(57)【要約】【課題】ＦＯＵＰ内のガス置換と、ウエハ上の汚染物質の除去を短時間で行うことができ、既存装置への適用も可能な基板搬送装置およびその基板搬送装置を搭載した搬送システム、さらにその置換方法を提供する。【解決手段】基板を載置するフォーク１１と、前記フォーク１１を支持して移動させる動作部１２と、前記動作部１２を支持する胴体部１９と、を備えた基板搬送装置１０において、  前記基板搬送装置１０が、基板を収容する容器内の気体を所定のガスに置換するためのガス噴射用ノズル１３を備えた。【選択図】図１
2011159834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置するフォークと、前記フォークを支持して移動させる動作部と、前記動作部を支持する胴体部と、を備えた基板搬送装置において、
前記基板搬送装置が、前記基板を収容する容器内の気体を所定のガスに置換するためのガス噴射用ノズルを備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記容器内の気体を吸引するガス吸引用ノズルをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記ガス噴射用ノズルが、前記フォークに設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記容器内の気体を吸引するガス吸引用ノズルをさらに備え、
前記ガス噴射用ノズルと前記ガス吸引用ノズルとが、前記フォークに設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記フォークの先端が二股に分かれるように形成され、前記ガス噴射ノズルが前記二股のうち一方に設けられ、前記ガス吸引用ノズルが前記二股のうち他方に設けられたことを特徴とする請求項４記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記ガス噴射用ノズルが、前記動作部に設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記容器内の気体を吸引するガス吸引用ノズルをさらに備え、
前記ガス噴射用ノズルと前記ガス吸引用ノズルとが、前記動作部に設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記基板を収納する容器の開口部を覆うことが可能な遮蔽プレートと、前記遮蔽プレートを駆動する遮蔽プレート駆動手段と、をさらに備え、
前記容器の開口部を前記遮蔽プレートで覆いながら、前記ガス噴出用ノズルによって前記置換をおこなうことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項９】
前記基板を収納する容器の開口部を覆うことが可能な遮蔽プレートと、前記遮蔽プレートを駆動する遮蔽プレート駆動手段と、をさらに備え、
前記遮蔽プレートに、前記ガス噴射用ノズルが設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
前記基板を収納する容器の開口部を覆うことが可能な遮蔽プレートと、
前記遮蔽プレートを駆動する遮蔽プレート駆動手段と、
前記容器内の気体を吸引するガス吸引用ノズルと、をさらに備え、
前記ガス噴射用ノズルと前記ガス吸引用ノズルとが、前記遮蔽プレートに設けられたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
前記遮蔽プレートに、少なくとも前記容器内の前記所定のガスの濃度を検出できる濃度センサを備え、前記濃度センサからの情報に応じて、前記ガス噴射用ノズルのガス噴射の噴射時間が決定されることを特徴とする請求項９または１０記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
前記容器内の前記基板の位置を検出可能なマッピング機構をさらに備え、
前記マッピング機構が検出した検出結果に応じて、前記ガス噴射ノズルのガス噴射のタイミングが決定されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１３】
前記胴体部を走行させる走行機構をさらに備え、
前記ガス噴射用ノズルが、前記胴体部とともに前記走行機構によって走行することを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１４】
前記所定のガスが、前記基板の除電を目的としたイオンガスであることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１５】
区画内を清浄な雰囲気に保つ筐体と、
前記筐体の側面に設置され、基板を収容する容器を搭載して前記容器のフタを開放させ、前記区画内に向かって前記容器の開口部を露出させるロードポートと、
前記容器内の前記基板を搬送する基板搬送装置と、を備えた基板搬送システムにおいて、
前記基板搬送装置が、前記基板を収容する容器内の気体を所定のガスに置換するためのガス噴射用ノズルを備えたことを特徴とする基板搬送システム。
【請求項１６】
基板を収容する容器を搭載して前記容器のフタを開閉させるロードポートと、
前記容器内の前記基板を搬送可能であるとともに、前記基板を収容する容器内の気体を所定のガスに置換するためのガス噴射用ノズルを備えた基板搬送装置と、を備えた基板搬送システムにおける前記容器内の気体を前記所定のガスに置換する置換方法であって、
前記ロードポートによって前記容器の前記フタを開放させ、
前記基板搬送装置が前記ガス噴射用ノズルを前記容器の開放面の前まで動作させ、
前記ガス噴射用ノズルから前記所定のガスを前記容器内に向かって噴射させ、
前記ロードポートによって前記容器の前記フタを閉鎖させる、
ことを特徴とする基板搬送システムにおけるガス置換方法。
【請求項１７】
前記ガス噴射用ノズルから前記所定のガスを前記容器内に向かって噴射させるとき、前記ロードポートによって前記容器の前記フタを閉鎖させながら前記噴射をさせること、を特徴とする請求項１６記載の基板搬送システムにおけるガス置換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、フラットパネルディスプレイのパネル用などの製造装置に設けられる基板搬送装置に関し、特に、製造装置で使用する各種基板を収納する容器（半導体ウエハの場合であればＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ））内を清浄にする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程ではウエハをクリーンに保つため、工場全体をクリーンルーム化することでウエハの清浄度を確保していた。しかし、ウエハの大口径化に伴って、各ウエハ処理装置や設備が大型化することで、工場のフットプリントが大きくなり、その結果、清浄状態を保つ空間が大きくなり、工場全体の清浄状態を維持するためのコストアップが問題視されてきた。そこで、半導体業界では３００ｍｍ用の基板（あるいはウエハと呼ぶ）の搬送形態を大幅に見直し、各ウエハ処理装置、搬送形態およびウエハ保管容器等をミニエンバイロメント（局所的な清浄空間）化することで対応してきた。半導体処理工程で使用される３００ｍｍウエハの保管容器、いわゆるＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）や、輸送容器として使用されるＦＯＳＢ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｓｉｐｐｉｎｇ  Ｂｏｘ）についても、局所クリーンの考えに基づき、密閉性を持たせ、かつ、開閉扉を有した保管容器とすることで、ウエハの清浄度を保つ構成とした。しかし、半導体製造プロセスによっては、前述したＦＯＵＰやＦＯＳＢなどの保管容器にウエハを保存するだけでは製造プロセスに支障をきたす場合があり、より高清浄状態を保つことができるウエハ保管方法が必要な場合が生じてきた。そこで、ウエハの高清浄状態を保つ方法として、ウエハ容器内の雰囲気をＮ２やドライエアーに置換する（パージする）方法などが提案されてきた。
【０００３】
ここで、半導体デバイスの製造工程における、ミニエンバイロメント方式の構成について図を用いて簡単に説明する。図４はウエハ処理装置７０の側面図である。ウエハ処理装置７０は、ウエハ搬送室（ウエハ搬送システム）５０、ウエハ処理室４０、ウエハ（基板）搬送装置１０、ロードポート２０、およびファン３０から構成されている。ファン３０は一般的に上方に設置され、ウエハ搬送室５０を清浄に保つため、常時清浄な気体を下側のウエハ搬送室内へ送り込み、ウエハ搬送室を経た気体は図示しない下方の開口部より排出される。
【０００４】
次にウエハ処理装置７０内でのウエハ６１の流れについて説明する。ウエハ６１が収納されたＦＯＵＰ６０は、図示しないオペレーター、あるいは、図示しないＡＧＶやＲＧＶなどに代表される自動搬送装置を介して、ロードポート２０上に設置される。ロードポート２０はＦＯＵＰ６０が正常に載置されたことを検知した後フタを開ける動作を開始し、ＦＯＵＰ６０に設けられたフタを開ける。ＦＯＵＰ６０はＳＥＭＩ規格等ですでに公知のように、側面（前面）に開閉自在なフタを有する構造で、フタを開放すれば、側面からウエハ６１を出し入れできる開口部が露出する。ＦＯＵＰ６０のフタを開ける際、また、フタを開けた動作完了時は、ＦＯＵＰ６０の開口面とウエハ搬送室５０の開口面は接しており、常にＦＯＵＰ６０内の空間は清浄な状態が保たれている。ロードポート２０によりＦＯＵＰ６０のフタを開ける動作が完了すると、ウエハ搬送室５０内に設置された基板搬送装置１０が、ＦＯＵＰ６０内のウエハ６１を取り出し、ウエハ処理室４０へ搬送する。
【０００５】
ここで、ウエハ処理のプロセスで汚染物質を使用している場合があり、汚染物質がウエハ６１に付着したままＦＯＵＰ６０内に搬送されることがある。ウエハに汚染物質が付着した場合、次のウエハ処理プロセスによっては支障をきたすので、これらの汚染物質を取り除く必要がある。汚染物質を除去する方法として、ロードポート２０あるいはウエハ搬送室５０内にあらかじめ設けられた給気用および排出用のパージポートを利用し、ＦＯＵＰ６０内の気体を置換する方法がある。しかし、この方式ではＦＯＵＰ６０内に微小な間隔で収納されたウエハ間までガスが置換されにくく、完全に置換するためには大量のガスと時間が必要であった。また、時間を要しても完全に置換できない場所が存在する可能性もあった。
【０００６】
汚染物質を除去する方法、つまりＦＯＵＰ６０内の気体を所定のガスに置換する方法として特許文献１乃至３などが開示されている。
特許文献１では、ウエハ搬送室の開口面、つまり、ＦＯＵＰの開口面と接続される場所の上方に所定のガスを噴射できるノズルを装備した構成としている。ＦＯＵＰのフタが開口した状態で、任意のタイミングでノズルから所定のガスを噴射することでＦＯＵＰ内の気体を置換する方法を開示している。
特許文献２では、ＦＯＵＰ内の雰囲気を置換するガスを流入させるノズルを、ＦＯＵＰのフタを開閉するためのロードポートドアの上部に具備している。ロードポートはＦＯＵＰのフタを開けた後、フタを把持したロードポートドアをドア移動手段によって下方に移動させることでフタの開放を完了する。ロードポートドアを下方に移動させる際に、ロードポートドア上に具備したノズルからガスを噴射することで、ＦＯＵＰ内の雰囲気をパージするロードポートを開示している。
特許文献３では、ＦＯＵＰを載置するための載置台と、ＦＯＵＰのフタを開閉するためのフタ開閉機構と、フタ開閉機構とは別の位置にＦＯＵＰ内の雰囲気を置換するガスを流入させるノズルとを備え、ＦＯＵＰ内の雰囲気を所定のガスへ置換するロードポートを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−４５９３３号公報
【特許文献２】特開２００５−０３３１１８号公報
【特許文献３】ＷＯ２００５／１２４８５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の方式では、ＦＯＵＰ内部空間に対して、上方向からの噴射となるためＦＯＵＰ内の気体を置換するために必要なガスの量が多くなり、気体を置換するための時間が長くなることが懸念される。さらに、ＦＯＵＰの開口面に対してノズルが上方位置に固定されているので、噴射時間を長くしてもＦＯＵＰ内に１０ｍｍの間隔で並べられたウエハ上の汚染物質を完全に除去することがしにくいと思われる。また、これらの構成部品はウエハ搬送室の内部に取り付けているため、ウエハ搬送室内面からのロードポートの作業領域はＳＥＭＩ規格によって１００ｍｍ以内に定められているものの、この領域内に収まらない恐れがある。すると、特許文献１の構成を既存のウエハ搬送室へ適用することができなくなる可能性が高く、専用のウエハ搬送室を新たに製作する必要が生じる。また、搬送室が大きくなりフットプリントが大きくなる問題がある。
特許文献２の方式では、パージするための装置をロードポートのドア上部に設置しているため、ＳＥＭＩ規格で定められた上記作業領域１００ｍｍ内に収まらないことが考えられる。さらに、ＦＯＵＰのフタを開けた状態で噴射するため、噴射するノズルとＦＯＵＰ内部空間までの距離が大きくなり、ガスの置換効率が悪くなる。また、ガスを噴射するノズルの移動速度はロードポートのドア移動速度に依存してしまい、最適な速度での移動ができないという問題がある。
特許文献３の方式では（特許文献１、２もそうであるが）、一般的にロードポートはウエハ処理装置に対して複数台が搭載されるにもかかわらず、ロードポートの台数分パージする装置を搭載する必要がある。つまり、コスト高となり、装置重量も大きくなる可能性がある。また、パージする装置は複数の駆動機構を具備しているため、制御方法が複雑となり、ガス配管等も含めた状態で既存のウエハ搬送室に適用するには困難であることが予想される。そもそも、ＦＯＵＰの置換作業は、ＦＯＵＰのフタを閉めるときに必要なことが多い作業であるにも関わらず、パージするための装置をロードポートごとに設けることは効率的ではない。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ＦＯＵＰ内の気体の置換と、ウエハ上の汚染物質の除去を短時間で行うことができ、既存のウエハ搬送室への適用も可能な基板搬送装置または搬送システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、基板を載置するフォークと、前記フォークを支持して移動させる動作部と、前記動作部を支持する胴体部と、を備えた基板搬送装置において、前記基板搬送装置が、前記基板を収容する容器内の気体を所定のガスに置換するためのガス噴射用ノズルを備えたことを特徴とする基板搬送装置とするものである。
また、前記容器内の気体を吸引するガス吸引用ノズルをさらに備えるとよい。
また、前記ガス噴射用ノズルが、前記フォークに設けられるようにするとよい。
また、前記容器内の気体を吸引するガス吸引用ノズルをさらに備え、前記ガス噴射用ノズルと前記ガス吸引用ノズルとが、前記フォークに設けられるようにするとよい。
また、前記フォークの先端が二股に分かれるように形成され、前記ガス噴射ノズルが前記二股のうち一方に設けられ、前記ガス吸引用ノズルが前記二股のうち他方に設けられるようにするとよい。
また、前記ガス噴射用ノズルが、前記動作部に設けられるようにしてもよい。
また、前記容器内の気体を吸引するガス吸引用ノズルをさらに備え、前記ガス噴射用ノズルと前記ガス吸引用ノズルとが、前記動作部に設けられるようにしてもよい。
また、前記基板を収納する容器の開口部を覆うことが可能な遮蔽プレートと、前記遮蔽プレートを駆動する遮蔽プレート駆動手段と、をさらに備え、前記容器の開口部を前記遮蔽プレートで覆いながら、前記ガス噴出用ノズルによって前記置換をおこなうようにしてもよい。
また、前記基板を収納する容器の開口部を覆うことが可能な遮蔽プレートと、前記遮蔽プレートを駆動する遮蔽プレート駆動手段と、をさらに備え、前記遮蔽プレートに、前記ガス噴射用ノズルが設けられるようにしてもよい。
また、前記基板を収納する容器の開口部を覆うことが可能な遮蔽プレートと、前記遮蔽プレートを駆動する遮蔽プレート駆動手段と、前記容器内の気体を吸引するガス吸引用ノズルと、をさらに備え、前記ガス噴射用ノズルと前記ガス吸引用ノズルとが、前記遮蔽プレートに設けられるようにしてもよい。
また、前記遮蔽プレートに、少なくとも前記容器内の前記所定のガスの濃度を検出できる濃度センサを備え、前記濃度センサからの情報に応じて、前記ガス噴射用ノズルのガス噴射の噴射時間が決定されるようにしてもよい。
また、前記容器内の前記基板の位置を検出可能なマッピング機構をさらに備え、前記マッピング機構が検出した検出結果に応じて、前記ガス噴射ノズルのガス噴射のタイミングが決定されるようにしてもよい。
また、前記胴体部を走行させる走行機構をさらに備え、前記ガス噴射用ノズルが、前記胴体部とともに前記走行機構によって走行するようにしてもよい。
また、前記胴体部を走行させる走行機構をさらに備え、前記ガス噴射用ノズルが、前記胴体部とともに前記走行機構によって走行するようにしてもよい。
また、区画内を清浄な雰囲気に保つ筐体と、前記筐体の側面に設置され、基板を収容する容器を搭載して前記容器のフタを開放させ、前記区画内に向かって前記容器の開口部を露出させるロードポートと、前記容器内の前記基板を搬送する基板搬送装置と、を備えた基板搬送システムにおいて、前記基板搬送装置が、前記基板を収容する容器内の気体を所定のガスに置換するためのガス噴射用ノズルを備えたことを特徴とする基板搬送システムとしてもよい。
また、基板を収容する容器を搭載して前記容器のフタを開閉させるロードポートと、  前記容器内の前記基板を搬送可能であるとともに、前記基板を収容する容器内の気体を所定のガスに置換するためのガス噴射用ノズルを備えた基板搬送装置と、を備えた基板搬送システムにおける前記容器内の気体を前記所定のガスに置換する置換方法であって、前記ロードポートによって前記容器の前記フタを開放させ、前記基板搬送装置が前記ガス噴射用ノズルを前記容器の開放面の前まで動作させ、前記ガス噴射用ノズルから前記所定のガスを前記容器内に向かって噴射させ、前記ロードポートによって前記容器の前記フタを閉鎖させる、ガス置換方法としてもよい。
また、前記ガス噴射用ノズルから前記所定のガスを前記容器内に向かって噴射させるとき、前記ロードポートによって前記容器の前記フタを閉鎖させながら前記噴射をさせるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ガス噴射ノズルを基板搬送装置に搭載しているため、ＦＯＵＰ内のウエハ位置の近傍までノズルを移動させることができ、ＦＯＵＰ内の気体を効率良く置換することが可能となる。また、ウエハの収納状態や処理状態と照合し、ＦＯＵＰ内のスロットに応じてノズルの移動速度を任意に変更することができ、ウエハ上の汚染物質を確実に除去することが可能となる。また、ＦＯＵＰ内の気体を置換する際に、ＦＯＵＰ内部との気密性が高い遮蔽プレートを併用することで、短時間でのガス置換が可能となる。これらの発明は、ウエハ搬送装置内の基板搬送装置だけに搭載すれば良いため、一般的なウエハ処理装置の場合でいうと１台分の搭載のみでよいことになる。その結果、既存装置に対しても簡便で安価にシステムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基板搬送装置のフォーク上にガス置換装置を搭載した本発明の基板搬送装置を含むウエハ搬送室の一部を示す側面図である。
【図２】基板搬送装置のフォーク上にガス置換装置を搭載し、かつ、遮蔽プレートを搭載した本発明の基板搬送装置を含むウエハ搬送室の一部を示す側面図である。
【図３】ガス置換装置を内蔵した遮蔽プレートを基板搬送装置に搭載し、その基板搬送装置を含むウエハ搬送室の一部を示す側面図である。
【図４】一般的なウエハ処理装置を含むウエハ搬送室の側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【実施例１】
【００１３】
図１（ａ）は、本実施形態の基板搬送装置を含むウエハ搬送室の側面図の一部である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中の矢印Ａで示す基板搬送装置のフォーク１１の上面図である。図１（ａ）において、５０はウエハ搬送室の空間を示す。上述したように、ウエハ搬送室５０は外部雰囲気に対して筐体を形成し、閉ざされた清浄な空間となっている。１０は基板搬送装置である。基板搬送装置１０はウエハ搬送室５０内に設置されている。６０はＦＯＵＰであり、ＦＯＵＰ６０は図示しない開閉可能なフタを有している。ＦＯＵＰ６０の内部にはウエハ６１を水平多段に収納でき、ＦＯＵＰ６０内に最大で２５枚保管することが可能である。２０はロードポートであり、ＦＯＵＰ６０のフタを開閉するための装置である。２１はロードポートドアであり、ＦＯＵＰ６０のフタを開閉するために、フタを保持して図１（ａ）において上下および若干量前後に動作する。１１は基板搬送装置の先端に取り付けられたフォークである。フォーク１１はウエハ６１を吸着あるいは把持などして保持することができる。基板搬送装置１０は、フォーク１１でウエハ６１を保持した状態で任意の位置にウエハを搬送する。１２はフォークを自由に移動させることができる動作部である。動作部１２は複数のアームが連結されて互いに回転することでフォーク１１を所望の位置に位置させるものや、フォーク１１を直線状にスライドさせるものなど、形態を問わないが、少なくともフォーク１１をＦＯＵＰ６０内の全段のウエハ６１にアクセスさせることができればよい。また、動作部１２は、胴体部１９に対して動作し、図示しない昇降機構や旋回機構によって、動作部１２が胴体部１９に対して昇降したり旋回したりする。１３はフォーク１１の先端に取り付けられたガス噴射および吸引用のノズルである。１４はノズル１３に接続された配管である。１５はノズルから噴射されるガスを示す。ノズル１３はフォーク１１の先端に取り付けられ、１３ａおよび１３ｂの２つがある。１３ａはガス噴射用ノズルであり、１３ｂはガス吸引用ノズルである。本実施形態の場合、フォーク１１は、図１（ｂ）のように先端が二股に分かれるように形成されていて、その基端が動作部１２に固定されている。二股のどちらか一方にガス噴射用ノズル１３ａが設けられ、他方にガス吸引用ノズル１３ｂが設けられている。１４ａは噴射用の配管であり、１４ｂは吸引用の配管であって、動作部１２側へ配管されている。１５ａはガスを噴射している状態を示しており、１５ｂはガスを吸引している状態を示している。配管１４ａは図示しないガス供給源に接続されていて、配管１４ａを経由して、噴射ノズル１３ａでガスが均一化され、ウエハ６１に対して略平行なガス１５ａとして噴射される。一方、吸引用配管１４ｂは図示しないガス排気装置などに接続されていて、配管１４ｂを経由して、ＦＯＵＰ６０内のガスは吸引用ノズル１３ｂより吸引される。
【００１４】
次に、本発明の基板搬送装置１０を含む、ウエハ搬送室５０内でのウエハ６１の流れを説明する。まず、ＦＯＵＰ６０は、図示しないオペレーター、あるいは、図示しないＡＧＶやＲＧＶなどに代表される自動搬送装置を介して、ロードポート２０上に載置される。ロードポート２０はＦＯＵＰ６０が正常に載置されたことを検知した後、ＦＯＵＰ６０のフタを開ける動作を開始し、ロードポートドア２１がＦＯＵＰ６０のフタを保持してこれを開ける。ロードポート２０は、フタを開ける際に図示しないウエハマッピング機構によってウエハマッピング動作を行うことがある。ウエハマッピング動作とは、ＦＯＵＰ６０内のウエハ収納状態を、図示しないウエハマッピング機構のセンサによりＦＯＵＰ６０内の各段（各スロット）におけるウエハの有無や収容状態を検出することである。フタを開けた時点でロードポート２０の動作は完了である。また、ロードポート２０がウエハマッピング機構を備えない場合は、基板搬送装置１０側にこれが備えられることがあり、ウエハマッピング動作を基板搬送装置１０が実施することもある。ウエハマッピング動作が完了すると、この情報をもとに、基板搬送装置１０がＦＯＵＰ６０内からウエハ６１を取り出す。ウエハ６１は図示しない保持手段によりフォーク１１に保持される。基板搬送装置１０は、ウエハ６１を処理するための図示しないウエハ処理室４０に搬送する。ウエハ処理室４０においてウエハ処理が完了すると、基板搬送装置１０が再びウエハ処理室４０からウエハ６１を取り出し、ＦＯＵＰ６０内の所定位置に収納する。これらの動作を繰り返し行い、ＦＯＵＰ６０内のすべてのウエハ６１について処理が施される。処理が終了した時点でのすべてのウエハ６１はＦＯＵＰ６０に収納された状態となる。
次に、基板搬送装置１０のフォーク１１上にウエハ６１が無い状態で、フォーク１１の先端に取り付けられたノズル１３が、動作部１２の動作によって、ＦＯＵＰ６０内の最下段に収納されたウエハ６１の近傍に移動する。ノズル１３の移動が完了したら、図示しないガス供給装置よりガスが配管１４ａを経由して送られ、ガス噴射用ノズル１３ａから所望のガスをウエハ６１に対して略平行に噴射する。同時にノズル１３ｂでは、ＦＯＵＰ６０内のガスの吸引を行う。ノズル１３ａから噴射、ノズル１３ｂから吸引する状態を保つことでＦＯＵＰ６０内の気体が循環する。基板搬送装置１０は、ノズル１３からガスを噴射および吸引している状態を保ちながら、ＦＯＵＰ６０内の最下段のウエハから最上段のウエハまで、上昇動作を続ける。あるいは、ロードポートドア２１がＦＯＵＰのフタを閉塞させるときの上昇動作に同期して、ＦＯＵＰ６０内の最下段のウエハから最上段のウエハまで、つまり図１（ａ）における上方向に移動し、全段のウエハ全面に所望のガスが行き渡る動作を行う。それと同時に、ＦＯＵＰ６０内のガスもすべて所望のガスに置換される。
【００１５】
ここで、例えば図１（ｃ）のように、ノズル１３を動作部１２の一部に取り付けても良い。図１（ｃ）の例では、複数のアームを備え、いわゆる水平多関節型のアームの形態となっている動作部１２において、アーム部の先端にノズル１３を備えている。動作部１２がいずれの形態であるにしても、ノズル１３が基板搬送基板搬送装置１０に備えられていて、ノズル１３が上述のようにＦＯＵＰ６０の開口面からウエハに接近できれば、上記の置換動作を行うことができる。
また、ウエハを保持するためのフォーク１１とは別に、第２のフォーク１１ａを動作部１２に設けてこれにノズル１３を取り付けても良い。例えば図１（ｄ）のように、フォーク１１の動作部１２に対して旋回する軸と同軸に第２のフォーク１１ａを設け、フォーク１１と１１ａとが互いに同軸上で自由に旋回できるように構成する。置換動作をおこなうときは、第２のフォーク１１ａのみをＦＯＵＰ開口面に向けることができる。第２のフォーク１１ａはこの場合、ガス置換を目的とした専用のフォークとすることができる。あるいは、上述したマッピング動作を行うためのマッピングセンサとともにノズル１３を設け、ウエハ保持用であるフォーク１１と機能的に分けても良い。第２のフォークの構成であれば、これにウエハを載置させる必要が無いので、ノズル１３の寸法を大きくすることができ、かつ、取り付ける位置を任意にできるという利点がある。
以上のように、動作部１２の一部や第２のフォーク１１ａに、つまりフォーク１１以外の箇所にノズル１３を設ければ、フォーク１１がＦＯＵＰ６０以外の位置に搬送もしくは待機している位置にあっても、ノズル１３をＦＯＵＰ６０内に向けることが可能になるので、より効率的に本目的であるガス置換を行うことが可能となる。
また、基板搬送装置６０にマッピング機構を搭載していた場合、この検出結果に基づいて、ガス噴射のタイミングを決定するとよい。さらに、ＦＯＵＰ内のガス濃度を検出できる濃度センサを基板搬送基板搬送装置に備えて、この信号を基板搬送装置にフィードバックしてガス濃度の検出結果に応じてガス噴射の噴射時間を決定しても良い。さらに、ウエハ搬送室５０の筐体内に酸素濃度計を設置して筐体内の酸素濃度に応じて、あるいは、ＦＯＵＰ６０内の空間とウエハ搬送室５０との差圧を計測できる圧力計を設置し、その差圧に応じて、ガス噴射の制御を行なうとより効率的にかつ安全にＦＯＵＰ内の気体の置換作業ができる。
また、図示しないガス供給装置にイオンガスを封入し、任意のタイミングでノズル１３からウエハに対してイオンガスを噴射しウエハ６１を除電する目的として使用しても良い。
【００１６】
以上のように、本実施形態における基板搬送装置は、基板を把持するフォークと、基板を保持した状態でフォークを所定方向に移動可能な動作部と、前記フォークあるいは動作部に取り付けられたガス噴射用ノズルと、同じく前記フォークあるいは動作部に取り付けられたガス吸引用ノズルと、所定のガスが充填可能な配管等と、所定ガスの濃度やＦＯＵＰ内の圧力を検出するセンサ等と、を備えているので、ＦＯＵＰ内の気体を確実に短時間で置換することができ、かつ、ウエハ上の汚染物質を除去することができる。さらに、帯電したウエハを除電することが可能となる。また、本実施形態の発明は、既存の搬送装置に適用することができ、安価な提供が可能である。
【実施例２】
【００１７】
次に、本発明の第２の実施形態となる基板搬送装置について説明する。本実施例は図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に示す。図２（ａ）において、１６ａはロードポート２０がＦＯＵＰ６０のフタを開けた時のＦＯＵＰ開口部を塞ぐための遮蔽プレートである。遮蔽プレート１６ａは、動作部１２とは独立して設けてあり、本実施形態の場合、基板搬送装置１０の胴体部に取り付けられている。遮蔽プレート１６ａは同じく胴体部に設けられる遮蔽プレート駆動手段によって図２（ａ）における上下方向に移動するとともに、若干量左右にも移動する。遮蔽プレート１６ａには、基板搬送装置１０のノズル１３、あるいはノズル１３を設けたフォーク１１の一部分が進入できる最低限の開口部が設けてある。なお、１７は遮蔽プレート１６ａを支持した状態で所定方向に移動可能な支持部材であり、１８が支持部材１７を所定方向に移動させることが可能な遮蔽プレート移動手段である。それ以外の構成については、第１の実施例と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００１８】
次に、本実施形態における一連の動作について説明する。ＦＯＵＰ６０内に収納されているすべてのウエハ６１を基板搬送装置１０が取り出し、図１に示すウエハ処理室４０でウエハ６１の処理を施し、再びＦＯＵＰ６０内の所定位置にウエハ６１を収納する工程までは、第１の実施例と同一なので省略する。処理されたウエハ６１がＦＯＵＰ６０内にすべて収納されたことを確認した後、支持部材１７と、その支持部材１７に固定された遮蔽プレート１６ａが移動手段１８によって図２（ｂ）、図２（ｃ）に示す位置に順次移動する。遮蔽プレート１６ａは、図示しないが、ＦＯＵＰ６０の開口部を覆う構成となっており、開口部とのその接合面は、遮蔽プレート１６ａの枠に設けられたシール材等により図２（ｃ）の状態において、ＦＯＵＰ６０の内部の空間と遮蔽プレート１６ａとの空間の密閉度を上げている。その後、フォーク１１あるいは動作部１２に具備されたガス置換装置（ノズル１３等）により、ＦＯＵＰ６０内の気体を所定ガスに置換する。基板搬送装置１０によるガス置換方法は実施例１の方法と同一詳細は省略する。ＦＯＵＰ６０内が所定ガスに置換されると、ロードポート２０がＦＯＵＰ６０のフタを閉じる動作を行う。ロードポート２０の動作が完了すると、遮蔽プレート１６ａおよび支持部材１７は、移動手段１８により図２ａで示す位置に移動する。
【００１９】
以上のように、本実施形態によれば、フォーク１１や動作部１２とは独立した遮蔽プレート１６ａによってＦＯＵＰ６０との開口部を塞ぐことが可能となり、これによってフォーク１１や動作部１２に搭載されたガス置換装置による所定ガスへの置換効率が良くなり、使用するガス量を減らすことができる。また、これによりコストダウンが図れる。さらにガス置換に要する時間も短くなるのでウェハ搬送装置としてのスループット向上の効果も期待できる。
【実施例３】
【００２０】
次に、本発明の第３の実施形態となる基板搬送装置について説明する。図３に示すように、１３ｃは遮蔽プレート１６ｂの内部に取り付けられた噴射用ノズルである。図示しないが、第１の実施例と同様に、吸引用のノズルも遮蔽プレート１６ｂに実装している。１４ｃは噴射用の配管であり、１４ｄは吸引用の配管である。また、遮蔽プレート１６ｂには、図示しないが、第２の実施形態の遮蔽プレート１６ａと同様に、ＦＯＵＰ６０の開口部を覆う構成となっており、その接合面にはシール材が取り付いている。しかし、遮蔽プレートａと違い、ＦＯＵＰ６０の開口部との接合面以外には実質的な開口部が無い構成となっている。それ以外の構成については、第１の実施例および第２の実施例と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００２１】
次に、本実施形態における一連の動作について説明する。ウエハ６１の処理工程は第１あるいは第２の実施形態と同一である。処理されたウエハ６１がＦＯＵＰ６０内にすべて収納されたことを確認した後、支持部材１７と、その支持部材１７に固定された遮蔽プレート１６ｂが遮蔽プレート駆動手段１８によって図３の位置に移動する。その後、図示しないガス供給源から、噴射用配管１４ｃを経由して、遮蔽プレート１６ｂ内に設置されている噴射用ノズル１３ｃより所定のガスが噴射される。同時に、図示しない吸引用ノズルによってＦＯＵＰ６０内の空間を吸引する。吸引されたガスは排気用配管１４ｂを経由して、図示しないガス排気装置に送られる。ＦＯＵＰ６０内が所定ガスに置換されると、ロードポート２０がＦＯＵＰ６０のフタを閉じる動作を行う。ロードポート２０の動作が完了すると、遮蔽プレート１６ｂおよび支持部材１７は、移動手段１８により図２ａで示す位置に移動する。
【００２２】
以上のように、本実施例によれば、遮蔽プレート１６ｂの密閉性が高く、より効率的にガス置換が行うことができるため、使用するガス量が減らすことができる。また、それによるコストダウンが図れる。さらに、基板搬送装置１０のフォーク１１や動作部１２上にガス置換装置を設置していないので、フォーク１１や動作部１２によるウエハ搬送動作とは独立してガス置換装置を作動させることができ、更なるスループット向上の効果も期待できる。
【００２３】
なお、第２あるいは第３の実施形態における遮蔽プレート１６、支持部材１７、遮蔽プレート駆動手段１８は、基板搬送装置１０に設けられた走行機構によって走行できるようにしてもよい。ウェハ搬送室５０の筐体の一面には、通常、複数のロードポート２０が並んで取り付けられ、複数のＦＯＵＰからウエハを出し入れすることが多い。それら複数のロードポート２０に載置された各ＦＯＵＰにアクセスするため、基板搬送装置１０には、胴体部１９がロードポート２０の並びに沿って走行できるようにするための走行機構が備えられることがある。従って、第２あるいは第３の実施形態のガス置換装置を、基板搬送装置１０の胴体部１９、動作部１２、フォーク１１とともに走行できるように構成すると、複数のＦＯＵＰに対して遮蔽プレート１６を移動させることができる。
またこのように走行機構を備える場合、基板搬送装置１０の胴体部１９、動作部１２、フォーク１１とは独立して遮蔽プレート１６を走行させるようにすれば、フォーク１１や動作部１２によるウエハ搬送動作とは離れた位置で独立してガス置換装置を作動させることができ、更なるスループット向上の効果も期待できる。
なお、以上で説明した各実施形態の組み合わせによっても、本発明による効果が得られることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１０    基板搬送装置
１１    フォーク
１２    動作部
１３    ノズル
１３ａ  フォーク上に搭載したガス噴射用ノズル
１３ｂ  フォーク上に搭載したガス吸引用ノズル
１３ｃ  遮蔽パネル上に搭載したガス噴射用ノズル
１４    配管
１４ａ  フォーク上に搭載したガス噴射用配管
１４ｂ  フォーク上に搭載したガス吸引用配管
１４ｃ  遮蔽パネル上に搭載したガス噴射用配管
１４ｄ  遮蔽パネル上に搭載したガス吸引用配管
１５ａ  ガス噴射の状態
１５ｂ  ガス吸引の状態
１６ａ  遮蔽プレート
１６ｂ  ガス置換装置を搭載した遮蔽プレート
１７    遮蔽プレートの支持部材
１８    遮蔽プレート駆動手段
１９    胴体部
２０    ロードポート
２１    ロードポートドア
３０    ファン
４０    ウエハ処理室
５０    ウエハ搬送室
６０    ＦＯＵＰ
６１    ウエハ
７０    ウエハ処理装置
【図１】
2011159834.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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