JP2969976B2 - ウエハ保管棚 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハを取り扱
うクリーンルーム内において、ウエハカセットを一時的
に保管するウエハ保管棚に関する。

【０００２】

【従来の技術】クリーンルーム内の物品保管設備として
は、従来、特公平１−４１５６１号公報に記載されたも
のがある。ここに開示されている物品保管設備は、物品
保管室内に、上下方向ならびに横方向に複数の区画収納
空間を有する物品保管棚と、両側に並ぶ物品保管棚間の
中央通路に沿って敷設された一定経路上を走行自在に且
つ昇降ならびに横方向進退自在な荷出入れ機構を有する
搬入出装置を備えている。この種の物品保管設備では、
物品保管棚の下部側にエア供給装置を設け、このエア供
給装置からのエアをフイルタを通しクリーンエアにし
て、物品保管棚の背部から搬入出装置側へ吹き出される
ようにして、塵埃が物品保管棚側へ浮遊し、滞留するの
を防止している。

【０００３】更に、搬入出装置は、自走台車上に、荷出
入れ機構を案内する昇降案内装置や昇降駆動装置を搭載
しているので、磨耗による塵埃が発生し、そのままで
は、この塵埃が床下側に吸引除去されることなく物品保
管棚側へ移行して半導体ウエハ等に付着することになる
ので、搬入出装置の自走台車上に搭載している昇降案内
装置や昇降駆動装置等の全体にカバーを被せるとともに
自走台車下面側にエア吸引装置を設けて、カバー内で発
生した上記塵埃をエア吸引装置で下に吸引して、床下側
へ吸引除去するようにしている。

【０００４】このように、クリーンルーム内の従来の物
品保管設備では、物品保管棚の背部から上記中央通路側
に向かうクリーンエアの気流を形成せしめて、浮遊塵埃
が物品保管棚の物品（ウエハカセットに収納されている
半導体ウエハ）に付着するのを防止するようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この例でも理解される
ように、半導体ウエハは塵埃による汚染を嫌うので、こ
れに対する対策は施されているが、半導体ＩＣの高集積
化が進むに伴い、保管中の自然酸化による酸化膜の形成
に対しても考慮する必要が生じてくる。

【０００６】図５及び図６は「超ＬＳＩウルトラクリー
ン テクノロジーシンポジュウム」（１９９０年１１月
１９日）で発表された論文中に記載されているもので、
図５はシリコン半導体ウエハの自然酸化による酸化膜の
形成と時間との関係を示し、図６は抵抗率と時間との関
係を示している。この論文によれば、シリコン半導体ウ
エハを大気にさらしておくと、図５に示されるように、
１００〜２００分後には酸化膜の成長率が高くなり、図
６に示されるように、抵抗率はクリーニング無しの場合
にはほぼ５０分後から急激に高くなっている。

【０００７】物品保管庫は、通常、半導体ウエハを数時
間〜数日間に亘り保管するので、物品保管庫内での自然
酸化膜の形成が原因で、高集積度ＩＣの製造が難しくな
るという問題が生じてくる。

【０００８】本発明は上記問題を解消するためになされ
たもので、保管中における自然酸化膜の成長を抑制する
ことができるウエハ保管棚を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、複数の区分棚を有し、該各区分棚に半導体ウ
エハを出し入れされるウエハ保管棚において、上記各区
分棚は、前面開口を有する箱体として各々独立されてお
り、該箱体の内部を、フィルタによってウエハ収納空間
と該フィルタを通して該ウエハ収納空間に連通する流体
供給路および流体排出路とに区画するもので、上記各区
分棚には、上記前面開口を密閉可能で開閉機構により開
閉される扉を各々独立して設け、上記各区分棚の流体供
給路には、ガス用供給配管が各々独立して連通し、上記
各区分棚の流体排出通路にはガス用排出配管が各々独立
して連通すると共に、上記各ガス用供給管路には、外部
の不活性流体貯留タンクからの不活性流体が各々独立し
て供給される構成とした。

【００１０】請求項２では、扉を開不能にロック可能な
自動ロック装置を有している構成とした。

【００１１】

【作用】本発明では、ウエハ保管棚の各区分棚に扉を設
けて密閉可能としてあるので、扉開動作時以外はカセッ
ト収納空間を不活性ガス雰囲気とすることができる。
又、各区分棚に対しては、各ガス用供給配管と各ガス用
排出配管とによって、互いに独立して不活性流体の給排
を行える。

【００１２】以下、本発明の１実施例を図面を参照して
説明する。

【００１３】図１において、１０はウエハ保管庫内に配
設されるウエハ保管棚であって、図２に示すように、ウ
エハカセットを収納する複数の箱状の区分室１１（区分
棚）を各々独立させて有しており、縦横に並ぶ各区分室
１１の前面開口（ウエハカセットを移載装置で出し入れ
する側）に前面扉２０が設けられている。

【００１４】区分室１１は室左壁１１Ａとの間に流体供
給路１３Ａを区画するフィルタ１２Ａと室右壁１１Ｂと
の間に流体排出路１３Ｂを区画するフィルタ１２Ｂとを
有し、両フィルタ１２Ａ、１２Ｂは相互間にウエハ収納
空間（ウエハカセットを出し入れされる）１４を区画し
ている。

【００１５】ウエハ保管棚１０の各棚段の段間には、図
３に示すように、ウエハ保管棚１０の左壁１０Ａから右
壁１０Ｂに伸びる配管用空間１５が設けられており、こ
の配管用空間１５には、図３に示すように、区分室１１
の底壁１１Ｃを貫通して流体供給路１３Ａに開口するガ
ス供給用配管３１Ａ、区分室１１の底壁１１Ｃを貫通し
て流体供給路１３Ｂに開口するガス排出用配管３１Ｂが
配設されている。このガス供給用配管３１Ａはウエハ保
管棚１０の外に設置される不活性ガス貯留タンク（図示
しないが、例えばＮ₂ ガスボンベ）にバルブを介在して
接続され、ガス排出用配管３１Ｂは排気バルブを介在し
てウエハ保管庫外へ開口する。また、各区分室１１の前
面扉２０の周部にはシール部材１６が設けられている。
これによって、各区分室１１は、互いに独立した状態
で、不活性ガス貯留タンクから各ガス供給用配管３１Ａ
を通して不活性ガスが供給され、又各ガス用排出配管３
１Ｂからガスを排出できる構造とされている（図１参
照）。

【００１６】前面扉２０は、図３に示すように、一方側
部から上下に伸びる軸２１、２２を有し、軸２１を区分
室１１から突出する受け部材１７で受けさせ、軸２２を
カップリング２３を介してモータ２４に連結している。
前面扉２０の裏面の４つの隅み部からは磁性体ピン４１
が突出しており、区分室１１内には、各磁性体ピン４１
を吸引可能な電磁ソレノイド４２が配設されている。磁
性体ピン４１と電磁ソレノイド４２は扉密閉用の自動ロ
ック装置を構成している。なお、カップリング２３には
多少のガタを持たせてある。これにより、各区分室１１
は、互いに独立して前面扉２０、自動ロック装置により
密閉される構造とされている。

【００１７】この構成においては、ウエハ保管棚１０を
使用する前に、全区分室１１のウエハ収納空間１４の空
気をＮ₂ ガスと置換する。このため、各前面扉２０のモ
ータ２４を駆動して全前面扉２０を閉めて、電磁ソレノ
イド４２を励磁し上記ロック装置を作動させる。ロック
装置が作動すると、磁性体ピン４１がカセット収納空間
１４の背壁側へ吸引されるので、前面扉２０が区分室１
１の開口にシール部材１６を介して強く圧接し、各区分
室１１のウエハ収納空間１４が各々独立して密閉され
る。

【００１８】次いで、各ガス供給用配管３１Ａ中のバル
ブを全開にするとともに各ガス排出用配管３１Ｂの排出
口にある排気用バルブを全開にする。これにより、前記
不活性ガス貯留タンクから各ガス供給配管３１Ａを通し
て、各区分室１１ごとにカセット収納空間１４の流体供
給路１３ＡにＮ₂ ガスが送られ、ここに送られたＮ₂ガ
スはフィルタ１２Ａを通してウエハ収納空間１４内に入
り、該ウエハ収納空間１４に充満する。ウエハ収納空間
１４を占めていた空気はフィルタ１２Ｂを通過して流体
排出路１３Ｂへ追い出されて、各区分室１１のガス排出
配管３１Ｂに流れ、ウエハ保管庫外へ排出され、かくし
て、各区分室１１のウエハ収納空間１４内は互いに独立
した状態でＮ₂ ガスに置換される。このガス置換が終わ
ると、全バルブを閉弁する。

【００１９】ウエハ収納空間１４内のＮ₂ ガス濃度は時
間の経過により低下するので、補充する必要があり、こ
のため、流量制御装置を設けてガス供給配管３１Ａ中の
バルブを制御する。このバルブの開閉制御は一定時間間
隔毎に所定時間だけ開弁する時間管理方式としてもよい
し、カセット収納空間１４内の酸素濃度を監視して、酸
素濃度が規制値を超えると、開弁する制御方式としても
よい。

【００２０】カセット収納空間１４内へのウエハカセッ
トの出し入れは、指定された区分室１１の自動ロック装
置を解除し、前面扉２０のモータ２４を駆動して該前面
扉２０を開いて行なう。

【００２１】本実施例では、前面扉２０の開動作時以外
はウエハ収納室１４を不活性ガス雰囲気となるので、半
導体ウエハの保管中の表面酸化の成長は抑制することが
できる。

【００２２】また、停電等で外部供給系が止まったよう
な場合にも、各ウエハ収納室１４の密閉状態は維持され
るので、保管している半導体ウエハへの影響はない。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上説明した通り、ウエハ保管
棚の各区分棚に扉を設けて密閉可能とし、扉開動作以外
はカセット収納空間を不活性ガス雰囲気とするので、半
導体ウエハ表面の自然酸化膜の成長を抑制することがで
きる。又、各区分棚は、互いに独立して不活性ガスが給
排できる構造としているので、半導体ウエハを出し入れ
しても、各区分棚全体を不活性ガスに置換することな
く、各区分棚ごと個別にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の正面図である。

【図２】上記実施例における区分室の横断面図である。

【図３】上記実施例における区分室の縦断面図である。

【図４】上記実施例における前面扉を横から見た図であ
る。

【図５】シリコン半導体ウエハの自然酸化による酸化膜
の形成と時間との関係を示す図である。

【図６】シリコン半導体ウエハの自然酸化による酸化膜
抵抗率と時間との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０ ウエハ保管棚 １２Ａ、１２Ｂ フィルタ １３Ａ 流体供給路 １３Ｂ 流体排出路 １４ ウエハ収納室 １６ シール部材 ２０ 前面扉 ３１Ａ ガス供給用配管 ３１Ｂ ガス排出用配管 ４１ 磁性体ピン ４２ 電磁ソレノイド

フロントページの続き (72)発明者 村田 正直 三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地 神鋼電 機株式会社伊勢製作所内 (56)参考文献 特開 昭55−67720（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−120640（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−86630（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65G 1/00 - 1/20 F24F 7/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の区分棚を有し、該各区分棚に半導
   体ウエハを出し入れされるウエハ保管棚において、上記 各区分棚は、前面開口を有する箱体として各々独立
   されており、該箱体の内部を、フィルタによってウエハ
   収納空間と該フィルタを通して該ウエハ収納空間に連通
   する流体供給路および流体排出路とに区画するもので、 上記各区分棚には、上記前面開口を密閉可能で開閉機構
   により開閉される扉を各々独立して設け、 上記各区分棚の流体供給路には、ガス用供給配管が各々
   独立して連通し、上記各区分棚の流体排出通路にはガス
   用排出配管が各々独立して連通すると共に、 上記各ガス用供給管路には、外部の不活性流体貯留タン
   クからの不活性流体が各々独立して供給される ことを特
   徴とするウエハ保管棚。
2. 【請求項２】 上記扉を開不能にロック可能な自動ロッ
   ク装置を有していることを特徴とする請求項１記載のウ
   エハ保管棚。