JP3492384B2 - クリーンルームシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、クリーンルームシステ
ム、特に必要なクリーンエア容積を著しく減少させなが
らクリーンルーム内部の加工組立機械その他を容易にメ
ンテナンスすることのできる改良されたクリーンルーム
システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体の製造工程等においては、製品、
特にＩＣウェハ等に塵埃が付着して加工不良が生じた
り、あるいは製品の品質を劣化させることから、このよ
うな加工ラインはクリーンルーム内に設置される。近年
の高度に精密化された半導体製造工程では、このクリー
ンルームの清浄度例えばクリーン度１００以上に管理さ
れ、これによって、高品質のＩＣウェハを高効率で製造
することができる。 【０００３】このようなクリーンルームは、半導体製造
工程ばかりではなく、例えばハードディスクドライブ等
のように、エンクロージャ内にハードディスクを密閉し
て組み立てる製造ラインにも広く適用されている。従っ
て、今後もこのようなクリーンルームを用いた各種の加
工あるいは組立ラインの用途がますます拡大すると予想
されている。 【０００４】しかしながら、こうしたクリームルームは
通常の場合、工場全体あるいはその一部を区画してその
内部を所望のクリーン度に保つため、作業員が自由に歩
行できる広いクリーン領域全体に対して循環フィルタリ
ングを施さなければならず、このために、所望のクリー
ン度を得、またこれを維持するために大規模な清浄装置
を必要とし、またその維持費も膨大になるという問題が
あった。 【０００５】従来、このようなクリーンルームの維持費
用を低減するため、加工あるいは組立ラインのみを作業
員が入れない小さな密閉室に収納し、清浄化する容積を
減少することによって、その維持費を低減させるシステ
ムが提案されていた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな小型クリーンルームにおいては、その内部に設けら
れているワーク搬送路あるいは加工組立機械のメンテナ
ンスを行うときに、クリーン室を開かねばならず、クリ
ーン領域が汚染され、その都度所望のクリーン度を得る
ために清浄化立上げ時間を必要とし、加工あるいは組立
ラインがメンテナンスの都度長時間に亘って停止してし
まうという問題があった。 【０００７】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、清浄化領域を減少してクリーン
ルームの維持費用を著しく減少させ、かつメンテナンス
も前記清浄度を低下させることなく任意時期に簡単に行
うことのできる改良されたクリーンルームシステムを提
供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、クリーン設備自体は作業員が内部に出入
りすることのできない単にワーク及び加工組立機械のみ
を収納可能な密閉された小容量ラインとし、一方メンテ
ナンス時には任意のクリーン設備領域に接続可能なメン
テナンスビークルを働かせることを特徴とする。 【０００９】メンテナンスビークルは、保守要員が乗り
込み可能で密閉状態において内部がクリーンに保たれる
ものであり、クリーン設備の任意位置に設けられたメン
テナンス窓と対向してクリーン設備とメンテナンスビー
クルとを連通可能とする作業窓と、クリーン設備の内部
とビークル内部とをメンテナンス窓および作業窓を介し
て密閉状態で連通させる蛇腹と、メンテナンス窓および
作業窓が閉じられることによって前記蛇腹の内部の空間
がクリーン設備の内部とビークル内部とから隔離されて
密閉された状態において、当該蛇腹内部の空間をクリー
ンにする清浄装置と、を有することを特徴とする。 【００１０】もちろん、前記クリーン設備にはその処理
室及び搬送路の任意位置に前記メンテナンスビークルの
作業窓と連通する、常時は密閉され、容易に取り外し可
能なメンテナンス窓を有する。 【００１１】 【作用】従って、本発明によれば、通常は、クリーン設
備はその内部でワークに対して自動加工あるいは自動組
立作業を行い、必要最小限の容積によって所望の加工組
立を行うので、清浄にしなければならない容積が減少す
ることから、その維持費を極めて低減することができ、
同時に清浄度もオープンスペースに比べてはるかに高く
でき、これによって例えば半導体ＩＣウェハの処理シス
テムにおいてもウェハの製造原価を著しく廉価にし、か
つ処理品質も高く保つことが可能となる。そして、クリ
ーン設備内にメンテナンスの必要が生じたときには、保
守要員はメンテナンスビークルに乗り込み、このメンテ
ナンスビークルの狭い領域を清浄化した後、メンテナン
スビークルとクリーン設備とを連通させ、清浄状態のも
とで必要なメンテナンスを行う。従って、このメンテナ
ンスによってクリーン設備内の清浄度は何ら損なわれる
ことなく、必要な保守点検あるいは修理が完了した後に
直ちにクリーン設備を通常の加工組立に復帰させること
ができる。 【００１２】 【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。 【００１３】図１には、本発明に係るクリーンルームシ
ステムの全体構造が示され、例えば半導体製造設備にお
けるウェハ処理装置として構成されている。図２には、
この加工プロセスの一部のユニットが斜視図で示され、
以下に図１及び図２に基づいて実施例におけるＩＣウェ
ハ処理プロセスを簡単に説明する。 【００１４】クリーン設備１０はＩＣウェハ処理装置の
一部として図示されており、処理工程に従って、以下の
如く個別のユニットに分けられている。すなわち、ユニ
ット１１はフォトレジスト塗布及びプリベークラインを
示し、ＩＣウェハに予めレジストを塗布焼き付けするラ
インを構成する。ユニット１２は、紫外線マスクアライ
ナあるいは電子ビーム露光装置を示し、ＩＣウェハのレ
ジスト上に所定のパターンを露光する。 【００１５】ユニット１３は搬送路であり、前記所望パ
ターンが露光されたＩＣウェハを次のユニット１４へ搬
送し、ユニット１４にて現像及び清浄化処理が行われ
る。更に、ユニット１５及び１６は２ユニットをつなげ
てポストベークラインを構成しており、次のユニット１
７でのエッチング及び清浄化プロセスへＩＣウェハを送
り込む。 【００１６】このように、実施例においては、各処理
室、すなわちユニット１１，１２，１４，１５，１６，
１７及び搬送路１３はそれぞれ所定の規格化された外形
状を有し、これによって後述するメンテナンスビークル
との接続を容易に行うよう構成されている。 【００１７】すなわち、図２から明らかなように、各処
理室及び搬送路は、その幅及び高さが一定寸法となるよ
うに構成されており、これによって各処理室及び搬送路
に設けられるメンテナンス窓の大きさ及び位置を画一化
し、メンテナンスビークルの作業窓との連通を容易にし
ている。 【００１８】図２において、各処理室及び搬送路を貫通
してエアコンベア２０が設けられており、このエアコン
ベア２０はその表面に設けられた多数の細孔２１から空
気を噴出し、これによってワークであるＩＣウェハを直
接あるいはトレイに載せたまま僅かにエアコンベア２０
の上で浮上させ、この空気噴き出し方向あるいはタイミ
ングを制御することによってＩＣウェハを迅速に所定位
置に搬送し、またそこで停止させることができる。 【００１９】周知のように、各処理室内では、図２にそ
の一部が見られるように、例えばフォトレジスト塗布ラ
インにおいては、符号２２で示されるフォトレジスト塗
布機が内蔵されている。 【００２０】そして、本実施例において、各処理室及び
搬送路はその内部が高度のクリーン度、例えばクリーン
度１００程度に清浄化され、ワークに塵埃が付着して品
質を低下させたり、加工不良を生じさせることを確実に
防止している。 【００２１】従って、本発明においては、処理室及び搬
送路は通常の加工あるいは組立ラインにおいては、外部
から保守点検あるいは修理をすることができず、各プロ
セスの状態は、例えばユニット１２の電子ビーム露光装
置で見られるように、所定位置におかれたモニタ２３に
よって外部から判定することができる。また、各処理室
あるいは搬送路には、図の符号２４及び２５で示される
ように、警告表示器及びコネクタが設けられ、処理室及
び搬送路のクリーン密閉状態を損なうことなく、内部の
加工組立処理状況を監視し、あるいは所定の遠隔操作信
号その他を送り込むことができる。 【００２２】このようにして、本発明によれば、必要な
処理室及び搬送路のみをクリーンにするので、そのクリ
ーン領域は必要最小限の容積となり、従来の部屋全体あ
るいは工場全体をクリーンにし、その中を作業員が歩き
回るシステムと異なり、クリーン維持費用を著しく低減
することができ、これに伴いワークである例えばＩＣウ
ェハ、ハードディスクドライブの加工製造コストを低減
することができる。 【００２３】また、極めて限定されたクリーン領域のみ
を高度のクリーン度に保つため、極めて安定した優れた
清浄状態を生成維持することができる。 【００２４】しかしながら、このようなクリーンルーム
システムにおいても、その内部に設けられた搬送路、例
えばエアコンベア２０、処理機械のメンテナンスは必須
であり、本発明においては、このようなメンテナンスを
メンテナンスビークルによって行うことを特徴とする。 【００２５】メンテナンスビークルは、図３にその外観
が示されており、また、図１、図３においてメンテナン
スビークルは符号３０にて示されている。このメンテナ
ンスビークルは、内部に保守要員が乗り込み可能な自走
型の密閉ビークルからなり、実施例においてはモータに
て低速自走可能である。また、このメンテナンスビーク
ル３０にはそれ自体空気清浄化ユニット３１が設けられ
ており、その内部を迅速に清浄化するとともに、後述す
るようにクリーン設備１０との接続時にその接続部の清
浄化を急速に行うことができる。 【００２６】図３において、メンテナンスビークル３０
はその全面に張出部３２を有し、この張出部３２の底面
には、図３では隠れて見えないが、クリーン設備１０の
メンテナンス窓と連通する作業窓が設けられている。同
様に、メンテナンスビークル３０の前部下方にも符号３
３で示される作業窓が、更に両側面にも符号３４で示さ
れる作業窓が設けられている。 【００２７】また、メンテナンスビークル３０にはその
後部にエアシャワー室６９と連通するための連通扉３５
が設けられている。図３に示す符号３６，３７、そして
３８はそれぞれメンテナンスビークル３０内から外部を
監視するための監視窓である。 【００２８】一方、図１、図２から明らかなように、ク
リーン設備１０側にはその上面にそれぞれ着脱可能なメ
ンテナンス窓２６が設けられており、このメンテナンス
窓２６は各ユニットに対して同一形状を有する。そし
て、このメンテナンス窓２６はその四辺に設けられてい
るボルト２７にて各ユニットに固定されており、この結
果、ボルト２７を外部からゆるめることによってメンテ
ナンス窓２６を開くことができる。 【００２９】また、各メンテナンス窓２６の四隅の周囲
には、各ユニット毎にガイドポスト２８が設けられてお
り、これによって前記メンテナンス窓２６を開く前に、
メンテナンスビークル３０がこのガイドポスト２８を基
準にしてメンテナンス窓２６の周囲に作業窓をぴったり
と密着させ、クリーン設備１０とメンテナンスビークル
３０とをしっかりと連通し、かつ同等のクリーン度にし
た後、メンテナンス窓２６を開き、所望の保守点検作業
が行われる。 【００３０】各処理室及び搬送路には、前記上部のメン
テナンス窓２６とは別に、側面のメンテナンス窓４０あ
るいは４１が設けられ、これらのメンテナンス窓４０，
４１もそれぞれ規格化され、前述したメンテナンスビー
クル３０の前面に設けられた作業窓３３及び側部に設け
られた作業窓３４と対応している。各メンテナンス窓４
０，４１も前記メンテナンス窓２６と同様にその四辺が
ボルト４２，４３で着脱可能に固定され、更にその周囲
には４本のガイドポスト４４，４５が設けられている。 【００３１】図４では、クリーン設備１０のメンテナン
ス窓、例えば４０とメンテナンスビークル３０側の作業
窓、例えば３３との関係を説明する。 【００３２】メンテナンス窓４０はクリーン設備１０の
ユニット壁５０に固定されたボルト５１にナット５２で
固定されている。このとき、メンテナンス窓４０とユニ
ット壁５０との間にはパッキン５３が挿入されており、
ユニット内部は密閉状態に保たれている。 【００３３】図４において、メンテナンス窓４０の四囲
にはガイドポスト５４がユニット壁５０に固定されてお
り、このガイドポスト５４は図２に示したガイドポスト
４４と同様である。 【００３４】一方、メンテナンスビークルの作業窓３３
はビークル壁５５にボルト５６によってしっかりと固定
されており、ビークル壁５５と作業窓３３との間にはパ
ッキン５７が設けられ、作業窓３３を密閉状態に保って
いる。作業窓３３の周囲外周には、固定枠５８によって
ジャバラ５９が取り付けられており、このジャバラ５９
の先端に設けられた密着枠６０には、更にその外周にパ
ッキン６１が固定されており、密着枠６０及びパッキン
６１に設けられたガイド孔６２を前記ガイドポスト５４
と係合させ、これによって作業窓３３とメンテナンス窓
４０とはしっかりと密着可能である。 【００３５】従って、図４において、メンテナンスビー
クル３０を移動させ、所望のメンテナンス窓４０に対し
て作業窓３３を近付け、ガイドポスト５４に密着枠６０
のガイド孔６２を係合することにより、パッキン６１は
ユニット壁５０とぴったりと密着し、メンテナンスビー
クル３０とユニット壁５０とジャバラ５９及び外周パッ
キンによって密閉された空間６３の空気を予備の清浄装
置（図示せず）でクリーンにした後、メンテナンスビー
クル３０内から作業窓３３とメンテナンス窓４０を取り
外せば、メンテナンスビークル３０は容易に所望のユニ
ットに対して連通して所定のメンテナンス作業を行うこ
とが可能となる。メンテナンスを行なわないときは、メ
ンテナンスビークル３０との密着部分をクリーンにして
おくために、ガイドポストも含めて、メンテナンス窓を
覆うカバーをかぶせ養生しておくことが好適である。 【００３６】本発明によれば、以上のように、限られた
領域のみ清浄化したクリーン設備１０とメンテナンス時
のみクリーン設備１０内に連通するメンテナンスビーク
ル３０を備えることにより、通常の加工組立状態では空
気清浄費用を著しく低減させ、かつメンテナンス時には
容易にクリーン設備の内部を点検補修することが可能で
ある。 【００３７】図１にはメンテナンス時のメンテナンスビ
ークル３０の動きを示し、メンテナンスが必要となった
ときには、保守要員は無塵衣ロッカー７０から無塵衣を
取り出し、これを着用した後、エアシャワー室６９に入
り、エアシャワーを受ける。一方、メンテナンスビーク
ル３０は図１のＡで示されるように、その扉３５をエア
シャワー室６９の出入口に密着固定する。このようなメ
ンテナンスビークル３０の動きあるいは密着作業は、ク
リーン領域外にいる作業員が行ってもよく、あるいはエ
アシャワー室６９内に入った保守要員が遠隔操作で行っ
てもよい。 【００３８】このようにして、空気清浄化を受けた保守
要員は、メンテナンスビークル３０に乗り込み、メンテ
ナンスビークル３０内を密閉し、同時に空気清浄化ユニ
ット３１を働かせてメンテナンスビークル３０内の清浄
化を行う。そして、この状態からメンテナンスビークル
３０は実施例において自走し、符号Ｂあるいは符号Ｃで
示されるように、メンテナンスが必要なユニットに密着
し、図４で説明したように、メンテナンスビークル３０
内の作業窓とクリーン設備１０のメンテナンス窓とを連
通させ、所望のメンテナンスを行う。このとき、メンテ
ナンスビークル３０内はクリーン設備１０と同等のクリ
ーン度を有するので、必要な保守点検が完了し、メンテ
ナンス窓が密閉されると、クリーン設備１０は直ちに通
常の加工あるいは組立状態に復帰することができる。 【００３９】前述した実施例では、メンテナンスビーク
ル３０はそれ自体自走式であるが、もちろんクリーン領
域外にいる作業員がメンテナンスビークル３０を他の台
車その他によって移動させることも可能であり、本発明
によれば、クリーン領域はクリーン設備１０とメンテナ
ンスビークル３０内に極めて限定されているので、それ
以外では、作業員が清浄度に関係なく作業を進めること
ができ、任意の方式を採用可能である。 【００４０】また、前述した実施例では、メンテナンス
窓及び作業窓はボルト固定されているが、これを例えば
スライド型とすることも可能であり、任意の窓構造を採
用可能である。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体ＩＣウェハあるいはハードディスクドライブ等の
高清浄度を必要とする部品加工あるいは部品組立に対し
て、必要最小限のクリーン容積のみ提供するので、その
空気清浄費用を著しく低減し、これによって製品のコス
トを低下させるという利点がある。 【００４２】また、メンテナンス時には、メンテナンス
ビークルによって自由にその内部点検あるいは補修が可
能であるから、そのメンテナンスを極めて簡単迅速に行
い、かつメンテナンス完了後にクリーン設備を直ちに作
業に復帰できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るクリーンルームシステムの全体的
な構造を示した概略説明図である。 【図２】本実施例におけるクリーン設備の一例を示す斜
視図である。 【図３】本実施例において用いられるメンテナンスビー
クルの斜視図である。 【図４】本実施例におけるクリーン設備とメンテナンス
ビークルとの連通構造を示す要部断面図である。 【符号の説明】 １０ クリーン設備 １１，１２，１４，１５，１６，１７ 処理室 １３ 搬送路 ２６，４０，４１ メンテナンス窓 ３０ メンテナンスビークル ３３ 作業窓

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ワークに対して所望の加工組立作業を施
   す処理室と、前記処理室へのワーク供給を行うために処
   理室に接続された搬送路と、を有するクリーン設備であ
   って、処理室と搬送路とが密閉されて内部がクリーンに
   保たれ、処理室及び搬送路の一部に開閉可能なメンテナ
   ンス窓が設けられているクリーン設備と、 保守要員が乗込み可能で、密閉状態において内部がクリ
   ーンに保たれるメンテナンスビークルであって、前記ク
   リーン設備のメンテナンス窓と対向してクリーン設備と
   ビークルとを連通可能とする作業窓と、クリーン設備の
   内部とビークル内部とをメンテナンス窓および作業窓を
   介して密閉状態で連通させる蛇腹と、メンテナンス窓お
   よび作業窓が閉じられることによって前記蛇腹の内部の
   空間がクリーン設備の内部とビークル内部とから隔離さ
   れて密閉された状態において、当該蛇腹内部の空間をク
   リーンにする清浄装置と、を有するメンテナンスビーク
   ルと、 を含むクリーンルームシステム。