JPH06313596A - 清浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾材の材質の選択の自由度を広げて適切な濾
材を選定し、これにより被清浄化物例えば半導体ウエハ
の汚染を抑えること。 【構成】 縦型熱処理炉の下方側の移載室の側壁にフィ
ルタユニット３を設ける。このフィルタユニット３は、
金属多孔質体を円筒状に成形した筒状の濾材５１の中
に、軸方向に伸びかつ下端側が閉じている送気孔５１を
形成して筒状フィルタ５を構成し、これの背面側に、各
々の周囲の一部を囲むように気流規制パネル６を設ける
と共に、前面側にパンチング金属板などよりなる気流規
制板５１、５２を設け、筒状フィルタ５から吹き出した
気体を層流に変換する。また多送気孔６１には、ポンプ
からマニホールドを介して例えば空気を圧送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウエハを
製造する場合に清浄な雰囲気を得るための清浄化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハを取り扱うにあたっては、
半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）へのパーティク
ルの付着を極力抑えるための対策を講じる必要があり、
このため半導体製造装置においては、処理雰囲気のみな
らずウエハの移し替えや保管などの雰囲気の清浄化を図
らなければならない。

【０００３】例えば縦型熱処理装置の場合、図７及び図
８に示すように熱処理炉１１とその下方側の移載室１２
との間で、ウエハＷを上下に棚状に搭載したウエハボー
ト１３が昇降し、移載室１２にて移載ロボット１４によ
りウエハボート１３とウエハカセット１５との間でウエ
ハの移載が行われるが、ウエハの移載時に発生するパー
ティクルを吹き飛ばしてウエハへの付着を防止するため
に、壁部にフィルタユニット１６を設置して、図示しな
い通風路よりこのフィルタユニット１６内に空気を通流
させ、これにより移載室１２内に清浄化気流を形成して
いる。そしてフィルタユニット１６は、単位流量あたり
の濾過面積を大きくするために濾紙１７を蛇腹状に屈曲
させ、その上下及び両サイドを接着剤により枠材１８に
固定して構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでフィルタユニ
ットに用いられる濾紙１７の中にはボロン（Ｂ）等の不
純物が含まれているため、濾紙１７を通過した気体中に
不純物が混入するおそれがある。特に上述のように熱処
理装置に用いられるフィルタユニットにおいては、熱処
理炉１１や熱処理後のウエハボート１３上のウエハから
の輻射熱によって、また移載室１２内の空気を循環させ
ている場合には、加熱された空気の通過も加わって濾紙
１７が高温になり、しかもウエハの洗浄に用いた酸成分
が飛散して濾紙１７に接触し、このため濾紙１７中のボ
ロン（Ｂ）等の飛散量が大きくなってウエハを汚染する
おそれがある。また濾紙１７を枠材１８に固定するため
の接着剤から有機成分が飛散し、これもウエハの汚染源
の一つになっている。

【０００５】ここで解決策の一つとして濾紙の代わりに
金属性の多孔質など他の材質を用いることが考えられる
が、金属を濾紙と同じように蛇腹状に形成することは非
常にコストがかかるため現実的ではないし、また金属よ
りなる濾材を用いて十分に清浄効果を得るためには濾材
の気体抵抗が可成り大きくなるので、濾材に大きな圧力
差をもたせなければならないが、濾材の入力側で高い圧
力を確保するためには装置が非常に大掛かりになってし
まう。即ち従来のフィルタユニットの構造では濾材の材
質選択の自由度が制限され、このためウエハの汚染を引
き起こすという問題がある。

【０００６】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は、フィルタユニットの濾材の
材質選択の自由度が大きくて適切な濾材を選定すること
ができ、これにより被清浄化物が置かれる雰囲気を十分
清浄化できる清浄化装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、気体をフィル
タユニットに通して被清浄化物の周囲に清浄な気流を形
成し、この気流により被清浄化物へのパーティクルの付
着を防止する清浄化装置において、前記フィルタユニッ
トは、一端が開口すると共に他端が内部で閉じる送気孔
を筒状の濾材内に軸方向に形成してなる筒状フィルタ
と、この筒状フィルタから吹き出した気体が当該筒状フ
ィルタの前方側に流れるように気流を規制する気流規制
部材と、を有してなり、前記フィルタユニットの送気孔
内に気体を圧送するための圧送手段を設けてなることを
特徴とする。

【０００８】

【作用】圧送手段から送気孔内に気体が圧送され、この
気体は筒状の濾材の外方に抜け、これにより気体が清浄
化される。このような構成によれば、濾材の入力側の気
体の圧力を大掛かりな装置を用いなくとも高くすること
ができるので、濾材の材質の選択の自由度が大きく、従
って例えば金属やセラミックスなどを濾材の材質として
用いることができ、このため化学的汚染物質を含まない
清浄な気体を得ることができる。しかも筒状フィルタか
ら吹き出した気体を気流規制部材により層流化している
ので、被清浄化物のパーティクルの付着防止を十分図る
ことができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の清浄化装置を縦型熱処理装置
に適用した実施例を示す図である。図１中２１は縦型熱
処理炉であり、その下方には、ウエハボート２２と図示
しないウエハキァリアとの間でウエハを移載するための
移載室２３が配置されている。前記ウエハボート２２は
上下に棚状にウエハＷを多数枚搭載してボートエレベー
タ２４により熱処理炉２１内に導入されるものである。

【００１０】前記移載室２３の側壁には、フィルタユニ
ット３が配設されると共に、このフィルタユニット３の
背面側には通風室４が形成されている。前記移載室２３
におけるフィルタユニット３と対向する側壁にも通風室
４１が形成され、これら通風室４、４１は、床面の下方
に形成された通風路４２により互に連通している。通風
路４２内には、移載室２３にて加熱された空気をフィル
タユニット３に入る前に冷却するために冷却手段例えば
水冷のラジエタ４０が介装されている。

【００１１】前記フィルタユニット３は、図２〜図４に
示すように各々移載室２３の天井部付近から床面に亘っ
て鉛直方向に伸び、並行に配列された複数の筒状フィル
タ５と、この筒状フィルタ５の背面側に配置された気流
規制パネル６と、筒状フィルタ５の前面側に重ねて２枚
設けられた気流規制板６１、６２を備えている。

【００１２】前記筒状フィルタ５は、濾材例えば焼結金
属よりなる金属多孔質体を例えば外径約３０ｍｍの円筒
状に成形した筒状の濾材５１と、この筒状の濾材５１内
にて軸方向に伸び、一端側が当該濾材５１の上端に開口
すると共に他端側が下端付近で閉じている、例えば穴径
約１０ｍｍの送気孔５２とから構成されており、例えば
底部が図示しない固定手段により移載室２３の床面に固
定されている。

【００１３】前記気流規制パネル６は、筒状フィルタ５
の左右両側及び後方を空間を介して囲み、筒状フィルタ
５毎に区画された領域を形成するように例えば金属板に
より構成されており、筒状フィルタ５の外周面から吹き
出した気体が後方及び側方に成れ出るのを阻止して前方
側につまり移載領域に向けて流れるように規制する機能
を有している。また前記気流規制板６１、６２は、気流
規制パネル６にて区画された領域からできるだけ並行な
気流つまり乱れの少ない層流を形成するためのものであ
り、例えば金属板に多数の微小な穴がパンチングにより
形成されたパンチング金属板や、メッシュの小さい金網
あるいは多数のスリットを備えたスリット板などが用い
られる。この例では気流規制パネル６及び気流規制板６
１、６２は、気流規制部材をなすものである。

【００１４】前記フィルタユニット３の上部には、前記
筒状フィルタ５の数に対応した分岐管７１を有するマニ
ホールド７が取り付けられており、分岐管７１の各出口
端は、筒状フィルタ５の上端における送気孔５２の開口
端に例えば図示しない接続部材により接続されると共
に、分岐管７１の共通の入口端７２は、前記通風室４の
上端に配設された圧送手段例えばポンプ７３に接続され
ている。前記フィルタユニット３の上端部は、前記マニ
ホールド７の下面により塞がれており、各筒状フィルタ
５から吹き出した空気が上端部から漏れないようになっ
ている。

【００１５】また前記フィルタユニット３に対向する通
風室４１の移載領域側には、例えば多数の微小な穴を備
えたパンチング金属板や多数のスリットを備えたスリッ
ト板などよりなる偏流防止板４３が配置されており、フ
ィルタユニット３から通風室４１に向かう気流の均一化
（偏流の防止）を図っている。更に前記通風室４１の下
端には、通風室４１内に流れ込んだ空気の一部を外部に
排気させるためにブロワ４４を備えた分岐通風路４５が
形成されている。

【００１６】次に上述実施例の作用について述べる。前
記移載室２３では、図示しない移載ロボットにより被清
浄化物例えば処理前のウエハＷがウエハボート２２に所
定枚数移載され、その後ウエハボート２２がボートエレ
ベータ２４により熱処理炉２１内に導入される。そして
熱処理後にウエハボート２２が下降し、ウエハボート２
２から処理後のウエハＷが図示しないウエハキァリアに
受け渡される。

【００１７】一方ポンプ７３を駆動することにより通風
室４内の空気がマニホールド７の分岐管７１を介して各
筒状フィルタ５の送気孔５２内に例えば大気圧の約２倍
である２Ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で圧送される。こうして
圧送された空気は、筒状フィルタ５の濾材５１を通過し
てその外周面から吹き出し、その一部は直接二重の気流
規制板６１、６２を通って、また側方あるいは後方に吹
き出した空気は気流規制パネル６の表面ではね返された
後気流規制板６１、６２を通って、例えば流速０．１〜
０．３ｍ／ｓの層流として移載室２３内に流れ出る。そ
してポンプ７３及びブロワ４４の吸引により通風室４１
内が減圧されるので、前記層流は偏流防止板４３を介し
て通風室４１内に引き込まれ、一部は通風路４２を通
り、ラジエータ４０で冷却された後通風室４を介してポ
ンプ７３内に引き込まれ、他の一部はブロワ４４により
分岐通風路４５を介して外部に排気される。

【００１８】このような実施例によれば、筒状の濾材５
１内に軸方向に送気孔５２を形成してこの中に空気を圧
送しているため、コンプレッサ等の大掛かりな圧送手段
を用いなくとも濾材５１の入力側の圧力を容易に例えば
大気圧の２倍程度にすることができる。従って気体抵抗
の大きな濾材を用いることができるので、濾材として例
えば焼結金属よりなる金属多孔質体を用いることがで
き、このため濾紙を用いる場合のようなボロン等の不純
物の飛散がない。

【００１９】しかも筒状フィルタ５の中心に圧送された
空気は、円周方向に広がって外周面から吹き出るので、
単位流量あたりの濾過容積が大きく、このため大きな濾
過効果が得られる。そして筒状フィルタ５から吹き出た
空気は、気流規制パネル及び気流規制板６１、６２によ
り層流に変換されて移載領域内を流れるので、ウエハへ
のパーティクルの付着防止効果を十分に得ることができ
る。

【００２０】以上において、上述実施例では、１個のフ
ィルタユニット３を移載室３の側壁前面に亘って配置し
ているが、図５に示すように筒状フィルタ５を短かくし
て、フィルタユニット３を上下に複数例えば３個配列す
るようにしてもよい。

【００２１】また筒状フィルタ５は、断面が円形の代り
に多角形あるいは楕円形であってもよく、また図６に示
すように例えば角筒状の濾材５１の背面側が気流規制パ
ネル６に接触して例えば固定されていてもよい。更にま
た気流規制パネル６は、筒状フィルタ５を囲む表面の断
面形状か円弧状でなくとも多角形状であってもよいし、
図６に示すように互に隣接する筒状フィルタ５の間を仕
切ることなく平坦面であってもよい。そしてまた気流規
制板は１枚あるいは３枚以上重ねてもよいし、図６に示
すように２枚の気流規制板６１、６２の間隔を大きくと
ってその間をバッファ室としてもよい。なお筒状フィル
タ５の送気孔５２は、筒状の濾材５１の長さ方向の中間
位置に開口し、上下両端が閉じていてもよい。また筒状
フィルタ５は、並行状以外に例えば放射状に配列されて
いてもよい。

【００２２】そして筒状の濾材５１の材質としては、多
孔質のセラミックスやテフロン等の樹脂などを用いるこ
とができる。また空気の流れについては、必ずしも循環
させなくともよいし、圧送手段としては、ポンプの代り
にブロワなどを用いてもよい。

【００２３】なお本発明の清浄装置は、熱処理装置に限
らず、常温雰囲気のウエハの移載領域例えばウエハの洗
浄装置の搬入、搬出の領域やキァリアストッカなどに対
しても適用することができ、また空気の気流に限らず不
活性ガスの気流を形成する場合にも適用できるし、ウエ
ハに限らずＬＣＤ基板などの移載領域に対しても適用で
きる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、筒状の濾材内に軸方向
に送気孔を形成し、この中に気体を圧送して清浄な気体
を得るようにしているため、濾材の入力側の気体の圧力
を大掛かりな装置を用いなくとも高くすることができる
ので、濾材の材質の選択の自由度が大きく、従って例え
ば金属やセラミックスなどを濾材の材質として用いるこ
とができ、このため化学的汚染物質を含まない清浄な気
体を得ることができる。しかも筒状フィルタから吹き出
した気体を気流規制部材により層流化しているので、被
清浄化物のパーティクルの付着防止を十分図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を縦型熱処理装置に適用した実施例を示
す縦断側面図である。

【図２】本発明の実施例で用いられるフィルタユニット
を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施例で用いられるフィルタユニット
を示す平面図である。

【図４】本発明の実施例で用いられるフィルタユニット
を示す断面図である。

【図５】本発明の他の実施例の要部を示す概略斜視図で
ある。

【図６】本発明の更に他の実施例の要部を示す平面図で
ある。

【図７】従来の清浄装置を適用した縦型熱処理装置を示
す平面図である。

【図８】従来の清浄装置を適用した縦型熱処理装置を示
す側面図である。

【符号の説明】

２１ 縦型熱処理炉 ２３ 移載室 ３ フィルタユニット ４、４１ 通風室 ５ 筒状フィルタ ５１ 筒状の濾材 ５２ 送気孔 ６ 気流規制パネル ６１、６２ 気流規制部材 ７ マニホールド ７３ ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体をフィルタユニットに通して被清浄
   化物の周囲に清浄な気流を形成し、この気流により被清
   浄化物へのパーティクルの付着を防止する清浄化装置に
   おいて、 前記フィルタユニットは、一端が開口すると共に他端が
   内部で閉じる送気孔を筒状の濾材内に軸方向に形成して
   なる筒状フィルタと、この筒状フィルタから吹き出した
   気体が当該筒状フィルタの前方側に流れるように気流を
   規制する気流規制部材と、を有してなり、 前記フィルタユニットの送気孔内に気体を圧送するため
   の圧送手段を設けてなることを特徴とする清浄化装置。