JPH05306988A - クリーンルームの清浄度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】作業者の影響を除去でき、且つ、製品がさらさ
れる雰囲気の清浄度を測定できるようにする。 【構成】クリーンルーム内で稼働するウエハ自動搬送台
車１にパーティクル測定装置６を搭載し、そして、その
吸引チューブ７の吸引口７ａを、ウエハ格納カセット５
の真下（風下）に位置させる。 【効果】ウエハ格納カセット５がさらされた空気がパー
ティクル測定装置６内に吸引されるため、製品としての
ウエハがさらされた雰囲気の清浄度を測定することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クリーンルームの清
浄度を測定する装置に関し、特に、作業者の影響等を除
去でき、且つ、製品がさらされる雰囲気の清浄度を測定
できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造ライン等が設置されるクリ
ーンルーム内に存在するパーティクル（浮遊じんあい）
やナトリウムイオン等の微粒子は、製品の歩留りに大き
な影響を与えるため、クリーンルームの清浄度は、空調
システム等により所定基準（例えば、直径0.１μｍのパ
ーティクルが１ｆｔ³ 内に１個以下等）に維持されるよ
うになっている。

【０００３】そして、そのような基準が維持されている
か否かを確認するために、従来から種々の装置が適用さ
れており、例えば、パーティクルを測定する装置として
は、レーザー光の散乱現象を利用して空気に含まれるパ
ーティクルの粒径及び個数を測定するパーティクル測定
装置が広く利用されている。ここで、従来のパーティク
ル測定装置によってクリーンルームの清浄度を測定する
場合、空気を吸引する際の具体的な方法としては、作業
者がクリーンルーム内の測定位置までパーティクル測定
装置を運んでいき、そこで作業者の手で吸引チューブの
先端を所定の位置に保持した状態で空気を吸引する方法
（第１の方法）と、クリーンルーム内の壁面に吸引チュ
ーブの先端を固定し、その吸引チューブを通じて別の位
置に設置された測定装置本体に空気を吸引させる方法
（第２の方法）とがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た空気を吸引する従来の方法には、下記のような不具合
があった。即ち、上記第１の方法では、作業者の性格や
熟練度等の影響を受けやすく、作業者によって測定値が
ばらついてしまうし、同じ作業者が測定しても測定位置
が日によって変動してしまうこともある。

【０００５】そして、人間は顕著なパーティクル発生源
であるため、作業者から発生したパーティクルを吸引す
ることにより、クリーンルームの実際の清浄度とは無関
係の信頼性の低いデータを構築してしまうこともある。
さらに、作業者による測定であるため、随時又は極短時
間の間隔で頻繁に測定することは実際には不可能であ
る。

【０００６】また、上記第２の方法では、作業者に起因
する不具合は除去できるし、頻繁に測定することも可能
ではあるが、測定位置が実際に製品が通過する位置から
遠い場合が多いため、得られたデータの信頼性が低く、
さらに、測定位置の移動が面倒であるので、測定位置が
固定されてしまうという欠点がある。本発明は、このよ
うな従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされ
たものであって、作業者の影響等を除去でき、しかも、
製品がさらされる雰囲気の清浄度を測定できるクリーン
ルームの清浄度測定装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、クリーンルーム内の空気を
吸引し、その吸引した空気に含まれる微粒子の量を測定
して前記クリーンルームの清浄度を測定する装置であっ
て、空気の吸引口を、前記クリーンルーム内で稼働する
自動走行車に取り付けた。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、上記請求項
１記載の発明を、半導体の製造ラインが設置されるクリ
ーンルームの清浄度を測定する装置としたものであっ
て、自動走行車としてのウエハ自動搬送台車に空気の吸
引口を取り付けた。そして、請求項３記載の発明は、上
記請求項２記載の発明において、ウエハ自動搬送台車が
搬送するウエハ格納カセットの風下の位置に吸引口を配
設することとした。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明にあっては、クリーンルー
ム内で自動走行車が稼働すると、これに取り付けられた
空気の吸引口も移動するから、かかるクリーンルームの
清浄度測定装置には、その自動走行車が通過する位置の
空気が吸引されることになる。

【００１０】従って、この清浄度測定装置は、自動走行
車がさらされる雰囲気の清浄度を測定することになる。
そこで、請求項２記載の発明のように、クリーンルーム
が半導体の製造プロセスに適用されるクリーンルームで
あって、自動走行車がウエハ自動搬送台車であれば、こ
の清浄度測定装置によって、ウエハ自動搬送台車がさら
される雰囲気の清浄度が測定される。

【００１１】さらに、請求項３記載の発明のように、ウ
エハ格納カセットの風下（天井から床に向かって空気を
流す垂直層流方式であればウエハ格納カセットの真下）
に空気の吸引口を配設すれば、ウエハ格納カセットがさ
らされた空気が清浄度測定装置に取り込まれることにな
るから、そのカセット内のウエハがさらされた雰囲気の
清浄度が測定される。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１乃至図３は、本発明の第１実施例を示す図
であり、この実施例は、本発明を半導体の製造ラインが
設置されるクリーンルーム内のパーティクル濃度を測定
する装置に適用したものである。

【００１３】先ず、構成を説明すると、図１はウエハ自
動搬送台車１の側面図、図２はクリーンルーム２の平面
図、図３は本実施例のシステム構成図であって、このク
リーンルーム２内には、半導体の製造ラインを構成する
多数のプロセス装置（酸化・拡散装置，イオン打ち込み
装置，ＣＶＤ装置，露光装置等）３，…，３が設置され
ている。

【００１４】なお、このクリーンルーム２の空調システ
ムは、天井の内側に配設されたフィルタによって空気内
のパーティクルを除去し、その天井から室内に空気を送
り込み、天井から床に向かう空気の層流を形成し、そし
て、床から室外に空気を排出する垂直層流方式を採用し
ている。そして、各プロセス装置３，…，３間でのウエ
ハの受け渡しが、それらプロセス装置３，…，３の並ぶ
方向に沿って敷かれた走行レール４，…，４上を走行す
るウエハ自動搬送台車１によって行われる。

【００１５】即ち、ウエハ自動搬送台車１は、所定枚数
（例えば、２５枚）のウエハが格納されたウエハ格納カ
セット５を、工程管理用コンピュータ（図示せず）から
の指令に応じて自動的に搬送する台車であって、これに
より、搬送時における人為的なミスによる歩留りの低下
を防ぐことができる。また、各ウエハ自動搬送台車１に
は、内部に吸引した空気に含まれる所定粒径のパーティ
クルの量を計測するパーティクル測定装置６が搭載され
ている。なお、パーティクル測定装置６の形式は特に限
定されるものではないが、比較的短時間で結果が得られ
る光散乱法によるものが好ましい。

【００１６】そして、本実施例では、パーティクル測定
装置６内に空気を吸引する吸引チューブ７を、その吸引
口７ａが、このウエハ自動搬送台車１に搭載された状態
のウエハ格納カセット５の真下に上向きに位置するよう
に配設している。また、ウエハ自動搬送台車１は、自動
巻取式のケーブルリール１ａを内蔵していて、このケー
ブルリール１ａに巻き取られる多心ケーブル１ｂを介し
て、工程管理用コンピュータや外部電源等に接続されて
いる。

【００１７】さらに、各ウエハ自動搬送台車１に搭載さ
れたパーティクル測定装置６の測定結果が、多心ケーブ
ル１ｂ内のケーブルを介して、図３に示すように、クリ
ーンルーム２外に設置された異常監視装置１０に供給さ
れる。なお、ウエハ自動搬送台車１は、パーティクル測
定装置６の測定結果とともに、自己の位置情報も異常監
視装置１０に供給している。

【００１８】異常監視装置１０は、図示しない演算処理
用コンピュータ，監視用モニタ及び警報装置等を備えて
構成される。次に、本実施例の動作を説明する。各ウエ
ハ自動搬送台車１は、工程管理用コンピュータからの指
令に応じて、プロセス装置３，…，３間でウエハ格納カ
セット５の搬送を行う。これにより、ウエハに対して種
々の処理が施され、最終的には半導体チップとして製品
が完成する。

【００１９】一方、クリーンルーム２内の清浄度は、天
井から床に向かう層流をなすパーティクルが除去された
空気流と、その他図示しない空調システムとによって、
所定基準に維持されるようになる。そして、ウエハ自動
搬送台車１が搬送するウエハ格納カセット５の真下（即
ち、風下）に、パーティクル測定装置６の吸引チューブ
７の吸引口７ａが上向きに配設されているため、このウ
エハ格納カセット５に降り注いだ空気流が、そのまま吸
引チューブ７を通じてパーティクル測定装置６に吸引さ
れることになる。

【００２０】つまり、本実施例の構成であれば、作業者
の手で吸引チューブ７を保持しなくても、パーティクル
測定装置６は、ウエハ格納カセット５がさらされる雰囲
気の清浄度を測定することになり、しかも、吸引チュー
ブ７は常にウエハ格納カセット５の真下に位置するか
ら、そのウエハ格納カセット５がさらされる雰囲気の清
浄度を常時測定することも可能である。

【００２１】このため、異常監視装置１０に供給される
パーティクル測定装置６の測定結果は、ウエハ格納カセ
ット５がさらされた雰囲気の清浄度であるから、クリー
ンルーム２内のパーティクル濃度に関して最も重要な情
報を得ることができる。そして、異常監視装置１０に
は、パーティクル測定装置６の測定結果とともに、ウエ
ハ自動搬送台車１の位置情報も供給されているため、パ
ーティクル濃度の高い状態が検知された場合、具体的に
どの位置のフィルタ等に異常が発生したかを容易に認識
することができるから、迅速な対応が可能となる。

【００２２】また、異常監視装置１０に供給される各自
動搬送台車１，…，１の位置情報及び各パーティクル測
定装置６，…，６の測定結果を対応させて構築すること
により、任意のウエハ又は半導体チップが、搬送時に、
どの位置でどの程度の清浄度の雰囲気にさらされたかを
知ることもできる。さらに、本実施例では、パーティク
ル測定装置６自体をウエハ自動搬送台車１に搭載してい
るため、吸引チューブ７が短くて済むから、時間遅れを
極めて小さくすることができる。

【００２３】図４は、本発明の第２実施例を示す図であ
り、本実施例も、上記第１実施例と同様に半導体の製造
ラインが設置されるクリーンルームの清浄度を測定する
装置に本発明を適用したものである。即ち、本実施例で
は、上記第１実施例と同様に吸引チューブ７の吸引口７
ａを各ウエハ自動搬送装置１が搬送するウエハ格納カセ
ット５の真下に配設するものであるが、各ウエハ自動搬
送装置１のそれぞれにパーティクル測定装置６の本体を
搭載するのではなく、クリーンルーム２外に設置された
パーティクル測定装置６と、各ウエハ自動搬送装置１に
対応する吸引チューブ７，…，７との間を、切換器１１
を介して選択的に接続できるように構成したものであ
る。

【００２４】なお、吸引チューブ７は、ウエハ自動搬送
台車１の多心ケーブル１ｂとともにクリーンルーム２内
或いはクリーンルーム２外に引き出すものとし、また、
ケーブルリール１ａに巻き取られたりしても内側の空間
が閉ざされないように、吸引チューブ７として外皮に補
強材が入れられたものを適用するのが望ましい。そし
て、パーティクル測定装置６の測定結果を異常監視装置
１０に供給するとともに、この異常監視装置１０によっ
て切換器１１を切換可能とする。なお、この実施例で
は、各ウエハ自動搬送台車１から異常検出装置１０に直
接位置情報を送ることができないので、異常検出装置１
０には、工程管理用コンピュータ等から別途位置情報を
供給することにする。

【００２５】本実施例にあっても、吸引チューブ７の吸
引口７ａは、上記第１実施例と同様にウエハ格納カセッ
ト５の真下に位置しているため、クリーンルーム２内の
パーティクル濃度に関して最も重要な情報を得ることが
できるし、異常監視装置１０には、パーティクル測定装
置６の測定結果とともに、ウエハ自動搬送台車１の位置
情報も供給されているため、異常発生時に迅速な対応が
可能となる。また、任意のウエハ又は半導体チップが、
搬送時に、どの位置でどの程度の清浄度の雰囲気にさら
されたかを知ることもできる。

【００２６】そして、本実施例では、複数のウエハ自動
搬送台車１，…，１に対して１台のパーティクル測定装
置６を設ける構成であるため、数台のパーティクル測定
装置６でクリーンルーム２全体の清浄度を測定すること
ができ、コストダウンを図ることができる。なお、上記
各実施例では、クリーンルーム内に浮遊しているパーテ
ィクルの濃度を測定する装置に本発明を適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、そ
の他の微粒子（例えば、ナトリウムイオン，ナトリウム
塩等）の濃度を測定する装置であってもよい。

【００２７】また、上記各実施例では、半導体の製造ラ
インが設置されるクリーンルームに対して本発明を適用
した場合について説明したが、半導体の製造ライン以外
の装置等が設置されるクリーンルームであっても構わな
い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クリーンルーム内で稼働する自動走行車に吸引口を取り
付けたため、作業者の影響を除去でき、且つ、クリーン
ルーム内の清浄度としては最も重要である製品がさらさ
れる雰囲気の清浄度を測定することができるという効果
がある。

【００２９】特に、請求項３記載の発明であれば、カセ
ット内のウエハがさらされた雰囲気の清浄度を測定する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例におけるウエハ自動搬送台車の側面
図である。

【図２】クリーンルームの概念を示す平面図である。

【図３】第１実施例のシステム構成を示すブロック図で
ある。

【図４】第２実施例のシステム構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ ウエハ自動搬送台車（自動走行車） ２ クリーンルーム ３ プロセス装置 ４ 走行レール ５ ウエハ格納カセット ６ パーティクル測定装置 ７ 吸引チューブ ７ａ 吸引口 １０ 異常監視装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーンルーム内の空気を吸引し、その
   吸引した空気に含まれる微粒子の量を測定して前記クリ
   ーンルームの清浄度を測定する装置であって、空気の吸
   引口を、前記クリーンルーム内で稼働する自動走行車に
   取り付けたことを特徴とするクリーンルームの清浄度測
   定装置。
2. 【請求項２】 半導体の製造ラインが設置されるクリー
   ンルームの清浄度を測定する装置であって、自動走行車
   がウエハ自動搬送台車である請求項１記載のクリーンル
   ームの清浄度測定装置。
3. 【請求項３】 ウエハ自動搬送台車が搬送するウエハ格
   納カセットの風下の位置に吸引口を配設する請求項２記
   載のクリーンルームの清浄度測定装置。