JP2015109355A - 局所クリーン化搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハ搬送ロボットの内部で発生した異物が局所クリーン化搬送装置の搬送室内に噴出、拡散してウェハ表面を汚染する不具合を抑制する。【解決手段】局所クリーン化搬送装置は、天井面から床面方向にクリーンエアーのダウンフローが形成される搬送室１０内にウェハ搬送ロボット１９が設置されている。ウェハ搬送ロボット１９は、ウェハを支持して搬送するハンド１９Ａと、ハンド１９Ａの高さを調整する昇降部１９Ｂと、ハンド１９Ａおよび昇降部１９Ｂの動作を制御する駆動機構が内蔵されたロボット本体１９Ｃなどで構成され、ロボット本体１９Ｃの側面には、ロボット本体１９Ｃの内部のエアーを排気する排気ファン２２と、排気ファン２２を覆うファンカバー２３とが取り付けられている。また、ファンカバー２３には、排気ファン２２によって排気されたエアーを搬送室１０の床面方向に噴き出す開口部２３Ａが設けられている。【選択図】図８

Description

本発明は、局所クリーン化搬送装置に関し、例えば半導体製造工場のウェハ搬送システムを構成する局所クリーン化搬送装置に適用して有効な技術に関するものである。

近年、半導体製造工場では、工場内全体をクリーン化する、いわゆるボールルーム方式から、半導体ウェハ（以下、ウェハと略称する）の近傍のみをクリーン化する局所クリーン化方式への転換が進められている。

局所クリーン化技術を導入した半導体製造工場では、フープ（ＦＯＵＰ：Front Opening Unified Pod）あるいはＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）と呼ばれる密閉型のカセットにウェハを収容して半導体製造装置から他の半導体製造装置へ移送する。また、各半導体製造装置には、ロードポートと呼ばれるカセット置き台を備えた局所クリーン化搬送室が併設される。

局所クリーン化搬送室は、カセットと半導体製造装置との間でウェハの受け渡しを行う役割をする小型のクリーンルームであり、ミニエンバイロメント室とも呼ばれる。ロードポート上に載置されたカセット内のウェハは、局所クリーン化搬送室内のウェハ搬送ロボットによって一枚ずつ取り出された後、局所クリーン化搬送室に併設された半導体製造装置に収容される。また、半導体製造装置内での処理が完了したウェハは、ウェハ搬送ロボットによって半導体製造装置から取り出された後、再びカセットに収容されて次の工程に搬送される。

局所クリーン化搬送室内のウェハ搬送ロボットは、室内の床面や側面に設置され、水平動作、旋回動作、昇降動作および走行動作を繰返し行うが、これらの動作によって室内に異物を巻き上げる恐れがある。これを防ぐ対策として、局所クリーン化搬送室の天井面に設置したファンフィルターユニットからクリーンエアーを送風すると共に、床面に設置した排気口からこのクリーンエアーを排気してダウンフローを形成する技術が知られている（特許文献１）。

また、上記の動作に伴うウェハ搬送ロボット内部の機構部の摺動によって異物が発生した場合は、機構部の構造上存在する隙間から異物が噴き出してウェハに付着する恐れがある。これを防ぐ対策として、ウェハ搬送ロボットの内部にファンとフィルターを取り付けて異物を集約する技術が知られている（特許文献２）。

特開２００４−１６５３３１号公報 特開昭６２-２４１６９３号公報

本発明者の検討によれば、上記特許文献２に記載された従来技術は、ウェハ搬送ロボットに取り付けたファンの位置が搬送室内におけるウェハの移動領域（ウェハ搬送エリア）に近い場合、ファンによって排気されたエアーがウェハ搬送エリアまで噴き上がり、ウェハの表面を汚染してしまう恐れがあることが判明した。

本発明の目的は、ワーク搬送ロボットの内部で発生した異物が搬送室内に噴出、拡散してワークの表面を汚染する不具合を抑制することのできる局所クリーン化搬送装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の好ましい一態様である局所クリーン化搬送装置は、クリーンエアーのダウンフローが形成される搬送室内のワーク搬送ロボットの一部に、前記ワーク搬送ロボット内のエアーを排気する排気ファンと、前記排気ファンを覆い、前記排気ファンによって排気された前記エアーを前記搬送室の床面方向に噴き出す開口部を備えたファンカバーとを取り付けたものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

ワーク搬送ロボットの内部で発生した異物が搬送室内に噴出、拡散してワークの表面を汚染する不具合を有効に抑制することができる。

実施の形態の局所クリーン化搬送装置の概略図である。 フープの一部破断側面図である。 フープを自動搬送するＯＨＴの概略図である。 搬送室の内部に設置されたウェハ搬送ロボットの外観斜視図である。 （ａ）は、ウェハ搬送ロボットの上昇動作を示す外観斜視図であり、（ｂ）は、ウェハ搬送ロボットの下降動作を示す外観斜視図である。 ウェハ搬送ロボットに設置される排気ファンおよびファンカバーの別例を示す説明図である。 ウェハ搬送ロボットに設置される排気ファンおよびファンカバーの別例を示す説明図である。 実施の形態の作用を説明する局所クリーン化搬送装置の概略図である。

以下、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、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、実施の形態では、特に必要なときを除き、同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

（実施の形態）
図１は、本実施の形態の局所クリーン化搬送装置の概略図である。図２は、フープの一部破断側面図である。図３は、フープを自動搬送するＯＨＴの概略図である。

図１に示すように、半導体製造工場のウェハ搬送システムの一部を構成する局所クリーン化搬送装置は、半導体製造装置１１に隣接して設置された搬送室１０を備えている。搬送室１０の天井面には、ファンフィルターユニット１２が設置されており、このファンフィルターユニット１２から送風されるクリーンエアが床面に設置された排気口１３から外部に排気されることにより、搬送室１０の内部にクリーンエアのダウンフローが形成される。

搬送室１０の内部には、ウェハ搬送ロボット（ワーク搬送ロボット）１９と、このウェハ搬送ロボット１９によって搬送されるウェハの方向を合わせるプリアライメントステージ２０が設置されている。ウェハ搬送ロボット１９は、搬送室１０の床面に設置された走行機構２１の上に搭載され、この走行機構２１によって床面上を直線移動する。プリアライメントステージ２０は、ウェハ中心の位置決めとＶノッチの方向の位置決めとを行うステージである。なお、搬送室１０の種類によっては、プリアライメントステージ２０が省略されている場合や、走行機構２１がなく、ウェハ搬送ロボット１９が床面に固定されている場合もある。

搬送室１０の正面側外壁には、フープ（カセット）１４が載置されるロードポート１５が設置されている。ロードポート１５は、１つの搬送室１０に１台乃至数台設置されている。フープ１４は、ウェハ搬送用密閉型カセットの一種であり、図２に示すように、その内部には、直径３００ｍｍのシリコンウェハ１８が所定の間隔を置いて複数枚収容されている。図３に示すように、フープ１４は、半導体製造工場の天井面に設置された軌道レール１６を走行し、ベルト駆動で昇降するＯＨＴ（自動搬送機構）１７によって自動搬送され、ロードポート１５上に載置される。

ロードポート１５上に載置されたフープ１４内のシリコンウェハ（ワーク）１８は、図１に示す搬送室１０内のウェハ搬送ロボット１９によってフープ１４から一枚ずつ取り出された後、半導体製造装置１１に収容され、所定の処理に付される。また、処理が完了したシリコンウェハ１８は、ウェハ搬送ロボット１９によって半導体製造装置１１から取り出された後、再びロードポート１５上のフープ１４に収容され、図３に示すＯＨＴ１７によって次の工程に搬送される。

半導体製造装置１１は、具体的には、ＣＶＤ装置、ドライエッチング装置、洗浄装置、スパッタリング装置、露光装置など、シリコンウェハ１８に集積回路を形成するための製造装置、またはシリコンウェハ１８に形成された集積回路の特性を評価するための検査装置である。すなわち、半導体製造工場内には、ロードポート１５を備えた搬送室１０を含む局所クリーン化搬送装置と、半導体製造装置１１とを一組とする複数組の半導体処理装置が並設されている。そして、シリコンウェハ１８が収容されたフープ１４がこれら複数組の半導体処理装置に順次搬送されることにより、シリコンウェハ１８の表面に集積回路を形成される。

図４は、搬送室１０の内部に設置されたウェハ搬送ロボット１９の外観を示す斜視図である。ウェハ搬送ロボット１９は、シリコンウェハ１８を真空吸着方式で支持して搬送するハンド１９Ａと、ハンド１９Ａの高さを調整する昇降部１９Ｂと、ハンド１９Ａおよび昇降部１９Ｂを支持するロボット本体１９Ｃなどで構成されており、ロボット本体１９Ｃには、ハンド１９Ａの水平動作および旋回動作や、昇降部１９Ｂの昇降動作を制御する駆動機構（図示せず）が内蔵されている。

ウェハ搬送ロボット１９は、フープ１４と半導体製造装置１１との間でシリコンウェハ１８の搬送を行う際、ロボット本体１９Ｃ内の駆動機構による水平動作、旋回動作、および昇降動作を繰返し行う。そのため、ロボット本体１９Ｃの内部には、これらの動作に伴う駆動機構の摺動によって異物が発生する。

ロボット本体１９Ｃの内部で発生した異物は、特に、図５（ａ）に示すような動作停止位置からの上昇動作や、図５（ｂ）に示すような上昇位置からの下降動作を行う際、昇降部１９Ｂとロボット本体１９Ｃとの間に存在する僅かな隙間（Ｇ）を通じてウェハ搬送ロボット１９の外部に噴き出す。そして、この異物が搬送室１０内で拡散し、図１に破線で示すウェハ搬送エリア（Ａ）、すなわち搬送室１０内におけるシリコンウェハ１８の移動領域に達すると、シリコンウェハ１８の表面がこの異物によって汚染されてしまう。

そこで、本実施の形態では、図４および図５に示すように、ロボット本体１９Ｃの側面に、ロボット本体１９Ｃの内部のエアーを排気する排気ファン２２を設置すると共に、排気ファン２２をファンカバー２３で覆い、さらに、ファンカバー２３の下部に開口部２３Ａを設けている。

排気ファン２２の設置箇所は、特に限定されないが、隙間（Ｇ）の近傍、すなわちロボット本体１９Ｃの底部側よりも昇降部１９Ｂに近い側に設置することが有効である。また、図６や図７に示すように、ロボット本体１９Ｃの側面に複数の排気ファン２２を設置してもよい。その際は、図６に示すように、複数の排気ファン２２を一つのファンカバー２３で一括して覆ったり、図７に示すように、排気ファン２２毎にファンカバー２３を取り付けたりするなど、適宜、設計変更してよい。さらに、ファンカバー２３やその開口部２３Ａの構造も図に示す例に限定されるものではなく、排気ファン２２によって排気されたエアーを搬送室１０の床面方向に噴き出す構造を有していればよい。

ロボット本体１９Ｃの側面に排気ファン２２を設置することにより、ロボット本体１９Ｃの内部で発生した異物は、図８に示すように、排気ファン２２を通じてエアーと共にロボット本体１９Ｃの外部に強制排出され、さらにファンカバー２３の下部の開口部２４から下向きに噴き出された後、搬送室１０内のダウンフローによって、床面の排気口１３から外部に排出される。

これにより、ロボット本体１９Ｃの内部で発生した異物が昇降部１９Ｂとロボット本体１９Ｃとの隙間（Ｇ）を通じてロボット本体１９Ｃの外部に噴き出し、ウェハ搬送エリア（Ａ）に達する不具合を有効に抑制できるので、この異物によるシリコンウェハ１８の汚染を抑制し、ひいては半導体製品の製造歩留まりを向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施の形態では、半導体製造工場の局所クリーン化搬送装置に適用した例を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば液晶ディスプレイパネルの製造工場などに設置される局所クリーン化搬送装置に適用することもできる。

本発明は、半導体製造工場の局所クリーン化搬送装置などに利用することができる。

１０ 搬送室
１１ 半導体製造装置
１２ ファンフィルターユニット
１３ 排気口
１４ フープ（カセット）
１５ ロードポート
１６ 軌道レール
１７ ＯＨＴ（自動搬送機構）
１８ ウェハ（ワーク）
１９ ウェハ搬送ロボット（ワーク搬送ロボット）
１９Ａ ハンド
１９Ｂ 昇降部
１９Ｃ ロボット本体
２０ プリアライメントステージ
２１ 走行機構
２２ 排気ファン
２３ ファンカバー
２３Ａ 開口部
Ａ ウェハ搬送エリア
Ｇ 隙間

Claims (4)

1. 搬送室と、
   前記搬送室の外部に設置され、ワークが収容されたカセットが載置されるロードポートと、
   前記搬送室の内部に設置され、前記ロードポートに載置された前記カセットから前記ワークを取り出して所定箇所に搬送するワーク搬送ロボットと、
   前記搬送室の天井面に設置され、前記搬送室内にクリーンエアーを供給するファンフィルターユニットと、
   前記搬送室の床面に設置され、前記搬送室内に供給された前記クリーンエアーを前記搬送室の外部に排出する排気口と、
   を備えた局所クリーン化搬送装置であって、
   前記ワーク搬送ロボットは、
   前記ワーク搬送ロボット内のエアーを排気する排気ファンと、
   前記排気ファンを覆い、前記排気ファンによって排気された前記エアーを前記搬送室の床面方向に噴き出す開口部を備えたファンカバーと、
   を備えている、局所クリーン化搬送装置。
2. 請求項１記載の局所クリーン化搬送装置において、
   前記ワーク搬送ロボットは、前記ワークを支持するハンドと、前記ハンドの高さを調整する昇降部と、前記ハンドおよび前記昇降部の動作を制御する駆動機構が内蔵されたロボット本体と、を備え、
   前記排気ファンは、ロボット本体の一部に取り付けられている、局所クリーン化搬送装置。
3. 請求項１記載の局所クリーン化搬送装置において、
   前記搬送室の外部に設置され、前記カセットを前記ロードポートに自動で載置する自動搬送機構をさらに備える、局所クリーン化搬送装置。
4. 請求項１記載の局所クリーン化搬送装置おいて、
   前記ワークは、半導体ウェハであり、前記搬送室は、半導体製造装置に隣接して設置されている、局所クリーン化搬送装置。

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