JPH0298916A

JPH0298916A - クリーンチューブ装置

Info

Publication number: JPH0298916A
Application number: JP25077188A
Authority: JP
Inventors: Takaki Yoshida; 隆紀吉田
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1990-04-11
Anticipated expiration: 2011-07-10
Also published as: JP2515003B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はワークの高い歩留まりと信頼性を保証するクリ
ーンチューブ装置に関し、より詳しくはンリコンウエハ
、磁気ディスク、液晶パネル等の電子材料をその品質の
低下を未然に防止しすっ搬送し得るクリーンチューブ装
置に関する。

〔従来の技術〕

近時、電子材料、電子部品の製造プロセスは需要家の要
求を満たすべく一層の高性能の製品を高品質で生産する
ことが求められてきている。特に、半導体の製造プロセ
スは集積回路の線幅を　０，７）ｔｍとする４　Ｍ　ｂ
Ｈ−ＤＲＡＭからこれを０．５ｐｍの線幅とする１　６
　Ｍ　ｂｉｔ−ＤＲＡＭの試作が成功裡に行われこれに
対応できる製造プロセスを樹立することが次世代の半導
体の生産戦略を左右する。

４　Ｍ　ｂｉｔ−ＤＲＡＭ製造プロセスまでは、粒状物
物質（微粒子、アルカリ金属粒子、重金属粒子）による
シリコンウェハ表面の汚染が問題にされ、現行のクリー
ンルームはこれらの物質の除去に能力を発揮しているが
、前記した０、５μｍの線幅の１６Ｍｂｔｔ−ＤＲＡＭ
製造プロセスにおいては、シリコンウェハの搬送中やハ
ンドリング中に空気中の酸素や水分によってその表面に
酸化膜（Ｓｉｎ、）が形成されてしまうため、後工程（
例えば、エピタキシャル膜成長プロセス等）で製品に決
定的欠陥を生じてしまうことが報告されている（「日経
マイクロデバイスＪ　１９Ｈ年５月号（日経ＰＲ社、昭
和６３年５月１日発行、９８〜１０３頁））。　さらに
前記文献は、大気にはシリコンウェハと感応し易いガス
も含まれており、この成分がシリコンウェハの表面に物
理吸着し、これを除くためには、下地のシリコンウェハ
に損傷を与えない低エネルギーのイオン照射を使用し、
成膜前に真空中で吸着分子を除去する方法が有効である
ことを紹介する。

このように表面吸着物を無傷で除去すると、完全なエピ
タキシャルＳｉ膜を約３５０℃という極めて低い温度で
成長させることができるようにはなるが、前記問題はエ
ピタキシャル成長プロセスのみに生じる現象ではなく露
光工程、エツチング工程等半導体が製品として完成する
に至る工程すべてで生ずる問題であり、ある工程のみで
前記の対策を採ったとしても搬送経路で空気中に含まれ
る酸素や水分により酸化膜（Ｓｉｎ、）がウェハ表面に
生成し、これを原因とする不良品の発生は避けられない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は前記事項に鑑みてなされたもので、特にワーク
の搬送経路においてワークへの微粒子の付着の防止に止
どまらず酸化膜の生成を簡便かつ実用的な処法で防止す
るとともに、作業者との共存を可能ならしめて量産にも
適したクリーンチューブ装置を提供することを技術的課
題とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は前記技術的課題を解決するために、以下の構成
とした。

即ち、本発明の装置は、搬送ラインを形成するチューブ
本体ｌ内に、ワーク５を搬送する搬送装置６を収容し、
ワーク５Ｉこ向けて清浄気体を吹き出しこれを循環させ
るクリーンチューブ装置であって、デユープ本体１内に
吹出口を備えた仕切り（４ｂ、４ｃ）によって区画され
るプレナムチャンバ３と搬送室２との少なくとも２室を
構成し、そして、搬送室２とプレナムチャンバ３を接続
するレターンダクト３ａを備え、レクーンダクト３ａと
プレナムチャンバ３からなる循環路３ｂにフィルタ４ｂ
を装着し、この循環路３ｂにおいてフィルタ４ｂの上流
側に不活性ガス導入路Ｐ１を接続し、清浄化された不活
性ガスを搬送室２に給気することを特徴とするクリーン
チューブ装置である。

ここで、吹出口を備えた仕切りとは、吹出口を視認でき
る仕切りの他、フィルタように実質的に吹き出し通路を
備えたものやパンチング板のように多孔の板を含む概念
とする。よって、前記フィルタは仕切りを兼用できる。

また、不活性ガスの導入路Ｐｉに制御弁Ｖ１を介挿し、
レターンダクト３ａにガスセンサＳ１を設置し、ガスセ
ンサＳ１からの検出値が設定値を下回ったときに制御弁
Ｖｉを開成するコントローラ２０を備えるとよい。

また、循環路３ｂまたは不活性ガスの導入路ＰＩに冷却
器ｌＧを配設し、レターンダクト３ａに温度センサＳ２
を設置し、温度センサＳ２からの検出値が設定値を上回
ったときに冷却器１０を稼働させるコントローラ２０を
備えるとよい。

さらに、循環路に装着するフィルタとしてはＨＥＰＡフ
ィルタやＵＬＰＡフィルタなどの高性能フィルタを用い
るとよい。

〔作用〕

ワーク５を包囲するチューブ本体１の内部に不活性ガス
を充満させたため、ワーク５が空気によって物理的また
は化学的な影響を受けることがなくなり、前工程で処理
されたままの状態で搬送でき、不活性ガスはフィルタを
介して吹き出されるから微粒子のワーク表面への付着を
防止し得ていずれの因子によってもワークの表面汚染を
招くことがなく、かつ不活性ガスは循環して使用するの
で運転費は必要最小限とすることができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図ないし第８図に基づいて説明す
る。

〈第１実施例〉第１図及び第２図に示すように、チューブ本体ｌは金属
板で断面長方形に構成してあり、短辺は６００■、長辺
は９００ｍｌ１１となっている。このチューブ本体１は
ワークの各工程の搬送経路をすべて覆うものであり、上
部本体と下部本体とをガスケットを介してフランジ接続
したものである。そして、このチューブ本体１の内部は
、搬送室２と、この搬送室２に連通したプレナムチャン
バ３とに区画されている。そして、搬送室２とプレナム
チャンバ３との間には全体が吹出口として作用するＵＬ
Ｐ＾フィルタ４ｂが仕切りとして設けられている。プレ
ナムチャンバ３にはバルブ■１を備えた不活性ガス導入
路Ｐ１が接続され、バルブｖ１を開くことで不活性ガス
（窒素ガス）が供給され、前記チューブ本体１の内部が
窒素ガスで充満されるようになっている。ここで不活性
ガスとは窒素ガスの他、アルゴン・ヘリウム等の希ガス
を含む。

この不活性ガス導入路Ｐｌに熱交換器（冷却器）１０が
介挿されており、不活性ガスを熱交換器１０で所定温度
に冷却し、チューブ本体ｌ内を所定温度に維持できるよ
うになっている。これは、軸流送風機４ａによる発熱、
搬送装置６の動力による発熱によりチューブ本体１内の
雰囲気が高温になるのを、それに見合う冷却ガスの供給
で防止しようとするものである。なお、熱交換器１０と
してはシュルアンチューブ型熱交換器１０が好適である
。また、前記熱交換器１０には流入する冷却水または冷
媒の量を制御するためのバルブｖ２が設けられている。

また、チューブ本体ｌ外に向けてガス抜き配管Ｐ２が接
続され、このガス抜き配管Ｐ２にガス抜きバルブｖ３が
設けられている。

搬送室２の側方にはレターンダクト３ａが設けられ、搬
送室２の下部に設けた軸流送風機４ａを介して相互に連
通し、さらにレターンダクト３ａはプレナムチャンバ３
に接続されて、循環路３ｂが形成されている。なお、プ
レナムチャンバ３に吹き出された気流は細流送風機４ａ
によりレターンダクト３ａ及びプレナムチャンバ３から
なる循環路３ｂを経て搬送室２に吹き出される。そして
、前記軸流送風機４ａは搬送室２内に矢示の方向に０　
、３　ｍ／ｓの気流を生じさせるようになっている。

前記搬送室２の内部にはその長手方向にワーク５の搬送
装置６が設置されている。この搬送装置６は第４図に示
すようにレール６１の上に走行台車６２を載せたもので
、走行台車６２には垂直方向及び水平方向の荷重を支持
するランニングホイール６３が計１２個設けられており
、走行台車６２の前後にはショックダンパ６４が夫々設
けられている。

走行台車６２の側面部には台車識別用コード板６５が取
り付けられている。一方、レール６１側には前記台車識
別用コード板６５に対応する位置にコード読み取りセン
サ６６が設けられている。

レール６１の底部上面にはりニアモータ６７か設けられ
ており、これによって走行台車６２を走行させるように
なっている。走行台車６２上にはワーク５としてシリコ
ンウェハを収容したカセットが載置され、シリコンウェ
ハを半導体製造の各工程に搬送する。

なお、局所的な発熱により不活性ガスの供給が増大し、
チューブ本体１内の内圧が異常値になったときの対策と
してバロメトリックダンバ（差圧ダンパ）　２ａを設け
、内圧を調整するようになっている。

また、不活性ガス導入路ＰＩは工場に敷設されているＮ
ｔｌガスラインに分岐管をとり、これを利用してガスを
導くようにするのが有利である。また、冷却器の冷熱源
としてはこれも工場に敷設された冷水ラインのヘッダか
ら送水すれば経済的な稼動を図れる。

く第２実施例〉この実施例は、第５図に示したように、第１実施例に加
えて、レターンダクト３ａに窒素センサＳｌと温度セン
サＳ２とを設けたものである。

何記面記窒素センサＳｌと温度センサＳ２の検出信号は
コントローラとしての中央制御装置２０に入力され、こ
の中央制御装置２０によりバルブＶ１．　Ｖ２を制御す
るようになっている。

ここで、この装置の運転中、ガスの漏洩等のために不活
性ガスの濃度が下がったとすると、窒素センサＳ１はこ
れを感知しバルブｖ１を開いて窒素ガスを供給する。ま
た、チューブ本体１内の温度が玉昇した場合には温度セ
ンサＳ２がこれを感知し、バルブＶｌの開度を大きくす
るとともに、バルブｖ２の開度を大きくして冷却水の流
量を増大させ熱交換器ＩＯの温度を下げる。これにより
、チューブ本体１内の温度を下降させ、一定の環境を維
持する。

く第３実施例〉この実施例は、第６図に示すように、チューブ本体１内
の上部をプレナムチャンバ３とし、その下側に搬送室２
を形成し、このプレナムチャンバ３と搬送室２とをＨＥ
ＰＡフィルタ４ｂで仕切ったものである。搬送室２の下
部にはパンチングメタル等で搬送室２と区画した排気チ
ャンバＨを形成してあり搬送室２Ｊこはレール上をモー
タで駆動する搬送装置６が設けられている。

前記プレナムチャンバ３にはガス流入口１ｓが形成され
ており、一方、搬送室２の底部には排気口Ｉｔが形成さ
れている。これらガス流入口Ｉｓと排気口１ｔとは接続
ダクト３Ｃで空調機Ｋを介して接続され、温調された空
気をプレナムチャンバ３に吸気しＨＥＰＡフィルタ４ｂ
を経て垂直層流の気流を生じせしめることによって、搬
送室２を清浄化するよう作用する。接続ダクト３Ｃはヂ
コーブ本体１の長さ方向に所定の間隔をおいて設けられ
る。そして、ガス流入口Ｉｓからチューブ本体ｌ内に導
かれた不活性ガスはプレナムチャンバ３で静圧を付与さ
れ、搬送室２の長さ方向で均一なダウンブローとして吹
き出される。

要するにこの実施例では空調機Ｋをチューブ本体ｌ外に
設置し、この空調機にとチューブ本体ｌとを接続ダクト
３ｃで結び、プレナムチャンバ３→搬送室２−排気チャ
ンバＨ−接続ダクト３ｃｍプレナムチャンバ３へと巡る
ガス循環サイクルを形成したものである。

くクリーンチューブ接続例〉以上、第１実施例〜第３実施例で説明したチューブ本体
１が第３図に示すように、クリーンルーム内において各
種加工装置またはストッカ８間を連結し、ワーク５を順
次搬送する。ここで、各種加工装置８やストッカ（保管
庫）自体も不活性ガスの充満したハウジングで覆われ、
チューブ本体ｌと気密に接続されるため、その接続部で
外気か流入することがなくワーク５に酸化皮膜を生成さ
せるおそれがない。

このように、ワーク５を包囲するチューブ本体ｌの内部
は不活性ガスで満たされているため、ワーク５が空気に
触れて物理的または化学的な影響を受けることがなくな
り、極めて清浄度の高い状態で搬送することができる。

このため、ノリコンウェハのように高い清浄度を要求し
、かつ多数の処理工程を要するようなワークであっても
各処理工程間で劣化させることなく搬送することができ
る。

また、チューブ本体ｌ内は理想的な清浄状態とすること
ができることから、クリーンルームの清浄度は必要最小
限のもので済みコストの低減を図ることができる。さら
に、チューブ本体１内と外部とは隔離されているため、
作業者はチューブ本体１外で通常の作業をすることがで
き、量産に適した生産体制を採ることが容易となる。

さらに、通常、搬送装置６は気密的な構成にするため不
活性ガスの漏洩も最小限であるとともに、気密的に製作
された各種装置８やストッカ間を本発明の装置で気密に
連結すれば、生産系全体でワーク５が変質したり歩留ま
りが悪化する虞れはなく、前工程で処理されたままの状
態で搬送できる。

なお、人がワークに対して作業をする場合は、クリーン
チューブの一部を第７図に示したような気密性グローブ
ボックス２１に連結し、グローブ２２を介して作業する
ようにする。

このチューブ本体ｌは前記したように床に設置した台上
に配置する他、天井から吊り下げてもよく、任意のレイ
アウトで使用することができる。

〈その他の実施例〉以上の実施例では、高性能フィルタ４ｂでチューブ本体
１内をプレナムチャンバ３と搬送室２とに区画したが、
第８図のように、整流用の多孔のパンチング板４ｃを仕
切りとしてプレナムチャンバ３と搬送室２とを区画し、
高性能フィルタ４ｂはレターンダクト３ａのガス流入口
に設けてもよい。このとき、不活性ガス導入路Ｐ１はレ
ターンダクト３ａにおいて高性能フィルタ４ｂの上流側
に接続する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワークを不活性ガス中で移送できるよ
うにしたので、空気中の酸素や水分によってワークの表
面が変質したり酸化膜が形成されたりする虞れはない。

しかも、デユープ本体の内部のみに不活性ガスを封入し
たので作業環境や作業者に影響を与えることはなく、レ
イアウト上の自由度ら大きい。

また、デユープ本体内を理想的な清浄状態とすれば、ク
リーンルームの清浄度は必要最小限のもので済ますこと
ができクリーンルームの製造コストを低減できる。以上
のようにして本発明は近時その集積度に対する要求が急
なＬＳＩの製造工程等、電子部品や電子材料の製造プロ
セスにおける品質の維持と歩留まりの向上を保証でき不
良製品を未然に排除することによる信頼性の高い製品の
定常的な生産環境を提供し得て、この技術分野に貢献す
るところまことに大なる発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の実施例を示し、第１図は
第１実施例の断面図、第２図はその内部構造の斜視図、
第３図は搬送装置の工場内への適用の態様を示す図、第
４図は搬送装置の斜視図、第５図は第２実施例を示す断
面図、第６図は第２実施例を示す断面図、第７図は気密
性グローブボックスの斜視図、第８図は他の実施例の断
面図である。ｌ・・・チューブ本体、２・・・搬送室、３・・・プレ
ナムチャンバ、３ａ・・・レターンダクト、３ｂ・・・
循環路、４ｂ・・・仕切り兼用フィルタ、４Ｃ・・・仕
切りとしてのパンチング板、５・・・ワーク、６・・・
搬送装置、ｌＯ・・・冷却器、２０・・・コントローラ
、Ｐｌ・・・不活性ガス導入路、ｖｌ・・・制御弁、３
１・・・ガスセンサ、Ｓ２・・・温度センサ。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）搬送ラインを形成するチューブ本体１内に、ワー
ク５を搬送する搬送装置６を収容し、ワーク５に向けて
清浄気体を吹き出しこれを循環させるクリーンチューブ
装置であって、チューブ本体１内に吹出口を備えた仕切り（４ｂ、４ｃ
）によって区画されるプレナムチャンバ３と搬送室２と
の少なくとも２室を構成し、そして、搬送室２とプレナ
ムチャンバ３を接続するレターンダクト３ａを備え、レ
ターンダクト３ａとプレナムチンバ３からなる循環路３
ｂにフィルタ４ｂを装着し、この循環路３ｂにおいてフ
ィルタ４ｂの上流側に不活性ガス導入路Ｐ１を接続し、
清浄化された不活性ガスを搬送室２に給気することを特
徴とするクリーンチューブ装置。
（２）不活性ガスの導入路Ｐ１に制御弁Ｖ１を介挿し、
レターンダクト３ａにガスセンサＳ１を設置し、ガスセ
ンサＳ１からの検出値が設定値を下回ったときに制御弁
Ｖ１を開成するコントローラ２０を備えたことを特徴と
する請求項１記載のクリーンチューブ装置。
（３）循環路３ｂまたは不活性ガスの導入路Ｐ１に冷却
器１０を配設し、レターンダクト３ａに温度センサＳ２
を設置し、温度センサＳ２からの検出値が設定値を上回
ったときに冷却器１０を稼働させるコントローラ２０を
備えたことを特徴とする請求項１記載のクリーンチュー
ブ装置。