JP2011159833A - クリーンゲートを備えたロードポート並びに搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハキャリアの開放面に、外部から進入するパーティクルを最小限にできるようにする。あるいはパーティクルのまきあがりを防ぐ。
【解決手段】複数のウェハを密封して収容するウェハキャリアを搭載し、前記ウェハキャリアのキャリアドアを開放するＦＩＭＳドアと、を備えたロードポートにおいて、前記ＦＩＭＳドアが開放した前記ウェハキャリアの開放面を覆うクリーンゲートを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウェハキャリアを積載するロードポート及び搬送装置に関する。

従来より、半導体装置の製造過程において、基板収納容器としてウェハキャリアが用いられている。図１は、既知のウェハキャリアについて説明するための斜視図である。図１に示すように、ウェハキャリアの側面にドアが形成されているウェハキャリアの例として、たとえば、ＦＬＵＯＲＯＷＡＲＥ（フルオロウエア）社製のものがある。このタイプのものは、ＳＥＭＩ規格でＦＯＵＰと呼ばれている。なお、ＦＯＵＰとは、フロント・オーニング・ユニファイド・ポッド（Front Opening Unified Pod）の略である。また、詳細な寸法などの情報は、SEMI規格E52、E1.9、E47.1等に記載されている。

図１に示すように、ウェハキャリア１００はキャリアシェル１０およびキャリアドア２０を有している。キャリアシェル１０は一面に開放面を有する筐体であり、この開放面においてキャリアドア２０がキャリアシェル１０に嵌合する。キャリアドア２０がキャリアシェル１０に嵌合した状態、即ち、キャリアドア２０が閉じた状態においては、ウェハキャリア１００は、密閉された状態となる。

ウェハキャリア１００は、従来使用されてきたオープンカセット（SEMI規格 E1.9他参照）とは異なり、キャリア内の密閉空間中に被加工基板（以下、「ウェハ」とする）を保持することで、大気中の異物や化学的な汚染からウェハを防御している。

一方、上記ウェハキャリア１００を基板処理装置（半導体製造装置）においてキャリアドア２０を開閉してウェハの出し入れをするためには、ＳＥＭＩ規格で規定されたＦＩＭＳ面を有するロードポートが必要である。ここで、ＦＩＭＳはフロント−オーピニング・インターフェイス・メカニカル・スタンダード（Front-opening Interface Mechanical Standard）の略語である。

図２は、従来のロードポートを備えた基板処理装置を説明するための側断面図である。図２に示すように、ロードポート３００は、基板処理装置２００の基板搬送装置の区画であるミニエンバイロメント４０の壁面（筐体面）に装着されている。ロードポート３００の載置台３０上はウェハキャリア１００を搭載する。ロードポート３００のＦＩＭＳドア３２は、キャリアドア２０と嵌合し、キャリアドア２０とともにミニエンバイロメント４０の内側で下降する（開動作）。この動作により、ミニエンバイロメント４０内に設置されているウェハ搬送ロボット４１がウェハキャリア１００に対してアクセス可能となる。また、基板処理装置２００は、ミニエンバイロメント４０内の空気を清浄化するＦＦＵ（Fan Filter Unit）４２を備えている。

ところで、ＦＯＵＰ等の密閉式ウェハキャリア１００は、一般に、高機能プラスチックで成型される。しかし、プラスチックは水分等を透過させる性質があり、密閉されていても、水分等がウェハキャリア１００の内部に進入することがある。また、キャリアドアとキャリアシェルとの間から分子拡散等の機構により外気がウェハキャリア１００内に進入することもある。従って、ウェハキャリア１００内の湿度、酸素濃度は、時間とともに増す傾向がある。

また、フォトレジストが塗布されたウェハをウェハキャリア１００内に保管する場合、ウェハに塗布されたフォトレジストから気化した有機溶剤が、ウェハキャリア１００の内壁に付着する場合がある。この場合、ウェハを取り除いたあとでも、ウェハキャリア１００内壁に付着した有機溶剤はそのまま残存する。その後、この有機溶剤が再度気化することにより、ウェハキャリア１００内の雰囲気が有機汚染される場合がある。

このようなウェハキャリア１００内の、湿度、酸素濃度の上昇や、有機汚染に対する対策として、キャリアドア２０を閉じた状態で、ウェハキャリア１００底部から該ウェハキャリア１００内部にＮ２あるいはドライエアを単純に導入し、ウェハキャリア１００内の雰囲気を置換する方法が提案されている。
しかし、図２に示すように、ウェハキャリア１００内には、ウェハ１６が水平に複数枚収納されている。よって、ウェハキャリア１００内に収納されたウェハ等が障害となり、ウェハキャリア１００内を短時間でＮ２ガスやドライエアで置換することができないという問題があった。

特許第３８８０３４３号

ロードポート上のウェハキャリア１００をドライエアなどで置換するために、例えば特許文献１のように構成にしても、早く適切に置換できないという問題があった。
また、ウェハキャリアがロードポートによってキャリアドアを開放されてしまうと、キャリアドアの面が全面開放されてしまうので、例えば、ウェハ搬送ロボットが出し入れするウェハが少量であっても全面開放の状態のままとなり、これによってウェハキャリアの外部から異物がキャリアの中に入ったり、あるいは、ウェハ搬送ロボットがウェハを大仕入れするときに大気中の小さな異物を巻き上げ、ウェハキャリア内部に侵入したりする、という問題があった。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
本発明は、複数のウェハを密封して収容するウェハキャリアを搭載し、前記ウェハキャリアのキャリアドアを開放するＦＩＭＳドアと、を備えたロードポートにおいて、前記ＦＩＭＳドアが開放した前記ウェハキャリアの開放面を覆うクリーンゲートを備えたことを特徴とするロードポートとするものである。
また、前記クリーンゲートは、蛇腹状に形成され、前記開放面に対して上下に収縮可能であるように構成するとよい。
また、前記クリーンゲートは、前記蛇腹状の一端が前記ＦＩＭＳドアを支持するベース板に固定され、他端がクリーンゲート駆動部によって駆動され、前記クリーンゲート駆動部によって前記開放面の面積を調節可能に構成されるようにするとよい。
また、前記ウェハキャリアの内部へ向かって気体を噴出するパージ機構をさらに備え、前記パージ機構の動作と、前記クリーンゲート駆動部による前記開放面の面積の調整の動作と、が同時におこなわれるように構成するとよい。
また、請求項１記載のロードポートと、前記ロードポートに搭載された前記ウェハキャリアに対して前記ウェハを出し入れするウェハ搬送ロボットと、を備え、前記クリーンゲートの動作と前記ウェハ搬送ロボットの動作とが連動しておこなわれる搬送装置とするとよい。

本発明によると、ウェハキャリアの開放面を覆う蛇腹式のクリーンゲートを備えるので、キャリア外部から進入するパーティクルを最小限に抑えることができる。
また、本発明によると、ウェハ搬送ロボットがウェハを出し入れする最小限の隙間を形成することができるので、キャリア外部からのパーティクルの進入を防ぐとともに、内部のパーティクルをまきあげてウェハに付着させることも無い。

ウェハキャリアについて説明するための斜視図 ロードポートおよびそれを備えた基板処理装置を説明するための側断面図 本発明のクリーンゲートを備えたロードポートの正面図であってゲートが開放された状態 本発明のクリーンゲートを備えたロードポートの正面図であってゲートが閉鎖された状態

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図３、および図４は、本発明のロードポートの一実施形態を示す正面図である。図３が後述するクリーンゲートを開けた状態、図４がクリーンゲートを閉めた状態、をそれぞれ示す。図３、および図４は、図２でいうと、ミニエンバイロメント４０の内側からロードポートの一部を見た図である。
ロードポートのベース板４０６は、図２におけるミニエンバイロメント４０の筐体の側面に取り付けられる。ベース板４０６には、ＦＩＭＳドア３２とほぼ同程度の大きさの開口が形成されている。この開口はウェハキャリア１００のキャリアドア２０による開放面とほぼ同程度の面積である。図３、図４では図示されていない載置台３０に搭載されたウェハキャリア１００のキャリアドア２０は、ＦＩＭＳドア３２に保持されて、図２で説明したように、ミニエンバイロメント４０内で下降する。すると、上記開口を介して、ミニエンバイロメント４０の内部においてウェハに対してアクセスが可能となる。

上記開口の上部には、クリーンゲート４００が設けられている。クリーンゲート４００は蛇腹状に形成されていて、伸縮が可能になっている。クリーンゲート４００が収縮しているとき、上記開口の上部に収まるように配置されている。クリーンゲート４００の上端はベース板４０６に固定されている。下端の一部は、ベース板４０６に設けられたガイド４０５に連結されている。図示しないクリーンゲート駆動部４０４は、クリーンゲート４００の一端をガイド４０５に沿って移動させる。クリーンゲート４００の幅は、ＦＩＭＳドア３２が開放した開放面の幅程度であり、また、その長さは開放面を覆うことができる程度である。
そして、クリーンゲート４００は、クリーンゲート駆動部４０４によって、図示しないウェハ搬送ロボット４１の動作と連動する。例えば、ウェハ搬送ロボット４１がウェハキャリア１００の上段から下段に向かって順にウェハを出し入れする場合、出し入れが終了した上段のほうのウェハに対する開放面を塞ぐように徐々に下方に向かって伸長する。
あるいは、ロードポートが、図示しないパージ機構を有している場合、そのパージ機構の動作と連動する。この場合は、パージ機構が気体をウェハキャリアに向かって噴射しながら上下動するのに合わせて、クリーンゲート４００を動作させる。

図４は、上記クリーンゲート４００が開放面を塞ぐように伸長した状態を示している。出し入れするウェハが開放面に対していつも定位置にある場合、例えばクリーンゲート４００に予め所定の隙間４０３を形成しておいても良い。

また、上記クリーンゲート４００を上記開口に対して上下の２機搭載しても良い。そうすると、上下のクリーンゲート同士で一定の隙間を保ちながら動作させることができ、例えば、ウェハ搬送ロボット４１がウェハにアクセスする最小限の隙間を保つことができるので、キャリアの内部でパーティクルのまきあげが最小限になる。また、パージ機構によるパージ動作つまり置換動作が最適に実施される。

１０ キャリアシェル
２０ キャリアドア
３０ 載置台
３２ ロードポートドア（ＦＩＭＳドア）
４０ ミニエンバイロンメント（搬送装置の空間）
４１ ウェハ搬送ロボット
４２ ＦＦＵ
１００ ウェハキャリア
２００ 基板処理装置（半導体製造装置）
３００ ロードポート

４００ クリーンゲート
４０３ 隙間
４０４ クリーンゲート駆動部
４０５ ガイド
４０６ ベース板

Claims (5)

1. 複数のウェハを密封して収容するウェハキャリアを搭載し、前記ウェハキャリアのキャリアドアを開放するＦＩＭＳドアと、を備えたロードポートにおいて、
   前記ＦＩＭＳドアが開放した前記ウェハキャリアの開放面を覆うクリーンゲートを備えたことを特徴とするロードポート。
2. 前記クリーンゲートは、蛇腹状に形成され、前記開放面に対して上下に収縮可能であることを特徴とする請求項１記載のロードポート。
3. 前記クリーンゲートは、前記蛇腹状の一端が前記ＦＩＭＳドアを支持するベース板に固定され、他端がクリーンゲート駆動部によって駆動され、前記クリーンゲート駆動部によって前記開放面の面積を調節可能に構成されていることを特徴とする請求項２記載のロードポート。
4. 前記ウェハキャリアの内部へ向かって気体を噴出するパージ機構をさらに備え、前記パージ機構の動作と、前記クリーンゲート駆動部による前記開放面の面積の調整の動作と、が同時におこなわれることを特徴とする請求項３記載のロードポート。
5. 請求項１記載のロードポートと、前記ロードポートに搭載された前記ウェハキャリアに対して前記ウェハを出し入れするウェハ搬送ロボットと、を備え、前記クリーンゲートの動作と前記ウェハ搬送ロボットの動作とが連動しておこなわれることを特徴とする搬送装置。
   

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