(57)【要約】      （修正有）【課題】ロードポートにおいて、ポッドを載置台に載置する際に、ポッド下面と接触する恐れのないクランプ機構等を提供する。【解決手段】ポッド５６をクランプするユニット１として、その先端部においてポッド５６の被クランプ部３３を挟持可能であるクランプアーム３ｂ、４ｂと、クランプアーム３ｂ、４ｂの挟持及び開放の動作を行わせるクランプ部材駆動機構８と、クランプ部材駆動機構８と共にクランプアーム３ｂ、４ｂ各々を載置台表面に対して上下動させる昇降機構７とを有する構成とする。その際、クランプアームの内の少なくとも一つ３ｂにおける先端の下方端部に上下方向に対して所定の角度を有した傾斜面３ｃを形成する。【選択図】図１
2005209891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側面に開口するポッド本体と前記開口を開閉する蓋とを有すると共にその内部にウエハを収容可能なポッドを載置台の表面上に固定し、前記蓋を開閉して前記ポッド内部への前記ウエハの挿脱を可能とするポッドオープナにおいて、前記ポッドを前記載置台に対して固定するポッドクランプユニットであって、
前記ポッドの下面と略平行な方向に延在し、その先端部において部材を挟持可能であるクランプアームを各々有する一組のクランプ部材と、
前記一組のクランプ部材と連結されて、前記クランプアームの挟持及び開放の動作を行わせるクランプ部材駆動機構と、
前記クランプ部材駆動機構と共に前記一組のクランプ部材を駆動し、前記クランプアーム各々を前記載置台表面に対して上下動させる昇降機構とを有し、
前記クランプアームの内の少なくとも一つにおける前記ポッドと対向する面と反対の面には、上下方向に対して所定の角度を有したクランプ傾斜部が形成されていることを特徴とするポッドクランプユニット。
【請求項２】
前記クランプアームの先端部に前記傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１記載のポッドクランプユニット。
【請求項３】
前記クランプアームは、各々の先端部が対向して配置されることを特徴とする請求項１記載のポッドクランプユニット。
【請求項４】
前記クランプ部材駆動機構は加圧された空気によって作動することを特徴とする請求項１記載のポッドクランプユニット。
【請求項５】
請求項１記載のポッドクランプユニットと、前記ポッドの底面に設けられた係合凹部とからなるポッドクランプ機構であって、
前記係合凹部は、前記ポッド底面から前記ポッドの内部方向に形成された、前記クランプアームのうち少なくとも一つを所定深さに収容可能な内部深さを有する係合穴と、前記係合穴の開口部分においてその開口を狭めるように前記係合穴の中心に向かって張り出して前記開口の大きさを前記挟持する部分が進入可能な広さに規定する被クランプ部とを有し、
前記被クランプ部は前記係合凹部の一側壁に含まれて前記クランプアーム各々に挟持され、
前記クランプアーム各々がその向かい合う方向に駆動することで前記クランプ傾斜部を有するクランプアームと係合可能となる、前記係合凹部の前記一側壁に設けられた前記クランプ傾斜部と当接可能な被クランプ傾斜面を更に有することを特徴とするポッドクランプ機構。
【請求項６】
前記被クランプ傾斜面は前記係合凹部の内部に向かって形成されていることを特徴とする請求項５記載のポッドクランプ機構。
【請求項７】
前記載置台表面には、前記クランプアーム各々が通過可能な孔を有し、前記クランプ部材駆動機構は前記載置台の裏面に存在することを特徴とする請求項５記載のポッドクランプ機構。
【請求項８】
請求項１記載のポッドクランプユニットによって前記載置台に対して固定されるポッドあって、
前記ポッド底面から前記ポッドの内部方向に形成された、前記クランプアームのうち少なくとも一つを所定深さに収容可能な内部深さを有する係合穴と、前記係合穴の開口部分において開口を狭めるように前記係合穴の中心に向かって張り出して前記開口を前記挟持する部分が進入可能な広さに規定する共に前記クランプアーム各々によって挟持される被クランプ部とからなる係合凹部を有し、
前記被クランプ部は、前記クランプアーム各々がその向かい合う方向に駆動することで前記傾斜面を有するクランプアームと係合可能となる、前記係合凹部の一側壁に設けられた前記傾斜面と当接可能な被クランプ傾斜面を更に有することを特徴とするポッド。
【請求項９】
一側面に開口するポッド本体と前記開口を開閉する蓋とを有すると共にその内部にウエハを収容可能なポッドを載置台の表面上に固定し、前記蓋を開閉して前記ポッド内部への前記ウエハの挿脱を可能とするポッドオープナにおいて、前記ポッドを前記載置台に対して固定するポッドクランプ方法であって、
前記載置台の表面上の所定位置に前記ポッドを載置する工程と、
前記載置台表面から前記ポッド底面に設けられた係合凹部に、前記載置台の表面より下方に配置された複数のクランプアームを前記載置台表面に突出させる工程と、
前記複数のクランプアームを駆動して前記係合凹部の一側面に設けられた被クランプ部を挟持する工程とを有し、
前記被クランプ部を挟持する工程において、前記被クランプ部が有する前記載置台表面に対して所定の角度を有して立ち上がる被クランプ傾斜面と、前記複数のクランプアームの内の少なくとも一つのクランプアームが有する前記所定の角度を有して立ち下がる傾斜面とが当接することを特徴とするポッドクランプ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造プロセスにおいて、ポッドと呼ばれる搬送容器に内部保持されたウエハを半導体処理装置に移載する際に当該ポッドが載置されて用いられる、いわゆるFIMS（front-opening interface mechanical standard）システムに関する。より詳細には、いわゆるFOUP(front-opening unified pod)と呼ばれるポッドが載置されると共に当該ポッドに対する半導体ウエハの移載を行うFIMSシステムにおいて、ポッドをFIMSシステムに固定するポッドクランプユニット、当該ユニットを用いたクランプ機構及びクランプ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以前、半導体製造プロセスは、半導体ウエハを取り扱う部屋内部を高清浄化したいわゆるクリーンルーム内において行われていた。しかしウエハサイズの大型化とクリーンルームの管理に要するコスト削減との観点から、近年では処理装置内部、ポッド（ウエハの収容容器）、及び当該ポッドから処理装置への基板受け渡しを行う微小空間のみを高清浄状態に保つ手法が採用されるに至っている。
【０００３】
ポッドは、その内部に複数のウエハを平行且つ隔置した状態で保持可能な棚と、その一面にウエハ出し入れに用いられる開口部とを有する略立方体形状を有する本体部と、その開口部を閉鎖する蓋とから構成される。この開口部の形成面がポッドの鉛直下方ではなく一側面（微小空間に対して正面）に配置されたポッドは、FOUP(front-opening unified pod)と総称され、本発明はこのFOUPを用いる構成を主として対象としている。
【０００４】
上述した微小空間は、ポッド開口部と向かい合う第一の開口部と、第一の開口部を閉鎖するドアと、半導体処理装置側に設けられた第二の開口部と、第一の開口部からポッド内部に侵入してウエハを保持すると共に第二の開口部を通過して処理装置側にウエハを搬送する移載ロボットとを有している。微小空間を形成する構成は、同時にドア正面にポッド開口部が正対するようにポッドを支持する載置台を有している。
【０００５】
載置台上面には、ポッド下面に設けられた位置決め用の穴に嵌合されてポッドの載置位置を規定する位置決めピンと、ポッド下面に設けられた被クランプ部と係合してポッドを載置台に対して固定するクランプユニットとが配置されている。通常、載置台はドア方向に対して所定距離の前後移動が可能となっている。ポッド内のウエハを処理装置に移載する際には、ポッドが載置された状態でポッドの蓋がドアと接触するまでポッドを移動させ、接触後にドアによってポッド開口よりその蓋が取り除かれる。これら操作によって、ポッド内部と処理装置内部とが微小空間を介して連通することとなり、以降ウエハの移載操作が繰り返して行われる。この載置台、ドア、第一の開口部、ドアの開閉機構、第一の開口部が構成された微小空間の一部を構成する壁等を含めて、FIMS（front-opening interface mechanical standard）システムと総称される。
【０００６】
FIMSシステムにおけるクランプ機構は、ポッド底面に設けられた凹部であってその凹部開口の一部を覆うように凹部の中央に向けて突出した被クランプ部を有する係合凹部と、載置台側に配置されたクランプユニットとから構成される。従来からあるクランプユニットとしては、特許文献１乃至３に開示される構成が知られている。特許文献１に開示されるクランプユニットは、一端にカギ爪が形成された略棒状の部材の中央部を回動可能に支持し、他端をアクチュエータと接続して構成される。当該構成においては、他端をアクチュエータによって駆動することでクランプ部材を回転させ、カギ爪がポッドの被クランプ部と係合する仕組みとなっている。また、特許文献３に開示されるクランプユニットも、軸中心に回転するカギ爪がポッドの被クランプ部と係合する構成となっている。
【０００７】
しかしながら、本構成においては、ポッド固定時において、カギ爪が被クランプ部上を摺動しながら最終停止位置に達する。このために、パーティクル等を発生する可能性が高く、パーティクル等の発生、存在を極端に嫌うFIMSシステムにおいては、当該構成は用いられなくなってきている。当該構成に換えて、近年は、以下に示すクランプユニット（特許文献２参照）からなる構成が用いられている。
【０００８】
当該クランプユニットにおいては、略Ｔ字形状を有するクランプ部材が用いられる。具体的には、ポッドが載置台上の所定位置に載置された後に、当該クランプ部材は一旦上昇し、ポッド内に設けられた回動空間内で停止後、略90度回転し、その後下降して回動空間の下方開口を狭めるように張り出した被クランプ部と係合する。当該構成においては、特許文献１の場合とは異なりクランプ部材と被クランプ部表面とが擦れ合うことが無いため、これに起因するパーティクル等は大幅に低減される。
【０００９】
上述した特許文献２に開示されたクランプユニットは、特許文献４に開示されるロータリクランプシリンダ等を用いたものである。ロータリクランプシリンダは、伸縮可能なピストンロッドが伸長状態から収縮状態に至る際に、その伸縮軸と垂直な平面におけるピストンロッドの向きが略90度回転するものである。実際には、ピストンロッドの上部にクランプ用部材を固定して用いられる。クランプ操作においては、ポッドを載置台上に載置した状態で、載置台表面から突出するクランプ用部材が係合凹部に既に進入している。この状態からピストンロッドを収縮させることにより、クランプ用部材が被クランプ部と係合し、ポッドの固定が行われる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１６４４１２号公報
【特許文献２】米国特許第６５０１０７０Ｂ１号
【特許文献３】米国特許第６２８１５１６Ｂ１号
【特許文献４】実開平５−５２３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献２に開示される方式においては、ポッド内にＴ字状のクランプ部材が回転するための大きな回動空間が必要となる。この回動空間は被クランプ部の存在によってその開口が狭められており、洗浄等を行う上で直接アクセスできない空間となる。このようなアクセスが困難な空間の存在は、ポッドの清浄度を保つ上で好ましくない。
【００１２】
上述のＴ字形状を一方向にのみクランプ用の部分が突出する形状に変更することで、上述したようなアクセス困難な空間をある程度小さくとすることは可能である。また、これによって載置台表面上の突出部分も減らすことができる。しかし、当該方法に用いられるロータリクランプシリンダは、その構成上、ポッドが非係合の状態で常にピストンロッドを伸長させておく必要がある。このため、載置台上にポッドを載置する際に、位置決めピンによるポッド位置決めがなされる以前に、ポッド下面とピストンロッド先端のクランプ用部材とが接触し、ポッドに対して不必要な衝撃を与える、或いは本来生じないはずのパーティクル等を発生させる等の問題を生じる恐れがある。
【００１３】
この問題は、Ｔ字状クランプ部材の回転用の諸構成を必要とすること、或いは大きな回動領域を必要とすることによる位置決め上の理由等により、Ｔ字状部分が載置台表面に突出せざるを得ない特許文献２に開示される方式においても同様に生じ得る。更に特許文献２に開示されるクランプ部材は載置台の移動に伴って上下動する構成を採用しており、この点からも必然的に載置台表面から突出する構成となる。
【００１４】
また、近年ウエハサイズが大型化することに伴って、ポッド自体も、その大型化とその重量の増加とが進んでいる。このため、これまで大きな問題とはならなかったこのクランプ用の部材とポッド下面との不必要な接触、衝突といった上記の事態が生じる可能性が顕在化しつつある。ポッド自体及びこれに収容されるウエハ全ての重量が重くなった場合、上述した不必要な衝撃も大きくなる可能性が高く、このような事態は未然に防ぐ必要がある。
【００１５】
また、ポッドの大型化やその重量の増加に伴って、ポッド移動時に慣性より生じる付加、ウエハの移載時に生じる衝撃等もより大きくなる。この場合、従来のクランプユニットではポッドを固定する能力が相対的に低くなり、ポッド移動時等、ポッドに何らかの負荷が加わることによって、ポッドの載置位置がずれる可能性が生じることも今後考えられる。
【００１６】
さらに近年、このようなFIMSシステムを、いわゆるオープンカセットにも対応させたい旨の要望が存在している。しかしながら、現状FOUPに対応するためには載置台表面にこのような位置決め用のピン以外の突出部分が存在する構成が必然となっている。このため、FOUP用のFIMSシステムに対しては、オープンカセットを載置台上に載置することは不可能である。
【００１７】
本発明は、上記状況に鑑みて為されたものであり、ポッドをFIMSシステムに固定するポッドクランプを行う際に、当該クランプに要する部材を載置台表面に突出させることを無くしたポッドクランプユニット、当該ユニットに対応したポッド及び当該ユニットを用いたクランプ機構或いはクランプ方法を提供することを目的としている。また、本発明は、クランプに際してはクランプユニットと被クランプ部との摺動が生じ得る状況をこれらの接触時のみとするポッドクランプユニット、当該ユニットに対応したポッド及び当該ユニットを用いたクランプ機構或いはクランプ方法を提供することを目的としている。更に、本発明は、係合凹部におけるアクセス困難な領域を必要最小限にとどめるポッドクランプユニット、当該ユニットに対応したポッド及び当該ユニットを用いたクランプ機構或いはクランプ方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明に係るポッドクランプユニットは、一側面に開口するポッド本体と開口を開閉する蓋とを有すると共にその内部にウエハを収容可能なポッドを載置台の表面上に固定し、蓋を開閉してポッド内部へのウエハの挿脱を可能とするポッドオープナにおいて、ポッドを載置台に対して固定するポッドクランプユニットであって、ポッドの下面と略平行な方向に延在してその先端部において部材を挟持可能であるクランプアームを各々有する一組のクランプ部材と、一組のクランプ部材と連結されてクランプアームの挟持及び開放の動作を行わせるクランプ部材駆動機構と、クランプ部材駆動機構と共に一組のクランプ部材を駆動してクランプアーム各々を載置台表面に対して上下動させる昇降機構とを有し、クランプアームの内の少なくとも一つにおけるポッドと対向する面と反対の面には、上下方向に対して所定の角度を有したクランプ傾斜部が形成されていることを特徴としている。
【００１９】
なお、上述のクランプユニットにおいては、クランプアームの先端部に傾斜面が形成されていることが好ましい。また、クランプアームは、各々の先端部が対向して配置されることが好ましい。また、クランプ部材駆動機構は加圧された空気によって作動することが好ましい。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るポッドクランプ機構は、上述したポッドクランプユニットと、ポッドの底面に設けられた係合凹部とからなるポッドクランプ機構であって、係合凹部は、ポッド底面からポッドの内部方向に形成された、クランプアームのうち少なくとも一つを所定深さに収容可能な内部深さを有する係合穴と、係合穴の開口部分においてその開口を狭めるように係合穴の中心に向かって張り出して開口の大きさを挟持する部分が進入可能な広さに規定する被クランプ部とを有し、被クランプ部は係合凹部の一側壁に含まれてクランプアーム各々に挟持され、クランプアーム各々がその向かい合う方向に駆動することでクランプ傾斜部を有するクランプアームと係合可能となる、係合凹部の一側壁に設けられたクランプ傾斜部と当接可能な被クランプ傾斜面を更に有することを特徴としている。
【００２１】
なお、上述のポッドクランプ機構においては、被クランプ傾斜面は係合凹部の内部に向かって形成されていることが好ましい。また、載置台表面には、クランプアーム各々が通過可能な孔を有し、クランプ部材駆動機構は載置台の裏面に存在することが好ましい。
【００２２】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るポッドは、上述したポッドクランプユニットによって載置台に対して固定されるポッドあって、ポッド底面からポッドの内部方向に形成された、クランプアームのうち少なくとも一つを所定深さに収容可能な内部深さを有する係合穴と、係合穴の開口部分において開口を狭めるように係合穴の中心に向かって張り出して開口を挟持する部分が進入可能な広さに規定する共にクランプアーム各々によって挟持される被クランプ部とからなる係合凹部を有し、被クランプ部は、クランプアーム各々がその向かい合う方向に駆動することで傾斜面を有するクランプアームと係合可能となる、係合凹部の一側壁に設けられた傾斜面と当接可能な被クランプ傾斜面を更に有することを特徴としている。
【００２３】
また、上記課題を解決するための、本発明に係るポッドクランプ方法は、一側面に開口するポッド本体と開口を開閉する蓋とを有すると共にその内部にウエハを収容可能なポッドを載置台の表面上に固定し、蓋を開閉してポッド内部へのウエハの挿脱を可能とするポッドオープナにおいて、ポッドを載置台に対して固定するポッドクランプ方法であって、載置台の表面上の所定位置にポッドを載置する工程と、載置台表面からポッド底面に設けられた係合凹部に、載置台の表面より下方に配置された複数のクランプアームを載置台表面に突出させる工程と、複数のクランプアームを駆動して係合凹部の一側面に設けられた被クランプ部を挟持する工程とを有し、被クランプ部を挟持する工程において、被クランプ部が有する載置台表面に対して所定の角度を有して立ち上がる被クランプ傾斜面と、複数のクランプアームの内の少なくとも一つのクランプアームが有する所定の角度を有して立ち下がる傾斜面とが当接することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ポッド内部に設けられる係合凹部はクランプアームが進入する深さを有し、且つこれが係合位置にまで直線移動するだけの空間とすれば良い。従って、クランプ部材がその内部で駆動するための凹部空間の大きさを極力小さくすることが可能となり、外部からのアクセスが困難な領域は、必要最小限の大きさとなる被クランプ部の裏面だけとなる。このため、当該空間周囲壁の洗浄作業等を容易に行うことが可能となる。また、クランプ時においては、クランプ部材と、被クランプ部表面とが接触した位置から互いに移動することが無いために、これら部材の擦り合わせによるパーティクル等は大幅に低減される。
【００２５】
また、本発明によれば、待機時において、クランプユニットは、その構成全てが載置台表面より常に下方に存在することとなる。従って、ポッドを載置台上に載置する際に、位置決めピンを用いた位置決め操作を容易且つ円滑に行うことが可能となる。また、ポッド固定時において、クランプ部材の個々の面と被クランプ部の対応する個々の面とが当接するだけで当該固定操作が終了する。従って、部材の摺動等によるパーティクル等の発生の可能性は大きく低減される。
【００２６】
また、エアシリンダ等を用いて、クランプ部材の駆動に要する機構を簡易且つ小型のものから構成することを可能としている。従って、これまでのFIMSシステムにおける種々の機構の配置等を大きく変更することなく、本発明に係る構成を用いることが可能となる。その結果、当該クランプユニットを用いるFIMSシステムは、オープンカセット等、FOUP以外のウエハ収納容器に対しても使用することが可能となる。
【００２７】
また、本発明によれば、ポッドにおける被クランプ部は、クランプ部材に設けられた傾斜面と被クランプ部に設けられた傾斜面とが協働することによって載置台表面に向けて付勢されている。このように、傾斜面によって被クランプ部を付勢する構成によって、従来のクランプ機構と同等のポッド保持効果が得られる。同時に、本発明によれば、被クランプ部は、一対のクランプ部材によって挟持、固定されている。当該構成により、例えば大きな重量を有するポッドを移動させた際であっても、その慣性等によってクランプ部分がずれる等の事態が生じる可能性は大きく低減される。従って、本発明に係るクランプユニットは、より大きなサイズのウエハ等の基板が収容されるポッドのクランプ機構として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係るクランプ機構の実施形態について、以下図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るクランプ機構の実施形態の概略構成を示す図である。本発明に係るクランプ機構は、ポッド本体５６の下面に設けられた係合凹部３１と、FIMSシステム１４０に配置されたクランプユニット１とから構成される。ポッド本体５６の底面に設けられた係合凹部３１は、係合穴３１ｂと、その係合穴の開口３１ａと、係合穴３１ｂと隣接して当該係合穴３１ｂの一部を覆うように係合凹部３１の中央に向けて突出した被クランプ部３３とを有する。被クランプ部３３の先端には、係合凹部３１の奥側角部を削り取る形で、即ちその先端部から所定角度で立ち上がるように、被クランプ傾斜面３３ａが形成されている。
【００２９】
本実施の形態において、係合穴３１ｂ深さは、後述する一対のクランプ部材の一方が係合穴３１ｂに侵入して被クランプ部３３と係合可能な位置に達するように第一の方向に移動する際に、当該クランプ部材を収容可能な内部深さを有する。同時に、係合穴３１ｂは、当該クランプ部材が、被クランプ部材と係合すべく載置台表面と略平行な第二の方向に移動可能となる内部広さとを有している。即ち、本実施の形態において、係合凹部３１は、ポッド５６の底面からポッド５６の内部方向に形成された係合穴３１ｂを有している。この係合穴３１ｂは、クランプアームのうち少なくとも一つを所定深さに収容可能な内部深さを有する。また、係合穴３１ｂの開口部分において、被クランプ部３３がその開口を狭めるように係合穴３１ｂの中心に向かって張り出して、クランプアームにおける挟持する部分が進入可能な広さに開口３１ａを規定する。なお、ポッド本体５６は、載置台６２上の不図示の位置決めピン及び略平坦なポッド受面によって支持されている。
【００３０】
クランプユニット１は、第一のクランプ部材３、第二のクランプ部材４、昇降シリンダ７、エアチャック機構８とを有している。第一のクランプ部材３、は、略棒状の第一の支持部３ａと第一のクランプアーム３ｂとを有する。第一の支持部３ａは、エアチャック機構８と連結して昇降方向(図中矢印Ａにて示す方向)に延在する。第一のクランプアーム３ｂは、支持部３ａの上方端部から、昇降方向と垂直な方向であってエアチャック機構の軸心方向、即ちポッド下面と略平行な方向に延在している。第二のクランプ部材４の同様に第二の支持部４ａと第二のクランプアーム４ｂとを有しており、これらの基本構成は第一のクランプ部材３と同様となっている。
【００３１】
なお、第一のクランプアーム３ｂと第二のクランプアーム４ｂとは同一直線上であって互いに対向する方向に配置されている。また、第一のクランプアーム３ｂの先端部には、昇降方向下方の角部を削り取る形で、クランプ傾斜部３ｃが形成されている。具体的には、当該クランプアームにおけるポッド底面に対向する平面とは反対側の面において、当該クランプアームの先端から所定角度で立ち下がる形の傾斜面としてクランプ傾斜部３ｃは形成されている。クランプ傾斜部３ｃの傾斜角度は、前述した被クランプ部傾斜面３３ａの傾斜角度とは略一致している。なお、クランプ傾斜部３ｃは、第一のクランプアーム３ｂの先端部に形成されることが好ましいが、先端部以外に設けることとしても良い。また、第二のクランプアーム４ｂの先端部は、被クランプ部３３をポッド本体５６と連結する部分の該壁面と当接可能な面形状とされている。
【００３２】
エアチャック機構８は、不図示の加圧エアの供給、排気の操作によって両側面において昇降方向とは垂直な方向に突出するリンクアーム８ａの伸縮動作を行わせる。リンクアーム８ａはその先端部において第一の支持部３ａ及び第二の支持部４ａとそれぞれ連結されている。リンクアーム８ａの伸縮動作に応じて、第一のクランプアーム３ｂと第二のクランプアーム４ｂとは、同一直線状において離間、接近の動作を行う。エアチャック機構８は後述する載置台６２に固定された昇降シリンダ７に固定支持されており、当該シリンダによってエアチャック機構８及び第一及び第二のクランプアーム３、４の昇降動作が行われる。
【００３３】
昇降シリンダ７及びエアチャック機構８は、載置台６２の下部空間内に配置されている。第一及び第二のクランプ部材３、４は、載置台６２に形成された開口６２ａを介して、載置台の上面と下面との間を移動する。昇降シリンダ７は、ポッド載置前の初期位置において下降した状態にある。従って、第一及び第二のクランプアーム３ｂ、４ｂは、ポッド本体５６下面とクランプ部材３とが接触しない位置、即ち載置台６２の表面より低い位置にて待機している。これら構成を有することによって、第一及び第二のクランプ部材３、４は、初期状態においては、ポッド本体５６の下面と接触する可能性のない位置にて待機し、クランプ動作時においてのみ載置台表面にそのアームを突出させて動作することを可能としている。なお、ここで述べる上下等の方向は、あくまで昇降方向に基づく便宜的に規定される方向であり、ポッドの形状等に応じて第一の方向等として適宜設定されることが望ましい。
【００３４】
次に、これらクランプ機構による実際のクランプ動作について図1、及び図２Ａ〜２Ｃを参照して述べる。ポッド本体５６が載置台６２上に載置され、その位置決めが不図示の位置決めピン等によって行われた状態での第一及び第二のクランプ部材３、４の配置は、図２Ａに示されるように、ポッド本体５６の下面(載置台６２の表面)より下方に位置している。クランプ動作に際しては、昇降シリンダ7によってエアチャック機構８が上方に移動し、第一のクランプアーム３ｂが係合凹部３１内部に突出、侵入する。また、第二のクランプアーム４ｂも載置台６２の表面上であって、被クランプ部３３とポッド本体５６とを連結する連結部３４の側方に位置する(図２Ｂ参照)。続いて、エアチャック機構８が第一及び第二のクランプアーム３ｂ、４ｂの先端部分を各々接近させる。この動作によって、第一のクランプアーム３ｂの先端部に設けられたクランプ傾斜部３ｃと被クランプ部傾斜面３３ａとが、接近、当接する。また、同時に、第二のクランプアーム４ｂの先端面と連結部３４の外側面とが接近、当接する。両アームの接近動作は、両アームの先端部がその対象物と当接した時点で停止される。この状態が図２Ｃに示されている。
【００３５】
この停止操作は、エアチャック機構８として所定の負荷以上は駆動不能となるエア駆動のものを用いることで係合と共に自動的にその駆動が停止することとすることが好ましい。本実施の形態においては、クランプ傾斜部３ｃの傾斜面と被クランプ傾斜面とが当接し、更にこの当接面にある程度の負荷が加えられてポッド１０６の載置台６２上への固定が為されることとしている。このように傾斜面同士を当接させることにより、第一のクランプアーム３ｂより被クランプ部３３に加えられる力(負荷)は、被クランプ部３３を載置台６２に対して押し付ける力と、被クランプ部３３を第二のクランプアーム４ｂに押し付ける力とに分散される。また、第二のクランプアーム４ｂ先端面と連結部３４の側面とが当接することで、連結部３４及び被クランプ部３３が第一及び第二のクランプアーム３ｂ、４ｂの先端部によって挟持、固定されることとなる。
【００３６】
なお、上述した実施の形態における第一及び第二のクランプ部材３、４、及びこれと対応する被クランプ部３３等の形状は、図示されたものに限定されるものではなく、適当な負荷を伴って点接触し且つ摺動等を起こさない形状、配置であればこれに限定されない。また、過荷重の付加を避けることが容易であることから、各部材の駆動はシリンダを用いたエア作動方式によることとしている。しかしながら、本発明は当該作動方式に限られず、荷重の制御、位置制御等が容易である種々の作動方式からなるものを用いることとしても良い。
【００３７】
本発明の実施形態における変形例について以下に図面を参考として述べる。なお、図１に示した諸構成と同様の作用を呈する構成に関しては、同一の参照符号を用いて説明することとする。図３は、クランプユニット１及び関連する構成の要部の側面概略を示す図である。点線部分はクラップアーム３ｂ、４ｂが被クランプ部３３を把持した状態を示している。本形態においては、載置台６２表面上にクランプアーム３ｂ、４ｂが挿通可能な貫通穴１１９ａが設けられている。また、これらクランプアーム３ｂ、４ｂが被クランプ部３３を把持する操作において第一及び第二の支持部３ａ、４ａが駆動する範囲が、当該貫通穴１１９ａ内部で収まるようにしている。本形態とすることにより、載置台６２の表面には、不図示の位置決めピン以外に突出する構成が無くなり、ポッド載置操作時にポッド底面がぶつかる可能性のあるものが存在しなくなる。
【００３８】
図４には更なる変形例を示す。図４は、クランプアームを載置台６２の上面から見た状態を示している。図に示すように、第二のクランプ部材を二つ設けることとしている。当該構成とすることにより、クランプアームの把持方向とは直交する方向へのポッドの位置ずれ或いは回転等を生じ得る負荷がかかった場合であっても、ポッドがクランプ状態から動く可能性を大きく低減することが可能となる。なお、クランプ部材の数或いはその駆動方向等は、これら例示した実施の形態に限定されない。ポッドを固定するために必要な把持力を得るためにその数を更に増加させてもよく、被クランプ部の形状、クランプ部材駆動機構の動作方向等に応じてその動作方向を例えば各々のクランプアームの先端が特定の位置を中心に向かう方向となるように設定しても良い。この場合、クランプアームの移動方向によらず、クランプアームの先端部が被クランプ部の対応する面と当接する構成とすることが好ましい。
【実施例１】
【００３９】
本発明に係るクランプユニットを実際に有するFIMSシステム、これに載置されるポッド、及びFIMSシステムが取り付けられるウエハ移載装置等について、図５及び図６を用いて、以下に本発明の実施例として説明する。図５は、これら全ての構成を含むウエハ等のポッドから処理装置までの移載を行うシステムの概略構成を示している。図５に示すシステムは、ウエハ移載ロボット６４が中央に配置された高清浄状態に保たれた微小空間５５、当該空間５５の一方の壁に設けられた不図示の処理装置側の基板受け取りステージ８１、当該空間５５の他方の壁に設けられたFIMSシステム９０とから構成される。
【００４０】
FIMSシステム９０は、微小空間５５の他方の壁と、開口５２と、ドア５３、載置台６２とを有している。開口５２は、微小空間５５の他方の壁に設けられている。ドア５３は、不図示の駆動機構によって、開口５２を当該空間５５の内部からの閉鎖及び、且つ開口５２を開状態にする際には下方への移動を可能とする。載置台６２は、ポッド５６の開口面を開口５２に対して正対させて載置可能であり、且つ載置台駆動装置６５（図４参照）によって開口５２に対してポッド５６を接近或いは隔置可能となっている。ポッド５６は、その内部に、複数のウエハ７を垂直方向に等間隔空けて収容している。ポッド５６の開口面には、これを閉鎖するための蓋５４に固定されており、FIMSシステムにおけるウエハの挿脱に際して当該蓋５４は、ドア５３に保持されてドア５３と共に下方に移動される。
【００４１】
FIMSシステム９０における載置台６２、開口５２、及びドア５３及びこれらに付随する構成の略断面状態を図６に示す。載置台６２は、開口５２が形成された壁６０と一体化されたテーブル５９上に配置される。載置台６２は、支持部材７３を介してエアシリンダ６５と接続されている。エアシリンダ６５はテーブル５９に設けられた矩形穴７４内部においてテーブル５９に対して固定されており、載置台６２を壁６０に対して接近或いは隔置するために用いされる。載置台６２の壁６０方向に対する移動量は、当接部材７２が矩形穴７４の端部と当接することによって規制される。
【００４２】
載置台６２の下面には、前述したように昇降シリンダ７が固定されている。なお、エアチャック機構８及びその他のクランプユニットを構成する各要素の配置、及び関係は、実施の形態において述べた内容と特に異なる部分は無いことからここでの説明は省略する。以上に述べた構成からなるクランプユニットを用いることにより、載置台６２の表面には、位置決めピン以外にその上面に突出する部材は存在しなくなる。従って、ポッド下面と、載置台表面との不必要な接触、及びこれに伴うポッド底部の磨耗等を無くすことが可能となる。また、載置台表面が略平坦となることにより、オープンカセットに対しても対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態にかかるクランプユニットに関し、その概略構成を示す側面図である。
【図２】Ａは、図１に示すクランプユニットの動作状態を示す図である。Bは、図１に示すクランプユニットの動作状態を示す図である。Ｃは、図１に示すクランプユニットの動作状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の変形例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の変形例を示す図である。
【図５】本発明に係るクランプ機構を用いたFIMSシステム等の実施例を示す概略図である。
【図６】図３に示すFIMSシステムの主要部の部分断面を含む側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      クランプユニット
３      第一のクランプ部材
４      第二のクランプ部材
７      昇降シリンダ
８      エアチャック機構
３１    係合凹部
３３    被クランプ部
３４    連結部
５２    開口
５３    ドア
５４    蓋
５５    微小空間
５６    ポッド本体
５７    ウエハ
５９    テーブル
６０    壁
６２    載置台
６４    移載ロボット
６５    エアシリンダ
７２    当接部材
７３    支持部材
７４    矩形穴
９０    FIMSシステム
【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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