KR20220005637A - 로드 포트 - Google Patents

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겐고로 오구라
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도시히로 가와이
야스시 다니야마
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신포니아 테크놀로지 가부시끼가이샤
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Abstract

FOUP를 도어를 향하여 이동시켰을 때에, FOUP와 도어가 접촉하는 것을 방지하고, 로드 포트와, FOUP 또는 도어의 시일이 해제되는 것을 방지할 수 있는 로드 포트를 제공한다. 이 때문에, 베이스(21)와, 개구부(43)와, 도어(51)와, 베이스(21)와 용기(7) 사이를 시일하는 제1 시일 부재(43)와, 베이스(21)와 도어(51) 사이를 시일하는 제2 시일 부재(44)를 구비하고, 용기(7)를 적재하는 적재대(24)에 용기(7)가 적재된 후, 도어(51)가 제2 시일 부재(44)와 맞닿고, 또한 도어(51)의 용기(7)측의 단부면이 도어(51)와 제2 시일 부재(44)의 맞닿음면보다도 용기(7)측에 있는 초기 위치로부터, 용기(7)와 반대 방향으로 도어(51)를 퇴피시킨다.

Description

로드 포트 {LOAD PORT}
본 발명은 반송 중인 웨이퍼를 외기에 노출시키는 일이 없도록, 웨이퍼 반송실 내의 가스를 순환시킬 수 있는 로드 포트에 관한 것이다.
종래, 기판으로서의 웨이퍼에 대해 다양한 처리 공정이 실시됨으로써 반도체의 제조가 이루어져 오고 있다. 최근에는 소자의 고집적화나 회로의 미세화가 점점 진행되고 있어, 웨이퍼 표면에의 산소, 수분이나 파티클의 부착이 발생하지 않도록, 웨이퍼 주변을 높은 클린도로 유지하는 것이 요구되고 있다. 또한, 웨이퍼 표면이 산화되는 등 표면의 성상이 변화되는 일이 없도록, 웨이퍼 주변을 불활성 가스인 질소 분위기로 하거나, 진공 상태로 하거나 하는 것도 행해지고 있다.
이러한 웨이퍼 주변의 분위기를 적절하게 유지하기 위해, 웨이퍼는, FOUP(Front-Opening Unified Pod)라 불리는 밀폐식의 저장 포드의 내부에 넣어 관리되고, 이 내부에는 질소가 충전된다. 또한, 웨이퍼에 처리를 행하는 처리 장치와, FOUP 사이에서 웨이퍼의 수수를 행하기 위한 로드 포트(Load Port)가 이용된다. 로드 포트는, 웨이퍼 처리 장치를 외부 공간으로부터 격리하는 벽의 일부를 구성하고, 처리 장치와 FOUP 사이에서의 인터페이스부로서 기능한다. 처리 장치와 로드 포트가 직접 접속되는 경우가 있는 한편, 처리 장치와 로드 포트 사이에는, EFEM(Equipment Front End Module)이 배치되는 경우도 있다. EFEM은, 하우징의 내부에서 대략 폐지된 웨이퍼 반송실을 구성함과 함께, 그 대향 벽면의 한쪽에 FOUP와의 사이에서의 인터페이스부로서 기능하는 로드 포트를 구비함과 함께, 다른 쪽에 처리 장치와 반송실이 직접 연통하는 것을 방지하기 위한 로드 로크실이 접속된다. 웨이퍼 반송실 내에는, 웨이퍼를 반송하기 위한 웨이퍼 반송 장치가 설치되어 있고, 이 웨이퍼 반송 장치를 사용하여, 로드 포트에 접속되는 FOUP와 로드 로크실 사이에서 웨이퍼의 출납이 행해진다. 웨이퍼 반송실은, 통상, 반송실 상부에 배치된 팬 필터 유닛으로부터 청정한 대기인 다운 플로우를 상시 흐르게 하고 있다.
또한, 최근에는, 웨이퍼의 최첨단 프로세스에 있어서는, 다운 플로우로서 사용되는 청정한 대기에 포함되는 산소, 수분 등에 의해서조차, 웨이퍼의 성상을 변화시킬 우려가 있다. 이 때문에 특허문헌 1과 같이, 불활성 가스를 EFEM 내에 순환시키는 기술의 실용화가 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제2014-112631호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 로드 포트에서는, 로드 포트의 도어의 단부면이 FOUP(용기)측으로 돌출되어 있다. 이 때문에, FOUP를 도어를 향하여 이동시켰을 때에, FOUP와 도어가 접촉하여 충돌하여, 로드 포트와, FOUP 또는 도어의 시일이 해제된다는 문제가 있다. 또한, 로드 포트의 도어의 단부면이 FOUP측으로 돌출되어 있는 경우가 아니라도, 불활성 가스가 주입되어 FOUP 내의 압력이 높아진 결과, 그 압력에 의해 FOUP의 덮개의 일부가 팽창 혹은 덮개 전체가 로드 포트측으로 돌출되어 버리는 경우에도 마찬가지의 문제가 일어날 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, FOUP를 도어를 향하여 이동시켰을 때에, FOUP와 도어가 접촉하는 것을 방지하여, 로드 포트와, FOUP 또는 도어의 시일이 해제되는 것을 방지할 수 있는 로드 포트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 발명에 관한 로드 포트는, 반송 공간을 외부 공간으로부터 격리하는 벽의 일부를 구성하는 베이스와, 상기 베이스에 설치된 개구부와, 수용물을 수용한 용기를 적재함과 함께 상기 개구부에 이격 가능하게 동작하는 적재대와, 상기 용기를 상기 적재대에 고정하는 로크부와, 상기 용기 내에 불활성 가스를 공급하는 용기 가스 주입부와, 상기 개구부의 개폐 및 상기 적재대 상의 상기 용기에 대한 덮개체의 고정 및 고정 해제를 행하는 도어와, 상기 베이스와 상기 용기 사이를 시일하는 용기측 시일 부재와, 상기 베이스와 상기 도어 사이를 시일하는 반송 공간측 시일 부재와, 상기 용기측 시일 부재에 의한 상기 베이스와 상기 용기와의 시일성을 높이도록 상기 용기를 상기 베이스에 가압하는 클램프 유닛과, 상기 반송 공간측 시일 부재에 의한 상기 베이스와 상기 도어와의 시일성을 높이도록 상기 도어를 상기 베이스에 가압하는 도어 클램프를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제2 발명에 관한 로드 포트는,상기 도어는, 도어 구동부에 의해 상기 베이스에 대하여 도어 폐지 위치와 도어 퇴피 위치 사이를 전진 후퇴하도록 설치되고, 상기 도어 폐지 위치는, 상기 도어가 상기 반송 공간측 시일 부재와 맞닿고, 또한 상기 도어의 용기측 단부면이 도어부와 상기 반송 공간측 시일 부재와의 맞닿음면보다도 용기측에 있는 위치이고, 상기 도어 퇴피 위치는, 상기 도어 폐지 위치로부터 상기 도어를 상기 용기와 반대측에 퇴피시키는 위치인 것을 특징으로 한다.
제3 발명에 관한 로드 포트는, 상기 도어 퇴피 위치에서는, 상기 반송 공간측 시일 부재와 상기 도어부가 맞닿고 있는 것을 특징으로 한다.
제4 발명에 관한 로드 포트는, 상기 도어의 진퇴 위치를 검지하는 도어 위치 검지 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제5 발명에 관한 로드 포트는, 상기 도어 클램프는, 상기 도어 구동부가 상기 도어를 상기 도어 퇴피 위치로부터 상기 용기를 향하여 이동시키는 때에 동작하는 것을 특징으로 한다.
제6 발명에 관한 로드 포트는, 상기 용기의 개구부를 폐지하는 덮개는, 상기 도어측에 설치되는 덮개 외면과, 상기 용기측에 설치되는 덮개 배면을 갖고, 상기 베이스에 설치된 상기 개구부가 상기 용기에 의해 폐지된 상태에 있어서, 상기 덮개 외면과 상기 덮개 배면 사이에 상기 용기측 시일 부재와 상기 용기와의 맞닿음면이 위치하는 것을 특징으로 한다.
제7 발명에 관한 로드 포트는, 상기 용기 가스 주입부는, 상기 적재대에 상기 용기가 적재된 직후부터 질소를 공급하는 것을 특징으로 한다.
베이스, 도어부 및 시일 부재에 의한 시일성을 높일 수 있다.
도 1은 EFEM의 측면벽을 떼어낸 상태를 도시하는 측면도.
도 2는 도 1에 도시한 로드 포트의 사시도.
도 3은 FOUP와 로드 포트를 도시하는 측면 단면도.
도 4는 EFEM을 구성하는 윈도우 유닛과 도어부를 확대하여 도시하는 주요부 확대 사시도.
도 5는 제1 실시 형태의 제1 O링의 단면도.
도 6은 제1 실시 형태의 제2 O링의 단면도.
도 7은 밀폐 공간을 형성하는 각 부재의 단면도.
도 8은 제어부와 각 센서 및 각 구동부의 접속 상태를 도시하는 블록도.
도 9는 FOUP 내의 웨이퍼를 꺼내고, 또한 집어넣을 때의 제1 실시 형태의 흐름도.
도 10은 FOUP를 적재대에 적재한 상태를 도시하는 단면도.
도 11은 도 10의 상태로부터 FOUP를 로드 포트를 향하여 전진시키고, 도어부를 퇴피시킨 상태를 도시하는 단면도.
도 12는 도 11의 상태로부터 도어부를 FOUP를 향하여 전진시킨 상태를 도시하는 단면도.
도 13은 도 12의 상태로부터 로드 포트의 개구부를 개방한 상태를 도시하는 단면도.
도 14는 제2 실시 형태의 제1 O링의 단면도.
도 15는 제2 실시 형태의 제2 O링의 단면도.
도 16은 FOUP 내의 웨이퍼를 꺼내고, 또한 집어넣을 때의 제2 실시 형태의 흐름도.
도 17은 FOUP를 퇴피 위치까지 전진시켰을 때의 상태를 도시하는 단면도.
도 18은 도 17의 상태로부터 도어부를 향하여 FOUP를 더 전진시켰을 때의 상태를 도시하는 단면도.
도 19는 제3 실시 형태의 제1 O링의 단면도.
도 20은 제3 실시 형태의 제2 O링의 단면도.
도 21은 FOUP 내의 웨이퍼를 꺼내고, 또한 집어넣을 때의 제3 실시 형태의 흐름도.
도 22는 FOUP를 퇴피 위치까지 전진시키고, 도어부를 퇴피 위치까지 후퇴시킨 상태를 도시하는 단면도.
도 23은 도 22의 상태로부터 FOUP와 도어부를 근접시킨 상태를 도시하는 단면도.
도 24는 제1 O링 및 제2 O링의 변형예를 도시하는 단면도.
도 25는 제1 O링 및 제2 O링을 일체로 한 변형예를 도시하는 단면도.
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 따라서 설명한다.
<제1 실시 형태>
도 1은 EFEM(1)의 측면의 벽을 떼어냄으로써 내부가 보이도록 한 측면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, EFEM(1)은, 소정의 수수 위치간에서 웨이퍼 W의 반송을 행하는 웨이퍼 반송 장치(2)와, 이 웨이퍼 반송 장치(2)를 둘러싸도록 설치된 상자형의 하우징(3)과, 하우징(3)의 전방면측의 벽의 외측에 접속되는 로드 포트(4)와, 제어 수단(5)으로 구성되어 있다. 여기서, 본원에 있어서는 하우징(3)으로부터 보아 로드 포트(4)가 접속되는 측의 방향을 전방, 하우징(3)으로부터 보아 로드 포트(4)가 접속되는 측과 반대측의 방향을 후방으로 정의한다.
제어 수단(5)이 웨이퍼 반송 장치(2)의 동작을 제어함으로써, 로드 포트(4)에 적재된 FOUP(용기)(7)에 수용되어 있는 웨이퍼(수용물) W를 하우징(3) 내부의 반송 공간(9)으로 반송하는 것 및 각 처리가 행해진 후의 웨이퍼 W를 FOUP(7) 내로 다시 반송하는 것이 가능하게 되어 있다.
로드 포트(4)는 도어부(51)(도 2 참조)를 구비하고 있고, 이 도어부(51)가 FOUP(7)에 설치된 덮개체(32)와 연결되어 함께 이동함으로써, FOUP(7)가 반송 공간(9)에 대하여 개방되도록 되어 있다. FOUP(7) 내에는 적재부가 상하 방향으로 다수 설치되어 있고, 이것에 의해 다수의 웨이퍼 W를 수용할 수 있다. 또한, FOUP(7) 내에는 통상 질소가 충전됨과 함께, 제어 수단(5)의 제어에 의해 로드 포트(4)를 통해 FOUP(7) 내의 분위기를 질소 치환하는 것도 가능하게 되어 있다.
제어 수단(5)은 하우징(3)의 상부 공간에 설치된 컨트롤러 유닛으로서 구성되어 있다. 또한 제어 수단(5)은 웨이퍼 반송 장치(2)의 구동 제어, 로드 포트(4)에 의한 FOUP(7)의 질소 치환 제어, 도어부(51)의 개폐 제어 및 하우징(3) 내에 있어서의 질소 순환 제어 등을 행하고 있다. 제어 수단(5)은 CPU, 메모리 및 인터페이스를 구비한 통상의 마이크로프로세서 등에 의해 구성되는 것이며, 메모리에는 미리 처리에 필요한 프로그램이 저장되어 있고, CPU는 순차적으로 필요한 프로그램을 빼내어 실행하고, 주변 하드 리소스와 협동하여 소기의 기능을 실현하는 것으로 되어 있다. 또한, 질소 순환 제어에 대해서는 후술한다.
하우징(3)의 내부 공간은, 구획 부재(8)에 의해 웨이퍼 반송 장치(2)가 구동되는 공간인 반송 공간(9)과, 가스 귀환로(10)로 구획되어 있다. 반송 공간(9)과 가스 귀환로(10)는, 반송 공간(9)의 상부에 폭 방향으로 연장되어 설치된 가스 송출구(11)와 반송 공간(9)의 하부에 폭 방향으로 연장되어 설치된 가스 흡인구(12)에 있어서만 연통하고 있다. 그리고, 가스 송출구(11)와 가스 흡인구(12)가 반송 공간(9) 내에 하강 기류를 발생시키고, 가스 귀환로(10) 내에 상승 기류를 발생시킴으로써, 불활성 가스가 순환하도록 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 불활성 가스로서 질소를 사용하는 것으로 하지만, 순환시키는 가스는 이것에 한정되는 것은 아니고, 다른 가스를 사용할 수도 있다.
귀환로(10)의 배면측 상부에는 하우징(3) 내에 질소를 도입하는 가스 공급 수단(16)이 접속되어 있다. 가스 공급 수단(16)은 제어 수단(5)으로부터의 명령에 기초하여 질소의 공급과 공급의 정지를 제어하는 것이 가능하게 되어 있다. 그 때문에, 질소의 일부가 하우징(3)의 외부로 유출된 경우에는, 가스 공급 수단(16)이 유출분의 질소를 공급함으로써, 하우징(3) 내의 질소 분위기를 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 배면측 하부에는 하우징(3) 내의 질소 가스를 배출하는 가스 배출 수단(17)이 접속되어 있다. 가스 배출 수단(17)은, 제어 수단(5)으로부터의 명령에 기초하여 동작하여, 도시하지 않은 셔터를 개방함으로써 하우징(3)의 내부와 외부에 설치된 질소 가스 배출처를 연통시키는 것이 가능하게 되어 있다. 그리고, 상술한 가스 공급 수단(16)에 의한 질소의 공급과 병용함으로써, 하우징(3) 내를 질소 분위기로 치환하거나 하우징(3) 내의 압력을 제어하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 순환시키는 가스를 질소로 하기 위해, 가스 공급 수단(16)은 질소를 공급하지만, 다른 가스를 순환시키는 경우에는, 가스 공급 수단(16)은 그 순환시키는 가스를 공급한다.
또한, 가스 송출구(11)에는 제1 송풍 수단으로서의 팬(13a)과 필터(13b)로 구성되는 팬 필터 유닛(13)[FFU(13)]이 설치되어 있다. 팬 필터 유닛(13)은 하우징(3) 내를 순환하는 질소 가스 내에 포함되는 파티클을 제거함과 함께, 반송 공간(9) 내에 하방을 향하여 송풍함으로써 반송 공간(9) 내에 하강 기류를 발생시키고 있다. 또한, FFU(13)는, 구획 부재(8)에 연결되어 수평 방향으로 연장되는 지지 부재(18)에 의해 지지되어 있다.
그리고, 상술한 FFU(13)의 팬(13a) 및 팬(15)에 의해, 하우징(3) 내의 질소 가스는 반송 공간(9) 내를 하강하고, 가스 귀환로(10) 내를 상승함으로써 순환하도록 되어 있다. 가스 송출구(11)는 하방을 향하여 개구되어 있기 때문에, FFU(13)에 의해 질소 가스가 하방을 향하여 송출된다. 가스 흡인구(12)는 상방을 향하여 개구되어 있기 때문에, FFU(13)에 의해 발생시킨 하강 기류를 교란시키지 않고 그대로 하방을 향하여 질소 가스를 흡인시킬 수 있고, 이들에 의해 원활한 질소 가스의 흐름을 만들어 낼 수 있다. 또한, 반송 공간(9) 내에 하강 기류가 발생하고 있음으로써, 웨이퍼 W 상부에 부착된 파티클이나 처리 완료된 웨이퍼로부터 일시적으로 방출되는 방출 가스를 제거함과 함께, 반송 공간(9) 내의 웨이퍼 반송 장치(2) 등의 장치가 이동함으로써, 그것들의 방출 가스나 파티클이 부유하는 것을 방지하고 있다.
도 2는 로드 포트(4)의 사시도를 도시한다. 이하, 로드 포트(4)의 구성을 설명한다.
로드 포트(4)는 캐스터 및 설치 다리가 설치되는 다리부(25)의 후방으로부터 베이스(21)를 수직으로 기립시키고, 이 베이스(21)의 약 60％ 정도의 높이 위치로부터 전방을 향하여 수평 기부(23)가 설치되어 있다. 또한, 이 수평 기부(23)의 상부에는, FOUP(7)를 적재하기 위한 적재대(24)가 설치되어 있다.
FOUP(7)는, 도 3에 모식적으로 도시된 바와 같이, 웨이퍼 W(도 1 참조)를 수용하기 위한 내부 공간 Sf를 구비한 본체(31)와, 웨이퍼 W의 반출 입구로 되기 위해 본체(31)의 한 면에 형성된 개구(31a)를 개폐하는 덮개체(32)로 구성되어 있다. FOUP(7)는, 적재대(24)에 정확하게 적재된 경우에는 덮개체(32)가 베이스(21)와 대향하도록 되어 있다.
도 2로 되돌아가, 적재대(24) 상에는, FOUP(7)의 위치 결정을 행하기 위한 위치 결정 핀(24a)이 설치됨과 함께, 적재대(24)에 대하여 FOUP(7)의 고정을 행하기 위한 로크 갈고리(24b)가 설치되어 있다. 로크 갈고리(24b)는 적재대(24) 상에 FOUP(7)가 적절하게 위치 결정된 후, 로크 동작을 행함으로써 FOUP(7)를 고정할 수 있고, 언로크 동작을 행함으로써 FOUP(7)를 적재대(24)로부터 이격 가능한 상태로 할 수 있다. 또한, 적재대(24)는 FOUP(7)를 적재한 상태에서, 적재대 구동부(도시하지 않음)에 의해 전후 방향으로 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.
FOUP(7)가 적정한 위치에 위치 결정되었는지 여부는, 위치 결정 핀(24a)의 근방에 배치된 위치 결정 센서(60)에 의해 검지된다. 이 위치 결정 센서(60)는 각 위치 결정 핀(24a)의 근방에, 각각 배치하는 것이 바람직하다. 여기서, 적절하게 위치 결정된다란, 적재대(24)에 대한 FOUP(7)의 저면의 높이가, 적재대(24)의 상면으로부터 소정 범위 내에 있는 것을 의미한다.
또한, 적재대(24)에는, FOUP(7) 내에 질소 가스를 공급하는 가스 주입부(70)와, FOUP(7) 내로부터 질소 가스를 배출하는 가스 배기부(71)가 각각 2개소에 설치되어 있다. 가스 주입부(70)와 가스 배기부(71)는 통상, 적절하게 위치 결정된 상태에 있는 FOUP(7)의 저면보다 하방에 위치하고, 사용 시에 상방으로 진출하여 FOUP(7)가 구비하는 가스 공급 밸브(33)(도 3 참조)와 가스 배출 밸브(34)에 각각 연결되도록 되어 있다.
사용 시에는, 가스 주입부(70)의 상단이 FOUP(7)의 가스 공급 밸브(33)에 접촉하고, 마찬가지로, 가스 배기부(71)의 상단이 FOUP(7)의 가스 배기 밸브(34)에 접촉한다. 그리고, 가스 공급 밸브(33)를 통해 가스 주입부(70)로부터 FOUP(7)의 내부 공간 Sf에 건조 질소 가스 등의 가스를 공급하고, 가스 배출 밸브(34)를 통해 가스 배기부(71)로부터 내부 공간 Sf의 질소 가스를 배출 가능하게 되어 있다. 또한, 질소 가스 공급량을 질소 가스 배출량보다도 많게 함으로써, 외부나 하우징(3)의 반송 공간(9)의 압력에 대하여 내부 공간 Sf의 압력을 높인 양압 설정으로 할 수도 있다.
로드 포트(4)를 구성하는 베이스(21)는 반송 공간(9)을 외부 공간으로부터 격리하는 전면벽의 일부를 구성하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 베이스(21)는 양측방에 기립시킨 지주(21a, 21a)와, 이들에 의해 지지된 베이스 본체(21b)와, 이 베이스 본체(21b)에 대략 직사각형으로 개방된 창부(21c)에 설치된 윈도우 유닛(40)으로 구성되어 있다. 여기서, 본원에서 말하는 대략 직사각형이란, 4변을 구비하는 직사각형을 기본 형상으로 하면서 4코너를 원호에 의해 매끄럽게 연결한 형상을 말한다.
윈도우 유닛(40)은 상술한 FOUP(7)의 덮개체(32)(도 3 참조)와 대향하는 위치에 설치되어 있다. 윈도우 유닛(40)은 후에 상세하게 설명하는 바와 같이 대략 직사각형의 개구부(42)(도 4 참조)가 마련되어 있기 때문에, 이 개구부(42)를 통해 하우징(3)의 반송 공간(9)을 개방할 수 있다.
윈도우 유닛(40)은 창틀부(41)와, 이것에 설치되는 탄성재로서의 제1 O링(제1 시일 부재)(43), 제2 O링(제2 시일 부재)(44)과, 제1 O링(43)을 통해 FOUP(7)를 창틀부(41)에 대하여 밀착시키기 위한 인입 수단으로서의 클램프 유닛(45)으로 구성되어 있다.
창틀부(41)는 내측에 대략 직사각형의 개구부(42)가 형성된 프레임 형상을 이루고 있다. 창틀부(41)는 윈도우 유닛(40)의 구성 요소로서 상술한 베이스(21)(도 2 참조)의 일부를 구성하는 것이기 때문에, 개구부(42)는 하우징(3)의 전방면벽을 개방하는 것이라고 할 수 있다.
창틀부(41)의 전방면에는, 개구부(42)의 주연 근방을 주회하도록 제1 O링(43)이 배치되어 있다. 창틀부(41)의 후방면에는, 개구부(42)의 주연 근방을 주회하도록 제2 O링(44)이 배치되어 있다.
도 5는 길이 방향을 따른 제1 O링(43)의 단면도, 도 6은 길이 방향을 따른 제2 O링(44)의 단면도를 도시한다. 제1 O링(43) 및 제2 O링(44)의 단면 형상은 볼록 형상이다. 도면 중, 화살표는 윈도우 유닛(40)의 전후 방향, 즉 FOUP(9) 및 도어부(51)의 후술하는 진퇴 방향을 나타낸다. 치수 L1은, 도어부(51)의 진퇴 방향에 있어서의 제1 O링(43)의 높이 치수를 나타낸다. 치수 L2는, 도어부(51)의 진퇴 방향에 있어서의 제2 O링(44)의 높이 치수를 나타낸다. 즉 본 실시 형태에서는, 제2 O링(44)의 치수 L2가 제1 O링(43)의 치수 L1보다도 크다.
개구부(42)는 FOUP(7)의 덮개체(32)의 외주보다도 약간 크고, 이 개구부(42)를 통해 덮개체(32)는 이동 가능하게 되어 있다. 또한, FOUP(7)를 적재대(24)에 적재시킨 상태에 있어서, 도 7에 도시한 바와 같이 덮개체(32)의 주위를 이루는 본체(31)의 전방면은 맞닿음면(31b)으로 하여, 제1 O링(43)을 통해 창틀부(41)[베이스(21)]의 전방면에 맞닿는다. 이에 의해, FOUP(7)가 윈도우 유닛(40)에 설치되었을 때에, 제1 O링(43)은 개구부(42)[베이스(21)]의 주연과 FOUP(7) 사이를 시일(폐지)한다.
또한, 창틀부(41)의 후방면에는, 상술한 도어부(51)가 제2 O링(44)을 통해 맞닿게 되어 있다. 이에 의해, 제2 O링(44)이 개구부(42)의 주연과 도어부(51) 사이를 시일한다.
클램프 유닛(45)은 창틀부(41)의 양측부에 있어서 상하 방향으로 이격하여 배치된 합계 4개소에 설치되어 있다. 각 클램프 유닛(45)은 대략 걸림 결합편(46)과 이것을 동작시키는 실린더(47)로 구성되고, FOUP(7)가 윈도우 유닛(40)에 설치된 상태에서, FOUP(7)를 베이스(21)측으로 압박한다.
그리고, 걸림 결합편(46)이 전방으로 튀어나온 경우에는 그 선단이 상측 방향을 향하고, 후방으로 인입된 상태로 된 경우에는 선단이 내측의 FOUP(7)를 향하는 방향으로 된다. 클램프 조작에 의해, 걸림 결합편(46)은 선단이 내측을 향함으로써, FOUP(7)로부터 측방으로 돌출된 플랜지부에 걸림 결합하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 로드 포트(4)는 FOUP(7)를 설치 가능하게 구성된 윈도우 유닛(40)을 개폐하기 위한 개폐 기구(50)를 구비하고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 개폐 기구(50)는 개구부(42)를 개폐하기 위한 도어부(51)와, 이것을 지지하기 위한 지지 프레임(52)과, 이 지지 프레임(52)이 슬라이드 지지 수단(53)을 통해 전후 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가동 블록(54)과, 이 가동 블록(54)을 베이스 본체(21b)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 지지하는 슬라이드 레일(55)을 구비하고 있다.
도어부(51)는 FOUP(7)의 덮개체(32)를 흡착하는 흡착부(56)(도 4 참조)와, FOUP(7)의 덮개체(32)를 개폐하기 위한 래치 조작이나, 덮개체(32)의 보유 지지를 행하기 위한 연결 수단(57)을 구비하고 있다. 도어부(51)는 덮개체(32)의 고정 및 고정의 해제를 행하여, FOUP(7)로부터 덮개체(32)의 떼어냄 및 설치가 가능하게 되어 있다. 연결 수단(57)에서는, 덮개체(32)의 언래치 동작을 행함으로써 덮개체(32)를 개방 가능한 상태로 함과 함께, 덮개체(32)를 도어부(51)에 연결하여 일체화한 상태로 할 수 있다. 이것과는 반대로, 연결 수단(57)에서는, 덮개체(32)의 래치 동작을 행함으로써 덮개체(32)와 도어부(51)의 연결을 해제함과 함께, 덮개체(32)를 본체(31)에 설치하여 폐지 상태로 할 수도 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 도어부(51)에는, FOUP(7)가 윈도우 유닛(40)에 설치되었을 때에, FOUP(7)와 도어부(51) 사이에 질소 가스를 주입하는 가스 주입 노즐(73)과, FOUP(7)와 도어부(51) 사이의 질소 가스를 배출하는 가스 배출 노즐(74)이 설치되어 있다. 가스 주입 노즐(73)의 상단이 도어부(51)의 외표면까지 연장되고, 하단이 가스 공급 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 가스 배출 노즐(74)의 상단이 도어부(51)의 외표면까지 연장되고, 하단이 가스 배출 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다. FOUP(7)와 도어부(51)를 클램프 유닛(45)에 의해 일체로 한 상태에서, 가스 주입 노즐(73)이 밀폐 공간 Sd(도 7 참조)에 연통하여 질소를 공급하고, 가스 배출 노즐(74)이 밀폐 공간 Sd에 연통하여 질소를 배출함으로써, 밀폐 공간 Sd를 질소로 치환 및 충전할 수 있다.
또한, 도어부(51)의 전후 방향으로의 이동 및 상하 방향으로의 이동을 행하게 하기 위한 액추에이터(도시하지 않음)가 각 방향마다 설치되어 있고, 이들에 제어부 Cp로부터의 구동 명령을 부여함으로써, 도어부(51)를 전후 방향 및 상하 방향으로 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 이와 같이 로드 포트(4)는 제어부 Cp에 의해, 각 부에 구동 명령이 부여됨으로써 동작하도록 되어 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 제어부 Cp의 입력측은, 위치 결정 센서(60)와 도어 위치 검지 센서(81)와 적재대 검지 센서(82)와 분위기 센서(83)에 접속되어 있다. 위치 결정 센서(60)는 FOUP(7)가 적재대(24)의 적정한 위치에 위치 결정되었는지 여부를 검지한다. 도어 위치 검지 센서(81)는 도어부(51)의 진퇴의 위치를 검지한다. 적재대 검지 센서(82)는 적재대(24)의 진퇴 방향의 위치를 검지한다. 분위기 센서(83)는 밀폐 공간 Sd 내의 습도나 산소 농도를 검출하여, 밀폐 공간 Sd가 질소로 치환되었는지 여부를 검지한다.
제어부 Cp의 출력측은, 적재대 구동부(85)와 도어 구동부(86)와 클램프 유닛 구동부(87)와 가스 공급 장치(88)와 가스 배출 장치(89)에 접속되어 있다. 가스 공급 장치(88)는 가스 주입 노즐(73)에 접속되어, 밀폐 공간 Sd에 질소를 공급한다. 가스 배출 장치(89)는 가스 배출 노즐(74)에 접속되어, 밀폐 공간 Sd로부터 질소를 배출한다.
이하, 본 제1 실시 형태의 로드 포트(4)를 사용한 경우의 FOUP(7) 및 도어부(51)의 동작에 대하여 설명한다.
먼저 도 9에 도시한 스텝 S1에서, 도시하지 않은 천장 주행형 무인 반송기가 적재대(24)의 용기 수수 위치에 FOUP(7)를 적재한다. 용기 수수 위치란 적재대(24)의 이동 범위 중, 적재대(24)에 FOUP(7)를 적재할 수 있는 위치를 가리킨다.
이때, 도 10에 도시한 바와 같이, 도어부(51)는 도어 폐지 위치에 배치되어 있다. 도어 폐지 위치란, 도어부(51)가 제2 시일 부재(44)와 맞닿고, 또한 도어부(51)의 FOUP(7)측의 단부면(51a)이 도어부(51)와 제2 시일 부재(44)의 맞닿음면보다도 FOUP(7)측에 있는 초기 위치를 가리킨다. 도어부(51)의 단부면(51a)은 구체적으로는, 로드 포트(4)의 베이스(21)보다도 FOUP(7)측에 위치하고, 또한 제1 O링(43)의 전후 방향 치수의 범위 내에 있다.
스텝 S2에서 위치 결정 센서(60)가, 적재대(24)의 적절한 위치에 FOUP(7)가 위치 결정되었는지 여부를 검지한다. FOUP(7)가 적절하게 위치 결정되지 않았으면, 상위 컨트롤러에 에러를 송신하여 반복한다.
FOUP(7)가 적절하게 위치 결정되었으면 스텝 S3으로 진행하여, 도어 구동부(86)가, 도어 폐지 위치로부터 도어 퇴피 위치까지 FOUP(7)와 반대 방향으로 도어부(51)를 퇴피시킨다(도 11 참조). 도어 퇴피 위치란, 도어 폐지 위치(초기 위치)로부터, FOUP(7)와 반대 방향으로 도어부(51)를 퇴피시키고, 또한 도어부(51)가 제2 시일 부재(44)와 맞닿아 있는 위치를 가리킨다. 도어부(51)는 로드 포트(4)의 후방으로부터 전방을 향하여 전진하고, 로드 포트(4)의 전방으로부터 후방을 향하여 퇴피한다. 이들 전진 및 퇴피 방향은 수평 방향이다. 도어부(51)를 퇴피시킴으로써, 제2 O링(44)은 도 10과 비교하여 신장된다. 도어부(51)가 도어 퇴피 위치까지 퇴피되었는지 여부는, 도어 위치 검지 센서(81)에 의해 검지한다.
스텝 S4에서는, 적재대 구동부(85)가 용기 수수 위치로부터 도어 개폐 위치로 적재대(24) 및 FOUP(7)를 전진시킨다(도 11 참조). 이 도어 개폐 위치란, 도어부(51)의 이동 범위 중, 연결 수단(57)에 의해 FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 고정 또는 고정의 해제, 및 덮개체(32)의 착탈을 행하는 위치를 가리킨다. 용기 수수 위치로부터 도어 개폐 위치까지의 FOUP(7)의 이동량은 71㎜이다. 적재대(24)가 도어 개폐 위치로 이동하였는지 여부는, 적재대 검지 센서(82)가 검지한다. 적재대 검지 센서(82)에 의해 적재대(24)가 도어 개폐 위치에 있는 것을 검지하면, 클램프 유닛 구동부(87)로부터의 신호에 의해, 클램프 유닛(45)이 작동한다. 이에 의해, FOUP(7)를 로드 포트(4)측으로 가까이 끌어당겨, FOUP(7)와 베이스(21)와 제1 O링(43)의 시일성을 높인다. 또한, FOUP(7)는 로드 포트(4)의 전방으로부터 후방을 향하여 전진하고, 로드 포트(4)의 후방으로부터 전방을 향하여 퇴피(후퇴)한다. 이들 전진 및 퇴피 방향은 수평 방향이다.
도어부(51)가 도어 퇴피 위치에 있고, 또한 FOUP(7)가 도어 개폐 위치에 있으며 제1 O링(43)을 통해 로드 포트(4)의 창틀부(41)와 맞닿을 때, 밀폐 공간 Sd가 형성된다. 이 밀폐 공간 Sd는, 베이스(21), 제1 시일 부재(43), 제2 시일 부재(44), 덮개체(32), FOUP(7) 및 도어부(51)에 의해 형성되어 있다. 또한 스텝 S5에서 밀폐 공간 Sd는, 가스 주입 노즐(73)과 가스 배출 노즐(74)에 의해 대기로부터 질소 가스로 치환된다. 밀폐 공간 Sd가 질소 가스로 치환되었는지 여부는, 분위기 센서(83)가 검지한다.
이후, 스텝 S6에서는 도어 구동부(86)가 도어 퇴피 위치로부터 도어 개폐 위치(도어 전진 위치)까지 FOUP(7)를 향하여 도어부(51)를 전진시킨다(도 12 참조). 도어부(51)가 도어 개폐 위치에 있을 때, 도어부(51)와 덮개체(32)는 접촉하고, 연결 수단(57)이 FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 고정을 해제하고, 덮개체(32)를 보유 지지한다. 또한, 도어 퇴피 위치와 도어 개폐 위치의 거리는 3㎜로 설정되어 있다.
스텝 S7에서 도어 구동부(86)가, 도어 개폐 위치로부터 도어 개방 위치까지 도어부(51) 및 도어부(51)에 보유 지지된 덮개체(32)를 이동시켜, 로드 포트(4)의 개구부(42)를 개방한다(도 13 참조). 도어 개방 위치란, 개구부(42)가 개방되어, 웨이퍼 반송 장치(2)가 FOUP(7) 내에 액세스 가능한 위치를 가리킨다. 이 상태에서 웨이퍼 반송 장치(2)는 FOUP(7) 내의 웨이퍼 W의 꺼냄 및 집어넣음을 행한다.
웨이퍼 W의 꺼냄 및 집어넣음이 종료되면, 스텝 S8에서 도어 구동부(86)가 도어 개방 위치로부터 도어 개폐 위치까지 도어부(51)를 이동시킨다. 이때, 연결 수단(57)이 FOUP(7)에 대하여 덮개체(32)를 설치하고, 고정한다. 그리고, 클램프 유닛(45)에 의한 FOUP(7)와 로드 포트(4)의 고정을 해제하고, 스텝 S9에서, 적재대 구동부(85)가 적재대(24) 및 FOUP(7)를 용기 수수 위치까지 후퇴시킨다.
[본 실시 형태의 로드 포트의 특징]
본 실시 형태의 로드 포트(4)에는 이하의 특징이 있다.
*본 실시 형태의 로드 포트(4)에서는, 적재대(24)에 FOUP(7)가 적재된 후, 도어부(51)가 제2 시일 부재(44)와 맞닿고, 또한 도어부(51)의 FOUP(7)측의 단부면(51a)이 도어부(51)와 제2 시일 부재(43)의 맞닿음면보다도 FOUP(7)측에 있는 초기 위치로부터, FOUP(7)와 반대 방향으로 도어부(51)를 퇴피시킨다. 이에 의해, 제1 시일 부재(43)와 맞닿을 때까지 FOUP(7)를 도어부(51)를 향하여 이동시켰을 때에, FOUP(7)와 도어부(51)가 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 접촉에 의해 FOUP(7) 또는 도어부(51)가 설령 압출되거나, 또는 경사졌다고 해도, 베이스(21)와, FOUP(7) 또는 도어부(51) 사이의 시일이 해제되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시 형태의 로드 포트(4)에서는, 도어부(51)를 퇴피시킨 도어 퇴피 위치에서, 도어부(51)가 제2 시일 부재(44)와 맞닿아 있다. 이에 의해, FOUP(7)를 도어부(51)를 향하여 이동시켜, FOUP(7)가 제1 시일 부재(43)와 맞닿았을 때에, 적어도 베이스, 제1 시일 부재(43), 제2 시일 부재(44), 덮개체(32) 및 도어부(51)에 의해 밀폐 공간 Sd를 형성할 수 있다.
본 실시 형태의 로드 포트(4)에서는, 밀폐 공간 Sd가 질소 가스로 충전된 후, 퇴피 위치로부터 FOUP(7)를 향하여 도어부(51)를 전진시킨다. 이에 의해, FOUP(7)와 도어부(51)를 근접시켜, FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 고정의 해제를 도어부(51)의 연결 수단(57)이 행하여, FOUP(7)로부터 덮개체(32)의 떼어냄이 가능한 상태로 된다.
본 실시 형태의 로드 포트(4)에서는, 도어부(51)를 전진시킨 도어 전진 위치에서, 도어부(51)가 덮개체(32)와 접촉하고 있다. 이에 의해, FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 고정의 해제를 도어부(51)의 연결 수단(57)이 확실히 행하여, FOUP(7)로부터 덮개체(32)의 떼어냄이 가능하다. 또한 도어부(51)가 덮개체(32)와 접촉함으로써, 설령 도어부(51)가 기울어져 도어부(51)와 제2 시일 부재(44) 사이의 시일이 해제되었다고 해도, 밀폐 공간 Sd가 질소 가스로 충전되어 있기 때문에 반송 공간(9)에 대기가 침입하는 일은 없다.
본 실시 형태의 로드 포트(4)에서는, 도어부(51)가 진퇴하는 방향에 있어서의 제2 시일 부재(44)의 치수가, 도어부(51)가 진퇴하는 방향에 있어서의 제1 시일 부재(43)의 치수보다도 크다. 이에 의해, 도어부(51)와 제2 시일 부재(44)가 맞닿아 시일된 상태에서, 도어부(51)의 진퇴(이동) 거리를 크게 확보할 수 있다.
<제2 실시 형태>
제2 실시 형태의, 예를 들어 로드 포트(4) 등의 각 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 단, 제1 실시 형태에서는 제2 O링(44)의 치수 L2가 제1 O링(43)의 치수 L1보다도 크다. 그러나 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 제2 실시 형태에서는, 제1 O링(43)의 치수 L1이 제2 O링(44)의 치수 L2보다도 큰 점에서 제1 실시 형태와 상이하다.
이하, 제2 실시 형태의 로드 포트(4)를 사용한 경우의 FOUP(7) 및 도어부(51)의 동작에 대하여 설명한다. 또한, FOUP(7)의 예를 들어 용기 수수 위치 및 도어부(51)의 예를 들어 도어 폐지 위치 등의 각 위치의 정의는 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
먼저 도 16에 도시한 스텝 S11에서, 도시하지 않은 천장 주행형 무인 반송기가 적재대(24)의 용기 수수 위치에 FOUP(7)를 적재한다.
이때, 도 17에 도시한 바와 같이, 도어부(51)는 도어 폐지 위치에 배치되고, 도어 압출 기구(90)에 의한 도어 클램프가 작동하고 있다. 이 도어 압출 기구(90)는 베이스(21)의 반송 공간(9)측의 벽면에 있어서, 개구부(42)의 개구 주연을 따라서 복수 배치된다. 이 도어 압출 기구(90)는 실린더(91)와, 이 실린더(91)로부터 돌출 함몰 가능한 로드(92)와, 로드(92)의 선단부에 회전 가능하게 설치된 롤러(93)를 주요 구성 요소로 하고 있다. 실린더(91)는 도어부(51)에 롤러(93)가 적절하게 압박 접촉되도록, 베이스(21)로부터 경사를 부여하여 배치할 수 있도록 한 받침대(94)에 설치되어 있다. 도어부(51)에 롤러(93)를 적절하게 압박 접촉함으로써, 베이스(21), 도어부(51) 및 제2 O링(44)에 의한 시일성을 높일 수 있다.
스텝 S12에서 위치 결정 센서(60)가 적재대(24)의 적절한 위치에 FOUP(7)가 위치 결정되었는지 여부를 검지한다. FOUP(7)가 적절하게 위치 결정되지 않았으면, 반복한다.
FOUP(7)가 적절하게 위치 결정되었으면 스텝 S13으로 진행한다. 스텝 S13에서는, 적재대(24) 및 FOUP(7)가, 용기 수수 위치로부터 용기 퇴피 위치까지 도어부(51)를 향하여 전진한다(도 17 참조). 용기 퇴피 위치란, FOUP(7)가 제1 O링(43)과 맞닿고, 또한 제2 O링(44)과 맞닿는 도어부(51)의 FOUP(7)측의 단부면과 FOUP(7)가 소정의 간격을 둔 위치를 가리킨다. 또한 용기 퇴피 위치는, 후술하는 용기 개폐 위치와 용기 수수 위치 사이에 위치한다.
이때, 밀폐 공간 Sd가 형성되므로, 스텝 S14에서 밀폐 공간 Sd는, 가스 주입 노즐(73)과 가스 배출 노즐(74)에 의해 대기로부터 질소 가스로 치환되어 충전된다.
스텝 S15에서, 적재대 구동부(85)가 용기 퇴피 위치로부터 용기 개폐 위치(용기 전진 위치)까지 도어부(51)를 향하여 적재대(24) 및 FOUP(7)를 전진시킨다(도 18 참조). 용기 개폐 위치란, 적재대(24)의 이동 범위 중, 개구부(42)를 통해 웨이퍼 반송 장치(2)가 FOUP(7) 내의 웨이퍼 W를 꺼낼 수 있는 위치를 가리킨다. FOUP(7)가 용기 개폐 위치에 있을 때, 도어부(51)와 덮개체(32)는 접촉하고, 연결 수단(57)이 FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 고정을 해제하고, 덮개체(32)를 보유 지지한다. 용기 퇴피 위치로부터 용기 개폐 위치까지의 FOUP(7)의 이동량은 8㎜로 설정되어 있다.
이후, 도어 클램프를 해제하고, 스텝 S16에서, 도어 개폐 위치로부터 도어 개방 위치로 도어부(51) 및 덮개체(32)를 이동시킨다. 이 상태에서 웨이퍼 반송 장치(2)는 FOUP(7) 내의 웨이퍼 W의 꺼냄 및 집어넣음을 행한다.
웨이퍼 W의 꺼냄 및 집어넣음이 완료되면 스텝 S17로 진행한다. 스텝 S17에서 도어 구동부(86)가 도어 개방 위치로부터 도어 개폐 위치까지 도어부(51)를 이동시킨다. 이때, 연결 수단(57)이 FOUP(7)에 대하여 덮개체(32)를 설치함과 함께, 도어 클램프를 작동한다.
*그리고, 클램프 유닛(45)에 의한 FOUP(7)와 로드 포트(4)의 고정을 해제하고, 스텝 S18에서, 적재대 구동부(85)가 적재대(24) 및 FOUP(7)를 용기 수수 위치까지 후퇴시킨다.
[본 실시 형태의 로드 포트의 특징]
본 실시 형태의 로드 포트(4)에는 이하의 특징이 있다.
본 실시 형태의 로드 포트(4)에서는, FOUP(7)를 적재하는 적재대(24)에 FOUP(7)가 적재된 후, 적재 위치로부터, FOUP(7)가 제1 O링(43)과 맞닿고, 또한 제2 O링(44)과 맞닿는 도어부(51)의 FOUP(7)측의 단부면과 FOUP(7)가 소정의 간격을 둔 용기 퇴피 위치까지, 도어부(51)를 향하여 FOUP(7)를 전진시킨다. 이에 의해, 제1 O링(43)과 맞닿을 때까지 FOUP(7)를 도어부(51)를 향하여 이동시켰을 때에, FOUP(7)와 도어부(51)가 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 접촉에 의해 FOUP(7) 또는 도어부(51)가 설령 경사졌다고 해도, 베이스(21)와, FOUP(7) 또는 도어부(51) 사이의 시일이 해제되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시 형태의 로드 포트(4)에서는, 밀폐 공간 Sd가 질소 가스로 충전된 후, 용기 퇴피 위치로부터 도어부(51)를 향하여 FOUP(7)를 전진시킨다. 이에 의해, FOUP(7)와 도어부(51)를 근접시켜, FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 고정의 해제를 도어부(51)의 흡착부(56)가 행하여, FOUP(7)로부터 덮개체(32)의 떼어냄이 가능한 상태로 된다.
본 실시 형태의 로드 포트(4)에서는, FOUP(7)를 전진시킨 용기 전진 위치에서, 덮개체(32)가 도어부(51)와 접촉하고 있다. 이에 의해, FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 고정의 해제를 도어부(51)의 흡착부(56)가 확실하게 행하여, FOUP(7)로부터 덮개체(32)의 떼어냄이 가능하다. 또한 도어부(51)가 덮개체(32)와 접촉함으로써, 설령 도어부(51)가 기울어져 도어부(51)와 제2 O링(44) 사이의 시일이 해제되었다고 해도, 밀폐 공간 Sd가 질소 가스로 충전되어 있기 때문에 반송 공간(9)에 대기가 침입하는 일은 없다.
<제3 실시 형태>
제3 실시 형태의, 예를 들어 로드 포트(4) 등의 각 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 단, 제1 실시 형태에서는 제2 O링(44)의 치수 L2가 제1 O링(43)의 치수 L1보다도 크다. 그러나 도 19 및 도 20에 도시한 제3 실시 형태에서는, 제1 O링(43)의 치수 L1과 제2 O링(44)의 치수 L2가 대략 동등한 점에서 제1 실시 형태와 상이하다.
이하, 제3 실시 형태의 로드 포트(4)를 사용한 경우의 FOUP(7) 및 도어부(51)의 동작에 대하여 설명한다. 또한, FOUP(7)의 예를 들어 용기 수수 위치 및 도어부(51)의 예를 들어 도어 폐지 위치 등의 각 위치의 정의는 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
먼저 도 21에 도시한 스텝 S21에서, 도시하지 않은 천장 주행형 무인 반송기가 적재대(24)의 용기 수수 위치에 FOUP(7)를 적재한다.
스텝 S22에서 위치 결정 센서(60)가 적재대(24)의 적절한 위치에 FOUP(7)가 위치 결정되었는지 여부를 검지한다. FOUP(7)가 적절하게 위치 결정되지 않았으면, 반복한다.
FOUP(7)가 적절하게 위치 결정되었으면 스텝 S23으로 진행하여, 도어 폐지 위치로부터 도어 퇴피 위치로 도어부(51)를 후퇴시킨다(도 22 참조). 이것과 동시에, 또는 지연되어 스텝 S24에서 용기 수수 위치로부터 용기 퇴피 위치까지 적재대(24) 및 FOUP(7)를 전진시킨다. 따라서, 도어부(51)가 제2 O링(44)과 맞닿고, 또한 FOUP(7)가 제1 O링(43)과 맞닿은 상태에서, 확실하게 도어부(51)와 덮개체(32)의 접촉을 방지할 수 있다. 또한, 도어 폐지 위치와 도어 퇴피 위치의 거리는 4㎜ 이하가 바람직하다.
이때, 밀폐 공간 Sd가 형성되므로, 스텝 S25에서 밀폐 공간 Sd는, 가스 주입 노즐(73)과 가스 배출 노즐(74)에 의해 대기로부터 질소 가스로 치환되어 충전된다.
다음에 스텝 S26에서, 적재대(24) 및 FOUP(7)를 용기 적재 위치로부터 도어부(51)에 근접시킨다. 바꿔 말하면, 적재대(24) 및 FOUP(7)를 도어부(51)를 향하여 전진시킨다. 이것과 동시에 스텝 S27에서, 도어부(51)를 도어 퇴피 위치로부터 FOUP(7)에 근접시킨다. 바꿔 말하면, 도어부(51)를 FOUP(7)를 향하여 전진시킨다.
스텝 S26 및 스텝 S27에 의해, 도 23에 도시한 바와 같이, 덮개체(32)와 도어부(51)가 접촉한다. 이때, 적재대 구동부(85)의 구동력과, 도어 구동부(86)의 도어부(51)의 폐지력을 동등하게 설정함으로써, 설령 덮개체(32)와 도어부(51)가 접촉하였다고 해도, 덮개체(32) 및 도어부(51) 중 어느 쪽이 경사지는 것을 방지할 수 있다.
덮개체(32)와 도어부(51)가 접촉한 상태에서, 연결 수단(57)이 FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 고정을 해제하고, 덮개체(32)를 보유 지지한다.
그리고 스텝 S28에서, 도어 구동부(86)가 도어 개방 위치까지 도어부(51) 및 덮개체(32)를 이동시킨다. 스텝 S28의 동작 완료 후 또는 동작에 연동시켜, 적재대(24)를 도어부(51)를 향하여 전진시켜, 웨이퍼 W를 꺼낼 수 있는 소정 위치로 이동시킨다. 이 상태에서 웨이퍼 반송 장치(2)는 FOUP(7) 내의 웨이퍼 W의 꺼냄 및 집어넣음을 행한다.
웨이퍼 W의 꺼냄 및 집어넣음이 완료되면 스텝 S29로 진행한다. 스텝 S29에서 도어 구동부(86)가 도어 개방 위치로부터 도어 개폐 위치까지 도어부(51)를 이동시킨다. 이때, 연결 수단(57)이 FOUP(7)에 대하여 덮개체(32)를 설치하고, 도어 클램프를 작동한다.
그리고, 클램프 유닛(45)에 의한 FOUP(7)와 로드 포트(4)의 고정을 해제하고, 스텝 S30에서, 적재대 구동부(85)가 적재대(24) 및 FOUP(7)를 용기 수수 위치까지 후퇴시킨다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은, 이들 실시 형태에 한정되는 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명뿐만 아니라 특허 청구 범위에 의해 나타내어지며, 또한 특허 청구 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.
상기 실시 형태의 로드 포트(4)는 EFEM(1)에 설치하였다. 그러나, 이들에 한정되지 않고, EFEM(1)을 통하지 않고 처리 장치에 직접 적용하거나, FOUP(7) 내의 웨이퍼 W를 교환, 재배열을 행하는 소터 장치나, FOUP(7) 내의 웨이퍼 W를 일시적으로 보관하는 스토커 장치에 적용할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 용기로서 FOUP(7)를 예시적으로 사용하였지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 웨이퍼 반송에 사용되는 MAC(Multi Application Carrier)나 FOSB(Front Opening Shipping Box)를 용기로서 사용해도 된다. 또한, 웨이퍼 반송 이외에도, 외기보다도 소정 환경을 유지하고 싶은 물품을 반송하는 용기에 본 발명을 적용해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 용기 내에 수납하는 수납물로서 웨이퍼 W를 예시하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전자 부품이나 플랫 패널 디스플레이에 사용되는 기판, 세포를 보관하기 위한 세포 배양 용기 등을 수납해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 가스로서 질소를 사용하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 드라이 가스나 아르곤 가스 등 원하는 환경 가스를 사용할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 도어부(51)가 도어 퇴피 위치까지 퇴피하였는지 여부는, 도어 위치 검지 센서(81)에 의해 검지하였다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 도어 구동부(86)의 구동 상태로부터 검지해도 되고, 타이머에 의해 소정 시간을 경과하였는지 여부로 검지해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 적재대(24)가 도크 위치로 이동하였는지 여부는, 적재대 검지 센서(82)가 검지하였다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 적재대 구동부(85)의 신호에 의해 검지해도 되고, 타이머에 의해 소정 시간을 경과하였는지 여부로 검지해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 밀폐 공간 Sd가 질소 가스로 치환되었는지 여부는, 분위기 센서(83)가 검지하였다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 타이머에 의해 소정 시간을 경과하였는지 여부로 검지해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 적재대(24)에 FOUP(7)가 적재된 직후부터, 적재대(24)를 용기 개폐 위치 또는 용기 퇴피 위치까지 전진시키는 동안, 가스 주입부(70)로부터 질소 가스를 분출하였다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 동시에 가스 배기부(71)로부터 도어부(51) 주변의 대기를 배기해도 된다.
제1 O링(43) 및 제2 O링(44)의 소재는 특별히 한정되지 않는다. 시일 부재는, 불소 고무나 실리콘 고무제의 O링이나 EPDM(ethylene propylene diene monomer) 등 에틸렌프로필렌 고무제의 스펀지 등 탄성 부재이면 된다. 불소 고무나 실리콘 고무제의 O링의 경우, 탄성력을 갖게 하기 위해 중공 구조로 해도 된다. 중공 구조로 한 경우, 중공부 내에 가스를 공급 또는 배출하면, 시일성이나 다른 부재의 접촉 위치를 조정할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 단면이 볼록 형상인 제1 O링(43) 및 제2 O링(44)을 채용하였다. 그러나 이것에 한정되지 않고 도 24에 도시한 바와 같이, 완만하게 만곡되는 박판 형상의 단면을 갖는 시일 부재여도 된다. 이에 의해, 밀폐 공간 Sd 내의 분위기가 반송 공간(9) 내에 침입하기 어렵고, 또한 FOUP(7)로부터 외측의 대기가 밀폐 공간 Sd 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 별체인 제1 O링(43) 및 제2 O링(44)을 채용하였다. 그러나 도 25에 도시한 바와 같이, 베이스(21)의 개구 에지부에 장착되며, 일단이 FOUP(7)와 맞닿고, 타단이 도어부(51)와 맞닿음으로써, 밀폐 공간 Sd를 시일하는 일체형의 O링(43)을 채용해도 된다. 이때, 적어도 제1 O링과 제2 O링을 일체로 한 O링(43), 덮개체(32) 및 도어부(51)에 의해 밀폐 공간 Sd가 형성된다.
상기 실시 형태에서는, FOUP(7)의 맞닿음면(31b)으로부터 덮개체(32)가 로드 포트(4)측으로 돌출되어 있지만, 이 돌출량은 예를 들어 설계된 치수에 대하여 ±5㎜로 설정되어 있다. 또한 FOUP(7)에 질소 가스를 주입하였을 때에 덮개체(32)가 돌출되는 양은 약 3㎜로 설정되어 있다.
상기 실시 형태에서는, FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 설치 및 떼어냄을, 도어부(51)가 덮개체(32)를 보유 지지한 상태에서, FOUP(7)에 대하여 도어부(51)를 이동시킴으로써 행하고 있다. 그러나, 이들에 한정되지 않고, 도어부(51)가 덮개체(32)를 고정한 상태(도 18 참조)에서, 적재대(24) 및 FOUP(7)를 도 17에 도시한 위치까지 이동시킴으로써, FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 설치 및 떼어냄을 행해도 된다. 또한, 적재대(24)와 도어부(51)의 양쪽을 이동시켜, FOUP(7)에 대한 덮개체(32)의 설치 및 떼어냄을 행해도 된다. 즉, FOUP(7)와 덮개체(32)의 상대적인 거리를 변화시킴으로써, 덮개체(32)의 설치 및 떼어냄을 행하면 된다.
본 발명은 제1 O링(43) 및 제2 O링(44)을 설치하고 있지 않은 로드 포트에도 적용할 수 있다. 이 로드 포트에서는, 제1 O링(43) 및 제2 O링(44)을 설치하고 있지 않은 것 이외의 구성은, 상기 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 즉, 본 출원의 선행 문헌으로서 예시한 특허문헌 1과 같이 도어가 로드 포트의 베이스면보다도 외부 공간측으로 튀어나와 있는 경우, 또는, FOUP 내의 압력이 높아져 덮개체의 일부 혹은 전부가 로드 포트측으로 튀어나와 있거나, 혹은 팽창되어 있는 경우에도, 도어와 FOUP가 접촉하여 충돌하였을 때, 도어 또는 FOUP 중 어느 것이 경사져 버려, 도어의 래치 동작을 적절하게 행할 수 없다는 문제가 있다. 그러나, 본 발명을 적용하여, 도어 및 FOUP 중 적어도 어느 것을 대피 위치로 이동시킴으로써, 도어 및 FOUP와의 거리를 래치 동작 전에 상대적으로 조정할 수 있다. 물론 제1 O링(43), 제2 O링(44)을 설치하고 있는 상기 실시 형태에도, 이 효과는 발생한다.
또한 본 발명은 제1 O링(43) 및 제2 O링(44) 중, 어느 것만을 설치하고 있는 로드 포트에도 적용할 수 있다.
4 : 로드 포트
7 : FOUP(용기)
9 : 반송 공간
21 : 베이스
32 : 덮개체
42 : 개구부
43 : 제1 O링(제1 시일 부재)
44 : 제2 O링(제2 시일 부재)
51 : 도어부(도어)
Sd : 밀폐 공간
W : 웨이퍼(수용물)

Claims (7)

  1. 반송 공간을 외부 공간으로부터 격리하는 벽의 일부를 구성하는 베이스와,
    상기 베이스에 설치된 개구부와,
    수용물을 수용한 용기를 적재함과 함께 상기 개구부에 이격 가능하게 동작하는 적재대와,
    상기 용기를 상기 적재대에 고정하는 로크부와,
    상기 용기 내에 불활성 가스를 공급하는 용기 가스 주입부와,
    상기 개구부의 개폐 및 상기 적재대 상의 상기 용기에 대한 덮개체의 고정 및 고정 해제를 행하는 도어와,
    상기 베이스와 상기 용기 사이를 시일하는 용기측 시일 부재와,
    상기 베이스와 상기 도어 사이를 시일하는 반송 공간측 시일 부재와,
    상기 용기측 시일 부재에 의한 상기 베이스와 상기 용기와의 시일성을 높이도록 상기 용기를 상기 베이스에 가압하는 클램프 유닛과,
    상기 반송 공간측 시일 부재에 의한 상기 베이스와 상기 도어와의 시일성을 높이도록 상기 도어를 상기 베이스에 가압하는 도어 클램프를 구비하는, 로드 포트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도어는, 도어 구동부에 의해 상기 베이스에 대하여 도어 폐지 위치와 도어 퇴피 위치 사이를 전진 후퇴하도록 설치되고,
    상기 도어 폐지 위치는, 상기 도어가 상기 반송 공간측 시일 부재와 맞닿고, 또한 상기 도어의 용기측 단부면이 도어부와 상기 반송 공간측 시일 부재와의 맞닿음면보다도 용기측에 있는 위치이고,
    상기 도어 퇴피 위치는, 상기 도어 폐지 위치로부터 상기 도어를 상기 용기와 반대측에 퇴피시키는 위치인, 로드 포트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 도어 퇴피 위치에서는, 상기 반송 공간측 시일 부재와 상기 도어부가 맞닿고 있는, 로드 포트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 도어의 진퇴 위치를 검지하는 도어 위치 검지 센서를 구비하는, 로드 포트.
  5. 제2항에 있어서, 상기 도어 클램프는, 상기 도어 구동부가 상기 도어를 상기 도어 퇴피 위치로부터 상기 용기를 향하여 이동시키는 때에 동작하는, 로드 포트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 용기의 개구부를 폐지하는 덮개는, 도어측에 설치되는 덮개 외면과, 용기측에 설치되는 덮개 배면을 갖고,
    상기 베이스에 설치된 상기 개구부가 상기 용기에 의해 폐지된 상태에 있어서, 상기 덮개 외면과 상기 덮개 배면 사이에 상기 용기측 시일 부재와 상기 용기와의 접촉면이 위치하는, 로드 포트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 용기 가스 주입부는, 상기 적재대에 상기 용기가 적재된 직후부터 질소를 공급하는, 로드 포트.
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