JP7277840B2

JP7277840B2 - ロードポート及びロードポートの駆動方法

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Publication number: JP7277840B2
Application number: JP2022017643A
Authority: JP
Inventors: 光敏落合; 高彰中野
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-05-19
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: JP2022066213A

Description

本発明は、ウェーハ搬送室内を特殊なガス雰囲気とした場合でも、ガスの使用量を減らすことのできるロードポート及びこれを備えたＥＦＥＭに関するものである。

従来、ウェーハに対し種々の処理工程が施されることにより半導体の製造がなされてきている。近年では素子の高集積化や回路の微細化がますます進められており、ウェーハ表面へのパーティクルや水分の付着が生じないように、ウェーハ周辺を高いクリーン度に維
持することが求められている。さらに、ウェーハ表面が酸化するなど表面性状が変化することがないよう、ウェーハ周辺を不活性ガスである窒素雰囲気としたり、真空状態としたりすることも行われている。

こうしたウェーハ周辺の雰囲気を適切に維持するために、ウェーハは、ＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）と呼ばれる密閉式の格納ポッドの内部に入れて管理され、この内部には窒素が充填される。さらに、ウェーハに処理を行う処理装置と、ＦＯＵＰとの間でウェーハの受け渡しを行うために、下記特許文献１に開示されるようなＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）が利用されている。ＥＦＥＭは、筐体の内部で略閉止されたウェーハ搬送室を構成するとともに、その対向壁面の一方にＦＯＵＰとの間でのインターフェース部として機能するロードポート（Load Port）を備えるとともに、他方に処理装置の一部であるロードロック室が接続される。ウェーハ搬送室内には、ウェーハを搬送するためのウェーハ搬送装置が設けられており、このウェーハ搬送装置を用いて、ロードポートに接続されるＦＯＵＰとロードロック室との間でウェーハの出し入れが行われる。

すなわち、ウェーハは一方の受け渡し位置となるＦＯＵＰ（ロードポート）より、ウェーハ搬送装置を用いて取り出され、もう一方の受け渡し位置となるロードロック室に搬送される。そして、処理装置では、ロードロック室を通じて搬送されるウェーハに対してプロセスチャンバーと称される処理ユニット内で処理を施し、処理の完了後に、再びロードロック室を介してウェーハが取り出されてＦＯＵＰ内に戻される。

処理装置内は、ウェーハに対する処理を速やかに行うことができるように、処理に応じた真空等の特殊な雰囲気とされる。また、ＥＦＥＭにおけるウェーハ搬送室の内部は、化学フィルタ等を通じて清浄化されたエアを導入することで、高いクリーン度のクリーンエア雰囲気とされており、搬送中のウェーハの表面にパーティクル等の付着による汚染が無いようにされている。

特開２０１２－４９３８２号公報

しかしながら、近年、ますますの高集積化や微細化が進められる中で、ＥＦＥＭのウェーハ搬送室内はクリーン度が比較的高いものの、ＦＯＵＰ内や処理装置内とは異なる空気雰囲気であることによる影響が懸念されるようになってきている。

すなわち、空気雰囲気に晒されることによりウェーハ表面に水分や酸素が付着しやすく、腐食や酸化が生じる可能性がある。また、処理装置において用いられた腐食性ガス等がウェーハの表面に残留している場合には、ウェーハ表面の配線材料を腐食して歩留まりの悪化が生じる可能性もある。さらに、腐食元素は水分の存在により腐食反応を加速させるため、腐食性ガスと水分の双方が存在することで、より速く腐食が進行する可能性もある。

これを避けるために、ＦＯＵＰと同様、ウェーハ搬送室の内部を乾燥窒素雰囲気とすることが考えられる。さらには、乾燥窒素以外であっても、ウェーハへの処理の内容に応じ
ては適宜の特殊ガスを用いたガス雰囲気とすることも考えられる。

しかしながら、従来のＥＦＥＭでは外部からパーティクルが進入することがないよう内部の圧力を高くするのみで、ＥＦＥＭを構成するウェーハ搬送室やロードポートより外部
へのガスの流出を抑制することはほとんど考慮されていない。そのため、ウェーハ搬送室内に乾燥窒素等の特殊なガスを供給しても、ガスが外部に流出することで内部の雰囲気を適切に維持管理することが困難であるとともに、大量のガスが必要となることからガスに要する費用が増大することになる。また、ＥＦＥＭの外部に大量のガスが流出すれば、そのガスの種類によってはＥＦＥＭ外での作業環境の悪化にも繋がる恐れがある。

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には、ＥＦＥＭを構成するウェーハ搬送室内を特殊なガス雰囲気とする場合に、使用するガスの外部への流出や、空気等の外部からの流入を抑制して、使用するガスの供給量を削減するとともに、ウェーハの品質向上を図ることのできるロードポート及びＥＦＥＭを提供することを目的としている。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明のロードポートは、ウェーハ搬送室に隣接して設けられ、当該ウェーハ搬送室とウェーハ収納容器との間でのウェーハの出し入れを行うためのロードポートであって、前記ウェーハ搬送室の壁面の一部を構成し、当該ウェーハ搬送室内を開放するための開口を形成された板状部と、前記開口を開閉するための扉部と、内部空間を開閉可能とする蓋部を前記扉部に対向させるようにウェーハ収納容器を載置して前記板状部に向かって進退可能とする載置台と、前記開口の周縁に沿って前記板状部の前記載置台側に設けられた弾性材とを具備し、前記載置台を前記板状部に向かって移動させることで、前記ウェーハ収納容器における前記蓋部の周囲に前記弾性材が弾接するように構成したことを特徴とする。

このように構成すると、ウェーハ収納容器を載置台とともに板状部に向かって移動させることで、板状部の開口と蓋部の周囲とを弾性材を介して接続させ、ウェーハ収納容器の蓋部と板状部の扉部とを開放した場合でも、ウェーハ搬送室より外部へのガスの流出を防ぐことが可能となる。そのため、ウェーハ搬送室内を不活性ガス、清浄ガスあるいは乾燥ガス等の特殊なガス雰囲気とした場合でも、これらのガスの使用量を削減してガスの管理に要する費用を削減することが可能となるとともに、ガスの流出によるウェーハ搬送室外の作業環境の悪化を抑制することも可能となる。さらに、外部からウェーハ搬送室内へのガスの流入も抑制することができることから、ウェーハ収納容器やウェーハ搬送室内へのパーティクルの進入をも防ぐこともでき、ウェーハの品質維持を図ることも可能となる。

弾性材の弾接に伴ってパーティクルが生じた場合であっても、そのパーティクルが蓋部及び扉部の開放とともにウェーハ収納容器内に進入しないよう、ウェーハ収納容器内の圧力をウェーハ搬送室内よりも高めることを可能にするためには、前記ウェーハ収納容器に設けられたガス供給弁を介してウェーハ収納容器内にガスを供給するためのガス供給手段を備えるように構成することが好適である。

ウェーハ収納容器と弾性材との密着性を高めて、上記の効果をより高めるためには、前記ウェーハ収納容器において前記蓋部の周囲に設けられた鍔部に係合可能な係合片と、当該係合片を前記鍔部に係合させた状態で前記板状部側に引き込む引き込み手段とを備えるように構成することが好適である。

また、ウェーハ収納容器の接続・非接続にかかわらず開口からのガスの流出を抑制し、一層ガスの節約することを可能とするためには、前記開口の周縁に沿って前記板状部の前記扉部側に設けられた弾性材をさらに備えており、前記扉部によって前記開口を閉止することで、前記扉部側に設けられた弾性材と扉部とが弾接するように構成することが好適で
ある。

上記の構造を安価に実現するためには、前記弾性材がＯリングであるように構成することが好適である。

上記とは異なる構造としては、前記弾性材が板状に形成されるように構成することも好適である。

部品点数を少なくして製造コストの一層の低減を図るためには、前記載置台側に設けられた弾性材と前記扉部側に設けられた弾性材とを一体に構成することも好適である。

そして、本発明のＥＦＥＭは、上記何れかのロードポートと、前記ウェーハ搬送室を構成する筐体とを備え、前記ロードポートを構成する板状部と筐体との間にシール部材を設けたことを特徴とする。

このように構成することで、ウェーハ搬送室内の密閉度を高めて、外部へのガスの流出や外部からのガスの流入を抑制することが可能となる。そのため、ウェーハ搬送室内のガス雰囲気の管理を容易に行い、清浄な状態を維持しながら管理に要する費用を低減することが可能となる。

また、弾性材が弾接を繰り返すことによってパーティクルが発生した場合であっても、そのパーティクルが搬送するウェーハに付着しないようにするためには、前記ウェーハ搬送室の内部に上方より下方に向かう気流を形成するように構成することが好適である。

以上説明した本発明によれば、ＥＦＥＭ内を特殊なガス雰囲気とする場合に、使用するガスの外部への流出や、空気等の外部からの流入を抑制して、使用するガスの供給量を削減して費用の削減を図るとともに、ウェーハの品質向上を図ることのできるロードポート及びＥＦＥＭを提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るロードポートを備えたＥＦＥＭの斜視図。同ＥＦＥＭの側面図。同ＥＦＥＭより一部のロードポートを分離させた状態を示す斜視図。同ロードポートの斜視図。同ロードポートの正面図。同ロードポートの背面図。同ロードポートの側断面図。図７の状態よりＦＯＵＰを板状部側に移動させた状態を示す側断面図。図８の状態よりＦＯＵＰの蓋部とともに扉部を板状部より離間させた状態を示す側断面図。図９の状態よりＦＯＵＰの蓋部とともに扉部を下方に移動させた状態を示す側断面図。同ロードポート装置を構成するウインドウユニットと扉部を拡大して示す要部拡大斜視図。図１１におけるＡ－Ａ断面を拡大して示す要部拡大断面図。図１１におけるＢ－Ｂ断面を拡大して示す要部拡大断面図。同ウインドウユニットに設けたクランプユニットを示す要部拡大正面図。本発明の第２実施形態に係るロードポートを構成するウインドウユニットと扉部を拡大して示す要部拡大斜視図。図１５おけるＣ－Ｃ断面を拡大して示す要部拡大断面図。本発明の第３実施形態に係るロードポートを構成するウインドウユニットと扉部を拡大して示す要部拡大斜視図。同ウインドウユニットの開口の近傍に取り付けるシール部材を示す説明図。図１７におけるＤ－Ｄ断面を拡大して示す要部拡大断面図。本発明の第１実施形態に係るロードポートを変形した例を示す図１２に対応する要部拡大断面図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態のロードポート３及びこれを備えたＥＦＥＭ１を図１に示す。ＥＦＥＭ１は、箱状の筐体をなすウェーハ搬送室２の壁面の一部を構成する前面２１にロードポート３を３つ並べて接続されたものとなっている。

ここで、本願においてはウェーハ搬送室２より見てロードポート３の接続される側の向きを前方、前面２１と対向する後面２２側の向きを後方と定義し、さらに、前後方向及び垂直方向に直交する方向を側方と定義する。すなわち、３つのロードポート３は側方に沿って並んで配置されている。

図２は、ロードポート３及びこれを備えたＥＦＥＭ１を側面より見たものである。ウェーハ搬送室２の前面２１には、上述したようにロードポート３が接続されている。ロードポート３は、後方に板状部としてのパネル３１を備えており、このパネル３１は前面２１と一体化してＥＦＥＭ１の壁面の一部を構成する。ロードポート３は、パネル３１より前方に向かって張り出すように載置台３４が設けられており、載置台３４上にはウェーハＷを収容するウェーハ収納容器としてのＦＯＵＰ７を載置することが可能となっている。

ＥＦＥＭ１は、床面ＦＬ上に設置され、後面２２側にはウェーハＷに所定の処理を施すための処理装置９が接続可能となっており、ＥＦＥＭ１の後面２２に設けられる図示しないゲートバルブを介して、ウェーハ搬送室２の内部空間Ｓｅと処理装置９との間が連通するようになっている。また、ウェーハ搬送室２の内部空間Ｓｅには、ウェーハＷの搬送を行うためのウェーハ搬送装置８が設けられており、このウェーハ搬送装置８を用いて、ロードポート３に設置されたＦＯＵＰ７と処理装置９との間で、ウェーハＷの搬送を行うことが可能となっている。

ウェーハ搬送室２は、ロードポート３及び処理装置９が接続されることによって、内部空間Ｓｅが略密閉された状態となるように構成しており、図示しないガス供給口と、ガス排出口とを用いて乾燥窒素ガスによるパージを行い、内部空間Ｓｅの窒素ガス濃度を高めることが可能となっている。そして、ウェーハ搬送室２の上部にファンフィルタユニット２５を設けて下方に向けてガスを送出し、下部に設けたケミカルフィルタ２６よりガスの吸引を行い、後面２２の内側に隣接して設けた循環ダクト２７を介して上部のファンフィルタユニット２５に向けてガスを戻すことができるようになっている。こうすることで、ウェーハ搬送室２内で上方から下方に向かう気流であるダウンフローを形成するともに、内部のガスを循環させて清浄な状態に維持することができる。また、ウェーハ搬送室２の内部空間ＳｅにウェーハＷの表面を汚染するパーティクルが存在した場合であっても、ダ
ウンフローによってパーティクルを下方に押し下げ、搬送中のウェーハＷの表面へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。また、ケミカルフィルタ２６によって処理装置９による残留ガスを捕えることもでき、より内部空間Ｓｅを清浄な状態に保つことが可能となっている。

図３は、図１の状態より１つのロードポート３Ａをウェーハ搬送室２より取り外した状態を示したものである。ロードポート３Ａを接続する前面２１には、ロードポート３のパネル３１よりもやや小さな開口２３が設けられており、この開口２３によって内部空間Ｓｅを開放した状態にすることができる。開口２３の周縁に沿って、後方に奥まった段差状をなすように当接面２４が形成されており、この当接面２４にパネル３１の後面が当接するようになっている。

図４，５，６はそれぞれ、ロードポート３の斜視図、前方より見た場合の正面図、後方より見た場合の背面図を示すものとなっている。以下、これらの図面を用いて、ロードポート３の構成を説明する。なお、これらの図面は、載置台３４の下方に位置する外部カバー３２（図２参照）を取外し、内部構造の一部を露出させた状態を示すものとなっている。

ロードポート３は、キャスタ及び設置脚の取り付けられる脚部３５の後方よりパネル３１を垂直に起立させ、このパネル３１の約６０％程度の高さ位置より前方に向けて水平基部３３が設けられている。さらに、この水平基部３３の上部には、ＦＯＵＰ７（図２参照）を載置するための載置台３４が設けられている。ＦＯＵＰ７は、図７に模式的に示すように、ウェーハＷ（図２参照）を収容するための内部空間Ｓｆを備えた本体７１と、ウェーハＷの搬出入口となるべく本体７１の一面に設けられた開口７１ａを閉止可能な蓋部７２とから構成されており、載置台３４に正しく載置された場合には蓋部７２がパネル３１と対向するようになっている。

図４～６に戻って、載置台３４上には、ＦＯＵＰ７の位置決めを行うための位置決めピン３４ａが設けられるとともに、載置台３４に対してＦＯＵＰ７の固定を行うためのロック爪３４ｂが設けられている。ロック爪３４ｂはロック動作を行うことで、位置決めピン３４ａと協働してＦＯＵＰ７を適正な位置に案内しながら固定することができ、アンロック動作を行うことでＦＯＵＰ７を載置台３４より離間可能な状態とすることができる。

また、載置台３４には、ＦＯＵＰ７（図２参照）内にガスを供給するためのガス供給手段を構成するガス供給ノズル３４ｃと、ＦＯＵＰ７内よりガスを排出するためのガス排出手段を構成するガス排出ノズル３４ｄがそれぞれ２箇所に設けられている。これらは、通常は載置台３４の上面より下方に位置し、使用の際に上方に進出してＦＯＵＰ７の備えるガス供給弁７３とガス排出弁７４（図７参照）にそれぞれ連結するようになっている。そして、ガス供給弁７３を介してガス供給ノズル３４ｃよりＦＯＵＰ７の内部空間Ｓｆ（図７参照）に乾燥窒素ガス等のガスを供給し、ガス排出弁７４を介してガス排出ノズル３４ｄより内部空間Ｓｆのガスを排出することで、ガスパージを行うことが可能となっている。また、ガス供給量をガス排出量よりも多くすることで、外部やウェーハ搬送室２の内部空間Ｓｅ（図２参照）の圧力に対して内部空間Ｓｆの圧力を高めた陽圧設定とすることもできる。

また、載置台３４は、ＦＯＵＰ２（図７参照）を載置した状態で、前後方向に移動することが可能となっている。

ロードポート３を構成するパネル３１は、両側方に起立させた支柱３１ａ，３１ａと、これらにより支持されたパネル本体３１ｂと、このパネル本体３１ｂに略矩形状に開放さ
れた窓部３１ｃに取り付けられたウインドウユニット４とから構成されている。ここで、本願でいう略矩形とは、四辺を備える長方形を基本形状としながら四隅を円弧によって滑らかにつないだ形状をいう。パネル本体３１ｂの後面の外周近傍には、矩形枠状に形成された弾性材としてのガスケット３７が設けられている。ガスケット３７は、ガスの透過の
少ないゴム材料によって形成している。ガスケット３７は、上述したウェーハ搬送室２の開口２３の縁部近傍に設定された当接面２４（図３参照）と当接するようになっており、パネル本体３１ｂの外周と開口２３との隙間を無くし、ウェーハ搬送室２内から外部へのガスの漏れを抑制するようにしている。

ウインドウユニット４は、上述したＦＯＵＰ７の蓋部７２（図７参照）と対向する位置に設けられており、後に詳述するように略矩形状の開口４２（図７参照）が設けられていることから、この開口４２を介してウェーハ搬送室２の内部空間Ｓｅを開放することができる。そして、ロードポート３は開口４２を開閉するための開閉機構６を備えている。

開閉機構６は、開口４２を開閉するための扉部６１と、これを支持するための支持フレーム６３と、この支持フレーム６３をスライド支持手段６４を介して前後方向に移動可能に支持する可動ブロック６５と、この可動ブロック６５をパネル本体３１ｂに対して上下方向に移動可能に支持するスライドレール６６を備えている。支持フレーム６３は、図７に示すように扉部６１の後部下方を支持するものであり、下方に向かって延在した後に、パネル本体３１ｂに設けられたスリット状の挿通孔３１ｄを通過してパネル本体３１ｂの前方に向かって張り出した略クランク状の形状をしている。そして、この支持フレーム６３を支持するためのスライド支持手段６４、可動ブロック６５及びスライドレール６６はパネル本体３１ｂの前方に設けられている。すなわち、扉部６１を移動させるための摺動箇所がウェーハ搬送室２の外側にあり、万が一これらの部分でパーティクルが発生した場合でも、挿通孔３１ｄをスリット状として小さくしていることにより、パーティクルのウェーハ搬送室２内への進入を抑制することが可能となっている。

さらに、扉部６１の前後方向への移動及び上下方向への移動を行わせるためのアクチュエータ（図示せず）が、各方向毎に設けられており、これらに制御部Ｃｐからの駆動指令を与えることで、扉部６１を前後方向及び上下方向に移動させることができるようになっている。

また、パネル本体３１ｂの前方には、水平基部３３の直下より下側に向かって延在するカバー３６が設けられており、このカバー３６の内部で支持フレーム６３、スライド支持手段６４、可動ブロック６５及びスライドレール６６を覆い、密閉状態とするようにしている。そのため、パネル本体３１ｂには挿通孔３１ｄが形成されているものの、この部分を通して、ウェーハ搬送室２（図３参照）内のガスが外側に流出しないようにされている。

扉部６１は、ＦＯＵＰ７の蓋部７２（図７参照）を開閉するためのラッチ操作や、蓋部７２の保持を行うための連結手段６２を備えている。この連結手段６２では、蓋部７２のラッチ操作を行うことで蓋部７２を開放可能な状態とするとともに、蓋部７２を扉部６１に連結して一体化した状態とすることができる。また、これとは逆に、蓋部７２と扉部との連結を解除するとともに、蓋部７２を本体７１に取付けて閉止状態とすることもできる。

ここで、図１１を用いて、前述したウインドウユニット４の詳細な構成について説明を行う。ウインドウユニット４は、窓枠部４１と、これに取り付けられる弾性材としてのＯリング４４，４６（図１２参照）と、Ｏリング４４を介してＦＯＵＰ７（図７参照）を窓枠部４１に対して密着させるための引き込み手段としてのクランプユニット５とから構成
されている。

窓枠部４１は、内側に略矩形状の開口４２が形成された枠形状をなしている。窓枠部４１は、ウインドウユニット４の構成要素として上述したパネル３１（図３参照）の一部を
構成するものであることから、開口４２はウェーハ搬送室２を構成する筐体の壁面としての前面２１を開放するものということができる。開口４２はＦＯＵＰ７の蓋部７２（図７参照）の外周よりも僅かに大きく、この開口４２を通って蓋部７２は移動可能となっている。また、ＦＯＵＰ７を載置台３４に載置させた状態において、蓋部７２の周囲をなす本体７１の前面は当接面７１ｂとして、Ｏリング４４を介して窓枠部４１に当接する。

また、窓枠部４１の後面には、上述した扉部６１がＯリング４６（図１２参照）を介して当接するようになっている。具体的には、扉部６１の外周に鍔状に設けられた薄肉部６１ａが当接する。この際、薄肉部６１ａの内側に形成された厚肉部６１ｂは、開口４２よりも小さく形成されていることで、開口４２を通じ前方に向かって張り出すようになっている。

図１２は、図１１におけるＡ－Ａ断面を拡大して示したものである。窓枠部４１の前面には、開口４２の周縁近傍を周回するように断面が台形状となるアリ溝４３が形成され、その内部にはＯリング４４が挿入されている。アリ溝４３は、開口部が小さく、内部に向けて広がった断面形状をなすことから、内部でＯリング４４を適切に支持することができ、簡単にＯリング４４が飛び出すことはない。また、アリ溝４３の開口よりＯリング４４の一部が前方に向かって突出するようになっており、この突出した部分が、ＦＯＵＰ７に設定された当接面７１ｂと当接することができるようになっている。従って、載置台３４（図７参照）上に載置されたＦＯＵＰ７が、載置台３４とともにパネル３１側に移動することで、Ｏリング４４を当接面に弾接させることができる。

同様に、窓枠部４１の後面にも開口４２の周縁近傍を周回するように断面が台形状となるアリ溝４５が形成され、その内部にＯリング４６が挿入されている。そして、扉部６１を閉止することによって、外周の薄肉部６１ａの前面に弾接するようになっている。アリ溝４５はアリ溝４３の内側に形成されており、両者の間で極端に肉厚が薄くなり強度が不足しないようにしている。

図１１に戻って、クランプユニット５は、窓枠部４１の両側部において上下方向に離間して配された合計４箇所に設けられている。各クランプユニット５は、概ね係合片５１とこれを動作させるシリンダ５２とから構成されている。

図１３は、図１１におけるＢ－Ｂ断面を拡大して示したものである。クランプユニット５を構成するシリンダ５２は窓枠部４１の後方に取り付けられ、窓枠部４１に設けられた孔部を通じて前方に向かって進退可能とされたシャフト５３を備えている。シャフト５３の先端には係合片５１の基端５１ａが取り付けられ、この基端５１ａよりシャフト５３の外周方向に向かって先端５１ｂが延在するようになっている。また、シャフト５３の外周には、軸方向に沿って９０°位相がねじれたガイド溝５３ａが形成され、その内部には窓枠部４１側に固定されたガイドピン５４が半径方向より挿入されている。そのため、シリンダ５２による進退動作に伴ってガイドピン５４によりガイド溝５３ａが案内され、シャフト５３は軸中心回りに９０°回動する。そして、図１３ｂに示すように、係合片５１がシャフト５１とともに前方に飛び出した場合には先端５１ｂが上方向を向き、後方に引き込まれた状態となった場合には先端５１ｂが内側のＦＯＵＰ７に向かう方向となる。係合片５１は先端５１ｂが内側を向くことで、ＦＯＵＰ７より側方に張り出した鍔部７１ｃに係合することが可能となっている。このように係合した状態を保ちながら、シャフト５３がシリンダ５２によって更に引き込まれることにより、図１２に示すようにＦＯＵＰ７の
当接面７１ｂをＯリング４４に対して一層強く密着させたクランプ状態とすることが可能となっている。このようなクランプユニット５が４箇所で働くことによって、Ｏリング４４の変形量を均一にしてよりシール性を高めることができる。また、係合片５１を前方に移動した場合には、先端５１ｂが上側を向くことで、正面より見て鍔部７１ｃと干渉しな
い位置になる。こうすることで、ＦＯＵＰ７を載置台３４（図７参照）とともに移動させることができる。なお、先端５１ｂを前方に移動させた場合には、単に鍔部７１ｃと干渉しないようにできればよく、先端５１ｂは上方向に限らず下方向や外側方向になるように設定してもよい。

また、係合片５１の前方には、上下方向に延びるケーブルガイド５５を設けている。ケーブルガイド５５は、板金の折曲げ可能によって形成したものであり、他の部材が係合片５１に巻き込まれることを防止することができる。配管や電気配線等は、このケーブルガイド５５の外側に固定することも好ましい。

上記のように構成したロードポート３は、図４に示す制御部Ｃｐによって、各部に駆動指令が与えられることで動作するようになっている。以下、本実施形態のロードポート３を用いた場合の動作例を、図７～１０を用いて説明する。

図７は、載置台３４上にＦＯＵＰ７を載置させ、パネル部３１より離間させた状態を示している。この状態において、ウインドウユニット４を構成する窓枠部４１（図１２参照）の後面にＯリング４６を介して扉部６１が当接していることから、窓枠部４１と扉部６１との間には隙間が生じることがなく、高いシール性を得ることができる。そのため、ウェーハ搬送室２の内部空間Ｓｆを窒素ガス等で満たした状態としていても、外部へのガスの流出や、外部から内部空間Ｓｆへのガスの流入を抑制することができる。

本図では省略しているが、ＦＯＵＰ７は、ロック爪５３（図４参照）によるロック動作と、位置決めピン３４との位置決め作用によって、載置台３４に対して適切な位置とされて固定される、

そして、載置台３４が備えるガス供給ノズル３４ｃとガス排出ノズル３４ｄとが上方に突出し、ＦＯＵＰ７が備えるガス供給弁７３とガス排出弁７４にそれぞれ接続される。その後、ガス供給ノズル３４ｃよりガス供給弁７３を通じてフレッシュな乾燥窒素ガスが供給されるとともに、それまで内部空間Ｓｆに留まっていたガスをガス排出弁７４を通じてガス供給ノズル３４ｃより排出する。このようにガスパージを行うことで、内部空間Ｓｆを窒素ガスで満たすとともに、ウェーハ搬送室２の内部空間Ｓｆよりも圧力を高い状態とする。

次に、図８のように、載置台３４を後方に向かって移動させ、ＦＯＵＰ７の当接面７１ｂを窓枠部４１に当接させる。具体的には、当接面７１ｂを窓枠部４１（図１２参照）の前面に設けられたＯリング４４を介して当接させることで、密閉状態とする。このように載置台３４を移動させる場合には、予めクランプユニット５を構成するシリンダ５２により係合片５１（図１３参照）を前方に向かって突出させ、先端５１ｂが上方向を向いた状態としてＦＯＵＰ７に干渉しないようにしておく。

さらに、扉部６１に設けられた連結手段６２（図６参照）を動作させることで、蓋部７２をアンラッチ状態として本体７１より取り外し可能とするとともに、扉部６１により蓋部７２を一体的に保持させた状態とする。また、これと同時に、クランプユニット５を構成するシリンダ５２により係合片５１（図１３参照）を後方に向かって引き込み、先端５１ｂが内側を向いた状態としてＦＯＵＰ７の鍔部７１ｃに係合させ、さらに引き込むことでＦＯＵＰ７の当接面７１ｂをよりＯリング４４に密着させ、シール性を高めた状態とす
る。

この状態より、図９に示すように、支持フレーム６３とともに扉部６１を後方に向かって移動させる。こうすることで、ＦＯＵＰ７の蓋部７２を本体７１より離間させて内部空
間Ｓｆを開放することができる。この際、ＦＯＵＰ７の当接面７１ｂがしっかりとウインドウユニット４に密着していることから、ウェーハ搬送室２及びＦＯＵＰ７と外部との間でのガスの流出や流入を抑制することが可能となっている。

また、ＦＯＵＰ７の圧力が高くされていることから、ＦＯＵＰ７の内部空間Ｓｆより、ウェーハ搬送室２内に向かってガスの流れが生ずる。そのため、ＦＯＵＰ７内へのウェー搬送室２からのパーティクル等の進入を抑制して、ＦＯＵＰ７内を清浄に保つことが可能となっている。なお、ガス供給ノズル３４ｃを介して低流量のガスを継続的に供給することも、パーティクルの進入防止のためには好適である。

次に、支持フレーム６３とともに扉部６１を下方に移動させる。こうすることで、ＦＯＵＰ７の搬出入口としての開口７１ａの後方を大きく開放することができ、ＦＯＵＰ７と処理装置９（図２参照）との間でウェーハＷの移動を行うことが可能となる。このように扉部６１を移動させるための機構が、全てカバー３６によって覆われていることから、ウェーハ搬送室２内のガスの外部への漏出を抑制することが可能となっている。

以上のように、ＦＯＵＰ７の開口７１ａを開放する際の動作を説明したが、ＦＯＵＰ７の開口７１ａを閉止する際には、上記と逆の動作を行わせればよい。

こうした動作を繰り返し行うことで、Ｏリング４４，４６は蓋部７２または扉部６１との間で弾接が繰り返され、新たなパーティクルが発生する場合もある。こうしたパーティクルは、蓋部７２または扉部６１を開放した際に、ウェーハ搬送室２の内部で形成されたダウンフローによって下方に移動される（図２参照）。そのため、ウェーハＷ表面に付着することなく、ウェーハＷ表面を清浄な状態に維持することが可能となっている。

以上のように、本実施形態におけるロードポート３は、ウェーハ搬送室２に隣接して設けられ、ウェーハ搬送室２とウェーハ収納容器であるＦＯＵＰ７との間でのウェーハＷの出し入れを行うためのものであって、ウェーハ搬送室２の壁面の一部を構成し、ウェーハ搬送室２内を開放するための開口４２を形成された板状部としてのパネル３１と、開口４２を開閉するための扉部６１と、内部空間Ｓｆを開閉可能とする蓋部７２を扉部６１に対向させるようにＦＯＵＰ７を載置してパネル３１に向かって進退可能とする載置台３４と、開口４２の周縁に沿ってパネル３１の載置台３４側に設けられた弾性材としてのＯリング４４とを具備し、載置台３４をパネル３１に向かって移動させることで、ＦＯＵＰ７における蓋部７２の周囲をなす当接面７１ｂにＯリング４４が弾接するように構成したものである。

このように構成しているため、ＦＯＵＰ７を載置台３４とともにパネル３１に向かって移動させることで、パネル３１の開口４２と蓋部７２の周囲とをＯリング４４を介して接続させ、ＦＯＵＰ７の蓋部７２とパネル３１に設けた扉部６１とを開放した場合でも、ウェーハ搬送室２より外部へのガスの流出を防ぐことが可能となる。そのため、ウェーハ搬送室２内を不活性ガスや清浄ガスあるいは乾燥ガス等の特殊なガス雰囲気とした場合でも、これらのガスの使用量を削減してガスの管理に要する費用を削減することが可能となるとともに、ガスの流出によるウェーハ搬送室２外の作業環境の悪化を抑制することも可能となる。さらに、外部からウェーハ搬送室２内へのガスの流入も抑制することができることから、外部よりＦＯＵＰ７やウェーハ搬送室２内へのパーティクルの進入を防ぐこともでき、ウェーハＷの品質維持を図ることも可能となる。

そして、ＦＯＵＰ７に設けられたガス供給弁７３を介してＦＯＵＰ７内にガスを供給するためのガス供給手段としてのガス供給ノズル３４ｃをさらに備えるように構成しているため、Ｏリング４４の弾接に伴ってパーティクルが生じた場合であっても、ガス供給ノズ
ル３４ｃを利用してＦＯＵＰ７内の圧力をウェーハ搬送室２内よりも高めておけば、蓋部７２及び扉部６１の開放とともにＦＯＵＰ７内よりウェーハ搬送室２側にガスが流れることから、ＦＯＵＰ７内へのパーティクルの進入を防いで清浄な状態を維持することが可能となる。

さらに、ＦＯＵＰ７において蓋部７２の周囲に設けられた鍔部７１ｃに係合可能な係合片５１と、この係合片５１を鍔部７１ｃに係合させた状態でパネル３１側に引き込む引き込み手段としてのクランプユニット５を備えているため、載置台３４の移動とともに、クランプユニット５によってＦＯＵＰ７の鍔部７１ｃに係合させた状態で係合片５１をパネル３１側に引き込むことで、ＦＯＵＰ７とＯリング４４との密着性を高めて上記の効果をより高めることができる。

また、開口４２の周縁に沿ってパネル３１の扉部６１側に設けられた弾性材としてのＯリング４６をさらに備えており、扉部６１によって開口４２を閉止することで、扉部６１側に設けられたＯリング４６と扉部６１とが弾接するように構成しているため、扉部６１側に設けられたＯリング４６を扉部６１と弾接させることによって、扉部６１により閉止された際に、ＦＯＵＰ７の接続・非接続にかかわらず開口４２からのガスの流出を抑制することができるため、一層ガスを節約することができる。

また、シールを行うための弾性材がＯリング４４，４６であることから、シール構造を安価に構成することが可能となっている。

さらに、本実施形態のＥＦＥＭ１は、上記のロードポート３と、ウェーハ搬送室を構成する筐体２とを備え、ロードポート３を構成するパネル３１と筐体２との間にシール部材としてのガスケット３７を設けたものとなっている。そのため、ウェーハ搬送室２内の密閉度を高めて、外部へのガスの流出や外部からのガスの流入を抑制することが可能となり、ウェーハ搬送室２内のガス雰囲気の管理を容易に行い、清浄な状態を維持しながら管理に要する費用を低減することが可能となっている。

加えて、ウェーハ搬送室２の内部に上方より下方に向かう気流を形成しているため、弾性材としてのＯリング４４，４６が弾接することによりパーティクルが発生した場合であっても、扉部６１や蓋部７２の開放と同時に下方に向かう気流によってパーティクルを下方に移動させて、搬送するウェーハＷに付着しないようにすることができる。

＜第２実施形態＞
図１５は、第２実施形態のＥＦＥＭ１０１及びロードポート１０３の一部を構成するウインドウユニット１０４を示すものである。同図に示す扉部６１は、第１実施形態におけるものと同様であり、ウインドウユニット１０４以外の点は第１実施形態のものと同様に構成してある。本実施形態においては、第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

このウインドウユニット１０４では、窓枠部１４１の前方であって開口１４２の周縁近傍をなす部分に、板状の弾性材としてのガスケット１４４が設けられている。ガスケット１４４は、略矩形の枠状に構成され内側を開口１４２と同じ大きさとされている。そして、同様に略矩形の枠状に構成された止め板１４３と窓枠部１４１との間で挟持するように固定されている。

また、図１６で示すように、窓枠部１４１の後面にも、前面と同様、略矩形枠状に構成された板状の弾性材としてのガスケット１４６が、略矩形枠状の止め板１４５を用いて固定されている。

ガスケット１４４，１４６は、ガスの透過の少ないゴム材料によって構成されており、ＦＯＵＰ７の当接面７１ｂや扉部６１の薄肉部６１ａと当接することで、シール性を高めることが可能となっている。

ガスケット１４４，１４６は、硬さや厚みを適宜変更することでＦＯＵＰ７の当接面７１ｂや扉部６１との接触面積を増大させて、密着性能を高める設計を行うことが可能であるため、第１実施形態で示したようなクランプユニット５を窓枠部１４１に設ける必要がない。ただし、内外での圧力差を大きくするなどより高いシール性を要する場合には、密着性能を高めるためにクランプユニット５を設ける構成としても差し支えない。

以上のように構成した場合においても、上述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

そして、シールを行うための弾性材が板状に形成されていることから、シール構造を安価に構成することが可能となっている。

＜第３実施形態＞
図１７は、第３実施形態のＥＦＥＭ２０１及びロードポート２０３の一部を構成するウインドウユニット２０４を示すものである。同図に示す扉部６１は、第１及び第２実施形態におけるものと同様であり、ウインドウユニット２０４以外の点は第１実施形態のものと同様に構成してある。本実施形態においては、第１及び第２実施形態と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

このウインドウユニット２０４では、窓枠部２４１の開口２４２の周縁近傍をなす部分に、具体的にはこの開口２４２の周縁よりもやや内側に張り出すように、弾性部材としてのシール部材２４４を設けたものとなっている。

シール部材２４４は、図１８（ａ）に示すような略矩形の枠状をなし、図１８（ｂ）に示す断面形状のように、外周側には平板部２４４ａが形成されるとともに、内周側は逆Ｙ字状に分岐した２つの弾性部２４４ｂ，２４４ｃが形成されている。弾性部２４４ｂ，２４４ｃは、それぞれ平板部２４４ａの内側より、前方及び後方に向かって凸をなすように湾曲しながら突出する形状となっている。このような形状となっていることから、弾性部２４４ｂ，２４４ｃは大きな変形しろを備えており、前後方向に容易に変形することが可能となっている。

上記のシール部材２４４の形状について、別の見方をした場合、ＦＯＵＰ７との間でシールを行うため前方に向かって突出する弾性材としての弾性部２４４ｂと、扉部６１との間でシールを行うため前方に向かって突出する弾性材としての弾性部２４４ｃとが、平板部２４４ａを介して一体的に構成されたものということもできる。

シール部材２４４は、図１９に示すように、窓枠部２４１とその後方に設けられた略矩形の枠状に形成された止め板２４３との間で、平板部２４４を挟持するようにして固定され、窓枠部２４１の開口２４２より内側に弾性部２４４ｂ，２４４ｃが位置するようになっている。

弾性部２４４ｂ，２４４ｃは、ＦＯＵＰ７１の当接面７１ｂ及び扉部６１の薄肉部６１ａに弾接することでシールを行うことが可能となっている。この際、弾性部２４４ｂ，２４４ｃが大きく弾性変形可能であることから、ＦＯＵＰ７１の当接面７１ｂや扉部６１の薄肉部６１ａとの接触面積を大きくするとともに均一化することができ、高いシール性を
得ることができる。そのため、第２実施形態と同様、第１実施形態で示したようなクランプユニット５を窓枠部１４１に設ける必要はないが、より高いシール性を要する場合には、密着性能を高めるためにクランプユニット５を設ける構成としても差し支えない。

そして、シールを行うため載置台３４側に設けられた弾性材である弾性部２４４ｂと扉部６１側に設けられた弾性材である弾性部２４４ｃとが一体に構成されたものとしていることから、少ない部品点数でシール構造を構成することができ、製造コストの低減を図ることも可能となっている。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、板状部としてのパネル３１を、パネル本体部３１ｂにウインドウユニット４を取り付けることで構成していたが、両者を区分することなく一体に構成することもできる。具体的には、ウインドウユニット５を構成する窓枠部４１をパネル本体部３１ｂより分割することなく一体に構成してもよい。

また、第１の実施形態においては、窓枠部４１と扉部６１との間でのシールを行うために、窓枠部４１の後面にＯリング４６を設けていたが、図２０に示すようにウインドウユニット３０４及び扉部３６１を変形してもよい。すなわち、窓枠部３４１の後面ではなく、扉部３６１の薄肉部３６１ａにアリ溝３４５を形成し、その内部にＯリング３４６を挿入するように設けてもよく、このようにした場合でも扉部３６１の薄肉部３６１ａと窓枠部３４１の後面とをＯリング３４６を介して接触させることで、同様のシール性を得ることが可能である。

さらに、上述の実施形態では、ガス供給手段であるガス供給ノズル３４ｃを載置台３４に組み込み、ＦＯＵＰ７内に下側よりガスの供給を行ういわゆるボトムパージ方式として構成していたが、ガス供給ノズル３４ｃを扉部６１に組み込み、ＦＯＵＰ７内に前側よりガスの供給を行ういわゆるフロントパージ方式として構成しても良い。また、ロードポート３がガス供給手段を備えていなくても、いわゆるパージステーション等、ロードポート３とは別体として構成されるＦＯＵＰ３内へのガス供給装置を利用し、予めＦＯＵＰ７内にガスを供給して圧力を高めた状態としてロードポート３に設置するようにすれは、上記に準じた効果を得ることも可能である。

さらに、上述の実施形態では、ＥＦＥＭ１内及びＦＯＵＰ７内に供給するガスとして窒素ガスを使用していたが、処理に応じて空気やオゾン等種々様々なガスを用いることができる。

また、上述の実施形態ではウェーハ収納容器としてＦＯＵＰ７を用いていたが、他の形態のウェーハ収納容器を使用する場合であっても同様に構成し、上記に準じた効果を得ることが可能である。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…ＥＦＥＭ
２…ウェーハ搬送室（筐体）
３…ロードポート
５…クランプユニット（引き込み手段）
７…ＦＯＵＰ（ウェーハ収納容器）
３１…パネル（板状部）
３４…載置台
３４ｃ…ガス供給ノズル（ガス供給手段）
３７…ガスケット（シール部材）
４２…開口
４４，４６…Ｏリング（弾性材）
５１…係合片
６１…扉部
７１ｃ…鍔部
７２…蓋部
７３…ガス供給弁
１４４，１４６…ガスケット（弾性材）
２４４ｂ，２４４ｃ…弾性部（弾性材）
Ｗ…ウェーハ

Claims

ウェーハ搬送室内を開放するための開口を形成された板状部と、
前記開口を開閉するための扉部と、
ウェーハ収納容器の内部空間を開閉可能とする蓋部を前記扉部に対向させるように前記ウェーハ収納容器を載置して前記板状部に向かって進退可能とする載置台と、
前記ウェーハ収納容器に設けられた鍔部に係合して前記鍔部を前記板状部側に引き込むクランプユニットと、を具備するロードポートであって、
前記クランプユニットは、
前記ウェーハ収納容器において前記蓋部の周囲に設けられた鍔部に係合可能な係合片と、
当該係合片を動作させる進退動作可能なシリンダとを備え、
前記係合片は、前記シリンダの進退動作に伴って、回動し、前記係合片が前記板状部に近づく方向に回動しつつ前記鍔部に係合可能であり、且つ、前記係合片が前記板状部から遠ざかる方向へ回動しつつ前記鍔部への係合を解除可能であることを特徴とするロードポート。
前記開口の周縁に沿って前記板状部の前記載置台側に設けられた弾性材とをさらに具備し、
前記係合片は、前記シリンダの進退動作に伴って前記開口の周縁に向かって回動し、前記弾性材と前記鍔部とを密着させるように前記開口の左側および右側に各々設けられる、ことを特徴とする請求項１記載のロードポート。
前記シリンダが前記係合片を所定位置に移動させるときに、前記係合片が前記鍔部と干渉しない位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のロードポート。
ウェーハ収納容器をウェーハ搬送室を構成するパネル部の開口に連結するロードポートの駆動方法であって、
前記ウェーハ収納容器が載置された載置台を前記パネル部に向かって移動させる工程と、
前記ウェーハ収納容器の鍔部に係合可能なクランプユニットを動作させる工程と、を有しており、
前記クランプユニットを動作させる工程は、
前記鍔部に係合する係合片を進退動作によって回動させるシリンダを駆動することで、前記係合片を前記ウェーハ収納容器の前記鍔部に係合させ、
前記係合片は前記載置台の動作方向に対して、前記パネル部に近づく方向に回動しつつ前記鍔部に係合可能であり、且つ、前記パネル部から遠ざかる方向へ回動しつつ前記鍔部への係合を解除可能であることを特徴とするロードポートの駆動方法。