JP4899939B2 - クリーンルーム用ストッカ - Google Patents

Description

本発明は、基板等を載置する棚が設けられたクリーンルーム用ストッカに関する。

半導体基板が製造される工場などにおいて、基板や基板が収納された容器を保管するための複数の棚を有するストッカが用いられることがある。このような工場においては、製造ラインがクリーンルーム内に構築されるなど、清浄な雰囲気で製造工程が実施される場合が多い。ストッカに保管された基板等を清浄に保つため、例えばストッカ内の棚間に送風することによって基板等に堆積した塵などを吹き飛ばす設備が設けられる。特許文献１は、下方へとクリーンエアを吹き付けることで、棚に保管されたレチクルを清浄に保つものである。

しかし、特許文献１のように上方から送風される場合には、ストッカ内の棚間にまで気流が到達しにくい。

そこで、図２のようにダクト９２０及び風量調整シャッタ９２１を介して、上方からの気流をストッカ９００内の棚装置９１０に誘導することが考えられる。風量調整シャッタ９２１は、棚装置９１０内の棚９１１同士の間に送られる風量を均一に保つためのものである。これらの構成によって、上方からの気流が棚９１１同士の間に均一に到達する場合もある。

特開２００６−４１０２７（図１５）

しかし、図２の構成によると、ダクト及び風量調整シャッタなどの追加の工事が必要となり、設備が過大な規模になるおそれがある。また、鉛直方向に配列された棚９１１の数が増えると、風量調整シャッタ９２１のみでは、天井２０１から床２０２までの全領域に亘って風量を均一にすることは困難である。

本発明の目的は、設備の規模を抑えつつ棚間に均一に気流を誘導することが可能なクリーンルーム用ストッカを提供することにある。

本発明の半導体基板用ストッカは、天井板と、前記天井板の下方に内包空間を前記天井板と共に画定するように、前記内包空間の周囲に配置された複数の側板と、鉛直方向に関して配列されてそれぞれに容器が載置される複数の棚を有しており、前記内包空間内に、水平方向に関して互いに対向すると共に前記天井板との間に装置・天井板間空間を隔てるように配置された複数の棚装置と、水平方向に関して前記棚装置に対向するように前記側板に固定されており、前記内包空間内の空気を取り込んで、前記側板から前記棚装置へと向かう気流を前記内包空間内に発生させる第１の気流発生手段と、前記天井板に固定され、前記内包空間外の空気を前記内包空間内に取り込むと共に、下方に向かう気流を前記内包空間内に発生させる第２の気流発生手段と、前記棚装置が載置された床面に形成され、前記内包空間から外部へと空気を排出する排気口と、を備えており、前記棚装置には、当該棚装置と前記側板との間の装置・側板間空間と鉛直方向に関して前記棚同士に挟まれた棚間空間とを連通させる一方の開口と、当該棚装置とその隣りの前記棚装置との間の装置間空間と前記棚間空間とを連通させる他方の開口とが、これら一方及び他方の開口を通じて前記装置・側板間空間と前記装置間空間とが連通するように、前記棚間空間ごとに形成されており、前記装置・側板間空間内には、前記第１の気流発生手段から前記一方の開口までを結ぶ直線経路に沿った気体の流路が、全ての前記一方の開口に関して確保されており、前記棚間空間内には、前記一方の開口から前記他方の開口へと向かう気体の流路が、全ての前記一方及び他方の開口に関して確保されており、前記第２の気流発生手段から前記装置・天井板間空間内及び前記装置間空間内を経て前記床面へと向かう気体の流路が確保されている。

本発明のクリーンルーム用ストッカによると、第１の気流発生手段が棚装置に対向するように側板に固定されており、ダクトや風量調整シャッタを介さず棚装置の開口に直接第１の気流発生手段からの気流が到達する。したがって、ダクトや風量調整シャッタなどの追加の工事を必要とせず、設備全体の規模を抑えつつ、均一に気流が誘導される。なお、上記の構成において第１の気流発生手段から各開口までを結ぶ直線経路に沿った気体の流路が確保されているということは、第１の気流発生手段から各開口までの間に気流の通過を妨げるような部材等が設置されていないことを示している。したがって、第１の気流発生手段からの気流が滞りなく開口まで到達し、棚上に載置された基板等への送風が確保される。

また、棚間への送風によって吹き飛ばされた塵等が、第２の気流発生手段が発生させる下方に向かう気流によって運び去られる。したがって、一旦吹き飛ばされた塵等が棚上の基板等に戻ることが抑制され、基板等が清浄に保たれる。

また、本発明においては、前記側板に、鉛直方向に関する位置が互いに異なる複数の前記第１の気流発生手段が固定されていることが好ましい。この構成によると、棚が増えても複数の第１の気流発生手段が配置されるため、より均一に気流が棚間に誘導される。さらに、本発明においては、前記第１の気流発生手段に、発生させた気流を鉛直方向に拡散させる送風ガイドが設けられており、１つの前記第１の気流発生手段から複数の前記棚間空間に向かって気流が形成されることが好ましい。

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、一実施形態であるストッカ１００を示している。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、ストッカ１００の内部の構成を示しており、一部ストッカ１００の断面を含んでいる。図１（ｂ）の断面は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面である。

ストッカ１００は、半導体製造ラインが構築されたクリーンルーム内に設置されている。かかる製造ラインには、例えば半導体基板に各種の製造処理を施す装置や、これらの装置間で基板を搬送する装置が設置されている。基板は各種の容器に収容された状態で搬送される。ストッカ１００は、かかる製造ラインにおいて基板を収容する容器１２０を一時的に保管するためのものである。

ストッカ１００は、天井板１０３、２枚の側板１０４及び２枚の側板１０５を有している。２枚の側板１０４は、図１（ａ）においてストッカ１００の左右に互いに対向するように配置されており、２枚の側板１０５は、図１（ｂ）においてストッカ１００の左右に互いに対向するように配置されている。側板１０４は、クリーンルーム内の天井２０１から床２０２まで鉛直方向に沿って延在している。側板１０５は、天井板１０３から床２０２まで延在している。天井板１０３、側板１０４及び１０５は、ストッカ１００の内面１０９に囲まれた内包空間を確定している。また、天井板１０３と天井２０１との間には空間が形成されている。かかる空間には、床面から排出された循環エアが充填されている。床２０２には、ストッカ１００内の気体をクリーンルーム外へと排出する排気口（不図示）が設置されている。なお、図１（ａ）において側板１０４及び１０５は、クリーンルームの外壁であってもよい。つまり、例えば図１（ａ）の右側の側板１０４より右方は、クリーンルームの外部であってもよい。

ストッカ１００の内部には２つの棚装置１１０が設置されている。これらの棚装置１１０は水平方向に関して互いに対向するように配置されている。棚装置１１０は、鉛直方向に関して配列された複数の棚１１１を有している。各棚１１１上には複数の容器１２０が載置される。棚装置１１０の図１（ａ）において左右方向に関する両端には開口１１０ａが形成されている。棚１１１同士に挟まれた空間は、これら両端の開口１１０ａを通じてストッカ１００内の空間に連通している。図１（ａ）において左側の棚装置１１０の左端に位置する開口１１０ａは左側の側板１０４と対向し、右側の棚装置１１０の右端に位置する開口１１０ａは右側の側板１０４と対向している。

なお、ストッカ１００には入出庫ポート（不図示）が形成されており、ストッカ１００内には容器１２０を搬入したり搬出したりする搬送装置（不図示）が設置されている。かかる搬送装置は、上記の入出庫ポートを通じてストッカ１００内に容器１２０を搬入して棚１１１上に載置すると共に、棚１１１上の容器１２０を入出庫ポートを通じてストッカ１００外に搬出する。入出庫ポートには、ストッカ１００外の別の搬送装置から容器１２０が載置されたり運び出されたりする。

側板１０４には複数の送風装置１０２（第１の気流発生手段）が固定されている。側板１０４には、鉛直方向に沿って２つの送風装置１０２が配列されている。送風装置１０２は内部にファンとフィルタと（何れも不図示）を有している。送風装置１０２の送風口は棚装置１１０に面して形成されており、吸気口はストッカ１００内に開口している。送風装置１０２は水平方向（図１（ａ）の左右方向）に関して棚装置１１０と対向する位置に配置されている。送風装置１０２と棚装置１１０との間は所定の距離ｄ１だけ離隔している。側板１０４と棚装置１１０との間には、送風装置１０２から棚装置１１０までの直線経路に沿った気流の通過を妨げるような部材等が設置されていない。送風装置１０２の送風口には、送風装置１０２内のファンからの気流を鉛直方向に拡散させるような送風ガイド（不図示）が設置されている。

送風装置１０２のファンが回転すると、吸気口からの気体がフィルタを介して送風口から棚装置１１０へと向かって吹き出される。この気流は、送風装置１０２の送風口に設置された送風ガイドによって鉛直方向に拡散され、棚装置１１０の各開口１１０ａへと到達する。

天井板１０３には複数の送風装置１０１（第２の気流発生手段）が設置されている。送風装置１０１は内部にファンとフィルタと（何れも不図示）を有している。送風装置１０１の吸気口は天井２０１と天井板１０３との間の空間に開口しており、送風口はストッカ１００内の空間に開口している。送風装置１０１はファンを回転させることにより、天井板１０３と天井２０１との間の空間から循環エアを吸入すると共に、フィルタを介して下方へと排出する。これによって、下方に向かう気流を発生させる。送風装置１０１からの気流は、棚装置１１０同士の間の空間を下方へと向かい、床２０２に到達する。そして、床２０２に設置された排気口からクリーンルーム外へと排出され、再度循環エアとなって天井より供給される。

以上の構成により、棚１１１上の容器１２０には送風装置１０２から均一に気流が誘導される。送風装置１０２が作動すると、各送風装置１０２から棚装置１１０の各開口１１０ａへと向かう気流が発生する。ここで、送風装置１０２の送風口から開口１１０ａまでの直線経路には気流の通過を妨げるものがないため、各開口１１０ａには送風装置１０２からの気流が滞りなく到達する（図１（ａ）の黒矢印）。

開口１１０ａに到達した気流は、棚１１１同士の間を他方の開口１１０ａへと向かう気流となる（図１（ａ）の白抜き点線矢印）。かかる気流によって棚１１１上に載置された容器１２０に付着した塵等が除去される。他方の開口１１０ａに到達した気流は、送風装置１０１から下方へと向かう気流（図１（ａ）の白抜き実線矢印）と合流する。これによって、容器１２０から除去された塵等は棚１１１に戻ることなく下方へと運び去られる。そして、床２０２に設置された排気口を介して、塵等がクリーンルーム外へと排出される。

以下、従来構成について図２を参照しつつ説明する。図２において白抜き矢印は気流の方向を示している。従来構成の一例であるストッカ９００においては、天井板９０３に送風装置９０１が設置されている。一方で、側板９０４には送風装置が設置されていない。したがって、ストッカ９００内には下方に向かう気流が発生するが、かかる気流は棚装置９１０内の棚９１１間には到達しにくい。

そこで、ストッカ９００には、ダクト９２０及び風量調整シャッタ９２１が設けられている。ダクト９２０は、棚装置９１０と側板９０４との間に鉛直方向に沿って設置されている。ダクト９２０の上端からは送風装置９０１から気流が流入する。ダクト９２０において棚装置９１０に面した表面には複数の開口が形成されている。各開口には風量調整シャッタ９２１が設けられている。風量調整シャッタ９２１は、各開口の開口面積等を変更できるように構成されている。

以上の構成により、ストッカ９００においては、天井板９０３に設置された送風装置９０１からダクト９２０を介して気流が棚装置９１０へと誘導される。棚装置９１０の棚９１１間には、風量調整シャッタ９２１により、ダクト９２０からの気流が均一に到達する。

しかし、かかる従来構成によると、上記の実施形態と異なりダクト９２０や風量調整シャッタ９２１を要するため設備の規模が過大なものとなり、コストも増大する。一方で、上記の実施形態によると、かかる従来構成と比べて小さい規模で、棚１１１間の空間に均一に送風可能な構成が実現する。例えば、棚装置から側板までの距離で比較すると、図１（ａ）においてはｄ１であるのに対して、図２においてはｄ１より大きいｄ２である。ダクト９２０と風量調整シャッタ９２１とが存在することにより、ある構成例においてｄ２＝５００ｍｍとなるのに対してｄ１＝１００ｍｍとなることが、本発明の発明者によって確認されている。これは、ダクト９２０を設置するスペースとして、棚装置９１０と側板９０４との間に４００ｍｍ程度の余計なスペースを要することに由来している。

また、従来構成においてはいくら風量調整シャッタ９２１があっても、棚数が増えると、下方の棚９１１まで均一に送風することは困難になる。これに対して上記の実施形態によると、鉛直方向に沿って配列された２つの送風装置１０２によって、棚１１１間の各空間に均一に送風される。

さらに、従来構成においては上方に設置された送風装置９０１から下方の棚９１１までの距離が大きいため、全ての棚９１１に均一に送風するためには多くの送風装置９０１を要する。これに対して、上記の実施形態においては、棚装置１１０の側面の開口１１０ａに真横から直接送風するため、比較的少数の送風装置１０２を側板１０４に固定することで全ての棚１１１に均一に送風することが可能である。ある従来構成において７つの送風装置を要するのに対して、上記の実施形態のように側板に送風装置を固定した場合には、天井板に１つ、２枚の側板に１つずつの合計で５つの送風装置を設けることで全ての棚に均一に送風され得ることが、本発明の発明者によって確認されている。

＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施の形態についての説明であるが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された内容の限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上述の実施形態において側板１０４と棚装置１１０との間には、送風装置１０２から棚装置１１０までの直線経路に沿った気流の通過を妨げるような部材等が設置されていない。しかし、送風装置１０２から棚装置１１０までの直線経路に沿って気流をガイドするようなガイド部材が設置されていてもよい。

また、上述の実施形態においては、ストッカ１００内の底面はクリーンルームの床２０２の床面である。しかし、ストッカ１００の下方に半導体製造装置などの別の装置が設置されており、ストッカ１００内の底面がかかる装置の上面であったり、ストッカ１００と下方の装置とを仕切る床板が別途配置されていたりしてもよい。

また、上述の実施形態においては、天井板１０３及び側板１０４、１０５等がストッカ１００の内包空間を確定している。しかし、クリーンルームを構成する天井２０１や外壁によってストッカ１００の内包空間が確定されていてもよい。

本発明の一実施形態に係るストッカの内部構成を示す一部断面を含む図である。 従来のストッカの内部構成を示す一部断面を含む図である。

符号の説明

１００ ストッカ
１０１，１０２ 送風装置
１０３ 天井板
１０４，１０５ 側板
１１０ 棚装置
１１０ａ 開口
１１１ 棚
９００ ストッカ
９０１ 送風装置
９０３ 天井板
９０４ 側板
９１０ 棚装置
９１１ 棚
９２０ ダクト
９２１ 風量調整シャッタ

Claims (3)

1. 天井板と、
   前記天井板の下方に内包空間を前記天井板と共に画定するように、前記内包空間の周囲に配置された複数の側板と、
   鉛直方向に関して配列されてそれぞれに容器が載置される複数の棚を有しており、前記内包空間内に、水平方向に関して互いに対向すると共に前記天井板との間に装置・天井板間空間を隔てるように配置された複数の棚装置と、
   水平方向に関して前記棚装置に対向するように前記側板に固定されており、前記内包空間内の空気を取り込んで、前記側板から前記棚装置へと向かう気流を前記内包空間内に発生させる第１の気流発生手段と、
   前記天井板に固定され、前記内包空間外の空気を前記内包空間内に取り込むと共に、下方に向かう気流を前記内包空間内に発生させる第２の気流発生手段と、
   前記棚装置が載置された床面に形成され、前記内包空間から前記内包空間外へと空気を排出する排気口と、
   を備えており、
   前記棚装置には、当該棚装置と前記側板との間の装置・側板間空間と鉛直方向に関して前記棚同士に挟まれた棚間空間とを連通させる一方の開口と、当該棚装置とその隣りの前記棚装置との間の装置間空間と前記棚間空間とを連通させる他方の開口とが、これら一方及び他方の開口を通じて前記装置・側板間空間と前記装置間空間とが連通するように、前記棚間空間ごとに形成されており、
   前記装置・側板間空間内には、前記第１の気流発生手段から前記一方の開口までを結ぶ直線経路に沿った気体の流路が、全ての前記一方の開口に関して確保されており、
   前記棚間空間内には、前記一方の開口から前記他方の開口へと向かう気体の流路が、全ての前記一方及び他方の開口に関して確保されており、
   前記第２の気流発生手段から前記装置・天井板間空間内及び前記装置間空間内を経て前記床面へと向かう気体の流路が確保されていることを特徴とするクリーンルーム用ストッカ。
2. 前記側板に、鉛直方向に関する位置が互いに異なる複数の前記第１の気流発生手段が固定されていることを特徴とする請求項１に記載のクリーンルーム用ストッカ。
3. 前記第１の気流発生手段に、発生させた気流を鉛直方向に拡散させる送風ガイドが設けられており、１つの前記第１の気流発生手段から複数の前記棚間空間に向かって気流が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーンルーム用ストッカ。

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