JPH05201506A - クリーンルーム用保管庫 - Google Patents
クリーンルーム用保管庫Info
- Publication number
- JPH05201506A JPH05201506A JP4012311A JP1231192A JPH05201506A JP H05201506 A JPH05201506 A JP H05201506A JP 4012311 A JP4012311 A JP 4012311A JP 1231192 A JP1231192 A JP 1231192A JP H05201506 A JPH05201506 A JP H05201506A
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- JP
- Japan
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- container
- storage
- cleaning
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- clean room
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
- B65G1/02—Storage devices
Abstract
するものにおいて、コンテナの汚染に起因するウエハ等
のパーティクル汚染等を防ぐことのできるクリーンルー
ム用保管庫を提供することを目的とする。 【構成】 1もしくは複数の保管ユニット10、この保
管ユニットの各保管セクションSに対して保管物を出し
入れする移載機構を搭載した自動移載装置とを備え、ク
リーンルーム内に設けられる保管庫において、上記出し
入れされる保管物はパーティクル汚染もしくはおよび化
学汚染を嫌う物品Wを気密に収納可能で蓋施錠機構を有
するコンテナ40であり、当該コンテナに対して上記物
品を自動的に出し入れする装置30を備えるとともにコ
ンテナ自動洗浄部50を備えていることを特徴とする。
Description
て、半導体ウエハ、液晶表示基板、ディスク等を一時的
に保管するクリーンルーム用保管設備に関する。
は、従来、特開平1―41561号公報に記載されたも
のがある。ここに開示されている物品保管設備は、物品
保管室内に、上下方向ならびに横方向に複数の区画収納
空間を有する物品保管棚と、両側に並ぶ物品保管棚間の
中央通路に沿って敷設された一定経路上を走行自在に且
つ昇降ならびに横方向進退自在な荷出入れ機構を有する
搬入出装置を備えている。 この種の物品保管設備で
は、物品保管棚の下部側にエア供給装置を設け、このエ
ア供給装置からのエアをフイルタを通し清浄空気(クリ
ーンエア)にして、物品保管棚の背部から搬入出装置側
へ吹き出されるようにして、塵埃が物品保管棚側へ浮遊
し、滞留するのを防止している。
入れ機構を案内する昇降案内装置や昇降駆動装置を搭載
しているので、磨耗による塵埃が発生し、そのままで
は、この塵埃が床下側に吸引除去されることなく物品保
管棚側へ移行して半導体ウエハ等に付着することになる
ので、搬入出装置の自走台車上に搭載している昇降案内
装置や昇降駆動装置等の全体にカバーを被せるとともに
自走台車下面側にエア吸引装置を設けて、カバー内で発
生した上記塵埃をエア吸引装置で下に吸引して、床下側
へ吸引除去するようにしている。
品保管設備では、物品保管棚の背部から上記中央通路側
に向かうクリーンエアの気流を形成せしめて、浮遊塵埃
が物品保管棚の物品(ウエハカセットに収納されている
半導体ウエハ)に付着するのを防止するようにしてい
る。
のウエハ保管庫は、内部全体を高清浄雰囲気に維持する
構成であるので、高性能フィルタを用いた大掛かりな清
浄空気供給システムあるいは循環システムが必要であ
り、内部も、その全体を、清浄度を保つための構造、形
状に、また部品材料もこれを考慮して使用しなくてはな
らず、大形で、高価になる他、メンテナンス性が悪いと
いう問題があった。
テムあるいは循環システムが停止し、ウエハ保管庫内全
体の清浄度が低下してしまうという問題があり、搬送装
置やその他の構成要素が故障したとき、その故障やメン
テナンスに起因する汚染はウエハ保管庫内全体に広がる
ので、メンテナンスも勝手にはできないという問題もあ
る。
に伴い、保管中の自然酸化による酸化膜の形成がが問題
となってきた。
リーン テクノロジーシンポジュウム」(1990年1
1月19日)で発表された論文中に記載されているもの
で、図11はシリコン半導体ウエハの自然酸化による酸
化膜の形成と時間との関係を示し、図12はウエハを大
気中に曝して自然酸化膜を付け、エピタキシャル成長さ
せた場合のウエハの抵抗率と時間との関係を示してい
る。この論文によれは、シリコン半導体ウエハを大気さ
らしておくと、図11に示されるように、100〜20
0分後には酸化膜の成長率が高くなり、図12に示され
るように、抵抗率はクリーニング無しの場合にはほぼ5
0分後から急激に高くなっている。
エハの移動、搬送等を不活性ガス(例えばN2 ガス)雰
囲気中で行なう必要が生じ、現在では、O2 の濃度が1
0ppm以下、H2 Oの濃度が100ppb以下である
N2 ガス雰囲気が要求されるようになっている。
ルーム内で行なわれてきた半導体処理を、当該クリーン
ルーム内に、例えば特開昭60−14623号公報に開
示されているような機械的インターフェース装置を設置
して、この機械的インターフェース装置内を上記N2 ガ
ス雰囲気とし、当該装置内で行なうようになった。
ハを数時間〜数日間にわたり保管するので、物品保管庫
内での自然酸化膜の形成が問題となる。
めに、ウエハカセットを裸の状態で保管するのではな
く、気密性のコンテナに収納して保管可能な保管庫、さ
らに気密性のコンテナに収納して保管可能であり、かつ
不活性ガスパージ機能を持つ保管庫を提案した。
保管可能なクリーンルーム用保管庫の具体例を説明す
る。
全体を示す。ウエハ保管庫1は2台のウエハ保管ユニッ
ト10、10を収納している。両ウエハ保管ユニット1
0、10は、左右方向に所定間隔を隔てて対向配置さ
れ、両者間に自走式移載装置20が走行するウエハ移載
作業空間を区画している。
うに、多段の棚11を有する棚式の保管ユニットである
が、ウエハカセットWを気密コンテナ40(図10に示
す)に収納したかたちで保管する。棚11には長手方向
所定間隔を隔てて保管セクションSが設けられている。
部2には保管ユニット10の棚11から空の上記コンテ
ナ40が移載される空コンテナ移載部3と、上記保管物
搬入出部2に搬入されたウエハカセットWをコンテナ4
0内に搬入する保管物自動受渡しユニット30(図9に
示す)を備えている。
ウエハ移載作業空間の一方端部側に位置するので、自走
式移載装置20のハンドリング部25はリンク機構とな
っている。移載装置20は床の保管ユニット10、10
の前面に敷設されたレール21上を前後に走行する本体
部22とこの本体部22から上に伸びるマスト23とか
のマスト23にガイドされて昇降する昇降部24とこの
昇降部24に支持された上記ハンドリング部を有するス
タッカークレンであって、本体部22は図示しない制御
装置を内蔵している。
30は蓋昇降台31を備えるエレベータであって、昇降
機構は、この例では、ギヤユニット32とモータ33お
よびガイド筒34に収納されたねじ軸35からなり、こ
のねじ軸35に昇降台31の支持軸36の下端部が螺合
している。蓋昇降台31は保管物搬入出部2の1つの構
成要素であって、搬入台を兼ねている。空コンテナ移載
部3の移載台はカセット搬入用ポート4を有する環状の
プレート5であって、支持台6に固定支持されている。
また、保管物搬入出部2を区画する台7に孔8が形成さ
れている。昇降台31は上面高さが台7面と面一になる
高さまでこの孔8内へ下降し(搬入位置)、またポート
4内へ上昇する。9は仕切り壁である。
シール部材43を介しコンテナ蓋42で気密に閉鎖され
るが、このコンテナ蓋42は中空体であって、図10に
示すような錠機構を内蔵している。図において、44は
カムである。45板状のロックアームであって、転動子
45aを有し、長手方向進退可能かつ傾倒可能に片持ち
支持されている。46は支点部材、47はばねであ
る。、カム軸44は蓋昇降台31の上壁中央からコンテ
ナ蓋42内へ伸び、蓋昇降台31上にコンテナ蓋42が
同心に載置された時カム44とスプライン係合する。蓋
昇降台31は中空体であって、カム軸48を所定角度だ
け回動するカム軸駆動機構49を内蔵している。このカ
ム軸駆動機構49とカム軸48とは錠開閉機構を構成し
ている。
当該カム44が回転すると、ロックアーム45は嵌合凹
部41Cに向かって図示矢印方向に変位し、先端部が嵌
合凹部41Cに係合する。この係合状態では、容器41
の開口41pとコンテナ蓋42との間はシール材43で
気密にシールされている。43は容器41のフランジ4
1Bの下面に固着されたシール材である。
ット30の蓋昇降台31が図9に示すようにプレート5
のポート4内に位置しているとする(受渡し位置)。こ
の状態で、空コンテナ40がいずれかの棚11から空コ
ンテナ移載部3へスタッカークレーン20により移載さ
れてプレート5上に載置されると、カム軸48がコンテ
ナ蓋42内へ突出してカム44とスプライン係合する。
空コンテナ40のプレート5上への移載が完了すると、
カム軸駆動機構49が作動し、カム44が回動してロッ
クアーム45がコンテナ蓋中心側へ変位し、嵌合凹部4
1Cとの係合が解かれ、解錠される。容器41とコンテ
ナ蓋42とのロックが解除されると、蓋昇降台31が前
記した搬入位置まで下降する。この時、コンテナ蓋42
は蓋昇降台31とともに下降する。蓋昇降台31が上記
搬入位置に位置決めされると、保管物搬入部2のエプロ
ン2A上へ移載されていたウエハカセットWが図示しな
い移載ロボット等により蓋昇降台31に載っているコン
テナ蓋42上へ移載される。ウエハカセットWがコンテ
ナ蓋42上へ移載されると、蓋昇降台31が上記受渡し
位置まで上昇する。蓋昇降台31が上記受渡し位置まで
上昇してコンテナ蓋42が容器41の開口41pを閉鎖
すると、カム軸駆動機構49が作動してカム軸48が前
記とは逆に回動し、ロックアーム45が嵌合凹部41C
に向かって図示矢印方向に変位し、先端部が嵌合凹部4
1Cに係合する。これにより、コンテナ蓋42がシール
材43を介して容器41の開口41pを気密にシールす
る。
ハ保管庫1内のコンテナ40に気密に収納され、ウエハ
カセットWを収納したコンテナ40はスタッカークレー
ン20により指定された棚の指定された位置へ移載さ
れ、ここに一時的に保管されるこのように、本例では、
ウエハカセットWを気密コンテナ40に収納して保管す
るので、ウエハ保管庫1内全体を高清浄雰囲気に維持す
る必要がない。
管するタイプのものは、コンテナの容器内や蓋の内面が
清浄な間は被保管物のパーティクル汚染は起こらない
が、ウエハ等を繰り返し保管している間には、ウエハ保
管庫の雰囲気中に浮遊するパーティクルによるコンテナ
内の雰囲気の汚染やウエハ等からの薬品等によるコンテ
ナ汚染が起こり、気密性のコンテナに収納して保管する
メリットが低減する。
たもので、ウエハ等を気密性のコンテナに収納して保管
するものにおいて、コンテナの汚染に起因するウエハ等
のパーティクル汚染等を防ぐことのできるクリーンルー
ム用保管庫を提供することを目的とする。
複数の保管ユニットと、この保管ユニットの各保管セク
ションに対して保管物を出し入れする移載機構を搭載し
た自動移載装置とを備え、クリーンルーム内に設けられ
る保管庫において、上記出し入れされる保管物はパーテ
ィクル汚染もしくはおよび化学汚染を嫌う物品を気密に
収納可能で蓋施錠機構を有するコンテナであり、当該コ
ンテナに対して上記物品を自動的に出し入れする装置を
備えるとともにコンテナ自動洗浄部を備えていることを
特徴とする。
テナに対して物品を出し入れする物品出し入れ機構を備
えたコンテナ洗浄準備ステーションと、当該コンテナ洗
浄準備ステーションまたは保管セクションから移載され
た空コンテナを洗浄気体に曝す洗浄室を備えたコンテナ
洗浄ステーションとからなり、自動移載装置が上記移載
を司ることを特徴とする。
ンはコンテナ移載エリアと物品仮置きエリアを有するこ
とを特徴とする。
ンの物品仮置きエリアは高清浄雰囲気もしくは不活性雰
囲気であることを特徴とする。
ンのコンテナ移載エリアの1もしくは複数のコンテナ載
置台はポートを有し、物品自動取り出し機構は、施錠機
構を有するコンテナの底蓋に対応する上記ポート内で係
合して錠を開閉する錠開閉機構を備えた蓋昇降台を備え
ることを特徴とする。
のいずれかが洗浄済みコンテナが移載されるコンテナ移
載台であり、当該コンテナ移載台へ他のコンテナ載置台
上の未洗浄コンテナからから取り出された物品が移しか
えられることを特徴とする。請求項7は、コンテナ洗浄
ステーションの洗浄室は、洗浄液噴射系統と乾燥気体噴
射系統とを有していることを特徴とする。
テナ洗浄準備ステーションの物品仮置きエリアで気体洗
浄されることを特徴とする。
けられており、当該IDコードを利用して洗浄履歴が管
理されることを特徴とする。
れたウエハカセットは、当該保管物搬入出部にある保管
物自動受渡しユニットによりコンテナへ収納され、移載
装置により保管ユニットの棚の保管セクションへ移載さ
れ、ここで保管される。そして、コンテナを洗浄する必
要がある時は、コンテナをコンテナ自動洗浄部へ移載す
るだけで、コンテナからの物品の取り出し、コンテナの
洗浄ステーションへの移載、コンテナ洗浄、洗浄したコ
ンテナへの上記物品の収納等がシーケンシャルに自動的
に実行される。
明する。
部でって、一方のウエハ保管ユニットの一部に設けら
れ、コンテナ洗浄準備ステーション60とコンテナ洗浄
室70からなる。
ンテナ40を移載されるコンテナ載置台61と62とを
有するコンテナ移載エリアS1を有し、このエリアS1
の下に当該エリアと仕切り台63で仕切られたカセット
仮置きエリアS2が設けられており、コンテナ載置台6
1と62の下には図5に示した保管物自動受渡しユニッ
ト30と同形の保管物自動出し入れユニット300Aと
300Bがそれぞれ配設されている。
カセット通過可能なポート4と同じポートを有し、カセ
ット仮置きエリアS2の仕切り台65に設けた仮置き部
66の左右には、蓋昇降台31が退避可能な孔64が形
成されている。蓋昇降台31は上面高さが仮置き台面と
面一になる高さまでこの孔64内へ下降し、またポート
4内へ上昇する。
ット仮置きエリアS2は図3に示すように保管ユニット
10の後壁からスタッカークレーン20側へ、高純度清
浄空気供給ユニット100を通した超高純度気体が流れ
ている。101は通常のフィルタ、102は高性能フィ
ルタ、103はファンである。
す洗浄室80を有している。図4において、81は密閉
式の自動扉である。82は網棚式あるいはパイプ棚式の
コンテナ載置台、83は洗浄室80の天井近傍に設けら
れ下向きの多数の噴射ノズルを有する上部乾燥気体噴射
部、84はコンテナ載置台82の下方に設けられ上向き
の多数の噴射ノズルを有する下部乾燥気体噴射部であ
り、噴射部は配管85を通してウエハ保管ユニット外に
ある給気装置に接続されている。乾燥気体としてはフィ
ルタを通した高純度の空気または窒素ガス等が用いられ
る。86は排気装置である。87は洗浄室80の天井近
傍に設けられ下向きの複数のノズルを有する上部洗浄液
体噴射部、88はコンテナ載置台82の下方に設けられ
上向きの複数のノズルを有する下部洗浄液体噴射部で、
両噴射部は配管89を通して洗浄室80の下に設けられ
た機械室の給液装置90に接続されている。給液装置9
0はフィルタ90Aと循環用ポンプ90Bを備え、開閉
弁90C、90Dを介してウエハ保管ユニット外にある
図示しない洗浄液体タンクと純水タンクに接続されてい
る。91は漏斗形の集液体であり、ここに落下した洗浄
液は開閉弁92を介し給液装置90に流れる。洗浄液と
しては、洗剤または純水、洗剤と純水の混合液が用いら
れる。
庫1と同じであるので、同一または相当部分には同じ符
号を付してある。
テナ40は保管セクションSからスタッカークレーン2
0によりコンテナ洗浄準備ステーション60のコンテナ
載置台61ヘ移載される。
えばコンテナ載置台61ヘ移載されると、保管物自動出
し入れユニット300Aが作動して、前記したコンテナ
40の解錠動作、蓋昇降台31の下降動作が行なわれ、
コンテナ40内に有ったウエハカセットWがカセット仮
置きエリアS2へ取り出される。このとき、コンテナ蓋
42は高純度清浄空気供給ユニット100を通した超高
純度気体に曝される位置にある。
されたウエハカセットWは孔64の隣りにあるカセット
仮置き部66へスタッカークレーン20により移載され
る。
開かれ、空になったコンテナ40の容器41はスタッカ
ークレーン20により洗浄室80のコンテナ載置台82
へ移載され、上記自動扉81が閉められる。
わたり容器41外面と容器41内面へ吹きつけ容器41
を洗浄し、この洗浄が終わると、乾燥気体を、所定時間
にわたり容器41外面と容器41内面へ吹きつけ容器4
1を乾燥する。
クレーン20により洗浄室80から運び出され、コンテ
ナ載置台61ヘ移載される。
たままであったコンテナ蓋42上へ、カセット仮置き部
66にあったウエハカセットWがスタッカークレーン2
0により移載される。
し入れユニット300Aの蓋昇降台31がコンテナ蓋4
2およびウエハカセットWを載せたまま上昇し、コンテ
ナ蓋42を容器42の開口内へ位置決めして、コンテナ
40を施錠する。
タッカークレーン20によりコンテナは元の保管セクシ
ョンSへ移載される。
室80で洗浄・乾燥される間に、カセット仮置きエリア
S2に流れる超高純度気体流により気体洗浄される。ま
た、コンテナ蓋42は、清浄室80の乾燥工程の高圧空
気もしくは窒素を利用して気体洗浄するようにしてもよ
い。
たIDコードを利用して、ストッカー20の図示しない
制御装置で、空であるか否か、どの保管セクションに保
管されているか等が管理されるが、本実施例では、洗浄
履歴も管理される。勿論、コンテナが保管庫内でのみ利
用される閉じたシステムである場合や、コンテナが上位
コンピュータで管理される場合は、IDコードがなくて
も洗浄履歴の管理は可能である。
0の容器洗浄が終わるまで、ウエハカセツトWがカセッ
ト仮置きエリアS2に置かれたままとなるので、この間
に、当該ウエハカセットに対する出庫指令が出された場
合、出庫することができないことになる。これを防ぐた
めに、本実施例では、コンテナ移載台62と保管物自動
出し入れユニット300Bを設けてある。
済みの空コンテナが移載され、コンテナ載置台61上の
コンテナからカセット仮置きエリアS2へ取り出された
ウエハカセツトWはスタッカークレーン20で保管物自
動出し入れユニット300Bの蓋昇降台31上にあるコ
ンテナ蓋へ移載され、蓋昇降台31により、上記洗浄済
みのコンテナへ収納される。
置台61、62との間のコンテナの移載をスタッカーク
レーン20で行なっているが、専用の移載ロボットを設
ける場合もある。
40の容器41の内外面を洗浄しているが、洗浄室80
に代えて容器内面41だけを洗浄する簡易洗浄ユニット
を設けてもよい。
示したもので、図2に示した洗浄準備ステーション60
の一部を洗浄部80Aとして利用する。簡易洗浄ユニッ
ト93はコンテナ載置台62の下に気密に取着されてい
る。簡易洗浄ユニット93の容器94は上に開口し下部
が錐形に縮径した筒体であり、底中央から配液管95が
伸びている。この配管95は図4に示した給液装置90
と同じ構成の給液装置に接続される。容器94内の下方
には、上向きの複数のノズルを有する洗浄液体噴射部8
8Aと乾燥気体噴射部84Aとが配設されている。洗浄
液体噴射部88Aはウエハ保管ユニット外にある上記給
液装置から洗浄液を供給される。乾燥気体噴射部84A
は配管を通してウエハ保管ユニット外にある給気装置に
接続される。
プの後、空になったコンテナ40の容器41はスタッカ
ークレーン20により洗浄室80Aのコンテナ載置台6
2へ移載され、固定具96で当該コンテナ載置台62へ
気密に固定され、簡易洗浄ユニット93により容器内面
を洗浄される。
不活性ガスパージするコンテナを用いる場合は、カセッ
ト仮置きエリアS2を不活性ガスパージする構成とす
る。
ットを裸の状態で保管するのではなく、気密性のコンテ
ナに収納して保管するものにおいて、コンテナを自動洗
浄することができるコンテナ洗浄部を設けたので、コン
テナ汚染に起因するウエハ等の汚染を防止することがで
き、気密性のコンテナに収納して保管する保管庫が持つ
効果を充分に発揮させることができる。
ある。
す図である。
示す図である。
を示す図である。
である。
図である。
を示す図である。
である。
時間の関係を示す図である。
時間の関係を示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 1もしくは複数の保管ユニットと、この
保管ユニットの各保管セクションに対して保管物を出し
入れする移載機構を搭載した自動移載装置とを備え、ク
リーンルーム内に設けられる保管庫において、 上記出し入れされる保管物はパーティクル汚染もしくは
/および化学汚染を嫌う物品を気密に収納可能で蓋施錠
機構を有するコンテナであり、当該コンテナに対して上
記物品を自動的に出し入れする装置を備えるとともにコ
ンテナ自動洗浄部を備えていることを特徴とするクリー
ンルーム用保管庫。 - 【請求項2】 コンテナ自動洗浄部は、コンテナに対し
て物品を出し入れする物品出し入れ機構を備えたコンテ
ナ洗浄準備ステーションと、当該コンテナ洗浄準備ステ
ーションまたは保管セクションから移載された空コンテ
ナを洗浄液体に曝す洗浄室を備えたコンテナ洗浄ステー
ションとからなり、自動移載装置が上記移載を司ること
を特徴とする請求項1記載のクリーンルーム用保管庫。 - 【請求項3】 コンテナ洗浄準備ステーションはコンテ
ナ移載エリアと物品仮置きエリアを有することを特徴と
する請求項1または2記載のクリーンルーム用保管庫。 - 【請求項4】 コンテナ洗浄準備ステーションの物品仮
置きエリアは高清浄雰囲気もしくは不活性ガス雰囲気で
あることを特徴とする請求項1〜3記載のクリーンルー
ム用保管庫。 - 【請求項5】 コンテナ洗浄準備ステーションのコンテ
ナ移載エリアの1もしくは複数のコンテナ載置台はポー
トを有し、物品自動取り出し機構は、施錠機構を有する
コンテナの底蓋に対応する上記ポート内で係合して錠を
開閉する錠開閉機構を備えた蓋昇降台を備えることを特
徴とする請求項1〜4記載のクリーンルーム用保管庫。 - 【請求項6】 複数のコンテナ載置台のうちのいずれか
が洗浄済みコンテナが移載されるコンテナ移載台であ
り、当該コンテナ移載台へ他のコンテナ載置台上の未洗
浄コンテナから取り出された物品が移しかえられること
を特徴とする請求項1〜5記載のクリーンルーム用保管
庫。 - 【請求項7】 コンテナ洗浄ステーションの洗浄室は、
洗浄液噴射系統と乾燥気体噴射系統とを有していること
を特徴とする請求項1〜6記載のクリーンルーム用保管
庫。 - 【請求項8】 コンテナのコンテナ蓋はコンテナ洗浄準
備ステーションの物品仮置きエリアで気体洗浄されるこ
とを特徴とする請求項6記載のクリーンルーム用保管
庫。 - 【請求項9】 コンテナにはIDコードが設けられてお
り、当該IDコードを利用して洗浄履歴が管理されるこ
とを特徴とする請求項1〜8記載のクリーンルーム用保
管庫。
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