JPH11509688A - 集積回路ウエハ移送アセンブリ用のドッキング・環境パージ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ドッキング・パージ装置は、パージ及び処理環境での処理のために、集積回路の製造に使用される基板のためのモジュラー隔離容器をドッキングする。ドッキング・パージ装置のドア部は、処理環境に通じるように接続されたハウジングに形成されたドッキングチャンバにモジュラー隔離容器を挿入する前にその容器を受け入れるシェルフを備えている。吸引カップを有する真空マニホールドは、モジュラー隔離容器の内部チャンバにアクセスできるようにモジュラー隔離容器ドアを把持して取り外すために設けられている。モジュラー隔離容器のドッキングチャンバと内部チャンバは、ドッキングチャンバに導入されたフィルターを通った空気又は不活性ガスにより粒状汚染物がパージされる。

Description

【発明の詳細な説明】 集積回路ウエハ移送アセンブリ用のドッキング・環境パージ装置 技術分野 本発明は、一般的には半導体製造用の装置に係わり、特に、処理環境内で集積 回路を製造する際に使用される基板のための側面充填式又は底面充填式のモジュ ラー隔離容器をドッキングし、このモジュラー隔離容器のドアを取り外し、ドッ キング工程でこの粒状汚染物のモジュラー隔離容器をパージするためのドッキン グ・環境バージ装置に関する。 背景技術 モジュラー隔離容器は、集積回路の製造で使用されるウエハ、ウエハのカセッ ト又は基板を取り囲む環境を隔離して制御するために微小環境を提供するように 設計されている。このような容器は、通常は側面充填又は底面充填式であり、ウ エハ、マスク、セラミック基板及びフラットパネルディスプレイのような汚染物 に敏感な製品を処理及び輸送中に保護するために使用される。 従来は、このような材料の処理は、クリーンルームとして一般に知られている 無粒子環境内で実施されていた。このようなクリーンルームを汚染物の無い状態 に保持するために、特に材料の処理中は、多大な注意と努力が必要である。人間 のオペレータにより材料をこのようなモジュラー隔離容器からロボットにより操 作されるような処理環境に移動させる場合には、オペレータはかさばる保護作業 服及びヘルメットを着用することが要求され、オペレータにより粒状汚染物が処 理環境内に導入されるのを防止している。このため、モジュラー隔離容器の側面 ドア又は底面ドアをマニュアル又はロボットにより取り外すための、モジュラー 隔離容器ドッキング用の装置が望まれている。また、粒状汚染物を含む容器内の 材料をパージし、これらの材料を局所的なモジュラー隔離容器からロボットによ り操作されるクリーンな処理環境に移動する装置が望まれている。さらに、この ような装置は、オペレータが自由に作業し動き回れる高粒子環境内のより小さな 制御された汚染物の無い環境で処理が可能となるように、存在する複数のモジュ ラー隔離容器の中央に置かれていることが望ましい。本発明は、これらの従来か らの要望を満たすものである。 発明の開示 本発明は、集積回路を製造するときに使用させるウエハ、ウエハカセット又は 基板のような材料を局所的なモジュラー隔離容器からクリーンな処理環境に移送 し、オペレータが自由に作業し動き回れる高粒状環境に囲まれた小さくて制御さ れた汚染物の無い環境内で処理が可能であり、さらに、その材料を処理する前に そのような粒状汚染物を含む材料をパージする改良された装置を提供する。 従って、本発明は、集積回路の製造に使用される粒状汚染物を含む基板のため にモジュラー隔離容器をパージし且つ粒状汚染物の無い処理環境でモジュラー隔 離容器をドッキングするドッキング・環境パージ装置及びバルブ機構を提供する 。モジュラードッキング容器は、モジュラードッキング容器の外部環境から基板 を隔離する内部チャンバを有する。モジュラー隔離容器は、典型的に、周囲環境 から内部チャンバをシールし且つ内部チャンバの内容物へのアクセスができるよ うな内部チャンバへの少なくと１つのドアを有する。ドッキング・環境パージ装 置は、処理環境に通じるように接続され且つモジュラードッキング容器を受け入 れるドッキングチャンバを形成する主ハウジングを有する。ドッキング・パージ 装置のドア部は、ハウジングに枢軸動作可能に接続され、さらに、シェルフがド ア部にヒンジにより接続されている。ハウジングは、処理環境に汚染物がなくシ ールされたアクセスを行えるように、処理環境の壁に取り付けられるか又は近接 している。 モジュラー隔離容器がドッキングチャンバ内に配置されたとき、モジュラード ッキング容器の内部チャンバにアクセスできるように側部又は底部から開放可能 なモジュラー隔離容器ドアを取り外すための手段が設けられている。好適な実施 形態では、このモジュラー隔離容器ドアを取り外すための手段は、ドアを把持す ると共にドアを第１閉位置からモジュラー隔離チャンバの内部にアクセスできる 第２開位置に移動させるために、真空源と、この真空源に接続された中空真空マ ニホールドと、中空真空マニホールドを介して真空源に接続された複数の吸引カ ップとを有する。 粒状汚染物を含むモジュラードッキング容器の内部チャンバの内容物をパージ するための手段が設けられている。好適な実施形態では、パージ手段は、フィル タを通過した空気のパージ流れを提供するために、周囲空気源と、ブロアと、空 気ダクトと、フィルターを有する。 他の実施形態では、パージ手段は、窒素のような不活性ガス源に接続されたガ スマニホールドを有している。パージ手段及びモジュラー隔離容器ドア取外し手 段を制御又は操作するために手段が設けられている。 本発明のこれらの及び他の観点及び利点は、実施形態として本発明の特徴事項 を示す以下の詳細な説明及び添付図面により明らかとなる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のドッキング・環境パージ装置に使用されるモジュラー隔離容 器を示す正面図である。 図２は、図１のモジュラー隔離容器の上平面図である。 図３は、本発明によるポールに取り付けられたドッキング・環境パージ装置の 第１実施形態を示す斜視図である。 図４は、本発明によるポールに取り付けられたドッキング・環境パージ装置の 第２実施形態を示す正面図である。 図５は、本発明によるヒンジに取り付けられたドッキング・環境パージ装置の 第３実施形態を示す斜視図である。 図６は、本発明によるヒンジに取り付けられたドッキング・環境パージ装置の 第４実施形態を示す斜視図である。 図７は、本発明によるドッキング・環境パージ装置のドア部のモジュラー隔離 ドア取外しパネルの斜視図である。 図８は、図７のドッキング・環境パージ装置のドア部の展開図である。 図９は、本発明によるドッキング・環境パージ装置のためのドア部の変形例の 展開図である。 図１０は、モジュラー隔離容器ドア取外しパネルが容器ドアを取り外しために 下降している状態のドア閉位置でのドッキング・環境パージ装置の斜視図である 。 図１１は、本発明によるドッキング・環境パージ装置のためのバルブ機構コン トローラ回路の概要図である。 発明を実施するための最良の形態 図示したように、同様な要素には同様な符号を付している。本発明の実施形態 によるドッキング・環境パージ装置は、処理環境で集積回路を製造するときに使 用される基板のためのモジュラー隔離容器をドッキングし、このモジュラー隔離 容器の側部又は底部の充填ドアを取り外し、更に、粒状汚染物を含むモジュラー 隔離容器をパージするものである。このドッキング・環境パージ装置は、バルブ 機構を備え、更に、このような基板材料の局所的なモジュラー隔離容器から処理 環境への移動を許容する。 図１及び図２に示すように、ドッキング・環境パージ装置は、粒状汚染物の無 い処理環境にモジュラー隔離容器をドッキングするのに有用であり、また、集積 回路の製造に使用されるウエハ、ウエハのカセット又は基板のようなモジュラー 隔離容器に収納された半導体製造材料をクリーンな処理環境に移送するのに有用 である。さらに、ドッキング・環境パージ装置は、モジュラー隔離容器からの移 動前又は移送中に、粒状汚染物を含むモジュラー隔離容器をパージするのにも有 用である。 図１及び図２に示すように、モジュラー隔離容器２０は、典型的に基板又はウ エハをモジュラー隔離容器の外部の環境から隔離する内部チャンバ２２を備えて いる。内部チャンバは、ウエハ又は基板を受け入れて保持するスロット２４と、 モジュラー隔離容器をマニュアルで運び取り扱えるようにするハンドル２６と、 内部チャンバを密封すると共にモジュラー隔離容器内の材料にアクセスするため の内部チャンバへの少なくとも１つの垂直又は水平な充填ドア２８とを備えてい る。本発明によるドッキング・環境パージ装置に使用される好適なタイプのモジ ュラードッキング容器は、米国コロラド州コロラドスプリングスのＥＭＰＡＫ社 から商品名Ｍｉｃで市販されているモジュラー隔離カプセルである。モジュラー 隔離容器は、密封してシールされていることが好ましく、連続不活性ガスパージ 装置を備えたものでもよく、容器の側部又は底部に開口する単一又は２個のドア を備えてもよい。 ドッキング・環境パージ装置３０は、好ましくは、モジュラー隔離容器を受け 入れ且つ製造されて集積回路となる基板材料を移送するためのドッキングチャン バ３４を形成する主ハウジング３２を備えている。ドッキングチャンバは、処理 クリーンルーム（図示せず）の窓３６や処理クリーンルーム内でモジュラードッ キング容器を運搬するエレベータ（図示せず）のような処理環境への通路を提供 すると共にこの処理環境に連通するように接続されている。ドア部３８は、ヒン ジ４０により主ハウジングに接続され、このヒンジ４０は、図３と図４の実施形 態においてはポール４２に設けられ、図５と図６の実施形態においては吊り下げ サポート４４に設けられている。ドア部は、開位置と閉位置との間を軸周りで回 動し、開位置では周囲環境のモジュラー隔離容器を受け入れ、閉位置ではクリー ンルームの処理環境への窓のために前側カバー４６となる。ドア部は、好ましく は、側部ヒンジによりハウジングに接続されているが、ドア部は、底部ヒンジに よりハウジングのドア部に接続されるものであってもよい。好適な実施形態では 、ドア部は、ドア部から水平方向に延びモジュラー隔離容器を受け入れるシェル フ４８を備えている。図４に示すように、主ハウジングに接続された保管又作業 面５０を設けることもできる。 ドッキング・環境パージ装置を支持して処理環境に接続するための手段５２、 例えば図３と図４に示すような処理クリーンルームの壁５６内の窓に近接するポ ールマウント５４も設けられている。ドッキング・環境パージ装置は、図５と図 ６に示すように処理クリーンルームの壁の外側に直接結合されたヒンジマウント ５８により取り付けるようにしてもよい。 ドッキング・環境パージ装置のドア部は、モジュラー隔離容器をドッキングチ ャンバ内に配置するとき内部チャンバにアクセスできるようにモジュラー隔離容 器のドアを取り外すための手段６０を更に備えていることが好ましい。図７乃至 図１０に示された好適な実施形態においては、このモジュラー隔離容器のドア取 外し手段は、真空ポンプ（図示せず）に接続された真空ライン６２のような真空 源であってこの真空源をモニターする真空ゲージ６４を有する真空源と、真空ラ インに接続された中空の真空マニホールド６６を備えている。この真空マニホー ルドは、好ましくは真空マニホールドに連通するように接続された吸引カップ６ ８を有し、この吸引カップは、モジュラー隔離容器がシェルフ上に配置されて真 空マニホールドの吸引カップに近接して配置された後、ドアを把持するために モジュラー隔離容器のドアに真空を供給する。モジュラー隔離容器ドアを開いて 不活性ガス又はフィルターを通った空気をモジュラー隔離容器にパージする前に 、モジュラー隔離容器が所定の位置に置かれると、モジュラー隔離容器の把持を 開始するために、真空がハウジングに配置された制御キーパッド７０でオペレー タにより作動される。モジュラー隔離容器を開く即ち取り外すために、真空マニ ホールドは、ドアの第１閉位置から、底部開形のモジュラー隔離容器ドアの場合 には図１０に示すように下方に向かって第２開位置まで移動し、側部開形のモジ ュラー隔離容器ドアの場合には側部開位置まで移動する。また、モジュラー隔離 容器ドアは、モジュラー隔離容器がシェルフ４８上に受け入れられると、マニュ アルにより開くようにすることもできる。 ドッキング・環境パージ装置は、開状態のときに粒状汚染物を含むドッキング チャンバの内容物をパージするためのバルブ機構を有する手段を備えていること が好ましい。好適な実施形態では、ドッキングチャンバーにクリーンな空気の流 れをパージするために、周囲の空気をフィルタ７６とブロアであるファンユニッ ト７８を通るように導くダクト７４が設けられている。また、ダクトにより、粒 状汚染物を含むドッキングチャンバの内容物をパージするために、クリーンな例 えば窒素ガスのようなな不活性ガスを流すようにしてもよい。空気又は不活性ガ スの流れは、ドッキングチャンバ即ちドア部を通って排出するために、図３と図 ４に示すようにポールマウントを通って又は図５と図６に示すようにヒンジ取付 サポートを通って送られる。図９に示す実施形態では、フィルタを通った空気又 は不活性ガスのパージを、ドア部及びドッキング・環境パージ装置のシェルフを 通って送り出すことができる。ドッキングチャンバからのパージを行う空気又は ガスは、典型的には、ドッキングチャンバの排出路を経由し更に排出ダクト（図 示せず）を経由して排出される。制御薄膜キーパッド７１は、好ましくは、パー ジを行う手段及びモジュラー隔離容器ドアを取り外す手段を制御するように接続 されている。 図１１に示すように、ドッキング・環境パージ装置の制御薄膜キーパッド７０ は、制御回路８０に接続可能である。好適な実施形態では、制御回路は、モジュ ラー隔離容器がドッキング・環境パージ装置内に適正に受け入れられて置かれて いることを検知する手段８２を有する。この手段８２は、例えば、ドッキングチ ャンバのシェルフ４８又は他の場所に配置された感圧スイッチ、接触スイッチ等 のセンサ８４ａ，ｂである。モジュラードッキング容器が所定の位置あると検知 されると、インジケータ・ライト８６がオンし、フィルタを通る空気又は不活性 ガスがパージのためにオンされ、さらに、モジュラードッキング容器のドアを取 り外して保持するための真空がオンされる。その後、隔離容器の全体が所定の位 置に保持されている間、隔離容器ドアを開いて取り外す動作のために制御ボタン ８８が押され、更に、隔離容器ドアを閉じて再びシールするために制御ボタン９ ０が押される。 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されること なく、請求の範囲に含まれる種々の変形例を含むことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンド ジー カイル アメリカ合衆国 ジョージア州 30136 デュルース モントローズ ポンド コー ト 3699

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．集積回路の製造に使用される粒状汚染物を含む基板のためにモジュラー隔離 容器をパージし且つ粒状汚染物の無い処理環境でモジュラー隔離容器をドッキン グするドッキング・環境パージ装置であって、上記モジュラードッキング容器が モジュラードッキング容器の外部環境から上記基板を隔離する内部チャンバを有 し、さらに、上記モジュラードッキング容器が内部チャンバをシールするドアを 有するドッキング・環境パージ装置において、 上記モジュラードッキング容器を受け入れるドッキングチャンバを形成する ハウジングであって、上記ドッキングチャンバが上記処理環境に通じるように接 続されたハウジングと、 このハウジングを上記処理環境に取り付ける取付手段と、 上記モジュラー隔離容器が上記ドッキングチャンバ内に配置されているとき 上記内部チャンバにアクセスできるように上記モジュラー隔離容器のドアを取り 外すための上記ハウジングに取り付けられたドア取外手段と、 上記粒状汚染物を含む内部チャンバの内容物をパージするパージ手段と、 上記ドア取外手段及びパージ手段を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするドッキング・環境パージ装置。 ２．上記ドア取外手段は、上記モジュラー隔離容器のドアを把持する把持手段を 有する請求項１記載のドッキング・環境パージ装置。 ３．上記ドア取外手段は、上記ハウジングに開位置と閉位置との間を枢軸動作可 能にヒンジにより取り付けられて上記ドッキングチャンバをシールするドア部と 、上記モジュラー隔離容器を受け入れるために上記ドア部に取り付けられたシェ ルフとを有する請求項２記載のドッキング・環境パージ装置。 ４．更に、真空源を有し、上記ドア部は、上記真空源に接続された真空マニホー ルドを有し、この真空マニホールドは、真空源に通じるように接続され、上記モ ジュラー隔離容器のドアがそれらに近接して位置するときにこのドアを把持する 複数の吸引カップを有する請求項３記載のドッキング・環境パージ装置。 ５．上記パージ手段は、周囲の空気を受け入れるように接続された空気ダクトと 、 この周囲の空気を通すフィルターと、上記ドッキングチャンバに接続されこのド ッキングチャンバに流体を流すブロアとを有する請求項１記載のドッキング・環 境パージ装置。 ６．上記パージ手段は、不活性ガスを上記ドッキングチャンバに導くように接続 されているダクトを有する請求項１記載のドッキング・環境パージ装置。