CN102376609A - 装载口 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种装载口。该装载口不改变现有的门开闭机构，就能解决难以对适用大径晶圆的晶圆存储用容器进行密闭的问题。在具有后述的门部(13)和对门部(13)进行开闭的门开闭机构(14)的装载口(1)中设有强制关闭机构(15)，在利用门开闭机构(14)对门部(13)进行关闭动作的过程中，该强制关闭机构(15)能够使位于开口部(11s)附近的门部(13)移动至完全关闭开口部(11s)的位置；上述的门部(13)能相对于形成在板状的框架部(11)上的开口部(11s)装卸地设置在该开口部上，能够保持被载置于容器载置台(12)上的晶圆存储容器(2)的容器门。

Description

装载口
技术领域
本发明涉及在制造半导体时、在相对于FOUP、MAC、FOSB等晶圆存储用容器取出和放入晶圆时所使用的装载口。
背景技术
在半导体的制造工序中，为了提高成品率、品质，在无尘室内对晶圆进行处理。但是，在元件的高集成化、电路精细化、晶圆的大型化不断发展的今天，在整个无尘室内对微小的灰尘进行管理，无论是在成本上还是在技术上都是很难的。因此，作为替代提高整个无尘室内的清洁度的方法，采用这样的方法：采取仅对晶圆周围的局部空间进一步提高清洁度的“微环境(Mini-environment)方式”，进行晶圆的输送及其他的处理。在微环境方式中，为了在高度清洁的环境中输送、保存晶圆，利用专用的晶圆存储用容器。为了在晶圆存储用容器和半导体制造装置之间取出和放入晶圆，利用被称为装载口的接口装置。
尤其是近年来，晶圆的大径化在不断发展，最近还在推进与直径为450mm的晶圆相关的周边装置的设计。晶圆存储用容器可以例示出FOUP(Front-Opening Unified Pod)、MAC(Multi Application Carrier、也有时被称作H-MAC(Horizontal-MAC))、FOSB(Front Open Shipping Box)等，这些容器的共同点在于在一个竖立面侧具有能够开闭且能够密闭的门。在将晶圆存储用容器载置在装载口的容器载置台上的状态下，利用设于装载口上的门开闭机构来开闭该门。在门处于开放状态时，利用设置在设有装载口的EFEM(Equipment Front End Module)上的输送机械臂向晶圆存储用容器内放入晶圆和向晶圆存储用容器外取出晶圆。
装载口包括：门部，其作为用于开闭晶圆存储用容器的门(以下称为“容器门”)的机构，通过以紧密接触状态保持容器门而进行开闭；柱状的支承构件，其用于支承门部；门开闭机构，其用于使该门部和支承构件一起相对于晶圆存储容器进退，并使门部和支承构件一起进行升降动作。门部配置为正好收纳在形成于装载口的呈板状的框架部上的开口部中，该框架部构成EFEM的外壁一部分。并且，在要使容器门处于开放状态时，通过使门开闭机构动作，使紧密接触地保持容器门的门部和支承构件暂时向离开晶圆存储用容器的方向(EFEM的内部空间侧)退避，并进一步向下方退避。在要使容器门处于关闭状态时，利用与上述相反的顺序来进行动作。
另一方面，晶圆存储用容器能够上下多层地容纳晶圆，为了稳定地收容各晶圆，在容器门的内向面侧设有能够利用弹力保持各晶圆的***(retainer)(参照专利文献1)。通常使用如下结构的***：具有弹性，通过一边弹性变形一边自容器门的内向面侧按压保持晶圆存储用容器内的晶圆来对各晶圆的容纳位置进行定位，并且能够防止薄且脆弱的晶圆损伤。
专利文献1：日本特开2008-135434号公报
但是，随着上述那样的晶圆的大径化，需要在晶圆存储用容器内更加稳定地保持晶圆，因此，需要使设置于容器门上的***的弹力更强。并且，容器门、装载口的门部也大型化，它们的重量也变重。
根据上述情况，认为有这样的可能性：在利用现在的容器门开闭机构使装载口的门部上升而欲使处于开放状态的容器门变为关闭状态时，门部无法克服***的较大弹力而与形成于装载口的框架部上的开口部卡合，无法使容器门移动至晶圆存储用容器成为密闭状态的位置。并且，因为装载口的门部是被柱状的支承构件自下方支承的结构，所以，由无法完全关闭的容器门的重量和门部的自重导致保持容器门的门部和以下端侧为支点挠曲的支承构件一同欲向EFEM的内部方向倾斜。即，一般认为，在装载口上的门部和开口部之间产生缝隙，该缝隙在门部的上端部和开口部的开口上缘之间尤为显著，所以，容器门会更加远离晶圆存储用容器，更加难以密闭晶圆存储用容器。
作为上述问题的一个解决方案，可以考虑使门开闭机构的驱动力更强，为此需要应用更大输出的电动机。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种不改变门开闭机构的驱动源就能够解决随着晶圆大径化而产生的晶圆存储用容器的密闭困难性这样的问题的装载口。
即，本发明是一种装载口，其是在晶圆存储用容器和半导体制造装置之间取出和放入晶圆的接口，该晶圆存储用容器具有能够开闭且能够密闭的容器门，其特征在于，该装载口包括：板状的框架部，其以竖立姿态配置，构成装载口的主体部；容器载置台，其自该框架部以大致水平姿态突出设置；门部，其能相对于形成在框架部上的开口部装卸地设置在该开口部上，能够保持被载置于容器载置台上的晶圆存储容器的容器门；门开闭机构，其使该门部在该门部与容器门一同自框架部的开口部退避而开放晶圆存储用容器及开口部的位置，和通过关闭开口部而利用容器门关闭晶圆存储用容器的位置之间移动，该装载口还包括强制关闭机构，在利用门开闭机构使门部进行关闭动作的过程中，该强制关闭机构使位于开口部附近的门部移动至完全关闭开口部的位置。
通过做成上述结构，即使发生下述状况，通过使强制关闭机构工作，也能够使门部强制地移动至关闭框架部的开口部的位置，并利用容器门实现晶圆存储用容器的密闭，上述状况是指：容器门的***的弹力随着晶圆的大径化而变强，或者容器门、装载口的门部大型化、重量化，从而导致在现有的门开闭机构中，无法将门部完全关闭在装载口的框架部的开口部，无法利用容器门密闭晶圆存储用容器这样的状况。即，即使不对以往的门开闭机构上施加变化，通过对现有的装载口附加强制关闭机构，也能够做成适合自晶圆存储用容器和半导体制造装置之间取出晶圆和放入晶圆的装载口，该晶圆存储用容器适用大径化的晶圆。
采用本发明的装载口，能够提供这样的装载口，即，能够将现有的门开闭机构等保持原样地利用、并利用附加有强制地关闭装载口的门部的机构这样的手段，来解决随着晶圆大径化所导致的难以利用容器门密闭晶圆存储用容器这样的问题。
附图说明
图1是概略地表示本发明一实施方式的装载口的整体结构的示意图。
图2是示意性地表示该实施方式的装载口的强制关闭机构的周边部的放大图。
图3是该强制关闭机构的动作说明图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的一实施方式。
图1所概略表示的本实施方式的装载口1与设有晶圆输送机械臂(省略图示)等的晶圆输送室110一同构成与未图示的半导体制造装置相邻地配置的EFEM(Equipment Front EndModule)100，该装载口1起到在晶圆存储用容器2的内部和半导体制造装置之间取出和放入晶圆(省略图示)的接口的功能。晶圆存储用容器2使用FOUP(Front Opening Unified Pod)、H-MAC(Horizontal-Multi Application Carrier)、FOSB(Front Open Shipping Box)等适合规定规格的部件。本实施方式的装载口1能应对相对于任一个晶圆存储容器2取出和放入晶圆。
首先，如图1所示，晶圆存储用容器2主要具有使与装载口1相对的一侧开放的容器主体21，和能够相对于该开口部装卸地与该开口部嵌合而能够密闭容器主体21的容器门22。在容器主体21中，沿高度方向设置有多层隔板，在每层中各收容有一张晶圆。在容器门22上，与容器主体21的各层相对应地设置有由板簧等弹性体构成的***(省略图示)，通过在密闭时利用该***按压晶圆，能在稳定地收容晶圆的状态下输送晶圆存储容器2自身。
如图1所示，装载口1的基本结构包括：大致呈矩形板状且以大致铅垂姿态配置的框架部11；以大致水平姿势设置在该框架11的自高度方向中央部稍靠上方的位置的容器载置台12；与开口部11s相对应地配置的门部13，该开口部11s将开口下缘设定在框架部11的与容器载置台12大致相同高度位置；使门部13在关闭开口部11s的位置和开放开口部11s的位置之间动作的门开闭机构14。本实施方式的装载口1中还设有强制关闭机构15，该强制关闭机构15用于使门部13强制地关闭开口部11s。
装载口1的上述基本结构与公知内容相同，因此，以下进行简单地说明。框架部11构成EFEM100的晶圆输送室110的前壁(或侧壁)的一部分。容器载置台12以容器门22与门部13紧密接触的方式载置由未图示的容器输送装置输送来的晶圆存储用容器2。门部13配置为关闭框架部11的开口部11s，在相对于晶圆存储用容器2的容器主体21取出和放入晶圆时，门部13与容器门22紧密接触地保持容器门12，通过利用门开闭机构14使门部13离开开口部11s，而开放容器主体21。门开闭机构14主要包括：从下方支承门部13的、侧视L字形的呈柱状的支承构件14a；使该支承构件14a与保持容器门22的门部13一同向接近或远离晶圆存储用容器2的方向(本实施方式为水平方向)移动的水平滑动装置14b；沿上下方向移动的上下滑动装置14c。
即，在本实施方式的装载口1中，在晶圆存储用容器2和半导体制造装置之间取出和放入晶圆时，利用门部13紧密接触地保持容器门22，利用前后滑动装置14b使支承构件14a与保持容器门22的门部13一同向离开容器主体21及框架部11的方向、即晶圆输送室110的内部空间侧移动，再利用上下滑动装置14c使支承构件14a与保持容器门22的门部13一起向下方退避至使容器主体21的内部空间通过开口部11s与晶圆输送室110完全连通的位置。另一方面，在半导体制造装置对晶圆的处理结束、将晶圆全部收容到容器主体21中时，利用上下滑动装置14c使退避至下方的门部13及容器门22和支承构件14a上升，支承构件14a上升至使门部13和开口部11s处于相同高度的位置，再利用前后滑动装置14b使支承构件14a向框架部11移动，从而利用门部13关闭开口部11s，而且利用容器门22密闭容器主体21。
但是，在用于存储大径的晶圆的晶圆存储用容器2中，为了更加稳定地保持晶圆，应用弹力较大的部件作为***，并且，容器门22、门部13应用与晶圆相对应的大型的部件，因此，即使欲利用门开闭机构14使门部13关闭于开口部11s、利用容器门22密闭晶圆存储用容器2，也无法克服***的弹力，而且，保持容器门22的门部13与支承构件14a一同欲向晶圆输送室110内侧倾斜。结果，如图3示意地表示，可能成为门部13无法完全关闭开口部11s、容器门22无法密闭容器主体21的状态。即，在门部13及容器门22的关闭动作过程中，可能会在门部13和开口部11s之间产生间隙，产生利用门开闭机构14的驱动力无法完全关闭开口部的状态。关于该门部13和开口部11s的间隙，由于门部13被支承构件14a从下方支承，因此支承构件14a的上端侧以下端侧为支点较大地挠曲，在门部13的上端部侧和开口部11s的开口上缘之间的间隙显著地变大。
因此，在本实施方式中，作为使无法完全关闭开口部11s的状态的门部13强制地移动至完全关闭开口部11s的位置的机构，设有强制关闭机构15。该强制关闭机构15在框架部11的晶圆输送室110侧的壁面上，主要构成要件为配置于稍靠开口部11s的开口上缘的上方的缸体15a、能够相对于该缸体15a突出或没入的杆15b、能够转动地设置于杆15b的顶端部的辊15c。缸体15a安装在能够相对于框架部11倾斜地配置的底座15d上，从而适当地将辊15c按压于半开的门部13。在缸体15a上连接有未图示的驱动器，在利用门开闭机构14使门部13进行关闭动作时，在门部13接近开口部11s的附近时，驱动器工作而使杆15b伸出，使其顶端部的辊15c上到门部13的上端部并将门部13向开口部11s侧按压，从而能够利用门部13完全地关闭开口部11s。结果，保持在门部13上的容器门22能够关闭容器主体21，实现了晶圆存储用容器2的密闭。在密闭晶圆存储用容器2之后，再次使驱动器工作，将杆15b与辊13一同拉入到缸体15a侧。
如上所述，在本实施方式的装载口1中，不对现有的门开闭机构14施加改变，而通过设置将门部13向框架部11的开口部11s侧按压的强制关闭机构15，能够解决由晶圆的大径化引起的晶圆存储用容器2的密闭困难性这样的问题。
另外，本发明不限于上述实施方式。即，强制关闭机构不限定于上述结构，只要是能够在关闭过程中使移动至开口部附近的门部完全关闭开口部的结构，不仅能够采用将门部向开口部侧按压的结构，也能够采用将门部向开口部侧拉入的结构等适当的结构。并且，对于强制关闭机构，因为支承构件以下端侧为支点挠曲，门部的上端部和开口部的开口上缘之间的间隙变大，因此，按压或牵引门部的上端部而使门部向开口部侧移动的结构是有利的，也能够采用使门部的其它部位向开口部侧移动的结构，或者采用设有多个强制关闭机构的结构。并且，设有这种强制关闭机构的装载口也能够用于更加可靠地密闭能够适用以往规格的晶圆的晶圆存储用容器2。并且，本发明的强制关闭机构也能够应用于POD或BOX开箱器。另外，各部的具体结构也不限定于上述实施方式，可以在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变形。

Claims (1)

1.一种装载口，该装载口是用于在晶圆存储用容器和半导体制造装置之间取出和放入晶圆的接口，该晶圆存储用容器具有能够开闭且能够密闭的容器门，其特征在于，
该装载口包括：
板状的框架部，其以竖立姿态配置，构成装载口的主体部；
容器载置台，其自该框架部以大致水平姿态突出设置，
门部，其能相对于形成在上述框架部上的开口部装卸地设置在该开口部上，能够保持被载置于上述容器载置台上的晶圆存储容器的容器门；
门开闭机构，其使该门部在该门部与上述容器门一同自上述开口部退避而开放上述晶圆存储用容器及上述开口部的位置，和通过关闭上述开口部而利用上述容器门关闭上述晶圆存储用容器的位置之间移动；
强制关闭机构，在利用上述门开闭机构对上述门部进行关闭动作的过程中，该强制关闭机构使位于上述开口部附近的上述门部移动至完全关闭上述开口部的位置。
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