JPH11165862A - 防塵ワゴン、およびこれを備えた処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンルーム内に、その内部において処理
すべきワークを搬入あるいは搬出する際の便宜を図る。 【解決手段】 複数のワーク、たとえば半導体ウエハ１
５が収容されたカセット１６を、高いクリーン度が確保
された内部空間内１２Ａに複数個収容して移動可能な防
塵ワゴン１において、上記各カセット１６が内部空間内
１２Ａを移動可能とされているとともに、高いクリーン
度が確保され上記ワーク（半導体ウエハ１５）に対して
所定の処理を施すための装置が収容された処理室２と結
合される結合部１０を有し、かつ、上記結合部１０が上
記処理室２と結合された状態で、選択されたカセット１
６を上記結合部内１０ａに移動した後に、そのカセット
１６を上記処理室２側に移送できるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、半導体製造業、
液晶製造業、食品加工業、あるいは薬品製造業などの分
野において、高いクリーン度が確保された室内で処理さ
れるワークを、その内部に複数枚収容して移動可能な防
塵ワゴン、およびこれを備えたワークシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体チップを製造するにあ
たり、シリコンなどの半導体ウエハの状態においてフォ
トエッチング、不純物拡散、あるいはエピタキシャル成
長などの各工程が行なわれるが、これらの例示したいず
れの工程も、特に塵埃の影響を受けやすい。すなわち、
フォトエッチングを行なう際のマスクに埃などが付着し
ていた場合には、導通すべきでないところが導通したパ
ターンが形成されてしまうことがあり、不純物拡散ある
いはエピタキシャル成長を行なう際に半導体ウエハの表
面に埃などが付着していた場合には、埃の粒子とシリコ
ンとが反応してしまったり、合金化してしまってシリコ
ンの働きが妨げられてしまうことがある。このような事
情から上記例示した各工程は、クリーン度が高められ
た、いわゆるクリーンルーム内において行なわれてい
る。この半導体チップの製造に限らず、液晶製造業、食
品加工業、あるいは薬品製造業などの分野においても、
一定の作業が高いクリーン度が確保された室内で行なわ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
ンルーム内において作業する者は、防塵繊維によって形
成された防塵服を着用し、清浄な空気のエアシャワーを
浴びてからクリーンルーム内に入らなければならず、も
ちろんクリーンルーム内に搬入する物品（ワーク）もエ
アシャワーを浴びせてから搬入しなければならない。こ
のように、クリーンルーム内に作業者が入り込んで作業
を行なう場合には、煩雑な準備作業が必要となり、また
防塵服を着用して行なう作業は通常の作業服を着用して
作業を行なう場合と比較して格段に作業効率が悪くなる
といった欠点もある。

【０００４】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、クリーンルーム内に、その内部に
おいて処理すべきワークを搬入あるいは搬出する際の便
宜を図ることをその課題としている。

【０００５】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００６】すなわち、本願発明によれば、複数枚のワ
ークが収容されたカセットを、高いクリーン度が確保さ
れた内部空間内に複数個収容して移動可能な防塵ワゴン
であって、上記各カセットが内部空間内を移動可能とさ
れているとともに、高いクリーン度が確保され上記ワー
クに対して所定の処理を施すための装置が収容された処
理室と結合される結合部を有し、かつ、上記結合部が上
記処理室と結合された状態で、選択されたカセットを上
記結合部内に移動した後に、そのカセットを上記処理室
側に移送できるように構成されていることを特徴とす
る、防塵ワゴンが提供される。

【０００７】上記防塵ワゴンは、その結合部を処理室と
結合することによって、高いクリーン度が確保された防
塵ワゴンの内部と処理室内と連通させることができ、連
通空間を介して防塵ワゴン内のカセットを処理室内に搬
入できるように構成されている。このように、本願発明
では、カセットを収容した防塵ワゴンを外部から処理室
に結合するといった簡易な操作によって処理室内にカセ
ット、すなわち半導体ウエハなどのワークを搬入するこ
とができる。このとき、処理室内に作業者が入り込む必
要はなく、しかも防塵ワゴンを処理室内に搬入する必要
もないため、準備作業として作業者が防塵服に着替えた
り、作業者や防塵ワゴンに洗浄空気を浴びせる必要もな
くなるため、作業性が格段に向上する。言い換えれば、
上記防塵ワゴンを採用した場合には、処理室内において
作業を行なうものが一旦処理室内に入ってしまえば、そ
の後の人および物の出入りを格段に低減させることがで
きる。

【０００８】なお、上記処理室として、複数の装置が収
容されたクリーンルームを採用し、その内部において複
数の工程を行なうように構成してもよいが、各処理を行
なう１つの装置を収容した処理室を複数室用意してお
き、１つの工程が終了する度に次の工程用の処理室と防
塵ワゴンとを結合するように構成してもよい。この場
合、クリーンルームのトータルの容積を従来に比べて小
さくすることができるため、クリーンルームを備えた設
備を構築するための設備投資、およびクリーンルームの
維持するために要するコストを低減することができる。

【０００９】好ましい実施の形態においては、上記結合
部の内部には、上記防塵ワゴンの内部空間からクリーン
度の高い気体を送り込めるように構成されている。

【００１０】上記構成によれば、上記結合部の内部のク
リーン度を高めるべく、清浄な気体を送り込む手段を上
記結合部自体に別途設けるまでもなく、防塵ワゴンの内
部からクリーン度が高い気体を送り込むといった簡便な
方法によって、上記結合部の内部を高いクリーン度が確
保された状態とすることができる。上記結合部内に上記
防塵ワゴン内の気体を送り込む方法としては、たとえば
上記結合部内と上記防塵ワゴン内とを連通しておき、上
記防塵ワゴン内の圧力を大気圧以上としておく方法が考
えられる。すなわち、防塵ワゴン内の圧力を大気圧以上
としておくことで、上記防塵ワゴン内の気体を連通部分
を介して自然に上記結合部内に送り込むようにすること
ができる。

【００１１】好ましい実施の形態においてはさらに、内
部空間の圧力値を検知する圧力値検知手段をさらに備え
ている。

【００１２】上記構成によれば、上記圧力値検知手段に
よって検知された圧力値に基づいて、内部空間の機密性
が確保されているかを確認することができる。すなわ
ち、防塵ワゴン内のクリーン度が確保されているか否か
を上記圧力値検知手段によって確認することができる。
このため、上記処理室と結合する前に上記防塵ワゴンの
機密性（クリーン度）を確認し、その後に防塵ワゴンを
結合して各処理を行なうように構成することができ、確
実に塵埃の影響を排除することができる。なお、圧力値
検知手段は、圧力センサなどによって実現することがで
きる。

【００１３】好ましい実施の形態においては、内部空間
内に清浄な気体を供給するための気体供給手段をさらに
備える。

【００１４】上記気体供給手段としては、所定の気体が
封入されたボンベとこのボンベからの気体中に含まれる
塵埃などを濾過するフィルタとを有するものが考えられ
る。このような構成の場合、ボンベの種類を選択するこ
とによって、すなわちボンベの内部に封入する気体の種
類を選択することによって防塵ワゴンの内部空間内の雰
囲気を調整することができる。たとえば、半導体ウエハ
などのワークが酸化雰囲気を嫌うような場合には、アル
ゴンガスなどの希ガスが封入されたボンベを使用するこ
とによって防塵ワゴン内部に半導体ウエハなどのワーク
が酸化されにくい雰囲気を作り出すことができる。ま
た、フィルタの種類や枚数を選択することによって、雰
囲気中のクリーン度を調整することができ、フィルタの
種類や枚数を適宜選択すれば所望のクリーン度を達成す
ることができる。

【００１５】本願発明の第２の側面によれば、上述した
第１の側面に記載されたいずれかの防塵ワゴンと、この
防塵ワゴンと結合されるとともに上記防塵ワゴンの内部
に収容されたワークが移送されて所定の処理を施す処理
室とを備えたことを特徴とする、ワークシステムが提供
される。

【００１６】このようなワークシステムによれば、上述
した第１の側面に記載されたいずれかの防塵ワゴンを備
えているので、上述した第１の側面に記載された防塵ワ
ゴンの効果を享受できるのはいうまでもない。

【００１７】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、図面を参照して具体的に説明する。

【００１９】図１は、本願発明に係る防塵ワゴンと、こ
の防塵ワゴンと結合されるとともに所定の処理装置を有
する処理室とを備えた処理システムの全体斜視図であ
り、図２は、図１のII−II線に沿う断面図であり、図３
は、上記防塵ワゴンを上記処理室と結合した状態を表す
要部断面図であり、図４は、図３のIV−IV線に沿う断面
図である。なお、本実施形態においては、クリーンルー
ム内において処理されるワークの一例としての半導体ウ
エハをクリーンルーム内に搬入あるいは搬出する場合に
ついて説明する。

【００２０】図１および図２に示すように、上記防塵ワ
ゴン１は、全体として直方体状の防塵ワゴン本体１２
と、この防塵ワゴン本体１２の上面に取り付けられる結
合部１０とを備えて大略構成されている。

【００２１】図２に示すように、上記防塵ワゴン本体１
２には、後面に把手１９が取り付けられているとともに
底面の前後に車輪１８が取り付けられており、上記把手
１９を操作して上記防塵ワゴン１を移動可能とされてい
る。そして、その上面における上記結合部１０の取り付
け部位には、上記結合部１０の内部１０ａと上記防塵ワ
ゴン本体１２の内部１２Ａとを連通させる開口１２ｄが
形成されているとともに、この開口１２ｄの近傍に貫通
孔１２ｃが形成されている。また、上記防塵ワゴン本体
１２は、上記開口１２ｄを閉塞可能な蓋体１２ａを有し
ており、この蓋体１２ａを所定の機構によって移動させ
ることによって上記開口１２ｄが閉塞された状態と開放
した状態とを選択できるように構成されている。なお、
上記蓋体１２ａを移動させる機構は、公知の手段を適宜
選択して採用すればよい。

【００２２】図２に良く表れているように、上記防塵ワ
ゴン本体１２の内部１２Ａには、その内部空間内１２Ａ
を移動可能とされた複数個のパレット１７と、内部空間
内１２Ａに清浄な気体を供給するための気体供給手段１
３と、内部空間内１２Ａの圧力値を検知するための圧力
値検知手段としての圧力センサ１４とが配備されてい
る。

【００２３】上記各パレット１７は、上記防塵ワゴン本
体内１２Ａを上下左右に移動可能とされており、上記各
パレット１７には、切欠円盤状とされたシリコン製など
の半導体ウエハ１５が複数枚収容されカセット１６が載
置される。上記各パレット１７に載置されたカセット１
６は、あたかも立体駐車場における車のように上下左右
に移動可能とされており、選択された特定のカセット１
６が上記開口１２ｄの下部位置に移動させられように構
成されている。この位置に移動させられたカセット１６
は、所定の移送機構によって上動させられ、上記結合部
１０の内部１０ａまで移送される。上記移送機構として
は、図２に示したような、たとえばレール部１２Ｃを有
するベース部材１２Ｂから下方にアーム部材１２ｂが延
出し、図示しないシリンダ力などによって上記ベース部
材１２Ｂが上下動するように構成された機構などが採用
されるが、この機構には限定されず適宜設計変更可能で
ある。

【００２４】上記気体供給手段１３は、気体が圧縮封入
されたボンベ１３ａと、大小様々な粗さの目を有する複
数のフィルタ１３ｂと、気体吹出部材１３ｃとを有して
いる。すなわち、上記ボンベ１３ａから排出された気体
は、徐々に目が荒くなるようにして配置された複数のフ
ィルタ１３ｂを通過させられ、このフィルタ１３ｂを通
過した一定の塵埃が濾過された清浄な気体が上記気体吹
出部材１３ｃから上記防塵ワゴン本体１２の内部１２Ａ
に供給されるようになされている。なお、上記防塵ワゴ
ン内１２Ａへの気体の供給は、連続的に行なってもよい
し、間欠的に行なってもよい。

【００２５】上記ボンベ１３ａには、適宜のガスが封入
されているが、ボンベ１３ａの内部に封入する気体の種
類を選択することによって防塵ワゴン本体１２の内部空
間内１２Ａの雰囲気を調整することができる。たとえ
ば、半導体ウエハ１５が酸化雰囲気を嫌うような場合に
は、アルゴンガスなどの希ガスが封入されたボンベ１３
ａを使用することによって防塵ワゴン本体１２の内部１
２Ａに半導体ウエハ１５が酸化されにくい雰囲気を作り
出すことができる。また、上記フィルタ１３ｂの目の粗
さや枚数は、達成すべくクリーン度に応じて最適なもの
選択すればよい。

【００２６】上記圧力センサ１４においては、上記防塵
ワゴン本体１２の内部１２Ａの圧力値が検知されるが、
この検知結果に基づいて、その内部１２Ａの気体が所望
以外の部位から外部に流出していないかを監視すること
ができる。すなわち、上記圧力センサ１４を設けること
によって、防塵ワゴン本体１２の機密性が確保されてい
るか否かを監視することができる。なお、上記圧力セン
サ１４としては、公知のものを採用することができる。

【００２７】図２ないし図４に示すように、上記結合部
１０は、上記防塵ワゴン本体１２の開口１２ｄを覆うよ
うにして形成されており、全面側が開口しているととも
に、後面に排気孔１１が形成されている。全面側の開口
の周縁には、シールド部材１０Ａが取り付けられてお
り、上記結合部１０が処理室と結合されたときの機密性
を確保することができるようになされている。また、上
記結合部１０の底部には、レール部材１０Ｄが配置され
ており、上記ベース部材１２Ｂが上動させられ上記パレ
ット１７または上記カセット１６が上記結合部１０に達
した場合には、レール部材１０Ｄと上記ベース部材１２
Ｂのレール部１２Ｃとが連続するようになされており、
上記パレット１７または上記カセット１６が、連続する
レール上をスライド移動するように構成されている。

【００２８】上記レール部材１０Ｄには、上記防塵ワゴ
ン本体１２に形成された貫通孔１２ｃと連通する吸気口
１０ｃが形成されており、図２に鎖線矢印で示したよう
に防塵ワゴン本体１２の内部１２Ａの清浄な気体が上記
結合部１０に供給されるようになされている。なお、上
記防塵ワゴン本体内１２Ａの圧力を大気圧よりも高く設
定すれば、特別な手段を講じることなく上記防塵ワゴン
本体内１２Ａの気体を上記吸気口１０ｃを介して上記結
合部１０に供給することができる。

【００２９】次に、上記防塵ワゴン１と結合される処理
室２について簡単に説明する。図１に示すように、上記
処理室２は、高いクリーン度が確保されたその内部に、
半導体ウエハ１５に対して所定の処理、たとえばフォト
エッチング、不純物拡散、あるいはエピタキシャル成長
などを行なうため装置が収容されており、その内部と連
通して、あるいは連通可能なローダステーション２０が
設けられている。このローダステーション２０は、上記
防塵ワゴン１の結合部１０と結合される結合部２１を有
するが、この結合部２１の構成は、図３および図４に良
く表れているように、防塵ワゴン１の結合部１０の構成
と略同一とされている。すなわち、上記結合部２１は、
上記ローダステーション２０に形成された開口２２ｄを
覆うようにして形成されており、上記防塵ワゴン１の結
合部１０と結合する部分が開口しているとともに、この
開口の周縁には、シールド部材２０Ａが取り付けられて
いる。また、上記結合部２１の底部には、レール部材２
４が配置されており、所定の駆動機構によって上下動可
能とされたベース部材２２Ｂが上動させられた場合に、
レール部材２４と上記ベース部材２２Ｂのレール部２２
Ｃとが連続するようになされている。上記ベース部材２
４には、ローダステーション２０の内部、さらには処理
室２の内部と連通し、あるいは連通可能な吸気口２３が
形成されており、処理室２の内部の清浄な気体が上記結
合部２１に供給され得るようになされている。

【００３０】図３および図４に示すように、上記のよう
に構成された防塵ワゴン１の結合部１０と、上記処理室
２の結合部２１とが結合された状態では、上記各結合部
１０２２の各レール部材１０Ｄ，２４が連続するように
なされており、各シールド部材１０Ａ，２０Ａによって
結合部分の機密性が保たれている。しかも、結合状態に
おいては、各結合部１０，２０の内部１０ａ，２１ａに
は、それぞれ防塵ワゴン本体１２の内部１２Ａから、あ
るいはローダステーション２０（処理室２）の内部から
清浄な気体が上記各吸気口１０ｃ，２３を介して供給さ
れているとともに、その内部１０ａ，２１ａの気体が上
記各排気口１１，２２から排気されるようになされてい
る（図３に鎖線で示した矢印参照）。すなわち、上記各
結合部１０，２０の内部１０ａ，２１ａの気体は、清浄
な気体によって連続的に入れ換えられて高いクリーン度
が確保されている。なお、上記各吸気口１０ｃ，２３お
よび上記各排気口１１，２２は、上記各結合部１０，２
１が結合された状態において開口するように構成しても
よく、また結合しているか否かを問わず常に開口した状
態であってもよい。

【００３１】このような状態において、選択された特定
のカセット１６が上記防塵ワゴン本体内１２Ａを移動さ
せられて上記開口１２ｄの下部位置に達し、さらに上記
ベース部材１２Ｂに移載される。なお、上記ベース部材
１２Ｂには、パレット１７とともにカセット１６を移載
してもよく、またカセット１６のみを移載してもよい
が、本実施形態においてはパレット１７とともにカセッ
ト１６が移載されるものとする。

【００３２】ベース部材１２Ｂに移載されたカセット１
６は、ベース部材１２Ｂの上動によって上記結合部内１
０ａまで移送される。このとき、ローダステーション２
０側の結合部２１において上記ベース部材２２Ｂが上死
点で待機した状態では、図３および図４に良く表れてい
るように各レール部材１０Ｄ，２４および各ベース部材
１２Ｂ，２２Ｂのレール部１２Ｃ，２２Ｃが連続してい
る。このため、上記カセット１６（パレット１７）は、
連続するレール上を移動させられてローダステーション
２０側の結合部２１に移送され、上記ベース部材２２Ｂ
に移載される。なお、上記カセット１６の移動は、防塵
ワゴン１側の結合部１０にカセット１６を押圧移動させ
るための押圧機構を設けることによって、あるいはロー
ダステーション２０側の結合部２１にカセット１６を引
き込むような機構を設けることにって達成される。

【００３３】このようにしてローダステーション２０側
の結合部２１に達したカセット１６は、上記ベース部材
２２Ｂが下動することによってローダステーション２０
内に取り込まれた後、処理装置によって各半導体ウエハ
１５を処理しうる部位に搬送される。所定の処理が終了
した半導体ウエハ１５は、カセット１６内に再び収容さ
れ、カセット１６内に収容された各半導体ウエハ１５の
処理が終了した場合には、カセット１６が先に説明した
経路とは逆の経路で搬送され、再び防塵ワゴン１側の結
合部１０に移送され、防塵ワゴン本体内１２Ａに移送さ
れる。

【００３４】このように、上記防塵ワゴン１は、その結
合部１０を処理室２と結合することによって、高いクリ
ーン度が確保された防塵ワゴン１の内部１２Ａと処理室
２内と連通させることができ、連通空間を介して防塵ワ
ゴン内１２Ａのカセット１６を処理室２内に搬入できる
ように構成されている。このように、本願発明では、カ
セット１６（半導体ウエハ１５）を収容した防塵ワゴン
１を外部から処理室２に結合するといった簡易な操作に
よって処理室２内にカセット１６（半導体ウエハ１５）
を搬入することができる。このとき、処理室２内に作業
者が入り込む必要はなく、しかも防塵ワゴン１を処理室
２内に搬入する必要もないため、準備作業として作業者
が防塵服に着替えたり、作業者や防塵ワゴン１に洗浄空
気を浴びせる必要もなくなるため、作業性が格段に向上
する。言い換えれば、上記防塵ワゴン１を採用した場合
には、処理室２内において作業を行なうものが一旦処理
室２内に入ってしまえば、その後の人および物の出入り
を格段に低減させることができる。

【００３５】なお、上記処理室２として、複数の装置が
収容されたクリーンルームを採用し、その内部において
複数の工程を行なうように構成してもよいが、各処理を
行なう１つの装置を収容した処理室２を複数室用意して
おき、１つの工程が終了する度に次の工程用の処理室２
と防塵ワゴン１とを結合するように構成してもよい。こ
の場合、クリーンルームのトータルの容積を従来に比べ
て小さくすることができるため、クリーンルームを備え
た設備を構築するための設備投資、およびクリーンルー
ムの維持するために要するコストを低減することができ
る。

【００３６】また、上記実施形態においては、クリーン
ルーム内において処理されるワークの一例としての半導
体ウエハ１５を、クリーンルーム内に搬入あるいは搬出
する場合について説明したが、本願発明はこれに限ら
ず、たとえば液晶製造業、食品加工業、あるいは薬品製
造業などのその他の分野において、クリーンルーム内に
おいて処理される他のワークをについても同様に適用可
能であるのはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る防塵ワゴンと、この防塵ワゴン
と結合されるとともに所定の処理装置を有する処理室と
を備えた処理システムの全体斜視図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】上記防塵ワゴンを上記処理室と結合した状態を
表す要部断面図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ 防塵ワゴン １０ 結合部 １０ａ 内部空間（結合部の） １２Ａ 内部空間（防塵ワゴン本体の） １３ 気体供給手段 １４ 圧力センサ（圧力値検知手段としての） １５ 半導体ウエハ（クリーンルーム内において処理さ
れるワークとしての）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のワークが収容されたカセットを、
   高いクリーン度が確保された内部空間内に複数個収容し
   て移動可能な防塵ワゴンであって、 上記各カセットが内部空間内を移動可能とされていると
   ともに、高いクリーン度が確保され上記ワークに対して
   所定の処理を施すための装置が収容された処理室と結合
   される結合部を有し、かつ、 上記結合部が上記処理室と結合された状態で、選択され
   たカセットを上記結合部内に移動した後に、そのカセッ
   トを上記処理室側に移送できるように構成されているこ
   とを特徴とする、防塵ワゴン。
2. 【請求項２】 上記結合部の内部には、上記防塵ワゴン
   の内部空間からクリーン度の高い気体を送り込めるよう
   に構成されている、請求項１に記載の防塵ワゴン。
3. 【請求項３】 内部空間の圧力値を検知する圧力値検知
   手段をさらに備えている、請求項１または２に記載の防
   塵ワゴン。
4. 【請求項４】 内部空間内に清浄な気体を供給するため
   の気体供給手段をさらに備える、請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の防塵ワゴン。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載され
   た防塵ワゴンと、この防塵ワゴンと結合されるとともに
   上記防塵ワゴンの内部に収容されたワークが移送されて
   所定の処理を施す処理室とを備えたことを特徴とする、
   処理システム。