特許 7422577 ロードポート及び制御方法

(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】2024-01-18

(45)【発行日】2024-01-26

(54)【発明の名称】ロードポート及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20240119BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020051712

(22)【出願日】2020-03-23

(65)【公開番号】P2021150613

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-11-21

(73)【特許権者】

【識別番号】391032358

【氏名又は名称】平田機工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(72)【発明者】

【氏名】松下 洋一

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１９２４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００６８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７０３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３９２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１８３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０９８１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１１８７８２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板が収容される容器が載置されるドックプレートと、
前記基板の出し入れが可能な開口部を有するポートプレートと、
前記ドックプレートを、前記ポートプレートに近接したドック位置と前記ポートプレートから離間したアンドック位置との間で移動させる移動機構と、
を備えたロードポートであって、
前記ドックプレートに設けられ、前記ドックプレートに載置される前記容器の底面に当接され、前記容器の内部に気体を供給する気体供給ノズルユニットと、
前記ドックプレートの上方に設けられ、前記ドックプレートに載置される前記容器を下方に押し付ける押さえ手段と、を備え、
前記ドックプレートには、前記ドックプレートに載置された前記容器を前記ドックプレートにロックするロック機構が設けられていて、前記押さえ手段で前記容器を下方へ押し付けた状態で前記ロック機構を作動させ、
前記押さえ手段は、
前記ドックプレートに載置される前記容器に当接される当接部材と、
前記当接部材を、前記容器から離間した第１の位置と前記容器に当接する第２の位置との間で移動させる駆動機構と、を含む、
ことを特徴とするロードポート。

【請求項2】

請求項１に記載のロードポートであって、
前記駆動機構は、回転駆動手段と、前記回転駆動手段に接続される回動軸と、を備え、
前記回動軸に前記当接部材が、アーム部材を介して支持される、
ことを特徴とするロードポート。

【請求項3】

請求項２に記載のロードポートであって、
前記当接部材は、
前記アーム部材に支持されるローラ軸に対して回転自在に設けられるローラ部材と、を備える、
ことを特徴とするロードポート。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロードポートであって、
前記気体供給ノズルユニットは、
給気孔を有したノズルと、
前記ノズルを前記容器の底面側に付勢する弾性部材と、
所定範囲内で前記ノズルが上下動自在に支持するノズル支持体と、を備える、
ことを特徴とするロードポート。

【請求項5】

請求項２又は請求項３に記載のロードポートであって、
前記回転駆動手段は、供給する空気圧により駆動するロータリアクチュエータであり、
前記ロードポートは、
前記ロータリアクチュエータの回転方向を変更する変更手段と、
前記空気圧を制御する空気圧制御手段と、を更に備え、
前記ロータリアクチュエータに供給する空気圧を制御し、前記押さえ手段による前記容器の押付力を変更する、
ことを特徴とするロードポート。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロードポートであって、
前記ドックプレートを回転させる回転ユニットを更に備え、
前記回転ユニットによって、前記ドックプレートに載置される前記容器を反転させる、
ことを特徴とするロードポート。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロードポートであって、
前記ドックプレートの移動方向に離間した複数の前記当接部材を有し、
前記ドックプレートが前記ドック位置および前記アンドック位置のいずれの位置にある場合であっても、少なくとも一つの前記当接部材が前記ドックプレートに載置される前記容器の上面に当接する、
ことを特徴とするロードポート。

【請求項8】

ロードポートの制御方法であって、
前記ロードポートは、
基板が収容される容器が載置されるドックプレートと、
前記基板の出し入れが可能な開口部を有するポートプレートと、
前記ドックプレートを、前記ポートプレートに近接したドック位置と前記ポートプレートから離間したアンドック位置との間で移動させる移動機構と、
前記ドックプレートに設けられ、前記ドックプレートに載置される前記容器の底面に当接され、該容器の内部に気体を供給する気体供給ノズルユニットと、
前記ドックプレートの上方に設けられ、前記ドックプレートに載置される前記容器を下方に押し付ける押さえ手段と、を備え、
前記制御方法は、
前記アンドック位置に位置する前記ドックプレートに載置された前記容器に前記押さえ手段を当接させて前記容器を前記ドックプレートへ押し付ける第１の押し付け工程と、
前記第１の押し付け工程の後、前記ドックプレートが備えるロック機構により前記容器を前記ドックプレートに固定する工程と、
前記固定する工程の後、前記押さえ手段を前記容器から離間させる工程と、
前記離間させる工程の後、前記ドックプレートを前記移動機構によって前記アンドック位置から前記ドック位置へ移動させる工程と、
前記ドック位置に位置する前記ドックプレート上の前記容器に前記押さえ手段を再度当接させて前記容器を前記ドックプレートへ押し付ける第２の押し付け工程と、
前記第２の押し付け工程の後、前記容器の底面に当接された前記気体供給ノズルユニットから前記容器内に気体を供給し、前記容器内を前記気体でパージする工程と、
を備えた、ことを特徴とする制御方法。

【請求項9】

請求項８に記載の制御方法であって、
前記固定する工程の後、前記容器の底面に当接された前記気体供給ノズルユニットから前記容器内に気体を供給し、前記容器内を前記気体でプレパージする工程を更に備えた、
ことを特徴とする制御方法。

【請求項10】

請求項８又は請求項９に記載の制御方法であって、
前記ロードポートは、前記ドックプレートを回転させる回転ユニットを更に備え、
前記制御方法は、
前記離間させる工程の後、前記移動する工程の前に、前記回転ユニットによって前記ドックプレートを回転させ、前記容器の向きを反転させる工程を更に備えた、
ことを特徴とする制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はロードポートに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハ等の基板を収容するＦＯＵＰ等の容器が知られている。こうした容器は、基板搬送装置に備えられたロードポートにおいて開閉され、内部の基板の出し入れがなされる（特許文献１～３）。基板の出し入れの際、容器内に窒素ガスなどの気体を供給して容器内をパージする技術が提案されている（特許文献３）。容器内に大気圧よりも高圧の気体を供給して容器内を陽圧にすることで、例えば、基板の酸化や容器内へのパーティクルの侵入を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－６７０５号公報

【文献】特許第６０３８４７６号公報

【文献】特許第４３２８１２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

より短時間で容器内のパージを行う方法として、容器内に気体を供給する際の、単位時間当たりの気体の供給量を多くする、すなわち供給流速を速くするまたは供給圧力を高くする方法が考えられる。気体の供給流速を速くしたり、供給圧力を高くしたりすると、気体供給ノズルから容器のパージポートが浮き上がっての密着性が低下し、気体がパージポート内に入り込まず、容器外に漏れてしまうおそれがある。このため、気体供給ノズルユニットに設けた弾性部材の弾性力を強くし、気体供給ノズルとパージポートとの密着性を高めて気体のリークを防止することが有効である。しかし、弾性部材の弾性力が強いと、容器をドックプレートに載置した場合に、容器がドックプレートから浮き気味になる可能性がある。ドックプレートには、載置された容器をドックプレートにロックするロック機構が設けられているが、容器が浮いた状態のままロック機構を作動させると、ロック機構の係合爪が容器の係合溝に係合せず（届かず）、空振りする（ロックができない）可能性がある。

【0005】

本発明の目的は、容器内に気体を供給してパージを行う際に、容器外への気体のリークを防止し、短時間でパージを行うことが可能なロードポートを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、
基板が収容される容器が載置されるドックプレートと、
前記基板の出し入れが可能な開口部を有するポートプレートと、
前記ドックプレートを、前記ポートプレートに近接したドック位置と前記ポートプレートから離間したアンドック位置との間で移動させる移動機構と、
を備えたロードポートであって、
前記ドックプレートに設けられ、前記ドックプレートに載置される前記容器の底面に当接され、前記容器の内部に気体を供給する気体供給ノズルユニットと、
前記ドックプレートの上方に設けられ、前記ドックプレートに載置される前記容器を下方に押し付ける押さえ手段と、を備え、
前記ドックプレートには、前記ドックプレートに載置された前記容器を前記ドックプレートにロックするロック機構が設けられていて、前記押さえ手段で前記容器を下方へ押し付けた状態で前記ロック機構を作動させ、
前記押さえ手段は、
前記ドックプレートに載置される前記容器に当接される当接部材と、
前記当接部材を、前記容器から離間した第１の位置と前記容器に当接する第２の位置との間で移動させる駆動機構と、を含む、
ことを特徴とするロードポートが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、容器内に気体を供給してパージを行う際に、容器外への気体のリークを防止し、短時間でパージを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係るロードポートの外観図。

【図2】図１のロードポートの内部機構及び使用例を示す図。

【図3】（Ａ）乃至（Ｃ）はドックプレートの変位態様を示す図。

【図4】（Ａ）乃至（Ｃ）はノズルユニットの平面図、正面図、及び、側面図。

【図5】図４（Ｃ）のＡ－Ａ線断面図。

【図6】（Ａ）は押さえユニットの説明図、（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図。

【図7】（Ａ）は押さえユニットの空気圧回路図、（Ｂ）は当接部材の他の形状例を示す断面図。

【図8】（Ａ）及び（Ｂ）は図１のロードポートの動作説明図。

【図9】（Ａ）乃至（Ｃ）は図１のロードポートの動作説明図。

【図10】（Ａ）乃至（Ｃ）は図１のロードポートの動作説明図。

【図11】（Ａ）は押さえユニットの他の構成例の説明図、（Ｂ）は図１１（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図。

【図12】（Ａ）及び（Ｂ）は図１１（Ａ）の押さえユニットを用いたロードポートの動作説明図。

【図13】（Ａ）乃至（Ｃ）は図１１（Ａ）の押さえユニットを用いたロードポートの動作説明図。

【図14】（Ａ）乃至（Ｃ）は図１１（Ａ）の押さえユニットを用いたロードポートの動作説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

＜第一実施形態＞
＜装置の概要＞
図１は本発明の一実施形態に係るロードポート１の外観図である。図２はロードポート１に容器を載置した際の断面模式図及び部分拡大図である。各図において矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは上下方向を示す。また、Ｘ方向のうち、ＰＰはポートプレート２の側を示している。これらの矢印の意味は他の図においても同様である。

【0011】

ロードポート１は、ＦＯＵＰ等の容器５を開閉する装置である。容器５は、半導体ウエハ等の基板Ｗを出し入れする開口部５０ｂを側部に有する箱状の容器本体５０と、開口部５０ｂに着脱自在に装着され、開口部５０ｂを塞ぐ蓋（ドア）５１と、半導体製造工場における天井搬送装置（ＯＨＴ）が把持するハンドル５２とを有する。なお、図２は、ロードポート１により容器本体５０から蓋５１が取り外され、容器５内の基板Ｗに基板搬送ロボット６がアクセス可能な状態（開放状態）を示している。

【0012】

ロードポート１は、ポートプレート２と、容器５が載置される載置台３と、載置台３を支持する支持部４と、ポートプレート２の上部に支持され、支持部４の上部に設けられた押さえユニット９とを含む。ポートプレート２はＺ方向に延びる板状の壁体である。ポートプレート２は、取り外された蓋５１がＸ方向に通過可能な開口部２ａを含む。ロードポート１は、基板Ｗの搬送を行う基板搬送ロボット６を内部に有する基板搬送装置ＰＡに少なくとも１台取り付けられる。基板搬送ロボット６はロードポート１上に載置された容器５に対して、基板Ｗの搬出および搬入を行う。基板搬送ロボット６は、基板Ｗを保持するエンドエフェクタ６０と、エンドエフェクタ６０を少なくとも進退移動自在に保持する多関節アーム６１と、多関節アーム６１の進退移動、旋回および昇降を行う駆動ユニット６２とを含む。前述した開放状態にあるとき、基板搬送ロボット６を、基板搬送装置ＰＡ側に開口した容器本体５０の内部に進入させることで、基板Ｗの搬出および搬入が行われる。

【0013】

載置台３は、容器５が載置されるドックプレート３０を備える。ドックプレート３０には、容器５を位置決めしつつ支持する複数の位置決めピン（キネマティックピン）３１や、容器５の在席を検知するための在席センサ（不図示）が設けられている。また、ドックプレート３０には、ドックプレート３０に載置された容器５をドックプレート３０にロックするロック機構３２が設けられている。ロック機構３２は、係合爪３２ａと、係合爪３２ａを回動させる駆動機構３２ｂとを有する。駆動機構３２ｂはドックプレート３０の下面に固定されており、モータ或いは電磁ソレノイド、エアシリンダ等を駆動源とした機構である。係合爪３２ａはドックプレート３０に形成されたスリット３０ａを通ってドックプレート３０上に出没したロック位置と、スリット３０ａ内に収容された退避位置とで回動される。ロック位置において係合爪３２ａは、容器５の底部に形成された係合溝５０ａと係合して容器５をドックプレート３０に固定する。

【0014】

ドックプレート３０には、また、排気ノズルユニット７と、気体供給ノズルユニット８とが設けられている。本実施形態の場合、排気ノズルユニット７と、気体供給ノズルユニット８とがそれぞれ２つ設けられている。排気ノズルユニット７は、容器５に対して窒素ガス等の不活性ガスを排気するためのユニットであり、気体供給ノズルユニット８は、容器５に対して窒素ガス等の不活性ガスを給気するためのユニットである。

【0015】

排気ノズルユニット７は、エジェクタ等から構成される不図示の排気装置に接続されて気体を吸引するノズルユニットであり、容器５の底面に設けられた排気弁部（不図示）に当接し、容器５内の気体を外部に排気する。気体供給ノズルユニット８は、陽圧の気体（不活性ガス）を不図示の気体供給装置によって高圧（または高速）噴射するノズルユニットであり、容器５の底面に設けられた給気弁部（不図示）に当接し、容器５内に気体を供給する。排気ノズルユニット７と、気体供給ノズルユニット８とにより、容器５内の雰囲気を不活性ガスでパージすることができ、基板Ｗの酸化や容器５内へのパーティクルの侵入を抑制することができる。

【0016】

載置台３には、ドックプレート３０をＺ軸周りに回転させる駆動機構３３と、駆動機構３３と共にドックプレート３０をＸ方向に変位させる駆動機構３４が内蔵されている。駆動機構３３は、例えば、モータ、ロータリアクチュエータ等の駆動源と、ドックプレート３０を支持する支持ユニット３５と、駆動源の駆動力により支持ユニット３５を回転させるベルト伝動機構や歯車機構等の伝達機構と、を備える。駆動機構３４は、エアシリンダ、電動シリンダ、モータ等の駆動源と、駆動機構３３と共にドックプレート３０を支持する支持ユニット３５と、駆動源の駆動力により支持ユニット３５をＸ方向に往復させるシリンダ機構、ボールねじ機構、カム機構、ベルト伝動機構等の伝達機構とを備える。

【0017】

支持部４は直方体形状の中空体である。支持部４は、蓋５１を保持するポートドア４１を、蓋５１が開口部５０ｂを塞ぐ閉位置、蓋５１が開口部２ａを通り抜けて後退した後退位置、および蓋５１が開口部２ａの下縁よりも下方に退避した開位置（図２の開放状態の位置）との間で移動させる機構４０を備える。ポートドア４１は例えば吸着機構を備え、これによりポートドア４１は蓋５１を吸着保持することができる。また、ポートドア４１には蓋５１が備えるロック機構の開閉を操作する操作機構（ラッチキー）が設けられ、これにより容器本体５０と蓋５１との取り外し、取り付けが可能である。

【0018】

ポートドア４１はＺ方向に延びる連結部材４２に支持されている。連結部材４２は、ステージ部材４３にＸ方向にスライド自在に支持されており、ボールねじや電動シリンダ等のアクチュエータ４４によってＸ方向に移動される。また、ステージ部材４３には、上下方向に延びるボールねじ軸４５と係合するボールナット４８が固定されている。ボールねじ軸４５をモータ４７で回転させることで、ポートドア４１、連結部材４２及びステージ部材４３が一体的に昇降する。

【0019】

以上の構成により、ポートドア４１をＸ方向とＺ方向に移動させることができ、これにより蓋５１は、閉位置、後退位置、および開位置との間で移動される。なお、ポートドア４１を移動させる機構はこれに限られず、種々の機構を採用可能である。

【0020】

押さえユニット９は、ドックプレート３０の上方に設けられ、ドックプレート３０に載置される容器５を下方へ押し付ける機構である。

【0021】

ロードポート１には、制御部１ａが設けられている。制御部１ａは、例えば、ＣＰＵに代表される処理部、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部、外部デバイスと処理部との間の入出力インターフェース、通信回線を介してホストコンピュータ等のコンピュータや周辺装置（基板搬送装置ＰＡ、基板搬送ロボット６等）との通信を行う通信インターフェースを含む。押さえユニット９、ロック機構３２、駆動機構３３及び３４等のロードポート１の各機構は制御部１ａにより制御される。

【0022】

＜ドックプレートの変位態様＞
図３（Ａ）～図３（Ｃ）は駆動機構３３及び３４によるドックプレート３０の変位態様を示す図であり、ロードポート２の平面図である。本実施形態では、駆動機構３３及び３４により、ドックプレート３０のＺ方向の軸回りの回転とＸ方向の移動とが可能である。

【0023】

図３（Ａ）はドックプレート３０がポートプレート２に対してＸ方向ＰＰ側に最も近接した位置（以下、ドック位置ともいう。）にある状態を示している。容器５の開閉はこのドック位置において行う。図３（Ｂ）はドックプレート３０がポートプレート２から最も離間した位置（以下、受渡位置ともいう。）にある状態を示している。複数の容器５をストックしている容器倉庫（ストッカー）とロードポート２との間で、不図示の容器搬送ロボットを用いて、容器５の自動受渡しを行う場合には、この受渡位置で行う。また、作業者がドックプレート３０上に手作業で容器５を載置する場合、或いは、載置されている容器５を手作業で搬出する場合についてもこの受渡位置で行う。

【0024】

図３（Ｃ）はドックプレート３０を回転させている途中の状態を示している。本実施形態では、ドックプレート３０はＸ方向の任意の位置でＺ軸周りに回転可能である。ここで、受渡位置において、Ｘ方向ＰＰとは反対の側（図３（Ｂ）中では下側）に位置する容器搬送ロボット（または作業者）が、蓋５１を容器搬送ロボット（または作業者）側に向けた状態でドックプレート３０に容器５を載せることがある。このとき、回転ユニット８２によってドックプレート３０を回転させることで、ドックプレート３０の向き、すなわち容器５の向きを反転させることができる。これにより蓋５１がポートプレート２側（Ｘ方向ＰＰ側）に向いた状態となる。その後、図３（Ａ）のドック位置にドックプレート３０を移動させる。以下の説明においては、ドックプレート３０の回転位置のうち、図２に示すように蓋５１がポートプレート２側に向いた位置を稼働位置、反対向きの位置を準備位置と呼ぶ。稼働位置においては、図１や図２に示すように、ドックプレート３０の、排気ノズルユニット７がポートプレート２の近くに位置する。準備位置においては、これとは逆に、気体供給ノズルユニット８がポートプレート２の近くに位置する。

【0025】

＜気体供給ノズルユニット＞
気体供給ノズルユニット８の構造について、図４（Ａ）～図４（Ｃ）及び図５を参照して説明する。図４（Ａ）～図４（Ｃ）は気体供給ノズルユニット８の平面図、正面図及び側面図である。図５は図４（Ｃ）のＡ－Ａ線断面図である。なお、特に説明しないが、排気ノズルユニット７も気体供給ノズルユニット８と同様の構造を有している。

【0026】

気体供給ノズルユニット８は、ノズル支持体８０と、ノズル８１と、ブッシュ８２と、弾性部材８３と、カバー８４とを含む。ノズル支持体８０は、気体供給ノズルユニット８をドックプレート３０に固定する部材であり、かつ、ノズル８１を上下動自在に支持する枠体である。ノズル支持体８０は、ドックプレート３０に固定されるベースプレート８０ｂと、ベースプレート８０ｂから立設された二本の支柱８０ｃと、二本の支柱８０ｃの上端部に固定された支持プレート８０ａとを有する。弾性部材８３は、後述する理由により、弾性力が強い部材を採用している。気体供給ノズルユニット８は、弾性部材８３の弾性力によって歪みが生じない様に、支持プレート８０aとベースプレート８０ｂの様な板状部材ではなく、強度のある二本の支柱８０ｃによって、支持プレート８０aとベースプレート８０ｂを連結した構造としている。

【0027】

ベースプレート８０ｂには、圧縮気体を供給する配管８６が通る開口部８０ｅが形成されている。なお、ドックプレート３０にも配管８６が通る開口部（不図示）が形成されている。支柱８０ｃはＺ方向に延びる円筒体であり、その下端部がベースプレート８０ｂにねじにより固定され、その上端部が支持プレート８０ａにねじにより固定される。支持プレート８０ａは、ノズル８１が通過している開口部８０ｄが形成されている。開口部８０ｄには、ノズル８１と支持プレート８０ａとの間に介在するブッシュ８２が嵌め込まれている。

【0028】

ノズル８１は、上側のノズル本体８１０と、下側の通路形成部材８２２とを有する。ノズル本体８１０は、全体として円筒形状を有しており、円筒形状の胴部８１１ｃと、胴部８１１ｃの上部において径方向に突出したフランジ部８１１ｂとを含む。ノズル本体８１０の中央部には給気孔８１０ａが形成されている。気体供給ノズルユニット８に供給される気体は、給気孔８１０ａから上方へ噴射される。ノズル本体８１の上面は、容器５の底面に設けられた給気弁部（不図示）に当接し、給気孔８１０ａから容器５内へ気体が噴射される。

【0029】

通路形成部材８２２は、ノズル本体８１０の下端部に固定されたＬ字型の部材であり、給気孔８１０ａに連通した気体の通路８１１ａを形成する。この通路８１１ａは、コネクタ８５を介して通路形成部材８２２に接続される配管８６と連通している。通路形成部材８２２には、ブッシュ８２の内周壁に摺接するリング形状の摺接部材８７が設けられている。ノズル８１は、ノズル支持体８０に固定されてはおらず、摺接部材８７及びブッシュ８２を介してノズル支持体８０に対してＺ方向に移動可能に支持されている。

【0030】

弾性部材８３は、本実施形態の場合、胴部８１１ｃが挿入されたコイルバネであり、フランジ部８１１ｂと支持プレート８０ａとの間に設けられている。カバー８４は弾性部材８３の周囲を囲む円筒体である。弾性部材８３はノズル８１を上方向に常時付勢する。つまり、弾性部材８３の付勢力によってノズル本体８１の上面が容器５の底面に設けられた給気弁部（不図示）に押し付けられる。弾性部材８３を設けたことで、容器５の底面に対するノズル８１の接触追従性を向上でき、また、気体供給時における気体のリークを防止することができる。

【0031】

ノズル８１はＺ方向の所定範囲内で上下動可能である。図５はノズル８１が上限位置に位置している状態を示している。ノズル８１の下限位置はフランジ部８１１ｂがカバー８４に当接する位置である。本実施形態では弾性部材８３としてコイルバネを用いたが、ゴム等、他の弾性部材であってもよい。

【0032】

＜押さえユニット＞
押さえユニット９の構造について図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して説明する。図６（Ａ）は押さえユニット９の説明図であり、平面図に相当する。図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。押さえユニット９は、回転駆動ユニット９３を駆動源とした駆動機構により、当接部材９８を容器５から離間した位置と容器５に当接する位置との間で移動させるユニットである。

【0033】

押さえユニット９は、Ｙ方向に離間した一対のフレーム９１を備える。各フレーム９１はＸ方向に延び、その周囲はカバー９０で囲まれている。また、一対のフレーム９１のＸ方向ＰＰ側の各端部は、Ｙ方向に延びる連結部材９２により連結され、更に連結部材９２は、ポートプレート２に固定されている。

【0034】

一対のフレーム９１のＸ方向ＰＰとは反対の側（図６（Ａ）中では下側）の間には、回動軸９５が回転自在に支持されている。回動軸９５はＹ方向に延びる断面円形のロッド部材である。対向するフレーム９１、９１の、一方のフレーム９１の対向側の面に回転駆動ユニット９３が支持されている。回転駆動ユニット９３は、本実施形態の場合、空気圧式ロータリアクチュエータであり、一対の給排気ポート９３ｂの一方に対する空気の供給により、出力軸９３ａが所定の角度、例えば９０°回転する。

【0035】

回転駆動ユニット９３の回転は伝動機構９４を介して回動軸９５に伝達される。すなわち、伝動機構９４は回動駆動ユニット９３の出力を回動軸９５に伝動する機構であり、本実施形態ではベルト伝動機構であるが、歯車機構等の他の伝動機構であってもよい。伝動機構９４は、出力軸９３ａに取り付けられたプーリー９４ａと回動軸９５の周面に取り付けられたプーリー９４ｂと、これらのプーリー９４ａ、９４ｂに巻き回されたタイミングベルト９４ｃとを備える。伝動機構９４によって、出力軸９３ａの回転が回動軸９５に伝動され、回動軸９５が回動される。

【0036】

回動軸９５には、一対のアーム部材９６を介して一つ又は複数の当接部材９８が支持されている。一対のアーム部材９６は、回動軸９５の周面に、Ｙ方向に離間して二つ設けられる。各アーム部材９６の基部側が回動軸９５に対して固定され、各アーム部材９６の先端側にローラ軸９７が固定される。このローラ軸９７の周面に一つ又は複数の当接部材９８が設けられる。本実施形態の場合、当接部材９８はローラ軸９７の周面に回転自在に設けられたローラ部材であり、Ｙ方向に離間して二つ設けられている。

【0037】

回動軸９５の回動によって、一対のアーム部材９６が、略水平状態から略垂直方向下向きの状態の間で９０°旋回し、これによってローラ軸９７及び当接部材９８が揺動する。当接部材９８は図６（Ｂ）において実線で示す退避位置（略水平状態）と、二点鎖線で示す押圧位置（略垂直方向下向きの状態）との間で揺動する。図２等に示すように押圧位置において当接部材９８は、ドックプレート３０に載置された容器５の上面に当接して、容器５を下方へ向けて押圧する。本実施形態の場合、当接部材９８は、容器５の上面のハンドル５２に当接させているが、容器本体５０の上面の他の部位や、容器５の上面以外の部位、例えば両側面に当接させてもよい。

【0038】

本実施形態では、アーム部材９６の長さの分、より厳密には回動軸９５とローラ軸９７との軸間距離の分、当接部材９８は回動軸９５から距離を置いて支持されている。このため、回動軸９５を回動させる際、当接部材９８が前述の軸間距離の分だけ回動軸９５から離れているため、当接部材９８による力のモーメントは大きくなる。その結果、比較的低出力な回転駆動ユニット９３を用いたとしても、当接部材９８は十分な力で容器５を押さえることができる。

【0039】

図７（Ａ）は回転駆動ユニット９３を駆動する空気圧回路１０の例を示す回路図である。不図示の圧縮機からの空気は配管１４を介して減圧弁１３で圧力が調整されて電磁弁１２へ供給される。電磁弁１２は空気の供給経路を切り替える方向切替弁であり、その各給排気ポートが、スピードコントローラ１１を介して一対の給排気ポート９３ｂに接続されている。スピードコントローラ１１は流量制御弁である。

【0040】

電磁弁１２によって、一対の給排気ポート９３ｂのうち、空気を供給するポートを切り替えることで出力軸９３ａの回転方向が変更される。電磁弁１２の切替制御は制御部１ａにより行われる。また、減圧弁１３により回転駆動ユニット９３に対する空気圧を調節して、その出力トルクを調節することができる。つまり、当接部材９８による容器５の下方への押圧力を調節することができる。

【0041】

なお、当接部材９８は、断面が円形のローラ部材の他、図７（Ｂ）に例示するように断面が半円形のローラ部材であってもよく、その外周の角度範囲は、３６０°（円形）、１８０°（半円形）以外の角度範囲であってもよい。また、当接部材９８はローラ軸９７に対して回転不能に固定されてもよい。更に、当接部材９８はローラ部材以外に、球体、半球体であってもよく、容器５に点で接触する形態でも線で接触する形態であってもよい。

【0042】

＜制御例＞
制御部１ａによるロードポート１の制御例について図８（Ａ）～図１０（Ｃ）を参照して説明する。図８（Ａ）～図１０（Ｃ）は、容器５の搬入から蓋５１の開放直前までのロードポート１の動作例を示す。図８（Ａ）は容器５の搬入前の準備状態を示している。当接部材９８は退避位置に位置している。ドックプレート３０は、Ｘ方向ＰＰとは反対の側の、アンドック位置に位置しており、回転方向では準備位置に位置している。

【0043】

図８（Ｂ）は容器５がドックプレート３０上に載置された状態を示している。これは、蓋５１がＸ方向ＰＰとは反対の側に向いた状態で容器５が載置された例である。容器５は位置決めピン３１上に係合して載置されることで、そのＸＹＺ方向の位置決めがなされる。また、このとき、気体供給ノズルユニット８および排気ノズルユニット７が容器５の底面の各パージポートに当接される。

【0044】

この状態で、まず、押さえユニット９の当接部材９８が押圧位置に揺動される。図９（Ａ）に示すように当接部材９８が容器５のハンドル５２に当接し、容器５が下方へ（ドックプレート３０へ）押し付けられる。続いて、図９（Ｂ）に示すようにロック機構３２を駆動することで、係合爪３２ａがロック位置に回動する。これにより、容器５をドックプレート３０に固定することができる。

【0045】

ここで、気体供給ノズルユニット８にて容器５内に気体を噴射し、パージ（プレパージ）を行う場合がある。このとき、気体供給ノズルユニット８と容器５との間からの気体のリークを抑制するために、気体供給ノズルユニット８を容器５に対して付勢する弾性部材８３として、弾性力が強い（ノズル８１を上方へ付勢する力が強い）部材を採用することがある。しかし、弾性部材８３の弾性力を単に強くするだけでは、容器５をドックプレート３０に載置したときに、容器５が位置決めピン３１から浮き気味になることがある。この浮いた状態のまま、ロック機構３２を作動させると、係合爪３２ａが係合溝５０ａに係合せず、空振りする可能性がある。本実施形態では、押さえユニット９で容器５を下方へ押し付けた状態でロック機構３２を作動させることにより、係合爪３２ａが空振りするおそれが無い。その結果、係合爪３２ａが確実に係合溝５０ａに係合され、確実に容器５をロックすることができる。

【0046】

なお、プレパージにおける気体の供給流速または供給圧力によっては、押さえユニット９による容器５の押さえ付けを行わなくとも、ロック機構３２と弾性部材８３により、気体供給ノズルユニット８のノズル８１を容器５の底面のパージポートに当接させる作用のみで、気体供給ノズルユニット８と容器５との間からの気体のリークを抑制することが可能である。この場合、プレパージの際に押さえユニット９を駆動させなくてもよい。

【0047】

プレパージを行うタイミングは、容器５がロックされた直後を起点として、容器５がアンドック位置からドック位置に移動し、ドック位置においてメインパージが開始する直前までの間のいずれかの期間で実施しても良く、また、容器５がロックされた直後を起点として、容器５がアンドック位置からドック位置に移動し、ドック位置においてメインパージが開始する直前までの全期間において実施しても良い。プレパージを行うことにより、容器５内に不活性ガスを予め供給することができるので、メインパージに掛かる時間を短縮することができる。

【0048】

次に、図９（Ｃ）に示すように、押さえユニット９の当接部材９８が退避位置に揺動され、当接部材９８がハンドル５２から離間される。これにより、容器５に対する下方への押し付けが一旦解除される。その後、図１０（Ａ）に示すように、駆動機構３３が駆動され、ドックプレート３０が稼働位置に回転される。これによって、容器５はその向きが反転し、蓋５１がポートプレート２（Ｘ方向ＰＰ）側に向いた姿勢となる。続いて駆動機構３４が駆動され、図１０（Ｂ）に示すようにドックプレート３０がドック位置に移動される。

【0049】

そして、図１０（Ｃ）に示すように、押さえユニット９の当接部材９８が再び押圧位置に揺動される。当接部材９８が容器５のハンドル５２に再び当接し、容器５が下方へ（ドックプレート３０へ）押し付けられる。この後、ポートドア４１により蓋部５１が開放される。そして、気体供給ノズルユニット８から容器５内へ気体を供給し、排気ノズルユニット７から容器５内の気体を排気することで、容器５内の雰囲気をパージ（メインパージ）する。

【0050】

このメインパージを行う際、より短時間でパージを完了させるべく、プレパージのときよりも、単位時間当たりの気体の供給量を多くする、すなわち供給流速を速くするまたは供給圧力を高くすることがある。このとき、ロック機構３２と弾性部材８３により、気体供給ノズルユニット８のノズル８１を容器５の底面のパージポートに当接させる作用のみでは、気体供給ノズルユニット８から容器５が大きく浮き上がってしまい、パージの際の気体のリークを抑制することができないことがある。この容器５の浮き上がりを防止するために、押さえユニット９で容器５を下方へ（ドックプレート３０へ）確実に押し付けることにより、この浮き上がりを無くし、パージの際の気体のリークを抑制することができる。

【0051】

また、ドック位置においてメインパージを行っていない場合においても、弾性部材８３の弾性力が強いことにより、容器５が位置決めピン３１から僅かに浮き気味になる可能性がある。この僅かな浮きが許容範囲を超えると基板搬送ロボット６のエンドエフェクタ６０により基板Ｗを適切に移載することができないといったその後の処理に支障が生じる場合がある。従って、押さえユニット９で容器５を下方へ（ドックプレート３０へ）押し付け、容器５の位置決めピン３１からの浮きを無くすことで前記支障の発生を防止することができる。

【0052】

以上より、ドック位置においても押さえユニット９で容器５を下方へ（ドックプレート３０へ）押し付けることにより、気体供給ノズルユニット８から容器５が浮き上がること、すなわち気体がリークすることを確実に防ぐことができ、ひいては容器５内のパージをより短時間で完了させることが可能となる。また、押さえユニット９により、容器５を下方へ確実に押し付けているので、容器５の浮きを無くすことができ、基板搬送ロボット６のエンドエフェクタ６０により基板Ｗを適切に移載することができないといった支障の発生を防止することができる。

【0053】

なお、容器５内の雰囲気をパージするタイミングは、蓋部５１が完全に開放された後（図２の開放状態の位置）に限らず、蓋部５１が開口部５０ｂを塞ぐ閉位置であっても良く、蓋部５１が閉位置と開放状態の位置との間に位置するタイミング、すなわち蓋部５１が開放され始めたときから完全に開放されるまでの間のタイミングであっても良い。

【0054】

当接部材９８が容器５に対して離接自在であるので、制御例のように容器５の移動中は容器５から当接部材９８を離間させておくことができる。これにより、当接部材９８と容器５の接触部の磨耗を軽減できると共にパーティクルの発生を抑制することができる。また、当接部材９８が回転自在なローラ部材であるので、当接部材９８が容器５のハンドル５２に当接する際、より小さい力で、当接部材９８がハンドル５２を下方向に押さえ付けることができる。

【0055】

＜第二実施形態＞
複数の容器５をストックしている不図示の容器倉庫（ストッカー）とロードポート２との間で、容器搬送ロボットを用いて、容器５の自動受渡しを行う場合において、受渡位置が異なる場合があり、これによってドック位置－アンドック位置の移動ストロークが異なる場合がある。押さえユニット９による容器５の押さえ付けをより確実なものとするため、押さえユニット９が、Ｘ方向に離間した一つ又は複数の当接部材９８を備えていてもよい。図１１（Ａ）は本実施形態の押さえユニット９の説明図であり、平面図に相当する。図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。本実施形態の押さえユニット９は、伝動機構９４、回動軸９５、一対のアーム部材９６、ローラ軸９７及び当接部材９８の組を二組有している。以下、第一実施形態の押さえユニット９と異なる構成について、本実施形態の押さえユニット９を説明する。

【0056】

押さえユニット９は、伝動機構９４Ａ、回動軸９５Ａ、一対のアーム部材９６Ａ、ローラ軸９７Ａ及び当接部材９８Ａの組と、伝動機構９４Ｂ、回動軸９５Ｂ、一対のアーム部材９６Ｂ、ローラ軸９７Ｂ及び当接部材９８Ｂの組とを備えている。回動軸９５Ａと回動軸９５ＢはＸ方向に離間して配置され、互いに平行に、一対のフレーム９１に対して回転自在に支持されている。

【0057】

伝動機構９４Ａは回動駆動ユニット９３の出力を回動軸９５Ａに伝動する機構であり、出力軸９３ａに取り付けられたプーリー９４ａと回動軸９５Ａに取り付けられたプーリー９４ｂと、これらのプーリー９４ａ、９４ｂに巻き回されたタイミングベルト９４ｃとを備える。伝動機構９４Ａによって、出力軸９３ａが回転すると、回動軸９５がその軸周りに回動する。

【0058】

伝動機構９４Ｂは回動軸９５Ａを介して回動駆動ユニット９３の出力を回動軸９５Ｂに伝動する機構であり、回動軸９５Ａに取り付けられたプーリー９４ａと回動軸９５Ｂに取り付けられたプーリー９４ｂと、これらのプーリー９４ａ、９４ｂに巻き回されたタイミングベルト９４ｃとを備える。伝動機構９４Ｂによって、出力軸９３ａが回転すると、回動軸９５Ｂがその軸周りに回動する。なお、伝動機構９４Ａ及び９４Ｂは、本実施形態ではベルト伝動機構であるが、歯車機構等の他の伝動機構であってもよい。

【0059】

回動軸９５Ａには、一対のアーム部材９６Ａを介して一つ又は複数の当接部材９８Ａが支持されている。一対のアーム部材９６Ａは、回動軸９５Ａの周面に、Ｙ方向に離間して二つ設けられる。各アーム部材９６Ａの基部側が回動軸９５Ａに対して固定され、各アーム部材９６Ａの先端側にローラ軸９７Ａが固定される。このローラ軸９７Ａの周面に一つ又は複数の当接部材９８Ａが設けられる。本実施形態の場合、当接部材９８Ａはローラ軸９７Ａの周面に回転自在に設けられたローラ部材であり、Ｙ方向に離間して二つ設けられている。回動軸９５Ａの回動によって、一対のアーム部材９６Ａが略水平状態から略垂直方向下向きの状態の間で９０°旋回し、これによってローラ軸９７Ａ及び当接部材９８Ａが揺動する。

【0060】

回動軸９５Ｂには、一対のアーム部材９６Ｂを介して一つ又は複数の当接部材９８Ｂが支持されている。一対のアーム部材９６Ｂは、回動軸９５Ｂの周面に、Ｙ方向に離間して二つ設けられる。各アーム部材９６Ｂの基部側が回動軸９５Ｂに対して固定され、各アーム部材９６Ｂの先端側にローラ軸９７Ｂが固定される。このローラ軸９７Ｂの周面に一つ又は複数の当接部材９８Ｂが設けられる。本実施形態の場合、当接部材９８Ｂはローラ軸９７Ｂの周面に回転自在に設けられたローラ部材であり、Ｙ方向に離間して二つ設けられている。回動軸９５Ｂの回動によって、一対のアーム部材９６Ｂが略水平状態から略垂直方向下向きの状態の間で９０°旋回し、これによってローラ軸９７Ｂ及び当接部材９８Ｂが揺動する。

【0061】

当接部材９８Ａと当接部材９８Ｂとは、互いにＸ方向に離間している。回動駆動ユニット９３の駆動により、当接部材９８Ａと当接部材９８Ｂとは図１１（Ｂ）において実線で示す退避位置（略水平状態）と、二点鎖線で示す押圧位置（略垂直方向下向きの状態）との間で同期的に揺動する。図１３等に示すように押圧位置において当接部材９８Ａと当接部材９８Ｂは、ドックプレート３０に載置された容器５の上面に当接して、容器５を下方へ向けて押圧する。本実施形態の場合、当接部材９８Ａと当接部材９８Ｂは、容器５の上面のハンドル５２に当接させているが、容器本体５０の上面の他の部位や、容器５の上面以外の部位、例えば両側面に当接させてもよい。

【0062】

＜制御例＞
制御部１ａによるロードポート１の制御例について図１２（Ａ）～図１４（Ｃ）を参照して説明する。図１２（Ａ）～図１４（Ｃ）は、図８（Ａ）～図１０（Ｃ）の例と同様に、容器５の搬入から蓋５１の開放直前までの本実施形態のロードポート１の動作例を示す。図１２（Ａ）は容器５の搬入前の準備状態を示している。当接部材９８Ａ及び９８Ｂは退避位置に位置している。ドックプレート３０は、Ｘ方向ＰＰとは反対の側のアンドック位置に位置しており、回転方向では準備位置に位置している。

【0063】

図１２（Ｂ）は容器５がドックプレート３０上に載置された状態を示している。蓋５１がＸ方向ＰＰとは反対の側に向いた状態で容器５が載置された例である。容器５は位置決めピン３１上に係合して載置されることで、そのＸＹＺ方向の位置決めがなされる。また、このとき、気体供給ノズルユニット８および排気ノズルユニット７が容器５の底面の各パージポートに当接される。

【0064】

この状態で、まず、押さえユニット９の当接部材９８Ａ及び９８Ｂが押圧位置に揺動される。図１３（Ａ）に示すように当接部材９８Ｂが容器５のハンドル５２に当接し、容器５が下方へ（ドックプレート３０へ）押し付けられる。このとき、容器５の受渡位置の違いによるドック位置－アンドック位置の移動ストロークの違いにより、当接部材９８Ａは容器５に当接していないが、当接部材９８Ｂが容器５に当接しているので、容器５の下方への押し付けは十分である。続いて、図１３（Ｂ）に示すようにロック機構３２を駆動することで、係合爪３２ａがロック位置に回動する。これにより、容器５をドックプレート３０に固定することができる。

【0065】

本実施形態では、押さえユニット９に２つの当接部材９８Ａ及び９８Ｂを設けている。これにより、複数の容器５をストックしている容器倉庫（ストッカー）とロードポート２との間で、容器搬送ロボットを用いて容器５の自動受渡しを行う際に、ドック位置－アンドック位置の移動ストロークに関係なく、当接部材９８Ａ及び９８Ｂの少なくとも一方を、確実に容器５のハンドル５２に当接させることができる。また、当接部材９８Ａ及び／又は９８Ｂの少なくとも一方が、確実に容器５を下方へ押し付けた状態でロック機構３２が作動されることにより、係合爪３２ａが空振りするおそれが無い。その結果、係合爪３２ａが確実に係合溝５０ａに係合され、確実に容器５をロックすることができる。

【0066】

次に、図１３（Ｃ）に示すように、押さえユニット９の当接部材９８Ａ及び９８Ｂが退避位置に揺動され、当接部材９８Ａがハンドル５２から離間される。これにより、容器５に対する下方への押し付けが一旦解除される。図１４（Ａ）に示すように、駆動機構３３が駆動され、ドックプレート３０が稼働位置に回転される。容器５は、その向きが反転して蓋５１がポートプレート２側に向いた姿勢となる。続いて駆動機構３４が駆動され、図１４（Ｂ）に示すようにドックプレート３０がドック位置に移動される。

【0067】

そして、図１４（Ｃ）に示すように、押さえユニット９の当接部材９８Ａ及び９８Ｂが再び押圧位置に揺動される。当接部材９８Ａが容器５のハンドル５２に再び当接し、容器５が下方へ（ドックプレート３０へ）押し付けられる。ドック位置－アンドック位置との間の移動ストロークが大きい場合には、当接部材９８Ｂによっては容器５を当接することができないが、当接部材９８Ａが容器５に当接しているので、容器５の下方への押し付けは十分である。この後、ポートドア４１により蓋部５１が開放される。そして、気体供給ノズルユニット８から容器５内へ気体を供給し、排気ノズルユニット７から容器５内の気体を排気することで、容器５内の雰囲気をパージすることができる。

【0068】

押さえユニット９における当接部材９８Ａ及び／又は９８Ｂの少なくとも一方が、容器５を下方へ確実に押し付けるので、容器５の浮きを無くすことができ、基板搬送ロボット６のエンドエフェクタ６０により基板Ｗを適切に移載することができないといった支障の発生を防止することができる。

【0069】

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１ ロードポート、２ ポートプレート、３ 載置台、８ 気体供給ノズルユニット、９ 押さえユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】