JP2004273473A

JP2004273473A - 半導体ウェハ収納容器

Info

Publication number: JP2004273473A
Application number: JP2003039235A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Kisakibaru; 稔郎木崎原; Yasushi Honda; 康本田; Kota Ueno; 幸太上野; Takeshi Ikeuchi; 武志池内
Original assignee: Cambridge Filter Japan Ltd; Kondo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Cambridge Filter Japan Ltd; Kondo Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】外気の塵を含んだ渦を、半導体ウェハ収納容器の収納部に侵入できないようにして、該ウェハ収納容器内を清浄雰囲気に保持する。
【解決手段】ミニエンバライメント方式の半導体製造装置のウェハ収納容器１１０ａにおいて、蓋７５を装着する蓋装着部７４の外周面に間隔を有して多数突設されたリブ１０１の外側端縁部に、前記蓋装着部７４の外周端縁部に直角に突設されたフランジ１００を連結固定し、更に、該フランジ１００の外周突縁部に、清浄空気の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片１１１の外側端部を直角に連結固定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミニエンバライメント方式の半導体製造用クリーンルームで使用される半導体ウェハ収納容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造クリーンルームでは、投資削減、省エネのためにウェハの搬送・ハンドリングを収納容器に入れて行うミニエンバライメント方式が採用され、また、１枚のウェハから多くの半導体チップを採るためにウェハサイズは３００ｍｍ径になりつつある。
【０００３】３００ｍｍ径世代のミニエンバライメント方式では、ウェハを収納する収納容器、および前記収納容器からウェハを外気に触れずに半導体製造装置内へ出し入れするためのローディング部の仕様が世界標準として決められている。
【０００４】クリーンルーム７０内に設置された従来のミニエンバライメント方式の半導体製造装置は、図６〜図８に示すように形成されている。すなわち、図６は、従来の３００ｍｍウェハ用収納容器の組立分解斜視図、図７は、従来の３００ｍｍウェハ用ローディング装置の斜視図であり、また図８は、従来のミニエンバライメント方式の半導体製造装置の概略縦断面図であり、収納容器７１の収納部７２には、複数段に亘ってウェハ７３が収納され、且つ前記収納容器７１は、前記ウェハ７３の蓋装着部７４に蓋７５を装着して閉鎖することにより密閉される。そして、前記収納容器７１は、半導体製造装置７６の前面板７７に一体に取付けられたローディング部７８に、前後動自在に設置された収納容器台７９上に載置される。
【０００５】前記従来の収納容器７１においては、図６で示すように、蓋７５を装着する蓋装着部７４の外周端縁部には、環状のフランジ１００が、該蓋装着部７４の外周面に、間隔を有して多数突設されたリブ１０１で支持固定されて形成するのが一般的である。そして、前記リブ１０１を設けることにより収納容器７１の重量が低減される。なお、図６・図８において、１０１ａは、前記各リブ１０１の内側端部を支持固定するために、前記蓋装着部７４の外周面に突設されたリブ保持板で、前記フランジ１００より低く形成されている。
【０００６】また、前記半導体製造装置７６の中央部には、区画壁８０を設けて区画して、前方側を高清浄空間８１とし、後方側を低清浄空間８２とする。
【０００７】前記高清浄空間８１の上方天井面には、ファン８３とフィルター８４を備えて形成されたファンフィルターユニット８５が設置され、該ファンフィルターユニット８５より清浄空気８６が高清浄空間８１に送気されて、高清浄雰囲気を保持するよう形成されている。
【０００８】前記半導体製造装置７６を構成する高清浄空間８１の前記前面板７７の前記収納容器７１の蓋７５に対面する位置には、該収納容器７１内のウェハ７３を該高清浄空間８１内に移送したり、あるいは収納容器７１内に装入する際の通路となる開口部８７が、ローディング部７８の開口部９８と連通するようにして設けられている。
【０００９】前記前面板７７の内側下面には、例えば、電動モータより成る駆動部８８が固定され、且つ該駆動部８８を介して、前進・後退および上昇・下降できるよう蓋開閉アーム８９が、前記駆動部８８に連結されると共に、該蓋開閉アーム８９の上方の前記開口部８７側には、前記収納容器７１の蓋７５に係合固定して、該蓋７５を開閉するプレート９０が連結固定されている。
【００１０】なお、図中９１は前記プレート９０に突設された係合用フックで、該係合用フック９１を蓋７５に設けられた係合受部９２に係合固定して、前記プレート９０と蓋７５を一体とする。すなわち、収納容器７１の蓋７５の開閉は、蓋７５を保持する係合用フック９１を備えたプレート９０を上方部に固定した蓋開閉アーム８９を、前記駆動部８８で、前進・後退および上昇・下降操作することにより行う。
【００１１】前記高清浄空間８１には、収納容器７１から該高清浄空間８１内にウェハ７３を移送したり、あるいは該収納容器７１内に装入したりするためのアーム９３を上方に備えたロボット９４が設置されている。前記収納容器７１から前記アーム９３に移載されて、該高清浄空間８１内に移送したウェハ７３は、前記ロボット９４により低清浄空間８２内に設置されたチャンバー９５に送られて加工される。そして、前記加工されたウェハ７３は、前記チャンバー９５から前記アーム９３に移載されて、前記収納容器７１に装入される。
【００１２】前記収納容器７１に収納されたウェハ７３をアーム９３上に移載して移送するには、ウェハ７３を収納した収納容器７１をローディング部７８の収納容器台７９上に載置して、半導体製造装置７６側へ前進させ、プレート９０の係合用フック９１を収納容器７１の蓋７５の係合受部９２に係合固定して、前記プレート９０と蓋７５を一体として保持し、駆動部８８で前記蓋開閉アーム８９を高清浄空間８１の内側に後退させて、蓋７５を開け、然る後前記蓋開閉アーム８９を駆動部８８で下降させ、更に、ロボット９４のアーム９３で、収納容器７１内部のウェハ７３を取り出し、低清浄空間８２内のチャンバー９５へ移送して前記ウェハ７３を加工する。
【００１３】前記チャンバー９５内で加工されたウェハ７３は、該チャンバー９５よりアーム９３で取り出して収納容器７１へ収納し、駆動部８８で蓋開閉アーム８９を上昇させ、更に収納容器７１側に後退させ、プレート９０の係合用フック９１で保持された蓋７５を、収納容器７１の出入口７４に装着固定した後、前記係合用フック９１と係合受部９２の係合状態を解除し、蓋開閉アーム８９を高清浄空間８１内側に後退・下降させて一連の操作が終了する。
【００１４】前記半導体製造装置７６において、ウェハ７３が暴露される高清浄空間８１は、該高清浄空間８１内の天井に取り付けられたファンフィルターユニット８５で常に清浄空気８６が噴出され、清浄に保たれ、更に、ローディング部７８の開口部９８と収納容器７１の隙間９６から常に清浄空気８６を、半導体製造装置７６内から該半導体製造装置７６外のクリーンルーム７０へ噴出し、ウェハ７３を外気に曝すことなく収納容器７１から半導体製造装置７６内に取出し、または該半導体製造装置７６内で加工されたウェハ７３を収納容器７１に戻すようにすることが、従来のミニエンバライメント方式の半導体製造装置の基本的構成である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のミニエンバライメント方式の半導体製造装置における収納容器７１への塵の吸い込みの状況について、可視化装置によって実験した結果を、図９・図１０により説明する。図９は、蓋７５を開くために、蓋開閉アーム８９を収納容器７１側に後退させ、プレート９０の係合用フック９１で収納容器７１の蓋７５を保持している状態を示す要部の縦断面図である。この状態においては、ローディング部７８の開口部９８と収納容器７１の隙間９６へ、常に清浄空気８６が半導体製造装置７６内から噴出しているが、前記収納容器７１の蓋７５の装着部７４のフランジ１００を起点に、下流側には外気の塵を含んだ渦１０２が発生していることが実験の結果判明した。
【００１６】また、図１０は、蓋開閉アーム８９を高清浄空間８１の内部側へ後退させて、プレート９０の係合用フック９１で収納容器７１の蓋７５を保持して、前記収納容器７１の蓋７５を開けた状態を示す要部の縦断面図である。すなわち、図１０で示すように、蓋開閉アーム８９を高清浄空間８１内部側に後退させて、プレート９０の係合用フック９１で保持している収納容器７１の蓋７５を開けると、該収納容器７１の収納部７２の圧力が瞬間的に下がり、蓋７５の装着部７４のフランジ１００を起点に、下流側に発生している外気の塵を含んだ渦１０２が、半導体製造装置７６外へ噴出している清浄空気８６の流れに逆らって逆流１０３し、該収納容器７１内に侵入１０４することが確認できた。
【００１７】そして、この際、高清浄空間８１内の天井に取り付けられたファンフィルターユニット８５の風速を上げて、清浄空気８６の前記半導体製造装置７６外への噴出速度を上げたが、塵を含んだ渦１０２の逆流１０３は防げず、その結果収納容器７１内への外気の塵を含んだ渦１０２の侵入１０４を阻止することができなかった。
【００１８】従って、前記従来の収納容器７１によれば、蓋７５を開けると、該収納容器７１の収納部７２の圧力が瞬間的に下がり、蓋７５の装着部７４のフランジ１００を起点に、下流側に発生している外気の塵を含んだ渦１０２が、半導体製造装置７６外へ噴出している清浄空気８６の流れに逆らって逆流１０３し、該収納容器７１内に侵入１０４してしまい、前記収納容器７１内を清浄雰囲気に保持することができないという課題があった。
【００１９】本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、収納容器内に外気の塵を含んだ渦が侵入することなく、該収納容器内を清浄雰囲気に保持することができる半導体ウェハ収納容器を提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、収納容器にウェハを収納し、該収納容器を半導体製造装置のローディング部の収納容器台上に載置し、半導体製造装置を構成する高清浄空間内に取り付けられたファンフィルターユニットにより、前記半導体製造装置内を該半導体製造装置外に対して陽圧にして、ローディング部の開口部と収納容器の隙間から常に清浄空気を前記半導体製造装置内から該半導体製造装置外へ噴出し、前記収納容器内のウェハを外気に曝すことなく、蓋を開けて、ロボットのアームで前記半導体製造装置内に移送し、または該半導体製造装置内で加工されたウェハを収納容器に戻して加工するミニエンバライメント方式の半導体製造装置において、蓋を装着する蓋装着部の外周面に間隔を有して多数突設されたリブの外側端縁部に、前記蓋装着部の外周端縁部に直角に突設されたフランジを連結固定し、更に、該フランジの外周突縁部に、清浄空気の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片の外側端部を直角に連結固定するという手段、または、
収納容器にウェハを収納し、該収納容器を半導体製造装置のローディング部の収納容器台上に載置し、半導体製造装置を構成する高清浄空間内に取り付けられたファンフィルターユニットにより、前記半導体製造装置内を該半導体製造装置外に対して陽圧にして、ローディング部の開口部と収納容器の隙間から常に清浄空気を前記半導体製造装置内から該半導体製造装置外へ噴出し、前記収納容器内のウェハを外気に曝すことなく、蓋を開けて、ロボットのアームで前記半導体製造装置内に移送し、または該半導体製造装置内で加工されたウェハを収納容器に戻して加工するミニエンバライメント方式の半導体製造装置において、蓋を装着する蓋装着部の外周端縁部に直角に突設されたフランジの外周突縁部に、清浄空気の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片の外側端部を直角に連結固定するという手段、あるいは、
収納容器にウェハを収納し、該収納容器を半導体製造装置のローディング部の収納容器台上に載置し、半導体製造装置を構成する高清浄空間内に取り付けられたファンフィルターユニットにより、前記半導体製造装置内を該半導体製造装置外に対して陽圧にして、ローディング部の開口部と収納容器の隙間から常に清浄空気を前記半導体製造装置内から該半導体製造装置外へ噴出し、前記収納容器内のウェハを外気に曝すことなく、蓋を開けて、ロボットのアームで前記半導体製造装置内に移送し、または該半導体製造装置内で加工されたウェハを収納容器に戻して加工するミニエンバライメント方式の半導体製造装置において、蓋を装着する蓋装着部の外周端縁部にフランジを直角に突設すると共に、該フランジの外周突縁部に、清浄空気の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片の外側端部を直角に連結固定して、前記フランジと翼片と蓋装着部で形成された隙間空間に充填材を流し込み凝固させ、該フランジと翼片と蓋装着部を一体に連結固定するという手段、
を採用することにより、上記課題を解決した。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態においては、従来と同一構成のものは、そのまま同一符号を使用して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の蓋を外して示す全体の一部切欠き斜視図である。そして、本発明の第１の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の断面は、図２・図３に示されている。すなわち、ウェハ７３の収納容器１１０ａは、蓋７５を装着する蓋装着部７４の外周面に、間隔を有して多数突設されたリブ１０１の外側端部に、蓋装着部７４の外周端縁部に直角に突設されたフランジ１００を連結固定し、更に、前記フランジ１００の外周突縁部に、清浄空気８６の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片１１１の外側端部を直角に連結固定すると共に、前記翼片１１１の内壁面を前記各リブ１０１に連結固定して形成されている。前記環状の翼片１１１の幅は、特に限定する必要はないが、好ましくは、蓋７５の厚み分程度とすることが推奨される。
【００２２】次に、前記構成より成る本発明ウェハ収納容器における塵の吸い込み状況を可視化装置による実験の結果を、図２・図３により説明する。図２は、蓋７５を開くために、蓋開閉アーム８９を収納容器１１０ａ側に後退させ、プレート９０の係合用フック９１で収納容器７１の蓋７５を保持している状態を示す要部の縦断面図である。この状態において、収納容器１１０ａは、蓋７５を装着する蓋装着部７４の外周面に、間隔を有して多数突設されたリブ１０１でフランジ１００を支持固定すると共に、前記フランジ１００の外周突縁部に、清浄空気８６の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片１１１の外側端部を直角に連結固定して形成されているので、外気の塵を含んだ渦１０２は、前記従来の収納容器７１の場合と異なり、幅のある平坦な環状の翼片１１１の下流側に発生している。
【００２３】また、図３は、蓋開閉アーム８９を高清浄空間８１内部側に後退させて、プレート９０の係合用フック９１で収納容器１１０ａの蓋７５を保持して、前記収納容器１１０ａの蓋７５を開けた状態を示す要部の縦断面図である。すなわち、図３で示すように、蓋開閉アーム８９を高清浄空間８１内部側に後退させて、プレート９０の係合用フック９１で保持している収納容器１１０ａの蓋７５を開けると、該収納容器１１０ａの収納部７２の圧力が瞬間的に下がり、平坦な翼片１１１の下流側に発生している外気の塵を含んだ渦１０２が、蓋７５の装着部７４のフランジ１００を起点に、半導体製造装置７６外へ噴出している清浄空気８６の流れに逆らって、図１０の符号１０３に示すように、逆流しようとするが、平坦な翼片１１１に幅（流れ方向の距離）があり、また、平坦な翼片１１１の整流効果により、外気の塵を含んだ渦１０２は収納容器１１０ａの収納部７２に侵入できないことが判明した。
【００２４】前記各実験により、本発明収納容器１１０ａにウェハ７３を収納し、該収納容器１１０ａを半導体製造装置７６のローディング部７８の収納容器台７９上に載置し、半導体製造装置７６を構成する高清浄空間８１内に取り付けられたファンフィルターユニット８５により、前記半導体製造装置７６内を該半導体製造装７６外に対して陽圧にして、ローディング部７８の開口部９８と収納容器１１０ａの隙間９６へ、前記半導体製造装置７６内から常に清浄空気８６を噴出し、収納容器１１０ａ内のウェハ７３を、外気に曝すことなく、蓋７５を開けて、ロボット９４のアーム９３で前記高清浄空間８１内に移送し、またはチャンバー９５内で加工されたウェハ７３を収納容器１１０ａに戻して加工するミニエンバライメント方式の半導体製造装置において、前記本発明収納容器１１０ａの蓋７５の装着部７４の外周縁部のフランジ１００に設けられた幅のある平坦な翼片１１１が、収納容器１１０ａの蓋７５を開いた時の収納部７２の一時的な圧力低下により、半導体製造装置７６外部の塵の前記収納容器１１０ａの収納部７２への吸い込み防止に効果的な構造であることが確認できた。
【００２５】図４は、本発明の第２の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の蓋を外して示す概略縦断面図である。すなわち、第２の実施の形態におけるウェハ７３の収納容器１１０ｂは、前記第１の実施の形態と異なり、リブを取付けることなく、蓋７５を装着する蓋装着部７４の外周端縁部に、フランジ１００を直角に突設すると共に、該フランジ１００の外周突縁部に、清浄空気８６の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片１１１の外側端部を直角に連結固定して形成されている。前記環状の翼片１１１の幅は、特に限定する必要はないが、好ましくは、蓋７５の厚み分程度とすることが推奨される。
【００２６】図５は、本発明の第３の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の蓋を外して示す概略縦断面図である。すなわち、第２の実施の形態におけるウェハ７３の収納容器１１０ｃは、前記第１の実施の形態と異なり、リブを取付けることなく、蓋７５を装置する蓋装着部７４の外周端縁部に、フランジ１００を直角に突設すると共に、該フランジ１００の外周突縁部に、清浄空気８６の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片１１１の外側端部を直角に連結固定して、前記フランジ１００と翼片１１１と蓋装着部７４とで隙間空間１１２を形成する一方、該隙間空間１１２に合成樹脂等より成る充填材１１３を流し込み凝固させ、該フランジ１００と翼片１１１と蓋装着部７４とを一体に連結固定して形成されている。前記環状の翼片１１１の幅は、特に限定する必要はないが、好ましくは、蓋７５の厚み分程度とすることが推奨される。
【００２７】前記第２・第３の実施の形態における半導体ウェハ収納容器１１０ｂ・１１０ｃの塵の吸い込み状況の可視化装置による実験の結果は、前記図２・図３の半導体ウェハ収納容器１１０ａと同一結果が得られたので説明を省略する。
【００２８】
【発明の効果】本発明は上述のようであるから、収納容器の蓋を開けると、該収納容器の収納部の圧力が瞬間的に下がり、平坦な翼片の下流側に発生している外気の塵を含んだ渦が、蓋の装着部のフランジを起点に、半導体製造装置外へ噴出している清浄空気の流れに逆らって逆流しようとするが、前記フランジに設けられた平坦な翼片の幅、および前記翼片の整流効果により、外気の塵を含んだ渦は収納容器の収納部に侵入できず、収納容器内を清浄雰囲気に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の蓋を取り外して示す全体の一部切り欠き斜視図である。
【図２】本発明第１の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の塵の吸い込み状況を可視化装置により実験した結果を示す要部の縦断面図である。
【図３】本発明第１の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の塵の吸い込み状況を可視化装置により実験した結果を示す要部の縦断面図である。
【図４】本発明第２の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の蓋を取り外して示す全体の概略縦断面図である。
【図５】本発明第３の実施の形態における半導体ウェハ収納容器の蓋を取り外して示す全体の概略縦断面図である。
【図６】従来のウェハ収納容器の組立分解斜視図である。
【図７】従来のウェハローディング装置の斜視図である。
【図８】従来のミニエンバライメント方式の半導体製造装置の概略縦断面図である。
【図９】従来の半導体ウェハ収納容器における塵の吸い込み状況を可視化装置により実験した結果を示す要部の縦断面図である。
【図１０】従来の半導体ウェハ収納容器における塵の吸い込み状況を可視化装置により実験した結果を示す要部の縦断面図である。
【符号の説明】
７３ウェハ、７４蓋装着部、７５蓋、７６半導体製造装置、７８ローディング部、８１高清浄空間、８５ファンフィルターユニット、８７開口部、９３アーム，９４ロボット、９６隙間、９８開口部、１００フランジ、１０１リブ、１１０ａ〜１１０ｃウェハ収納容器、１１１翼片、１１２隙間空間、１１３充填材。

Claims

収納容器にウェハを収納し、該収納容器を半導体製造装置のローディング部の収納容器台上に載置し、半導体製造装置を構成する高清浄空間内に取り付けられたファンフィルターユニットにより、前記半導体製造装置内を該半導体製造装置外に対して陽圧にして、ローディング部の開口部と収納容器の隙間から常に清浄空気を前記半導体製造装置内から該半導体製造装置外へ噴出し、前記収納容器内のウェハを外気に曝すことなく、蓋を開けて、ロボットのアームで前記半導体製造装置内に移送し、または該半導体製造装置内で加工されたウェハを収納容器に戻して加工するミニエンバライメント方式の半導体製造装置において、蓋を装着する蓋装着部の外周面に間隔を有して多数突設されたリブの外側端縁部に、前記蓋装着部の外周端縁部に直角に突設されたフランジを連結固定し、更に、該フランジの外周突縁部に、清浄空気の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片の外側端部を直角に連結固定したことを特徴とする半導体ウェハ収納容器。
収納容器にウェハを収納し、該収納容器を半導体製造装置のローディング部の収納容器台上に載置し、半導体製造装置を構成する高清浄空間内に取り付けられたファンフィルターユニットにより、前記半導体製造装置内を該半導体製造装置外に対して陽圧にして、ローディング部の開口部と収納容器の隙間から常に清浄空気を前記半導体製造装置内から該半導体製造装置外へ噴出し、前記収納容器内のウェハを外気に曝すことなく、蓋を開けて、ロボットのアームで前記半導体製造装置内に移送し、または該半導体製造装置内で加工されたウェハを収納容器に戻して加工するミニエンバライメント方式の半導体製造装置において、蓋を装着する蓋装着部の外周端縁部に直角に突設されたフランジの外周突縁部に、清浄空気の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片の外側端部を直角に連結固定したことを特徴とする半導体ウェハ収納容器。
収納容器にウェハを収納し、該収納容器を半導体製造装置のローディング部の収納容器台上に載置し、半導体製造装置を構成する高清浄空間内に取り付けられたファンフィルターユニットにより、前記半導体製造装置内を該半導体製造装置外に対して陽圧にして、ローディング部の開口部と収納容器の隙間から常に清浄空気を前記半導体製造装置内から該半導体製造装置外へ噴出し、前記収納容器内のウェハを外気に曝すことなく、蓋を開けて、ロボットのアームで前記半導体製造装置内に移送し、または該半導体製造装置内で加工されたウェハを収納容器に戻して加工するミニエンバライメント方式の半導体製造装置において、蓋を装着する蓋装着部の外周端縁部にフランジを直角に突設すると共に、該フランジの外周突縁部に、清浄空気の流れ方向に沿って、幅のある平坦な環状の翼片の外側端部を直角に連結固定して、前記フランジと翼片と蓋装着部で形成された隙間空間に充填材を流し込み凝固させ、該フランジと翼片と蓋装着部を一体に連結固定したことを特徴とする半導体ウェハ収納容器。