TW201636553A - 搬送室 - Google Patents

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Toshihiro Kawai
Takashi Shigeta
Munekazu Komiya
Yasushi Taniyama
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Sinfonia Technology Co Ltd
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Abstract

提供不影響內部的氣氛而可進行化學過濾器 的交換，可縮短或消除伴隨化學過濾器之交換的晶圓(W)之搬送作業的停止時間的搬送室。 使用設置於內部的搬送機器人(2)， 在與處理裝置(6)側之間用以進行晶圓(W)的收授者，以具備為了使氣體循環而形成於內部的循環路徑(CL1)、設置於循環路徑(CL1)的途中的化學過濾器單元(7)、切換化學過濾器單元(7)之從循環路徑(CL1)的切離與連接的接離手段(8)之方式構成。

Description

搬送室
本發明係關於可在不暴露於外部空氣之清淨之狀態下進行被搬送物之搬送的搬送室者。
先前，於半導體領域中，藉由對晶圓施加各種處理工程，進行半導體裝置的製造。
在半導體裝置製造工程中，被要求無粒子、無化學成分所致之晶圓的搬送環境，使用被稱為FOUP(Front-Opening Unified Pod)之密閉式的收容容器，與在與處理裝置之間進行晶圓的收授一般稱為EFEM(Equipment Front End Module)的搬送室(參照後述專利文獻1)。在搬送室中，通常藉由在設置於上部的FFU(Fun Filter Unit)吸入無塵室內的新鮮外部氣體，使內部降流從地面排出至外部，可穩定地獲得一定的清淨氣氛。
進而，近年來，隨著半導體裝置構造的細微化，更重視被水分、氧、化學成分等影響之問題，相對於該等，提案藉由惰性氣體即N2(氮)氣體來置換搬送室內部，於N2氣氛下進行晶圓的搬送。此時，對於為了減 少N2氣體的消費量而謀求運轉成本的抑制來說，根據一邊減少新鮮的N2氣體的供給量，一邊保持內部之清境的必要性，考量邊通過過濾器邊使N2氣體循環的方法。
進而，為了有效率地從循環之N2氣體內去除化學成分，也考量設置化學過濾器。於搬送室內，根據因有藉由處理裝置製程處理的晶圓而化學成分被帶入之狀況，使用作為氣體處理裝置的化學過濾器，有效率地去除如此之化學成分，可保持更清淨的氣氛。
另一方面，與前述相同的技術，也在後述專利文獻2所記載之細胞培養關聯領域中使用。此時之搬送室係以藉由殺菌處理等將內部維持清淨，並且使用設置於內部的搬送機器人，在與作為鄰接皿等之培養容器的處理裝置的培養裝置之間，進行收授之方式構成。即使於此種細胞培養關聯領域之搬送室中，也考量利用使內部的氣體透過過濾器循環來保持清淨的氣氛，並且藉由化學過濾器來去除化學成分，獲得清淨的氣氛。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2012-49382號公報
〔專利文獻2〕日本專利第4550101號公報
如上所述，在搬送室內部使氣體循環時，因幾乎無法期望將從處理裝置側帶入的化學成分排出至外部，需要更有效率地進行化學過濾器所致之去除。
因此，以化學成分的去除效率不降低之方式，在適切時期交換化學過濾器更為重要。
然而，交換化學過濾器時，需要開放搬送室整體，故需要停止在搬送室內部之被搬送物的搬送作業。又，因藉由化學過濾器的交換，置換空氣等的外部氣體進入之搬送室內的氣氛，故除了到再開始搬送作業為止的停止時間變長之外，氣體的消費量也增加而導致成本增加。又，在化學過濾器的交換時，也有粒子等進入搬送室內之虞，此時，也需要再次使搬送室的內部清淨的時間。
又，在細胞培養關聯領域中所用的搬送室中，有設置作為進行氣體所致之殺菌之後進行該氣體之無害化的氣體處理裝置的無害化裝置之狀況，即使於如此之無害化裝置的交換中也有發生相同問題之虞。
本發明係以有效地解決此種課題為目的，具體來說，以提供可不影響內部的氣氛而進行氣體處理裝置的交換，可縮短或消除伴隨氣體處理裝置的交換之被搬送物的搬送作業之停止時間的搬送室為目的。
本發明為了達成相關目的，採用以下的手段。
亦即，本發明的搬送室，係使用設置於內部的搬送機器人，在與處理裝置側之間用以進行被搬送物的收授的搬送室，其特徵為具備：循環路徑，係為了使氣體循環而形成於內部；氣體處理裝置，係設置於該循環路徑的途中；及接離手段，係切換該氣體處理裝置從前述循環路徑的切離與連接。
如此構成的話，利用藉由接離手段將氣體處理裝置從循環路徑切離，可不影響內部的氣氛而進行氣體處理裝置的交換，可將搬送室內保持清淨的狀態。又，因為在氣體處理裝置的交換時不需要將搬送室內整體暴露於外部氣體下，故將氣體處理裝置再次連接於循環路徑之後可消除或縮短用以調整氣氛的時間。所以，可消除或縮短伴隨氣體處理裝置的交換之被搬送物的搬送作業的停止時間。
在藉由接離手段切離氣體處理裝置時，對於為了將內部維持清淨之狀態來說，以在藉由前述接離手段將前述氣體處理裝置從前述循環路徑切離時，形成不通過前述氣體處理裝置而氣體進行循環的縮短循環路徑之方式構成為佳。
對於為了實現可簡單進行氣體處理裝置之自循環路徑的切離來說，以前述接離手段由分別開閉藉由使氣體流入至前述氣體處理裝置的氣體流入口，與從氣體處理裝置使氣體吐出的氣體吐出口的開閉蓋所構成之方式構成為佳。
對於為了實現提升氣體處理裝置的交換的作業效率，並且根據被搬送物的種類及在處理裝置側進行之處理的內容，選擇氣體處理裝置的有無來說，以具備前述搬送機器人設置於內部的搬送室本體，與收容前述氣體處理裝置的氣體處理箱，將該氣體處理箱構成為可對於前述搬送室本體連接及分離，在連接時該等氣體處理箱與搬送室本體之間形成前述循環路徑之方式構成為佳。
對於為了實現即使在交換氣體處理裝置時暴露於外部氣體，也可在藉由接離手段連接於循環路徑之前適切地調整氣體處理裝置周邊的氣氛，不影響內部的氣氛來說，以具備在藉由前述接離手段將前述氣體處理裝置從前述循環路徑切離時，置換收容該氣體處理裝置之氣體處理箱內的氣氛的氣體清洗手段之方式構成為佳。
進而，對於為了實現即使在氣體處理裝置的交換後，也可具有充分的去除能力之外，還可連接於循環路徑來說，以前述氣體處理裝置是化學過濾器，具備使供給至前述氣體處理箱內的氣體包含水分的水分供給手段，與因應氣體處理箱內的濕度，進行前述水分供給手段之控制的控制手段之方式構成為佳。
依據以上所說明之本發明，可提供不影響內部的氣氛而可進行氣體處理裝置的交換，可縮短或消除伴隨氣體處理裝置之交換的被搬送物之搬送作業的停止時間 的搬送室。
1‧‧‧搬送室
1A‧‧‧搬送室本體
1a‧‧‧門蓋
2‧‧‧搬送機器人
2a‧‧‧機械臂部
2b‧‧‧基座部
3‧‧‧框體
3A‧‧‧本體箱
3B‧‧‧化學過濾器箱
3C‧‧‧控制箱
4‧‧‧裝載埠
4a‧‧‧門蓋
5‧‧‧控制手段
6‧‧‧處理裝置
7‧‧‧化學過濾器單元
8‧‧‧切離手段
21‧‧‧支持部
22‧‧‧導引軌道
31‧‧‧前面壁
31a‧‧‧開口
31A‧‧‧前面壁
31B‧‧‧前面壁
31C‧‧‧前面壁
32‧‧‧後面壁
32a‧‧‧開口
32A‧‧‧後面壁
32B‧‧‧後面壁
32C‧‧‧後面壁
33‧‧‧左側面壁
33A‧‧‧左側面壁
33B‧‧‧左側面壁
33C‧‧‧左側面壁
34‧‧‧右側面壁
34A‧‧‧右側面壁
34B‧‧‧右側面壁
34C‧‧‧右側面壁
35‧‧‧上面壁
35A‧‧‧上面壁
35A1‧‧‧開口
35A2‧‧‧開口
35B‧‧‧上面壁
35C‧‧‧上面壁
36‧‧‧底面壁
36A‧‧‧底面壁
36B‧‧‧底面壁
36B1‧‧‧開口
36B2‧‧‧開口
36C‧‧‧底面壁
37A‧‧‧內部壁
37A1‧‧‧開口
37A2‧‧‧開口
38A‧‧‧壁部
41‧‧‧FOUP
51‧‧‧氣體流量決定部
52‧‧‧水流量決定部
53‧‧‧加熱器動作指令部
54‧‧‧壓力取得部
55‧‧‧濕度取得部
61‧‧‧加載互鎖真空室
62‧‧‧中繼室
62a‧‧‧門蓋
63‧‧‧處理單元
63a‧‧‧門蓋
64‧‧‧搬送機器人
71‧‧‧有機物去除過濾器
72‧‧‧酸去除過濾器
73‧‧‧鹼去除過濾器
74‧‧‧風扇
75‧‧‧風扇
76‧‧‧FFU
77‧‧‧風扇
81‧‧‧調節閘
82‧‧‧調節閘
83‧‧‧調節閘
84‧‧‧遮蔽板
91A‧‧‧氣體供給口
91B‧‧‧氣體供給口
92A‧‧‧氣體排出口
92B‧‧‧氣體排出口
94‧‧‧閥
95‧‧‧MFC(氣體流量控制器)
96‧‧‧噴霧器
97‧‧‧汽化器
97a‧‧‧加熱器
97b‧‧‧加熱器控制器
98‧‧‧流量調整閥
99‧‧‧LFC(液體流量控制器)
103A‧‧‧本體箱
103B‧‧‧化學過濾器箱
181‧‧‧調節閘
182‧‧‧調節閘
185‧‧‧調節閘
CL1‧‧‧循環路徑
CL2‧‧‧循環路徑
CS‧‧‧大略密閉空間
HI‧‧‧保溫手段
HG1‧‧‧濕度檢測器
HG2‧‧‧濕度檢測器
HS‧‧‧水分供給手段
PG‧‧‧壓力檢測器
PM‧‧‧氣體清洗手段
GE1‧‧‧氣體排出線
GE2‧‧‧氣體排出線
GS1‧‧‧氣體供給線
GS2‧‧‧氣體供給線
NS‧‧‧氣體供給手段
S1‧‧‧空間
S2‧‧‧空間
S11‧‧‧搬送空間
S12‧‧‧氣體回歸空間
W‧‧‧晶圓
〔圖1〕模式揭示關於本發明的實施形態之搬送室與處理裝置的關係的俯視圖。
〔圖2〕模式揭示同搬送室的立體圖。
〔圖3〕圖1的A-A位置之同搬送室的剖面圖。
〔圖4〕圖3的B-B位置之同搬送室的剖面圖。
〔圖5〕模式揭示用以控制同搬送室之內部氣氛的構造的區塊圖。
〔圖6〕揭示從同搬送室卸下化學過濾器單元時之狀態的剖面圖。
〔圖7〕放大揭示同搬送室的化學過濾器單元之附近的剖面圖。
〔圖8〕揭示從圖7的狀態卸下化學過濾器箱之步驟的說明圖。
〔圖9〕揭示同搬送室之變形例的說明圖。
以下，參照圖面來說明本發明的實施形態。
圖1模式揭示關於本發明的實施形態之搬送室1，與連接於其之處理裝置6的關係的俯視圖。如該圖所示，搬送室1係構成為一般稱為EFEM的模組機器。具 體來說，該搬送室1係由在位置收授位置之間進行被搬送物即晶圓W之搬送的搬送機器人2、以包圍該搬送機器人2之方式設置的箱型的框體3、連接於框體3之前面側的壁(前面壁31)外側的複數(圖中為3個)裝載埠4~4所構成。
在此，於本發明中從框體3觀看，將連接裝載埠4~4之側的朝向界定為前方，將與前面壁31對向之背面壁32側的朝向界定為後方，進而，將正交於前後方向及垂直方向的方向界定為側方。亦即，3個裝載埠4~4並排且配置於側方。
又，搬送室1係如圖1所示，鄰接於背面壁32的外側，構成處理裝置6之一部分的加載互鎖真空室(Load lock chamber)61可以連接，利用開放設置在搬送室1與加載互鎖真空室61之間的門蓋1a，可成為連通搬送室1內與加載互鎖真空室61之狀態。作為處理裝置6可使用各式各樣者，一般來說，作為與加載互鎖真空室61鄰接而設置中繼室62，進而與中繼室62鄰接，設置有對晶圓W進行處理之複數(在圖中為3個)處理單元63~63的構造。在中繼室62，與加載互鎖真空室61及處理單元63~63之間，分別設置有門蓋62a、63a~63a，利用開放該等可使個別之間連通，使用設置於中繼室62內的搬送機器人64，可在加載互鎖真空室61及處理單元63~63之間移動晶圓W。
圖2係從裝載埠4側觀看搬送室1的立體 圖，圖3係揭示圖1的A-A位置之搬送室1的剖面者。
如圖2、3所示，構成搬送室1的框體3係由本體箱3A、作為氣體處理箱的化學過濾器箱3B、控制箱3C所構成，然後，本體箱3A係與內部的搬送機器人2(參照圖1)與設置於前面壁31的裝載埠4~4一起構成搬送室本體1A。又，本體箱3A、化學過濾器箱3B、控制箱3C箱可相互分離。
框體3的前面壁31、後面壁32、左側面壁33、右側面壁34係分別藉由本體箱3A、化學過濾器箱3B、控制箱3C的前面壁31A、31B、31C、後面壁32A、32B、32C、左側面壁33A、33B、33C、右側面壁34A、34B、34C所構成。然後，框體3的上面壁35係藉由控制箱3C的上面壁35C所構成，框體3的底面壁36係藉由本體箱3A的底面壁36A所構成。又，在化學過濾器箱3B的底面壁36B抵接於本體箱3A的上面壁35A，控制箱3C的底面壁36C抵接於化學過濾器箱3B的上面壁35B之狀態下相互固定。
於設置於本體箱3A之前面壁31A的開口31a，連接裝載埠4，設置於背面壁32A之矩形狀的開口32a(參照圖1)係藉由一般稱為閘閥的門蓋1a閉止。進而，利用於本體箱3A的上面壁35A，設置有兩個開口35A1、35A2，於對應該等的位置，也於化學過濾器箱3B的底面壁36B，設置開口36B1、36B2，本體箱3A內的空間S1，與化學過濾器箱3B內的空間S2連通，形成1個 大略密閉空間CS。
設置於本體箱3A內之空間S1的搬送機器人2係具有具備載置並搬送晶圓W之擷取器的機械臂部2a與具有從下方支持該機械臂部2a，用以使機械臂部2a動作的驅動機構及升降機構的基座部2b所構成，基座部2b係透過支持部21及導引軌道22被支持於本體箱3A的前面壁31A。然後，搬送機器人2係可沿著延伸於本體箱3A內之寬度方向的導引軌道22移動，藉由後述之控制手段5控制搬送機器人2的動作，可進行被載置於各裝載埠4~4的FOUP41所收容之晶圓W往加載互鎖真空室61的搬送，及將各處理單元63~63之處理後的晶圓W再次搬送至FOUP41內。
於化學過濾器箱3B內，設置有具有氣體處理裝置的功能，作為一般稱為化學過濾器的化學過濾器單元7。化學過濾器單元7係由用以去除通過其的氣體所包含之化學成分中有機物成分的有機物去除過濾器71、用以去除酸成分的酸去除過濾器72、用以去除鹼成分的鹼去除過濾器73所構成，各過濾器71~73可分別獨立交換。化學過濾器箱3B的前面壁31B及右側面壁34B(參照圖2)係以設置於上部的軸為中心，可朝上方旋轉，利用開啟該等來開放內部的空間S2，成為可交換各過濾器71~73。再者，也可利用將前面壁31B及右側面壁34B垂直地降下，再次密閉空間S2。
於控制箱3C的內部，設置有用以進行搬送室 本體1A整體的控制的控制單元即控制手段5。控制手段5係藉由具備CPU、記憶體及介面的通常得微處理器等所構成者，於記憶體預先儲存處理所需的程式，CPU係依序取出並執行必要的程式，與周邊硬體資源協力動作而實現所期望的功能者。控制手段5係如後述般，進行本體箱3A內的搬送機器人及裝載埠4的動作、各門蓋1a、4a的開閉、及對本體箱3A及化學過濾器箱3B內之氣體的供給等的控制。
本體箱3A內的空間S1係如圖3所示，藉由從底面壁36A延伸到35A為止的內部壁37A，區隔搬送機器人2動作之空間即搬送空間S11，與氣體回歸空間S12。然後，於內部壁37A的下部，設置有開口37A1，透過該開口37A1，搬送空間S11與氣體回歸空間S12在下側連通。進而，與開口37A1連續，於氣體回歸空間S12的下部設置有風扇77，利用驅動該風扇77，將搬送空間S11內的氣體擷取至氣體回歸空間S12，可在氣體回歸空間S12內作出朝上的氣流。
在此，圖4係圖3的B-B位置之剖面圖。由此圖可知，於氣體回歸空間S12的中央部，形成有包圍與加載互鎖真空室61(參照圖1)之間的門蓋1a的壁部38A，於門蓋1a周圍的空間與搬送空間S11(參照圖3)連續。因此，氣體回歸空間S12係以從下方迴避門蓋1a之方式分成兩段，在上方再次合流之方式構成。
回到圖3，搬送空間S11及氣體回歸空間S12 係透過上述之上面壁35A的開口35A1、35A2，分別與化學過濾器箱3B內的空間S2連通。因此，搬送空間S11與氣體回歸空間S12係於上側中也透過化學過濾器箱3B內的空間S2連通。
於搬送空間S11的上部，具體來說，比上面壁35A稍微往下方離開的位置，設置有FFU76，將從化學過濾器箱3B內的空間S2擷取的氣體，藉由FFU76送出至下方，在搬送空間S11內可形成降流。進而，於FFU76，組入有HEPA(High Efficiency Particulate Air)過濾器，或ULPA(Ultra Low Penetration Air)過濾器等的高性能過濾器，可進行通過之氣體的內部所包含之微小的粒子的捕捉。
另一方面，於化學過濾器箱3B，在上述之底面壁36B的開口36B1與化學過濾器單元7之間設置有吐出用風扇75，於開口36B2的上方設置有吸引用風扇76。開口36B2及與其連續之開口35A2係具有作為使氣體朝向化學過濾器單元7流入的氣體流入口的功能，透過該等開口36B2、35A2，吸引用風扇76係使氣體從氣體回歸空間S12流入至化學過濾器箱3B內。然後，開口36B1及與其連續的開口35A1係具有作為使氣體從化學過濾器單元7吐出的氣體吐出口的功能，吐出用風扇75可將通過化學過濾器單元7的氣體，透過該等開口35B1、35A1，送至搬送空間S11。所以，藉由兩個風扇75、76，補償化學過濾器單元7所致之壓力損分的分量，可作出氣體的流 向。
如上所述，在本體箱3A及化學過濾器箱3B內形成的大略密閉空間CS中，構成內部氣氛的氣體沿著如下之循環路徑CL1循環。亦即，循環路徑CL1係以從設置於搬送空間S11的上部之FFU76朝向下方前進，然後，通過設置於內部壁37A的下部之開口37A1及風扇77，往上方前進於氣體回歸空間S12，通過開口35A2、36B2後透過吸引用風扇74進入化學過濾器箱3B內的空間S2，通過化學過濾器單元7，並通過吐出用風扇75及開口36B1、35A1，回到搬送空間S11之方式形成。所以，化學過濾器單元7可設置於循環路徑CL1的途中。
如此，因為對形成循環路徑CL1的大略密閉空間CS，供給N2氣體來進行清洗，於本體箱3A的後面壁32A，設置有氣體供給口91A與氣體排出口92A，進而於化學過濾器箱3B也設置有氣體供給口91B與氣體排出口92B。
圖5係模式記載連接於該等氣體供給口91A、91B、氣體排出口92A、92B的配管線，進行供給至其之氣體的控制的控制手段5之構造者。於氣體供給口91A、91B，連接有用以從N2供給源導引N2氣體的氣體供給線GS1、GS2，於氣體排出口92A、92B，連接有用以從N2排出目的導出N2氣體的氣體排出線GE1、GE2。關於控制手段5所致之動作，於後詳細敘述。
圖6係揭示將大略密閉空間CS，分開成本體 箱3A內的空間S1，與化學過濾器箱3B內的空間S2，進而開啟化學過濾器箱3B的前面壁31B之狀態者。
於上述之開口35A1的下方，可旋動地設置有作為開閉門的兩個調節閘81、82，如圖3所示，以利用使調節閘81、82朝向下方旋動，進而，前端彼此隔開間隔之方式開啟，開放開口35A1，並可透過該開口35A1，成為使搬送空間S11與化學過濾器箱3B內的空間S2連通之狀態。進而，如圖6所示，使調節閘81、82成為水平，密接於上面壁35A的內側，可關閉開口35A1。
相同地，於開口35A2的下方，可旋動地設置有作為開閉門的調節閘83，如圖3所示，以利用使調節閘83朝向下方旋動，開放開口35A2，並可透過該開口35A2，成為使氣體回歸空間S12與化學過濾器箱3B內的空間S2連通之狀態。進而，如圖6所示，使調節閘83成為水平，密接於上面壁35A的內側，可關閉開口35A2。
前述之調節閘81~83的旋動，係以藉由設置於本體箱3A之操縱桿等的操作來進行，或利用電動機等的驅動機構來進行之方式構成亦可。
又，於設置於本體箱3A內之內部壁37A的上部，設置有開口37A2，透過該開口37A2，可直接連通搬送空間S11與氣體回歸空間S12。但是，在以開放開口35A1、35A2之方式使調節閘82、83朝向下方旋動之通常的狀態下，該等調節閘82、83密接於內部壁37A，閉止開口37A2，所以，在開放開口35A1、35A2之狀態下則 開口37A2被閉止，不會對氣體流通的循環路徑CL1產生影響。與此相反，在藉由調節閘81~83閉止開口35A1、35A2之狀態下，開口37A2會被開放。此時，在本體箱3A的內部中，如下，形成作為一部分縮短之縮短循環路徑的新的循環路徑CL2。亦即，新的循環路徑CL2係以從設置於搬送空間S11的上部之FFU76朝向下方前進，然後，通過設置於內部壁37A的下部之開口37A1及風扇77，往上方前進於氣體回歸空間S12，並通過設置於內部壁37A的上部之開口37A2，回到FFU76之方式形成。此時，化學過濾器單元7係從循環路徑CL1切離，以剩下的部分形成循環路徑CL2。
亦即，上述之調節閘81~83係具有作為用以從循環路徑CL1切離位於循環路徑CL1的途中的化學過濾器單元7，或連接於循環路徑CL1的切離手段8的功能。
如上所述，可藉由切離手段8，設為將化學過濾器單元7從循環路徑CL1切離之狀態之外，打開前面壁31B或側面壁34B(參照圖2)，開放空間S2，來進行化學過濾器單元7的交換。此時，因為化學過濾器單元7與本體箱3A內的空間S1切離，空間S1不會暴露於外部氣體下而可保持清淨之狀態。因此，可一邊進行化學過濾器單元7的交換，一邊在搬送室本體1A的內部中持續進行晶圓W的搬送。
圖7係放大揭示化學過濾器箱3B周邊的剖面 圖。化學過濾器箱3B係設置有可從前方側插入遮蔽板84的縫隙SL。遮蔽板84係藉由彎曲板金所形成之側面視L字型的構件，為俯視矩形狀，稍微比化學過濾器箱3B小。
圖8(a)係揭示將遮蔽板84從縫隙SL(參照圖7)朝向後方插入之狀態者。遮蔽板84係與化學過濾器箱3B的底面壁36B平行，遮蔽開口36B1、36B2與內部的空間S2之間。因此，僅利用插入該遮蔽板84，即可切離本體箱3A內的空間S1與化學過濾器箱3B內的空間S2。再者，抽出遮蔽板84時，透過縫隙SL，化學過濾器箱3B內的空間S2開放至外部，但是，為了迴避此狀況，利用插入虛設的板構件來代替遮蔽板84，防止與外部的連通，並且於其虛設板構件，形成對應開口36B1、36B2的孔洞，不成為循環路徑CL1(參照圖3)形成的障礙即可。
又，藉由插入遮蔽板84，並且閉止上述之調節閘81~83，可將化學過濾器箱3B從循環路徑CL1切離，形成使循環路徑CL1縮短之新的CL2(參照圖6)。
圖8(b)係進而揭示從本體箱3A分離化學過濾器箱3B及控制箱3C之狀態者。如此，化學過濾器箱3B係即使在插入遮蔽板84之狀態下，從本體箱3A及控制箱3C分離，也可將內部的空間S2保持為密閉狀態，本體箱3A的空間A1也可藉由調節閘81~83保持為密閉狀態。因此，可不使內部暴露於外部氣體而進行分離，也 可將化學過濾器箱3B整體交換，或將化學過濾器箱3B移動到其他場所之後，開放前面壁31B或側面壁34B(參照圖2)，交換化學過濾器單元7。進而，根據對晶圓W進行之處理的內容，判斷不需要化學過濾器單元7時，可去掉化學過濾器箱3B，直接連接本體箱3A與控制箱3C。
如上所述，於構成框體3的本體箱3A、化學過濾器箱3B及控制箱3C中，本體箱3A與化學過濾器箱3B的內部，為了使將被搬送物即晶圓W的表面保持清淨，不產生氧化等的化學反應，進行惰性氣體即N2氣體所致之清洗，置換氣氛。
具體來說，於初始的啟動時，從圖5所示之化學過濾器箱3B側的氣體供給口91B透過氣體供給線GS2來供給N2氣體，將內部的空氣從氣體排出口92A透過氣體排出線GE1排出。
於氣體供給線GS2，於從N2氣體供給源導引的配管，依序設置調節器93、閥94、MFC(氣體流量控制器)95、閥94，連接於氣體供給管91B。於氣體排出線GE1，於連接於氣體排出口92A的配管，依序設置流量調整閥98、閥94，並於其前端連接氣體的排出目標。因此，藉由該等，利用一邊控制來自氣體排出口92A的排出量，一邊控制來自氣體供給口91B的N2氣體的供給量，以N2氣體充滿本體箱3A內的空間S1與化學過濾器箱3B內的空間S2，可排除空氣。
然後，在N2氣體的濃度提升為一定以上時，一邊減少來自氣體供給口91B的N2氣體的供給量，一邊使來自氣體排出口92A的排出量僅剩微量，將內部保持為正壓。在此狀態下，利用使內部的氣體遵從循環路徑CL1循環，藉由FFU76及化學過濾器單元7來去除氣體所包含的粒子及化學成分，可將內部保持為清淨的狀態。又，N2氣體是幾乎不包含水分的乾燥氣體，故也可減少內部的水分，防止晶圓W表面的腐蝕。
進而，在本實施形態中，可對於本體箱3A透過氣體供給線GS1來供給N2氣體，可從化學過濾器箱3B透過氣體排出線GE2，排出氣體。於氣體供給線GS1，於從N2氣體供給管導引的配管，依序設置有閥94、流量調整閥98，並連接於氣體供給線GS1，於氣體線GE2，於連接於氣體排出口92B的配管，依序設置有流量調整閥98、閥94，並於其前端連接氣體的排出目標。
因此，在關閉調節閘81~83而切離本體箱3A內的空間S1，與化學過濾器箱3B內的空間S2使其獨立時，本體箱3A側可使用氣體線GS1與氣體排出線GE1，一邊對內部微量地供給新鮮的N2氣體，一邊進行排出。又，即使在化學過濾器箱3B側，也可使用氣體供給線GS2與氣體排出線GE2，進行新鮮的N2氣體的供給，與內部之氣體的排出，在化學過濾器單元7的交換後，可藉由N2氣體來清洗內部。亦即，氣體供給線GS2與氣體排出線GE2係構成用以對化學過濾器箱3B內進行 氣體清洗的氣體清洗手段PM。所以，即使交換化學過濾器單元7之狀況中，也可利用僅置換化學過濾器箱3B內的微量空間S2分量的N2氣體即可，可削減N2消費量。
然而，如上所述，因為持續供給內部之氣氛的置換所用的N2氣體，會有內部的水分變成過少，化學過濾器單元7所致之化學成分的去除性能降低之狀況。
如圖3所示，對於構成化學過濾器單元7的有機物去除過濾器71、酸去除過濾器72、鹼去除過濾器73中，有機物去除過濾器71係藉由吸附來去除有機物成分，相對於此，氧去除過濾器72及鹼去除過濾器73係藉由水解反應來去除酸成分及鹼性成分。所以，對於為了酸成分及鹼性成分的去除來說，需要一定以上的水分，氣體中的濕度變過低的話，去除性能會明顯降低。
因此，在本實施形態中，為了將內部的濕度保持為一定，以可使從氣體供給口91B供給之N2氣體包含水分之方式具備後述的水分供給手段HS。
水分供給手段HS係由連接於水供給源之配管的閥94、LFC(液體流量控制器)99、閥94、一般稱為噴射的噴霧器96、汽化器97、及使汽化器97所包含的加熱器97a動作的加熱器控制器97b所構成。
具體來說，於連接於水供給源的配管，依序連接閥94、LFC99、閥94，進而，連接於設置於氣體供給線GS2的途中的噴霧器96。因此，可利用藉由LFC99調整水的流量，來決定水分量，藉由噴霧器96，使水成 為微小的霧狀，包含於N2氣體。然後，於噴霧器96的下游側，設置有由形成微線圈狀的配管，與用以加熱該配管的加熱器97a所構成的汽化器97。加熱器97a可利用藉由加熱器控制器97b來供給電力，對流通於配管的氣體進行加熱，使包含於內部的水粒子汽化。進而，於從噴霧器96，透過汽化器97到氣體供給口91B為止的配管，設置有由保溫材與保溫用加熱汽所成的保溫手段HI，使一旦汽化的水分結露，成為水滴而流入至化學過濾器箱3B內的狀況不會發生。
又，如上所述，附加水分供給手段HS的氣體供給線GS2，與水分供給手段HS一起構成供給包含水分之N2氣體的氣體供給手段NS。
為了進行如此之氣體供給手段NS的控制，設置有分別檢測出本體箱3A內之空間S1及化學過濾器箱3B內之空間S2的濕度的濕度檢測器HG1、HG2。然後，進而設置有檢測本體箱3A內之空間S1與外部的壓力差的壓力檢測器PG。
然後，以來自該等的檢測值為基準，進行氣體供給手段NS的控制，故上述之控制手段5如以下所述構成。
控制手段5係具備氣體(N2)流量決定部51、水(H2O)流量決定部52、加熱器動作指令部53、壓力取得部54、濕度取得部55、記憶部56。
於記憶部56，記憶有預先訂定之所定值即壓 力目標值及濕度目標值。壓力取得部54係取得來自壓力檢測器PG的輸出，可作為壓力檢測值而輸出。濕度取得部55係取得來自濕度檢測器HG1、HG2的輸出，可作為濕度檢測值而分別輸出。
氣體流量決定部51係以以藉由壓力取得部54所得之壓力檢測值為基準，決定從氣體供給線GS2供給之N2氣體的流量，並將對應的氣體流量指令值輸出至MFC95之方式構成。更具體來說，以壓力檢測值在以壓力目標值為中心的所定範圍內時，則將氣體流量指令值維持本來狀態，壓力檢測值比前述所定範圍還小時，則增加N2氣體的供給量，壓力檢測值比前述所定範圍還大時，則以減少N2氣體的供給量之方式使氣體流量指令變化。
水流量決定部52係以以透過濕度取得部55所得之濕度檢測器HG2所致之濕度檢測值為基準，決定從水供給手段HS供給之水的流量，並將對應的水流量指令值輸出至LFC99之方式構成。更具體來說，以濕度檢測值在以濕度目標值為中心的所定範圍內時，則將水流量指令值維持本來狀態，水流量指令值比前述所定範圍還小時，則增加水的供給量，濕度檢測值比前述所定範圍還大時，則以減少水的供給量之方式使水流量指令變化。再者，在濕度檢測值比濕度目標值還大時，即使將水的供給量設為0，僅供給N2氣體亦可。關於如此之濕度的控制，利用PID控制，也抑制過衝(overshoot)及振動(hunting)為佳。再者，進行前述控制時，濕度檢測器 HG1所致之濕度檢測值係用於監視用，但是，也可將濕度檢測器HG2所致之濕度檢測值設為監視用，濕度檢測器HG1所致之濕度檢測值使用於控制用。
加熱器動作指令部53係以為了對應藉由水流量決定部52所決定之水流量指令值來使加熱器97a動作，對加熱器控制器97b賦予命令之方式構成。
如上所述，藉由構成搬送室1，可如下所述進行動作。
首先，在使搬送室1的動作開始時，如圖3所示，藉由切離手段8即調節閘81~83，開放在本體箱3A與化學過濾器箱3B之間連續的開口35A1、36B1及開口35A2、36B2。藉此，連接本體箱3A內的空間S1與化學過濾器箱3B內的空間S2，形成1個密閉空間CS，並且在其內部在搬送空間S11、氣體回歸空間S12及化學過濾器箱3B內的空間S2之間形成用以使氣體循環的循環路徑CL1。
然後，於內部的大略密閉空間CS，如圖5所示，一邊從氣體供給口91B透過氣體供給線GS2供給N2氣體，一邊從氣體排氣口92A透過氣體排出線GE1排除空氣，進行N2氣體所致之清洗。此時，根據從壓力檢測器PG取得之輸出，壓力取得部54取得壓力檢測值，以該壓力檢測值為基準，氣體流量決定部51決定氣體流量指令值，輸出至MFC95。然後，利用MFC95配合氣體流量指令值，調整氣體流量，變更供給至大略密閉空間CS 之N2氣體的流量。如此一來，將大略密閉空間CS的內部保持為壓力比外部還高的正壓，可防止來自之粒子的侵入。
進而，藉由控制手段5，利用進行FFU76及風扇74、75、77的動作，可沿著循環路徑CL1在內部使氣體循環，藉由化學過濾器單元7及FFU76，可去除包含於氣體中的粒子及化學成分，成為清淨之狀態。
然後，進而，構成控制手段5的濕度取得部55根據從濕度檢測器HG2所得之輸出，取得濕度檢測值，以該濕度檢測值為基準，水流量決定部52決定水流量指令值，輸出至LFC99。利用LFC99配合水流量指令值，調整水流量，變更供給至大略密閉空間CS之N2氣體所包含的水分量。又，水分係藉由噴霧器96作為微小粒子而賦予之後，使用下游側的汽化器97而被汽化之狀態下，被賦予至化學過濾器箱3B內。如此一來，在大略密閉空間CS中，可保持不損及化學過濾器單元7所致之水解反應程度的微濕度，有效地去除化學成分，並且也可防止過度的濕度所致之晶圓W的腐蝕。
如上所述，利用內部的氣氛成為清淨且穩定，且利用藉由控制手段5使搬送機器人2、及圖1所示之裝載埠4~4及各門蓋1a、4a~4a動作，可進行被搬送物即晶圓W的搬送。
進而，在需要化學過濾器單元7的交換時，如圖6所示，使構成切離手段8的調節閘81~83動作， 關閉開口35A1及開口35A2，並且開放形成於內部壁37A的上部之開口37A2。如此一來，可切離本體箱3A內的空間S1與化學過濾器箱3B內的空間S2，並且在本體箱3A的內部形成縮短之循環路徑CL2。此時，在本體箱3A內，藉由FFU76及風扇77，繼續沿著循環路徑CL2之氣體的循環，從氣體供給口91A透過氣體供給線GS1(參照圖5)，進行新鮮的N2氣體的供給，藉此，可將內部保持為清淨的狀態。因此，利用一邊進行化學過濾器單元7的交換，一邊僅使搬送室本體1A動作，可繼續進行晶圓W的搬送。
又，在化學過濾器箱3B側，藉由切離手段8，化學過濾器單元7從循環路徑CL1(CL2)切離，故即使開放前面壁31B或側面壁34B(參照圖2)，也不會影響搬送室本體1A側，可自由地進行化學過濾器單元7的交換。
然後，在化學過濾器單元7的交換後，閉止前面壁31B及側面壁34B(參照圖2)，使內部的空間S2成為大略密閉狀態之後，一邊從圖5所示之氣體供給口91B透過氣體供給線GS2，進行N2氣體的供給，一邊從氣體排出口92B透過氣體排出線GE2，進行空氣的排出，藉由N2氣體進行清洗。如此，在化學過濾器單元7的交換時，被暴露於外部氣體的部分被限制於化學過濾器箱3B內的空間S2，故再次進行清洗時可削減N2氣體的消費量，並且可縮短作業時間。
然後，進而再化學過濾器單元7的交換後供給N2氣體時，根據從濕度檢測器HG2所得之輸出，取得濕度檢測值，以該濕度檢測器成為以濕度目標值為中心的所定範圍內之方式，從水分供給手段HS對N2氣體供給水分。因此，在藉由N2氣體清洗化學過濾器箱3B內的階段，化學過濾器單元7可適切地成為可去除化學成分之狀態。
如上所述，交換化學過濾器單元7之後，藉由N2氣體清洗化學過濾器箱3B內的空間S2內，進行濕度控制之外再次使切離手段8動作，使本體箱3A內的空間S1與化學過濾器箱3B內的空間S2連接，在搬送空間S11、氣體回歸空間S12、及化學過濾器箱3B內的空間S2之間形成循環路徑CL1。藉此，化學過濾器單元7連接於循環路徑CL1。然後，停止自氣體供給線91A之N2氣體的供給及自氣體排出口92B之氣體的排出，轉移至一邊從氣體供給線91B供給微量N2氣體，從氣體排出線92A排出微量N2氣體之通常的控制。
如此一來，即使進行化學過濾器單元7的交換，也幾乎不會對晶圓W的搬送產生影響，可縮短或削除交換所需之搬送作業的停止時間。
又，在本實施形態中，如圖7、圖8所示，即使利用將遮蔽板84插入至化學過濾器箱3B，將化學過濾器箱3B從本體箱3A分離之狀況中，也可保持化學過濾器箱3B內的空間S2的閉止狀態。因此，也可不使化學過 濾器箱3B內過度地暴露於外部氣體而進行交換，或移動到其他場所來進行維護。當然，在不需要化學過濾器箱3B時，也可將控制箱3C直接連接於本體箱3A，構成為不具有化學過濾器單元7的搬送室1。
如以上所述，本實施形態之搬送室1，係使用設置於內部的搬送機器人2，在與處理裝置6側之間用以進行被搬送物即晶圓W的收授者，以具備為了使氣體循環而形成於內部的循環路徑CL1、設置於循環路徑CL1的途中的化學過濾器單元7、切換化學過濾器單元7之從循環路徑CL1的切離與連接的接離手段8之方式構成。
因如此構成，利用藉由接離手段8將化學過濾器單元7從循環路徑CL1切離，可不影響內部的氣氛而進行化學過濾器單元7的交換，可將內部的空間S1保持清淨的狀態。又，因為在化學過濾器單元7的交換時不需要將搬送室1內整體暴露於外部氣體下，故將化學過濾器單元7再次連接於循環路徑CL1之後可消除或縮短用以調整氣氛的時間。所以，可消除或縮短伴隨化學過濾器單元7的交換之晶圓W的搬送作業的停止時間。
進而，以藉由接離手段8，將化學過濾器單元7從循環路徑CL1切離時，不通過化學過濾器單元7而形成氣體循環的縮短循環路徑CL2之方式構成，所以，藉由接離手段8切離化學過濾器單元7時，也可在內部使氣體持續循環，可維持清淨之狀態。
又，接離手段8由藉由作為分別開閉使氣體 流入至化學過濾器單元7的氣體流入口36B2，與從化學過濾器單元7吐出氣體的氣體吐出口36B1之開閉蓋的調節閘81~83所構成，所以，可簡單進行化學過濾器單元7之從循環路徑CL1的切離與連接。
然後，以具備搬送機器人2被設置於內部的搬送室本體1A，與作為收容化學過濾器單元7之氣體處理箱的化學過濾器箱3B，且構成為化學過濾器箱3B可對於搬送室本體1A連接及分離，連接時在該等化學過濾器箱3B與搬送室本體1A之間形成循環路徑CL1之方式構成，所以，可提升化學過濾器單元7交換的作業效率，並且可根據晶圓W的種類及處理的內容，選擇化學過濾器箱3B的有無。
進而，以在藉由接離手段8將化學過濾器單元7從循環路徑CL1切離時，具備置換收容化學過濾器單元7之化學過濾器箱3B內的氣氛的氣體清洗手段PM之方式構成，所以，即使在交換化學過濾器單元7時暴露於外部氣體，也可適切地調整藉由接離手段8連接於循環路徑CL1之前的化學過濾器單元7周邊的氣氛，故可抑制對晶圓7的搬送的影響。
除此之外，以氣體處理裝置是化學過濾器單元7，並具備使供給至化學過濾器箱3B內的氣體包含水分的水分供給手段HS，與因應化學過濾器箱3B內的濕度，進行水分供給手段HS的控制的控制手段5之方式構成，所以，即使在化學過濾器單元7的交換後，也可適當 地調整化學過濾器單元7周邊的濕度，具有充分的去除能力之外，可連接於循環路徑CL1，因此，可在交換後馬上發揮高度的去除能力，縮短或消除停止時間。
再者，各部的具體構造並不限定於僅上述之實施形態者。
例如，在上述的實施形態中，構成為將構成切離手段8的調節閘81~83設置於本體箱3A側，可將遮蔽板84安裝於化學過濾器箱3B側，但是，如圖9所示，構成為將調節閘181、182、185設置於化學過濾器箱103B，可將遮蔽板184安裝於本體箱103A側亦可。在圖9中，對與上述的實施形態相同部分，附加相同符號而省略說明。如圖9(a)所示，於化學過濾器箱103B的開口36B1，設置有調節閘181、182，於開口36B2，設置有調節閘185。另一方面，於本體箱103A側，也設置有選擇性閉止設置於上面壁35A的開口35A2，與設置於內部壁37A的開口37A2的調節閘83。然後，利用藉由調節閘181、182、185開放開口36B1、36B2，藉由調節閘83開放開口35A2而閉止開口37A2，可成為連通本體箱103A與化學過濾器103B的狀態。進而，如圖9(b)所示，利用藉由調節閘181、182、185閉止開口36B1、36B2，藉由調節閘83閉止開口35A2而開放開口37A2，可成為切離本體箱103A與化學過濾器103B的狀態，僅在本體箱103A的內部進行氣體的循環。進而，利用將遮蔽板184插入至形成於開口35A的稍微下方的縫隙SL，可閉止開 口35A，藉此，即使使化學過濾器箱103B從本體箱103A分離，也可互相保持密閉狀態。
進而，進而變形圖9的構造，也可利用調節閘181、182、185與風扇74、75一體構成的附調節閘的風扇。
又，在上述的實施形態中，作為充滿內部的氣體，使用N2氣體，但是也可使用相同之惰性氣體即Ar(氬)氣體等，其以外的氣體，可因應對於被搬送物即晶圓W之處理的內容適當變更。
於氣體處理裝置，不僅化學過濾器單元7，也可使用殺菌過濾器及去除粒子過率器，藉由該等，也可從循環的氣體去除或削減特定成分。即使於如此狀況中，也可獲得與前述相同的效果。
進而，在上述的實施形態中，構成為將半導體製造所用的晶圓W作為被搬送物的搬送室1，但是，該構造係在如專利文獻2中舉出之細胞培養關聯領域中也可使用。亦即，也可構成為將皿等的培養容器作為被搬送物，用以在清淨的密閉空間內進行搬送的搬送室，即使於此狀況中，也可獲得按照前述內容的效果。
在構成為細胞培養關聯領域中的搬送室時，作為循環於內部的氣體，使用過氧化氫等的殺菌氣體亦可。此時，將僅所定期間使殺菌氣體循環，達到殺菌的目的後用以使殺菌氣體無害化的無害化裝置，與上述的化學過濾器單元7一起或者代替化學過濾器單元7，利用作為 氣體處理裝置亦可，利用設為將其與前述相同地收容於氣體處理箱3B內的構造，可獲得按照前述內容的效果。再者，作為該無害化裝置的範例，有包含使過氧化氫分解成水及氧之觸媒的分解裝置等。
其他構造，也在不脫離本發名的要旨的範圍中可進行各種變形。
1‧‧‧搬送室
1A‧‧‧搬送室本體
2‧‧‧搬送機器人
2a‧‧‧機械臂部
2b‧‧‧基座部
3‧‧‧框體
3A‧‧‧本體箱
3B‧‧‧化學過濾器箱
3C‧‧‧控制箱
4‧‧‧裝載埠
5‧‧‧控制手段
7‧‧‧化學過濾器單元
8‧‧‧切離手段
21‧‧‧支持部
22‧‧‧導引軌道
31‧‧‧前面壁
31a‧‧‧開口
31A‧‧‧前面壁
31B‧‧‧前面壁
31C‧‧‧前面壁
32‧‧‧後面壁
32A‧‧‧後面壁
32C‧‧‧後面壁
35‧‧‧上面壁
35A‧‧‧上面壁
35A1‧‧‧開口
35A2‧‧‧開口
35B‧‧‧上面壁
35C‧‧‧上面壁
36‧‧‧底面壁
36A‧‧‧底面壁
36B‧‧‧底面壁
36B1‧‧‧開口
36B2‧‧‧開口
36C‧‧‧底面壁
37A‧‧‧內部壁
37A1‧‧‧開口
37A2‧‧‧開口
41‧‧‧FOUP
71‧‧‧有機物去除過濾器
72‧‧‧酸去除過濾器
73‧‧‧鹼去除過濾器
74‧‧‧風扇
75‧‧‧風扇
76‧‧‧FFU
77‧‧‧風扇
81‧‧‧調節閘
82‧‧‧調節閘
83‧‧‧調節閘
91A‧‧‧氣體供給口
91B‧‧‧氣體供給口
92A‧‧‧氣體排出口
92B‧‧‧氣體排出口
CL1‧‧‧循環路徑
CS‧‧‧大略密閉空間
S1‧‧‧空間
S2‧‧‧空間
S11‧‧‧搬送空間
S12‧‧‧氣體回歸空間

Claims (6)

  1. 一種搬送室，係使用設置於內部的搬送機器人，在與處理裝置側之間用以進行被搬送物的收授的搬送室，其特徵為具備：循環路徑，係為了使氣體循環而形成於內部；氣體處理裝置，係設置於該循環路徑的途中；及接離手段，係切換該氣體處理裝置從前述循環路徑的切離與連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之搬送室，其中，在藉由前述接離手段將前述氣體處理裝置從前述循環路徑切離時，形成不通過前述氣體處理裝置而氣體進行循環的縮短循環路徑。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之搬送室，其中，前述接離手段，係由分別開閉藉由使氣體流入至前述氣體處理裝置的氣體流入口，與從氣體處理裝置使氣體吐出的氣體吐出口的開閉蓋所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之搬送室，其中，以具備前述搬送機器人設置於內部的搬送室本體，與收容前述氣體處理裝置的氣體處理箱，將該氣體處理箱構成為可對於前述搬送室本體連接及分離，在連接時該等氣體處理箱與搬送室本體之間形成前述循環路徑之方式構成。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之搬送室，其中， 具備：氣體清洗手段，係在藉由前述接離手段將前述氣體處理裝置從前述循環路徑切離時，置換收容該氣體處理裝置之氣體處理箱內的氣氛。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之搬送室，其中，前述氣體處理裝置是化學過濾器，具備使供給至前述氣體處理箱內的氣體包含水分的水分供給手段，與因應氣體處理箱內的濕度，進行前述水分供給手段之控制的控制手段。
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