JP2009212282A - ロードポート装置の開口部へ向けてガスを噴出するパージ装置を制御し、ロードポート装置に取り付けて使用されるパージ制御装置及びそれを備えるロードボート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロードポート装置、加工処理装置の構造的な改良と、制御プログラムの改良と、を最小限に抑えることが可能なパージ制御装置を提供する。
【解決手段】パージ装置３２は、加工物１を収容するクリーンボックス２から、加工物を壁に設けられた開口部１０を介して内部空間へ出し入れするロードポート装置３に取り付けて使用され、開口部へ向けてガスを噴出しパージ処理をする。パージ装置を制御するパージ制御装置３１は、ロードポート装置に電気的に接続され、ロードポート装置を動作させる動作命令を生成する上位装置５１から、動作命令を受信する送受信手段３５と、上位装置から受信した動作命令を、ロードポート装置とパージ装置とにパージ処理を含む動作をさせる変換動作命令に変換する制御手段３３と、を備える。制御手段により変換された変換動作命令が、ロードポート装置とパージ装置とへ送受信手段により送信される。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、ポッドに対してガスを噴出するパージ機能を備えないロードポート装置に対して取り付けて使用されるパージ装置を制御するためのパージ制御装置及び当該パージ制御装置を備えるロートポート装置に関する。

従来より、半導体の製造プロセスで半導体ウエハを取り扱う際には、高洗浄化されたクリーンルーム内において行われている。ウエハサイズの大型化やクリーンルームの管理に要するコスト削減の観点から、高清浄化されたミニエンバイロンメント内に配置される処理装置内に対して、ウエハを収容する密閉容器たるＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ−ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）と呼ばれるクリーンボックスから、その蓋を開閉してウエハを加工処理装置内へ移載するためにＦＩＭＳ（Ｆｒｏｎｔ−ｏｐｅｎｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ）のロードポート装置が利用されている（例えば、特許文献１参照。）。

ロードポート装置は、半導体ウエハ等の被加工物を収容し運搬するクリーンボックスが取り外し可能に取り付けられる装置であり、クリーンボックスを載置するテーブルと、クリーンボックスの蓋を開ける開閉機構と、を備えている。ロードポート装置は、外界に対して密閉状態にしてクリーンボックスを加工処理装置のクリーン空間に開き、クリーンボックス内の被加工物を処理装置内へ移送するものである。
特開２００７−１８０５１７号公報（図１、５等）

特許文献１に開示されたようなロードポート装置は、ロードポート装置の開口部の周囲に設けたノズルから構成されるパージ装置を備えているので、クリーンボックス内への汚染物質や酸化性のガス等がクリーンボックス内部へ侵入することを防止することができる。

このように、半導体素子の小型化及び微細化に伴って、より高い洗浄度を保つことの要請に応えるべく、パージ装置を備えるロードポート装置が広く普及してきているものの、パージ装置を備えない従来型のロードポート装置も依然として利用されている。

従来型のロードポート装置を利用している施設において、パージ装置を備えるロードポート装置を設置するためには、ガスパージ機能を有さない従来型のロードポート装置を破棄し、新たにパージ装置を有するロードポート装置を導入するか、従来型のロードポート装置を改造し、パージ装置を設ける必要がある。

しかし、パージ装置を備えるロードポート装置へ置換することは、パージ機能を除けばまだ使用可能な従来型のロードポート装置を破棄することになり、昨今の趨勢である資源の有効活用に逆行することとなり好ましくない。

また、従来型のロードポート装置にパージ装置を組み込む場合、ロードポート装置の改造に伴うコストや手間が許容できる範囲であったとしても、パージ装置を加えたロードポート装置及び加工処理装置の制御プログラムを変更するには、費用や手間が嵩むことが予想される。これは、ロードポート装置の使用態様は、ユーザーにより様々であり、実際のロードポート装置の制御プログラムもカスタマイズされているためである。このように、パージ装置を追加する改造を実現するためには、ハードのみならず制御ソフトの改良が必要となり、費用が嵩むのみならず手間が掛かり実用性に乏しい。

本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、パージ装置を備えない従来のロードポート装置に、パージ機能を付与するにあたり、ロードポート装置、加工処理装置の装置構造の改良と、制御プログラムの改良と、を最小限に抑えることが可能なパージ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のパージ制御装置の第１の態様は、内部空間を外部から区画する壁を有し、収容空間に加工物を収容するクリーンボックスから前記加工物を前記壁に設けられた開口部を介して前記内部空間へ出し入れするロードポート装置に取り付けて使用され、前記開口部へ向けてガスを噴出しパージ処理をするパージ装置を制御するパージ制御装置であって、前記ロードポート装置に電気的に接続され、前記ロードポート装置を動作させる動作命令を生成する上位装置から、前記動作命令を受信する送受信手段と、前記上位装置から受信した動作命令を、前記ロードポート装置と前記パージ装置とにパージ処理を含む動作をさせる変換動作命令に変換する制御手段と、を備え、前記制御手段により変換された変換動作命令が、前記ロードポート装置と前記パージ装置とへ前記送受信手段により送信される。

本発明のパージ制御装置の第２の態様は、さらに、前記上位装置から受信した動作命令と、前記ロードポート装置と前記パージ装置とにパージ処理を含む動作をさせる変換動作命令と、の対応を定義する定義テーブルを格納する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記定義テーブルを参照し前記動作命令を変換動作命令に変換する。

本発明のパージ制御装置の第３の態様は、前記送受信手段は前記ロードポート装置から応答を受信可能であり、前記制御手段は前記送受信手段で受信される前記ロードポート装置からの応答が、前記上位装置へ転送すべき内容であるか否かを識別する識別機能を有し、前記応答が前記上位装置からの動作命令に対する応答であると前記制御手段により識別されると、前記送受信手段により前記応答を前記上位装置へ転送する。

本発明のパージ制御装置の第４の態様は、前記制御手段は、前記ロードポート装置からの応答のうち、前記動作命令に対応する応答を示す管理テーブルを作成する管理テーブル作成機能を有し、前記制御手段は前記管理テーブルを参照し、前記ロードポート装置からの動作命令に対応する応答であるか否かを判別する。

本発明のパージ制御装置の第５の態様は、前記制御手段は、前記パージ装置を動作可能状態と動作不可能状態とに切り替える切替機能を有し、前記動作不可能状態の場合には前記上位装置からの動作命令は前記変換動作命令に変換されずに前記ロードポート装置へ転送される。

本発明のパージ制御装置の第６の態様は、前記パージ装置の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段により動作不良を検知した場合には、前記制御手段が動作不良応答を前記送受信手段を介して前記上位装置へ送信する。

本発明のロードポート装置の態様は、上記第１乃至第６のいずれかの態様のパージ制御装置と、前記開口部へ向けてガスを供給するパージ装置と、を備える。

本明細書中において、上位装置とは、ロードポート装置に電気的に接続されるとともに、当該ロードポート装置を動作させる動作命令を生成する装置であり、被加工物の供給、充填、成型、及び焼結等の特定の加工処理を行う加工処理装置のみならず、上記装置の間で被加工物を移送する搬送装置等の電子部品の製造に用いられる装置を含む。また、ロードポート装置との間で双方向の通信を行う上位装置や、装置からロードポート装置への単方向の通信を行う上位装置を含む。

本発明のパージ制御装置によれば、パージ装置を備えない従来のロードポート装置に対して、パージ装置を取り付けた場合であっても、上位装置とロードポート装置との間にパージ制御装置を介在させ、上位装置からの動作命令に応じて、パージ制御装置が動作命令をパージ動作を含む変換動作命令に変換してロードポート装置とパージ装置に送信することにより、パージ装置及びロードポート装置を連動させる構成である。従って、パージ装置を追加するために上位装置及びロードポート装置を制御するプログラムを変更する必要がない。

すなわち、従来型のロードポート装置に対してパージ装置を装着するという構造的な改造のみを行うのみで、搬送装置、加工処理装置等の制御方式を変更する必要がないため、パージ機能を加えるために要する費用や手間を格段に抑えることができる。

以下、図面を参照して本発明のパージ制御装置の実施形態について詳細に説明する。

図１Ａは、パージ装置を取り付けたロードポート装置であって、ドアがロードポート装置の開口部を開放した状態を示す部分断面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示したロードポート装置の開口部を矢印１Ｂで示す方向から見た図であり、図１Ｃは、図１Ａの矢印１Ｃから視た断面図である。なお、図面の明瞭化のため、図１Ｂ及び図１Ｃからは、ロードポート装置の制御部４３、ガス供給部４１、パージ制御装置３１、上位装置５１等は、割愛した。

本実施形態のパージ制御装置３１は、内部空間を外部から区画する壁を有し、収容空間に加工物であるウエハ１を収容するクリーンボックスであるポッド２から壁２５に設けられた開口部を介してウエハ１を内部空間へ出し入れするロードポート装置３に取り付けて使用され、壁２５の開口部１０へ向けてガスを噴出しパージ動作を行うパージ装置３２を制御する。

さらに、パージ制御装置３１は、上位装置５１からのロードポート装置３を動作させるための動作命令を受信する送受信手段である送受信部３５と、上位装置５１から受信されたロードポート装置３を動作させる動作命令を、ロードポート装置３とパージ装置３２とにパージ動作を含む動作をさせる変換動作命令へ変換する制御手段である制御部３３と、を備える。

また、制御部３３により変換された変換動作命令が、ロードポート装置３とパージ装置３２とへ送受信手段である送受信部３５により送信される。

以下に各構成要素についてより詳細に説明する。パージ装置３２は、開口部１０の周囲に配置されるカバー２３と、カバー２３に固定されるカーテンノズル１２及びパージノズル２１と、前記２種類のノズルに所定のガスを供給するガス供給部４１とを備えている。

カバー２３は、同一幅を有する３枚の板状体２３ａ、２３ｂ及び２３ｃから構成されている。各板状体は、ネジ等の固定手段によりロードポート装置の開口部１０が設けられている壁２５に装着され、後述する載置台８１が配置されている側と反対側の壁面から、前記壁面に垂直であって且つ開口部１０の両側辺及び上辺と平行となるように突出する。

また、カーテンノズル１２及びパージノズル２１は、等間隔に複数の開口が設けられている管状部材から構成され、その管状部材の内部にガス供給部４１から所定のガスが供給される。

さらに、各板状体２３ａ、２３ｂの先端には、各板状体から互いに向き合うように延在する庇２４ａ、２４ｂが固定されている。この庇２４ａ、２４ｂにより、パージノズル２１から噴出させるガスの拡散が防止され、板状体２３ａ、２３ｂに囲まれた領域内において気流を発生することになる。

ロードポート装置３は、壁面２５に設けられた開口部１０の開閉を行うとともにポッド２の蓋４を保持可能なドア６、ポッド２を載置する載置台８１、ロードポート制御部４３を備えている。ドア６は、図１Ａに示す最下点である待機位置と開口部１０を閉じる閉鎖位置とを移動できるように構成されている。また、ドア６には吸着手段が設けられ、ドア６に接触したポッド２の蓋４を保持可能であり、ポッド２から蓋４を着脱する。

載置台８１はポッド２を載置した状態で開口部１０に対して進退可能であり、閉鎖位置にあるドア６へポッド２を当接させることができる。ロードポート制御部４３はドア６と載置台８１の動作を制御する。すなわち、ロードポート制御部４３からの命令により、ドア６を昇降し開口部１０を開閉する動作や、載置台８１に設けたクランプ（不図示）によりポッド２の底面を固定する動作や、ドア６に設けた吸着手段（不図示）から吸引力を付与してポッド２の蓋４を把持する動作が行われる。

ロードポート制御部４３と上位装置５１との間に介在するのは、パージ制御装置３１である。パージ制御装置３１は、制御部３３と、送受信部３５とを備える。さらにパージ制御装置３１は、ガス供給部４１、上位装置５１、ロードポート制御部４３に連結されている。パージ制御装置３１の制御部３３からの動作命令が、送受信部３５を介してガス供給部４１で受信されると、所定のガスがカーテンノズル１２やパージノズル２１から噴出する。また、パージ制御装置３１の制御部３３からの動作命令が、ロードポート制御部４３で受信されると、ロードポート装置３で所定の動作が行われる。

カーテンノズル１２には、図１Ａ、図１Ｂ中のほぼ鉛直方向下方に気体の流れが形成できるように開口が配列されている。また、パージノズル２１には、図１Ａ，図１Ｃに示されるように、気体の流れがポッド２の内部に向くようにノズルの開口が配置されている。

ポッド２は、収容空間を外界から密閉できる容器であり、容器本体７と蓋４とから構成され、ウエハを高洗浄度で保管することができる。

図２は、本発明の実施形態のパージ制御装置３１と、ロードポート装置３と、上位装置５１と、パージ装置３２と、ガス供給部４１との関係を示すブロック図である。従来、上位装置とロードポート装置とが直接接続されていた構成のシステムにおいて、ロードポート装置３と上位装置５１との間にパージ制御装置３１を介在させていることを示している。

また、パージユニット９がロードポート装置３に装着されている。ここで、パージユニット９とは、図１で示すカーテンノズル１２、パージノズル２１、カバー２３である。パージユニット９には、ガス供給部４１が連結されている。パージ制御装置３１からの動作命令に応じてガス供給部４１は、所定のガスを所定のタイミング及び流量でパージユニット９に供給しパージ動作が行われる。

なお、上位装置５１からロードポート装置３へ送られる動作命令は、上位装置５１及びロードポート装置３に予め設定されている。同様に、ロードポート装置３から上位装置５１へ送られる応答も、ロードポート装置に予め設定されている。また、パージ制御装置３１は、ロードポート装置３及び上位装置５１に予め設定されている応答や動作命令を利用する構成である。したがって、パージユニット９をロードポート装置３に取り付け、パージ制御装置３１をロードポート装置３と上位装置５１との間に介在させることにより、ロードポート装置３及びパージ装置３２の制御を行うことができる。

以下にパージ制御装置３１の動作について図３を参照して説明する。図３は、パージ制御装置３１の動作の工程を示すフローチャートである。

まず、上位装置５１からロードポート装置３に対する命令を送受信部３５で受け取る（ステップ１０１）。制御部３３が、送受信部３５で受け取った動作命令を変換する必要があるか否かを識別する（ステップ１０２）。ここで、動作命令を変換する必要があるか否かの識別は、ロードポート装置３からの動作命令が、パージ動作を必要とするか否かで識別される（ステップ１０２）。

パージ動作を含む動作としては、例えば、ポッド２と加工処理装置内とでウエハ１の出し入れを行うためにポッド２をロードポート装置３に装着させるロード動作や、ポッド２を移送させるため、ロードポート装置３からポッドを取り外すアンロード動作がある。これらの動作は、ポッド２の蓋４を開閉を伴い、パージ処理を行ってポッド２内の酸化性雰囲気の分圧を低圧に維持することが必要なためである。

図１Ａの状態にあるロードポート装置３において、例えば制御部３３が上位装置５１からアンロード動作の動作命令を受け取る場合で説明すると、制御部３３は、この動作命令がパージ動作を必要とするものか否かを識別する（ステップ１０２）。

アンロード動作は上述のように、パージ動作を行うことが必要であるため、制御部３３はパージ装置３２とロードポート装置３とに所定の動作をさせるべく、動作命令を変換動作命令に変換する（ステップ１０３）。この変換動作命令は、ロードポート装置３の動作に対して、所定のタイミングでパージ装置３２を作動させパージ動作を行う命令と、ロードポート装置３のドアを上昇させ開口部１０を閉鎖するといったロードポート装置３固有の所定の動作を行う命令と、を有するものである。

なお、ロードポート装置３のアンロード動作命令は、予めロードポート装置３及び上位装置５１とに組み込まれているものを使用する。したがって、上位装置５１から既存のアンロード動作命令を受け取るパージ制御装置３１の制御部３３は、複数の動作の組合せであるアンロード動作命令をアンロード動作命令に含まれる個別の動作命令へ分解し、各個別の命令間にパージ動作命令を組み込んだ命令に変換する。

したがって、パージ制御装置３１を組み込むことにより、上位装置５１とロードポート装置３との関係では、あたかも、上位装置５１とロードポート装置３との間で従来通りの（上位装置５１とロードポート装置３が直結されている場合と同じように）動作命令のやり取りを行った上に、パージ動作を付加することができる。

そして、制御部３３により変換された変換動作命令は、送受信部３５を介してローポート装置３及びパージ装置３２に送られ（ステップ１０４）、ロードポート装置３とパージ装置３２とが連動しながら、パージ動作を含む動作を所定タイミングで行う。

アンロード動作命令の場合には、図１中の上方向にドア６を上昇させた後、制御部３３からの動作命令によりガス供給部４１を駆動させ、カーテンノズル１２及びパージノズル２１から所定のガスを噴出する。ガスを噴出するパージ状態のままでドア６が開口部１０を閉じることによりポッド２へ蓋４を取り付けする。そして、ドア６による蓋４の把持を解除して、載置台８１のポッド２に対する固定を解除するといった一連のアンロード動作が実行される。

反対に、ステップ１０１において、上位装置５１からドア６を上昇させるドア上昇命令を送受信部３５で受け取ると、制御部３３は、パージ動作が不要である動作命令であると識別（ステップ１０２）し、動作命令の変換は行われない。従って、ロードポート装置３のロードポート制御部４３にドア上昇命令が送受信部３５を介して送信される（ステップ１０９）。そして、ロードポート制御部４３によりドア６を上昇させる動作が行われる。

次に、ステップ１０４若しくはステップ１０９の送信による、所定動作が完了すると、ロードポート装置３若しくはパージ装置３２から応答が発信され送受信部３５において受信される（ステップ１０６、ステップ１１０）。応答とは、ロードポート装置３及びパージ装置３２が動作命令を実行したことを示す信号や、上位装置５１やパージ制御装置３１から、ロードポート装置３がどのような状態であるかを確認する信号に対して応答する信号であり、ロードポート装置３及びパージ装置３２が所定の動作を行った後に、ロードポート装置３及びパージ装置３２からパージ制御装置３１へ送信される信号である。

ステップ１０６において受け取った応答は、パージ制御装置３１の制御部３３により、上位装置５１へ転送する必要があるか否かが識別される（ステップ１０７）。例えば、パージ制御装置３１が上位装置５１からアンロード命令を受けていた場合には、パージ制御装置３１よりロードポート装置３へドア上昇命令、ドアクローズ命令等のアンロード命令を分解した個々の命令が発せられている。したがって、ロードポート装置３から受けとる応答は、それぞれの動作を行ったことを示すドア上昇完了命令応答、ドアクローズ完了応答等となる。これらの応答は、パージ制御装置３１が生成した変換動作命令に対する応答なので上位装置５１へ転送する必要はなく、所定の作動シーケンスに従って次の変換動作命令が送信される。

また、パージ装置３２からの応答も、パージ制御装置３１によって生成され送信された動作命令に対する応答であるので、上位装置５１へ転送されない。ただし、利用するロードポート装置３が、アンロードを完了したことを示す応答命令を上位装置５１へ応答するように構成されている場合には、所定タイミング（例えばパージ動作を含む動作が完了した時点）でアンロード完了を示す応答をパージ制御装置３１から上位装置５１へ転送するように構成することも可能である。

上位装置５１からドア上昇命令を受けた場合には、パージ制御装置３１は、その命令をロードポート装置３に送信し、その命令に対するドア上昇命令応答をロードポート装置３から受けると、パージ制御装置３１は、その応答が上位装置５１からの動作命令に対する応答であるために上位装置５１へ転送する必要がある。この場合には、制御部３３が転送の必要があると識別し（ステップ１０７）、ドア上昇命令応答を上位装置５１へ転送する（ステップ１０８）。その後、更にドアを上昇させる動作を完了したことを示す応答信号をロードポート装置３から受け取る（ステップ１０６）場合には、当該応答を上位装置５１へと転送する（ステップ１０７）。

なお、ステップ１１０において、パージ動作が不要である動作命令の結果としてロードポート装置３から受けとった応答は、上位装置５１からの動作命令に対する応答であるので、パージ制御装置３１は、上位装置５１に転送する（ステップ１１１）。

なお、上記実施形態では、ロードポート装置及びパージ装置から応答を受け取り、上位装置へ当該応答を転送の要否を識別する構成であるが、種々の態様で、パージ装置及びロードポート装置と、上位装置との間の信号のやり取りを設定できることは言うまでもない。すなわち、上位装置５１から受けた動作命令を、パージ装置３２及びロードポート装置３に所定の動作をさせる変換動作命令へパージ制御装置３１が変換する構成を有すれば、種々の態様を採用できる。

次に、実施例１に係るパージ制御装置ついて図４〜図７を参照しつつ説明する。図４は上位装置とロードポート装置との間に介在させた実施例１に係るパージ制御装置のブロック図、図５は実施例１に係るパージ制御装置のアンロード処理における制御を示すシーケンスチャート、図６は定義テーブルの内容を示す表、図７は管理テーブルの内容を示す表であり、図８は、パージ制御装置のアンロード処理のフローチャートの要部である。

図４に示されるように、パージ制御装置１３１は、制御部１３３、送受信部１３５、記憶部１３７を備える。また、制御部１３３は、送受信部１３５を介してガス供給部４１、ロードポート装置３、上位装置５１に電気的に接続され、動作命令、応答といった信号の授受を行う構成である。

なお、図４には、所定のガスを噴出するノズルは示されていないが、図１で示した構成と同様に、ガス供給部４１が不図示のカーテンノズル、パージノズルに連結されており、ガス供給部４１を制御することにより、所定のタイミングや流量で所定のガスを噴出する構成である。

さらに、図５に示すように、上位装置５１、パージ制御装置３１、ロードポート装置３の間で信号のやりとりが行われる。まず、パージ制御装置３１を介在させて接続する上位装置５１とロードポート装置３とが元々用いている動作信号及び応答信号に基づいて作成される定義テーブル（図６参照）を記憶部１３７に格納しておく。

本実施例の定義テーブルには、上位装置５１からの動作命令に対応する変換動作命令と、上位装置５１へ送信する応答とが定義されている。定義テーブルは、左欄にパージ制御装置１３１が上位装置５１から受ける動作命令を示し、中央欄にパージ制御装置１３１がロードポート装置３及びパージ装置のガス供給部４１に送信する変換動作命令を示し、右欄に上位装置５１に送信する応答を示す。

例えば、上位装置５１からアンロード命令を受け取った制御部１３３は、ドア上昇命令、パージ動作命令、ドアクローズ命令、ラッチ命令、バキュームＯＦＦ命令、アンドック命令、アンクランプ命令を生成し、この順番に、パージ動作命令を除く動作命令をロードポート装置３へ、そしてパージ動作命令をガス供給部４１へ、それぞれ送信する。すなわち、制御部１３３は、アンロード命令を上記個別の動作命令に変換し変換動作命令として送信する構成である。併せて、上位装置５１へ送信する応答も生成する。

図７に示す管理テーブルは、上位装置５１からの動作命令に応じて、パージ制御装置１３１がロードポート装置３から受けることになる応答信号を生成しておき、ロードポート装置３から受けた応答が管理テーブルを参照し上位装置５１へ転送すべきか否かを識別するために使用される。図７の管理テーブルは、左欄にパージ制御装置１３１が上位装置から受ける動作命令を示し、右欄にパージ制御装置１３１がロードポート装置３から受ける応答を示す。

例えば、アンロード命令をパージ制御装置１３１が受けた場合には、定義テーブルの変換動作命令を参照して、図７の表の右欄に示すように（１）ドア上昇命令受付応答、（２）ドア上昇完了応答．．．（１２）アンクランプ完了応答の内容の管理テーブルが生成され記憶部１３７に格納される。そして、制御部１３３は、生成された管理テーブルを参照して、ロードポート装置３から受けた信号が、管理テーブル上に無い場合には、上位装置５１に転送すべき応答であると識別し、一致するものがある場合には、上位装置５１に転送すべき応答でないと識別する。

上記構成における制御の工程について説明する。図８に示すフローチャートは、図３のフローチャートのステップ１０３からステップ１０８までの工程に対応するものである。すなわち、上位装置５１から受けた動作命令であって、変更が必要な動作命令を処理する工程を示す。以下にアンロード命令を受けた場合について説明する。

まず、ポッド２をロードポート装置３から取り外すアンロード動作を行うアンロード命令を送受信部１３５で受けると、パージ制御装置１３１の制御部１３３は、記憶部１３７に格納されている定義テーブルを参照し、アンロード命令に対応する変換動作命令を生成する（ステップ１０３）。

この変換動作命令は、ドア６（図１参照）を上昇させるドア上昇命令、ガス供給部４１を作動させガスを噴出しパージを行うパージ動作命令、ドア６で開口部１０を閉鎖するとともにポッド本体７へ蓋４を取り付けするドアクローズ命令、ポッド本体７に蓋４をラッチ留めするラッチ命令、蓋４を把持するためのドア６の吸引手段を停止しドア６の蓋４に対する把持を解除するバキュームＯＦＦ命令、載置台８１を移動させドア６からポッド２を離間させるアンドック命令、載置台８１へポッド２を固定していたクランプを解除するアンクランプ命令、から構成される。

パージ制御装置３１が存在しない場合には、上位装置５１からアンロード命令が直接ロードポート装置３に送られ、一連のアンロード処理を行う。しかし、変換工程では、連続的に行われるアンロード命令を、アンロード命令を構成する個々の命令に分割し、ドア上昇動作とドアクローズ動作との間に、パージ動作を組み込んだ上でロードポートの動作が行われる。

よって、パージ装置を備えない従来のロードポート装置であっても、パージ制御装置を上位装置とロードポート装置との間に介在させることにより、従来から制御方法を変えることなくパージ動作を行うことができる。

上記各動作は、図８のステップ２２１からステップ２２６に示すように、上記した命令の順に行われる。変換動作命令（アンロード命令）がｎ個（本実施例ではｎ＝７）の命令を含む場合には、変数Ｎに１が代入され（ステップ２２１）、定義テーブルに沿って第１番目のドア上昇命令がロードポート装置３に送信され（ステップ２２２）、ドア上昇動作が開始される。一方、パージ制御装置１３１では、ロードポート装置３側から、動作命令を受けたことを示すドア上昇命令受付応答を受ける（ステップ２２３）。

制御部１３３は、受けた応答信号に関し、図７の管理テーブルを参照してパージ制御装置１３１が受けるべきであるか否かを識別する。具体的には、応答信号が、動作命令を受けたことを示す受付応答であるか否かが識別される（ステップ２２４）。

ここで、ドア上昇命令受付応答を受けた場合には、次のステップ２６０に移行し、制御部１３３により、所定の動作を受け付けたことを示す応答を上位装置５１へ転送する必要があるか否かが判断される。本実施例の上位装置５１は、アンロード命令を送信した場合には、ロードポート装置３から当該命令を受け付けたことを示すアンロード受付応答を受けるように構成されている。従って、パージ制御装置１３１は、上位装置５１に対してアンロード命令を受けたことを示すアンロード命令受付応答を上位装置５１へ転送する必要がある。

そこで、予め定義テーブルに格納されているアンロード命令受付応答を上位装置５１へ転送（ステップ２６１）し、次のステップ２２３へと移行する。なお、当該アンロード受付応答は、ドア上昇受付応答を受けた際に上位装置５１へ転送する構成としたが、本発明はこの構成に限定されず他の応答を受ける際に転送するように設定できることは言うまでもない。

上記の通り、ステップ２６０で上位装置５１へ所定の命令受付応答を転送する必要があると判断されると、当該所定の命令受付応答が上位装置５１へ転送され（ステップ２６１）、動作完了を示す応答を受けるまで（ステップ２２３）次の処理には進まない。他方、制御部１３３により所定の命令受付応答でないと判断されると（ステップ２６０）、上位装置５１への転送を行うことなく動作完了を示す応答を受けるまで（ステップ２２３）次の処理には進まない。

次に、ドア上昇完了応答を受けた場合には、当該応答は受付応答でないと判断され（ステップ２２４）、次のフラグ動作（ステップ２２６）に移行して、ドア上昇動作が完了したことを示すフラグを記憶部１３７に立てる。

フラグ動作（ステップ２２６）の次は、転送動作（ステップ２２７）である。転送動作では、制御部１３３により、所定の動作を完了したことを示す完了応答を上位装置５１へ転送する必要があるか否かが判断される。一方、転送する必要がない場合は、ステップ２２８を通らずにステップ２２９に移行する。

ステップ２２９は、変換動作命令を構成する個別の動作命令がすべて終わっているか否かが識別される。すなわち、実行したＮ番目の動作命令が個別の動作命令の総数（ｎ）と等しいか否かを制御部１３３で識別する。等しければ、動作を終了する。

Ｎがｎと等しくない場合には、ステップ２３０においてＮがインクリメントされる。例えば、アンロード命令に対応する変換動作命令の第１番目のドア上昇命令を行った場合には、Ｎが１であり、個別の動作命令の総数ｎは７であるので、両者は等しくなく、ステップ２３０へ移行し、再度ステップ２２２に戻る。

ステップ２２２では、Ｎが２となるので、第２番目の個別の動作命令すなわち、パージ動作命令がガス供給部４１に送信される。そして、前述と同様に、ガス供給部４２とパージ制御装置１３１との間で応答のやり取りが行い、パージ動作が完了する。その後は、その他は残りドアクローズ命令、ラッチ命令、バキュームＯＦＦ命令、アンドック命令、アンクランプ命令に関して、制御装置１３１とロードポート装置３との間でやり取りが行われ、順次動作を終了する。

なお、変換動作命令の内、最後の個別の動作命令であるアンクランプ動作が完了したことがステップ２２４において識別され、フラグを立てた後（ステップ２２６）、制御部１３３は、アンロード完了応答を上位装置５１へ転送する（ステップ２２８）。このアンロード完了応答を受けた上位装置５１は、パージ制御装置１３１が介在していない場合と同様にアンロード動作が完了したことを認識する。

なお、個別の命令について、ロードポート装置３に命令を送信するのか、又はパージ装置のガス供給部４１に送信するのかについては、予め設定することは言うまでもない。また、アンロード命令受付応答やアンロード完了応答を、上位装置５１に対する転送のタイミングは適宜設定できることは言うまでもない。

さらに、図６の定義テーブルに示すロード命令は、中央欄に示す変換動作命令の各動作命令を上から順に行っていくものであり、アンロード命令に対応する変換動作命令を概ね逆にした順序に行うものである。

各動作命令を簡単に説明すると、クランプ命令は、載置台８１にポッド２をクランプで固定させる命令であり、ドック命令は、ドア６とポッド２が接触するように載置台８１でポッド２を移動させる命令であり、バキュームＯＮ命令は、蓋４を把持するためドア６の吸引手段を駆動しドア６が蓋４を把持する命令であり、アンラッチ命令はポッド本体７に蓋４を留めるラッチを解除する命令であり、ドアオープン命令は蓋４を把持したドア６が閉鎖位置から内部空間の内方へ後退し開口部１０を開放するとともにポッド本体７から蓋４を取り外す命令であり、パージ動作命令は、ガス供給部４１を作動させポッド開口部１０にガスを噴出しパージを行う命令であり、ドア下降命令はドア６（図１参照）を待機位置へ下降させる命令である。

また、ロード命令受付は、クランプ命令受付応答を受けたときに上位装置５１へ転送し、ロード完了応答は、ドア下降動作を完了した後に上位装置５１へ転送するように設定することができる。

なお、上位装置５１において、予めロード命令、アンロード命令等の動作命令に対して所定時間内に応答を受け取らない場合にエラーを報知する機能が設けられている場合には、パージ動作の追加に合うようにその所定時間の設定を上位装置５１側で変更するだけで容易に対応可能であることは言うまでもない。これは後述の実施例２、３でも同様である。

以下に、実施例２について図９を参照しつつ説明する。図９は、実施例２に係るパージ制御装置のアンロード動作における制御を示すシーケンスチャートである。制御の内容が異なるのみで、パージ制御装置１３１、ロードポート装置３、上位装置５１、パージ装置３２（ガス供給部４１）の構成は、図４に示す実施例２の構成と同じである。

本実施例では、パージ動作中に、上位装置５１からロードポート装置３に対して状態読み出し命令が送信されている。状態読み出し命令は、その命令を受けた時点でのロードポート装置３の情報を応答させる命令である。例えば、実施例１で説明したフラグ（図８のステップ２２６）を参照することにより、ロードポート装置３で完了した動作の情報を上位装置５１へ返す構成とすることもできる。

本実施例では、アンロード命令が発せられ、パージ装置３２（ガス供給部４１）によるパージ動作が実行されている間に、上位装置５１から状態読み出し命令が発信された場合である。この場合には、まずパージ制御装置１３１は、状態読み出し命令を受ける（図３のステップ１０１に対応）。そして、制御部１３３は、図６の定義ファイルの左欄を参照し、読み出し命令は定義されていないことが判別し、動作命令を変換する必要がないと識別する（図３のステップ１０２に対応）。この場合には、状態読み出し命令は変換されることなく、ロードポート装置３へ送信される（ステップ１０９）。

ロードポート装置３が状態読み出し命令を受け取ると、実施例１に関連して説明したフラグ動作（図８のステップ２２６参照）を参照して、直近にフラグを立てた動作命令を内容とする状態読み出し応答が上位装置５１へ向けて送信される。当該応答信号は、まずパージ制御装置１３１で受け取られる（ステップ１１０）。

制御部１３３は、ドア上昇が完了していることを示す、受け取った状態読み出し応答信号が上位装置５１からの状態読み出し命令に対する応答であることから、上位装置５１に対してそのまま転送する（ステップ１１１）。

なお、実施例２では、状態読み出し命令を、パージ動作中に送信しているが、当該命令は、いつでも上位装置５１から発することができることは言うまでもない。

実施例３について図１０、図１１を参照しつつ説明する。図１０は、実施例３に係るパージ制御装置のアンロード動作における制御を示すシーケンスチャート、図１１は、実施例３に係るパージ制御装置のアンロード処理のフローチャートの要部である。なお、このフローチャートは、図８のステップ２２４以降が異なるので、その部分のみを示している。

実施例３は、実施例１、２とは制御の内容が異なるのみで、パージ制御装置１３１、ロードポート装置３、上位装置５１、パージ装置３２（ガス供給部４１）の構成は、図４に示す実施例１と同じである。また、図９に示す実施例２と異なるのは、パージ制御装置１３１自体が状態読み出し命令をロードポート装置３に対して自発的に発信している点である。

本実施例では、パージ制御装置１３１がアンロード動作の命令を受けたときに、ロードポート装置３がアンロード動作を行うことに適した状態であるか否かを判断するための情報を得るため、状態読み出し命令を発する。さらに、パージ動作を行った後に、状態読み出し命令を発する。

必要な情報とは、例えばドア６が上昇しているか否かに関することや、パージ動作を完了した後で、ドア６が閉じているか否かといったことである。このような情報を取得することで、パージ動作を組み込んだアンロード動作を安全かつ効率的に行うことができる。仮にドア６がすでに上昇していることが予め識別できれば、ドア上昇命令を抜かして、次に定義される個別の動作命令を開始することができ、アンロード動作に要する時間を短くできる。

なお、パージ制御装置１３１からロードポート装置３へアンロード命令を送信する際には、管理テーブルが作成され（図３のステップ１０３に対応）、状態読み出し応答が定義される。図７の管理テーブルに示す管理テーブルと異なるのは、アンロード命令に対応する右欄の最初、すなわちドア上昇受付応答の前に、第１の状態読み出し応答が定義される。さらに、パージ動作完了応答の次に第２の状態読み出し応答が定義される点である。

図１０に示すように、パージ制御装置１３１から送信された状態読み出し命令（図８のステップ２２２に対応）をロードポート装置３が受けると、ロードポート装置３のドアが開いているのか閉じているのかといったロードポート装置３の状態を示す状態読み出し応答を、ロードポート装置３がパージ制御装置１３１へ送信する。パージ制御装置１３１は、受け取った状態読み出し応答（図８のステップ２２３に対応）を管理テーブルの内容と照合する。すなわち、制御部１３３は、動作命令の受付応答、もしくは動作の完了応答であるか否かを識別し（ステップ２２４、２３１）、受付応答でも完了応答でもないので、状態読み出し応答であると判断する。

そして、状態表示動作（ステップ２４１）に移行し、パージ制御装置１３１に設けられている不図示のインジケータを点灯させる。その後は、ステップ２２９に移行し、次の個別の動作命令を送信する工程２２２に移行するか否かの判断がなされる。

このように、パージ制御装置１３１から状態読み出し命令を生成することもできるので、パージ動作を確実かつ効率的に行うことができる。もちろん、パージ制御装置１３１が発信した状態読み出し命令に対する状態読み出し応答を上位装置５１へ転送する制御も可能である。

さらに、ガス供給部４１がパージ動作不良を示す不良信号を生成し、パージ制御装置１３１に送信するように制御させたり、さらに、上位装置５１へ受け取った不良信号を転送して上位装置５１のインジケータ等を作動させる構成とすることも可能である。この場合には、ガス供給部４１にガスの流量制御、検出するフローメータを設け、ガスの流量をモニタし、所定の閾値を越えた時に、ガス供給部４１が不良信号を生成するように構成する。このとき、パージ制御装置１３１が作成する管理テーブルには、不良信号を定義せずに、そのまま上位装置５１へ転送させる。

具体的には、図１１の完了応答か否かを識別するステップ２３１とステップ２４１の状態表示動作の間に、状態読み出し応答であるか否かを識別する動作ステップを組み込む。そして、動作ステップで状態読み出し応答と識別された場合には、ステップ２４１へ移行する。他方、状態読み出し応答でないと識別された場合には、不良信号と識別され、上位装置５１へ不良信号を転送するステップを設けるように制御する。

なお、上記実施例では、ステップ２４１において、状態読み出し応答をパージ制御装置１３１に設けたインジケータを点灯させる構成としたが、この構成に限定されない。例えば、ステップ２３１で状態読み出し応答と識別された場合（完了応答でないと判断された場合）には、直接ステップ２２８に移行し上位装置５１へ応答の送信を行って、上位装置５１に設けられているインジケータに表示するような構成とできることは言うまでもない。この場合には、管理テーブルを作成する際（図３のステップ１０３に対応）、状態読み出し応答を定義するように制御する。

なお、実施例２と実施例３を組み合わせた制御とすることもできることは言うまでもない。この場合に、パージ制御装置１３１が、上位装置５１からの状態読み出し命令に対する応答と、パージ制御装置１３１からの自発的な状態読み出し命令に対する応答と、をほぼ同じタイミングで受ける状況があっても、それぞれの応答について命令の送信元を識別するデータを付与することで混同を防止することができることは言うまでもない。

さらに、実施形態及び実施例１〜３において、パージ制御装置を動作可能状態と動作不可能状態とに切り替える切替機能を設け、動作不可能状態の場合には上位装置５１からの動作命令は全て変換動作命令に変換されずに前記ロードポート装置へ直接転送するように制御することも可能である。

例えば、パージ制御装置３１、１３１に動作可能モードと動作不可能モードとを切り替える切替スイッチを設け、図３のフローチャートのステップ１０１の後に、動作モードを識別する動作モード識別ステップを組み込む。

上位装置から動作命令を受けると制御部３３、１３３により、動作不可能モードと識別されると、ステップ１０２における判断は全て命令変換不要として処理され、ステップ１０９に移行させるように制御する。従って、上位装置５１からの動作命令は、変換動作命令に変換されることなく、そのままロードポート装置３へ転送される。

また、動作モード識別ステップにより動作可能モードと制御部３３、１３３により識別されると、次のステップ１０２に移行し、動作命令を変換動作命令に変換すべきか否かが識別される。

（半導体ウエハ処理装置）
上記したパージ制御装置の実施例を適用した半導体ウエハ処理装置について図１２を参照して説明する。図１２は、いわゆるミニエンバイロメント方式に対応した半導体ウエハ処理装置の概略構成を示す図である。

半導体ウエハ処理装置５０は、主として、搬送室５２と、搬送室５２に装着されたロードポート装置３と、処理室５９と、パージ制御装置３１と、ガス供給部４１と、半導体ウエハ処理装置５０全体の制御を司るコンピュータ等の上位装置５１と、を備える。

搬送室５２は、ロードポート側の仕切り５５ａ及びカバー５８ａと、処理室側の仕切り５５ｂ及びカバー５８ｂとにより区画されている。半導体ウエハ処理装置５０における搬送室５２では塵を排出して高洗浄度を保つため、その上部に設けられたファン（不図示）により搬送室５２の図１２中において上方から下方へ向かって空気流を発生させる構成である。

ポッド２は、加工対象物であるウエハ１を内部に収めるための空間を有し、いずれか一面に開口部を有する箱状の本体部７と、開口部を密閉するための蓋４と、を備えている。ポッド２は載置台８１上に載置される。

搬送室５２の内部は、高洗浄度に保たれている。さらに、搬送室５２の内部には、ロボットアーム５４が設けられている。このロボットアーム５４により、ウエハ１はポッド２の内部と処理室５９の内部との間を移送される。処理室５９には、ウエハ１の表面に薄膜形成、加工等の処理を施すための各種機構が配置されるが、その具体的な機構は本発明の特徴と直接の関係を有さないため説明を割愛する。

なお、ここで示した例においては、ウエハ１を重ねる方向は、鉛直方向となっている。搬送室５２のロードポート装置３側には、開口部１０が設けられている。開口部１０は、ポッド２が開口部１０に近接するようにロードポート装置３上で配置された際に、ポッド２の開口部と対向する位置に配置されている。また、搬送室５２には内側から開口部１０を開閉するために、ドア６が配置されている。

上記構成の半導体ウエハ処理装置５０におけるロードポート装置３のドア６は、ドアアーム４２（図１参照）の一端部に連結されている。ドアアーム４２の他端部は、エアー駆動式のシリンダ（不図示）の可動端部に連結され、鉛直方向に伸縮可能となっている。エア駆動式のシリンダの固定端部は、ロードポート装置３の壁２５の下部に設けられた、図１２の紙面に垂直な方向に延びる軸を支点として回転可能に連結されている。よって、ドア６は鉛直方向に移動可能であるとともに、図１２の紙面に垂直な方向に延びる軸回りに回転可能となっている。

ロードポート装置３の壁２５における開口部１０の上部にはカーテンノズル１２（図１参照）、両側部にはパージノズル２１（図１参照）がネジ等の固定部材で締結されている。

上記構成において、実施例１〜３で説明した制御により動作するロードポート装置３を介してポッド２内のウエハ１を処理装置５９内に移載する。

また、本実施例においては、ＦＯＵＰ及びＦＩＭＳを対象として述べているが、本発明はこれらの構成に限定されない。内部に複数の収容物を収容するフロントオープンタイプの容器と、当該容器の蓋を開閉して当該容器より収容物の出し入れを行う構成であれば、本発明のパージ制御装置を適用し、パージ装置を設けることにより容器内部の酸化性雰囲気の分圧を低圧に維持することが可能である。

本発明によれば、従来型のパージ装置を備えないロードポート装置であっても、パージ制御装置及びパージ装置を組み込むことにより、ガスカーテンによる空間遮蔽効果と不活性ガス供給による外部気体の侵入抑制、ガス置換効果を安価且つ簡便に得ることができる。

この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

本発明の実施形態に係るパージ制御装置、上位装置、ロードポート装置の概略構成の断面図である。 図１Ａに示したロードポート装置の開口部を矢印１Ｂで示す方向から見た図である。 図１Ａの矢印１Ｃの方向から視た図である。 本発明の実施形態のパージ制御装置と、ロードポート装置と、上位装置と、パージ装置と、ガス供給部との関係を示すブロック図である。 実施形態のパージ制御装置の動作の工程を示すフローチャートである。 上位装置とロードポート装置との間に介在させた実施例１に係るパージ制御装置のブロック図である。 実施例１に係るパージ制御装置のアンロード処理における制御を示すシーケンスチャートである。 定義テーブルの内容を示す表である。 管理テーブルの内容を示す表である。 実施例１に係るパージ制御装置のアンロード処理のフローチャートの要部である。 実施例２に係るパージ制御装置のアンロード処理における制御を示すシーケンスチャートである。 実施例３に係るパージ制御装置のアンロード処理における制御を示すシーケンスチャートである。 実施例３に係るパージ制御装置のアンロード処理のフローチャートの要部である。 ミニエンバイロメント方式に対応した半導体ウエハ処理装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ ウエハ
２ ポッド
３ ロードポート装置
９ パージユニット
３１ パージ制御装置
４１ ガス供給部
４３ ロードポート制御部
５１ 上位装置

Claims (7)

1. 内部空間を外部から区画する壁を有し、収容空間に加工物を収容するクリーンボックスから前記加工物を前記壁に設けられた開口部を介して前記内部空間へ出し入れするロードポート装置に取り付けて使用され、前記開口部へ向けてガスを噴出しパージ処理をするパージ装置を制御するパージ制御装置であって、
   前記ロードポート装置に電気的に接続され、前記ロードポート装置を動作させる動作命令を生成する上位装置から、前記動作命令を受信する送受信手段と、
   前記上位装置から受信した動作命令を、前記ロードポート装置と前記パージ装置とにパージ処理を含む動作をさせる変換動作命令に変換する制御手段と、を備え、
   前記制御手段により変換された変換動作命令が、前記ロードポート装置と前記パージ装置とへ前記送受信手段により送信されるパージ制御装置。
2. さらに、前記上位装置から受信した動作命令と、前記ロードポート装置と前記パージ装置とにパージ処理を含む動作をさせる変換動作命令と、の対応を定義する定義テーブルを格納する記憶手段を備え、
   前記制御手段は、前記定義テーブルを参照し前記動作命令を変換動作命令に変換する請求項１に記載のパージ制御装置。
3. 前記送受信手段は前記ロードポート装置から応答を受信可能であり、
   前記制御手段は前記送受信手段で受信される前記ロードポート装置からの応答が、前記上位装置へ転送すべき内容であるか否かを識別する識別機能を有し、前記応答が前記上位装置からの動作命令に対する応答であると前記制御手段により識別されると、前記送受信手段により前記応答を前記上位装置へ転送する請求項１又は請求項２に記載のパージ制御装置。
4. 前記制御手段は、前記ロードポート装置からの応答のうち、前記動作命令に対応する応答を示す管理テーブルを作成する管理テーブル作成機能を有し、前記制御手段は前記管理テーブルを参照し、前記ロードポート装置からの動作命令に対応する応答であるか否かを判別する請求項３に記載のパージ制御装置。
5. 前記制御手段は、前記パージ装置を動作可能状態と動作不可能状態とに切り替える切替機能を有し、前記動作不可能状態の場合には前記上位装置からの動作命令は前記変換動作命令に変換されずに前記ロードポート装置へ転送される請求項1乃至請求項４のいずれかに記載のパージ制御装置。
6. 前記パージ装置の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段により動作不良を検知した場合には、前記制御手段が動作不良応答を前記送受信手段を介して前記上位装置へ送信する請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のパージ制御装置。
7. 請求項1乃至請求項６のいずれかに記載のパージ制御装置と、
   前記開口部へ向けてガスを供給するパージ装置と、を備えるロードポート装置。

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