JP7037049B2

JP7037049B2 - Ｅｆｅｍ

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Publication number: JP7037049B2
Application number: JP2018048432A
Authority: JP
Inventors: 俊宏河合; 源五郎小倉
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: TW201939650A; CN118299312A; KR20200129109A; TWI782071B; US11322378B2; CN111868910A; JP2019161116A; WO2019177048A1; KR102679625B1; KR20240104208A; US20210013077A1; CN111868910B

Description

本発明は、不活性ガスを循環させることが可能なＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）に関する。

特許文献１及び２には、ウェハに所定の処理を施す基板処理装置と、ウェハが収容される容器との間でウェハの受渡しを行うＥＦＥＭが開示されている。ＥＦＥＭは、ウェハを保持して搬送する搬送ロボットと、搬送ロボットが配置されている搬送室とを有する。

従来、ウェハ上で製造される半導体回路に対する搬送室内の酸素や水分等の影響は少なかったが、近年、半導体回路のさらなる微細化に伴い、それらの影響が顕在化してきている。そこで、特許文献１及び２に記載のＥＦＥＭは、搬送室を含む、窒素が循環する循環路と、循環路内に窒素を供給する供給手段と、循環路内のガスを排出する排出手段とを備える。これにより、窒素を循環させながら、必要に応じて窒素の供給流量及びガスの排出流量を調節することで、窒素の供給流量の増大を抑えつつ、循環路内を窒素雰囲気に保つことが可能となる。

より詳細には、循環路は、上述した搬送室と、搬送室に窒素を送るファンフィルタユニットが設置された部屋（ユニット設置室）と、搬送室内の窒素をユニット設置室に戻す帰還路とを有する。特許文献１に記載の帰還路は、搬送室の一方の側面に配置されている。特許文献２に記載の帰還路は、搬送室の背面壁を利用して形成されている。背面壁は、基板処理装置と接続される。

また、一般的に、搬送室内には付帯設備が設けられる場合が多い。付帯設備の一例として、特許文献１の図６に示すように、搬送ロボットによるウェハの保持位置を補正するためのアライナ等が設けられることがある。

特開２０１４－２７２５８号公報特開２０１５－１４６３４９号公報

一般的に、搬送室の側面には、上述したアライナ等の付帯設備や、メンテナンスドア等が設けられる場合が多い。このため、特許文献１に記載のように、帰還路が搬送室の一方の側面に配置されている（つまり、一方の側面が帰還路によって占められている）と、帰還路が側面に配置されていない場合と比べて、付帯設備やメンテナンスドア等の設置に制約が生じるおそれがある。また、特許文献２に記載のＥＦＥＭにおいては、帰還路が背面壁を利用して形成されている。背面壁は、基板処理装置と接続されるため、基板処理装置の仕様等に応じて、帰還路の配置位置等を変更する必要が生じうる。このため、量産が難しくなるという問題がある。

本発明の目的は、不活性ガスを循環させるタイプのＥＦＥＭにおいて、付帯設備やメンテナンスドア等の設置に制約が生じることを抑制し、且つ、接続される基板処理装置の仕様等に応じた帰還路の配置位置等の変更を不要とすることである。

第１の発明のＥＦＥＭは、基板が搬送される搬送室と、前記搬送室に不活性ガスを送るファンフィルタユニットが設置されたユニット設置室と、前記搬送室内を流れた前記不活性ガスを前記ユニット設置室に戻すための帰還路と、を備え、所定の奥行方向における前記搬送室の一方側の端部に、前記基板に所定の処理を施す基板処理装置が接続されるＥＦＥＭであって、前記帰還路は、前記奥行方向における前記搬送室の他方側の端部に配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、奥行方向における搬送室の端部に帰還路が配置されている。これにより、奥行方向と直交する方向における両端部（側面）のいずれも帰還路によって占められていない構成とすることができる。したがって、付帯設備やメンテナンスドア等の設置に制約が生じることを抑制できる。また、奥行方向における一方側の端部に帰還路を配置しない構成とすることで、基板処理装置の仕様等に応じて帰還路の配置位置等を変更する必要をなくすことができる。したがって、不活性ガスを循環させるタイプのＥＦＥＭにおいて、付帯設備やメンテナンスドア等の設置に制約が生じることを抑制し、且つ、接続される基板処理装置の仕様等に応じた帰還路の配置位置等の変更を不要とすることができる。

第２の発明のＥＦＥＭは、前記第１の発明において、前記奥行方向における前記搬送室の前記他方側の端部に配置され、前記搬送室を形成している柱部材を備え、前記柱部材は、中空であり、前記帰還路は、前記柱部材の内部に設けられていることを特徴とするものである。

本発明では、帰還路が中空の柱部材に内蔵されているので、柱部材とは別に帰還路が設けられている構成と比べて、ＥＦＥＭの設置面積の増大を抑制できる。

第３の発明のＥＦＥＭは、前記第２の発明において、前記柱部材に取り付けられて前記帰還路と連通し、前記搬送室内の前記不活性ガスを前記帰還路へ案内する導入ダクトと、前記導入ダクト内に設けられ、前記帰還路内の前記不活性ガスを前記ユニット設置室側へ送るファンと、を備えることを特徴とするものである。

帰還路が柱部材の内部に設けられている構成では、帰還路の流路面積を広く確保することが難しい場合があるので、ファンによって不活性ガスを積極的にユニット設置室側へ送ることが好ましい。しかし、ファンを柱部材の内部に設置しようとすると、作業性やファンのサイズ等の観点から、設置が困難となるおそれがある。本発明では、導入ダクトのサイズ等を適切にすることで、ファンの設置を容易化できる。

第４の発明のＥＦＥＭは、前記第３の発明において、前記循環路は、前記搬送室内の前記不活性ガスが下方に流れるように構成され、前記導入ダクトには、前記不活性ガスが流入する開口部が形成され、前記開口部は、下方を向いていることを特徴とするものである。

本発明では、上方から隔壁３１に達した気体を、上方からの気体の流れを乱すことなくスムーズに吸い込むことが可能となる。さらには開口２９ａで吸い込んだ気体を、上方へと気流方向を変えずに流すことが可能となる。

第５の発明のＥＦＥＭは、前記第２～第４のいずれかの発明において、前記奥行方向と直交する幅方向に並べて配置された複数の前記柱部材と、前記搬送室よりも前記奥行方向における前記他方側に配置され、且つ、前記幅方向に並べて配置された、前記基板を収容する容器がそれぞれ載置される複数のロードポートと、を備え、前記搬送室の前記奥行方向における前記他方側の端部には、各ロードポートに載置される前記容器に前記基板を搬出入するための複数の開口が形成され、前記複数の開口は、前記幅方向において前記複数の柱部材の間にそれぞれ配置され、前記複数の柱部材それぞれの内部に、前記帰還路が設けられていることを特徴とするものである。

本発明では、複数の柱部材と複数の開口とが幅方向において互いに重ならない位置に（すなわち、基板が容器に搬出入される際に、柱部材が妨げにならないように）配置されている。さらに、各柱部材の内部に帰還路が設けられている。このように、柱部材を配置可能な空間を効率的に利用して複数の帰還路が設けられているので、各柱部材の大型化を抑制しつつ、必要な流路面積を確保しやすくすることができる。

第６の発明のＥＦＥＭは、前記第１～第５のいずれかの発明において、前記搬送室、前記ユニット設置室、及び前記帰還路のうち少なくともいずれかに前記不活性ガスを供給するガス供給部と、前記搬送室、前記ユニット設置室、及び前記帰還路のうち少なくともいずれかから前記不活性ガスを含む気体を排出する排出部と、前記搬送室内に設置された第１圧力検出部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記不活性ガスの供給量又は前記第１圧力検出部の検出結果に応じて、前記排気部からのガス排気量を調整することを特徴とするものである。

不活性ガスを循環させるタイプのＥＦＥＭにおいては、不活性ガス以外の気体（つまり、不純物）の濃度が増加した場合に、不純物の濃度を速やかに低減させる必要がある。本発明では、循環路に不活性ガスを供給することで不純物の濃度を速やかに低減させることができる。また、不活性ガスの供給量又は搬送室内の圧力変化に応じてガスを排出することで、搬送室内の圧力を適切に制御することができる。

第７の発明のＥＦＥＭは、前記第１～第６のいずれかの発明において、前記帰還路内の前記不活性ガスを前記ユニット設置室側へ送るファンと、前記ファンを回転駆動する駆動部と、前記ユニット設置室内に配置された第２圧力検出部と、前記駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第２圧力検出部の検出結果に基づき、前記ユニット設置室内の圧力が目標圧力に維持されるように前記駆動部を制御することを特徴とするものである。

本発明では、帰還路内の不活性ガスが、ファンによって積極的にユニット設置室へ戻される。但し、ファンの回転速度が遅く、ユニット設置室に戻る不活性ガスの流量が少な過ぎると、ユニット設置室内の圧力が下がり、外部の気体がユニット設置室内に侵入しやすくなるおそれがある。逆に、ファンの回転速度が速く、ユニット設置室に戻る不活性ガスの流量が多過ぎると、ユニット設置室内の圧力が上がり、ファンフィルタユニットによって搬送室に送られる不活性ガスの気流が不安定化しやすくなるおそれがある。本発明では、制御部によって駆動部を制御して（すなわち、ファンの回転速度を制御して）、ユニット設置室内の圧力を適切な目標圧力に維持することで、上記のような問題の発生を抑制できる。

本実施形態に係るＥＦＥＭ及びその周辺の概略的な平面図である。ＥＦＥＭの電気的構成を示す図である。筐体の正面図である。図３のIV-IV断面図である。図３のV-V断面図である。ユニット設置室内の圧力のフィードバック制御を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について、図１～図６を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、図１に示す方向を前後左右方向とする。すなわち、ＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）１と基板処理装置６とが並べられている方向を前後方向（本発明の奥行方向）とする。ＥＦＥＭ１側を前側（本発明の他方側）、基板処理装置６側を後側（本発明の一方側）とする。前後方向と直交する、複数のロードポート４が並べられている方向を左右方向（本発明の幅方向）とする。また、前後方向及び左右方向の両方と直交する方向を上下方向とする。

（ＥＦＥＭ及び周辺の概略構成）
まず、ＥＦＥＭ１及びその周辺の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るＥＦＥＭ１及びその周辺の概略的な平面図である。図２は、ＥＦＥＭ１の電気的構成を示す図である。図１に示すように、ＥＦＥＭ１は、筐体２と、搬送ロボット３と、複数のロードポート４と、制御装置５（本発明の制御部）とを備える。ＥＦＥＭ１の後方には、ウェハＷ（本発明の基板）に所定の処理を施す基板処理装置６が配置されている。ＥＦＥＭ１は、筐体２内に配置された搬送ロボット３によって、ロードポート４に載置されているＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）１００と基板処理装置６との間でウェハＷの受渡しを行う。ＦＯＵＰ１００は、複数のウェハＷを上下方向に並べて収容可能な容器であり、後端部（前後方向における筐体２側の端部）に蓋１０１が取り付けられている。ＦＯＵＰ１００は、例えば、ロードポート４の上方に設けられた不図示のレールに吊り下げられて走行する、不図示のＯＨＴ（天井走行式無人搬送車）によって搬送される。ＯＨＴとロードポート４との間で、ＦＯＵＰ１００の受渡しが行われる。

筐体２は、複数のロードポート４と基板処理装置６とを接続するためのものである。筐体２の内部には、外部空間に対して略密閉された、ウェハＷが搬送される搬送室４１が形成されている。ＥＦＥＭ１が稼動しているとき、搬送室４１は、窒素（本発明の不活性ガス）で満たされている。筐体２は、搬送室４１を含む内部空間を窒素が循環するように構成されている（詳細については後述する）。搬送室４１の前方には、複数のロードポート４が配置されている。また、筐体２の後側の端部にはドア２ａが取り付けられ、搬送室４１は、ドア２ａを隔てて基板処理装置６と接続されている。

搬送ロボット３は、搬送室４１内に配置され、ウェハＷの搬送を行う。搬送ロボット３は、位置が固定された基台部３ａ（図３参照）と、基台部３ａの上方に配置され、ウェハＷを保持して搬送するアーム機構３ｂ（図３参照）と、ロボット制御部１１（図２参照）とを有する。搬送ロボット３は、主に、ＦＯＵＰ１００内のウェハＷを取り出して基板処理装置６に渡す動作や、基板処理装置６によって処理されたウェハＷを受け取ってＦＯＵＰ１００に戻す動作を行う。

ロードポート４は、ＦＯＵＰ１００を載置する（図５参照）ためのものである。複数のロードポート４は、それぞれの後端部が筐体２の前側の隔壁（後述する隔壁３３）に沿うように、左右方向に並べて配置されている。ロードポート４は、ＦＯＵＰ１００内の雰囲気を窒素等の不活性ガスに置換可能に構成されている。ロードポート４の後端部には、ドア４ａが設けられている。ドア４ａは、不図示のドア開閉機構によって開閉される。ドア４ａは、ＦＯＵＰ１００の蓋１０１のロックを解除可能、且つ、蓋１０１を保持可能に構成されている。ロックが解除された蓋１０１をドア４ａが保持している状態で、ドア移動機構がドア４ａを開けることで、蓋１０１が開けられる。これにより、ＦＯＵＰ１００内のウェハＷが、搬送ロボット３によって取出可能になる。なお、ドア４ａは、ドア移動機構によって開けられている状態でも、隔壁３３から例えば１００ｍｍ以上後方（筐体２の内側）には移動しないように構成されている。

図２に示すように、制御装置５は、搬送ロボット３のロボット制御部１１、ロードポート４の制御部（不図示）、基板処理装置６の制御部（不図示）と電気的に接続されており、これらの制御部との通信を行う。制御装置５は、筐体２内に設置された酸素濃度計５５、第１圧力計５６、第２圧力計５７（詳細は後述）、湿度計５８等と電気的に接続されており、これらの計測機器の計測結果を受信して、筐体２内の雰囲気に関する情報を把握する。制御装置５は、供給バルブ６１及び排出バルブ６２（後述）と電気的に接続されており、これらのバルブの開度を調節することで、筐体２内の雰囲気を適宜調節する。また、制御装置５は、ファン駆動モータ４９（詳細は後述）と電気的に接続されている。

図１に示すように、基板処理装置６は、例えば、ロードロック室６ａと、処理室６ｂとを有する。ロードロック室６ａは、筐体２のドア２ａを隔てて搬送室４１と接続された、ウェハＷを一時的に待機させるための部屋である。処理室６ｂは、ドア６ｃを隔ててロードロック室６ａと接続されている。処理室６ｂでは、不図示の処理機構によって、ウェハＷに対して所定の処理が施される。

（筐体及びその内部の構成）
次に、筐体２及びその内部の構成について、図３～図５を用いて説明する。図３は、筐体２の正面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。図５は、図３のＶ－Ｖ断面図である。なお、図３においては、隔壁の図示を省略している。また、図５においては、搬送ロボット３等の図示を省略している。

筐体２は、全体として直方体状である。図３～図５に示すように、筐体２は、柱２１～２６と、隔壁３１～３６とを有する。上下方向に延びる柱２１～２６に隔壁３１～３６が取り付けられており、筐体２の内部空間が外部空間に対して略密閉されている。

より具体的には、図４に示すように、筐体２の前端部において、柱２１～２４が左方から右方にかけて順番に並べて立設配置されている。柱２１と柱２４との間に配置された柱２２、２３は、柱２１及び柱２４よりも短い。筐体２の後端部の左右両側に、柱２５、２６が立設配置されている。

柱２１～２４の前後方向のサイズは、例えば１００ｍｍ以内である。つまり、例えば、前後方向において、筐体２の前端に配置された隔壁３３の内側面から後方に１００ｍｍまでの領域が、搬送室４１の前端部に相当する。但し、これに限られるものではない。

図３に示すように、筐体２の底部に隔壁３１が、天井部に隔壁３２が配置されている。図４に示すように、前端部に隔壁３３が、後端部に隔壁３４が、左端部に隔壁３５が、右端部に隔壁３６が、それぞれ配置されている。前端部の隔壁３３には、ロードポート４に載置されるＦＯＵＰ１００にウェハＷを搬出入するための複数の開口３８が、左右方向に並べて形成されている。後端部の隔壁３４には、基板処理装置６（図１参照）が接続される。筐体２の右端部には、後述するアライナ５４が載置される載置部５３（図３参照）が設けられている。アライナ５４及び載置部５３も、筐体２の内側に収容されている（図４参照）。また、筐体２の左端部には、例えば、メンテナンス時等に作業者が搬送室４１に出入りできるように、メンテナンスドア５９が設けられている（図４参照）。

図３及び図５に示すように、筐体２内の上側部分（柱２２、２３の上方）には、水平方向に延びる支持板３７が配置されている。これにより、筐体２の内部は、下側に形成された前述の搬送室４１と、上側に形成されたユニット設置室４２とに分かれている。ユニット設置室４２内には、後述するＦＦＵ４４（ファンフィルタユニット）が配置されている。支持板３７の前後方向における中央部には、搬送室４１とユニット設置室４２とを連通させる開口３７ａが形成されている。なお、筐体２の隔壁３３～３６は、搬送室４１用の下部壁とユニット設置室４２用の上部壁とに分けられている（例えば、図５における前端部の隔壁３３ａ、３３ｂ及び後端部の隔壁３４ａ、３４ｂを参照）。

次に、筐体２の内部の構成について説明する。具体的には、筐体２内で窒素を循環させるための構成及びその周辺構成、並びに、搬送室４１内に配置された機器等について説明する。

筐体２内で窒素を循環させるための構成及びその周辺構成について、図３～図５を用いて説明する。図５に示すように、筐体２の内部には、窒素を循環させるための循環路４０が形成されている。循環路４０は、搬送室４１と、ユニット設置室４２と、帰還路４３とによって構成されている。概要としては、循環路４０においては、ユニット設置室４２から清浄な窒素が下方へ送り出され、搬送室４１の下端部まで到達した後、帰還路４３を通って上昇し、ユニット設置室４２に戻るようになっている（図５の矢印参照）。

ユニット設置室４２には、支持板３７上に配置されたＦＦＵ４４と、ＦＦＵ４４上に配置されたケミカルフィルタ４５とが設けられている。ＦＦＵ４４は、ファン４４ａとフィルタ４４ｂとを有する。ＦＦＵ４４は、ファン４４ａによってユニット設置室４２内の窒素を下方に送出しつつ、窒素に含まれるパーティクル（不図示）をフィルタ４４ｂによって除去する。ケミカルフィルタ４５は、例えば基板処理装置６から循環路４０内に持ち込まれた活性ガス等を除去するためのものである。ＦＦＵ４４及びケミカルフィルタ４５によって清浄化された窒素は、ユニット設置室４２から、支持板３７に形成された開口３７ａを介して搬送室４１に送り出される。搬送室４１に送り出された窒素は、層流を形成し、下方へ流れる。

帰還路４３は、搬送室４１内を流れた窒素をユニット設置室に戻すためのものである。ユニット設置室４２に戻された窒素は、ＦＦＵ４４やケミカルフィルタ４５によって清浄化され、再び搬送室４１へ送り出される。このようにして、窒素が循環路４０内を循環可能になっている。帰還路４３の詳細については後述する。

図３に示すように、ユニット設置室４２の側部には、循環路４０内に窒素を供給するための供給管４７が接続されている。供給管４７は、窒素の供給源１１１に接続されている。供給管４７の途中部には、窒素の単位時間あたりの供給量を変更可能な供給バルブ６１（本発明のガス供給部）が設けられている。また、図５に示すように、搬送室４１の前端部には、循環路４０内の気体を排出するための排出管４８が接続されている。排出管４８は、例えば不図示の排気ポートにつながっている。排出管４８の途中部には、循環路４０内の気体の単位時間あたりの排出量を変更可能な排出バルブ６２（本発明の排出部）が設けられている。供給バルブ６１及び排出バルブ６２は、制御装置５と電気的に接続されている（図２参照）。これにより、循環路４０に窒素を適宜供給及び排出することが可能となっている。例えば、循環路４０内の酸素濃度が上昇した場合に、制御装置５が供給バルブを制御して、供給源１１１から供給管４７を介して循環路４０に窒素を一時的に多く供給することで、酸素濃度を下げることができる。また、例えば、制御装置５が第１圧力計５６（本発明の第１圧力検出部。図２参照）の検出結果に基づいて排出バルブ６２を制御することで、搬送室４１内の圧力を所定圧力に保つことができる。窒素を循環させるタイプのＥＦＥＭ１においては、循環路４０から外部への窒素の漏出を抑制しつつ、外部から循環路４０への大気の侵入を抑制するため、循環路４０内の圧力を外部の圧力よりもわずかに高く保つ必要がある。具体的には、１Ｐａ（Ｇ）～３０００Ｐａ（Ｇ）の範囲内であり、好ましくは、３Ｐａ（Ｇ）～５００Ｐａ（Ｇ）、より好ましくは、５Ｐａ（Ｇ）～１００Ｐａ（Ｇ）である。このため、制御装置５は、搬送室４１に設けられた第１圧力計５６により測定される圧力が所定の範囲から外れると、排出バルブ６２の開度を変更することで窒素の排出流量を変更し、圧力が所定の範囲内になるように調節される。つまり、酸素濃度に基づいて窒素の供給量が調節され、第１圧力計５６の検出結果に基づいてＥＦＥＭ１内の気体の排出量が調節されることで、酸素濃度及び圧力が制御される。本実施形態では、１０Ｐａ（Ｇ）の差圧となるよう調整している。或いは、制御装置５は、窒素の供給量（供給バルブ６１の開度）に応じて排出バルブ６２の開度を制御しても良い。

次に、搬送室４１内に配置された機器等について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４に示すように、搬送室４１内には、上述した搬送ロボット３と、制御部収容箱５１と、計測機器収容箱５２と、アライナ５４とが配置されている。制御部収容箱５１は、例えば搬送ロボット３の基台部３ａ（図３参照）の左方に設置され、アーム機構３ｂ（図３参照）と干渉しないように配置されている。制御部収容箱５１には、上述したロボット制御部１１が収容されている。計測機器収容箱５２は、例えば基台部３ａの右方に設置され、アーム機構３ｂと干渉しないように配置されている。計測機器収容箱５２には、上述した酸素濃度計５５、第１圧力計５６、湿度計５８等の計測機器（図２参照）が収容可能となっている。

アライナ５４は、搬送ロボット３のアーム機構３ｂ（図３参照）に保持されているウェハＷの保持位置が、目標保持位置からどれだけずれているか検出するためのものである。例えば、上述したＯＨＴ（不図示）によって搬送されるＦＯＵＰ１００（図１参照）の内部では、ウェハＷが微妙に動くおそれがある。そこで、搬送ロボット３は、ＦＯＵＰ１００から取り出した処理前のウェハＷを、いったんアライナ５４に載置する。アライナ５４は、ウェハＷが搬送ロボット３によって目標保持位置からどれだけずれた位置で保持されていたか計測し、計測結果をロボット制御部１１に送信する。ロボット制御部１１は、上記計測結果に基づいて、アーム機構３ｂによる保持位置を補正し、アーム機構３ｂを制御して目標保持位置でウェハＷを保持させ、基板処理装置６のロードロック室６ａまで搬送させる。これにより、基板処理装置６によるウェハＷの処理を正常に行うことができる。

ここで、以上のような構成を有するＥＦＥＭ１において、帰還路４３が搬送室４１の左右両端部又は後端部に配置されていると、以下のような問題が生じうる。一般的に、搬送室４１の左右両端部には、上述したアライナ５４等の付帯設備や、メンテナンスドア５９等が配置されることが多い。他の付帯設備の例として、ウェハＷを仮置きするためのバッファステーション（不図示）や、処理装置６で処理されたウェハＷを冷却するための冷却台（不図示）等が挙げられる。本実施形態のように、左右端部の一方側に付帯設備が、他方側にメンテナンスドア５９が配置される場合もある。或いは、左右両側に付帯設備が配置される場合や、左右両側にメンテナンスドア５９が配置される場合もある。このため、帰還路４３が側面に配置されている（つまり、一方の側面が帰還路４３によって占められている）と、付帯設備やメンテナンスドア等の設置に制約が生じるおそれがある。また、帰還路４３が、基板処理装置６と接続される後端部に配置されていると、基板処理装置６の仕様等に応じて、帰還路４３の配置位置等を変更する必要が生じうる。このため、量産が難しくなるという問題がある。そこで、本実施形態のＥＦＥＭ１においては、上記の問題を解決するため、帰還路４３が以下の構成を有する。

（帰還路の詳細構成）
帰還路４３の詳細構成について、図４及び図５を用いて説明する。図４に示すように、帰還路４３は、搬送室４１の前端部に配置されて搬送室４１を形成している、柱２１～２４（本発明の柱部材）の内部に設けられている。すなわち、柱２１～２４は中空になっており、それらの内部に、窒素が流れる空間２１ａ～２４ａがそれぞれ形成されている（図４参照）。つまり、空間２１ａ～２４ａが、それぞれ帰還路４３となっている。帰還路４３は、支持板３７の前端部に形成された開口３７ｂによってユニット設置室４２と連通している（図５参照）。左右方向において、柱２１～２４の間に、前述した複数の開口３８（本発明の開口）がそれぞれ配置されている（図４参照）。つまり、柱２１～２４及び複数の開口３８は、左右方向において互いに重ならないように配置されている。また、柱２１～２４の下側部分には、搬送室４１内の窒素を帰還路４３（空間２１ａ～２４ａ）に案内するための導入ダクト２７～３０がそれぞれ取り付けられている。導入ダクト２７～３０は、搬送ロボット３のアーム機構３ｂ（図３参照）の可動範囲（ウェハＷが搬送される搬送領域）よりも下方に配置されており、アーム機構３ｂと干渉しない。このため、導入ダクト２７～３０は、柱２１～２４よりも後方に突出させることができる。なお、帰還路４３において必要な流路面積を確保するために、柱２１、２４は柱２２、２３と比べて左右方向において太くなっており、空間２１ａ、２４ａの断面積は空間２２ａ、２３ａの断面積よりも大きい（図４参照）。

これにより、搬送室４１の左右両端部（側面）が帰還路４３によって占められていない構成となっている。このため、搬送室４１の側面が帰還路によって占められている構成と比べて、搬送室４１の側面にアライナ５４等の付帯設備やメンテナンスドア（不図示）等の設置に関する制約が抑制される。例えば、左端部の隔壁３５（図４参照）にメンテナンスドアを設置することができる。また、右端部の隔壁３６（図４参照）に開口（不図示）を形成してドア（不図示）を設置することで、アライナ５４のメンテナンスを容易に行うことができる。或いは、隔壁３５、３６が筐体２に着脱可能となっていても良い。この場合、メンテナンス時に、それらの隔壁を取り外すことで、付帯設備に容易にアクセス可能となる。また、搬送室４１の後端部に帰還路４３が配置されていない。このため、基板処理装置６の仕様等に応じて帰還路４３の配置位置等を変更する必要がなくなる。

帰還路４３について、図５を参照しつつ、より詳細に説明する。なお、図５には柱２３及び導入ダクト２９が示されているが、他の柱２１、２２、２４及び導入ダクト２７、２８、３０についても同様である。柱２３の後端部の下側部分には、開口２３ｂが形成されている。また、柱２３の下側部分に取り付けられた導入ダクト２９には開口２９ａが形成されている。これにより、柱２３の内部の空間２３ａと導入ダクト２９が連通しており、搬送室４１の下端部に到達した窒素が導入ダクト２９を介して帰還路４３に流入可能となっている。開口２９ａは、下方を向いて構成されている。このため、上方から隔壁３１に達した気体を、上方からの気体の流れを乱すことなくスムーズに吸い込むことが可能となる。さらには開口２９ａで吸い込んだ気体を、上方へと気流方向を変えずに流すことが可能となる。導入ダクト２７の上部には、下方へ向かうほど後方に広がる拡大部２９ｂが形成されている。拡大部２９ｂの下方には、ファン４６（本発明のファン）が設けられている。ファン４６は、ファン駆動モータ４９（本発明の駆動部）によって回転駆動され、搬送室４１の下端部に到達した窒素を吸い込んで帰還路４３（図５においては空間２３ａ）に送り、窒素をユニット設置室４２側に戻す。

（ユニット設置室内の構成及び圧力制御）
次に、ユニット設置室４２内の構成及び圧力制御について説明する。搬送室４１内の酸素濃度を酸素濃度計５５（図２参照）によって、搬送室４１内の圧力を第１圧力計５６（図２参照）によってそれぞれ検出し、制御装置５が供給バルブ６１及び排出バルブ６２の開度を制御している。しかしながら、上記制御だけでは、酸素濃度が所望の値以下（例えば１００ｐｐｍ以下）になりにくいことが本願発明者により知見された。本願発明者による検討の結果、ユニット設置室４２内の圧力が外部の圧力よりも低くなりやすく、外部からユニット設置室４２内に大気が侵入しやすくなっていることが判明した。その原因は、開口３７ａ（図５参照）の流路抵抗と比べて帰還路４３の流路抵抗が高く、ＦＦＵ４４によってユニット設置室４２から搬送室４１に送られる窒素の流量と比べて、帰還路４３を通ってユニット設置室４２に戻る窒素の流量が少なくなりやすいためであると考えられた。このため、本実施形態では、ファン４６によって、帰還路４３内の窒素をユニット設置室４２側に積極的に戻している。

但し、ファン４６の回転速度が速く、ユニット設置室４２に戻る窒素の流量が多過ぎると、逆にユニット設置室４２内の圧力が高くなり、ＦＦＵ４４によって搬送室４１に送られる窒素の気流が不安定化しやすくなるおそれがある。そこで、本実施形態においては、図５に示すように、ユニット設置室４２内に第２圧力計５７（本発明の第２圧力検出部）が配置されている。第２圧力計５７は、ユニット設置室４２内の圧力を検出し、検出結果を制御装置５に送信するように構成されている。

制御装置５によるユニット設置室４２の圧力制御について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、ユニット設置室４２内の圧力の時間変化を示す図である。図６（ｂ）は、ファン４６の回転速度の時間変化を示す図である。制御装置５は、ユニット設置室４２内の圧力が目標圧力に維持されるように、第２圧力計５７（図２参照）の検出結果に基づいてファン駆動モータ４９（図２及び図５参照）を制御し、ファン４６（図５参照）の回転速度をフィードバック制御する。目標圧力とは、例えば、筐体２の外部の圧力（大気圧）よりも１０Ｐａ高い圧力（１０Ｐａ（Ｇ））である。すなわち、ユニット設置室４２内の圧力を外部の圧力よりもわずかに高く保つことが好ましい。ユニット設置室４２内の差圧は、１～３０００Ｐａ（Ｇ）の範囲内であり、好ましくは、３～５００Ｐ（Ｇ）であり、より好ましくは５～１００Ｐａ（Ｇ）とする。

例えば、図６（ａ）に示すように、ユニット設置室４２内の圧力が１０Ｐａ（Ｇ）よりも低くなると、制御装置５は、図６（ｂ）に示すように、ファン４６の回転速度を速くして帰還路４３からユニット設置室４２へ送られる窒素の流量を増加させ、ユニット設置室４２内の圧力を１０Ｐａ（Ｇ）に近づける。逆に、循環路４０内の圧力が１０Ｐａ（Ｇ）よりも高くなると、制御装置５は、ファン４６の回転速度を遅くして、帰還路４３からユニット設置室４２へ戻される不活性ガスの流量を減少させる。具体的な制御方式としては、一般的に知られているＰＩＤ制御（比例制御、積分制御及び微分制御を行う制御）が好ましいが、これに限定されるものではない。

以上のように、搬送室４１の前端部に帰還路４３が配置されている。これにより、左右方向における両端部（側面）のいずれも帰還路４３によって占められていない構成とすることができる。したがって、付帯設備やメンテナンスドア等の設置に制約が生じることを抑制できる。また、後端部に帰還路４３を配置しない構成とすることで、基板処理装置６の仕様等に応じて帰還路４３の配置位置等を変更する必要をなくすことができる。したがって、不活性ガスを循環させるタイプのＥＦＥＭ１において、付帯設備やメンテナンスドア等の設置に制約が生じることを抑制し、且つ、接続される基板処理装置６の仕様等に応じた帰還路４３の配置位置等の変更を不要とすることができる。

また、帰還路４３が中空の柱２１～２４に内蔵されているので、柱２１～２４とは別に帰還路４３が設けられている構成と比べて、ＥＦＥＭ１の設置面積の増大を抑制できる。

また、ファン４６が導入ダクト２７～３０内に設けられるので、導入ダクト２７～３０のサイズ等を適切にすることで、ファン４６の設置を容易化することができる

また、開口２９ａは、下方を向いて構成されている。このため、上方から隔壁３１に達した気体を、上方からの気体の流れを乱すことなくスムーズに吸い込むことが可能となる。さらには開口２９ａで吸い込んだ気体を、上方へと気流方向を変えずに流すことが可能となる。

また、複数の柱２１～２４が複数の開口３８と重ならない位置に（すなわち、ウェハＷがＦＯＵＰ１００に出し入れされる際に妨げにならないように）配置されており、且つ、柱２１～２４の内部に帰還路４３が設けられている。このように、柱２１～２４を配置可能な空間を効率的に利用して複数の帰還路４３が設けられているので、柱２１～２４の大型化を抑制しつつ、必要な流路面積を確保しやすくすることができる。

また、循環路４０に不活性ガスを供給することで、不活性ガス以外の気体（不純物）の濃度を速やかに低減させることができる。また、不活性ガスの供給量又は搬送室４０内の圧力変化に応じてガスを排出することで、搬送室４０内の圧力を適切に制御することができる。

また、制御装置５によってファン駆動モータ４９を制御して（すなわち、ファン４６の回転速度を制御して）、ユニット設置室４２内の圧力が適切な目標圧力に維持される。したがって、ユニット設置室４２内の圧力が下がり、外部の気体がユニット設置室４２内に侵入することや、ユニット設置室４２内の圧力が上がり、ＦＦＵ４４によって搬送室４１に送られる窒素の気流が不安定化することを抑制できる。

次に、前記実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

（１）前記実施形態において、柱２１～２４の内部の空間２１ａ～２４ａが帰還路４３となっているものとしたが、これには限られない。例えば、空間２１ａ～２４ａ内にチューブ（不図示）やパイプ（不図示）等を収容し、これらを帰還路として設けても良い。

（２）前記までの実施形態において、帰還路４３が柱２１～２４の内部に設けられているものとしたが、これには限られない。例えば、柱２１～２４に隣接して不図示のダクト等が配置されており、当該ダクトが帰還路となっていても良い。

（３）前記までの実施形態において、導入ダクト２７～３０内にファン４６が設けられているものとしたが、これには限られない。すなわち、ファン４６は必ずしも設けられていなくても良い。このような構成でも、ユニット設置室４２に配置されたＦＦＵ４４によって、窒素が帰還路４３側から吸い込まれて搬送室４１側へ送られることで、循環路４０内を窒素が循環することは可能である。

（４）前記までの実施形態において、不活性ガスとして窒素を用いるものとしたが、これには限られない。例えば、不活性ガスとしてアルゴン等を用いても良い。

１ＥＦＥＭ
４ロードポート
５制御装置（制御部）
６基板処理装置
２１～２４柱（柱部材）
２７～３０導入ダクト
３８開口
４１搬送室
４２ユニット設置室
４３帰還路
４６ファン
４９ファン駆動モータ（駆動部）
５６第１圧力計（第１圧力検出部）
５７第２圧力計（第２圧力検出部）
６１供給バルブ（ガス供給部）
６２排出バルブ（排出部）

Claims

基板が搬送される搬送室と、
前記搬送室に不活性ガスを送るファンフィルタユニットが設置されたユニット設置室と、
前記搬送室内を流れた前記不活性ガスを前記ユニット設置室に戻すための帰還路と、を備え、
所定の奥行方向における前記搬送室の一方側の端部に、前記基板に所定の処理を施す基板処理装置が接続されるＥＦＥＭであって、
前記帰還路は、前記奥行方向における前記搬送室の前記一方側の端部には配置されておらず、前記奥行方向における前記搬送室の他方側の端部に配置されていることを特徴とするＥＦＥＭ。
前記奥行方向における前記搬送室の前記他方側の端部に配置され、前記搬送室を形成している柱部材を備え、
前記柱部材は、中空であり、
前記帰還路は、前記柱部材の内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＥＦＥＭ。
前記柱部材に取り付けられて前記帰還路と連通し、前記搬送室内の前記不活性ガスを前記帰還路へ案内する導入ダクトと、
前記導入ダクト内に設けられ、前記帰還路内の前記不活性ガスを前記ユニット設置室側へ送るファンと、を備えることを特徴とする請求項２に記載のＥＦＥＭ。
前記搬送室と、前記ユニット設置室と、前記帰還路と、を有し、前記不活性ガスを循環させるように構成された循環路、を備え、
前記循環路は、前記搬送室内の前記不活性ガスが下方に流れるように構成され、
前記導入ダクトには、前記不活性ガスが流入する開口部が形成され、
前記開口部は、下方を向いていることを特徴とする請求項３に記載のＥＦＥＭ。
前記奥行方向と直交する幅方向に並べて配置された複数の前記柱部材と、
前記搬送室よりも前記奥行方向における前記他方側に配置され、且つ、前記幅方向に並べて配置された、前記基板を収容する容器がそれぞれ載置される複数のロードポートと、を備え、
前記搬送室の前記奥行方向における前記他方側の端部には、各ロードポートに載置される前記容器に前記基板を搬出入するための複数の開口が形成され、
前記複数の開口は、前記幅方向において前記複数の柱部材の間にそれぞれ配置され、
前記複数の柱部材それぞれの内部に、前記帰還路が設けられていることを特徴とする請求項２～４のいずれかに記載のＥＦＥＭ。
複数の前記帰還路のうち前記幅方向における端に位置している帰還路の、前記奥行方向及び前記幅方向の両方と直交する断面積は、
前記複数の帰還路のうち前記幅方向における端以外に位置している帰還路の前記断面積よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のＥＦＥＭ。
前記搬送室、前記ユニット設置室、及び前記帰還路のうち少なくともいずれかに前記不活性ガスを供給するガス供給部と、
前記搬送室、前記ユニット設置室、及び前記帰還路のうち少なくともいずれかから前記不活性ガスを含む気体を排出する排出部と、
前記搬送室内に設置された第１圧力検出部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記不活性ガスの供給量又は前記搬送室の第１圧力検出部の検出結果に応じて、前記排出部からのガス排気量を調整することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のＥＦＥＭ。
前記帰還路内の前記不活性ガスを前記ユニット設置室側へ送るファンと、
前記ファンを回転駆動する駆動部と、
前記ユニット設置室内に配置された第２圧力検出部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第２圧力検出部の検出結果に基づき、前記ユニット設置室内の圧力が目標圧力に維持されるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のＥＦＥＭ。