JP3400145B2 - クリーン搬送通路 - Google Patents

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、
半導体デバイス、その他精密部品など、要清浄雰囲気部
品等を搬送する際に用いるクリーン搬送通路に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウエハを例にとって説明す
ると、半導体ウエハの製造工程においては、極めて高度
な清浄雰囲気が維持されている処理装置の中でエッチン
グやアッシングを始めとする各種の処理工程が実施され
るが、処理装置内に拘らず、大凡、処理前、処理後の半
導体ウエハを搬送する空間、通路についても、搬送中に
コンタミネーションが生じないように、高い清浄度雰囲
気であることが必要である。

【０００３】この点、従来は、前記した各種処理装置の
みならず、処理装置相互間を結ぶ搬送通路などについて
も、全てこれらをクリーンルーム内に設置し、そのよう
ないわば要清浄雰囲気部品等の搬送も、全てクリーンル
ーム内で行うようにし、搬送中のコンタミネーションを
防止するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらそのよう
に、処理装置だけではなく、搬送通路をもクリーンルー
ム内に収納しようとすると、いきおいクリーンルーム自
体を容積の大きいものとしなければならず、施工の点、
コストの点で満足できるものではなかった。しかも新た
に関連する別の処理空間を増設しようとする場合、それ
が既設のクリーンルーム内に設定できない場合には、当
該処理空間及びそのための搬送通路を含めた広さを有す
る新規なクリーンルーム自体を、既設のものに連続させ
て増設することになり、スペース上、施工上も問題であ
った。

【０００５】従って従来は、半導体ウエハなど要清浄雰
囲気部品等を搬送する場合には、必要以上の大がかりな
クリーンルーム内を通過させるしかなかったのである。
ことにそれがウエハをキャリア単位で自動的に搬送する
搬送システム（例えば商品名「クリーンウェイ」で代表
される天井走行型自動搬送装置など）であった場合に
は、かならず当該システム自体をクリーンルーム内に構
築する必要があったのである。

【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、周縁雰囲気が例えばクリーンルームのような清浄
雰囲気ではないエリアであっても、前記した要清浄雰囲
気部品等を、例えば前記搬送システムを用いて搬送する
ことができるクリーンな搬送通路を容易に形成できるク
リーン搬送通路を提供して、叙上の問題の解決を図るこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、例えば特公平４−５４１４０「クリー
ンルーム構築システム」や実開平１−１０２６４０「清
浄室装置」などにおいて出願人が先に提案しているファ
ンフィルタユニットを用い、さらに簡易な構成にかかる
通路を併用した新しいクリーン搬送通路を提案する。

【０００８】より具体的にその構成を詳述すれば、請求
項１のクリーン搬送通路は、まず上面に吸込口、下面に
吹出し口を有し、モータによって駆動されるファンの作
用により、前記吸込口から吸い込まれた空気をフィルタ
を介して前記吹出し口から清浄空気として供給する如く
構成されたファンフィルタユニットを有し、要清浄雰囲
気部品等を搬送するための搬送通路であって、この搬送
通路における上部には、側板、及び空調空気の給気口、
排気口が設けられた天板が気密に接合されて、前記ファ
ンフィルタユニットを収納する、下面が開口した収納空
間が形成され、一方前記搬送通路における下部には、底
板、側板が接合されて、要清浄雰囲気部品等が搬送され
る上面が開口した搬送空間が形成される。

【０００９】そして搬送通路内、例えば収納空間と搬送
空間との境界近傍に設置された支持フレームに前記した
構成のファンフィルタユニットが支持されて、その吹出
し口は前記搬送空間に向けられ、前記ファンフィルタユ
ニットから供給された清浄空気の垂直層流を搬送空間内
で確保するための縦板材が、前記ファンフィルタユニッ
トの側面下方であってかつ前記搬送空間内に設けられる
と共にこの縦板材の下端部と搬送空間の底板との間には
空隙が形成され、さらに前記縦板材と搬送空間の側板と
の間の空間、及び前記ファンフィルタユニットと収納空
間の側板との間の空間でレタンスペース、即ち還気の流
路空間が形成されたことを特徴とするものである。

【００１０】なお収納空間、搬送空間を形成するための
天板、側板、底板等は、断熱効果の大きい材質、例えば
ウレタン等のサンドイッチパネルや、カペルグラスを用
いれば、より好ましい作用効果が得られる。

【００１１】前記した構成にかかるクリーン搬送通路の
場合、請求項２に記載したように、搬送空間を形成する
天板又は側板のいずれかに、あるいはその双方に、ファ
ンフィルタユニットのメンテナンス用の開口部を設け、
この開口部を開閉自在に構成してもよい。

【００１２】さらに請求項３のように、レタンスペース
における還気の流路に、加熱や冷却あるいはその双方の
機能を持った装置、例えばドライコイルを設けてもよ
い。

【００１３】さらにまた請求項４に記載したように、フ
ァンフィルタユニットを、ファンを具備したファンユニ
ットと、フィルタを具備したフィルタユニットとに分
け、１台のファンユニットの吹出し口から供給される空
気が、複数のフィルタユニットを通過するように構成し
すれば、コスト、施工面などの点でさらに良好な結果が
得られる。

【００１４】

【作用】請求項１に記載のクリーン搬送通路において
は、収納空間に位置するファンフィルタユニットから吹
き出される清浄空気が、下部の搬送空間に対してダウン
・フローの形で供給され、さらに縦板材によって垂直層
流が確保される。従って、要清浄雰囲気部品、さらには
これら要清浄雰囲気部品を搬送するための機器は、この
清浄空気の垂直層流雰囲気で搬送空間内を通過すること
になる。従って、要清浄雰囲気部品は清浄に保たれ、コ
ンタミネーションは防止される。

【００１５】そして前記縦板材の下端と、搬送空間の底
板との間には、空隙が設けられているので、要清浄雰囲
気部品等を通過した清浄空気は、当該空隙から、レタン
スペースーへと流れ込み、一部は収納空間の排気口へ、
一部は給気口からの空調空気と混合されて、ファンフィ
ルタユニットの吸込口から吸い込まれて再びフィルタを
通過して清浄空気として搬送空間へと供給され、循環す
る。

【００１６】なお還気の量は、搬送空間が周囲の静圧よ
り１〜３mmＡｑ程度高くなるように天板からの給気量に
比べて若干少なくなるように調整することが好ましい。
またレタンスペースの断面積は、ファンフィルタユニッ
トの吹出し面積の約１／１０程度にすることが好まし
い。

【００１７】従って、収納空間内の静圧は周囲よりも低
くなるが、収納空間は、側板、及び天板が気密に接合し
て構成されているので、周囲から塵埃などのパーティク
ルが進入することはない。これに対し搬送空間内は、周
囲環境よりも静圧が高いので、敢えて気密な密閉構造に
する必要はない。従って、搬送機器などのメンテナンス
用の開口部を搬送空間に設けることも可能である。

【００１８】また以上のようなクリーン搬送通路は、結
局ファンフィルタユニットとそれを支持する支持フレー
ム、並びに収納空間、搬送空間を形成するための、天
板、側板、底板、そして縦板材を用意するだけでよく、
しかも搬送空間は格別気密に構成する必要はないので、
組立も容易である。従って、クリーンでない環境下であ
っても、容易に清浄雰囲気の搬送通路を形成することが
できる。

【００１９】請求項２に記載したように、搬送空間を形
成する天板及び／又は側板にファンフィルタユニットの
メンテナンス用の開口部を設けた場合には、ファンフィ
ルタユニットのメンテナンスがさらに容易に実施するこ
とができる。

【００２０】ところで請求項１、２のクリーン搬送通路
では、搬送空間に供給される清浄空気の温湿度は、収納
空間の天板から供給される空調空気の段階でなされるこ
とになるが、請求項３によれば、レタンスペースに例え
ばドライコイルなどが設けられているから、必要に応じ
て搬送空間内の環境に応じて個別に制御することもでき
る。

【００２１】請求項４によれば、搬送空間に清浄空気を
供給するファンフィルタユニットが、ファンユニットと
フィルタユニットとに分けられ、さらに１台のファンユ
ニットの吹出し口から供給される空気が、複数のフィル
タユニットを通過するように構成されているから、ファ
ンの台数を減少させて、重量や施工量、さらにはコスト
を低減させることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明すれば、まず図１、図２、図３は夫々本実施例にかか
るクリーン搬送通路に用いたファンフィルタユニット１
の概観、平面、縦断面を示しており、このファンフィル
タユニット１は、下面の開口部を吹出し口２とする略直
方体のアルミ製のケーシング３内下部に、前記吹出し口
２を覆うように水平方向に収納されたＵＬＰＡフィルタ
４を有している。

【００２３】ケーシング３の上部には天板５が設けられ
ており、この天板５のほぼ中央部には、円形に開口され
た吸込口６が形成されている。またケーシング３内の上
部空間内には、２つの吐出口１１、１２を有する多翼型
のファン１３が設けられており、このファン１３のファ
ンランナ１４を駆動させるファンモータ１５は、前記吸
込口６の中心に位置するように、４つの支持片１６によ
って天板５に支持されている。このファンモータ１５
は、例えばインバータによる周波数制御によってその出
力が制御されて、ファン１３の回転速度が無段階で調節
自在である。

【００２４】ケーシング３の内部には、さらに前記ファ
ン１３を囲むファンケーシング２１が設けられており、
さらにこのファンケーシング２１の底部と前出ＵＬＰＡ
フィルタ４との間の空間には、気流の流路を形成するガ
イド板２２が水平に設けられている。なおこのガイド板
２２、及びケーシング３内の側壁の表面には、吸音材２
３が設けられている。そして前記流路の吹出し側には、
拡散板２４が設けられている。

【００２５】前記構成にかかるファンフィルタユニット
１は、図４、図５に示したように、クリーン搬送通路３
１における収納空間３２内に設置される。詳述すれば、
このクリーン搬送通路３１は、上部に収納空間３２、下
部に搬送空間３３が形成されている。

【００２６】この収納空間３２は、断熱効果の高い例え
ばウレタン等のサンドイッチパネルからなる天板３４、
並びに側板３５、３６が夫々接合されて形成され、下面
は開口している。なお接合にあたっては、リークが発生
しないように気密に接合される。前記天板３４は、例え
ば鋼材などからなる建築物の天井の梁材３７によって支
持される。

【００２７】そして前記側板３５、３６の内側下端部に
は、これら側板３５、３６に固着される支持フレーム３
８が、適宜縦横に渡され、この支持フレーム３８上に、
前記ファンフィルタユニット１が設置されている。また
図４に示したように、ファンフィルタユニット１の幅
は、収納空間３２の幅、即ち天板３４の幅よりも小さく
なっており、その結果、一側に寄せられて設置したファ
ンフィルタユニット１の他側と、側板３５との間にはス
ペースが創出され、このスペースは、上部レタンスペー
ス３９を形成している。

【００２８】また図５に示したように、天板３４、側板
３５、３６の長さは、ファンフィルタユニット１の長さ
よりも若干長い程度であり、ちょうどこれら天板３４、
側板３５、３６の各１枚によって形成される収納空間３
２に、ファンフィルタユニット１が、１台収納される構
成となっている。

【００２９】前記天板３４には、給気ダクト４１と還気
ダクト４２が設けられ、給気ダクト４１は、別設の中央
空調機（図示せず）からの空調空気を収納空間３２内に
給気し、還気ダクト４１は、収納空間３２からの還気
を、前記中央空調機へと排気させる。なおこれら給気、
排気は、前記中央空調機のファンが担っている。給気ダ
クト４１から給気される空調空気は、ファンフィルタユ
ニット１が発生する熱負荷、搬送空間３３内に位置する
後述の搬送機器の発生する熱負荷、及び周囲環境から、
天板３４等のパネルを通して入ってくる熱負荷等に見合
うように空気調和され、所定温度、所定湿度に保たれて
いる。なお前記中央空調機は、より小型化し、所定の台
数をクリーン搬送通路が納まるエリアに、適宜の間隔で
設置してもよい。

【００３０】また前記側板３６には、ファンフィルタユ
ニット１のメンテナンス用の開口部３６ａが設けられて
おり、さらにこの開口部３６ａには、開放並びに気密に
閉鎖自在な扉３６ｂが設けられている。従って作業員
は、この扉３６ｂを図のように開放することにより、フ
ァンフィルタユニット１のメンテナンスを容易に実施す
ることが可能となっている。

【００３１】一方前出搬送空間３３は、透明素材でかつ
断熱効果の高い例えばカペルグラスからなる底板５１、
並びに側板５２、５３が夫々接合されて形成され、上面
は開口している。なお接合にあたっては、特に気密に接
合する必要はない。この搬送空間は、周囲環境よりも静
圧が高いので、内部の清浄空気が多少周囲にリークでき
る程度の隙間があっても何ら支障はないからである。従
って、この搬送空間３３内に収納される搬送機器のメン
テナンス用の開口部を、例えば前記側板５２、５３に設
ける場合でも、前出扉３６ｂのように気密に閉鎖自在と
する必要はなく、その分施工が容易である。

【００３２】そして例えば半導体ウエハをキャリアＣご
と搬送するための搬送機器５４は、この搬送空間３３内
でかつファンフィルタユニット１の下方に収納される。
この場合、図示の如く例えば前出支持フレーム３８に、
適宜の吊下部材５５によって吊下させて支持するように
してもよい。

【００３３】前記搬送空間３３内には、ファンフィルタ
ユニット１のケーシング３の一側面の下部に位置する支
持フレーム３８の下面に、ファンフィルタユニット１の
吹出し口２から吹き出される清浄空気の垂直層流を確保
するための縦板材であるアイリッドパネル５６が垂下さ
れ、このアイリッドパネル５６の下端と、底板５１との
間には、還気が通流するための空隙が設けられている。
そしてアイリッドパネル５６と側板５２との間の空間
は、下部レタンスペース５７を形成する。このアイリッ
ドパネル（eyelid panel）５６は、例えば透明軟質塩ビ
シートや、透明硬質塩ビ板、透明硬質アクリル樹脂板等
が用いられ、気流の垂直性の確保や、周囲の塵埃等の巻
き込み防止を図ることができるものである。

【００３４】そして前記アイリッドパネル５６を支持す
る支持フレーム３８と側板３５側の支持フレーム３８間
の開口部５８には、搬送空間３３側にドライコイル５９
が設けられている。なおこの開口部５８の面積は、ファ
ンフィルタユニット１の吹出し口２の面積の約１／１０
程度の広さに設定し、下部レタンスペース５７に設けた
ドライコイル又はパンチング板の圧力損失が１〜３mmＡ
ｑになるように設定することで、搬送空間３３の静圧が
周囲の静圧よりも約１〜３mmＡｑ程度高くなるように設
定することが好ましい。そうすることによって、搬送空
間３３内への塵埃、その他のパーティクルの進入を防止
することができ、搬送対象である半導体ウエハなどの要
清浄雰囲気部品や、搬送機器そのものが汚染することを
防止できる。

【００３５】クリーン搬送通路３１は以上のように構成
されており、「通路」として機能させるため、図５に示
したように、同一構成からなる他のクリーン搬送通路３
１が、通路方向に連続して接続される。即ち、本実施例
では、以上の構成を有するクリーン搬送通路３１が、い
わば１つのユニットを形成し、これを適宜連続して接続
することにより、所望の搬送通路を容易に構成すること
ができる。なお図５ではクリーン搬送通路３１の構成を
明瞭に示すため、隣接する他のクリーン搬送通路３１と
の間は、若干間隙をおいて図示しているが、実際の施工
では、隣接する他のクリーン搬送通路３１相互間は、密
着接合されており、特に上部の収納空間３２を形成する
パネル、即ち天板３４、側板３５、３６同士を接続する
場合には、既述したように静圧が周囲より低い関係上、
気密に接合されている。

【００３６】本実施例にかかるクリーン搬送通路３１は
以上のように構成されており、従来、半導体ウエハ等の
要清浄雰囲気部品等を搬送する場合、その搬送路及び搬
送機器は、すべてクリーンルーム内に設定、設置する必
要があったが、本実施例にかかるクリーン搬送通路３１
によれば、叙上のようにユニット化されたクリーン搬送
通路３１単体を適宜連続して接続するだけで、清浄雰囲
気の搬送通路を形成することができる。即ち、周囲環境
がクリーンでなくとも、容易に清浄雰囲気の搬送通路を
形成することが可能である。

【００３７】しかも個々のクリーン搬送通路３１単体に
ついても、支持フレーム３８と、天板３４、側板３５、
３６、及び底板５１と側板５２、５３を用いて簡単に構
成することができ、特に搬送空間を形成することになる
底板５１と側板５２、５３は格別気密に接合する必要は
ないので、クリーン搬送通路３１単体の構成も簡単であ
る。

【００３８】なお搬送空間３３内の温度、湿度は、給気
ダクトに空調空気を供給する中央空調機（図示せず）に
おいて適宜調整されるが、さらに本実施例では、開口部
５８にドライコイル５９が設置されているので、周囲環
境の温度、湿度等に応じて、個々の搬送空間ごとにその
温度の調整することが可能になっている。即ち例えば搬
送経路の途中で、周囲環境温度が高い部分を通過する必
要があった場合でも、当該部分のみのドライコイルを冷
却作動させて補償し、搬送通路全体を恒温雰囲気とする
ことも可能である。従って、搬送経路を通して特定のエ
リアだけの温度制御をすることが可能である。

【００３９】そして搬送空間３３自体の雰囲気について
は、アイリッドパネル５６によって垂直層流が確保され
ているので、常にダウン・フローによる清浄雰囲気が確
保され、また静圧も周囲より高くなって周囲環境からは
全く隔離されているので、搬送対象物であるキャリアＣ
や、搬送機器５４にコンタミネーションが発生すること
はない。

【００４０】ファンフィルタユニット１のメンテナンス
についても、扉３６ｂを開放することによってこれを容
易になし得る。

【００４１】なお前記実施例にかかるクリーン搬送通路
３１においては、天井の梁材３７に懸架させる構成であ
ったが、もちろん床上にそのまま設置することもでき、
その場合、搬送空間３３内に収納する搬送機器について
も、床上走行の自動搬送車形式のものであってもよい。

【００４２】また前記実施例にかかるクリーン搬送通路
３１では、１ユニットにおいて、ファン１３が１台、Ｕ
ＬＰＡフィルタ４が１つの構成であるファンフィルタユ
ニット１を使用したが、これに代えて、図６に示したよ
うなファン６１の下方に拡大チャンバ６２を設け、この
中に２つのＵＬＰＡフィルタ６３、６４を配した、ファ
ンフィルタユニット６５を使用してもよい。この場合に
は、１つのファン６１によって吸い込まれた空調空気
が、２つのＵＬＰＡフィルタ６３、６４から吹き出され
るので、イニシャルコスト、ランニングコストを低減さ
せることができ、しかもユニット単体としてみた場合、
重量も軽減している。従って、前記実施例よりもさらに
施工が容易でかつコストも低廉なものとなっている。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に記載のクリーン搬送通路によ
れば、クリーンでない環境下であっても、容易に清浄雰
囲気の搬送通路を形成することができ、従来のように搬
送通路を納める大がかりなクリーンルームを構築する必
要はない。もちろん要清浄雰囲気部品や搬送機器が通過
する搬送空間内には、清浄空気のダウンフローが形成さ
れているから、要清浄雰囲気部品は清浄に保たれ、コン
タミネーションは防止される。請求項２のクリーン搬送
通路では、さらにファンフィルタユニットのメンテナン
スを容易に実施できるという効果が得られる。請求項３
クリーン搬送通路によれば、必要に応じて搬送空間内の
環境を個別に制御することもできる。請求項４のクリー
ン搬送通路ではさらに１台のファンユニットによって、
複数のフィルタユニットから清浄空気を供給できるの
で、重量や施工量、さらにはコストを低減させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用したファンフィルタユニットの概
観を示す斜視図である。

【図２】図１のファンフィルタユニットの平面図であ
る。

【図３】図１のファンフィルタユニットの縦断面図であ
る。

【図４】実施例にかかるクリーン搬送通路の通路方向正
面断面図である。

【図５】実施例にかかるクリーン搬送通路の側面断面図
である。

【図６】他の実施例にかかるクリーン搬送通路の側面断
面図である。

【符号の説明】

１ ファンフィルタユニット ２ 吹出し口 ４ ＵＬＰＡフィルタ ６ 吸込口 １３ ファン １５ ファンモータ ３１ クリーン搬送通路 ３２ 収納空間 ３３ 搬送空間 ３４ 天板 ３５、３６、５２、５３ 側板 ３８ 支持フレーム ３９ 上部レタンスペース ４１ 給気ダクト ４２ 還気ダクト ５１ 底板 ５４ 搬送機器 ５６ アイリッドパネル ５７ 下部レタンスペース ５８ 開口部 ５９ ドライコイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−263246（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−299314（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−141730（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−244944（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−137961（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/04 - 7/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に吸込口、下面に吹出し口を有し、
   モータによって駆動されるファンの作用により、前記吸
   込口から吸い込まれた空気をフィルタを介して前記吹出
   し口から清浄空気として供給する如く構成されたファン
   フィルタユニットを有し、要清浄雰囲気部品等を搬送す
   るための搬送通路であって、この搬送通路における上部
   には、側板、及び空調空気の給気口、排気口が設けられ
   た天板が気密に接合されて下面が開口した、前記ファン
   フィルタユニットを収納する収納空間が形成され、この
   搬送通路における下部には、底板、側板が接合されて上
   面が開口した、要清浄雰囲気部品等が搬送される搬送空
   間が形成され、搬送通路内に設置された支持フレームに
   前記ファンフィルタユニットが支持されて、その吹出し
   口は前記搬送空間に向けられ、前記ファンフィルタユニ
   ットから供給された清浄空気の垂直層流を搬送空間内で
   確保するための縦板材が、前記ファンフィルタユニット
   の側面下方であってかつ前記搬送空間内に設けられると
   共にこの縦板材の下端部と搬送空間の底板との間には空
   隙が形成され、さらに前記縦板材と搬送空間の側板との
   間の空間、及び前記ファンフィルタユニットと収納空間
   の側板との間の空間でレタンスペースが形成されたこと
   を特徴とする、クリーン搬送通路。
2. 【請求項２】 搬送空間を形成する天板及び／又は側板
   に、ファンフィルタユニットのメンテナンス用の開口部
   が設けられ、この開口部は開閉自在に構成されたことを
   特徴とする、請求項１に記載のクリーン搬送通路。
3. 【請求項３】 前記レタンスペースにおける還気の流路
   に、加熱及び／又は冷却を行う装置が設けられたことを
   特徴とする、請求項１又は２に記載のクリーン搬送通
   路。
4. 【請求項４】 前記ファンフィルタユニットは、ファン
   を具備したファンユニットと、フィルタを具備したフィ
   ルタユニットとに分けられ、かつ１台のファンユニット
   の吹出し口から供給される空気が、複数のフィルタユニ
   ットを通過するように構成されたことを特徴とする、請
   求項１、２又は３に記載のクリーン搬送通路。