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Description

裝載埠
本發明，是關於半導體製造時，對FOUP、MAC、FOSB等晶圓容納用容器搬出入晶圓時所使用的裝載埠。
於半導體的製造步驟中，為了良率及品質的提昇，是在無塵室內進行晶圓的處理。然而，在元件的高集成化及電路的微細化以及晶圓的大型化突飛猛進的今日，要在無塵室內全體管理小小的灰塵，對於成本方面和技術方面來講都是困難。因此，做為無塵室內全體潔淨度提昇的取代方法，是納入只針對晶圓周圍局部性空間使潔淨度更加提昇的「迷你環境方式：mini environment方式」，採用要進行晶圓之搬運其他處理的手段。迷你環境方式，為了要在高潔淨度的環境下搬運暨保管晶圓，是利用專用的晶圓容納用容器。對於晶圓容納用容器和半導體製造裝置之間的晶圓出入，是利用被稱為裝載埠的界面裝置。
特別是近年來，晶圓的大型化進步，最近也進步到需要籌劃制定直徑450mm晶圓相關的周邊裝置。晶圓容納用容器，是有FOUP(Front-Opening Unified Pod)、MAC[Multi Application Carrier、也有被稱為H-MAC(Horizontal-MAC)]、FOSB(Front Open Shipping Box)等例示，但該等共同都是在一方之豎立面側具備有能力開閉並且密閉的門。此門，是在晶圓容納用容器載置在裝載埠之容器載置台的狀態下，由裝載埠所具備的門開閉機構執行開閉。於門開放狀態時，是由設置在設有裝載埠之EFEM(Equipment Front End Module)的搬運機器人執行要對晶圓容納用容器內外之晶圓的搬入搬出。
於裝載埠，是具備有：做為晶圓容納用容器的門(以下稱「容器門」)開閉用的機構，以緊貼狀態保持著容器門來進行開閉的門部；門部支撐用的柱狀支撐構件；及可使該門部和支撐構件一起對晶圓容納用容器形成進退的同時可使門部和支撐構件一起昇降動作的門開閉機構。門部，是配置成剛好納入在EFEM外壁局部構成用之裝載埠的板狀框架部上形成的開口部。接著，在要將容器門成為開放狀態時，是只要使門開閉機動作，就能夠使緊貼保持著容器門的門部和支撐構件一旦從晶圓容納用容器往離開方向(EFEM的內部空間側)退縮，構成為接著又往下方退縮。在要將容器門成為關閉狀態時，是以上述相反的步驟執行動作。
另一方面，晶圓容納用容器，是可使晶圓收納在上下成複數層，但為了要使各晶圓的收容成穩定，是在容器門的內向面側，設有護圈能夠以彈性力保持著各晶圓(參照專利文獻1)。對於護圈，通常是使用具有彈性，能夠彈性變形的同時從容器門的內向面側壓住保持著晶圓容納用容器內的晶圓，使各晶圓的收納位置定位的同時，能夠防止薄又脆弱的晶圓損傷之構成的護圈。
[先行技術文獻]
〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2008-135434號公報
然而，隨著上述之晶圓的大徑化，於是就需要使晶圓能更加穩定地保持在晶圓容納用容器內，因此設置在容器門之護圈的彈性力也就需要更加強力。此外，容器門及裝載埠的門部也會大型化，該等的重量也會變重。
根據上述的情況，若是利用現狀的容器門開閉機構使裝載埠的門部上昇欲將開狀態的容器門成為關閉狀態，則無法抗衡護圈的強大彈性力，以致門部和形成在裝載埠之框架部的開口部卡合有可能無法使容器門移動至晶圓容納用容器成為密閉狀態的位置。再加上，裝載埠的門部是構成為由柱狀的支撐構件從下方支撐著，因此無法完全關閉之容器門的重量和門部的自重，是會使保持著容器門的門部連同以下端側為支點撓曲的支撐構件也會欲往EFEM的內部方向傾斜。即，於裝載埠是會在門部和開口部之間產生間隙，特別是該間隙在門部的上端部和開口部的開口上緣之間尤其明顯，因此容器門就會更加離開晶圓容納用容器，反而更加難以密閉晶圓容納用容器。
上述問題的解決策略之一，是可以考慮將門開閉機構的驅動力提昇為更強力，但因此就會需要應用更大輸出的馬達。於是，本發明，是以提供一種不需變更門開閉機構的驅動源，就能夠解決晶圓大徑化造成晶圓容納用容器密閉困難之問題的裝載埠為主要目的。
即，本發明是關於在具備有可開閉並且可密閉之容器門的晶圓容納用容器和半導體製造裝置之間晶圓搬出入時之界面的裝載埠，其特徵為，具備有：以豎立姿勢配置成裝載埠本體部構成用之板狀的框架部；從上述框架部以大致水平姿勢突出設置的容器載置台；設置成可裝拆於框架上形成的開口部，能夠對載置在容器載置台之晶圓容納用容器的容器門加以保持的門部；及可使藉著以低於開口部的位置支撐的支撐構件從下方支撐的門部與容器門一起移動在「從框架部的開口部退縮使晶圓容納用容器和開口部成為開放的開放位置」和「藉由關閉開口部使容器門關閉晶圓容納用容器的關閉位置」之間的門開閉機構，又具備有強制關閉機構，該強制關閉機構，是可於門開閉機構之門部的關閉動作過程中，以保持容器門的狀態將位於開口部附近的門部和支撐構件一起從晶圓容納用容器朝著離開的方向傾斜而在門部與開口部之間產生間隙，並將門部的上端部朝著開口部側移動使其不致成為不能封閉開口部的狀態，可使門部移動至完全關閉開口部的位置。
藉由上述的構成，即使晶圓的大徑化造成容器門之護圈的彈性力需增強，或容器門及裝載埠的門部大型化暨重量化，導致現有的門開閉機構無法將門部完全關閉在裝載埠之框架部的開口部，以致產生容器門無法使晶圓容納用容器密閉的事態，但只要使強制關閉機構動作，就能夠使門部強制與移動至關閉框架部之開口部的位置，並且能夠實現容器門之晶圓容納用容器的密閉。即，對於先前的門開閉機構是不需加以變更，只要對現有的裝載埠附加強制關閉機構，就能夠構成為適合在大徑晶圓所運用之晶圓容納用容器和半導體製造裝置之間晶圓搬出入時使用的裝載埠。
根據本發明之裝載埠時，是能夠提供一種直接利用現有門開閉機構等的同時，藉由附加有可使裝載埠之門部強制性關閉的機構之手段就能夠解決晶圓大徑化造成晶圓容納用容器密閉困難之問題的裝載埠。
 [發明之最佳實施形態]
以下，是參照圖面對本發明一實施形態進行說明。
第1圖中概略性圖示之本實施形態相關的裝載埠1，是將鄰接於未圖示之半導體製造裝置形成配置的EFEM(Equipment Front End Module)100，與設置有晶圓搬運機器人(省略圖示)等的晶圓搬運室110一起構成，具有在晶圓容納用容器2的內部和半導體製造裝置之間執行晶圓(省略圖示)之搬出入的界面功能。對於晶圓容納用容器2，是使用符合FOUP(Front-Opening Unified Pod)、H-MAC(Horizontal-Multi Application Carrier)、FOSB(Front Open Shipping Box)等指定規格的晶圓容納用容器。本實施形態的裝載埠1，是可對應於任一晶圓容納用容器2之晶圓的搬出入。
首先，晶圓容納用容器2，如第1圖所示，主要具備有：與裝載埠1成對面的側為開放的容器本體21；及對容器本體21的開口部嵌合成可裝拆能夠密閉容器本體21的容器門22。於容器本體21，是在高度方向設有複數層的隔板，各層各可收納1片晶圓。於容器門22，是對應容器本體21的各層設有板簧等彈性體形成的護圈(省略圖示)，構成為是由該護圈在密閉時壓住晶圓，藉此在穩定收容有晶圓的狀態下搬運晶圓容納用容器2本身。
裝載埠1，如第1圖所示，其基本構成具備有：形成為大致矩形板狀以大致垂直姿勢形成配置的框架部11；從該框架部11的高度方向中央部以大致水平的姿勢設置在稍微靠近上方位置的容器載置台12；配置成對應於框架部11當中在與容器載置板12大致相同高度位置設定有開口下緣之開口部11s的門部13；及使門部13動作在開口部11s之關閉位置和開放位置之間的門開閉機構14。本實施形態的裝載埠1，為了使門部13對開口部11s強制性關閉，又設有強制關閉機構15。
裝載埠1之上述的基本構成是和習知的構成相同，因此以下是進行簡單說明。框架部11，是構成為EFEM100之晶圓搬運室110之前壁(或側壁)的局部。容器載置台12，是將未圖示之容器搬運裝置所搬運過來的晶圓容納用容器2載置成容器門22緊貼於門部13。門部13是配置成關閉框架部11之開口部11s，但從晶圓容納用容器2的容器本體21搬出入晶圓時，是緊貼保持著容器門22，由門開閉機構14執行門部13離開開口部11s，藉此開放容器本體21。門開閉機構14，主要是由：從下方支撐著門部13從側面看呈L字形柱狀的支撐構件14a；可使該支撐構件14a與保持著容器門21的門部13一起往接近或離開晶圓容納用容器2之方向(本實施形態中為水平方向)移動的水平滑動裝置14b；及可使該支撐構件14a與保持著容器門21的門部13一起往上下方向移動的上下滑動裝置14c所構成。
即，本實施形態的裝載埠1，在晶圓容納用容器2和半導體製造裝置之間搬出入晶圓時，是構成為由門部13緊貼保持著容器門22，由前後滑動裝置14b使支撐構件14a和保持著容器門21的門部13一起往離開容器本體21及框架部11的方向即往晶圓搬運室110的內部空間側移動，又由上下滑動裝置14c使支撐構件14a和保持著容器門21的門部13一起往下方退縮至能夠透過開口部11s使容器本體21的內部空間完全連通於晶圓搬運室110的位置。另一方面，半導體製造裝置之晶圓的處理結束，晶圓已全部收容在容器本體21時，是由上下滑動裝置14c使退脫在下方的門部13及容器門22和支撐構件14a上昇使支撐構件14a上昇至門部13與開口部11s成為相同高度的位置，又由前後滑動裝置14b使支撐構件14a往框架部11側移動，藉此利用門部13關閉開口部11s並且利用容器門22密閉容器本體21。
然而，可容納大徑晶圓的晶圓容納用容器2，為了要更穩定地保持晶圓，護圈是應用彈性力更大的護圈，此外容器門22及門部13也應用足以應對晶圓的大型門，因此，即使是利用門開閉機構14使門部13要關閉在開口部11s，以容器門22要密閉晶圓容納用容器2，但還是無法抗衡護圈的彈性力，此外保持著容器門22的門部13也會和支撐構件14a一起欲往晶圓搬運室110內側傾斜。其結果，如第3圖中模式性圖示，是形成為門部13無法完全關閉開口部11s，容器門22無法密封容器本體21的狀態。即，在門部13及容器門22的關閉動作過程，是門部13和開口部11s之間產生間隙，產生單以門開閉機構14的驅動力是無法完全關閉的狀態。該門部13和開口部11s的間隙，是因為門部13的支撐構成為由支撐構件14a從下方支撐著，所以支撐構件14a就會以下端側為支點造成上端側撓曲較大，以致在門部13的上端部側和開口部11s的開口上緣之間就會明顯形成較大的間隙。
於是，本實施形態中，就設有強制關閉機構15做為可使無法完全關閉開口部11s之狀態的門部13強制性移動至完全關閉位置的機構。該強制關閉機構15，是於框架部11的晶圓搬運室110側的壁面中，以配置在開口部11s之開口上緣的稍微上方的缸筒15a，和，可從該缸筒15a突出及縮入在該缸筒15a內的桿15b，及，可旋轉地設置在桿15b前端部的滾輪15c為其主要構成要素。缸筒15a，是安裝在台座15d，該台座15d是構成為能夠使缸筒15a從框架部11配置成傾斜使滾輪15c適當壓在半開狀態之門部13。於缸筒15a是連接有未圖示的引動器，構成為於門開閉機構14之門部13的關閉動作時當門部13接近至開口部11s附近時引動器就會啟動使桿15b伸出，使其前端部的滾輪15c放在門部13的上端部將門部13推向開口部11s側，使門部13能夠完全關閉開口部11s。其結果，門部13所保持的容器門22就能夠密閉容器本體21，能夠實現晶圓容納用容器2的密閉。晶圓容納用容器2密閉之後，只要再度啟動引動器使桿15b和滾輪15c一起往缸筒15a側縮入即可。
如以上所述，本實施形態的裝載埠1，是不需對現有的門開閉機構14加以變更，只要設有能夠將門部13推向框架部11之開口部11s側的強制關閉機構15，就能夠解決晶圓大徑化造成晶圓容納用容器2密閉困難之問題。
另，本發明並不限於上述的實施形態。即，強制關閉機構並不限制上述的構成，只要構成為可於關閉過程使移動至開口部附近的門部完全關閉開口部，並不限於可將門部推向開口部側的構成，還可採用能夠將門部拉往開口部側的構成等適宜的構成。再加上，強制關閉機構，基於支撐構件14a會以下端側為支點撓曲以致門部的上端部和開口部的開口上緣之間的間隙會較大，因此能夠推壓或牽引門部的上端部使其往開口部側移動的構成是較為有利，但也可採用是能夠使門部之其他的部位往開口部側移動的構成，或可採用設有複數強制關閉機構的構成。此外，設有如上述之強制關閉機構的裝載埠，也可利用在了要更加確實密閉先前尺寸之晶圓所適用的晶圓容納用容器2。另外再加上，本發明的強制關閉機構，又可應用在POD或BOX開啟工具。其他，針對各部的具體性構成也不限於上述實施形態，只要不脫離本發明的主旨範圍是可進行各種變形。
1．．．裝載埠
2．．．晶圓容納用容器
11．．．框架部
11s．．．開口部
12．．．容器載置台
13．．．門部
14．．．門開閉機構
15．．．強制關閉機構
21．．．容器本體
22．．．容器門
第1圖為表示本發明一實施形態相關之裝載埠全體構成概略性模式圖。
第2圖為表示該實施形態之裝載埠的強制關閉機構周邊部模式性放大圖。
第3圖為該強制關閉機構的動作說明圖。
1．．．裝載埠
2．．．晶圓容納用容器
11．．．框架部
11s．．．開口部
12．．．容器載置台
13．．．門部
14．．．門開閉機構
14a．．．支撐構件
14b．．．前後滑動裝置
14c．．．上下滑動裝置
15．．．強制關閉機構
21．．．容器本體
22．．．容器門
100．．．EFEM(Equipment Front End Module)
110．．．晶圓搬運室

Claims (3)

  1. 一種裝載埠，係具備有可開閉並且可密閉之容器門的晶圓容納用容器和半導體製造裝置之間晶圓搬出入時之界面的裝載埠，其特徵為，具備有：以豎立姿勢配置成裝載埠本體部構成用之板狀的框架部；從上述框架部以大致水平姿勢突出設置的容器載置台；設置成可裝拆於上述框架上形成的開口部，能夠對載置在上述容器載置台之晶圓容納用容器的容器門加以保持的門部；可使藉著以低於上述開口部的位置支撐的支撐構件從下方支撐的上述門部與上述容器門一起移動在「從上述開口部退縮使上述晶圓容納用容器和上述開口部成為開放的開放位置」和「藉由關閉上述開口部使上述容器門關閉上述晶圓容納用容器的關閉位置」之間的門開閉機構；及可於上述門開閉機構之上述門部的關閉動作過程中，以保持上述容器門的狀態將位於上述開口部附近的上述門部和上述支撐構件一起從上述晶圓容納用容器朝著離開的方向傾斜而在上述門部與上述開口部之間產生間隙，並將上述門部的上端部朝著上述開口部側移動使其不致成為不能封閉上述開口部的狀態，可使上述門部移動至完全關閉上述開口部之位置的強制關閉機構。
  2. 一種裝載埠，係具備有可開閉並且可密閉之容器 門的晶圓容納用容器和半導體製造裝置之間晶圓搬出入時之界面的裝載埠，其特徵為，具備有：以豎立姿勢配置成裝載埠本體部構成用之板狀的框架部；從上述框架部以大致水平姿勢突出設置的容器載置台；設置成可裝拆於上述框架上形成的開口部，能夠對載置在上述容器載置台之晶圓容納用容器的容器門加以保持的門部；可使藉著以低於上述開口部的位置支撐的支撐構件從下方支撐的上述門部與上述容器門一起移動在「從上述開口部退縮使上述晶圓容納用容器和上述開口部成為開放的開放位置」和「藉由關閉上述開口部使上述容器門關閉上述晶圓容納用容器的關閉位置」之間的門開閉機構；及以保持上述容器門的狀態將位於上述開口部附近的上述門部和上述支撐構件一起從上述晶圓容納用容器朝著離開的方向傾斜而在上述門部與上述開口部之間產生間隙，並將上述門部的上端部朝著上述開口部側移動使其不致成為不能封閉上述開口部的狀態，可使上述門部移動至完全關閉上述開口部之位置的強制關閉機構。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的裝載埠，其中，上述強制關閉機構具備：設置在上述開口部的上方的缸筒；可從上述缸筒突出縮入的桿；及設置在上述桿的前端部的滾輪， 在上述桿從上述缸筒伸長時構成將上述滾輪推壓於上述門部。
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