JP2000297953A - クリーンルームのポッド用インターフェースチャンバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリンルーム周囲の汚染許容度をクラス１万
レベルの低レベルとすることを可能とするとともに、イ
ンターフェース部分において、塵埃や化学成分にてウエ
ハ等が汚染されるのを防ぎ、自動搬送装置が支障なく作
動可能なクリーンルームのポッド用インターフェースチ
ャンバを提供する。 【解決手段】 ウエハが格納されたポッドの搬出入を行
なう第１の搬出入口と、半導体製造装置へのウエハの搬
出入を行なう第２の搬出入口を有してインターフェース
チャンバとして区画される隔壁と、前記インターフェー
スチャンバを周囲のクリーンルームから空気的に隔絶す
るために前記第１の搬出入口に設けられたエアカーテン
装置と、空気中の塵埃と化学物質を除去するフィルター
を備えて前記区画されたインターフェースチャンバ内の
空気を循環させるとともに、当該インターフェースチャ
ンバ内を周囲のクリーンルームよりも高圧に維持するた
めの加圧用内部循環ファン装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体やハードディ
スクあるいは製薬，食品等の製造現場にて使用されるク
リーンルームの技術に関し、特に、ポッド用のインター
フェースチャンバに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、例えば半導体集積回路の
製造等に用いられるクリーンルームはいわゆる全面ダウ
ンフロー方式が採用されていた。しかしながら、この全
面ダウンフロー方式は、工場立ち上げ時のイニシャルコ
ストが高く、また、製造ラインの変更に柔軟性が欠け、
さらに、維持管理費用が嵩む等の理由により、現在にお
いては、高清浄空間を局所化するミニエンバイロメント
システムが採用されている。このミニエンバイロメント
システムは、具体的には、周囲環境の清浄度がクラス１
からクラス１０程度の高清浄空間に保たれる製造装置以
外は、ウエハカセットを密閉容器（ポッド）に収納して
搬送するものである。このミニエンバイロメントシステ
ムにより、製造装置以外の空間はクラス１０００程度の
清浄度が許容されるようになった。

【０００３】現在、ポッドの形状としては、ＵＳＡアシ
スト社が提案するＳＭＩＦポッド（下部開口）と日米の
半導体製造業界で標準化が進められているＦＯＵＰ（前
部開口）の二種があるが、いずれもポッドを製造装置の
インターフェース部分に移載した後に開口部を開けてポ
ッド内部のウエハを取り出し、これを製造装置にローデ
ィングして所定の処理を行い、処理終了後に、当該ウエ
ハを再びインターフェース部分にてポッドに収納し、他
工程に移送するようになっている。

【０００４】図２は、現在のミニエンバイロメントシス
テムの概要を示す図であり、製造装置ＫへのポッドＰの
搬入を説明する図である。図において、ウエハカセット
Ｈが封入されたポッドＰは、搬入のためのインターフェ
ース部であるミニエンバイロメントチャンバ１１に格納
される。このミニエンバイロメントチャンバ１１は、ク
ラス１０００程度の清浄度に保たれており、この中にお
いてポッドＰが開口され、中から取り出されたウエハカ
セットＨが製造装置Ｋにローディングされる。当該製造
装置Ｋにて所定の処理が行われたウエハＨは、再びミニ
エンバイロメントチャンバ１１内でポッドＰに格納され
て他工程に移送される。

【０００５】このような現行のミニエンバイロメントシ
ステムは、次のような問題点が指摘される。 (1)インターフェース部分にてポッドを開口する際にウ
エハが汚染される危険がある。すなわち、現状では、ポ
ッドＰがインターフェース部としてのミニエンバイロメ
ントチャンバ１１にセットされてポッドＰを開口する際
に周囲空気を誘引してウエハＨが汚染される危険があ
る。したがって、周囲空気を、比較的高清浄レベルに保
つ必要がある。しかし、ポッド方式の主旨である密閉容
器収納状態においては、その周囲環境の清浄度は、低レ
ベルでも許容されるはずである。

【０００６】(2)ウエハへの化学的汚染の危険 前記1)と同様に、ポッドＰを開口する際に誘引される周
囲空気からウエハＨが化学物質により汚染される危険が
あり、また、ポッドＰ自体からの化学的汚染の危険性も
ある。

【０００７】(3)自動搬送設備との障害関係 例えば、開発が進められれている半導体用次世代シリコ
ンウエハ（直径３００ミリ）は、自動搬送装置にて搬送
されることが主流となると見られている。この場合、上
方からインターフェース部分に移載するＯＨＴ（Over H
ead Transfer）又はＡＧＶ（自動床走行移載ロボット）
等が用いられる見込みであり、これらの装置が支障なく
作動できることが求められる。

【０００８】(4)温湿度調整機能関係 前記インターフェース部分でポッドからウエハを取り出
す際に、当該ポッド内とポッド周囲空気との温湿度の差
が著しいと、ウエハ等の半導体製品の熱的な形状や結露
等の発生により、製造プロセスに支障を来す事態の発生
が懸念される、等の問題点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑みて創案されたものであり、半導体製造装置及びミニ
エンバイロメントチャンバ以外のクリンルーム周囲の汚
染許容度をクラス１万レベルの低レベルとすることが可
能であるとともに、製造工程のインターフェース部分に
おいて、塵埃や化学成分にてウエハ等が汚染されるのを
防ぎ、また、温湿度の変動によりウエハ等に影響を及ぼ
さない、クリーンルームのポッド用インターフェースチ
ャンバの提供をその目的としている。また、ＯＨＧやＡ
ＧＴ等の自動搬送装置が支障なく作動可能なクリーンル
ームのポッド用インターフェースチャンバの提供をその
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、ウエハが格納されたポッドの搬出入を行な
う第１の搬出入口と、半導体製造装置へのウエハの搬出
入を行なう第２の搬出入口を有してインターフェースチ
ャンバとして区画するための隔壁と、前記インターフェ
ースチャンバを周囲のクリーンルームから空気的に隔絶
するために前記第１の搬出入口に設けられたエアカーテ
ン装置と、空気中の塵埃と化学物質を除去するフィルタ
ーを備えて前記区画されたインターフェースチャンバ内
の空気を循環させるとともに、当該インターフェースチ
ャンバ内を周囲のクリーンルームよりも高圧に維持する
ための加圧用内部循環ファン装置とを備える構成とす
る。

【００１１】また、前記インターフェースチャンバを区
画する隔壁は、壁内に空気が流通可能な二重壁構造に形
成されて、当該二重壁の壁内に、加圧された清浄空気を
流通させる加圧ファン装置と、前記二重壁の壁内を流通
した清浄空気が前記エアーカーテンとして噴出する噴出
口とを備える構成とし、前記循環する清浄空気の冷却，
除湿を行なうドライクリンエア生成装置を備える構成と
し、前記第１の搬出入口は、常時開口している構成とす
るものである。

【００１２】前記インターフェースチャンバ内の循環空
気が加圧され、また、第１の搬出入口にエアーカーテン
装置を備えることから、周囲クリーンルームの清浄度の
低い汚染された空気が当該インターフェースチャンバ内
に入り込まない。また、内部循環空気は塵埃や化学物質
の除去、処理を行なうフィルターにて清浄処理が行なわ
れることから当該インターフェースチャンバ内は高清浄
空間に保たれる。さらに熱交換装置にて内部循環空気の
温湿度も所定の範囲に保たれる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照して説明する。図１は本発明にかかるインターフェー
スチャンバ部分を中心にした概略的な平面図である。図
において、このインターフェースチャンバ１は、周囲を
二重壁１ａにて区画されるとともに、ウエハＨが格納さ
れたポッドＰの搬出入を行なうための第１の搬出入口１
ｂと、製造装置（又はミニエンバイロメントチャンバ）
へウエハＨを搬入しまた搬出するための第２の搬出入口
１ｃの二カ所の開口部を有している。この実施の形態に
おいては前記第１の搬出入口１ａは、ウエハの自動搬送
装置との関係で常時開口としているが、別な実施の形態
として、扉を設け、通常は閉扉しておき、必要時のみ開
扉，開口するようにしてもよい。

【００１４】符号２は加圧用ファン装置であり、清浄空
気を生成するとともに、二重壁１ａ内に加圧された清浄
空気を送り込み、この送り込まれた清浄空気を、第１の
搬入口１ｂ部分にてエアーカーテンとして、側面の吹き
出し口１ａ1部分から噴出する。この吹き出されるエア
ーカーテンにより、インターフェースチャンバ１内には
周囲のクリーンルームから清浄度の低い空気が侵入しな
いようになっている。別な実施の形態として、この開口
部１ｂに前記扉を設ける構成では、吹き出し口１ａ1を
上方に設け、清浄空気を上方から下方に吹き出すように
してもよい。

【００１５】また、インターフェースチャンバ１内は、
加圧されたクラス１〜クラス１０レベルの清浄空気を充
満させるとともに、周囲のクリーンルームの空気圧力よ
りも高い圧力に設定される。すなわち、符号３は加圧用
内部循環ファン装置であり、この加圧用内部循環ファン
装置３に接続される接続パイプ４の一端としての吹き出
し口４ａと、その他端としての吸い込み口４ｂが、二重
壁１ａを貫通してインターフェースチャンバ１内に設け
られている。そして、加圧用内部循環ファン装置３と吹
き出し口４ｂを接続するパイプ４間には、ケミカルフィ
ルター５とＵＬＰＡ（ultra low penetration air ）フ
ィルター６が介装され、さらに、内部空気の冷却除湿が
必要な場合にドライクリンエアを生成するためのドライ
クリンエア生成装置７が接続されている。

【００１６】前記ケミカルフィルター５は、インターフ
ェースチャンバ１内の化学成分の浄化処理を行う。ま
た、ＵＬＰＡフィルタ６は、同じくインターフェースチ
ャンバ１内の塵埃を除去する。これによりインターフェ
ースチャンバ１内は、クラス１〜クラス１０の高清浄か
つ化学的物質にも汚染されない空気が、加圧された状態
で循環するようになっている。前記ドライクリンエア生
成装置７は、図示しない温湿度センサと連動して作動
し、インターフェースチャンバ１内に降温，低湿制御が
必要な場合にドライクリンエアを生成し、これをインタ
ーフェースチャンバ１内に送り込まれる内部循環空気と
混合するようになっており、これによりインターフェー
スチャンバ１内は所定範囲の温湿度に維持される。

【００１７】また、前記接続パイプ４において、加圧用
内部循環ファン３と吸い込み口４ｂ間に、外部空気導入
口４ｃが設けられている。この外部空気導入口４ｃは、
インターフェースチャンバ１内が所定温度以上に上昇し
た場合に外部空気を一部取り入れるためのものであり、
前記ドライクリンエア生成装置７と連動してインターフ
ェースチャンバ１内を所定の温湿度に保つようになって
いる。

【００１８】以上のような構成において、ウエハＨが格
納されたポッドＰは、図示しない搬送装置にて常時開口
されている第１の搬入口１ｂからインターフェースチャ
ンバ１に搬入される。第１の搬入口１ｂは、エアーカー
テンによって周囲のクリーンルームから空気的に隔離さ
れ、また、インターフェースチャンバ１内は周囲のクリ
ーンルームよりも高圧に維持されることから、クリーン
ルームの汚染度の高い空気がインターフェースチャンバ
１内に侵入することがない。また、第１の搬入口１ｂは
常時開口であることから、ポッドＰの自動搬送装置の移
動の妨げとならない。

【００１９】インターフェースチャンバ１内に搬入され
たポッドＰは、開口されて内部のウエハＨが取り出され
るが、このインターフェースチャンバ１内は、前記のよ
うに内部空気がケミカルフィルタ５により化学物質の浄
化処理が行なわれ、また、ＵＬＰＡフィルタ６によって
塵埃が除去されてクラス１〜クラス１０の高清浄空間に
維持されることから、取り出されたウエハＨが塵埃ある
いは化学物質によって汚染されることがない。

【００２０】また、インターフェースチャンバ１内の循
環空気は、ドライクリンエア生成装置７及び外部空気取
り入れ口４ａより取り入れられた外部空気により所定範
囲の温湿度に保たれる。したがって、ウエハＨが熱的に
変形したり、結露が生じる等の事態が発生しない。

【００２１】以上のように、クラス１〜クラス１０とい
う高清浄空間かつ所定の温湿度空間に保たれるインター
フェースチャンバ１を半導体製造装置あるいはミニエン
バイロメントチャンバの前に設置し、この中においてウ
エハＨをポッドＰから取り出しまたは格納する構成によ
り、周囲のクリーンルームの空気清浄度は、従来のクラ
ス１０００からクラス１万程度の低いレベルとすること
ができ、これにより、ウエハを搬送するためのポッド方
式本来の主旨が生かされることになる。

【００２２】なお、本発明は半導体製造工場での実施を
前提としたものであるが、これに限らず、清浄な空気環
境を必要とする例えば、製薬，食品等の製造現場にも好
適に実施することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明のように本発明にかかるクリー
ンルームのポッド用インターフェースチャンバによれ
ば、製造工程のインターフェース部分において、塵埃や
化学成分にてウエハ等が汚染されるのを防ぐことがで
き、また、温湿度の変動によりウエハ等に悪影響を及ぼ
さないクリーンルームのポッド用インターフェースチャ
ンバとすることができる。また、クリーンルームの空気
清浄度を従来のクラス１０００レベルからクラス１万程
度にまで下げることが可能となる。これにより、工場立
ち上げ時におけるイニシャルコストを低減することがで
き、また、その後の製造ラインの変更にもより一層柔軟
に対応することが可能となる。さらに、工場操業時にお
けるクリーンルームの維持管理費用を従来に比べて大幅
に低減することができる。さらに、インターフェースチ
ャンバのポッド搬入口を常時開口とすることが可能であ
ることから、次世代シリコンウエハの製造工程における
搬送の自動化を支障なく進めることができる、等の優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるインターフェースチャンバ部分
を中心にした概略的な平面図である。

【図２】現在におけるミニエンバイロメントシステムの
概要を示す図であり、製造装置ＫへのポッドＰの搬入を
説明する図である。

【符号の説明】

１ インターフェースチャンバ １ａ 二重壁 １ａ1 吹き出し口 １ｂ 第１の搬出入口 １ｃ 第２の搬出入口 ２ 加圧用ファン装置 ３ 加圧用内部循環ファン ４ 接続パイプ ５ ケミカルフィルター ６ ＵＬＰＡフィルター ７ ドライクリンエア生成装置 Ｐ ポッド Ｈ ウエハ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハが格納されたポッドの搬出入を行
   なう第１の搬出入口と、半導体製造装置へのウエハの搬
   出入を行なう第２の搬出入口を有してインターフェース
   チャンバとして区画される隔壁と、 前記インターフェースチャンバを周囲のクリーンルーム
   から空気的に隔絶するために前記第１の搬出入口に設け
   られたエアカーテン装置と、 空気中の塵埃と化学物質を除去するフィルターを備えて
   前記区画されたインターフェースチャンバ内の空気を循
   環させるとともに、当該インターフェースチャンバ内を
   周囲のクリーンルームよりも高圧に維持するための加圧
   用内部循環ファン装置とを備えたことを特徴とするクリ
   ーンルームのポッド用インターフェースチャンバ。
2. 【請求項２】 前記インターフェースチャンバを区画す
   る隔壁は、壁内に空気が流通可能な二重壁構造に形成さ
   れるとともに、当該二重壁の壁内に加圧された清浄空気
   を流通させる加圧ファン装置と、 前記二重壁の壁内を流通した清浄空気が前記エアーカー
   テンとして噴出する噴出口とを備えたことを特徴とする
   請求項１記載のクリーンルームのポッド用インターフェ
   ースチャンバ。
3. 【請求項３】 前記循環する清浄空気の冷却，除湿を行
   なうためのドライクリンエア生成装置を備えたことを特
   徴とする請求項１又は請求項２記載のクリーンルームの
   ポッド用インターフェースチャンバ。
4. 【請求項４】 前記第１の搬出入口は、常時開口してい
   ることを特徴とする請求項１，請求項２または請求項３
   記載のクリーンルームのポッド用インターフェースチャ
   ンバ。