特許 7399014 清掃装置及び半導体製造システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-07

(45)【発行日】2023-12-15

(54)【発明の名称】清掃装置及び半導体製造システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20231208BHJP

   B08B 1/00 20060101ALI20231208BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 Z

B08B1/00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020061094

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021163783

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2022-12-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】宇都宮 由典

(72)【発明者】

【氏名】赤田 光

【審査官】平野 崇

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０２９２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１３１３２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０９７９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５２６９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００２４０６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１４４６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１１５０３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ０８Ｂ １／００

Ｂ０８Ｂ ９／００

Ｂ０８Ｂ １３／００

Ｂ２５Ｊ ５／００

Ａ４７Ｌ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体製造装置の対象面を清掃するために用いられる自走式の清掃装置であって、
本体と、
前記対象面が傾斜面である場合に、前記本体を前記傾斜面に対して吸着可能に構成された吸着部と、
前記本体が前記吸着部によって前記傾斜面に吸着された状態で、前記傾斜面に沿って前記本体を走行させるように構成され、前記本体よりも進行方向前方に設けられたクローラを含む走行部と、
前記対象面の周辺の気体を吸引する吸引部と、
前記本体の周囲の状況を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記走行部及び前記吸着部を制御する制御部と、を備える、清掃装置。

【請求項2】

前記対象面は、水平面と傾斜面とを含み、
前記走行部は、前記水平面と前記傾斜面との間を移動可能である、請求項１に記載の清掃装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記本体の周囲の状況を撮像するカメラと、前記本体とその周囲の物体との距離を検出するセンサと、を含む、請求項１または２に記載の清掃装置。

【請求項4】

前記吸着部は、前記傾斜面を走行中は、吸込口が前記傾斜面へ向けて突出し、前記本体を前記傾斜面に対して吸着させる、請求項１または２に記載の清掃装置。

【請求項5】

半導体製造装置と、
請求項１～４のいずれか一項に記載の清掃装置と、を備える、半導体製造システム。

【請求項6】

前記半導体製造装置の壁面に設けられた保持部をさらに備え、
前記保持部は、前記清掃装置を保持可能に構成されていると共に、前記清掃装置に電力を供給可能に構成されている、請求項５に記載の半導体製造システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、清掃装置及び半導体製造システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、半導体製造装置における塵埃の清掃作業に用いられるワイパー（拭き取り布）を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表平１１－５０１８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、清掃作業の短縮化及び自動化を図ることが可能な清掃装置及び半導体製造システムに係る技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による清掃装置は、半導体製造装置の対象面を清掃するために用いられる自走式の清掃装置であって、本体と、前記対象面が傾斜面である場合に、前記本体を前記傾斜面に対して吸着可能に構成された吸着部と、前記本体が前記吸着部によって前記傾斜面に吸着された状態で、前記傾斜面に沿って前記本体を走行させるように構成され、前記本体よりも進行方向前方に設けられたクローラを含む走行部と、前記対象面の周辺の気体を吸引する吸引部と、前記本体の周囲の状況を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて前記走行部及び前記吸着部を制御する制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示に係る清掃装置及び半導体製造システムによれば、清掃作業の短縮化及び自動化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一つの例示的実施形態に係る半導体製造システムを示す図である。

【図2】図２は、一例に係る清掃装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図3】図３は、一例に係る清掃装置の構成を模式的に示す平面図である。

【図4】図４は、清掃装置のハードウェア構成を概略的に示す図である。

【図5】図５は、清掃装置が有するコントローラのハードウェア構成を概略的に示す図である。

【図6】図６は、清掃装置の動作方法の一例を示すフロー図である。

【図7】図７は、清掃装置がマーカを検出する場合の動作の一例を説明する図である。

【図8】図８は、清掃装置の動作の一例を説明する図である。

【図9】図９は、清掃装置の動作の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、種々の例示的実施形態について説明する。

【0009】

一つの例示的実施形態において、清掃装置は、半導体製造装置の対象面を清掃するために用いられる自走式の清掃装置であって、本体と、前記対象面が傾斜面である場合に、前記本体を前記傾斜面に対して吸着可能に構成された吸着部と、前記本体が前記吸着部によって前記傾斜面に吸着された状態で、前記対象面に沿って前記本体を走行させるように構成され、前記本体よりも進行方向前方に設けられたクローラを含む走行部と、前記対象面の周辺の気体を吸引する吸引部と、前記本体の周囲の状況を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて前記走行部及び前記吸着部を制御する制御部と、を備える。

【0010】

一つの例示的実施形態に係る清掃装置によれば、本体が吸着部によって傾斜面に吸着された状態で、本体を傾斜面上において走行させるように走行部が構成されている。すなわち、上記の清掃装置は、半導体製造装置の傾斜面を自ら走行しながら、対象面の周辺の気体を吸引することが可能とされる。また、クローラが本体よりも前方に設けられているため、対象面が傾斜を有している場合であっても、傾斜に応じた本体の姿勢制御を実現することができる。また、本体の周囲の状況を検出する検出部を有し、検出部の検出結果に基づいて制御部によって走行部及び吸着部の動作が制御される。したがって、自装置の制御を自律的に行うことができる。したがって、清掃作業の短縮化及び自動化を図ることが可能となる。

【0011】

前記対象面は、水平面と傾斜面とを含み、前記走行部は、前記水平面と前記傾斜面との間を移動可能である態様とすることができる。

【0012】

上記のように、走行部が水平面と傾斜面との間を移動可能とされている場合、清掃装置は対象面の形状によらず自律的な清掃作業を行うことができる。

【0013】

前記検出部は、前記本体の周囲の状況を撮像するカメラと、前記本体とその周囲の物体との距離を検出するセンサと、を含む態様とすることができる。

【0014】

検出部がカメラとセンサとを有していることで、自装置の周辺の状況をより詳細に把握することができる。したがって、より精度良く自装置の動作を制御することができる。

【0015】

前記吸着部は、前記傾斜面を走行中は、吸込口が前記傾斜面へ向けて突出し、前記本体を前記傾斜面に対して吸着させる態様とすることができる。

【0016】

傾斜面を走行する際に吸込口が傾斜面へ向けて突出する構成とした場合、傾斜面を走行しない際に吸込口が対象面と干渉することを防ぐことができる。

【0017】

一つの例示的実施形態において、半導体製造システムは、半導体製造装置と、上記の清掃装置と、を備える。

【0018】

例示的実施形態に係る半導体製造システムによれば、上記の清掃装置と同様の作用効果を奏する。

【0019】

また、前記半導体製造装置の壁面に設けられた保持部をさらに備え、前記保持部は、前記清掃装置を保持可能に構成されていると共に、前記清掃装置に電力を供給可能に構成されている態様とすることができる。

【0020】

この場合、作業員による清掃装置の充電作業も不要となる。そのため、清掃作業のいっそうの自動化を測ることが可能となる。

【0021】

以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

【0022】

［半導体製造システム］
まず、図１を参照して、半導体製造システム１の構成について説明する。半導体製造システム１は、半導体製造装置２と、清掃装置３とを備える。

【0023】

［半導体製造装置］
半導体製造装置２は、露光装置と、塗布現像装置と、を含み得る。露光装置は、ウエハ（基板）の表面に形成されたレジスト膜（感光性被膜）の露光処理（パターン露光）を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分に選択的にエネルギー線を照射する。また、塗布現像装置は、露光装置による露光処理の前に、ウエハの表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。以下の説明では、半導体製造装置２が塗布現像装置としての機能を有する場合について説明するが、半導体製造装置２が露光装置としての機能を有していてもよい。

【0024】

図１に示すように、半導体製造装置２は、例えば、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インタフェースブロック６と、制御装置１０とを備える。

【0025】

キャリアブロック４は、半導体製造装置２内へのワークＷの導入及び半導体製造装置２内からのワークＷの導出を行う。ワークＷとは、半導体製造装置２における処理対象となるウエハ（基板）である。ウエハは、円板状を呈してもよいし、円形の一部が切り欠かれていてもよいし、多角形など円形以外の形状を呈していてもよい。ウエハは、例えば、半導体基板、ガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板その他の各種基板であってもよい。ウエハの直径は、例えば２００ｍｍ～４５０ｍｍ程度であってもよい。

【0026】

例えばキャリアブロック４は、ワークＷ用の複数のキャリアＣを支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置Ａ１を内蔵している。キャリアＣは、例えば円形の複数枚のワークＷを収容する。搬送装置Ａ１は、キャリアＣからワークＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からワークＷを受け取ってキャリアＣ内に戻す。処理ブロック５は、複数の処理モジュール１１，１２，１３，１４を有する。処理モジュール１１～１４には、例えば、下層膜形成モジュール、レジスト膜形成モジュールと、上層膜形成モジュール、及び、現像処理モジュールが含まれていてもよい。

【0027】

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵｘが設けられている。棚ユニットＵｘは、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵｘの近傍には昇降アームを含む搬送装置Ａ２が設けられている。搬送装置Ａ２は、棚ユニットＵｘのセル同士の間でワークＷを昇降させる。

【0028】

処理モジュール１１～１４は、それぞれ、ワークＷに対する成膜処理、熱処理、現像処理等を行う処理ユニットＵを複数有すると共に、処理ユニットＵへワークＷを搬送する搬送装置Ａ３を内蔵している。搬送装置Ａ３は搬送エリアＡ１０に設けられ、搬送エリアＡ１０内を搬送装置Ａ３が移動することで、各処理ユニットＵ間、または各処理ユニットＵとキャリアＣとの間でワークＷの移動が行われる。

【0029】

制御装置１０は、保持部３０による清掃装置３のバッテリ３７への給電も制御する。制御装置１０は、半導体製造装置２の制御のための種々の機能モジュールを有する。

【0030】

［清掃装置］
清掃装置３は、搬送エリアＡ１０内の清掃に用いられ得る。上記の搬送エリアＡ１０の内壁面には、柱部材、梁部材、スイッチ類、ボルト等の凹凸と、柱部材及び梁部材で囲まれた平坦領域とを含んでいる。搬送エリアＡ１０の内壁面のうち、清掃装置３による清掃の対象となる面を「対象面Ｐ」と呼ぶ。対象面Ｐには、水平方向に延びる下面と、垂直方向に延びる壁面とが含まれ得る。

【0031】

搬送エリアＡ１０内には、清掃装置３を保持する保持部３０が設けられる。保持部３０は、搬送エリアＡ１０の対象面Ｐに設けられる。

【0032】

保持部３０は、清掃装置３のバッテリ３７（後述）に電力を供給する給電装置としても機能する。例えば、保持部３０は、清掃装置３を保持している状態では、清掃装置３のバッテリ３７を充電する。保持部３０による清掃装置３のバッテリ３７の給電方式（充電方式）は、接触式であってもよいし、非接触式であってもよい。接触式充電の場合には、両者の電極端子同士が電気的に接続された状態で、保持部３０から清掃装置３のバッテリ３７に電力が供給される。非接触式充電の場合には、電磁誘導方式、電磁界共鳴方式等を採用してもよい。電磁界共鳴方式を採用する場合には、保持部３０に保持されておらず保持部３０から離れた清掃装置３に対しても電力を供給することができる。特に、非接触式充電を採用すると、保持部３０が清掃装置３に電力を供給する際に、給電側の電極端子と受電側の電極端子とが接触しないので、金属粉が発生しない。そのため、搬送エリアＡ１０内において塵埃の発生を抑制することが可能となる。

【0033】

図２～図５を参照して、清掃装置３の構成について説明する。清掃装置３は、搬送エリアＡ１０の対象面Ｐを清掃するために用いられる自走式の清掃ロボットである。清掃装置３は、本体３１と、吸引部３２と、走行部３３と、吸着部３４と、カメラ３５（検出部）と、センサ３６（検出部）と、バッテリ３７と、コントローラ３８（制御部）とを有する。清掃装置３は、原則図２に示す矢印Ａ方向に移動（前進）する。また、矢印Ａに対する逆方向にも移動（後退）可能である。後述の走行部３３を制御することで、前進または後退しながら曲がること（右折または左折）も可能とされている。以下の説明では、矢印Ａに沿った方向を前方向とし、各方向に移動する場合を想定して清掃装置３の前方及び後方について説明する。

【0034】

本体３１は、図２に示されるように、直方体形状の箱型を呈する。本体３１は、例えば、底板と、天板と、２組の一対の側板と、を含む。底板と天板は互いに対向している。底板には、後述の吸着部３４を取取り付けるための矩形状の開口が設けられていてもよい。また、天板には、吸引部３２の本体部を取り付けるための凹部または開口等が設けられていてもよい。２組の一対の側板は、互いに対向すると共に、底板、天板及び他の一対の側板と隣り合っている。

【0035】

吸引部３２は、本体部３２１と、ヘッド３２２と、ホース３２３と、を含んで構成される。吸引部３２は、対象面Ｐに周辺の気体を吸引することで、対象面Ｐに付着した塵埃（パーティクル）等を吸着する機能を有する。吸引部３２は、例えば、サイクロン掃除機としての機能を有してもよい。一例として、図２に示すように、本体部３２１は、吸気部３２５と、サイクロン本体３２６と、排気口３２７と、を含む。吸気部３２５は、例えば、モータと吸込みファンとを含んで構成され、吸込みファンの回転によって所定方向への気体の流れを生成する。吸気部３２５の動作によって、後述のヘッド３２２において吸引された気体がホース３２３を経てサイクロン本体３２６へ供給される。また、サイクロン本体３２６では、気体中の塵埃が分離され下方へ移動する。サイクロン本体３２６はダクトケースとして機能する。サイクロン本体３２６には排気口３２７が設けられる。排気口３２７等にはフィルタが設けられていてもよい。

【0036】

ヘッド３２２は、清掃装置３の本体３１に対して移動可能に設けられている。ヘッド３２２と本体３１とは、その両端が本体３１及びヘッド３２２に対して回動可能に取り付けられた一対の支持部材４０１によって支持されていてもよい。図３に示すように、ヘッド３２２は、本体３１の左右方向（矢印Ａ方向にしたいして交差する方向）に本体３１と同程度の長さまで伸びていてもよい。

【0037】

ヘッド３２２は、吸気路３２８と、ブラシ３２９と、を含んで構成される。吸気路３２８は、吸込口３２８ａを含んで構成される。吸込口３２８ａは、吸引部３２による清掃の対象となる対象面Ｐと対向する開口である。吸引部３２における吸気部３２５が動作した場合には、吸込口３２８ａから塵埃を含む気体が吸引される。

【0038】

ブラシ３２９は、吸込口３２８ａの近傍に設けられ、ヘッド３２２における吸引動作を行う際に対象面Ｐを擦り、対象面付近の塵埃を吸込口３２８ａへ移動させる機能を有する。

【0039】

吸気路３２８は、吸込口３２８ａとホース３２３とを接続する領域である。吸込口３２８ａから吸引された気体は、吸気路３２８をホース３２３へ向かって移動する。

【0040】

ホース３２３は、ヘッド３２２の吸気路３２８と、吸引部３２の本体部３２１とを接続する機能を有する。ヘッド３２２で吸引された気体は、吸気部３２５の動作によってホース３２３を経て本体部３２１のサイクロン本体３２６へ導入される。その後、塵埃が除去された気体が排気口３２７から外方へ排気される。

【0041】

走行部３３は、本体３１に対して取り付けられ、本体３１を走行させる走行手段としての機能を有する。本体３１は四輪駆動の車体であり、２種類の三角クローラ３３０Ａ，３３０Ｂをそれぞれ一対ずつ含んで構成される。三角クローラ３３０Ａは、本体３１の前方の左右に設けられる。また、三角クローラ３３０Ｂは、本体３１の後方の左右に設けられる。

【0042】

三角クローラ３３０Ａは、駆動輪３３１と、２つの転輪３３２，３３３と、駆動輪３３１及び転輪３３２，３３３にほぼ三角形状を成すように巻き掛けられた履帯３３４とを備えている。履帯３３４は、例えばゴム製とすることができる。履帯３３４の内面には所定のピッチで突部が設けられていてもよい。駆動輪３３１は、転輪３３２，３３３よりも後方に設けられる。また、転輪３３２，３３３の前方端部は、本体３１よりも前方に突出している。駆動輪３３１は、本体のハブ３３９にアダプタ（図示せず）を介して一体回転可能に固定可能となっていてもよい。

【0043】

三角クローラ３３０Ｂは、駆動輪３３１と、２つの転輪３３２，３３３と、駆動輪３３１及び転輪３３２，３３３にほぼ三角形状を成すように巻き掛けられた履帯３３４とを備えている。この点は、三角クローラ３３０Ａと同様である。履帯３３４の内面には所定のピッチで突部が設けられていてもよい。三角クローラ３３０Ｂでは、駆動輪３３１は、転輪３３２，３３３よりも前方に設けられる。駆動輪３３１は、本体のハブ３３９にアダプタ（図示せず）を介して一体回転可能に固定可能となっていてもよい。

【0044】

走行部３３を構成する三角クローラ３３０Ａ，３３０Ｂは、転輪３３２，３３３の変位による重心の移動を利用して、本体３１が水平走行（平面走行）から垂直走行（壁走行）への切り替え、及び、垂直走行から水平走行への切り替えが可能となる。この点については後述する。

【0045】

吸着部３４は、本体３１の底面に設けられる。吸着部３４は、本体３１が垂直な壁面等水平面とは異なる傾斜面（例えば、水平面に対する傾斜角が６０°以上の面）を走行する際に本体３１を対象面Ｐに対して吸着させる。吸着部３４は、例えば、対象面Ｐに対向して設けられる吸込口３４１を有し、吸込口３４１からの吸引の有無を切り替える開閉弁（図示せず）を設けることで、吸着部３４による吸引動作のＯＮ／ＯＦＦを切り替える構成としてもよい。吸着部３４による吸引は、吸引部３２の吸気部３２５による吸気を利用してもよいし、吸引部３２とは別に吸気のためのファン及びモータ等を設けてもよい。一例として、吸着部３４の吸込口３４１と吸引部３２の吸気部３２５とを接続する配管等を設けることで、吸引部３２の吸気部３２５の動作を利用して吸込口３４１からの吸引を行うこととしてもよい。

【0046】

なお、吸込口３４１は、走行部３３による走行面となる対象面Ｐにできるだけ近接している構成とすることで、吸引による対象面Ｐへの吸着効果を高めることができる。一方、吸込口３４１の配置によっては、本体３１の移動に干渉することも考えられる。そのため、例えば、吸込口３４１からの吸引動作を行う際には、吸込口３４１が対象面Ｐに対して近接するように吸込口３４１が移動する機構等を有していてもよい。吸込口３４１を移動させる機構としては、例えば、シリンダ等を採用することができる。

【0047】

カメラ３５及びセンサ３６は、いずれも清掃装置３の周辺の状況を検出する検出部として機能する。カメラ３５及びセンサ３６による検出結果は、後述のコントローラ３８（制御部）での清掃装置３に係る制御に用いられ得る。

【0048】

カメラ３５は、本体３１の前方を撮像可能となるように設けられる。カメラ３５は、例えば、本体３１の前方の壁面の位置等を確認するための画像を取得する。カメラ３５は清掃装置３が清掃動作を行う間は常時撮像する構成であってもよいし、所定の間隔で定期的に撮像する構成であってもよい。カメラ３５で取得された画像はコントローラ３８へ送られる。

【0049】

センサ３６は、清掃装置３の周辺の壁面及地面（対象となる対象面Ｐ）を検出可能に構成されている。センサ３６は、左右及び前後の壁面を検出するための４つのセンサ３６１と、左右及び前後の地面を検出するための６つのセンサ３６２と、を含む。センサ３６１は、それぞれ、本体３１の前方左右及び後方左右に配置される。また、センサ３６２は、本体３１のうち、対象面Ｐに対向する底板側の前方左右及び後方左右の隅部と、左右の中央付近とに配置されている。センサ３６１，３６２は、例えば、検出対象の壁面または対象面Ｐとの距離を検出することが可能な赤外線センサとすることができる。左右に設けられるセンサ３６１による壁面との距離の差から、清掃装置３が壁面に対して平行であるかを検出することができる。また、本体３１の周囲に設けられたセンサ３６２と対象面Ｐとの距離を検出することで、自装置が対象面Ｐに対して傾いていないかを判断することができる。センサ３６による測定結果はコントローラ３８へ送られる。コントローラ３８において、上記で例示したような判断が行われる。

【0050】

上記のように、センサ３６から得られる情報は、周辺の状況を把握するための機能を有する一方で、自装置の姿勢を確認するための情報としても利用することができる。なお、自装置の姿勢を確認するために、例えば加速度センサ等上記のセンサ３６とは別のセンサを別途有していてもよい。

【0051】

バッテリ３７は、清掃装置３の各部に電力を供給するように構成されている。バッテリ３７は、保持部３０から電力を給電（充電）可能に構成されている。

【0052】

コントローラ３８は、清掃装置３の各部を制御する。コントローラ３８は、図４に示されるように、機能モジュールとして、記憶部３８１と、処理部３８２と、指示部３８３とを有する。これらの機能モジュールは、コントローラ３８の機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラ３８を構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）により実現されるものであってもよい。

【0053】

記憶部３８１は、種々のデータを記憶する。記憶部３８１は、例えば、清掃装置３の各部を制御するためのプログラムを記憶する。一例として、記憶部３８１は、清掃装置３が搬送エリアＡ１０を清掃する際の自装置の走行経路に係る情報等を記憶する。清掃装置３は、搬送エリアＡ１０内をくまなく清掃するための走行経路に係る情報を予め保持する。そして、清掃装置３は、周辺の状況をカメラ３５及びセンサ３６からの情報に基づいて把握しながら、走行経路に係る情報に基づいた自律的な走行及び清掃作業を実行可能とされている。

【0054】

処理部３８２は、記憶部３８１に記憶されている各種データ、カメラ３５において撮像された画像情報、センサ３６から入力された検知信号等に基づいて、吸引部３２、走行部３３、または、吸着部３４を動作させるための指示信号を生成する。

【0055】

指示部３８３は、処理部３８２において生成された指示信号を吸引部３２、走行部３３、または、吸着部３４に送信し、これらを動作させる。

【0056】

コントローラ３８のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラ３８は、ハードウェア上の構成として、例えば図５に示す回路１０１を有する。回路１０１は、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路１０１は、具体的には、プロセッサ１０２と、メモリ１０３と、ストレージ１０４と、ドライバ１０５と、入出力ポート１０６とを有する。プロセッサ１０２は、メモリ１０３及びストレージ１０４の少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポート１０６を介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。ドライバ１０５は、清掃装置３の各部をそれぞれ駆動する回路である。入出力ポート１０６は、ドライバ１０５と清掃装置３の各部との間で、信号の入出力を行う。

【0057】

本実施形態では、清掃装置３は、一つのコントローラ３８を備えているが、複数のコントローラ３８で構成されるコントローラ群（制御部）を備えていてもよい。清掃装置３がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラ３８によって実現されていてもよいし、２個以上のコントローラ３８の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ３８が複数のコンピュータ（回路１０１）で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ（回路１０１）によって実現されていてもよい。また、上記の機能モジュールが２つ以上のコンピュータ（回路１０１）の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ３８は、複数のプロセッサ１０２を有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサ１０２によって実現されていてもよいし、２つ以上のプロセッサ１０２の組み合わせによって実現されていてもよい。

【0058】

続いて、清掃装置３の動作について、図６を参照して説明する。上記の通り、清掃装置３は、事前に設定された経路に沿って搬送エリアＡ１０を移動しながら清掃を行い得る。このとき、清掃装置３による清掃の対象面Ｐには、水平方向に延びる搬送エリアＡ１０の下面（底面）と、垂直方向に延びる搬送エリアＡ１０の壁面とが含まれ得る。したがって、清掃装置３は走行時のモードとして、概略水平面を走行するための水平走行モードと、垂直面を走行するための壁走行モードと、の２種類のモードを有する。清掃装置３への充電等を行う保持部３０は、通常搬送エリアＡ１０の下面に設けられる。

【0059】

清掃装置３のコントローラ３８は、まずステップＳ０１を実行する。ステップＳ０１では、清掃装置３が所定経路に沿って走行を開始するように、コントローラ３８が各部を制御する。このとき、吸引部３２による吸引動作を開始してもよい。

【0060】

上述のように、保持部３０は、清掃装置３が通常搬送エリアＡ１０の下面に沿って走行する位置に対応して設けられる。したがって、コントローラ３８は、走行開始するとまずステップＳ０２として平面走行モードで各部を制御する。平面走行モードでは、吸着部３４による吸着に係る動作は行わないこととしてもよい。また、平面走行モードでは、本体３１は、走行部３３である三角クローラ３３０Ａ，３３０Ｂの動作を制御することで、前進、後退、右左折を行うことができる。経路に沿った走行を実現するために、コントローラ３８は、記憶部３８１に保持される経路に係る情報と、カメラ３５及びセンサ３６から得られる情報とに基づいて、走行部３３の動作を制御する。

【0061】

カメラ３５からの情報に基づいて走行部３３の動作を制御する一例として、搬送エリアＡ１０内の壁面等に設けられたマーカの位置を確認しながら、自装置の位置を把握する方法を用いることができる。図７では、壁面にマーカを設ける例を示している。図７では、水平に延びる水平面Ｐ１と垂直方向に延びる垂直面Ｐ２とを含む搬送エリアにおいて、清掃装置３が水平面Ｐ１を走行する状態を示している。ここで、垂直面Ｐ２のうちカメラ３５による視野に入る領域に、カメラ３５により撮像された画像から認識することが可能なマーカＭ１，Ｍ２を設けておく。このとき、清掃装置３のコントローラ３８では、予めマーカＭ１，Ｍ２の設置場所に係る情報を保持しておく。これにより、コントローラ３８では、カメラ３５により撮像された画像から認識されるマーカＭ１，Ｍ２の大きさ、向き等と、自装置において保持されるマーカＭ１，Ｍ２に係る情報とに基づいて、自装置の走行位置を推定することができる。したがって、コントローラ３８では、これらの情報と、センサ３６からの情報とを組み合わせると、さらに自装置の位置を正確に把握することができる。そのため、自装置が経路に沿って適切に走行しているかどうかをコントローラ３８において把握することができる。

【0062】

なお、マーカＭ１，Ｍ２を用いる場合、マーカＭ１，Ｍ２の設置位置は、カメラ３５による視野に含まれ得る範囲で特に限定されない。また、マーカＭ１，Ｍ２の形状、数等についても特に限定されない。例えば、他の壁面との境界を示すマーカは、他のマーカと比べてその形状（模様）を変化させる等、マーカＭ１，Ｍ２の設置位置を区別するための形状変更等を行ってもよい。

【0063】

清掃装置３のコントローラ３８は、センサ３６からの信号に基づいて必要に応じて停止動作を行ってもよい。上述のように、センサ３６１からは周囲の壁の距離等に係る情報が取得されると共に、センサ３６２からは地面との距離等に係る情報が取得される。ここで、例えば、左右のセンサ３６２の間で地面との距離がある程度異なることを示す信号が得られたとする。このような信号が得られる原因としては、例えば、走行面に段差があるところまたはその近傍を走行していることが考えられる。そのため、コントローラ３８は、清掃装置３の走行を停止させるような制御を行ってもよい。

【0064】

上述のように走行開始時には、清掃装置３は水平面Ｐ１に配置されるので、平面走行モードで走行を開始する。清掃装置３の走行時には、コントローラ３８は、記憶部３８１に保持される経路に係る情報と、カメラ３５及びセンサ３６から得られる情報とに基づいて、走行モードを切替える必要があるかを判断する。ここで、コントローラ３８において壁走行が必要であると判断する（ステップＳ０３－ＹＥＳ）と、コントローラ３８はステップＳ０４を実行し、平面走行モードから壁走行モードへと切り替える。

【0065】

平面走行モードから壁走行モードへの切り替えについて、図８及び図９を参照しながら説明する。図８及び図９では、水平に延びる水平面Ｐ１から垂直方向に延びる垂直面Ｐ２へ清掃装置３が前進しながら移動する場合の動作例を示している。

【0066】

まず、清掃装置３が垂直面Ｐ２へ向けて前進した場合、まず前方の左右に設けられた一対の三角クローラ３３０Ａが垂直面Ｐ２に当接する。このとき、三角クローラ３３０Ａの履帯３３４が垂直面Ｐ２に沿って回転することで、三角クローラ３３０Ａの転輪３３２，３３３の位置が変化し、三角クローラ３３０Ａの重心が変化する。この結果、三角クローラ３３０Ａ全体が垂直面Ｐ２に沿って上方への移動に伴って、本体３１の前方が上方向へ傾くことになる。

【0067】

さらに、三角クローラ３３０Ａが上方へ移動し、本体３１が垂直に近くなるように傾くと、後方の一対の三角クローラ３３０Ｂも垂直面Ｐ２に沿って移動するようになる。この段階で、コントローラ３８によって吸着部３４が吸引動作を行うことで、本体３１が垂直面Ｐ２に吸着する状態となる。このときの、吸着部３４による吸引は、本体３１を含む清掃装置３が垂直面Ｐ２から離間して落下することが防がれ、且つ、三角クローラ３３０Ａ，３３０Ｂを利用した清掃装置３の移動が可能な程度とされ得る。上記の状態を実現するために必要な吸引力は、清掃装置３の重量、垂直面Ｐ２の表面粗さ（吸着部３４との密着度）等によって変化し得る。

【0068】

本体３１が垂直面Ｐ２に吸着した状態となると、清掃装置３は、図９に示すように、水平面Ｐ１と同様に垂直面Ｐ２上での移動をある程度自由に行うことが可能となる。すなわち、水平面Ｐ１上での走行と同じように、三角クローラ３３０Ａ，３３０Ｂを駆動させることで、前進、後退、右左折の動作を行うことができる。

【0069】

なお、上記の清掃装置３の動作中、吸引部３２のヘッド３２２は、本体３１の姿勢の変化、及び、周囲の壁面の形状等に応じてその位置を変更し得る。例えば、図８に示すように、本体３１が水平面Ｐ１に対して傾斜した状態であっても、ヘッド３２２は水平面Ｐ１に沿って移動する状態とされていてもよい。このように、本体３１に対してある程度ヘッド３２２が自由に移動できる状態とすることで、ヘッド３２２が到達可能な対象面Ｐがより広くなり、ヘッド３２２による清掃が可能な領域をより広くすることができる。

【0070】

図６へ戻り、清掃装置３が壁走行モードである場合にも、コントローラ３８は、記憶部３８１に保持される経路に係る情報と、カメラ３５及びセンサ３６から得られる情報とに基づいて、走行モードを切替える必要があるかを判断する（ステップＳ０５）。ここで、コントローラ３８において平面走行が必要であると判断する（ステップＳ０５－ＹＥＳ）と、コントローラ３８はステップＳ０６を実行し、壁走行モードから平面走行モードへと切り替える。

【0071】

壁走行モードから平面走行モードへの切り替えの場合も、平面走行モードから壁走行モードへの切り替えと同様に、三角クローラ３３０Ａがまず水平面Ｐ１と当接し、水平面Ｐ１に沿って移動する。その結果、本体３１が前進するに伴ってその姿勢が徐々に水平面Ｐ１に沿うように変化し最終的に水平面Ｐ１に沿った位置まで本体３１が移動する。このように、壁走行モードと平面走行モードとの間の切り替えは、三角クローラ３３０Ａ，３３０Ｂの形状変化と、垂直面Ｐ２における吸着部３４による吸引と、を組み合わせることによって行われ得る。

【0072】

平面走行モードに切り替えられた後（Ｓ０６）は、コントローラ３８は動作の終了要否を判断し（ステップＳ０７）。そして、コントローラ３８は、動作を終了すると判断する（Ｓ０７－ＹＥＳ）まで、必要に応じて平面走行モードと壁走行モードとを切り替えながら各部の動作を制御する。また、動作を終了する際には、コントローラ３８はステップＳ０８を実行し、終了動作を行う。終了動作の一例としては、例えば、清掃装置３の本体３１を保持部３０と接続させる動作、保持部３０によるバッテリ３７への給電動作等が挙げられる。

【0073】

なお、カメラ３５は、自装置を保持する保持部３０の位置を認識するために用いられてもよい。清掃装置３が清掃動作を行った後は、基本的に清掃装置３は保持部３０へ戻って動作を終了する。そのため、カメラ３５からの画像を利用して保持部３０の位置をより正確に把握した上で、清掃装置３を移動させる構成としてもよい。

【0074】

［作用］
上記実施形態で説明したように、清掃装置３及び清掃装置３を含む半導体製造システム１によれば、清掃装置３の本体３１が吸着部３４によって傾斜面に吸着された状態で、本体３１を傾斜面上において走行させるように走行部３３が構成されている。特に、三角クローラ３３０Ａが本体３１よりも前方に設けられているため、対象面が傾斜を有している場合であっても、傾斜に応じた本体３１の姿勢制御を実現することができる。このように、上記の清掃装置３は、半導体製造装置２の搬送エリアＡ１０内の傾斜面（例えば、垂直面Ｐ２）を自ら走行しながら、対象面の周辺の気体を吸引することが可能とされる。

【0075】

また、清掃装置３では、本体の周囲の状況を検出する検出部の検出結果に基づいてコントローラ３８によって走行部３３及び吸着部３４の動作が制御される。したがって、清掃装置３では、自装置の制御を自律的に行うことができる。したがって、清掃作業の短縮化及び自動化を図ることが可能となる。

【0076】

また、清掃装置３では、走行部３３が水平面（例えば水平面Ｐ１）と傾斜面（例えば垂直面Ｐ２）との間を移動可能とされている場合、清掃装置は対象面の形状によらず自律的な清掃作業を行うことができる。

【0077】

検出部は、本体３１の周囲の状況を撮像するカメラ３５と、本体３１とその周囲の物体との距離を検出するセンサ３６と、を含み得る。このような構成とすることで、自装置の周辺の状況をより詳細に把握することができる。したがって、より精度良く自装置の動作を制御することができる。

【0078】

吸着部３４は、傾斜面を走行中は、吸込口３４１が傾斜面へ向けて突出し、本体３１を傾斜面に対して吸着させる構成とすることができる。このような構成とすることで、傾斜面を走行しない際に吸込口３４１が対象面と干渉することを防ぐことができる。

【0079】

また、上記で説明した半導体製造システム１では、半導体製造装置２の壁面に設けられた保持部３０をさらに備え、保持部３０は、清掃装置３を保持可能に構成されていると共に、清掃装置３に電力を供給可能に構成されている。このような構成とした場合、作業員による清掃装置の充電作業も不要となる。そのため、清掃作業のいっそうの自動化を測ることが可能となる。

【0080】

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。

【0081】

例えば、上記実施形態で説明した清掃装置３の本体３１、ヘッド３２２を含む吸引部３２の形状は適宜変更することができる。また、走行部３３については前方のみ三角クローラ３３０Ａを用いて、後方はタイヤとしてもよい。ただし、上記の清掃装置３のように走行部３３の全てがクローラで構成されている場合、段差の乗り越え能力が高くなると考えられる。また、カメラ３５及びセンサ３６の配置等は適宜変更することができる。

【0082】

また、上記実施形態では、清掃装置３の清掃対象が搬送エリアＡ１０である場合について説明したが、清掃対象の領域は搬送エリアＡ１０に限定されない。

【0083】

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。

【符号の説明】

【0084】

１…半導体製造システム、２…半導体製造装置、３…清掃装置、１０…制御装置、１１～１４…処理モジュール、３０…保持部、３１…本体、３２…吸引部、３３…走行部、３４…吸着部、３５…カメラ（検出部）、３６…センサ（検出部）、３７…バッテリ、３８…コントローラ（制御部）、３２１…本体部、３２２…ヘッド、３２３…ホース、３２５…吸気部、３２７…排気口、３２８…吸気路、３２９…ブラシ、３３０Ａ，３３０Ｂ…三角クローラ、Ｐ…対象面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】