(57)【要約】【課題】  本発明は、搬送ロボットの移動による気体の舞い上がりを抑えることで高い局所クリーン性能を発揮する局所クリーン基板搬送装置の提供を目的とする。【解決手段】  上記目的を達成するために、搬送ロボット（１０３）と、クリーンエアーを装置内に供給するファンフィルタユニット（１０２）と、装置下部に設けた第１の排気口（１０５）と、第１の排気口より搬送ロボットの移動軌跡端部側であって、前記装置下部に設けられる第２の排気口（１０９、１１０）と、当該第２の排気口から前記装置内の気体を排気する排気用ファン（１０７、１０８）と、当該排気用ファンの回転数を制御する制御装置を備えた局所クリーン基板搬送装置を提案する。【選択図】  図１
2019066060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内を往復移動して基板を搬送する搬送ロボットと、装置の上部にフィルタで濾過したクリーンエアーを装置内に供給するファンフィルタユニットと、装置下部に設けた第１の排気口と、前記搬送ロボットを包囲する筐体を備えた局所クリーン基板搬送装置において、
前記第１の排気口より前記搬送ロボットの移動軌跡端部側であって、前記装置下部に設けられる第２の排気口と、当該第２の排気口から前記装置内の気体を排気する排気用ファンと、当該排気用ファンの回転数を制御する制御装置を備えたことを特徴とする局所クリーン基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御装置は、前記搬送ロボットの往復移動に応じてファンの回転数を制御することを特徴とする局所クリーン基板搬送装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記制御装置は、前記搬送ロボットの位置に応じてファンの回転数を制御することを特徴とする局所クリーン基板搬送装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記制御装置は、搬送ロボットの位置を検出して前記ファンの回転数を制御することを特徴とする局所クリーン基板搬送装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記制御装置は、前記第２の排気口に前記搬送ロボットが近づくように移動したときに、前記搬送ロボット停止時と比較して前記排気用ファンの回転数を上昇させることを特徴とする局所クリーン基板搬送装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記制御装置は、前記第２の排気口に前記搬送ロボットが近づくように移動した後であって、当該搬送ロボットが停止した後の所定時間経過後、前記排気用ファンの回転数を前記上昇前の回転数に戻すことを特徴とする局所クリーン基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ファンフィルタユニットにより空気を送風することで局所クリーン環境を作り出し、搬送ロボットを装置内に有する局所クリーン基板搬送装置に係り、特に搬送装置の移動に起因する装置内への影響を緩和する局所クリーン基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造、検査に用いられる局所クリーン基板搬送装置は、その内部にウェーハと呼ばれる基板を搬送する搬送ロボットと、それを固定し、往復動作させる走行装置を設置している。また、局所クリーン基板搬送装置内部のクリーン環境を作り出すため、装置の上面に設置したファンフィルタユニットから常時クリーンエアーを送風し、装置の下面に設けた排気口から排気することでダウンフローを形成し、なおかつ装置外部よりも陽圧を保っている。
【０００３】
搬送ロボットが搬送軌道端部への移動の際、移動方向前側の空気を押し出し、内壁に当たってダウンフローの乱れを発生することが知られている。この乱れで巻き上げられた異物が基板上面に付着する可能性があるため、このような異物付着を抑制すべく、特許文献１には局所クリーン基板搬送装置側面に開口部を設けて、搬送ロボットによる押し出し空気を装置外部へ排出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１６６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の構成では、微細異物の舞い上がりを防止するため、局所クリーン基板搬送装置側面の空気圧を受ける部分に開口部と開口量調節機構を備える必要があった。しかし局所クリーン基板搬送装置の外部とはいえ、そこは半導体生産工場のクリーンルームであり、装置からの排気は床下へ向けて適切に処理するべきである。また、局所クリーン基板搬送装置側面の開口では内部気流の滞留を抑制できないため、排出されなかった微細異物が残留し、気流の変化、例えば前記乱れによって舞い上がり、基板に微細異物を付着させることが考えられる。更に搬送装置内は外部からの異物等の侵入を抑制すべく、外部空間に対して陽圧が維持されている必要があるが、開口部の開口量の調整だけでは所定の陽圧を保ちつつ、局所的なダウンフローの乱れに起因する異物の舞い上がりを適正に抑制することは困難である。
【０００６】
以下に、装置筐体の側面に開口を設けることなく、内部に生じる気流滞留へのクリーンエアー流動化を促し、搬送ロボットの移動による舞い上がりを抑えることで高い局所クリーン性能を発揮することを目的とする局所クリーン基板搬送装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための一態様として、装置内を往復移動して基板を搬送する搬送ロボットと、装置の上部にフィルタで濾過したクリーンエアーを装置内に供給するファンフィルタユニットと、装置下部に設けた第１の排気口と、前記搬送ロボットを包囲する筐体を備えた局所クリーン基板搬送装置であって、前記第１の排気口より前記搬送ロボットの移動軌跡端部側であって、前記装置下部に設けられる第２の排気口と、当該第２の排気口から前記装置内の気体を排気する排気用ファンと、当該排気用ファンの回転数を制御する制御装置を備えた局所クリーン基板搬送装置を提案する。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、搬送ロボットの移動に伴う気体の舞い上がりを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】局所クリーン基板搬送装置の概略説明図。
【図２】局所クリーン基板搬送装置内の搬送ロボットの位置関係を示す図。
【図３】局所クリーン基板搬送装置内の気流の状態を示す図。
【図４】局所クリーン基板搬送装置内の気流の状態を示す図。
【図５】局所クリーン基板搬送装置内の気流の状態を示す図。
【図６】搬送ロボットの位置を検出するセンサが取り付けられた局所クリーン基板搬送装置の一例を示す図。
【図７】排気用ファンの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図４を用いて、局所クリーン基板搬送装置におけるダウンフローについて説明する。局所クリーン基板搬送装置１０１は、この上部に設置されたファンフィルタユニット１０２からのクリーンエアーと、装置下面に設置された排気口１０５からの排気によりダウンフローを形成しているが、ファンフィルタユニット１０２は装置の筐体１０６よりも小さいため、クリーンエアーが装置内部の端部まで届きにくく、滞留４０１〜４０４が存在している。
【００１１】
局所クリーン基板搬送装置は、図２に示すように基板が収納された箱とその箱を開閉する装置２０４〜２０６を複数台持っており、搬送ロボット１０３は点線２０１、２０２のように動き、開閉装置２０４、２０５、２０６の前へ高速で移動し、この箱より基板を取り出し、高速で搬送する。
【００１２】
図５を用いて、気流の乱れに起因する異物の動きを説明する。点線１０３の位置にある搬送ロボットが実線２０２の位置へ高速で移動した時、局所クリーン基板搬送装置１０１内のダウンフローは搬送ロボットの移動方向前側に押されて装置側面の内壁にぶつかり、乱れ４０１〜４０４が生じる。この乱れ４０１〜４０４によって内壁や装置下部に存在する微細な異物を舞い上げ、その異物が基板に付着することが考えられる。
【００１３】
上記異物付着を抑制するために、以下に説明する実施例では主に、装置内を往復移動して基板を搬送する搬送ロボットを備え、装置上部に設置されたファンフィルタユニットからの空気を装置下面に設けられた排気口から排気することでダウンフローを形成する局所クリーン搬送装置において、前記搬送ロボットの搬送軌道端に設けられたファンと、当該ファンの回転数を制御する機能を有し、搬送ロボットが停止もしくは搬送起動端部から離れるときはファンの回転数を低めて装置内の気流滞留の流動化を促し、搬送ロボットが搬送軌道端部に近づくときは、ファンの回転数を高めて押し出された空気を排気するファン制御機能を備えた局所クリーン基板搬送装置について説明する。
【００１４】
上記構成によれば、搬送ロボットが停止もしくは移動によって搬送軌道端部から離れるときは、当該ファンの回転数を低めて装置内部の滞留を流動化、排出によりダウンフローを形成し、搬送ロボットが移動して搬送軌道端部に近づくときは、当該ファンの回転数を高めて搬送ロボットで押し出された空気を排出することで、気流の乱れによる微細異物の舞い上がりを抑制してダウンフローを維持し、高い局所クリーン性能を実現することができる。
【００１５】
以下、図面を用いて搬送ロボットの動きによらず、異物の舞い上がりを抑制できる局所クリーン基板搬送装置について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に局所クリーン基板搬送装置の概略構成を示す。局所クリーン基板搬送装置１０１は、図２の平面図で示したように、基板を複数収納できる箱とその箱を開閉する装置２０４、２０５、２０６を１台から複数台持ち、基板を複数枚収納できる箱より基板を取り出し、所定の位置へ搬送する搬送ロボット１０３、および基板の向きをあわせるプリアライメント装置２０３を備える。このプリアライメント装置２０３は省略される場合もある。搬送ロボット１０３は基板を複数枚収納できる箱２０４、２０５、２０６より基板を取り出すために高速で往復移動することができる。
【００１７】
図３は、局所クリーン基板搬送装置１０１の内部気流の状態を示した図である。
【００１８】
局所クリーン基板搬送装置１０１上部に設置したファンフィルタユニット１０２からのクリーンエアーは装置下面に設けられた排気口１０５（第１の排気口）より排気されている。この時、局所クリーン基板搬送装置１０１内部の圧力を監視する圧力センサ３０１と、外部の圧力を監視する圧力センサ３０２により圧力を監視し、局所クリーン基板搬送装置１０１内を陽圧に保つようにファンフィルタユニット１０２の風量を調整する。
【００１９】
また局所クリーン基板搬送装置１０１内部の搬送ロボット搬送軌道端には、本実施例の特徴であるファン１０７、１０８が設けられている。ファン１０７、１０８は、局所クリーン基板搬送装置１０１の内部空間に含まれる気体を排気する排気用ファンであり、排気口１０５より搬送ロボットの移動軌跡端側（移動軌跡を移動方向に延長した仮想直線上に位置する壁面側）であって、局所クリーン基板搬送装置１０１の下面に設けられた排気口１０９、１１０（第２の排気口）から気体を排気する。
【００２０】
ファン１０７、１０８について、図７の構造を示す一例を立体図で説明する。ファンは、回転翼７０１と回転軸７０２と回転モータ７０３とそれらを囲んで外形をなすケース７０４を有し、回転翼７０１を取り付けられた回転軸７０２が回転モータ７０３と直結して、電気によってモータを回転させることで空気の流れを発生させるものである。
【００２１】
ファン１０７、１０８は局所クリーン基板搬送装置稼働状態で常時低い回転数で回転している。
【００２２】
局所クリーン基板搬送装置１０１の構造上、ファンフィルタユニット１０２は局所クリーン基板搬送装置筺体１０６よりも投影面積の小さい物が搭載される。このため、局所クリーン基板搬送装置内部のファンフィルタユニット投影面積から外れた領域には、クリーンエアーが届かず滞留が生じるが、ファン１０７、１０８を常時回転させることでこの滞留にクリーンエアーを流動して、筺体内部全域にダウンフローを形成する。この効果はロボット停止時に得られる。
【００２３】
図１は、局所クリーン基板搬送装置１０１に搭載した搬送ロボット１０３の往復移動によるファン１０７、１０８の振る舞いを示した図である。
【００２４】
搬送ロボット１０３が２０２の位置へ移動して内壁１１１（排気口１０９）に近づく時、搬送ロボット１０３により押し出された空気が舞い上がらないよう、当該ファン１０７の回転数を高めて、局所クリーン基板搬送装置の外部、ここでは装置下へ排出する。このとき当該ファン１０７に対向する位置にある内壁１１２側に設けられているファン１０８は、低い回転数を維持している。
【００２５】
２０２の位置に搬送ロボットが動作完了した時、回転数を高めた当該ファン１０７は搬送ロボット停止後、時間差をもって元の低い回転数に戻る。時間差とは例えば１秒後などである。
【００２６】
搬送ロボットが移動して内壁から離れる時、当該ファン１０７は低い回転数を維持する。搬送ロボットが対向する内壁に近づく時、対向する位置にあるファン１０８は同様の振る舞いをする。
【００２７】
搬送ロボット１０３が２０１、２０２などの位置にかかわらず停止している時、ファン１０７、１０８は低い回転数を維持し続ける。
【００２８】
このように、搬送ロボット停止時にはファンの回転数を低めることで局所クリーン基板搬送装置内部の滞留を流動化および排出を促し、搬送ロボット往復動作により内壁へ近づく時は、ファンの回転数を高めて舞い上がりを積極的に排出することで、局所クリーン基板搬送装置内部のダウンフローと内部陽圧を維持して高クリーン環境を作り出すことを可能にする。
【実施例２】
【００２９】
図６を用いて円盤状位置情報検出器６０６を用いてファンの回転数を制御する実施例について説明する。
【００３０】
図６は局所クリーン基板搬送装置の前からみた正面図である。局所クリーン基板搬送装置１０１内に設置された搬送ロボット１０３は、走行軸６０４がモータ６０５によって回転することにより移動し、基板を複数枚収納してある箱とその箱を開閉する装置２０４、２０５、２０６の位置へ移動する。モータ６０５に付帯する円盤状位置情報検出器６０６は、モータ回転位置情報を常時検出することで、局所クリーン基板搬送装置１０１を制御する制御装置６０１は搬送ロボットの位置監視と動作制御している。
【００３１】
ファン１０７、１０８は、前記のとおり回転翼を取り付けた回転軸を回転モータで軸回転することで空気の流れを発生させる機能を有する。回転モータは制御装置６０１からの電気指令によって回転数を高めたり低めたりすることを可能としている。
【００３２】
搬送ロボットの位置とファンの制御について説明する。搬送ロボット１０３が２０２へ移動して内壁に近づく場合、制御装置６０１はモータに付帯する円盤状位置情報検出器６０６からの位置情報とモータ６０５の回転方向を処理し、ファン１０７の回転モータへ回転を高める電気指令をだすことで、搬送ロボットの移動にあわせてファン１０７の回転数を高める。搬送ロボットが２０２で停止したことを制御装置６０１が検出したら、ファン１０７へ回転を低める電気指令をだしてファンの回転数を低める。搬送ロボットが２０２の位置から移動して内壁から離れる場合、制御装置６０１は円盤状位置情報検出器６０６からの位置情報とモータ６０５の回転方向を処理し、ファン１０７の回転数を低める電気指令をだすことで、搬送ロボットが内壁から離れるときにファン１０７の回転数を低いままにする。
【００３３】
これにより、搬送ロボットが内壁に近づくことによる舞い上がりの抑制と、搬送ロボットが停止、もしくは内壁から離れる時のダウンフローを維持することで高いクリーン環境を作り出すことを可能にする。
【実施例３】
【００３４】
図６に設置した搬送ロボット１０３の位置情報を検出してファン１０７、１０８の回転数を制御する他の実施例について説明する。
【００３５】
実施例２におけるモータ６０５に付帯する円盤状位置情報検出器６０６に代替して、本実施例は、モータ６０５から独立して搬送ロボット動作軌道に沿って設置された直状位置情報検出器６１６を用いる。
【００３６】
直状位置情報検出器６１６が搬送ロボットの位置を直接検出した位置情報を制御装置６０６に取り込んで、モータ６０５の回転方向と位置情報を処理することでファン１０７の回転数の制御を可能とし、実施例２と同等の性能を得ることができる。
【実施例４】
【００３７】
図６に設置した搬送ロボット１０３の位置情報を検出してファン１０７、１０８の回転数を制御する他の実施例について説明する。
【００３８】
実施例２ないし３におけるファンの回転数を制御するための搬送ロボット１０３の位置を検出する他の手段として、本実施例は走行軸６０４に取り付けられた位置検出センサ６２６、６２７を用いる。
【００３９】
位置検出センサ６２６、６２７が搬送ロボットの位置を直接検出して、その検出情報を制御装置６０６に取り込んで、モータ６０５の回転方向と検出情報を処理することでファン１０７の回転数の制御を可能とし、実施例２ないし３と同等の性能を得ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０１・・・局所クリーン基板搬送装置、１０２・・・ファンフィルタユニット、１０３・・・搬送ロボット、１０４・・・走行装置、１０５・・・局所クリーン基板搬送装置底面に設けられた排気口、１０６・・・局所クリーン基板搬送装置筐体、１０７、１０８・・・ファン、２０１、２０２・・・搬送ロボットの移動位置、２０３・・・プリアライメント装置、２０４、２０５、２０６・・・基板を複数枚収納できる箱とその箱の開閉装置、３０１・・・内部圧力センサ、３０２・・・外部圧力センサ、４０１〜４０４・・・滞留の流れ、５０１〜５０３・・・舞い上がりの流れ、６０１・・・制御装置、６０４・・・走行軸、６０５・・・モータ、６０６・・・円盤状位置情報検出器、６１６・・・直状位置情報検出器、６２６、６２７・・・位置検出センサ、７０１・・・回転翼、７０２・・・回転軸、７０３・・・回転モータ、７０４・・・ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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