JP2005340614A - クリーンシステム用ロードポート - Google Patents

Abstract

【課題】 FIMSシステムにおけるいわゆるドア開放時における清浄空間の汚染可能性を低減する。
【解決手段】 FIMSシステムにおけるロードポートのドアを駆動する駆動機構として、駆動初期時とそれ以外の状態において駆動速度が異なるものを用いる。特に駆動初期時には極低速度にてドアを駆動可能とし、所定量ドアを開放した後には、通常に制御された高速度でドアを駆動することとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体、フラットパネルディスプレイ用パネル、光ディスク等、高清浄な環境下にてそのプロセスが行われる物品の製造工程において、当該物品等を収容する物品収容容器に対して当該物品等を搬入、搬出するための清浄空間を形成する、いわゆるロードポートに関する。より詳細には、当該収容容器本体における開口部を閉鎖する蓋の開閉操作と同時に、清浄空間の開閉を行うポートドアに関する。

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。

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。

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。

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。特許文献１乃至４に示されるように、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。

米国特許６５０１０７０Ｂ１号 米国特許６２８１５１６Ｂ１号 特開２００３−４５９３３号公報 特開２００２−３５３２９３号公報

前述したFOUP及びFIMSにおける微小空間の内部は、その周囲に存在する空気とは異なる気体に満たされ、且つ周囲の圧力(大気圧)とは異なる圧力に保持されることが一般的である。これは、大気中に存在する有機物、水分等によるウエハの汚染を防止するためであり、通常は高純度の窒素ガスを所定圧力にてこれら空間に導くことで当該状態を得ている。また、この所定圧力は、内部空間から周囲空間に向かうガス流れを形成して周囲空間からの内部空間への粉塵等の流入を防止するために、周囲圧力より高めに設定されることが多い。

このようなFOUP及びFIMSにおける微小空間の内部の圧力は、設備簡易化の観点から通常一定に保つ機構しか設けられていない。従って、ドアがFOUPの蓋をその本体より取り外す場合、圧力差が存在する二つ或いは三つの空間が一気に接続されることとなり、これら空間間に急激な気流が発生することとなる。このような気流は塵等の発生、及びこれらの空間内への巻き込みを生じさせ、これら空間の清浄度を劣化させる恐れがある。即ち、ドアの開放操作により、塵等の発生、清浄空間の汚染が生じる可能性が存在している。また、近年のウエハサイズの大型化に伴って、FOUP及び上述した微小空間の容積は増大化しており、これに伴う、当該汚染等の発生可能性も増大すると考えられる。

本発明は、このような状況に鑑みて為されたものであり、ドアの開放に伴って生じる清浄空間の汚染可能性を低減するFOUP、及びFOUPにおけるドアの開放機構、即ちFIMSシステム提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係るロードポートは、開口及び被収容物を所定の方向に並置して収容する本体部と本体部から分離可能であって開口を塞ぐ蓋とを有するポッドから、蓋の取り外し及び取り付けを行なうロードポートであって、開口と対向する第一開口部を有する室と、第一開口部を閉止すると共に前記蓋を保持可能なドアと、ドアを一端に支持して他端において駆動装置と連結されると共に、中間部において固定部材によって回転可能に支持されるドアアームとを有し、駆動装置は、駆動初期時において所定の速度でドアアームを駆動し、駆動時初期時以外は所定の速度より速い速度でドアアームを駆動することを特徴としている。

なお、駆動装置としては種々の形態からなるものが適用可能であるが、本発明において、駆動装置は、２ステップシリンダであることが好ましい。この場合、当該２ステップシリンダは、円筒状のシリンダ室と、シリンダ室と同軸の円板形状を有してシリンダ室内に配置されてシリンダ室をロッド側シリンダ室とヘッド側シリンダ室とに分離するピストンと、ロッド側シリンダ室と２ステップシリンダの外部とを連通させるロッド側ポート及びシリンダ室と同軸であってシリンダ室の内径より小さな内径を有してロッド側シリンダ室と２ステップシリンダの外部とを連通させる貫通穴と、ヘッド側シリンダ室のピストンが配置される側とは異なる端部に連通すると共にヘッド側シリンダ室を２ステップシリンダの外部と連通させるヘッド側ポートと連通する、シリンダ室と同軸であってシリンダ室の内径より小さな内径を有する円筒状の補助室及び補助室とは異なる位置に設けられてその内部に絞り部を有するバイパス路と、ピストンと同軸であって一端をピストンに支持されると共に、他端が貫通孔を介して２ステップシリンダの外部まで延在するシリンダロッドと、ピストンと同軸でピストンにおける補助室側の面で一端を支持されると共に、他端において補助室の内径より小さい外径を有する拡径部を有するヘッド部と、補助室におけるシリンダ室の軸方向所定位置において補助室内周面に固定されたヘッド側パッキンとを有し、拡径部の外周面はヘッド側パッキンと密着状態で摺動可能であり、密着状態においてヘッド側シリンダ室はバイパス路のみを介してヘッド側ポートと連通する構成からなるものを用いることが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るドアの開放方法は、開口及び被収容物を所定の方向に並置して収容する本体部と本体部から分離可能であって開口を塞ぐ蓋とを有するポッドから、蓋の取り外しを行なうロードポートであって、開口と対向する第一開口部を有する室と、第一開口部を閉止すると共に蓋を保持可能なドアと、ドアを一端に支持して他端において駆動装置と連結されると共に中間部において固定部材によって回転可能に支持されるドアアームとを有するロードポートにおいて、ドアによって第一開口部を開放する方法であって、ドアが第一開口を開放する初期時において、駆動装置によって所定の速度にてドアを駆動し、ドアが第一開口より第一の所定量離れた後には、駆動装置によって所定の速度よりも速い速度にてドアを駆動し、ドアが第一開口より第二の所定量離れた後に、駆動装置によるドアの開放を停止し、ドア及び駆動装置を一体として第一開口部から隔置することを特徴としている。

本発明によれば、ドア開放速度を低下させることによって各空間の急激な圧力変動を無くし、発塵を抑制することが可能となる。また、各空間の内圧変動に対してドア開放操作が最も影響を与えるドア開放初期のみその速度を低減し、影響が小さくなる開放中期以降はその速度を増加させることとしている。即ち、ドアの開閉領域全域において当該速度を低下させるのではなく、当該領域の一部のみを低速で操作することとし、ドア開放に要する動作時間の延長を抑えている。従って、従来のドア開放に要する時間を大きく延長することなく、発塵等の抑制及びこれらによる清浄空間の汚染可能性を低減することが可能となる。

以下に図面を参照して、本発明に係るロードポートについてその実施形態について説明する。図１は、FOUPの一部、及びFIMSシステムにおけるドアとその開閉機構の主要部の側面図を示している。また、図２、は当該システムにおいてドア開閉の操作を実際に行う駆動装置である２ステップシリンダの断面について、その概略構成を示している。より詳細には、図１は、ロードポートの第一の開口部をドアが閉止ししており、蓋が閉じた状態にあるFOUPが当該ドアに接触した状態を示している。

図中、FOUP本体２は、蓋４によってその開口が閉止されている。ドア６はドアアーム４２により支持されており、図に示す状態においてFIMSシステムにおける第一開口部１０を閉止している。蓋４のドア６側表面及びドア６の蓋４側表面には、これらを係止、非係止状態に移行させる不図示の係止機構が配置されている。ドアアーム４２は、その上端部においてドア６と接続されてこれを支持している。同時に、ドアアーム４２は、その下端部において、後述する２ステップシリンダ３１と、シリンダロッド３７によって連結されている。当該連結は、ドアアーム４２の下端に埋設されたピン４０が、シリンダロッド３７先端に設けられた長孔３８に挿入させることによって為されている。

ドアアーム４２は、更にその中間部において、不図示のベアリング等を介して、支点４１を中心として回動可能な状態で後述する固定部材３９に固定されている。２ステップシリンダ３１によって、シリンダロッド３７が伸縮することによって、ピン４０を介してドアアーム４２は支点４１を中心として回動される。ピン４０が挿入される長孔３８の形状を適当なものとすることにより、この回動動作を滑らかなものとしている。本実施例においては、２ステップシリンダ３１は、ドアアーム４２に対して支点４１と同じ側に配置されている。即ち、シリンダロッド３７が最も伸びた際にドア６が第一開口部１０を閉止し、シリンダロッド３７の縮みに応じて第一開口部１０を開くこととなる。

なお、シリンダロッド３７のストロークは、ドア６によって保持された蓋４が第一開口部１０を形成する壁面と干渉しない位置まで移動可能となる大きさを有すれば良い。２ステップシリンダ３１、シリンダロッド３７、ドアアーム４２及びドア６は、後述する実施例に示すように、固定部材３９に支持されている。当該固定部材３９は可動部５６に固定されており、可動部５６は支持軸５７によって上下方向（支持軸の延在方向）への移動が可能となっている。２ステップシリンダ３１がドア６及び蓋４を所定量FOUP２の開口から離した段階で、可動部５６が下方に移動し、これにより第一開口１０が全開された状態を得る。

次に、本発明の実施形態において用いる２ステップシリンダ３１の構造について、その断面構造を示す図２を参照して説明する。２ステップシリンダ３１は、ヘッド側ポート２１、ロッド側ポート２２、及びこれらポートによって圧力流体を供給及び排出可能なシリンダ室２３がその内部に形成されたシリンダボディ２０と、シリンダ室２３内部に収容されるピストン２４とを有している。シリンダ室２３はシリンダロッド３７の軸と同軸に形成された円筒状の空間であり、シリンダロッド側の端面においてシリンダロッド３７が貫通する貫通孔２３ｃと連通している。

貫通孔２３ｃはシリンダ室２３の内径よりも小さな内径に設定されており、シリンダ室２３を２ステップシリンダ３１の外部に連通している。また、シリンダ室２３は、シリンダロッド側とは反対側の端面において、シリンダ室２３とは同軸であってその内径が当該室の内径より小さい円筒形状の補助室２３ｄと連通している。また、同時に、補助室２３ｄとは異なる位置に配置され、補助室２３ｄよりも更に内径が小さいバイパス路２５も、シリンダロッド側の端面に対して連通している。バイパス路２５はその途中において内径を小さくした絞り部分２５ａを有している。バイパス路２５を通過する圧力流体の流量は、この絞り部２５ａの内径に応じて定められる。

補助室２３ｄ及びバイパス路２５は、更にヘッド側ポート２１と連通している。ピストン２４は、シリンダ室２３の内径より僅かに小さい外径を有する円板形状からなり、その側面にはシリンダ室内壁対して摺動可能に密着するシリンダパッキン２６が配置されている。ピストン２４及びシリンダパッキン２６により、シリンダ室２３は、ヘッド側シリンダ室２３ａとロッド側シリンダ室２３ｂとに分離される。ヘッド側ポート２１は補助室２３ｄ及びバイパス路２５を介してヘッド側シリンダ室２３ａと連通し、ロッド側ポート２２はロッド側シリンダ室２３ｂと連通している。また、シリンダ室２３のヘッド側端面であって補助室２３ｄと連結部分の周囲、及びロッド側端面であって貫通孔２３ｃとの連結部分の周囲には各々クッション１９が配置されている。当該クッション１９は、ピストン２４がシリンダ室２３の端面と衝突することを防止し、シリンダロッド３７の動作範囲を規定している。

円板形状のピストン２４のロッド側面には、この円板と同軸となるようにシリンダロッド３７が接続されており、このシリンダロッド３７が貫通する貫通孔２３ｃの内周面にはシリンダ室の気密を保つためにロッド側パッキン２７が配置される。ロッド側パッキン２７は、シリンダロッド３７の外周面を摺動可能に密着、支持し、ロッド側シリンダ室２３ｂを密閉状態に保っている。また、ピストン２４のヘッド側面には、この円板と同軸の円筒状形状からなるヘッド２８を有している。ヘッド２８は、補助室２３ｄの内径より充分に小さい外径を有し、ピストン２４と連なる側とは異なる端部において、その径が拡大された所定の長さを有する拡径部２８ａを有している。

補助室２３ｄの内周面の所定位置にはヘッド側パッキン２９が固定されている。拡径部２８ａの外径は、このヘッド側パッキン２９と密着すると同時に、パッキン２９が存在しない領域においては、補助室２３ｄの内周面との間に充分な隙間が存在するように設定されている。即ち、拡径部２８ａがヘッド側パッキン２９と密着する領域においては、ヘッド側シリンダ室２３ａはバイパス路２５のみを介してヘッド側ポート２１と連結される。従って、拡径部２８ａがヘッド側パッキン２９と密着する際には、ヘッド側シリンダ室２３ａからの圧力流体の排出は絞り部２５ａのみを介して為される。また、ピストン２４のヘッド側への移動に伴ってヘッド２８が移動し、この密着状態が解除された移行は、圧力流体は主としてヘッド２８の外周面と補助室２３ｄの内周面との間の空間を介して為される。

次に、２ステップシリンダ３１の動作について説明する。図３〜図６は、図２に示したシリンダロッド３７が最も伸びた状態から、シリンダロッド３７が最も縮んだ状態に至るまでの各段階を各々示している。以下、各段階について個々に説明する。まず、図２に示す状態にある２ステップシリンダ３１におけるロッド側シリンダ室２３ｂに対して、ロード側ポート２２を介して、所定の圧力に維持された不図示の圧力流体源より圧力流体が供給される。圧力流体の供給に伴ってロッド側シリンダ室２３ｂ内部の圧力は増加し、ヘッド側シリンダ室２６ａ内部の圧力とつりあった後、更にピストン２４に対してヘッド側向き（図中左向き）の力を与える。この力の作用により、ピストン２４はヘッド側シリンダ室２３ａ内部の圧力流体に圧縮力を加える。

圧縮力の付加によって、ヘッド側シリンダ室２３ａ内部の圧力流体はバイパス路２５を介してヘッド側ポート２１へ排出される。しかし、絞り部２５ａの内径を僅かな大きさとしていることから圧力流体の排出速度は小さく、ヘッド側シリンダ室２３ａ内部の圧力はロッド側シリンダ室２３ｂ内部の圧力と平衡を保ちながら緩やかに上昇する。この状態において、図３に示すように、ピストン２４は、この圧力流体の排出速度に応じて緩やかにヘッド側に移動し始める。

ピストン２４が図４に示す位置まで移動すると、拡径部２８ａとヘッド側パッキン２９との密着状態が解除される。本実施の形態においては、拡径部２８ａとヘッド部２８との連結部分においてその外径が連続的に変化するテーパー部を設けてある。従って、密着状態解除後、ヘッド側シリンダ室２３ａ内の圧力流体がヘッド側ポート２１に至る流路が、直ちにヘッド部２８外周面と補助室２３ｄの内周面との隙間を有するものとなるのでは無く、その隙間は徐々に大きくなっていく。当該隙間の大きさが絞り部２５ａにおける流路の大きさを超えた段階から、圧力流体の排出流路は当該隙間が主体となる。

図５に示すように、当該隙間が所定の大きさに達した後は、圧力流体の排出流路が一定且つ充分な大きさを有することとなる。従って、ピストン２４は、ロッド側ポート２２からの圧力流体の供給量に応じた所定の速度で、ヘッド側へ移動する。この移動は、ピストン２４のヘッド側端面がシリンダ室２３のヘッド側端面に配置されたクッション１９と接触するまで続けられる。ピストン２４がクッション１９に接触した後、シリンダロッド３７の安定して停止するために、ロッド側シリンダ室２３ｂに所定量の圧力流体が更に供給された後、圧力流体の供給が停止される。

以上述べたように、本実施の形態に係る２ステップシリンダによれば、ロッド側ポートからの圧力流体の供給を行った初期時において、絞り部２５ａの径、ヘッド側シリンダ室２３ａの内部圧力、及び圧力流体の供給速度に応じて、シリンダロッド３７はその縮動動作を緩やかに始める。拡径部２８ａの長さに応じた距離をシリンダロッド３７が縮んだ後、シリンダロッド３７は圧力流体の供給速度に応じた速度へその速度を変化させ、更なる縮動動作を行う。なお、圧力流体の流出経路が変化する際に、ヘッド側シリンダ室２３ａの内部圧力が大きく変化するとによってシリンダロッド３７の縮動動作の速度がばらつく恐れがある。本実施の形態においては、テーパー部２８ｂの傾きを適当なものとすることによりシリンダロッド３７が低速動作から高速動作に至る際の速度変化を連続的且つ所定の範囲内の変動へと抑えている。

上述した２ステップシリンダ３１を用いてドア６の開閉操作を行うことにより、ドア６は、２ステップシリンダ３１におけるシリンダロッド３７の動作に応じて次のように駆動される。即ち、ドア６を駆動して第一開口１０を開放する際、まず開放初期において、２ステップシリンダ３１は図３に示す状態にある。従って、シリンダロッド３７は緩やかな縮動動作を開始し、当該ロッドによってドアアーム４２が牽引されることでドア６は低速での開放動作を開始する。このドア６の移動速度は、バイパス路２５における絞り部２５ａの内径によって、所定の速度に定められている。ドア６の開放動作の進行と共にシリンダロッド３７は更に縮動し、図４に示す状態を経て図５に示す状態に至る。

図４に示す状態においてドア６は、第一の所定量だけ第一開口部１０から離れた状態となる。シリンダロッド３７の更なる縮動に伴って、ドア６の開放動作も初期の所定の速度である低速の駆動からより速い速度である高速駆動に移行する。図６に示す状態でシリンダロッド３７の縮動動作が停止すると、２ステップシリンダ３１によるドア６の開放操作は第二の所定位置に達し、その駆動を停止し、続いてこれら構成の降下が行われる。

以上に述べた２ステップシリンダ３１をドア６の駆動装置として用いることにより、ドア６及び蓋４の開放操作により関連する空間の圧力変動が最も急激に生じる開放初期に、当該開放操作を極緩やかな低速で開始することが可能となる。従って、圧力変動に伴う気流の発生を抑制し、当該気流の巻き込み等による清浄空間の汚染を防止することが可能となる。また、低速駆動が行われる区間を拡径部２８ａの長さによって適当なものと定めることにより、各空間の圧力変動がほぼ無くなった後に所定の高速駆動によって更なるドア開放操作を行うことが可能となる。従って、ドア及び蓋の開放操作に要する時間の延長を抑制し、実質的な開放操作の時間の延長を無くすことが可能となる。

なお、本実施の形態においては、最も簡易且つ効果的な構成を有する駆動装置として２ステップシリンダを用いることとしている。しかしながら、FIMSシステムにおけるドアを低速及び高速の異なる速度で駆動可能とすることにより、本発明による効果を得ることが可能である。従って、２ステップシリンダを、モータ等の電動式の駆動装置、カムを用いた駆動装置、通常のシリンダを用いて圧力媒体の導入経路を低速用及び高速用の２系統配した構成、或いは更なる構成の２ステップシリンダ等により置き換えることとしても良い。

しかし、これら構成は以下のような利点及び欠点を有している。例えば、電動式の駆動装置の場合、低速駆動区間を任意に変更可能である等設定変更の自由度に関しては優れる。しかしながら、駆動条件がある程度定められた後には、コスト、信頼性等の観点から明らかなオーバースペックとなり実用的ではないと判断される。カムを用いた駆動機構は、設定変更が容易ではなく、部品点数が増加する、機構が複雑化するといった難点があり、この点からも実用的とはいえない。

圧力流体の導入経路を２系統配置し、電磁弁にてこれらを切り替えることで低速及び高速の駆動を行う方式も考えられる。当該方式は、従来から用いられている構成をそのまま使用することで実施可能であるが、ユーティリティ上２系統の圧力源を必要とするため、新たな設備の設置を要する。また、当該方式の場合、低速駆動域と高速駆動域との切り替え部分を厳密に制御することが難しく、より厳密な速度管理を行う上では不適当な方式ともといえる。更なる構成の２ステップシリンダを用いることも可能であるが、２ステップシリンダは通常構成が複雑であり、使用環境によっては、長時間の安定動作が困難な場合も生じ得る。本実施の形態に示した２ステップシリンダは、その構成が簡単であり、使用環境等による影響に強く、長時間の安定動作を提供することが可能と考えられる。

次に本発明に係るFIMSシステム用のロードポートを、実際のFIMSシステムに用いた場合について、本発明の実施例として以下に述べる。以下、実際に用いられる、当該FIMSシステムが取り付けられたいわゆるミニエンバイロメント方式に対応した半導体処理装置等について簡単に説明する。図８は半導体ウエハ処理装置５０の全体を示している。半導体ウエハ処理装置５０は、主にロードポート部５１、搬送室５２、および処理室５９から構成されている。それぞれの接合部分は、ロードポート側の仕切り５５ａおよびカバー５８ａと、処理室側の仕切り５５ｂおよびカバー５８ｂとにより区画されている。半導体ウエハ処理装置５０における搬送室５２では塵を排出して高清浄度を保つ為、その上部に設けられたファン（不図示）により搬送室５２の上方から下方に向かって空気流を発生させている。これで塵は常に下側に向かって排出されることになる。

ロードポート部５１上には、シリコンウエハ等（以下、単にウエハと呼ぶ）の保管用容器たるポッドが台５３上に据え付けられる。先にも述べたように、搬送室５２の内部はウエハ１を処理する為に高清浄度に保たれており、更にその内部にはロボットアーム５４が設けられている。このロボットアーム５４によって、ウエハはポッド２内部と処理室５９の内部との間を移送される。処理室５９には、通常ウエハ表面等に薄膜形成、薄膜加工等の処理を施すための各種機構が内包されているが、これら構成は本発明と直接の関係を有さないためにここでの説明は省略する。

ポッドは、被処理物たるウエハ１を内部に収めるための空間を有し、いずれか一面に開口部を有する箱状の本体部２と、該開口部を密閉するための蓋４とを備えている。本体部２の内部にはウエハ１を一方向に重ねる為の複数の段を有する棚が配置されており、ここに載置されるウエハ１各々はその間隔を一定としてポッド内部に収容される。なお、ここで示した例においては、ウエハ１を重ねる方向は、鉛直方向となっている。搬送室５２のロードポート部５１側には、第一開口部１０が設けられている。第一開口部１０は、ポッドが第一開口部１０に近接するようにロードポート部５１上で配置された際に、ポッドの開口部と対向する位置に配置されている。また、搬送室５２には内側における開口部１０付近には、上述したドア開閉機構が設けられている。

図７は、ロードポートにおけるドア開閉機構に関連する部分を拡大した側断面図を示している。より具体的には、当該ドア開閉機構を用いてポッドから蓋４を取り外した状態についてその側断面概略を示している。ドア開閉機構は、上述したように、ドア６とドアアーム４２とを備えている。ドア６は、ドアアーム４２の一端に対して回動可能に連結されている。ドアアーム４２の他端は、エアー駆動式の２ステップシリンダ３１の一部であるシリンダロッド３７の先端部に対して、ピン４０を介して、当該ピン４０に対して回転可能に支持されている。

ドアアーム４２の該一端と該他端との間には、貫通穴が設けられている。当該穴と、ドア開閉機構を昇降させる可動部５６に固定される固定部材３９の穴とを不図示のピンが貫通することにより、支点４１が構成されている。従って、２ステップシリンダ３１の駆動によるロッド３７の伸縮に応じて、ドアアーム４２は支点４１を中心に回動可能となる。

これら構成によってウエハ１の処理を行う際には、まず搬送室開口部１０に近接するように台５３上に配置して、ドア６により蓋４を保持する。そしてシリンダ３１のロッドを縮めるとドアアーム４２が支点４１を中心に搬送室開口部１０から離れるように移動する。この動作によりドア６は蓋４とともに回動して蓋４をポッドから取り外す。その状態が図７に示されている。その後、可動部５６を下降させて蓋４を所定の待避位置まで搬送し、開放されたポッドからウエハが取り出され、当該ウエハに対して処理室５９において種々の処理が施される。以上の構成からなるドア開閉機構を有するFIMSシステムを用いることによって、より清浄は空間にてポッドに対するウエハの取り出し等の作業を行うことが可能となる。

なお、上述した実施形態及び実施例においては、本発明は、FIMSシステムを対象として述べているが、本発明の適用例は当該システムに限定されない。周囲圧力とは異なる圧力に保持された複数の空間間を仕切るドア等の部材を開閉する構成を有する系であれば、本発明に係るロードポート、即ちドア開閉機構を適用することは可能である。

本発明に係るロードポートにおける主要部の概略構成を示す側断面図である。 図１に示す２ステップシリンダの断面該略図である。 図１に示す２ステップシリンダの断面該略図である。 図１に示す２ステップシリンダの断面該略図である。 図１に示す２ステップシリンダの断面該略図である。 図１に示す２ステップシリンダの断面該略図である。 本発明に係るロードポートを用いたFIMSシステムにおける当該機構に関連する部分を模式的に示す側面図である。 図７に示すFIMSシステムを適用した半導体処理装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１：ウエハ、 ２：ポッド本体、 ４：蓋、 ６：ドア、 １０、第一開口部、 １９：クッション、 ２０：シリンダボディ、 ２１：ヘッド側ポート、 ２２：ロッド側ポート、 ２３：シリンダ室、 ２４：ピストン、 ２５：バイパス路、 ２６：シリンダパッキン、 ２７：ロッド側パッキン、 ２８：ヘッド部、 ２９：ヘッド側パッキン、 ３１：２ステップシリンダ、 ３７：シリンダロッド、 ３８：長孔、 ３９：固定部材、 ４０：ピン、 ４２：ドアアーム、 ５０：半導体処理装置、 ５１：ロードポート部、 ５２：搬送室、 ５３：台、 ５４：ロボットアーム、 ５５：仕切り、 ５６：可動部、 ５８：カバー、 ５９：処理室

Claims (4)

1. 開口及び被収容物を所定の方向に並置して収容する本体部と、前記本体部から分離可能であって前記開口を塞ぐ蓋とを有するポッドから、前記蓋の取り外し及び取り付けを行なうロードポートであって、
   前記開口と対向する第一開口部を有する室と、
   前記第一開口部を閉止すると共に前記蓋を保持可能なドアと、
   前記ドアを一端に支持し、他端において駆動装置と連結されると共に、中間部において固定部材によって回転可能に支持されるドアアームとを有し、
   前記駆動装置は、駆動初期時において所定の速度で前記ドアアームを駆動し、駆動時初期時以外は前記所定の速度より速い速度で前記ドアアームを駆動することを特徴とするロードポート。
2. 前記駆動装置は、２ステップシリンダであることを特徴とする請求項１記載のロードポート。
3. 前記２ステップシリンダは、
   円筒状のシリンダ室と、
   前記シリンダ室と同軸の円板形状を有し、前記シリンダ室内に配置されて、前記シリンダ室をロッド側シリンダ室とヘッド側シリンダ室とに分離するピストンと、
   前記ロッド側シリンダ室と前記２ステップシリンダの外部とを連通させるロッド側ポート及び前記シリンダ室と同軸であって前記シリンダ室の内径より小さな内径を有して前記ロッド側シリンダ室と前記２ステップシリンダの外部とを連通させる貫通穴と、
   前記ヘッド側シリンダ室の前記ピストンが配置される側とは異なる端部に連通すると共に前記ヘッド側シリンダ室を前記２ステップシリンダの外部と連通させるヘッド側ポートと連通する、前記シリンダ室と同軸であって前記シリンダ室の内径より小さな内径を有する円筒状の補助室及び前記補助室とは異なる位置に設けられてその内部に絞り部を有するバイパス路と、
   前記ピストンと同軸であって一端を前記ピストンに支持されると共に、他端が前記貫通孔を介して前記２ステップシリンダの外部まで延在するシリンダロッドと、
   前記ピストンと同軸で前記ピストンにおける補助室側の面で一端を支持されると共に、他端において前記補助室の内径より小さい外径を有する拡径部を有するヘッド部と、
   前記補助室における前記シリンダ室の軸方向所定位置において前記補助室内周面に固定されたヘッド側パッキンとを有し、
   前記拡径部の外周面は、前記ヘッド側パッキンと密着状態で摺動可能であり、前記密着状態において前記ヘッド側シリンダ室は前記バイパス路のみを介して前記ヘッド側ポートと連通することを特徴とする請求項２記載のロードポート。
4. 開口及び被収容物を所定の方向に並置して収容する本体部と前記本体部から分離可能であって前記開口を塞ぐ蓋とを有するポッドから、前記蓋の取り外しを行なうロードポートであって、前記開口と対向する第一開口部を有する室と、前記第一開口部を閉止すると共に前記蓋を保持可能なドアと、前記ドアを一端に支持し、他端において駆動装置と連結されると共に、中間部において固定部材によって回転可能に支持されるドアアームとを有するロードポートにおいて、前記ドアによって前記第一開口部を開放する方法であって、
   前記ドアが前記第一開口を開放する初期時において、前記駆動装置によって所定の速度にて前記ドアを駆動し、
   前記ドアが前記第一開口より第一の所定量離れた後には、前記駆動装置によって前記所定の速度よりも速い速度にて前記ドアを駆動し、
   前記ドアが前記第一開口より第二の所定量離れた後に、前記駆動装置による前記ドアの開放を停止し、前記ドア及び前記駆動装置を一体として前記第一開口部から隔置することを特徴とする開放方法。
   

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