KR20160113013A - 클램프 장치 및 이것을 이용한 기판 반입출 장치, 및 기판 처리 장치 - Google Patents

클램프 장치 및 이것을 이용한 기판 반입출 장치, 및 기판 처리 장치 Download PDF

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게이시 시오나가
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Abstract

본 발명은 FOUP 등의 기판 수납 용기로부터 기판을 취출하여 기판 반송 영역에 반입할 때에 필요한 기판 수납 용기를 고정하는 클램프 메커니컬에 있어서, 파티클의 비산을 저감시킬 수 있는 클램프 장치 및 이것을 이용한 기판 반입출 장치, 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
클램프 장치(100)는, 기판 수납 용기(C)의 정면에 마련된 덮개(68)를 개폐할 때, 상기 기판 수납 용기에 상방으로부터 접촉하여 상기 기판 수납 용기를 미리 정해진 위치에 고정 가능한 클램프 부재(81)와, 상기 클램프 부재를 구동시키는 구동 기구(86, 87)와, 상기 구동 기구를 덮는 케이싱(85)과, 상기 케이싱과 연통하는 흡입구(91)를 가지고, 상기 케이싱의 근린에 마련된 배기실(90)과, 상기 배기실 내에 마련된 팬(94)을 갖는다.

Description

클램프 장치 및 이것을 이용한 기판 반입출 장치, 및 기판 처리 장치{CLAMP APPARATUS, SUBSTRATE CARRY-IN/OUT APPARATUS USING THE SAME, AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 클램프 장치 및 이것을 이용한 기판 반입출 장치, 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래부터, 반도체를 제조하는 반도체 제조 장치에 있어서, FOUP(Front Opening Unified Pod)의 반송 영역의 파티클이 FOUP의 덮개를 통해 기판 반송 영역에 혼입하는 것을 막도록, FOUP의 덮개의 전방면이 개폐 도어에 의해 개폐되는 반송구를 향하도록 FOUP를 배치하는 배치대와, FOUP에 대향하는 대향면부에 마련되는 가스 토출구와, 배치대에 배치된 FOUP를 대향면부에 대하여 상대적으로 진퇴시키는 진퇴 기구를 구비하는 덮개 개폐 장치가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이러한 특허문헌 1에 기재된 덮개 개폐 장치에서는, 가스 토출구로부터 FOUP 덮개까지의 거리가 5 ㎜ 이하일 때 덮개에 퍼지 가스를 공급함으로써, 덮개와 대향면부 사이를 흐르는 퍼지 가스의 유속이 높아져, 덮개의 파티클을 용이하게 제거하는 것이 가능해진다.
또한, 대전한 웨이퍼가 수납된 경우라도, 내부에 존재하는 파티클에 의해 웨이퍼가 오염되지 않도록, 접지 요소를 갖는 반송 장치가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조). 이러한 특허문헌 2에 기재된 반송 장치에서는, 피반송체를 위치 결정하는 제1 위치 결정용 핀을 가지며, 피반송체에 수납된 피처리체를 전달하기 위한 유지대와, 피반송체를 유지대에 배치하기 위해, 피반송체를 파지하는 아암부와, 유지대에 배치된 피반송체를 고정하기 위한 지지 수단을 가지고, 제1 위치 결정용 핀, 아암부 및 지지 수단 중 적어도 하나가, 접지 요소를 갖도록 구성되어 있다.
이러한 덮개 개폐 장치 및 반송 장치에 따르면, FOUP 또는 피반송체에 수납된 기판을 기판 반송 영역 내에 반입할 때에, 파티클이 기판 반송 영역 내에 혼입하는 것을 방지하는 데, 일정한 효과를 얻을 수 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2012-204645호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2014-67744호 공보
그러나, 최근, 반도체 제조 공장의 투자를 억제하며, 비용 절감을 도모하는 관점에서, 클린 룸 내에 있어서, 실제로 기판의 처리를 행하는 영역의 청정도는 높게 유지하지만, FOUP 등의 기판 수납 용기를 반송하는 영역의 청정도를 저하시켜, FOUP나 FIMS(Front-opening Interface Mechanical Standard) 등의 반송 장치측에서 청정도를 담보하는 요청이 있다.
이러한 요청에 응답하기 위해서는, FOUP 등의 기판 수납 용기를 기판 반송 영역(기판 처리 영역)에 반입할 때에도, 기판 수납 용기의 덮개 등에 부착된 파티클의 혼입을 막으며, 기판 수납 용기의 덮개를 개폐할 때의 메커니컬 기구에서 발생하는 파티클도 비산시키지 않는 구조를 실현하는 것이 바람직하다.
그래서, 본 발명은, FOUP 등의 기판 수납 용기로부터 기판을 취출하여 기판 반송 영역에 반입할 때에 필요한 기판 수납 용기를 고정하는 클램프 메커니컬에 있어서, 파티클의 비산을 저감시킬 수 있는 클램프 장치 및 이것을 이용한 기판 반입출 장치, 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일양태에 따른 클램프 장치는, 기판 수납 용기의 정면에 마련된 덮개를 개폐할 때, 상기 기판 수납 용기를 상방으로부터 클램프하여 상기 기판 수납 용기를 미리 정해진 위치에 고정 가능한 클램프 부재와,
상기 클램프 부재를 구동시키는 구동 기구와,
상기 구동 기구를 덮는 케이싱과,
상기 케이싱과 연통하는 흡입구를 가지며, 상기 케이싱의 근린(近隣)에 마련된 배기실과,
상기 배기실 내에 마련된 팬을 갖는다.
본 발명의 다른 양태에 따른 기판 반입출 장치는, 기판 반송 영역과, 기판 수납 용기 반송 영역을 구획하는 격벽과,
상기 격벽에 마련된 반송구와,
상기 반송구를 개폐 가능한 개폐 도어와,
상기 반송구의 상방으로서, 상기 격벽의 상기 기판 수납 용기 반송 영역측에 부착된 상기 클램프 장치와,
상기 반송구의 수평 방향 양측으로서, 상기 격벽의 상기 기판 수납 용기 반송 영역측에 마련된 측면 커버를 갖는다.
본 발명의 다른 양태에 따른 기판 처리 장치는, 상기 기판 반입출 장치와,
상기 기판 반송 영역 내에 마련된 상기 기판을 반송하는 반송 기구와,
상기 기판 반송 영역 내에 마련된 처리 용기를 갖는다.
본 발명에 따르면, FIMS 포트에 있어서의 클램프 장치로부터의 파티클의 비산을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 일례의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 일례의 개략 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 캐리어 반송 영역의 일례의 개략 사시도이다.
도 4는 캐리어의 일례의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 일례를 탑재한 FIMS 포트 부근의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 일례를 탑재한 FIMS 포트 부근의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 클램프 기구부의 일례의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 케이싱의 일례의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 일례의 전체 구성을 나타낸 정면 사시도이다.
도 10은 클램프 커버를 제거한 상태의 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 11은 배기실에 형성된 국소 배기 흡입구의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12는 제1 배기실의 일례의 측단면도를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 하면을 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 일례의 전체 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 일례의 제1 및 제2 배기실의 내부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 일례의 배기실의 내부 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치의 일례의 배기실의 기체의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 클램프 장치의 파티클 측정점을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 실시예에 따른 클램프 장치의 측정 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 설명을 행한다.
〔기판 처리 장치〕
우선, 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치를 이용한 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성예에 대해서 설명한다. 도 1에, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 일례의 개략 구성도를 나타낸다. 또한, 도 2에, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 일례의 개략 평면도를 나타낸다. 또한, 도 3에, 본 발명의 실시형태에 따른 캐리어 반송 영역의 일례의 개략 사시도를 나타낸다. 또한, 도 2에 있어서는, 설명을 위해, 도 1의 로드 포트(14)의 한쪽과 FIMS 포트(24)와, 캐리어(C)가 배치되어 있지 않은 상태를 나타낸다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치는, 종형 열 처리 장치 이외의 여러가지 기판 처리 장치에 적용할 수 있지만, 이해의 용이를 위해, 본 실시형태에 있어서는, 구체적인 기판 처리 장치의 하나로서 종형 열 처리 장치를 이용하여 실시한 예를 들어 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(200)는, 장치의 외장체를 구성하는 케이스(2)에 수용되어 구성된다. 케이스(2) 내에는, 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)[이후, 웨이퍼(W)]를 수용한 용기인 캐리어(C)가 장치에 대하여 반입, 반출되는 캐리어 반송 영역(S1)과, 캐리어(C) 내의 웨이퍼(W)를 반송하여 후술하는 열 처리로(26) 내에 반입하는 웨이퍼 반송 영역(S2)이 형성되어 있다.
캐리어(C)의 구성의 상세에 대해서는 후술하지만, 웨이퍼(W)를 반송할 때에는, 웨이퍼(W)의 표면에의 이물의 부착이나 자연 산화막의 형성을 방지하기 위해, FOUP(Front-Opening Unified Pod)로 불리는 기판 수납 용기에 반도체 웨이퍼가 수용되어, 용기 내의 청정도가 미리 정해진 레벨로 유지된다.
캐리어 반송 영역(S1)과 웨이퍼 반송 영역(S2)은, 격벽(4)에 의해 구획되어 있다. 캐리어 반송 영역(S1)은, 대기 분위기 하에 있는 영역이며, 웨이퍼(W)가 수납된 캐리어(C)를, 기판 처리 장치(200) 내의 후술하는 요소 사이에서 반송하는, 외부로부터 기판 처리 장치(200) 내에 반입하는 또는 기판 처리 장치로부터 외부에 반출하는 영역이다. 한편, 웨이퍼 반송 영역(S2)은, 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여, 각종 처리를 실시하는 영역이며, 웨이퍼(W)에 산화막이 형성되는 것을 막기 위해, 불활성 가스 분위기, 예컨대 질소(N2) 가스 분위기로 되어 있다. 이후의 설명에서는, 캐리어 반송 영역(S1) 및 웨이퍼 반송 영역(S2)의 배열 방향을 전후 방향(후술하는 제2 수평 방향에 대응)으로 하고, 캐리어 반송 영역(S1)측을 전방 방향, 웨이퍼 반송 영역(S2)측을 후방 방향으로 한다. 그리고, 이 전후 방향에 수직인 수평 방향을 좌우 방향(후술하는 제1 수평 방향에 대응)으로 한다.
또한, 웨이퍼 반송 영역(S2)의 천장부 또는 측벽부에는, 도시하지 않는 HEPA 필터(High Efficiency Particulate Air Filter) 또는 ULPA 필터(Ultra Low Penetration Air Filter) 등의 필터 유닛이 마련되고, 이들 필터에 의해 청정화된 에어가 공급되는 구성이어도 좋다.
격벽(4)에는, 캐리어 반송 영역(S1)과 웨이퍼 반송 영역(S2) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 반송구(6)가 마련되어 있다. 이 반송구(6)는, FIMS(Front-Opening Interface Mechanical Standard) 규격에 따른 도어 기구(8)에 의해 개폐된다. 도어 기구(8)는, 반송구(6)를 개폐하는 개폐 도어(9)(도 6 참조)와 협동하여, 캐리어 전방면에 마련되는 덮개를 제거하는 기구를 구비하고 있다. 도어 기구(8)는, 캐리어 내와 웨이퍼 반송 영역 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하기 위해 덮개를 개폐하는 역할과, 웨이퍼 반송 영역(S2)을 캐리어 반송 영역(S1)으로부터 이격하는 역할이 있다.
캐리어 반송 영역(S1)에 대해서 설명한다. 캐리어 반송 영역(S1)은, 제1 반송 영역(10)과, 제1 반송 영역(10)의 후방측에 위치하는 제2 반송 영역(12)으로 구성된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 반송 영역(10)에는, 일례로서 상하 2단 또한 각 단에 좌우 2개(도 2 참조)의 로드 포트(14)가 구비되어 있다. 로드 포트(14)는, 캐리어(C)가 기판 처리 장치(200)에 반입되었을 때에, 캐리어(C)를 받아들이는 반입용의 배치대이다.
로드 포트(14)는, 케이스(2)의 벽이 개방된 부분에 마련되며, 외부로부터 기판 처리 장치(200)에의 액세스가 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(200)의 외부에 마련된 도시하지 않는 반송 장치에 의해, 로드 포트(14) 상에의 캐리어(C)의 반입 배치와, 로드 포트(14)로부터 외부에의 캐리어(C)의 반출이 가능하게 되어 있다. 또한, 로드 포트(14)는, 예컨대 상하로 2단 존재하기 때문에, 양방에서의 캐리어(C)의 반입 및 반출이 가능하게 되어 있다.
또한, 제1 반송 영역(10)의 상하 2단의 로드 포트(14)의 하단에는, 캐리어(C)를 보관할 수 있도록 하기 위해, 스토커(16)가 구비되어 있어도 좋다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 로드 포트(14)의 캐리어(C) 배치면에는, 캐리어(C)를 위치 결정하는 위치 결정핀(18)이, 예컨대 3부분에 마련되어 있다. 또한, 로드 포트(14) 상에 캐리어(C)를 배치한 상태에 있어서, 로드 포트(14)는, 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되어도 좋다.
로드 포트(14)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 공급 노즐(20a)과, 배기 노즐(20b)이 마련되어 있어도 좋다. 캐리어(C)의 바닥면에는, 흡기구(22a) 및 배기구(22b)[후술하는 도 4의 (b) 참조]가 마련되어 있는 것이 일반적이며, 로드 포트(14)는, 캐리어(C)가 배치되었을 때에, 캐리어(C)의 흡기구(22a)에 대응하는 위치에 공급 노즐(20a)이, 캐리어(C)의 배기구(22b)에 대응하는 위치에 배기 노즐(20b)이 마련되도록 하여도 좋다. 이러한 공급 노즐(20a), 배기 노즐(20b)을 마련함으로써, 캐리어(C)가 로드 포트(14) 상에 배치되었을 때, 캐리어(C)의 내부에 불활성 가스를 공급하여, 캐리어(C) 내부의 질소 치환을 행할 수 있다. 이에 의해, 공간 내가 불활성 가스로 채워져 있지만, 불활성 가스의 공급이 없는 상태로 반송되어 온 캐리어(C)는, 로드 포트(14)에 반입된 단계에서 곧바로 불활성 가스의 공급을 재개할 수 있다.
제2 반송 영역(12)의 하부측에는, 상하 방향으로 배열되어 2개의 FIMS 포트(24)가 배치되어 있다. FIMS 포트(24)는, 캐리어(C) 내의 웨이퍼(W)를, 웨이퍼 반송 영역(S2) 내의 후술하는 열 처리로(26)에 대하여 반입 및 반출할 때에, 캐리어(C)를 유지하는 유지대이다. FIMS 포트(24)는, 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, FIMS 포트(24)의 배치면에도, 로드 포트(14)와 마찬가지로, 캐리어(C)를 위치 결정하는 위치 결정핀(18)이, 3부분에 마련되어 있다.
FIMS 포트(24)의 상방에는, 캐리어(C)를 고정하기 위한 클램프 장치(100)가 마련된다. 클램프 장치(100)는, 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 반출할 때, 캐리어(C)가 격벽(4)과 밀착한 상태로 캐리어(C)의 덮개(68)를 개방하는데, 그때, 캐리어(C)를 격벽(4)과 밀착한 미리 정해진 위치에 고정하는 역할을 달성한다. 본 실시형태에 따른 클램프 장치(100)에서는, 클램프 장치(100)의 메커니컬 부분으로부터의 파티클의 비산을 방지하며, 캐리어(C)의 덮개(68)로부터 파티클이 웨이퍼 반송 영역(S2)에 말려 들어가는 것을 방지하는 구성 및 기능을 갖지만, 이 점의 상세에 대해서는 후술한다.
제2 반송 영역(12)의 상부측에는, 캐리어(C)를 보관하는 스토커(16)가 마련되어 있다. 스토커(16)는, 2단 이상(도 1에 나타내는 예에서는 3단)의 선반에 의해 구성되어 있고, 각각의 선반은, 좌우 방향으로 2개 이상의 캐리어(C)를 배치할 수 있다. 또한, 제2 반송 영역(12)의 하부측으로서, 캐리어 배치대가 배치되어 있지 않은 영역에도, 스토커(16)를 배치하는 구성이어도 좋다.
스토커(16)의 바닥면에도, 로드 포트(14)와 동일하게, 전술한 공급 노즐(20a) 및 배기 노즐(20b)을 마련하여, 스토커(16) 상에 배치된 캐리어(C)의 내부를 불활성 가스로 치환 가능하게 하는 구성이어도 좋다.
제1 반송 영역(10)과 제2 반송 영역(12) 사이에는, 캐리어(C)를, 로드 포트(14)와 FIMS 포트(24)와 스토커(16) 사이에서 반송하는 캐리어 반송 기구(30)가 마련되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 캐리어 반송 기구(30)는, 상하 방향으로 신장하는 제1 가이드부(32)와, 이 제1 가이드부(32)에 접속되며, 좌우 방향(제1 수평 방향)으로 신장하는 제2 가이드부(34)와, 이 제2 가이드부(34)에 가이드되면서 좌우 방향으로 이동하는 이동부(36)와, 이 이동부(36)에 마련되는 (다)관절 아암부(38)(도 2에 나타내는 예에서는 하나의 관절을 갖는 2개의 아암부)를 구비하고 있다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 다관절 아암부(38)의 선단에는, 핸드부(44)가 마련되어 있다. 핸드부(44)에는, 캐리어(C)를 위치 결정하는 위치 결정핀(18)이, 3부분에 마련되어 있다.
전술한 바와 같이, 격벽(4)에는, 캐리어 반송 영역(S1)과 웨이퍼 반송 영역(S2)을 연통시키는 웨이퍼(W)의 반송구(6)가 마련되어 있다. 반송구(6)에는, 반송구(6)를 웨이퍼 반송 영역(S2)측으로부터 막는 도어 기구(8)가 마련되어 있다. 도어 기구(8)에는, 덮개 개폐 장치(7)의 구동 기구가 접속되어 있으며, 구동 기구에 의해 도어 기구(8)는 전후 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어, 반송구(6)가 개폐된다.
다음에, 웨이퍼 반송 영역(S2)에 대해서 설명한다.
웨이퍼 반송 영역(S2)에는, 하단이 로구(爐口)로서 개구된 종형의 열 처리로(26)가 마련되어 있다. 열 처리로(26)는, 웨이퍼(W)를 내부에 수용하며, 웨이퍼(W)를 가열하여 열 처리를 행하기 위한 처리 용기이다. 또한, 본 실시형태에서는, 처리 용기가 열 처리로(26)로서 구성되어 있는 예를 들고 있지만, 본 실시형태에 따른 클램프 장치 및 이것을 이용한 기판 반입출 장치, 및 기판 처리 장치는, 여러가지 기판 처리 장치에 적용할 수 있고, 열 처리 장치 이외의 다른 기판 처리 장치에 적용하는 경우는, 그 기판 처리 장치로 실시하는 기판 처리에 적합한 처리 용기로서 구성된다. 이 열 처리로(26)의 하방측에는, 다수매의 웨이퍼(W)를 선반형으로 유지하는 웨이퍼 보트(50)가, 보온통(52)을 통해 캡(54) 위에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 캡(54)은, 웨이퍼 보트(50)의 하방측에, 웨이퍼 보트(50)와 일체적으로 마련되어 있다.
캡(54)은, 도시하지 않는 승강 기구 위에 지지되어 있고, 이 승강 기구에 의해 웨이퍼 보트(50)가 열 처리로(26)에 대하여 반입 또는 반출된다.
웨이퍼 보트(50)는, 예컨대, 석영제이며, 대구경 예컨대 직경 450 ㎜ 또는 300 ㎜ 등의 웨이퍼(W)를, 수평 상태로 상하 방향으로 미리 정해진 간격으로 탑재하도록 구성되어 있다. 일반적으로, 웨이퍼 보트(50)에 수용되는 웨이퍼(W)의 매수는, 한정되지 않지만, 예컨대 50장∼150장 정도이다.
또한, 웨이퍼 보트(50)와 격벽(4)의 반송구(6) 사이에는, 웨이퍼 트랜스퍼 기구(56)가 마련되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 웨이퍼 트랜스퍼 기구(56)는, FIMS 포트(24) 상에 유지된 캐리어(C)와, 웨이퍼 보트(50) 사이에서 웨이퍼(W)의 트랜스퍼를 행하기 위한 것이다. 웨이퍼 트랜스퍼 기구(56)는, 좌우 방향으로 신장하는 가이드 기구(58)를 따라 이동하며, 연직축 둘레로 회동하는 이동체(60)에, 5장의 진퇴 가능한 포크(62)(트랜스퍼판)를 마련하여 구성된다.
〔캐리어〕
다음에, 캐리어(C)의 구성에 대해서, 도 4의 (a), 도 4의 (b)를 참조하여 설명한다.
도 4의 (a)에, 캐리어(C)의 일례의 개략 사시도를 나타낸다. 또한, 도 4의 (b)에, 캐리어(C)의 바닥면의 일례의 개략도를 나타낸다.
캐리어(C)는, 주로, 일측면에 개구부(64)가 형성된 수납 용기 본체(66)와, 이 개구부(64)를 밀봉하는 덮개(68)를 갖는다.
수납 용기 본체(66)에 형성되는 개구부(64)는, 웨이퍼(W)를 반출입하기 위한 것이며, 수납 용기 본체(66)의 측면으로서, FIMS 포트(24)에 배치될 때에 반송구(6)와 대향하는 면에 마련되어 있다.
수납 용기 본체(66)의 내부의 좌우에는, 웨이퍼(W)의 이면측을 지지하는 지지부(70)[티스(teeth)]가 복수단으로 마련되어 있다.
수납 용기 본체(66)의 개구부(64)측의 내주에는, 걸어 맞춤홈(72)이 형성되어 있고, 덮개(68)의 걸어 맞춤부(74)가, 이 걸어 맞춤홈(72)에 걸어 맞춰짐으로써, 덮개(68)가 수납 용기 본체(66)에 고정된다.
캐리어(C)의 정상면에는, 예컨대 직사각 형상의 머리부(76)가 형성되고, 이 머리부(76)의 상단에는, 직사각 형상으로 내뻗은 플랜지부(40)가 형성되어 있다.
또한, 플랜지부(40)의 상면에는, 클램프 장치(100)에 의한 캐리어(C)의 고정이 가능하도록, 걸어 맞춤 오목부(41)가 형성되어 있다. 클램프 장치(100)는, 걸어 맞춤 오목부(41)와 걸어 맞춰지는 클램프 부재를 이용하여, 캐리어(C)를 고정한다. 또한, 클램프 장치(100)의 구성 및 기능의 상세에 대해서는 후술한다.
캐리어(C)의 바닥면에는, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 하나 또는 복수의 위치 결정홈(78)이 형성된다. 전술한 바와 같이, 로드 포트(14), 스토커(16), FIMS 포트(24) 및 캐리어 반송 기구(30)에는, 각각, 위치 결정홈(78)에 걸어 맞춰지는 위치 결정핀(18)이 형성되어 있다. 이 위치 결정핀(18) 및 위치 결정홈(78)에 의해, 캐리어(C)를 로드 포트(14), 스토커(16), FIMS 포트(24) 또는 캐리어 반송 기구(30)에 배치한 경우에, 캐리어(C)가 미리 정해진 위치에 위치 결정된다. 또한, 도 4의 (b)에는, 3개의 위치 결정홈이 형성되는 예를 나타내었지만, 이 수는 한정되지 않는다.
〔클램프 장치〕
다음에, 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)의 일례를 탑재한 FIMS 포트(24) 부근의 구성을 나타낸 사시도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)의 일례를 탑재한 FIMS 포트(24) 부근의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 클램프 장치(100)는, FIMS 포트(24)의 상방의 위치로서, 격벽(4)에 부착되어 마련된다. 보다 상세하게는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 클램프 장치(100)는, 개폐 도어(9)의 상방에 마련된다. 개폐 도어(9)는, 반송구(6)를 웨이퍼 반송 영역(S2)측으로부터 막는 도어이다. 개폐 도어(9)는, 도어 기구(8)에 의해 이동 가능하게 구성되고, 도어 기구(8)와 협동하여 캐리어(C)의 덮개(68)를 개폐한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 클램프 장치(100)의 하면에는, 클램프 부재(81)가 마련되고, 캐리어(C)가 FIMS 포트(24) 상에 배치되었을 때에, 캐리어(C)의 플랜지부(40)의 상면에 형성된 걸어 맞춤 오목부(41)와 걸어 맞춰지며, 걸어 맞춤 오목부(41)를 압박 고정 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 개폐 도어(9)의 수평 방향의 양측변을 둘러싸도록, 격벽(4)으로부터 수직으로 수평 방향으로 연장된 측면 커버(5)가 마련되어 있다. 캐리어(C)가 FIMS 포트(24) 상에 배치되었을 때에, 측면 커버(5)로 캐리어(C)의 측면의 개구 부근을 덮고, 클램프 장치(100)로 캐리어(C)의 상면의 개구 부근을 덮을 수 있어, 외부로부터의 파티클의 오염을 방지할 수 있는 구성으로 되어 있다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)의 클램프 기구부(80)의 일례의 내부 구성을 나타낸 도면이다. 클램프 기구부(80)는, 클램프 부재(81)와, 클램프 고정 부재(82)와, 케이싱(85)과, 구동부(86)와, 리니어 가이드(87)와, 국소 배기 덕트(88)를 갖는다. 케이싱(85)은, 케이싱 가동부(83)와, 케이싱 고정부(84)를 갖는다. 또한, 구동부(86)는, 구동력 발생부(86a)와, 실린더 로드(86b)와, 에어 덕트(86c)와, 실린더 로드 고정 부재(86d)를 갖는다. 또한, 리니어 가이드(87)는, 리니어 가이드 고정부(87a)와, 리니어 가이드 가동부(87b)를 갖는다.
클램프 부재(81)는, 캐리어(C)에 접촉하며, 캐리어(C)의 플랜지부(40)의 걸어 맞춤 오목부(41)와 걸어 맞춤 가능하게 구성된 캐리어(C)를 고정 유지하는 수단이다. 따라서, 클램프 부재(81)는, 걸어 맞춤 오목부(41)와 걸어 맞춤 가능한 형상을 가지고, 구체적으로는, 원반의 하면에 원추대의 형상을 갖는 부재가 부착된 구성을 갖는다. 클램프 부재(81)는, 하강함으로써 걸어 맞춤 오목부(41)와 걸어 맞춰지고, 더욱 플랜지부(40)를 압박함으로써, 캐리어(C)를 고정한다. 클램프 부재(81)는, 캐리어(C)를 고정 가능하면, 여러가지 형상 또는 구조를 가지고 구성되어도 좋다.
클램프 고정 부재(82)는, 클램프 부재(81)를 케이싱 가동부(83)의 하면에 고정하기 위한 부재이다. 클램프 고정 부재(82)는, 예컨대, 너트 등의 체결 부재로 구성되어도 좋고, 다른 고정 부재로 구성되어도 좋다. 또한, 클램프 고정 부재(82)는, 클램프 부재(81)의 높이를 조정 가능한 고정 부재여도 좋다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 클램프 부재(81)는, 케이싱(85)으로부터 노출되어 마련되며, 케이싱 가동부(83)의 하면에 접속 고정된다.
케이싱(85)은, 구동부(86)를 포함하며, 클램프 부재(81) 이외의 클램프 기구부(80)의 구성 요소를 수용하기 위한 케이스이다. 케이싱(85)은, 케이싱 가동부(83)와 케이싱 고정부(84)를 갖는다.
케이싱 가동부(83)는, 클램프 부재(81)가 연결되며, 클램프 고정 부재(82)와 함께 상하 이동 가능한 케이싱 부분이다. 케이싱 가동부(83)는, 클램프 고정 부재(82)와, 구동부(86)의 실린더 로드(86b)의 대부분을 덮는다. 실린더 로드(86b)는, 구동부(86) 중, 구동력에 의해 구동되어 운동하는 부분이며, 구동력을 구동 대상물에 전달하는 역할을 달성한다. 도 7에 있어서는, 실린더 로드(86b)가, 실린더 로드 고정 부재(86d)에 의해 케이싱 가동부(83)의 바닥면에 고정되어, 상하 이동의 구동력을 케이싱 가동부(83)에 전달한다. 케이싱 가동부(83)는, 클램프 부재(81)를 지지하여, 클램프 부재(81)에 상하 이동의 구동력을 전달하는 클램프 아암으로서의 역할을 달성하며, 발진원(發塵原)이 되는 실린더 로드(86b)의 대부분을 덮어, 실린더 로드(86b)로부터의 발진된 파티클(P2)의 비산을 방지한다. 즉, 케이싱 가동부(83)는, 클램프 아암 겸 비산 방지 커버로서 기능한다.
또한, 케이싱 가동부(83)는, 하방은 직육면체의 형상을 갖지만, 상면은 경사진 평면으로 구성되어 있다. 상면이 경사져 있는 것은, 케이싱 가동부(83)가 상승하여도, 상면이 구동력 발생부(86a)에 접촉하지 않는 구성으로 하기 위해서이며, 케이싱 가동부(83)의 상하의 가동 영역을 넓히기 위해서이다.
케이싱 고정부(84)는, 구동부(86)의 구동력 발생부(86a)와, 실린더 로드(86b)의 상부와, 리니어 가이드(87)와, 국소 배기 덕트(88)를 덮는 케이싱 부분이다. 케이싱 고정부(84)는, 정지한 상태로 격벽(4)에 고정되어 마련되는 케이싱 부분이다. 케이싱 고정부(84)는, 클램프 구동부(86) 중 정지된 구성 요소를 기본적으로 수용한다.
도 8은 케이싱(85)의 일례의 구성을 나타내는 정면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 케이싱 고정부(84)는, 바닥면이 개구되며, 개구부(84a)를 가지고 구성된다. 그리고, 케이싱 가동부(83)가, 케이싱 고정부(84)의 개구부(84a)에 상하 이동 가능하게 삽입되어 케이싱(85)이 구성된다. 케이싱 가동부(83)는, 케이싱 고정부(84)의 측면(84b)을 따라 상하 이동하며, 캐리어(C)를 클램프할 때에는 하강하여 개구부(84a)보다 하방으로 돌출하고, 캐리어(C)를 언클램프할 때에는 상승하여, 개구부(84a) 내에 수용된다.
재차 도 7을 참조하면, 케이싱 고정부(84)와 케이싱 가동부(83)는, 케이싱 고정부(84)의 바닥면의 개구부(84a)에, 케이싱 가동부(83)가 상하 이동 가능하게 삽입된 구조인 것을 알 수 있다. 케이싱 고정부(84)는, 전체로서는, 바닥면을 갖지 않는 직육면체의 형상을 갖는다.
케이싱 고정부(84)의 측면(84b)에는, 개구(84c)가 마련되어 있고, 케이싱(85) 내의 파티클을 케이싱(85)의 외부에 배출할 수 있는 구조로 되어 있다. 또한, 이 점에 대해서는 후술한다.
구동부(86)는, 클램프 부재(81)를 상하 구동시키기 위한 수단이며, 전술한 바와 같이, 구동력 발생부(86a)와, 실린더 로드(86b)와, 에어 덕트(86c)와, 실린더 로드 고정 부재(86d)를 갖는다.
구동력 발생부(86a)는, 상하 이동의 구동력을 발생시키기 위한 부분이다. 도 7의 예에 있어서는, 에어 구동에 의해 클램프 부재(81)를 구동시키는 예가 들어져 있기 때문에, 구동력 발생부(86a)는, 에어 실린더로서 구성된다. 따라서, 구동력 발생부(86a)에 에어가 공급됨으로써, 실린더 로드(86b)가 구동된다.
실린더 로드(86b)는, 구동력 발생부(86a)에서 발생한 구동력에 의해 운동하는 운동부이며, 이러한 운동을 구동 대상물에 연결함으로써, 구동력 발생부(86a)에서 발생한 구동력을 전달한다. 도 7의 예에서는, 실린더 로드(86b)의 하단에, 실린더 로드 고정 부재(86d)를 이용하여 케이싱 가동부(83)가 연결되어 있고, 실린더 로드(86b)를 통해, 구동력 발생부(86a)에서 발생한 구동력이 케이싱 가동부(83)에 전달되어, 케이싱 가동부(83)가 상하 이동한다.
에어 덕트(86c)는, 에어 실린더로서 구성된 구동력 발생부(86a)에 공급된 에어를 배출하기 위한 덕트이다. 에어 실린더는, 기계적인 구조물이기 때문에, 에어 덕트(86c)로부터 배출되는 에어로부터, 에어 누설 발진이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 에어 누설 발진에 의한 파티클(P1)도, 국소 배기 덕트(88)에 의해 배기되는 대상이 된다.
리니어 가이드(87)는, 클램프 아암으로서 상하 운동하는 케이싱 가동부(83)의 상하 이동을 가이드하기 위한 부재이다. 리니어 가이드(87)는, 리니어 가이드 고정부(87a)와 리니어 가이드 가동부(87b)를 가지며, 함께 대략 직육면체의 형상을 갖는다. 리니어 가이드 고정부(87a)를 리니어 가이드 가동부(87b)가 외측 끼움하여 구성되며, 케이싱 가동부(83)가 리니어 가이드(87)를 따라 직선적으로 상하 이동하는 데 기여한다. 또한, 리니어 가이드 가동부(87b)는, 케이싱 가동부(83)의 안쪽측의 외면에 부착하여 고정되며, 케이싱 가동부(83)의 상하 이동 시, 리니어 가이드 고정부(87a)를 따라 상하 이동하여, 케이싱 가동부(83)의 상하 이동을 가이드한다. 리니어 가이드(87)는, 케이싱 가동부(83)의 상하 이동의 궤도를 효과적으로 가이드하도록, 좌우 병행하여 2개 배치되어도 좋다. 도 7에 있어서는, 2개의 리니어 가이드(87)가 마련된 예가 나타나 있다.
또한, 구동부(86)와 리니어 가이드(87)는, 함께 기계적인 구성 요소이며, 협동하여 케이싱 가동부(83)의 상하 구동의 역할을 담당하는 구동 기구의 일부이다. 따라서, 구동부(86)와 리니어 가이드(87)는, 클램프 부재(81) 및 케이싱 가동부(83)를 상하 이동시키는 구동 기구를 구성한다.
국소 배기 덕트(88)는, 구동부(86) 및 리니어 가이드(87)로부터의 발진를 배기하기 위한 덕트이며, 구동부(86) 및 리니어 가이드(87)의 근처에 선택적으로 배치된다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 구동부(86)에는, 에어 누설 발진에 의해 파티클(P1)이 발생하고, 실린더 로드 발진에 의해 파티클(P2)이 발생할 우려가 있다. 또한, 리니어 가이드(87)로부터도, 리니어 가이드 발진에 의해, 파티클(P3)이 발생할 우려가 있다. 따라서, 국소 배기 덕트(88)는, 이들 구동 기구로부터의 발진에 의한 파티클(P1∼P3)을 흡입, 배기하여 클램프 기구부(80)로부터 파티클(P1∼P3)을 비산시키지 않는 역할을 달성한다.
국소 배기 덕트(88)는, 전체로서 T자의 형상을 가지며, 연직 방향으로 연장된 부분의 양측면에 흡입구(88a)를 갖는다. 그리고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 흡입구(88a)는, 에어 누설 발진에 의한 파티클(P1), 실린더 로드 발진에 의한 파티클(P2) 및 리니어 가이드 발진에 의한 파티클(P3)에 가깝기 때문에, 이들 발진에 의한 파티클(P1∼P3)을 효율적으로 흡인할 수 있어, 케이싱(85) 내를 청정하게 유지할 수 있다.
국소 배기 덕트(88)는, T자의 수평 방향으로 연장된 부분의 양단이 배출구(88b)로 되어 있으며, 케이싱 고정부(84)의 배출구(84c)에 연결되어 있다. 이러한 구성에 의해, 흡입구(88a)로부터 흡입한 파티클(P1∼P3)을, 확실하게 케이싱(85)의 외부에 배출할 수 있는 구조로 되어 있다.
또한, 국소 배기 덕트(88)는, 반드시 필수적인 구성 요소가 아니며, 필요에 따라 마련하도록 하여도 좋다. 즉, 국소 배기 덕트(88)를 마련하지 않아도, 케이싱 고정부(84)의 배출구(84c)로부터 직접적으로 파티클(P1∼P3)을 케이싱(85)의 외부에 배출하는 것은 가능하다.
그러나, 케이싱 고정부(84)의 배출구(84c)는, 구동부(86) 및 리니어 가이드(87)의 발진이 많은 부분에 마련되어 있는 것이 아니라, 케이싱 고정부(84)의 배출구(84c)로부터 흡인을 행하여도, 흡인력이 효율적으로 파티클(P1∼P3)에 작용하지 않을 우려가 있다. 한편, 국소 배기 덕트(88)를 마련하면, 구동부(86) 및 리니어 가이드(87)의 발진이 많은 부분 부근에 흡인력을 작용시킬 수 있어, 파티클(P1∼P3)을 효율적으로 흡인할 수 있다. 따라서, 보다 효율적인 파티클(P1∼P3)의 배출의 관점에서는, 국소 배기 덕트(88)를 마련하는 것이 바람직하다.
다음에, 클램프 장치(100)의 전체적인 구성에 대해서 설명한다.
도 9는 클램프 장치(100)의 일례의 전체 구성을 나타낸 정면 사시도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 클램프 장치(100)는, 도 7, 8에 있어서 설명한 클램프 기구부(80)를 중앙에 가지고, 그 양측면에 배기실(90)을 갖는다. 배기실(90)은, 정면 좌측에 마련된 제1 배기실(90a)과, 정면 우측에 마련된 제2 배기실(90b)과, 클램프 기구부(80)의 안쪽측에 마련되며, 제1 배기실(90a)과 제2 배기실(90b)을 연결하는 제3 배기실(90c)을 갖는다. 또한, 클램프 기구부(80)는, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)과 동일한 외형을 가지며, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)과 연속하여 일체적인 형상을 구성하는 클램프 커버(89)에 의해 덮여져 있다.
제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 상면에는, 내장 팬 흡입구(92)가 형성되어 있다. 도 9에는 나타나 있지 않지만, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b) 내에는 팬 및 청정 필터가 마련되어 있어, 클램프 기구부(80)로부터의 파티클(P1∼P3)을 포함하는 기체를 흡인하며, 클램프 장치(100)의 외부로부터도 기체를 흡인하여 송풍하고, 청정 필터를 경유하여 정화된 기체를 캐리어(C)에 공급할 수 있는 구성으로 되어 있다. 내부 구조의 상세는 후술하지만, 내장한 팬에 의해 클램프 장치(100)의 외부로부터도 기체를 흡인하도록, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 상면에는, 복수의 내장 팬 흡입구(92)가 마련되어 있다.
또한, 제2 배기실(90b)의 앞쪽측에는, 제2 배기실(90b)과 외형적으로는 일체적으로 구성되어 있지만, 배기실로서의 기능은 갖고 있지 않고, 다른 부품을 수납하고 있는 수납부(90d)가 마련되어 있다. 수납부(90d)는, 마련되어 있지 않아도 좋다.
도 10은 클램프 커버(89)를 제거한 상태의 클램프 장치(100)의 일례를 나타낸 도면이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 클램프 기구부(80)는, 클램프 장치(100)의 중앙 안쪽측에 배치된다. 클램프 커버(89)로 덮음으로써, 배기실(90)과 일체적인 외형을 구성할 수 있다.
도 11은 배기실(90)에 형성된 국소 배기 흡입구(91)의 일례를 나타낸 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 측면에는, 국소 배기 흡입구(91)가 형성된다. 국소 배기 흡입구(91)는, 클램프 기구부(80)의 케이싱 고정부(84)의 측면(84b)에 형성된 개구(84c)로부터, 클램프 기구부(80)의 케이싱(85) 내에서 발진한 파티클(P1∼P3)을 포함하는 기체를 흡입하기 위한 흡입구이다. 또한, 케이싱 고정부(84) 내에 국소 배기 덕트(88)가 마련되어 있는 경우에는, 국소 배기 덕트(88)의 배출구(88b)가 국소 배기 흡입구(91)에 연결된다.
도 12는 제1 배기실(90a)의 일례의 측단면도를 나타낸 도면이다. 보다 상세하게는, 도 12는 도 11에 있어서의 제1 배기실(90a)의 A-A' 단면을 나타낸 도면이다.
제1 배기실(90a)은, 국소 배기 흡입구(91)와, 내장 팬 흡입구(92)와, 음압실(93)과, 팬(94)과, 칸막이(95)와, 양압실(96)과, 필터(97)를 구비한다. 제1 배기실(90a)의 내부는, 칸막이(95)에 의해, 음압실(93)과 양압실(96)로 구획된다. 음압실(93)은, 국소 배기 흡입구(91) 및 내장 팬 흡입구(92)와 연통하며, 제1 배기실(90a)의 상부에 마련된다. 음압실(93) 내에는, 팬(94)이 마련되고, 팬(94)에 의해 국소 배기 흡입구(91)로부터 파티클(P1∼P3)을 포함하는 기체, 내장 팬 흡입구(92)로부터 클램프 장치(100)의 외부의 기체의 흡인이 가능하게 구성되어 있다. 국소 배기 흡입구(91)로부터 파티클(P1∼P3)을 포함하는 기체와, 내장 팬 흡입구(92)로부터 클램프 장치(100)의 외부의 기체는, 음압실(93) 내에서 합류한다. 음압실(93)의 내부는, 팬(94)에 의한 배기에 의해, 클램프 장치(100)의 외부보다 압력이 낮은 음압 상태로 유지된다. 팬(94)은, 흡입한 국소 배기 흡입구(91)로부터 파티클(P1∼P3)을 포함하는 기체와, 내장 팬 흡입구(92)로부터 클램프 장치(100)의 외부의 기체를, 양압실(96)에 송풍한다.
양압실(96)은, 제1 배기실(90a) 내의, 음압실(93) 이외의 영역을 차지하며, 음압실(93)의 하방과, 음압실(93)이 존재하지 않는 영역의 상부 및 하부를 포함하는 전체를 차지한다. 양압실(96)의 바닥면 상에는, 필터(97)가 마련된다. 필터(97)는, 기체를 청정화하기 위한 청정 필터이며, 예컨대, 전술한 HEPA 필터, ULPA 필터 등을 이용할 수 있다. 필터(97)에 의해 청정화된 기체는, 캐리어(C)가 고정되는 미리 정해진 위치의 주변에 다운 플로우로서 공급된다. 팬(94)은, 캐리어(C)가 FIMS 포트(24) 상에 배치되기 전부터 연속적으로 동작하고 있기 때문에, FIMS 포트(24) 상에는 항상 청정 기체가 다운 플로우로서 공급되고 있으며, 캐리어(C)가, 덮개(68)의 개방을 행하는 미리 정해진 위치로 접근하여 이동하고 있는 동안, 상방으로부터 청정 기체의 샤워를 하게 된다. 따라서, 캐리어(C)의 덮개(68)의 개방을 행하기 전에, 캐리어(C)의 덮개(68) 부근에 부착된 파티클을 청정 기체의 다운 플로우에 의해 제거하는 것이 가능해져, 덮개(68)의 개방 시, 덮개(68) 부근의 파티클이 웨이퍼 반송 영역(S2) 내에 혼입되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 클램프 장치(100)는, 클램프 기구부(80)에서 발생하는 파티클의 외부에의 비산을 막을 뿐만 아니라, 캐리어(C)의 청정화도 행할 수 있어, 클린 룸의 클린도가 저하한 환경에 있어서도, 청정한 상태로 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송 영역(S2) 내에 반입할 수 있다.
또한, 필터(97)가 양압실(96)의 바닥면 상에 배치되는 것은 필수적이지 않으며, 필터(97)를 통해 청정화된 기체를, 다운 플로우에 의해 캐리어(C)가 배치되는 미리 정해진 위치 주변에 공급할 수 있으면, 필터(97)는 여러가지 위치에 배치되어도 좋다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)을 캐리어(C)의 상면 부근에 배치하고 있지만, 캐리어(C)의 측면 부근에 배치하여, 캐리어(C)의 측면에 사이드 플로우를 공급하는 것 같은 구성이어도 좋다.
또한, 양압실(96)은, 팬(94)으로부터 기체가 송풍되기 때문에, 클램프 장치(100)의 외부보다 압력이 높은 양압 상태로 유지된다. 제2 배기실(90b)도, 도 12에 나타낸 제1 배기실(90a)과 동일하게 구성되어도 좋고, 제2 배기실(90b) 내에 팬(94), 필터(97) 등을 별개로 구비하여도 좋다. 또한, 제1 배기실(90a)과 제2 배기실(90b)을 연결하는 제3 배기실(90c)은, 양압실(96)과 연통하는 양압로로서 구성된다.
도 13은 클램프 장치(100)의 하면을 나타낸 사시도이다. 클램프 장치(100)의 배기실(90)의 하면(98)은, 클린 에어 등의 청정 기체의 분출면으로서 구성되어, 필터(97)에 의해 청정화된 공기 등의 기체가 공급된다. 또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 클램프 기구부(80)의 바닥면에는, 클램프 부재(81) 및 케이싱 가동부(83)가 배치되어, 캐리어(C)를 클램프하여 고정하는 것이 가능하게 구성되어 있다.
도 14는 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)의 일례의 전체 사시도이다. 도 14에 나타내는 클램프 장치(100)에 있어서는, 수납부(90d)는 제거되어, 제1 배기실(90a)과 제2 배기실(90b)이 대칭인 형상을 가지고 있다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 상면에 형성되는 내장 팬 흡입구(92)는, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 상면의 대부분의 영역에 형성된다. 이와 같이, 팬(94)이 충분히 필터(97)에 기체를 송풍할 수 있도록, 내장 팬 흡입구(92)는, 다수 형성되어도 좋다.
도 15는 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)의 일례의 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 내부 구성을 나타낸 사시도이다. 도 15에 있어서, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b) 내에 마련된 팬(94)이 나타나 있다. 팬(94)은, 내장 팬 흡입구(92)로부터 흡입된 기체를 양압실(96)에 송풍할 수 있으면, 여러가지 팬(94)을 이용하여도 좋지만, 예컨대, 시로코 팬을 이용하여도 좋다. 시로코 팬은, 팬의 회전축 방향의 상방으로부터 흡입한 기체를, 회전축의 회전 방향으로 송풍하는 것이 가능한 팬이며, 팬의 회전축의 한쪽으로부터 다른쪽측으로 송풍하는 축류 팬과는 상이한 방향의 송풍이 가능하다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 팬(94)이 마련되는 음압실(93)은 편평한 형상을 가지고 있고, 또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 클램프 장치(100)를 마련하는 것이 가능한 스페이스는, 캐리어(C)의 높이보다 좁고, 매우 작다. 이러한 작은 스페이스에 팬(94)을 마련하여, 국소적인 배기를 행하기 위해서는, 편평한 형상에 대응 가능한 팬(94)을 이용하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시형태에 따른 클램프 장치(100)에 있어서는, 팬(94)으로서, 시로코 팬을 이용한 예를 들고 있다. 그러나, 클램프 장치(100)는, 여러가지 기판 처리 장치에 적용할 수 있으며, 스페이스를 충분히 차지하는 것이 가능한 용도도 생각되기 때문에, 팬(94)은, 용도에 따라 적절한 팬(94)을 선택하여 이용할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)의 일례의 배기실(90)의 내부 구성을 나타낸 분해 사시도이다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 음압실(93)과 양압실(96)은, 칸막이(95)에 의해 구획되고, 양압실(96)의 바닥면에는, 필터(97)가 마련되어 있다. 필터(97)는, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)뿐만 아니라, 제3 배기실(90c)의 바닥면에도 마련되어 있다. 이러한 구성에 의해, 청정 기체를 FIMS 포트(24)의 비교적 넓은 영역에 다운 플로우로 공급할 수 있어, 캐리어(C)를 확실하게 청정화할 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)의 일례의 배기실(90)의 기체의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 국소 배기 흡입구(91)로부터 클램프 기구부(80)에서 발생한 파티클(P1∼P3)을 포함하는 기체(F1)가 흡입되어, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 음압실(93)에 보내진다. 또한, 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 상면의 내장 팬 흡입구(92)로부터 흡입된 기체(F2)도 제1 및 제2 배기실(90a, 90b)의 음압실(93)에 보내진다. 그리고, 음압실(93)에서 합류한 기체(F1, F2)는, 팬(94)에 의해, 음압실(93)로부터 양압실(96)에 보내진다. 양압실(96)에 보내진 기체(F1, F2)는, 필터(97)를 경유하여 청정화되며, 청정화된 기체(F3)가 배기실(90)의 하면(98)으로부터 하방을 향하여 공급된다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 클램프 장치(100)에 따르면, 클램프 기구부(80)의 구동 기구로부터 발생하는 파티클(P1∼P3)의 비산을 방지할 수 있으며, FIMS 포트(24)에 반송되는 캐리어(C)에 청정 기체를 다운 플로우로 샤워와 같이 공급하여 덮개(68) 부근의 파티클을 제거할 수 있어, 웨이퍼(W)의 웨이퍼 반송 영역(S2)에의 반입 및 웨이퍼(W)의 캐리어 반송 영역(S1)에의 반출시의 웨이퍼 반송 영역(S2)에의 파티클의 혼입을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 클램프 장치(100)와, FIMS 포트(24)와, 도어 기구(8)를 포함하는 덮개 개폐 장치(7)로, 기판 반입출 장치를 구성한다.
〔동작〕
다음에, 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치(100)를 포함하는 기판 반입출 장치와, 웨이퍼 트랜스퍼 기구(56)를 이용한 웨이퍼(W)의 반송 동작에 대해서 설명한다.
우선, 도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 캐리어(C)가 배치된 로드 포트(14)를, 제2 수평 방향의 FIMS 포트(24)측으로 미리 정해진 거리 이동시킨다.
다음에, 핸드부(44)의 위치 결정핀(18)과 캐리어(C)의 하면의 위치 결정홈(78)과 걸어 맞추는 위치로 핸드부(44)를 이동시킨다.
그리고, 핸드부(44)를 상승시켜, 캐리어(C)를 핸드부(44)에 배치시킨다.
다음에, 더욱 핸드부(44)를 상승시켜, 캐리어(C)를 로드 포트(14)로부터 떼어낸다.
그리고, 캐리어(C)를 배치한 핸드부(44)를, 로드 포트(14)측으로부터 FIMS 포트(24)로 반송한다. 다음에, 캐리어(C)를 배치하는 핸드부(44)를, FIMS 포트(24)의 상방으로 이동시키며, 핸드부(44)를 하강시켜 FIMS 포트(24) 상에 캐리어(C)를 배치한다.
캐리어(C)는, 격벽(4)의 반송구(6)를 향하여 슬라이드 이동하여, 미리 정해진 위치에 도달하였다면, 클램프 장치(100)의 클램프 부재(81)가 하강하여, 캐리어(C)를 고정한다. 그때, 클램프 장치(100)의 하면(98)으로부터 청정 기체에 의한 다운 플로우가 샤워와 같이 공급되어, 캐리어(C)의 덮개(68) 및 그 주변은 청정화된다.
덮개 개폐 장치(7)에 의해, 도어 기구(8)를 이용하여 덮개(68)가 개방된다. 덮개(68)가 개방되어도, 덮개(68) 및 그 주위는 청정화되어 있기 때문에, 파티클은 웨이퍼 반송 영역(S2) 내에 혼입하지 않는다. 또한, 클램프 장치(100)의 클램프 기구부(80) 내의 구동 기구(86, 87)에서 발생하는 파티클도 비산하지 않는다.
웨이퍼 트랜스퍼 기구(56)에 의해, 웨이퍼 보트(50)에 웨이퍼(W)가 트랜스퍼된다. 웨이퍼 보트(50)에 미리 정해진 매수의 웨이퍼(W)가 배치된 이후에는, 웨이퍼 보트(50)가 열 처리로(26) 내에 반입되어, 미리 정해진 열 처리가 행해진다.
열 처리의 종료 이후에는, 처리 후의 웨이퍼(W)가, 웨이퍼 트랜스퍼 기구(56)에 의해, FIMS 포트(24) 상의 캐리어(C)에 반출되지만, 이때도, 클램프 장치(100)로부터 청정 기체가 캐리어(C)에 공급되고 있기 때문에, 웨이퍼 반송 영역(S2)에의 파티클의 혼입을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 클램프 장치(100), 기판 반입출 장치 및 기판 처리 장치에 따르면, FIMS 포트(24)의 상방에 마련한 클램프 장치(100)로부터 청정 기체를 다운 플로우로 공급함으로써, 캐리어(C)와 웨이퍼 반송 영역(S2) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 때의 웨이퍼 반송 영역(S2)에의 파티클의 혼입을 저감시킬 수 있다.
〔실시예〕
다음에, 도 18 및 도 19를 이용하여, 본 발명의 실시형태에 따른 클램프 장치를 실시한 실시예에 대해서 설명한다. 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 클램프 장치의 파티클 측정점을 나타낸 도면이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 도어 기구의 9부분에서, 측정점(M1∼M9)을 설정하였다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 클램프 장치의 동작 전과 동작 후에 있어서의 파티클수를 측정하였다.
또한, 본 실시예에 따른 클램프 장치의 효과를 나타내기 위해, 클린 룸 레벨의 환경이 아니라, 더욱 파티클수가 많은 통상의 방의 레벨에 가까운 상태에서 측정을 행하였다.
도 19는 본 실시예에 따른 클램프 장치의 측정 결과를 나타낸 도면이다. 도 19에 있어서, 각 측정점(M1∼M9)에 있어서의 클램프 장치 동작 전(Initial)과 동작 후(After)의 측정 결과가 나타나 있다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 측정점(M1∼M19)의 전부에 있어서, 파티클수가 10000개 레벨로부터 수 십개∼수 천개 레벨로 감소하고 있으며, 90％ 정도 이상 파티클수를 감소시킬 수 있었다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 클램프 장치에 따르면, 개폐를 행하는 도어 기구 부근에 있어서, 대폭으로 파티클을 감소시킬 수 있고, 따라서, 웨이퍼 반송 영역에의 파티클의 혼입도 현저히 감소시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시형태 및 실시예에 제한되는 일은 없으며, 본 발명의 범위를 일탈하는 일없이, 전술한 실시형태 및 실시예에 여러가지 변형 및 치환을 부가할 수 있다.
2 : 케이스 4 : 격벽
6 : 반송구 7: 덮개 개폐 장치
8 : 도어 기구 24 : FIMS 포트
26 : 열 처리로 40 : 플랜지부
41 : 걸어 맞춤 오목부 56 : 웨이퍼 트랜스퍼 기구
68 : 덮개 80 : 클램프 기구부
81 : 클램프 부재 83 : 케이싱 가동부
84 : 케이싱 고정부 85 : 케이싱
86 : 구동부 86a : 구동력 발생부
86b : 실린더 로드 87 : 리니어 가이드
87a : 리니어 가이드 고정부 87b : 리니어 가이드 가동부
88 : 국소 배기 덕트 88b : 배출구
89 : 클램프 커버 90, 90a∼90c : 배기실
91 : 국소 배기 흡입구 92 : 내장 팬 흡입구
93 : 음압실 94 : 팬
95 : 칸막이 96 : 양압실
97 : 필터 100 : 클램프 장치
200 : 기판 처리 장치 C : 캐리어
W : 웨이퍼

Claims (20)

  1. 기판 수납 용기의 정면에 마련된 덮개를 개폐할 때, 상기 기판 수납 용기에 상방으로부터 접촉하여 상기 기판 수납 용기를 미리 정해진 위치에 고정 가능한 클램프 부재와,
    상기 클램프 부재를 구동시키는 구동 기구와,
    상기 구동 기구를 덮는 케이싱과,
    상기 케이싱과 연통하는 흡입구를 가지며, 상기 케이싱의 근린(近隣)에 마련된 배기실과,
    상기 배기실 내에 마련된 팬을 갖는 클램프 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱 내에는, 상기 구동 기구 부근에 선택적으로 배치된 국소 배기 덕트가 마련되어 있는 것인 클램프 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 국소 배기 덕트는, 상기 흡입구에 연통하고 있는 것인 클램프 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 케이싱과 상기 배기실은 인접하고 있으며, 상기 국소 배기 덕트의 배출구는 상기 흡입구에 직결되어 있는 것인 클램프 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배기실은 상기 케이싱의 양측면에 인접하여 마련되며, 상기 케이싱의 양측에 상기 팬이 마련된 것인 클램프 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 케이싱의 양측면에 인접하여 마련된 상기 배기실은, 서로 연통하고 있는 것인 클램프 장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 케이싱은, 상기 클램프 부재에 연결되며, 상기 클램프 부재와 함께 상하 이동 가능한 가동부와, 상기 구동 기구 중 적어도 일부 및 상기 국소 배기 덕트를 수용하는 고정부를 갖는 것인 클램프 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구동 기구는, 구동력을 발생시키는 구동력 발생부와, 상기 구동력에 의해 운동하는 운동부를 가지며,
    상기 가동부는, 상기 운동부 중 적어도 일부를 수용하며,
    상기 고정부는, 상기 구동력 발생부를 수용하는 것인 클램프 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가동부는, 상기 고정부의 바닥부의 개구에 삽입되어 마련되고,
    상기 개구의 주위 중 적어도 일부에는, 상기 가동부의 측면과 평행한 벽이 형성된 것인 클램프 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기실과 연속한 일체적 형상을 가지며, 상기 케이싱을 덮는 커버 부재를 더 갖는 클램프 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팬은, 시로코 팬인 것인 클램프 장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기실 내에는 청정 필터가 더 마련되고,
    상기 흡입구로부터 흡입한 기체를, 상기 청정 필터를 통해 상기 기판 수납 용기를 고정 가능한 상기 미리 정해진 위치에 공급 가능한 클램프 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 청정 필터는, 상기 배기실의 바닥면에 마련된 것인 클램프 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 배기실은, 상기 팬이 마련된 음압실과, 상기 청정 필터가 마련된 양압실로 구분되어 있고,
    상기 팬의 송풍에 의해 상기 음압실에 도입된 기체가 상기 양압실에 보내지는 것인 클램프 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 음압실은 상기 배기실의 상면측에 마련되며, 상기 음압실의 상면에는 제2 흡입구가 마련되고,
    상기 팬은, 상기 제2 흡입구로부터도 기체를 흡입하여 상기 양압실에 송풍하는 것인 클램프 장치.
  16. 기판 반송 영역과, 기판 수납 용기 반송 영역을 구획하는 격벽과,
    상기 격벽에 마련된 반송구와,
    상기 반송구를 개폐 가능한 개폐 도어와,
    상기 반송구의 상방으로서, 상기 격벽의 상기 기판 수납 용기 반송 영역측에 부착된 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 클램프 장치와,
    상기 반송구의 수평 방향 양측으로서, 상기 격벽의 상기 기판 수납 용기 반송 영역측에 마련된 측면 커버를 갖는 기판 반입출 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 반송구, 상기 개폐 도어, 상기 클램프 장치 및 상기 측면 커버는, 연직 방향 2단으로 상기 격벽에 마련되어 있는 것인 기판 반입출 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 기판 반송 영역 내에 마련된 상기 기판 수납 용기의 덮개를 개폐하는 덮개 개폐 장치를 더 갖는 기판 반입출 장치.
  19. 제16항에 기재된 기판 반입출 장치와,
    상기 기판 반송 영역 내에 마련된 상기 기판을 반송하는 반송 기구와,
    상기 기판 반송 영역 내에 마련된 처리 용기를 갖는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 처리 용기는, 기판을 열 처리하는 열 처리로인 것인 기판 처리 장치.
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