(57)【要約】【課題】ウエハ受け渡し装置において、ウエハ加工装置内部及び搬送容器内部のクリーン状態を損なうことを防ぐ。【解決手段】容器載置部１８に搬送容器１２が載置された状態で、容器載置部１２にカバー２６を装着することで、搬送容器１２及び容器載置部１８は装置外部１０２に対して密閉され、外気から遮断される。この状態で、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０を真空引きすることにより、搬送容器１２の外表面や昇降台座２２の表面の塵等を、負圧によって吸引除去することができる。そして、上部ユニット１６から下部ユニット１４を分離させて、下部ユニット１４に搭載されたウエハＷを前室１０ａへと収容する。このため、搬送容器１２とウエハ加工装置１００との、ウエハＷの授受の際に、容器載置部１８付近の外気に含まれる塵等が、搬送容器１２や前室１０ａへと侵入し、ウエハＷに付着してしまうことを、確実に回避することが可能となる。【選択図】図１
2017168787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ加工装置の装置内部と装置外部との間で、ウエハの受け渡しを行うための受け渡し装置であって、
ウエハを搭載する下部ユニットと、該下部ユニットに対して結合分離可能かつ該下部ユニットと共に密閉されたウエハ収容室を構成する上部ユニットとを有し、前記ウエハ収容室にウエハを収容して搬送する搬送容器が載置される、容器載置部と、
該容器載置部に前記搬送容器が載置された状態で、前記上部ユニットから分離される前記下部ユニットを収容して、前記下部ユニットに対するウエハの積み下ろしを行うための密閉室と、
前記容器載置部に前記搬送容器が載置された状態で、前記容器載置部に対して着脱自在かつ前記容器載置部を外気から遮断するカバーと、を備えることを特徴とするウエハ受け渡し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ加工装置の内部と装置外部との間で、ウエハの受け渡しを行うための、ウエハ受け渡し装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体ウエハの製造工程において全体が一様にクリーン化された設備を用いることなく、必要な部分を重点的にクリーン化する手法として、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）方式が適宜採用されている。このＳＭＩＦ方式では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）を、一枚毎に個別に収容する搬送容器と、ウエハ加工装置と、両者の間でウエハの授受を行うためのウエハ受け渡し装置とが用いられる。これらの構成要素の内部は、全てクリーン化されており、ウエハの授受の際にもクリーン状態が維持されることを企図している。
ここで、図４に示されるように、ウエハ受け渡し装置１０は、ウエハ加工装置１００の内部１００ａと装置外部１０２との間に配置され、加工装置１００の内部１００ａに外気が侵入することを防ぐための、前室１０ａを構成するものである。なお、図中、符号１００ｂで示される部分は、前室１０ａとウエハ加工装置１００の内部１００ａとの間に設けられた、遮蔽扉である。
【０００３】
又、ウエハＷを個別に密閉して搬送する搬送容器１２は、図４（ａ）に示されるように、ウエハＷを搭載する下部ユニット１４と、下部ユニット１４に対して結合分離可能かつ下部ユニット１４と共にウエハ収容室１２ａを構成する上部ユニット１６とを有している。そして、下部ユニット１４と上部ユニット１６との接合面には、Ｏリングなどのシール部材（図示省略）が配置され、ウエハ収容室１２ａは密閉され外気と遮断される。このため、搬送容器１２は、下部ユニット１４と上部ユニット１６とが閉じた状態で、ウエハ収容室１２ａのクリーン状態を維持して、ウエハＷを搬送することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
一方、ウエハ受け渡し装置１０は、搬送容器１２が載置される容器載置部１８を有している。容器載置部１８は、搬送容器１２に倣った外形を有する台座として機能し、かつ、下部ユニット１４を前室１０ａへと受け入れるための開口部２０を有している。又、ウエハ受け渡し装置１０は、昇降台座２２を備えており、この昇降台座２２により開口部２０を常時塞ぐと共に、昇降台座２２が前室１０ａ内部へと下降することで、下部ユニット１４と共にウエハＷを前室１０ａへと収容する。更に、容器載置部１８には、搬送容器１２が載置された状態の容器載置部１８の周囲のエアを吸引することで、搬送容器１２の外表面や昇降台座２２の外表面の塵等を負圧によって吸引除去し、又は、エアを供給するための、配管２４を備えている。
【０００４】
そして、図４（ｂ）に示されるように、ウエハ受け渡し装置１０は、容器載置部１８に搬送容器１２が載置された状態で、上部ユニット１６から分離される下部ユニット１４を前室１０ａへと収容して、前室１０ａにおいて、下部ユニット１４に対するウエハＷの積み下ろしを行う。この際、搬送容器１２によってウエハ加工装置１００の内部１００ａへと残留ガスや塵等が持ち込まれることを防止するために、前室１０ａは真空状態に調整されるものであり、前室１０ａは「密閉室」ないし「エアロック室」として機能するものである（例えば、特許文献２参照）。又、搬送容器１２の上部ユニット１６は、前室１０ａを構成する壁の一部としても機能するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１０３１９号公報
【特許文献２】特開２０１５−２１６１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のＳＭＩＦ方式において、搬送容器１２は一枚のウエハＷ毎に用いられるものであり、ハンドリング性等を考量して搬送容器１２の大型化を避ける必要がある。このため、搬送容器１２の下部ユニット１４と、上部ユニット１６との接合面の密着面積を十分に確保することが困難となることから、下部ユニット１４と上部ユニット１６とのシール構造は、おのずと簡易的なものとなる。又、搬送容器１２と容器載置部１８との密着面積を十分に確保することができず、十分な大きさのシール部材を配置することができないことから、搬送容器１２と容器載置部１８との間のシール構造を強固に構築することも困難となり、前室１０ａの真空状態を損なう恐れがある。又、搬送容器１２とウエハ加工装置１００との、ウエハＷの授受の際に、容器載置部１８付近の外気に含まれる塵等が搬送容器１２内へと侵入し、ウエハＷに付着してしまう恐れもある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウエハ受け渡し装置において、搬送容器とウエハ加工装置とのウエハの授受を行う際に、ウエハ加工装置内部及び搬送容器内部のクリーン状態を損なうことを、より確実に防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、ウエハ加工装置の装置内部と装置外部との間で、ウエハの受け渡しを行うための受け渡し装置であって、ウエハを搭載する下部ユニットと、該下部ユニットに対して結合分離可能かつ該下部ユニットと共に密閉されたウエハ収容室を構成する上部ユニットとを有し、前記ウエハ収容室にウエハを収容して搬送する搬送容器が載置される、容器載置部と、該容器載置部に前記搬送容器が載置された状態で、前記上部ユニットから分離される前記下部ユニットを収容して、前記下部ユニットに対するウエハの積み下ろしを行うための密閉室と、前記容器載置部に前記搬送容器が載置された状態で、前記容器載置部に対して着脱自在かつ前記容器載置部を外気から遮断するカバーと、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明はこのように構成したので、ウエハ受け渡し装置において、搬送容器とウエハ加工装置とのウエハの授受を行う際に、ウエハ加工装置内部及び搬送容器内部のクリーン状態を損なうことを、より確実に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るウエハ受け渡し装置を示す概略断面図であり、（ａ）はウエハ受け渡し装置の容器載置部に搬送容器を載置する前の状態を示し、（ｂ）はウエハ受け渡し装置の容器載置部に搬送容器が載置され、上部ユニットから分離された下部ユニットが、前室へと収容された状態を示すものである。
【図２】図１に示されるウエハ受け渡し装置の、応用例を示す概略断面図である。
【図３】図１に示されるウエハ受け渡し装置の、更に別の応用例を示す概略断面図である。
【図４】従来のウエハ受け渡し装置を示す概略断面図であり、（ａ）はウエハ受け渡し装置の容器載置部に搬送容器を載置する前の状態を示し、（ｂ）はウエハ受け渡し装置の容器載置部に搬送容器が載置され、上部ユニットから分離された下部ユニットが、前室へと収容された状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
【００１１】
本発明の実施の形態に係るウエハ受け渡し装置１０は、図１に示されるように、カバー２６を備えている。このカバー２６は、容器載置部１８に搬送容器１２が載置された状態で、容器載置部１８に対して着脱自在かつ容器載置部１８を外気から遮断するものである。又、このカバー２６は、容器載置部１８に搬送容器１２が載置された状態で、搬送容器１２と共に容器載置部１８を覆うことが可能なだけの、必要十分な大きさと形状とを有している。より具体的には、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０の容積は、搬送容器１２を収容可能で、かつ、後述する真空引きの際に要する時間が可能な限り短時間となるように、必要最小限の容積が確保される大きさと、形状とを有していることが望ましい。なお、カバー２６を容器載置部１８に対して着脱する手段としては、専用の開閉機構や、専用、汎用のロボットアーム等が、適宜用いられる。
【００１２】
又、カバー２６の容器載置部１８との接合面２６ａには、Ｏリングなどのシール部材２８が設けられている。そして、このシール部材２８が、必要な密閉性を確保することが可能な形状及び大きさのものが装着可能となるように、カバー２６の容器載置部１８との接合面２６ａには、十分な面積が確保されているものである。又、容器載置部１８の座面にも、シール部材２８が確実に密着するための十分な面積が確保されている。
図示の例では、ウエハ受け渡し装置１０の容器載置部１８は、円環状の座面を構成するものであり、搬送容器１２の下部ユニット１４は、平面視でこの円環状の容器載置部１８に乗るように円環状の縁部を備えた、円形の外観形状を呈している。又、カバー２６は、図示の例では単純な有底円筒状を成し、カバー２６の容器載置部１８との接合面２６ａは、平面視で搬送容器１２よりも大径の円環状に形成されている。しかしながら、搬送容器１２、容器載置部１８及びカバー２６の各形状については、これに限定されることなく適宜設定されるものである。
【００１３】
なお、図１の例では、搬送容器１２の下部ユニット１４と上部ユニット１６との分離又は結合操作は、ロック操作及びロック解除操作用のシリンダ、サーボ機構、ソレノイド等、適切なロック解除機構によって行われる。
又、搬送容器１２の下部ユニット１４と上部ユニット１６とを分離又は結合させる際に作動する、昇降台座２２の昇降機構としては、前室１０ａ内に、昇降台座２２を昇降可能に支持するシリンダや、昇降ガイド等の適切な昇降機構が配置されて構成されるものである。又、ウエハ加工装置１００の内部には、ウエハ受け渡し装置１０とウエハ加工装置１００とのウエハＷの受け渡し操作を行うための、搬送アーム等の適切な搬送手段が設けられている。そして、前室１０ａとウエハ加工装置１００の内部１００ａとの間に設けられた遮蔽扉１００ｂが開放された状態で（図示の状態は、遮蔽扉１００ｂが閉鎖されている）、ウエハ加工装置１００の内部１００ａから、ウエハ受け渡し装置１０の前室１０ａへと、搬送手段が延び、下部ユニット１４に対するウエハＷの積み下ろし作業が行われる。
【００１４】
さて、上記構成を有する本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。
すなわち、図１（ａ）に示されるように、カバー２６が、ウエハ受け渡し装置１０の容器載置部１８から外された状態では、容器載置部１８に対し搬送容器１２を載置し、又は、容器載置部１８から搬送容器１２を離脱させることが可能である。又、図１（ｂ）に示されるように、容器載置部１８に搬送容器１２が載置された状態で、容器載置部１８にカバー２６を装着することで、搬送容器１２及び容器載置部１８は装置外部１０２に対して密閉され、外気から遮断される。
【００１５】
この状態で、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０を、配管２４によって真空引きすることにより、密閉空間３０に封入された非クリーンエアや搬送容器１２の外表面や昇降台座２２の表面の塵等を、負圧によって吸引除去することができる。
そして、前室１０ａの真空状態を損なうことなく、上部ユニット１６から下部ユニット１４を分離させて、下部ユニット１４に搭載されたウエハＷを前室１０ａへと収容する。このため、搬送容器１２とウエハ加工装置１００との、ウエハＷの授受の際に、容器載置部１８付近の非クリーンエアに含まれる塵等が、搬送容器１２や前室１０ａへと侵入し、ウエハＷに付着してしまうことを、確実に回避することが可能となる。
【００１６】
しかも、ウエハ受け渡し装置１０の前室１０ａに下部ユニット１４を収容するにあたり、前室１０ａの真空排気時間を短縮するために、搬送容器１２よりも容積の大きな前室１０ａの真空状態を維持したままで、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０を真空引きすることで、密閉空間３０と前室１０ａとの気圧を一致させることが可能である。しかも、密閉空間３０の容積は、上述の如く必要最小限であれば良いことから、密閉空間３０の真空引きに要する時間も短時間で済むこととなる。このため、容器載置部１８に搬送容器１２が載置された後に、上部ユニット１６から下部ユニット１４分離して前室１０ａへと収容して、下部ユニット１４に対するウエハＷの積み下ろしを行うまでの時間も、短時間に収まることとなる。
【００１７】
なお、カバー２６は、容器載置部１８に搬送容器１２が載置された状態で、容器載置部１８を覆うことが可能なだけの大きさを有しており、又、搬送容器１２のごときハンドリング性やコストを考慮した大きさや構造を採用する必要が無い。このため、カバー２６と容器載置部１８との間に、高い密閉性を発揮するシール部材２８を配置することが可能である。よって、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０の密閉性は、十分に確保されることとなる。そして、この密閉空間３０が存在することによって、搬送容器１２の上部ユニット１６から下部ユニット１４が分離され前室１０ａへと収容された状態での、前室１０ａの密閉性も確実に維持される。
このため、搬送容器１２と容器載置部１８との間のシール構造や、搬送容器１２の下部ユニット１４と上部ユニット１６とのシール構造については、高い密閉性が要求されることも無くなる。
【００１８】
更に、搬送容器１２は一枚のウエハＷ毎に用いられるものであることから、コストの増加を抑えるために、樹脂製品とすることが望ましいが、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０内の搬送容器１２は、前室１０ａと装置外部１０２の外気との気圧差を受けることが無い。このため、搬送容器１２が樹脂製品であっても、気圧差に起因する破損や変形、疲労による亀裂が生じる恐れもない。よって、従前の搬送容器１２をそのまま用いたとしても、搬送容器１２とウエハ加工装置１００との間でウエハＷの授受を行う際に、ウエハ加工装置１００の内部１００ａ及び搬送容器１２の内部のクリーン状態を損なうことを、確実に防ぐことが可能となる。
【００１９】
さて、図２には、図１に示されるウエハ受け渡し装置１０の応用例が示されている。図１の例との相違点としては、カバー２６に、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０の排気を行う排気ポート３４が設けられているところにある。又、排気ポート３４は、図示しない配管を介して真空ポンプに接続されている。そして、この排気ポート３４により、密閉空間３０の排気を搬送容器１２とは別々に行うことで、容器載置部１８に載置された搬送容器１２の周囲の非クリーンエアを排気し、搬送容器１２や前室１０ａに非クリーンエアが侵入することを、確実に防ぐことが可能となる。
なお、図２の例では、前室１０ａにも排気ポート３２が設けられており、排気ポート３２は、図示しない配管を介して真空ポンプに接続されている。そして、上部ユニット１６から下部ユニット１４を分離させる際に、搬送容器１２のウエハ収容室１２ａ内のエアや残留ガスの排出を、排気ポート３２を用いてより円滑に行うことも可能となっている。
【００２０】
さらに、前述のごとく、容器載置部１８に設けられた配管２４により、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０へと、エアを供給することも可能である。
このため、密閉空間３０は前室１０ａと独立して真空引きを行い、容器載置部１８をカバー２６で覆った際に密閉空間３０に封入される非クリーンエアを、前室１０ａとは独立して排気することが可能となる。よって、搬送容器１２のウエハ収容室１２ａ及び前室１０ａへの、非クリーンエアの侵入をより確実に防ぐことが可能となる。又、前室１０ａとは独立して、密閉空間３０の気圧を外気圧へと戻すことが可能となる。
【００２１】
又、前述のごとく、密閉室３０の容積は前室１０ａの容積よりも小さく、前室１０ａの真空状態を維持して密閉室３０のみ気圧調整を行えばよいことから、気圧調整に要する時間も短時間で済むこととなる。よって、ウエハ受け渡し装置１０による、ウエハ加工装置１００の装置内部１００ａと搬送容器１２との間での、ウエハＷの受け渡しに要する時間も短時間で済むこととなる。又、搬送容器１２のウエハ収容室１２ａと前室１０ａとの気圧差に起因して、搬送容器１２の上部ユニット１６から下部ユニット１４を分離させる際に、ウエハ収容質１２ａ内のエアが爆発的に膨張して、ウエハＷの落下や破損を招くことも防止できる。
なお、カバー２６に設けられた排気ポート３４については、適宜、容器載置部１８側に設置し、又は、容器載置部１８に設けられた配管２４にその機能を担持させ、容器載置部１８とカバー２６とで囲まれた密閉空間３０の排気を行うこととしてもよい。
【００２２】
図３には、図１に示されるウエハ受け渡し装置１０の、更なる応用例が示されている。本例では、カバー２６には、搬送容器１２の上部ユニット１６から下部ユニット１４を分離させるための、ロック解除部３６が設けられている．ロック解除部３６は、下部ユニット１４及び上部ユニット１６のロック機構に応じたロック解除手段を備えている。例えば、図３に示されるように、下部ユニット１４及び上部ユニット１６を密着状態に保持するために、夫々に磁石その他の磁性体１４ａ、１６ａが設けられているような場合には、ロック解除部３６は、カバー２６が容器載置部１８を覆った状態で、上部ユニット１６にと右折して、磁性体１４ａ、１６ａの磁力をキャンセルするための磁石を備えるものである。
【００２３】
又、下部ユニット１４及び上部ユニット１６を密着状態に保持するために、ばねなどを用いた機械的なロック機構を備えるような場合には、ロック解除部３６は、機械的なロック機構のロック状態を解除する、押し出しピン等を備えるものである。
そして、図３のごとく構成することで、別途、下部ユニット１４及び上部ユニット１６のロック解除用のシリンダ、サーボ機構、ソレノイドなどの、ロック解除機構を設けることなく、カバー２６を容器載置部１８に密着される動作と連動して、搬送容器１２の上部ユニット１６から下部ユニット１４を分離することが可能となる。
【符号の説明】
【００２４】
１０：ウエハ受け渡し装置、  １０ａ：前室、  １２：搬送容器、  １２ａウエハ収容室、  １４：下部ユニット、  １６：上部ユニット、  １８：容器載置部、  ２６：カバー、１００：ウエハ加工装置、１００ａ：装置内部、１０２：装置外部、  Ｗ：ウエハ
【図１】
2017168787.tif 000003
【図２】
2017168787.tif 000004
【図３】
2017168787.tif 000005
【図４】
2017168787.tif 000006