JPH055722B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体ウエーハなどの被収納物の
搬出入及び保管等における清浄化に用いる清浄化
装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体ウエーハは、複数枚ごとにカセツトに格
納して保存し、所定の枚数単位で保存、移送を行
う方法が取られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、半導体ウエーハを保存し、その移送
を行う場所では、高度な清浄化を図る必要がある
が、処理室や保管室の全体を清浄化することは、
設備が大掛かりとなり、不経済である。

そこで、この発明は、半導体ウエーハなどの被
収納物の保管エリアを清浄化し、保管する清浄化
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、この発明の清浄化装置は、気体を圧
送する圧送手段（フアン４０）と、清浄化すべき
空間内の中心部に上下方向に立設されるととも
に、前記圧送手段との間に連結されたパイプを通
して前記気体が圧送され、その気体を前記空間内
に放射状に吐出させる吐出管１６と、この吐出管
を中央にしてその高さ方向に被収納物（カセツト
９、半導体ウエーハなど）を収納可能な高さ以上
の間隔を以て設置された複数段の収納棚１０と、
各収納棚の収納空間（収納部４）と前記吐出管と
の間に前記吐出管を包囲する形態で設置され、前
記吐出管から吐出する前記気体を通過させなが
ら、清浄化気体を形成するフイルタ１４と、この
収納棚を包囲して設置されて前記収納棚間を経た
前記清浄化気体が通過可能な囲壁（パンチングメ
タル２１、仕切り壁５４）と、この囲壁の周面側
に設置されて前記清浄化気体を受ける吸気部１
８，２０と、この吸気部を通して前記収納棚毎に
放射状の層流を成す前記清浄化気体を吸気する吸
気手段（フアン４０，４４）と、前記囲壁に形成
されて前記収納棚に対する前記被収納物の搬出入
をすべき搬出入口（搬送口５６）と、この搬出入
口を前記被収納物の搬出入に応じて開閉する開閉
手段（開閉ドア６０）と、前記吸気部に設置され
て前記搬出入口から前記収納棚に前記被収納物を
搬入し、又は前記収納棚から前記被収納物を搬出
する搬送機構２２とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の清浄化装置では、清浄化すべき空間
の中心部には吐出管がその高さ方向に立設されて
おり、この吐出管にはパイプを通して気体を圧送
する圧送手段が連結され、圧送された気体が吐出
管から放射状に吐出される。そして、吐出管に
は、その高さ方向に被収納物を収納可能な高さ以
上の間隔を以て複数段の収納棚が形成され、各収
納棚の収納空間と吐出管との間に吐出管を包囲す
る形態でフイルタが設置されている。したがつ
て、吐出管から吐出する気体はフイルタを通して
清浄化され、清浄化気体として吐出管側から各収
納棚の間隔内に独立して供給される。

また、この収納棚の周囲部には包囲する形態で
清浄化気体を通過可能な囲壁が設けられ、この囲
壁の周面側には吸気部が設けられ、この吸気部に
は収納棚毎に放射状の層流を成す清浄化気体を強
制的に吸い込む吸気手段が連結されている。した
がつて、圧送される清浄化気体は、収納棚の間隔
内を通過した後、囲壁の背面側の吸気部側に吸気
手段を通して強制的に吸い込まれ、収納棚の間隔
内には滞留することなく、収納棚の間隔毎に吐出
管から囲壁に至る放射状を成す一定の層流を成す
清浄化気体流が形成され、収納空間の清浄化が図
られる。

そして、この清浄化装置では、囲壁に形成され
た搬出入口は被収納物の搬出入に応じて開閉手段
により開閉されるとともに、その搬出入口を通し
て被収納物を搬送機構を以て搬出入することがで
き、搬出入時にも被収納物の塵埃による汚染はな
く、高度な清浄化が図られている。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

（第１実施例） 第１図ないし第６図はこの発明の清浄化装置の
第１実施例を示している。

第１図において、外装体２には、半導体ウエー
ハなどの被収納物を収納すべき収納空間を成す収
納部４と、この収納部４に被収納物の搬入、搬出
を行う搬送部６とが分離されて設置されている。

収納部４の中心部には、円筒で形成された支柱
８が回転可能に設置され、この支柱８の周壁部に
は、被収納物としての複数枚の半導体ウエーハを
収納したカセツト９を設置するための円板状の収
納棚１０が複数段に亘つて取り付けられていると
ともに、清浄空気通流機構として、収納棚１０間
の収納間隔内に空気を吐出する吐出部１２が設け
られ、この吐出部１２には吐出空気を清浄化する
フイルタ１４が取り付けられている。したがつ
て、複数に亘つて取り付けられた収納棚１０間に
設けられた吐出部１２からフイルタ１４を介して
清浄化された空気、即ち、清浄空気を収納部４に
放出させることができる。支柱８の中心部には、
吐出部１２に均等に清浄空気を圧送する吐出管１
６が設置されている。また、収納部４および搬送
部６には、支柱８からの空気を吸い込む吸気部１
８，２０が設けられ、各吸気部１８，２０の吸気
側には収納棚１０を包囲する形態でパンチングメ
タル２１が配設されている。

したがつて、フイルタ１４を介して清浄化され
て収納部４に放出された空気は、支柱８の周壁部
に設置された各収納棚１０間を通つた後、収納部
４及び搬送部６に設けられた吸気部１８，２０に
吸い込まれることになる。

そして、外装体２の上面部には、外気に開放さ
れた通気部２３が設けられ、清浄化動作に伴つて
この通気部２３から空気が外装体２内に引き込ま
れる。

搬送部６には、カセツト９を収納部４への搬
入、その搬出を行う搬送機構２２が設置されてい
る。この搬送機構２２にはカセツト９を把持して
前後方向に移送する搬送アーム２４が設けられ、
この搬送アーム２４の下部には、搬送すべきカセ
ツト９を一時的に載置する移動台２６が設置され
ている。これら搬送アーム２４および移動台２６
は、昇降機構２８で自動的に所望の高さに昇降可
能になつている。そして、外装体２の側壁には、
収納部４から搬出されるカセツト９を外部に搬出
するための搬出入口３０が設けられている。

第２図ないし第４図は、第１図に示した清浄化
装置における清浄空気通流機構を示している。

第２図において、外装体２の内部には、基台部
３２が設けられ、この基台部３２に取り付けられ
た軸受部３４と、外装体２の天井部に取り付けら
れた軸受部３６との間に支柱８が回転可能に設置
され、基台部３２の内部には、吐出管１６と空気
を圧送する配管部３８が配設されている。

この配管部３８は、第３図に示すように、吐出
管１６と吸気部１８，２０とを連係するものであ
り、第４図に示すように、空気の圧送手段として
のフアン４０から吐出管１６に対してその吐出力
で空気を圧送し、吐出部１２から矢印Ａ，Ｂで示
すように噴射した清浄空気は、吸気手段を成すフ
アン４０の吸引力で吸気部１８，２０に吸気さ
れ、フイルタ４２を介して再び吐出空気として吐
出管１６に供給されるとともに、その一部の余剰
空気はフアン４４を介して矢印Ｃで示すように外
部に排出される。

第５図および第６図は、搬送機構２２の具体的
な構造を示している。

第５図において、搬送機構２２は昇降機構２８
で昇降可能に構成され、その搬送アーム２４に
は、カセツト９を把持する一対の把持片４６が取
り付けられている。搬送アーム２４はその前後方
向に移動し、把持片４６は搬送アーム２４の移動
方向に対して直交方向に間隔が制御されるように
なつている。

昇降機構２８は、外装体２の天井側に設置され
たワイヤプーリ４８と外装体２の基台部３２側に
設置されたワイヤプーリ５０との間にワイヤ５２
を懸け廻したものであり、ワイヤ５２に前記搬送
機構２２が固定されている。

また、移動台２６は、第６図に二点鎖線で示す
ように、搬送アーム２４の移動方向とは直交方向
に移動可能に構成されている。

そして、収納部４と搬送部６とを仕切る囲壁と
しての仕切壁５４には、カセツト９の搬入、搬出
のための搬出入口としての搬送口５６が開口さ
れ、この搬送口５６には、カセツト９の搬入、搬
出時に、シリンダ装置５８で自動的に開閉操作さ
れる開閉手段としての開閉ドア６０が設置されて
いる。

以上の構成において、その動作を説明する。

フアン４０から吐出管１６に空気を圧送する
と、その空気は吐出管１６から支柱８の内部に噴
射され、フイルタ１４で清浄化されて吐出部１２
から吐出される。

この吐出空気は、棚１０の間の空間を通流し、
複数枚の半導体ウエーハを格納したカセツト９の
間を抜けて吸気部１８，２０に至る。吸気部１
８，２０にはフアン４０，４４によつて負圧が作
用しており、吐出空気はその吐出圧と吸気圧との
相互作用によつて一定の送流が得られ、カセツト
９はその送流の中に置かれる。

この結果、カセツト９やその内部に格納されて
いる半導体ウエーハに対する塵埃の付着が効果的
に防止される。

この場合、清浄空気は、カセツト９を載置する
棚１０の中心から放射方向に吐出するため、その
滞留が無く、塵埃の付着が防止されている。

特に、外装体２の内部を収納部４と搬送部６と
に分離し、搬送部６が吐出空気の下流側に設置さ
れていることから、搬送部６で生じた摩擦粉など
の塵埃が収納部４に流れ込むことが無く、収納部
４の清浄化が高度に維持される。

次に、カセツト９の収納および搬出について説
明する。

第６図の二点鎖線で示すように、搬送機構２２
の移動台２６を外装体２の側面部に設けられた搬
出入口３０から外部に矢印Ｄで示す方向に突出さ
せ、その上に保管すべきカセツト９を載置する。
このカセツト９を載置した状態で移動台２６を搬
送部６の内部に移動させて所定の位置に停止させ
る。この場合、移動台２６を内方に移動させた
際、その後部は矢印Ｅ方向に突出する。

ここで、搬送アーム２４を後方に移動させると
ともに、把持片４６を拡開し、さらに、搬送アー
ム２４を昇降機構２８で下方に下げ、カセツト９
の側面部に把持片４６を臨ませた後、把持片４６
の間隔を狭め、カセツト９を把持片４６で把持す
る。

この状態で、搬送アーム２４を昇降機構２８で
上方に移動させ、搬送口５６の位置に停止させる
とともに、開閉ドア６０を開き、搬送アーム２４
を搬送口５６から特定の棚１０の特定の位置に臨
ませる。この場合、棚１０は、支柱８の回転で載
置すべき空白部分を搬送口５６の部分に臨ませ
る。

棚１０の上面に位置させた搬送アーム２４は、
カセツト９とともに下方に移動させ、カセツト９
を棚１０の上面に接触させて把持片４６を開き、
その把持を解除する。そして、搬送アーム２４を
昇降機構２８で上方に移動させるとともに、搬送
アーム２４を後退させ、このとき、把持片４６
は、所定位置に戻す。

そして、カセツト９の搬入が終了し、搬送アー
ム２４を後退させた後、開閉ドア６０を閉じる。

また、棚１０に載置されているカセツト９を搬
出する場合には、搬入とは逆の動作によつて移動
台２６に搬出すべきカセツト９を移動させ、その
カセツト９を移動台２６の移動で搬出入口３０か
ら搬出させるものとする。

このようなカセツト９の搬入、搬出時、支柱８
から空気が圧送され、収納部４の清浄化が保たれ
る。

（第２実施例） 第７図ないし第１０図はこの発明の清浄化装置
の第２実施例を示し、第１実施例と同一部分には
同一符号を付してある。

すなわち、この実施例の清浄化装置は、第７図
に示すように円筒状の外装体２の内部に、収納部
４と搬送部６とを非分離の状態で構成したもので
あり、収納部４の周囲に搬送機構２２が設置され
ている。

この実施例では、外装体２の内壁に沿つて搬送
部６の昇降機構２８のねじ軸５９，６２，６４が
一定の角度だけ変位した位置に垂直に立設され、
各ねじ軸５９，６２，６４にはそれぞれ支持アー
ム６６が移動可能に取り付けられ、各支持アーム
６６には棚１０と同心円状に支持フレーム６８が
固定され、この支持フレーム６８には、その内側
に環状の移動台７０が支持され、その外側に移動
可能に搬送アーム２４が設置されている。

そして、第８図に示すように、収納部４の支柱
８には、その下方に設置された圧送手段から矢印
Ｆで示す空気が圧送され、その周壁部の吐出部１
２のフイルタ１４を介して矢印Ｆで示す圧送空気
が、支柱８の周面方向に吐出するようになつてい
る。

第９図および第１０図は、搬送機構２２および
昇降機構２８の具体的な構造を示している。

第９図および第１０図において、ねじ軸５９，
６２，６４に取り付けられた支持アーム６６の先
端部には、環状の支持フレーム６８が一体的に固
定され、この支持フレーム６８の内壁面および外
壁面には、それぞれレール７２，７４が設けられ
ている。

レール７２には、移動台７０がその側面部に取
り付けた複数のローラ７６，７８を介して回動可
能に支持されている。また、移動台７０の側部に
は、移動台７０と同心円状の歯車８０が取り付け
られ、この歯車８０には、支持フレーム６８の下
面部に固定されたモータ８２で駆動される歯車８
４が噛み合わされている。すなわち、モータ８２
の回転によつて、移動台７０は収納棚１０の周囲
を回転する。

レール７４には、搬送アーム２４を取り付けた
回転フレーム８６が複数のローラ８８，９０を介
して回転可能に支持され、回転フレーム８６に取
り付けられた歯車９２には、支持フレーム６８の
下面部に固定されたモータ９４で駆動される歯車
９６が噛み合わされている。

ねじ軸６２，６４の下端部には、歯車９８，１
００が取り付けられ、これら歯車９８，１００に
は、図示していないモータなどの回転駆動装置に
よつて駆動される歯車１０２が噛み合わされ、歯
車１０２の回転によつてねじ軸６２，６４が回転
され、支持アーム６６とともに支持フレーム６８
が矢印Ｇで示すように、上下方向に移動する。

また、搬送アーム２４はアーム支持フレーム１
０４で第９図に矢印Ｈで示す水平方向に回転およ
び矢印Ｉで示す前後方向に移動可能に支持されて
いる。なお、１０６は搬出入口３０に設けられた
受台である。

以上の構成に基づき、その動作を説明する。

フアン４０から支柱８の内部に供給された空気
は、フイルタ１４で清浄化されて吐出部１２から
吐出され、この吐出空気は、収納棚１０の間の空
間を通流し、複数枚の半導体ウエーハを格納した
カセツト９の間を抜けて吸気部１８，２０に至
る。この結果、カセツト９やその内部に格納され
ている半導体ウエーハに対する塵埃の付着が効果
的に防止される。この実施例においても、搬送部
６が吐出空気の下流側に設置されていることか
ら、搬送部６で生じた摩擦粉などの塵埃が外装体
２の周壁部側に押しやられ、収納部４の清浄化が
図られる。

次に、この場合のカセツト９の搬入は、図示し
ていない搬送手段によつてカセツト９を搬出入口
３０の近傍に置き、第９図に二点鎖線で示すよう
に吐出させた搬送アーム２４の把持片４６でカセ
ツト９を把持して外装体２の内部に取り込み、カ
セツト９を把持した状態で搬送アーム２４を矢印
Ｈで示すように回転させ、把持しているカセツト
９を収納棚１０に向け、さらに搬送アーム２４を
矢印Ｉで示す前方に移動させる。

すなわち、モータ９４の回転によつて、回転フ
レーム８６を所定の位置に移動するとともに、歯
車１０２を回転させて支持アーム６６とともに支
持フレーム６８を昇降させ、その上下方向の位置
を調整する。搬出入口３０から搬送アーム２４を
回転して突出させ、把持片４６にカセツト９を把
持させ、外装体２の内部に搬送アーム２４ととも
に外装体２の内部に移動させる。

このとき、一旦、カセツト９は移動台７０に載
置する。

そして、搬送アーム２４は、把持片４６を第１
０図に二点鎖線で示すように、カセツト９を把持
した状態で移送し、棚１０の載置位置に移動させ
る。この状態で昇降機構２８を操作し、支持フレ
ーム６８とともに搬送アーム２４を僅かに下方に
移動させ、棚１０にカセツト９を載置した後、把
持片４６の把持を解除し、再び搬送アーム２４を
僅かに上方に移動した後、把持片４６を元の位置
に戻す。

この場合、収納棚１０の載置位置の選択は、前
記実施例の棚１０の回転に対し、棚１０を固定し
ておき、移動台７０および回転フレーム８６を回
転させて行う。

なお、収納棚１０からのカセツト９の搬出は、
前記搬入とは逆の関係で搬送アーム２４を駆動し
て行うものとする。

また、搬出入口３０に対するカセツト９の出し
入れは、人間が手で行つてもよく、また、搬出入
用の専用自動機や搬送ロボツトを用いることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、吐出
管を中心にしてその高さ方向に複数段に亘つて収
納棚が形成されているとともに、収納棚の間隔内
には吐出管からの気体を清浄化するフイルタが設
けられ、また、収納棚の周囲部には囲壁を介して
吸気部が設けられているので、圧送手段によつて
圧送された気体は吐出管から吐出してフイルタを
経て清浄化され、清浄化気体として収納棚に供給
されるとともに、収納棚の周囲部には囲壁を介し
て吸気部側に強制的に吸気手段を通して吸い込む
ので、各収納棚上の被収納物にまんべんなく清浄
化気体を流し、しかも、各清浄化気体は、互いに
干渉することなく吸気部側に強制的に吸い込まれ
て収納棚毎の層流を成し、清浄化気体の流れは何
ら妨げられることがなく、かつ、各収納棚間の干
渉を生じることがないので、各収納棚の間隔毎に
独立して清浄化でき、しかも、各収納棚間で再汚
染を生じることはなく、また、各収納棚の清浄度
を均一化して高度な清浄化を実現でき、各収納棚
に収納される被収納物を高度な清浄化状態で保存
することができ、さらに、各収納棚は吐出管を包
囲する環状を成しているので、被収納物の収縮効
率及び取出し効率を高めることができ、放射状を
成す清浄化気体流と相俟つて被収納物の高度な清
浄化に寄与することができる上、収納棚における
被収納物の搬出入は清浄気体流の下流側に設置さ
れた搬送機構を以て行うので、搬送時に発生した
塵埃で被収納物が汚染されることがなく、被収納
物の清浄化を高度に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の清浄化装置の第１実施例を
示す一部を切欠いた斜視図、第２図は第１図に示
した清浄化装置の収納部の構成を示す断面図、第
３図は第２図に示した収納部の−線に沿う断
面図、第４図は第１図に示した清浄化装置におけ
る清浄気体通流機構を示す説明図、第５図は第１
図に示した清浄化装置における収納部および搬送
部の構成を示す縦断面図、第６図は第５図に示し
た収納部および搬送部の−線に沿う断面図、
第７図はこの発明の清浄化装置の第２実施例を示
す一部を切欠いた斜視図、第８図は第７図に示し
た清浄化装置における清浄体通流系統を示す説明
図、第９図は第７図に示した清浄化装置の水平断
面図、第１０図は第７図に示した清浄化装置の搬
送部の構成を示す一部切欠縦断面図である。 ４……収納部（収納空間）、９……カセツト
（被収納物）、１０……収納棚、１２……吐出部、
１４……フイルタ、１６……吐出管、１８，２０
……吸気部、２１……パンチングメタル（囲壁）、
２２……搬送機構、４０……フアン（圧送手段、
吸気手段）、４４……フアン（吸気手段）、５４…
…仕切壁（囲壁）、５６……搬送口（搬出入口）、
６０……開閉ドア（開閉手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気体を圧送する圧送手段と、 清浄化すべき空間内の中心部に上下方向に立設
   されるとともに、前記圧送手段との間に連結され
   たパイプを通して前記気体が圧送され、その気体
   を前記空間内に放射状に吐出させる吐出管と、 この吐出管を中央にしてその高さ方向に被収納
   物を収納可能な高さ以上の間隔を以て設置された
   被数段の収納棚と、 各収納棚の収納空間と前記吐出管との間に前記
   吐出管を包囲する形態で設置され、前記吐出管か
   ら吐出する前記気体を通過させながら、清浄化気
   体を形成するフイルタと、 この収納棚を包囲して設置されて前記収納棚間
   を経た前記清浄化気体が通過可能な囲壁と、 この囲壁の周面側に設置されて前記清浄化気体
   を受ける吸気部と、 この吸気部を通して前記収納棚毎に放射状の層
   流を成す前記清浄化気体を吸気する吸気手段と、 前記囲壁に形成されて前記収納棚に対する前記
   被収納物の搬出入をすべき搬出入口と、 この搬出入口を前記被収納物の搬出入に応じて
   開閉する開閉手段と、 前記吸気部に設置されて前記搬出入口から前記
   収納棚に前記被収納物を搬入し、又は前記収納棚
   から前記被収納物を搬出する搬送機構と、 を備えたことを特徴とする清浄化装置。