JP7316102B2 - ウエハ搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウエハ搬送装置に関し、特に、局所的にクリーン化されたクリーン室内にウエハを搬送する搬送機構部が収容されたウエハ搬送装置に関する。

特開２００４－１６５３３１号公報（特許文献１）には、ウエハを搬送するハンドリングユニットを備えるウエハ搬送室と、ウエハ搬送室の天井に設けられたファンフィルタユニットと、ウエハ搬送室の床面に設けられた複数の開口と、を有し、ウエハ搬送室の室内をクリーン化する局所クリーン化搬送室が記載される。

特開２００４－１６５３３１号公報

ウエハ搬送装置は、ウエハの搬送作業を行う空間を局所的にクリーン化するクリーン室を備える。クリーン室は、天井部からクリーンな気体を連続的に供給し、天井部から底部に向かう気流（ダウンフローと呼ぶ）を形成する。このため、クリーン室の天井部には、ファンおよびフィルタが一体化された、ファンフィルタユニットが配置され、ファンフィルタユニットを介してクリーン室内に気体を供給する。

本願発明者の検討によれば、上記のように、ダウンフローを形成することにより、ウエハの搬送作業を行う空間を局所的にクリーン化するウエハ搬送装置には改善の余地があることが判った。例えば、フィルタを介してクリーン室に気体を供給する場合、フィルタを定期的に交換する必要がある。ところが、クリーン室の天井部にファンフィルタユニットが配置される構造の場合、体積が大きく、かつ、重いファンフィルタユニットを一括して交換する必要があるので、大掛かりな作業が必要になる。

本願において開示される発明のうち、代表的な形態の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明の一実施の形態であるウエハ搬送装置は、ウエハを搬送する搬送機構部と、天井部、前記天井部と対向する底部、および前記天井部と前記底部との間に位置し、前記搬送機構部の周囲を囲む側壁部、を備えるクリーン室と、前記クリーン室の前記天井部側から前記底部側に向かう気流を形成するファンと、を有する。前記クリーン室の前記底部には、前記ファンを介して前記クリーン室の内部の気体を外部に排出する第１開口部が設けられる。前記クリーン室の前記天井部には、第２開口部が設けられ、かつ、前記ファンは設けられない。前記第２開口部には、フィルタが取り付けられる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

すなわち、ウエハ搬送装置に設けられたフィルタの交換作業を容易に行うことができる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

一実施の形態であるウエハ搬送装置の構成例を示す透視平面図である。 図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図１のＢ－Ｂ線に沿った拡大断面図である。 図１に示すロボットの拡大平面図である。 図２に示すウエハ搬送装置に対する検討例であるウエハ搬送装置を示す断面図である。 図２に示すウエハ搬送装置の変形例を示す断面図である。 図６に示すウエハ搬送装置の変形例を示す断面図である。 図２に示すウエハ搬送装置の他の変形例を示す断面図である。 図８に示すウエハ搬送装置の変形例を示す断面図である。 図６に示すウエハ搬送装置の排気構造と、図９に示すウエハ搬送装置の吸気構造とを組み合わせたウエハ搬送装置を示す拡大側面図である。

以下の実施の形態を説明するための各図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

＜ウエハ搬送装置の概要＞
図１は、本実施の形態のウエハ搬送装置の構成例を示す透視平面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図３は図１のＢ－Ｂ線に沿った拡大断面図である。図４は、図１に示すロボットの拡大平面図である。図１では、図２および図３に示すフィルタ５０を取り除いた状態で、クリーン室３０の内部構造を示している。また、図１では、見易さのため、図２および図３に示すファン４０の図示を省略しているが、複数の開口部３２Ｈのそれぞれの内側に、図２および図３に示すファン４０が配置されている。図１では、ロボット２０の移動方向、および回転動作の方向を太い矢印を用いて模式的に示している。図２および図３では、クリーン室３０内における気流の向きを、二点鎖線の矢印を用いて模式的に示している。図４では、ロボット２０が備えるハンド部２２の動作を矢印および二点鎖線を用いて示している。

図１に示す本実施の形態のウエハ搬送装置１０は、ウエハ１を搬送する搬送機構部としてのロボット（搬送機構部）２０と、ロボット２０が収容されるクリーン室３０と、を有する。図２に示すように、クリーン室３０は、天井部３１、天井部３１と対向する底部３２、および天井部３１と底部３２との間に位置し、ロボット２０の周囲を囲む側壁部３３を備える。また、ウエハ搬送装置１０は、クリーン室３０の天井部３１側から底部３２側に向かう気流を形成するファン４０と、クリーン室３０に外部から流入する気体に含まれる塵などの粒子をフィルタリングする機能を備えるフィルタ５０と、を有する。

半導体装置の製造工程には、半導体基板としてのウエハ１上に、半導体素子を含む集積回路を形成する工程や、形成された集積回路の検査、あるいは半導体基板としてのウエハ１自身の検査など、種々の工程が含まれる。また、集積回路は、例えばフォトリソグラフィ技術を利用して微細な回路パターンとして形成されるので、集積回路を形成する工程には多数の工程が含まれる。また、ウエハ１に異物が付着すると、その大きさが微細な塵などの粒子であっても、回路パターンの欠陥の原因となる場合がある。回路パターンの欠陥が検査で発見された場合、当該箇所を製品としないことで、欠陥品の流通を防止できるが、一つのウエハ１から取得できる半導体装置の数が減少する。この結果、半導体装置の製造効率が低下する原因になる。なお、以下の説明において、ウエハ１に異物が付着することを「汚染」と記載する場合がある。

そこで、ウエハ１に異物が付着することを防止するため、ウエハ１をハンドリングする場所には、雰囲気中に含まれる粒子（パーティクル）の数が少なくなるように制御された、クリーンな環境が要求される。ただし、半導体装置の製造工程には、種々の製造装置が用いられるので、多数の製造装置を含む製造ライン全体の雰囲気を高レベルのクリーン環境にすることは難しい。そこで、本実施の形態のウエハ搬送装置１０のように、局所的にクリーン化されたクリーン室３０を設け、このクリーン室３０内においてウエハ１のハンドリングを行う方法が有効である。このように、ウエハ１が搬送機構部としてのロボット２０により搬送される空間を局所的にクリーン化する装のことを、ミニエンバイロンメント装置と呼ぶ。

ミニエンバイロンメント装置を用いた半導体装置の製造方法では、ウエハ１は、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）と呼ばれる格納容器２に収容された状態で、製造装置間を搬送される。格納容器２は、複数枚のウエハ１を収容可能な容器である。ウエハ搬送装置１０が備えるロボット２０は、格納容器２からウエハ１を１枚ずつ取出し、取り出したウエハ１を処理室３に搬送する。処理室３は、ウエハ搬送装置１０とは別に、クリーン化された空間であって、内部に例えば検査装置などの処理装置４が配置されている。

また、図１に示す例では、ウエハ１は格納容器２から取り出された後、かつ、処理室３に搬送される前に、クリーン室３０内に配置されるアライメントユニット（位置合わせ機構部）６０において、アライメント工程に供される。アライメント工程は、ウエハ１の位置合わせを行う工程であって、例えばウエハ１が備えるオリエンタルフラットやノッチなどの図示しないマークに基づいてウエハ１の向きを調整する。アライメント工程を行うことにより、処理室３でウエハ１に対して加工や検査などの処理を行う際に、ウエハ１の所定の位置に処理を施すことができる。

本実施の形態では、ウエハ搬送装置１０には、格納容器２および処理室３は含まれない。クリーン室３０の側壁部３３には、格納容器２とロボット２０との間、あるいは処理室３とロボット２０との間でウエハ１の受け渡しを行う、開口部３４および３５（図３参照）が形成されている。図示は省略するが、開口部３４には、開閉可能なシャッターなどの扉が設けられている。

図１に示す互いに直交するＸ－Ｙ平面において、ロボット２０は、Ｘ方向に延びる走行軸２１に沿って移動可能である。図１では、ロボット２０の移動可能な方向を方向２０Ｄ１として太い矢印で示している。また、図１において、回転方向２０Ｄ２として示すように、ロボット２０は、走行軸２１上において、Ｘ－Ｙ平面に沿って回転可能である。

また、図４に示すように、ロボット２０は、ウエハ１（図１参照）を保持するハンド部２２と、ハンド部２２に連結され、ハンド部２２を伸縮動作させるアーム部２３と、を備える。アーム部２３およびハンド部２２は、回転方向２０Ｄ２（図１参照）に回転自在に構成されるステージ２４上に取り付けられる。アーム部２３は、複数の部材２３ｍと、複数の部材２３ｍを回転自在に連結する複数の関節部２３ｊと、を備える。アーム部２３は、関節部２３ｊを回転軸として複数の部材２３ｍの角度を変化させることにより、アーム部２３に連結されるハンド部２２を方向２２Ｄ１に沿って伸縮動作させることができる。図４に示す例では、方向２２Ｄ１は、Ｙ方向と一致する。ただし、ステージ２４が回転すれば、方向２２Ｄ１がＸ－Ｙ平面において、Ｙ方向と交差する任意の方向と一致する場合がある。また、アーム部２３およびハンド部２２は、Ｘ－Ｙ平面に対して直交する方向（図２および図３に示すＺ方向）に沿って昇降動作させることが可能である。

図１～３に示す本実施の形態のウエハ搬送装置１０は、ロボット２０を介して以下のようにウエハ１を搬送する。まず、ウエハ搬送装置１０に格納用に２が接続される。図１ではウエハ搬送装置１０に３個の格納容器２が接続された状態を示しているが、格納容器２の接続数は３個には限定されず、種々の変形例がある。格納容器２のそれぞれには複数のウエハ１が収容されている。格納容器２のそれぞれの内部は、清浄な状態に維持され、格納容器２の内部でウエハ１が汚染されることを防止できる。格納容器２は、必要に応じて開閉動作をさせることができる扉を備える。図３に示すように、格納容器２は、側壁部３３に設けられた開口部３４を介してクリーン室３０の内部に連通する位置に接続される。

格納容器２からは、ウエハ１が１枚ずつ順に取り出される。ロボット２０は、ハンド部２２（図４参照）の先端が、格納容器２と対向する位置に移動した後、ハンド部２２を伸縮動作させる。ハンド部２２が方向２２Ｄ１（図４参照）に沿って伸びると、ハンド部２２の先端は、格納容器２内まで伸び、１枚のウエハ１を吸着保持する。ハンド部２２は、ウエハ１を吸着した後、ウエハ１を保持したままステージ２４（図４参照）に向かって縮むように動作する。その後、ロボット２０は、ウエハ１を保持した状態で、アライメントユニット６０に向かって移動する。

ロボット２０は、アライメントユニット６０の前で図１に示す回転方向２０Ｄ２に沿って回転動作し、ハンド部２２（図４参照）の先端が、アライメントユニット６０と対向する向きまで回転した後、回転動作を停止する。その後、ロボット２０は、ハンド部２２を伸縮動作させる。この時、ハンド部２２の伸縮方向である方向２２Ｄ１（図４参照）は、図１に示すＸ方向に沿っている。このため、ハンド部２２の先端は、ウエハ１を保持した状態で、アライメントユニット６０の上方に向かって延びる。アライメントユニット６０上においてハンド部２２によるウエハ１の保持は解除され、ウエハ１はアライメントユニット６０上に配置される。アライメントユニット６０上では、上記したように、ウエハ１が備えるオリエンタルフラットやノッチなどの図示しないマークに基づいてウエハ１の向きが調整される。向きが調整されたウエハ１は、再びロボット２０のハンド部２２によって保持される。アライメント工程が終わると、ロボット２０はハンド部２２を介してアライメント工程後のウエハ１を再び保持する。

次に、ロボット２０は、アライメントユニット６０の前で図１に示す回転方向２０Ｄ２に沿って回転動作し、ハンド部２２（図４参照）の先端が、処理室３と対向する向きまで回転した後、回転動作を停止する。その後、ロボット２０は、開口部３５（図３参照）とハンド部２２の先端とが対向する位置まで方向２０Ｄ１に沿って移動する。開口部３５は、処理室３にウエハ１を受け渡す連通路である。開口部３５とハンド部２２の先端とが対向する位置において、ロボット２０は、ハンド部２２を伸縮動作させる。この時、ハンド部２２の伸縮方向である方向２２Ｄ１（図４参照）は、図１に示すＹ方向に沿っている。このため、ハンド部２２の先端は、ウエハ１を保持した状態で、開口部３５に向かって延びる。処理室３内に配置された処理装置４上において、ハンド部２２によるウエハ１の保持は解除され、ウエハ１は処理装置４上に配置される。処理装置４では例えば検査工程などの処理工程が実施される。処理装置４による処理が終わると、ロボット２０は、ハンド部２２を介して処理工程後のウエハ１を再び保持する。

次に、ロボット２０は、開口部３５の前で図１に示す回転方向２０Ｄ２に沿って回転動作し、ハンド部２２（図４参照）の先端が、格納容器２が接続された側壁部３３と対向する向きまで回転した後、回転動作を停止する。その後、ロボット２０は、開口部３４（図３参照）とハンド部２２の先端とが対向する位置まで方向２０Ｄ１に沿って移動する。開口部３４とハンド部２２の先端とが対向する位置において、ロボット２０は、ハンド部２２を伸縮動作させる。この時、ハンド部２２の伸縮方向である方向２２Ｄ１（図４参照）は、図１に示すＹ方向に沿っている。このため、ハンド部２２の先端は、ウエハ１を保持した状態で、開口部３４を経由して格納容器２に向かって延びる。格納容器２内において、ハンド部２２によるウエハ１の保持は解除され、ウエハ１は格納容器２内に配置される。

以上の動作を繰り返し、格納容器２内に収容された複数枚のウエハ１のそれぞれに対して検査などの処理を施した後、格納容器２の扉は閉鎖される。また、開口部３４（図３参照）は図示しないシャッターなどにより閉鎖される。その後、格納容器２は、次の処理工程に搬送される。一方、ウエハ搬送装置１０は、別の格納容器２に収容された複数枚のウエハ１に対して、上記と同様の動作を行う。

上記した本実施の形態のウエハ搬送装置１０は、クリーン室３０内の環境を高度なクリーン環境に保つことで、ウエハ１が格納容器２から取り出され、処理室３に受け渡されるまでの期間（第１ウエハ搬送期間）、および処理室から取り出され、格納容器２に受け渡されるまでの期間（第２ウエハ搬送期間）に、ウエハ１に異物が付着することを抑制できる。また、第１および第２ウエハ搬送期間中に実施する作業を少なくすることにより、高度なクリーン環境が要求される空間の体積を小さくすることができる。クリーン環境が必要な空間の体積を低減すれば、クリーン化に必要な設備（ファンやフィルタ）を簡易化することができる。

クリーン室３０内の環境を高度なクリーン環境に保つ方法として、クリーン室３０の天井部３１から底部３２に向かってクリーンな気体を流す気流（ダウンフローと呼ぶ）を形成する方法がある。図２および図３において、二点鎖線の矢印を用いて模式的に示すように、本実施の形態のウエハ搬送装置１０も、天井部３１から底部３２に向かうダウンフローを形成している。詳しくは、クリーン室３０の底部３２には、ファン４０を介してクリーン室３０の内部の気体を外部に排出する開口部３２Ｈが設けられる。クリーン室３０の天井部３１には、開口部３１Ｈが設けられ、開口部３１Ｈは、フィルタ５０に覆われている。この場合、クリーン室３０の外側の気体（例えば空気）は、フィルタ５０を介してクリーン室３０内に吸気され、ダウンフローとして底部３２に向かい、底部３２に設けられた開口部３２Ｈを介して外部に排出される。

上記方法によれば、ウエハ１が露出するクリーン室３０において、ウエハ１に向かう気流は、常にフィルタ５０を介してフィルタリングされるので、クリーンな気体である。また、仮にクリーン室３０内で、例えばロボット２０の動作に起因して塵などの粒子が発生した場合には、粒子はダウンフローに搬送され、開口部３２Ｈから外部に排出される。したがって、クリーン室３０の内部で発生した粒子が巻き上がってウエハ１に付着することを防止できる。

ところで、図２に示す方法の場合、底部３２に設けられた複数のファン４０の排気力により、ダウンフローが形成される。この場合、クリーン室３０は、クリーン室３０の周囲の環境に対して陰圧（圧力が低い状態、負圧と呼ぶ場合もある）になる。したがってウエハ搬送装置１０のクリーン室３０には、高い気密性が要求される。クリーン室３０の気密性が低い場合、開口部３１Ｈ以外の隙間からフィルタ５０を介さずに吸気されることが懸念される。この場合、クリーン室３０内に予期しない異物が侵入する原因になる。ただし、開口部３１Ｈ以外の隙間からの気体の侵入を防止する程度の気密性を維持することは可能である。

また、本実施の形態のウエハ搬送装置１０は、クリーン室３０内が陰圧にはなるが、以下の点で優れた特性を有する。図５は、図２に示すウエハ搬送装置に対する検討例であるウエハ搬送装置を示す断面図である。図５に示すウエハ搬送装置１１は、天井部３１に複数のファン４１が配置されている点、および底部３２に、図２に示す複数のファン４０が配置されていない点で、図２に示すウエハ搬送装置１０と相違する。

図２に示すクリーン室３０内を陽圧にしようとする場合、図５に示すウエハ搬送装置１１のように、天井部３１に１個または複数個のファン４１を設け、ファン４１およびフィルタ５０を介して開口部３１Ｈ側からクリーンな気体を送り込む方法が考えられる。この場合、複数のファン４１により供給される気体の流量を調整することにより、クリーン室３０の内部を陽圧にすることができる。

ところが、ウエハ搬送装置１１の場合、以下の課題がある。すなわち、フィルタ５０を介してクリーン室３０に気体を供給する場合、フィルタ５０を定期的に交換する必要がある。ところが、クリーン室３０の天井部３１にファン４１が配置される場合、フィルタ５０に加え、ファン４１を取り外す必要がある。天井部３１にファン４１を設ける場合、ファン４１とフィルタ５０とが一体化されたファンフィルタユニットが配置され、このファンフィルタユニットは、重量が重く、かつ体積が大きい。図５に対する変形例として、ファン４１を複数台にせず、１台にする場合も考えられるが、この場合、１台のファン４１が大型化するため、結果的にファンフィルタユニットの重量が重くなる。このように大型のファンフィルタユニットを交換するためには、大掛かりな作業が必要になる。つまり、ウエハ搬送装置１１の場合、メンテナンス性が低いという課題がある。

一方、図２に示すウエハ搬送装置１０の場合、底部３２に設けられたファン４０により排気することでダウンフローを形成する構造なので、天井部３１には、ファン４１（図５参照）が設けられていない。言い換えれば、ウエハ搬送装置１０の場合、ファン４１などの強制送風機構を介さずに、開口部３１Ｈから気体が供給される。さらに言い換えれば、開口部３１Ｈからは、フィルタ５０を介して自然吸気で気体が供給される。このため、フィルタ５０を交換する場合、フィルタ５０のみを交換すればファン４０は交換する必要がないので、メンテナンス作業が容易である。また、ファン４０の交換が必要な場合もあるが、ファン４０の場合、底部３２に配置されている。底部３２に取り付けられた部材の交換作業は、天井部３１に取り付けられた部材の交換作業と比較して容易である。したがって、ファン４０を交換する場合でも、図５に示す複数のファン４１およびフィルタ５０を一括して交換する場合と比較すれば、作業は容易である。

また、ウエハ搬送装置１０は、天井部３１と対向する位置に配置される複数のファン４０を有する。天井部３１と対向する位置に複数のファン４０を設けることで、ダウンフローの流れを制御し易い。また、ダウンフローの総流量は、複数のファン４０によって排気される気体の流量の合計値として規定される。したがって、１台のファン４０で、クリーン室３０内全体の排気を行う場合と比較して複数のファン４０のそれぞれを小型化できる。この結果、ファン４０の重量を低減できる。また、底部３２にファン４０を設ける構造は、ファン４０の排気側における静圧を低減することが好ましい。本実施の形態では、図２に示すように、ウエハ搬送装置１０は、グレーチング（メッシュ形状）の床面ＦＬの上に配置されている。図２に示すように、ウエハ搬送装置１０が配置される床面ＦＬに気体を排出する複数の開口部が設けられている場合、ファン４０の排気側における静圧を低減することができるので、底部３２に取り付けられた複数のファン４０の送風特性の低下を抑制できる。

ファン４０が収容される開口部３２Ｈのそれぞれは、図１に示すように、底部３２（図２参照）において、行列状に配置される。図１に示す例では、Ｘ方向に沿って４列の開口部３２Ｈが配列され、Ｙ方向に沿って２行の開口部３２Ｈが配列される。ロボット２０の走行軸２１は、Ｙ方向において、互いに隣り合う開口部３２Ｈの間の領域上に配置される。また、走行軸２１は、Ｙ方向において、互いに隣り合う開口部３２Ｈのそれぞれの一部分に重なっている。この場合、ロボット２０と格納容器２との間、あるいはロボット２０と処理室３との間において、ウエハ１の受け渡しを行う際に、ウエハ１の直下の領域にファン４０が配置される。また、複数の開口部３２Ｈのうちの一部は、アライメントユニット６０の一部と重なっている。この場合、ロボット２０とアライメントユニット６０との間において、ウエハ１の受け渡しを行う際に、ウエハ１の直下の領域にファン４０が配置される。このように、ロボット２０が他の装置との間でウエハ１の受け渡しを行う際に、ウエハ１の直下にファン４０が配置される場合、ウエハ１の直下にダウンフローが形成されるので、ウエハ１の裏面側への異物の付着を防止し易い。

なお、ウエハ搬送装置１０の場合、８個の開口部３２Ｈを備え、その８個の開口部３２Ｈのそれぞれにファン４０が取り付けられている。ただし、開口部３２Ｈの数および開口面積は、図１～図３の例には限定されない。開口部３２Ｈの開口面積が大きい場合、大型のファン４０を取り付けることができる。この場合、開口部３２Ｈの数は、８個より少なくできる。また例えば、開口部３２Ｈの開口面積を図１に示す例よりもさらに小さくした場合、開口部３２Ｈの数が８個より多い場合がある。ウエハ搬送装置１０の変形例には、開口部３２Ｈおよびファン４０の数が１個の装置も含まれる。ただし、クリーン室３０内の気流をバランスよく制御する観点からは、開口部３２Ｈおよびファン４０が複数個配置されることが好ましい。

＜変形例１＞
以下、図１～図４を用いて説明したウエハ搬送装置１０の複数種類の変形例について説明する。図６は、図２に示すウエハ搬送装置の変形例を示す断面図である。図６に示すウエハ搬送装置１０Ａは、クリーン室３０の天井部３１側から底部３２側に向かう気流を形成するファン４０の取り付け位置が、図２に示すウエハ搬送装置１０と相違する。

詳しくは、ウエハ搬送装置１０Ａの場合、底部３２に設けられた開口部３２Ｈには、複数の排気経路４２が接続される。複数の排気経路４２のそれぞれには、ファン４０が接続される。複数のファン４０のそれぞれは、クリーン室３０（詳しくは、クリーン室３０の側壁部３３）から離れた位置に配置される。

本変形例の場合、ファン４０はクリーン室３０から離れた位置に配置され、クリーン室３０には、ファン４０は取り付けられていない。このため、ファン４０の回転動作に伴う振動が、クリーン室３０に伝達され難いので、クリーン室３０内での塵など粒子の発生を抑制できる。また、クリーン室３０の外部にファン４０が設けられている場合、ファン４０の交換作業を容易に行うことができる。

また、本変形例の場合、床面ＦＬとクリーン室３０の底部３２との間の空間が排気経路４２に接続される。このため、図２を用いて説明した例のように、床面ＦＬがグレーチングになっているよりも、図６に示す床面ＦＬのように、一様な平面になっていることが好ましい。

ウエハ搬送装置１０Ａの場合、クリーン室３０の外部に配置されたファン４０の排気力を利用してダウンフローを形成する。この場合、排気経路４２に近い位置に配置される開口部３２Ｈでは、排気経路４２から遠い位置に配置される開口部３２Ｈと比較して流量が多く成り易い。したがって、各開口部３２Ｈの流量のバラつきを抑制する観点からは、排気経路４２の数が多い方が良い。なお、各開口部３２Ｈの流量のバラつきを抑制する観点からは、図２に示すウエハ搬送装置１０のように、天井部３１と対向する位置に複数のファン４０が配置されていることが特に好ましい。図６に示すウエハ搬送装置１０Ａは、上記した相違点を除き、図２に示すウエハ搬送装置１０と同様である。したがって、重複する説明は省略する。

＜変形例２＞
図７は、図６に示すウエハ搬送装置の変形例を示す断面図である。図７に示すウエハ搬送装置１０Ｂは、クリーン室３０の天井部３１側から底部３２側に向かう気流を形成するファン４０の取り付け位置が、図２に示すウエハ搬送装置１０および図６に示すウエハ搬送装置１０Ａを組み合わせた構造になっている。

詳しくは、ウエハ搬送装置１０Ｂの場合、ウエハ搬送装置１０Ｂは、クリーン室３０の底部３２において、天井部３１と対向する位置に配置される複数のファン４０Ａと、複数の排気経路４２のそれぞれに接続され、クリーン室３０から離れた位置に配置される複数のファン４０Ｂと、を有する。ファン４０Ａの回転速度は、ファン４０Ｂの回転速度より遅い。

ウエハ搬送装置１０Ｂの場合、主に、クリーン室３０の外部に配置されたファン４０Ｂの排気力を利用してダウンフローを形成する。また、天井部３１と対向する開口部３２Ｈ内に取り付けられた複数のファン４０Ａのそれぞれは、クリーン室３０内の気流のバランスを調整する補助的なファンとして動作する。

上記したように、図６に示すウエハ搬送装置１０Ａの場合、排気経路４２に近い位置に配置される開口部３２Ｈでは、排気経路４２から遠い位置に配置される開口部３２Ｈと比較して流量が多く成り易い。図７に示すウエハ搬送装置１０Ｂは、複数の開口部３２Ｈのそれぞれに補助的に動作するファン４０Ａを取り付けることにより、各開口部３２Ｈの流量のバラつきを抑制することができる。

また、複数のファン４０Ａのそれぞれは、回転数を低く設定することができるので、ファン４０Ａが回転することにより生じる振動の影響を低減できる。したがって、ウエハ搬送装置１０Ｂは、図２に示すウエハ搬送装置１０と比較して、ファン４０Ａの回転に伴う振動の影響を低減できる。図７に示すウエハ搬送装置１０Ｂは、上記した相違点を除き、図６に示すウエハ搬送装置１０Ａと同様である。したがって、重複する説明は省略する。

＜変形例３＞
図８は、図２に示すウエハ搬送装置の他の変形例を示す断面図である。図８に示すウエハ搬送装置１０Ｃは、クリーン室３０の天井部３１側から底部３２側に向かう気流を形成するファン４０に加え、クリーン室３０の側壁部３３に取り付けられた側壁ファン４３を備えている点で、図２に示すウエハ搬送装置１０と相違する。

詳しくは、ウエハ搬送装置１０Ｃは、クリーン室３０の側壁部３３に設けられた開口部３３Ｈに取り付けられた側壁ファン４３および側壁フィルタ５１を有する。クリーン室３０内には、側壁ファン４３および側壁フィルタ５１を介して外部から気体が供給される。図８に示す例では、側壁フィルタ５１は、開口部３３Ｈを覆うように取り付けられる。ただし、開口部３３Ｈから流入する気体を側壁フィルタ５１によりフィルタリングすることができれば、側壁ファン４３および側壁フィルタ５１を取り付ける方法は、図８に示す例の他種々の変形例が適用可能である。例えば、開口部３３Ｈ内に側壁フィルタ５１および側壁ファン４３のうち、いずれか一方、あるいは両方が埋め込まれていてもよい。

図８に示す複数のファン４０は、クリーン室３０内の気体を外部に排出する、所謂排気ファンである。一方、側壁部３３に取り付けられた側壁ファン４３は、外部からクリーン室３０内に向かって気体を供給する吸気ファンである。図２に示すウエハ搬送装置１０のように、排気ファンのみを備えるウエハ搬送装置１０の場合、クリーン室３０内への吸気経路が自然吸気となるので、予期しない位置からフィルタ５０を介さずに気体が侵入することを防止するため、クリーン室３０には高い気密性が要求される。

一方、図８に示すウエハ搬送装置１０Ｃの場合、吸気ファンである側壁ファン４３を介してクリーン室３０内に気体が供給されるので、クリーン室３０の内部と外部の気圧差を小さくすることができる。クリーン室３０の内部と外部の気圧差が小さくなれば、クリーン室３０に要求される気密性能の下限値を引き下げることができる。

また、ウエハ搬送装置１０Ｃが備える側壁ファン４３および側壁フィルタ５１は、クリーン室３０の側壁部３３に取り付けられる。このため、側壁フィルタ５１を定期的に交換する場合、側壁ファン４３および側壁フィルタ５１を一括して交換する必要がある。しかし、側壁部３３に取り付けられた側壁ファン４３および側壁フィルタ５１を交換する作業は、図５に検討例として示したウエハ搬送装置１１のファン４１およびフィルタ５０を一括して交換する作業と比較して、簡単に行うことができる。

ところで、クリーン室３０の内部と外部の気圧差を小さくすることに着目した場合、側壁ファン４３および側壁フィルタ５１は、側壁部３３の任意の位置に取り付けることができる。ただし、図８に示すウエハ搬送装置１０Ｃの場合、以下の位置に側壁ファン４３および側壁フィルタ５１が取り付けられる。すなわち、ウエハ搬送装置１０Ｃは、クリーン室３０内に配置され、ウエハ１（図１参照）の位置合わせを行う位置合わせ機構部であるアライメントユニット６０を有する。開口部３３Ｈは、側壁部３３のうちアライメントユニット６０に最も近接する部分の上方に設けられる。

クリーン室３０の底部３２の面積を小さくして、クリーン室３０の体積を低減させる観点からは、アライメントユニット６０は側壁部３３の近くに配置することが好ましい。アライメントユニット６０はその側面が側壁部３３と対向するように配置される。アライメントユニット６０の側面は、側壁部３３と接していることが好ましく、接していない場合でも、実質的に接しているのと同様に見做せる程度に近接していることが好ましい。

この時、アライメントユニット６０の直下には、開口部３２Ｈが配置されない領域が存在する。このため、アライメントユニット６０の上方に、ダウンフローが形成され難い場合がある。図８に示すように、開口部３３Ｈは、側壁部３３のうちアライメントユニット６０に最も近接する部分の上方に設けられる。この場合、アライメントユニット６０の上方の空間において、ダウンフローを形成することができる。この結果、アライメントユニット６０上に粒子が堆積することを防止できる。

なお、図８では、側壁ファン４３および側壁フィルタ５１が、底部３２と平行な水平方向を向くように配置された例を示している。図示は省略するが、変形例として、ダウンフローを形成し易いように側壁ファン４３および側壁フィルタ５１を取り付ける場合もある。例えば、側壁ファン４３および側壁フィルタ５１が底部３２の方向を向くように側壁部３３に対して傾斜して取り付ける方法がある。また例えば、側壁フィルタ５１の内側に整流板を設け、気体を整流板に向かって送ることで、ダウンフローを形成する方法がある。

＜変形例４＞
図９は、図８に示すウエハ搬送装置の変形例を示す断面図である。図９に示すウエハ搬送装置１０Ｄは、クリーン室３０の側壁部３３に、複数の側壁ファン４３を備えている点で、図８に示すウエハ搬送装置１０Ｃと相違する。

ウエハ搬送装置１０Ｄは、クリーン室３０の側壁部３３に設けられた複数の開口部３３Ｈに取り付けられた複数の側壁ファン４３および複数の側壁フィルタ５１を有する。クリーン室３０内には、複数の側壁ファン４３および複数の側壁フィルタ５１を介して外部から気体が供給される。図９に示す例では、側壁フィルタ５１は、開口部３３Ｈを覆うように取り付けられる。ただし、開口部３３Ｈから流入する気体を側壁フィルタ５１によりフィルタリングすることができれば、側壁ファン４３および側壁フィルタ５１を取り付ける方法は、図９に示す例の他種々の変形例が適用可能である。例えば、開口部３３Ｈ内に側壁フィルタ５１および側壁ファン４３のうち、いずれか一方、あるいは両方が埋め込まれていてもよい。

ウエハ搬送装置１０Ｄのように、複数の側壁ファン４３を取り付けることにより、クリーン室３０に気体を供給する経路を分散させることができるので、クリーン室３０には、バランスよく気体が供給される。また、複数の吸気ファンを用いて気体を供給する場合、複数の吸気ファンのそれぞれは小さいサイズのものを用いることができる。このため、ウエハ搬送装置１０Ｄの場合、図８に示すウエハ搬送装置１０Ｃと比較して、側壁ファン４３のサイズが小さい。この場合、複数の側壁ファン４３および側壁フィルタ５１のそれぞれを交換する際の作業は、簡単になる。ただし、図８に示すウエハ搬送装置１０Ｃと比較して、側壁フィルタ５１の交換箇所は増加するので、作業時間自体は長くなる場合もある。

また、ウエハ搬送装置１０Ｄは、図８を用いて説明したウエハ搬送装置１０Ｃと同様に、クリーン室３０内に配置され、ウエハ１（図１参照）の位置合わせを行うアライメントユニット６０を有する。複数の開口部３３Ｈのうちの一つは、側壁部３３のうちアライメントユニット６０に最も近接する部分の上方に設けられる。これにより、上記したように、アライメントユニット６０の上方の空間において、ダウンフローを形成することができる。なお、図９に示す例の変形例として、図８を用いて説明したように、ダウンフローを形成し易いように側壁ファン４３および側壁フィルタ５１を取り付ける構造を適用することもできる。

また、上記では、種々の変形例を説明したが、各変形例を適宜組み合わせて適用することができる。例えば、図１０に示すウエハ搬送装置１０Ｅは、図６を用いて説明したウエハ搬送装置１０Ａの排気構造と、図９を用いて説明したウエハ搬送装置１０Ｄの吸気構造とを組み合わせた実施態様である。ウエハ搬送装置１０Ｅの場合、開口部３２Ｈ内にファン４０（図７参照）が配置されないが、複数の側壁ファン４３を側壁部３３に取り付けることで、各開口部３２Ｈから排気される気体の流量のバランスをある程度制御することができる。

以上、本実施の形態の代表的な変形例について説明したが、本発明は、上記した実施例や代表的な変形例に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形例が適用できる。

本発明は、ウエハ搬送装置に利用可能である。

１ ウエハ
２ 格納容器
３ 処理室
４ 処理装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１１ ウエハ搬送装置
２０ ロボット（搬送機構部，搬送ロボット）
２０Ｄ１，２２Ｄ１ 方向
２０Ｄ２ 回転方向
２１ 走行軸
２２ ハンド部
２３ アーム部
２３ｊ 関節部
２３ｍ 部材
２４ ステージ
３０ クリーン室（クリーンルーム）
３１ 天井部
３１Ｈ，３２Ｈ，３３Ｈ，３４，３５ 開口部
３２ 底部
３３ 側壁部
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４１ ファン
４２ 排気経路
４３ 側壁ファン
５０ フィルタ
５１ 側壁フィルタ
６０ アライメントユニット（位置合わせ機構部）
ＦＬ 床面

Claims (11)

1. ウエハを搬送する搬送機構部と、
   天井部、前記天井部と対向する底部、および前記天井部と前記底部との間に位置し、前記搬送機構部の周囲を囲む側壁部、を備えるクリーン室と、
   前記クリーン室の前記天井部側から前記底部側に向かう気流を形成する複数のファンと、
   を有し、
   前記クリーン室の前記底部には、前記ファンを介して前記クリーン室の内部の気体を外部に排出する第１開口部が設けられ、
   前記クリーン室の前記天井部には、第２開口部が設けられ、かつ、前記複数のファンは設けられず、
   前記第２開口部には、フィルタが取り付けられ、
   前記底部に設けられた前記第１開口部には、複数の排気経路が接続され、
   前記複数の排気経路のそれぞれには、前記複数のファンのいずれかが接続され、
   前記複数のファンのそれぞれは、前記クリーン室から離れた位置に配置され、
   前記複数のファンは、
   前記クリーン室の前記底部において、前記天井部と対向する位置に配置される複数の第１ファンと、
   前記複数の排気経路のそれぞれに接続され、前記クリーン室から離れた位置に配置される複数の第２ファンと、
   を含み、
   前記第１ファンの回転速度は、前記第２ファンの回転速度より遅い、ウエハ搬送装置。
2. ウエハを搬送する搬送機構部と、
   天井部、前記天井部と対向する底部、および前記天井部と前記底部との間に位置し、前記搬送機構部の周囲を囲む側壁部、を備えるクリーン室と、
   前記クリーン室の前記天井部側から前記底部側に向かう気流を形成するファンと、
   前記クリーン室の前記側壁部に設けられた第３開口部に取り付けられた側壁ファンおよび側壁フィルタと、
   を有し、
   前記クリーン室の前記底部には、前記ファンを介して前記クリーン室の内部の気体を外部に排出する第１開口部が設けられ、
   前記クリーン室の前記天井部には、第２開口部が設けられ、かつ、前記ファンは設けられず、
   前記第２開口部には、フィルタが取り付けられ、
   前記クリーン室内には、前記側壁ファンおよび前記側壁フィルタを介して外部から気体が供給される、ウエハ搬送装置。
3. 請求項２に記載のウエハ搬送装置において、
   前記ウエハ搬送装置は、前記クリーン室内に配置され、前記ウエハの位置合わせを行う位置合わせ機構部を有し、
   前記第３開口部は、前記側壁部のうち前記位置合わせ機構部に最も近接する部分の上方に設けられる、ウエハ搬送装置。
4. 請求項２または３に記載のウエハ搬送装置において、
   前記ウエハ搬送装置は、前記クリーン室の前記底部において、前記天井部と対向する位置に配置される複数の前記ファンを有する、ウエハ搬送装置。
5. 請求項２または３に記載のウエハ搬送装置において、
   前記底部に設けられた前記第１開口部には、複数の排気経路が接続され、
   前記複数の排気経路のそれぞれには、前記ファンが接続され、
   複数の前記ファンのそれぞれは、前記クリーン室から離れた位置に配置される、ウエハ搬送装置。
6. 請求項５に記載のウエハ搬送装置において、
   前記ウエハ搬送装置は、前記クリーン室の前記底部において、前記天井部と対向する位置に配置される複数の第１ファンと、
   前記複数の排気経路のそれぞれに接続され、前記クリーン室から離れた位置に配置される複数の第２ファンと、
   を有し、
   前記第１ファンの回転速度は、前記第２ファンの回転速度より遅い、ウエハ搬送装置。
7. ウエハを搬送する搬送機構部と、
   天井部、前記天井部と対向する底部、および前記天井部と前記底部との間に位置し、前記搬送機構部の周囲を囲む側壁部、を備えるクリーン室と、
   前記クリーン室の前記天井部側から前記底部側に向かう気流を形成するファンと、
   前記クリーン室の前記側壁部に設けられた複数の第３開口部に取り付けられた複数の側壁ファンおよび複数の側壁フィルタと、
   を有し、
   前記クリーン室の前記底部には、前記ファンを介して前記クリーン室の内部の気体を外部に排出する第１開口部が設けられ、
   前記クリーン室の前記天井部には、第２開口部が設けられ、かつ、前記ファンは設けられず、
   前記第２開口部には、フィルタが取り付けられ、
   前記クリーン室内には、前記複数の側壁ファンおよび前記複数の側壁フィルタを介して外部から気体が供給される、ウエハ搬送装置。
8. 請求項７に記載のウエハ搬送装置において、
   前記ウエハ搬送装置は、前記クリーン室内に配置され、前記ウエハの位置合わせを行う位置合わせ機構部を有し、
   前記複数の第３開口部のうちの１つは、前記側壁部のうち前記位置合わせ機構部に最も近接する部分の上方に設けられる、ウエハ搬送装置。
9. 請求項７または８に記載のウエハ搬送装置において、
   前記ウエハ搬送装置は、前記クリーン室の前記底部において、前記天井部と対向する位置に配置される複数の前記ファンを有する、ウエハ搬送装置。
10. 請求項７または８に記載のウエハ搬送装置において、
    前記底部に設けられた前記第１開口部には、複数の排気経路が接続され、
    前記複数の排気経路のそれぞれには、前記ファンが接続され、
    複数の前記ファンのそれぞれは、前記クリーン室から離れた位置に配置される、ウエハ搬送装置。
11. 請求項１０に記載のウエハ搬送装置において、
    前記ウエハ搬送装置は、前記クリーン室の前記底部において、前記天井部と対向する位置に配置される複数の第１ファンと、
    前記複数の排気経路のそれぞれに接続され、前記クリーン室から離れた位置に配置される複数の第２ファンと、
    を有し、
    前記第１ファンの回転速度は、前記第２ファンの回転速度より遅い、ウエハ搬送装置。

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