JPH03177732A - 半導体の無塵化製造システム - Google Patents

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、高度な無塵状態が要求される半導体製造工場
等に実施して好適な、半導体の無塵化製造システムに関
するものである。

（従来の技術） 半導体工場では、その製品が高集積化し、高度の微細加
工が行われるようになり、無塵化（超クリーン化）が必
須の要件に々ってきた。

そこで、半導体工場の無塵化を図るための各種設備が重
要になってくる。従来もっとも多く使用されている全面
ダウンフロー式と称される無塵化装置は、微細な塵埃を
除去するフィルタを通した空気を部屋の全体の上部から
下部に向けて流し、この空気の循環によってその部屋全
体の空気の清浄化を図るものでおる。

このような全面ダウンフロー式の無塵化装置では、空気
の循環を部屋全体に亘って行うために、高価なフィルタ
を多量に使用し、クリーン度のレベルを上げるためには
コスト高とならざるを得す、吸引送風装置も大掛かルな
ものが必要となるので、クリーン度の向上そのものにも
限度があシ、クラス１０以下のような高いクリーンレベ
ルの実現ＩＳ困難である。特に超ＬＳＩや超超ＬＳＩの
ような高集積製品を製造する半導体工場では、この点が
大きな問題となっている、そこで、建屋に設けられたク
リーンルームを２室に区画し、各室の天井部にメッシユ
が異なるフィルタを設けることによシ、クリーンルーム
内に、クリーン度がクリーンルームの外部よ）も高い中
クリーン室と、中クリーン室よりもクリーン度が高い高
クリーン室とを設け、さらにクリーン室の下方、側方お
よび上方に空気の循還路を形成して側方の循環路の下部
に大型の送風機を設置することによう空気を強制循環さ
せることが本願の出願人によって提案されている（特願
昭６５−７８４８５号）。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来例では、建屋内のクリーン度を一律に均等にす
ることなく、必要に応じてクリーン度を異ならせている
ため、フィルタもこれに応じて高価なものと安価なもの
とに使い分けることができろ、４先がって安価なフィル
タを使用することによシ、節約される経費を、高クリー
ン度が要求さバらリー・室の７９〜ターの費用に充当す
ることができ、このためコストの上昇を招くことなくク
リーン度のレベルを上げることができる。

ところで、クリーンルームにシけるクリーン度は基本的
にはフィルターのメツシュに依存するが、空気の流量、
速度、圧力笠　にも依存する。

しかし、上記従来例では、送風機が空気の循環路に投波
されているため、クリーン度のレベルがｉなるクリーン
室ごとに空気の流量、速度、圧力茅を調整することがで
きず、従って、クリｍ；・ルームのクリ４を正確に調整
することば困歎であった。

又、上記従来例では大型の送風機を用いているため、コ
ストが上昇せざるをえなかった。

４発８ＡＦｉ上記問題点を解決するためＫなされたもの
で、クリーンルームにおける空気の流量、速度、圧力オ
　がｖ４整自在でかつ安価な半導体の無塵化製造システ
ムを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明は外壁で囲まれた空間
にクリーンルームを設け、 該クリーンルームの下方、側方すよび上方に空気の循環
路を形成し、 該クリーンルームを上下にのびる仕切壁によ、り２室に
区画して、該クリーンルームの外部よりもクリーン度が
高い中クリーン室と、該中クリーン室ようもクリーン度
が高い高クリーン室とを形成し、 該中クリーン室訟よび高クリーン室のそれぞれの天井部
に、前記循環路の空気を吸引する送風機と、該循環路か
ら流入する空気を清浄にするフィルタとを設けるととも
に、それぞれのクリーン室の床部に、空気が下方の循環
路に流出するための流出口を形成しイ、・ｂ。

少窟記高クリーン室に加工装置を設け、前記無塵収納ボ
ククスの天井部に中クリーン室から流入する空気を清浄
にするフィルタ′５Ｉ：設け、 前記仕切壁にロボ１トのアームと前記力Ｕ工装置との間
でワークの受は渡しが可能なアーム用孔を形成した。

（作用） 中クリーン室および高クリーン室の各３にかける送風機
を作動させると、中クリーン室かよび高クリーン室に空
気が吸引され、吸引された空気はクリーン室の床部に形
成された流出口から下方の循環路に流出し、さらに、側
方シよび上方の循環路を通＃）フィルタによって清浄に
された後、中クリーン室および高クリーン室に流入する
。

ところで、送風機は中クリーン室かよひ高クリーン室の
それぞれに設けられているから、各送風機の運転状態を
異ならせることによう、各室に）ける空気の流量、速度
、圧力片　を互いに独立に制御することができるととも
に各室内にかいてもクリーン度のレベルを異ならせるこ
とが可能である。

さらに、送風機は前記のとと〈各室に設けられているの
で、空気の流量等を精度よく調整でき、このため同一室
内にかいてクリーン度を異ならせることができ／；１．
　ｉ？ｈがって小型の送風機によシフリーン度のレベル
を上げることが可能斗ｖる。

（発明の効果） 前記のごとく中クリーン室および高クリーン室内の空気
の流量等を互いに独立に調整できるとともに、同一室内
にしいても空気の流量等を異ならせることができるため
、クリーン度の調整の自由度が増大する。

また、送風機を小型化できるため送風機自体０コストの
低減化がぬれるとともに、スペースの節約が図れ、装置
全体としてのコストダウンが可狂（なる。

さらに上記のごとく各室における空気の流量等互いに独
立に制御できるので、クリーン度の調整に要する時間の
短風化が図れる。

（実施例） 第１図は本発明に係るシステムの全体構成を示すもので
、符号ＩＶｉ建物の外壁を示し、外壁１Ｆｉ天井部２と
壁部６とを有する。符号４はこの外壁１に対して適当距
離内側に設けられたクリーンルーム１２を形成する内壁
である。内壁４によや、この内壁４と外壁１との間に室
５が形成され、この室５が空気の循環路の一部を形成す
る。内壁４は天井部６と壁部７、それに床部８から成っ
て＞ｇ、床部８Ｆｉ、１階９と２階１０とを仕切ってい
る。天井部６と床部８との間には上下にのびる仕切）壁
１１が設けられてｈｐ、ここのような構造の建物にかい
て、室５内の１階の壁部７の内側部分には動力装［１５
とガス、薬液等の供給制御盤１６等が設置されている。

内壁４の天井部６には仕切シ壁１１の両側にかいてメク
シネの異るフィルタ１ａ　１９が設ケラれてかシ、フィ
ルタ１ａ　１９の上側には空気の流入口を形成する枠体
２ｑ　２１が設けられ、枠体２Ｑ、２１の内部には小型
の送風機２２．２５が設置され、他方床部８には孔２４
．２５が設けられている。

フィルタ１ａ　１９から室１３Ａ、１３Ｂ内に入った空
気はこれらの孔２４　２５から１階９に戻ることによっ
て各室の空気のクリーン化が図られ、クリーン度がクラ
ス数１０００程度の室５に対し、室１３Ａのクリーン度
はクラス約５００程度、　ストレージストッカーρｏ−
ｂよひ加工装ｆ：Ｉｔｔｌｌが置かれる室１３Ｂではク
リーン度１を得るようＶ（シである。

室１３ＡＦｉ制御機器５０が置かれてオペレージ璽ンエ
リアとして＠能することになる。またこの室１３Ａの内
部には搬送ロボット５１が走行するように女っている。

搬込ロボット５１は、本体５５の上部に、この本体３５
に対して回動自在で被搬送物３６移収容自在・ン蓋部３
７が設けられてｈｐ、この頭部３７に、被搬送物（ウェ
ハーを収容したキャリヤ）３６の把持釦よび把持解除を
行なうアーム３８を設けたものである。このアーム３８
は仕切シ壁１１に設けられた孔５９に出入して、室１３
Ｂ内に並べて設けられたストレージストッカー４０ｈよ
び加工装置４１への被搬送物５１の搬入、搬出を行なう
ようになっている。

第２図は、第１図に示したものを多数設けた実線の状態
を示すものである。この図に示す全体はクリーンルーム
１２であシ、この室１２の内部に、仕切シ壁１１と天井
部６とで区画された室１３ハが存在することになる。床
部８には、誘導路４２が敷設されている。この誘導路４
２としては、搬送ロボット５１が有７ランジ車輪（鉄道
車輪のようなもの）の場合には床部８から突出したレー
ルが用いられ、搬送ロボクト５１が電磁誘導で走行する
ときＫは、交ｌ！ｉ！ｉ！流が流れる１！線あるいはテ
ープ状のものが用いられる。搬送口ボッ）５１ｉｊこの
誘導路４２に機楓的に誘導され、あるいは電磁誘導を受
けて一定のコースで走行し、各室ｔ３Ｂの前で停止する
ことになる。

第５図は搬送ロボット５１が室１３Ｂの前部にリーンル
ーム１２外で被搬送物（ヤ看タＩＪ−ン状態で密閉　し
たキャリヤ）３Ａが収納されている。このように室１３
Ｂの前に到殖した搬送ロボット５１は、アーム５ａが仕
切少種１１に対向するように頭部５７を回動させ、アー
ム５８を仕切シ壁１１の孔３９から挿入して室１３Ｂ内
に伸ばすことになる。アーム３８はこのように室１３Ｂ
内に伸びた状態でストレージストッカー４０（または加
工装置４１）にＭｉｔＪｐｇを移載するので、その構造
としてはテレスコビクク構造となってかシ、頭部５７と
共に昇降し、筐た１［＠５７に支持された部分を回動中
心にして上下に回動できるように構成されている。

次に作用について説明する。室１ｓＡ、１ｓＢの天井部
６に設けられた送風機２２．２５を作動させると、各室
１３Ａ、１３Ｂの外部の空気が各室１３Ａ、１３１３に
＠引されるが、こＯ際各室１５Ａ。

１５Ｂに吸引される空気はフィルタ１＆　１９によって
清浄化される。各室１３Ａ、１３ＢＫ吸引された空気は
床部８の孔２へ　２５から流出し、さらに室５を通って
各室１１Ａ、１５Ｂに吸引される。

ところで、クリーン度のレベル　　　　、は基本的には
フィルタ１ａ　１９のメック３に依存するが、同一メッ
シユのフィルタであっても空気の流量、速度、圧力が異
なればクリーン度のレベルも変化する。

２先がって、各室１３Ａ、１３Ｂの送風機２２．　２５
の運転条件を変えることにより、フィルタ１ａ１９のメ
ッシユに依存する範囲内でクリーン度のレベルを任意に
変化させることができる。

筐た、同−室１５Ａまたは１３３３内であっても空気の
流れの条件によシフリーン度のレベルに差異を与えるこ
とが可能である。木毛がって、第１図に示すように同−
室Ｌ３Ａ、ｆ３Ｂに複数の送風機２２．２５ｆ設けてこ
れらの運転条件を変えることによ＃）同−室ｔ３Ａ、Ｉ
Ｊ内にクリーン度のレベルが高い領域と低い領域とを作
す出すことができ、このため送風機２２．２３が小型で
あっても１局所的でＦｉあるが所望のクリーン度を得る
ことが可能になる。このように局所的に所望のりつ設け
られているにすぎない場合でも可能である。

このように本願発明では各室ごとに送風機が設けられて
いるため、互いに独立してクリーン度のｖ４整が可能で
あう、このように各室１３Ａ、Ｉ　５７３Ｆｉ互いに影
響を受けないため、クリーン度−のｖｊ４ＭＫ要する時
間を短縮することができ、しかもトータルとしてシステ
ムを安価に提供することができる。

ｈＬように構成されたこの無塵化搬送システムにかいて
は、室１３Ａに敷設した誘導路４２に沿い、高クリーン
状態に被搬送ａ維持した搬送ロボクト５１を走行させ、
その走行中に搬送ロボット５１がストレージストッカー
４０（または加工装置４１）の直前にきたときに停止さ
せてアーム３りを作動させ、ストレージストッカーな０
筐たは加工装置４／との間で被搬送物５１の授受を行う
。

搬送口ボット５１０走行時期）よび走行方向の管理とア
ーム３８の作動時期の管理は、コンピュータによって行
う。被搬送物３６は、搬送ロボクト５１自体に搭載され
た無塵装ｇ１奎→し社シ転→−＋＋４よって剋塵化され
たクリーン空間内で搬送されるので、誘導１ｉ５４２を
敷設した工場全体のクリーン度は、クラスＩＱ、０００
程度のものであってもよいことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略を示す断面図、第２図
は８１図に示したものが多数個並んだ状態を示す斜視図
、第５図は搬送ロボットのアームが仕切シ壁の内部に伸
びた状態を示す斜視図である。 １　・・・　外壁 へ９・・・　循環路 ６−　天井部　　８　・−・　床部 １１−・・　　仕切壁 １２−・　クリーンルーム １３Ａ−中クリーン室 ｆ　３　Ｂ　、、−高クリーン室 ＩＥＪ１９−・　フィルタ ２２．２３．、・送風機 ２４２５−・孔 ５１　・・・ ５８　・・・ ３９　・・・ ｔＩ／　　−・ 特許出 ロボット アーム アーム用孔 ｒ１７Ｆ俵（ 願人 株式会社 エヌ・エム・ビー セミコンダクター 代 理 人 萼 美（外２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外壁で囲まれた空間にクリーンルームを設け、該クリー
   ンルームの下方、側方および上方に空気の循環路を形成
   し、 該クリーンルームを上下にのびる仕切壁により２室に区
   画して該クリーンルームの外部よりもクリーン度が高い
   中クリーン室と、該中クリーン室よりもクリーン度が高
   い高クリーン室とを形成し、 該中クリーン室および高クリーン室のそれぞれの天井部
   に、前記循環路の空気を吸引する送風機と、該循環路か
   ら流入する空気を清浄にするフィルタとを設けるととも
   に、それぞれのクリーン室の床部に、空気が下方の循環
   路に流出するための流出口を形成し、 前記高クリーン室に加工装置を設け、 前記中クリーン室にワークが収納される無塵収納ボック
   スを有する搬送ロボットを走行自在に設け前記無塵収納
   ボックスの天井部に中クリー ン室から流入する空気を清浄にするフィルターを設け、 前記仕切壁にロボットのアームと前記加工装置との間で
   ワークの受け渡しが可能なアーム用孔を形成したことを
   特徴とする半導体の集塵化システム。