JPH0671921B2

JPH0671921B2 - クリ−ンル−ム用ストツカ−

Info

Publication number: JPH0671921B2
Application number: JP27705786A
Authority: JP
Inventors: 祥行岩沢; 勉石田; 博司原田; 健二岡本; 伸太郎小林; 剛志松本; 勉新谷; 田中　　滋
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1986-11-20
Filing date: 1986-11-20
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPS63134180A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、クリーンルーム内における半導体素子等の製
造中に半導体ウエハ用カセット等のワークを一時的に保
管するクリーンルーム用ストッカーに関する。

「従来の技術」一般に、半導体素子の製造工程、とりわけ半導体ウエハ
上に回路素子を形成する前工程では塵埃は大敵であり、
作業雰囲気における清浄度がそのまま製品歩留りに結び
付く。このため、この種の半導体素子の製造は、内部を
浮遊する塵埃数が一定レベル以下であるように考慮され
た、いわゆるクリーンルーム内で行なわれることで、そ
の作業雰囲気の高清浄化が図られている。また、同様
に、これら製造工程間で一時的に半導体ウエハを保管す
る、ストッカーと呼ばれる収納棚においても、その内部
が高清浄度であることが要求される。

第６図は、従来使用されているストッカーの一例を示す
図である。第６図において、符号Ｓ′はストッカー全体
を示し、このストッカーＳ′には、略箱体のハウジング
１内に、複数枚の半導体ウエハ２を収納した半導体ウエ
ハ用カセット（以下、単に「カセット」と称する）３が
載置されて保管される収納棚４が、チェーン５により複
数段連結された状態で上下に連設されている。このチェ
ーン５は、ハウジング１上、下部にそれぞれ設けられた
ローラ６に巻回されていると共に、ハウジング１下部に
設けられたローラ６には、これを駆動する駆動モータ７
が連設されている。そして、この駆動モータ７の駆動に
より、前記収納棚４は図中矢印で示す方向に順次移送さ
れ、ハウジング１前部に開口した搬出入口８にこの収納
棚４が臨んだ状態で、カセット３の搬出入が行なわれ
る。また、前記ハウジング１内には、図示されない送風
機により、上部から下部に向って、あるいは奥から正面
に向ってのクリーンエアーの気流が形成され、これによ
りストッカーＳ′内部で発生した塵埃が速やかに系外に
排出される。

しかし、前記ストッカーＳ′においては、ハウジング１
内に形成されたクリーンエアーの気流が、このハウジン
グ１全体を通過するような構成であるので、この気流上
流で発生した塵埃は下流において広範囲に拡散し、従っ
て、この塵埃による半導体ウエハ２の汚染が広範囲に亙
る恐れがあった。従って、このようなストッカーＳ′に
より半導体ウエハ２が収納されたカセット３を一時的に
保管する場合、少なくとも半導体ウエハ２露出部分を覆
うために、カセットケース（図示略）にこのカセット３
を収納した状態でストッカーＳ′内に保管し、前述の如
き塵埃による汚染を防止するのが通常であった。

「発明が解決しようとする問題点」ところで、近年、無人は無塵につながるとして、クリー
ンルーム内での生産工程の自動化が急速に進行しつつあ
り、製造工程内での製造装置の自動化は勿論、製造工程
内での半導体ウエハの移送、更にはストッカー、製造工
程間での半導体ウエハの移送においても、無人化、自動
化が積極的に検討、実施されている。しかし、前記従来
のストッカーＳ′の如く、カセット３が前記カセットケ
ースに収納された状態で保管された場合、このカセット
ケースがカセット３の自動移送に障害となり、従って、
カセット３を露出した状態で保管することの可能なスト
ッカーの出現が臨まれていた。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、半導
体ウエハ用カセット等ワークが露出された状態で保管可
能なクリーンルーム用ストッカーの提供を、その目的と
している。

「問題点を解決するための手段」前記問題点を解決するために、本発明のうち第１の発明
は、ワーク収納部とワーク移載手段とからなり、前記ラ
ーク収納部には、側壁に設けられたワーク搬出入口を除
いて閉塞された筒体のハウジングと、このハウジング内
に回動自在に立設された垂直軸と、この垂直軸を回転軸
として複数段一体に取り付けられた収納棚と、前記垂直
軸を回転駆動する駆動機構とを備えてなるクリーンルー
ム用ストッカーにおいて、前記ハウジングに、この内部
に清浄空気を給気する給気手段を設け、かつ、前記収納
棚を、前記各々のワークに対応する複数個の収納室に区
画すると共に、これら各収納室の上部に、HEPAフィルタ
等空気清浄フィルタを備えた前記給気手段に連通する吹
出口を設け、さらに、前記各収納室の下部に、外方に向
かうに従って下方に傾斜された整流板を取り付けると共
に、前記ハウジングに、前記各整流板に対応する位置に
開口を設けたようなクリーンルーム用ストッカーを構成
している。

また、第２の発明は、前記クリーンルーム用ストッカー
において、前記駆動機構を、前記垂直軸の下部に同軸状
に設けられた還状の二次導体と、前記ハウジング下部の
前記二次導体に対向する位置に設けられたコイルとから
構成されるリニアモーターとしている。

「作用」本発明では、ストッカーの各収納室の上部に清浄空気が
吹き出される吹出口が設けられていると共に、これら各
収納室の下部に整流板が設けられ、さらにストッカーの
ハウジングに、前記各整流板に対応し開口が設けられて
いるので、前記各収納室毎に、その内部に上方から下方
に向って清浄空気の気流が形成されると共に、この気流
は、整流板により、各々の収納室の外方へと誘導され、
さらに前記開口を通じてウエハカセット保管部外へ排出
され、清浄化された後に循環して使用される。

「実施例」以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第４図は、本発明の一実施例であるクリー
ンルーム用ストッカー（以下、単に「ストッカー」と称
する）を示す図であり、このストッカーも、前記従来の
ストッカーＳ′と同様、半導体ウエハが収納されたカセ
ット（ワーク）３を一時的に保管するためのストッカー
である。

第１図ないし第４図において、符号Ｓはストッカー全体
を示し、このストッカーＳは、カセット３が収納される
カセット収納部（ワーク収納部）10と、これにカセット
３を移載するカセット移載ロボット（ワーク移載手段）
40とから構成されている。

カセット収納部10には、側壁に設けられたカセット搬出
入口12aを除いてその全体が閉塞された円筒状のハウジ
ング12が、箱状の基台11上に設置されている。このハウ
ジング12には、その内部に垂直軸13が立設されていると
共に、この垂直軸13は、ハウジング12上下にそれぞれ設
けられた軸受14、14により回動自在に軸支されている。
また、基台11の内部には、リニアモーターの一次導体た
るコイル15が複数個所に取り付けられていると共に、前
記垂直軸13には、このコイル15に対向する位置にリニア
モーターの二次導体16が取り付けられ、これらコイル15
及び二次導体16により、前記垂直軸13を回転駆動するリ
ニアモーター（駆動機構）17が構成されている。ここ
で、符号18は、前記垂直軸13下端に取り付けられた電磁
式ブレーキ、符号19は垂直軸13上端に取り付けられた回
転数検出用エンコーダである。

前記基台11には、その四隅に、前記ハウジング12内部に
清浄空気を供給する給気手段20が設けられている。この
給気手段20は、送風機21と、この送風機21の送風口に取
り付けられたHEPAフィルタ22と、送風機21上方に相当す
る基台11上面に設けられた吸気口23と、送風機21の送風
方向前方に設けられ、ハウジング12内部と送風機21を連
通させるガイド板24とで構成されている。従って、この
送風機21の駆動により、ハウジング12内部には、その下
方から上方に向って清浄空気が流通されることとなる。
また、前記ハウジング12の天井には、主空調機（図示
略）に連通され、このハウジング12内部を常時一定の陽
圧に維持するように清浄空気を供給する給気ダクト25が
取り付けられ、さらに、この給気ダクト25のハウジンク
12取付部には、HEPAフィルタ25aが取り付けられてい
る。

前記垂直軸13には、前記ハウジング12より小径の筒体26
が、スポーク27、27、…を介して同心円状に一体に取り
付けられていると共に、この筒体26は、その高さ方向に
間隔を置いて複数段（図示例では５段）外方に突出され
た形状に形成され、この突出部分が前記カセット３を収
納する収納棚28、28、…とされている。そして、これら
収納棚28、28、…間の空間は、前記垂直軸13に体して放
射状に延出する仕切板29、29、…により、各カセット３
に対応する複数個の収納室30、30、…に区画されてい
る。

この、収納室30の構造について、第３図ないし第４図を
参照して、更に詳細に説明すれば、前記収納棚28は、筒
体26の一部が断面略コ字状の外方に折曲して形成される
ことで、その内部が中空に形成されている。また、この
収納棚28の下面、すなわち収納室30上部には開口が形成
されていると共に、この開口を閉塞するように通常より
も薄型のHEPAフィルタ（空気清浄フィルタ）31が取り付
けられている。すなわち、この開口は、前記給気手段20
からハウジング12内部に供給される清浄空気の吹出口32
として作用する。さらに、収納棚28の上面、すなわち収
納室30下部は、その外方に向かうに従って下方に傾斜さ
れ、この傾斜面は、前記吹出口32から吹き出されてきた
清浄空気を、収納室30外方へ誘導する整流板33とされて
いる。そして、前記ハウジング12には、この整流板33を
臨む位置に、ハウジング12の周方向に延在するスリット
（開口）34が複数個形成されている。

整流板33上方には、前記カセット３を支持する一対の支
持部材35、35が取り付けられていると共に、これら支持
部材35、35は、連結バー36により連結されている。この
支持部材35の上面は、収納室30外方に向かうに従って、
上方に傾斜されていると共に、この支持部材35の上面
は、カセット３の脚部3bに係合するように、その形状が
形成されている。すなわち、一般に供用されているカセ
ット３は、第５図に示すように、半導体ウエハ２、２、
…を垂直状態に収納する本体3a及びこれを支持する棒状
の脚部3bとからなり、従って、前記支持部材35は、その
上面に、カセット３の脚部3bに対応する凹部35aが長手
方向に延在して形成されたような形状とされている。そ
して、これにより前記カセット３は、内部に収納された
半導体ウエハ２、２、…が、若干後方に傾斜された状態
で、収納室30の奥行き方向に複数枚重なり合うように、
この収納室30内に収納されている。また、前記一対の支
持部材35、35間には、収納室30の奥部において、カセッ
ト３の移動範囲を規制するストッパ37が架設されてい
る。

一方、前記カセット移載ロボット40は、自身の旋回機能
及び移載機能により、ストッカーＳのカセット搬出入口
12aにおいてカセット３の搬出入を行うと共に、工程内
移送ロボット（図示略）とのカセットの受け渡しを行う
台41と、シフター44上の工程間移送ビークル42との間で
のカセット３の受け渡しを行う。前記台41に移載された
カセット３は、前記移送ロボットによって、工程内に設
置された所定の半導体製造装置（図示略）に移送され、
また、シフター44上の工程間移送ビークル42に移載され
たカセット３は、このシフター42によって、工程間移送
装置43に移載され、この工程間移送装置43により各工程
間を移送される。ここで、符号38は、作業の長期停止等
その作業条件に応じて前記ストッカーＳのカセット搬出
入口12aを閉塞するスライドドアである。

次に、以上のような構成を有するストッカーＳにより、
半導体ウエハ２が収納されたカセット３を一時的に保管
する方法について説明する。

まず、予め前記カセット収納部10に設けられた給気手段
20の送風機21を駆動して、ハウジング12内に清浄空気を
供給し、これにより各収納室30にもこの清浄空気を流通
させておく。この状態で、前記工程間移送ビークル42な
いしは工程内移送ロボットからストッカーＳに移送され
てきたカセット３を、前記カセット移載ロボット40を用
いて、カセット搬出入口12aからハウジング12内のカセ
ット収納室30に収納する。そして、収納室30内へのカセ
ット３収納が終了したら、前記リニアモーター17により
垂直軸13を回転駆動することで、このカセット３をハウ
ジング12内部に格納、保管する。

次に、このストッカーＳ内に保管されたカセット３を取
り出す時には、前記リニアモーター17により垂直軸13を
回転駆動すると共に、この垂直軸13の回転量を前記エン
コーダー19により検出し、所望のカセット３がハウジン
グ12のカセット搬出入口12a前に位置した段階で、前記
電磁式ブレーキ18により垂直軸13を停止させ、このカセ
ット３をカセット移載ロボット40により工程内移送ロボ
ットないしは工程間移送ビークル42へと移載すれば良
い。

以上説明した方法により、半導体ウエハ２が収納された
カセット３をストッカーＳ内に一時的に保管することが
できる。ここで、このストッカーＳには、その収納室30
の上部に清浄空気を吹き出す吹出口32が設けられ、これ
により、各収納室30毎に、その内部に上方から下方に向
っての清浄空気の気流が形成されると共に、これら気流
は、収納室30の下部に設けられた整流板33により、各々
の収納室30の外方へと誘導され、さらに整流板33によっ
て誘導された気流は、ハウジング12に形成されたスリッ
ト34を通じてハウジング12外に排出され、給気手段20に
より清浄化された後、循環して使用される。すなわち、
収納室30には、その各々の内部において、いわゆる垂直
気流式クリーンルームと同様の清浄空気の気流が形成さ
れる。従って、カセット３が収納される収納室30の清浄
度が、常時高清浄度に維持されるため、半導体ウエハ２
への汚染が未然に防止されると共に、万一収納室30内に
おいて塵埃が発生しても、この塵埃は前記気流に乗って
ハウジング12外に排出され、給気手段20により清浄化さ
れるため、下流、すなわち他の収納棚28のカセット３に
おける汚染の恐れが皆無となる。よって、本発明の一実
施例であるストッカーＳによれば、前記従来のストッカ
ーＳ′の如く、塵埃による半導体ウエハ２の汚染を心配
する必要がないため、前記カセットケースを用いること
なく、半導体ウエハ２を露出状態で保管することが可能
となる。

特に、この実施例では、収納室30内を流通する清浄空気
の気流が、半導体ウエハ２の表面に沿って移動してゆく
ので、これら収納室30内で乱流が発生しにくく、従っ
て、収納室30内で発生した塵埃がこの収納室30内で滞留
することなく、速やかにハウジング12外に排出される、
という優れた効果を奏する。

ここで、前記ストッカーＳのハウジング12のカセット搬
出入口12aは常時開口されているので、この搬出入口12a
を臨む位置に置かれた収納室30において、前記吹出出32
からの清浄空気がこの搬出入口12aから外方へ流出し、
これによりこの収納室30内部の気流が乱れるおそれがあ
る。つまり、他の収納室30と比較して、カセット搬出入
口12aを臨む位置にある収納室30は、汚染される危険性
が最も高い。従って、収納室30へのカセット３収納時以
外において、前記カセット搬出入口12aを臨む位置に常
時位置する収納室30を予め設定しておき、この収納室30
にはカセット３を収納しないように設定しておけば良
い。ただし、半導体ウエハ２が収納されていない空カセ
ット３の保管には十分使用可能である。

なお、本発明の一実施例であるクリーンルーム用ストッ
カーＳは、前記実施例に限定されず、種々の変形例が可
能である。一例として、前記収納室30の形状も、半導体
ウエハ２が収納されるカセット３の形状に応じて適宜変
更されれば良いし、吹出口32及び整流板33の取付位置
も、収納室30内に上方から下方に向かう気流が発生する
ような位置であれば、いずれの場合であっても良い。ま
た、空気清浄フィルタとして用いられたHEPAフィルタ2
2、31に代えて、例えばULPAフィルタ等の他の高性能空
気清浄フィルタを用いても良いことは勿論である。

「発明の効果」以上詳細に説明したように、本発明によれば、ストッカ
ーの各収納室の上部に清浄空気を吹き出す吹出口を設け
ると共に、これら各収納室の下部に整流板を設け、さら
にストッカーのハウジングに、前記各整流板に対応して
開口を設けたので、前記各収納室毎に、その内部に上方
から下方に向って清浄空気の気流が形成されると共に、
この気流は、整流板により、各々の収納室の外方へと誘
導され、さらに前記開口を通じてハウジング外に排出さ
れる。すなわち、これら収納室には、その各々の内部に
おいて、いわゆる垂直気流式クリーンルームと同様の清
浄空気の気流が形成される。従って、半導体ウエハ用カ
セット等のワークが収納される収納室の清浄度が、常時
高清浄度に維持されるため、ワークへの汚染が未然に防
止されると共に、万一収納室内において塵埃が発生して
も、この塵埃は前記気流に乗ってハウジング外に排出さ
れるため、下流における汚染の恐れが皆無となる。よっ
て、本発明によれば、ワークを露出状態で保管すること
の可能なクリーンルーム用ストッカーを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本発明の一実施例であるクリー
ンルーム用ストッカーを示す図であって、第１図はその
全体を示す要部を断面視した平面図、第２図は第１図の
II−II′線に沿う断面図、第３図は収納室付近を拡大視
して示した縦断面図、第４図は同正面図、第５図は半導
体ウエハ用カセットを示す斜視図、第６図は従来のスト
ッカーを示す斜視図である。Ｓ……ストッカー、３……半導体ウエハ用カセット（ワーク）、10……カセ
ット収納部（ワーク収納部）、12……ハウジング、12a
……カセット搬出入口、15……コイル、16……二次導
体、17……リニアモーター（駆動機構）、20……給気手
段、28……収納棚、30……収納室、31……HEPAフィルタ
（空気清浄フィルタ）、32……吹出口、33……整流板、
34……スリット（開口）、40……カセット移載ロボット
（ワーク移載機構）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田博司東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者岡本健二東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者小林伸太郎東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者松本剛志三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢工場内 (72)発明者新谷勉三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢工場内 (72)発明者田中滋三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢工場内 (56)参考文献特開昭61−124404（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−263502（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−63940（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハ用カセット等のワークが収納
されるワーク収納部と、これにワークを移載するワーク
移載手段とからなり、前記ワーク収納部には、側壁に設
けられたワーク搬出入口を除いて閉塞された筒体のハウ
ジングと、このハウジング内に回動自在に立設された垂
直軸と、この垂直軸を回転軸として複数段一体に取り付
けられた収納棚と、前記垂直軸を回転駆動する駆動機構
とが備えられたクリーンルーム用ストッカーであって、
前記ハウジングには、この内部に清浄空気を給気する給
気手段が設けられ、かつ、前記収納棚は、前記各々のワ
ークに対応する複数個の収納室に区画されていると共
に、これら各収納室の上部には、HEPAフィルタ等空気清
浄フィルタを備えた前記給気手段に連通する吹出口が設
けられ、さらに、前記各収納室の下部には、外方に向か
うに従って下方に傾斜された整流板が取り付けられると
共に、前記ハウジングには、前記各整流板に対応する位
置に開口が設けられていることを特徴とするクリーンル
ーム用ストッカー。
【請求項２】半導体ウエハ用カセット等のワークが収納
されるワーク収納部と、これにワークを移載するワーク
移載手段とからなり、前記ワーク収納部には、側壁に設
けられたワーク搬出入口を除いて閉塞された筒体のハウ
ジングと、このハウジング内に回動自在に立設された垂
直軸と、この垂直軸を回転軸として複数段一体に取り付
けられた収納棚と、前記垂直軸を回転駆動する駆動機構
とが備えられたクリーンルーム用ストッカーであって、
前記駆動機構は、前記垂直軸の下部に同軸状に設けられ
た環状の二次導体と、前記ハウジング下部の前記二次導
体に対向する位置に設けられたコイルとから構成される
リニアモーターであると共に、前記ハウジングには、こ
の内部に清浄空気を給気する給気手段が設けられ、か
つ、前記収納棚は、前記各々のワークに対応する複数個
の収納室に区画されていると共に、これら各収納室の上
部には、HEPAフィルタ等空気清浄フィルタを備えた前記
給気手段に連通する吹出口が設けられ、さらに、前記各
収納室の下部には、外方に向かうに従って下方に傾斜さ
れた整流板が取り付けられると共に、前記ハウジングに
は、前記各整流板に対応する位置に開口が設けられてい
ることを特徴とするクリーンルーム用ストッカー。