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    • 专利摘要:
    基板搬送容器之開閉裝置係具備有：升降基體，係於基板之搬送區域側藉由升降機構而升降自如地設置者；蓋體構件，係用以開閉壁部之開口部；密封構件，係用以密封該蓋體構件與該開口部之緣邊部之間；蓋體裝卸機構，係設置於該蓋體構件，進行蓋體之卸除或是裝設；引導部，係設置於該升降基體，以該蓋體構件可從後退位置往壁部側前進的方式將該蓋體構件向上引導；引導路，係設置於該壁部側，往和該開口部之密封面呈正交之方向上延伸者；以及，轉動體，係設置於該蓋體構件，當該升降基體下降之時沿著該引導路一邊滾動一邊下移。
    公开号:TW201316443A
    申请号:TW101120199
    申请日:2012-06-06
    公开日:2013-04-16
    发明作者:Katsuhiko Oyama；Katsuyuki Hishiya；Yasushi Takeuchi
    申请人:Tokyo Electron Ltd；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    基板搬送容器之開閉裝置，蓋體之開閉裝置以及半導體製造裝置
    本揭示係關於一種例如對密閉型基板搬送容器之蓋體進行開閉之開閉裝置、以及具備此開閉裝置之半導體製造裝置。
    於製造半導體元件之製程中，作為基板之半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)係在例如所謂密閉型FOUP(Front-Opening Unified Pod)之搬送容器內以架狀被堆載而搬送於半導體製造裝置間。從而，於半導體製造裝置之晶圓搬入埠設有對FOUP側面之蓋體進行開閉之開閉裝置。
    此開閉裝置係於介設在載置FOUP之區域與對於從FOUP取出之晶圓進行搬送之搬送區域之間的壁部處設置開口部，使得FOUP之蓋體周圍氣密地抵接於開口部之緣邊部，並從晶圓之搬送區域側將開口部以蓋體構件來氣密阻塞，利用設置在此蓋體構件之開閉機構來卸除FOUP之蓋體。此時，為了抑制例如FOUP之受搬送區之環境氣氛經由進行蓋體開閉動作之開閉區域而流入前述搬送區域，係於前述蓋體構件與開口部之間設置由樹脂或橡膠等所構成之密封構件。此外，於卸除FOUP之蓋體之時，對於由前述密封部所氣密阻塞之區域係進行真空排氣或供給氮(N2)氣體等潔淨氣體，來置換該區域之環境氣氛。從而，前述蓋體構件係以可在蓋體之裝卸位置與將晶圓從FOUP取出到搬送區域側之時所退避之退避位置之間升降自如、且可在升降位置與氣密阻塞開口部之位置之間進退自如的方式來構成。
    此處，需要有一種技術可藉由儘量減少於開閉裝置所設置之機構以謀求抑制來自該機構之生塵以及粒子之發生以及降低開閉裝置之成本，具體而言，係針對可減少使得開閉裝置產生進退之機構(具體而言為驅動軸)之技術。如此之技術之一例，有一種裝置之構成係使得由開閉裝置所密封之面相對於鉛直軸來傾斜，而僅以開閉裝置之升降動作同時可進行搬送口之密封。
    但是，若如此般地傾斜開閉裝置之密封面，由於開閉裝置相對於密封部係一邊滑動一邊接觸，故密封部變得容易磨損、或是出現偏磨損。是以，必須頻繁地進行裝置之維修(密封部之交換)，且維修所需成本也變高。
    本揭示係提供一種技術，關於對密閉型搬送容器之蓋體進行開閉之開閉裝置，可謀求驅動系統之簡潔化，且可抑制用以氣密阻塞基板搬送區域側之開口部的密封部之磨損。
    本揭示之基板搬送容器之開閉裝置，係使得對基板搬送容器之前面進行開閉的蓋體之周圍密合至在壁部一面側所形成之第1開口部的緣邊部，並經由在基板搬送區域側之該壁部的另面側相對於鉛直面朝上傾斜形成之第2開口部來卸除該蓋體；具備有：升降基體，係於該基板之搬送區域側藉由升降機構而升降自如地被設置著；蓋體構件，係以被支撐於此升降基體且其周緣部密合於該第2開口部之緣邊部來阻塞該第2開口部的方式所構成，用以開閉該第2開口部；密封構件，係用以將該蓋體構件與該第2開口部之緣邊部之間加以密封；蓋體裝卸機構，係設置於該蓋體構件，當該蓋體構件阻塞該第2開口部之時，進行該搬送容器之蓋體之卸除或是裝設；引導部，係設置於該升降基體，並以該蓋體構件可相對於該升降基體從後退位置朝該壁部側前進的方式一邊控制該蓋體構件之姿勢一邊向上引導；引導路，係設置於該壁部側，係朝和該第2開口部之緣邊部的密封面成為正交之方向上延伸；以及轉動體，係以相對於該第2開口部之開口面呈平行且可繞橫向軸而轉動自如的方式設置於該蓋體構件，當該升降基體下降之時，從上方側接觸該引導路而一邊沿著該引導路滾動一邊下移；該蓋體構件在升降基體位於上升位置時係位處於後退位置；另一方面，隨著該升降基體之下降而藉由該轉動體之轉動以及該引導部所產生之引導作用而從後退位置前進，以對向於該第2開口部之姿勢來阻塞該開口部。
    本揭示之基板搬送容器之開閉裝置，係使得對基板搬送容器之前面進行開閉的蓋體之周圍密合至在壁部一面側所形成之第1開口部的緣邊部，並經由在基板搬送區域側之該壁部的另面側相對於鉛直面朝上傾斜形成之第2開口部來卸除該蓋體；具備有：升降基體，係於該基板之搬送區域側藉由升降機構而升降自如地被設置著；蓋體構件，係以被支撐於此升降基體且其周緣部密合於該第2開口部之緣邊部來阻塞該第2開口部的方式所構成，用以開閉該第2開口部；密封構件，係用以將該蓋體構件與該第2開口部之緣邊部之間加以密封；蓋體裝卸機構，係設置於該蓋體構件，當該蓋體構件阻塞該第2開口部之時，進行該搬送容器之蓋體之卸除或是裝設；引導部，係設置於該升降基體，並以該蓋體構件可相對於該升降基體從後退位置朝該壁部側前進的方式一邊控制該蓋體構件之姿勢一邊向下引導；引導路，係設置於該壁部側，係朝和該第2開口部之緣邊部的密封面成為正交之方向上延伸；轉動體，係以相對於該第2開口部之開口面呈平行且可繞橫向軸而轉動自如的方式設置於該蓋體構件，當該升降基體上升之時，從下方側接觸該引導路而一邊沿著該引導路滾動一邊上移；以及蓄勢機構，係使得該蓋體構件對該升降基體往搬送區域側產生蓄勢；該蓋體構件在升降基體位於下降位置之時係藉由該蓄勢機構之蓄勢力而位處於後退位置；另一方面，隨著該升降基體之上升而藉由該轉動體之轉動以及該引導部所產生之引導作用來對抗該蓄勢機構之蓄勢力從後退位置前進，以對向於該第2開口部之姿勢來阻塞該開口部。
    此外，本揭示之蓋體開閉裝置，係以壁部之一面側以及另面側以相互連通的方式形成之開口部的該另面側，對於設置於該一面側之基板搬送容器之蓋體、或是將該開口部自該另面側加以氣密阻塞之蓋體進行開閉者；具備有：移動基體，係設置於該壁部之另面側，藉由移動機構而在沿著該壁部平行地延伸之軸的一側與另一側之間移動自如；密封面，係形成於該另面側之該開口部的緣邊部，相對於從該壁部垂直延伸之方向往該一側傾斜；蓋體構件，係以被支撐於該移動基體且其周緣部密合於該另面側之該密封面來阻塞該緣邊部的方式所構成，用以開閉該開口部；密封構件，係用以將該蓋體構件與該密封面之間加以密封；蓋體裝卸機構，係設置於該蓋體構件，當該蓋體構件阻塞該開口部之時進行該蓋體之卸除或是裝設；引導部，係設置於該移動基體，並以該蓋體構件可相對於該移動基體從後退位置朝該壁部側前進的方式一邊控制該蓋體構件之姿勢一邊在相對於該壁部朝垂直之方向與朝該一側之方向之間的方向上做引導；引導路，係設置於該壁部側，在和該密封面呈正交之方向上延伸；轉動體，係以相對於該密封面呈平行且可繞與該軸呈交叉之軸而轉動自如的方式設置於該蓋體構件，當該移動基體往該另一側移動之時，係接觸於該引導路而沿著該引導路滾動；以及蓄勢機構，係使得該蓋體構件相對於該移動基體從該壁部側往該後退位置側產生蓄勢；該蓋體構件在移動基體位於該一側之位置時係位處於後退位置；另一方面，隨著該移動基體往該另一側移動而藉由該轉動體之轉動以及該引導部所產生之引導作用而從後退位置前進，以對向於該密封面之姿勢來阻塞該開口部。
    本揭示之半導體製造裝置，係具備有：載置台，係載置基板搬送容器；處理部，係對於基板進行處理；基板搬送機構，係於該載置台上之基板搬送容器與該處理部之間進行基板之收授；以及前述開閉裝置，係用以對該載置台上之基板搬送容器之蓋體、或是設置於該處理部與該基板搬送機構之間的蓋體進行開閉。
    作為本揭示之基板搬送容器之開閉裝置之實施形態一例，係舉出適用該開閉裝置之半導體製造裝置的豎型熱處理裝置為例，參見圖1~圖15來說明。首先，針對開閉裝置20以及豎型熱處理裝置之大致來說明。開閉裝置20係從以架狀方式收納複數片例如25片晶圓W之密閉型搬送容器的FOUP1來對於氣密設置在該FOUP1側方側(前面側)之開口部2的蓋體3進行裝卸(開閉)者。是以，開閉裝置20係配置在搬出入區S1(對豎型熱處理裝置從外部搬入FOUP1)與裝載區S2(對於從FOUP1取出之晶圓W進行搬送)之間(詳而言之係相對於此等區S1、S2間之側壁部4位於裝載區S2側)。此側壁部4係形成有蓋體3、用以進行晶圓W搬送之搬送口5，如後述般，於裝載區S2側之搬送口5(筒狀體5a)的開緣邊周圍，用以將裝卸蓋體3之開閉區域S3從區S1、S2做氣密區劃之密封構件56係朝向斜上側來形成。於是，前述開閉裝置20藉由沿著升降桿21朝鉛直方向進行升降，而對前述密封構件56做垂直移動來氣密地接觸。
    接著，針對開閉裝置20之詳細進行描述之前，針對豎型熱處理裝置之全體概觀來簡單說明。於搬出入區S1如圖1以及圖2所示般，為了對於側壁部4之一面側(搬出入區S1側)的前述搬送口5之開緣邊(緣邊部)來氣密地抵接FOUP1之蓋體3周圍，乃將用以使得該FOUP1於圖1中前後方向(X方向)上進退之載置台6在左右方向(Y方向)上相互離間而配置於複數部位(例如2部位)。於此搬出入區S1側之搬送口5周圍係如圖7所示般使得例如樹脂、橡膠等所構成之密封部10沿著周邊方向設置，而和抵接於側壁部4之FOUP1的開緣邊做氣密接觸。圖1中7係藉由豎型熱處理裝置之外部之未圖示之搬送機構來載置FOUP1之搬出入平台，8係用以保管已取出晶圓W而變空之FOUP1的保管區域，9係於此等載置台6、搬出入平台7以及保管區域8間進行FOUP1之搬送的搬送臂。此外，關於密封部10，於圖7以外係省略描繪。
    從搬出入平台7觀看，於搬出入區S1之內側係配置有前述裝載區S2。於此裝載區S2係以對向於各搬送口5的方式設置各個開閉裝置20，於開閉裝置20之更內側則配置有晶圓舟11，其構成上係將多數片(例如100片程度)之晶圓W以架狀方式保持而可升降自如以及繞鉛直軸旋轉自如。於此等開閉裝置20與晶圓舟11之間，用以在搬出入區S1之FOUP1與晶圓舟11之間進行晶圓W收授之晶圓搬送臂12係以基板搬送機構的形式來設置，此晶圓搬送臂12係構成為在前後方向上進退自如、繞鉛直軸旋轉自如、於左右方向上移動自如以及升降自如。於晶圓舟11之上方側設有可氣密收納該晶圓舟11而對晶圓W進行例如加熱處理之成為豎型處理部的反應管13。於此反應管13之下方設有未圖示之蓋體開閉機構，可將蓋體13a(用以對該反應管13下端側之爐口進行氣密開閉)加以水平保持並且進退自如。圖1以及圖2中之14係於豎型熱處理裝置之外部與該豎型熱處理裝置之間所設之框體，成為此框體14一部分之壁面部係形成於前述區S1、S2間。
    此處，裝載區S2側成為前述搬送口5之開緣邊的面係朝斜上方形成。亦即，於裝載區S2，如圖3以及圖4所示般，設有朝前後方向延伸且一端側以及另端側分別開口之大致方筒型的筒狀體5a，此筒狀體5a之前述一端側的周緣部係朝向搬送口5之開緣邊沿著周邊方向來水平地伸出而氣密地連接於側壁部4。成為此筒狀體5a另端側之面係朝向斜上方。從而，若將搬送口5之搬出入區S1側的開口部以及裝載區S2側的開口部分別稱為第1開口部以及第2開口部，則第2開口部相對於鉛直面係以朝上傾斜的方式形成。於此例中，水平面與筒狀體5a另端側所成之面的角度θ係如圖6所示般為例如80°。此外，圖6係示意顯示開閉裝置20。
    於裝載區S2側之筒狀體5a的另端側係如圖4所示般以包圍該筒狀體5a之開緣邊的方式沿著周邊方向設有由樹脂、橡膠等所構成之密封構件56。密封構件56於此例中係以容易得到彈性力(容易密封)的方式而如圖5所示般，當以該密封構件56之長度方向的正交方向切斷時，中央部係朝向晶圓搬送臂12側而突出形成。於筒狀體5a之下面側係形成有用以對開閉區域S3之環境氣氛進行排氣之排氣口57，從此排氣口57朝向豎型熱處理裝置之下方側延伸之排氣流路58中係連接有未圖示之排氣泵。此外，圖4係示意顯示密封構件56，圖3係使得筒狀體5a自側壁部4分離而進行描繪者。此外，圖10中係省略了密封構件56。
    其次，參見圖3~圖15針對開閉裝置20詳述之。此開閉裝置20係具備有：二個升降桿21，係成為分別朝上下方向延伸且以沿著側壁部4的方式左右相互分離而平行配置之升降機構(移動機構)之一部分；以及，二個大致板狀之升降基體(移動基體)22，係沿著該升降桿21分別升降自如地構成。此外，於此等升降基體22間，以和該升降基體22一同升降自如且相對於升降基體22於前後方向進退自如的方式在搬送口5側形成開口之大致箱型的蓋體構件23係受到升降基體22所支撐著。此外，圖7為了圖示開閉裝置20而省略了升降桿21之一部分以一點鏈線來表示。
    二個升降桿21之上端側係經由支撐部24而支撐於側壁部4，下端側則固定於地面。此等升降桿21之例如內部係組合設置有未圖示之空氣汽缸機構，升降基體22藉由該機構而相互平行地以升降自如方式受到支撐。此外，圖9係描繪了於開閉裝置20裝設蓋體構件23之狀態，圖10係描繪了卸除蓋體構件23之狀態。
    個別之升降基體22係朝向側壁部4延伸形成而成為大致板狀體，升降桿21於上下方向貫插於晶圓搬送臂12側之一端部，而例如搬送口5側之另端部則嵌合至在側壁部4所形成之導槽25而於上下方向上受到引導。藉由此等升降桿21，升降基體22可在面臨搬送口5(對向於搬送口5)之下方位置與以避免影響晶圓搬送臂12從FOUP1取出晶圓W之動作的方式退避至上方側之退避位置之間，將前述蓋體構件23從左右方向之側面側加以挾持支撐而進行升降。
    於升降基體22與蓋體構件23之間，為了如前述般使得蓋體構件23相對於該升降基體22在前後方向上進退自如地受到支撐，係分別設置了以彼此於上下方向上分離的方式配置之二個引導部26。具體而言，個別之引導部26係由貫通口26a(係以例如於前後方向延伸之方式形成於升降基體22者)與棒狀進退軸26b(其一端側係在蓋體構件23和該升降基體22相對向之側壁面處受到固定，另端側則貫插於前述貫通口26a內而沿著該貫通口26a移動，藉以使得蓋體構件23產生進退)所構成。
    此時，個別之貫通口26a係以從內側往前側形成斜上側傾斜的方式來形成，使得蓋體構件23沿著貫通口26a往搬送口5側移動之時相對於各升降基體22做相對性上升。亦即，如後述般，當蓋體構件23從晶圓搬送臂12側往搬送口5側移動之時，此蓋體構件23係朝向筒狀體5a之開口端往斜下側移動。是以，若從升降基體22來看，前述往斜下側移動之蓋體構件23由於相對於該升降基體22往鉛直方向下方側移動之速度變慢，故可說對於升降基體22做相對性上升。從而，係沿著對於升降基體22之相對移動方向來設定前述貫通口26a之方向。如此般，藉由斜向形成貫通口26a，當升降基體22朝向前述退避位置上升之時，在該蓋體構件23之下端部未被支撐於其他部位(後述引導部61)的狀態下，蓋體構件23會因為重力緣故而沿著貫通口26a位於下側(晶圓搬送臂12側)。
    此外，由於引導部26於上下方向設置於2部位，故蓋體構件23於前後方向移動時，蓋體構件23係一邊藉由引導部26受到引導、一邊維持在和筒狀體5a之開口面呈對向之姿勢(不會往搬送口5側或是晶圓搬送臂12側傾倒)。貫通口26a之延伸方向與水平面所呈角度α如圖6所示般為例如10°。
    此處，於以上之例為了清楚說明引導部26之機能而舉出了由前述貫通口26a以及進退軸26b所構成之引導部26之例，但實際上係取代此等貫通口26a以及進退軸26b，而如圖14以及圖15所示般成為具備有導軌100(設置於升降基體22側)與進退部101(設置於蓋體構件23，由導軌100所引導進退)之構成。此外，於圖14以及圖15針對引導部26僅描繪了一個，而顯示開閉裝置20之一部分。
    於個別之升降基體22與蓋體構件23之間，為了使得蓋體構件23相對於各升降基體22朝晶圓搬送臂12側蓄勢，分別設有彈簧等所構成之蓄勢機構31。具體而言，於蓋體構件23分別對向於升降基體22之面之引導部26,26間設置有朝向該升降基體22側突出成為大致矩形之突出部32，於個別之升降基體22則形成有開口部33而可活動式嵌入此突出部32(經由間隙區域來嵌入)。
    於突出部32在前後方向側面當中位於搬送口5側之側面與對向於該側面之開口部33的內壁面之間係如圖11以及圖12所示般設有一端側、另端側分別固定於此等側面、內壁面之前述蓄勢機構31。此蓄勢機構31乃當如前述般蓋體構件23受到重力影響而沿著貫通口26a往下側(晶圓搬送臂12側)移動之時用來輔助此移動者。蓄勢機構31之伸縮方向係沿著前述貫通口26a之長度方向。此時，開口部33係以避免干涉蓄勢機構31之伸縮動作的方式沿著貫通口26a之長度方向來形成，於開口部33以及突出部32固定該蓄勢機構31之面係相對於前述伸縮方向以正交方式形成。此外，圖3中係省略了蓄勢機構31。
    若將被固定有前述蓄勢機構31之蓋體構件23側的面以及升降基體22側的面分別稱為第1支撐面34以及第2支撐面35，則於第2支撐面35為了防止此等升降基體22與蓋體構件23之衝撞，係使得例如樹脂等所構成之彈性體以相對於第1支撐面34隔著間隙區域來對向的方式設置作為擋止機構36。此外，於突出部32之前述第1支撐面34之相反側之面同樣地為了防止升降基體22與蓋體構件23之衝撞而設有擋止機構36。
    接著，針對蓋體構件23詳述之。蓋體構件23係如前述般在搬送口5側呈現開口而成為大致箱型形狀，下端側相較於升降基體22之下端緣往下方側伸出。於此蓋體構件23之側面部的前述各引導部26下方側係設置有轉動體41，係繞著和側壁部4平行之水平軸而旋轉自如地構成。亦即，如圖13所示般，沿著前述水平軸延伸之軸部41a的一端側係固定於蓋體構件23，轉動體41則以轉動自如的方式支撐於此軸部41a之另端側。轉動體41係設置於蓋體構件23之左右兩側。此外，圖13以外針對軸部41a係予以省略。
    此外，蓋體構件23之搬送口5側的周緣部係以和筒狀體5a之開緣邊(緣邊部)作氣密接觸的方式使得該周緣部之形成面朝斜下方來形成。於蓋體構件23之搬送口5側，為了經由搬送口5而伸出於搬出入區S1側來進行蓋體3之裝卸(開閉)係設有大致箱型之蓋體裝卸機構51。此外，於蓋體構件23之晶圓搬送臂12側之側面，為了於進行前述開閉區域S3之環境氣氛的置換時可對該開閉區域S3供給潔淨氣體例如氮氣體而連接著氣體供給管52之一端側。圖3中51a乃用以插入設置在蓋體3外側之未圖示鎖孔而解除該蓋體3鎖固而設置在蓋體裝卸機構51的解除構件，可藉由於該蓋體裝卸機構51內部所設之未圖示驅動部來受到驅動(蓋體3之裝卸)。此外，圖3中51b係使得蓋體裝卸機構51產生進退之驅動機構。
    於裝載區S2側之側壁部4係如圖3所示般，以從左右方向夾持前述筒狀體5a的方式而設置有從該側壁部4朝向前述二個轉動體41之下方位置垂直地延伸之二個引導部61。該引導部61之上面為了於轉動體41下方側之區域(蓋體構件23往前後方向移動之區域)將該轉動體41朝搬送口5側加以引導而從內側往前側以朝斜下側傾斜的方式來形成。此引導路62與水平面所成角度β係以相對於筒狀體5a開口面成為正交角度的方式、具體而言相對於該開口面成為90°±5°的方式而如圖6所示般成為例如10°。引導部61上面之傾斜面係成為引導路62。
    此豎型熱處理裝置設有用以進行裝置全體動作控制之由電腦所構成之未圖示之控制部，於此控制部之記憶體內所儲存之程式可從自豎型熱處理裝置外部所搬入之FOUP1取出晶圓W，而於反應管13內對堆放在晶圓舟11之晶圓W進行加熱處理。此程式係從硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡、軟碟等作為記憶媒體之記憶部安裝到控制部內。
    其次，針對上述實施形態之作用來說明。首先，藉由豎型熱處理裝置外部之未圖示搬送機構，來將被搬送至搬出入平台7之FOUP1利用搬送臂9來載置於載置台6。此時，為了避免搬出入區S1側之環境氣氛流入裝載區S2側，於該裝載區S2側，蓋體構件23所位處之處可氣密地阻塞筒狀體5a之開口部，轉動體41則位於引導部61上。接著，如圖16所示般，使得載置台6往內側移動，而使得FOUP1之蓋體3側(開口部2之開緣邊)氣密地抵接於裝載區S2側。如此般蓋體3所處位置之區域亦即前述開閉區域S3係相對於各區S1、S2受到氣密區劃。
    接著，經由排氣流路58來對前述開閉區域S3內之環境氣氛進行排氣，且對該開閉區域S3從氣體供給管52來供給潔淨氣體，以置換此開閉區域S3之環境氣氛。從而，FOUP1側(搬出入區S1側)之環境氣氛則從此開閉區域S3被排出。此外，由於筒狀體5a與蓋體構件23之間經由密封構件56而被氣密地區劃著，故前述潔淨氣體、搬出入區S1側之環境氣氛不會流入裝載區S2側。
    其次，設置於蓋體構件23之前述蓋體裝卸機構51經由筒狀體5a之內部區域以及搬送口5來伸出於FOUP1側，經由解除構件51a將蓋體3從該FOUP1卸除後，蓋體裝卸機構51會和蓋體3一同回到蓋體構件23側之原來位置。然後，如圖17所示般，升降基體22係和蓋體構件23、蓋體裝卸機構51以及蓋體3一同地以避免影響到利用晶圓搬送臂12從FOUP1搬出晶圓W的方式退避至上側的退避位置。此時，若升降基體22上升則轉動體41會從引導部61離開。是以，由於如前述般引導部26係從搬送口5側往下傾斜相當程度而可朝向晶圓搬送臂12側，且蓋體構件23因蓄勢機構31而於晶圓搬送臂12側產生蓄勢，故蓋體構件23於退避位置係位於相對於搬送口5側往晶圓搬送臂12側分離之區域(後退位置)。此外，圖17中係省略了蓋體3之記載。
    接著，使得晶圓搬送臂12往FOUP1側伸出而經由筒狀體5a以及搬送口5來取出晶圓W之動作與將此晶圓W堆放於晶圓舟11的動作反覆進行複數次，而從FOUP1將例如全部的晶圓W移往晶圓舟11。成為淨空之FOUP1則如以下般來關閉(裝設)蓋體3。
    亦即，升降基體22和蓋體構件23一同從前述退避位置往下方位置來下降。然後，於升降基體22下降之中途，如圖18所示般，轉動體41係和引導部61接觸。其次，若升降基體22打算進一步下降，由於轉動體41會因為引導部61而使得往鉛直方向下方側之移動受到控制而沿著引導部61之引導路62一面滾動一面下降，使得蓋體構件23朝向筒狀體5a之開口面來垂直移動。此時，蓋體構件23由於相對於鉛直面之姿勢係受到引導部26所控制，故如圖19所示般，該蓋體構件23之搬送口5側之面相對於筒狀體5a之開口面係保持在平行姿勢下前進。之後，蓋體構件23係如前述圖16般經由密封構件56而氣密地接觸於該筒狀體5a之開口面。接著，保持著蓋體3之蓋體裝卸機構51係經由筒狀體5a以及搬送口5而往FOUP1側伸出，對FOUP1進行該蓋體3之裝設。此外，於圖16~圖19中係省略了升降桿21之一部分。
    如此般，若示意表示蓋體構件23朝筒狀體5a移動之模樣，則如圖20所示般，轉動體41係沿著引導路62往下方側(搬送口5側)移動，同時引導部26之進退軸26b係於貫通口26a內朝斜上側上升。此外，於圖20中，直到蓋體構件23氣密接觸於筒狀體5a為止，此等蓋體構件23、引導部26以及轉動體41所位處特定區域之稜線係以一點鏈線來描繪著。
    如此般，將裝設有蓋體3之空的FOUP1搬送至保管區域8後，對於收納有未處理晶圓W之其他FOUP1同樣地卸除蓋體3並進行晶圓W之搬出以及蓋體3之裝設。然後，從複數FOUP1依序取出晶圓W後，將堆放有例如150片程度之晶圓W的晶圓舟11氣密地插入於反應管13內，對個別之晶圓W進行例如成膜處理等加熱處理。之後，以和自FOUP1搬出之順序為相反的順序將個別晶圓W搬入到原來之FOUP1。
    依據上述實施形態，在經由形成於側壁部4之搬送口5來進行FOUP1之蓋體3裝卸之際，係以裝載區S2側之搬送口5的開口端朝向斜上方的方式使得筒狀體5a氣密連接於該側壁部4。此外，使得蓋體構件23和升降基體22構成為升降自如，於蓋體構件23設置轉動體41，並以升降基體22下降時，蓋體構件23相對於筒狀體5a之開口面做垂直移動的方式設置有引導轉動體41之引導部61。此時，蓋體構件23朝向筒狀體5a移動時，為了控制該蓋體構件23之姿勢，於蓋體構件23與升降基體22之間分別設有引導部26。從而，蓋體構件23僅需以升降基體22之升降動作即能進行升降並能對密封構件56做垂直移動。是以，由於可抑制蓋體構件23相對於密封構件56之滑動，而可抑制密封構件56之磨損(劣化)。此時，使用實驗用單元來構成開閉裝置20，進行密封構件56之耐磨損性加速試驗的結果，即便進行達到10年的開閉裝置20之運轉，也未確認到密封構件56之磨損。
    此外，由於藉由升降基體22之升降動作來對於密封構件56做氣密接觸，而無須使得蓋體構件23往前後方向移動之機構(驅動軸)，從而相較於設置該驅動軸之情況，可使得驅動系統簡潔化，而可降低裝置之成本。進而，由於設置有複數擋止機構36，而可抑制蓋體構件23與升降基體22之衝撞。
    前述引導部26相對於水平面之角度α只要在0°<α<90°即可，亦即只要為不會妨礙由引導部61所引導之蓋體構件23之移動的角度即可，若過於陡峭(接近90°)則蓋體構件23到達密封構件56為止所需升降基體22之移動行程會變長，故以平臥(接近0°)為佳。以上使得蓋體構件23相對於密封構件56做垂直移動之際所說的「垂直」，只要是可抑制密封構件56之磨損的程度即可，具體而言係成為90°±5°。此外，雖於蓋體構件23之左右方向兩側設有由轉動體41以及引導部61所組成之構成，但亦可僅設置於單側，例如可設置在筒狀體5a之下方位置。進而，雖於蓋體構件23之左右兩側設置了升降桿21以及升降基體22，但此等升降桿21以及升降基體22可僅設置於蓋體構件23之單側，而以單側來升降蓋體構件23。
    以下，針對開閉裝置20之其他實施形態描述之。圖21係顯示針對轉動體41以及引導部61取代設置在蓋體構件23之下方側而分別配置於該蓋體構件23上方側之例。具體而言，於蓋體構件23之上面側連接著朝上下方向延伸之支撐軸71的下端側。此支撐軸71之上端側係例如避開蓋體構件23進行升降之升降區域，當從晶圓搬送臂12側觀看搬送口5側之時，以隨著朝向上方側而往外側擴展的方式來彎曲，且連接於轉動體41(詳而言之為前述軸部41a)。此外，以引導此轉動體41下面的方式在避開前述升降區域之位置，於蓋體構件23之上方側設有引導部61。
    此外，圖22係顯示將退避位置設定在相對於筒狀體5a之下方側之例。亦即，此例中開閉裝置20係呈現使得前述圖3之開閉裝置20成為上下反轉之狀態。具體而言，筒狀體5a係以朝向斜下側的方式來形成。此外，引導部61係以使得前述引導路62朝向下側且位於蓋體構件23之上方側的方式來配置。此引導路62係以從前側往內側作斜下側傾斜的方式來形成。引導部26同樣地以從前側往內側朝向斜上方的方式來形成。
    此例中，蓋體構件23於退避位置係藉由蓄勢機構31之蓄勢力而位於晶圓搬送臂12側(貫通口26a之內側)。此外，一旦升降基體22上升使得轉動體41接觸到引導路62，則轉動體41對抗於蓄勢機構31之蓄勢力而沿著引導路62一面往筒狀體5a側移動一面上升，且蓋體構件23對升降基體22作相對性下降，蓋體構件23相對於密封構件56成為朝向垂直。
    此外，圖23係顯示轉動體41之轉動面以及引導路62相對於水平面成為傾斜之例。亦即，轉動體41於旋轉軸向上係以隨著從外側(升降桿21側)往內側(蓋體構件23側)逐漸縮徑的方式來形成。引導路62係以沿著此轉動體41之轉動面的方式隨著從前述外側往前述內側而逐漸變高的方式來形成。
    再者，圖24係顯示轉動體41之轉動軸相對於水平方向成為傾斜之例。具體而言，轉動體41伴隨從前述外側往前述內側而變高，且相對於筒狀體5a之開口面以平行方式繞橫向(和升降桿21之延伸軸相交叉之方向)軸來轉動。關於引導路62係沿著此轉動體41之轉動面而和前述圖23同樣地從外側往內側逐漸變高。此處，由於如此之轉動體41以及引導部61係配置於蓋體構件23之左右兩側，故該蓋體構件23係成為前述般進退，轉動體41不會脫落在引導路62以外之區域。
    再者，圖25針對引導部61顯示了做為傾斜面之引導路62係取代引導部61而形成有引導轉動體41之導槽72之例。於此例中，於導槽72之上端位置，係形成有用以使得轉動體41相對於該導槽72作出入之缺口部73。再者，圖26係顯示前述筒狀體5a之開口面朝向斜上方向且從搬出入平台7觀看靠近右側之方向而形成之例。即便於此例，蓋體構件23也朝向筒狀體5a之開口面而垂直地移動，又轉動體41係如圖27所示般繞著沿筒狀體5a開口面之方向而延伸之水平軸來轉動。此外，引導部61係以引導此轉動體41的方式相對於筒狀體5a之開口面成為正交而形成引導路62。
    於以上之例，升降基體22係構成為在上下方向上移動，但亦可沿著側壁部4而左右方向來移動。於此情況，筒狀體5a之開口面相對於從側壁部4垂直延伸之方向以朝向升降基體22之移動方向的一側來形成，且蓋體構件23相對於此筒狀體5a之開口面做垂直移動，以此方式來配置前述引導部26、轉動體41以及引導部61。具體而言，引導部26伴隨從內側往前側而從升降基體22之移動方向的另側往前述一側來傾斜形成。轉動體41係繞與筒狀體5a開口面平行而和升降基體22之移動方向成為交叉之軸來進行轉動。此外，引導部61係以伴隨著從內側往前側而從前述一側朝前述另側傾斜的方式來形成。此外，本揭示之開閉裝置20除了適用於豎型熱處理裝置以外，也可適用於對晶圓W進行光阻膜形成之塗布、顯影裝置、或是使得探針對形成在晶圓W上之電極墊進行接觸而進行該電極墊檢查之探針裝置等半導體製造裝置。即便於如此之情況，開閉裝置20係設置在對晶圓W進行各處理(光阻膜之形成、檢查)之處理部與載置FOUP1之載置台6之間。
    再者，以上之例係針對在進行FOUP1之蓋體3裝卸情況下，使得蓋體構件23相對於密封構件56做垂直移動之例來說明，但本揭示也可適用於FOUP1之蓋體3之裝卸情況以外的情況。具體而言，也可適用於例如將反應管13下端側之開口端(爐口)以蓋體作氣密密閉之情況。於此情況，係於前述開口端周圍設置密封構件，前述開閉裝置20係構成為使得氣密密閉前述開口端之前述蓋體13a保持水平而於水平方向上移動。此外，本揭示也可適用於例如在對粉末等被處理物依序進行複數處理(秤量、混練、燒結、粉碎等)來得到固態物等處理物之處理工廠中，用以分隔進行前述處理之製程室間的門(蓋體)之開閉之例。
    本揭示在經由壁部所形成之開口部而從基板搬送區域側進行基板搬送容器之蓋體之裝卸(開閉)之際，係使得搬送區域側之開口部的緣邊部對鉛直面向上傾斜著。此外，使得蓋體構件連同升降基體構成為升降自如，而於蓋體構件設置轉動體，且以當升降基體下降時使得蓋體構件以對向於開口部之姿勢來朝向該開口部前進的方式設置有來轉動引導轉動體之引導路。從而，在藉由升降基體之升降動作使得蓋體構件接觸於形成在開口部之緣邊部周圍的密封構件之際，由於可抑制該密封構件之滑動，而可抑制密封部之磨損。
    本揭示係基於2011年6月7日申請之日本專利申請第2011-127539號之優先權利益，將該日本申請內容全部當作參考文獻加到本說明書中。
    1‧‧‧FOUP
    2‧‧‧開口部
    3‧‧‧蓋體
    4‧‧‧側壁部
    5‧‧‧搬送口
    5a‧‧‧筒狀體
    6‧‧‧載置台
    7‧‧‧搬出入平台
    8‧‧‧保管區域
    9‧‧‧搬送臂
    10‧‧‧密封部
    11‧‧‧晶圓舟
    12‧‧‧晶圓搬送臂
    13‧‧‧反應管
    13a‧‧‧蓋體
    14‧‧‧框體
    20‧‧‧開閉裝置
    21‧‧‧升降桿
    22‧‧‧升降基體
    23‧‧‧蓋體構件
    24‧‧‧支撐部
    26‧‧‧引導部
    26a‧‧‧貫通口
    26b‧‧‧棒狀進退軸
    31‧‧‧蓄勢機構
    32‧‧‧突出部
    33‧‧‧開口部
    34‧‧‧第1支撐面
    35‧‧‧第2支撐面
    36‧‧‧擋止機構
    41‧‧‧轉動體
    41a‧‧‧軸部
    51‧‧‧蓋體裝卸機構
    51a‧‧‧解除構件
    51b‧‧‧驅動機構
    52‧‧‧氣體供給管
    56‧‧‧密封構件
    57‧‧‧排氣口
    58‧‧‧排氣流路
    61‧‧‧引導部
    62‧‧‧引導路
    71‧‧‧支撐軸
    72‧‧‧導槽
    73‧‧‧缺口部
    100‧‧‧導軌
    101‧‧‧進退部
    S1‧‧‧搬出入區
    S2‧‧‧裝載區
    S3‧‧‧開閉區域
    W‧‧‧晶圓
    圖1係顯示適用本揭示之開閉裝置的豎型熱處理裝置之一例之縱截面圖。
    圖2係顯示前述豎型熱處理裝置之橫剖俯視圖。
    圖3係顯示前述開閉裝置之一例之分解立體圖。
    圖4係顯示於前述豎型熱處理裝置中藉由開閉裝置來進行蓋體之裝卸的區域之搬送口立體圖。
    圖5係顯示由前述開閉裝置所密封之密封部的截面圖。
    圖6係示意顯示前述開閉裝置之圖。
    圖7係顯示前述開閉裝置之側視圖。
    圖8係顯示前述開閉裝置之縱截面圖。
    圖9係顯示前述開閉裝置之橫剖俯視圖。
    圖10係顯示前述開閉裝置之橫剖俯視圖。
    圖11係顯示於前述開閉裝置所設擋止機構之立體圖。
    圖12係顯示前述擋止機構之橫剖俯視圖。
    圖13係顯示前述開閉裝置之一部分之前視圖。
    圖14係顯示於前述開閉裝置來引導蓋體構件之引導部之立體圖。
    圖15係顯示前述引導部之側視圖。
    圖16係顯示前述開閉裝置之作用之作用圖。
    圖17係顯示前述開閉裝置之作用之作用圖。
    圖18係顯示前述開閉裝置之作用之作用圖。
    圖19係顯示前述開閉裝置之作用之作用圖。
    圖20係示意顯示前述開閉裝置之作用之圖。
    圖21係顯示前述開閉裝置之其他例之側視圖。
    圖22係顯示前述開閉裝置之其他例之側視圖。
    圖23係顯示前述開閉裝置之其他例之前視圖。
    圖24係顯示前述開閉裝置之其他例之前視圖。
    圖25係顯示前述開閉裝置之其他例之側視圖。
    圖26係顯示前述開閉裝置之其他例之立體圖。
    圖27係顯示前述開閉裝置之其他例之側視圖。
    4‧‧‧側壁部
    5‧‧‧搬送口
    5a‧‧‧筒狀體
    20‧‧‧開閉裝置
    21‧‧‧升降桿
    22‧‧‧升降基體
    23‧‧‧蓋體構件
    24‧‧‧支撐部
    26‧‧‧引導部
    26a‧‧‧貫通口
    26b‧‧‧棒狀進退軸
    32‧‧‧突出部
    33‧‧‧開口部
    41‧‧‧轉動體
    51‧‧‧蓋體裝卸機構
    51a‧‧‧解除構件
    51b‧‧‧驅動機構
    57‧‧‧排氣口
    61‧‧‧引導部
    62‧‧‧引導路
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] 一種基板搬送容器之開閉裝置，係使得對基板搬送容器之前面進行開閉的蓋體之周圍密合至在壁部一面側所形成之第1開口部的緣邊部，並經由在基板搬送區域側之該壁部的另面側相對於鉛直面而朝上傾斜所形成之第2開口部來卸除該蓋體；具備有：升降基體，係於該基板之搬送區域側藉由升降機構而升降自如地被設置著；蓋體構件，係以被支撐於此升降基體且其周緣部密合於該第2開口部之緣邊部來阻塞該第2開口部的方式所構成，用以開閉該第2開口部；密封構件，係用以將該蓋體構件與該第2開口部之緣邊部之間加以密封；蓋體裝卸機構，係設置於該蓋體構件，當該蓋體構件阻塞該第2開口部之時，進行該搬送容器之蓋體之卸除或是裝設；引導部，係設置於該升降基體，並以該蓋體構件可相對於該升降基體從後退位置朝該壁部側前進的方式一邊控制該蓋體構件之姿勢一邊向上引導；引導路，係設置於該壁部側，朝和該第2開口部之緣邊部的密封面成為正交之方向上延伸；以及轉動體，係以相對於該第2開口部之開口面呈平行且可繞橫向軸而轉動自如的方式設置於該蓋體構件，當該升降基體下降之時，從上方側接觸該引導路而一邊沿著該引導路滾動一邊下移；該蓋體構件在升降基體位於上升位置時係位處於後退位置；另一方面，隨著該升降基體之下降而藉由該轉動體之轉動以及該引導部所產生之引導作用而從後退位置前進，以對向於該第2開口部之姿勢來阻塞該開口部。
    [2] 如申請專利範圍第1項之基板搬送容器之開閉裝置，其中於該升降基體係沿著和該蓋體構件相對於該升降基體之進退方向成為正交之方向上形成有第1支撐面；於該蓋體構件係對向於該第1支撐面而形成有第2支撐面；於相互對向之第1支撐面與第2支撐面彼此之間設有用以使得該蓋體構件從該壁部側往搬送區域側產生蓄勢之蓄勢機構。
    [3] 如申請專利範圍第2項之基板搬送容器之開閉裝置，其中於相互對向之第1支撐面與第2支撐面彼此之間係設有用以抑制該升降基體與該蓋體構件之衝撞，而由彈性體所構成之擋止機構。
    [4] 一種基板搬送容器之開閉裝置，係使得對基板搬送容器之前面進行開閉的蓋體之周圍密合至在壁部一面側所形成之第1開口部的緣邊部，並經由在基板搬送區域側之該壁部的另面側相對於鉛直面而朝上傾斜所形成之第2開口部來卸除該蓋體；具備有：升降基體，係於該基板之搬送區域側藉由升降機構而升降自如地被設置著；蓋體構件，係以被支撐於此升降基體且其周緣部密合於該第2開口部之緣邊部來阻塞該第2開口部的方式所構成，用以開閉該第2開口部；密封構件，係用以將該蓋體構件與該第2開口部之緣邊部之間加以密封；蓋體裝卸機構，係設置於該蓋體構件，當該蓋體構件阻塞該第2開口部之時，進行該搬送容器之蓋體之卸除或是裝設；引導部，係設置於該升降基體，並以該蓋體構件可相對於該升降基體從後退位置朝該壁部側前進的方式一邊控制該蓋體構件之姿勢一邊向下引導；引導路，係設置於該壁部側，朝和該第2開口部之緣邊部的密封面成為正交之方向上延伸；轉動體，係以相對於該第2開口部之開口面呈平行且可繞橫向軸而轉動自如的方式設置於該蓋體構件，當該升降基體上升之時，從下方側接觸該引導路而一邊沿著該引導路滾動一邊上移；以及蓄勢機構，係使得該蓋體構件對該升降基體往搬送區域側產生蓄勢；該蓋體構件在升降基體位於下降位置之時係藉由該蓄勢機構之蓄勢力而位處於後退位置；另一方面，隨著該升降基體之上升而藉由該轉動體之轉動以及該引導部所產生之引導作用來對抗該蓄勢機構之蓄勢力而從後退位置前進，以對向於該第2開口部之姿勢來阻塞該開口部。
    [5] 一種蓋體開閉裝置，係以壁部之一面側以及另面側以相互連通的方式形成之開口部的該另面側，對於設置於該一面側之基板搬送容器之蓋體、或是將該開口部自該另面側加以氣密阻塞之蓋體進行開閉者；具備有：移動基體，係設置於該壁部之另面側，藉由移動機構而在沿著該壁部平行地延伸之軸的一側與另一側之間移動自如；密封面，係形成於該另面側之該開口部的緣邊部，相對於從該壁部垂直延伸之方向往該一側傾斜；蓋體構件，係以被支撐於該移動基體且其周緣部密合於該另面側之該密封面來阻塞該緣邊部的方式所構成，用以開閉該開口部；密封構件，係用以將該蓋體構件與該密封面之間加以密封；蓋體裝卸機構，係設置於該蓋體構件，當該蓋體構件阻塞該開口部之時進行該蓋體之卸除或是裝設；引導部，係設置於該移動基體，並以該蓋體構件可相對於該移動基體從後退位置朝該壁部側前進的方式一邊控制該蓋體構件之姿勢一邊在相對於該壁部朝垂直之方向與朝該一側之方向之間的方向上做引導；引導路，係設置於該壁部側，在和該密封面呈正交之方向上延伸；轉動體，係以相對於該密封面呈平行且可繞與該軸呈交叉之軸而轉動自如的方式設置於該蓋體構件，當該移動基體往該另一側移動之時，係接觸於該引導路而沿著該引導路滾動；以及蓄勢機構，係使得該蓋體構件相對於該移動基體從該壁部側往該後退位置側產生蓄勢；該蓋體構件在移動基體位於該一側之位置時係位處於後退位置；另一方面，隨著該移動基體往該另一側移動而藉由該轉動體之轉動以及該引導部所產生之引導作用而從後退位置前進，以對向於該密封面之姿勢來阻塞該開口部。
    [6] 一種半導體製造裝置，係具備有：載置台，係載置基板搬送容器；處理部，係對於基板進行處理；基板搬送機構，係於該載置台上之基板搬送容器與該處理部之間進行基板之收授；以及如申請專利範圍第1、4、5項中任一項之開閉裝置，係用以對該載置台上之基板搬送容器之蓋體、或是設置於該處理部與該基板搬送機構之間的蓋體進行開閉。
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    同族专利:
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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