JP6981049B2 - ロードポート装置及びウエハ搬送容器 - Google Patents

Description

本発明は、内部の雰囲気を検出するウエハ搬送容器およびそのようなウエハ搬送容器に対応可能な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）やフープ（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。

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、搬送容器内の清浄度を所定の状態に清浄化する技術として、搬送容器に配管を接続し、搬送容器内の気体を外部の環境制御ユニットとの間で循環させ、ウエハ搬送容器内の水分濃度や酸素濃度を制御する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００３−３４７３９７号公報

しかしながら、搬送容器内の気体を外部に導出して制御する従来の方法では、一度搬送容器内の気体を外部に導出しない限り搬送容器内の清浄度を検出することができない。そのため、搬送容器内の清浄度を検出するためには、清浄度が十分に高い容器についても、清浄度が低い容器についても、一律に搬送容器内の気体を外部に導出する工程が必要となる不都合が生じており、処理の効率化が望まれている。また、搬送容器内の気体を外部に導出する配管が必要となる従来の技術では、小型化が困難であり、また、気体を外部に導出する間に他の気体と混合する場合があり、検出精度の面でも課題を有している。

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、外部から容器内の雰囲気を容易に認識できるウエハ搬送容器およびこれに対応したロードポート装置を提供することである。

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、
雰囲気を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を含む情報を無線送信する送信部と、外部から電力を受け取る受電部と、前記検出部及び前記送信部に前記電力を供給する電力制御部と、を有するウエハ搬送容器を載置する載置テーブルと、
前記載置テーブルに載置された前記ウエハ搬送容器の前記受電部に対して非接触給電する非接触給電部と、を有しており、
前記非接触給電部は、前記ウエハ搬送容器の動線に干渉せず、かつ、前記載置テーブルに載置された前記ウエハ搬送容器の前記受電部に対向するように配置されていることを特徴とする。

本発明に係るロードポート装置は、ウエハ搬送容器の受電部に非接触給電する非接触給電部を有するため、ウエハ搬送容器に内部の雰囲気を検出させたり、その検出結果を外部に送信させたりすることで、ウエハ搬送容器内を効率的に清浄な状態に保つことができる。また、非接触給電と無線送信との組み合わせにより、ロードポート装置とウエハ搬送容器との間で接触式の電気的な接続を行わないでもよいため、耐久性も優れている。また、本発明に係る非接触給電部は、ウエハ搬送容器の動線に干渉せず、かつ、載置テーブルに載置されたウエハ搬送容器の受電部に対向するように配置されている。そのため、本発明に係るロードポート装置は、ウエハ搬送容器を円滑に搬送・移動させることができ、また、ウエハ搬送容器の受電部に対して、円滑な非接触給電を行うことができる。

また、例えば、前記非接触給電部は、前記載置テーブルの上表面から突出しないように、前記載置テーブルの内部に設けられており、前記載置テーブルに載置された前記ウエハ搬送容器の底部領域に配置される前記受電部に対向してもよい。

非接触給電部を載置テーブルの内部に設けることにより、ウエハ搬送容器の搬送を邪魔することなく、非接触給電部を受電部に近づけて配置することが可能である。また、このようなロードポート装置は、ウエハ搬送容器を円滑に搬送・移動させることができるとともに、載置テーブルの移動中であっても、受電部に対して円滑な非接触給電を行うことができる。

また、例えば、前記非接触給電部は、上方から見て前記載置テーブルに重ならないように、前記載置テーブルに対して前記載置テーブルの移動方向に直交する方向である側方に配置されており、前記載置テーブルに載置された前記ウエハ搬送容器の側部領域に配置される前記受電部に対向してもよい。

非接触給電部を載置テーブルの側方に配置することにより、ウエハ搬送容器の搬送を邪魔することなく、非接触給電部を受電部に近づけて配置することが可能であり、効率的で円滑な非接触給電を行うことができる。また、側方に配置することにより、ウエハ搬送容器や載置テーブルなどの可動部分を避けて非接触給電部を配置することができるため、このようなロードポート装置は、構造がシンプルである。

また、例えば、本発明に係るロードポート装置は、それぞれの前記載置テーブルの移動方向が互いに平行になるように、前記側方に並んで配置される少なくとも２つの前記載置テーブルを有していてもよく、
前記非接触給電部は、上方から見て２つの前記載置テーブルの間に配置されており、それぞれの前記載置テーブルに載置された前記ウエハ搬送容器の側部領域に配置される、それぞれの前記受電部に対向してもよい。

このようなロードポート装置では、非接触給電部を２つの載置テーブルの間に配置することにより、ひとつの非接触給電部が、両側に配置される２つの載置テーブルに載置されたウエハ搬送容器の受電部に対して非接触給電することが可能である。したがって、本発明に係るロードポート装置は、２つの載置テーブルで１つの非接触給電部を共有することにより、効率的な非接触給電を実現するとともに、非接触給電部の数を減少させることができる。

また、例えば、本発明に係るロードポート装置は、前記ウエハ搬送容器の蓋部を開閉するドアを有しており、
前記非接触給電部は、前記ドアに配置されており、前記載置テーブルに載置された前記ウエハ搬送容器の前記蓋部に配置される前記受電部に対向してもよい。

非接触給電部をドアに配置することにより、ウエハ搬送容器の搬送を邪魔することなく、非接触給電部を受電部に近づけて配置することが可能である。また、このようなロードポート装置は、ウエハ搬送容器を円滑に搬送・移動させることができるとともに、ドアが蓋を開放する動作に連動して、又は蓋を開放した状態であっても、受電部に対して円滑な非接触給電を行うことができる。

本発明の第１の観点に係るウエハ搬送容器は、筐体内に設けられウエハを設置するウエハ設置棚と、前記筐体内の雰囲気を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を含む情報を無線送信する送信部と、外部から電力を受け取る受電部と、前記検出部及び前記送信部に前記電力を供給する電力制御部と、を有し、
前記受電部は、前記ウエハ設置棚の最下棚と、容器底面の間に配置されることを特徴とする。

このようなウエハ搬送容器は、内部の雰囲気を検出したり、その検出結果を外部に送信したりすることができる。また、非接触給電と無線送信との組み合わせにより、ロードポート装置とウエハ搬送容器との間で接触式の電気的な接続を行わないでもよいため、耐久性も優れている。また、このようなウエハ搬送容器の受電部は、ウエハ搬送容器の載置テーブルに配置された給電部から、円滑かつ効率的に非接触給電を受けることができる。

本発明の第２の観点に係るウエハ搬送容器は、筐体内に設けられウエハを設置するウエハ設置棚と、前記筐体内の雰囲気を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を含む情報を無線送信する送信部と、外部から電力を受け取る受電部と、前記検出部及び前記送信部に前記電力を供給する電力制御部と、を有し、
前記受電部は、前記ウエハ設置棚の外側端部と、容器側面の間に配置されることを特徴とする。

このようなウエハ搬送容器は、内部の雰囲気を検出したり、その検出結果を外部に送信したりすることができる。また、非接触給電と無線送信との組み合わせにより、ロードポート装置とウエハ搬送容器との間で接触式の電気的な接続を行わないでもよいため、耐久性も優れている。また、このようなウエハ搬送容器の受電部は、載置テーブルの側方に配置された非接触給電部から、円滑かつ効率的に非接触給電を受けることができる。

本発明の第３の観点に係るウエハ搬送容器は、筐体内に設けられウエハを設置するウエハ設置棚と、前記筐体内の雰囲気を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を含む情報を無線送信する送信部と、外部から電力を受け取る受電部と、前記検出部及び前記送信部に前記電力を供給する電力制御部と、前記筐体内から前記ウエハを出し入れする主開口を塞ぐ蓋部と、を有し、
前記受電部は、前記蓋部に配置されることを特徴とする。

このようなウエハ搬送容器は、内部の雰囲気を検出したり、その検出結果を外部に送信したりすることができる。また、非接触給電と無線送信との組み合わせにより、ロードポート装置とウエハ搬送容器との間で接触式の電気的な接続を行わないでもよいため、耐久性も優れている。また、このようなウエハ搬送容器の受電部は、ロードポート装置のドアに配置された給電部から、円滑かつ効率的に非接触給電を受けることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るウエハ搬送容器、ロードポート装置およびロードポート装置を含むＥＦＥＭの概略図である。 図２は、図１に示すウエハ搬送容器及びロードポート装置の外観図である。 図３は、図２に示すウエハ搬送容器の内部を表す部分拡大図である。 図４は、図３に示すウエハ搬送容器の底部領域に配置される容器内雰囲気計測装置を表す概略図である。 図５は、図３及び図４に示すウエハ搬送容器に備えられる容器内雰囲気計測装置の概略回路構成を示す概念図である。 図６は、図１に示すウエハ搬送容器内清浄化装置の載置テーブル周辺を示す概略斜視図である。 図７は、図１に示すロードポート装置で実施されるウエハ搬送容器の清浄化工程を表すフローチャートである。 図８は、本発明の第２実施形態に係るロードポート装置及びウエハ搬送容器を正面から見た外観図である。 図９は、図８に示すロードポート装置及びウエハ搬送容器を斜め後方から見た斜視図である。 図１０は、図８に示すロードポート装置及びウエハ搬送容器の上面図である。 図１１は、本発明の第３実施形態に係るロードポート装置及びウエハ搬送容器を側面から見た外観図である。 図１２は、図１１に示すロードポート装置の斜視図である。 図１３は、図１１に示すウエハ搬送容器の斜視図である。 図１４は、変形例に係るロードポート装置及びウエハ搬送容器を側面から見た外観図である。 図１５は、図１４に示すロードポート装置及びウエハ搬送容器の拡大図である。

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は、本発明の第１実施形態に係るロードポート装置４０とウエハ搬送容器としてのフープ２０とを示す概略図である。フープ２０には、フープ２０の筐体２２内の雰囲気を検出する検出部３１（図４参照）等を有する容器内雰囲気計測装置３０（以下、単に「計測装置３０」という。）が備えられている。

ロードポート装置４０は、フープ２０の筐体２２内からウエハ１０を取り出し、図示しない半導体処理装置へ搬送するためのＥＦＥＭ６０の一部を構成する。ロードポート装置４０は、ＥＦＥＭ６０内に形成されるウエハ搬送室６６の壁部６４に設置され、ウエハ１０を半導体処理室へ移動させるためのインターフェースの一部として機能する。ＥＦＥＭ６０のウエハ搬送室６６内は、ファンフィルタユニット等を用いて一定の清浄環境に維持される。また、ウエハ搬送室６６には、フープ２０からウエハ１０を取り出すためのロボットアームを有する搬送ロボット６２等が設けられている。

ロードポート装置４０は、ウエハ搬送室６６の壁部６４に設けられるロードポート枠体４８と、フープ２０を設置する載置テーブル４６を有する。載置テーブル４６のＺ軸方向の上部には、ウエハ１０を密封して保管及び搬送するフープ（ＦＯＵＰ）２０が、着脱自在に載置可能になっている。載置テーブル４６は、フープ２０を上部に載置した状態で、図示しない駆動機構によりＹ軸方向に移動することができる。なお、図面において、Ｙ軸が載置テーブル４６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。

図１に示すように、ロードポート装置４０は、ロードポート枠体４８に形成された接続開口４８ａを閉鎖及び開放可能なドア４７と、ドア４７を駆動するドア駆動部４７ａとを有する。

ロードポート装置４０は、図２に示すように載置テーブル４６がロードポート枠体４８から離間した状態（図１に示す状態に比べて、載置テーブル４６はＹ軸負方向側に位置する）で、ＯＨＴ等からフープ２０を受け取る。その後、載置テーブル４６がＹ軸正方向に移動することにより、フープ２０は、ロードポート枠体４８に形成された接続開口４８ａに係合する位置まで移動する（図１参照）。

さらに、ドア駆動部４７ａは、フープ２０の蓋部２６とドア４７とを係合させ、蓋部２６に係合したドア４７を、図１に示すようにウエハ搬送室内に移動させることにより、フープ２０の主開口２２ａを開く。このようにして、ロードポート装置４０は、フープ２０における筐体２２内部と、ウエハ搬送室６６とを、筐体２２の主開口２２ａを介して機密に連結することができる。

また、図１に示すロードポート装置４０は、ウエハ搬送容器であるフープ２０の筐体２２内を清浄化するウエハ搬送容器内清浄化装置としても機能する。ロードポート装置４０は、フープ２０の筐体２２内に清浄化ガスを導入する清浄化ガス導入部であるフロントパージノズル４１と、ボトムパージノズル４２とを有している。フロントパージノズル４１は、ドア４７によって閉鎖・開放される接続開口４８ａの近傍に配置されている。フロントパージノズル４１は、接続開口４８ａに連通するフープ２０の主開口２２ａに向かって清浄化ガスを放出し、フープ２０の筐体２２内に清浄化ガスを導入する。なお、フープ２０の筐体２２内を清浄化する清浄化ガスとしては、特に限定されないが、窒素ガス等の不活性ガスやドライエア等が挙げられ、窒素ガスが好ましい。

図１及び図６に示すように、ボトムパージノズル４２は、載置テーブル４６から突出し、フープ２０における筐体２２の底部２２ｂに形成される底部開口２３ａ、２３ｂに連結する。ボトムパージノズル４２は、主開口２２ａに対して、底部２２ｂの中央位置より離れた位置に設けられる底部開口２３ａに連結する２つの奥側ノズル４２ａと、主開口２２ａに対して、底部２２ｂの中央位置より近い位置に設けられる底部開口２３ｂに連結する２つの手前側ノズル４２ｂとを有する。奥側ノズル４２ａは、清浄化ガスを放出することができ、奥側ノズル４２ａから放出された清浄化ガスは、底部開口２３ａを介して筐体２２内に導入される。

また、ロードポート装置４０は、奥側ノズル４２ａから清浄化ガスを放出すると同時に、手前側ノズル４２ｂを介してフープ２０の筐体２２内の気体を排出することにより、筐体２２内の雰囲気を効率的に清浄化することが可能である。なお、２つの手前側ノズル４２ｂのうち一方からは、奥側ノズル４２ａと同様にフープ２０の筐体２２内に清浄化ガスを放出してもよく、この場合は、３本のノズルから清浄化ガスを導入し、１本のノズルから排出を行う。ただし、奥側ノズル４２ａ及び手前側ノズル４２ｂのうち、どのノズルから清浄化ガスを放出し、どのノズルからフープ２０の筐体２２内の気体を排出するかについては、このような構成に限定されない。

フロントパージノズル４１及びボトムパージノズル４２による清浄化ガスのフープ２０の筐体２２内への導入は、図１に示すロードポート装置４０の制御部４３によって制御される。制御部４３は、例えばフロントパージノズル４１及びボトムパージノズル４２に清浄化ガスを供給する配管部に設けられた電磁弁を開閉することにより、フープ２０の筐体２２内への清浄化ガスの導入を制御する。また、制御部４３は、ボトムパージノズル４２からの排出流量を調整することにより、フープ２０の筐体２２内への清浄化ガスの導入を制御してもよい。なお、ボトムパージノズル４２による筐体２２内からの気体の排出は、強制排気であってもよく、自然排気であってもよい。

ロードポート装置４０は、フープ２０に設けられる計測装置３０から、フープ２０の筐体２２内における雰囲気の検出結果を含む第１情報や、計測装置３０における蓄電部３４（図５参照）の電圧が所定値以上になった際に送信される第２情報等を受信する受信部４４を有する。受信部４４は、モデム等を有しており、少なくとも載置テーブル４６に載置中のフープ２０に設けられる計測装置３０の送信部３２（図５参照）と通信することができる。また、受信部４４は、後述するように、送信部３２に制御信号を含む各種の信号を送信することができる。制御部４３は、受信部４４が受信した第１情報に含まれる検出結果に応じて、フロントパージノズル４１及びボトムパージノズル４２を制御し、フープ２０の筐体２２内を清浄化することができる。受信部４４及び受信部４４を介して得られる情報を用いたフープ２０の筐体２２内の清浄化方法については、後ほど述べる。

図１においてロードポート装置４０の載置テーブル４６に載置されているフープ２０は、半導体工場内においてウエハ１０を搬送するための搬送容器である。フープ２０は箱型（略直方体）の外形状を有しており、フープ２０の内部には、ウエハ１０を内部に収納するための空間が形成されている。

フープ２０は、筐体２２と、筐体２２に対して着脱自在である蓋部２６とを有する。筐体２２は、内部が空洞となっている立方体状の外形状を有しており、ウエハ１０を内部に収納する。また、筐体２２の側面の１つには、フープ２０の筐体２２内からウエハ１０を搬出し、また、フープ２０の筐体２２内にウエハ１０を搬入する主開口２２ａが形成されている。

主開口２２ａを介して筐体２２の内部を観察した図３に示すように、筐体２２の内部には、複数のウエハ１０を、水平に保持した状態で鉛直方向に重ねるためのウエハ設置棚２４が配置されている。複数のウエハ１０は、ウエハ設置棚２０の各段に1枚ずつ配置されることにより、その上下方向の間隔を一定としてフープ２０の内部に収容される。ウエハ設置棚２４における最も下の棚である最下棚２４ａと、フープ２０の容器底面２０ａとの間には、受電部３５を含む計測装置３０が配置されている。なお、計測装置３０については、後ほど述べる。

蓋部２６は、筐体２２の主開口２２ａに着脱自在に設けられている。ロードポート装置４０のドア４７及びドア駆動部４７ａは、図１に示すように、フープ２０の蓋部２６を開閉する。

図１及び図３に示すように、フープ２０における筐体２２の底部２２ｂには、底部開口２３ａ、２３ｂが、合計４つ形成されている。主開口２２ａに対して、容器底面２０ａの中央位置より離れた位置に設けられる２箇所の底部開口２３ａには、ロードポート装置４０の奥側ノズル４２ａ（図６参照）が連結される。また、主開口２２ａに対して、容器底面２０ａの中央位置より近い位置に設けられる２箇所の底部開口２３ｂには、ロードポート装置４０の手前側ノズル４２ｂ（図６参照）が連結される。

図１および図３に示すように、フープ２０は、筐体２２内の雰囲気を検出してロードポート装置４０に情報を送信する計測装置３０を有する。図４は、図３に示す計測装置３０のカバー部３８を取り外した状態を表している。計測装置３０のカバー部３８は、筐体２２に対してネジ等で固定されており、計測装置３０の基板３９や受電コイル３５ａ等を保護する機能を有する。

図３に示すように、カバー部３８には通気孔３８ａが形成されており、通気口３８ａを介して検出部３１のセンシング部３１ａに、検出対象となる筐体２２内の気体が導入される。図３に示すように、計測装置３０（特に計測装置３０における検出部３１（図４参照））は、主開口２２ａに対して近い位置に設けられる２箇所の底部開口２３ｂの近傍に設けられているが、計測装置３０の配置はこれに限定されない。

図３に示すように、計測装置３０は、基板３９に実装された電子部品で構成される検出部３１、受電部３５、電力制御部３６（図５参照）等を有している。計測装置３０の基板３９とカバー部３８とは、図３および図４に示すように別々に筐体２２の底部領域に固定されていてもよいが、これとは異なり、計測装置３０は、カバー部３８と基板３９その他の部分が一体となったカートリッジ状となっていてもよい。計測装置３０を着脱可能なカートリッジ状とすることにより、フープ２０の洗浄時等には計測装置３０を容易に取り外すことが可能であり、また、必要に応じて、計測装置３０を他のフープ２０に付け替えて使用することができる。

図５は、計測装置３０の概略回路構成を示す概念図である。計測装置３０は、筐体２２内の雰囲気を検出する検出部３１と、検出部３１による検出結果を含む第１情報を、ロードポート装置４０の受信部４４に無線送信する送信部３２と、ロードポート装置４０の非接触給電部４５から電力を受け取る受電部３５と、検出部３１及び送信部３２に電力を供給する電力制御部３６とを有する。また、計測装置３０は、受電部３５が受け取った電力を一時的に蓄えることができる蓄電部３４を有する。これらの検出部３１、送信部３２、受電部３５、電力制御部３６及び蓄電部３４は、図４に示す基板３９上に配置されている。

図５に示す検出部３１は、フープ２０の筐体２２内の雰囲気、例えば筐体２２内の気体の成分や気体の清浄度（気体に含まれるパーティクルの多少）等を検出するセンサを有する。検出部３１が有するセンサとしては、清浄度を検出するものであれば特に限定されないが、例えば、酸素濃度計、水分（水蒸気）濃度計、窒素濃度計、差圧計、パーティクルカウンタなどが挙げられる。図３及び図４に示すように、検出部３１は、カバー部３８の通気孔３８ａを介して、ウエハ配置空間である筐体２２内の雰囲気に接触するセンシング部３１ａを有しており、センシング部３１ａを介して筐体２２内を満たす気体の清浄度を検出する。

図５に示す送信部３２は、筐体２２内における雰囲気の検出結果を含む第１情報や、計測装置３０における蓄電部３４の電圧が所定値以上になった際に送信される第２情報等を、ロードポート装置４０の受信部４４へ無線送信する。送信部３２は、受信部４４から、計測装置３０に関する制御信号を受信することも可能である。送信部３２は、モデムやアンテナ等で構成されるが、送信部３２の具体的な構成については特に限定されない。

図５に示す蓄電部３４は、受電部３５が受け取った電力を蓄えることができ、蓄電部３４が蓄えた電力は、電力制御部３６により送信部３２や検出部３１に送られる。蓄電部３４としては、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）、リチウムイオン二次電池などが例示されるが、特に限定されない。

受電部３５は、電磁的なエネルギーを外部から受け取る受電素子を有しており、受電素子としては、蓄電部３４に対する非接触充電に用いられる受電コイル３５ａや、非接触給電部４５から送信部３２や検出部３１への電力の供給を中継する受電コイルなどが例示される。

本実施形態に係る受電部３５は、図４に示すように非接触給電の受電コイル３５ａを有している。図１に示すように、ロードポート装置４０における載置テーブル４６の上表面４６ａ直下に設けられる非接触給電部４５は、載置テーブル４６に載置されたフープ２０の受電部３５に対向するように配置されている。これにより、フープ２０が有する受電部３５の受電コイル３５ａは、非接触給電部４５から電磁誘導による電力の供給を受けることができる。受電部３５で受け取った電力は、蓄電部３４に一次的に蓄えられ、送信部３２による情報の送受信や、検出部３１によるフープ２０の筐体２２内の雰囲気の検出に使用される。

図５に示す電力制御部３６は、受電部３５及び蓄電部３４から送信部３２及び検出部３１への電力の供給を制御する。たとえば、電力制御部３６は、送信部３２が通信を行わない非通信期間においては、蓄電部３４から送信部３２への電力の供給を遮断することができる。これにより、送信部３２を待機状態（スリープ状態）とするために消費する電力を削減し、受電部３５が受け取り蓄電部３４で蓄えられる電力を、有効利用することができる。

また、電力制御部３６は、蓄電部３４の電圧が所定値以上になると、雰囲気の検出結果に関する第１情報とは異なる第２情報を、ロードポート装置４０の受信部４４へ無線送信するように、送信部３２を制御することができる。このような構成とすることにより、フープ２０が搬送される間に計測装置３０における蓄電部３４の電圧が所定値未満になったとしても、その後にフープ２０が載置テーブル４６に載置されて受電部３５を介して給電が行われ、蓄電部３４の電圧が所定値以上に回復することにより、計測装置３０の動作が可能となる。すなわち、蓄電部３４の電圧が所定値以上に回復した場合は、確認要求信号等で構成される第２情報をロードポート装置４０の受信部４４が受信することにより、フープ２０の計測装置３０が通信および検出動作が可能な状態であることを、ロードポート装置４０が認識することができる。したがって、ロードポート装置４０は、たとえ計測装置３０の送信部３２が常に信号を送受信できる待機状態に維持されていなくても、第２情報を受信した後に、受信部４４を介して制御信号を計測装置３０に送信することにより、計測装置３０を動作させてフープ２０の筐体２２内の雰囲気の検出結果を得ることができる。

電力制御部３６は、送信部３２や検出部３１への電力の供給だけでなく、送信部３２や検出部３１の動作についても制御する。電力制御部３６は、たとえばマイクロコントローラ（ＭＣＵ）で構成されるが、電力制御部３６の具体的な構成については特に限定されない。

図３に示すように、計測装置３０は、フープ２０の筐体２２内の雰囲気に接触するセンシング部３１ａを除く検出部３１、送信部３２、及び受電部３５等を、フープ２０の筐体２２内の雰囲気に接触しないように被覆するカバー部３８を有している。このようなカバー部３８を有する計測装置３０は、検出部３１、送信部３２、及び電源部３３を構成する回路や電子部品等を、ウエハ１０から放出されるアウトガス等から保護することができるため、好適な信頼性を有する。

図６は、ロードポート装置４０の載置テーブル４６を示す部分拡大図である。図５及び図６に示すように、ロードポート装置４０は、載置テーブル４６に載置されたフープ２０の受電部３５に対して非接触給電する非接触給電部４５を有する。非接触給電部４５は、ＯＨＴ等により載置テーブル４６に搬送されるフープ２０の動線に干渉せず、さらに載置テーブル４６の移動により搬送されるフープ２０の動線にも干渉しないように配置される。また、非接触給電部４５は、載置テーブル４６に載置されたフープ２０の受電部３５に対向するように配置されている。

非接触給電部４５は、載置テーブル４６の上表面４６ａから突出しないように、載置テーブル４６の内部に設けられており、載置テーブル４６に載置されたフープ２０の底部領域に配置される受電部３５（図４参照）に対向する。非接触給電部４５は、図６に示すように非接触給電用の給電コイル４５ａを有している。給電コイル４５ａは、対向する計測装置３０の受電コイル３５ａに電力を供給することができる。なお、図６では、給電コイル４５ａの配置を示すために、給電コイル４５ａを覆うカバーが外された状態で表示されているが、給電コイル４５ａの上側は、その表面が載置テーブル４６の上表面４６ａと同じ高さになる非磁性のカバー等で、覆われていることが好ましい。なお、載置テーブル４６には、載置テーブル４６の上表面４６ａから突出する位置決めピン４９ａや、フープ２０を固定するクランプ部４９ｂ等が備えられている。

図１に示すように、ロードポート装置４０の受信部４４と、フープ２０の計測装置３０に設けられた送信部３２とは、フープ２０の筐体２２内の雰囲気の検出結果に関する第１情報や、蓄電部３４の電圧に関連する第２情報や、その他の制御情報等を、無線通信する。受信部４４と送信部３２との間の通信で使用される無線周波数は、特に限定されないが、ＷｉＦｉおよびブルートゥース（登録商標）のような２．４ＧＨｚ帯であってもよく、２．４ＧＨｚ帯よりも通信距離が長いサブギガＨｚ（９２０ＭＨｚ帯）であってもよい。

図１に示すように、ロードポート装置４０の受信部４４は、フープ２０に設けられた計測装置３０から、筐体２２内の雰囲気の検出結果に関する第１情報を受け取り、ロードポート装置４０の制御部４３は、検出結果に応じて、図１に示すフロントパージノズル４１やボトムパージノズル４２のような清浄化ガス導入部を制御することにより、効率的かつ適切にフープ２０の筐体２２内を清浄化することができる。また、計測装置３０で計測された筐体２２内の雰囲気の検出結果は、受信部４４を介して、又は直接に、工場内のＨＯＳＴコンピュータに送られてもよい。ＨＯＳＴコンピュータは、ウエハ１０の品質に関するパラメータと、フープ２０の筐体２２内の雰囲気の検出結果との相関を算出することにより、フープ２０の清浄度に関する要求値を算出し、これをフープ２０の清浄化処理を開始・停止させる際に用いる閾値として使用してもよい。

図７は、図１に示すロードポート装置４０と、計測装置３０を設けたフープ２０で行われる筐体２２内の清浄化工程を表すフローチャートである。図７に示すステップＳ００１では、ロードポート装置４０の制御部４３が、フープ２０が載置テーブル４６に正しく載置されたことを検出する。次に、図７に示すステップＳ００２では、ロードポート装置４０の制御部４３が、載置テーブル４６中に設けられた非接触給電部４５を駆動し、フープ２０に設けられた計測装置３０の受電部３５（図５参照）へ給電を行う。これにより、計測装置３０における蓄電部３４（図５参照）が充電され、蓄電部３４の電圧が上昇する。

図７に示すステップＳ００３では、フープ２０の筐体２２内に設けられた計測装置３０の電力制御部３６が、送信部３２を制御し、蓄電部３４の電圧が所定値以上に回復した際に送る第２情報を、ロードポート装置４０の受信部４４へ送信する。ロードポート装置４０の受信部４４が第２情報を受信することにより、ロードポート装置４０の制御部４３は、計測装置３０が動作可能な状態であることを認識する。

図７に示すステップＳ００４では、計測装置３０が、フープ２０の筐体２２内における雰囲気の検出を開始する。具体的には、計測装置３０が動作可能な状態であることを示す第２情報を受信したロードポート装置４０は、受信部４４を介して、計測装置３０の送信部３２に対して、計測装置３０による筐体２２内の雰囲気の検出動作を開始させる旨の制御信号を送信する。送信部３２を介して制御信号を受信した計測装置３０では、検出部３１を作動させ、筐体２２内の雰囲気を検出する。さらに、計測装置３０の送信部３２は、検出部３１による検出結果を含む第１情報を、ロードポート装置４０の受信部４４に無線送信する。

図７に示すステップＳ００５では、ロードポート装置４０の受信部４４が、計測装置３０の送信部３２が送信した第１情報を受信する。さらに、図７に示すステップＳ００６では、ロードポート装置４０の制御部４３が、フロントパージノズル４１やボトムパージノズル４２を制御し、フープ２０の筐体２２内の清浄化を開始する。この場合において、ロードポート装置４０の制御部４３は、受信部４４が受信した第１情報に含まれる検出結果に応じて、フープ２０に対する清浄化動作を変更してもよい。たとえば、ロードポート装置４０の制御部４３は、第１情報から筐体２２内の清浄度が所定値以上であることを認識した場合は、清浄化動作を行わずに、図７に示す一連の処理を終了してもよい。

また、ロードポート装置４０の制御部４３は、第１情報から筐体２２の清浄度が所定値未満であることを認識した場合は、図７に示すようにフロントパージノズル４１を用いてフープ２０の筐体２２内に清浄化ガスを導入し、フープ２０の筐体２２内の清浄化処理を開始する。なお、ロードポート装置４０がフープ２０の蓋部２６を開放し、フープ２０の筐体２２内とウエハ搬送室６６とを連通させる工程は、図７のステップＳ００２からステップＳ００５の間に並行して行われてもよく、ステップＳ００６によって清浄化動作を行うことを決定された後に、行われてもよい。

図７に示すように、フロントパージノズル４１を介してフープ２０の筐体２２内に清浄化ガスを導入している間も、計測装置３０は、ロードポート装置４０からの制御信号に応じて、又は自動的に、フープ２０の清浄度を検出し、検出結果を含む第１情報をロードポート装置４０に送信する。また、この際、ロードポート装置４０の制御部４３は、必要に応じて非接触給電部４５を動作させ、計測装置３０に電力を供給することができる。

図７に示すように、フロントパージノズル４１によるフープ２０の清浄化動作が行われている間、フープ２０の筐体２２内には、主開口２２ａにおける中央および上部の領域から清浄化ガスが導入され、主開口２２ａの下部から気体が排出される気流が形成される。計測装置３０は、気体が排出される主開口２２ａ周辺の下部領域に設けられているため、計測装置３０に直接清浄化ガスが放出されることが防止され、計測装置３０の検出部３１による検出値と、筐体２２内の実際の雰囲気との間に、ずれが生じる問題を防止できる。

図７に示すステップＳ００７では、ロードポート装置４０の受信部４４が、清浄化動作中におけるフープ２０の筐体２２内の清浄度の検出結果を含む第１情報を受信する。ロードポート装置４０の制御部４３は、受信部４４が受信した第１情報に含まれる検出結果に基づき、フープ２０に対する清浄化動作を継続するか、終了するかを判断する。

すなわち、ロードポート装置４０の制御部４３は、ステップＳ００７で受信した第１情報に含まれる検出結果により、フープ２０の筐体２２内の清浄度が所定値未満であることを認識した場合は、ステップＳ００６で開始した清浄化動作を継続する。一方、ステップＳ００７で受信した第１情報に含まれる検出結果により、筐体２２内の清浄度が所定値以上であることを認識した場合は、ステップＳ００８へ進み、一連の動作を終了する。

このように、ロードポート装置４０による清浄化工程では、ロードポート装置４０が、フープ２０の筐体２２内における雰囲気の検出結果を認識することができるため、フープ２０に対して適切かつ効率的な清浄化処理を実施することができる。また、フープ２０の筐体２２内に設けられた検出部３１、送信部３２、受電部３５および電力制御部３６等で構成される計測装置３０によって、筐体２２内の雰囲気を検出するため、従来のように筐体２２内から外部に気体を導出しなくても、筐体２２内の雰囲気を容易かつ正確に認識することができる。さらに、計測装置３０を用いた検出結果は、無線通信によってロードポート装置４０に送信されるため、フープ２０の表面にデータを送るための電気的な接点等を設ける必要がなく、計測装置３０をフープ２０に設置することは、フープ２０の気密性や耐久性を阻害することがほとんどない。

また、計測装置３０は、蓄電部３４を充電する非接触充電用の受電コイル３５ａを有しており、計測装置３０の蓄電部３４は、ロードポート装置４０の載置テーブル４６に設けられる非接触給電部４５（給電コイル４５ａ）を介して、充電することができる。したがって、このような計測装置３０は、電池の寿命を管理する手間を大幅に削減することができ、電池の管理コスト及び交換コストを低減することができる。

さらに、ロードポート装置４０の非接触給電部４５は、フープ２０が搬送される際の動線に干渉せず、かつ、載置テーブル４６に載置されたフープ２０の受電部３５に近接して対向するように、載置テーブル４６の内部に設けられている。このような非接触給電部４５を有するロードポート装置４０は、フープ２０の受電部３５に対して効率的に電力を供給することができるとともに、非接触給電部４５がフープ２０の移動を妨げることがない。

また、ロードポート装置４０とともに用いるフープ２０において、受電部３５の受電コイル３５ａは、フープ２０におけるウエハ設置棚２４の最下棚２４ａと、容器底面２０ａとの間に配置されている。このため、フープ２０の受電部３５は、フープ２０が載置テーブル４６に載置された状態において、載置テーブル４６に配置された非接触給電部４５に対して、近接して対向する。さらに、受電部３５は、非接触給電部４５から効率的に電力を受け取ることができる。また、受電部３５と非接触給電部４５とは、フープ２０が載置テーブル４６に載置されている間は、常に互いに対向する配置関係になるため、非接触給電を円滑に行うことができる。

第２実施形態
図８は、本発明の第２実施形態に係るロードポート装置１４０を正面から見た外観図である。第２実施形態に係るロードポート装置１４０は、第１装置部分２４０と第２装置部分３４０と非接触給電部１４５とを有する。ロードポート装置１４０における第１装置部分２４０及び第２装置部分３４０は、それぞれの装置部分２４０、３４０が有する載置テーブル２４６、３４６が非接触給電部を有していないことを除き、図１に示すロードポート装置４０と同様であるため、各装置部分２４０、３４０とロードポート装置４０との共通部分については、説明を省略する。

図８及び上面図である図１０に示すように、第１装置部分２４０の第１載置テーブル２４６と、第２装置部分３４０の第２載置テーブルとは、フープ２２０を載置して移動する移動方向が互いに平行になるように、側方（Ｘ軸方向）に並んで配置されている。ロードポート装置４０の非接触給電部１４５は、図１０に示すように上方から見て２つの載置テーブル２４６、３４６の間に配置されている。

また、非接触給電部１４５は、上方から見て載置テーブル２４６、３４６に重ならないように、載置テーブル２４６、３４６に対して載置テーブル２４６、３４６の移動方向（Ｙ軸方向）に直交する方向である側方（Ｘ軸方向）に配置されている。また、非接触給電部１４５は、第１載置テーブル２４６に載置されるフープ２２０の動線にも、第２載置テーブル３４６に載置されるフープ２２０の動線にも干渉しない位置に配置されている。

ロードポート装置１４０に用いられるフープ２２０は、２つの計測装置２３０を有しており、２つの計測装置２３０がフープ２２０の側部領域の両側に配置される点で図１に示すフープ２０とは異なるが、その他の特徴はフープ２０と同様である。したがって、フープ２２０の説明では、フープ２０との共通部分については説明を省略する。

フープ２２０の内部構造を透視して表示した部分透視図である図９に示すように、フープ２２０の計測装置２３０およびこれに含まれる受電部は、フープ２２０におけるウエハ設置棚２２４の外側端部２２４ｂと、容器側面２２０ｂとの間に配置されている。なお、フープ２２０が有する２つの計測装置２３０は、図４及び図５に示す計測装置３０と同様に、フープ２２０の筐体２２２内の雰囲気を検出する検出部、検出部による検出結果を含む情報を無線送信する送信部、外部から電力を受け取る受電部、検出部及び送信部に電力を供給する電力制御部等を有する。

図８〜図１０に示すように、ロードポート装置１４０の非接触給電部１４５は、第１及び第２載置テーブル２４６、３４６のそれぞれに載置されたフープ２２０の側部領域に配置されるそれぞれ（２つ）の計測装置２３０に含まれる受電部に対向する。これにより、非接触給電部１４５は、その両側に配置される２つの載置テーブル２４６、３４６に載置されるフープ２２０に含まれる、いずれの計測装置２３０に対しても電力を供給することができる。非接触給電部１４５は、たとえばＸ軸方向の巻き軸を有するコイルを含む。

ロードポート装置１４０は、フープ２２０の移動を阻害することなく、非接触給電部１４５を、計測装置２３０に含まれる受電部に近づけて配置することができるため、効率的で円滑な非接触給電を、フープ２２０に含まれる計測装置２３０に対して行うことができる。また、ロードポート装置１４０は、２つの載置テーブル２４６、３４６で１つの非接触給電部１４５を共有することにより、効率的な非接触給電を実現するとともに、非接触給電部１４５の数を減少させることができる。

また、フープ２２０は、載置テーブル２４６、３４６の側方に配置された非接触給電部１４５から、円滑かつ効率的に非接触給電を受けることができる。また、フープ２２０は、２つの計測装置２３０を有しているため、筐体２２２内の雰囲気を正確に計測し、ロードポート装置１４０に計測した情報を送信することができる。また、フープ２２０は、２つの計測装置２３０を有しているため、一方の計測装置２３０が予期しない電力不足等で作動しなくても、もう一方の計測装置２３０によって筐体２２２内の雰囲気を計測できるため、雰囲気測定の信頼性が高い。なお、ロードポート装置１４０で用いるフープは、両側方に受電部を配していれば足りるため、一方に計測装置２３０を配置し、他方には受電部のみを配置していてもよく、また、１つの計測装置が両側方に配置された受電部に接続されていてもよい。

第３実施形態
図１１は、本発明の第３実施形態に係るロードポート装置４４０と、ロードポート装置４４０に用いるフープ４２０の部分断面図である。また、図１２は、図１１に示すロードポート装置４４０の斜視図であり、図１３は、図１１に示すフープ４２０の斜視図である。ロードポート装置４４０は、載置テーブル４４６が非接触給電部４５を有さず、その代わりに、ドア４４７が非接触給電部４４５を有する点で図１に示すロードポート装置４０とは異なるが、その他の点はロードポート装置４０と同様である。そのため、ロードポート装置４４０の説明では、ロードポート装置４０との共通点については、説明を省略する。

図１２に示すように、ロードポート装置４４０は、フープ４２０を載置する載置テーブル４４６と、フープ４２０の蓋部４２６を開閉するドア４４７等を有する。載置テーブル４４６は、図６に示す載置テーブル４６と同様に、ボトムパージを行う手前側ノズル４２ｂ及び奥側ノズル４２ａや、フープ４２０の底面と接触する位置決めピン４９ａや、フープ４２０を載置テーブル４４６に固定するクランプ部４９ｂ等を有している。

一方、ロードポート装置４４０のドア４４７には、非接触給電部４４５が配置されており、図１１に示すように、載置テーブル４４６に載置されたフープ４２０の蓋部４２６に配置された受電部および受電部を含む計測装置４３０に対向する。非接触給電部４４５も、図６で説明した非接触給電部４５と同様に給電コイル等を有しており、フープ４２０の計測装置４３０に電力を供給する。

図１３に示すように、フープ４２０の計測装置４３０は、筐体４２２内からウエハを出し入れする主開口を塞ぐ蓋部４２６に配置される。蓋部４２６に配置された計測装置４３０は、図４及び図５に示す計測装置３０と同様に、フープ４２０の筐体４２２内の雰囲気を検出する検出部、検出部による検出結果を含む情報を無線送信する送信部、外部から電力を受け取る受電部、検出部及び送信部に電力を供給する電力制御部等を有する。

このようなロードポート装置４４０およびフープ４２０も、第１実施形態に係るロードポート装置４０及びフープ２０と同様に、筐体２２内の雰囲気の検出及び検出結果の送受信や、計測装置４３０への給電を円滑に行うことができる。

以上、実施形態を示しつつ本発明を説明してきたが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではなく、他の実施形態や変形例等が多数存在することは言うまでもない。たとえば、ウエハ１０を搬送するウエハ搬送容器としてはフープ２０に限定されず、ウエハ１０を搬送するためのフォスビ（ＦＯＳＢ）等の他の容器に、計測装置３０を設けることも可能である。また、ロードポート装置の非接触給電部は、ウエハ搬送容器の動線に干渉せず、かつウエハ搬送容器の受電部に対向する他の位置に配置することも可能である。

たとえば、図１４及び図１５に示す変形例に係るロードポート装置５４０の非接触給電部５４５は、フープ５２０の蓋部を開閉するドア５４７を取り囲むロードポート枠体５４８に配置される。これに対して、ロードポート装置５４０で用いられるフープ５２０の受電部５３５は、筐体５２２において蓋部を取り囲むフランジ部５２２ｃに配置されており、フープ５２０が載置テーブル５４６に載置された際、受電部５３５が非接触給電部５４５に対向する。

また、フープ２０の計測装置３０は、図４に示すように検出部３１と受電部３５とが一体となっているが、フープ２０に備えらえる計測装置としてはこれに限定されず、検出部３１と受電部３５とが、フープ２０における別々の場所に配置されていてもよい。

１０…ウエハ
４２…ボトムパージノズル
２２、４２２、５２２…筐体
２０、２２０、４２０、５２０…フープ
２０ａ…器底面
２２０ｂ…容器側面
２２ａ…主開口
２２ｂ…底部
２３ａ、２３ｂ…底部開口
２４、２２４…ウエハ設置棚
２４ａ…最下棚
２６、４２６…蓋部
４３…制御部
３０、２３０、４３０…計測装置
３１…検出部
３１ａ…センシング部
３２…送信部
３３…電源部
３４…蓄電部
３５、５３５…受電部
３５ａ…受電コイル
４４…受信部
３６…電力制御部
３８…カバー部
３８ａ…通気孔
３９…基板
４０、１４０、４４０、５４０…ロードポート装置
４１…フロントパージノズル
４２ｂ…手前側ノズル
４２ａ…奥側ノズル
４５、１４５、４４５、５４５…非接触給電部
４５ａ…給電コイル
４６、４４６、５４６…載置テーブル
４６ａ…上表面
４７、４４７、５４７…ドア
４７ａ…ドア駆動部
４８、５４８…ロードポート枠体
４８ａ…接続開口
４９ａ…位置決めピン
４９ｂ…クランプ部
６０…ＥＦＥＭ
６２…搬送ロボット
６４…壁部
６６…ウエハ搬送室
２４０…第１装置部分
２４６…第１載置テーブル
３４０…第２装置部分
３４６…第２載置テーブル
２２４ｂ…外側端部
５２２ｃ…フランジ部

Claims (5)

1. 雰囲気を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を含む情報を無線送信する送信部と、外部から電力を受け取る受電部と、前記検出部及び前記送信部に前記電力を供給する電力制御部と、を有するウエハ搬送容器を載置する載置テーブルと、
   前記載置テーブルに載置された前記ウエハ搬送容器の前記受電部に対して非接触給電する非接触給電部と、を有するロードポート装置であって、
   前記載置テーブルを２つ有しており、
   ２つの前記載置テーブルは、前記ウエハ搬送容器を載置して移動する移動方向が互いに平行になるように側方に並んで配置されており、
   前記非接触給電部は、前記ウエハ搬送容器の動線に干渉せず、上方から見て前記載置テーブルに重ならず、前記載置テーブルそれぞれの側方で２つの前記載置テーブルの間であって、かつ、それぞれの前記載置テーブルに載置された前記ウエハ搬送容器の側部領域に配置されるそれぞれの前記受電部に対向するように配置されていることを特徴とするロードポート装置。
2. 筐体内に設けられウエハを設置するウエハ設置棚と、前記筐体内の雰囲気を検出する検出部と、前記検出部による検出結果を含む情報を無線送信する送信部と、外部から電力を受け取る受電部と、前記検出部及び前記送信部に前記電力を供給する電力制御部と、を有し、
   少なくとも前記受電部を２つ有しており、
   ２つの前記受電部は、前記ウエハ設置棚の両側の外側端部と、当該外側端部のさらに外側の容器側面との間である両側の側部領域の対向する位置に配置されることを特徴とするウエハ搬送容器。
3. 両側の前記側部領域の前記対向する位置に、前記検出部、前記送信部、前記受電部及び前記電力制御部を有する計測装置がそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２に記載のウエハ搬送容器。
4. 両側の前記側部領域の前記対向する位置の一方に、前記検出部、前記送信部、前記受電部及び前記電力制御部を有する計測装置が配置され、他方に、前記受電部のみが配置されることを特徴とする請求項２に記載のウエハ搬送容器。
5. 両側の前記側部領域の前記対向する位置に、それぞれ前記受電部のみが配置され、２つの前記受電部に、他の位置に配置された前記検出部、前記送信部及び前記電力制御部が接続されることを特徴とする請求項２に記載のウエハ搬送容器。

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