(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルーム内において、精密材料または該精密材料が格納された容器を保持・搬送する搬送装置であって、
該搬送装置は、少なくとも、前記精密材料または前記容器を保持するための保持機構と、前記精密材料または前記容器を保持する接触部で発生するパーティクルを吸引除去するための吸気装置とを具備するものであることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記吸気装置は、少なくとも、吸引口と、該吸引口にパーティクルを誘導する気流を形成するためのカバー部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記気流は、線速が０．５ｍ／ｓ以上であることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記精密材料は、フォトマスク用透明基板、フォトマスクブランク、フォトマスク製造中間体、フォトマスクのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小なパーティクル汚染が問題となる製品を搬送する搬送装置に関し、特にフォトマスク用石英基板等の搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造に使用する材料（フォトマスク等）は、微小なパーティクルによる汚染が製品不良の原因となる欠陥に繋がることから、クリーン環境内での精密作業が要求される。
【０００３】
このような工程では、作業効率の向上や、異物の持ち込み等を防止することを目的として、ロボットの導入が各所で進んでいる。
特に、フォトマスク用基板である石英基板上に機能膜を形成したフォトマスクブランクにおいてパーティクルは欠陥の発生に繋がるため、パーティクルが極端に嫌われる。このため、製造工程間の搬送や保管のための搬送はロボットにより行われる。
【０００４】
このフォトマスク用石英基板、フォトマスクブランク、フォトマスク等の精密材料を搬送時に清浄な状態に保つための試みは種々検討されている。例えば特許文献１では、搬送時に使用する搬送装置内の気流の流れをコントロールすることでパーティクルによる汚染を防止する方法を開示している。また、特許文献２では、フォトマスクやフォトマスクブランクを搬送するためのロボットハンドに、搬送中の材料がパーティクル汚染等を受けることを防ぐために、フィルターを通したクリーンエアを送る装置を設けたものを提案している。更に特許文献３では搬送する材料を受け渡す際、パーティクルの発生を防止する受け渡しハンドが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３５５５２号公報
【特許文献２】特開２００１−２９８０６６号公報
【特許文献３】特開２００２−２６１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したように、クリーンルーム内では、室内のパーティクルを低く管理するだけでなく、他にもパーティクル発生に対し種々の方策が採られている。
【０００７】
しかし、クリーンルーム内でフォトマスク用基板等を搬送する際、個別にケースに入れるような操作を行うと作業効率が極端に落ち、あるいはケース収納自体もパーティクル発生原因となる危険すらあるため、クリーンルーム内では上記基板はオープンの状態で搬送されることが多い。
そして、上述のような対策を採っているにもかかわらず、搬送する際に、パーティクルが発生してしまい、フォトマスク上にパーティクルが付着してしまい、問題となっていた。
【０００８】
本発明は、フォトマスク用基板、フォトマスクブランク、フォトマスク等の基板をクリーンルーム内で搬送する際に生じるパーティクル問題発生の危険性をより低減するための搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明では、クリーンルーム内において、精密材料または該精密材料が格納された容器を保持・搬送する搬送装置であって、該搬送装置は、少なくとも、前記精密材料または前記容器を保持するための保持機構と、前記精密材料または前記容器を保持する接触部で発生するパーティクルを吸引除去するための吸気装置とを具備するものであることを特徴とする搬送装置を提供する（請求項１）。
【００１０】
このように、本発明の搬送装置は、パーティクルの発生ポイントである精密材料や精密材料を格納する容器とこれらを保持する保持機構が接触する接触部のパーティクルを吸引して除去するための吸気装置を備えたものである。
精密材料や容器を保持する際に、保持機構と精密材料や容器等の被搬送体が接触部でこすれることによってパーティクルが発生しやすい。しかし本発明のように、接触部のパーティクルを吸引除去するための吸気装置を設けた搬送装置は、このこすれで発生したパーティクルをすぐに吸引除去することができる。これによってパーティクルが被搬送体を汚染したり、周辺環境に飛散することを強く抑制することが可能となっている。
【００１１】
また、前記吸気装置は、少なくとも、吸引口と、該吸引口にパーティクルを誘導する気流を形成するためのカバー部材とを有することが好ましい（請求項２）。
このように、吸引口と、当該吸引口にパーティクルを誘導するための気流を形成するカバー部材を有することによって、パーティクルの吸引除去効果をより高いものとすることができる。また、乱気流によってパーティクルを逃してしまう危険性を下げることができる。
【００１２】
また、前記気流は、線速が０．５ｍ／ｓ以上であることが好ましい（請求項３）。
このように、吸引する気流の線速を０．５ｍ／ｓ以上とすることによって、パーティクルを吸引する気流を強いものとすることができる。よって、パーティクル汚染の危険性を更に下げる効果をより有効に得ることができる。
【００１３】
また、前記精密材料は、フォトマスク用透明基板、フォトマスクブランク、フォトマスク製造中間体、フォトマスクのいずれかであることが好ましい（請求項４）。
これらフォトマスク用透明基板、フォトマスクブランク、フォトマスク製造中間体、フォトマスクは、パーティクルに由来する欠陥を持った場合、それを用いて製造する製品に多大な影響を与えるため、パーティクルを極端に嫌う。そこで、本発明の搬送装置を用いて搬送することによってパーティクル汚染の危険性を下げる価値が大きい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の搬送装置は、保持機構と、精密材料や容器等の被搬送物と保持機構の接触部で発生するパーティクルを吸引除去するための吸気装置を具備している。これによって、被搬送物と保持機構がこすれることによって発生するパーティクルを発生直後にすぐに除去することができる。このため、発生したパーティクルが精密材料等に付着することなく、従来に比べてパーティクル汚染を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明についてより具体的に説明する。
半導体の製造に使用する材料は、微小なパーティクル汚染が製品の欠陥に繋がることから、クリーン環境内での精密作業が要求されることは良く知られている。とりわけフォトマスクの欠陥は、それを用いて製造した全ての半導体の欠陥となってしまうため、その欠陥の重大な原因の一つであるパーティクルによって汚染されることや、その危険性を極力下げる必要がある。
【００１６】
上述のように、既にフォトマスク用基板等の搬送では、搬送に伴うパーティクルの発生を如何に防止するかという試みが種々行われている。しかし突発的なパーティクル汚染を皆無にすることには未だ成功していない。
【００１７】
本発明者は、クリーンルームで保管されるフォトマスクブランク等の収納、取り出し時にパーティクル汚染が比較的頻度高く発生することに着目し、その原因の推定を行った。
【００１８】
例えば、このような収納や取り出しにおいて、フォトマスクブランクを収納した収納容器をロボットハンドで搬送するものであるが、フォトマスクブランクを入れた収納容器は、フォトマスクブランク単体に比較して慣性質量が大きく、搬送時の加速度で「こすれ」が生じる可能性が高い。
この「こすれ」はパーティクル発生の原因となりうることは明らかであるが、ロボットハンドの動作の制御によってある程度抑制はできるものの、加速度が極めて小さくなるようにした場合には作業効率が大きく損なわれる。
【００１９】
本発明者は、現在比較的高頻度で生じているパーティクルの原因が、上述のような「こすれ」であるとの作業仮説を下に、クリーンルーム等に含まれる既存のパーティクル発生防止策と共に、パーティクルが発生してしまった時に精密材料が汚染を受けることを防止する試みを組み合わせてそれらの相乗効果によってパーティクル汚染の危険性を一層下げることを発想し、鋭意検討を重ねた。
【００２０】
その結果、保持機構に加え、精密材料等の被搬送物との接触部付近にパーティクルを吸引除去する吸気装置を設けたところ、搬送時のパーティクル汚染の発生頻度が下がることを見出し、本発明を完成させた。
【００２１】
以下、本発明について図を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の搬送装置は、少なくとも、精密材料または精密材料が格納された容器を保持するための保持機構と、精密材料または容器を保持する接触部で発生するパーティクルを吸引除去するための吸気装置とを具備したものである。
【００２２】
このように、本発明では精密材料や該材料を格納する容器等の被搬送物を搬送するための保持機構のみならず、被搬送物と被搬送物を保持する保持部に発生するパーティクルを吸引するための吸気装置を有している。
被搬送物を搬送する際に、保持機構が被搬送物を持ち上げる際に、接触部でこすれが発生するために、パーティクルが発生しやすい。
しかし本発明の搬送装置は、この接触部のパーティクルを吸引するための吸気装置を設けた。これによって、主にこすれによって発生したパーティクルを発生直後にすぐに吸引して除去することができる。このため、被搬送物がパーティクルに汚染される危険性を低減することができ、また周辺環境に飛散する危険性も低減させることができる。
【００２３】
以下、保持機構としてロボットハンドとロボットアームを具備し、吸気装置として吸引ラインで吸引される吸引口およびカバー部材、被搬送物としてフォトマスクブランクの格納容器とした例について説明するが、本発明はもちろんこれに限定されるものではない。例えば、保持機構としては他にリフター等が挙げられる。
図１は本発明の搬送装置の概略を示した概略図、図２は先の搬送装置の概略図の一部を拡大した拡大図、図３は本発明の搬送装置を異なる方向から見た時の概略を示した概略図である。
【００２４】
図１、図２、図３に示した搬送装置１０は、ロボットアーム１１ａ、ロボットハンド１１ｂとからなる保持機構１１と、そしてこのロボットアーム１１ａとロボットハンド１１ｂの接合部の付け根部分には、ロボットハンド１１ｂと格納容器２１の取っ手２１ａとの接触部から発生するパーティクルを吸引除去するための吸気装置１２として、吸引口１２ａ及び吸引ライン１２ｂが設けられている。
このような搬送装置では、ロボットハンド１１ｂによって、取っ手２１ａを下から持ち上げることによって、格納容器２１を持ち上げる。
【００２５】
そして、吸引口１２ａは、ロボットハンド１１ｂ側に向けて開口しており、ロボットアーム１１ａに沿って吸引ライン１２ｂが設けられている。そして吸引口１２ａから吸引されたエアーは、吸引ライン１２ｂを通して吸引される。
また、格納容器２１の取っ手２１ａ及びロボットハンド１１ｂを上方及び側方から囲み、かつロボットアーム１１ａの逆側に開口部１２ｄができるように形成されたカバー部材１２ｃが設けられている。
【００２６】
このような構造の搬送装置においては、吸引口１２ａより吸引を行った場合には、上記カバー部材１２ｃとロボットハンド１１ｂが作る空間に開口部１２ｄから吸引口１２ａへ気流が流れるようになっている。そしてこの空間の中でロボットハンド１１ｂと取っ手２１ａが接触していることになる。
【００２７】
ここで、このロボットハンド１１ｂ部は、上方向から被搬送物を把持するものでも、横から挟み込むものでも良いが、精密材料を格納する容器のように荷重が大きいものを搬送する場合には、図に示したように、下からすくい上げる形のものの方が有利である。
【００２８】
また、吸気装置は、接触部付近に開けられた吸気口とすることができるし、また図に示したようにパーティクルを吸引除去するための気流を調整するためのカバー部材と吸引口の組み合わせとすることもできる。
【００２９】
吸気装置が吸引口のみである場合には、上記接触部の近い位置に吸引口を設けることが好ましく、より好適には接触部を挟む、あるいは囲む形で複数の吸引口が設けられることが望まれる。
更に、複数の吸引口を持つ場合、吸引口が接触点に来ても良いが、その場合には接触部が強く引圧になることがないよう、各吸引部の吸引流路が集合するような形で、独立に吸引されることがないようにするか、接触部が強く引圧にならないよう、切欠きを作る等の調整を行うことがより望ましい。
【００３０】
そして、接触部分の全体に渡って安定して吸引を行うためには、パーティクルを吸引除去するための気流を調整するためのカバー部材と吸引口の組み合わせとすることが好ましい。
このカバー部材は、ロボットハンドの受け取り動作に対応して設計されることが望ましく、接触部から吸引口への気流が形成できれば、任意の形状を選択することができる。例えば、ロボットハンドの動作に支障を与えないように、筒状のものとすることができる。そしてこのような形状であればカバー部材のみで独立して気流を形成できる。
また、被搬送物をロボットハンドが支えている状態の時のみに、被搬送物とカバー部材とによって気流が形成できる流路を作るものとすることもできる。特に後者の方がコンパクトに設計することができ、かつロボットハンドが被搬送物の受け取り時の動作として２次元的な動きをする場合にも容易に装着することができる。
【００３１】
また、上記カバー部材によって形成される気流の流路は、開口部と吸引口の間が完全に閉鎖されている必要は必ずしもなく、例えば被搬送物とカバー部材の間で流路を作る形のものの場合、被搬送物とカバー部材が接触することなく、その間が連続した流路となって気流が生じるようになっていればよい。
【００３２】
更に、パーティクルを吸引除去するためのカバー部材と吸引口とを有する吸気装置の場合、気流は線速が０．５ｍ／ｓ以上であることが好ましい。
このように、気流の線速が０．５ｍ／ｓ以上であれば、パーティクルを強力に吸引することができ、被搬送物がパーティクルによって汚染されることをより抑制することができる。
【００３３】
そして、吸気するための吸引ラインは、ロボットアームと連動して動くことが望まれる。この場合、ロボットアームに沿ってフレキシブルチューブを設けたり、アーム中に吸引ラインが組み込まれることができるが、吸引方法は公知のどの方法も用いることができる。吸引された空気はクリーンルーム外に直接排出しても良く、あるいは微小なパーティクルを除去するためのフィルターを通した後、クリーンルーム内に循環させても良い。またクリーンルームの循環空気清浄ラインに組み込むという方法を用いることもできる。
【００３４】
そして、このような本発明の搬送装置によって搬送する精密材料としては、フォトマスク用透明基板、フォトマスクブランク、フォトマスク製造中間体、フォトマスクのいずれかが挙げられる。
上述のように、本発明の搬送装置は、主に精密材料等の被搬送物と保持機構の間のこすれによって発生するパーティクルを効果的に除去する、つまり被搬送物がパーティクルによって汚染される可能性を低減させることのできるものとなっている。従ってパーティクル汚染を極力避けたいフォトマスク用透明基板、フォトマスクブランク、フォトマスク製造中間体、フォトマスクを搬送するのに、本発明の搬送装置は好適である。
【００３５】
そして、このような本発明の搬送装置と、清浄な空気を循環させるための循環システムとを具備した格納システムであれば、搬入、搬出時に発生するパーティクル汚染の危険性が低いものとすることができる。
【００３６】
更に、吸気装置によって発生する気流のベクトルと、被搬送物を保持する際にクリーンルームの循環システムによって発生する吸気装置周辺の気流のベクトルが逆方向にならないように調整することが望ましい。
上述のように、本発明の搬送装置が格納される格納システムはクリーンルーム仕様である。このため、清浄気流が循環されている。そのため、循環気流あるいは搬送装置の配置および保持機構の動作を調整することによって、吸気装置によって発生する気流のベクトルと、被搬送物を保持する際にクリーンルームの循環システムによって発生する吸気装置周辺の気流のベクトルが逆方向にならないように調整し、パーティクルを吸引する気流の流れを妨げることを抑制する。これによって被搬送物がパーティクルによって汚染されることの危険性をより低くすることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例）
図１，２，３に示したような搬送装置を作製した。
そして開口部で流量を測定した場合に０．５５ｍ／ｓの気流ができるように吸引ラインの吸引量を調整し、その状態で試験前にパーティクル汚染を測定したフォトマスク用石英基板を格納容器に５枚入れ、格納容器をラックに収納する操作と取り出しの操作を繰り返し５０回行った。
【００３８】
上記操作を行った後、収納容器に収納されていた石英基板を取り出してパーティクル測定をレーザーテック（株）製Ｍ２３５１を用いて行ったところ、０．１μｍ径のパーティクルが上記繰り返し操作前では１７個であったのに対し、操作後の検査では１９個であった。
【００３９】
（比較例）
実施例と同様の搬送装置の吸引ラインからの吸引を停止した他は、全て実施例と同様の装置、材料を用いて５０回のラックへの収納、取り出し操作を行った。
上記操作を行った後、収納容器に収納されていた石英基板を取り出してパーティクル測定をレーザーテック（株）製Ｍ２３５１を用いて行ったところ、０．１μｍ径のパーティクルが上記繰り返し操作前では１６個であったのに対し、操作後の検査では３４個であった。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の搬送装置の概略を示した概略図である。
【図２】本発明の搬送装置の概略図の一部を拡大した図である。
【図３】本発明の搬送装置を異なる方向から見た時の概略を示した概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…搬送装置、
１１…保持機構、  １１ａ…ロボットアーム、  １１ｂ…ロボットハンド、
１２…吸気装置、  １２ａ…吸引口、  １２ｂ…吸引ライン、  １２ｃ…カバー部材、  １２ｄ…開口部、
２１…格納容器、  ２１ａ…取っ手。
【図１】
0004965510.tif 000002
【図２】
0004965510.tif 000003
【図３】
0004965510.tif 000004