば電磁弁等で構成され、センサ部５０ａによる検出値に応じて開閉が制御される。

このように、フープロードポート装置１０ｄにおける配管部４０ｄは、第２のボトムノズル２０−２及びガス供給部６０ｂに対して、センサ部５０ａ及び排出ポンプ５３を挟んで第１のボトムノズル２０−１とは反対側で連通している。

例えば、センサ部５０ａが窒素濃度計である場合、センサ部５０ａは、フープ２の内部から流出した気体の窒素濃度が所定値以上であることを検出した場合は、開閉バルブ６３を閉じた状態とする。開閉バルブ６３が閉じられると、清浄化ガスは共通流路７０及びフープ２に導入されないため、フープロードポート装置１０ｄは、排出ポンプ５３および配管部４０ｄを使ってフープ２内の気体を循環させ、センサ部５０ａによるフープ２内の気体成分等の計測を継続する。

これとは反対に、フープ２の内部から流出した気体の窒素濃度が所定値未満であることをセンサ部５０ａが検出した場合は、開閉バルブ６３を開く。開閉バルブ６３が開かれると、清浄化ガスは共通流路７０を介してフープ２に導入される。この際、第１のボトムノズル２０−１を介して配管部４０ｄに流出した気体も、共通流路７０及び第２のボトムノズル２０−２を介して、清浄化ガスと一緒にフープ２に戻される。

フープロードポート装置１０ｄでは、第２のボトムノズル２０−２が、センサ部５０ａを通過した気体をフープ２内に戻す経路の機能と、清浄化ガスをフープ２に導入する経路の機能の２つの機能を兼ねる。したがって、フープロードポート装置１０ｄは、図６に示すフープロードポート装置１０ａより多くの経路からフープ２内に清浄化ガスを導入することが可能であり、より効果的にフープ２の内部の清浄度を向上させることができる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。また、ある実施形態で示したフープロードポート装置に含まれる構成を、他の実施形態で示したフープロードポート装置の構成と組み合わせてもよく、そのようなフープロードポート装置も、本発明の実施形態の一つに含まれる。例えば、図８に示すような排出流路５１を、図９に示すフープロードポート装置１０ｄにおける配管部４０ｄに設けてもよく、図９に示すようなセンサ部とガス供給部と接続する第４配管部４４を、図７に示すフープロードポート装置１０ｂの配管部４０ｂに設けても良い。

また、センサ部５０、５０ａは、酸素、水分又はパーティクルのような、単一の指標を検出するものであってもよく、複数の指標を検出可能なものであってもよい。

１… ウエハ
２… フープ
２ｆ… 底面
５−１… 第１の底孔
５−２… 第２の底孔
１０…ロードポート装置
１１…壁部材
１４…載置台
２０−１…第１のボトムノズル
２０−２…第２のボトムノズル
２１…ノズル本体
２１ａ…ノズル口
２１ｂ…シール部材
２６−１…第１ノズル駆動機構
４０…配管部
４１…第１配管部
４２…第２配管部
４３…中継配管部
４４…第４配管部
５０…センサ部
５１…排出流路
５３…排出ポンプ
５４…第２流量制御器
６０…ガス供給部
６１…ガス供給流路
６２…第１流量制御器
６３…開閉バルブ
７０…共通流路

Claims (2)

1. 側面にウエハを出し入れする開口が形成されたフープのためのフープロードポート装置であって、
   前記フープの底面に形成された第１の底孔に対し、一方側で連通可能な第１のボトムノズルを有する載置台と、
   前記第１のボトムノズルに対して、前記第１のボトムノズルの他方側で連通する配管部と、を有し、
   前記配管部には、前記フープの内部から流出した気体の成分及び前記気体の清浄度の少なくとも一方を検出するセンサ部が設けられており、
   前記載置台は、前記フープの前記底面に形成された第２の底孔に対し、一方側で、前記第１のボトムノズルを介する前記第１の底孔と前記配管部の連通とは独立して連通可能な第２のボトムノズルを有し、
   前記第２のボトムノズルを介して前記フープの内部にガスを供給するガス供給部を有し、
   前記配管部を流れる気体は前記ガス供給部に戻されることなく外部に排出され、
   前記ガス供給部においてガスを供給するガス供給流路には、前記センサ部による検出結果に応じて、前記ガス供給部が単位時間あたりに前記フープの内部に供給するガスの供給量を変える第１流路制御器が設けられていることを特徴とするフープロードポート装置。
2. 前記配管部と前記ガス供給部は互いに連通不可に独立していることを特徴とする請求項１に記載のフープロードポート装置。

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