JP2002544662A - 半導体製品を製造するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は少なくとも１つのクリーンルーム（１）内において半導体製品を製造するための装置に関する。半導体製品を製造ユニット（２）に供給するための搬送系としてガントリクレーン装置が設けられており、このガントリクレーン装置は、製造ユニットの上方でガイドされる、製造ユニット（２）に向かって降下可能な少なくとも１つの搬送容器（８）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念に記載した半導体製品を製造するための装置に
関する。

【０００２】 このような形式の装置を、特にウェハを加工するための装置として形成するこ
とができる（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３５４４９号明細書、米国特
許第５８０３９３２号明細書、米国特許第５４４３３４６号明細書）。この装置
は種々異なる製造プロセスを実行する多数の製造ユニットを有している。これら
の製造プロセスは特にエッチングプロセス、湿式化学方法、拡散プロセスならび
に、例えばＣＭＰ方法（化学機械研磨）のようなあらゆる洗浄方法である。これ
らの各プロセスのために単数または複数の製造ユニットが設けられている。

【０００３】 全製造プロセスは清浄度に対する要求は極めて高いので、製造ユニットはクリ
ーンルームまたはクリーンルーム内のシステムに配置されている。

【０００４】 ウェハはカセットで予め規定されたロット量を、搬送システムを介して個々の
製造ユニットに供給される。これらのウェハの加工後のカセットの搬出も、この
搬送系を介して行われる。

【０００５】 この搬送系は典型的な形式では例えば一種のローラコンベアとして形成された
供給系を有している。ウェハを有するカセットはローラコンベア上に載置されて
搬送される。

【０００６】 このような搬送系は直線状にクリーンルームを通って延びている。ウェハを有
するカセットの供給を保証するために、この搬送系は適した形式で分岐する。こ
のような形式ではローラコンベアの、多かれ少なかれ閉じられた回路網がクリー
ンルーム内に生じる。製造ユニットを積み込む・積み降ろすために、操作系が設
けられていてよい。この操作系はカセットをローラコンベアから取り出すまたは
加工後に再びローラコンベア上に載置する。

【０００７】 このような搬送系の欠点は、クリーンルームにおけるカセットの少なくともほ
ぼ全体的な供給を維持するためには非常に大きな設置コストが必要である。さら
にローラコンベアの回路網は多数の分岐部を有していなければならない。これは
ローラコンベアがクリーンルーム全体において大きな全長を有していることを意
味しており、材料コストが著しく高いだけでなく、ローラコンベアの回路網用の
制御コストも高まる。

【０００８】 しかもこのローラコンベアの回路網が細かく分岐するように構成されている場
合でさえ、クリーンルーム内においてカセットを、全体にわたって供給すること
はうまくいかない。

【０００９】 この欠点に対処するために、製造ユニットは典型的な形式においてローラコン
ベアの位置に相応して位置決めされている。これにより、個々の製造ユニットは
互いに対して機能的に好都合に配置され得ない。そのために、このような装置で
は変位および拡大は大きなコストをかけてしか実施することはできない。

【００１０】 本発明による課題は冒頭に記載した形式の搬送装置を改良し、製造ユニットに
半導体製品をできるだけ全体にわたって供給することができるように保証するこ
とである。

【００１１】 この課題を解決するために請求項１の特徴部に記載した構成が設けられている
。本発明の有利な改良形態および有利な変化実施例は従属請求項に記載されてい
る。

【００１２】 本発明では半導体製品を製造ユニットに供給するための搬送系がガントリクレ
ーン装置として構成されており、このガントリクレーン装置は製造ユニット上で
ガイドされた、製造ユニットに向かって降下可能な少なくとも１つの搬送容器を
有している。

【００１３】 この際、ガントリクレーン装置、または複数のガントリクレーン装置から成る
配列設備は、単数または複数の搬送容器がクリーンルーム全体にわたって製造ユ
ニットの上方を走行可能であるように構成されている。搬送容器が、半導体製品
を供給しようとする所定の製造ユニットの上方に位置決めされるとすぐに、この
搬送容器は製造ユニットの前に正確な位置で降下され、したがって半導体製品を
搬送容器から取り出し、直接製造ユニットに供給することができる。

【００１４】 本発明による搬送系の重要な利点は、搬送容器を制限付きガイドなしに製造ユ
ニット上を走行可能であり、クリーンルーム内の所期の位置において半導体製品
を積み込むまたは積み降ろすために降下可能であることが挙げられる。

【００１５】 このような搬送系のための搭載コストは非常に僅かであり、これによりこの装
置の稼働コストを減らすことができる。別の利点は、搬送容器をクリーンルーム
内の所期の位置において位置決め可能であることにある。この際、搬送時間は搬
送容器を製造ユニット上に直接供給することによって非常に短い。

【００１６】 最後に製造ユニットをその機能に応じて、搬送系に関係なくクリーンルーム内
に配置することができるので有利である。

【００１７】 同様にクリーンルーム内での製造ユニットの配置換えも搬送系に関係なく簡単
な形式で実施することができる。

【００１８】 次に本発明を図面に基づき詳説する。

【００１９】 図１には、ウェハを加工するための装置を概略的に示した平面図が示されてい
る。

【００２０】 図２には、図１に基づいた装置の長手方向断面図が示されている。

【００２１】 図１および図２には、半導体製品を製造するための装置が概略的に示されてお
り、本発明の実施例ではこの装置はウェハを加工するための装置である。ウェハ
を加工するために必要な製造プロセスを実施するために、クリーンルーム１には
多数の製造ユニット２が配置されている。図１には図面を見やすくするために、
８つの製造ユニット２だけを図示した。択一的にこれらの製造ユニット２を複数
のクリーンルーム１に分配することもできる。

【００２２】 製造プロセスは特にエッチングプロセス、湿式化学方法、拡散プロセス並びに
クリーニング方法を有している。全製造プロセスのために単数または複数の製造
ユニット２が設けられている。

【００２３】 これらの製造ユニット２はクリーンルーム１の底部３上の予め規定された位置
に設置されている。製造ユニット２は図示していない操作ユニットを介してオペ
レータによって操作される。このために製造ユニット２はそれぞれ１つの積み込
み・積み降ろしステーション４を有している。これらの積み込み・積み降ろしス
テーション４を介して、加工しようとするウェハは製造ユニット２内に導入され
、加工後に再び製造ユニット２から取り出される。

【００２４】 ウェハはカセット内に保管されて搬送系を介して製造ユニット２に供給される
。図面に示した搬送系は１つのガントリクレーン装置から構成されている。この
ガントリクレーン装置は製造ユニット２の上方に延在する２つのクレーンレール
５を有している。これらのクレーンレール５はクリーンルーム１の底部３に固定
された支柱６にそれぞれ支承されている。図２には一方のクレーンレール５を支
持している２つの支柱６が示されている。クレーンレール５の長さに応じて複数
の支柱６を設けることもできる。択一的にこれらのクレーンレール５を懸吊構造
体としてクリーンルーム１の天井に固定してもよい。

【００２５】 クレーンレール５は予め規定された間隔をおいて互いに対して平行に延びてい
る。これらのクレーンレール５はそれぞれ同じ長さを有している。この際、クレ
ーンレール５は互いに向かい合った側とは反対側で、ほぼ方形のクリーンルーム
１の長手方向側の内壁に対してわずかな間隔をおいて配置されていて、クリーン
ルーム１のほぼ長さ全体にわたって延在している。

【００２６】 クレーンレール５に対して直交する方向に延在する支持体７はその長手方向側
の両端部で、クレーンレール５において走行可能に支承されている。この支持体
７には、ウェハを有するカセットを収容するための搬送容器８が取り付けられて
おり、しかも搬送容器８は支持体７の長手方向に走行可能に配置されている。

【００２７】 クレーンレール５において支持体７をガイドするために、この支持体７の長手
方向側の端部にそれぞれ１つの走行機構９が設けられている。有利な形式では各
走行機構９が、所定数の車輪もしくはローラ（図示せず）を有している。これら
のローラまたは車輪は、クレーンレール５のレールガイド部（同様に図示せず）
においてガイドされている。

【００２８】 搬送容器８は鉛直方向に延伸可能なまたは走出可能な保持装置１０を介して、
支持体７上を走行可能に支承された走行機構１１に取り付けられている。保持装
置１０は特に延伸可能なロッドまたはこれに類するものを有していてよい。この
支持体７に支承されている走行機構１１も有利には所定数のローラまたは車輪（
図示せず）を有しており、これらのローラまたは車輪は支持体７のレールガイド
部（同様に図示せず）において走行可能である。走行機構１１によって、搬送容
器８は支持体７に沿って走行可能であり、保持装置１０によって搬送容器８は鉛
直方向に走行可能である。

【００２９】 最終的に保持装置１０と搬送容器８との間には旋回装置１２が設けられている
。この旋回装置１２によって搬送容器８は保持装置１０に関連して水平方向で精
密位置調整するために走行可能である。

【００３０】 支持体７における搬送容器８の走行経路と、保持装置１０および旋回装置１３
の走行経路とは単数または複数のＮＣ制御装置（図示せず）によって制御される
。これまたはこれらのＮＣ制御装置は中央制御装置（同様に図示せず）に接続さ
れている。この中央制御装置はガントリクレーン装置の制御全てを担っている。
択一的にまたは付加的に、要求に応じて制御装置の個々の機能を手動で操作する
こともできる。

【００３１】 本発明によるガントリクレーン装置によって、クリーンルーム１に任意に配置
された製造ユニット２に、迅速かつ簡単にウェハを供給することができる。この
ために搬送容器８は保管部、ベルトコンベアまたはこれに類するものから、ウェ
ハを有するカセットが充填される。そのあと支持体７は供給しようとする製造ユ
ニット２の高さに位置しない限りは、クレーンレール５に沿って走行させられる
。この際、搬送ユニット８は製造ユニット２の上方を移動する。このような形式
においてウェハの搬送は製造ユニット２の配列によっても阻害されることはない
。

【００３２】 最終的に搬送容器８は供給しようとする製造ユニット２の上方に位置するまで
支持体７に沿って走行させられる。択一的に支持体７と搬送容器８を同時に走行
させることもできる。供給しようとする製造ユニット２の上方に搬送容器８が位
置決めされた後にはじめて、この搬送容器８は、製造ユニット２の積み込み・積
み降ろしステーション４のすぐ前に位置するまで、保持装置１０の走出によって
降下させられる。この搬送容器８の降下過程時に、同時に旋回装置１２の自動的
または手動的な作動によって精密位置決めが行われる。次いでウェハの搬出は相
応した形式で行われる。

【００３３】 ガントリクレーン装置はクリーンルーム１全体にわたって延びているので、装
置にウェハを全体にわたって供給することができ、しかも搬送容器８の移動は製
造ユニット２全体の上方で各製造ユニット２に向かって行われるので、搬送容器
８の走行中、制限付きガイドは行われない。

【００３４】 クリーンルーム１内における清浄度に対する要求ならびに安全性に対する要求
を満たすために、ガントリクレーン装置の駆動装置全体が被覆体を有しており、
しかも有利には耐爆性の被覆体が使用される。さらに有利な形式では走行機構９
，１１も被覆体を有している。

【００３５】 最終的に有利な形式では走行機構９，１１の可動部分、特にローラまたは車輪
のために、ならびに走行機構９，１１をガイドするクレーンレール５および支持
体７の接触面のために、ガスを排出しない極めて高い耐摩耗性を有する材料が使
用される。このために特に抵抗力の強いプラスチック材料が考慮される。

【００３６】 これらの手段によって、ガントレクレーン装置の可動部分から、クリーンルー
ム雰囲気を汚染し得る粒子が全くもしくはほとんど分離しないことが保証されて
いる。

【００３７】 図１および図２に示された実施例ではウェハの搬送が、クリーンルーム全体に
わたって延在しているガントレクレーン装置によって行われる。

【００３８】 特に大きなクリーンルームではこのようなガントレクレーン装置は著しく大き
な張り間を有しており、そのためガントレクレーン装置の設置の際に静的な問題
が生じ得る。さらに図１に示した実施例とは異なり、クリーンルーム１の輪郭が
方形だけでなく角付けられた形でも形成され得る。

【００３９】 このような場合にウェハを全体にわたって供給することが保証されるように、
隣り合ってかつ／または相前後して配置された、複数のガントリクレーン装置か
ら成る多重配列設備が設けられていると有利である。

【００４０】 このような装置では、２つのガントリクレーン装置の間の境界に単数または複
数のウェハ用保管系、例えばストッカを設けると有利である。この保管部は個々
のガントリクレーン装置の間の結合部材を形成する。この結合部材に、ウェハを
積み込み・積み降ろしするために各搬送容器８を位置決めすることができる。

【００４１】 有利な実施例では、ガントリクレーン装置のクレーンレール５において、搬送
容器８を有する多数の支持体７が走行可能に配置されているように、ガントリク
レーン装置を拡げることができる。

【００４２】 有利には支持体７はガントリクレーン装置にそれぞれ別個に走行可能に配置さ
れている。この場合、走行経路の調整は中央制御装置によって行われる。

【００４３】 別の有利な実施例では、相前後して配置されている多数の搬送容器８が支持体
７に走行可能に配置されているように、ガントリクレーン装置を拡大することが
できる。

【００４４】 積み込みおよび積み降ろしのために、搬送容器８をそれぞれ種々異なる製造ユ
ニット２または保管システムに個々に位置決めすることができる。有利な形式で
は支持体７におけるこれらの搬送容器８の走行経路調整は中央制御装置によって
行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ウェハを加工するための装置を概略的に示した平面図である。

【図２】 図１に基づいた装置の長手方向断面図である。

【符号の説明】

１ クリーンルーム、 ２ 製造ユニット、 ３ 底部、 ４ 積み込み・積
み降ろしステーション、 ５ クレーンレール、 ６ 支柱、 ７ 支持体、
８ 搬送容器、 ９ 走行機構、 １０ 保持装置、 １１ 走行機構、 １２
旋回装置

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年５月９日（２００１．５．９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/02 Ｈ０１Ｌ 21/02 Ｚ Ｆターム(参考） 3F203 AA10 BA10 CA01 CB04 CC03 DA01 DA03 EC19 FA01 3F204 AA02 BA01 CA01 DA01 5F031 CA02 GA48 GA49 GA58 NA18

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体製品特にウェハを製造するための装置であって、少な
   くとも１つのクリーンルーム内に複数の製造ユニットから成る配列設備が設けら
   れている形式のものにおいて、 半導体製品を製造ユニット（２）に供給するための搬送系としてガントリクレ
   ーン装置が設けられており、該ガントリクレーン装置が、製造ユニット（２）上
   方でガイドされた、製造ユニット（２）に向かって降下可能な少なくとも１つの
   搬送容器（８）を有していることを特徴とする、半導体製品を製造するための装
   置。
2. 【請求項２】 ガントリクレーン装置が製造ユニット（２）の上方で互いに
   対して平行に延びる２つのクレーンレール（５）を有しており、該クレーンレー
   ル（５）に対して直交する方向に延びる支持体（７）が、該支持体（７）の長手
   方向側の端部で、クレーンレール（５）において走行可能に支承されており、該
   支持体（７）において搬送容器（８）が走行可能に支承されている、請求項１記
   載の装置。
3. 【請求項３】 前記支持体（７）が、その両長手方向端部にそれぞれ走行機
   構（９）を有している、請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 各クレーンレール（５）が前記走行機構（９）のためのレー
   ルガイド部を有している、請求項２記載の装置。
5. 【請求項５】 クレーンレール（５）が、支柱（６）で支承されている、請
   求項２から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 【請求項６】 前記搬送容器（８）が、前記支持体（７）に沿って走行可能
   に配置されている、請求項２から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 【請求項７】 前記支持体（７）がレールガイド部を有しており、該レール
   ガイド部において走行機構（１１）がガイドされており、該走行機構（１１）に
   前記搬送容器（８）が保持されている、請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 前記搬送容器（８）が、鉛直方向に走出可能な保持装置（１
   ０）を介して前記走行機構（１１）に取り付けられている、請求項７記載の装置
   。
9. 【請求項９】 前記保持装置（１０）と前記搬送容器（８）との間に旋回装
   置（１２）が設けられており、該旋回装置（１２）によって、該搬送容器（８）
   が、精密な位置決めを行うために保持装置（１０）に対して水平な方向に走行可
   能である、請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】 支持体（７）における前記搬送容器（８）の走行経路はＮ
    Ｃ制御装置によって制御可能である、請求項２から９までのいずれか１項記載の
    装置。
11. 【請求項１１】 ガントリクレーン装置のための駆動装置が、被覆体を有し
    ている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記駆動装置が耐爆性の被覆体を有している、請求項１１
    記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記走行機構（９，１１）が被覆体を有している、請求項
    ３から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記走行機構（９，１１）と、該走行機構（９，１１）の
    ためのクレーンレール（５）および支持体（７）上の接触面とが、耐摩耗性の、
    ガスを排出しない材料から構成されている、請求項３から１３までのいずれか１
    項記載の装置。
15. 【請求項１５】 ガントリクレーン装置が中央制御装置によって制御されて
    いる、請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置。
16. 【請求項１６】 ガントリクレーン装置が、クリーンルーム（１）の面全体
    にわたって拡がっている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。
17. 【請求項１７】 クリーンルーム（１）内に、隣接してかつ／または相前後
    して配置された複数のガントリクレーン装置から成る多重配列設備が設けられて
    いる、請求項１から１６までのいずれか１項記載の装置。
18. 【請求項１８】 ガントリクレーン装置のクレーンレール（５）上に、搬送
    容器（８）を伴った多数の支持体（７）が走行可能に配置されている、請求項１
    から１７までのいずれか１項記載の装置。
19. 【請求項１９】 前記支持体（７）が、ガントリクレーン装置にそれぞれ別
    個に走行可能に配置されている、請求項１８記載の装置。
20. 【請求項２０】 １つの支持体（７）に、相前後して配置された多数の搬送
    容器（８）が走行可能に配置されている、請求項１から１９までのいずれか１項
    記載の装置。
21. 【請求項２１】 前記搬送容器（８）が、１つの支持体（７）にそれぞれ別
    個に走行可能に配置されている、請求項２０記載の装置。