(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ（４）を内部の複数の棚段のうち何れかの一または複数の棚段上に載置されて収納する密閉型清浄容器（２）の前面ドア（2a)がロードポート（12）のポートドア（13）に密着した状態で下降して開けられるのに伴って前記ウエハの存在を認識するウエハマッピング装置において、
前記ポートドアと平行に延在する水平軸線を中心軸線とした支軸（23）を固設され、前記水平軸線周りに揺動可能に前記ポートドアに結合された揺動部材（22）と、
前記揺動部材に固定されて前記ポートドアの上方にて前記揺動部材から前記清浄容器側に突出するとともに互いに離間した一対のセンサ部（20）と、
前記一対のセンサ部にそれぞれ固設されて互いに対向する投光器（20a)および受光器（20b)と、
前記投光器および受光器が前記ウエハと接触せずかつそれら投光器と受光器との間に前記ウエハが入る角度に前記揺動部材を前記水平軸線周りに回動させて前記一対のセンサ部を前記清浄容器の内側へ挿入する揺動駆動手段（25）と、
前記支軸に固定されたレバー（26）と掛合して前記揺動部材の傾動角度を制限するストッパ部材（27）と、を備え、
前記ストッパ部材には、前記レバーの衝突による振動を最小にするダンパ(28)が設けられていることを特徴とする、ウエハマッピング装置。
【請求項２】
前記ポートドア（13）の上部またはそこに隣接する部材（31）と前記ポートドアの下部またはそこに隣接する部材とのうちの一方に固定された投光器（15a)と、前記ポートドアの上部またはそこに隣接する部材と前記ポートドアの下部またはそこに隣接する部材とのうちの他方に固定された受光器（15b)とを有し、前記清浄容器の容器本体（2b)から突出している物を検知する突出物検知手段を備えることを特徴とする、請求項１記載のウエハマッピング装置。
【請求項３】
ウエハ（４）を内部の複数の棚段のうち何れかの一または複数の棚段上に載置されて収納する密閉型清浄容器（２）の前面ドア（2a) をポートドア（13）に密着させた状態で下降させて開けるロードポート（12）であって、前記ポートドアに密着した状態での前記前面ドアの下降に伴って前記ウエハの存在を認識するウエハマッピング装置を備えたロードポートにおいて、
前記ウエハマッピング装置は請求項１または２記載のものであることを特徴とする、ロードポート。
【請求項４】
前記前面ドア（2a)を前記清浄容器（２）の容器本体（2b)に対し掛脱させるとともにその前面ドアを前記ポートドア（13）に対し解放可能に密着状態で固定する前面ドア脱着固定手段と、
前記容器本体（2b)を前記ロードポートのフレームの窓部材（31）に対して進退移動させる容器本体進退移動手段と、
前記前面ドアが密着固定された前記ポートドアを昇降させるポートドア昇降手段と、
を前記清浄容器の前記前面ドアの開閉のために備えることを特徴とする、請求項３記載のロードポート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、光ディスク、液晶表示板その他の電子関連製品の製造プロセスで使用する半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）を収納する清浄容器の内部に設けられた複数の棚段上に載置されたウエハを認識するウエハマッピング装置およびそれを備えたロードポートに関し、特には、ミニエンバイロンメント方式の密閉型清浄容器に対する新規なウエハマッピング装置およびそれを備えたロードポートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス等の製造工程では、ウエハ上の微細な電気回路に短絡に繋がる異物が付着するのを防止するため、ウエハは、図20に示す如き清浄容器２に密閉状態で収納されて運搬され、クリーンルームの中で加工される。図中、符号2aは清浄容器２の前面ドア、４はウエハを示し、ウエハ４は清浄容器２の内部の複数の棚段上に収納されている。
【０００３】
ところで、クリーンルーム中でウエハを加工する際、従来はクリーンルームにその清浄容器全体を持ち込み、人手で前面ドアを開けた後、別に用意されたロボット等を用いてウエハを取出しており、その取出しの際、ロボット等の制御のためにウエハの数や存在する棚段の位置を認識（以下「マッピング」という）しておく必要がある。
【０００４】
図21，22は、従来のウエハ加工装置を示し、図21はその装置の一部切欠き側面図、図22はその装置の平面図である。図中符号１はステージを示し、そのステージ１の片側（図中左側）には、清浄容器２を載置する架台３と、その架台３上の清浄容器２内のウエハ４を清浄容器２の外から検知しつつ昇降するウエハマッピング装置５とが設けられている。なお、図中符号６はステージ１の他側（図21，22中右側）に設けたウエハ搬送ロボット、７は当該ウエハ加工装置の制御装置、８はウエハ搬送ロボット６で清浄容器２から取出したウエハ４を処理するためのウエハ処理装置である。
【０００５】
ここにおけるウエハマッピング装置５は、清浄容器２の左右方向（図22では上下方向）中央における前方および後方（図21，22では右方および左方）に上端部がそれぞれ位置するように配置した略Ｕ字状の腕枠5aを、モータ5bで回転駆動するネジ軸5cで支承して、その略Ｕ字状の腕枠5aの上端部に投光器5dと受光器5eとを設け、モータ5bによるネジ軸5cの回転駆動で、そのネジ軸5cに螺合した腕枠5aの上端部の投光器5dおよび受光器5eを、清浄容器２の下端と上端（図では下端位置にある）との間で昇降させるものとなっている。
【０００６】
清浄容器２は通常、ウエハ４を10枚から25枚収納できる構成になっており、どの棚段上にウエハ４が収納されているかわからないため、上記ウエハ加工装置は最初に、清浄容器２内でウエハ４がどの棚段上にあるのかをウエハマッピング装置５で認識する動作を行う。即ち、架台３上に清浄容器２が載置されると、上記ウエハ加工装置の制御装置７はモータ5bを作動させて、投光器5dおよび受光器5eが取付けられた腕枠5aをあらかじめ設定された速度で最下位置から最上位置まで上昇させる。この過程において、投光器5dからの光を受光する受光器5eの出力信号の、投光器5dと受光器5eとの間にウエハ４が介在する場合と介在しない場合との相違と、腕枠5aの移動量との組合せにより、制御装置７はウエハ４の位置を認識する。そして腕枠5aが最上位置まで上昇すると制御装置７は次に、ウエハ搬送ロボット６で、上記認識したウエハ４のうちの指示された棚段上のウエハ４をウエハ処理装置８へ搬送し、そのウエハ処理装置８上の処理の終わったウエハ４をウエハ搬送ロボット６で、清浄容器２内の指示された棚段上に収納する。
【０００７】
しかしながらこのような方法では、外側が汚れた清浄容器２をクリーンルームの中に持ち込むことになるのでクリーンルーム内の清浄度維持のために好ましくなく、また清浄容器２が遮光性である場合や透明であっても異形の場合には受光器5eに光が正常に届かず好ましくない等の不具合が発生していた。
【０００８】
これがため最近では、ウエハ処理装置８が置かれるある限られた部分を区切ってそこにミニエンバイロンメントと称する高清浄領域を設け、この高清浄領域と清浄容器２がある中ないし低清浄領域との境界面にウエハの出し入れ装置であるロードポートを設置する半導体製造プロセスが提案されており、そこで用いる清浄容器はFOUP（Front Opening Unified Pod ）と呼ばれて、ロードポートと共にSEMI（Semiconductor Equipment and Materials International ）によって規格化され、世界の半導体デバイスメーカーも本方式を採用しつつある。
【０００９】
このミニエンバイロンメント方式におけるウエハマツピング装置としては、例えば本願出願人が特開2000−133697号公報にて開示した図23，24に示す如きウエハ加工装置のロードポート12に設けたものがある。なお、図23はそのウエハ加工装置の一部切欠き側面図、図24は図23のＡ−Ａ線に沿って上方から見たそのウエハ加工装置の断面図である。ここにおけるロードポート12は、ウエハ４を内部の複数の棚段上に収納してなる密閉型清浄容器（FOUP）２の前面ドア2aとポートドア13とを密着させてサーボモータ16a で回転駆動するボールネジ軸16b で昇降させる構成とされ、そのポートドア13の上端面の両側端部上に一対のセンサ部14が各々一端部を軸として90°水平回転可能に取付けられ、ポートドア13と清浄容器２の前面ドア2aとが密着して下降する際に上記一対のセンサ部14が90°開いて、それらのセンサ部14にそれぞれ設けられた投光器14a と受光器14b とが、清浄容器２の前端部内に入り込んでポートドア13から離れた位置で互いに対向し、投光器5dからの光を受光する受光器14b の出力電気信号に基づいて制御装置７がウエハ４を認識する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
かかる特開2000−133697号のウエハマツピング装置によれば、センサ部14に設けられた投光器14a と受光器14b とが清浄容器２の前端部内に入り込んでポートドア13から離れた位置で互いに対向しウエハ４を認識するので、清浄容器２が遮光性である場合や透明であっても異形の場合でも常に、受光器14b に投光器14aからの光が正常に届いてウエハ４を正確に認識することができるものの、本願発明者がこのウエハマツピング装置についてさらに研究を進めたところ、一対のセンサ部14がそれぞれ90°水平回転するため微細な異物（ゴミ）が発生して清浄容器（FOUP）２内に進入する可能性があり、また一方のセンサ部14の投光器14a からの光が他方のセンサ部14の受光器14b に正確に入射するためにはそれらのセンサ部14の90°水平回転停止位置が共に極めて正確であることが要求される処、長期間の運転に伴なって90°の位置に正確に停止しなくなる可能性もある、といった改良することが望ましい点が見いだされた。
【００１１】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明は、上記課題を有利に解決した装置を提供することを目的とするものであり、請求項１記載の本発明のウエハマッピング装置は、ウエハを内部の複数の棚段のうち何れかの一または複数の棚段上に載置されて収納する密閉型清浄容器の前面ドアがロードポートのポートドアに密着した状態で下降して開けられるのに伴って前記ウエハの存在を認識するウエハマッピング装置において、前記ポートドアと平行に延在する水平軸線を中心軸線とした支軸を固設され、前記水平軸線周りに揺動可能に前記ポートドアに結合された揺動部材と、前記揺動部材に固定されて前記ポートドアの上方にて前記揺動部材から前記清浄容器側に突出するとともに互いに離間した一対のセンサ部と、前記一対のセンサ部にそれぞれ固設されて互いに対向する投光器および受光器と、前記投光器および受光器が前記ウエハと接触せずかつそれら投光器と受光器との間に前記ウエハが入る角度に前記揺動部材を前記水平軸線周りに回動させて前記一対のセンサ部を前記清浄容器の内側へ挿入する揺動駆動手段と、前記支軸に固定されたレバーと掛合して前記揺動部材の傾動角度を制限するストッパ部材と、を備え、前記ストッパ部材には、前記レバーの衝突による振動を最小にするダンパが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
かかるウエハマッピング装置にあっては、ウエハを内部の複数の棚段のうち何れかの一または複数の棚段上に載置されて収納する密閉型清浄容器の前面ドアがロードポートのポートドアに密着した状態で下降して開けられる際に、それに伴って、ポートドアに平行な所定水平軸線周りに揺動可能にポートドアに結合された揺動部材を揺動駆動手段が、その揺動部材に固定されてポートドアの上方にて揺動部材から清浄容器側に突出するとともに互いに離間した一対のセンサ部にそれぞれ固設されて互いに対向する投光器および受光器が清浄容器内のウエハと接触せずかつそれら投光器と受光器との間にそのウエハが入る角度に、上記水平軸線周りに回動させて、上記一対のセンサ部ひいてはそこに固設された投光器および受光器を清浄容器の内側へ挿入する。
【００１３】
従って、本発明のウエハマッピング装置によれば、揺動部材に固定された一対のセンサ部に設けられた投光器と受光器とが清浄容器内に入り込んでポートドアから離れた位置で互いに対向しウエハを認識するので、清浄容器が遮光性である場合や透明であっても異形の場合でも常に、受光器に投光器からの光が正常に届いてウエハを正確に認識することができる。しかも本発明のウエハマッピング装置によれば、一対のセンサ部が固定された揺動部材を僅かな角度揺動させれば済むので、微細な異物（ゴミ）が発生して清浄容器（FOUP）内に侵入する可能性を殆どもしくは全くなくすことができ、可動部であるポートドアの水平軸線を持つ支軸にたとえ微細な異物が発生したとしても、その支軸をポートドアの下方に配置することができるので、そこに発生した異物は、ポートドアに対して清浄容器と反対側に位置する陽圧（正圧）の高清浄領域であるミニエンバイロンメントからの高清浄気流によって支軸の下方に流され、清浄容器内へは侵入し得ない。また、一対のセンサ部が揺動部材を介して互いに一体的に固定されているので、長期間の運転の間も一方のセンサ部の投光器からの光を他方のセンサ部の受光器に常に正確に入射させることができる。
【００１４】
なお、本発明のウエハマッピング装置においては、請求項２に記載のように、前記ポートドアの上部またはそこに隣接する例えばロードポートのフレームの窓枠上部（鴨居部）等の部材と前記ポートドアの下部またはそこに隣接する例えばロードポートのポートドア支持部材等の部材とのうちの一方に固定された投光器と、前記ポートドアの上部またはそこに隣接する部材と前記ポートドアの下部またはそこに隣接する部材とのうちの他方に固定された受光器とを有し、前記清浄容器の容器本体から突出している物を検知する突出物検知手段を備えていても良く、このようにすれば、前面ドアがロードポートのポートドアに密着した状態で清浄容器の容器本体から引き出された時に、清浄容器から飛び出しているウエハ等の物があれば投光器と受光器との間の光路が遮断されてその物の存在を検知することができるので、その後の前面ドアの下降やウエハの取出し動作を停止させ得て、ロードポートやウエハや清浄容器の破損を防止することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の本発明のロードポートは、ウエハを内部の複数の棚段のうち何れかの一または複数の棚段上に載置されて収納する密閉型清浄容器の前面ドアをポートドアに密着させた状態で下降させて開けるロードポートであって、前記ポートドアに密着した状態での前記前面ドアの下降に伴って前記ウエハの存在を認識するウエハマッピング装置を備えたロードポートにおいて、前記ウエハマッピング装置が請求項１または２記載のものであることを特徴としている。
【００１６】
かかるロードポートによれば、前述した本発明のウエハマッピング装置の作用を生じさせ得て、前述した本発明のウエハマッピング装置の効果をもたらすことができる。
【００１７】
なお、本発明のロードポートは、請求項４に記載のように、前記前面ドアを前記清浄容器の容器本体に対し掛脱させるとともにその前面ドアを前記ポートドアに対し解放可能に密着状態で固定する前面ドア脱着固定手段と、前記容器本体を前記ロードポートのフレームの窓部材に対して進退移動させる容器本体進退移動手段と、前記前面ドアが密着固定された前記ポートドアを昇降させるポートドア昇降手段と、を前記清浄容器の前記前面ドアの開閉のために備えていても良く、このようにすれば、清浄容器の前面ドアを容器本体から離脱させてからポートドアへの密着状態で下降させて開け、容器本体に対するウエハの出し入れ後に、清浄容器の前面ドアをポートドアへの密着状態で上昇させてから容器本体に掛合させて閉じるロードポートの構成を、容易に実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。
ここに、図１は、本発明のウエハマッピング装置の一実施例を備えた、本発明のロードポートの一実施例を示す一部切欠き斜視図、図２はその実施例のロードポートを備えたウエハ加工装置の一部切欠き側面図、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿って上方から見たそのウエハ加工装置の断面図、図４は上記実施例のウエハマッピング装置を示す斜視図であり、図中、図23, 24に示す先の従来例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。
【００１９】
図１〜３に示すように、ここにおけるウエハ加工装置も、図23, 24に示す従来のものと同様、ウエハ搬送ロボット６とウエハ処理装置８とが置かれる部分をカバー10で囲んで区切ってファン・フィルタ・ユニット30を設けることでそのカバー10内にミニエンバイロンメントと称する高清浄領域を設け、この高清浄領域と清浄容器２がある中ないし低清浄領域との境界面にウエハの出し入れ装置である上記実施例のロードポート12を設置したミニエンバイロンメント方式のもので、マイクロコンピュータを有する図示しない通常の制御装置をウエハ搬送ロボット６用とロードポート12用とにそれぞれ備えるとともに、それらの制御装置の制御用の上位の制御装置として、これもマイクロコンピュータを有する通常の制御装置７を備えている。
【００２０】
上記実施例のロードポート12は、ウエハマッピング装置の構成を除けば図23,24に示すものと同様で、ファン・フィルタ・ユニット30を支持するフレーム31を有するとともに、そのフレーム31の外側に位置するステージ１を有しており、ステージ１上には、図20に示す如き密閉型清浄容器（FOUP）２を載置される架台３が設けられ、またステージ１内には、その架台３をそこに載置された清浄容器２の容器本体2aと一緒にフレーム31の窓枠31a に対して進退移動させる、容器本体進退移動手段としての通常の直線移動機構９が設けられている。
【００２１】
フレーム31の窓枠31a の内側には縦断面Ｌ字状のポートドア13が配置され、清浄容器２の前面ドア2aとそのポートドア13とを密着させて昇降させるために、ステージ１内にはそのポートドア13を昇降させる、ポートドア昇降手段としてのポートドア昇降機構16が設けられている。このポートドア昇降機構16は、図23, 24に示すものと同様、モータ16a と、上下方向に軸線が延在する姿勢で両端部を回転可能に支持されて上記モータ16a によりプーリベルト伝動機構を介して回転駆動されるボールネジ軸16b と、そのネジ軸16b に螺合してそのネジ軸16b の回転により昇降するボールナット16c と、そのボールナット16c に固定された図４に示す如き横断面コ字状のブラケット17と、図４に示す如く上記ポートドア13をそのブラケット17の上方に位置させてそのブラケット17に一体的に固定する連結材18とを有している。
【００２２】
上記実施例のロードポート12はまたポートドア13に、前面ドア脱着固定手段として、清浄容器２の前面ドア2aの位置決め用のレジストレーションピン13a と、前面ドア2aのラッチ2e（図20参照）の後退によるロック解除およびラッチ2eの突出による容器本体2bへの再ロック用のラッチキー13b と、前面ドア2aの吸着固定用の吸着パッド13c とを有しており、ラッチキー13b はポートドア13に内臓されたエアシリンダ等を駆動源とする図示しない回動機構により駆動されて回動し、吸着パッド13c は図示しない負圧源への接続とその解除とにより前面ドア2aの吸着と解放とを行う。
【００２３】
このロードポート12において、上記実施例のウエハマッピング装置は、図４に示すように、上記ポートドア13の下方にてそのポートドア13と平行に延在する水平軸線Ｃを中心軸線とした支軸23を固設され、上記ポートドア13の近傍にあってその両側面および上端面を囲繞して位置する、揺動部材としてのコ字状の揺動枠22を備えるとともに、その揺動枠22の上端部に固定されたコ字状のセンサプレート21を備えており、そのコ字状のセンサプレート21の、架台３側ひいてはそこに載置された清浄容器２側に揺動枠22から突出した互いに離間する二本の腕部によって一対のセンサ部20が設けられ、それらのセンサ部20の先端部には、ウエハ４の認識用に、通常の投光器20a および受光器20b が互いに対向して固設されている。そして上記支軸23は、ポートドア13を固定されたブラケット17に軸受け24を介して回動可能に支持され、これによって揺動枠22は、上記水平軸線Ｃ周りに揺動可能にポートドア13に結合されている。
【００２４】
上記実施例のウエハマッピング装置はまた、支軸23の下方に位置するようにブラケット17に固設された、揺動駆動手段としてのエアシリンダ25を備えており、そのエアシリンダ25のロッドエンド25a は、支軸23に固定されたレバー26の下部に当接している。さらにブラケット17には、揺動枠22の傾動角度ひいては清浄容器２内へのセンサ部20の進入量を制限するため、レバー26の下端部と掛合するＬ字状のストッパ部材27が突設されており、そのストッパ部材27には、レバー26の下端部の衝突による振動を最小にするため、バネや流体圧を利用したダンパ28が設けられている。またここでは、揺動枠22を垂直な原点位置へ向けて常時付勢する図示しない戻しバネも設けられている。
【００２５】
さらに、上記実施例のロードポートにおいては、フレーム31の窓枠31a の、ウエハ搬送ロボット６側の面に、図示例では連結材18を昇降可能に収容する二本の縦溝部を持っている仕切板16d が設けられ、図２，３および後述する図17に示すように、異物の発生しやすい可動部である、清浄容器２の進退移動のための直線移動機構９と、ポートドア昇降機構16と、揺動枠22の支軸23とは全て、その仕切板16d とポートドア13とを境に陽圧（正圧）の高清浄領域であるミニエンバイロンメントの外側に配置されているので、それらの可動部で異物が発生したとしてもその異物がミニエンバイロンメント内に持ち込まれることはない。また、これも可動部である、ラッチキー13b を回動させてラッチ2eを掛脱させる上記回動機構は、後述する図６に示すように、ミニエンバイロンメントに向く側に裏蓋13dを備えたポートドア13の厚み内に収容されているので、たとえ異物が発生したとしてもその異物がミニエンバイロンメント内に持ち込まれることはない。
【００２６】
ここで、上記実施例のロードポートのさらなる特徴を説明すると、このロードポートでは、ポートドア13と揺動枠22との間、ポートドア13とフレーム31の窓枠31a との間、そして清浄容器２とフレーム31の窓枠31a との間に、敢えて間隙を設けることによって、陽圧（正圧）の高清浄領域であるミニエンバイロンメントからの高清浄気流を外部に吹き出させて、たとえ僅かながらでも上記可動部で発生した異物の滞留や、外部からの異物のミニエンバイロンメント内への進入を防止しており、これによってミニエンバイロンメント内で、極めて高い清浄度を保持することができる。
【００２７】
上記実施例のウエハマッピング装置にあっては、後述するウエハマッピング動作の際に、揺動枠22が、揺動駆動手段としてのエアシリンダ25の、ロッドエンド25a の進退移動と、上記戻しバネの付勢力との共働により、図５に示すように、清浄容器（FOUP）２内のウエハ４に向かってα°傾動した図中左側のマッピング位置と、図中右側の垂直な原点位置との間で、支軸23を支点にして上記水平軸線Ｃ周りに揺動する。
【００２８】
上記実施例のウエハマッピング装置はさらに、図１〜図３に示すように、清浄容器２の容器本体2a外へ飛び出したウエハ４や他の物の存在を検知する、突出物検知手段としての投光器15a と受光器15b とを備えており、この実施例では、投光器15a はフレーム31の窓枠31a の上部（鴨居部）中央部に下向きに固定され、受光器15b はポートドア13の下部中央部に上向きに固定されて投光器15a と対向している。なお、投光器15a はポートドア13の上部に固定しても良く、また受光器15b はポートドア13の下部に隣接する他の部材に固定しても良い。さらに、投光器15a をポートドア13の下部またはそこに隣接する他の部材に固定するとともに、受光器15b をフレーム31の窓枠31a の上部（鴨居部）中央部またはポートドア13の上部に固定しても良い。
【００２９】
かかる装置にあっては、図６に示すように、容器本体2aから飛び出しているウエハ4aや他の物が投光器15a から受光器15b への光路を遮断すると、受光器15bがその容器本体2aから飛び出している物を障害物として検知して遮光信号を出力し、その受光器15b からの遮光信号が上位の制御装置７に伝達され、制御装置７が、飛び出しているウエハ4a、ロードポート12、清浄容器２の容器本体2a等の破損を未然に防止するため緊急停止などの処置を行う。
【００３０】
図７および図８は、本発明のウエハマッピング装置の、揺動駆動手段の異なる他の実施例をそれぞれ示す斜視図であり、図７に示す例では、モータ34での駆動力を、プーリ35とベルト36とによるプーリベルト伝動減速機構を介して支軸23に伝えており、また図８に示す例では、モータ34での駆動力を、プーリ35とベルト36とによるプーリベルト伝動減速機構およびカム37とレバー26とによるカム機構を介して支軸23に伝えている。
【００３１】
図９および図10は、本発明のウエハマッピング装置の、揺動駆動手段が異なるとともに揺動部材も異なるさらに他の実施例をそれぞれ示す斜視図であり、図９に示す例も図10に示す例も何れも、揺動駆動手段として、励磁力によりプランジャ38a を進退移動させるソレノイド38を備えているが、図９に示す例では、揺動部材として、二本の揺動棒39がレバー26の両側方で支軸23に固定されてポートドア13の背面側に位置し、ソレノイド38がプランジャ38a と前記戻しバネとの共働でレバー26を揺動させることにより上記二本の揺動棒39を揺動させ、また、図10に示す例では、揺動部材として、矩形の揺動枠40が、ブラケット17に上記水平軸線Ｃ上に位置するように外向きに突設された二本の支軸41に軸受けを介して揺動可能に支持され、ソレノイド38がプランジャ38a と前記戻しバネとの共働でその揺動枠40の下部40a を揺動させることにより揺動枠40全体を上記水平軸線Ｃ周りに揺動させる。
【００３２】
なお、本発明のウエハマッピング装置における揺動駆動手段はこれらに限られず、これらの他の、シリンダ、ソレノイド、モータ、プーリ、ベルト、カム、バネ、ピエゾ素子、流体圧を用いたダンパ等の、当業者が通常想到し得る組合せを用いたものでも良い。また、本発明のウエハマッピング装置における揺動部材もこれらに限られず、例えば図11に示すように、側方から見た形状がＬ字状をなすとともに下端部に支軸23を設けられ、中間部を揺動駆動手段としてのエアシリンダ25等によって付勢されるものでも良い。
【００３３】
この図11の例では、後述するウエハマッピング動作の際に、揺動部材としての揺動枠22が、揺動駆動手段としてのエアシリンダ25のロッドエンド25a の進退移動と上記戻しバネの付勢力との共働により、清浄容器（FOUP）２内のウエハ４に向かってα°回動した図中左側のマッピング位置と、図中右側の原点位置との間で、支軸23を支点にして上記水平軸線Ｃ周りに揺動する。
【００３４】
次に、上記各実施例のウエハマッピング装置でのウエハマッピング動作におけるセンサ部20の軌道について、図５，６，11を参照して説明する。ウエハマッピング動作の際には、図５，11に示すように、支軸23を支点にして揺動枠22, 40あるいは揺動棒39を清浄容器（FOUP）２側に向けてα°傾動させることにより、清浄容器２の容器本体2b内にセンサ部20の先端部を挿入して、センサ部20の先端部に固設されたここでは図示しない投光器20a と受光器20b とを、容器本体2b内のウエハ４を検知可能な位置まで移動させる。これによりセンサ部20の先端部の投光器20a と受光器20b とは、原点位置POS10 から、Ｙ軸方向に容器本体2bに向かって距離Ｌだけ近接しＺ軸方向に高さH1だけ降下した検知開始位置POS11 まで移動する。図６の上半部は、上記原点位置POS10 にあるセンサ部20の投光器20a を示し、図６の下半部は、上記検知開始位置POS11 にあるセンサ部20の受光器20bを示す。
【００３５】
なお、この図６は、容器本体2aから飛び出しているウエハ4aが投光器15a から受光器15b への光路を遮断する場合も示しており、境界線Ｄを超えてポートドア13側（図では右側）にウエハ4aが突出していると、受光器15b が受光量の減少によりそのウエハ4aの存在を示す信号を出力するので、先に述べたように、ポートドア13やそこに密着した前面ドア2a等とウエハ4aとがポートドア13の昇降に伴って干渉するのを未然に防止することができる。
【００３６】
次に、上記ロードポート12用の制御装置の作動に基づく上記各実施例のウエハマッピング装置のウエハマッピング動作について、最初の実施例を代表として、図12(A) 〜(D) と図13(A), (B)の縦断面図、図15(A) 〜(C) と図16(A) 〜(C) の横断面図および図18のフローチャートを参照して説明する（他の実施例も同様に作動する) 。ここでは先ず、ロードポート12の架台３上に清浄容器（FOUP）２を載置する（図12(A),図15(A))。このときポートドア13は最上位置POS0にあり、揺動枠22は垂直な姿勢となっていて、センサ部20の投光器20a と受光器20b とは図５に示す原点位置POS10 にある。
【００３７】
その後、図18のステップS1で上記制御装置が、上記直線移動機構９を作動させることにより、架台３をその上の清浄容器２とともにポートドア13の方向に前進移動させる。このとき、ポートドア13の前面のレジストレーションピン13a とラッチキー13b とが、清浄容器２の前面ドア2aのレジストレーションピン孔2cとラッチキー孔2dとにそれぞれ挿入され、ポートドア13の吸着パッド13c により、前面ドア2aがポートドア13に密着した状態でポートドア13に固定される（図12(B),図15(B))。次いでステップS2で、ラッチキー13b をラッチキー孔2d内で回転させることによりラッチ2eでの前面ドア2aのロックを外す。
【００３８】
次いで上記制御装置が、ステップS3で、上記直線移動機構９を作動させることにより、架台３をその上の清浄容器２の容器本体2bとともに待機位置に後退させ（図12(C),図15(C))、続くステップS4で、その待機位置で容器本体2b内から飛び出しているウエハ4aや他の障害物があるか否かを、フレーム31の窓枠31a の上部中央部に固定された投光器15a からの光をポートドア13の下部中央部にて受光する受光器15b からの信号で判断する。そしてウエハ4aの飛び出しや他の障害物がある場合には、上記制御装置がステップS5で、事前にウエハ破損防止、装置保守を行うようにすべく、上位の制御装置７に異常事態を伝達し、異常事態の通報を受けた上位の制御装置７は、ステップS6で、ロードポート12、ウエハ搬送ロボット６および処理装置８を緊急停止させるなどの処置を行う。
【００３９】
一方、上記ステップS4でウエハ4aや他の障害物をポートドアの動作範囲内において受光器15b が検知しなかった場合には、上記制御装置が、ステップS7でポートドア13を位置POS1まで降下させ、続くステップS8で、上記待機位置にある容器本体2bへ向けて揺動枠22をα°傾けて、センサ部20の先端部の投光器20a と受光器20b とを容器本体2b内に挿入して上記検知開始位置POS11 に移動させる（図12(D),図16(A))。
【００４０】
次いで上記制御装置が、ステップS9で、ポートドア13を位置POS1から位置POS2まで降下させて、揺動枠22を介しセンサ部20の先端部の投光器20a と受光器20bとを図５に示すように上記検知開始位置POS11 から検知終了位置POS12 まで高さH2だけ降下させ、その間にステップS10 で、検知終了位置POS12 まで降下してマッピングが終了したか否かを判断し、終了していなければ、ステップS11 で受光器20b によりウエハ４を検出してステップS12 でそのウエハ検出位置を当該制御装置内に保存するという処理を繰り返す。すなわち、センサ部20の降下に伴い投光器20a と受光器20b との間の光路がウエハ４で断続的に遮断されることで生ずる受光器20b の出力信号の変化に基づき、ウエハ４が容器本体2b内に収納されていることを認識するとともに、その光路が遮断された時のポートドア13の位置情報（Ｚ軸上の位置）を保存する。
【００４１】
しかして上記ステップS10 で、図13(A) および図16(B) に示すとともに図17にも示すように、センサ部20の先端部の投光器20a と受光器20b とが検知終了位置POS12 まで降下してマッピングが終了したと判断した場合には、上記制御装置がステップS13 で、α°傾けていた揺動枠22を垂直な姿勢に戻して、センサ部20の先端部の投光器20a と受光器20b とをＹ軸方向に容器本体2bから離間した原点に復帰させる。
【００４２】
次いで上記制御装置が、ステップS14 で、投光器20a と受光器20b との間の光路がウエハ４で遮断された時のポートドア13の位置情報を上位の制御機器７に伝達する。これにより上位の制御機器７は、ウエハ４が容器本体2b内の複数の棚段のうちの何段目の棚段に載置されて収納されているかという情報や、容器本体2b内に収納されているウエハ４で段違いのものがあるという情報等を得ることができ、上位制御機器７はその情報をウエハ搬送ロボット６用の制御装置に送って容器本体2b内のウエハ４を搬送させるので、容器本体2b内のウエハ４の収納されていない棚段に対する無駄な搬送動作を省くことや、特定の棚段を選んで搬送することが可能となる。
【００４３】
次いで上記制御装置が、ステップS15 で、図13(B) および図16(C) に示すようにポートドア13を位置POS3まで降下させて、図５に示すようにセンサ部20の先端部の投光器20a と受光器20b とを上記検知終了位置POS12 から待機位置POS13 まで高さH3だけ降下させるとともに、ポートドア13をロードポート12の下部に収納し、続くステップS16 で、上記直線移動機構９を作動させることにより、架台３を前進させて、図13(B) に示すように、架台３上の容器本体2bをウエハ搬送ロボット６とのウエハ受け渡し位置まで移動させる。以上により一連のマッピング動作が終了する。
【００４４】
次に、上記マッピング動作に続く、上位の制御装置７による制御下での下位のロードポート12用およびウエハ搬送ロボット６用の二つの制御装置の協調作動に基づく上記ウエハ加工装置の、容器本体2b内からのウエハ搬送ロボット６でのウエハ４の搬出からウエハ処理装置８によるウエハ４の処理を経て再び容器本体2b内にウエハ４が戻されるまでの動作について、ウエハマッピング装置については最初の実施例を代表として、図13(C), (D)と図14(A), (B)の縦断面図、図16(D)の横断面図および図19のフローチャートを参照して説明する（他の実施例も同様に作動する) 。
【００４５】
ここでは先ず、図19のステップS17 で上記ウエハ搬送ロボット６用の制御装置がウエハ搬送ロボット6 を作動させて、ウエハ受け渡し位置位置にある容器本体2b内に収納されているウエハ４を図13(C), (D)および図16(D) に示すように取り出してウエハ処理装置８内に移載し、続くステップS18 で、上位の制御装置７がウエハ処理装置８を作動させて、ウエハ処理装置８内に移載されたウエハ４に例えばエッチング等の処理をする。なお、ここにおけるウエハ搬送ロボット６はハンド6aを支持する旋回腕6bと、その旋回腕6bを支持するもう一つの旋回腕6cとを有し、それらの旋回腕6b, 6cの旋回によって、ハンド6aを任意の位置に移動させることができるものであるが、この発明のロードポートを備えるウエハ加工装置のウエハ搬送ロボットはこれに限られず、腕を旋回および伸縮させてハンドを移動させる極座標型のものや、直線移動機構の組合せでハンドを移動させる直角座標型のものでも良い。
【００４６】
次いで、ステップS19 で上記ウエハ搬送ロボット６用の制御装置がウエハ搬送ロボット6 を作動させて、ウエハ処理装置８での処理済のウエハ４を容器本体2b内の、当該ウエハ加工装置の操作者によって指定された棚段に収納し、続くステップS20 で、上位の制御装置７が、ウエハ処理装置８による処理が終了したか否かを判断して、処理が完了してないウエハ４が容器本体2b内にある場合は再びステップS17 に戻り、ウエハ処理装置８による処理が終了している場合は、ステップS21 で上記ロードポート12用の制御装置が、上記直線移動機構９を作動させることにより、架台３を後退させて、容器本体2bを図12(D) および図16(C) に示す待機位置まで後退させる。
【００４７】
次いで上記ロードポート12用の制御装置が、ステップS22 で、位置POS3にあるポートドア13を図14(A) に示すように位置POS0（原点位置）まで上昇させ、続くステップS23 で、上記直線移動機構９を作動させることにより、架台３を前進させて、容器本体2bをポートドア13へ向けて前進させ、容器本体2bと、ポートドア13に密着固定してある前面ドア4aとを嵌め合わせて密着させ、続くステップS24で、ラッチキー13b をラッチキー孔2d内でステップS2での回転と逆方向に回転させることにより、ラッチ2eで前面ドア2aを容器本体2bにロックし、最後にステップS25 で、上記直線移動機構９を作動させることにより、架台３を原点位置まで後退させて、図14(B) に示すように、清浄容器２をポートドア13から離れる方向に後退させる。以上により、ウエハ搬送ロボット6 によるウエハ４の搬出から、ウエハ処理装置８によるウエハ４の処理を経て再び清浄容器２の容器本体2bにウエハ４が戻されるまでの動作は終了となる。
【００４８】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で当業者が変更し得るものも含むことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のウエハマッピング装置の一実施例を備えた、本発明のロードポートの一実施例を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】  上記実施例のロードポートを備えたウエハ加工装置の一部切欠き側面図である。
【図３】  図２のＢ−Ｂ線に沿って上方から見たそのウエハ加工装置の断面である。
【図４】  ウエハ搬送ロボット側から見た上記実施例のウエハマッピング装置を示す斜視図である。
【図５】  上記実施例のウエハマッピング装置の動作状態を側面図で示す説明図である。
【図６】  上記実施例のウエハマッピング装置の動作状態を平面図で示す説明図である。
【図７】  図４の実施例と異なる揺動駆動手段を備えた他の実施例のウエハマッピング装置を図４と同様の向きで示す斜視図である。
【図８】  図４の実施例と異なる揺動駆動手段を備えたさらに他の実施例のウエハマッピング装置を図４と同様の向きで示す斜視図である。
【図９】  図４の実施例と異なる揺動駆動手段および揺動部材を備えたさらに他の実施例のウエハマッピング装置を図４と同様の向きで示す斜視図である。
【図１０】  図４の実施例と異なる揺動駆動手段および揺動部材を備えたさらに他の実施例のウエハマッピング装置を図４と同様の向きで示す斜視図である。
【図１１】  本発明の他の実施例のウエハマッピング装置の動作状態を側面図で示す説明図である。
【図１２】  本発明の実施例のウエハマッピング装置およびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて縦断面図で示す説明図である。
【図１３】  本発明の実施例のウエハマッピング装置およびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて縦断面図で示す説明図である。
【図１４】  本発明の実施例のウエハマッピング装置およびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて縦断面図で示す説明図である。
【図１５】  本発明の実施例のウエハマッピング装置およびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて横断面図で示す説明図である。
【図１６】  本発明の実施例のウエハマッピング装置およびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作状態をウエハ搬送ロボットの動作状態と併せて横断面図で示す説明図である。
【図１７】  本発明の実施例のウエハマッピング装置およびそれを備えた本発明の実施例のロードポートの動作状態を斜視図で示す説明図である。
【図１８】  本発明の実施例のウエハマッピング装置およびそれを備えた本発明の実施例のロードポートのマッピング動作を示すフローチャートである。
【図１９】  本発明の実施例のロードポートとウエハ搬送ロボットとを備えたウエハ加工装置のウエハ処理動作を示すフローチャートである。
【図２０】  密閉型清浄容器（FOUP）を前面ドアを外した状態で示す斜視図である。
【図２１】  ロードポートを備えていない従来のウエハ加工装置を示す概略側面図である。
【図２２】  ロードポートを備えていない従来のウエハ加工装置を示す概略平面図である。
【図２３】  ロードポートを備えた従来のウエハ加工装置を示す概略側面図である。
【図２４】  ロードポートを備えた従来のウエハ加工装置を示す図23のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
【符号の説明】
１  ステージ
２  清浄容器
2a  前面ドア
2b  容器本体
2c  レジストレーションピン孔
2d  ラッチキー孔
2e  ラッチ
３  架台
４  ウエハ
4a  飛び出したウエハ
５  ウエハマッピング装置
5a  腕枠
5b  モータ
5c  ネジ軸
5d  投光器
5e  受光器
６  ウエハ搬送ロボット
6a  ハンド
6b  旋回腕
6c  旋回腕
７  制御装置
８  ウエハ処理装置
９  直線移動機構
10  カバー
12  ロードポート
13  ポートドア
13a レジストレーションピン
13b ラッチキー
13c 吸着パッド
13d 裏蓋
14  センサ部
14a 投光器
14b 受光器
15a 投光器
15b 受光器
16  ポートドア昇降機構
16a モータ
16b ボールネジ軸
16c ボールナット
16d 仕切板
17  ブラケット
18  連結材
20  センサ部
20a 投光器
20b 受光器
21  センサプレート
22  揺動枠
23  支軸
24  軸受け
25  エアシリンダ
25a ロッドエンド
26  レバー
27  ストッパ部材
28  ダンパ
30  ファン・フィルタ・ユニット
31  フレーム
31a 窓枠
34  モータ
35  プーリ
36  ベルト
37  カム
38  ソレノイド
38a プランジャ
39  揺動棒
40  揺動枠
40a 下部
41  支軸
【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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【図８】
0004669643.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004669643.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0004669643.tif 000013
【図１３】
0004669643.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004669643.tif 000017
【図１７】
0004669643.tif 000018
【図１８】
0004669643.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
0004669643.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0004669643.tif 000023
【図２３】
0004669643.tif 000024
【図２４】
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