JP4748816B2

JP4748816B2 - 密閉容器の蓋開閉システム

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Publication number: JP4748816B2
Application number: JP2008304392A
Authority: JP
Inventors: 勉岡部; 俊彦宮嶋; 宏五十嵐
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: US20100133270A1; US8657346B2; JP2010129855A

Description

本発明は、半導体製造プロセス等において、ポッドと呼ばれる搬送容器に内部保持されたウエハを半導体処理装置間にて移送する際に用いられる、所謂FIMS（Front-Opening Interface Mechanical Standard）システムに関する。より詳細には、当該FIMSシステムにおいて用いられる、ウエハを収容する密閉容器たる所謂FOUP（Front-Opening Unified Pod）と呼ばれるポッドの蓋を開閉して該ポッドに対するウエハの移載を行うFIMSシステムたる蓋開閉システムに関する。

近年、半導体製造プロセスは、処理装置内部、ポッド（ウエハの収容容器）、及び当該ポッドから処理装置への基板受け渡しを行う微小空間のみを高清浄状態に保持し、その他の空間の清浄度はある程度のレベルに維持して行われている。ポッドは、その内部に複数のウエハを平行且つ隔置した状態で保持可能な棚と、外面を構成する面の一つにウエハ出し入れに用いられる開口とを有する略立方体形状を有する本体と、その開口を閉鎖する蓋とから構成される。この開口が形成されている面がポッドの底面ではなく一側面（微小空間に対して正対する面）に位置するポッドを前述したFOUPと総称している。

また、上述した微小空間は、ポッドの開口と向かい合う開口部と、開口部を閉鎖するドアと、半導体処理装置側に設けられた処理装置側の他の開口部と、開口部からポッド内部に侵入してウエハを保持すると共に該処理装置側の他の開口部を通過して処理装置側にウエハを搬送する移載ロボットとを有している。また、微小空間を形成する構成は、ドア正面にポッド開口が正対するようポッドを支持する載置台を有している。この載置台の上面には、ポッド下面に設けられた位置決め用の穴に嵌合されてポッドの載置位置を規定する位置決めピンと、ポッド下面に設けられた被クランプ部と係合してポッドを載置台に対して固定するクランプユニットとが配置されている。通常、載置台はドア方向に対して所定距離の前後移動が可能となっている。ポッド内のウエハを処理装置に移載する際には、ポッドが載置された状態でポッドの蓋がドアと接触するまでポッドを移動させ、接触後にドアによってポッド開口部からその蓋が取り除かれる。これら操作によって、ポッド内部と処理装置内部とが微小空間を介して連通することとなり、以降ウエハの移載操作が繰り返して行われる。この載置台、ドア、開口部、ドアの開閉機構、開口部が構成された微小空間の一部を構成する壁等を含めて、前述したFIMSシステムと総称される。

特開２００１−０７７１７７号公報特許第３４１７８２１号

例えば従来のポッドの蓋には、特許文献１に詳細に開示されるように蓋外周から外方方向に伸縮可能な爪が配され、当該爪の伸縮によってポッド本体−蓋の係合及び解除の各々の状態を得ることとしている。当該爪の伸縮は、当該爪と連結されて蓋の中央領域内の所定位置に配置された***作部に対して、蓋表面の外部から所謂キー部材を嵌合させてこれを操作することで行われている。このような部材の接触、回動、その際に生じる摺動等により、通常は半導体製造上問題視されるべき塵が発生する。しかし、これら塵は蓋の表面とドアの表面との間の微小隙間から当該隙間の外部に拡散する以前に、ダウンフローが形成された微小空間内に移動される。このため、当該塵の微小空間或いはポッド内への拡散は問題視されるレベルには至らず、特に当該塵に対する対応は為されていなかった。また、通常清浄度の劣った空間を搬送されることから、ポッド本体の外周面及び蓋の表面には当該空間で付着した塵、或いは外気に含まれた例えばハイドロカーボン等が吸着している。これらに関しても、前述したキー部材等から生じた塵と同様に、ダウンフローによる抑制効果が好適に機能していると考えられていた。

ここで、半導体デバイスは、素子の高機能化及び小型化が漸次進められている。このため素子に用いられる配線幅、デザインルール等がより狭められ、従来であれば問題とならなかったより小さな塵の存在にも留意する必要が生じてきている。このような極微小な塵は、従来対応策が練られてきた塵と異なり、所謂ブラウン運動や微小な静電気の影響等、従来とは異なる動作によって空間を移動する。具体的には、このような極微細な塵は、前述したダウンフローによって微小空間の下方に押し流し更に外部空間に排出しようとしても、単純に気流に流されずに微小空間内に漂い出してくる可能性がある。なお、特許文献２には、蓋側に爪を配置するのではなく、ポッド側の開口外部に回動式のレバーを配置して蓋が開口を閉鎖した状態において当該レバーが蓋表面側から蓋を押さえ込む構成が開示されている。当該構成では、特許文献１におけるキー部材に起因する塵の発生は開口の周囲で生じることとなり、蓋及びこれを保持するドアからの塵の拡散の程度は引用文献１の構成よりは低減できる可能性がある。しかし、蓋開閉の操作前に当該レバーの操作を予め行っておく必要が存在し、且つ当該操作のための構成が開口部周囲に存在することから、外部空間に存在する極微小な塵が微小空間側に拡散してくる恐れが存在する。

また、ポッド開口を当該蓋によって閉鎖する場合、開口と蓋との間の異物の存在、或いは載置台上のポッドの位置精度、ドアの動作精度等の誤差の積算による位置ずれによって、蓋に配された爪がポッド側の受容孔に正確に挿入されない場合がある。この場合、ポッド開口が蓋によって完全に閉鎖されたと認識されてしまうと、ポッドの移動等の操作が続けて実行されてしまい、搬送中等において蓋がポッドから外れてしまう可能性がある。昨今のウエハの大口径化に伴ってこれを収容するポッドも大型化してきている。このような大型のポッドの場合、ポッドサイズに対する爪の係合部分のサイズが相対的に小型化せざるを得なくなったことから、閉鎖不良が生じる可能性の増加、或いは閉鎖不良が生じても爪の動作上は異常が検知され得ない事態が生じることが考えられる。

本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであり、ポッド開口を閉鎖する蓋の表面に付着する極微小な塵の影響を抑制し、且つ蓋開閉時において当該開閉操作に伴う塵の発生、及び発生した塵の微小空間或いはポッド内部への拡散を抑制する密閉容器たるポッドに対応する蓋開閉システムの提供を目的としている。また、大口径ウエハ用のポッドにおいて、ポッドに対して蓋を取付けて開口を閉鎖する動作において、蓋がポッドに対してラッチ爪が確実に係合した状態に在ることを検知し、当該検知の後にポッドのFIMSからの離脱を可能とする密閉容器の蓋開閉システムの提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る密閉用息の蓋開閉システムは、被係合部を有する平板形状の蓋と、蓋によって閉鎖される開口及び開口に連通する内部空間を有する容器本体部と、容器本体部に対して一軸に沿って摺動可能なラッチ本体部及びラッチ本体部から突出して被係合部と係合可能な係合部を有すると共に係合部を被係合部に係合させることによって蓋を容器本体に対して固定するラッチ機構と、を有する密閉容器に対して、ラッチ機構の一軸に沿った移動を行わせて蓋を固定する密閉容器の開閉システムであって、開口部を有する微小空間を規定する筐体と、開口部を略閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であると共に蓋を保持可能なドアと、密閉容器がドアによる蓋の開閉が行われる位置に存在した際にラッチ機構を操作可能であって、開口部の周囲であって筐体の外側に配置されるラッチ機構駆動手段と、ラッチ機構駆動手段によるラッチ機構の前記一軸に沿った移動に伴って変化する、係合部の移動位置を検知する係合部位置検知センサと、を有することを特徴としている。

なお、上述した蓋開閉システムにあって、容器本体部は、開口の周囲より開口の形成面に平行に張り出し且つ開口を閉鎖した状態にある蓋を収容する収容空間を構成するフランジ部と、蓋を収容空間に収容した状態において被係合部に対応する位置に配置されるフランジ部の外面から収容空間に連通する挿通孔と、を有し、ラッチ機構は、開口形成面に平行な一軸に沿って移動可能であり、係合部は挿通孔から収容空間内に至り、係合部は収容空間内に配置される蓋の被係合部に係合可能であり、ラッチ本体部が一軸に沿って移動することによって係合部と被係合部との係合及び係合の解除とが為されることが好ましい。

また、この場合、被係合部は、蓋における平板形状の外周面の延在方向に沿って延在して一方の端部が閉鎖された閉鎖端部となる第一の直線部と、平板形状の一面側に開口端を有すると共に第一の直線部における他方の端部と連通して蓋の厚さ方向に延在する第二の直線部、とを含むＬ字形状からなり、ラッチ機構駆動手段によって係合部が移動される可動範囲の一方の端部は第二の直線部の開口端に対応し、他方の端部は第一の直線部の閉鎖端部に対して第二の直線部よりより離れた位置に設定されることが好ましい。或いは、係合部位置検知センサは、係合部が閉鎖端部或いは閉鎖端部から第二の直線が配置される側に所定距離離れた位置までの範囲に応じる第一の信号と、閉鎖端部から係合部の可動範囲の他方の端部までの範囲に応じる第二の信号と、その他の範囲に応じる第三の信号と、を発信可能であることが好ましい。

或いは、上述した蓋開閉システムにあっては、ドアの位置を検知することによって、ドアの位置に対応した、ドアが保持する蓋と容器本体部との距離を検知するドア位置検知センサを更に有することが好ましい。更にこの場合、ドア位置検知センサは微小空間内における開口部の周囲に配置されたフォトセンサと、ドアの外周部であってフォトセンサに対応する位置に配置されるセンサドグと、により構成されることが好ましい。或いは、ドア位置検知センサは、蓋と容器本体の開口とが所定の位置関係に至ったことを示す第一のドア位置信号と、蓋が前記容器本体と密着して容器本体の開口を閉鎖したことを示す第二のドア位置信号と、を発信可能であることがより好ましい。

半導体製造工程に用いられるウエハのサイズは、現状の所謂３００ｍｍφから４５０ｍｍφへの移行が検討されている。このような大口径のウエハを収容するポッドでは、蓋のサイズの大型化と同時に蓋の反り、撓みといった変形の防止、ポッドに対する蓋の固定の確実性と固定強度の確保等が求められる。本発明に係るポッドの蓋の構造では、蓋構造が単純な平板構造となることから、蓋の軽量化が容易であると共に蓋の軽量化を為しつつ、蓋の剛性を高める構造を採用することも可能となる。従って、このような要望に対して容易且つ確実に対応することが可能となる。本発明はこのような構成からなるポッドに対して好適な蓋開閉システムを提供するものであって、従来のポッドにおいて課題とされていた蓋閉鎖状態におけるポッド本体に対する蓋の確実な固定状態が得られる。
更に本発明によれば、蓋が単純な平板形状からなるために変形に対して強い蓋を得る種々の方法が採用可能となるといった効果と共に、蓋をポッド本体に固定した際にこれらの係合状態を確実に知ることが可能となるという効果も得られる。

また、本発明によれば、蓋をポッド本体に対して固定した状態で、常に蓋がポッド開口を密閉する方向に付勢される構成としている。更には、蓋固定時において、ポッドに対して蓋を固定する所謂ラッチ機構は、蓋がポッド開口に押し付けられる方向の付勢力を徐々に大きくしつつ加えることを可能としている。当該構成とすることによって、ポッド自体の気密性の向上、及び搬送時等における蓋の振動による発塵の可能性を低減が可能となる。また、同時に、ドア自体の駆動力を大きくすること無く、蓋をポッドに対して好適に固定、密着させることが可能となる。このことはラッチ機構の急激な動作及び急激な負荷の加わりを抑制し、ドアの所謂閉鎖力を段階的に制御することを可能とする。従って、ラッチ機構の動作によってある動作位置から急激にラッチ機構が機能するする従来構成を比較して、機能時においてポッド本体と蓋との間に一時に大きな負荷が与えられることが無く、安定的なポッド−蓋間の係合状態を得ることが可能となる。

更に、本発明においては、ラッチ機構の操作を為す駆動機構において、当該ラッチ機構を操作するための操作部（後述する駆動接触面）の大きさを任意に設定可能である。従って、ドアによって蓋を開放する際にポッドを停止する位置精度を従来の場合と比較して低くすることも可能である。従来構成の場合、載置位置に対する蓋の固定位置、開口部に対するポッドの固定位置、ラッチ機構に起因した蓋に対するドアの当接位置を全て高い位置精度で満たさなければ、ポッドからの蓋の取り外しとポッド内部と微小空間との連通を為すことができなかった。しかし、本発明によれば、少なくともラッチ機構に起因する蓋及びポッドの停止精度の要件が緩和されることから、例えば蓋開閉装置の動作プログラムの構成の簡素化や、実際の操作上の安定性といった効果が得られる。従って、ラッチ機構の動作状態を容易且つ確実に知ることが可能となり、当該動作状態に基づく蓋のポッド本体に対するはめ込み状態も確実に検知することが可能となる。

次に、本発明の一実施形態について、以下に図面を参照して説明する。図１Ａは、本発明において蓋開放の対象とされる密閉容器たるポッドが蓋開閉システムたるFIMSの蓋開閉位置に存在した状態におけるこれら構成を斜視図により示している。また、図１Ｂは図１Ａに示す状態における後述するラッチ機構のローラー部の係合状態を示しており、領域１Ｂの構成を拡大して示す図である。図２はポッドの蓋の概略斜視図を、図３はポッドの本体の概略斜視図を、また、図４はポッド本体に固定されるラッチ機構の概略斜視図を各々示している。更に、図５Ａは載置台及び微小空間の開口部を構成する壁を側面から見た状態を示し、図５Ｂはこれら状態をポッドが載置される正面側から見た状態を示している。また、図６Ａ及び６Ｂは後述する被係合凹部の正面から見た形状を示す図であり、図７Ａ及び７Ｂは当該被係合凹部を有する蓋がポッド本体に対して固定される際のラッチ機構及び蓋の動作を各々模式的に示す図である。

密閉容器たる当該ポッド１は、該容器本体であるポッド本体２、蓋３、及びポッド本体２に対して摺動可能に取り付けられるラッチ機構５から構成される。ポッド本体２は略立方体形状であって内部にウエハ等の被収容物をその高さ方向に複数枚並置して収容する内部空間を有する。なお、ポッド本体はウエハを収容可能な種々の形態とすることが可能であるが、基本形状が立方体形状であることから、本明細書においては略立方体形状として定義している。ポッド本体２は、該略立方体形状における一側面に当該収容空間に連通する開口２ａを有している。該開口２ａは、前述した内部空間を外部空間と連通させる。当該一側面には、更に当該開口２ａの周囲を囲むようにして、該開口２ａを含む該開口の形成面と平行な平面内にて該開口２ａの周囲から外方に張り出したフランジ部２ｃが形成されている。フランジ部２ｃは当該一側面と平行な側端面を有し、当該側端面は後述する蓋開閉システムたるロードポートの開口周囲壁と対向する。フランジ部２ｃは、蓋３の厚さ以上の厚さを有すると共に、平板形状を有する蓋３の平板状の一面（後述する裏面３ａ）によって開口２ａを閉鎖する際に当該蓋３が嵌合可能であって当該蓋が収容可能な収容空間２ｄを有する。即ち、蓋３は、開口２ａ閉鎖時において収容空間２ｄに収容される。

また、フランジ部２ｃの外周面、本例においては外側面に対して、外部空間から該収容空間２ｄに連通する挿通孔として、矩形状のローラー部挿通孔２ｅが設けられる。当該ローラー部挿通孔２ｅは、フランジ部２ｃの両外側面の各々に対して、上下２箇所に配置される。また、本形態では、当該フランジ部２ｃに対して、ラッチ機構５が摺動可能に支持されるスライドレール２ｇも配置される。該スライドレール２ｇは、フランジ部２ｃにおける前述した側端面と反対側の面（ポッド本体側に位置する面）である裏面上であって、外側面と隣接し且つ該外側面の延在方向に延在するように配置される。更に、ポッド本体２には、更に不図示のポッド搬送用ロボットによって保持される部分である被保持フランジ２ｈが上部に、また載置台と実際に当接して該載置台に固定される不図示の被係合部等が配置される被固定フランジ２ｉが下部に配置される。なお、これら被保持フランジ２ｈ及び被固定フランジ２ｉは本発明に係るポッドの特徴的構成と関連性を有しないため、ここでの説明は省略する。

蓋３は、ポッド本体２の開口２ａを閉鎖した際に内部空間に面する裏面３ａ及び外部空間側に配置される表面３ｂを対向面とする平板状の部材からなる。また、平板形状の外周面、本本形態においては外側面に対して、前述したポッド本体２におけるローラー部挿通孔２ｅに対応した上下位置に対して被係合凹部３ｃが一対配置される。被係合部たる被係合凹部３ｃは、当該被係合凹部３ｃが形成される蓋３の外側面即ち外周面の延在方向に伸びる第一の直線部３ｃ１と、該第一の直線部と連通して該第一の直線部の延在方向とは垂直な方向即ち蓋３の厚さ方向に延在し、蓋３の裏面３ａに端部が開口する第二の直線部３ｃ２とから構成されるＬ字形状を有する。即ち、第一の直線部３ｃ１は一方の端部において閉鎖された閉鎖端部３ｃ４を有し、他方の端部にて第二の直線部３ｃ２と連通している。第一の直線部の長さ及び幅は、前述したポッド本体２に設けられるローラー部挿通孔２ｅと一致する長さ及び幅を有する。また、該第一の直線部３ｃ１において蓋３の裏面３ａ側に位置して係合凹部の一部を構成する内側壁３ｃ３は後述するローラー部５ｂと係合する係合面として機能する。なお、当該蓋３の表面３ｂには、後述するドアの吸着パッドによって吸着保持される際の被吸着領域において、効率的な吸着保持を可能とするように表面研磨処理が施されている。ここで、蓋表面３ｂには、清浄度の劣る空間内でポッドを搬送した際に付着した塵等が存在する。従って、これら吸着パッドによって封止して微小空間内への拡散を防止する観点から、当該領域は該表面３ｂのほぼ全域を含むように構成されることが好ましい。

次に図６Ａを参照して被係合凹部３ｃの構成について詳述する。第一の直前部３ｃ１は平板形状延在方向において同一幅で延在するのではなく、その幅を変化させている。具体的には、第二の直線部３ｃ２と連通する領域において蓋裏面３ａ側に幅を広げ、第一の直線部３ｃ１の閉塞端部３ｃ４に近づくに従ってその幅を狭くし、閉塞端部から所定距離ｈの位置より一定幅となっている。従って、内側壁３ｃ３は、蓋裏面３ａに対して、第二の直線部３ｃ２への開口部近傍において最も近接し、閉塞端部３ｃ４に近づくにつれて離れるように傾斜面を形成し、所定距離ｈの位置より平行となる。当該被係合凹部３ｃの形状より得られる効果について、図７Ａを参照して説明する。図７Ａは、蓋３のポッド本体２に対する固定時における被係合凹部３ｃと後述するローラー部５ｂとの位置関係の変化を示している。図７Ａにおいて一転鎖線で示される中心線５ｂ１はローラー部５ｂの移動軸線に対応し、二点鎖線は後述するドアが蓋３をポッド本体２に当接させた際の蓋３の表面３ｂの位置及びその概相線３ｃ５を示している。また、図７Ａは紙面上方のステップより順次蓋３とローラー部５ｂとの位置関係の推移を示している。ステップ１（Step1）では、蓋３のポッド本体２への取り付け操作により、まずローラー部５ｂが第二の直線部３ｃ２に嵌まり込み、蓋３が所定位置に押し込まれるに連れてローラー部５ｂは第一の直線部３ｃ１まで移動する。そして、蓋３の表面３ｂが所定位置３ｃ５に至った段階で不図示のドアによる蓋３の移動は停止される。ここで、後述するラッチ機構が駆動し、ローラー部５ｂは移動軸線に沿って蓋３の閉塞端部３ｃ４に向けて移動を開始する。ローラー部５は軸線上の移動に際して内側壁３ｃ３の傾斜面と当接して、蓋３をポッド本体２に対して押し付ける方向の押圧力Ｐを当該傾斜面に付与する。当該押圧力Ｐによって、蓋３はポッド本体２側に向かって押し込まれ、ステップ２（Step2）に示すように、概相線３ｃ５より蓋裏３ａ面側に移動する。ローラー部５ｂが更に移動し、同一幅の領域に至ることによってステップ３（Step3）に示すように蓋３の押し込みは停止し、蓋３がポッド本体２に対して所定の負荷を伴って密着固定された状態が得られる。

次に、図６Ｂ及び７Ｂを用いて被係合凹部３ｃの更なる形態について説明する。なお、図６Ａ及び７Ａと同様の部分、構成、ステップ等に関しては説明を省略し、相違点についてのみ説明することとする。同図に示す形態では、閉塞端部３ｃ４から所定距離ｈ（第一の直線部３ｃ１と第二の直線部３ｃ２との連結部から所定距離と同義である。）の位置において平側壁３ｃ３の傾斜の向きが変わり、内側壁３ｃ３が再び蓋裏面３ａに近づく様式を採用している。当概様式を採用する形態において、実際にローラー部５ｂが閉塞端部３ｃ４に近づく場合の蓋３等の動作について図７Ｂを用いて説明する。ステップ１からステップ３でのローラー部５ｂと蓋３との相対的な動作は図７Ａにおいて述べた場合と同一である。しかし、本形態では、ローラー部５ｂが所定距離ｈよりも閉塞端部３ｃ４に近づくことにより、ローラー部５ｂの内側壁３ｃ３に対する押圧力Ｐが緩和され、蓋３が最もポッド本体２に押し付けられた位置よりも若干初期位置にむけて戻ることとなる。即ち、ステップ４（Step4）に示すように、蓋３はステップ３（Step3）に示す位置よりも蓋表面３ｂ側に移動し、最終的に逆の傾斜面となった内側壁３ｃ３によってローラー部５ｂに対して復帰力Ｐ２が作用した状態となる。この状態では、ローラー部５ｂは復帰力Ｐ２によって閉塞端部３ｃ３に押し付けられた状態となり、ポッド等に対して外的要因が加えられた場合であって、ローラー部５ｂは常に閉塞端部３ｃ４に固定されることとなる。

次にラッチ機構５の詳細について述べる。ラッチ機構５は、ラッチ本体部５ａ、係合部たるローラー部５ｂ、及びラッチ本体部５ａとローラー部５ｂとを連結する連結部５ｃを有する。ラッチ本体部５ａは一方向に延在する角柱状の部材であって、当該ラッチ本体部５ａの第一の対向面５ｄと連結部５ｃにおける第二の対向面５ｆにおいてポッド本体２のフランジ部２ｃの裏面及び側面に各々対向している。第一の対向面５ｄには、前述したスライドレール２ｇを摺動可能に収容するために、該第一の対向面５ｄ上においてラッチ本体部５ａの延在方向に沿って延在するガイド溝５ｇが配置される。即ちラッチ本体部５ａは延在方向である一軸にそって摺動可能にポッド本体２に取り付けられる。また、該ラッチ本体部５ａの一軸方向の移動は、ラッチ機構５の移動として把握される。連結部５ｃは、第一の対向面５ｄの形成面からラッチ本体部５ａの延在方向に対して垂直な方向に突き出し、前述したローラー部挿通孔２ｅに対応するように上下位置に一対配置される。なお、本実施形態では、第一の対向面５ｄ及び第二の対向面５ｆは、実際にはフランジ２ｃに対して微小間隔を保持して対向し、当接、摺動等が生じない構造としている。なお、これら構成の配置、例えばラッチ本体部５ａからの連結部５ｃの突き出し方向等は、連結部５ｃが係合部たるローラー部５ｂを支持可能となる方向等であれば良い。

ローラー部５ｂは、フランジ部２ｃに設けられたローラー部挿通孔２ｅを介して蓋収容空間２ｄ内に突き出し、前述した被係合凹部３ｃの内側壁３ｃ３の一部と当接する。ローラー部５ｂは円板形状を有し、当該底面に対して垂直な回転軸５ｅを介して連結部５ｃによって軸支されている。該回転軸５ｅは、ラッチ本体部５ａの延在方向、及び連結部５ｃの突き出し方向各々と垂直な方向に延在する。当該構成により、該回転軸５ｅに垂直な面内をローラー部５ｂが平行移動する、即ちラッチ本体部５ａが延在方向に摺動する際には、ローラー部５ｂは回転軸５ｅ周りに転動して円板外周面は当接する該内側壁に対する当接状態を維持しつつ、当接位置を変えることとなる。なお、本例ではローラー部５ｂにおける円板外周面にゴム等弾性を有する部材を貼り付けて、該円板の周面方向に弾性を付与する構造としている。これにより、ローラー部５ｂの回転移動時においても当接部が回転せずに摺動することが防止され、発塵を抑制することが可能となる。

次に、ラッチ機構５によるポッド本体２に対する蓋３の開放様式について以下に述べる。図１Ａ中に示すように、蓋３がポッド本体２における収容空間２ｄに収容されて開口２ａを閉鎖した状態において、ローラー部５ｂはローラー挿通孔２ｅの下方、即ちＬ字状の被係合凹部３ｃにおける第一の直線部３ｃ１の閉鎖端部３ｃ４に存在している。なお、ラッチ機構５は自重の影響によって当該閉鎖端部に存在することもできるが、本形態ではローラー部５ｂに対して弾性を付与し、当該位置においてローラー部５ｂが蓋３に対してポッド本体２に密着する方向の付勢力を与えることとし、更に当該付勢力の反力によって当該位置に停止保持される構造としている。当該状態からラッチ機構５をラッチ開放位置、即ち図１Ａにおける上方にスライドさせると、ローラー部５ｂはＬ字状の被係合凹部３ｃにおける第一の直線部３ｃ１と第二の直線部３ｃ２とが交錯する位置に移動する。この移動によって、ローラー部５ｂは蓋裏面３ａに開口する第二の直線部３ｃ２に位置することとなり、当接する内側壁３ｃ３が存在しなくなる。従って、蓋３に対するローラー部５ｂによる規制が無くなり、蓋３は第二の直線部３ｃ２の延在方向、即ち蓋３をポッド開口２ａより遠ざける方向への移動が可能となる。

以上に述べたポッド１によれば、蓋３は外周面に被係合凹部３ｃのみを有する平板状の部材となる。従って、塵等が管理されていない空間に放置された場合であっても、従来構成における所謂ラッチキーの受容孔が存在しないことからこれら塵等が付着する確率自体や蓋の内部に塵等が貯蔵される確率が低下する。また、塵等の付着は平坦な面の表面が主であることから、洗浄、或いはダウンフロー下において容易にこれを除去することが可能となる。また、従来構成におけるドア表面のラッチキーの操作部材を配する必要がなくなることから、ドアの構造の簡略化やこの簡略化に伴う環境清浄度の向上を図ることも可能となる。また、蓋３をポッド本体２に固定する際に、ラッチ機構５によって徐々に蓋３をポッド本体２に対し押し込むように負荷を強めながら蓋固定を行うことが可能となり、より大きな蓋３を用いる場合であっても好適な蓋密着状態を得ることが可能となる。

次に、上述したポッドに対応した本発明の第一の実施形態に係る密閉容器の蓋開閉システムについて以下に述べる。なお、図１Ａは、上述したポッド１、及び、後述する蓋開閉システム１０１におけるポッド載置部１２１、ドッキングプレート１２３、ドア１１５ａ、第一の開口部１１１、筐体壁１０５ａ、ラッチ機構駆動ユニット１３１及びフランジカバー１３３を示している。本蓋開閉システム１０１においては、ラッチ機構駆動手段たるラッチ機構駆動ユニット１３１及びフランジカバー１３３が特徴的な構成となる。本実施形態において、ラッチ機構駆動ユニット１３１は一軸方向に伸縮するロッドを有するアクチュエータにより構成される。当該ラッチ機構駆動ユニット１３１は、ポッド１における蓋３がドア１１５ａによって吸着保持される位置に存在する状態にある時に、ラッチ機構５のラッチ本体部５ａの軸心とアクチュエータのロッドの軸心とが一致し、当該ラッチ本体部５ａの上下において当該ロッドが向か合うように配置される。また、ラッチ機構駆動ユニット１３１は、所謂シリンダセンサとしての機能も有し、当該ラッチ機構駆動ユニット１３１の動作状態に応じた信号を発信する。これにより、ラッチ機構５におけるラッチ本体部５ａ及びローラー部（係合部）５ｂの移動軸方向での配置を検知することが可能となる。本発明が主たる対象として考えるポッドでは、このラッチ本体部５ａの配置がラッチ機構５の蓋３に対する係合状態を一義的に示すものであり、従って、該シリンダセンサの発する信号はラッチ状態を示す信号として使用可能である。

ラッチ機構駆動ユニット１３１は、ラッチ本体部５ａの移動軸と同軸に配置されてラッチ機構５を該移動軸に沿って押圧可能なロッド、及び該ロッドを移動軸に沿って伸縮可能に支持するアクチュエータより構成される。即ち、本実施形態におけるラッチ機構駆動ユニット１３１は蓋３の取り外し位置に存在するポッド１のラッチ機構５に対応する位置であって、当該ラッチ機構５を上下方向に押圧駆動可能に配置される。なお、該ロッドの軸心はラッチ機構５の移動軸と一致するように配置されることが好ましい。ラッチ機構５のラッチ本体部５ａにおける上下端面は被押圧面である前述した駆動接触面として作用し、ロッド先端が当該被押圧面を押圧することによってラッチ機構５の軸方向の駆動が為される。

またラッチ機構駆動ユニット１３１は、上下のユニットにてラッチ本体部５ａの被押圧面である上下の端面を挟持するように、後述する制御装置によって駆動される。これら上下のラッチ機構駆動ユニット１３１には、例えばエアシリンダからなるアクチュエータが用いられることが好適である。当該エアシリンダの圧力を上下のユニットにおいて違えておくことによって、これらのロッドがラッチ本体部５ａを挟持した後、差圧に準じた速度、付勢力によってラッチ本体部５ａを移動させることになる。図６Ａ或いは図６Ｂに示す形態において、例えば単一のラッチ機構駆動ユニット１３１によってラッチ本体部５ａを駆動させた場合には、急速且つ局所的に急激な負荷が蓋３に対して加えられる。しかし、一対のラッチ機構駆動ユニット１３１を用いて速度等を制御してラッチ本体部５ａを移動させることによって、ある程度以上の時間経過を伴った適度な荷重の付加を為して蓋３の固定を行うことが可能となり、安定的なポッド１の閉鎖を行うことが可能となる。

ここで、実際の蓋３の開閉操作に関して、ラッチ機構駆動ユニット１３１の動作順序について図８Ａ〜８Ｄを用いて説明する。なお、本形態では、説明の容易化のために、上下に配置されたラッチ機構駆動ユニット１３１が各々別個に駆動する場合について述べることとする。これら図は、ポッド１とラッチ機構駆動ユニット１３１とのみを斜視図により示すものである。図８Ａは、ポッド１がドア１１５ａによって蓋３の開閉が為される位置に配置された状態を示す。当該状態において、ラッチ機構５の押圧面は、各々対応するラッチ機構駆動ユニット１３１のロッド先端から軸方向に所定間隔離れた状態にある。当該状態より、下方に配置されたラッチ機構駆動ユニット１３１が動作を開始し、図８Ｂに示すように、ロッドを伸長させてラッチ本体部５ａの下端面を押圧してラッチ機構５を上方に移動させる。これによりローラー部５ｂは被係合凹部３ｃにおける第二の直線部３ｃ２に位置することとなる。当該位置においてローラー部５ｂと被係合凹部３ｃとの係合状態は解除され、蓋３はポッド本体２から取り外し可能の状態となる。なお、前述したように、本形態においてローラー部５ｂは円板外周部に弾性を有する部材を配置しており、常に当該弾性に起因する付勢力を有して被係合凹部３ｃの内壁面に当接している。

当該状態に至った後、蓋３は図８Ｃにおいて不図示とされるドアによって吸着保持され、ドアの移動に伴う蓋３のポッド本体２からの取り外しが行われる。その後、開放されたポッド本体２の開口２ａを介して、該ポッド本体２の内部に収容されたウエハの搬出、及び処理装置によって処理されたウエハが該内部へ搬入される。全てのウエハが搬入された後、再度ドアによる図６Ｃに示す状態への蓋３の移動、及びその後の蓋３による開口２の閉鎖の動作が為される。続いて、図８Ｄに示すように、下方に配置されたラッチ機構駆動ユニット１３１がロッドを収縮させると共に、上方に配置されたラッチ機構駆動ユニット１３１が動作を開始して、そのロッドを伸長させ、ラッチ本体部５ａの上端面を押圧してラッチ機構５を下方に移動させる。これによりローラー部５ｂは被係合凹部３ｃにおける第一の直線部３ｃ１に位置することとなる。当該位置においてローラー部５ｂと内側壁３ｃ３との係合状態が成立し、蓋３はポッド本体２に対して固定された状態となる。係合状態が得られた後、上方のラッチ機構駆動ユニット１３１はそのロッドを収縮させ、図８Ａに示す状態に復帰する。以上のラッチ機構駆動ユニット１３１の動作によって、ポッド１に対しての蓋３の取り外しから取り付けまでの一連の操作が為される。

また、これらラッチ機構駆動１３１の動作は、上述したシリンダセンサよりラッチ状態を示す信号をその都度発信させる。これにより、ポッド本体２ａに対して所定位置に固定された蓋３に対して、ラッチ機構５が適性に機能しているか否かを判別することが可能となる。なお、本形態では、簡易な構成であって且つ効果的にアクチュエータロッドの伸縮量を得ることが可能なことから所謂シリンダセンサを用いることとしている。しかし、アクチュエータロッドの伸縮量を検知する等、ラッチ本体部５ａの動作量が検知可能であれば当該センサに限定されず、該ロッドに所謂ドグを配して側方から光等によって当該ドグの検出を行う構成とすることも可能である。

本発明の一実施形態に係る蓋開閉システムでは、更にフランジカバー１３３を有している。当該フランジカバー１３３は、ポッド２のフランジ部２ｃの外周面と全域と対向可能な内周面を有する筒状の構造体からなる。フランジカバー１３３は、ポッド１が配置される側（外部空間側）に対して、筐体壁１０５ａから垂直に突き出すように配置される。ポッド１がドア１１５ａによって蓋３の開閉が為される位置に配置された状態において、当該フランジカバー１３３はポッド２のフランジ部２ｃの外周面を覆い、外部空間から直接的に該外周面に至る経路を遮断する。本実施形態では、ラッチ機構５が蓋３との係合位置及び非係合位置の何れに存在する場合であっても、ローラー部挿通孔２ｅを介して外部空間からポッド本体２における収容空間２ｄに至る経路が存在してしまう。通常ポッド内部は該内部と連通する微小空間に供給される清浄気体の影響により外部空間より所謂陽圧とされるため、従来であれば当該ローラー部挿通孔２ｅについても外方に向かう気流が生じることから塵の対策上問題はないと考えられる。本形態では、更にフランジカバー１３３を配置することによって当該実質的に当該ローラー部挿通孔２ｅを介して構成される収容空間２ｄから外部空間に至る経路を可能な限り小さくすることを可能としている。これにより例えば分子運動領域の拡散によって当該ローラー挿通孔２ｅを介して収容空間２ｄに至る極微小な塵についても、これを抑制することが可能となる。

次に本実施形態に係る蓋開閉システムについて説明する。図９は概略構成を示す該システムの側断面図であり、図１０は該システム１０１におけるポッド載置部、ドア、ポッド、及び蓋等を同様の様式にて拡大して示した図である。また、図１１はポッドの開口を蓋が閉鎖した状態での、ポッド載置部、ドア等を模式的に示す図である。蓋開閉システム１０１は、微小空間１０３を構成する筐体１０５及び筐体１０５に隣接して配置されるポッド載置部１２１を有する。筐体１０５は、更にファン１０７、ロボット１０９、第一の開口部１１１、第二の開口部１１３、ドアシステム１１５を有する。ファン１０７は筐体１０５によって微小空間１０３の上部に配置され、筐体１０５の外部空間に存在する気体を微小空間内部に導入する。なお、ファン１０７に対しては、外部空間の清浄度に応じて、当該空間から導入される気体より塵埃等の汚染物質を除去するフィルタが付随している。筐体１０５の下部には気流が流出可能となるような構造が配置されており、微小空間１０３内部で発生する粉塵等は当該気流に運ばれて筐体１０５の下部から外部空間に排出される。

ロボット１０９におけるロボットアーム１０９ａは、第一の開口部１１１及び第二の開口部１１３を介して微小空間の外部に突出可能となっている。第一の開口部１１１はドアシステム１１５におけるドア１１５ａにより一見閉鎖状態とされるが、ドア１１５ａの外周と第一の開口部１１１の内周面との間には隙間が形成されることから、当該ドア１１５ａは第一の開口部１１１を略閉鎖可能となっていると述べる。第二の開口部１１３は、ウエハ処理装置１１７の内部と接続されているが、当該ウエハ処理装置１１７の詳細に関しては本発明と直接の関係を有さないために本明細書における説明は省略する。また、ラッチ機構駆動ユニット１３１及びフランジカバー１３３については先に説明済みであることからここでの説明は省略することとし、図面の理解を容易とするために図中においてフランジカバー１３３を省略することとする。

ポッド載置部１２１は、ドッキングプレート１２３、ポッド固定システム１２５、及びドッキングプレート駆動システム１２７を有する。ドッキングプレート１２３の上面は略平面とされており、該上面にはポッド固定システム１２５の一部が配置される。本発明に係るポッド１は、ドッキングプレート１２３の上面に載置され、ポッド固定システム１２５の当該一部、具体的にはピンがポッド１の下面に配置された不図示の被係合部と係合することによりドッキングプレート１２３上の所定位置に固定される。なお、ドッキングプレート１２３は、ポッド１を上面に載置した際に、ポッド１における本体開口２ａが前述した第一の開口部１１１と正対するよう配置されている。ドッキングプレート駆動システム１２７は、ガイドレール１２７ａ及び駆動シリンダ１２７ｂを用いて、ドッキングプレート１２３と共に該所定位置に固定されたポッド１を該第一の開口部１１１に向かう方向及び離間する方向に駆動する。

駆動用シリンダ１２７ｂは載置台本体１２１ａに一端部が固定されており、他端部となる伸縮するシリンダ端部がドッキングプレート１２３に固定されている。ドッキングプレート１２３はガイドレール１２７ａに対して摺動可能に支持されており、駆動シリンダ１２７ｂのシリンダ端部の伸縮に応じてガイドレール１２７ａ上を摺動する。ここで、ドッキングプレート１２３は、ポッド１を当該ドッキングプレート１２３上に外部から搭載する（ロードする）或いは取り除く（アンロードする）位置が微小空間１０３から最も離れた位置に存在することとなり、ポッドの蓋３を取り外す位置が微小空間１０３に対して最も接近する位置となる。

ドア１１５ａの表面に配置される吸着パッド１１５ｋは該蓋３と当接した状態で不図示の配管を通じて負圧供給源１０８（図１２参照）より負圧を供給することにより該蓋３を吸着し、当該蓋３をドア１１５ａによって保持することを可能とする。ドアシステム１１５は、ドアアーム１１５ｂ、ドア開閉アクチュエータ１１５ｃ及びドア上下機構１１５ｄを有する。ドアアーム１１５ｂは棒状の部材からなり、一端においてドア１１５ａを支持し、他端においてドア開閉アクチュエータ１１５ｃと連結されており、中間部の適当な位置において当該位置を中心に回転可能に軸支されている。ドア開閉アクチュエータ１１５ｃによって該回転中心を軸としてドアアーム１１５ｂは回転し、該ドアアーム１１５ｂの一端及びここに支持されるドア１１５ａは第一の開口部１１１に対して接近或いは離間の動作を行う。ドア上下機構１１５ｄは、ドア開閉アクチュエータ１１５ｃと前述したドアアーム１１５ｂの回転軸とを支持し、上下動用アクチュエータによって上下方向に延在するガイドに沿って当該アクチュエータ及びこれに支持されるドアアーム１１５ｂ及びドア１１５ａを上下方向に駆動する。

また、図１１に示されるように、ドア１１５ａの蓋３との対向面の周囲には、蓋３の表面３ｂ設けられたシール面と対応するように、略円環状のシール部材１１５ｍが配置される。当該シール部材１１５ｍは、蓋３がドア１１５ａの表面に配置された吸着パッド１１５ｋにより吸着保持された状態でシール面３ｃと当接、密着する。これにより形成される密閉空間に蓋３の表面に付着した微小な塵等を封止することで、これら塵の周囲への拡散を防止する。なお、本実施形態では蓋３は吸着パッド１１５ｋによってのみ保持されている。しかし、例えばドア表面に更なる吸着排気用のポートを設け、シール部材１１５ｍによって密閉されたドア１１５ａ、蓋３及びシール部材１１５ｍから構成される空間内部を排気する構成としても良い。当該構成とすることにより、微小な塵等を強制的に排除することが可能となると共に、ドア１１５ａによる蓋３を保持する保持力をより大きなものとすることが可能となる。また、吸着パッド１１５ｋを無くし、シール部材１１５ｍを一種の吸着パッドとして使用することとしても良い。

なお、図１２に当該FIMSシステム１０１の構成をブロック図として示す。上述したファン１０７、ロボット１０９、ドアシステム１１５、ポッド固定システム１２５、及びドッキングプレート駆動システム１２７は、制御装置１０２によって各々制御される。ドアシステム１１５は、ドア開閉用アクチュエータ１１５ｃ、及びドア上下機構１１５ｄを各々独立して制御可能であるが、実際上はこれら各々の構成が一連のタイムチャートに応じて動作するようにこれら構成を制御する。また、ラッチ機構駆動ユニット１３１についても制御装置１０２によって制御され、上述したドアシステム１１５の一連の動作と連動するように駆動される。なお、吸着パッド１１５ｋに対する負圧供給源１０８からの負圧の供給及び供給停止（負圧の破壊）の動作は、制御装置１０２によって行われる。ドッキングプレート駆動システム１２７は、駆動シリンダ１２７ｂの駆動のオンオフを行うが、当該駆動シリンダ１２７の動作によってドッキングプレート１２３が確実に所定の二位置、即ちポッド１のロード位置に存在する場合とポッド１がウエハ挿脱可能な位置であるドック位置に存在する場合とを検知する必要がある。

このため、ポッド１がドッキングプレート１２３上の載置されたこと、及びドッキングプレート１２３に対してポッド１をロード・アンロードすべき位置に該ドッキングプレート１２３が存在することを検知するロードセンサ１２７ｄが、ドッキングプレート駆動システム１２７に接続されている。また、ドッキングプレート１２３が上述したドック位置に存在するか否かを検知するドックセンサ１２７ｃも該ドッキングプレート駆動システム１２７に接続されている。ここで、本発明では、蓋３自体の剛性が高く変形しにくいこと、及びラッチ機構５が一軸のみの動作によって係合非係合の切換が為されることにより、当該ラッチ機構５の係合ミスが起こる蓋然性は従来構成と比較して大幅に低減されている。このため、本実施形態では、上述したように、ラッチ機構駆動機構１３１に対して、ロッドの伸縮の状態に応じた信号を発するいわゆるシリンダセンサの機能を有する構成とし、当該信号によって蓋３のポッド本体２に対する係合、非係合の状態を検知することとしている。

ここで、実際にウエハ処理作業を行う際の当該蓋開閉システム１０１の動作について説明する。ウエハ処理作業において、所定枚数のウエハを収容し内部が清浄気体によって満たされたポッド１がドッキングプレート１２３上に載置される。ドッキングプレート１２３を載置する際に、ポッド固定システム１２５が動作してドッキングプレート１２３に対するポッド１の載置位置を所定のものとする。続いてドッキングプレート駆動システム１２７が動作し、ポッド１を第一の開口部１１１に向けて駆動する。具体的には、ポッド固定システム１２５によってドッキングプレート１２３と一体化されたポッド１を、ドッキングプレート１２３を介する様式にて駆動シリンダ１２７ｂが移動させる。その際、ドア１１５ａは第一の開口部１１１を略閉鎖する位置で停止している。当該駆動動作は、ポッド１の蓋３がドア１１５ａの当接面と当接し、ドッキングプレート１２３と第一の開口部１１１と所定の位置関係となった段階にて終了する。この時、ラッチ機構駆動ユニット１３１とラッチ機構５とが図８Ａ等に示す所定の位置関係を満たす状態となる。当該状態からラッチ機構駆動ユニット１３１が動作を開始し、ポッド本体２の蓋３に対する係合状態が解除される。同時に、吸着パッド１１５ｋが蓋３を吸着し、蓋３がドア１１５ａによって保持され、且つ蓋３の表面とドア１１５ａの表面とに挟持される空間がシール部材１１５ｍによって密閉された状態となる。なお、制御装置１０２は、ドア１１５ａによる蓋３の吸着保持と、ラッチ機構駆動ユニット１３１によるラッチ機構５のポッド本体２に対する蓋３の係合解除の操作とが同期するようにこれら構成を動作させている。

当該状態からドア開閉アクチュエータ１１５ｃが動作を開始し、ドアアーム１１５ｂが回動して蓋３を保持するドア１１５ａを第一の開口部１１１から微小空間１０３の内部方向に運ぶ。ドアアーム１１５ｂが所定角度で回動を停止した後、ドア上下機構１１５ｄが動作を開始し、ドア開閉アクチュエータ１１５ｃと共にドア１１５ａを下方に移動させる。当該動作によって第一の開口部１１１は全開状態となり、微小空間１０３は第一の開口部１１１を介してポッド本体２の内部と連通した状態となる。この状態においてロボット１０９が動作を開始し、ロボットアーム１０９ａによってウエハ４をポッド１の内部から第二の開口部１１３を介してウエハ処理装置１１７に搬送する。また、この状態を維持して、当該ロボット１０９は、更にウエハ処理装置１１７内部において所定の処理が施されたウエハをポッド１内部へも搬送する。また、図６Ａ或いは６Ｂに示す本形態では、制御装置１０２は、ドア１１５ａによる蓋３のポット本体２に対する所定位置への移動終了（ローラー部５ｂの第一の直線部３ｃ１への移動が完了したことに同期させて、ラッチ機構駆動ユニット１３１を動作させる。これにより、図７Ａ或いは７Ｂに示すローラー部５ｂによる蓋３の押し込み等の動作を確実に行うことが可能となる。

蓋３をポッド１に取り付け、ポッド１を蓋開閉システム１０１より取り外し可能とする場合には、基本的にはこれら動作が逆に行われる。しかし、蓋３をポッド本体２に固定する際に前述したシリンダセンサが動作して、ラッチ機構駆動ユニット１３１がラッチ機構５を適切な位置に動作したか否かが検出される。より具体的には、ラッチ機構５における係合部５ｂが被係合凹部３ｃにおける閉鎖端部３ｃ４或いはその近傍であって所定の係合状態が得られる位置に存在することが、当該シリンダセンサによって検出される。これにより、蓋３がポッド本体２との間で所定の係合状態を確立したことが確認される。その後、ポッド１の所謂アンローディング操作が実施される。以上の工程を経ることによって、蓋３は確実にてポッド本体２に対して固定され、例えば上述した搬送時の蓋の落下等の発生は防止される。

以上に述べた蓋開閉システムたるFIMSシステムを用いることにより、ポッド本体に対して蓋が確実に固定されているか否かを検知し、搬送中にポッド本体から蓋が外れる等ラッチ状態の適否に起因する時種々の問題を防止することが可能となる。なお、本実施の形態では、ポッド本体に対して一軸に沿って移動可能である本体部５ａと、該本体部５ａより突出する係合部たるローラー部５ｂとを配し、且つ蓋３に対して被係合凹部３ｃを配して、該本体部５ａの一軸移動によって該係合部５ｂの該被係合凹部３ｃに対する係合或いは非係合の状態を得るポッドを対象とし、該本体部に対応してこれを一軸移動するアクチュエータにセンサ機能を配することによってポッド本体−蓋間の係合状態を知ることとしている。本形態では、従来と比較して簡便な且つ確実なラッチを可能な構造からなるポッドに対応するラッチ状態の検出機構（シリンダセンサ）を蓋開閉システムに配することによって、該ポッドの構造からなる蓋の変形抑制効果、ラッチの確実性の向上という効果等と相まって、単純な構成であっても、確実なラッチ機構の係合或いは非係合状態を得るという効果が得られる。また、本形態ではラッチ機構駆動ユニット１３１に対してシリンダセンサの機能を付随させることとしているが、係合部位置検知センサとラッチ機構駆動手段たるラッチ駆動ユニットとを、別個の構成としても良い。

（第二の実施形態）
本発明が対象とするポッドの場合、蓋構造が簡略であることから、通常のドアの動作によって蓋３はポッドの収容空間２ｄに対して確実に収容される。しかし、例えばドアの駆動機構側に問題が生じた等により、蓋３が収容空間２ｄに対して十分な位置まで押し込まれていない場合も考えられる。この場合、上述した第一の実施形態では蓋３が所定位置に存在しない場合であってもラッチ機構５は通常のラッチ操作を行うことが可能であり、見かけ上ラッチ操作が完了したとの信号を発してしまう。以下に述べる第二の実施形態は当該事態に対処するために形態である。図１３Ａ〜１３Ｄは当該実施形態を説明するための図であって、ポッドにおけるフランジ部２ｃ、ラッチ機構における連結部５ｃ及びローラー部５ｂ、及び蓋３の側面及び被係合凹部３ｃについてこれらを図９と同様の方向から見た場合の要部拡大図であって部分透視を含めて示す図である。なお、本形態においては図６Ｂに示した被係合凹部３ｃを有する蓋３を用いた場合について示す。

本実施形態では、シリンダセンサ（ラッチ機構駆動ユニット１３１）の駆動量、即ち対応するローラー部５ｂの動作範囲を、被係合凹部３ｃの延在方向長さ（ラッチ本体部５ａが延在する駆動軸方向に延在する長さ）よりも大きくしている。図１３Ａは、蓋３がポッド本体２に対して所定の姿勢を保持して収容空間２ｄに収容された状態を示している。通常はこの状態で、ローラー部５ｂが被収容凹部３ｃに嵌まり込んだ状態となり、その後ラッチ機構駆動ユニット１３１によってローラー部５ｂ等が図中矢印に示す下方（係合位置)に移動される。図１３Ｂは通常の蓋３固定時のローラー部５ｂの動作を示す。ローラー部５ｂは第二の直線部３ｃ２との連通部から閉鎖端部３ｃ４に移動し、当該閉鎖端部３ｃ４に当接して停止する。

例えば、蓋３が収容空間２ｄに収容されていない状態でラッチ機構駆動ユニット１３１が操作された場合、ローラー部５ｂの可動域における下端は閉鎖端部３ｃ４よりも更に下方に距離Δｄだけ大きく設定されている。即ち、ラッチ機構駆動ユニット１３１及びこれにより駆動されるラッチ本体５ａの可動範囲は、一方の端部が第二の直線部３ｃ２の開口端の配置に対応し、他方の端部が閉塞端部３ｃ４よりも第二の直線部３ｃ２より離れた位置に設定される。このため、図１３Ｃに示すように、ローラー部５ｂは通常の停止位置よりも距離Δｄだけ大きく移動する。また、例えば蓋３が収容空間２ｄに正しい姿勢にて収容されていない場合、より具体的には傾いて収容されている場合も考えられる。この場合、図１３Ｄに示すように、第一の直線部３ｃ１の幅を適当な値とすることにより、ローラー部５ｂ移動の途中で該第一の直線部３ｃ１の内壁に当接して移動が停止してしまう。即ち、ローラー部５ｂが所定の移動距離Δｄ２を移動しきれなくなる。

以上より、シリンダセンサにおいて得られる信号が、ローラー部５ｂが所定の停止点である閉鎖端部３ｃ４に存在すること示した場合、或いは該閉鎖端部３ｃ４から距離ｈの間の所定範囲に存在することを示した場合には好適なラッチ状態が得られたと判断すれば良い。また、ローラー部５ｂがこの所定の停止点或いは範囲を超えて移動した場合には蓋３が収容空間２ｄに存在していないと判断され、その他の場合には蓋３が正しい姿勢にてポッド本体２に取り付けられていないと判断される。本実施形態によれば、ラッチ機構５における係合部５ｂの可動範囲、即ちラッチ機構駆動ユニット１３１の動作範囲を第一の直線部より大きく設定し、且つシリンダセンサが発する該動作範囲中の所定領域に応じ信号を制御装置１０２（図１２参照）にて判別することにより、より確実にポッド本体２に対する蓋３の固定状態を知ることが可能となる。ローラー部５ｄの可動範囲を上記三つの領域に分類し、当該領域に応じた検知信号が得られる構成とすることによって、蓋３が存在しない場合、蓋３が傾いて取り付けられようとしている場合、及び正しく取り付けられようとしている場合を適宜検知することが可能となる。より具体的には、ローラー部５ｄが閉鎖端部３ｃ４或いは閉鎖端部３ｃ４から第二の直線３ｃ２が配置される側に所定距離離れた位置までの範囲に応じる第一の信号と、閉鎖端部３ｃ４から係合部の可動範囲の他方の端部までの範囲に応じる第二の信号と、その他の範囲に応じる第三の信号と、を発信可能となるシリンダセンサを用いることとすることが好ましい。

（第三の実施形態）
上述した第二の実施形態では、シリンダセンサ単体にて蓋３のポッド本体２に対する姿勢の適否を検出する様式を示した。これに対し、シリンダセンサの他に更なるセンサを配置して蓋３の姿勢の適否を検出する様式も考えられる。当該形態について以下に述べる。図１４Ａ〜１４Ｄは本形態におけるラッチ動作を順次示すものであって、図９に示す第一の開口部１１１及びその近傍に存在する構成を同様の様式にて拡大し且つ部分的な透視図を加えて示すものである。図１４Ａに示すように、本形態では、筐体壁５ａにおける微小空間側の、第一の開口部１１１の上部に対してフォトセンサ１３２が配置されている。また、当該フォトセンサ１３２の検知対象として、ドア１１５ａの上部（第一の開口部１１１の上辺周囲壁と対向する上端面に対してセンサドグ１３５が配置される。

次に、これら構成によるポッド本体２に対する蓋３の固定動作について述べる。図１４Ａに示すようにドア１１５ａが蓋３を保持した状態で、まず該蓋３がポッド本体２における収容空間２ｄに正対する位置まで移動する。この段階で、ラッチ機構駆動ユニット１３１はラッチ機構５を非係合位置に停止させている。また、センサドグ１３５はフォトセンサ１３２の検知範囲から外れた位置に存在している。当該配置からドア１１５ａが第一の開口部１１１方向に移動し、図１４Ｂに示すように蓋３の一部が収容空間２ｂに納まり始める。この段階でセンサドグ１３５の一部がその存在をフォトセンサ１３２に検知される。更に、図１４Ｃに示すように蓋３が収容空間２ｄに対して所定量収容されるまでドア１１５ａが移動を行い、蓋３が収容空間２ｄの奥壁と当接することによって当該移動が停止される。この間、センサドグ１３５はフォトセンサ１３２の検知領域を通過し、ドア１１５ａの移動停止と共に各々が所定の位置関係を満たすこととなる。以上の動作を経て、フォトセンサ１３２によりドア１１５ａが蓋３を伴って所定の位置まで移動したことが確認された後、図１４Ｄに示すようにラッチ機構駆動ユニット１３１が動作を開始し、ラッチ機構５を蓋３に対する係合位置まで移動する。

本形態によれば、シリンダセンサによってラッチ機構の動作状態を知ることとし、フォトセンサ−センサドグの組み合わせによって蓋の有無を知ることとしている。これらの組み合わせによって、ポッド本体２に対する蓋３の係合状態を知ることが可能となる。ここで、シリンダセンサは係合部位置検出センサとして作用し、フォトセンサ−センサドグの組み合わせはドア位置検出センサと作用する。従って、当該作用を呈するセンサ或いはセンシング用の構成であれば、これら例示の形態に限らず、種々の改変が可能である。また、センサドグ等の配置はフォトセンサに対応していれば良く、該フォトセンサは、蓋をポッド本体に固定する最終的な動作位置近傍においてドアの位置を確認可能であれば、その配置は特に限定されない。なお、本形態の場合、例えば蓋３が傾いて収容空間２ｄに押し込まれる場合を検知することが容易ではない。この場合、例えばドア１１５ａの前進端ではフォトセンサ１３２がオフする構成とすれば良い。通常蓋３が傾いた場合には、ドア１１５ａは前進端まで移動することができない。従って、フォトセンサからの信号が一端オン状態となりその後オフ状態となったことを確認することで、蓋３が傾いているか否かを知ることが可能となる。即ち、ドア位置検知センサは、蓋３とポッド本体２の開口２ａとが所定の位置関係に至ったことを示す第一のドア位置信号と、蓋３がポッド本体２と密着してポッド本体２の開口２ａを閉鎖したことを示す第二のドア位置信号と、を発信可能であれば良い。

以上述べた実施形態では、本発明はウエハを対象とするFIMSシステムに関して主として述べている。しかしながら、本発明の適用対象は該システムに限定されず、例えばディスプレイ用のパネル、光ディスク等を収容する密閉容器等に対しても適用可能である。

本発明の一実施形態に係るポッド及び対応する蓋開閉システムの主要部の概略構造を示す斜視図である。図１Ａにおける領域１Ｂに含まれる構成を拡大して示す図である。図１Ａに示すポッドにおける蓋の構造を示す斜視図である。図１Ａに示すポッドにおけるポッド本体の構造を示す斜視図である。図１Ａに示すポッドにおけるラッチ機構の構造を示す斜視図である。図１Ａに示す蓋開閉システムの主要部を側方から見た状態を示す概略図である。図５Ａに示す主要部を外部空間側正面から見た状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る係合凹部３ｃの形状を正面から見た状態を示す図である。本発明の他の実施形態に係る係合凹部３ｃの形状を正面から見た状態を示す図である。図６Ａに示す係合凹部３ｃに対してラッチ機構が作用する状態を段階的に示す図である。図６Ｂに示す係合凹部３ｃに対してラッチ機構が作用する状態を段階的に示す図である。図１Ａに示すポッドとラッチ機構駆動ユニットとについて、その駆動様式を説明するため図である。図１Ａに示すポッドとラッチ機構駆動ユニットとについて、その駆動様式を説明するため図である。図１Ａに示すポッドとラッチ機構駆動ユニットとについて、その駆動様式を説明するため図である。図１Ａに示すポッドとラッチ機構駆動ユニットとについて、その駆動様式を説明するため図である。本発明の一実施形態に係るロードポート装置の概略構成を示す側断面図である。本発明の一実施形態に係るロードポート装置の主要部概略構成を図７と同様の様式にて示す拡大側断面図である。図１０に示す構成に関して、ポッドがローディング位置に存在する状態を示す図である。本発明の一実施形態に係る蓋開閉システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の第二の実施形態に係る蓋開閉システムにおいて、ポッド本体に対する蓋の取り付け状態の検出様式を説明するための図である。本発明の第二の実施形態に係る蓋開閉システムにおいて、ポッド本体に対する蓋の取り付け状態の検出様式を説明するための図である。本発明の第二の実施形態に係る蓋開閉システムにおいて、ポッド本体に対する蓋の取り付け状態の検出様式を説明するための図である。本発明の第二の実施形態に係る蓋開閉システムにおいて、ポッド本体に対する蓋の取り付け状態の検出様式を説明するための図である。本発明の第三の実施形態に係る蓋開閉システムにおいて、ポッド本体に対する蓋の取り付け状態の検出様式を説明するための図である。本発明の第三の実施形態に係る蓋開閉システムにおいて、ポッド本体に対する蓋の取り付け状態の検出様式を説明するための図である。本発明の第三の実施形態に係る蓋開閉システムにおいて、ポッド本体に対する蓋の取り付け状態の検出様式を説明するための図である。本発明の第三の実施形態に係る蓋開閉システムにおいて、ポッド本体に対する蓋の取り付け状態の検出様式を説明するための図である。

符号の説明

１：ポッド、２：ポッド本体、３：蓋、４：ウエハ、５：ラッチ機構、１０１：蓋開閉システム、１０２：制御装置、１０３：微小空間、１０５：筐体、１０７：ファン、１０８：負圧供給源１０９：ロボット、１１１：第一の開口部、１１３：第二の開口部、１１５：ドアシステム、１１７：ウエハ処理装置、１２１：ポッド載置台、１２３：ドッキングプレート、１２５：ポッド固定システム、１２７：ドッキングプレート駆動システム、１３１：ラッチ部材駆動ユニット、１３２:フォトセンサ、１３３：フランジカバー、１３５：センサドグ

Claims

被係合部を有する平板形状の蓋と、前記蓋によって閉鎖される開口及び前記開口に連通する内部空間を有する容器本体部と、前記容器本体部に対して一軸に沿って移動可能なラッチ本体部及び前記ラッチ本体部から突出して前記被係合部と係合可能な係合部を有すると共に前記係合部を前記被係合部に係合させることによって前記蓋を前記容器本体に対して固定するラッチ機構と、を有する密閉容器に対して、前記ラッチ機構の前記一軸に沿った移動を行わせて前記蓋を固定する密閉容器の開閉システムであって、
開口部を有する微小空間を規定する筐体と、
前記開口部を略閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であると共に前記蓋を保持可能なドアと、
前記密閉容器が前記ドアによる前記蓋の開閉が行われる位置に存在した際に前記ラッチ機構を操作可能であり、且つ前記ラッチ本体を、前記係合部が前記被係合部と係合する際の位置と係合しない際の位置との間で移動可能であって、前記密閉容器とは独立して前記筐体に配置されるラッチ機構駆動手段と、
前記ラッチ機構駆動手段による前記ラッチ機構の前記一軸に沿った移動に伴って変化する、前記係合部の移動位置を検知する係合部位置検知センサと、を有することを特徴とする密閉容器の蓋開閉システム。
表面と前記表面の対向面となる裏面とを有する平板形状からなると共に前記表面と前記裏面とを接続する外周面に設けられた前記裏面に開口する溝形状の被係合部を有する蓋と、前記蓋によって閉鎖される開口及び前記開口に連通する内部空間を有する容器本体部と、前記容器本体部に対して一軸に沿って移動可能なラッチ本体部及び前記ラッチ本体部から突出して前記被係合部と係合可能な係合部を有すると共に前記係合部を前記被係合部に係合させることによって前記蓋を前記容器本体に対して固定するラッチ機構と、を有する密閉容器に対して、前記ラッチ機構の前記一軸に沿った移動を行わせて前記蓋を固定する密閉容器の開閉システムであって、
開口部を有する微小空間を規定する筐体と、
前記開口部を略閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であると共に前記蓋を保持可能なドアと、
前記密閉容器が前記ドアによる前記蓋の開閉が行われる位置に存在した際に前記ラッチ機構を操作可能であって、前記開口部の周囲であって前記筐体の外側に配置されるラッチ機構駆動手段と、
前記ラッチ機構駆動手段による前記ラッチ機構の前記一軸に沿った移動に伴って変化する、前記係合部の移動位置を検知する係合部位置検知センサと、を有することを特徴とする密閉容器の蓋開閉システム。
前記容器本体部は、前記開口の周囲より前記開口の形成面に平行に張り出し且つ前記開口を閉鎖した状態にある前記蓋を収容する収容空間を構成するフランジ部と、前記蓋を前記収容空間に収容した状態において前記被係合部に対応する位置に配置される前記フランジ部の外面から前記収容空間に連通する挿通孔と、を有し、
前記ラッチ機構は、前記開口形成面に平行な一軸に沿って移動可能であり、
前記係合部は前記挿通孔から前記収容空間内に至り、
前記係合部は前記収容空間内に配置される前記蓋の前記被係合部に係合可能であり、
前記ラッチ本体部が前記一軸に沿って移動することによって前記係合部と前記被係合部との係合及び係合の解除とが為されることを特徴とすることを特徴とする請求項１或いは２の何れか一項に記載の密閉容器の蓋開閉システム。
被係合部を有する平板形状の蓋と、前記蓋によって閉鎖される開口及び前記開口に連通する内部空間、及び前記開口と外部空間との間に配置されて前記開口を閉鎖した状態にある前記蓋を収容可能であると共に前記蓋によって前記内部空間と分離される収容空間、を有する容器本体部と、前記容器本体部に対して一軸に沿って移動可能なラッチ本体部及び前記ラッチ本体部から前記収容空間に対して常に突出し状態を維持して前記ラッチ本体部の前記一軸に沿った移動によって前記被係合部と係合可能な係合部を有すると共に前記係合部を前記被係合部に係合させることによって前記蓋を前記容器本体に対して固定するラッチ機構と、を有する密閉容器に対して、前記ラッチ機構の前記一軸に沿った移動を行わせて前記蓋を固定する密閉容器の開閉システムであって、
開口部を有する微小空間を規定する筐体と、
前記開口部を略閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であると共に前記蓋を保持可能なドアと、
前記密閉容器が前記ドアによる前記蓋の開閉が行われる位置に存在した際に前記ラッチ機構を操作可能であって、前記開口部の周囲であって前記筐体の外側に配置されるラッチ機構駆動手段と、
前記ラッチ機構駆動手段による前記ラッチ機構の前記一軸に沿った移動に伴って変化する、前記係合部の移動位置を検知する係合部位置検知センサと、を有することを特徴とする密閉容器の蓋開閉システム。
前記容器本体部は、前記開口の周囲より前記開口の形成面に平行に張り出し且つ前記開口を閉鎖した状態にある前記蓋を収容する前記収容空間を構成するフランジ部と、前記蓋を前記収容空間に収容した状態において前記被係合部に対応する位置に配置される前記フランジ部の外面から前記収容空間に連通する挿通孔と、を有し、
前記ラッチ機構は、前記開口形成面に平行な一軸に沿って移動可能であり、
前記係合部は前記挿通孔から前記収容空間内に至り、
前記係合部は前記収容空間内に配置される前記蓋の前記被係合部に係合可能であり、
前記ラッチ本体部が前記一軸に沿って移動することによって前記係合部と前記被係合部との係合及び係合の解除とが為されることを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の密閉容器の蓋開閉システム。
被係合部を有する平板形状の蓋と、前記蓋によって閉鎖される開口及び前記開口に連通する内部空間を有する容器本体部と、前記容器本体部に対して一軸に沿って摺動可能なラッチ本体部及び前記ラッチ本体部から突出して前記被係合部と係合可能な係合部を有すると共に前記係合部を前記被係合部に係合させることによって前記蓋を前記容器本体に対して固定するラッチ機構と、を有する密閉容器に対して、前記ラッチ機構の前記一軸に沿った移動を行わせて前記蓋を固定する密閉容器の開閉システムであって、
開口部を有する微小空間を規定する筐体と、
前記開口部を略閉鎖する位置と開放する位置との間で移動可能であると共に前記蓋を保持可能なドアと、
前記密閉容器が前記ドアによる前記蓋の開閉が行われる位置に存在した際に前記ラッチ機構を操作可能であって、前記開口部の周囲であって前記筐体の外側に配置されるラッチ機構駆動手段と、
前記ラッチ機構駆動手段による前記ラッチ機構の前記一軸に沿った移動に伴って変化する、前記係合部の移動位置を検知する係合部位置検知センサと、を有し、
前記被係合部は、前記蓋における前記平板形状の外周面の延在方向に沿って延在して一方の端部が閉鎖された閉鎖端部となる第一の直線部と、前記平板形状の一面側に開口端を有すると共に前記第一の直線部における他方の端部と連通して前記蓋の厚さ方向に延在する第二の直線部、とを含むＬ字形状からなり、
前記ラッチ機構駆動手段によって前記係合部が移動される可動範囲の一方の端部は前記第二の直線部の開口端に対応し、他方の端部は前記第一の直線部の閉鎖端部に対して前記第二の直線部よりより離れた位置に設定されることを特徴とする密閉容器の蓋開閉システム。
前記係合部位置検知センサは、前記係合部が前記閉鎖端部或いは前記閉鎖端部から前記第二の直線が配置される側に所定距離離れた位置までの範囲に応じる第一の信号と、前記閉鎖端部から前記係合部の可動範囲の他方の端部までの範囲に応じる第二の信号と、その他の範囲に応じる第三の信号と、を発信可能であることを特徴とする請求項６に記載の密閉容器の蓋開閉システム
前記ドアの位置を検知することによって、前記ドアの位置に対応した、前記ドアが保持する前記蓋と前記容器本体部との距離を検知するドア位置検知センサを更に有することを特徴とする請求項１乃至７何れか１項に記載の密閉容器の蓋開閉システム。
前記ドア位置検知センサは前記微小空間内における前記開口部の周囲に配置されたフォトセンサと、前記ドアの外周部であって前記フォトセンサに対応する位置に配置されるセンサドグと、により構成されることを特徴とする請求項８に記載の密閉容器の蓋開閉システム。
前記ドア位置検知センサは、前記蓋と前記容器本体の開口とが所定の位置関係に至ったことを示す第一のドア位置信号と、前記蓋が前記容器本体と密着して前記容器本体の開口を閉鎖したことを示す第二のドア位置信号と、を発信可能であることを特徴とする請求項８或いは９の何れか一項に記載の密閉容器の蓋開閉システム。