JPH067019B2 - クリ−ンコンテナ開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、クリーンコンテナ内及びクリーンチャンバ
内の超清浄空間が、該コンテナ及びチャンバを開閉する
際に低清浄にある室内の塵埃によって汚染されないよ
う、又上記コンテナの本体と底蓋とを掛脱する際の発塵
によって汚染されないようにしたクリーンコンテナの開
閉装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に集積回路等の製造工程ではウエハに塵埃を付着さ
せることは極力避けなければならない。

そこで製造工程の領域全体を塵埃が非常に少ない空間、
すなわちクリーンルームとし、この中で無塵衣を着用し
た作業員がウエハの処理や運搬を行っていた。しかし、
このような方法は、室全体を清浄空間としているため、
その建設費及びクリーンルームを高清浄度に保つための
維持管理費が高価となること、クリーンルームは密閉空
間であるため作業環境が悪いこと、発塵源である作業員
が存在するためにクリーンルーム内を超清浄度に維持す
るのが難しいこと、空調システムにトラブルが生じた際
は、クリーンルーム全体に影響が及ぶこと等、多くの問
題が生じている。そこで、このような問題を改善するた
めと、実際に超清浄空間を必要とするのはウエハの周囲
だけであり、ウエハを汚染することなく移送し処理する
ことができれば室全体を超清浄空間とする必要はない、
という考えに基づいて超清浄空間を局所化するために本
出願人らが従来提供したものが第７〜１０図に示したよ
うな、低清浄空間である室内において中に収納したウエ
ハを汚染することなく搬送できるクリーンコンテナと、
このコンテナからカセットに載置されたウエハ及び超清
浄空間であるクリーンチャンバ内を室内の塵埃で汚染す
ることなくウエハカセットを出し入れできるようにした
装置である。

第７図は装置全体を示す図であって、１はクリーンチャ
ンバであって、ダクト２から供給される清浄空気と図外
の空気排出ファンによって内部は常に超清浄空間として
保たれている。クリーンチャンバ１の受入れステーショ
ン１ａには開口部４が形成される。第７図の状態では、
クリーンコンテナ５の本体６が開口部４を閉塞してお
り、クリーンコンテナ５の底蓋７は移動テーブル８によ
ってクリーンチャンバ１内に搬入された状態にある。底
蓋７上には多数のウエハ１０を収納したカセット９が載
置されている。ウエハ１０は図示の位置においてカセッ
ト９に収納された状態でロボットアーム１１により底蓋
７から取出されてクリーンチャンバ１内の載置位置１２
まで移動される。ウエハ１０は図示しない搬送手段によ
り個別に取出され、処理装置１３において所定の処理を
受けた後に、ロボットアーム１１により再び移動テーブ
ル８上の底蓋７に移動される。

第８図にはクリーンコンテナ５を示す。このクリーンコ
ンテナ５はカセット９が上面に載置される底蓋７とこれ
に被冠する本体６とから成り、底蓋７の外周に本体６の
下縁部が外嵌する構造となっている。この外嵌部にはパ
ッキン１４が介装されて、内部に閉鎖空間１５が形成さ
れる。また底蓋７と本体６との嵌合部分では、底蓋７に
枢着された回動爪１６が図示しないスプリングにより本
体６に係合する方向に付勢されている。このため回動爪
１６は自由状態にあっては本体６に掛合して、底蓋７と
本体６とを結合している（第９図参照）。なお、本体６
下端部はクリーンチャンバ１の開口部４と形状及び寸法
が同一になっていて、クリーンコンテナ５が開口部４に
置かれたときには本体６が開口部４を閉塞するようにな
っている。

第１０図はクリーンチャンバ１の開口部４と、クリーン
コンテナ５と移動テーブル８との関係を示すものであ
る。移動テーブル８は上昇時の上限位置においてクリー
ンチャンバ１の開口部４を閉塞する形状と寸法とを有し
ていて、移動ボックス１７の上端面を形成している。移
動ボックス１７の下端には昇降装置１８が結合させてい
て、昇降装置１８によって移動テーブル８が昇降できる
ようになっている。２１は立設された棒であって、これ
に移動テーブル８の上限位置を検知するリミットスイッ
チ２２と下限位置を検知するリミットスイッチ２３とが
配設され、各スイッチ２２，２３は昇降装置１８の駆動
源に接続されている。昇降装置１８はラックアンドピニ
オンや流体圧シリンダ等が用いられた装置となってい
る。

さらに移動ボックス１７内にはモータ１９が設けられ、
このモータ１９によって移動テーブル８の上側にある掛
合手段である板カム２０が回動するようにしてある。モ
ータ１９及び板カム２０までの動力伝達機構は移動ボッ
クス１７内に収容されているので、これらから発生する
塵は封じ込められてクリーンチャンバ１内に散逸するこ
とはない。板カム２０は第９図に示すように、正方形板
の四つ角部を切欠した形状となし、これの回動によって
前記回動爪１６をスプリングの付勢に抗して回動させて
本体６から外すように、１動作が４５°回動するように
してある。

いま、クリーンコンテナ５がクリーンチャンバ１の開口
部４にまで運ばれ載置されたとき、移動テーブル８は第
１０図に示す上限位置に至っていて、すでにクリーンチ
ャンバ１の開口部４は閉塞されている。クリーンコンテ
ナ５の受入れステーション１ａへの載置は、同時に底蓋
７を移動テーブル８上に載置することになり、且つ本体
６で開口部４を閉塞することにもなる。

次いでモータ１９により板カム２０を回動させて、回動
爪１６を本体６から外して本体６と底蓋７との掛合を解
除し、昇降装置により移動テーブル８を下降させる。移
動テーブル８は下降しても、開口部４は本体６によって
閉塞されているためにクリーンチャンバ１内は超清浄空
間に保たれる。移動テーブル８が下限位置に至るとリミ
ットスイッチ２３が作動して昇降装置１８が停止し、従
って移動テーブル８も停止する。次いでロボットアーム
１１によってカセット９は移動され、前述のごとくウエ
ハ１０が処理された後、再びカセット９が移動テーブル
８の底蓋７上に載置されると、前記とは逆に移動して開
口部４を閉塞している本体６内に収納される。このとき
移動テーブル８が上限位置まで上昇して開口部４を閉塞
すると、リミットスイッチ２２が作動して昇降装置１８
を停止させ、次いでモー１９が板カム２０を回動させて
板カム２０を回動爪１６から離す。これにより、開口爪
１６は板カム２０から開放されてスプリングの付勢力に
より本体６に掛合し、底蓋７と本体６とが一体となるの
で、処理済みのウエハ１０はクリーンコンテナ５の閉鎖
空間１５内で超清浄状態に保たれたまま次工程へ送られ
るようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上によって、低清浄空間である室内で、中に収納した
ウエハを汚染することなく搬送できるクリーンコンテナ
と、このコンテナからカセットに載置されたウエハ及び
超清浄空間であるクリーンチャンバ内を室内の塵埃で汚
染することなくウエハカセットを出し入れできる装置が
得られたものの、以上によって構成された従来の開閉装
置にあっては、次に示すような問題点があった。

すなわち、底蓋７に設けた掛合手段である回動爪１６は
底蓋７の下端部を貫通する取付孔７ａ（第８、９図参
照）に回動可能に軸着されており、従って底蓋７を載置
して移動テーブル８が下降した際に、移動テーブル８と
底蓋７とで画成された空間２４の空気（クリーンコンテ
ナ５が室内を搬送されるときの低清浄空間と同じ）は、
取付孔７ａと回動爪１６との隙間から超清浄空間へ洩れ
ることになる。さらに、回動爪１６が掛脱の際に回動し
て取付孔７ａとの摩擦による発塵の問題がある。

この発明は、このような従来の問題点にかんがみてなさ
れたものであって、クリーンコンテナの本体と底蓋を、
移動テーブルの上下動のみによって掛脱する構成とする
ことにより、上記問題点を解決することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、係脱可能に掛合する本体と底蓋とから成り
且つ内部に清浄空間が形成されたクリーンコンテナと、
クリーンチャンバの受入れステーションの開口部を気密
に閉塞し且つクリーンチャンバ内において昇降可能な移
動テーブルとを備え、前記クリーンコンテナの本体がク
リーンチャンバの前記開口部に気密に載置されたとき、
クリーンコンテナの底蓋の本体との掛合状態を解除して
前記移動テーブルによる底蓋の昇降を可能ならしめるク
リーンコンテナ開閉装置において、前記移動テーブルを
下部テーブルと該下部テーブルに対して上下動可能な上
部テーブルとにより構成し、クリーンコンテナの本体と
底蓋との上下方向当接部に二重押圧式ラッチ機構をもつ
係合本体部材を設けるとともに、前記底蓋が載せられた
上部テーブルに下部テーブル側から上下動を与える押圧
部材と、クリーンコンテナの本体と底蓋との上下方向当
接面に押上げ代をもって圧縮されるシール材とを設けた
ものである。

〔作用〕

いま、移動テーブルがクリーンチャンバの受入れステー
ションの開口部を閉塞した状態のとき、クリーンコンテ
ナが開口部に載置されると、クリーンコンテナの底蓋は
移動テーブルの上部テーブルに載置された状態となる。
そこで、上部テーブルを、シール部材やクリーンコンテ
ナに設けた係合部材の弾力に抗してわずかに上昇させる
と掛合部材の係合が解除される。次いで、移動テーブル
を降下させるとクリーンコンテナの底蓋は本体と離れて
移動テーブルと共にクリーンチャンバ内を下降し、移動
テーブルの下限位置で停止する。そして底蓋上に載置さ
れていた処理対象物が底蓋から移動され、処理された
後、再び底蓋上に載置されると移動テーブルは底蓋と共
に上昇し、上限位置に至って開口部を閉塞する。このと
き、移動テーブルの上部テーブルをわずかに上動させる
と底蓋は係合部材を押圧することによりクリーンコンテ
ナの本体と掛合して一体となる。次いで、本体を受入れ
ステーションの開口部に掛止めしていた装置を解除して
クリーンコンテナを自由状態とし、次工程へ送る。

すなわち、クリーンコンテナに設けた係合部材は、従来
例のような取付孔を必要としないため、該クリーンコン
テナ及びクリーンチャンバ内部の超清浄空間を汚染する
ことはない。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１〜６図
はこの発明の一実施例を示す図である。

第１図にクリーンコンテナ（以下、コンテナと称す）３
０を示す。コンテナ３０は本体３１と底蓋３２とで構成
される。本体３１の上面部３１ａと側面図３１ｂは透明
に形成され、内部に収納されたウエハ１０及びこれを載
置したカセット９を目視できるようになっている。３１
ｃはコンテナ本体３１の下側部で不透明でもよい。この
本体３１の材質としてはＰＶＣ，フッ素樹脂又はポリプ
ロピレン樹脂等を適宜採用することができる。

３３は係合部材としてのプッシュラッチで、ラッチ本体
３３ａ、スライド部３３ｂ及びラッチキー３４から成
る。ラッチ本体３３ａとスライド部３３ｂはコンテナ本
体３１の下側部３１ｃに、ラッチキー３４は底蓋３２に
第１図に示すようにコンテナ本体３１と底蓋３２との上
下方向当接部に、それぞれ設けられている。

プッシュラッチ３３は、いわゆる二重押圧式ラッチ機構
をもつ係合部材である。このラッチ機構は１度目の押圧
によってロック状態となるが、２度目の押圧でロック解
除状態になるとういう２位置作動をするものである。次
にプッシュラッチ３３の作動順序を第６図を用いて説明
する。

同図（イ）はプッシュラッチ３３のスライド部３３ｂと
ラッチキー３４とが自由状態である場合を示す。ラッチ
キー３４の突起部３４ｂをスライド部３３ｂに挿入し、
ラッチ本体３３ａに対して押圧していく途中でこの突起
部３４ｂがスライド部３３ｂに設けてある係合部（図示
省略）に引掛けられて係合する（図（ロ））。そのまま
ラッチキー３４をスライド部３３ｂと共に止まるまでラ
ッチ本体３３ａ内に押し込むと、ラッチ本体３３ａ内の
２位置動作のラッチ（図示省略）がスライド部３３ｂに
係止してロック位置となる（図（ハ））。この状態で押
圧を緩めてスライド部３３ｂを押し込んだ分だけ戻す
と、スライド部３３ｂのロック状態が安定し、ラッチキ
ー３４も同様に安定した係合状態に保たれる（図
（ニ））。

ラッチ本体３３ａにスライド部３３ｂがロックされた図
（ニ）の状態において、再びラッチキー３４をスライド
部３３ｂと共に止まるまでラッチ本体３３ａ内に押し込
むと、ラッチ本体３３ａ内の２位置動作のラッチがロッ
ク解除位置となり、スライド部３３ｂがラッチから外れ
る（図（ホ））。この状態で押圧を緩めると、スライド
部３３ｂはラッチ本体３３ａから押し出されるととも
に、ラッチキー３４の突起部３４ｂとスライド部３３ｂ
との係合状態が解除されるため、スライド部３３ｂから
ラッチキー３４が離脱して最初の自由状態に戻る（図
（へ））。

３５ａはシール材であって撓み代が大きく且つ撓み回復
力の大きい素材で形成され、底蓋３２上の本体３１との
上下方向当接面の外周縁とそれよりもやや内周側との２
個所にに取り付けられている。シール材３５ａを設ける
各溝の内縁は、コンテナ本体３１の当接面よりも内側に
位置し、各溝の外縁は該溝に連なる底蓋３２の上面より
も低く形成してある。

３２ａは位置決め穴であって、後述の移動テーブルに設
けられたロケートピンと係合するために設けたものであ
る。

３２ｂは底蓋３２上に載置されたカセット９の位置決め
のために設けた突起である。

第２図は超清浄空間であるクリーンチャンバ１が、その
受入れステーション１ａに設けた開口部４を移動テーブ
ル４０によって密閉された気密状態を保った状態を示
す。

移動テーブル４０は、下部テーブル４１と上部テーブル
４２及び下部テーブル４１に設けられた上部テーブル４
２をわずかに上下動させるための押圧部材としての微動
シリンダ４３より成り、昇降装置４４と結合してこれに
より昇降されるようになっている。４５は昇降の際の案
内となるガイドポール，４６は昇降装置４４を含む空間
をクリーンチャンバ１と絶縁するための防塵カバーであ
る。

３５ｂは下部テーブル４１上の、開口部４及び上部テー
ブル４２と上下方向当接面に設けられたシール材であっ
て、素材は前記シール材３５ａと同様である。３５ｃ，
３５ｄも同様なシール材であって、それぞれ上部テーブ
ル４２上及び受入れステーション１ａの開口部４上縁端
に設けられ、底蓋３２底面及びコンテナ本体３１下端部
と上下方向に当接して相互間の気密を保つようになって
いる。

４７は上部テーブル４２に設けられたロケートピンであ
って、前記底蓋３２に設けた位置決め穴３２ａと係合し
てコンテナ３０を正確に上部テーブル４２に載置するた
めのものである。５１はコンテナ３０を開口部４位置へ
正確に案内するために受入れステーション１ａに設けら
れた突起、５２は受入れステーション１ａに設けられた
コンテナ３０固定用のエアシリンダであって、コンテナ
３０が開口部４に載置されるとエアシリンダ５２のロッ
ド５２ａが突起５１を貫通してコンテナ本体３１を第３
図に示すように掛止する。

第３図は移動テーブル４０が開口部４を閉塞した第２図
の状態において、コンテナ３０を開口部４に載置した状
態を示す。６０は低清浄空間であるクリーンルームであ
り、この状態においてコンテナ３０、昇降装置４４内空
間、クリーンチャンバ１の相互間は、シール材３５ａ〜
３５ｂによって遮断されてそれぞれ気密を保ち、空気の
相互侵入はない。４８は第２図の状態において載置され
たコンテナの底蓋３２と上部テーブル４２間に画成され
た低清浄空間であるが、上記各シール材３５によって気
密を保たれている。

いま、コンテナ３０内の超清浄空間にあるウエハカセッ
ト９をクリーンチャンバ１内へ移動するには、先ず下部
テーブル４１の微動シリンダ４３を駆動して上部テーブ
ル４２をわずかに上昇させることにより底蓋３２を介し
てラッチキー３４を上方に押圧すると、第４図に示すよ
うに、コンテナ本体３１と底蓋３２との上下方向当接面
に設けてあるシール材３５ａが上部テーブル４２の押上
げ代の分だけ圧縮され、第６図に前述した(ホ)，(ヘ)の状
態となってラッチ本体３３ａとスライド部３３ｂとのロ
ック及びスライド部３３ｂとラッチキー３４との係合状
態が解除され、従って底蓋３２と開口部４に固定された
コンテナ本体３１との掛合が解除される。次いで昇降装
置４４が駆動されて移動テーブル４０が下降すると、カ
セット９を載置した底蓋３２も共に下降する（第５図参
照）。移動テーブル４０が下限位置に至って停止する
と、底蓋３２上のウエハ１０が前述した従来例における
と同様な作動によって処置され、再び底蓋３２上に載置
されると、停止していた昇降装置４４が駆動されて移動
テーブル４０は底蓋３２と共に上昇する。上昇した移動
テーブル４０が上限位置に至って開口部４を閉塞してそ
の上昇を停止したとき、上部テーブル４２を微動シリン
ダ４３によってわずかに上下動させると、上部テーブル
４２上の底蓋３２に取付けられたラッチキー３４はプッ
シュラッチ３３のスライド部３３ｂ押圧して、第６図で
前述した（イ）〜（ニ）の順序を経てラッチキー３４が
スライド部３３ｂと係合するとともに、スライド部３３
ｂがラッチ本体３３ａにロックされ、底蓋３２はコンテ
ナ本体３１と掛合して一体となる。次いで、本体３１を
開口部４に掛止していたエアシリンダ５２のロック５２
ａが後退して掛止解除し、自由状態となったクリーンコ
ンテナ３０は開口部４及び移動テーブル４０から離れて
次工程へ送られる。この時点において、受入れステーシ
ョン１ａの開口部４は、第２図に示すように移動テーブ
ル４０によって閉塞され、シール材３５ｂによってクリ
ーンチャンバ１は超清浄空間に保たれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によればその構成を、ク
リーンコンテナの開閉装置を、下部テーブルとこの下部
テーブルに対して上下動する上部テーブルとによって構
成するとともに、この上部テーブルの上下動作用によっ
てクリーンコンテナの底蓋と本体とを掛脱するための二
重押圧式ラッチ機構をもつ係合部材、押圧部材及びコン
テナ本体と底蓋との上下方向当接面に押上げ代をもって
圧縮されるシール材を設けてなる装置としたため、従来
例のようにクリーンコンテナに設けた回動爪を取付ける
ための貫通した取付孔を必要としないのでこの取付孔か
らの塵埃の侵入が生じない、係合部材の作動がわずかな
上下動のみによって行われるのでこの装置による発塵が
殆どない、等によって超清浄空間の清浄度が極めて良好
に保たれるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例であるクリーンコンテナの
断面図、第２図は本発明に係る実施例である移動テーブ
ルの断面図、第３図は移動テーブルにより開口部が閉塞
されたクリーンチャンバの受入れステーションにクリー
ンコンテナを載置した状態の実施例の断面図、第４図，
第５図は実施例の作動説明図、第６図は実施例における
係合部材の作用説明図、第７図はクリーンコンテナ開閉
装置を使用した清浄空間を有する設備全体の概要図、第
８図は従来のクリーンコンテナの断面図、第９図は第８
図の底面図、第１０図は従来例のクリーンコンテナ開閉
装置の断面図である。 １……クリーンチャンバ、１ａ……受入れステーショ
ン、４……開口部、５，３０……クリーンコンテナ、
６，３１……コンテナ本体、７，３２……底蓋、８，４
０……移動テーブル、１８，４４……昇降装置、２０…
…板カム（掛合手段）、１６……回動爪（掛合手段）、
３３……係合部材、３５ａ……シール材、４１……下部
テーブル、４２……上部テーブル、４３……微動シリン
ダ（押圧部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】係脱可能に掛合する本体と底蓋とから成り
   且つ内部に清浄空間が形成されたクリーンコンテナと、
   クリーンチャンバの受入れステーションの開口部を気密
   に閉塞し且つクリーンチャンバ内において昇降可能な移
   動テーブルとを備え、前記クリーンコンテナの本体がク
   リーンチャンバの前記開口部に気密に載置されたとき、
   クリーンコンテナの底蓋の本体との掛合状態を解除して
   前記移動テーブルによる底蓋の昇降を可能ならしめるク
   リーンコンテナ開閉装置において、前記移動テーブルを
   下部テーブルと該下部テーブルに対して上下動可能な上
   部テーブルとにより構成し、クリーンコンテナの本体と
   底蓋との上下方向当接部に二重押圧式ラッチ機構をもつ
   係合部材を設けるとともに、前記底蓋が載せられた上部
   テーブルに下部テーブル側から上下動を与える押圧部材
   と、クリーンコンテナの本体と底蓋との上下方向当接面
   に押上げ代をもって圧縮されるシール材とを設けたこと
   を特徴とするクリーンコンテナ開閉装置。