JP2004200669A - Minienvironment equipment, sheet-like object manufacturing system, and method of replacing atmosphere in sanitized vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無害ないし低害気体雰囲気下で、半導体ウエハ、液晶パネル基板、有機エレクトロルミネッセンス表示基板、無機エレクトロルミネッセンス表示基板、プラズマディスプレイ基板、フィールドエミッティング表示基板などの薄板状物を取り扱う装置、製造システム、およびこれらの薄板状物を収納、運搬する汚染防止型の清浄容器の雰囲気を置換する方法に関する。 The present invention is an apparatus for handling thin objects such as a semiconductor wafer, a liquid crystal panel substrate, an organic electroluminescence display substrate, an inorganic electroluminescence display substrate, a plasma display substrate, and a field emission display substrate under a harmless or low harmful gas atmosphere, The present invention relates to a manufacturing system, and a method for replacing the atmosphere of a pollution-prevention type cleaning container that stores and transports these sheet-like materials.
特に、本発明は、製造工程間において薄板状物を運搬する際に使用する清浄容器から、薄板状物を取りだして加工処理するための高清浄環境を提供するミニエンバイロメント装置、これを備えた製造システム、及び清浄容器内雰囲気の置換方法に関する。尚、本発明は、運搬及び加工処理する際に高い清浄環境が必要である薄板状物のいずれにも適用可能である。以下においては、薄板状物としてシリコンウエハや液晶基板などの電子デバイス用部材、特に半導体ウエハ(以下ウエハという)を挙げて説明するが、これは例示であり、本願発明を限定するものではない。 In particular, the present invention includes a mini-environment device that provides a highly clean environment for taking out and processing a thin plate from a clean container used for transporting the thin plate during a manufacturing process. The present invention relates to a manufacturing system and a method for replacing an atmosphere in a clean container. The present invention can be applied to any sheet-like material that requires a high clean environment during transportation and processing. In the following, a description will be given of an electronic device member such as a silicon wafer or a liquid crystal substrate, particularly a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer) as a thin plate, but this is merely an example and does not limit the present invention.
電子デバイスの製造工程においては、薄板状物の表面を加工または表面処理を行なう処理室を備えた電子デバイス製造装置が用いられる。例えば、半導体ウエハの生産工程において、ウエハに塵埃や微小な有機物が付着し汚染されると、生産歩留まり(良品率)が低下してしまう。したがって、ウエハを運搬、加工処理および保管する際には、これらの汚染を防止するための高い清浄環境が必要である。 In a manufacturing process of an electronic device, an electronic device manufacturing apparatus having a processing chamber for processing or surface-treating the surface of a thin plate is used. For example, in a semiconductor wafer production process, if dust or minute organic matter adheres to and contaminates a wafer, the production yield (non-defective product rate) decreases. Therefore, when transporting, processing and storing wafers, a high clean environment is required to prevent such contamination.
電子デバイスの内でも特に半導体ウエハの処理は、清浄度の高いクリーンルーム内で行われていた。清浄度の高いクリーンルーム内では汚染のおそれが無い為、半導体ウエハを複数枚収納する容器として、これまでは開放式の収納容器であるオープンカセットが広く用いられていた。しかし、清浄度の高いクリーンルームを維持するコストを削減して、高性能な半導体デバイスを安価に作るための手段として、ミニエンバイロメント方式が提唱されている。ミニエンバイロメント方式では、清浄度のあまり高くないクリーンルーム内にミニエンバイロメント室と呼ばれる高清浄室を設け、その中(高清浄環境下)で清浄容器からウエハを取り出し、加工処理室に移送することによりウエハの加工処理を行なう。 Among electronic devices, processing of semiconductor wafers is particularly performed in a clean room with high cleanliness. Since there is no risk of contamination in a clean room with high cleanliness, an open cassette, which is an open storage container, has been widely used so far as a container for storing a plurality of semiconductor wafers. However, a mini-environment method has been proposed as a means for reducing the cost of maintaining a clean room with high cleanliness and making a high-performance semiconductor device at low cost. In the mini-environment method, a high-purity room called a mini-environment room is set up in a clean room with a very low degree of cleanliness, in which wafers are taken out of a clean container (in a high-purity environment) and transferred to the processing room. To process the wafer.
ミニエンバイロメント室までは、ウエハは、気密密封可能な清浄容器内に気密に収納されて、清浄容器ごとAGV、OHT又は人手により運搬され、搬送される。このようにして、比較的清浄度の低い場所を経由して運搬しても、ウエハが塵埃によって汚染されることを防止している。このようなウエハを運搬するための気密清浄容器としては、200mm半導体ウエハ用ではSMIF(Standard Mechanical Inter Face)方式が広く使用されており、300mm半導体ウエハ用ではFOUP(Front Opening Unified Pod)方式が使用されている。 Up to the mini-environment chamber, the wafer is hermetically stored in a clean container that can be hermetically sealed, and is transported and transported together with the clean container by an AGV, an OHT, or manually. In this way, the wafer is prevented from being contaminated by dust even when transported through a place with relatively low cleanliness. As an airtight cleaning container for transporting such a wafer, a SMIF (Standard Mechanical Interface) method is widely used for 200 mm semiconductor wafers, and a FOUP (Front Opening Unified Pod) method is used for 300 mm semiconductor wafers. Have been.
薄板状物を収納した清浄容器はロードポートに載置され、外気とは遮断された状態でミニエンバイロメント室側の蓋が開けられる。清浄容器内の薄板状物は、ミニエンバイロメント室内に設けられた搬送機により清浄容器から取り出され、処理室に移載される。処理室において薄板状物の表面加工または表面処理が行われ、所定の表面処理が終了すると、薄板状物は搬送機により処理室から取り出されて清浄容器に戻される。 The cleaning container storing the thin plate is placed on the load port, and the lid on the mini-environment room side is opened in a state where the cleaning container is shielded from the outside air. The sheet-like material in the cleaning container is taken out of the cleaning container by a transporter provided in the mini-environment chamber, and is transferred to the processing chamber. When the surface processing or surface treatment of the thin plate is performed in the processing chamber and the predetermined surface treatment is completed, the thin plate is taken out of the processing chamber by the transfer device and returned to the clean container.
清浄容器に複数枚収容されたウエハは、清浄容器からミニエンバイロメント内へと1枚ずつ移送される。このような移送の際に、雰囲気中に浮遊する塵埃がウエハ上に付着するのを防止するためには、清浄容器の開閉動作、ロードポートの動作及び搬送装置の動作等に伴って発生する塵埃、低い清浄度の領域から流入する塵埃等が問題となる。 A plurality of wafers stored in the cleaning container are transferred one by one from the cleaning container into the mini-environment. In order to prevent dust floating in the atmosphere from adhering to the wafer during such transfer, dust generated due to the opening / closing operation of the cleaning container, the operation of the load port, the operation of the transfer device, and the like. In addition, dust and the like flowing from a region having a low cleanliness pose a problem.
図1は、従来使用されている薄板状物製造システムの1例を示す図であり、内部を一部省略して示す側面図である。図において、10は薄板状物製造システム全体を示し、11は内部の高清浄環境を維持するためのミニエンバイロメント装置である。ミニエンバイロメント装置11は、筺体により外部の低清浄領域と内部の高清浄領域を隔てているミニエンバイロメント室11−1を備えている。12は薄板状物を収納するFOUPと呼ばれる清浄容器であり、13はミニエンバイロメント室11−1と低清浄室の境界に設けられ、清浄容器12のミニエンバイロメント室11−1側の蓋を着脱開閉するためのロードポートである。ウエハの移動を行なわない場合には、ロードポートの開口部は閉鎖され、これにより低清浄室からミニエンバイロメント室11−1の内部に塵埃が流入を防止することができる。
FIG. 1 is a view showing one example of a conventionally used thin plate manufacturing system, and is a side view showing a partially omitted inside. In the drawing,
14はミニエンバイロンメント室11−1内において薄板状物を清浄容器12から取り出して加工処理を行う処理室に搬送し、又は処理室から取り出して清浄容器12内に戻す等の薄板状物の移送を行なう搬送機である。15はミニエンバイロメント室11−1のを清浄に保つためのファン(送風機)とフィルタとからなるファンフィルタユニット(清浄手段)であり、ミニエンバイロメント室11−1内に常に一定の清浄気流を供給し、浮遊する塵埃を一定方向に吹き流し、外部へと排出することができる。16は薄板状物の表面を加工または表面処理するための処理室である。
ミニエンバイロメント室11−1内に清浄気流を供給するための清浄手段は、送風機とULPAフィルタまたはケミカルフィルタ等からなり、ミニエンバイロメント室11−1の上部に設置される。ミニエンバイロメント室11−1の外部の空気が送風機に取り込まれ、フィルタを通ることで高清浄度の空気となる。この清浄気流は、ミニエンバイロメント室11−1の上部から下部に向けて流れ、ミニエンバイロメント室11−1内に浮遊する塵埃はこの気流と共にミニエンバイロメント室11−1の下部にある排気口を経由して外部へと排出される。 The cleaning means for supplying a clean airflow into the mini-environment chamber 11-1 includes a blower and an ULPA filter or a chemical filter, and is installed above the mini-environment chamber 11-1. Air outside the mini-environment chamber 11-1 is taken into the blower and passes through the filter to become high-purity air. This clean airflow flows from the upper part of the mini-environment chamber 11-1 to the lower part thereof, and the dust floating in the mini-environment chamber 11-1 is discharged together with the airflow at the exhaust port at the lower part of the mini-environment chamber 11-1. It is discharged to the outside via.
図1に示した薄板状物製造システム10における薄板状物の処理はつぎのように行なわれる。薄板状物を収納した清浄容器12がロードポート13に置かれると、ロードポート13によりその蓋が開けられる。清浄容器12内の薄板状物は、搬送機14によって処理室16に移し替えられる。処理室16で薄板状物の加工または表面処理が終了すると薄板状物は、搬送機14によって、再び清浄容器12に戻されて蓋が閉じられる。
The processing of a thin plate in the thin
加工処理後の薄板状物を大気環境で清浄容器12内に収納し密閉保管すると、再び該薄板状物製造システム10に運ばれて次の処理を開始するまでの保管中に、不必要かつ電子デバイスの製造上好ましくない反応物(特に半導体デバイスにおいては、自然酸化膜)が、薄板状物の表面に形成されることがある。
When the sheet-like material after processing is stored in a
このような問題を解決するために、300mm半導体ウエハでは清浄容器12であるFOUP内の雰囲気を不活性ガスで置換する方法が用いられている。これは、FOUP底面に吸気弁と排気弁を設け、ロードポートにもFOUPに対応する位置に吸気ポートと排気ポートを設けたものである。(特許文献1)
また、ミニエンバイロメント室内全体を不活性ガスで充填させる技術も提案されている(特許文献2)。ウエハの加工処理においては、処理室内の湿度や酸素濃度の管理または有機汚染の防止のために、処理室の雰囲気を窒素等の不活性ガス雰囲気に置換することがある。特許文献2では、処理装置の雰囲気を置換する時間を短縮し、またミニエンバイロメント装置内における有機汚染等も防止するために、ミニエンバイロメント装置内の雰囲気を不活性ガスで満たす方法を提案している。このミニエンバイロメント装置では不活性ガスを供給するための清浄手段を上部に具えている。不活性ガスは排気されることなく、ミニエンバイロメント装置内の側壁に設けられた排気ダクトから回収されて、循環路を通って再び清浄手段に取り込まれる。
A technique for filling the entire mini-environment chamber with an inert gas has also been proposed (Patent Document 2). In processing a wafer, the atmosphere in the processing chamber may be replaced with an inert gas atmosphere such as nitrogen in order to control the humidity and oxygen concentration in the processing chamber or prevent organic contamination.
しかしながら、上記従来技術には下記の問題点があった。すなわち、ロードポート上でFOUPの底面から大気を不活性ガスへ置換する方法では、処理室においてプロセス処理の終了した半導体ウエハを全てFOUPに戻して、ロードポートによりFOUPドアを閉じた後、不活性ガスへの置換を行っていた。そのため、例えば、不活性ガスに窒素を用い、FOUP内の酸素濃度を10ppm以下にする場合は、およそ、8〜10分もの時間を要していた。つまり、FOUP内の窒素ガスへの置換が終了するまで、該ロードポートは占有されるため生産性は極度に低下してしまうという問題があった。 However, the above prior art has the following problems. That is, in the method of replacing the atmosphere from the bottom of the FOUP with an inert gas on the load port, all the semiconductor wafers that have been subjected to the process processing are returned to the FOUP in the processing chamber, the FOUP door is closed by the load port, and then the inert gas is removed. Replacement with gas was being performed. Therefore, for example, when nitrogen is used as an inert gas and the oxygen concentration in the FOUP is set to 10 ppm or less, it takes about 8 to 10 minutes. That is, the load port is occupied until the replacement with the nitrogen gas in the FOUP is completed, so that there is a problem that productivity is extremely reduced.
また、ミニエンバイロメント室全体を不活性ガスで充満、循環する方法では、FOUP容器内のガスが総て置換されるには相当の時間がかかるという問題があった。 Further, the method of filling and circulating the entire mini-environment chamber with an inert gas has a problem that it takes a considerable time to completely replace all the gas in the FOUP container.
加えて、搬送機は、可動部から異物粒子や微量の有機ガスなど不純物や異物を排出しており、フィルタで濾過できない不純物がミニエンバイロメント室内に蓄積して、半導体ウエハに悪影響を及ぼしていた。さらに、これら搬送機から発生した不純物や異物は、搬送機のアームや胴体が上下する際に胴体下部や底部からの吸気及び排気によりミニエンバイロメント室内に舞い上がる。 In addition, the transporter discharges impurities and foreign substances such as foreign particles and a small amount of organic gas from the movable part, and impurities that cannot be filtered by the filter accumulate in the mini-environment chamber and adversely affect the semiconductor wafer. . Further, impurities and foreign substances generated from these transporters soar into the mini-environment chamber due to intake and exhaust air from the lower and lower portions of the body when the arms and the body of the transporter move up and down.
排気方式においてこれを抑制するためには、ファンフィルタユニットからのダウンフローを強化する必要があり、装置価格、運転費用の増加を招いていた。 In order to suppress this in the exhaust system, it is necessary to enhance the downflow from the fan filter unit, which has resulted in an increase in the price of the device and the operating cost.
一方、循環方式の場合には、循環システム内の気流は、清浄装置(ファンフィルタユニット)から排気口へ直線的に流れるため、筺体側部に備えられる開口部(カセット)に入り込む気流が生じ難く、清浄容器内で塵埃が滞留するという問題があった。 On the other hand, in the case of the circulation system, the airflow in the circulation system flows linearly from the cleaning device (fan filter unit) to the exhaust port, so that an airflow that enters the opening (cassette) provided on the side of the housing is hardly generated. However, there is a problem that dust stays in the cleaning container.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、清浄容器及びミニエンバイロメント装置内において、半導体ウエハ等の薄板状部材へ不純物ガスが接触するのを防止して、薄板状部材の製品歩留りの低下を防止することが出来る汚染防止型のミニエンバイロメント装置、薄板状物製造システム及び清浄容器の雰囲気置換方法を提供することをその目的の一つとしている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in a cleaning container and a mini-environment device, a product of a thin plate member is prevented by preventing an impurity gas from coming into contact with a thin plate member such as a semiconductor wafer. It is an object of the present invention to provide a pollution-prevention type mini-environment device, a sheet-like material production system, and a method for replacing the atmosphere of a clean container, which can prevent a decrease in yield.
また、本発明は、高清浄領域下で清浄容器からウエハを取り出してウエハを移送する際に、塵埃の発生を抑制することが可能なミニエンバイロメント装置及びこれを備えた薄板状物製造システムを提供することをその目的の一つとする。 Further, the present invention provides a mini-environment device capable of suppressing generation of dust when a wafer is taken out of a clean container and transferred under a highly clean area, and a thin plate manufacturing system including the same. Providing is one of its purposes.
さらに本発明は、ミニエンバイロメント装置内で循環する清浄気流をミニエンバイロメント装置の開口部から清浄容器内に誘導するミニエンバイロメント装置、薄板状物製造システム及び清浄容器の雰囲気置換方法を提供することをその目的の一つとする。 Further, the present invention provides a mini-environment device, a sheet-like material manufacturing system, and an atmosphere replacement method for a cleaning container, in which a clean air flow circulating in the mini-environment device is guided into the cleaning container from an opening of the mini-environment device. That is one of its purposes.
また、本発明は、清浄容器内に清浄気流を誘導してもミニエンバイロメント内の気体の流れを乱して塵埃を舞い上げて、排気が逆流入するのを防止するミニエンバイロメント装置、薄板状物製造システム及び清浄容器の雰囲気置換方法を提供することをその目的の一つとする。 In addition, the present invention provides a mini-environment device that disturbs the flow of gas in the mini-environment and flies up dust even if a clean air flow is induced in the cleaning container, thereby preventing exhaust gas from flowing back. It is an object of the present invention to provide a state-of-the-art material manufacturing system and a method for replacing the atmosphere of a clean container.
さらに本発明は、搬送装置の動作を妨げることなく、清浄気流を清浄容器に誘導することができるミニエンバイロメント装置を提供することとその目的の一つとする。 Further, another object of the present invention is to provide a mini-environment device capable of guiding a clean airflow to a clean container without obstructing the operation of the transport device, and one of its objects.
本発明の第1の実施態様に係るミニエンバイロメント装置は、薄板状物を気密可能に収納する清浄容器を載置し、清浄容器の蓋部を開閉または着脱するためのロードポートと、搬送アームにより清浄容器から薄板状物を取り出し、該薄板状物の処理を行う処理室に移載する搬送機と、気体を通過させる際に気体中の塵埃を取り除く清浄手段とを備え、内部を清浄環境状態に維持するミニエンバイロメント装置であって、ミニエンバイロメント装置内に充填されている無害または低害気体を回収して清浄手段に循環させる循環路を有する循環手段とを具えることを特徴とする。本発明では、循環路は何処に設けてもよいが、ミニエンバイロメント装置の側面に設けて薄板状物の搬入搬出に支障を与えないように配設することが好ましい。 The mini-environment device according to the first embodiment of the present invention has a load port for mounting a cleaning container for storing a thin plate-like material in an airtight manner, opening and closing or removing a lid of the cleaning container, and a transfer arm. A transfer device that removes a thin plate from a cleaning container and transfers the thin plate to a processing chamber for processing the thin plate, and a cleaning unit that removes dust in the gas when the gas passes therethrough. A mini-environment device for maintaining the state of the mini-environment device, comprising a circulating means having a circulating path for collecting harmless or low harmful gas filled in the mini-environment device and circulating the gas to the cleaning means. I do. In the present invention, the circulation path may be provided anywhere. However, it is preferable that the circulation path be provided on the side of the mini-environment device so as not to hinder the carrying in and out of the thin plate.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、循環路の無害または低害気体の回収口を、搬送機の搬送アームより下側に設けられた複数の貫通穴を有する第1の仕切り板と、第1の仕切り板より下方に設けられた無害または低害気体を通さない第2の仕切り板との間に設けたことを特徴とする。本発明で用いる薄板状物搬送機は、公知のスカラ型ロボット、多軸多関節型ロボット、その他の産業用ロボット、XY軸型搬送機である。 In addition, the mini-environment device according to another embodiment of the present invention has a harmless or low harmful gas recovery port in a circulation path, a first port having a plurality of through holes provided below a transfer arm of a transfer device. And a second partition plate provided below the first partition plate and passing no harmful or low harmful gas. The thin plate-like object transfer machine used in the present invention is a known SCARA robot, a multi-axis articulated robot, other industrial robots, and an XY-axis transfer machine.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、第1の仕切り板と第2の仕切り板が、150mm〜250mmの間隔をもって設けられていることを特徴とする。このように、第1の仕切り板から第2の仕切り板に相当の間隔を有することにより、第1の仕切り板により、ミニエンバイロメント室の気流を有効に層流にすることが可能となる。 Further, a mini-environment device according to another embodiment of the present invention is characterized in that the first partition plate and the second partition plate are provided at an interval of 150 mm to 250 mm. As described above, by providing a considerable distance from the first partition plate to the second partition plate, the first partition plate can effectively make the airflow in the mini-environment chamber laminar.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、さらに、無害または低害気体の供給装置と、内部の酸素濃度を計測する酸素濃度計と、酸素濃度計から出力される濃度情報に基づいて無害または低害気体の供給量を制御する制御手段とを具えたことを特徴とする。また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、内部の湿度を計測する湿度計と、湿度計から出力される湿度情報に基づいて無害または低害気体の供給量を制御する制御手段とを具えたことを特徴とする。 In addition, the mini-environment device according to another embodiment of the present invention further includes a harmless or low harmful gas supply device, an oximeter that measures the internal oxygen concentration, and concentration information output from the oximeter. And control means for controlling the supply amount of the harmless or low harmful gas based on the above. In addition, a mini-environment device according to another embodiment of the present invention includes a hygrometer that measures internal humidity, and a control that controls a supply amount of a harmless or low harmful gas based on humidity information output from the hygrometer. Means.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、さらに、内部を循環する無害または低害気体を清浄容器内部に誘導する整流部材を、清浄容器への開口部の前面に設けたことを特徴とする。整流板の形状は、特に問わないが、開放された清浄容器内に向けてファンフィルタからの下降気流を誘導するよう設計されたものである。 In addition, the mini-environment device according to another embodiment of the present invention further includes a rectifying member that guides a harmless or low harmful gas circulating in the inside of the cleaning container, on the front surface of the opening to the cleaning container. It is characterized by the following. The shape of the current plate is not particularly limited, but is designed to induce a downward airflow from the fan filter toward the open clean container.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、無害または低害気体が、不活性ガス、乾燥空気、低酸素空気、乾燥低酸素空気からなる群から選ばれるいずれか一種であることを特徴とする。ここで不活性ガスとは、窒素、アルゴン、ネオン、キセノンなどの気体をいう。 In addition, the mini-environment device according to another embodiment of the present invention is one in which the harmless or low harmful gas is selected from the group consisting of an inert gas, dry air, low oxygen air, and dry low oxygen air. It is characterized by the following. Here, the inert gas refers to a gas such as nitrogen, argon, neon, or xenon.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、薄板状物を気密可能に収納する清浄容器を載置して該清浄容器の蓋部を開閉または着脱可能なロードポートと、搬送アームを備えており、該搬送アームにより清浄容器から薄板状物を取り出し、該薄板状物を処理する処理室に移載する搬送機と、内部に送り込む気体を通過させることにより気体中の塵埃を取り除く清浄手段とを備え、内部を清浄環境状態に維持して薄板状物の汚染を防止するミニエンバイロメント装置であって、清浄容器の開口部前面に、清浄手段を介して供給される清浄気体を清浄容器の開口部から該清浄容器の内部に誘導する整流部材を設けたことを特徴とする。整流板の形状は、特に問わないが、開放された清浄容器内に向けてファンフィルタからの下降気流を誘導するよう設計されたものである。 In addition, a mini-environment device according to another embodiment of the present invention includes a load port capable of mounting a cleaning container for storing a thin plate-like material in an airtight manner and opening / closing or removing a lid of the cleaning container; An arm is provided, and the transfer arm takes out a thin plate from the cleaning container, transfers the transfer to a processing chamber for processing the thin plate, and removes dust in the gas by passing the gas sent into the inside. A mini-environment device for maintaining the inside in a clean environment state to prevent contamination of the sheet-like material, comprising a cleaning means for removing the cleaning gas, and a cleaning gas supplied through the cleaning means to a front surface of an opening of the cleaning container. A rectifying member is provided to guide the flow through the opening of the cleansing container into the inside of the cleansing container. The shape of the current plate is not particularly limited, but is designed to induce a downward airflow from the fan filter toward the open clean container.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、整流部材が、清浄気体の流れを所定の角度をもって遮ることにより清浄気体を清浄容器内に誘導する斜め誘導部材を備えることを特徴とする。下降気流を斜めに遮ることにより、誘導部材の壁面に沿って清浄気体が案内され、清浄容器内に誘導される。従って、下降気流が自然に清浄容器へと誘導される。 Further, a mini-environment device according to another embodiment of the present invention is characterized in that the straightening member includes an oblique guiding member that guides the clean gas into the clean container by blocking the flow of the clean gas at a predetermined angle. And By obliquely blocking the descending airflow, the clean gas is guided along the wall surface of the guide member, and is guided into the clean container. Therefore, the downdraft is naturally guided to the clean container.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、整流部材に斜め誘導部材を上下に複数段に配置したことを特徴とする。清浄容器には、薄板状物が収納され、気体の流入の抵抗となる。そのため、複数の斜め誘導部材を設けることが望ましい。 Further, a mini-environment device according to another embodiment of the present invention is characterized in that diagonal guide members are arranged in a plurality of stages vertically on the rectifying member. The cleaning container accommodates a thin plate-like material, which serves as a resistance to gas inflow. Therefore, it is desirable to provide a plurality of oblique guide members.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、整流部材が上下に2段の誘導部材を備え、下段の斜め誘導部材を開口部の縦幅(開口部の縦方向の長さ)の15/26〜21/26の範囲内の高さに設置し、上段の整流部材を22/26〜25/26の範囲内の高さに設置したことを特徴とする。最適な誘導部材の設置位置(高さ)は、開口部の縦方向の長さによって異なるため、上記態様では、誘導部材の適切な設置位置(高さ)を、開口部の縦方向の長さを「1」としたときの割合で表している。従って、これよりも収容段数が少ない場合や多い場合であっても、上記比率により誘導部材の設置高さを確定する。 また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、整流部材が、下降する清浄気体を中央に集めて清浄容器内に誘導する中央が窪んだV字型の誘導部材を備えることを特徴とする。V字型の誘導部材は、中央窪み部に気流を集中して案内するので、より強力に正常容器内への侵入する。 In addition, in the mini-environment device according to another embodiment of the present invention, the rectifying member includes two guide members vertically, and the lower diagonal guide member is connected to the vertical width of the opening (the vertical length of the opening). ) Is installed at a height within the range of 15/26 to 21/26, and the upper rectifying member is installed at a height within the range of 22/26 to 25/26. Since the optimal installation position (height) of the guide member differs depending on the vertical length of the opening, in the above-described embodiment, the appropriate installation position (height) of the guide member is determined by the vertical length of the opening. Is set to “1”. Therefore, even when the number of storage stages is smaller or larger than this, the installation height of the guide member is determined by the above ratio. In addition, the mini-environment device according to another embodiment of the present invention is configured such that the rectifying member includes a V-shaped guiding member having a hollow central portion for collecting the descending clean gas at the center and guiding the descending clean gas into the cleaning container. Features. The V-shaped guide member concentrates and guides the airflow to the central hollow portion, so that the V-shaped guide member more strongly enters the normal container.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、V字型の誘導部材が、清浄容器の方に所定の角度で傾斜していることを特徴とする。清浄容器方向へ傾斜させることにより、集中した下降気流をさらに有効に清浄容器内に誘導することができる。 A mini-environment device according to another embodiment of the present invention is characterized in that the V-shaped guiding member is inclined at a predetermined angle toward the cleaning container. By inclining in the direction of the cleaning container, the concentrated downdraft can be more effectively guided into the cleaning container.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、V字型誘導部材を、V字型の誘導部材を開口部の下から17/26〜22/26の位置に配置したことを特徴とする。
Also, in a mini-environment device according to another embodiment of the present invention, the V-shaped guide member may be arranged at a
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、さらに、整流部材を開口部の所定の位置から移動させる駆動手段を備えることを特徴とする。 Further, the mini-environment device according to another embodiment of the present invention is further characterized by further comprising a driving unit for moving the rectifying member from a predetermined position of the opening.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、駆動手段が、整流部材を下方に移動させることを特徴とする。 Further, a mini-environment device according to another embodiment of the present invention is characterized in that the driving means moves the rectifying member downward.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、ミニエンバイロメント装置内の清浄環境を保つために、駆動手段をカバーで覆い、該カバー内に清浄手段が供給する清浄気体を取り入れ、取り入れた清浄気体及び駆動手段から発塵される塵埃を外部または循環路へ排出することを特徴とする。カバーから排出される気体を循環路へ排出する場合であっても、排出気体中の塵埃はフィルタによってほぼ完全(塵埃の捕集率は99.999%以上)に除去可能である。不活性ガスである窒素等は高価であるため外部に排気するより、できる限り循環することが望ましい。 Further, in a mini-environment device according to another embodiment of the present invention, in order to maintain a clean environment in the mini-environment device, the driving means is covered with a cover, and a clean gas supplied by the cleaning means is taken into the cover. And discharging the introduced clean gas and dust generated from the driving means to the outside or a circulation path. Even when the gas discharged from the cover is discharged to the circulation path, dust in the discharged gas can be almost completely removed by the filter (the dust collection rate is 99.999% or more). Since inert gas such as nitrogen is expensive, it is desirable to circulate as much as possible rather than exhausting it to the outside.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、さらに、清浄手段から供給される清浄気体を回収して清浄手段に送り、清浄手段を介して再び回収した清浄気体を供給させることにより清浄気体を循環させる循環手段を備えることを特徴とする。 In addition, the mini-environment device according to another embodiment of the present invention further collects the clean gas supplied from the cleaning unit, sends the collected clean gas to the purifying unit, and supplies the collected clean gas again through the purifying unit. And circulating means for circulating the clean gas.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、さらに清浄気体の回収口を、搬送機の搬送アームより下側に設けられた複数の貫通穴を有する第1の仕切り板と、第1の仕切り板より下方に設けられた無害または低害気体を通さない第2の仕切り板との間に設けたことを特徴とする。 Further, the mini-environment device according to another embodiment of the present invention further includes a first partition plate having a plurality of through holes provided below the transfer arm of the transfer device with a recovery port for the clean gas, It is provided between the first partition plate and a second partition plate provided below the harmless or low harmful gas provided below the first partition plate.
また、本発明の他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置は、第1の仕切り板と第2の仕切り板が、150mm〜250mmの間隔をもって設けられていることを特徴とする。 Further, a mini-environment device according to another embodiment of the present invention is characterized in that the first partition plate and the second partition plate are provided at an interval of 150 mm to 250 mm.
また、本発明の一実施形態に係る薄板状物製造システムは、上記のいずれかに記載のミニエンバイロメント装置を具えたことを特徴とする。製造システムとは、洗浄、乾燥、加熱、冷却、レジスト塗布、現像、ガス反応、液中反応、プラズマ、スパッタ等、あらゆる処理工程を含む処理室と、それらへ薄板状物を搬入搬出する装置を組み合わせた設備をいう。 According to one embodiment of the present invention, there is provided a thin plate-like object manufacturing system including the mini-environment device described above. The manufacturing system consists of a processing chamber that includes all processing steps such as cleaning, drying, heating, cooling, resist coating, developing, gas reaction, submerged reaction, plasma, sputtering, etc., and a device for loading and unloading sheet-like materials to and from them. Refers to equipment that is combined.
また、本発明の一実施形態に係る清浄容器の雰囲気置換方法は、ロードポートに載置された清浄容器の開口部からミニエンバイロメント装置内の清浄気体を送りこみ、清浄容器内の雰囲気を清浄気体で置換することを特徴とする。 Further, in the method for replacing the atmosphere of a clean container according to one embodiment of the present invention, the clean gas in the mini-environment device is sent from the opening of the clean container placed on the load port to clean the atmosphere in the clean container. It is characterized by replacement with gas.
また、本発明の他の実施形態に係る清浄容器の雰囲気置換方法は、ミニエンバイロメント装置内の清浄気体の下降気流を、清浄容器の開口部方向に向かって斜めに遮ることにより、清浄気体の流れを清浄容器内に誘導することを特徴とする。 Further, the method for replacing the atmosphere of a clean container according to another embodiment of the present invention is characterized in that the downward flow of the clean gas in the mini-environment device is obliquely blocked toward the opening direction of the clean container, whereby the clean gas is removed. The method is characterized in that a flow is guided into a cleaning container.
本発明によると、ミニエンバイロメント装置内を効率的に高清浄度状態に保つことが可能となる。また、本発明の実施形態によると、無害または低害気体を回収して清浄手段により浄化したのち再び供給する巡回手段を設けることにより、上記課題を達成した。また、本発明の他の実施形態によると、ミニエンバイロメント装置内の搬送機のアームより下に第1の仕切り板を設けることにより、搬送機の動作を妨げることなく、効率的に循環気体を層流とすることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to maintain the inside of a mini-environment apparatus in a highly clean state efficiently. Further, according to the embodiment of the present invention, the above-described object is achieved by providing a circulating means for collecting a harmless or low harmful gas, purifying the gas by a purifying means, and supplying the gas again. According to another embodiment of the present invention, by providing the first partition plate below the arm of the transporter in the mini-environment device, the circulating gas can be efficiently removed without hindering the operation of the transporter. Laminar flow is possible.
また、他の実施形態では、搬送機の胴体をカバーで覆い、搬送機内部で発生する異物や不純物を胴体が伸縮する際、気体循環路より下部の機台から下方向に排出するため、ミニエンバイロメント装置内に蓄積することがない。そのため、ミニエンバイロメント装置内での、無害ないし低害気体の循環量も低く抑えることができ、補充する無害ないし低害気体の補充量も少なくでき、運転コストを低減できる。また、清浄容器内部を無害ないし低害気体に置換する際、清浄容器全体を無害ないし低害気体環境下に置換する必要が無く装置構造の簡素化が可能である。さらに、本発明の他の実施形態では、ミニエンバイロメント装置内の層流を清浄容器の開口部から内部に誘導する気体整流部材を設けることにより、清浄容器内の雰囲気を短い時間に効率的に交換することを可能にしている。 Further, in another embodiment, the body of the transporter is covered with a cover, and when the body expands and contracts foreign substances and impurities generated inside the transporter, the foreign matter and impurities are discharged downward from a machine lower than the gas circulation path. It does not accumulate in the environment device. Therefore, the amount of harmless or low harmful gas circulating in the mini-environment device can be reduced, the amount of harmless or low harmful gas to be replenished can be reduced, and the operating cost can be reduced. Further, when replacing the inside of the cleaning container with a harmless or low harmful gas, there is no need to replace the entire cleaning container with a harmless or low harmful gas environment, and the apparatus structure can be simplified. Further, in another embodiment of the present invention, by providing a gas rectifying member for guiding the laminar flow in the mini-environment device from the opening of the cleaning container to the inside, the atmosphere in the cleaning container can be efficiently reduced in a short time. It is possible to exchange.
以下に本発明の実施の形態を図2および図3を用いて説明する。図2は、本発明の一実施形態にかかるミニエンバイロメント装置21を、一部を切欠いて示す斜視図である。図3は図2に示すミニエンバイロメント装置21を備えた薄板状物製造システム20の外観を示す斜視図である。図3に示すように本発明の薄板状物製造システム20は、ミニエンバイロンメント装置21と、処理室16とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing a
図2に示すように、ミニエンバイロメント装置21は密閉されたミニエンバイロメント室21−1とその上部にシロッコファンからなる送風機とULPAフィルタと清浄気体の吹き出し口とからなるファンフィルタユニット15(清浄手段に相当する)と、ロードポート13(図3)を具えている。ミニエンバイロメント室21−1は、清浄容器であるFOUP12を載置したロードポート13を一部の壁とし、反対側の壁には処理室16の入口となる開閉可能な弁体17を具え、他の壁は全て密閉された気密状態となっている。弁体は、矩形、円形など形状には捉らわれないドア、バルブ、扉を代表するもので、薄板状物を処理室に搬入搬出する際、開閉することができるものであればよい。
As shown in FIG. 2, the
ミニエンバイロメント室21−1の内部には、半導体ウエハを搬送する搬送機14と、搬送機14の搬送アームの下方に設けられており複数の開口部を有する第1の仕切り板22と、搬送機の機台を設置する床よりも上部に設けられており気体を通さない第2の仕切り板23とを具えている。第1の仕切り板22は、多数の貫通孔が規則的に配置されたもので、ファンフィルタユニット15の吹き出し口と第1の仕切り板22との間の清浄空間内の流れを層流にする効果を有している。
Inside the mini-environment chamber 21-1, a
第1の仕切り板22と第2の仕切り板23との間によって構成された空間は、循環路24を通じてファンフィルタユニット15の吸気口27とつながっている。ファンフィルタユニット15には、窒素、アルゴンなどの不活性ガス、酸素を部分的に除去した空気、窒素を添加した空気、乾燥処理を施した無害ないし低害気体を供給するための供給口が設けられており、その供給量は図示しない制御機構により調整が可能である。
The space defined between the
また、上記ミニエンバイロメント装置21には、ミニエンバイロメント装置21内部の環境を測定するための酸素濃度計または露点計を含めた湿度計等の内部環境測定器25を具えている。この内部環境測定器25は常にミニエンバイロメント装置21内部の酸素濃度または湿度を検出し、予め設定された所定値よりも環境が悪化した場合には、無害ないし低害気体の供給量を増やすようにし、予め設定された所定値よりも過剰に良い環境状態を維持している場合には、無害ないし低害気体の供給量を減らすようにしている。従って、高価な無害ないし低害気体の使用量を必要以上に増やすことがないため、ランニングコストの低減が可能である。
In addition, the
図4は、本発明に他の実施形態に係るミニエンバイロメント装置31を示す、一部切り欠き斜視図である。図4のミニエンバイロメント装置31には、清浄容器FOUP(清浄容器)12の開口部の前面に、無害ないし低害気体をFOUP12内部に誘導するための整流部材32が設けられている。整流部材32は、ミニエンバイロメント室の壁に固定されている。この整流部材32により、FOUP12の内部の雰囲気を置換することが促進出来る。整流部材については、後程、さらに詳細に説明する。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a
本発明の係る薄板状物の処理は次のように行なわれる。すなわち、半導体ウエハを収納したFOUP12は、オペレータまたは、OHT(Over Head Transfer)等の自動搬送機により、ロードポート13に載置され、ロードポート13により開かれる。FOUP12に収納された半導体ウエハは、搬送機14により、図1に示す弁体17を開いた後に処理室16に搬入される。なお、半導体ウエハを処理室16に搬入する前に図示しないウエハの方位を揃えるためのノッチアライナを介しても良い。
The processing of the thin plate according to the present invention is performed as follows. That is, the
処理室16に半導体ウエハが搬入されると弁体17は閉じられ、半導体ウエハの処理が開始される。処理が終了すると弁体17が開き半導体ウエハは、搬送機14によりFOUPに戻される。FOUPはロードポート13によりドアを閉じられ、オペレータまたは、OHT等の自動搬送機により回収される。なお、ミニエンバイロメント装置11の内部環境を維持するために、この弁体17が開いている時間は最小限とすることが望ましい。
When the semiconductor wafer is loaded into the
搬送機14は、FOUPまたは処理室16に半導体ウエハを搬送する際、搬送先の高さに合わせて上下に伸縮動作を行なうことができる。上下動に伴い発生する塵埃は、搬送機の胴体カバーの開口が第2の仕切り板23より下方に有るため、また、搬送機14の胴体部と第2の仕切り板23との隙間は極わずかであるため、搬送機14から発生した発塵はミニエンバイロメント装置21内に舞い上がることはない。
When transferring the semiconductor wafer to the FOUP or the
また、FOUP内部は、無害ないし低害気体により充填されているものであるが、処理の終了した半導体ウエハをFOUPに戻した際に、処理直後の半導体ウエハからの有害気体を発生することがある。この有害気体は、処理を行なう前の半導体ウエハに悪影響を与えることが知られている。FOUP12の開口部の前面に配設された整流部材32は、FOUP12の内部にミニエンバイロメント室内の無害ないし低害気体を効率的に導入することが可能である。
Further, the inside of the FOUP is filled with a harmless or low harmful gas. However, when the processed semiconductor wafer is returned to the FOUP, harmful gas may be generated from the semiconductor wafer immediately after the processing. . This harmful gas is known to adversely affect the semiconductor wafer before processing. The rectifying
このように、無害ないし低害気体をFOUP12内部に導入することにより、FOUP12内の雰囲気は、処理済半導体ウエハから放出される有害気体とともに速やかにFOUP12の外に排出される。そのため、ウエハから放出される有害気体により、ウエハ処理の歩留まりを低下させることが抑制される。また、FOUP12の蓋が閉じられる前に、FOUP内部は無害ないし低害気体に置換されるため、FOUP12の底面側からパージポートを介して置換を行なう方法に比べ、大幅に置換時間を短縮することが出来る。
By introducing a harmless or low harmful gas into the
上記の説明において、ファンフィルタユニットには、循環する気体に蓄積される酸・アルカリ・有機物等の汚染物質を除去するための粒子状や繊維状の活性炭等で出来たケミカルフィルタを設けても良い。また、循環する気体の水分を除去するための除湿材を設けても良い。また、上記実施例では、薄板状物を直径が300mmの半導体ウエハを例にとったが、直径が300mm以外の半導体ウエハや液晶表示用基板、レティクル、ディスク類であっても良い。 In the above description, the fan filter unit may be provided with a chemical filter made of particulate or fibrous activated carbon for removing contaminants such as acids, alkalis, and organic substances accumulated in the circulating gas. . Further, a dehumidifying material for removing the moisture of the circulating gas may be provided. Further, in the above-described embodiment, the thin plate-shaped object is a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm, but may be a semiconductor wafer having a diameter other than 300 mm, a liquid crystal display substrate, a reticle, and disks.
図5は、本発明の他の実施形態にかかるミニエンバイロメント装置41の斜視図である。ミニエンバイロメント装置41は、種類の異なる搬送機42を備えている。搬送機42は、第2の仕切り板23との間に気体を通さないよう固設されている。上方にアーム体を具えた首部が、回動及び高さ方向への移動することができ、搬送機内部の発塵を含む気体が、ミニエンバイロメント装置内に流入を防止するためのシール機能が具えられている。
FIG. 5 is a perspective view of a
(整流部材について)
次に、FOUP(清浄容器)内の雰囲気を高速に置換するための整流部材について、より詳しく説明する。上述したように、FOUP(清浄容器)内での薄板状物の汚染を防ぐためには、清浄容器内の気体を清浄気体で置換することが望ましい。一方、半導体装置の製造を高速化するには、清浄容器内の気体をミニエンバイロメント装置内の気体によりできるだけ早く置換することが望ましい。
(About rectifying member)
Next, the rectifying member for rapidly replacing the atmosphere in the FOUP (cleaning container) will be described in more detail. As described above, it is desirable to replace the gas in the cleaning container with the cleaning gas in order to prevent contamination of the thin plate in the FOUP (cleaning container). On the other hand, in order to speed up the manufacture of semiconductor devices, it is desirable to replace the gas in the cleaning container with the gas in the mini-environment device as soon as possible.
前述した通り、清浄容器内を清浄空気でおきかえるために、清浄容器の蓋を開き、ミニエンバイロメント装置の開口部のドアを開いただけでは、清浄空気は層流として下方に流れるだけで、清浄容器内には流れ込まず、効率的に置換することはできない。そこで、本発明では、エンバイロメント室の上方から下降する清浄空気を清浄容器内に案内する整流部材を設ける構成としている。尚、清浄容器内の雰囲気を清浄気体により迅速に置換するという目的を達成するために、このようにFOUP12の開口部の前に整流部材を設けて、ミニエンバイロメント室の上方向から下方に流れる雰囲気(清浄気体)をFOUP内に誘導することは、排気方式又は循環方式のいずれの場合においても効果的である。
As described above, in order to replace the inside of the clean container with clean air, simply opening the lid of the clean container and opening the door of the opening of the mini-environment device will cause the clean air to flow only downward as a laminar flow. It does not flow inside and cannot be replaced efficiently. Therefore, in the present invention, a rectifying member for guiding the clean air descending from above the environment chamber into the clean container is provided. In addition, in order to achieve the purpose of quickly replacing the atmosphere in the cleaning container with the cleaning gas, a rectifying member is provided in front of the opening of the
(整流部材を用いた実施形態について)
図6に、本発明の他の実施形態にかかるミニエンバイロメント装置51を有する薄板状物製造システム50を示す。ミニエンバイロメント装置51は、筺体により低清浄領域と高清浄領域を隔離したミニエンバイロメント室51−1及び整流部材52を備えている。筺体内部には外気を清浄化するための清浄手段15を具えており、ミニエンバイロメント室51−1の内部の気圧を外部より高くすることで塵埃の流入を防ぐとともに、上部から下部へ清浄空気を流し、ミニエンバイロメント装置51内部で発生した塵埃を外部へ排出する。
(About the embodiment using the rectifying member)
FIG. 6 shows a thin
ウエハは、清浄容器12に収納されて運搬される。その際、清浄容器(FOUP)の蓋を閉じることによりウエハは外気と遮断され、汚染が防止されている。清浄容器12の運搬には、床面走行AGVや天井走行OHTといった自動運搬システムを用いても、人手によってもかまわない。このようにウエハを収納した清浄容器12は製造工程に応じて各種処理装置の間を移動され、ロードポート13のステージ上に位置決めされて載置される。位置決めを行なう手段として、例えばステージ上に規格のキネマティックカップリングを具えている。次にステージをドアに向けて移動させて、ロードポートのドアと清浄容器の蓋を一体化させる。ステージには水平面内を移動可能にする移動手段を具えることができる。
The wafer is transported while being stored in the cleaning
この後、ドアと蓋を一体固定したまま、清浄容器の蓋を開ける方向へ清浄容器に対して僅かに相対移動させることにより、清浄容器の蓋を開ける。つまり、ドアは静止したままステージ移動手段により清浄容器を後退させても、清浄容器を静止した状態で、ドア移動手段により筺体内部へ水平移動または揺動させるように構成してもよい。 Thereafter, the lid of the cleaning container is opened by slightly moving the cleaning container in a direction to open the lid of the cleaning container while the door and the lid are fixed together. That is, even if the cleaning container is retracted by the stage moving means while the door is stationary, the cleaning container may be horizontally moved or rocked by the door moving means in the stationary state.
また、一体化された蓋とドアは、ドアの下部に具えられたドア昇降手段54により下方へと移動するとともに、昇降手段の側面の四方を覆うカバー内へと収納される。ウエハは蓋の開けられた清浄容器12内から取り出され、処理装置16に写されて加工処理される。移動させる手段としてはたとえばスカラ型ロボットのような搬送機など、公知の手法が用いられる。
Further, the integrated lid and door are moved downward by a door elevating means 54 provided at the lower part of the door, and are housed in a cover which covers four sides of the elevating means. The wafer is taken out of the
本実施形態にかかるミニエンバイロメント装置51では、清浄気流は上部から下方に供給される。一方、清浄容器12は窪んだ位置にあるロードポート13上に載置されている。従って、ミニエンバイロメント室51−1内の清浄気流を清浄容器の開口部から清浄容器12内に導く必要がある。本発明の第2の実施形態に係る整流部材52は気流を清浄容器12に導くための斜めに傾斜している傾斜板53を有している。ミニエンバイロメント室51−1内の清浄気流を清浄容器12に導くためには、この傾斜板53を開口部付近に配置することが望ましい。これにより清浄容器12内全域に清浄気体を送り込むことができ、清浄容器内の雰囲気の滞留を防止することができる。
In the
しかし、開口部前面に整流部材52を配置すると、清浄容器12からウエハを取り出す搬送機14の動作の妨げになる。そこで、整流部材52を下部に駆動手段53により上下に昇降動作する事ができるように構成することが望ましい。または、図示しないが、搬送機14の搬送アームの移動線を避けるように揺動するように構成してもよい。昇降動作ができるようにする場合には、上述したドアを収納する場合と同様に、下方へと移動された整流部材52は四方を覆われたカバー内へ収納されることが望ましい。
However, disposing the rectifying
(排気ファン)
ここで、さらに高い清浄度を得るために、排気口は塵埃の発生源となるドアの昇降手段54、整流部材52の駆動手段55、または搬送機14のいずれかに排気口を設けることができる。ミニエンバイロメント室51−1内の気圧は清浄手段により高い状態に維持されるので、排気口に向かう内部雰囲気の流れが生じる。従って、内部雰囲気は塵埃ごと外部へと排出される。また、排気口にファンを設けることで昇降手段54等を覆うカバー内を通って塵埃を強制的に排気するようにすることもできる。
(Exhaust fan)
Here, in order to obtain even higher cleanliness, the exhaust port can be provided in any of the door elevating / lowering means 54 serving as a dust generation source, the driving means 55 of the rectifying
このように昇降手段54及び駆動手段55のカバーの下部に排気用のファンを設けることにより、機械的摩耗及び潤滑用の有機物が揮発することにより発生する塵埃を回収して排出できる。また、このようにファンを設けると、清浄容器からの排気を回収することもできる。
By providing the exhaust fan below the covers of the elevating
図7(a)、(b)に、ミニエンバイロメント室51−1の境界部ドアの下部に、排気ファンを設けた実施例を示す。図中、80は境界部ドアの第1の実施例であり、90は清浄容器の蓋である。境界部ドア80の上部に気体吸入口81が設けられ、支柱下部には排気ファン83が設けられている。気体吸入口81から吸入された雰囲気または清浄気体は、支柱内部には空洞82を通り、排気ファン83により排出される。境界部ドア80及び蓋90は、清浄容器12の近くの下部に設けられているので、吸入口83から清浄容器下部付近の雰囲気を吸入することになる。従って、清浄容器の雰囲気の置換を促進する効果を有する。図7(b)は、第2の実施例にかかる境界部ドア85を示す斜視図である。第2の実施例では、複数の吸入口86が設けられており、各吸入口86から吸入された気体は、排気穴87及び排気管88を介して図示しない排出ファンを備える排出口から排出される。
FIGS. 7A and 7B show an embodiment in which an exhaust fan is provided below the boundary door of the mini-environment chamber 51-1. In the drawing,
図8及び図9は、図6に示す実施態様にかかる搬送機14の動きを示すミニエンバイロメント装置の斜視図である。図8に示す矢印は、搬送機14の動作可能な方向を示している。図8に示すように、搬送機14は上下動可能であり、搬送アーム14−1、及び関節アーム14−2はそれぞれ水平方向に360度回動可能である。従って、搬送アーム14−1によりウエハを持ち上げて希望の位置に移送することが可能である。図9は、清浄容器12からウエハを取り出すときの、搬送機14のアームの位置を示している。搬送機14の搬送アーム14−1は、整流部材52の開口部を通して、清浄容器12からウエハを取り出す。
8 and 9 are perspective views of the mini-environment device showing the movement of the
(整流部材の実施形態)
図10(a)、(b)に本発明の他の実施形態にかかる整流部材を示す。図10(a)に示す第2の実施形態に係る整流部材60は、図9に示す第2の実施形態の整流部材52とは昇降用の支柱64のみが異なるのみで他の部分は同じである。第3の実施形態にかかる整流部材60は、斜め誘導部材61から水平誘導部板62を通じて清浄な気体を清浄容器12内に案内する(斜め誘導板61及び水平誘導板62のように、気流を斜め方向に誘導しつつ清浄容器内に案内する部材を「斜め誘導部材」と称する。尚、斜め誘導部材は斜め誘導板61のみで構成してもよい)。整流部材62は、搬送機14の搬送アーム14−1を通過させるための開口枠部63を有している。開口枠部63の下部には、斜め誘導板61、水平誘導板62及び開口枠部63を支持する支柱64を備えている。図に矢印で示すように、下降する清浄雰囲気は、水平方向に誘導されて清浄容器12内に誘導される。
(Embodiment of rectifying member)
FIGS. 10A and 10B show a rectifying member according to another embodiment of the present invention. The rectifying
支柱64は図示しない駆動装置により上下に駆動され、整流部材60は昇降される。整流部材60を下降させることにより、搬送アーム14−1が整流部材60の上を通過して清浄容器12の上部に収納されたウエハを取り出し又は収納することが可能となる。清浄容器12の中央に収納されたウエハは、搬送アーム14−1が開口枠部63の開口65を通過することにより取り出され、または戻される。
The
図10(b)は、第3の実施形態にかかる整流部材70を示す。第3の実施形態にかかる整流部材70は、垂直に設けられた第1の誘導板71、V字型の第2の誘導板72、及び開口枠部73を備えている(第1の誘導板71及び第2の誘導板72のように、気流を斜め及び中方方向に誘導案内しつつ清浄容器に誘導する部材を「V字型誘導部材」と称する)。下降する清浄気体の気流は、矢印に示すように、V字型第2の誘導板72により斜め方向及び中方に集められて、清浄容器12内に誘導される。第1の誘導板71を、第2の整流部材60の斜め誘導板61と同じように所定の角度をもって斜めに設けることもできる。これにより、より多くの下降気流を清浄容器12内に誘導することができる。
FIG. 10B shows a rectifying
図11(a)、(b)に、誘導板により清浄容器内に誘導される清浄雰囲気の流れを示す。図11(a)は、斜め誘導板61に誘導される清浄雰囲気を矢印で示す。矢印で示すように、上方から下降する清浄雰囲気は、斜め誘導板61により清浄容器12の方に誘導された後、一部は内部に誘導されるとともに、残りは下方に流れる。
FIGS. 11A and 11B show the flow of the clean atmosphere guided into the cleaning container by the guide plate. FIG. 11A shows the clean atmosphere guided by the
図11(b)に示すV字型の誘導板81は、清浄容器12の方に傾斜している。これにより、図に矢印で示すように、下降する清浄雰囲気はV字型誘導板81に沿って中央に集められた後に、清浄容器12の方に誘導される。従って、清浄雰囲気の流れはより強力となり、清浄容器12の内部方向に誘導される。
The V-shaped
清浄容器内のウエハの形状が円盤であるため、平面上で手前(搬送機側)に突出して載置されている。このことから清浄容器の幅方向の中央から流入する気流が容器奥までとどく。従って、V字形状の整流板はウエハ用の清浄容器内へ気流を流入するには平板状の整流板を用いた時に比べより効果がある。これに対し、四角形状の基板等を収納する清浄容器への清浄気体の流入には平板形状の整流板で十分である。 Since the shape of the wafer in the cleaning container is a disk, the wafer is placed protruding forward (toward the transfer device) on a plane. For this reason, the airflow flowing from the center in the width direction of the clean container reaches the inside of the container. Therefore, the V-shaped current plate is more effective in flowing air into the cleaning container for wafers than when a flat current plate is used. On the other hand, a flat rectifying plate is sufficient for the flow of the clean gas into the clean container storing the square substrate or the like.
(他の実施形態)
図6〜図9では、排気方式のミニエンバイロメント装置に整流板を設ける実施形態について説明したが、循環式のミニエンバイロメント装置にも整流板を設けることは可能である。図12に、整流板を設けた循環式のミニエンバイロメント装置91を備える薄板状物製造システム100の内部が見える状態の側面図を示す。図6の製造システムとの違いは、層流を発生させるため多数の貫通孔を有する第1の仕切り板92と、気体を通さない第2のし切り板93と、内部気体の循環路24を備える点にある。これにより、ミニエンバイロメント室91−1内の清浄気体の流れを層流にすることができるとともに、整流板52で、清浄容器12の雰囲気を高速で清浄気体により置換することが可能となる。
(Other embodiments)
6 to 9, the embodiment in which the current plate is provided in the exhaust type mini-environment device has been described. However, it is also possible to provide the circulation type mini environment device with the current plate. FIG. 12 shows a side view of a state in which the inside of the thin
(誘導部材の形状及び配置)
次に、整流部材の誘導部材の形状と配置の関係について説明する。本発明の出願人は、整流部材を設けることが清浄容器12の雰囲気を迅速に置換することに効果があるかどうか、及び効果がある場合、清浄雰囲気を効率的に清浄容器内に誘導する誘導部材の形状と配置とを探索するために、種々の実験及び実験結果に基づくシミュレーションによる解析を行なった。
(Shape and arrangement of guide members)
Next, the relationship between the shape and arrangement of the guide member of the rectifying member will be described. The applicant of the present invention has determined whether the provision of the rectifying member is effective in quickly replacing the atmosphere of the cleaning
図13乃至図15に、実験及びシミュレーションに用いた各種誘導部材の形状を示す。図13から図15に示す各誘導部材については、その誘導部材が使用される各実験またはシミュレーションに応じてそれぞれ説明する。 13 to 15 show the shapes of various guide members used in the experiment and the simulation. Each guide member shown in FIGS. 13 to 15 will be described according to each experiment or simulation in which the guide member is used.
(開口部風量解析結果について)
まず、図16から図19を用いて、清浄容器開口部(入口)における風速測定結果を、実測値と、シミュレーションによる解析結果とを用いて説明する。以下のシミュレーション解析には、気流解析ソフトとして市販されているFLUENT社製のソフトウェアである商品名「Airpak」のバージョン2.1.10を使用した。
(About the analysis result of the air volume at the opening)
First, the results of measuring the wind velocity at the opening (entrance) of the cleaning container will be described with reference to FIGS. 16 to 19, using measured values and analysis results obtained by simulation. In the following simulation analysis, version 2.1.10 of the product name “Airpak”, which is a software manufactured by FLUENT, which is commercially available as airflow analysis software, was used.
まずシミュレーション解析結果について、図16から図18を用いて説明する。図16〜図18において、図(a)は解析モデルを示し、図(b)は、ミニエンバイロメント装置の天井に設けられた清浄手段から下向きに吹き出される清浄気体のFFU風量が0.3m/secの場合における清浄容器開口部の風量の解析結果を示し、図(c)はFFU風量を0.5m/secにした場合における同様の解析結果を示している。 First, the results of the simulation analysis will be described with reference to FIGS. 16A to 18, FIG. 16A shows an analysis model, and FIG. 16B shows an FFU air volume of 0.3 m of the clean gas blown downward from the cleaning means provided on the ceiling of the mini-environment device. / Sec shows the analysis result of the air volume at the opening of the cleaning container, and FIG. 9C shows the same analysis result when the FFU air volume is set to 0.5 m / sec.
図16は、誘導部材を使用しない場合の解析モデル及び開口部の風量解析結果を示す図である。図16(b)に示す風量0.3m/secの解析モデルにおいては、気体は清浄容器内へほとんど流入せず、図16(c)の風量0.5m/secの解析モデルの場合に清浄容器の開口部上段部分に僅かに気体が流入するだけであることがわかる。 FIG. 16 is a diagram illustrating an analysis model and a flow rate analysis result of an opening when no guide member is used. In the analytical model with an air flow of 0.3 m / sec shown in FIG. 16B, gas hardly flows into the cleansing container, and in the case of the analytical model with an air flow of 0.5 m / sec shown in FIG. It can be seen that only a small amount of gas flows into the upper part of the opening.
図17は、2つの斜め誘導部材110、111を使用した場合の解析結果を示す図である。図17(a)は解析モデルを示し、図17(b)は開口部の風量解析結果を示している。この解析に使用される誘導部材は、上段の誘導部材110として図13の(a)、(b)、(c)に示す形状の誘導部材を使用し、下段の誘導部材111として図13の(d)、(e)、(f)に示す誘導部材を使用している。図13の(a)及び(d)、(b)及び(e)、(c)及び(f)は、それぞれ、各誘導部材の正面図、左側面図、及び斜視図を示している。
FIG. 17 is a diagram illustrating an analysis result when two
上段の斜め誘導部材110は25段目のウエハ収納位置の高さに配置され、下段の斜め誘導部材111は17段目の高さに設置されるものとして解析した。図17(b)に示す解析結果からわかるように、斜め誘導部材を用いた場合には、風量0.3m/secの解析モデルにおいても清浄容器の開口部上段及び中段に、気体が流入して下側から流出していることが確認できる。図17(c)の風量0.5m/secの解析モデルでは、かなり強い風量で清浄容器に気体が流れ込んでいることがわかる。
The analysis was performed assuming that the upper
図18はV字型の誘導部材を使用した場合の解析結果を示す図である。図18(a)は、V字型の誘導部材120を一枚使用した解析モデルを示している。V字型の誘導部材として120は、図15(d)、(e)、(f)に示す形状の誘導部材を使用し、25段目のウエハ収納位置の高さに配置した場合について解析した。図18(b)、(c)はそれぞれ、FFUの風量0.3m/secの場合と、風量0.5m/secの場合の解析結果を示す図である。図18(b)の解析結果からわかるように、V字型の誘導部材120を1枚用いただけで、風量0.3m/secの場合であっても気体が清浄容器内に流入していることが確認できる。図18(c)に示す風量0.5m/secの解析モデルでは、より多くの風量が効果的に流入していることがわかる。 FIG. 18 is a diagram showing an analysis result when a V-shaped guiding member is used. FIG. 18A shows an analysis model using one V-shaped guiding member 120. As the V-shaped guiding member, an analysis was performed on a case where a guiding member having a shape shown in FIGS. 15D, 15E, and 15F was used and arranged at the height of the 25th wafer storage position. . FIGS. 18B and 18C are diagrams showing the analysis results when the FFU air volume is 0.3 m / sec and when the air volume is 0.5 m / sec, respectively. As can be seen from the analysis result of FIG. 18B, the gas has flowed into the cleansing container even when the air flow rate is 0.3 m / sec when only one V-shaped guiding member 120 is used. Can be confirmed. In the analysis model with an air volume of 0.5 m / sec shown in FIG. 18C, it can be seen that a larger air volume is flowing effectively.
以上の解析に使用した解析モデル(図16〜図18における図(a))と同様の装置を用いて実測を行った。実測位置は、図19(a)に示すように、清浄容器の開口部(入口部)を縦横に3分割した9箇所の位置95である。
Actual measurement was performed using the same apparatus as the analysis model (FIGS. 16A to 18A) used in the above analysis. As shown in FIG. 19A, the measured positions are nine
以上の開口部の風量解析結果と、清浄容器の開口部における9箇所の実測位置95の実測値とを、図19(b)のグラフに示す。このグラフからわかるように、実測値と解析結果とは、ほぼ規則正しい相関関係を示し、解析値は実測値の70%程度の比例関係としてあらわれ、解析モデルにより、実測とほぼ同様の評価を行うことが可能であることがわかる。
The graph of FIG. 19B shows the results of the analysis of the air volume at the opening and the measured values at nine measured
(気流観察実験及び解析結果)
次に第1の仕切り板と第2の仕切り板の間隔とミニエンバイロメント室内の気体の流れの変化の関係及び、斜め誘導部材とV字型の誘導部材が清浄容器内部への気体の誘導効果を、気流観察実験及び気流解析シミュレーションの結果に基づいて説明する。
(Airflow observation experiment and analysis results)
Next, the relationship between the distance between the first partition plate and the second partition plate and the change in the flow of gas in the mini-environment chamber, and the effect of the diagonal guide member and the V-shaped guide member for guiding the gas into the clean container. Will be described based on the results of an airflow observation experiment and an airflow analysis simulation.
図20(a)は、実験に用いた装置及び解析に用いた装置モデルを模式化して示す図であり、図20(b)は実験及び解析の清浄容器内部の観測ポイント位置a〜iを示す清浄容器の側面図である。図中、130は誘導部材を示し、131は清浄容器の近くに設けられた排気ファン、及び132は第1の仕切り板、133は第2の仕切り板を示す。第1の仕切り板132は、開口率20%のものを使用し、清浄手段のFFU風量は風速0.5m/sec、両端ダクトは風速5.1m/secで排気する(FFU供給量と排気流量は同じにした)構成とした。
FIG. 20A is a diagram schematically illustrating the device used for the experiment and the device model used for the analysis, and FIG. 20B shows the observation point positions a to i inside the clean container for the experiment and the analysis. It is a side view of a cleaning container. In the drawing, 130 indicates a guide member, 131 indicates an exhaust fan provided near the cleaning container, 132 indicates a first partition plate, and 133 indicates a second partition plate. The
(仕切り板の間隔の解析について)
図21(a)は、第1の仕切り板132及び第2の仕切り板133の間隔を100mmにしたときのミニエンバイロメント装置の気流解析結果を示し、図21(b)は、間隔を200mmにしたときの気体流解析結果を示す。図(b)の方が気体の流れがスムーズであり間隔が広い方が望ましいことがわかる。各種解析の結果、第1の仕切り板132と第2の仕切り板の間隔は、150mm以上あることが望ましく、FFU供給量及び風速にも依存するが、150mmから250mmの範囲内が効果的であり、特に200mm前後が最も効果的であることがわかった。
(About the analysis of the spacing of the partition)
FIG. 21A shows an airflow analysis result of the mini-environment device when the distance between the
(気流観測実験結果について)
次に、図20(a)の装置を用い、FFU風量の風速0.5m/sec、第1の仕切り板の開口率20%にし、誘導板が無い場合、上下2段に誘導版を設けた場合、1枚のV字型誘導板を設けた場合について、ウエハの収納状態を変えて観測実験を行った。整流板は、斜め整流板は上下2段とも図15(a)、(b)、(c)に示す形状のものを使用し、V字型整流板は図(d)、(e)、(f)に示す形状のものを用いた。上段の斜め誘導部材を25段目のウエハ収納位置の高さに配置し、下段の斜め誘導部材を17段目の高さに設置し、V字型誘導部材は、17段目の高さに設置した。観測実験は、清浄容器内にウエハを0枚、15枚、25枚収納した場合のそれぞれについて行った。
(About the results of airflow observation experiments)
Next, using the apparatus shown in FIG. 20 (a), the FFU air flow rate was set to 0.5 m / sec, the opening ratio of the first partition plate was set to 20%, and when there was no guide plate, guide plates were provided in two upper and lower stages. In the case where one V-shaped guide plate was provided, an observation experiment was performed while changing the storage state of the wafer. As the rectifying plate, the oblique rectifying plate has a shape shown in FIGS. 15A, 15B, and 15C in both upper and lower stages, and the V-shaped rectifying plate has the shapes shown in FIGS. The shape shown in f) was used. The upper oblique guiding member is arranged at the height of the 25th wafer storage position, the lower oblique guiding member is installed at the 17th height, and the V-shaped guiding member is at the 17th height. installed. The observation experiment was performed for each of cases where 0, 15, and 25 wafers were stored in a clean container.
図28は、観測実験の結果を示す表である。表中のa〜iは、図20(b)に示す清浄装置内を縦及び横方向に3等分したマトリクスの位置を示す。各位置の置換状態は○△×で示す。○は十分置換されており、△はほぼ置換された状態、×は置換されていない状態を示す。 FIG. 28 is a table showing the results of the observation experiment. A to i in the table indicate the positions of the matrix obtained by equally dividing the inside of the cleaning device shown in FIG. The state of substitution at each position is indicated by ○ △ ×. ○ indicates that the substitution is sufficient, Δ indicates that the substitution is almost completed, and X indicates that the substitution is not performed.
観測実験の結果、清浄容器内にウエハ0枚を収納したケースでは、清浄容器内気体は上から下へ舞い上がり、上段には流れ難い傾向があった。それでも、V字型誘導部材は比較的効果的であることがわかる。ウエハを25枚収納したときも全体として、気体が流れ難い傾向があるが、ここでもV字型誘導部材の効果が優れていることがわかった。下詰め15枚のケースでは、気体が上部空間で舞い上がり、下段には流れ難い傾向があり、V字型誘導部材を用いても、領域b、c、h、iでは気体が流入されないことがわかった。上詰め15枚では、ウエハが誘導部材の役目をして、上段にも流れやすい。特にV字型誘導部材が効果的であることがわかる。 As a result of the observation experiment, in the case where zero wafers were stored in the clean container, the gas in the clean container was soared from the top to the bottom, and tended to hardly flow to the upper stage. Nevertheless, it can be seen that the V-shaped guide is relatively effective. Even when 25 wafers are stored, the gas tends to hardly flow as a whole, but the effect of the V-shaped guiding member was also found to be excellent here. In the case of 15 sheets in the lower stuffing, the gas soars in the upper space and tends to be hard to flow in the lower tier, and it is understood that the gas does not flow in the regions b, c, h, and i even if the V-shaped guiding member is used. Was. With the upper 15 sheets, the wafer acts as a guide member and easily flows to the upper stage. In particular, it can be seen that the V-shaped guiding member is effective.
(シミュレーションに基づく気流解析結果について)
次にシミュレーションによる解析結果について説明する。図22は、ウエハを25枚収納可能な清浄容器12内に、ウエハを収納していない状態での気体の流れの解析結果である。(a)は誘導部材、排気ファンの何れも設けない場合の解析結果を示し、(b)は、排気ファン131及び、2つのV字型誘導部材135及び136を使用した場合の解析結果を示す図である。2つのV字型誘導部材135、136として、上段に図14の(a)、(b)及び(c)に示す形状の誘導部材を使用し、下段に図13の(d)、(e)及び(f)に示す形状の誘導部材を使用するものとして解析を行った。また、上段のV字型誘導部材135の配置は、25段目のウエハ収納位置の高さであり、下段誘導部材136の位置は17段目の高さに設置するものとした。図(a)からわかるように、誘導部材及び排気ファンが無い場合には、清浄容器12の内部には、気体はほとんど流入していないことがわかる。一方誘導部材135、135を備える場合には、大量の気体が流入し、誘導部材が効果的であることを示している。
(About airflow analysis results based on simulation)
Next, an analysis result by a simulation will be described. FIG. 22 shows an analysis result of a gas flow in a state where no wafer is stored in the cleaning
図23は、排気ファンの有無による効果の解析結果を示す図である。解析装置のモデルは、図20(c)に示している。この解析では、清浄容器12に等間隔で5枚のウエハを収納し、斜め誘導部材130を使用したモデルを用いて解析している。斜め誘導部材130として、図13(a)、(b)、(c)の形状の誘導部材を用い、誘導部材の最下部がウエハ25段目の高さになるようなモデルによる解析結果である。図23(a)、(b)の解析結果の図からわかるように、排気ファン131を使用した方が僅かではあるが、流入量が多いことがわかる。また、流体の流れも早くなる。
FIG. 23 is a diagram illustrating an analysis result of the effect depending on the presence or absence of the exhaust fan. The model of the analysis device is shown in FIG. In this analysis, five wafers are stored in the cleaning
図24は、ウエハ15枚を上に10枚、下に5枚分割した収納した状態において、斜め誘導部材134による効果を解析している。図24(a)は、ウエハ17段目の位置に配置した場合の解析結果を示している。斜め誘導部材134は、図13(d)、(e)、(f)に示す形状のものを用いて、解析している。図24(b)は、図24(a)と同様の斜め誘導部材134を、同じ高さではあるが、より清浄容器12に近づけた場合の解析結果を示している。図24(c)は、図24(a)の状態に加えてさらに、図17(a)、(b)、(c)に示す形状の斜め誘導部材130を25段目の高さに設置した場合の解析結果を示している。図24(a)及び(b)を比較するとわかるように、斜め誘導部材134を近づけた方が良いことがわかる。また、図24(c)から、斜め誘導部材130を追加すると、下降気流をより効果的に清浄容器12内に誘導することができることがわかる。
FIG. 24 analyzes the effect of the
図25は、ウエハ15枚を分割して収納した場合と上側にまとめて収納した場合について、V字型誘導部材135、136を2段に設置したモデルにより解析した結果を示す図である。図20(d)に解析装置のモデルを示す。2つのV字型誘導部材135、136として、上段に図14の(a)、(b)及び(c)に示す形状のV字型誘導部材を使用し、下段に図13の(d)、(e)及び(f)に示す形状のV字型誘導部材を使用するものとして解析を行った。また、上段の誘導部材135の配置は、25段目のウエハ収納位置の高さであり、下段誘導部材136の位置は17段目の高さに設置するものとした。V字型誘導部材135、136の2枚を用いたケースでは、図25(a)、(b)いずれの場合でも、気体を効果的に清浄容器内に誘導可能である。
FIG. 25 is a diagram illustrating the results of analysis using a model in which V-shaped
図26に、ウエハ15枚を下詰めした場合における、斜め誘導部材134と、2段に設置したV字型誘導部材135、136の解析結果を示す。図(a)の斜め誘導部材134を用いた場合に比べ、図(b)のV字型誘導部材を用いた方が、各ウエハに万遍無く気体が流入していることがわかる。
FIG. 26 shows an analysis result of the
図27は、清浄容器12にウエハ25枚を収納した場合において、排気ファンの排気量の差による影響の解析結果を示す図である。図27(a)は排気ファンの排気量0.1m/minの解析結果を示し、(b)は排気量0.4m3/minの解析結果を示す。図から排気量0.1m/minの方が、若干ではあるが清浄容器内への流入量が多い。
FIG. 27 is a diagram illustrating an analysis result of an influence of a difference in the displacement of the exhaust fan when 25 wafers are stored in the cleaning
図29に、シミュレーション解析結果をまとめた表を示す。表の表記は図28の場合と同様に、a〜iは図20(b)に示す清浄装置内を縦及び横方向に3等分したマトリクスの位置を示し、各位置の置換状態を○△×で示す。○は十分置換されており、△はほぼ置換された状態、×は置換されていない状態を示す。 FIG. 29 shows a table summarizing the results of the simulation analysis. In the table, as in the case of FIG. 28, a to i show the positions of the matrix obtained by equally dividing the inside of the cleaning device shown in FIG. Shown by x. ○ indicates that the substitution is sufficient, Δ indicates that the substitution is almost completed, and X indicates that the substitution is not performed.
シミュレーションでは、清浄容器のウエハ収納枚数0枚、25枚、15枚について解析している。また、15枚収納するケースでは、下側に詰めて15枚収納した場合、上側に詰めて15枚収納した場合、上詰めで10枚収納して下詰めで5枚収納した場合に分けてシミュレーションした。さらに、ウエハ5枚を清浄容器内に均等に分割して収納するとともに斜め誘導部材を使用したケースで、排気ファンの有効性についても解析している。また、ウエハを25枚収納したケースで、排気ファンの排気量による影響も解析している。 In the simulation, the number of wafers stored in the cleaning container is analyzed as 0, 25, and 15 wafers. In the case of storing 15 sheets, the simulation is divided into a case where 15 sheets are packed in the lower side, a case where 15 sheets are packed in the upper side, and a case where 10 sheets are stored in the top and 5 sheets are stored in the bottom. did. Furthermore, the effectiveness of an exhaust fan is analyzed in a case where five wafers are equally divided and stored in a cleaning container and a diagonal guiding member is used. In addition, in a case where 25 wafers are stored, the influence of the exhaust amount of the exhaust fan is also analyzed.
これらのシミュレーション結果は、実験結果とほぼ類似した結果を示しており、シミュレーション解析が信頼できることを示している。0枚、25枚の場合には、何れも清浄容器(FOUP)内への流れ込みが少ない方が良いことを示し、下詰め15枚は観測実験と同様に上部空間で気体が舞い上がり、下段への流れ難いことを示し、上詰め15枚は上段にも流れやすいことを示している。また、整流板の数は多い方がよく、FOUPに近い位置に設置した方がよいことがわかる。さらに、シミュレーションによる解析では、排気ファンを設けた方がよいが、あまり排気量が多くない方が良いことを示している。 These simulation results show results almost similar to the experimental results, indicating that the simulation analysis is reliable. In the case of 0 sheets and 25 sheets, it indicates that it is better that the flow into the clean container (FOUP) is small, and in the case of the bottom 15 sheets, the gas soars in the upper space as in the observation experiment, and This indicates that it is difficult to flow, and that the top 15 sheets are easy to flow to the upper stage. Also, it is understood that the larger the number of current plates, the better, and the better the position of the current plates near the FOUP. Furthermore, analysis by simulation shows that it is better to provide an exhaust fan, but it is better not to have too much exhaust.
本発明者らはさらに実験及びシミュレーションによる解析を行い、誘導部材を備える整流部材は、清浄容器の雰囲気の置換に効果があること、及び斜め誘導部材よりも、V字型の誘導部材の方が効果的であるとの確信をもった。また、斜め誘導部材は1枚では効果が少ないため、2枚設置することが望ましいことも判った。さらに、誘導部材の設置位置は、V字型誘導部材の場合には、開口部の高さの下から17/26〜22/26の位置が効果的であり、特に25枚収納容器の場合には20段目のウエハの高さに設置することが最も効果的である。さらに、斜め誘導部材の場合には、上の誘導部材を開口部の高さの下から22/26〜25/26の位置に配置し、下の誘導部材を下から15/26〜21/26の位置に設置するのが効果的であることが判明した。特に25枚ウェハの場合には上の誘導部材を25段目の位置に、下の誘導部材を下から17段目に配置するのが最も効率的であることが判明した。
The present inventors further conducted analysis by experiments and simulations, and found that the rectifying member provided with the guide member is effective in replacing the atmosphere of the cleaning container, and that the V-shaped guide member is more effective than the oblique guide member. I was convinced that it was effective. In addition, it has been found that it is desirable to install two oblique guiding members because only one oblique guiding member has little effect. Furthermore, in the case of a V-shaped guide member, the position of the guide member is effective at a position of 17/26 to 22/26 from the bottom of the opening, particularly in the case of a 25-sheet container. Is most effectively installed at the height of the twentieth wafer. Further, in the case of the oblique guiding member, the upper guiding member is arranged at a
V字型誘導部材を用いた場合にほぼ全ての状況下で雰囲気を導入可能である。但し、V字型誘導部材を用いても、15枚を下側に収納した場合に領域b、c、h、iの場所の置換が不十分である。従って、15枚の場合には、清浄容器の上側に詰めることが望ましい。 An atmosphere can be introduced under almost all circumstances when using a V-shaped guiding member. However, even when the V-shaped guiding member is used, the replacement of the locations of the regions b, c, h, and i is insufficient when 15 sheets are stored on the lower side. Therefore, in the case of 15 sheets, it is desirable to pack them on the upper side of the cleaning container.
さらに、第1の仕切り板と第2の仕切り板の間隔は広い方が効果的であり、150mm〜250mmの範囲内が望ましく、特に200mm前後が最も効果的であることがわかった。また、排気ファンを設けても良いが、排気量が多すぎることは良くないとの結果を得た。排気ファンの排気量は、0.05〜0.15の間、特に0.1m3/min程度が望ましい。 Further, it has been found that the wider the distance between the first partition plate and the second partition plate is, the more effective it is. The range between 150 mm and 250 mm is desirable, and the most effective is about 200 mm. In addition, although an exhaust fan may be provided, it was found that it is not good that the exhaust amount is too large. The exhaust amount of the exhaust fan is desirably between 0.05 and 0.15, particularly about 0.1 m 3 / min.
さらに、図13〜図15に示す各種誘導部材においては、実験及び解析モデルとして形状を特定する必要があったため、各誘導部材のサイズ組合せ角度、設置角度の数値を特定しているが、これらの各部の長さ、大きさ(サイズ)、縦横の比、及び角度は、ミニエンバイロメント装置の大きさ、FFU風量等の各種条件に合わせて自由に変更可能である。例えば、図13(b)、(e)に角度150°として示し、図15(b)に角度137°として示す2枚の斜め誘導板の交差角は、自由に調整可能であり、90°〜180°の間で調整することが望ましい。 Further, in the various guide members shown in FIGS. 13 to 15, since the shape has to be specified as an experiment and an analysis model, the numerical values of the size combination angle and the installation angle of each guide member are specified. The length, size (size), aspect ratio, and angle of each part can be freely changed according to various conditions such as the size of the mini-environment device and the FFU air volume. For example, the intersection angle between two oblique guide plates shown as an angle of 150 ° in FIGS. 13B and 13E and as 137 ° in FIG. 15B can be freely adjusted, and is 90 ° to 90 °. It is desirable to adjust between 180 °.
また、下側板と設置角度(水平線に対する角度)も自由に調整可能であり、特に0〜60°の間で調整することが望ましい。さらに、V字型誘導部材のV字を構成する2板の板の交差部の角度も、自由に調整可能である。特にV字を構成する2枚の板の内角が、90°〜170°の範囲内で交差する形状となるのが望ましい。また、図15(b)及び(e)に角度30°として示すV字型誘導部材の水平線に対する取り付け角度も、自由に調整可能であり、特に0°〜60°の範囲で調整するのが望ましい。 Also, the lower plate and the installation angle (the angle with respect to the horizontal line) can be freely adjusted, and it is particularly preferable to adjust the angle between 0 and 60 °. Further, the angle of the intersection of the two plates forming the V-shape of the V-shaped guide member can be freely adjusted. In particular, it is desirable that the inner angles of the two plates forming the V-shape cross each other within the range of 90 ° to 170 °. Also, the mounting angle of the V-shaped guide member with respect to the horizontal line, which is shown as an angle of 30 ° in FIGS. 15B and 15E, can be freely adjusted, and particularly, it is desirable to adjust the angle in the range of 0 ° to 60 °. .
10、20、50、100 薄板状物製造システム
11、21、31、41、51、91 ミニエンバイロメント装置
11−1、21−1、51−1、91−1 ミニエンバイロメント室
12 FOUP 13 ロードポート
14、42 搬送機 15 清浄手段(ファンフィルタユニット)
16 処理室 17 弁体
22、92、131 第1の仕切り板
23、93、132 第2の仕切り板
24 循環路 32 気体導入用整流部材
25 内部環境測定器 26 清浄気体(無害ないし低害気体)供給機構
27 吸気口 32、52、60、70 整流部材
53、80、110、111、130、134 斜め誘導部材(誘導板)
54 ドア昇降手段 55 整流部材駆動手段
80 ドア 90 清浄部材の蓋部
81、120、135、136 V字型の誘導部材(誘導板)
10, 20, 50, 100 Thin
23, 93, 132
54 Door lifting / lowering means 55 Straightening member drive means 80
Claims (23)
前記ミニエンバイロメント装置内に充填されている無害または低害気体を回収して前記清浄手段に循環させる循環路を有する循環手段とを具えることを特徴とするミニエンバイロメント装置。 A cleaning container accommodating the thin plate-like material in an airtight manner is placed thereon, a load port for opening / closing or detaching a lid of the clean container, and the transfer arm takes out the thin plate-like material from the clean container by a transfer arm. A mini-environment device that includes a transfer device that is transferred to a processing chamber for processing an object, and a cleaning unit that removes dust in the gas when passing the gas, and maintains the inside in a clean environment.
A circulating means having a circulation path for collecting a harmless or low harmful gas filled in the mini-environment apparatus and circulating the gas to the cleaning means.
前記清浄容器の開口部前面に、前記清浄手段を介して供給される清浄気体を前記清浄容器の開口部から該清浄容器の内部に誘導する整流部材を設けたことを特徴とするミニエンバイロメント装置。 A cleaning port for holding the thin plate-like material in an airtight manner, and a load port capable of opening and closing or detaching a lid of the cleaning container, and a transfer arm, and the transfer arm is used to remove the thin plate from the clean container. A transfer device for taking out an object and transferring it to a processing chamber for processing the thin plate-like object, and cleaning means for removing dust in the gas by passing a gas to be sent into the inside, and maintaining the inside in a clean environment state A mini-environment device for preventing contamination of the thin plate-like material.
A mini-environment device provided with a rectifying member for guiding a cleaning gas supplied through the cleaning means from the opening of the cleaning container into the interior of the cleaning container, in front of the opening of the cleaning container. .
The flow of the clean gas is guided into the clean container by obliquely blocking a downward flow of the clean gas in the mini-environment device toward an opening of the clean container. 24. The method for replacing an atmosphere in a clean container according to 23.
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