(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板収納容器を載置するための第１ステージと、
前記基板収納容器を固定するクランプを備え、前記第１ステージの下方で前記第１ステージと重なるよう配置された第２ステージと、
前記第１ステージと前記第２ステージとを共に回転させる回転機構と、
前記回転機構に固定され、前記第１ステージのみを前記第２ステージに対して昇降させる昇降機構と、
前記基板収納容器の蓋を開閉させるロードポートドアに向かって前記第１ステージと前記第２ステージとを移動させる移動機構と、
を備えたことを特徴とするロードポート。
【請求項２】
前記第１ステージに、前記基板収納容器を固定するクランプを備えたことを特徴とする請求項１記載のロードポート。
【請求項３】
前記移動機構、前記回転機構、前記昇降機構または前記クランプのいずれかが、所定の位置に到達したことを検出する位置センサを備えたことを特徴とする請求項１または２記載のロードポート。
【請求項４】
前記移動機構、前記回転機構、前記昇降機構または前記クランプいずれかの動作開始からの時間経過を監視するタイマを備えたことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のロードポート。
【請求項５】
前記第１ステージは、前記回転機構によって平面視において偏心回転することを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のロードポート。
【請求項６】
前記回転機構は、ロータリシリンダと、ベルト・プーリ機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のロードポート。
【請求項７】
前記ロータリシリンダに代えて、電気モータとしたことを特徴とする請求項６記載のロードポート。
【請求項８】
前記昇降機構は、エアシリンダであることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載のロードポート。
【請求項９】
基板収納容器を載置する第１ステージと、
前記基板収納容器を固定するクランプを備え、前記第１ステージの下方で前記第１ステージと重なるよう配置された第２ステージと、
前記第１ステージと前記第２ステージとを共に回転させる回転機構と、
前記回転機構に固定され、前記第１ステージのみを前記第２ステージに対して昇降させる昇降機構と、
前記基板収納容器の蓋を開閉させるロードポートドアに向かって前記第１ステージと前記第２ステージとを移動させる移動機構と、
を備えたロードポートの制御方法であって、
前記基板収納容器が前記第１ステージに載置されるステップと、
前記第１ステージが下降動作するステップと、
前記第２ステージに設けられたクランプが前記基板収納容器を固定するステップと、
前記第１ステージと前記第２ステージとが共に回転動作するステップと、
前記第１ステージと前記第２ステージとが前記ロードポートドアに向かって動作するステップと、
を含むことを特徴とするロードポートの制御方法。
【請求項１０】
前記ステップのうち任意のステップにおける動作が所定のインターロック条件を満たした後、他のステップが実行されることを特徴とする請求項９に記載のロードポートの制御方法。
【請求項１１】
前記所定のインターロック条件は、前記動作が所定の位置に到達したことを検出する位置検出センサの検出信号出力であることを特徴とする請求項１０記載のロードポートの制御方法。
【請求項１２】
前記所定のインターロック条件は、タイマによる所定の時間経過であることを特徴とする請求項１０記載のロードポートの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板を収納した基板収納容器の蓋を開閉するロードポートに関し、特に載置された基板収納容器の向きにかかわらず開閉可能な反転式ロードポートおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、載置されたＦＯＵＰの向きにかかわらず開閉可能な反転式ロードポートは、図４に示すようになっている（例えば、特許文献１参照）。
図において、４１は、ＦＯＵＰを載置する搭載板である。４２および４３は、搭載板４１を回転させる回転・昇降手段である。４４はステージであり、搭載板４１からＦＯＵＰが受け渡された後、テーブル４５上を矢印Ｄ方向へ移動する。４７は、ＦＯＵＰの蓋を開閉するロードポートドアである。図において、ＦＯＵＰが搭載板４１に載置されると、その後、回転・昇降手段４２、４３により搭載板４１が回転させられ、搭載板４１上のＦＯＵＰの取出口がロードポートドア４７に正対させられる。ＦＯＵＰの取出口がロードポートドア４７に正対させられると、回転・昇降手段４２、４３により搭載板が降される。搭載板４１が下降していくとＦＯＵＰの一部がステージ４４に接触し、引き続き搭載板４１が下降していくとＦＯＵＰは搭載板４１上から離れ、完全にステージ４４上に載置される。その後、ステージ４４がテーブル４５上を矢印Ｄ方向へ移動すると共に、ＦＯＵＰがロードポートドア４７にドッキングし、ＦＯＵＰドアが開かれ、ＦＯＵＰ内部の基板が半導体製造装置に引き渡される。【０００３】
このように、従来のロードポートによれば、ＦＯＵＰを搭載板４１からステージ４４に引き渡すための引渡手段を別途設置する必要がなく、搭載板４１を下降させることでＦＯＵＰをステージ４４へ引き渡すことができる。
【特許文献１】特開２００４−１４００１１号公報（第４−８頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のロードポートは、回転・昇降手段４２、４３の制御部を収めた支持片４６が大きくロードポート前方に張り出す構造となっていて、ロードポート前方側に接続されるストッカ等は構造上の制約を受けるという問題があった。また、ロードポート設置時や、メンテナンス時に障害になるという問題があった。さらに、ＦＯＵＰを最初に載置する搭載板４１とステージ４４が独立しているため、搭載板４１からステージ４４にＦＯＵＰを受け渡しする際には、ステージ４４を所定の位置に位置決めする必要があり、シンプルな構造ではないため、コストや信頼性の問題があった。
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、反転式であるにもかかわらず、支持片が張り出すことの無いコンパクトな反転式ロードポートを提供することを目的とする。さらに、動作効率の高い反転式ロードポートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
請求項１に記載の発明は、基板収納容器を載置するための第１ステージと、前記基板収納容器を固定するクランプを備え、前記第１ステージの下方で前記第１ステージと重なるよう配置された第２ステージと、前記第１ステージと前記第２ステージとを共に回転させる回転機構と、前記回転機構に固定され、前記第１ステージのみを前記第２ステージに対して昇降させる昇降機構と、前記基板収納容器の蓋を開閉させるロードポートドアに向かって前記第１ステージと前記第２ステージとを移動させる移動機構と、を備えたことを特徴とするロードポートとするものである。
請求項２に記載の発明は、前記第１ステージに、前記基板収納容器を固定するクランプを備えたことを特徴とする請求項１記載のロードポートとするものである。
請求項３に記載の発明は、前記移動機構、前記回転機構、前記昇降機構または前記クランプのいずれかが、所定の位置に到達したことを検出する位置センサを備えたことを特徴とする請求項１または２記載のロードポートとするものである。
請求項４に記載の発明は、前記移動機構、前記回転機構、前記昇降機構または前記クランプいずれかの動作開始からの時間経過を監視するタイマを備えたことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のロードポートとするものである。
請求項５に記載の発明は、前記第１ステージは、前記回転機構によって平面視において偏心回転することを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のロードポートとするものである。
請求項６に記載の発明は、前記回転機構は、ロータリシリンダと、ベルト・プーリ機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のロードポートとするものである。
請求項７に記載の発明は、前記ロータリシリンダに代えて、電気モータとしたことを特徴とする請求項６記載のロードポートとするものである。
請求項８に記載の発明は、前記昇降機構は、エアシリンダであることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載のロードポートとするものである。
請求項９に記載の発明は、基板収納容器を載置する第１ステージと、前記基板収納容器を固定するクランプを備え、前記第１ステージの下方で前記第１ステージと重なるよう配置された第２ステージと、前記第１ステージと前記第２ステージとを共に回転させる回転機構と、前記回転機構に固定され、前記第１ステージのみを前記第２ステージに対して昇降させる昇降機構と、前記基板収納容器の蓋を開閉させるロードポートドアに向かって前記第１ステージと前記第２ステージとを移動させる移動機構と、を備えたロードポートの制御方法であって、前記基板収納容器が前記第１ステージに載置されるステップと、前記第１ステージが下降動作するステップと、前記第２ステージに設けられたクランプが前記基板収納容器を固定するステップと、前記第１ステージと前記第２ステージとが共に回転動作するステップと、前記第１ステージと前記第２ステージとが前記ロードポートドアに向かって動作するステップと、を含むことを特徴とするロードポートの制御方法とするものである。
請求項１０に記載の発明は、前記ステップのうち任意のステップにおける動作が所定のインターロック条件を満たした後、他のステップが実行されることを特徴とする請求項９に記載のロードポートの制御方法とするものである。
請求項１１に記載の発明は、前記所定のインターロック条件は、前記動作が所定の位置に到達したことを検出する位置検出センサの検出信号出力であることを特徴とする請求項１０記載のロードポートの制御方法とするものである。
請求項１２に記載の発明は、前記所定のインターロック条件は、タイマによる所定の時間経過であることを特徴とする請求項１０記載のロードポートの制御方法とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、ステージが回転するため、基板収納容器の載置方向に制約が無く、ロードポートが接続される装置の形態に応じて柔軟に対応できる。また、ステージ自体が昇降、回転動作を行うためコンパクトである。
また、本発明によると、ロードポート各軸の動作を同時に行うことができるので、動作効率が高く、スループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施例を示すロードポートの斜視図
【図２】本発明のロードポートの昇降動作を示す側面図
【図３】本発明のロードポートの昇降回転機構を示す説明図
【図４】従来のロードポートを示す斜視図
【符号の説明】
【０００８】
１１  ドア
１２  ステージ
１３  クランプ
１５ａ、１５ｂ  吸着手段
１６ａ、１６ｂ  ラッチキー
３１  ロータリシリンダ
３２  プーリ
３３  ベルト
３４  プーリ
３５  部材
３６  リフトステージ
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ  キネマチックピン
３８  ドックステージ
３９  エアシリンダ
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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】
【００１０】
図１は、本発明のロードポートの斜視図である。図において、１２はＦＯＵＰ等の基板収納容器を載置するステージである。１３は、載置された基板収納容器を固定するためのクランプである。１５ａ、１５ｂは、基板収納容器の蓋を吸着するための吸着手段である。１６ａ、１６ｂは、基板収納容器の蓋のキーを開閉するためのラッチキーである。１１はステージ１２に載置された基板収納容器の蓋を開閉するためのロードポートドアである。【００１１】
図２は、本発明のロードポートの側面図である。本ロードポートのステージ１２は昇降手段（リフト軸）を備えており、ステージ１２が昇降可能な構成となっている。図において、（ａ）はリフト軸が降下した状態を示し、（ｂ）は上昇した状態を示している。また、図示しないが、ステージ１２は、回転軸を備えており、ステージ１２が回転可能な構成となっている。ステージ１２の内部は、後述するリフトステージ３６とドックステージ３８で構成されている。
ここで、本発明が特許文献１と異なる点は、ステージ１２自体が昇降と回転を行い、搭載板と搭載板の回転・昇降手段の制御部を収めた支持片を不要とした点である。【００１２】
図３は、本発明のロードポートの昇降・回転を行うための内部機構を示す説明図である。なお、破線はカバーを示している。図において、３６は第１ステージであって、本実施例においてはリフトステージである。リフトステージ３６は、エアシリンダ３９の本体側に固定されており、エアシリンダ３９の駆動に伴って、リフトステージ３６は昇降する。３７はキネマチックピンであり、リフトステージ３６に固定されている。キネマチックピン３７ａ、３７ｃは、載置された基板収納容器の位置決めを行うためのもので、従来のものと同一である。３１はロータリシリンダであり、圧空によって回転駆動される。一方、ロータリシリンダ３１は、プーリ３２、ベルト３３およびプーリ３４で構成されるベルト・プーリ機構を駆動する。３５は、プーリ３４に固定された部材であり、エアシリンダ３９のシャフトが固定されている。３８は第２ステージであって、本実施例においてはドックステージである。ドックステージ３８は、フレーム（図示しない）を介して部材３５に固定されている。ロータリシリンダ３１は、リニアガイド（図示しない）に取り付けられ、部材３５は軸受けを介して同一のリニアガイドに取り付けられている。すなわち、エアシリンダ３９、部材３５、リフトステージ３６およびドックステージ３８は、一体的に紙面左右方向に移動する。また、クランプ（図示しない）および正常載置センサ（図示しない）は、ドックステージ３８に設けられている。したがって、クランプおよび正常載置センサは、リフトステージ３６が上昇した状態においては、ステージ１２の中に埋没した状態となり、外部からは視認できない。【００１３】
次に、ステージの昇降・回転動作について説明する。エアシリンダ３９が駆動されてシャフトが押し出されると、エアシリンダ３９の本体が上昇すると共に、エアシリンダ３９の本体に固定されたリフトステージ３６が上昇する。反対にエアシリンダ３９が駆動されてシャフトを引き込むと、リフトステージ３６は降下する。すなわち、エアシリンダ３９の駆動に伴い、リフトステージ３６は昇降する。
一方、ロータリシリンダ３１が回転駆動されると、プーリ３２、ベルト３３およびプーリ３４で構成されるベルト・プーリ機構を駆動し、プーリ３４に固定された部材３５を回転させる。部材３５の回転とともに、エアシリンダ３９に固定されたリフトステージ３６が回転する。ここで、部材３５の回転中心は、ステージ１２の中心に対してオフセットしているため、ステージ１２は、偏心して回転する。ステージ１２を偏心回転させるのは、隣接して設置されたロードポートに載置された基板収納容器が互いに干渉しないようにするためであり、本実施例においては、ステージ１２に載置された基板収納容器自体の旋回（回転）領域を直径５０５ｍｍ以内に抑えている。
なお、ステージ１２の昇降・回転動作を別個に説明したが、昇降・回転動作は同時に行うことも可能である。【００１４】
次に、基板収納容器の蓋がロードポートドア１１に対向せずに載置されたときのロードポート全体の動作、特に基板収納容器のオープン動作について説明する。基板収納容器のオープン動作は、ステージ１２（リフトステージ３６）が上昇した状態を初期状態として、以下の手順で行われる。
（１）基板収納容器がステージ１２に載置される。
（２）ステージ１２（リフトステージ３６）が下降する。
（３）クランプが基板収納容器をクランプする（クランプ動作）。
（４）基板収納容器を載置した状態でステージ１２が回転し、基板収納容器の取出口側が、ロードポートドア１１に対向する（回転動作）。
（５）ステージ１２が図３の紙面右方向に移動し、基板収納容器の蓋がロードポートドア１１にドッキングする（ドッキング動作）。
（６）吸着手段１５ａ、１５ｂが基板収納容器の蓋を吸着する。
（７）ラッチキー１６ａ、１６ｂが基板収納容器のキーを回してドアのロックを解除する。
以降の動作は、従来のロードポートと同一であるので、省略する。なお、上記手順（４）および（５）は同時に行っても良い。【００１５】
ここで、基板収納容器の蓋がロードポートドアに対向して載置される場合は、上記手順（４）の動作は不要である。また、オペレータがマニュアルで手順（１）を実行する場合は、初期状態としてステージ１２（リフトステージ３６）を上昇させること、および手順（２）も不要となる。すなわち、基板収納容器の載置方法に応じて上記手順を取捨選択することで、柔軟に対応することができ、反転機能のない従来のロードポート同様に取り扱うこともできる。
以上のように、本実施例におけるロードポートは、ステージが回転するため、基板収納容器の載置方向に制約が無く、ロードポートが接続される装置の形態に応じて柔軟に対応できる。また、ステージ自体が昇降、回転動作を行うためコンパクトであり、フットプリントを小さくできる。
【実施例２】
【００１６】
次に、本発明の第２実施例となるロードポートについて説明する。本実施例におけるロードポートは、クランプがリフトステージに設けられている。それ以外の構成は、第１実施例と同一であるので、詳細な説明は省略する。
そして、基板収納容器のオープン動作は以下の手順で行われる。
（１）基板収納容器がステージ１２に載置される。
（２）クランプが基板収納容器をクランプする（クランプ動作）。
（３）ステージ１２（リフトステージ３６）が下降する。
（４）基板収納容器を載置した状態でステージ１２が回転し、基板収納容器の取出口側が、ロードポートドア１１に対向する（回転動作）。
（５）ステージ１２が図３の紙面右方向に移動し、基板収納容器の蓋がロードポートドア１１にドッキングする（ドッキング動作）。【００１７】
以降は第１実施例と同様であるので省略する。なお、上記手順（２）〜（５）の動作は、同時に行ってもよい。また、手順（３）〜（５）の任意の動作を選択して同時に行ってもよい。ただし、ドッキング動作が他の動作よりも短時間で完了する場合には、基板収納容器がロードポート本体に干渉することを避けるために、手順（５）においてドッキング動作完了前に手順（３）、（４）の全ての動作を完了しておく必要がある。【００１８】
上記手順の動作を同時に行う一例として、回転動作（手順（４））とドッキング動作（手順（５））のみを同時に行う場合について説明する。ここで、ドッキング動作は回転動作よりも短時間で完了するものとし、インターロックとしてステージが所定の回転位置に到達したことを検出する検出手段が設けられているものとする。
まず、手順（３）実行完了後、ロードポートのコントローラは、回転動作指令を出してステージ１２を回転させる。次に、ステージが所定の回転位置に到達すると、検出手段はコントローラに対して信号（インターロック信号）を出力する。次に、コントローラは出力された信号を受け、ドッキング指令を出す。その後は、回転動作とともにドッキング動作が同時に行われる。
このように回転動作中にドッキング動作を開始することで、回転動作とドッキング動作を個別に行うよりも動作時間が短くなり、動作効率が向上する。【００１９】
なお、上記検出手段は、所定の位置に到達したことを検出する位置センサであっても良い。また、上記各動作の開始指令からの時間をタイマ監視し、所定の時間経過をもって、検出とみなしても良い。いずれにせよ、回転動作中にドッキングが先に完了して基板収納容器がロードポートに干渉することが無いような位置を検出できるものであれば、任意でよい。
また、同時動作は上記回転動作とドッキング動作に限られるものではなく、任意の他の軸の組合せであっても良い。さらには、２軸の同時動作に限られるものではなく、複数の軸を同時動作させても良い。【００２０】
以上のように、本実施例におけるロードポートは、クランプがリストステージに設けられているため、基板収納容器をクランプ後、ドッキングまで動作を同時に実行できるので動作効率が良く、スループットが向上する。【００２１】
なお、上記２つの実施例において、本発明のロードポートはエアシリンダを駆動手段としているが、電気モータを駆動手段としても良い。
また、ステージ１２を回転させる機構は、ベルト・プーリ機構としているが、本機構によらず、ロータリシリンダによるダイレクトドライブとしても良い。
【図１】
0004816637.tif 000002
【図２】
0004816637.tif 000003
【図３】
0004816637.tif 000004
【図４】
0004816637.tif 000005