KR20240095462A - 반송실 - Google Patents

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KR20240095462A
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다카시 시게타
무네카즈 고미야
야스시 다니야마
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신포니아 테크놀로지 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 반송실은, 피반송물을 처리 장치측과의 사이에서 이송하기 위한 반송실이며, 소정의 수수 위치 사이에서 상기 피반송물의 반송을 행하는 반송 로봇과, 전후 방향으로 대향하는 전면벽 및 후면벽과, 폭 방향으로 대향하는 측면벽을 포함하여, 반송 공간 내에 상기 반송 로봇을 둘러싸도록 설치되는 하우징과, 상기 하우징의 전면벽의 외측에 접속되는 로드 포트를 포함하고, 상기 하우징의 후면벽에 형성된 도어에는 상기 처리 장치가 접속되어 있고, 상기 반송 공간에 하향의 공기류를 형성하는 제1 팬을 상기 하우징 내에 구비하고, 상기 처리 장치측에 있는 상기 후면벽에 근접하여 배치되고, 상기 반송 공간에서 하방을 향하여 흐른 공기류를 상방으로 순환시키는 가스 귀환 공간을 구비하고, 상기 하우징 내의 상부에 제어 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

반송실 {TRANSFER CHAMBER}
본 발명은 외기에 노출되는 일 없이 깨끗한 상태에서 피반송물의 반송을 행할 수 있는 반송실에 관한 것이다.
종래, 반도체 분야에 있어서는, 웨이퍼에 여러가지 처리 공정이 실시되는 것에 의해 반도체 디바이스의 제조가 행해졌다.
반도체 디바이스 제조 공정에서는, 파티클 없음·케미컬 성분 없음에 의한 웨이퍼의 반송 환경이 요구되고 있고, FOUP(Front-Opening Unified Pod)라고 불리는 밀폐식의 수용 용기와, 처리 장치 사이에서 웨이퍼의 수수를 행하는 일반적으로 EFEM(Equipment Front End Module)이라고 칭해지는 반송실이 사용되고 있다(하기 특허문헌 1 참조). 반송실에서는, 통상, 상부에 설치된 FFU(Fan Filter Unit)로 클린룸 내의 프레시한 외기를 흡입하여, 내부를 다운 플로우시켜서 바닥면으로부터 외부로 배출함으로써 일정한 깨끗한 분위기를 안정적으로 얻을 수 있다.
또한 최근 들어, 반도체 디바이스 구조의 미세화가 진행함에 따라서, 수분, 산소, 케미컬 성분 등으로부터 받는 영향이 더욱 문제시되게 되었고, 이들에 대해서는, 반송실 내부를 불활성 가스인 N2(질소) 가스에 의해 치환하여, N2 분위기 하에서 웨이퍼의 반송을 행하는 것이 제안되어 있다. 그 경우, N2 가스의 소비량을 적게 하여 러닝 코스트의 억제를 도모하기 위해서는, 프레시한 N2 가스의 공급량을 적게 하면서 내부에서의 청정을 유지할 필요성으로부터, 필터를 통과시키면서 N2 가스를 순환시키는 것을 생각할 수 있다.
또한, 순환하는 N2 가스 내에서 케미컬 성분을 효율적으로 제거하기 위하여 케미컬 필터를 설치하는 것도 생각된다. 반송실 내에는, 처리 장치에 의해 프로세스 처리된 웨이퍼에 의해 케미컬 성분이 딸려 오는 경우가 있기 때문에, 가스 처리 장치로서의 케미컬 필터를 사용하여 이러한 케미컬 성분을 효율적으로 제거하여, 더 한층 청정한 분위기로 유지하는 것이 가능하게 된다.
한편, 상기와 동일한 기술은, 하기 특허문헌 2에 기재되는 세포 배양 관련 분야에서도 사용되고 있다. 이 경우에 있어서의 반송실은, 멸균 처리 등에 의해 내부가 청정하게 유지됨과 함께, 내부에 설치된 반송 로봇을 사용하여, 샤알레 등의 배양 용기를 인접하는 처리 장치로서의 배양 장치와의 사이에서 수수를 행하도록 구성되어 있다. 이러한 세포 배양 관련 분야에 있어서의 반송실에 있어서도, 내부의 가스를 필터를 통하여 순환시킴으로써 청정한 분위기를 유지시킴과 함께, 케미컬 필터에 의해 케미컬 성분을 제거하여 보다 청정한 분위기를 얻는 것을 생각할 수 있다.
일본 특허 공개 제2012-49382호 공보 일본 특허 제4550101호 공보
상술한 바와 같이 반송실 내부에서 가스를 순환시키는 경우에는, 처리 장치측으로부터 딸려 온 케미컬 성분을 외부로 배출하는 것을 거의 예상할 수 없게 되기 때문에, 케미컬 필터에 의한 제거를 보다 효율적으로 행하는 것이 필요하게 된다.
그래서, 케미컬 성분의 제거 효율이 떨어지지 않도록, 적절한 시기에 케미컬 필터를 교환하는 것이 보다 중요해진다.
그러나, 케미컬 필터를 교환하는 경우에는 반송실 전체를 개방할 필요가 있기 때문에, 반송실 내부에서의 피반송물의 반송 작업을 정지할 필요가 있게 된다. 또한, 케미컬 필터의 교환에 의해 공기 등의 외부 가스가 들어간 반송실 내의 분위기를 치환하기 위해서, 반송 작업을 재개할 때까지의 정지 시간이 길어지는 데다가 가스의 소비량이 증가하여 비용이 증가하게 된다. 또한, 케미컬 필터의 교환 시에 반송실 내에 파티클 등이 들어갈 우려도 있고, 그 경우에는, 다시 반송실의 내부를 청정하게 하기 위한 시간도 요하게 된다.
또한, 세포 배양 관련 분야에서 사용되는 반송실에서는, 가스에 의한 멸균을 행한 후에 그 가스의 무해화를 행하는 가스 처리 장치로서의 무해화 장치가 설치되어 있는 경우가 있고, 이러한 무해화 장치의 교환에 있어서도 동일한 문제가 발생할 우려가 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 유효하게 해결하는 것을 목적으로 하고 있고, 구체적으로는, 내부의 분위기에 영향을 주는 일 없이 가스 처리 장치의 교환을 행할 수 있어, 가스 처리 장치의 교환에 수반하는 피반송물의 반송 작업의 정지 시간을 단축하거나, 또는 없앨 수 있는 반송실을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 수단을 강구한 것이다.
즉, 본 발명의 반송실은, 피반송물을 처리 장치측과의 사이에서 이송하기 위한 반송실이며, 소정의 수수 위치 사이에서 상기 피반송물의 반송을 행하는 반송 로봇과, 전후 방향으로 대향하는 전면벽 및 후면벽과, 폭 방향으로 대향하는 측면벽을 포함하여, 반송 공간 내에 상기 반송 로봇을 둘러싸도록 설치되는 하우징과, 상기 하우징의 전면벽의 외측에 접속되는 로드 포트를 포함하고, 상기 하우징의 후면벽에 형성된 도어에는 상기 처리 장치가 접속되어 있고, 상기 반송 공간에 하향의 공기류를 형성하는 제1 팬을 상기 하우징 내에 구비하고, 상기 처리 장치측에 있는 상기 후면벽에 근접하여 배치되고, 상기 반송 공간에서 하방을 향하여 흐른 공기류를 상방으로 순환시키는 가스 귀환 공간을 구비하고, 상기 하우징 내의 상부에 제어 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 반송실은, 상기 가스 귀환 공간에는, 상기 처리 장치와 연통시키는 개구(32a)와 상기 하우징의 저면벽과의 사이에 상기 반송 공간과 연통하는 개구(37A1)가 형성되어 있고, 상기 개구(37A1)의 상방에 상승 기류를 형성하는 제2 팬이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 반송실은, 상기 가스 귀환 공간은 2개 설치되고, 상기 2개의 가스 귀환 공간은, 상기 도어의 양측에 배치되고, 상기 제2 팬은 복수 설치되고, 상기 복수의 제2 팬은, 상기 가스 귀환 공간에 대하여 각각 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 반송실은, 상기 가스 귀환 공간의 상방에 상승 기류를 형성하는 제3 팬을 더 구비하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 반송실은, 상기 하우징 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급구가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 반송실은, 상기 반송 로봇은 상기 본체 박스 내의 폭 방향으로 연장되는 가이드 레일을 따라서 이동할 수 있도록 되어 있고, 상기 가이드 레일은 로드 포트측에 있는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 반송실은, 상기 제어 수단은 상기 반송실로부터 분리 가능한 것이 바람직하다.
이상 설명한 본 발명에 따르면, 내부의 분위기에 영향을 주는 일 없이 가스 처리 장치의 교환을 행할 수 있어, 가스 처리 장치의 교환에 수반하는 피반송물의 반송 작업의 정지 시간을 단축 또는 없앨 수 있는 반송실을 제공하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 반송실과 처리 장치의 관계를 모식적으로 도시하는 평면도.
도 2는 동 반송실을 모식적으로 도시하는 사시도.
도 3은 도 1의 A-A 위치에 있어서의 동 반송실의 단면도.
도 4는 도 3의 B-B 위치에 있어서의 동 반송실의 단면도.
도 5는 동 반송실의 내부 분위기를 제어하기 위한 구성을 모식적으로 도시하는 블록도.
도 6은 동 반송실로부터 케미컬 필터 유닛을 제거할 때의 상태를 도시하는 단면도.
도 7은 동 반송실의 케미컬 필터 유닛의 근방을 확대하여 도시하는 단면도.
도 8은 도 7의 상태에서 케미컬 필터 박스를 떼어내는 수순을 도시하는 설명도.
도 9는 동 반송실의 변형예를 도시하는 설명도.
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 반송실(1)과, 이것에 접속하는 처리 장치(6)의 관계를 모식적으로 도시한 평면도이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 반송실(1)은 일반적으로 EFEM이라고 칭해지는 모듈 기기로서 구성되어 있다. 구체적으로는, 이 반송실(1)은 소정의 수수 위치 사이에서 피반송물인 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 반송 로봇(2)과, 이 반송 로봇(2)을 둘러싸도록 설치된 상자형의 하우징(3)과, 하우징(3)의 전방면측의 벽(전면벽(31))의 외측에 접속되는 복수(도면 중에서는 3개)의 로드 포트(4∼4)로 구성되어 있다.
여기서, 본원에 있어서는 하우징(3)으로부터 보아서 로드 포트(4∼4)가 접속되는 측의 방향을 전방, 전면벽(31)에 대향하는 배면벽(32)측의 방향을 후방이라고 정의하고, 또한, 전후 방향 및 수직 방향에 직교하는 방향을 측방이라고 정의한다. 즉, 3개의 로드 포트(4∼4)는 측방으로 나란히 배치되어 있다.
또한, 반송실(1)은 도 1에 도시한 바와 같이, 배면벽(32)의 외측에 인접하고, 처리 장치(6)의 일부를 구성하는 로드 로크실(61)을 접속할 수 있게 되어 있어, 반송실(1)과 로드 로크실(61) 사이에 설치된 도어(1a)를 개방함으로써, 반송실(1) 내와 로드 로크실(61)을 연통한 상태로 하는 것이 가능하게 되어 있다. 처리 장치(6)로서는 여러가지 다양한 것을 사용할 수 있지만, 일반적으로는, 로드 로크실(61)과 인접하여 중계실(62)이 설치되고, 또한 중계실(62)과 인접하여, 웨이퍼(W)에 처리를 행하는 복수(도면 중에서는 3개)의 처리 유닛(63∼63)이 설치되는 구성으로 되어 있다. 중계실(62)과, 로드 로크실(61)이나 처리 유닛(63∼63)과의 사이에는, 각각 도어(62a, 63a∼63a)가 설치되어 있고, 이들을 개방함으로써 각각의 사이를 연통시킬 수 있고, 중계실(62) 내에 설치된 반송 로봇(64)을 사용하여 로드 로크실(61) 및 처리 유닛(63∼63) 사이에서 웨이퍼(W)를 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다.
도 2는 반송실(1)을 로드 포트(4)측으로부터 본 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A 위치에 있어서의 반송실(1)의 단면을 도시한 것이다.
도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 반송실(1)을 구성하는 하우징(3)은 본체 박스(3A)와, 가스 처리 박스로서의 케미컬 필터 박스(3B)와, 제어 박스(3C)로 구성되어 있고, 그리고 본체 박스(3A)는, 내부의 반송 로봇(2)(도 1 참조)과 전면벽(31)에 설치된 로드 포트(4∼4)와 함께 반송실 본체(1A)를 구성하고 있다. 또한, 본체 박스(3A)와, 케미컬 필터 박스(3B)와, 제어 박스(3C)는 서로 분리 가능하게 되어 있다.
하우징(3)의 전면벽(31), 후면벽(32), 좌측면벽(33), 우측면벽(34)은 본체 박스(3A), 케미컬 필터 박스(3B), 제어 박스(3C)의 전면벽(31A, 31B, 31C), 후면벽(32A, 32B, 32C), 좌측면벽(33A, 33B, 33C), 우측면벽(34A, 34B, 34C)에 의해 각각 구성되어 있다. 그리고, 하우징(3)의 상면벽(35)은 제어 박스(3C)의 상면벽(35C)에 의해 구성되고, 하우징(3)의 저면벽(36)은 본체 박스(3A)의 저면벽(36A)에 의해 구성되어 있다. 또한, 본체 박스(3A)의 상면벽(35A)에 케미컬 필터 박스(3B)의 저면벽(36B)이 맞닿고, 케미컬 필터 박스(3B)의 상면벽(35B)에 제어 박스(3C)의 저면벽(36C)이 맞닿은 상태에서 서로 고정되어 있다.
본체 박스(3A)의 전면벽(31A)에 형성된 개구(31a)에는 로드 포트(4)가 접속되고, 배면벽(32A)에 설치된 직사각 형상의 개구(32a)(도 1 참조)는 일반적으로 게이트 밸브라고 칭해지는 도어(1a)에 의해 폐지되어 있다. 또한, 본체 박스(3A)의 상면벽(35A)에는 2개의 개구(35A1, 35A2)가 설치되고, 이들에 대응하는 위치에 케미컬 필터 박스(3B)의 저면벽(36B)에도 개구(36B1, 36B2)가 설치됨으로써, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과, 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)이 연통하여, 하나의 대략 밀폐 공간(CS)이 형성되어 있다.
본체 박스(3A) 내의 공간(S1)에 설치된 반송 로봇(2)은 웨이퍼(W)를 적재하여 반송하는 피크를 구비한 아암부(2a)와 이 아암부(2a)를 하방으로부터 지지하고, 아암부(2a)를 동작시키기 위한 구동 기구 및 승강 기구를 갖는 베이스부(2b)로 구성되어 있고, 베이스부(2b)는 본체 박스(3A)의 전면벽(31A)에 지지부(21) 및 가이드 레일(22)을 통해 지지되어 있다. 그리고, 반송 로봇(2)은 본체 박스(3A) 내의 폭 방향으로 연장되는 가이드 레일(22)을 따라서 이동할 수 있도록 되어 있고, 후술하는 제어 수단(5)이 반송 로봇(2)의 동작을 제어함으로써, 각 로드 포트(4∼4)에 적재된 FOUP(41)에 수용되는 웨이퍼(W)의 로드 로크실(61)에의 반송, 및 각 처리 유닛(63∼63)에 있어서의 처리 후의 웨이퍼(W)를 FOUP(41) 내로 다시 반송하는 것이 가능하게 되어 있다.
케미컬 필터 박스(3B) 내에는, 가스 처리 장치로서 기능하는, 일반적으로 말하는 케미컬 필터로서의 케미컬 필터 유닛(7)이 설치되어 있다. 케미컬 필터 유닛(7)은 이것을 통과하는 가스에 포함되는 케미컬 성분 중 유기물 성분을 제거하기 위한 유기물 제거 필터(71)와, 산 성분을 제거하기 위한 산 제거 필터(72)와, 알칼리 성분을 제거하기 위한 알칼리 제거 필터(73)로 구성되어 있고, 각 필터(71∼73)는 각각 독립하여 교환 가능하게 되어 있다. 케미컬 필터 박스(3B)의 전면벽(31B) 및 우측면벽(34B)(도 2 참조)은 상부에 설치된 축을 중심으로 하여 상방을 향하여 회전 가능하게 되어 있어, 이들을 개방함으로써 내부의 공간(S2)을 개방하고, 각 필터(71∼73)를 교환 가능하게 되어 있다. 또한, 전면벽(31B) 및 우측면벽(34B)을 수직으로 내림으로써, 공간(S2)을 다시 밀폐하는 것도 가능하게 되어 있다.
제어 박스(3C)의 내부에는, 반송실 본체(1A) 전체의 제어를 행하기 위한 컨트롤 유닛인 제어 수단(5)이 설치되어 있다. 제어 수단(5)은 CPU, 메모리 및 인터페이스를 구비한 통상의 마이크로프로세서 등에 의해 구성되는 것이며, 메모리에는 미리 처리에 필요한 프로그램이 저장되어 있고, CPU는 순차 필요한 프로그램을 취출하여 실행하고, 주변 하드 리소스와 협동하여 소기의 기능을 실현하는 것으로 되어 있다. 제어 수단(5)은 후술하는 바와 같이 본체 박스(3A) 내의 반송 로봇(2)이나 로드 포트(4)의 동작, 각 도어(1a, 4a)의 개폐, 및 본체 박스(3A)나 케미컬 필터 박스(3B) 내에의 가스의 공급 등의 제어를 행한다.
본체 박스(3A) 내의 공간(S1)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 저면벽(36A)부터 상면벽(35A)까지 연장되는 내부벽(37A)에 의해 반송 로봇(2)이 동작하는 공간인 반송 공간(S11)과, 가스 귀환 공간(S12)으로 구획되어 있다. 그리고, 내부벽(37A)의 하부에는 개구(37A1)가 설치되고, 이 개구(37A1)를 통하여 반송 공간(S11)과 가스 귀환 공간(S12)은 하측에서 연통하고 있다. 또한, 개구(37A1)와 연속하여 가스 귀환 공간(S12)의 하부에 팬(77)이 설치되어 있고, 이 팬(77)을 구동시킴으로써 반송 공간(S11) 내의 가스를 가스 귀환 공간(S12)에 도입하여, 가스 귀환 공간(S12) 내에서 상향 기류를 만들어 낼 수 있게 되어 있다.
여기서, 도 4는, 도 3의 B-B 위치에 있어서의 단면도이다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 가스 귀환 공간(S12)의 중앙부에는, 로드 로크실(61)(도 1 참조)과의 사이의 도어(1a)를 둘러싸는 벽부(38A)가 형성되어 있고, 도어(1a) 주위의 공간은 반송 공간(S11)(도 3 참조)과 연속되어 있다. 그로 인해, 가스 귀환 공간(S12)은 하방으로부터 도어(1a)를 피하도록 두 갈래로 나뉘고, 상방에서 다시 합류하도록 구성되어 있다.
도 3으로 돌아가서, 반송 공간(S11) 및 가스 귀환 공간(S12)은, 상술한 상면벽(35A)의 개구(35A1, 35A2)를 통하여 각각 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)과 연통하고 있다. 그로 인해, 반송 공간(S11)과 가스 귀환 공간(S12)은, 상측에 있어서도 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)을 통하여 연통하고 있다.
반송 공간(S11)의 상부, 구체적으로는, 상면벽(35A)으로부터 약간 하방으로 이격된 위치에는 FFU(76)가 설치되어 있고, 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)으로부터 도입한 가스를 FFU(76)에 의해 하방으로 송출하여, 반송 공간(S11) 내에서 다운 플로우를 형성할 수 있다. 또한, FFU(76)에는, HEPA(High Efficiency Particulate Air) 필터나, ULPA(Ultra Low Penetration Air) 필터 등의 고성능 필터가 내장되어 있어, 통과하는 가스의 내부에 포함되는 미소한 파티클의 포집을 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
한편, 케미컬 필터 박스(3B)에는, 상술한 저면벽(36B)의 개구(36B1)와 케미컬 필터 유닛(7) 사이에 토출용 팬(75)이 설치되고, 개구(36B2)의 상방에 흡인용 팬(74)이 설치되어 있다. 개구(36B2) 및 이것과 연속하는 개구(35A2)는 케미컬 필터 유닛(7)을 향하여 가스를 유입시키는 가스 유입구로서 기능하고, 이들 개구(36B2, 35A2)를 통하여, 흡인용 팬(74)은 가스 귀환 공간(S12)으로부터 케미컬 필터 박스(3B) 내에 가스를 유입시킨다. 그리고, 개구(36B1) 및 이것과 연속하는 개구(35A1)는 케미컬 필터 유닛(7)으로부터 가스를 토출시키는 가스 토출구로서 기능하고, 토출용 팬(75)은 케미컬 필터 유닛(7)을 통과한 가스를, 이들 개구(35B1, 35A1)를 통하여 반송 공간(S11)에 보낼 수 있다. 따라서, 2개의 팬(74, 75)에 의해 케미컬 필터 유닛(7)에 의한 압력 손실분을 보상하여, 가스의 흐름을 만들어 내는 것이 가능하게 되어 있다.
상기한 바와 같이 본체 박스(3A) 및 케미컬 필터 박스(3B) 내에서 형성되는 대략 밀폐 공간(CS)에서는, 내부 분위기를 구성하는 가스가 다음과 같은 순환로(CL1)를 따라서 순환한다. 즉, 순환로(CL1)는, 반송 공간(S11)의 상부에 설치된 FFU(76)로부터 하방을 향하여 진행하고, 그리고 내부벽(37A)의 하부에 형성된 개구(37A1) 및 팬(77)을 통하여 가스 귀환 공간(S12)에서 상방으로 진행하고, 개구(35A2, 36B2)를 통과하고 나서 흡인용 팬(74)을 통하여 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)에 들어가고, 케미컬 필터 유닛(7)을 통과하여, 토출용 팬(75) 및 개구(36B1, 35A1)를 통하여 반송 공간(S11)으로 복귀되도록 형성된다. 따라서, 케미컬 필터 유닛(7)은 순환로(CL1)의 도중에 설치되어 있다고 할 수 있다.
이렇게 순환로(CL1)가 형성되는 대략 밀폐 공간(CS)에 N2 가스를 공급하여 퍼지하기 위해서, 본체 박스(3A)의 후면벽(32A)에는 가스 공급구(91A)와 가스 배출구(92A)가 설치되고, 또한 케미컬 필터 박스(3B)에도 가스 공급구(91B)와 가스 배출구(92B)가 설치되어 있다.
도 5는, 이들 가스 공급구(91A, 91B), 가스 배출구(92A, 92B)에 접속하는 배관 라인과, 이것에 공급하는 가스의 제어를 행하는 제어 수단(5)의 구성을 모식적으로 기재한 것이다. 가스 공급구(91A, 91B)에는 N2 공급원으로부터 N2 가스를 유도하기 위한 가스 공급 라인(GS1, GS2)이 접속되어 있고, 가스 배출구(92A, 92B)에는 N2 배출처에 N2 가스를 도출하기 위한 가스 배출 라인(GE1, GE2)이 접속되어 있다. 제어 수단(5)에 의한 동작에 대해서는, 후에 상세하게 설명한다.
도 6은, 대략 밀폐 공간(CS)을, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과, 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)으로 분단하고, 또한 케미컬 필터 박스(3B)의 전면벽(31B)을 개방한 상태를 도시하는 것이다.
상술한 개구(35A1)의 하방에는, 개폐 도어로서의 2개의 댐퍼(81, 82)가 회동 가능하게 설치되어 있고, 도 3에 도시한 바와 같이, 댐퍼(81, 82)가 하방을 향하여 회동하고, 또한 선단끼리가 이격하도록 개방함으로써 개구(35A1)를 개방하고, 이 개구(35A1)를 통하여 반송 공간(S11)과 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)을 연통시킨 상태로 할 수 있다. 게다가, 도 6에 도시한 바와 같이, 댐퍼(81, 82)를 수평하게 하여 상면벽(35A)의 내측에 밀착시킴으로써 개구(35A1)를 폐쇄할 수 있다.
마찬가지로, 개구(35A2)의 하방에도, 개폐 도어로서의 댐퍼(83)가 회동 가능하게 설치되어 있고, 도 3에 도시한 바와 같이, 댐퍼(83)를 하방으로 향하여 회동시킴으로써 개구(35A2)를 개방하고, 이 개구(35A2)를 통하여 가스 귀환 공간(S12)과 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)을 연통시킨 상태로 할 수 있다. 게다가, 도 6에 도시한 바와 같이, 댐퍼(83)를 수평으로 하여 상면벽(35A)의 내측에 밀착시킴으로써 개구(35A2)를 폐쇄할 수 있다.
상기 댐퍼(81∼83)의 회동은, 본체 박스(3A)에 설치하는 레버 등의 조작에 의해 행하게 해도 되고, 모터 등의 구동 기구를 이용하여 행하게 하도록 구성해도 된다.
또한, 본체 박스(3A) 내에 설치된 내부벽(37A)의 상부에는 개구(37A2)가 설치되어 있고, 이 개구(37A2)를 통하여 반송 공간(S11)과 가스 귀환 공간(S12)을 직접적으로 연통시킬 수 있게 되어 있다. 단, 개구(35A1, 35A2)를 개방시키도록 댐퍼(82, 83)를 하방으로 향하여 회동시킨 통상의 상태에서는, 이들 댐퍼(82, 83)가 내부벽(37A)에 밀착하여 개구(37A2)를 폐지하도록 하고 있기 때문에, 개구(35A1, 35A2)가 개방된 상태에서는 개구(37A2)는 폐지됨으로써, 가스가 흐르는 순환로(CL1)에 영향은 발생하지 않는다. 이것과는 반대로, 댐퍼(81∼83)에 의해 개구(35A1, 35A2)가 폐지된 상태에서는, 개구(37A2)는 개방된다. 이 경우, 본체 박스(3A)의 내부에서는, 다음과 같이 일부가 단락된 단축 순환로로서의 새로운 순환로(CL2)가 형성된다. 즉, 새로운 순환로(CL2)는, 반송 공간(S11)의 상부에 설치된 FFU(76)로부터 하방을 향하여 진행하고, 그리고 내부벽(37A)의 하부에 형성된 개구(37A1) 및 팬(77)을 통하여 가스 귀환 공간(S12)에서 상방으로 진행하고, 내부벽(37A)의 상부에 형성된 개구(37A2)를 통과하여 FFU(76)에 복귀되도록 형성된다. 이때, 케미컬 필터 유닛(7)은 순환로(CL1)로부터 분리되고, 남은 부분에서 순환로(CL2)가 형성되게 된다.
즉, 상술한 댐퍼(81∼83)는, 순환로(CL1)의 도중에 있는 케미컬 필터 유닛(7)을 순환로(CL1)로부터 분리하거나, 순환로(CL1)에 접속시키거나 하기 위한 접속 분리 수단(8)으로서 기능하고 있다.
상기한 바와 같이 접속 분리 수단(8)에 의해 케미컬 필터 유닛(7)을 순환로(CL1)로부터 분리한 상태로 한 뒤에, 전면벽(31B) 또는 측면벽(34B)(도 2 참조)을 개방하여 공간(S2)을 개방하여, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환을 행할 수 있다. 이때, 케미컬 필터 유닛(7)이 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과는 분리되어 있기 때문에, 공간(S1)은 외기에 노출될 일 없이 청정한 상태를 유지할 수 있다. 그로 인해, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환을 하면서, 반송실 본체(1A)의 내부에서 웨이퍼(W)의 반송을 계속하여 행할 수 있다.
도 7은, 케미컬 필터 박스(3B) 주변을 확대하여 도시하는 단면도이다. 케미컬 필터 박스(3B)는, 전방측으로부터 차폐판(84)을 삽입 가능한 슬릿(SL)이 설치되어 있다. 차폐판(84)은 판금 절곡에 의해 형성된 측면에서 보아 L자형의 부재이며, 평면에서 보아 직사각 형상이며, 케미컬 필터 박스(3B)로부터도 약간 작게 되어 있다.
도 8의 (a)는 차폐판(84)을 슬릿(SL)(도 7 참조)으로부터 후방을 향하여 삽입한 상태를 도시하는 것이다. 차폐판(84)은 케미컬 필터 박스(3B)의 저면벽(36B)과 평행이 되고, 개구(36B1, 36B2)와 내부의 공간(S2) 사이를 차폐한다. 그로 인해, 이 차폐판(84)을 삽입하는 것만으로, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)을 분리할 수 있다. 또한, 차폐판(84)을 뽑아낸 때에는, 슬릿(SL)을 통하여 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)이 외부에 개방되게 되는데, 이것을 피하기 위하여 차폐판(84) 대신 더미의 판 부재를 삽입하여 외부와의 연통을 방지하는 동시에, 그 더미의 판 부재에 개구(36B1, 36B2)에 대응하는 구멍을 형성함으로써 순환로(CL1)(도 3 참조) 형성의 장해가 되지 않도록 하면 된다.
또한, 차폐판(84)을 삽입함과 함께, 상술한 댐퍼(81∼83)를 폐지함으로써, 케미컬 필터 박스(3B)를 순환로(CL1)로부터 분리하고, 순환로(CL1)를 단락시킨 새로운 순환로(CL2)(도 6 참조)를 형성할 수 있다.
도 8의 (b)는 또한, 본체 박스(3A)로부터 케미컬 필터 박스(3B) 및 제어 박스(3C)를 분리시킨 상태를 도시하는 것이다. 이와 같이, 케미컬 필터 박스(3B)는, 차폐판(84)을 삽입한 상태에서는, 본체 박스(3A) 및 제어 박스(3C)로부터 분리시켜도 내부의 공간(S2)을 밀폐 상태로 유지할 수 있고, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)도 댐퍼(81∼83)에 의해 밀폐 상태로 유지할 수 있다. 그로 인해, 내부를 외기에 노출시킬 일 없이 분리를 행할 수 있어, 케미컬 필터 박스(3B)마다 교환하거나, 케미컬 필터 박스(3B)를 다른 장소에 이동시키고 나서 전면벽(31B) 또는 측면벽(34B)(도 2 참조)을 개방하여 케미컬 필터 유닛(7)을 교환하거나 할 수도 있다. 또한, 웨이퍼(W)에 행하는 처리의 내용으로부터 케미컬 필터 유닛(7)이 불필요하다고 판단되는 경우에는, 케미컬 필터 박스(3B)를 없애고, 본체 박스(3A)와 제어 박스(3C)를 직접 접속시킬 수도 있다.
상기와 같이 하우징(3)을 구성하는 본체 박스(3A), 케미컬 필터 박스(3B) 및 제어 박스(3C) 중, 본체 박스(3A)와 케미컬 필터 박스(3B)의 내부에는, 피반송물인 웨이퍼(W)의 표면을 청정하게 유지하고, 산화 등의 화학 반응이 발생할 일이 없도록 하기 위하여 불활성 가스인 N2 가스에 의한 퍼지가 행하여져, 분위기가 치환된다.
구체적으로는, 초기의 기동 시에 있어서, 도 5에 도시하는 케미컬 필터 박스(3B)측의 가스 공급구(91B)로부터 가스 공급 라인(GS2)을 통하여 N2 가스를 공급하고, 내부의 공기를 가스 배출구(92A)로부터 가스 배출 라인(GE1)을 통하여 배출한다.
가스 공급 라인(GS2)에는, N2 가스 공급원으로부터 유도되는 배관에, 레귤레이터(93), 밸브(94), MFC(기체 유량 컨트롤러)(95), 밸브(94)가 순서대로 설치되고, 가스 공급구(91B)에 접속되어 있다. 가스 배출 라인(GE1)에는, 가스 배출구(92A)에 접속된 배관에 유량 조정 밸브(98), 밸브(94)가 순서대로 설치되고, 그 앞에 가스의 배출처가 접속되어 있다. 그로 인해, 이들에 의해 가스 배출구(92A)로부터의 배출량을 컨트롤하면서, 가스 공급구(91B)로부터의 N2 가스의 공급량을 컨트롤함으로써 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)을 N2 가스로 채워서 공기를 배제할 수 있다.
그리고, 일정 이상으로 N2 가스의 농도가 높아진 곳에서, 가스 공급구(91B)로부터의 N2 가스의 공급량을 적게 하면서, 가스 배출구(92A)로부터의 배출량을 근소하게 하여, 내부를 양압으로 유지하도록 하고 있다. 이 상태에서, 내부의 가스를 순환로(CL1)에 따라서 순환시킴으로써, 가스에 포함되는 파티클이나 케미컬 성분을 FFU(76)나 케미컬 필터 유닛(7)에 의해 제거하여, 내부를 청정한 상태로 유지하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, N2 가스는 거의 수분을 포함하지 않는 건조 가스이기 때문에, 내부의 수분을 적게 하여 웨이퍼(W) 표면의 부식을 방지할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 본체 박스(3A)에 대하여 가스 공급 라인(GS1)을 통하여 N2 가스를 공급할 수 있고, 케미컬 필터 박스(3B)로부터 가스 배출 라인(GE2)을 통하여 가스를 배출할 수 있게 되어 있다. 가스 공급 라인(GS1)에는, N2 가스 공급원으로부터 유도되는 배관에 밸브(94), 유량 조정 밸브(98)가 순서대로 설치되어 가스 공급 라인(GS1)에 접속되어 있고, 가스 배출 라인(GE2)에는, 가스 배출구(92B)에 접속된 배관에 유량 조정 밸브(98), 밸브(94)가 순서대로 설치되고, 그 앞에 가스의 배출처가 접속되어 있다.
그로 인해, 댐퍼(81∼83)를 폐쇄하여 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과, 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)을 분리하여 독립시킨 경우에는, 본체 박스(3A)측은 가스 공급 라인(GS1)과 가스 배출 라인(GE1)을 사용하여, 내부에 프레시한 N2 가스를 약간 공급시키면서 배출을 행할 수 있다. 또한, 케미컬 필터 박스(3B)측에서도, 가스 공급 라인(GS2)과 가스 배출 라인(GE2)을 사용하여, 프레시한 N2 가스의 공급과, 내부의 가스 배출을 행할 수 있고, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환 후에, 내부를 N2 가스에 의해 퍼지할 수 있다. 즉, 가스 공급 라인(GS2)과 가스 배출 라인(GE2)은, 케미컬 필터 박스(3B) 내를 가스 퍼지하기 위한 가스 퍼지 수단(PM)을 구성하고 있다. 따라서, 케미컬 필터 유닛(7)을 교환하는 경우에도, 케미컬 필터 박스(3B) 내의 약간의 공간(S2)분의 N2 가스를 치환하는 것만으로 충분하고, N2 소비량을 삭감할 수 있다.
그런데, 상기와 같이 내부의 분위기 치환에 사용되는 N2 가스를 계속하여 공급함으로써 내부의 수분이 너무 적어져, 케미컬 필터 유닛(7)에 의한 케미컬 성분의 제거 성능이 저하되는 경우가 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 케미컬 필터 유닛(7)을 구성하는 유기물 제거 필터(71), 산 제거 필터(72), 알칼리 제거 필터(73) 중, 유기물 제거 필터(71)는 흡착에 의해 유기물 성분을 제거하는 것에 반해서, 산 제거 필터(72) 및 알칼리 제거 필터(73)는 가수분해 반응에 의해 산 성분이나 알칼리 성분을 제거한다. 따라서, 산 성분이나 알칼리 성분의 제거를 위해서는 일정 이상의 수분이 필요해서, 가스 중의 습도가 너무 낮아지면 제거 성능이 현저하게 저하된다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 내부의 습도를 일정하게 유지하기 위해서, 가스 공급구(91B)로부터 공급되는 N2 가스에 수분을 포함시킬 수 있도록 하기의 수분 공급 수단(HS)을 구비하고 있다.
수분 공급 수단(HS)은, 물 공급원에 접속된 배관에 접속되는 밸브(94), LFC(액체 유량 컨트롤러)(99), 밸브(94), 일반적으로 인젝션이라고 칭해지는 분무기(96), 기화기(97), 및 기화기(97)에 포함되는 히터(97a)를 동작시키는 히터 컨트롤러(97b)로 구성되어 있다.
구체적으로는 물 공급원에 접속된 배관에 밸브(94), LFC(99), 밸브(94)가 순서대로 접속되고, 또한, 가스 공급 라인(GS2)의 도중에 설치된 분무기(96)에 접속되어 있다. 그로 인해, LFC(99)에 의해 물의 유량을 조정함으로써 부여하는 수분량을 결정할 수 있고, 분무기(96)에 의해 물을 미소한 무상으로 하여 N2 가스에 포함시킬 수 있다. 그리고 분무기(96)의 하류측에는, 코일 형상으로 형성된 배관과, 이 배관을 가열하기 위한 히터(97a)로 구성되는 기화기(97)가 설치되어 있다. 히터(97a)는 히터 컨트롤러(97b)에 의해 전력을 공급됨으로써, 배관에 흐르는 가스를 가열하여, 내부에 포함되는 물 입자를 기화시킬 수 있다. 또한, 분무기(96)로부터, 기화기(97)를 통하여 가스 공급구(91B)에 이르기까지의 배관에는, 보온재와 보온용 히터로 이루어지는 보온 수단(HI)이 설치되어 있고, 일단 기화한 수분이 결로가 발생하여, 물방울이 되어서 케미컬 필터 박스(3B) 내에 유입되는 경우가 없도록 하고 있다.
또한, 상기와 같이 수분 공급 수단(HS)이 부가된 가스 공급 라인(GS2)은, 수분 공급 수단(HS)과 함께, 수분을 포함하는 N2 가스를 공급하는 가스 공급 수단(NS)을 구성하고 있다.
이러한 가스 공급 수단(NS)의 제어를 행하기 위해서, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1) 및 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)의 습도를 각각 검출하는 습도 검출기(HG1, HG2)가 설치되어 있다. 그리고 또한, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과 외부의 압력차를 검출하는 압력 검출기(PG)가 설치되어 있다.
그리고, 이들로부터의 검출값을 기초로 하여 가스 공급 수단(NS)의 제어를 행하기 위해서, 상술한 제어 수단(5)은 다음과 같이 구성되어 있다.
제어 수단(5)은 가스(N2) 유량 결정부(51)와, 물(H2O) 유량 결정부(52)와, 히터 동작 명령부(53)와, 압력 취득부(54)와, 습도 취득부(55)와, 기억부(56)를 구비하고 있다.
기억부(56)에는, 미리 정해진 소정값인 압력 목표값 및 습도 목표값이 기억되어 있다. 압력 취득부(54)는 압력 검출기(PG)로부터의 출력을 취득하고, 압력 검출값으로서 출력할 수 있다. 습도 취득부(55)는 습도 검출기(HG1, HG2)로부터의 출력을 취득하고, 습도 검출값으로서 각각 출력할 수 있다.
가스 유량 결정부(51)는 압력 취득부(54)에 의해 얻어지는 압력 검출값을 기초로 하여, 가스 공급 라인(GS2)으로부터 공급되는 N2 가스의 유량을 결정하고, 대응하는 가스 유량 명령값을 MFC(95)에 출력하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 압력 검출값이 압력 목표값을 중심으로 하는 소정 범위 내에 있는 경우에는 가스 유량 명령값을 그대로 유지시키고, 압력 검출값이 상기 소정 범위보다도 작은 경우에는 N2 가스의 공급량을 증가시키고, 압력 검출값이 상기 소정 범위보다도 큰 경우에는 N2 가스의 공급량을 저감시키도록 가스 유량 명령값을 변화시킨다.
물 유량 결정부(52)는 습도 취득부(55)를 통하여 얻어지는 습도 검출기(HG2)에 의한 습도 검출값을 기초로 하여, 물 공급 수단(HS)으로부터 공급되는 물의 유량을 결정하고, 대응하는 물 유량 명령값을 LFC(99)에 출력하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 습도 검출값이 습도 목표값을 중심으로 하는 소정 범위 내에 있는 경우에는 물 유량 명령값을 그대로 유지시키고, 습도 검출값이 상기 소정 범위보다도 작은 경우에는 물의 공급량을 증가시키고, 습도 검출값이 상기 소정 범위보다도 큰 경우에는 물의 공급량을 저감시키도록 물 유량 명령값을 변화시킨다. 또한, 습도 검출값이 습도 목표값보다도 큰 경우에는, 물의 공급량을 제로로 하여 N2 가스만을 공급시켜도 된다. 이러한 습도의 제어에 대해서, PID 제어를 이용하여, 오버슛트나 헌팅을 억제하는 것도 바람직하다. 또한, 상기 제어를 행하는 경우, 습도 검출기(HG1)에 의한 습도 검출값은 모니터용으로 사용하지만, 습도 검출기(HG2)에 의한 습도 검출값을 모니터용으로 하고 습도 검출기(HG1)에 의한 습도 검출값을 제어용으로 사용할 수도 있다.
히터 동작 명령부(53)는 물 유량 결정부(52)에 의해 결정된 물 유량 명령값에 대응하여 히터(97a)를 동작시키기 위해, 히터 컨트롤러(97b)에 명령을 부여하도록 구성되어 있다.
상기와 같이 반송실(1)이 구성됨으로써, 이하와 같이 동작을 행하게 할 수 있다.
먼저, 반송실(1)의 동작을 개시시키는 경우에는, 도 3에 도시한 바와 같이 접속 분리 수단(8)인 댐퍼(81∼83)에 의해 본체 박스(3A)와 케미컬 필터 박스(3B) 사이에서 연속하는 개구(35A1, 36B1) 및 개구(35A2, 36B2)를 개방시킨다. 이에 의해, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)이 접속되어, 하나의 밀폐 공간(CS)이 형성됨과 함께, 그 내부에서 반송 공간(S11), 가스 귀환 공간(S12), 및 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2) 사이에서 가스를 순환시키기 위한 순환로(CL1)가 형성된다.
그리고, 내부의 대략 밀폐 공간(CS)에는, 도 5에 도시하는 바와 같이 가스 공급구(91B)로부터 가스 공급 라인(GS2)을 통하여 N2 가스를 공급하면서, 가스 배기구(92A)로부터 가스 배출 라인(GE1)을 통하여 공기를 배제하고, N2 가스에 의한 퍼지를 행한다. 이때, 압력 검출기(PG)로부터 얻어지는 출력으로부터 압력 취득부(54)가 압력 검출값을 취득하고, 이 압력 검출값을 기초로 가스 유량 결정부(51)가 가스 유량 명령값을 결정하여 MFC(95)에 출력한다. 그리고, MFC(95)가 가스 유량 명령값에 맞춰서 가스 유량을 조정함으로써, 대략 밀폐 공간(CS)에 공급되는 N2 가스의 유량이 변경된다. 이렇게 함으로써 대략 밀폐 공간(CS)의 내부를 외부보다도 압력이 높은 양압으로 유지하여, 외부로부터의 파티클의 침입을 방지할 수 있다.
또한, 제어 수단(5)에 의해, FFU(76) 및 팬(74, 75, 77)의 동작을 행하게 함으로써 순환로(CL1)를 따라서 내부에서 가스를 순환시킬 수 있어, 케미컬 필터 유닛(7) 및 FFU(76)에 의해, 가스 중에 포함되는 파티클이나 케미컬 성분을 제거하여 청정한 상태로 할 수 있다.
그리고 또한, 제어 수단(5)을 구성하는 습도 취득부(55)가 습도 검출기(HG2)로부터 얻어지는 출력으로부터 습도 검출값을 취득하고, 이 습도 검출값을 기초로 물 유량 결정부(52)가 물 유량 명령값을 결정하여 LFC(99)에 출력한다. LFC(99)는 물 유량 명령값에 맞춰서 물 유량을 조정함으로써, 대략 밀폐 공간(CS)에 공급되는 N2 가스에 포함시키는 수분량이 조정된다. 또한, 수분은 분무기(96)에 의해 미소 입자로서 부여된 후에, 하류측의 기화기(97)를 사용하여 기화된 상태에서 케미컬 필터 박스(3B) 내에 부여된다. 이렇게 함으로써, 대략 밀폐 공간(CS) 내에서는, 케미컬 필터 유닛(7)에 의한 가수분해 반응을 손상시키지 않을 정도의 약간의 습도를 유지할 수 있어, 케미컬 성분을 효과적으로 제거함과 함께, 과도한 습도에 의한 웨이퍼(W)의 부식을 방지할 수도 있다.
상기와 같이 내부의 분위기가 청정하게 되어서 안정됨으로써, 제어 수단(5)에 의해 반송 로봇(2)이나, 도 1에 도시하는 로드 포트(4∼4) 및 각 도어(1a, 4a∼4a)를 동작시킴으로써, 피반송물인 웨이퍼(W)의 반송을 행할 수 있다.
게다가, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환이 필요해진 경우에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 접속 분리 수단(8)을 구성하는 댐퍼(81∼83)를 동작시켜, 개구(35A1) 및 개구(35A2)를 폐쇄함과 함께, 내부벽(37A)의 상부에 형성된 개구(37A2)를 개방한다. 이렇게 함으로써, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)을 분리함과 함께, 본체 박스(3A)의 내부에서 단락된 순환로(CL2)를 형성할 수 있다. 이 경우, 본체 박스(3A) 내에서는 FFU(76) 및 팬(77)에 의해 순환로(CL2)를 따른 가스의 순환을 계속하고, 가스 공급구(91A)로부터 가스 공급 라인(GS1)(도 5 참조)을 통하여 프레시한 N2 가스의 공급을 행함으로써, 내부를 청정한 상태로 유지할 수 있다. 그로 인해, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환을 행하면서 반송실 본체(1A)만을 동작시켜서, 웨이퍼(W)의 반송을 계속하여 행할 수 있다.
또한, 케미컬 필터 박스(3B)측에서는, 접속 분리 수단(8)에 의해 케미컬 필터 유닛(7)이 순환로(CL1)(CL2)로부터 분리되어 있기 때문에, 전면벽(31B) 또는 측면벽(34B)(도 2 참조)을 개방해도 반송실 본체(1A)측에 영향을 주는 일 없이, 자유롭게 케미컬 필터 유닛(7)의 교환을 행할 수 있다.
그리고, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환 후에, 전면벽(31B) 및 측면벽(34B)(도 2 참조)을 폐지하여 내부의 공간(S2)을 대략 밀폐 상태로 한 후에는, 도 5에 도시하는 가스 공급구(91B)로부터 가스 공급 라인(GS2)을 통하여 N2 가스의 공급을 행하면서, 가스 배출구(92B)로부터 가스 배출 라인(GE2)을 통하여 공기의 배출을 행하고, N2 가스에 의해 퍼지한다. 이와 같이, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환 시에, 외기에 노출되는 부분이 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)에 한정되기 때문에, 다시 가스 퍼지할 때에 N2 가스의 소비량을 삭감함과 함께, 작업 시간을 단축할 수 있다.
그리고 또한, 케미컬 필터 유닛(7) 교환 후에 N2 가스를 공급할 때에 습도 검출기(HG2)로부터 얻어지는 출력으로부터 습도 검출값을 취득하고, 이 습도 검출값이 습도 목표값을 중심으로 하는 소정의 범위 내로 되도록, 수분 공급 수단(HS)으로부터 N2 가스에 수분이 공급되도록 하고 있다. 그로 인해, 케미컬 필터 박스(3B) 내를 N2 가스에 의해 퍼지하는 단계에서, 케미컬 필터 유닛(7)이 적정하게 케미컬 성분을 제거할 수 있는 상태로 할 수 있다.
상기한 바와 같이 케미컬 필터 유닛(7)을 교환한 후에, 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2) 내를 N2 가스에 의해 퍼지하고, 습도 제어를 행한 뒤에 접속 분리 수단(8)을 다시 동작시켜서, 본체 박스(3A) 내의 공간(S1)과 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)을 연속시켜, 반송 공간(S11), 가스 귀환 공간(S12), 및 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2) 사이에서 순환로(CL1)를 형성시킨다. 이에 의해 케미컬 필터 유닛(7)은 순환로(CL1)에 접속된다. 그리고, 가스 공급 라인(91A)으로부터 N2 가스의 공급 및 가스 배출구(92B)로부터의 가스의 배출을 정지하고, 가스 공급 라인(91B)으로부터 약간 N2 가스를 공급시키면서, 가스 배출 라인(92A)으로부터 약간 N2 가스를 배출시키는 통상의 제어로 이행시킨다.
이렇게 함으로써, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환을 행해도 웨이퍼(W)의 반송에는 거의 영향이 발생하지 않아, 교환에 요하는 반송 작업의 정지 시간을 단축하거나, 또는 없애는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 7, 도 8에 도시한 바와 같이, 케미컬 필터 박스(3B)에 차폐판(84)을 삽입함으로써, 케미컬 필터 박스(3B)를 본체 박스(3A)로부터 분리시킨 경우에도, 케미컬 필터 박스(3B) 내의 공간(S2)의 폐지 상태를 유지할 수 있게 되어 있다. 그로 인해, 케미컬 필터 박스(3B) 내를 과도하게 외기에 노출시킬 일 없이 교환하거나, 별도의 장소에 이동시켜서 메인터넌스를 행하거나 할 수도 있다. 물론, 케미컬 필터 박스(3B)가 불필요한 경우에는, 제어 박스(3C)를 본체 박스(3A)에 직접 접속시켜서, 케미컬 필터 유닛(7)을 갖지 않은 반송실(1)로서 구성할 수도 있다.
이상과 같이 본 실시 형태에 있어서의 반송실(1)은 내부에 설치되는 반송 로봇(2)을 사용하여 처리 장치(6)측과의 사이에서 피반송물인 웨이퍼(W)의 수수를 행하기 위한 것이며, 가스를 순환시키기 위하여 내부에 형성된 순환로(CL1)와, 순환로(CL1)의 도중에 설치된 가스 처리 장치로서의 케미컬 필터 유닛(7)과, 케미컬 필터 유닛(7)의 순환로(CL1)로부터의 분리와 접속을 전환하는 접속 분리 수단(8)을 구비하도록 구성한 것이다.
이렇게 구성하고 있기 때문에, 접속 분리 수단(8)에 의해 케미컬 필터 유닛(7)을 순환로(CL1)로부터 분리함으로써 내부의 분위기에 영향을 미칠 일 없이 케미컬 필터 유닛(7)의 교환을 행할 수 있어, 내부의 공간(S1)을 청정한 상태로 유지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환 시에 반송실(1) 내 전체를 외기에 노출시킬 필요가 없게 되기 때문에, 케미컬 필터 유닛(7)을 순환로(CL1)에 재접속시킨 후에 분위기를 조정하기 위한 시간을 없애거나, 또는 단축할 수 있다. 따라서, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환에 수반하는 웨이퍼(W)의 반송 작업의 정지 시간을 없애거나, 또는 단축하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 접속 분리 수단(8)에 의해 케미컬 필터 유닛(7)을 순환로(CL1)로부터 분리한 때에, 케미컬 필터 유닛(7)을 통과하지 않고 가스가 순환되는 단축 순환로(CL2)가 형성되도록 구성하고 있기 때문에, 접속 분리 수단(8)에 의해 케미컬 필터 유닛(7)을 분리하고 있는 때에도 내부에서 가스가 순환을 계속할 수 있어, 청정한 상태를 유지하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 접속 분리 수단(8)이 케미컬 필터 유닛(7)에 가스를 유입시키는 가스 유입구(36B2)와, 케미컬 필터 유닛(7)으로부터 가스를 토출시키는 가스 토출구(36B1)를 각각 개폐하는 개폐 덮개로서의 댐퍼(81∼83)에 의해 구성되어 있기 때문에, 케미컬 필터 유닛(7)의 순환로(CL1)로부터의 분리와 접속을 간단히 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
그리고, 반송 로봇(2)이 내부에 설치되는 반송실 본체(1A)와, 케미컬 필터 유닛(7)을 수용하는 가스 처리 박스로서의 케미컬 필터 박스(3B)를 구비하고, 케미컬 필터 박스(3B)를 반송실 본체(1A)에 대하여 접속 및 분리 가능하게 구성하고, 접속한 경우에 이들 케미컬 필터 박스(3B)와 반송실 본체(1A) 사이에서 순환로(CL1)가 형성되도록 구성하고 있기 때문에, 케미컬 필터 유닛(7) 교환의 작업 효율을 향상시킴과 함께, 웨이퍼(W)의 종류나 처리의 내용에 따라 케미컬 필터 박스(3B)의 유무를 선택하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 접속 분리 수단(8)에 의해 케미컬 필터 유닛(7)을 순환로(CL1)로부터 분리한 때에, 케미컬 필터 유닛(7)을 수용하는 케미컬 필터 박스(3B) 내의 분위기를 치환하는 가스 퍼지 수단(PM)을 구비하도록 구성하고 있기 때문에, 케미컬 필터 유닛(7)을 교환하는 때에 외기에 노출되었다고 해도, 접속 분리 수단(8)에 의해 순환로(CL1)에 접속하기 전에 케미컬 필터 유닛(7) 주변의 분위기를 적절하게 조정해 둘 수 있기 때문에, 웨이퍼(7)의 반송에의 영향을 억제하는 것이 가능하게 되어 있다.
게다가, 가스 처리 장치가 케미컬 필터 유닛(7)이며, 케미컬 필터 박스(3B) 내에 공급하는 가스에 수분을 포함시키는 수분 공급 수단(HS)과, 케미컬 필터 박스(3B) 내의 습도에 따라서 수분 공급 수단(HS)의 제어를 행하는 제어 수단(5)을 구비하도록 구성하고 있기 때문에, 케미컬 필터 유닛(7)의 교환 후에도, 케미컬 필터 유닛(7) 주변의 습도를 적정하게 조정하여 충분한 제거 능력을 갖게 한 뒤에 순환로(CL1)에 접속시킬 수 있기 때문에, 교환 직후보다 높은 제거 능력을 발휘시켜, 정지 시간을 단축 또는 없애는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 각 부의 구체적인 구성은, 상술한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 접속 분리 수단(8)을 구성하는 댐퍼(81∼83)를 본체 박스(3A)측에 설치하고, 차폐판(84)을 케미컬 필터 박스(3B)측에 설치 가능하게 구성하고 있었지만, 도 9에 도시하는 바와 같이 댐퍼(181, 182, 185)를 케미컬 필터 박스(103B)에 설치하고, 차폐판(184)을 본체 박스(103A)측에 설치 가능하게 구성할 수도 있다. 도 9에서는 상술한 실시 형태와 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략한다. 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이 케미컬 필터 박스(103B)의 개구(36B1)에는 댐퍼(181, 182)가 설치되어 있고, 개구(36B2)에는 댐퍼(185)가 설치되어 있다. 한편, 본체 박스(103A)측에도, 상면벽(35A)에 형성된 개구(35A2)와, 내부벽(37A)에 형성된 개구(37A2)를 선택적으로 폐지하는 댐퍼(83)가 설치되어 있다. 그리고, 댐퍼(181, 182, 185)에 의해 개구(36B1, 36B2)를 개방하고, 댐퍼(83)에 의해 개구(35A2)를 개방하여 개구(37A2)를 폐지함으로써, 본체 박스(103A)와 케미컬 필터(103B)를 연통 상태로 할 수 있다. 또한, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 댐퍼(181, 182, 185)에 의해 개구(36B1, 36B2)를 폐지하고, 댐퍼(83)에 의해 개구(35A2)를 폐지하여 개구(37A2)를 개방함으로써, 본체 박스(103A)와 케미컬 필터(103B)를 분리한 상태로 하고, 본체 박스(103A)만의 내부에서 가스의 순환을 행할 수 있다. 게다가, 개구(35A)의 약간 하방에 형성된 슬릿(SL)에 차폐판(184)을 삽입함으로써 개구(35A)를 폐지할 수 있고, 이렇게 함으로써, 케미컬 필터 박스(103B)를 본체 박스(103A)로부터 분리시켜도 서로 밀폐 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 9의 구성을 더욱 변형시켜서, 댐퍼(181, 182, 185)와 팬(74, 75)이 일체적으로 구성된 댐퍼 구비 팬을 이용할 수도 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 내부를 채우는 가스로서 N2 가스를 사용하고 있었지만, 동일하게 불활성 가스인 Ar(아르곤) 가스 등, 이외의 가스를 사용할 수도 있고, 피반송물인 웨이퍼(W)에 대한 처리의 내용에 따라 적절히 변경할 수 있다.
가스 처리 장치에는, 케미컬 필터 유닛(7)뿐만 아니라, 멸균 필터나 파티클 제거 필터를 사용할 수도 있고, 이들에 의해 순환하는 가스로부터 특정 성분을 제거하거나, 약화시키거나 하는 것도 생각할 수 있다. 이러한 경우에 있어서도, 상기와 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.
게다가, 상술한 실시 형태에서는 반도체 제조에 사용되는 웨이퍼(W)를 피반송물로 하는 반송실(1)로서 구성하고 있었지만, 이 구조는 특허문헌 2에서 든 세포 배양 관련 분야에 있어서도 사용할 수 있다. 즉, 샤알레 등의 배양 용기를 피반송물로 하여 청정한 밀폐 공간 내에서 반송하기 위한 반송실로서도 구성할 수 있고, 이 경우에 있어서도 상기에 준한 효과를 얻는 것이 가능하다.
세포 배양 관련 분야에 있어서의 반송실로서 구성한 경우, 내부를 순환시키는 가스로서, 과산화수소 등의 멸균 가스를 사용해도 된다. 그 경우, 소정 기간만큼 멸균 가스를 순환시켜서 멸균의 목적을 달한 후에 멸균 가스를 무해화하기 위한 무해화 장치를, 상술한 케미컬 필터 유닛(7)과 함께, 또는 이 케미컬 필터 유닛(7) 대신에, 가스 처리 장치로서 이용해도 되고, 이것을 상기와 마찬가지로 가스 처리 박스(3B) 내에 수용하는 구성으로 함으로써, 상기에 준한 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 이 무해화 장치의 예로서는, 과산화수소를 물 및 산소로 분해시키는 촉매를 포함하는 분해 장치 등이 있다.
기타의 구성도, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다.
1: 반송실
1A: 반송실 본체
2: 반송 로봇
3B: 케미컬 필터 박스(가스 처리 박스)
5: 제어 수단
6: 처리 장치
7: 케미컬 필터 유닛(케미컬 필터, 가스 처리 장치)
8: 접속 분리 수단
31: 전면벽
32: 후면벽
36B1: 개구(가스 토출구)
36B2: 개구(가스 유입구)
81∼83: 댐퍼(개폐 덮개)
S11: 반송 공간
S12: 가스 귀환 공간
CL1: 순환로
CL2: 순환로(단축 순환로)
HS: 수분 공급 수단
PM: 가스 퍼지 수단
W: 웨이퍼(피반송물)

Claims (7)

  1. 피반송물을 처리 장치측과의 사이에서 이송하기 위한 반송실이며,
    소정의 수수 위치 사이에서 상기 피반송물의 반송을 행하는 반송 로봇과,
    전후 방향으로 대향하는 전면벽 및 후면벽과, 폭 방향으로 대향하는 측면벽을 포함하여, 반송 공간 내에 상기 반송 로봇을 둘러싸도록 설치되는 하우징과,
    상기 하우징의 전면벽의 외측에 접속되는 로드 포트를 포함하고,
    상기 하우징의 후면벽에 형성된 도어에는 상기 처리 장치가 접속되어 있고,
    상기 반송 공간에 하향의 공기류를 형성하는 제1 팬을 상기 하우징 내에 구비하고,
    상기 처리 장치측에 있는 상기 후면벽에 근접하여 배치되고, 상기 반송 공간에서 하방을 향하여 흐른 공기류를 상방으로 순환시키는 가스 귀환 공간을 구비하고,
    상기 하우징 내의 상부에 제어 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반송실.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 귀환 공간에는, 상기 처리 장치와 연통시키는 개구(32a)와 상기 하우징의 저면벽과의 사이에 상기 반송 공간과 연통하는 개구(37A1)가 형성되어 있고,
    상기 개구(37A1)의 상방에 상승 기류를 형성하는 제2 팬이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반송실.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가스 귀환 공간은 2개 설치되고,
    상기 2개의 가스 귀환 공간은, 상기 도어의 양측에 배치되고,
    상기 제2 팬은 복수 설치되고,
    상기 복수의 제2 팬은, 상기 가스 귀환 공간에 대하여 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 반송실.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스 귀환 공간의 상방에 상승 기류를 형성하는 제3 팬을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반송실.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반송실.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반송 로봇은 상기 본체 박스 내의 폭 방향으로 연장되는 가이드 레일을 따라서 이동할 수 있도록 되어 있고,
    상기 가이드 레일은 로드 포트측에 있는 것을 특징으로 하는 반송실.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 반송실로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 반송실.
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