特許 7678819 ロードポート

(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】2025-05-08

(45)【発行日】2025-05-16

(54)【発明の名称】ロードポート

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20250509BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022556396

(86)(22)【出願日】2021-06-21

(86)【国際出願番号】 JP2021023419

(87)【国際公開番号】W WO2022085236

(87)【国際公開日】2022-04-28

【審査請求日】2023-12-18

(31)【優先権主張番号】P 2020175698

(32)【優先日】2020-10-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】591213232

【氏名又は名称】ローツェ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123674

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 亮

(72)【発明者】

【氏名】玉造 大悟

【審査官】▲はま▼中 信行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２３９００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２００２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２００１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３８０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－７１７２８（ＪＰ，Ａ）

(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】

ウエハを収納する容器本体と該容器本体を気密に閉鎖する蓋とを備える密閉容器を、所定の位置に載置するステージと、
前記密閉容器の前記ステージへの載置状態を検出するセンサと、
前記ステージを、少なくともドッキング位置とアンドッキング位置との間で進退移動させるステージ駆動機構と、
前記蓋と接合して一体化した後に前記蓋を前記容器本体から分離して密閉容器を開扉するロードポートドアと、
前記ロードポートドアを昇降移動させるドア昇降機構と、
前記ステージ駆動機構とロードポートドアと前記ドア昇降機構を動作させるための複数の動作手順を記憶しており、該動作手順に基づいて前記ステージ駆動機構と前記ロードポートドアと前記ドア昇降機構の動作を制御するロードポート制御部と、を備え、
前記ロードポート制御部は、
前記容器本体から前記蓋を分離して前記密閉容器を開扉するために、第一の動作手順に基づいて、前記ドッキング位置で前記ロードポートドアと前記蓋が接合して一体化した状態から、前記ステージを第１の速度で前記アンドッキング位置に後退させるように前記ステージ駆動機構と前記ドア昇降機構を制御し、
前記第一の動作手順による開扉動作の際に、前記センサが前記密閉容器の載置異常を検出した場合には、前記密閉容器を前記ドッキング位置に戻した後、前記第一の動作手順とは異なる第二の動作手順に基づいて前記開扉動作を再実行するよう制御する、
ことを特徴とするロードポート。

【請求項2】

前記第二の動作手順は、前記第１の速度よりも遅い速度で前記ドッキング位置から後退するよう前記ステージ駆動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のロードポート。

【請求項3】

前記第二の動作手順は、前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置までの距離を複数に分割して、該分割した区割距離ごとに一時停止しながら前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置まで前記ステージを後退させる動作手順であることを特徴とする請
求項１に記載のロードポート。

【請求項4】

前記第二の動作手順は、前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置までの距離を複数に分割して、該分割した区割距離ごとに前記ステージの後退と進退を繰り返して、前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置まで前記ステージを移動させる動作手順であることを特徴とする請求項１に記載のロードポート。

【請求項5】

前記ロードポートドアの上方と左右方向の周縁には所定の寸法の隙間を介して気流調整部材が配置されており、
前記第二の動作手順は、前記ドア昇降機構により前記蓋と一体化した前記ロードポートドアを前記所定の寸法の隙間より小さい範囲で上下方向に昇降動作をさせながら、前記ステージ駆動機構により前記ステージを前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置まで移動させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のロードポート。

【請求項6】

前記ロードポート制御部は、前記第二の動作手順を実行したときに前記センサが前記密閉容器の載置異常を再度検出した場合には、前記第二の動作手順を所定回数繰り返し実行するよう制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のロードポート。

【請求項7】

前記ロードポート制御部は、
前記第１の速度よりも遅い速度で前記ドッキング位置から後退するよう前記ステージ駆動機構を制御する前記第二の動作手順による開扉動作を実行したときに、前記センサが前記密閉容器の載置異常を再度検出した場合に、前記密閉容器を再度前記ドッキング位置に戻した後、前記第一及び第二の動作手順とは異なる第三の動作手順に基づいて前記開扉動作を再実行するよう制御することを特徴とする請求項２に記載のロードポート。

【請求項8】

前記ロードポート制御部は、
前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置までの距離を複数に分割して、該分割した区割距離ごとに一時停止しながら前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置まで前記ステージを後退させる前記第二の動作手順による開扉動作を実行したときに、前記センサが前記密閉容器の載置異常を再度検出した場合に、前記密閉容器を再度前記ドッキング位置に戻した後、前記第一及び第二の動作手順とは異なる第三の動作手順に基づいて前記開扉動作を再実行するよう制御することを特徴とする請求項３に記載のロードポート。

【請求項9】

前記ロードポート制御部は、
前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置までの距離を複数に分割して、該分割した区割距離ごとに前記ステージの後退と進退を繰り返して、前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置まで前記ステージを移動させる前記第二の動作手順による開扉動作を実行したときに、前記センサが前記密閉容器の載置異常を再度検出した場合には、前記密閉容器を再度前記ドッキング位置に戻した後、前記第一及び第二の動作手順とは異なる第三の動作手順に基づいて前記開扉動作を再実行するよう制御することを特徴とする請求項４に記載のロードポート。

【請求項10】

前記ロードポートドアの上方と左右方向の周縁には所定の寸法の隙間を介して気流調整部材が配置されており、
前記ドア昇降機構により前記蓋と一体化した前記ロードポートドアを前記所定の寸法の隙間より小さい範囲で上下方向に昇降動作をさせながら、前記ステージ駆動機構により前記ステージを前記ドッキング位置から前記アンドッキング位置まで移動させる前記第二の動作手順による開扉動作を実行したときに、前記センサが前記密閉容器の載置異常を再度
検出した場合には、前記密閉容器を再度前記ドッキング位置に戻した後、前記第一及び第二の動作手順とは異なる第三の動作手順に基づいて前記開扉動作を再実行するよう制御することを特徴とする請求項４に記載のロードポート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウエハを所定の間隔で複数枚収納して搬送する密閉可能な容器の蓋を着脱するための蓋開閉装置に関するものであり、密閉容器であるＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ－Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）の蓋と一体化して、蓋とＦＯＵＰ本体とを着脱するロードポートドアに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から半導体ウエハの表面処理は高清浄度な環境に維持された所謂クリーンルーム内で行われていたが、半導体の微細化が進むにつれて、多くの処理装置が設置されたクリーンルーム全体を高清浄度に維持するには大きな設備投資費用と維持費が必要となり、コスト面で大きな障害となっていた。そこで、クリーンルーム全体は比較的清浄度の低い状態に維持しておき、ウエハ表面に処理を施す処理装置の内部の微少な環境（ミニエンバイロメント）のみを高清浄度に保つことで、半導体製造工程の歩留まり向上を図ってきた。

【0003】

半導体ウエハの製造工程には多くの表面処理工程や検査工程が必要であり、クリーンルーム内には、ウエハ表面に各種表面加工や検査を行う専用の処理装置が多数配置されている。処理中のウエハは、内部を高清浄度に保ったＦＯＵＰに収納されて、クリーンルーム内の各処理装置の間を搬送され、各種の加工処理が施される。また、各処理装置へのＦＯＵＰの搬送や各処理工程の進捗は、ホストコンピュータによって管理される。各処理工程を実行する各処理装置にはＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）と呼ばれるウエハ搬送装置が備えられていて、このＥＦＥＭには、ＦＯＵＰを載置してＦＯＵＰの蓋を開閉するロードポートと呼ばれる複数の蓋開閉装置が備えられている。また、ＥＦＥＭの内部はクリーンルーム内の環境よりも高い圧力に維持されており、クリーンルーム内の塵埃がＥＦＥＭの微小環境（ミニエンバイロメント）内に侵入することは出来ない構成となっている。これにより、ＦＯＵＰ内部に収納されて前の工程から運ばれてきたウエハは、塵埃が付着することなく次の処理装置へと運ばれる。

【0004】

ＦＯＵＰとＦＯＵＰの蓋を着脱するロードポートの構成は、国際的な業界団体であるＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）が定めるＳＥＭＩ規格によって規定されており、多くのメーカーがこの規格に準拠したＦＯＵＰやロードポートを製造している。一般的にＦＯＵＰはウエハを収納するＦＯＵＰ本体と、このＦＯＵＰ本体に形成された開口を閉鎖する蓋とで構成されていて、ＦＯＵＰ本体の内部には棚板が上下方向に所定の間隔を開けて形成されており、この各棚板の上にウエハを１枚ずつ収容することが可能となっている。ＦＯＵＰ本体の開口を閉鎖する蓋の周縁にはパッキン等のシール部材が固定されており、このシール部材によって、ＦＯＵＰの開口周縁と蓋との間は気密に閉鎖される。

【0005】

特許文献１には従来のロードポートが記載されている。ロードポートは、ＦＯＵＰを載置してＦＯＵＰを進退移動させる進退機構と、ＦＯＵＰの蓋と一体化して蓋を開閉するロードポートドアと、このドアを昇降移動させる昇降機構とを備えている。進退機構の所定の位置にＦＯＵＰが載置されると、ロードポートは、進退機構が備える固定部材によってＦＯＵＰを載置ステージ上に固定した状態で、進退機構によりステージをドアに向かって前進させてＦＯＵＰの蓋とロードポートドアとを接触させる。蓋とロードポートドアが接触すると、ロードポートドアが備える一体化手段によりロードポートドアと蓋とを一体化させるとともに蓋のロック機構を解除する。その後ステージを後退移動させることにより、ＦＯＵＰ本体と蓋とを分離させる。ＦＯＵＰ本体と蓋とを分離したら、昇降機構により一体化している蓋とロードポートドアとを、ウエハの搬送に干渉しない位置まで下降させる。上記動作により、ＦＯＵＰの蓋が開放されて、搬送装置が備える搬送ロボットがＦＯＵＰ本体に対してウエハを搬入搬出することが可能な状態となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００１－２９８０７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

半導体製造工程では、単位時間当たりのウエハ処理枚数の向上をはかるため、ロードポートが蓋を開閉する際の動作速度は出来るだけ高速となるように設定される。従来のロードポートでは、ＦＯＵＰ本体と蓋とを分離させるときに、ＦＯＵＰ本体と蓋とを高速で相対移動させるので、蓋の周縁に設けられたシール部材とＦＯＵＰ本体との間に発生する摩擦や、シール部材の癒着によって蓋が本体からスムーズに離れず、ＦＯＵＰ本体が進退機構から浮き上がってしまうことがあった。また、ＦＯＵＰ本体が浮き上がったまま開扉動作を継続すると、蓋が本体から完全に外れた際に、ＦＯＵＰ本体が進退機構へと落下してしまうというトラブルが発生していた。このＦＯＵＰ本体が落下する時の衝撃によって、収納されていたウエハがＦＯＵＰ内で位置ずれを起こしてしまったり、落下の衝撃でウエハと棚板とが衝突して塵埃が発生したりしていた。さらにＦＯＵＰ本体が浮き上がることで、ステージに備えられる在荷センサが反応してエラーとなるため、複数のロードポートを備える搬送装置全体が停止してしまうというトラブルが発生していた。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記問題を解決するために、本発明のロードポートは、
ウエハを収納する容器本体と該容器本体を気密に閉鎖する蓋とを備える密閉容器を、所定の位置に載置するステージと、
前記密閉容器の前記ステージへの載置状態を検出するセンサと、
前記ステージを進退移動させるステージ駆動機構と、
前記蓋と接合して一体化した後に前記蓋を前記容器本体から分離して密閉容器を開扉するロードポートドアと、
前記ロードポートドアを昇降移動させるドア昇降機構と、
前記ステージ駆動機構と前記ロートポートドアと前記ドア昇降機構を動作させるための複数の動作手順を記憶しており、該動作手順に基づいて前記ステージ駆動機構と前記ロードポートドアと前記ドア昇降機構の動作を制御するロードポート制御部と、を備え、
前記ロードポート制御部は、
前記容器本体から前記蓋を分離して前記密閉容器を開扉するために、第一の動作手順に基づいて、前記ドッキング位置で前記ロードポートドアと前記蓋が接合して一体化した状態から、前記ステージを第１の速度で前記案ドッキング位置に後退させるように前記ステージ駆動機構と前記ドア昇降機構を制御し、
前記第一の動作手順による開扉動作の際に、前記センサが前記密閉容器の載置異常を検出した場合には、前記密閉容器を前記ドッキング位置に戻した後、前記第一の動作手順とは異なる第二の動作手順に基づいて前記開扉動作を再実行するよう制御する、
ことを特徴としている。

【0009】

上記構成とすることで密閉容器の容器本体と蓋とは、容器本体が浮き上がる第一の動作手順とは別の、より確実に容器本体と蓋とを分離可能な第二の動作手順によって開扉動作を行うので、第一の動作手順による開扉動作により一度浮き上がったとしても第二の動作手順による開扉動作により、容器本体がステージから浮き上がることなく蓋を分離することが可能となる。これにより、開扉動作の不具合により、正常なロードポートを含む搬送装置全体が頻繁に動作を停止してしまうというトラブルの発生を防止することができる。

【0010】

なお、本発明のロードポート制御部が実行する開扉動作の第二の動作手順は、前記第一の動作手順よりも遅いスピードであり、前記ロードポート制御部は、少なくとも前記密閉容器の前記蓋と前記容器本体とが分離するまでは、前記第二の動作手順を実行する構成としても良い。また、第二の動作手順は微小な後退動作を断続的に繰り返してアンドッキング位置まで移動する処理手順（後退動作と停止を断続的に繰り返す）であり、前記ロードポート制御部は、少なくとも前記密閉容器の前記蓋と前記容器本体とが分離するまでは、前記第二の動作手順を実行する構成としても良い。さらに、第二の動作手順は、ステージを所定の後退位置まで移動させた後、一旦前記ステージを前記後退位置までの距離よりも短い距離で前進させる設定であり、前記ロードポート制御部は、少なくとも前記密閉容器の前記蓋と前記容器本体とが分離するまでは、前記第二の動作手順を実行する構成としても良い。

【0011】

さらに本発明のロードポート制御部は、少なくとも前記密閉容器の前記蓋と前記容器本体とが分離するまでは、前記ドア昇降機構により前記ドアを所定の動作範囲で上下方向に昇降移動させることを特徴としている。上記構成とすることで、ステージを進退移動させる動作に加えて、容器の蓋を上下方向に昇降移動させる動作を行うので、蓋を容器本体からスムーズに分離させることが出来る。

【0012】

なお、前記ドアの前記上下方向の動作範囲は、容器本体と前記蓋との間の上下方向の隙間寸法よりも小さい寸法であることが望ましい。上記構成とすることで、蓋を上下方向に移動させることによる容器本体と蓋との衝突や上下動による容器本体の浮き上がりを防止することが出来る。また、前記ドアと前記ドアの周囲に配置される気流調整板との間の隙間寸法よりも小さい寸法であることが望ましい。上記構成とすることで、ドアと気流調整板とが衝突することによる塵埃の発生を防止することが出来る。

【0013】

また、上記で例示した各種第二の動作手順は、それぞれ適宜組み合わせて使用することができる。さらに第二の動作手順でも蓋を分離することができないときは、各種第二の動作手順を所定の回数実行するように構成することもできる。また、第二の動作手順に適宜優先順位をつけて、優先順位順に各種の異なる第二の動作手順を実行するように構成することもできる。例えば、第二の動作手順として、第一の動作手順の移動速度よりも遅い速度でステージを移動させても、容器本体から蓋を分離できなかった場合に、第三の動作手順としてステージの移動を分割して断続的に移動と停止を繰り返す動作を行うことができる。また、上記で第二の動作手順として説明した動作手順に優先順位順を付与して、第三、第四の動作手順として組み合わせて実行するように構成しても良い。

【発明の効果】

【0014】

本発明のロードポートによれば、シール部材が癒着している場合やシール部材の摩擦が大きいなどの理由により、密閉容器の開扉動作が通常の開扉動作手順では異常が発生してしまう場合であっても、より確実に開扉できる第二の動作手順により開扉処理を行うことにより、開扉異常が発生する度に搬送装置全体が停止してしまうというトラブルを防ぎ、システム全体の稼働効率を向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態であるＥＦＥＭを示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態であるロードポートを示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態であるロードポートが備えるステージを示す図であり、（ａ）は本実施形態のロードポートが備えるステージを上面から見た図であり、（ｂ）はステージを側面方向から見た要部を説明するためＦＯＵＰの模式図である。

【図4】本発明の一実施形態であるロードポートが備えるポートドアとその周辺及び内部の機構を示す図であり、（ａ）は、ポートドアをステージが配置される側から見た図であり、（ｂ）はラッチキーを左回転させて開錠した状態を示す蓋開閉機構の模式図である。

【図5】本発明で使用されるＦＯＵＰ本体と蓋とを示す図であり、（ａ）は、ウエハＷが収納されたＦＯＵＰ本体と本体から分離された蓋を示す斜視図であり、（ｂ）は蓋の内側を示す斜視図であり、（ｃ）はＦＯＵＰの底面を示す図である。

【図6】本発明で使用される蓋の内部構造を示す図である。

【図7】ＦＯＵＰ本体に対する蓋の位置とシール部材の状態を示す部分拡大断面図であり、（ａ）はＦＯＵＰ本体と蓋とが開錠された状態を示し、（ｂ）は施錠された状態を示す部分拡大断面図である。

【図8】蓋をＦＯＵＰに押し付ける付勢機構の構造を示す部分拡大断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、蓋がＦＯＵＰ本体に押し付けられていない状態を示し、（ｃ）は蓋がＦＯＵＰ本体に押し付けられた状態を示す。

【図9】本発明のロードポートが備える検出センサの一例を示す模式図であり、（ａ）は、ＦＯＵＰが正しく載置されており、光路が検出ピンにより遮蔽された正常状態を示す図であり、（ｂ）はＦＯＵＰが傾いているために受光部が受光している、エラー状態を示す図である。

【図10】ＦＯＵＰ３０の載置状態を示す図であり、（ａ）はドッキング位置のＦＯＵＰを示す側面図であり、（ｂ）はシール部材がフランジと癒着しているために開扉動作によりＦＯＵＰの後部が浮き上がった状態を示す側面図である。

【図11】第一の動作手順と第二の動作手順による開扉動作の効果を比較して示す図であり、（ａ）は、第一の動作手順でステージを移動させた際の経過時間と移動距離を実線で示す図であり、（ｂ）は第一の動作手順よりも遅い移動速度でステージを移動させる第二の動作手順により開扉動作を行ったときの経過時間と移動距離を実線で示す図であり、（ｃ）は、短い距離の移動と停止を繰り返しながらアンドッキング位置までステージを移動させる第二の動作手順の場合を示す図である。

【図12】第二の動作手順の他の例を示しており、（ａ）は、アンドッキング位置まで後退と前進を繰り返すことにより第二の動作手順による開扉動作の例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、ロードポートドアを上下に振動させながらステージをアンロード位置まで移動させる第二の動作手順を示す図である。

【図13】本発明の一実施形態に係るロードポートの構成の一部を例示するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、ＦＯＵＰ３０に収納されたウエハＷを、外部環境に晒すことなくＦＯＵＰ３０とウエハ処理装置６との間で搬送する搬送装置であるＥＦＥＭ７の概要を示す断面図である。少なくとも、ＥＦＥＭ７はＦＯＵＰ３０を載置してＦＯＵＰ３０のドアを開閉するロードポート８と、ＦＯＵＰ３０の内部に収納されたウエハＷを取り出して処理装置へと搬送する搬送ロボット９と、ＥＦＥＭ７の内部空間に清浄な空気を供給するＦＦＵ（Ｆｕｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）１０とを備えている。これらロードポート８と搬送ロボット９が協働する搬送動作はＥＦＥＭ７内に配置された制御装置１７により制御される。なお、図１では、ＦＯＵＰ３０は１つだけ示されているが、通常、横方向に複数配列されていることが多い。

【0017】

ＥＦＥＭ７の内部空間は、フレーム１８と、このフレーム１８に固定されたカバーとで覆われる清浄空間となっていて、この空間の天井部分にはＦＦＵ１０が設置されている。ＦＦＵ１０は、ファンによって外部から導入してきた空気をフィルタによって濾過して、ＥＦＥＭ７の内部空間に清浄な空気をダウンフローとして供給する。さらに、ＥＦＥＭ７の床面には、所定の開口率で開けられた複数の開口を有する底面カバー１３が配置されていて、ＦＦＵ１０から供給された清浄な空気は、ＥＦＥＭ７の内部空間を通過して、この底面カバー１３の開口からＥＦＥＭ７の外部へと排出される。ＦＦＵ１０から供給される清浄な空気の流量と底面カバー１３の開口率とは、ＥＦＥＭ７の内部空間の圧力が外部の気圧よりも高くなるように調整されていて、ＥＦＥＭ７の外部で発生した塵埃がＥＦＥＭ７の内部空間に流入することを防止している。

【0018】

図２は本発明の実施形態に係るロードポート８を示す断面図である。また、図３（ａ）は図２に示す実施形態のロードポート８が備えるステージ２１を上面から見た図であり、図３（ｂ）はステージ２１を側面方向から見た模式図である。説明の便宜のため、ＦＯＵＰ本体１と蓋２のみを断面で示している。ロードポート８は、外部雰囲気が入り込まないようにしつつＦＯＵＰ３０の蓋２をＦＯＵＰ本体１から取り外して、ＦＯＵＰ３０の内部雰囲気とＥＦＥＭ７の内部雰囲気とを連通させる、蓋開閉装置としての役割を担っている。これにより、ＦＯＵＰ３０及びＥＦＥＭ７内部を外部雰囲気に晒すことなく、搬送ロボット９によってＦＯＵＰ３０からウエハＷを取り出して搬送することができる。

【0019】

図２を参照すると、本実施形態のロードポート８は、ＥＦＥＭ７のフレーム１８に対して直立した状態で接続固定されている本体フレーム１９に設けられた水平フレーム２０と、ＦＯＵＰ３０を所定の位置に載置するステージ２１と、水平フレーム２０上に設けられてステージ２１を水平面内で前進・後退移動させるステージ駆動部２３と、本体フレーム１９に固定され、ウエハＷ及びＦＯＵＰ３０の蓋２が通過可能なポート開口部２６が形成されたプレート２７と、ポート開口部２６を通過可能であり、ＦＯＵＰ３０の蓋２と一体化する機構を備えるロードポートドア２８と、ロードポートドア２８を昇降移動させるドア昇降部２９とを備えている。

【0020】

本実施形態のステージ駆動部２３は、図３（b）に示すように、駆動源であるモータ３１と、モータ３１と連結する送りネジ機構３２とを備えている。モータ３１の回転軸と送りねじ機構３２のボールねじ軸とは公知のカップリング機構によって連結されていて、モータ３１の回転軸の回転がボールねじ軸に伝達されることで、ステージ２１は水平方向の所定の位置まで移動することができる。該所定の位置として、ステージ駆動機構２３は、例えば、ＦＯＵＰ３０の蓋２とロードポートドア２８とが接合して一体化するドッキング位置、ＦＯＵＰ本体１と蓋２とを分離するアンドッキング位置、ＦＯＵＰ本体１と蓋２とが分離した後のロードポートドア２８の下降動作の際に、ステージ駆動機構２３が干渉しないための退避位置、クリーンルーム内に敷設されたＦＯＵＰを運搬する手段にＦＯＵＰ３０を受け渡すための基準位置等のそれぞれの位置にステージ２１を移動させることが出来る。

【0021】

ドア昇降部２９は、駆動源であるモータ３３と送りネジ機構３４とを備えている（図２参照）。モータ３３の回転軸と送りねじ機構３４のボールねじ軸にはそれぞれプーリが固定されていて、この２つのプーリの間にはベルトが掛け渡されている。これにより、モータ３３の回転軸の回転が送りねじ機構３４のボールねじ軸に伝達されることで、ロードポートドア２８は所定の位置まで昇降移動する。なお、本実施形態のステージ駆動部２３とドア昇降部２９が備えるモータ３１、３３は、回転軸の角度制御が可能なステッピングモータが好ましく、これらのモータ３１、３３の動作速度や動作距離は、ロードポート８が備えるロードポート制御部３５によって制御される。また、ステージ駆動部２３とドア昇降部２９が備える駆動源として図２及び図３に示すモータ３１、３３に代えて、空気圧や油圧といった流体圧を利用した公知のシリンダを備える構成としても良い。

【0022】

ステージ２１の上面には、ＦＯＵＰ３０を支持する円柱状の部材であるキネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３が平面視して二等辺三角形の各頂点に位置するように所定の間隔を開けて３本立設されている（図３（ａ）、（ｂ）参照）。キネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３は頂部が略半球状の形状が好ましい。ＦＯＵＰ３０がキネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３の上に載置されたときに、ＦＯＵＰ３０の底面に略Ｖ字状の窪みとして形成された３つのＶ溝部１１とそれぞれキネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３のそれぞれの頂部とが接することにより、ＦＯＵＰ３０はステージ２１上の所定の位置に位置決めされる。さらに、各キネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３のそれぞれの近傍には、ＦＯＵＰ３０がステージ２１上の正常な位置に載置されているかどうかを検出するための検出センサ３６－１、３６－２、３６－３が配置されている。

【0023】

本実施形態のロードポート８が備える検出センサ３６－１、３６－２、３６－３は、それぞれ検出ピンと、検出ピンを上方に付勢する圧縮ばねと、透過光式センサとで構成されている。透過光式センサによる検出センサの一例を図９に例示する。図９（ａ）に示すように、ＦＯＵＰ３０がキネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３上に正しく載置されていると、検出ピン６６がＦＯＵＰ３０の底面により下方に押し下げられて、発光部７１から照射される検出光７０が検出ピン６６に遮られる。そのため受光部７２は検出光７０を検出できず、オフ信号を出力する。一方、ＦＯＵＰ３０が載置されていないとき、または図９（ｂ）に示すようにＦＯＵＰ３０が正しく載置されていないときには、圧縮コイルばね６７等により検出ピン６６が上方に押し上げられた状態となり、受光部７２は検出光７０を検出するので、オン信号（受光信号）を出力する。このオン又はオフ信号はロードポート制御部３５に送信されて、制御部はＦＯＵＰ３０が正しく載置されているかどうかを認識する。

【0024】

キネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３がＦＯＵＰ３０のＶ溝部１１内の所定の位置に当接するように正しく載置されると、ＦＯＵＰ３０の底面の位置がＶ溝１１の深さに相当する距離だけ下降する。ＦＯＵＰ３０正しく載置されていない場合には、正しく配置された場合よりもＦＰＵＰ３０の底面が高い位置となる。検出センサ３６－１、３６－２、３６－３は、この底面の下降位置の違いから、ＦＯＵＰ３０が正しく載置されたときにオフ信号を、正しく配置されていないときにはオン信号をロードポート制御部３５に送信する。

【0025】

検出センサ３６－１、３６－２、３６－３の高さ方向の位置は、ＦＯＵＰ３０が正常載置されている場合にのみ全ての検出センサ３６－１、３６－２、３６－３がオフ信号を出力するように調整されている。例えば、キネマティックピンの一つが正しくＶ溝部１１の位置に載置されていないためにＦＯＵＰ３０が傾いた状態で載置された場合には、これらの３つの検出センサ３６－１、３６－２、３６－３のうちの少なくともいずれか一つがオン状態となるように調整されている。したがって、ロードポート制御部３５は各検出センサ３６－１、３６－２、３６－３から送信されるこれらの信号によって、ＦＯＵＰ３０がステージ２１上に正常に載置されているか否かを認識することが出来る。

【0026】

また、キネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３上に載置されたＦＯＵＰ３０は、係止フック３７によってステージ２１に係止される（図３（ｂ）参照）。係止フック３７は不図示のエアシリンダと連動していて、このエアシリンダに圧縮空気が供給されることでエアシリンダのピストンロッドが伸長することにより係止フック３７がＦＯＵＰ３０をステージ２１に係止する。また、エアシリンダに供給された圧縮空気が開放されることによりピストンロッドが収縮して係止フック３７はＦＯＵＰ３０の係止を解除する。エアシリンダへの圧縮空気の供給と解放はロードポート８に備えられた不図示の電磁弁により切り替えられる。電磁弁は圧縮空気の供給源とエアシリンダとを連通する配管の途中に設けられていて、ロードポート制御部３５により作動が制御される。

【0027】

また、ステージ２１には、ウエハＷの処理工程を管理するために各ＦＯＵＰ３０に個別に付与されたＩＤ情報を読み取る不図示のＩＤリーダーを設けることができる。なお、ＩＤリーダーとして、ＦＯＵＰ３０に備えられているバーコードを読み取るバーコードリーダーや、ＦＯＵＰ３０に備えられるＩＤタグに電波を送り、ＩＤタグから送り返された電波を受信するＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）リーダー等が利用可能である。

【0028】

図４は、本実施形態のロードポート８が備えるポートドア２８とその周辺機構を示す図であり、図（ａ）はポートドア２８をステージ２１が配置される側から見た図、図（ｂ）は、ラッチキー１５を左回転させて開錠した状態の蓋開閉機構３９を示す模式図である。ロードポートドア２８は、ＦＯＵＰ３０の蓋２をロードポートドア２８に対して位置決めするレジストレーションピン３８と、蓋２に備えられる施錠機構５１（図６参照）と係合して蓋２の施錠と開錠を行うラッチキー１５と、ラッチキー１５を回転させる蓋開閉機構３９とを具えている。レジストレーションピン３８は、図４に示すロードポートドア２８の正面左上と右下に配置されている直径約９ｍｍの略円柱状の部材である。各レジストレーションピン３８の周囲には、シリコンゴム等の柔軟な素材で形成された吸着パッド４０が備えられている。さらに、レジストレーションピン３８には蓋２を吸引（真空吸着）するための流路が形成されており、この流路は装置外部に設けられる不図示の真空源に接続されている。ロードポートドア２８と接触したＦＯＵＰ３０の蓋２はレジストレーションピン３８によりロードポートドア２８に対して所定の位置に位置決めされ、さらに真空源からの真空吸着力により蓋２が吸引されてロードポートドア２８と蓋２とは一体化される。

【0029】

ラッチキー１５はロードポートドア２８の表面から突出するように配置されている略Ｔ字状の部材であり、ロードポートドア２８の正面に左右一対で備えられている。それぞれのラッチキー１５は、ロードポートドア２８の内部に備えられる蓋開閉機構３９によって、時計回り及び反時計回りに回転させられる。本実施形態の蓋開閉機構３９は駆動源としてエアシリンダ４１を備えており、エアシリンダ４１のピストンロッドが進退移動することで、ピストンロッドと連結されたカム機構４２が連動してラッチキー１５を回転動作させる。なお、エアシリンダへ４１の圧縮空気の供給と開放は、ロードポート制御部３５によって制御される。上記構成によって、ロードポートドア２８と蓋２とが一体化したのち、ラッチキー１５が所定の方向に回転することで蓋２は開錠されて、ＦＯＵＰ本体１から分離可能となる。また、ラッチキー１５が反対方向に回転することでＦＯＵＰ３０の蓋２はＦＯＵＰ本体１から分離できないように施錠される。

【0030】

上記の構成に加えて、ロードポート８にはＦＯＵＰ３０の内部に形成された各棚上にウエハＷが収容されているか否かを検知するマッピングセンサ４３が備えられている（図４（ａ）参照）。本実施形態のロードポート８が備えるマッピングセンサ４３としては、光源と受光部を左右に間隔を置いて配置した透過光式センサが用いられている。本実施形態のマッピングセンサ４３は、ＦＯＵＰ本体１の内部方向に揺動可能な状態で、ロードポートドア２８に取り付けられている。マッピングセンサ４３は、ロードポートドア２８が所定の高さ位置まで下降したところでマッピングセンサ４３の左右に配置された光源と受光部の双方がＦＯＵＰ本体１の内部に向かってウエハに接触しない程度に内部に入り込む。その状態で、ドア昇降部２９によってロードポートドア２８とともにマッピングセンサ４３が下降する際に、各棚板上に載置されているウエハＷのエッジにより光源の光が遮断されるか否かを検出することにより、各棚板上のウエハＷの有無を順次検出する。マッピングセンサ４３をＦＯＵＰ本体１の内部方向に進退移動させるセンサ駆動機構の駆動源としては不図示のエアシリンダが備えられている。なお、マッピングセンサ４３の駆動及びドア昇降部２９等の各駆動機構はロードポート制御部３５によって制御されており、マッピングセンサ４３の検出信号は、ロードポート制御部３５に入力される。マッピングセンサ４３の検出信号によりＦＯＵＰ本体１内の全ての棚について、ウエハＷの有無を検出することができる。

【0031】

次に、ウエハＷを収容する密閉容器であるＦＯＵＰ３０について説明する。図５（ａ）はウエハＷが収納されたＦＯＵＰ本体１と蓋２を示す分解斜視図であり、図５（ｂ）は蓋２の内側を示す斜視図である。図５（ｃ）はＦＯＵＰ３０の底面を示す図である。ＦＯＵＰ３０は、上下方向に間隔をおいて形成された棚板上にウエハＷを収容するＦＯＵＰ本体１と、ＦＯＵＰ本体１を気密に閉鎖する蓋２とで構成される。ＦＯＵＰ本体１の一側面にはウエハＷを出し入れするための開口４４が形成されていて、この開口４４が蓋２によって閉鎖される。ＦＯＵＰ本体１の底部にはキネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３のそれぞれと接触してＦＯＵＰ３０のステージ２１に対する位置を規定する略Ｖ字状に形成される位置決め溝１１が所定の位置に３つ配置されている。また、ＦＯＵＰ本体１の底部には係合部４５が形成されていて、この係合部４５がステージ２１の係止フック３７（図３（ｂ））と係合することでＦＯＵＰ本体１はステージ２１に固定される。なお、ＦＯＵＰ本体１の底部には、ＦＯＵＰ３０の内部の雰囲と置換するパージガスを注入するための注入用ポート４６と、ＦＯＵＰ３０内に残留する気体をＦＯＵＰ３０外部へ排出するための排出用ポート４７とが必要に応じて備えられる。

【0032】

さらに、ＦＯＵＰ本体１の開口４４の周縁には、開口４４を取り囲むように形成される開口フランジ４８が設けられている。開口フランジ４８の上端と下端の開口４４に対向する面には、後述する蓋２のロック部材５５を挿入するための凹部４９が設けられている。また、蓋２の周縁のＦＯＵＰ本体１側にはシール部材５０が周設されていて、このシール部材５０が開口フランジ４８の内側に形成される第２の平面５８（図７を参照）と密着することで、ＦＯＵＰ本体１の内部空間は気密に閉鎖される。

【0033】

蓋２は、互いに嵌合する表面プレート２ａと裏面プレート２ｂとで構成されており、表面プレート２ａと裏面プレート２ｂとの間には、ＦＯＵＰ本体１と蓋２とを施錠および開錠するための施錠機構５１図６参照）が備えられている。また、蓋２の周縁には、図7に示すような、シール部材５０と、表面プレート２ａと裏面プレート２ｂとによりシール部材５０を挟み込み固定する溝部が設けられており、このシール部材５０によりＦＯＵＰ本体１と蓋２との間の密閉性を維持している。さらに、裏面プレート２ｂには、ＦＯＵＰ本体１に収容されるウエハＷを所定の位置に固定するためのリテーナ５２が備えられている（図５（ｂ）参照）。表面プレート２ａには、ロードポートドア２８に設けられたレジストレーションピン３８が挿入されるレジストレーションピン孔４と、後述する蓋開閉機構３９のラッチキー１５と係合するためのキー孔５３が設けられている。

【0034】

図６は蓋２の内部構造を示す図である。蓋２の内部に配置される施錠機構５１は、ロードポートドア２８が備えるラッチキー１５に対応する位置にそれぞれ配置される２つの円盤状部材５４と、円盤状部材５４の上方と下方とに配置されて円盤状部材５４の回転動作に連動して上下移動するロック部材５５とで構成される。それぞれの円盤状部材５４にはその周方向に約９０°にわたってカム溝５６が２か所に設けられている。このカム溝５６の円盤状部材５４の回転中心からの半径方向の距離は、図面視して時計回り方向に進むにしたがって遠くなるように形成されている。

【0035】

また、このカム溝５６にはロック部材５５の基端部がピンを介して連結されている。また、ロック部材５５は蓋２の内部に鉛直方向に移動可能に配置されており、上記構成により、円盤状部材５４が時計回りに９０°回転することにより連結ピンがカム溝５６の周縁部により押される。これにより、ロック部材５５の先端部は蓋２の上面と下面に対して突出して、開口フランジ４８の凹部４９に進入しＦＯＵＰ３０と蓋２とは施錠される。また、円盤状部材５４が反時計回りに９０°回転することにより連結ピンがカム溝５６の周縁部により内部に引き込まれることによりロック部材５５の先端部は後退する。これにより開口フランジ４８の凹部４９から退出することで、ＦＯＵＰ３０と蓋２とは開錠される。

【0036】

円盤状部材５４の中央には略長方形にラッチキー孔５３が設けられている。ロードポート８のステージ２１上に固定されたＦＯＵＰ３０がステージ２１によって前進移動してロードポートドア２８と接触すると、このラッチキー孔５３にロードポートドア２８に配置されるラッチキー１５の先端部分が嵌合する。そして、蓋開閉機構３９が作動することでラッチキー１５と円盤状部材５４とが正転して、ＦＯＵＰ３０と蓋２は開錠される。また、蓋開閉機構３９が反対方向に作動することによってラッチキー１５と円盤状部材５４は逆転して、ＦＯＵＰ３０と蓋２とは施錠される。

【0037】

図７は、蓋２が開錠または施錠されたときのＦＯＵＰ本体１に対するシール部材５０の状態を示す拡大部分断面図であり、図７（ａ）はＦＯＵＰ本体１と蓋２とが開錠された状態を示し、図７（ｂ）はＦＯＵＰ本体１と蓋２とが施錠された状態を示す図である。蓋２の外周面に設けられるシール部材５０は、各種の熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム等の材料で成形される。シール部材５０は、エンドレス部５０ａとリップ部５０ｂとで構成されている。エンドレス部５０ａは表面プレート２ａと裏面プレート２ｂとの間に形成された溝部に嵌合されており、該エンドレス部５０ａからリップ部５０ｂが突出している。リップ部５０ｂは根本部分から先端部分にかけて厚みが徐々に薄くなるように成形されていて、先端部がＦＯＵＰ本体１の内部方向外側に向かって斜めに突出するように成形されている。蓋２がＦＯＵＰ本体１と嵌合した際には、このリップ部５０ｂとＦＯＵＰ本体１の内部壁とが接触することでＦＯＵＰ本体１の内部空間は密封される。また、一体化した蓋２とＦＯＵＰ本体１との間には隙間６２が設けられている。この隙間６２は蓋２の外周に設けられており、本実施形態のＦＯＵＰ本体１と蓋の間の隙間寸法をＬ２とする。

【0038】

ＦＯＵＰ本体１の開口部４４の周縁は、図７に示すように、ＦＯＵＰ本体１の開口フランジ４８に形成された第１の平面５７と、この第１の平面５７よりも奥まった位置に形成され、第１の平面５７よりも小さい面積の第２の平面５８が形成されている。また、第１の平面５７と第２の平面５８とは段状に形成されており、この第１の平面５７と第２の平面５８との間には、ＦＯＵＰ３０内部から外側にいくにしたがって徐々に開口面積が大きくなるように傾斜面５９ａが形成されている。また、蓋２にはこの外向きの傾斜面５９ａに対応する傾斜面５９ｂが形成されており、これらの傾斜面５９ａ、５９ｂは蓋２とＦＯＵＰ本体１とが嵌合するときに、蓋２がＦＯＵＰ本体１に対して円滑に嵌合するためのガイドとして機能する。

【0039】

また、蓋２の内部には、施錠する際に蓋２をＦＯＵＰ本体１に向かって押し付ける方向に付勢する付勢機構が設けられている。図８は付勢機構の構造を示す部分拡大断面図であり、施錠又は開錠の際に、ロック部材５５が開口フランジ４８の凹部４９に侵入又は退避する状態を示している。図８（ａ）は、蓋２とＦＯＵＰ本体１とは施錠されておらず、ＦＯＵＰ本体１の第２の平面５８にシール部材５０のリップ部５０ｂが接触した状態を示している。ラッチキー１５が回転することで、ロック部材５５が蓋２に対して没入した状態から蓋２から突出して凹部４９に侵入する位置まで移動する際に、ロック部材５５に設けられた突起部分６０ａが裏面プレート２ｂに設けられた突起部分６０ｂと接触して、ロック部材５５の先端はＦＯＵＰ本体１から離れる方向に付勢される（図８（ｂ）を参照）。さらにロック部材５５が蓋２から突出すると、ロック部材５５の先端はＦＯＵＰ本体１の凹部４９の壁面に当接して、蓋２はＦＯＵＰ本体１の内側方向へと押し込められる方向に付勢される（図８（ｃ）を参照）。この付勢力によって蓋２はＦＯＵＰ本体１の奥へと押し付けられ、シール部材５０のリップ部５０ｂもＦＯＵＰ本体１の第２の平面５８へと押し付けられ、リップ部５０ｂは変形しながら第２の平面５８と密着する。これにより、ＦＯＵＰ３０の内部空間は密閉される。

【0040】

シール部材５０はフッ素ゴムやシリコンゴムといった柔軟な材料で成形されており、一旦ＦＯＵＰ本体１と蓋２とが施錠されると、シール部材５０のリップ部５０ｂとＦＯＵＰ本体１の第２の平面５８とが癒着してしまう場合がある。さらに、シール部材５０の加工精度にバラつきがある場合、リップ部５０ｂが第２の平面５８の周縁の壁と接触して、スムーズにＦＯＵＰ３０の蓋２を開けることが出来ず、ロードポート８が動作不良を起こすというトラブルが発生する。さらに、ＦＯＵＰ３０は長期間にわたり使用されることが多く、長期間の使用によりシール部材５０が劣化したり、ＦＯＵＰ本体１が変形してしまったりする。こういったシール部材５０の劣化やＦＯＵＰ本体１の変形が開扉動作時の抵抗となって、無理に蓋２を開けようとすると、ＦＯＵＰ本体１が浮き上がる等のトラブルが発生する原因となる。このようなトラブルが発生した際には、問題の発生したＦＯＵＰ３０を回収してシール部材５０の交換やＦＯＵＰ本体１のメンテナンスが必要となる。

【0041】

図１０はシール部材５０が第２の平面５８と癒着した状態のＦＯＵＰ３０をロードポート８が開扉する際の、ＦＯＵＰ３０の動作異常状態を説明するための側面図である。はじめに、図１０（ａ）に示すように、ＦＯＵＰ３０を載置したロードポート８のステージ２１をロードポートドア２８に向かって前進させて、蓋２とロードポートドア２８とを接触させる。本実施形態のロードポート８においては、この蓋２とロードポートドア２８とが一体化するステージ２１とロードポートドア２８の位置をドッキング位置としている。なお、ステージ２１がこのドッキング位置にあるとき、ロードポートドア２８の周縁に配置される気流調整部材６１とＦＯＵＰ３０の周縁の開口フランジ４８とは接触しておらず、水平方向に所定の隙間６３を開けて互いに対向する位置にある。

【0042】

次に、ロードポートドア２８と蓋２とが一体化して蓋２が開錠された後、ステージ２１は、ＦＯＵＰ本体１から蓋２を取り外すために図１０（ａ）に示すドッキング位置から後退移動する。ここで、ＦＯＵＰ本体１と蓋２とを正常に分離できたときに、完全に分離していると認識される位置をアンドッキング位置と呼ぶ。また、リップ部５０ｂが第２の平面５８と癒着しているＦＯＵＰ１であっても、このアンドッキング位置に到達するまでにリップ部５０ｂが第２の平面５８と分離していれば、載置異常として検出されることはない。

【0043】

ステージ２１は、このアンドッキング位置までの移動により正常に蓋が分離されると、さらに後退を続けて退避位置まで移動する。蓋２を取り外されると、ＦＯＵＰ本体１に収容されたウエハＷを搬出するために搬送ロボット９がＦＯＵＰ本体１の内部にフィンガを挿入する。このときのフィンガの動作に干渉しない位置まで、蓋２とロードポートドア２８とは下降する。ステージ２１の退避位置とは、この蓋２とロードポートドア２８との下降移動に干渉しない位置のことである。

【0044】

ステージ２１がアンドッキング位置まで後退移動する際に、ＦＯＵＰ本体１がアンドッキング位置まで移動したにも関わらずシール部材５０のリップ部５０ｂが第２の平面５８から分離されておらず、蓋２とＦＯＵＰ本体１とがスムーズに分離されない場合がある。その場合ＦＯＵＰ本体１のフランジ４８が蓋２に張り付いて後方に移動できないので、図１０（ｂ）に示すように、ＦＯＵＰ本体１が前方の２本のキネマティックピン１２－１、１２－２を支点として前方に傾いた姿勢となる。すなわちＦＯＵＰ本体１の後部が、ステージ２１の後方に配置されるキネマティックピン１２－３から浮き上がった姿勢となってしまう。

【0045】

ＦＯＵＰ本体１の後部が浮き上がると、キネマティックピン１２－３の近傍に配置される検出センサ３６－３がオン信号を出力する。このタイミングで検出センサ３６－３からのオン信号を受信すると、ロードポート制御部３５は、開扉動作中にエラーが発生したと認識してＥＦＥＭ７の制御装置１７にエラー発生信号を送信する。このように、ＦＯＵＰ本体１が傾くと、ＦＯＵＰ本体１の開口フランジ４８と気流調整部材６１とが接触して（図１０（ｂ）参照）、接触時に発生した塵埃がＦＯＵＰ本体１に収容されたウエハＷに付着してしまうというトラブルが発生する恐れがある。また、ＦＯＵＰ本体１の後部が浮き上がった姿勢となった状態から、リップ部５０ｂが第２の平面５８から分離することによりＦＯＵＰ本体１の後部がキネマティックピン１２－３に落下し、その衝撃でＦＯＵＰ１に収容されているウエハＷがダメージを受ける可能性もある。そのため、このようなトラブルが頻繁に発生する場合、制御装置１７はＥＦＥＭ７の搬送動作を停止させることになる。なお、こういったトラブルは、ステージ２１を後退移動させずに、ロードポートドア２８と蓋２とをＦＯＵＰ本体１に対して後退移動させることでＦＯＵＰ本体１から蓋２を取り外す形態のロードポート８においても、同様に発生しうるトラブルである。

【0046】

上記のようなトラブルは、ステージ２１がドッキング位置からアンドッキング位置まで移動する時間が、癒着したリップ部５０ｂが第２の平面５８から分離する時間よりも短い場合に発生する。リップ部５０ｂは柔軟な素材で形成された部材であるので、ステージ２１がアンドッキング位置まで後退してもリップ部５０ｂの一部は第２の平面５８に癒着しており、この癒着したリップ部５０ｂが徐々に第２の平面５８から剥がれるために蓋２の分離が遅れてしまうのである。そこで、本実施形態のロードポート８では、ＦＯＵＰ本体１の後部が浮き上がったことを検出センサ３６－３が検知すると、その信号を受信したロードポート制御部３５が一旦ステージ２１をドッキング位置まで戻してＦＯＵＰ本体１を元の正常な載置状態（図１０（ａ）の状態）に戻す動作を実行する。その後、例えば、通常の動作速度よりも動作速度が遅い第二の動作手順でステージ２１を後退させるなどの、ＦＯＵＰ本体１の浮き上がりを防止しつつＦＯＵＰ本体１と蓋２とを分離するための動作を実行する。

【0047】

なお、ＥＦＥＭ７全体の搬送スループットを低下させないという観点から、ＦＯＵＰ３０が浮き上がるという載置異常が発生していないときは通常の動作手順である第一の動作手順での開扉動作を行い、載置異常が発生した場合にのみ第二の動作手順で開扉動作を実行することが望ましい。また、載置異常が発生したときは、アンドッキング位置までステージ２１を第二の動作手順で後退させてＦＯＵＰ本体１と蓋２とを確実に分離させ、分離に成功した後の動作は速度の速い通常の第一の動作手順でステージ２１を退避位置まで移動させることが望ましい。これにより開扉動作全体のスループット低下を抑制することができる。

【0048】

さらに、制御装置１７は、ロードポート制御部３５からＦＯＵＰ３０の浮き上がりエラー信号を受信すると、クリーンルーム内のウエハ処理工程を管理するホストコンピュータにアラーム信号（エラー信号）とＦＯＵＰ３０のＩＤ情報を送信する。ホストコンピュータに送信されたエラー信号はクリーンルーム内の作業者に伝達され、作業者が問題の発生したＦＯＵＰ３０の補修を実行することで、トラブルの再発を防止することが出来る。

【0049】

図９は検出センサ３６－３を示す断面図である。検出センサ３６－３は、検出ピン６６と、検出ピン６６を上方に付勢する圧縮コイルばね６７と、透過光式センサ６８と、ステージ２１上に固定されて、検出ピン６６と圧縮コイルばね６７を収容するハウジング６９とを備えている。キネマティックピン１２－１、１２－２、１２－３上にＦＯＵＰ３０が正しき載置されているときは、図９（ａ）に示すように、ＦＯＵＰ３０の荷重により圧縮コイルばね６７が圧縮されて検出ピン６６がＦＯＵＰ３０によって下方に押され、透過光式センサ６８の投光部７１から照射される検出光７０が遮られる。これにより受光部７２は検出光７０を感知せず、検出センサ６３－３はオフ信号を出力する。各検出センサ３６－１，３６－２，３６－３からのオフ信号はロードポート制御部３５に送信され、ロードポート制御部３５はすべての検出センサからオフ信号が送信されているときに、ＦＯＵＰ３０が正しく載置されていると認識する。

【0050】

ＦＯＵＰ３０の後部が浮き上がった状態になった際には、図９（ｂ）に示すように、検出ピン６６は圧縮コイルばね６７によって上方に付勢される。このとき透過光式センサ６８の投光部から照射される検出光７０は受光部７２に届き、透過光式センサ６８は受光状態となり、検出センサはオン信号を出力する。このオン信号はロードポート制御部３５に送信され、ロードポート制御部３５はＦＯＵＰ３０が載置されていないこと、または正しく載置されていないことを認識する。検出ピン６６の上下方向寸法と可動範囲は、ＦＯＵＰ３０の底面が浮き上がった状態であっても、圧縮コイルばね６７はＦＯＵＰ３０の後部の荷重を受けて底面を支持するように構成するのが好ましい。ＦＯＵＰ３０の後部が浮き上がった状態であっても圧縮コイルばね６７がＦＯＵＰ３０の荷重を受けていることで、ＦＯＵＰ３０の後部が落下するときのスピードを低下させ、落下による衝撃を緩和することができる。なお、本実施形態の検出センサ３６－３が備える圧縮コイルばね６７は、ウエハＷを一枚も収容していないＦＯＵＰ本体１が載置された際であっても、検出ピン６６が透過光式センサ６８の検出光７０を遮ることができる程度の弾性力を有することが望ましい。

【0051】

さらに、図３に示すように、ＦＯＵＰ本体１が浮き上がったことを検出する手段は、キネマティックピン１２－３の近傍に配置される検出センサ３６－３とは別の検出センサ６５を追加してもよい。検出センサ６５として、例えば、近接センサやフォトセンサ、光電センサ等を用いることができる。検出センサ６５はどのような検出形態のセンサであっても良いが、検出センサ３６－３よりも検出精度の高いものを使用するのが望ましい。例えば、検出センサ３６－３がＦＯＵＰ本体１の後部が２ｍｍ浮き上がったところで載置異常を検出するものであった場合、検出センサ６５は２ｍｍよりも小さい浮き上がり量でも検出できるものとすることで、ＦＯＵＰ本体１の浮き上がりを精度よく検出することが出来る。

【0052】

図１１（ａ）は、シール部材の癒着によって蓋が本体からスムーズに離れにくい状態のときに、第一の動作手順でステージ２１をドッキング位置からアンドッキング位置まで移動させた際の経過時間と移動距離を実線で示すグラフである。図１１（ｂ）は、同様に蓋を分離し難い状態において、第一の動作手順よりも移動速度が遅い第二の動作手順でステージ２１をドッキング位置からアンドッキング位置まで移動させた際の経過時間と移動距離を実線で示すグラフである。どちらのグラフも、横軸が時間で縦軸は移動距離であり、移動距離はモータ３１の動作パルス数で表している。本実施形態のモータ３１では、一例としてステージ２１がドッキング位置にあるときを０パルスとし、モータ３１の回転軸を正転させてドッキング位置からアンドッキング位置まで移動したときのモータ３１のパルス数を１００００パルスとしている。さらに、グラフ上の点は、リップ部５０ｂが第２の平面５８から分離した時点ＴＸを示しており、ステージ２１が第一の動作手順でアンドッキング位置（１００００パルスの位置）まで移動した時点をＴ１で、ステージ２１が第二の動作手順でアンドッキング位置（１００００パルスの位置）まで移動した時点をＴ２で表している。

【0053】

図１１（ａ）では、通常の開扉動作である第一の動作手順では、ステージ２１がアンドッキング位置までの移動が終了してもリップ部５０ｂが第２の平面５８から分離しておらず、ＦＯＵＰ本体１の後部が浮き上がった姿勢となりエラーとなる。これに対して、図１１（ｂ）に示すように、第一の動作手順より遅い速度で移動する第二の動作手順では、ステージ２１がアンドッキング位置まで移動するよりも前にリップ部５０ｂは第２の平面５８から分離しているので、ＦＯＵＰ本体１の後部が浮き上がることは無く、エラーは発生しない。この第一の動作手順から第二の動作手順への切り替えはロードポート制御部３５によって行われる。ロードポート制御部３５は、図１３に示すように、各種演算を行うコンピュータと、各種設定データや教示データ、動作プログラムを記憶している記憶手段と、ロードポート８が備える駆動装置及び各種センサ等との間で信号を送受信する通信手段とを備えている。ロードポート制御部３５は検出センサ３６－１、３６－２、３６－３からの信号を受信すると、記憶手段に記憶された動作プログラムに則って、第一の動作手順から第二の動作手順に切り替えてＦＯＵＰ３０の開扉動作を実行する。

【0054】

また、第二の動作手順での開扉動作は、ロードポート制御部３５がステージ２１をドッキング位置からアンドッキング位置まで移動させる際に、ステージ２１の開扉動作を短い距離の後退移動と停止を繰り返しながらアンドッキング位置まで移動する形態としてもよい。例えば、図１１（ｃ）に示すように、アンドッキング位置までステージ２１を移動させるモータ３１の動作パルス数を１００００パルスとすると、モータ３１の回転軸を２０００パルス正転させてステージ２１を後退させる度にモータ３１の回転軸を一旦停止させ、再度モータ３１の回転軸を２０００パルス正転させるという動作を、ステージ２１がアンドッキング位置までの移動が終了した時点Ｔ３まで繰り返し行う。この動作を行うことで、ステージ２１がアンドッキング位置まで移動するよりも早い時点でリップ部５０ｂが第２の平面５８から分離している。これにより、ＦＯＵＰ本体１が浮き上がることは無くなる。なお、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、開扉動作全体のスループット低下を抑制するために、アンドッキング位置まではステージ２１を第二の動作速度で後退させて、その後の動作は動作速度の速い第１の動作速度でステージ２１を移動させるようにしてもよい。

【0055】

また、本実施形態のロードポート８は、上記開扉動作以外の開扉動作を行うことも出来る。第二の動作手順の他の実施形態では、ステージ２１をドッキング位置からアンドッキング位置まで後退させる際に、ステージ２１を所定の位置まで後退させた後、一旦ステージ２１を前進させて、その後再度ステージ２１を後退させるという動作を繰り返しながらアンドキング位置まで移動する形態としてもよい。この動作は、ロードポート８が備えるステージ駆動部２３のモータ３１の回転軸の回転方向と回転角度とを順次切り替えることで行われる。

【0056】

例えば、図１２（ａ）に示すように、ドッキング位置からアンドッキング位置までステージ２１を移動させるために必要なモータ３１の動作パルス数を１００００パルスとすると、モータ３１の回転軸を３０００パルス正転させてステージ２１を後退させた後、モータ３１の回転軸を１０００パルス逆転させてステージ２１を前進させる。これによりステージ２１はドッキング位置から２０００パルス後退した位置まで移動したことになる。この動作をステージ２１がアンドッキング位置に移動する時点Ｔ４まで繰り返し行うことで、蓋２とＦＯＵＰ本体１とを分離する。

【0057】

上記した各種動作により、癒着したリップ部５０ｂを、徐々に第２の平面５８から剥がしていくことで、ＦＯＵＰ本体１の浮き上がりを防止しながら蓋２とＦＯＵＰ本体１とを分離させることが出来る。なお、開扉動作全体のスループット低下を抑制するために、ステージ２１が３０００パルス分後退する動作速度とステージ２１が１０００パルス分前進する動作速度は、第一の動作手順よりも早い動作速度に設定してもよい。また、この開扉動作で利用されるモータのスピードデータや教示データ、及び動作プログラムはロードポート８が備えるロードポート制御部３５に記憶されており、ロードポート制御部３５は、記憶した動作プログラムに則ってこの開扉動作を実行する。なお、蓋２をフランジ４８に押し付ける距離や、第一動作手順や第二動作手順におけるステージ２１の移動量（パルス数）等その他の上述した数値や量はあくまでも例示であり、ＦＯＵＰ３０の種類やステージ駆動部２３の構成によって適宜調整することができる。

【0058】

また、第二の動作手順の他の実施形態では、ロードポートドア２８を上下方向（鉛直方向）に振動させながらステージ２１を後退させることでＦＯＵＰ本体１と蓋２とを分離させることも出来る。本実施形態のロードポート８では、ロードポートドア２８の上方と左右に気流調整部材６１が配置されており、ロードポートドア２８と気流調整部材６１との間には所定の隙間６４が設けられている（図２，４、８参照）。ここで、隙間６４の寸法をＬ１とすると、ロードポートドア２８の上方の隙間６４の寸法Ｌ１よりも小さい動作範囲でロードポートドア２８を振動させる。なお、気流調整部材６１は、ロードポートドア２８の蓋２と接触する面よりも奥まった方向、すなわちＥＦＥＭ７の内部空間寄りに配置されている。そのため、ステージ２１が前進してロードポートドア２８と蓋２とが一体化した状態であってもＦＯＵＰ本体１と気流調整部材６１とは接触することはなく、ロードポートドア２８が上下方向に振動してもＦＯＵＰ本体１と気流調整部材６１とが擦れあって塵埃が発生することはない。

【0059】

ロードポートドア２８の振動動作は、ロードポートドア２８と蓋２とが一体化した後、ステージ２１がアンドッキング位置まで移動するまでにドア昇降部２９の駆動源であるモータ３３の回転軸の回転方向と回転角度とを順次切り替えてロードポートドア２８を昇降移動させることで実行される。図１２（ｂ）は、ステージ２１がドッキング位置からアンドッキング位置まで移動している間のロードポートドア２８の昇降動作を示すグラフである。グラフの横軸は経過時間であり、縦軸はロードポートドア２８の移動距離をドア昇降部２９のモータ３３の動作パルス数であって、ロードポートドア２８が蓋２と一体化するドッキング位置にあるときのパルス数を０としている。グラフ上の縦の破線Ｔ１はステージ２１がアンドック位置までの移動が終了した時点を示しており、グラフ上の点は、リップ部５０ｂが第２の平面５８から分離した時点ＴＸを示している。

【0060】

本実施形態のロードポート８は、ロードポートドア２８を５０００パルス上昇移動させるとロードポートドア２８が気流調整部材６１に接触してしまう恐れがあるので、ロードポートドア２８の動作範囲の上限は、４０００パルス程度に留めておく。ロードポートドア２８を振動させる場合、モータ３３の回転軸を４０００パルス正転させてロードポートドア２８を上昇移動させた後、モータ３３の回転軸を４０００パルス逆転させてロードポートドア２８を下降移動させて元のドッキング位置（パルス数は０）に戻す。このロードポートドア２８の昇降移動により、ロードポートドア２８と一体化した蓋２もＦＯＵＰ本体１に対して昇降移動を繰り返して、癒着したリップ部５０ｂを第２の平面５８から剥がしていくことでＦＯＵＰ本体１と蓋２とを分離させる。なお、ロードポートドア２８の昇降移動は、ステージ２１がアンドッキング位置に移動するまで継続することが望ましい。また、アンドッキング位置まではステージ２１を第二の動作手順で後退させて、その後は動作速度の速い第一の動作手順でステージ２１を移動させることで、開扉動作全体のスループット低下を抑制することが出来る。

【0061】

なお、上記動作パルス数や昇降動作の回数はあくまでも例示であり、ＦＯＵＰ３０の種類やロードポート８の構成に応じて適宜調整することが好ましい。また、上記実施形態では、ステージ２１がドッキング位置からアンドッキング位置まで移動している間にロードポートドア２８の昇降動作を行うように設定されているが、本発明はこれに限定されることはなく、ロードポートドア２８と蓋２とが一体化して蓋２を開錠したら、ステージ２１がアンドッキング位置への移動動作を開始する前にロードポートドア２８の昇降動作を行い、ロードポートドア２８の昇降動作の終了後、ステージ２１がアンドッキング位置への移動を開始するようにしても良い。なお、ロードポートドア２８と蓋２とを振動させることで、ロードポートドア２８と蓋２を一体化しているラッチキー１５周辺から塵埃が発生することがあるが、ロードポートドア２８と蓋２とは密着しているので、発生した塵埃が接合部分から外部に飛散することはない。また、仮に塵埃がロードポートドア２８と蓋２との隙間から外部に飛散したとしても、塵埃はＦＦＵ１０からのダウンフローによってＥＦＥＭ７の外部へと排出されるので、ＦＯＵＰ本体１に収容されたウエハＷの表面に付着することはない。

【0062】

さらに、ロードポート８が行う昇降動作の他の実施形態として、ロードポートドア２８の昇降動作範囲を、ロードポートドア２８が蓋２と一体化するドッキング位置（０パルス）よりも下方にも広げることも出来る。図１２（ｃ）は拡大されたロードポートドア２８の昇降動作を示すグラフである。図１２（ｂ）と同様に、グラフの横軸は時間であり、縦軸はロードポートドア２８の移動距離をドア昇降部２９のモータ３３の動作パルス数を示している。本実施形態では、ロードポートドア２８を蓋２と一体化する位置よりも上方（プラス方向）に移動させる動作に加えて、ロードポートドア２８を蓋２と一体化する位置よりも下方（マイナス方向）まで移動させる動作を行っている。

【0063】

ロードポートドア２と蓋２とが一体化した後、初めにモータ３３の回転軸を４０００パルス正転させてロードポートドア２８を４０００パルス分上昇移動させ、その後、モータ３３の回転軸を８０００パルス逆転させてロードポートドア２８を８０００パルス分下降移動させて、ドッキング位置（パルス数０）から４０００パルス分下降した位置に移動させる。次にモータ３３の回転軸を８０００パルス正転させてロードポートドア２８をドッキング位置から４０００パルス分上昇した位置に移動させる。このロードポートドア２８の昇降移動により、蓋２もＦＯＵＰ本体１に対して昇降移動を繰り返して、癒着したリップ部５０ｂを第２の平面５８から剥がしていくことでＦＯＵＰ本体１と蓋２とを分離し易くさせる。なお、ロードポートドア２８の昇降移動は、ステージ２１がアンドッキング位置に移動するまで継続することが望ましい。また、アンドッキング位置まではステージ２１を第二の動作手順で後退させて、その後は動作速度の速い第一の動作手順でステージ２１を移動させることで、開扉動作全体のスループット低下を抑制することが出来る。

【0064】

上記のように、本実施形態ではロードポートドア２８の振動範囲を大きくとっているので、癒着したリップ部５０ｂを第２の平面５８から素早く分離させることが出来る。なお、ロードポートドア２８の振動時の下降動作は、ＦＯＵＰ３０の後端が浮き上がらない程度に抑えることが望ましい。また、上記のロードポートドア２８を振動させる二つの実施形態では、ロードポートドア２８を昇降移動させる際の動作範囲を、ロードポートドア２８と気流調整部材６１との隙間６３の寸法Ｌ１を基準として説明したが、ＦＯＵＰ本体１と蓋２との間の隙間６２の寸法Ｌ２の方が寸法Ｌ１よりも小さい場合は、ロードポートドア２８の昇降範囲を、寸法Ｌ２を基準とすることが望ましい。寸法Ｌ１よりも小さい動作範囲でロードポートドア２８を昇降動作させることで、ＦＯＵＰ本体１と蓋２とが衝突したり、ＦＯＵＰ本体１の後部が浮き上がったりすることを防止することが出来る。

【0065】

なお、上記動作パルス数や昇降動作の回数はあくまでも例示であり、ＦＯＵＰ３０の種類やロードポート８の構成に応じて適宜調整することが好ましい。また、ロードポートドア２８の昇降動作は、ステージ２１がドッキング位置からアンドッキング位置まで移動する動作と組み合わせて行っても良いし、ステージ２１がアンドッキング位置までの動作を開始する前にロードポートドア２８の昇降動作を行い、ロードポートドア２８の昇降動作の終了後、ステージ２１がアンドッキング位置までの移動を開始するようにしても良い。

【0066】

また、上記で例示したその他の各種第二の動作手順も、それぞれ適宜組み合わせて使用することができる。さらに第二の動作手順でも蓋を分離することができないときは、各種第二の動作手順を所定の回数実行するように構成することもできる。また、第二の動作手順に適宜優先順位をつけて、該優先順位順に従って、前述した各種の異なる第二の動作手順を順次実行するように構成することもできる。例えば、第二の動作手順として、第一の動作手順の移動速度よりも遅い速度でステージを移動させても、容器本体から蓋を分離できなかった場合に、第三の動作手順としてステージの移動を分割して断続的に移動と停止を繰り返す動作を行うことができる。また、上記で第二の動作手順として説明した動作手順に優先順位順を付与して、第三、第四の動作手順として組み合わせて実行するように構成しても良い。

【0067】

以上、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳しく説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。

【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】