JPH09246351A

JPH09246351A - クリーン搬送方法、クリーン搬送装置及びクリーン装置

Info

Publication number: JPH09246351A
Application number: JP7092896A
Authority: JP
Inventors: Masaru Masujima; 勝増島; Toshihiko Miyajima; 俊彦宮嶋; Eisaku Miyauchi; 栄作宮内
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】真空クリーンボックスとクリーン装置間の被
搬送物の移し変え時における粉塵微粒子の浮遊を防止
し、クリーン度の向上を図る。【解決手段】真空クリーンボックス４１とクリーン装
置４５とを結合して、ボックス側シャッター兼用蓋体部
４３及び装置側シャッター５５が面する密閉空間Ｓを形
成して真空排気した後、蓋体部４３のみを開き、その後
密閉空間Ｓ内をクリーン雰囲気としてからシャッター５
５を開いてシャッター５５及び蓋体部４３を前記装置４
５内部に引き込む場合において、前記ボックス４１と装
置４５との結合部分を２重気密シールＰ１，Ｐ２とする
とともに、Ｐ１，Ｐ２間に真空排気経路８６を設け、ボ
ックス４１及びシャッター５５で囲まれた密閉空間Ｓ内
をクリーン雰囲気とする前に、シールＰ１，Ｐ２間を真
空排気経路８６を通して真空排気する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体、電子部品
関連製品、光ディスク等の加工、組み立てに必要な被搬
送物を汚染物質のないクリーン状態で移送することが可
能なクリーン搬送方法、クリーン搬送装置及びクリーン
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体及び電子部品等の製品が、今後、
ますます微細化、高性能化される傾向にある。それによ
って、製品に影響する浮遊粉塵（各種不純物を含む）の
微粒子（パーティクル）の粒子サイズが小さくなり、ま
た半導体製造プロセス等の工程数が増大する。それに対
応するため、(1)高精度クリーンルーム（対象０．１μ
ｍでクラス１：粒子サイズ０．１μｍ以上対象で１立方
フィート当たりの微粒子個数が１個以下）の作製が必要
となり、(2)クリーンルーム面積が増大することが予想
される。この結果、各工程全体を高精度クリーンルーム
内に収容しようとすると莫大な費用がかかり、設備コス
トが増大してしまう。

【０００３】これを解決する方法として、現在、局所空
間のみをクリーンな空間にする方法、すなわちボックス
の中にウエハ等の被搬送物（ワーク）を入れて、その空
間のみをクリーン空間にし、クリーン空間から他のクリ
ーン空間に移送する方法が、本出願人から特開平７−２
３５５８０号（特願平６−４７７３４号）で提案されて
いる。

【０００４】図１０は上記提案による真空クリーン搬送
方法であり、真空クリーンボックス１及びこれが合体す
るクリーン装置５の真空チェンジャー部（真空−大気置
換部）１０を示している。真空クリーンボックス１はボ
ックス本体部２とシャッター兼用蓋体部３とからなって
いる。搬送時、真空クリーンボックス１は内部が真空な
ため（予め別のクリーン装置の真空チェンジャー部で真
空にされているので）、大気圧でシャッター兼用蓋体部
３が押されることで閉じた状態が維持されている。な
お、図１０ではシャッター兼用蓋体部３側に取り付けら
れたホルダ４により被搬送物（半導体ウエハ等）３０が
多段重ね状態で真空クリーンボックス１内に保持されて
いる。

【０００５】前記真空クリーンボックス１が合体可能な
各種処理装置としてのクリーン装置５の真空チェンジャ
ー部１０は、上面に開閉口１２を有する気密容器１３
と、該気密容器１３の底部の穴部を貫通する中空昇降ロ
ッド１４の先端（上端）に一体化もしくは固定されたシ
ャッター１５と、前記中空昇降ロッド１４の内周に摺動
自在に挿入された開閉操作ロッド２０と、該開閉操作ロ
ッド２０の先端（上端）に一体化もしくは固定された蓋
受台（キャリア）２１と、該蓋受台２１の上面から突出
するように当該蓋受台２１に固着された複数本の位置決
めピン２１ａとを有している。

【０００６】前記蓋受台２１の下面には前記シャッター
１５を貫通するばね取付部材２２が固着されており、該
ばね取付部材２２の頭部と前記シャッター１５の下面間
に圧縮ばね２３が配設されている。この圧縮ばね２３に
より、シャッター１５は前記蓋受台２１との間隔が狭ま
る向きに付勢される。

【０００７】前記開閉操作ロッド２０は、図示しない流
体圧シリンダ等の開閉駆動源で昇降駆動されるようにな
っている。

【０００８】クリーン装置５の真空チェンジャー部１０
は、図１０（Ａ）のように、真空クリーンボックス１が
載置されていない状態では、その開閉口１２はシャッタ
ー１５で閉成されており、シャッター外面は通常の工場
雰囲気にさらされている。

【０００９】真空クリーンボックス１とクリーン装置５
との連結は、真空クリーンボックス１のシャッター兼用
蓋体部３を下向きにして、図１０（Ｂ）のように、真空
チェンジャー部１０の開閉口１２の開口縁部を構成する
連結用ブロック１７上にボックス本体部２のフランジ部
２ａを当接させて載置することによって行う。この際、
真空チェンジャー部１０側の蓋受台２１の位置決めピン
２１ａを真空クリーンボックス側の位置合わせ用凹部に
嵌合させる。また、真空チェンジャー部１０のシャッタ
ー１５は、開閉操作ロッド２０が上昇状態にあることで
圧縮ばね２３の力で上昇方向に付勢され、開閉口１２の
開口縁部を構成する連結用ブロック１７の内面に当接し
て開閉口１２を気密シールしている。

【００１０】上述の如く、真空クリーンボックス１をク
リーン装置５に連結した結果、連結用ブロック１７の内
側面（開閉口１２の内側面）とシャッター兼用蓋体部３
及びフランジ部２ａの下面とシャッター１５の上面とで
囲まれた中間エリアＳは気密な密閉空間となる。すなわ
ち、密閉空間となった中間エリアＳにシャッター兼用蓋
体部３及びシャッター１５が面する。この中間エリアＳ
は当初は大気圧であるから、排気経路Ｕを介して真空チ
ェンジャー部１０側の真空排気手段で真空排気する。こ
のとき、図１０（Ａ）で通常の工場雰囲気にさらされて
いた蓋受台２１やシャッター１５の上面等の粉塵（各種
不純物の微粒子を含む）は同時に排出されることにな
る。

【００１１】前記中間エリアＳを真空排気した後は、真
空クリーンボックス１のシャッター兼用蓋体部３につい
ての内外圧力差は無くなるから、真空チェンジャー部１
０側の開閉操作ロッド２０を僅かに下げ、蓋受台２１を
下降させれば、シャッター兼用蓋体部３の自重及びホル
ダー４や被搬送物（半導体ウエハ等）３０の重量が存在
するため、図１０（Ｃ）の如く、当該シャッター兼用蓋
体部３及び被搬送物３０も蓋受台２１と一体的に下降
し、真空クリーンボックス１内の空間と中間エリアＳと
が連通（連続）状態となる。但し、蓋受台２１が僅かに
下降した状態では依然としてシャッター１５は圧縮ばね
２３で上方に付勢されているため、真空チェンジャー部
１０の開閉口１２を気密シールしている。

【００１２】その後、図１０（Ｃ）の状態で排気経路Ｕ
を通して真空チェンジャー部１０から内部のクリーンな
気体（空気、窒素等）を中間エリアＳ及び真空クリーン
ボックス１に入れ（リークし）、シャッター１５の上下
面の圧力を実質的に等しくしてから、開閉操作ロッド２
０及びこれに従動する昇降ロッド１４を大きく引き込む
（下降させる）。この結果、シャッター１５は大きく開
いてクリーン装置５内の空間と真空クリーンボックス１
内の空間とが連通（連続）し、シャッター兼用蓋体部３
の自重及びホルダー４やこれで保持された被搬送物３０
の重量が存在するため、シャッター兼用蓋体部３は蓋受
台２１上に載置された状態でこれとともにクリーン装置
５内に引き込まれる。この状態で、ホルダー４より被搬
送物３０が取り出され、必要な処理（例えば大気圧中で
の処理）を行う。

【００１３】なお、処理後の被搬送物３０がホルダー４
に戻されたら、開閉操作ロッド２０及びこれに従動する
昇降ロッド１４を上昇させ、シャッター１５で装置側開
閉口１２を閉じる（但し、シャッター兼用蓋体部３は開
いた図１０（Ｃ）状態）。この状態で排気経路Ｕを通し
て中間エリアＳ及び真空クリーンボックス１内を真空排
気し、その後、開閉操作ロッド２０及びこれと一体の蓋
受台２１を更に上昇させて図１０（Ｂ）のシャッター兼
用蓋体部３が閉じた状態に戻す。この状態で中間エリア
Ｓを大気圧にリークすることで真空クリーンボックス１
を分離することができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図１０
の従来構成の場合、クリーン装置５の真空チェンジャー
部１０における真空クリーンボックス１が対接する結合
面（すなわち連結用ブロック１７の上面）の外側シール
が１重気密シールＰ１のみであるため、中間エリアＳを
真空排気した後、シャッター兼用蓋体部３を開いて真空
クリーンボックス１内の空間と中間エリアＳとを連通
（連続）させ、内部にクリーン気体をリークしたとき、
真空クリーンボックス１内外の差圧が無くなり、１重の
気密シールＰ１部分に対してボックス本体部２のフラン
ジ部２ａを押しつける力はボックス本体部２の自重のみ
となる。このため、真空クリーンボックス１内が大気圧
に戻った瞬間に外部からの空気の急激な漏れが発生し、
真空クリーンボックス内で粉塵の微粒子が浮遊してしま
う。

【００１５】本発明の第１の目的は、上記の点に鑑み、
真空クリーンボックスとクリーン装置間の被搬送物の移
し変え時における粉塵（各種不純物を含む）の微粒子の
浮遊を防止し、クリーン度の向上を図り、ひいては半導
体及び電子部品等の微細化に対応可能なクリーン搬送方
法及び装置を提供することにある。

【００１６】本発明の第２の目的は、クリーンボックス
に対接する結合面の気密シールを２重以上としてクリー
ンボックス結合部分の気密性を改善し、被搬送物の移し
変え時における粉塵の微粒子の浮遊を防止してクリーン
度の向上を図ることのできるクリーン装置を提供するこ
とにある。

【００１７】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のクリーン搬送方法は、開閉口を有する本体
部と前記開閉口を気密に閉成するシャッター兼用蓋体部
とからなり、前記シャッター兼用蓋体部の閉成時に真空
状態を維持できる気密性を有していて真空排気手段及び
移送手段を持たない真空クリーンボックスと、シャッタ
ーで開閉自在な開閉口を有するクリーン装置とを、前記
シャッター兼用蓋体部及び前記シャッターの閉成状態に
て気密に結合し、前記シャッター兼用蓋体部及び前記シ
ャッターが面する密閉空間を形成し、該密閉空間を真空
排気した後、前記シャッター兼用蓋体部のみを開き、そ
の後前記真空クリーンボックス及び前記シャッターで囲
まれた密閉空間内を前記クリーン装置内と同様のクリー
ン雰囲気としてから前記シャッターを開いて当該シャッ
ター及び前記シャッター兼用蓋体部を前記クリーン装置
内部に引き込む場合において、前記真空クリーンボック
スと前記クリーン装置との結合部分の気密シールを少な
くとも２重シールとするとともに、各シール間に真空排
気経路を設け、前記真空クリーンボックス及び前記シャ
ッターで囲まれた前記密閉空間内をクリーン雰囲気とす
る前に、各シール間を前記真空排気経路を通して真空排
気する構成としている。

【００１９】また、本発明のクリーン搬送装置は、開閉
口を有する本体部と前記開閉口を気密に閉成するシャッ
ター兼用蓋体部とからなり、前記シャッター兼用蓋体部
の閉成時に真空状態を維持できる気密性を有していて真
空排気手段及び移送手段を持たない真空クリーンボック
スと、前記シャッター兼用蓋体部を受ける蓋受台と、シ
ャッターと、前記蓋受台及び前記シャッターを駆動する
開閉駆動手段と、前記シャッターで開閉自在な開閉口と
を有するクリーン装置と、前記真空クリーンボックスと
前記クリーン装置との結合部分に配設された２重以上の
気密シールと、各シール間を真空排気する真空排気経路
とを具備し、前記真空クリーンボックスと前記クリーン
装置とは結合時に前記シャッター兼用蓋体部及び前記シ
ャッターが面する気密な密閉空間を構成し、前記シャッ
ターによる前記クリーン装置の前記開閉口を閉成状態と
したままで、前記シャッター兼用蓋体部を受ける前記蓋
受台を前記開閉駆動手段によって駆動して前記シャッタ
ー兼用蓋体部を開く如く構成している。

【００２０】前記クリーン搬送装置において、前記開閉
駆動手段が開閉操作ロッド及び該開閉操作ロッドの上端
に固定された昇降体を有し、該昇降体に対して前記蓋受
台及び前記シャッターが昇降自在に取り付けられ、かつ
それぞれ上昇方向に付勢された構成としてもよい。

【００２１】さらに、本発明のクリーン装置は、クリー
ンボックスに対接する結合面に２重以上の気密シールを
有するとともに、前記各シール間を真空排気する真空排
気経路を設けた構成としている。

【００２２】前記クリーン装置において、前記各シール
間に環状溝を形成し、該環状溝を前記真空排気経路に接
続する構成としてもよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るクリーン搬送
方法、クリーン搬送装置及びクリーン装置の実施の形態
を図面に従って説明する。

【００２４】図１は本発明の実施の形態における真空ク
リーンボックス及びクリーン装置の構成を示し、図２及
び図３は被搬送物（半導体ウエハ等）を移し変える動作
を説明するものである。

【００２５】真空クリーンボックス４１は、図１０の従
来構成の場合と同様を構造を持つものであり、開閉口を
有するボックス本体部４２と前記開閉口を気密に閉成す
るシャッター兼用蓋体部４３とからなり、シャッター兼
用蓋体部４３の閉成時に真空状態を維持できる気密性を
有していて真空排気手段及び移送手段を持たない構造で
ある。気密性確保のために、ボックス本体部４２のフラ
ンジ部４２ａに当接するシャッター兼用蓋体部４３の上
面には、環状溝４３ａが形成され、該環状溝４３ａ内に
気密シール（気密封止）用のＯリング４３ｂが配設され
ている。シャッター兼用蓋体部４３の上面には、半導体
ウエハ等の被搬送物３０を支えるホルダー４４が取り付
けられている。該ホルダー４４は、例えば被搬送物３０
を多数等間隔で水平状態で収納できる構造となってい
る。

【００２６】前記真空クリーンボックス４１が合体可能
な各種処理装置又は各種工程における被搬送物の受け渡
しのためのクリーン装置４５の真空チェンジャー部５０
（但し、クリーン装置４５が真空チェンジャー部５０以
外の機構を持たない場合もある）は、開閉口５２を有す
る連結用ブロック５７を上部に一体化した気密容器５３
と、連結用ブロック５７の下面に当接して開閉口５２を
閉じるシャッター５５と、真空クリーンボックス４１側
のシャッター兼用蓋体部４３を下から受けて支える蓋受
台（キャリア）６１とを有している。前記シャッター５
５の連結用ブロック５７への対接面には環状溝５５ａが
形成され、ここに気密シール用のＯリング５５ｂが配設
されている。

【００２７】なお、連結用ブロック５７の肉厚は、シャ
ッター兼用蓋体部４３と蓋受台６１の厚さの和よりも十
分大きく設定されている。

【００２８】また、前記蓋受台６１及び前記シャッター
５５を開閉駆動する開閉駆動手段は、流体圧シリンダ等
の開閉駆動源で駆動される開閉操作ロッド６０、該開閉
操作ロッド６０の上端に固定された昇降体７０と、昇降
体７０を構成した平行板７０ａ，７０ｂを上下方向に摺
動自在に貫通するスライドロッド７１とを有している。
平行板７０ａ，７０ｂはスペーサ７２で相互に一体化さ
れており、平行板７０ａが開閉操作ロッド６０の上端に
固定されている。前記スライドロッド７１の上端には前
記蓋受台６１が固定されており、スライドロッド７１の
途中位置に固定されたストッパ部材７３と平行板７０ａ
間に設けられた圧縮ばね７４によって前記蓋受台６１は
上方に付勢されている。蓋受台６１の上昇限位置はスト
ッパ部材７３が平行板７０ｂに当たることで規定され
る。また、シャッター５５の下面にばね装着用ロッド７
６が固定され、該ばね装着用ロッド７６の下端は平行板
７０ｂを上下動可能な如く貫通している。そして、シャ
ッター５５と平行板７０ｂ間のばね装着用ロッド７６の
外周に圧縮ばね７５が配設され、この結果、シャッター
５５は上方に付勢されている。

【００２９】前記真空クリーンボックス４１とクリーン
装置４５との結合部分は２重の気密シール構造（気密封
止構造）となっており、真空チェンジャー部５０の真空
クリーンボックス４１に対接する結合面、すなわち気密
容器５３の上部をなす連結用ブロック５７の上面に気密
シールＰ１，Ｐ２が配設されている。具体的には、連結
用ブロック５７の上面に２重の環状溝８１，８２が開閉
口５２を囲む如く形成され、これらに気密シール用のＯ
リング８３，８４が嵌め込まれており、外側の環状溝８
１とＯリング８３とで気密シールＰ１が、内側の環状溝
８２とＯリング８４とで気密シールＰ２がそれぞれ構成
されている。さらに、環状溝８１，８２の間の連結用ブ
ロック５７上面には、気密シールＰ１，Ｐ２間を真空排
気するための環状溝８５が形成されており、この環状溝
８５は連結用ブロック５７に形成された真空排気経路８
６と連通している。この真空排気経路８６は、クリーン
装置４５が気密容器５３の外部に備えた真空ポンプ等の
真空排気手段に真空排気用開閉バルブ９１を介し接続さ
れている。但し、必要なときは真空排気経路８６に接続
されたリーク用開閉バルブ９２を開いて真空状態を解除
してクリーン装置４５から内部のクリーンな気体（空
気、窒素等）を導入し、気密シールＰ１，Ｐ２間を大気
圧に戻すことができるようになっている。

【００３０】また、真空クリーンボックス４１をクリー
ン装置４５の真空チェンジャー部５０に連結、合体した
ときに、連結用ブロック５７の内側面（開閉口５２の内
側面）とシャッター兼用蓋体部４３及びフランジ部４２
ａの下面とシャッター５５の上面とで囲まれた中間エリ
アＳが気密な密閉空間となるが、この中間エリアＳを真
空排気することができるように、連結用ブロック５７に
は横方向に貫通する真空排気経路９０が形成されてい
る。この真空排気経路９０は、クリーン装置４５が気密
容器５３の外部に備えた真空ポンプ等の真空排気手段に
真空排気用開閉バルブ９３を介し接続されている。但
し、必要なときは真空排気経路９０に接続されたリーク
用開閉バルブ９４を開いて真空状態を解除してクリーン
装置４５から内部のクリーンな気体（空気、窒素等）を
導入し、大気圧に戻すことができるようになっている。

【００３１】なお、クリーン装置４５は、気密容器５３
内に引き込まれた被搬送物３０を各種処理部分に移送す
るための移送手段等を具備している。

【００３２】この実施の形態において、真空クリーンボ
ックス４１の合体前状態では、真空クリーンボックス４
１は予め別のクリーン装置４５の真空チェンジャー部５
０により内部が真空状態(例えば、粉塵を大幅に少なく
するために真空度０.１Torr以下が好ましい)にされシャ
ッター兼用蓋体部４３で内部が密閉されて搬送される。
真空クリーンボックス４１内部の高真空と、外部の大気
圧との圧力差によりシャッター兼用蓋体部４３がボック
ス本体部４２開閉口側のフランジ部４２ａに押されて開
閉口を確実に気密シールでき、シャッター兼用蓋体部４
３が動いてしまうこともなく、半導体ウエハ等の被搬送
物３０を収容した状態で真空クリーンボックス４１を搬
送可能である。

【００３３】図２（Ａ）のように、真空クリーンボック
ス４１が載置されていない状態では、クリーン装置４５
が持つ真空チェンジャー部５０の開閉口５２はシャッタ
ー５５で閉成されており、シャッター外面は通常の工場
雰囲気にさらされている。

【００３４】真空クリーンボックス４１とクリーン装置
４５との連結は、真空クリーンボックス４１のシャッタ
ー兼用蓋体部４３を下向きにして、図２（Ｂ）のよう
に、真空チェンジャー部５０の開閉口５２の開口縁部を
構成する連結用ブロック５７上にボックス本体部４２の
フランジ部４２ａを当接させて載置することによって行
う。また、真空チェンジャー部５０側のシャッター５５
は、開閉操作ロッド６０が上昇状態にあることで圧縮ば
ね７５の力で上昇方向に付勢され、開閉口５２の開口縁
部を構成する連結用ブロック５７の内面に当接して開閉
口５２を気密シールしている。

【００３５】上述の如く、真空クリーンボックス４１を
クリーン装置４５の真空チェンジャー部５０に連結した
結果、連結用ブロック５７の内側面（開閉口５２の内側
面）とシャッター兼用蓋体部４３及びフランジ部４２ａ
の下面とシャッター５５の上面とで囲まれた中間エリア
Ｓは気密な密閉空間となる。すなわち、密閉空間となっ
た中間エリアＳにシャッター兼用蓋体部４３及びシャッ
ター５５が面する。この中間エリアＳは当初は大気圧で
あるから、真空排気経路９０を介してクリーン装置４５
側の真空排気手段で真空排気する(例えば、真空度０.１
Torr以下）。このとき、図２（Ａ）で通常の工場雰囲気
にさらされていた蓋受台６１やシャッター５５の上面等
の粉塵は同時に排出されることになる。

【００３６】前記中間エリアＳを真空排気した後は、真
空クリーンボックス４１のシャッター兼用蓋体部４３に
ついての内外圧力差は無くなるから、シャッター兼用蓋
体部４３の自重及びホルダー４４や被搬送物３０の重量
が存在するため、圧縮ばね７４が縮んでスライドロッド
７１が下がりかつ開閉操作ロッド６０もわずかに下げる
ことで、図３（Ａ）の如く、当該シャッター兼用蓋体部
４３及び被搬送物３０と蓋受台６１とは一体的に下降
し、真空クリーンボックス４１内の空間と中間エリアＳ
とが連通（連続）状態となる。但し、蓋受台６１が僅か
に下降した状態では依然としてシャッター５５は圧縮ば
ね７５で上方に付勢されているため、真空チェンジャー
部５０の開閉口５２を気密シールしている。

【００３７】なお、図３（Ａ）の中間エリアＳの真空排
気は、真空クリーンボックス４１の放置日数等を考慮し
て当該真空クリーンボックス４１内の真空度に近い真空
度となるようにひとまず実施して、真空クリーンボック
ス４１内部と中間エリアＳとの間の差圧が少ない状態で
シャッター兼用蓋体部４３を開いて浮遊粉塵が舞い上が
るのを防止し、さらに中間エリアＳと真空クリーンボッ
クス４１が連通した状態で高い真空度（例えば真空度
０.１Torr以下）にまで真空排気してもよい。

【００３８】その後、クリーン装置４５から内部のクリ
ーンな気体（空気、窒素等）を中間エリアＳ及び真空ク
リーンボックス４１に導入する前のタイミングで（中間
エリアＳの真空排気と同時期でも差し支えない）、気密
シールＰ１，Ｐ２間を環状溝８５、真空排気経路８６及
び真空排気用開閉バルブ９１を通して真空排気してお
く。

【００３９】それから、図３（Ａ）の状態でリーク用開
閉バルブ９４を開いて真空排気経路９０を通してクリー
ン装置４５から内部のクリーンな気体（空気、窒素等）
を中間エリアＳ及び真空クリーンボックス４１に入れ
（リークし）、シャッター５５の上下面の圧力を実質的
に等しくしてから、開閉操作ロッド６０を大きく引き込
む（下降させる）。この結果、図３（Ｂ）のようにシャ
ッター５５は大きく開いて真空チェンジャー部５０、す
なわちクリーン装置４５内の空間と真空クリーンボック
ス４１内の空間とが連通（連続）する。以後、シャッタ
ー兼用蓋体部４３の自重及びホルダー４４やこれで保持
された被搬送物３０の重量が存在するため、シャッター
兼用蓋体部４３は蓋受台６１上に載置された状態でこれ
とともにクリーン装置４５内に引き込まれる。この状態
で、ホルダー４４で保持された被搬送物３０に対して、
必要な処理（例えば大気圧中での処理、検査等）を行
う。

【００４０】前記気密シールＰ１，Ｐ２間の真空排気
は、クリーン気体を前記中間エリアＳ及び真空クリーン
ボックス４１内に導入してから内部が安定状態になるま
で少なくとも継続する必要がある。この気密シールＰ
１，Ｐ２間の真空排気を実行しておくことで、真空クリ
ーンボックス４１内が大気圧になっても、真空クリーン
ボックス４１のフランジ部４２ａが連結用ブロック５７
の上面に押さえ付けられることになり、真空クリーンボ
ックス４１内が大気圧に戻った瞬間の外部からの非清浄
な空気の急激な漏れは発生せず、１重の気密シールのみ
の場合に発生していた真空クリーンボックス内での粉塵
の微粒子が浮遊する事態は回避できる。

【００４１】逆に、処理後の被搬送物３０がホルダー４
４に戻されたら、図３（Ｂ）の状態から、開閉操作ロッ
ド６０を上昇させ、シャッター５５で装置側開閉口５２
を閉じる（但し、シャッター兼用蓋体部４３は開いた図
３（Ａ）の状態）。この状態で真空排気経路９０を通し
て中間エリアＳ及び真空クリーンボックス４１内を真空
排気する（例えば浮遊粉塵が充分少なくなるように真空
度０.１Torr以下）。

【００４２】その後、開閉操作ロッド６０を更に上昇さ
せて図２（Ｂ）のようにシャッター兼用蓋体部４３を閉
じ（真空クリーンボックス４１内を真空状態に保持して
閉じ）、それからリーク用開閉バルブ９４を開いてクリ
ーン装置４５内と同じ雰囲気の気体を真空排気経路９０
を通してシャッター兼用蓋体部４３及びシャッター５５
等で挟まれた密閉空間となっている中間エリアＳに入れ
る（リークする）。この結果、真空クリーンボックス４
１のシャッター兼用蓋体部４３の下面が中間エリアＳの
大気圧で押されるので本体部４２とシャッター兼用蓋体
部４３とが気密に一体化され、シャッター兼用蓋体部４
３を蓋受台６１から支障無く外すことができる状態とな
る。以後、本体部４２とシャッター兼用蓋体部４３とが
気密に一体化され、かつ被搬送物３０を収容した真空ク
リーンボックス４１として任意の位置に搬送することが
できる。

【００４３】図４は、図２乃至図３の各工程において、
中間エリアＳの排気、中間エリアＳ及び真空クリーンボ
ックス４１内の真空維持、クリーン気体リーク、大気維
持に至るまでの微粒子個数の変化を示す。但し、真空ク
リーンボックス４１の容積は２８リットル、微粒子個数
は約１立方フィート当たりの数値である。この図から、
０．１９μｍよりも大きな粒子の浮遊は皆無であり、
０．１９μｍ以下の粒子も殆どの場合１個以下であり、
極めてクリーン度が高いことがわかる。また、前述した
ように２重の気密シールＰ１，Ｐ２を設けかつ気密シー
ルＰ１，Ｐ２間を真空引きすることで、クリーン気体リ
ーク時の微粒子個数の増加も抑制されている。

【００４４】また、真空クリーンボックス４１は真空状
態で被搬送物３０を内部に収容するため、外気温度の影
響を受けにくい特長がある。図５の折れ線（イ）は、樹
脂基板を約７０℃に加熱して真空クリーンボックス４１
（材質アルミ）に収容した場合の経過時間と前記樹脂基
板の温度との関係を、大気中に自然放置した場合の折れ
線（ロ）と対比して示す。真空クリーンボックス４１中
に収容した場合には、外部温度２３℃に対してあまり影
響されていないことがわかる。このことは、後述するよ
うに、真空クリーンボックス４１を同一建物内の工程間
搬送に使用できることは勿論、屋外を通って異なる棟間
の搬送にも使用できることを示している。

【００４５】この実施の形態によれば、次の効果を得る
ことができる。

【００４６】(1) 局所空間を真空とした真空クリーン
ボックス４１を用いた搬送方法であり、半導体及び電子
部品関連製品等の製造工程において、局所空間のみをク
リーンとすることで、クリーンルーム投資額を低減可能
である。また、真空クリーンボックス４１はチャック機
構が不要であり、真空差圧（約１ｋｇ／ｃｍ²）によっ
てのみ封止するので、機構が簡単で、クリーン装置４５
（真空チェンジャー部５０）によって被搬送物３０の挿
入、取り出しの自動化ができる。しかも、真空クリーン
ボックス４１の外壁が汚れていても、真空チェンジャー
部５０による被搬送物３０の取り出しの際のクリーン度
には影響がない。

【００４７】(2) クリーン装置４５の真空チェンジャ
ー部５０における真空クリーンボックス４１が配置され
る結合面を２重気密シール構造として、真空クリーンボ
ックス４１のシャッター兼用蓋体部４３を開く前のタイ
ミングで２重の気密シールＰ１，Ｐ２の間を環状溝８５
及び真空排気経路８６を通して真空排気することで、真
空クリーンボックス４１のフランジ部４２ａを連結用ブ
ロック５７の上面に押さえ付け（真空吸着し）ておくこ
とができ、真空クリーンボックス４１のシャッター兼用
蓋体４３の開閉時の外気侵入を阻止し、外気侵入に伴う
粉塵微粒子の浮遊を確実に防止できる。また、真空クリ
ーンボックス側フランジ部４２ａを装置側連結用ブロッ
ク５７に対し機械的に係止する手段が不要となるから、
真空クリーンボックス４１の移送の自動化が容易であ
る。

【００４８】(3) 蓋受台６１及びシャッター５５を昇
降、開閉駆動するための開閉駆動手段は、１本の開閉操
作ロッド６０及び該開閉操作ロッドの上端に固定された
昇降体７０（平行板７０ａ，７０ｂ）を有し、該昇降体
７０に対して前記蓋受台６１及びシャッター５５が昇降
自在に取り付けられ、かつそれぞれ圧縮ばね７４，７５
で上昇方向に付勢されている。従って、昇降体７０に対
するシャッター５５及び蓋受台６１の可動範囲や圧縮ば
ね７４，７５の強さ等を適切に設定することで、１本の
開閉操作ロッド６０の上下動で蓋受台６１の昇降、シャ
ッター５５の開閉を適切なタイミングで実行でき、機構
の簡素化を図ることができる。

【００４９】真空クリーンボックス４１は、角形タイプ
であってもよいが、図６のように丸形タイプとすること
ができる。この場合、ボックス本体部４２を樹脂成形品
で形成可能となり、全体の重量の軽量化を図ることがで
きる。例えば、直径８mmウエハ２５枚収納サイズで約７
ｋｇに軽量化することが可能になった。なお、図６にお
いて、図１の真空クリーンボックスと同一又は相当部分
に同一符号を付してある。

【００５０】図７は本発明に係るクリーン搬送方法の適
用例１を示す。この例では、工場Ａ棟内での工程間搬送
の場合、それぞれの工程（例えば検査室１，２，…）で
作業の終わった被搬送物としてのウエハカセットを、前
述の真空チェンジャー部５０と同様に真空クリーンボッ
クス４１のシャッター兼用蓋体部４３を開閉する機構を
持つ図８の如き真空チェンジャー部１００で真空パック
し、無人搬送車（ＡＧＶ）１０１で次の工程に持ってい
く。この場合、無人搬送車１０１の搬送空間はクリーン
ルームでなくとも良い（図７では検査室１，２，３はク
リーン度クラス１００のクリーンルーム、無人搬送車１
０１の搬送空間はクラス１００００である）。この場合
も、真空クリーンボックスの外側が汚れても内部の被搬
送物のクリーン度には無関係である。

【００５１】図９は本発明に係るクリーン搬送方法の適
用例２を示す。この例は、従来工場Ｂと増設工場Ｃの間
を真空クリーンボックスを搭載した無人搬送車（ＡＧ
Ｖ）１０２で棟間移送する場合であり、屋外の外気にさ
らされても真空クリーンボックスに保温効果があるの
で、ボックス内部の被搬送物には外気がどのような条件
であっても影響がない。なお、従来工場Ｂと増設工場Ｃ
には、真空クリーンボックスの受け渡しのために図８の
如き真空チェンジャー部が同様に設けられている。

【００５２】なお、上記実施の形態では２重の気密シー
ルとしたが、２重以上の気密シールを設けて、各シール
間を真空排気するようにしてもよい。

【００５３】図示は省略したが、真空クリーンボックス
４１のシャッター兼用蓋体部４３と真空チェンジャー部
５０側の蓋受台６１との相互の位置決め手段として、例
えばシャッター兼用蓋体部４３に第１の位置決め用凹部
又は凸部を形成し、これに係合する第２の位置決め用凸
部又は凹部を蓋受台６１に形成するようにしても良い。

【００５４】また、クリーン装置は、通常、密閉空間内
にクリーンな気体を循環させるためのフィルタ及び気体
循環手段を有しているが、極めてクリーン度の高いクリ
ーンルーム内に配置する場合には、フィルタ及び気体循
環手段を省略する場合もある（クリーンルームのフィル
タ及び気体循環手段を共用する）。

【００５５】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
真空クリーンボックスとクリーン装置間の結合部分の構
成を工夫したことにより、クリーン度をよりいっそう向
上させた状態で電子部品、半導体関連部品等の被搬送物
の移送を実行可能である。また、真空クリーンボックス
はチャック機構が不要で、真空差圧（約１ｋｇ／ｃ
ｍ²）によってのみ封止する構成であり、簡素な構造で
ある。そして、クリーン装置側において真空クリーンボ
ックスの開閉及び被搬送物の挿入、取り出しの自動化が
可能である。さらに、真空クリーンボックスの外壁が汚
れていても、被搬送物の移送の際のクリーン度には影響
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態であって真空クリーン
ボックス及びクリーン装置の真空チェンジャー部の正断
面図である。

【図２】実施の形態において真空チェンジャー部と真空
クリーンボックスとが離れた状態から真空チェンジャー
部に真空クリーンボックスを連結した状態に至るまでを
示す動作説明図である。

【図３】実施の形態において真空チェンジャー部と真空
クリーンボックスの合体後の動作を示す動作説明図であ
る。

【図４】図２及び図３の各工程における粉塵微粒子個数
の変化を示すグラフである。

【図５】真空クリーンボックスに収容した樹脂基板の温
度変化を示すグラフである。

【図６】ボックス本体部を円筒形状とした真空クリーン
ボックスを示す斜視図である。

【図７】本発明に係るクリーン搬送方法の適用例１を示
す斜視図である。

【図８】適用例１で用いる真空チェンジャー部の斜視図
である。

【図９】本発明に係るクリーン搬送方法の適用例２を示
す斜視図である。

【図１０】従来のクリーン搬送方法の動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１，４１真空クリーンボックス２，４２ボックス本体部３，４３シャッター兼用蓋体部４，４４ホルダ５，４５クリーン装置１０，５０，１００真空チェンジャー部１２，５２開閉口１３，５３気密容器１５，５５シャッター２０，６０開閉操作ロッド２１，６１蓋受台２３，７４，７５圧縮ばね１７，５７連結用ブロック７０昇降体７１スライドロッド４３ａ，５５ａ，８１，８２，８５環状溝４３ｂ，５５ｂ，８３，８４Ｏリング８６，９０真空排気経路９１，９３真空排気用開閉バルブ９２，９４リーク用開閉バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉口を有する本体部と前記開閉口を気
密に閉成するシャッター兼用蓋体部とからなり、前記シ
ャッター兼用蓋体部の閉成時に真空状態を維持できる気
密性を有していて真空排気手段及び移送手段を持たない
真空クリーンボックスと、シャッターで開閉自在な開閉
口を有するクリーン装置とを、前記シャッター兼用蓋体
部及び前記シャッターの閉成状態にて気密に結合し、前
記シャッター兼用蓋体部及び前記シャッターが面する密
閉空間を形成し、該密閉空間を真空排気した後、前記シ
ャッター兼用蓋体部のみを開き、その後前記真空クリー
ンボックス及び前記シャッターで囲まれた密閉空間内を
前記クリーン装置内と同様のクリーン雰囲気としてから
前記シャッターを開いて当該シャッター及び前記シャッ
ター兼用蓋体部を前記クリーン装置内部に引き込むクリ
ーン搬送方法において、前記真空クリーンボックスと前記クリーン装置との結合
部分の気密シールを少なくとも２重シールとするととも
に、各シール間に真空排気経路を設け、前記真空クリー
ンボックス及び前記シャッターで囲まれた前記密閉空間
内をクリーン雰囲気とする前に、各シール間を前記真空
排気経路を通して真空排気することを特徴とするクリー
ン搬送方法。
【請求項２】開閉口を有する本体部と前記開閉口を気
密に閉成するシャッター兼用蓋体部とからなり、前記シ
ャッター兼用蓋体部の閉成時に真空状態を維持できる気
密性を有していて真空排気手段及び移送手段を持たない
真空クリーンボックスと、前記シャッター兼用蓋体部を受ける蓋受台と、シャッタ
ーと、前記蓋受台及び前記シャッターを駆動する開閉駆
動手段と、前記シャッターで開閉自在な開閉口とを有す
るクリーン装置と、前記真空クリーンボックスと前記クリーン装置との結合
部分に配設された２重以上の気密シールと、各シール間
を真空排気する真空排気経路とを具備し、前記真空クリーンボックスと前記クリーン装置とは結合
時に前記シャッター兼用蓋体部及び前記シャッターが面
する気密な密閉空間を構成し、前記シャッターによる前
記クリーン装置の前記開閉口を閉成状態としたままで、
前記シャッター兼用蓋体部を受ける前記蓋受台を前記開
閉駆動手段によって駆動して前記シャッター兼用蓋体部
を開く如く構成したことを特徴とするクリーン搬送装
置。
【請求項３】前記開閉駆動手段は開閉操作ロッド及び
該開閉操作ロッドの上端に固定された昇降体を有し、該
昇降体に対して前記蓋受台及び前記シャッターが昇降自
在に取り付けられ、かつそれぞれ上昇方向に付勢されて
いる請求項２記載のクリーン搬送装置。
【請求項４】クリーンボックスに対接する結合面に２
重以上の気密シールを有するとともに、前記各シール間
を真空排気する真空排気経路を設けたことを特徴とする
クリーン装置。
【請求項５】前記各シール間に環状溝が形成され、該
環状溝が前記真空排気経路に接続している請求項４記載
のクリーン装置。