JP2929248B2

JP2929248B2 - 清浄化装置

Info

Publication number: JP2929248B2
Application number: JP12511791A
Authority: JP
Inventors: 徳行穴井; 尊三佐藤; 博文白石; 浩二原田; 隆之友枝
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JPH05240477A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウエハを
キャリアに収納して搬送あるいは保管する場合に清浄な
雰囲気を得るための清浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハを取り扱うにあたっては、
ウエハへのパーティクルの付着を極力抑えるための対策
を講じる必要があり、そのためウエハを収納したキャリ
アの搬送や保管、あるいはウエハの移し替え等におい
て、各作業自体に注意を払うのみならず、作業雰囲気あ
るいは保管雰囲気の清浄化を図らなければならない。

【０００３】そこで従来では、例えば部屋の天井部にフ
ィルタを配設してその上部に空気吸入室を形成すると共
に、部屋の床面に金網を敷設して、その下部から前記空
気吸入室に至る循環用通風路を形成し、この通風路内の
循環ファンを作動させることにより通風路を介して空気
を循環させながら、天井から床面に向かう下向流（ダウ
ンフロー）を形成して清浄な雰囲気を得るようにしてい
る。このような部屋の中で例えばウエハを収納したキャ
リアを搬送すれば、キャリアの搬送等に伴って発生する
パーティクルを下向流に載せて、搬送領域から排出する
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで半導体デバイ
スの高集積化が一段と進み、ＤＲＡＭにあっては１Ｍか
ら４Ｍ、１６Ｍと大容量化が図られていることから、ウ
エハを取り扱う雰囲気についてもなお一層の清浄化が要
求される。

【０００５】一方ウエハ及び搬送用キャリアを洗浄する
ために、ウエハを搬送用キャリアと洗浄用キャリアとの
間で移し替えたり、あるいはキャリアを搬送路とストッ
カ（保管領域）との間で移載する等ウエハ及びキャリア
が複雑な動きをするシステムを組む場合があるが、この
ようなシステムにおいては、搬送や移載を行う機構が密
接して並んでおり、このためウエハおよびキャリアの複
雑な動き、あるいは密接した各機構の動作によって、発
塵量が多くなると共に気流が乱れ、これによって渦流等
が発生して、パーティクルが作業領域から十分に排出さ
れないという問題がある。

【０００６】また搬送や移載のための機構が増え、かつ
一度に動かすキャリアの数が増えてくると、各機構が大
型化し、それに伴い制御電源、コントローラ、プリント
基板あるいはモータドライバ等の電源ユニットも大容量
化してくるが、この結果電源ユニットの発熱量も大きく
なり、清浄化対策についてもこの発熱による気流の影響
についてまでも考慮しなければならないレベルにきてい
る。

【０００７】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は、例えば半導体ウエハを収納し
たキャリア等を保管あるいは搬送する場合にその周囲の
雰囲気の清浄化を向上させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被清
浄化物の周囲に下向きの清浄な気流を形成して被清浄化
物へのパーティクルの付着を防止する装置において、被
清浄化物の載置領域の下方側に当該載置領域と対向して
設けられた気体抵抗体であるフィルタと、このフィルタ
の下面側に接して設けられた排気ファンと、この排気フ
ァンの下方側に接して設けられ、当該排気ファンと対向
する領域にのみ通気孔が形成された排気室と、を備え、
清浄気体がフィルタの上面側から排気ファンに吸引され
て、通気孔を介して排気室へ流れることを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、搬送路に沿って搬送さ
れる被清浄化物の周囲に下向きの清浄な気流を形成して
被清浄化物へのパーティクルの付着を防止する装置にお
いて、搬送路の下方側に設けられた搬送系の電源ユニッ
トと、この電源ユニットの下方側に当該電源ユニットと
対向するように設けられた気体抵抗体であるフィルタ
と、このフィルタの下面側に接して設けられた排気ファ
ンと、この排気ファンの下方側に接して設けられ、当該
排気ファンと対向する領域にのみ通気孔が形成された排
気室と、を備え、清浄気体がフィルタの上面側から排気
ファンに吸引されて、通気孔を介して排気室へ流れ、循
環せずに外部に排出されることを特徴とする。

【００１０】

【作用】排気手段の上に例えば空気抵抗体が設けられて
いるため、排気手段の作動により生じた負圧領域は空気
抵抗体の下面に沿って広がる。このため空気抵抗体の上
面側の空気は局所的に吸引されることなく全域に亘って
吸引され、乱れのない下向きの層流となる。また被清浄
化物を搬送する場合、搬送路下方側に電源ユニットを置
くと共に、下方から気流を外部に排出することによって
電源ユニットの発熱量が大きくて対流を生じても、搬送
路付近では気流の乱れは起こらない。

【００１１】

【実施例】以下にウエハ及びキャリアを洗浄するための
洗浄システムに、本発明を適用した実施例について説明
する。先ず空気の洗浄化に関する説明の前に洗浄システ
ム全体について図１を参照しながら簡単に説明する。

【００１２】１００は搬入ステージであり、例えばＣＶ
Ｄ処理されたウエハＷを収納した搬送用キャリアＣが外
部からここに運ばれる。搬入ステージ１００に置かれた
キャリアＣは、受け渡し部１０１に移載され、ここから
洗浄システムの中に流れていく。また１０２は搬出ステ
ージであり、洗浄システムから送り出されたキャリアＣ
が受け渡し部１０１を介してここに置かれる。これらの
間のキャリアＣの移載はインターフェイスロボットＩＦ
によって行われる。

【００１３】１０３はアームを備えた搬送用キャリアエ
レベータであり、受け渡し部１０１を介して受け取った
キャリアＣを、図示しないストッカに保管すると共に、
当該ストッカに保管されているキャリアＣを、移載ロボ
ット１０４に間接的に受け渡す。この移載ロボット１０
４は、そのキャリアＣを、移動ステージ１０５に渡した
り、あるいはその逆の移載を行ったりする。

【００１４】前記移動ステージ１０５上においては、そ
の上方の把持アーム１０６と下方の図示しない突き上げ
手段の協働作用により、未洗浄のウエハが搬送用キャリ
アＣから洗浄用キャリアＤに移し替えられ、また洗浄済
みのウエハが洗浄用キャリアＤから搬送用キャリアＣに
移し替えられる。

【００１５】ここでウエハと分離された搬送用キャリア
Ｃは、搬送路Ｌ１，Ｌ２の一方によってキャリア洗浄部
に送られると共に洗浄後他方の搬送路によって戻され、
洗浄済みウエハが収納される。

【００１６】１０７はアームを備えた洗浄用エレベータ
であり、前記移動ステージ１０５上の洗浄用キャリアＤ
を図示しないストッカに保管すると共に、当該ストッカ
に保管されている洗浄用キャリアＤを、洗浄処理部への
出力ポート１０８に受け渡す。このようにして図１の
システムでは、搬送用キャリアとウエハとが分離されて
夫々洗浄され、洗浄後再び合体して、移載ロボット１０
４や搬送用キャリア用エレベータ１０３を介して搬出ス
テージ１０２に送り出される。

【００１７】次に本発明の実施例に係る清浄化装置及び
この装置を用いた清浄化方法について説明する。図２及
び図３は、図１に示す洗浄システムに組み合わされた清
浄化装置を示す図であり、夫々図１の洗浄システムに対
して側面、及び正面から見た図である。ただしキャリア
エレベータ１０３、１０７等については省略してある。
図中Ｌは被清浄化物であるウエハを収納したキャリア
の搬送路であり、具体的には載置台や移動ステージ等の
搬送路部材からなるが、便宜上概略的に示してある。前
記搬送路Ｌの上方には、当該搬送路Ｌに沿って４個の送
気装置２Ａ〜２Ｄが一列に並んで配置されている。また
前記搬送路Ｌの上方には図１の空キャリア搬送路Ｌ１、
Ｌ２の上方領域を挟んで、搬送用キャリアＣのストッカ
Ｓ１及び洗浄用キャリアＤのストッカＳ２が設置されて
おり、送気装置２Ｂ、２Ｄについては前記ストッカＳ
１、Ｓ２の下方側に位置している。そしてストッカＳ１
の下方側の送気装置２Ｂは他の送気装置２Ａ、２Ｃ、２
Ｄよりも低い所に位置しているが、各送気装置２Ａ〜２
Ｄは、上から見た状態では互に連接した配置となってお
り、従って搬送路Ｌの真上の空気は送気装置２Ａ〜２Ｄ
のいずれかを通ることになる。

【００１８】前記送気装置２Ａ〜２Ｄの各々は、上面あ
るいは側面（図３中左右側面）及び下面に多数の通気孔
３１が形成された箇体３と、この中に配置され、その上
面あるいは側面から空気を吸い込むための吸い込みファ
ン４と箇体３の下面の通気孔群の上に配置された例えば
ＵＬＰＡフィルタ５とから形成されている。

【００１９】前記キャリア搬送路Ｌの下方には、空間Ｓ
Ｐを介して当該搬送路Ｌと対向するように例えば気体抵
抗体（この場合空気抵抗体）としてのＵＬＰＡフィルタ
６が配設されており、このフィルタ６の下面側には、前
記搬送路Ｌに沿って複数個例えば３個の排気手段として
の排気ファン７が設けられている。

【００２０】これら排気ファン７の下方側には、外部に
連通する排気室７１が形成されており、排気ファン７は
前記排気室７１の上面に載置して固定されている。そし
て前記排気室７１の上面は排気ファン７の排気面に対向
する領域にのみ通気孔７２が形成されており、従って搬
送路Ｌの下方側の空間ＳＰの空気は、排気ファン７を通
って排気室７１に入り、外部に排出されることになる。
なお、前記空間ＳＰの両側（図２の表裏側）には例えば
枠板が設けられており、両側からの気流の流入を抑え
て、搬送路Ｌから下に向かう気流を乱さないようにして
いる。

【００２１】またエレベータ１０３、１０７、移載ロボ
ット１０４、あるいはウエハ突き上げ手段等の搬送機構
や移し替え機構等は、制御電源、コントローラ、プリン
ト板あるいはモータドライバ等を有しているが、これら
は電源ユニットとして１ヶ所、あるいは複数ヶ所にまと
められており、この実施例ではこのような電源ユニット
８が搬送路Ｌの下方側の空間ＳＰにおいて例えば搬送路
Ｌの入口側と中間部付近の２ヶ所に設置されている。

【００２２】次に上述実施例の作用について述べる。各
送気装置２Ａ〜２Ｄの吸い込みファン４を作動させる
と、箇体３の上面の通気孔３１を通じて箇体３内に空気
が吸い込まれ、この空気はフィルタ５を通って清浄化さ
れ、箇体３の通気孔３１により下降していく。

【００２３】一方排気ファン７を作動させると、フィル
タ６の上面側の空気は、当該フィルタ６、排気ファン７
を通って排気室７１内に入り、ここから外部に排出され
るが、この上のフィルタ６は空気抵抗体であるから排気
ファン７により生じた負圧領域がフィルタ６の下面に沿
って広がり、このためフィルタ６の上面側の空気は局所
的にて吸引されることなく、フィルタ６の全面に亘って
吸引される。

【００２４】ここで電源ユニット８は発熱源であり、こ
の例では２個のキャリアを同時に搬送していることから
電源ユニット８のパワーも大きく、発熱量が大きいが、
搬送路Ｌの下方側に配置されているので、搬送路Ｌには
発熱により温められた空気が流れないため、搬送路Ｌに
おける気流の乱れはない。従って送気装置２Ａ〜２Ｄに
よる下降流の発生と相埃って、搬送路Ｌを取り囲く領域
に滞留や渦流等の乱れのない下向きの層流が形成され
る。この結果キャリアの搬送や移し替えにより発生した
パーティクルはフィルタ６内に吸い込まれて除去され、
搬送路Ｌは清浄な雰囲気が保たれる。

【００２５】以上において、上述実施例では、送気装置
２Ａ〜２Ｄ及び排気ファン７の位置関係や搬送機構等の
レイアウトに応じて、吸い込みファン４または排気ファ
ン７の回転数を調整することによって、最適な気流を形
成することができるし、また排気ファン７の個数や排気
容量等に応じて、フィルタ６の厚さを、例えば排気ファ
ン７の真上と他の部位との間で変える等の工夫をするこ
とによって、下向き層流の乱れをより一層抑えることが
できる。

【００２６】そして搬送路の周囲の清浄化を図る場合例
えば搬送路の上方空間を仕切り板により複数に分割して
各分割領域に実施例の如く送気装置を設置し、仕切り板
の下にシャッタを設けて、搬送のタイミングに合わせて
シャッタを開閉するなどの手法を採用すれば下向き層流
の乱れを更に一層抑えることができる。

【００２７】そしてまた本発明では、電源ユニット８を
清浄な空気を流している領域の外に配置してもよいが、
実施例のように搬送路の下方側に設ければ、専用の設置
スペースを確保しなくて済むので有利である。

【００２８】なお、本発明では、被清浄化物としてウエ
ハ及びキャリアに限定されることなく、医療器具の保管
等においても適用できるし、また清浄化のための気体と
しては、空気に限定されることなく例えば不活性ガス等
であっもよい。

【００２９】上述実施例では、本発明を洗浄システムに
適用した例について説明したが、本発明は処理前の半導
体ウエハや処理済みの半導体ウエハをキャリア内に収納
した状態で一時的に保管するためのストック装置にも適
用することができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、被清浄化物の
載置領域の下方側において例えば空気抵抗体を介して排
気手段により排気するようにしているため排気手段によ
る負圧領域が空気抵抗体の下面に沿って広がり、局所的
に吸引されることなくフィルタの全面に亘って吸引され
る。従って搬送や移載を行う機構が密接し、あるいは例
えばキャリア等の搬送路が多数存在していても、これら
の影響をそれ程大きく受けることなく、渦流や滞留等の
乱れのない層流が形成され、このため搬送等により発生
したパーティクルは被清浄化物の載置領域から確実に排
出されるから清浄な雰囲気を保つことができる。

【００３１】また請求項２の発明によれば、下向きの気
流により搬送路の清浄化を図るにあたって、搬送路の下
方側に搬送系の電源ユニットを配置すると共に、前記気
流を循環させることなく外部に排出しているため、当該
電源ユニットの発熱量が大きくても、搬送路付近では気
流の乱れが起こらない。これに対して電源ユニットを搬
送路の上方側に配置したり、気流を循環させる場合に
は、搬送路の上方で、電源ユニットの発熱に伴う対流が
生じて下向きの気流が乱れてしまい、渦流や滞留が起こ
る。従って請求項２の発明では、搬送路付近の例えば空
気の清浄化を十分図ることができる上、搬送系の電源ユ
ニットを気流の外に別個設置する場合には無駄なスペー
スが必要なところ、搬送路の下に収納できるので、搬送
機構等が複雑、あるいは大型化する場合には特に有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を適用した洗浄システム全体を
示す概略図である。

【図２】本発明の実施例を概略的に示す側面図である。

【図３】本発明の実施例を概略的に示す正面図である。

【符号の説明】

２Ａ〜２Ｄ送気装置３箇体４吸い込みファン５フィルタ６空気抵抗体としてのフィルタ７排気ファン８電源ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田浩二熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地東京エレクトロン九州株式会社内 (72)発明者友枝隆之熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地東京エレクトロン九州株式会社内 (56)参考文献特開平１−281351（ＪＰ，Ａ) 特開平２−25651（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−46327（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−181519（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 7/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被清浄化物の周囲に下向きの清浄な気流
を形成して被清浄化物へのパーティクルの付着を防止す
る装置において、被清浄化物の載置領域の下方側に当該載置領域と対向し
て設けられた気体抵抗体であるフィルタと、このフィルタの下面側に接して設けられた排気ファン
と、この排気ファンの下方側に接して設けられ、当該排気フ
ァンと対向する領域にのみ通気孔が形成された排気室
と、を備え、清浄気体がフィルタの上面側から排気ファンに吸引され
て、通気孔を介して排気室へ流れることを特徴とする清
浄化装置。
【請求項２】搬送路に沿って搬送される被清浄化物の
周囲に下向きの清浄な気流を形成して被清浄化物へのパ
ーティクルの付着を防止する装置において、搬送路の下方側に設けられた搬送系の電源ユニットと、この電源ユニットの下方側に当該電源ユニットと対向す
るように設けられた気体抵抗体であるフィルタと、このフィルタの下面側に接して設けられた排気ファン
と、この排気ファンの下方側に接して設けられ、当該排気フ
ァンと対向する領域にのみ通気孔が形成された排気室
と、を備え、清浄気体がフィルタの上面側から排気ファンに吸引され
て、通気孔を介して排気室へ流れ、循環せずに外部に排
出されることを特徴とする清浄化装置。