(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを支持したウェハカセットが載置される底板及びこの底板を覆ってウェハカセットを外気から遮断するカバーとからなるカセット保持容器に対し、該ウェハカセットを開放または収容させるオープナと、
前記オープナによってカセット保持容器から前記ウェハカセットが開放された場合に前記カセット収容容器と半導体製造装置のカセット受け入れ部との間で、前記ウェハカセットを搬送するローダとを備え、
前記オープナは、
前記カセット保持容器の底板を固定する底板固定部を有し、当該カセット保持容器を下方から支持する支持台と、
上面に前記カセット保持容器の底板が通過し得る底板通過用開口部及びこの底板通過用開口部の周囲にあって前記カバーを下方から支持するカバー支持部を有すると共に、側面にカセット通過用開口部を有し、前記ウェハカセットの載せられた支持台を囲んだ状態で上下動可能な昇降ボックスと、
前記昇降ボックスを上下動させる昇降ボックス駆動機構とを具備し、
前記ローダは、
前記昇降ボックス駆動機構によって前記昇降ボックスが上昇駆動され、前記カセット通過用開口部が所定取り出し位置に至ったとき、前記支持台と前記カセット受け入れ部との間でウェハカセットを搬送するローディング機構を具備し、
前記オープナおよび前記ローダの空気通路を連通すべく、前記底板固定部との間に空気用開口部を形成する遮蔽板を前記空気通路の下側に設け、
前記昇降ボックスが下側にあって前記カバーによって前記ウェハカセットが覆われている場合には、前記空気用開口部と前記カセット通過用開口部とが連通することにより前記底板固定部の下側に形成される下側空気通路によって前記ローダ側から昇降ボックス内に清浄空気を流し、
前記昇降ボックスが上側に移動する状態にあって前記カバーから前記ウェハカセットが開放される場合には、前記下側空気通路、前記カセット通過用開口部によって前記底板固定部の上側に形成される上側空気通路によって前記ローダから昇降ボックス内に清浄空気を流し、
前記昇降ボックスが上側に移動して前記カセット通過用開口部が水平方向に現れた場合には、前記下側空気通路が遮蔽されて前記上側空気通路によって前記ローダから昇降ボックス内に清浄空気を流す
ことを特徴とするウェハ搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載のウェハ搬送装置において、
前記昇降ボックス駆動機構をオープナ内に配置した
ことを特徴とするウェハ搬送装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のウェハ搬送装置において、
前記ローダの筐体の上面に、該ローダの筐体の内部に清浄空気を供給する給気手段を設け、
前記昇降ボックスの底面に、前記給気手段によって筐体内部に供給され、前記カセット通過用開口部を介して前記昇降ボックス内に導入された清浄空気を前記昇降ボックスの外へ排気する排気手段を設けた
ことを特徴とするウェハ搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３記載のウェハ搬送装置において、
前記ローダは、前記半導体製造装置においてカセット受け入れ部のある前面部に面して配置され、
前記オープナは、前記前面部に向かって前記ローダの右側、左側または左右両側に配置される
ことを特徴とするウェハ搬送装置。
【請求項５】
請求項１〜４記載のウェハ搬送装置において、
前記ローディング機構は、把持したウェハカセットを水平方向に移動させるアーム機構を具備する
ことを特徴とするウェハ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＭＩＦポッドのウェハカセットを搬送することにより、ウェハの搬送を行うウェハ搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の製造工程においては、歩留まりを向上させるため、素子欠陥の原因となる塵埃を管理したクリーンルーム内でウェハを処理している。しかし、素子の高集積化および回路の微細化が進んでいる今日、小さな塵を管理するクリーンルームの実現は、技術的或いはコスト的に困難になってきているのが実情である。
【０００３】
このため、クリーンルームのクリーン度向上に代わる方法として、ウェハを取り囲む局所的な空間のみクリーン度を上げて、ウェハの搬送および処理を行う技術的手段が求められている。そして、そのための手段として、内部がクリーンに保たれた開閉可能なＳＭＩＦ（標準メカニカルインターフェース）（Standard Mechanical InterFace） ポッドを利用したウェハ搬送装置が提供されている。
【０００４】
このウェハ搬送装置の構造について、図２７ないし図２９を参照しつつ説明する。図２７はクリーンルーム１０００内の配置図、図２８はウェハ搬送装置の斜視図、図２９はＳＭＩＦポッドの断面図である。
図２７に示すように、ウェハ搬送装置１００は、ＳＭＩＦポッド２００からウェハカセット２０３を取り出したり、収容したりするオープナ１１０と、取り出したウェハカセット２０３を半導体製造装置３００に搬送したり、ウェハカセット２０３を半導体製造装置３００からオープナ１１０に搬送したりするローダ１２０とを備えている。また、それぞれの製造工程における装置の配置は、図２７に示す如く、作業通路側から見て、オープナ１１０、ローダ１２０および半導体製造装置３００の順に配置されている。
【０００５】
半導体製造装置３００は、例えば半導体露光装置、エッチング処理装置、或いは熱処理装置等である。そして、ウェハ搬送装置１００および半導体製造装置３００は、図２７に示すように、装置間に作業通路を確保した状態で、クリーンルーム１０００内に配置されている。
【０００６】
ＳＭＩＦポッド２００は、図２９（ａ）に示すように、下側が開口部２０１Ａとなったカバー２０１と、開口部を施蓋する底板２０２と、この底板２０２上に一体的に着脱可能に形成され、複数枚のウェハ２０４（φ２００：８インチ）が支持されるウェハカセット２０３とを有する。このＳＭＩＦポッド２００は、図２９（ｂ）に示すように、底板２０２に載置したウェハカセット２０３を、カバー２０１の開口部２０１Ａから挿入して底板２０２で開口部２０１Ａを施蓋する。これにより、ＳＭＩＦポッド２００内部が密閉状態となる。
【０００７】
図２８に示すように、オープナ１１０は、その筐体１１２の上板が載置台１１１となっている。この載置台１１１の所定位置には、ＳＭＩＦポッド２００が載置される載置部が設けられている。オープナ１１０は、この載置部に載置されたＳＭＩＦポッド２００の底板２０２のラッチキーを移動させて開口部２０１Ａを開口させる機構を有している。また、オープナ１１０は、この開口部２０１Ａを介してＳＭＩＦポッド２００からウェハカセット２０３を取り出し、降下させる昇降機構を有している。
【０００８】
ローダ１２０は、オープナ１１０によって取り出されたウェハカセット２０３を受け取り、このウェハカセット２０３を半導体製造装置３００のカセット受け入れ部に供給したり、ウェハカセット２０３を半導体製造装置３００のカセット受け入れ部から取り出し、オープナ１１０へ供給したりする機構を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のウェハ搬送装置１００におけるオープナ１１０は、ウェハカセット２０３を下降させ、クリーンルーム１０００の床面近くの低いところでローダ１２０にウェハカセット２０３を引き渡す。そして、ローダ１２０は、このウェハカセット２３０を上昇させて半導体製造装置のカセット受け入れ部に供給していた。このため、ウェハカセット２３０に支持されたウェハ２０４がクリーンルーム１０００の床面近くのクリーン度の低い空気に触れてしまうというリスクがあると共に、またウェアカセット２０３の上昇、下降に時間が掛かる、という問題があった。
【００１０】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、装置内のクリーン度を高めると共に、ウェハカセットを迅速に移動させることのできるウェハ搬送装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によるウェハ搬送装置は、ウェハを支持したウェハカセットが載置される底板及びこの底板を覆ってウェハカセットを外気から遮断するカバーとからなるカセット保持容器に対し、該ウェハカセットを開放または収容させるオープナと、前記オープナによってカセット保持容器から前記ウェハカセットが開放された場合に前記カセット収容容器と半導体製造装置のカセット受け入れ部との間で、前記ウェハカセットを搬送するローダとを備え、前記オープナは、前記カセット保持容器の底板を固定する底板固定部を有し、当該カセット保持容器を下方から支持する支持台と、上面に前記カセット保持容器の底板が通過し得る底板通過用開口部及びこの底板通過用開口部の周囲にあって前記カバーを下方から支持するカバー支持部を有すると共に、側面にカセット通過用開口部を有し、前記ウェハカセットの載せられた支持台を囲んだ状態で上下動可能な昇降ボックスと、前記昇降ボックスを上下動させる昇降ボックス駆動機構とを具備し、前記ローダは、前記昇降ボックス駆動機構によって前記昇降ボックスが上昇駆動され、前記カセット通過用開口部が所定取り出し位置に至ったとき、前記支持台と前記カセット受け入れ部との間でウェハカセットを搬送するローディング機構を具備し、前記オープナおよび前記ローダの空気通路を連通すべく、前記底板固定部との間に空気用開口部を形成する遮蔽板を前記空気通路の下側に設け、前記昇降ボックスが下側にあって前記カバーによって前記ウェハカセットが覆われている場合には、前記空気用開口部と前記カセット通過用開口部とが連通することにより前記底板固定部の下側に形成される下側空気通路によって前記ローダ側から昇降ボックス内に清浄空気を流し、前記昇降ボックスが上側に移動する状態にあって前記カバーから前記ウェハカセットが開放される場合には、前記下側空気通路、前記カセット通過用開口部によって前記底板固定部の上側に形成される上側空気通路によって前記ローダから昇降ボックス内に清浄空気を流し、前記昇降ボックスが上側に移動して前記カセット通過用開口部が水平方向に現れた場合には、前記下側空気通路が遮蔽されて前記上側空気通路によって前記ローダから昇降ボックス内に清浄空気を流すことを特徴としている。
【００１２】
上記構成において、
前記昇降ボックス駆動機構をオープナ内に配置することを特徴としている。
【００１３】
上記構成において、
前記ローダの筐体の上面に、該ローダの筐体の内部に清浄空気を供給する給気手段を設け、
前記昇降ボックスの底面に、前記給気手段によって筐体内部に供給され、前記カセット通過用開口部を介して前記昇降ボックス内に導入された清浄空気を前記昇降ボックスの外へ排気する排気手段を設けることを特徴としている。
【００１４】
上記構成において、
前記ローダは、前記半導体製造装置においてカセット受け入れ部のある前面部に面して配置され、
前記オープナは、前記前面部に向かって前記ローダの右側、左側または左右両側に配置されることを特徴としている。
【００１５】
上記構成において、
前記ローディング機構は、把持したウェハカセットを水平方向に移動させるアーム機構を具備することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．実施形態の構成
まず、本発明の一実施形態に係るウェハ搬送装置１０を添付図面に基づいて説明する。図１はクリーンルーム１０００内の配置図、図２はウェハ搬送装置の斜視図、図３はオープナ２０およびローダ３０の一部を示す断面図である。
【００１９】
ウェハ搬送装置１０は、ＳＭＩＦポッド２００からウェハカセット２０３を取り出したり、収納したりするオープナ２０と、取り出したウェハカセット２０３を半導体製造装置３００のカセット受け入れ部３０１（図１５および１３参照）に搬送したり、カセット受け入れ部３０１から取り出したウェハカセット２０３をオープナ２０に搬送したりするローダ３０とを備えている。また、それぞれの製造工程では、図１に示す如く、作業通路側から見た場合に、ローダ３０は半導体製造装置３００の手前に配置されており、オープナ２０は、このローダ３０の右側に配置されている。
【００２０】
図３に示すように、オープナ２０は、筐体２１内に収容される昇降ボックス２２を有する。
この昇降ボックス２２は、外側箱体２３Ａおよび内側箱体２３Ｂよって構成され、ボックス本体２３内に小空間が形成される。外側箱体２３Ａの開口部側面２３Ａ１には、ローダ３０側に開口するカセット通過用開口部２３Ｃが形成される。この昇降ボックス２２の上板にはＳＭＩＦポッド２００の底板２０２が通過する底板通過用開口部２４が形成され、この底板通過用開口部２４の周囲がＳＭＩＦポッド２００のカバー２０１を下側から支持するカバー支持部２５となっている。上板の端部にはローダ３０の開口部３１Ａを介して筐体３１の側面内側に重なる舌片２６が形成されている。また、この筐体２１の外側にはボックス昇降機構２７（図９に図示）が設けられる。筐体２１の高さ寸法は、作業者がＳＭＩＦポッド２００を置き易い高さ（例えば、約９０ｃｍ）よりも低い高さ寸法（例えば、４５ｃｍ）となっている。
また、ボックス本体２３の内側箱体２３Ｂの面のうち、少なくとも開口部側面２３Ａ１に対向する側面２３Ｂ１には、図４に示すように、下側に向いた複数のフィン２３Ｄを備えた挿通孔２３Ｅが幅方向に複数個穿設されている。これらの挿通孔２３Ｅは、内側箱体２３Ｂ内の空気を外側箱体２３Ｂとの間の空間に排出し、この際フィン２３Ｄによって空気の流れを下側に向かせる。
【００２１】
さらに、筐体２１内には支持台２８が配置されている。この支持台２８は、起端が固定され、先端が底板通過用開口部２４近傍に向けて伸びる支柱２８Ａと、この支柱２８Ａの先端に形成され、底板２０２を固定する底板固定部２８Ｂとを備えている。この支柱２８Ａの側面には長さ方向に延びるガイド溝２８Ｃが形成されている。
一方、昇降ボックス２２の底板には、この昇降ボックス２２内の空気を筐体２１内に排出する排気ファン２９が設けられている。
そして、この昇降ボックス２２は、ボックス昇降機構２７によって、支持台２８を囲んだ状態で上下動させられる。
【００２２】
ここで、ボックス昇降機構２７の構造を、図５ないし図７を参照しつつ説明する。
図５は図３中のボックス昇降機構２７を示す要部拡大図、図６は図５中の矢視Ｅ−Ｅ方向から見た断面図、図７は図５中の矢視Ｆ−Ｆ方向から見た各部の配置を示す断面図である。
ボックス昇降機構２７は、駆動軸２７２、駆動モータ２７４および昇降部２７５を備えて構成されている。
駆動軸２７２は、両端が軸受２７１，２７１によって支柱２８Ａとほぼ平行に回転可能に支持され、その周面には雄ねじ部２７２Ａが刻設され、起端側にはプーリ２７２Ｂが固定されている。
駆動モータ２７４は、図６に示すように、その回転軸２７４Ａにプーリ２７４Ａが固定され、このプーリ２７４Ａと駆動軸２７２のプーリ２７２Ｂとの間にＶベルト２７３を巻回させる。これにより、駆動軸２７２が回転軸２７４Ａに連結される。そして、駆動モータ２７４の回転軸２７４Ａが、その回転力を駆動軸２７２に伝達する。
昇降部２７５は、昇降ボックス２２の外側箱体２３Ａと内側箱体２３Ｂとの間に固定され、駆動軸２７２の雄ねじ部２７２Ａに螺合される雌ねじ部２７５Ａが穿設される。そして、駆動軸２７２が回転するときに雄ねじ部２７２Ａが雌ねじ部２７５Ａにねじ込まれる動作を利用して、駆動軸２７２Ａの回転により昇降部２７５は昇降させる。これにより、昇降ボックス２２が昇降させることになる。
なお、雄ねじ部２７２Ａと雌ねじ部２７５Ａとの間の摩擦力を低減するために、昇降部２７５内に、複数のボールが配置される循環路を形成してボールネジの構造としてよい。さらに、駆動軸２７２および昇降部２７５は、外部に露出しないように、図示しない密閉部材で覆われている。
ガイド部２７６は、支持台２８の支柱２８Ａのガイド溝２８Ｂに係合させることにより、駆動軸２７２の回転によって昇降ボックス２２に生じる回転を規制する。このガイド部２７６は、昇降ボックス２２の昇降に伴って、支柱２８のガイド溝２８Ｂを摺動しつつ昇降する。
また、ボックス昇降機構２７の各部は、図８に示すように、オープナ２０のデッドスペースに配置されている。しかも、駆動モータ２７４、Ｖベルト２７３および昇降部２７５等は、昇降ボックス２２の内側箱体２３Ｂ外に位置する。このため、これらの動作によって発生する塵が内側箱体２３Ｂ内に侵入するのを防止して清浄空気が汚れるのを低減する。
【００２３】
図２に戻って、ローダ３０は、その筐体３１がオープナ２０の筐体２１よりも高い高さ寸法となっており、この筐体３１のうちオープナ２０側の側面には昇降ボックス２２が昇降する開口部３１Ａが形成されている。この筐体３１内には、支持台２８に載せられたウェハカセット２０３を把持し、半導体製造装置３００のカセット受け入れ部３０１に供給したり、カセット受け入れ部３０１にあるウェハカセット２０３をオープナ２０に供給したりするローディング機構が備えられている。
このローディング機構は、オープナ２０によって取り出されたウェハカセット２０３を前後、左右の水平方向に移動させるアーム機構３２（図８参照）と、このアーム機構３２の腕支持部４１を上下方向に移動させるアーム昇降機構４０と、アーム機構３２およびアーム昇降機構４０を筐体３１の長さ方向（半導体製造装置３００の前面部に平行な方向）に移動させるアーム移動機構４５（図８では図示略）とを具備している。
【００２４】
また、筐体３１の上側には浄化ファン４６が設けられている。この浄化ファン４６は、図３に示すように、ファン４６Ａとフィルタ４６Ｂとを有し、ファン４６Ａによって筐体３１内に吸い込まれるクリーンルーム１０００内の空気をフィルタ４６Ｂによって浄化し、クリーン度の高い清浄空気を筐体３１内に供給するものである。
【００２５】
アーム昇降機構４０は、腕支持部４１を支柱４２（図８参照）に沿って上下動させることにより、アーム機構３２を昇降させる。そして、本実施形態では、アーム昇降機構４０によりアーム機構３２を上側に移動させた状態で、アーム機構３２の把持部３３を半導体製造装置３００のカセット受け入れ部３０１に届かせる。このとき、カセット受け入れ部３０１の高さ寸法は、例えば１１０ｃｍとなる。
【００２６】
ここで、アーム機構３２は、図８に示すように、ウェハカセット２０３を把持する把持部３３と、先端に把持部３３が取り付けられた下腕３４と、上腕３５と、下腕３４と上腕３５とを連結する肘関節３６と、下腕３４を腕支持部４１に連結する肩関節３７とを具備している。そして、肘関節３６の折曲、肩関節３７を中心とした旋回は、図示しないモータによって行われる。ここで、肩関節３７の旋回中心をアーム機構３２の旋回軸Ｏと呼ぶものとする。また、把持部３３においても、下腕３４の先端で回動可能に支持されている。
【００２７】
さらに、オープナ２０とローダ３０との間には、図３に示すように、底板固定部２８Ｂとの間に空気用開口部４７Ａを形成する遮蔽板４７が下側から延びて設けられている。
昇降ボックス２２が下側にあっては、図３に示すように、空気用開口部４７Ａとカセット通過用開口部２３Ｃとが連通して、オープナ２０内とローダ３０内とを繋ぐ下側空気通路４８が底板固定部２８Ｂの下側に形成される。また、昇降ボックス２２が上昇する状態にあっては、図２５に示すように、下側空気通路４８が底板固定部２８Ｂの上側に形成されると共に、カセット通過用開口部２３Ｃによって上側空気通路４９が形成され、これらの通路４８、４９によってオープナ２０内とローダ３０内とが繋がれることになる。さらに、昇降ボックス２２が上側にあっては、図２６に示すように、上側空気通路４９によってオープナ２０内とローダ３０内とが繋がれることになる。
【００２８】
次に、このウェハ搬送装置１０の制御系について、図９の制御ブロック図を参照しつつ説明する。
コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータによって構成されている。このコントローラ５０の入力側には、各部位に設けられたセンサ５１および各部位の動きを入力するキーボード等の入力部５２が接続される。出力側には、オープナ２０のボックス昇降機構２７、ローダ３０のアーム機構３２、アーム昇降機構４０およびアーム移動機構４５が接続されている。
そして、このコントローラ５０のＲＯＭは読み出し専用のプログラムメモリであり、ＣＰＵはＲＯＭから読出した制御プログラムを実行することにより、ボックス昇降機構２７、アーム機構３２、アーム昇降機構４０およびアーム移動機構４５を制御するものである。
【００２９】
Ｂ．実施形態の動作
次に、図１０ないし図２４を参照しつつ、ウェハ搬送装置１０によるウェハカセット２０３の搬送動作について説明する。図１０ないし図１４はオープナ２０およびローダ３０を横方向で切った要部断面であり、図１５および図１６はローダ３０および半導体製造装置３００を前後方向で切った断面である。また、図１７ないし図２４は、アーム機構３２の動きを示す平面図である。なお、便宜上、各図面では、各部の特徴部分を強調するために、寸法等は実際と異なっている
各図中において、ａ、ｂ、ｃは、アーム移動機構４５によって移動されるアーム機構３２の旋回軸Ｏの位置を示したもので、位置ａが初期位置、位置ｂが把持部３３でウェハカセット２０３を掴むカセット捕捉位置、位置ｃがカセット受け渡し位置である。また、本実施形態では、初期位置ａが腕３４、３５を縮めるアーム折り畳み位置、カセット受け渡し位置ｃが腕３４、３５を伸ばすアーム伸長位置となる。
【００３０】
まず、作業者は、図１０に示すように、オープナ２０にＳＭＩＦポッド２００を載置し、底板２０２を底板固定部２８Ｂに固定する。コントローラ５０は、ＳＭＩＦポッド２００が底板固定部２８Ｂに配置されたことをセンサ５１で検出して、搬送動作を開始する。この際、アーム機構３２は、図１７に示すように、アーム機構３２の旋回軸Ｏが初期位置ａにあって、下腕３４と上腕３５とが肘関節３６で折り曲げられ、把持部３３は旋回軸Ｏとウェハカセット２０３との中心線上に位置する。
【００３１】
コントローラ５０は、オープナ２０によりＳＭＩＦポッド２００の開口部２０１Ａを開にさせると共に、オープナ２０のボックス昇降機構２７（駆動モータ２７４）を作動させ、昇降ボックス２２を、図１０の矢印方向に上昇させる。この際、カバー２０１の開口部２０１Ａは昇降ボックス２２のカバー支持部２５で支持されるため、ＳＭＩＦポッド２００のカバー２０１のみが昇降ボックス２２と共に上昇することになる。これにより、図１１に示すように、ウェハカセット２０３および底板２０２がカバー２０１から取り出され、ウェハカセット２０３および底板２０２は、支持台２８の底板固定部２８Ｂ上に残される。そして、ボックス昇降機構２７は、カバー２０１の載った昇降ボックス２２をボックス上昇位置Ａまで上昇させる。このボックス上昇位置Ａは、アーム機構３２の把持部３３から見て昇降ボックス２２のカセット通過用開口部２３Ｃを介してウェハカセット２０３が現れる位置となっている。
【００３２】
次に、コントローラ５０は、図１１および図１７の矢印に示すように、アーム移動機構４５によってアーム機構３２をオープナ２０側（横方向）に移動させ、アーム機構３２の旋回軸Ｏをカセット捕捉位置ｂに移動させる（図１２および図１８）。これにより、下腕３４はカセット通過用開口部２３Ｃを介してオープナ２０内に伸び、把持部３３をウェハカセット２０３の上側に位置させる。そして、アーム機構３２の把持部３３が、ウェハカセット２０３の上部を掴むことにより、ウェハカセット２０３を捕捉する。
【００３３】
コントローラ５０は、ローダ３０のアーム移動機構４５によって、図１２および図１８の矢印に示すように、把持部３３でウェハカセット２０３を捕捉した状態で、アーム機構３２を移動させて旋回軸Ｏを初期位置ａに戻す（図１３および図１９）。これにより、ウェハカセット２０３は、底板２０２から取り出され、水平方向に引き出されてローダ３０内に収容されることになる。
【００３４】
その後、コントローラ５０は、ウェハカセット２０３を把持部３３で捕捉した状態のまま、図１３の矢印で示すようにアーム昇降機構４０によってウェハカセット２０３を半導体製造装置３００のカセット受け入れ部３０１の高さに合わせるためにアーム機構３２を上昇させ、このアーム機構３２を所定アーム上昇位置Ｂまで移動させる（図１４）。
【００３５】
次に、コントローラ５０は、図１９の矢印で示すように、肘関節３６の折り曲げ動作を開始する。そして、図２０に示すように、上腕３５の角度が所定角度θになると、次の動作に移る。
ここで、所定角度θは、上腕３５を固定して、肘関節３６を中心として下腕３４を旋回運動させても、下腕３４の先端がローダ３０の筐体３１の壁に接触しない角度となっている。また、所定角度θのとき肘関節３６の位置がローダ３０の奥行き幅を超えて半導体製造装置３００側に入り込んでいるが、この位置は肘関節３６等の入り込んだ部分が当たるものが無い位置となっている。
コントローラ５０は、図２０の矢印に示すように、肩関節３７を時計方向に旋回させながら、肘関節３６を折り曲げる協調動作を行うことにより、上腕３５の角度を所定角度θに保ったまま、上腕３５に対して下腕３４を折り畳み把持部３３を旋回軸Ｏ上に位置させる（図２１）。
さらに、コントローラ５０は、肩関節３７を中心として時計方向（図２１の矢印）に上腕３５、下腕３４を角度θ分だけ旋回させる（図１５および図２２）。
【００３６】
次に、コントローラ５０は、図２２の矢印で示すように、アーム移動機構４５によって旋回軸Ｏを初期位置ａからカセット受け渡し位置ｃに移動させる（図２３）。
【００３７】
その後、ローダ３０は、図２３の矢印に示すように、肘関節３６を伸ばして、上腕３５を反時計方向に下腕３４を時計方向に旋回させる。これにより、肘関節３６を伸ばすことにより、図１６および図２４に示すように、半導体製造装置３００上のカセット受け入れ部３０１上に把持部３３を届かせる。
このように、本実施形態によるウェハ搬送装置１０のローダ３０は、オープナ２０内に収容されたウェハカセット２０３を略９０度の位置にある半導体製造装置３００に供給するものである。
【００３８】
以上、ウェハ搬送装置１０において、ウェハカセット２０３を半導体製造装置３００のカセット受け入れ部３０１に供給する場合の動作について述べたが、カセット受け入れ部３０１にあるウェハカセット２０３をオープナ２０にあるカバー２０１内に収容する場合には、前述した動作の逆の動作を行うことによって実現できるため、その動作説明は省略するものとする。
【００３９】
Ｃ．オープナ２０内の空気の流れ
次に、オープナ２０内の空気の流れについて、図３、図２５および図２６を参照しつつ説明する。図３は昇降ボックス２２を上昇させないで筐体２１内に収容した状態、図２５は昇降ボックス２２が上昇しつつある状態、図２６は昇降ボックス２２がボックス上昇位置Ａに達した状態における空気の流れをそれぞれ示したものである。
【００４０】
Ｃ−１．昇降ボックス２２が下側にある場合
図３に示すように、ローダ３０内においては、浄化ファン４６からの清浄空気が筐体３１内を上側から下側に向けて流れる。また、オープナ２０内においては、昇降ボックス２２の排気ファン２９によって、昇降ボックス２２で形成される小空間内の空気が外側（筐体２１を介して）に排出されるため、ローダ３０側の浄化された空気は、空気用開口部４７Ａおよびカセット通過用開口部２３Ｃによって形成される下側空気通路４８を介してオープナ２０内に供給されることになる。
また、未だにＳＭＩＦポッド２００のカバー２０１は外れていないため、ＳＭＩＦポッド２００は密閉状態にある。
【００４１】
Ｃ−２．昇降ボックス２２が上昇しつつある場合
次に、図２５に示すように、ボックス昇降機構２７によって昇降ボックス２２を上昇させると、ＳＭＩＦポッド２００のカバー２０１が底板２０２から外れ、オープナ２０内の容積が増加する。しかし、昇降ボックス２２内に形成された小空間は変化しないため、排気ファン２９の空気排出量に見合った空気がローダ３０側から流れ込むことになる。
この際、ローダ３０内の空気は、底板固定部２８Ｂの下側に形成された下側空気通路４８と上側に形成された上側空気通路４９を介してオープナ２０内に供給される。これにより、支持台２８上に載置されたウェハカセット２０３は、浄化された空気に安定して晒されることになる。
【００４２】
Ｃ−３．昇降ボックス２２が上昇した場合
さらに、図２６に示すように、昇降ボックス２２をボックス上昇位置Ａまで上昇させると、図２５と同様に、昇降ボックス２２内の容積は変化しない。一方、昇降ボックス２２の開口部側面２３Ａ１によって遮蔽板４７Ａの空気用開口部４７Ａが遮蔽されることになり、カセット通過用開口２３Ｃによって形成される上側空気通路４９によって、オープナ２０内とローダ３０内とが連通されることになる。
このため、ローダ３０側からの浄化した空気は、上側空気通路４９を介して昇降ボックス２２内に供給される。これにより、支持台２８上に載置されたウェハカセット２０３は、浄化された空気に安定して晒されることになる。
【００４３】
このように、ローダ３０の上側に浄化ファン４６を設け、昇降ボックス２２の底板に排気ファン２９を設けることにより、ローダ３０から供給される清浄空気は、昇降ボックス２２内を通って昇降ボックス２２の底側から排気されるという空気の循環が行われる。この結果、昇降ボックス２２内は、常に一定の気圧の清浄空気によって十分に満たされることになる。
しかも、昇降ボックス２２が上側に移動してＳＭＩＦポッド２００のカバー２０１が底板２０２から外された段階では、上側空気通路４９からウェハカセット２０３に清浄な空気を積極的に供給することができ、このウェハカセット２０３にクリーン度の高い清浄空気を供給することが可能となる。
【００４４】
Ｄ．実施形態の効果
このように、本実施形態によるウェハ搬送装置１０では、ローダ３０の筐体３１上面に、筐体３１内に清浄空気を供給する浄化ファン４６を設け、この筐体３１内に開口するカセット通過用開口部２３Ｃを有した昇降ボックス２２の下側に排気ファン２９を設けるようにしている。ローダ３０側の清浄空気は、排気ファン２９によって昇降ボックス２２内に積極的に流れ込み、昇降ボックス２２の昇降位置に拘わらず、昇降ボックス２２内のクリーン度を高く保つことができる。
これにより、ウェハカセット２０３に収容されたウェハ２０４は、クリーン度の高い清浄空気に安定して晒されることになる。
【００４５】
また、昇降ボックス２２が上側に移動した段階では、昇降ボックス２２の形状および遮蔽板４７により、昇降ボックス２２内には、上側空気通路４９を介して清浄な空気が積極的に供給される。これにより、このウェハカセット２０３は、クリーン度を高めた空気に常に晒すことができる。
【００４６】
さらに、昇降ボックス２２を昇降させるボックス昇降機構２７は、オープナ２０内のデッドスペースに配置することにより、オープナ２０外にボックス昇降機構２７が飛び出すのを防止して作業者に対する作業スペースを確保することができる。また、ボックス昇降機構２７のうち、機械的な動作によって塵が発生し易い部分は、内側箱体２３Ｂ外となるため、内側箱体２３Ｂ内に塵が入り込むのを防止し、昇降ボックス２２内のクリーン度を確保することができる。さらに、駆動軸２７２および昇降部２７５が密閉部材によって覆われることにより、機械的な動作により発生する塵が昇降ボックス２３内に侵入するのを防止でき、昇降ボックス２３内のクリーン度をより高く保つことができる。
【００４７】
オープナ２０は、カバー２０１を支持している昇降ボックス２２を上昇させ、昇降ボックス２２内にあるウェハカセット２０３をカセット通過用開口部２３Ｃを介して水平方向に引き出して取り出すことを可能にする。このように、ウェハ搬送装置１０は、ＳＭＩＦポッド２００の底板２０２に載ったウェハカセット２０３を水平方向にのみ移動させて取り出すようになっているため、ウェハカセット２０３をオープナ２０の下部付近のクリーン度の低いおそれのある空気に触れさせなくて済む。
【００４８】
また、本実施形態によるオープナ２０は、ウェハカセット２０３の取り出しを、カバー２０１を引き上げて行っており、従来技術によるオープナは、カバー２０１に対してウェハカセット２０３を下げることによって行っていた。このため、ウェハカセット２０３を捕捉したアーム機構３２を半導体製造装置３００のウェハ受け入れ部３０１まで上昇させる距離は、従来技術に比べて本実施形態の方が遙かに短くなり、アーム昇降機構４０の動作距離が短くなる。この結果、ウェハカセット２０３の搬送時間を短縮することができる。
しかも、オープナ２０内のウェハ搬送装置１０は、昇降ボックス２２外に配置されていため、機械的な動作により発生した塵が昇降ボックス２２内に侵入するのを低減し、昇降ボックス２２内のクリーン度をより高めることができる。
【００４９】
しかも、本実施形態では、ローダ３０の横にオープナ２０を配置することにより、図１に示すように、従来技術に比べてウェハ搬送装置１０の幅寸法を小さくでき、ウェハ搬送装置１０の占有面積を小さくする。そして、クリーンルーム１０００内に設置された装置間に形成される作業通路を広く確保することができる。
【００５０】
さらに、ローダ３０のアーム機構３２は、コントローラ５０の制御によって異なった位置にあるカセット受け入れ部３０１に対しても搬送が可能である。これにより、半導体製造装置３００が複数のカセット受け入れ部３０１を有する場合であっても、１台のオープナ２０で順次取り出されたウェハカセット２０３を異なったカセット受け入れ部３０１に搬送することが可能となる。この場合、コントローラ５０は、カセット受け渡し位置ｃを複数のカセット受け入れ部３０１に順次対応させればよい。
【００５１】
Ｅ．変形例
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のような種々の変形が可能である。
【００５２】
（１）前記実施形態では、ローダ３０によってオープナ２０からウェハカセット２０３が取り出される高さ位置が、半導体製造装置３００のカセット受け入れ部３０１との高さ位置よりも低くした場合について述べたが、この高さ位置を等しくすることも可能であり、この場合には、アーム昇降機構４０の移動距離をカセット取り出し時の持ち上げ、持ち下げの最小の動きにすることができる。
【００５３】
（２）ウェハ搬送装置１０では、ローダ３０に対してオープナ２０を右側に配置した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、左側でも、左右両側に配置してもよい。
【００５４】
（３）前記実施形態では、肘関節３６を中心として下腕３４を折り畳むとき、ローダ３０の奥行き幅内で該下腕３４が旋回できない場合を例示したが、下腕３４が旋回可能な場合には、前述した旋回軸Ｏを初期位置ａに移動させた上で、上腕３５を所定角度θに保つように肘関節３６と肩関節３７の協調制御を行う必要がなくなる。これにより、この協調制御を省略することにより、略９０度の位置関係にあるオープナ２０と半導体製造装置３００のカセット受け入れ部３０１との間でのウェハカセット２０３の移動を行うことができる。
【００５５】
（４）また、ローダ３０は、図９に示すように、コントローラ５０で位置制御を行うようにしているので、ローダ３０のアーム機構３２は、任意の複数位置を状況に応じてティーチングまたはプログラムすることが可能となる。
【００５６】
（５）ローダ３０におけるウェハカセット２０３の移動動作は、前記実施形態に限るものではなく、アーム機構３２の肘関節３６および肩関節３７の旋回を同時に行っても、アーム昇降機構４０によってアーム機構３２を昇降させているときに、アーム機構３２を動作させてもよい。要は、アーム機構３２の腕３４、３５を曲げ伸ばしするとき、肘関節３６を邪魔もののない位置で半導体製造装置３００側に突出させて動作させるようにすればよい。
【００５７】
（６）前記実施形態では、ボックス昇降機構２７をオープナ２０内で昇降ボックス２２外に配置するようにしたが、本発明はこれに限らず、オープナ２０外に配置するようにしてもよい。この場合、塵を発生する誘因となる機構がオープナ２０内に配置されていないため、昇降ボックス２２内のクリーン度をより高めることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ウェハを支持したウェハカセットを収容するカセット保持容器から、カバーのみを引き上げる昇降ボックス内に清浄空気の流れを発生させる。これにより、ウェハ搬送装置内のクリーン度を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るウェハ搬送装置等が配置されたクリーンルーム内の配置を示す配置図である。
【図２】  同実施形態によるウェハ搬送装置の斜視図である。
【図３】  同実施形態によるオープナおよびローダの一部を示す断面図である。
【図４】  図３中のＤ部を拡大して示す要部拡大図である。
【図５】  図３中のボックス昇降機構を拡大して示す要部拡大図である。
【図６】  図３中の矢視Ｅ-Ｅ方向から見た断面図である。
【図７】  図３中の矢視Ｆ-Ｆ方向から見た図である。
【図８】  同実施形態に用いられるアーム機構の斜視図である。
【図９】  同実施形態によるウェハ搬送装置の制御ブロック図である。
【図１０】  同実施形態によるウェハ搬送装置の動作を示す部分断面図である。
【図１１】  図１０に続く、ウェハ搬送装置の動作を示す部分断面図である。
【図１２】  図１１に続く、ウェハ搬送装置の動作を示す部分断面図である。
【図１３】  図１２に続く、ウェハ搬送装置の動作を示す部分断面図である。
【図１４】  図１３に続く、ウェハ搬送装置の動作を示す部分断面図である。
【図１５】  図１４に続く、ウェハ搬送装置の動作を示す部分断面図である。
【図１６】  図１５に続く、ウェハ搬送装置の動作を示す部分断面図である。
【図１７】  同実施形態によるウェハ搬送装置に用いられるアーム機構の動作を示す平面図である。
【図１８】  図１７に続く、同実施形態によるウェハ搬送装置に用いられるアーム機構の動作を示す平面図である。
【図１９】  図１８に続く、同実施形態によるウェハ搬送装置に用いられるアーム機構の動作を示す平面図である。
【図２０】  図１９に続く、同実施形態によるウェハ搬送装置に用いられるアーム機構の動作を示す平面図である。
【図２１】  図２０に続く、同実施形態によるウェハ搬送装置に用いられるアーム機構の動作を示す平面図である。
【図２２】  図２１に続く、同実施形態によるウェハ搬送装置に用いられるアーム機構の動作を示す平面図である。
【図２３】  図２２に続く、同実施形態によるウェハ搬送装置に用いられるアーム機構の動作を示す平面図である。
【図２４】  図２３に続く、同実施形態によるウェハ搬送装置に用いられるアーム機構の動作を示す平面図である。
【図２５】  同実施形態によるオープナにおいて、昇降ボックスを上昇させた状態を示す断面図である。
【図２６】  同実施形態によるオープナにおいて、昇降ボックスをボックス上昇位置まで上昇させた状態を示す断面図である。
【図２７】  従来技術によるウェハ搬送装置等が配置されたクリーンルーム内の配置を示す配置図である。
【図２８】  従来技術によるウェハ搬送装置の斜視図である。
【図２９】  ＳＭＩＦポッドを示す図である。
【符号の説明】
１０・・・ウェハ搬送装置
２０・・・オープナ
２１、３１・・・筐体
２２・・・昇降ボックス
２３・・・カセット通過用開口部
２４・・・底板通過用開口部
２５・・・カバー支持部
２７・・・ボックス昇降機構
２７２・・・駆動軸
２７２Ａ・・・雄ねじ部
２７４・・・駆動モータ
２７５・・・昇降部
２７５Ａ・・・雌ねじ部
２７６・・・ガイド部
２８・・・支持台
２８Ａ・・・支柱
２８Ｂ・・・底板固定部
２８Ｃ・・・ガイド溝
２９・・・排気ファン
３０・・・ローダ
３２・・・アーム機構
３３・・・把持部
３４・・・下腕
３５・・・上腕
３６・・・肘関節
３７・・・肩関節
４０・・・アーム昇降機構
４１・・・腕支持部
４５・・・アーム移動機構
４６・・・浄化ファン
５０・・・コントローラ
【図１】
0004552362.tif 000002
【図２】
0004552362.tif 000003
【図３】
0004552362.tif 000004
【図４】
0004552362.tif 000005
【図５】
0004552362.tif 000006
【図６】
0004552362.tif 000007
【図７】
0004552362.tif 000008
【図８】
0004552362.tif 000009
【図９】
0004552362.tif 000010
【図１０】
0004552362.tif 000011
【図１１】
0004552362.tif 000012
【図１２】
0004552362.tif 000013
【図１３】
0004552362.tif 000014
【図１４】
0004552362.tif 000015
【図１５】
0004552362.tif 000016
【図１６】
0004552362.tif 000017
【図１７】
0004552362.tif 000018
【図１８】
0004552362.tif 000019
【図１９】
0004552362.tif 000020
【図２０】
0004552362.tif 000021
【図２１】
0004552362.tif 000022
【図２２】
0004552362.tif 000023
【図２３】
0004552362.tif 000024
【図２４】
0004552362.tif 000025
【図２５】
0004552362.tif 000026
【図２６】
0004552362.tif 000027
【図２７】
0004552362.tif 000028
【図２８】
0004552362.tif 000029
【図２９】
0004552362.tif 000030