JPH0249722Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、半導体製造装置間の半導体ウエハ
自動移送システムに用いて好適な半導体製造装置
への半導体ウエハ用カセツト装填機構に関する。

「従来の技術」 半導体装置の製造工程、とりわけ半導体ウエハ
上に回路素子を形成する前工程、及び製造装置間
の半導体ウエハの移送時において、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
歩留まりに結び付く。

従来、半導体製造装置間の半導体ウエハ自動移
送システムとしては、各半導体製造装置間を結
び、内部に常時超高清浄度空気が流通されている
チユーブと、内部に半導体ウエハ用カセツトが収
納され、前記チユーブ間を移動することで各半導
体製造装置にこのカセツトを供給するビークル
と、このビークル及び各半導体製造装置の間で自
動的に半導体ウエハ用カセツトの受け渡しを行う
半導体ウエハ用カセツト装填機構とから概略構成
されるシステムが知られている。このシステムに
よれば、半導体ウエハを各半導体製造装置間で移
送する際に、人間が手を触れることなく半導体ウ
エハを移送することが可能であり、また前記チユ
ーブ内での発塵も、チユーブ内の超高清浄度空気
の流通により速やかに系外に排出され、従つてチ
ユーブ内が常時超高清浄度に維持される。

近年、半導体ウエハ用カセツトを常時外気から
遮断して処理、移送することで、製品の歩留まり
を向上させると共に、半導体製造装置が設置され
るクリーンルームの付帯設備を簡易化することが
できるような、SMIFシステムと呼ばれるシステ
ムが知られている。

このSMIFシステムはその要部が、第８図に示
すように、半導体製造装置１と、製造装置１の上
部に設けられ、高性能フイルターと送風機とを有
する清浄空気供給装置３と、前記半導体製造装置
１内の所定の位置に半導体ウエハ用カセツトをセ
ツトするために、この半導体製造装置１の側部に
設けられたSMIFアーム４とからなつている。製
造装置１の上部は、透明な材質からなるカバー５
となつている。半導体製造装置１に半導体ウエハ
用カセツトをセツトする際には、第９図に示す、
この半導体ウエハ用カセツト６に収納された所定
枚数の半導体ウエハ７を外気から遮断するための
密閉容器であるSMIFポツド８に入れた状態で前
記SMIFアーム４の上部に載置する。このSMIF
ポツド８は、箱状のケース本体９と、このケース
本体９を密閉する着脱自在な底板１０と、この底
板１０上に収納され、所定枚数の半導体ウエハ７
を格納する半導体ウエハ用カセツト６からなつて
いる。SMIFポツド８の底板１０は、ケース本体
９に設けられたラツチ機構（図示略）により、ケ
ース本体９から着脱自在に構成されている。
SMIFポツド８のケース本体９及び底板１０は、
移送時にはこのラツチ機構により互いに固定され
ているが、SMIFアーム４上に載置すると、
SMIFポツド８の底板１０とその上に収納された
カセツト６がSMIFアーム４内に取り込まれ、次
いで、カセツト６のみが半導体製造装置１内へセ
ツトされる。また、半導体製造装置１内での処理
工程が終了した半導体ウエハ７は別のカセツト６
に収納された後、もう一方のSMIFアーム４内に
取り込まれ、次いで、その上部に載置されている
別のSMIFポツド８内に外気に触れることなく収
められる。そして、このSMIFポツド８は、作業
員２によつて次の製造工程の半導体製造装置（図
示略）まで運ばれた後、再び半導体製造装置に併
設されたSMIFアーム（図示略）上に載置され、
前述した工程と同様にして半導体製造装置内でウ
エハが処理される。

したがつて、このSMIFシステムにおいては、
半導体製造装置内での処理中や作業員による移送
中を問わず、半導体ウエハ７は外気と遮断され、
その表面は清浄な空気で覆われているため、クリ
ーンルーム内の清浄度がクラス1000〜100000程度
のものであつても、製品の高い歩留まりを維持す
ることができる。

その結果、クリーンルームは、層流型の気流方
式を採用したクラス10〜100といつた超高清浄度
のものは不要となり、非層流の気流方式を採用し
たクラス1000〜100000程度の清浄度のものでよく
なるため、クリーンルームの付帯設備が簡易なも
のとなり、その建設費や設備費及び維持費を大幅
に低減することができる。また、作業員はクラス
10〜100といつた超高清浄度のクリーンルームよ
りは行動の制約が少なくてよく、普通の室内に近
い状況で、また簡易なクリーンルーム用防塵衣着
用で作業に従事でき、従来のクリーンルームに比
べて快適に仕事をすることができる。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、前記SMIFシステムを用いたクリー
ンルームにおいては、各半導体製造装置１，１，
…間のSMIFポツド８の移送や、SMIFアーム４
へのSMIFポツド８のセツトを作業員２が行つて
いるので、この半導体製造装置１毎に作業員２を
配置する手間がかかつていた。従つて、前記
SMIFシステムの利点を生かしながら、SMIFポ
ツド８を各半導体製造装置１，１，…間で自動的
に移送を行う、半導体ウエハ自動移送システムの
実現が待たれていた。

この考案は、前記要求に鑑みてなされたもの
で、SMIFポツドを自動的に移送することのでき
る半導体ウエハ自動移送システムにおいて、ビー
クルにより移送されてきたSMIFポツドを、簡単
にかつ自動的に半導体製造装置に装填することの
できる、半導体ウエハ用カセツト装填機構を提供
することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、箱状のケース本体及び着脱自在な
底板から構成され、前記底板上に半導体ウエハ用
カセツトが収納されたSMIFポツドと、この
SMIFポツドを内部に着脱自在に収納した状態で
半導体製造装置間を移動するビークルと、該ビー
クル及び前記半導体製造装置の間での半導体ウエ
ハ用カセツトの受け渡しを行うSMIFアームとを
備え、かつ前記ビークルに、前記SMIFポツドを
着脱自在に支持する支持手段を設け、さらに前記
SMIFアームに、前記ビークルが載置される装着
部と、このビークルの載置、取り外しに従つてビ
ークルからのSMIFポツドの脱着を行う脱着手段
とを設けたような半導体製造装置への半導体ウエ
ハ用カセツト装填機構を構成して、前記問題点を
解決している。

「作用」 この考案では、ビークルに設けられた支持手段
及びSMIFアームに設けられた脱着手段により、
ビークルをSMIFアームの装着部上に載置する
と、自動的にこのビークルからSMIFポツドが離
脱され、またビークルをSMIFアームの装着部か
ら取り外すと、自動的このビークルにSMIFポツ
ドが取り付けられる。

「実施例」 以下、この考案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５図は、この考案の一実施例で
ある半導体製造装置への半導体ウエハ用カセツト
装填機構を示す図である。以下、SMIFシステム
に関する構成要素については、前記符号と同一の
符号を付し、その説明を省略する。この半導体ウ
エハ用カセツト装填機構は、底板１０上に半導体
ウエハ用カセツト６が収納されたSMIFポツド８
と、このSMIFポツド８が着脱自在に収納された
状態で、各半導体製造装置１，１，…間を移動す
るビークル１１と、このビークル１１及び半導体
製造装置１の間でのカセツト６の受け渡しを行う
SMIFアーム４とから概略構成されている。

ビークル１１は、第２図ないし第３図に示すよ
うに、底板に開口部１２が設けられた桝形容器で
あり、その外面にはビークル１１自身の円滑な移
動を容易にするためのローラ１３が複数個取り付
けられ、またその上部には、後述するSMIFアー
ム４へのビークル昇降装置のフツクと係合する吊
り金具（図示略）が設けられている。このビーク
ル１１の開口部１２付近には、SMIFポツド８の
底部を支持する楔１４と、この楔１４を吊持する
スプリング付きの支持部材１５とが取り付けられ
ている。以上の構成において、楔１４と支持部材
１５とは、SMIFポツド８を着脱自在に支持する
支持手段１６を構成している。

SMIFアーム４の上部には、ビークル１１に保
持されたSMIFポツド８の底板１０が載置される
天板１７が、またSMIFポツド８のケース本体９
及びビークル１１が載置されるSMIFアーム上部
周縁４ａには、ビークル１１のローラ１３が上方
より降下されるに従つて、挺の作用によりビーク
ル１１の楔１４を押し上げる押上金具１８が、支
持金具１９によりピン接合されて設けられてい
る。この押上金具１８及び支持金具１９は、同様
にこのSMIFアーム上部周縁４ａに設けられた凹
部２０内に取り付けられている。この凹部２０及
び天板１７との間は、凸部２１となつている。以
上の構成において、天板１７及びSMIFアーム上
部周縁４ａはビークル１１が載置される装着部
を、また押上金具１８、支持金具１９、凹部２０
及び凸部２１は、SMIFアーム４へのビークル１
１の載置、またSMIFアーム４からのビークル１
１の取り外しに従つて、このビークル１１からの
SMIFポツド８の脱着を行う脱着手段２２を構成
している。

このSMIFポツド８は、第６図ないし第７図に
示すような半導体ウエハ自動移送システムによ
り、各半導体製造装置１，１，…間を移送され
る。第６図ないし第７図において、符号３０は半
導体製造装置１，１，…が設置されたクリーンル
ーム内に配設された四角断面のチユーブであり、
このチユーブ３０内では、前記ビークル１１が、
その内部にSMIFポツド８を収納した状態で各半
導体製造装置１，１，…間を移送されるようにな
つている。チユーブ３０と各半導体製造装置１と
の間には、ビークル１１をその間で移送、待機さ
せるためのローデイング側ステーシヨン３１及び
アンローデイング側ステーシヨン３２が、このチ
ユーブ３０から直角に分岐して設けられている。
このローデイング側ステーシヨン３１及びアンロ
ーデイング側ステーシヨン３２の先端は、各半導
体製造装置１に設けられているローデイング側
SMIFアーム４及びアンローデイング側SMIFア
ーム４のそれぞれ上方に位置している。また、チ
ユーブ３０の両端部には、このチユーブ３０内を
負圧にすることでビークル１１をチユーブ３０内
で移送させるブロア３３が取り付けられていると
共に、このブロア３３とステーシヨン３１，３２
との間は電磁弁３４を介して配管３５で連通され
ている。更に、チユーブ３０とステーシヨン３
１，３２との境界面には、開閉自在な仕切板３６
が取り付けられている。

チユーブ３０には、各ステーシヨン３１，３２
と対応する所定の位置に、ビークル１１の通過を
検知する検知器４０が取り付けられていると共
に、この各ステーシヨン３１，３２との分岐部付
近の底部に、転倒自在な一対のストツパ３７，３
７が設けられている。ステーシヨン３１，３２の
SMIFアーム４上方に位置する部分の上部には、
ビークル１１をステーシヨン３１，３２とSMIF
アーム４との間で昇降させるためのフツク式の昇
降装置３８が設けられていると共に、その底部に
は開閉自在な底蓋３９が取り付けられ、さらにこ
の底蓋３９の前後には、同様に転倒自在なストツ
パ３７，３７が設けられている。この底蓋３９に
は、各種半導体製造装置１毎にその半導体ウエハ
用カセツト６の装填方向が異なるため、ターンテ
ーブルの機能が付加されている。

以上説明した半導体ウエハ自動移送システムに
よれば、SMIFポツド８が内部に収納されたビー
クル１１は、次に示す工程を経て各半導体製造装
置１，１，…間を移送される。

(1) ブロア３３を稼動させてチユーブ３０内を負
圧にし、これによりチユーブ３０内のビークル
１１を移動させる。そして、ビークル１１が所
定の半導体製造装置１付近の検知器４０部分を
通過すると、この検知器４０からの信号に従つ
てブロア３３の機能を調節してビークル１１を
減速させると共に、ストツパ３７，３７を順次
起こすことにより、このビークル１１をローデ
イング側ステーシヨン３１の前面で停止させ
る。

(2) 電磁弁３４を切換して、前記ブロア３３によ
りローデイング側ステーシヨン３１内を負圧状
態とした後、仕切板３６を開放してビークル１
１をステーシヨン３１内に取り込み、次いでス
トツパ３７によりビークル１１を底蓋３９上の
所定の位置に停止させた後、ブロア３３を停止
する。

(3) ビークル１１をフツク式の昇降装置３８で吊
持した後、底蓋３９を開放し、この昇降装置３
８によりビークル１１を徐々に降下させて、
SMIFアーム４の上部に載置する。これによ
り、半導体製造装置のローデイング側に、内部
にSMIFポツド８が収納されたビークル１１が
移送されたことになる。

(4) アンローデイング側に位置する、SMIFポツ
ド８が収納されたビークル１１を、前記(1)〜(3)
と逆の工程を行うことで、再度チユーブ３０内
に取り込む。以上の工程を繰り返して、ビーク
ル１１は、各半導体製造装置１，１，…間を移
送される。

このようにして、半導体ウエハ自動移送システ
ムにより、半導体製造装置１に移送されてきた
SMIFポツド８は、この考案の一実施例である半
導体ウエハ用カセツト装填機構により、その内部
のカセツト６が半導体製造装置１内に装填され
る。この作用を、第１図及び第４図〜第５図を照
して、次に説明する。

(i) ビークル１１がチユーブ３０、及びステーシ
ヨン３１，３２内を移動し、またフツク式の昇
降装置３８により吊持されている場合、SMIF
ポツド８は、ビークル１１に設けられた楔１４
及び支持部材１５の作用により、第１図に示す
ように、ビークル１１の開口部１２に支持され
ている。このSMIFポツド８が支持されたビー
クル１１は、まずローデイング側ステーシヨン
３１からローデイング側SMIFアーム４に前記
降下装置３８により降下され、更に、このビー
クル１１は、SMIFポツド８の底板１０が
SMIFアーム４の天板１７上に載置され、かつ
SMIFポツド８のケース本体９がSMIFアーム
４の凸部２１上に載置されるように、SMIFア
ーム４の上部周部４ａ上に載置される。この
時、ビークル１１の下部に位置するローラ１３
が、SMIFアーム４への載置に従つて、第４図
に示すように、押上金具１８の一端を下方に押
圧する。すると、この押上金具１８は、支持金
具１９を支点として、その他端が上方に持ち上
げられ、この他端がビークル１１の楔１４の下
面に当接すると共に、この楔１４を上方に押し
上げる。よつて、SMIFポツド８はビークル１
１から解放され、SMIFポツド８内部に収納さ
れた半導体ウエハ用カセツト６は半導体製造装
置１内に装填される状態となる。

(ii) SMIFアーム４の天板１７上にSMIFポツド
８の底板１０が載置されると、SMIFポツド８
のケース本体９がSMIFアーム４上部の図示さ
れない固定機構により固定される。これと同時
に、SMIFアーム４の天板１７が下方に降下す
ることで、SMIFポツド８の底板１０及びこの
底板１０上に収納されている半導体ウエハ用カ
セツトが、SMIFアーム４内に取り込まれ、次
いでカセツトのみが、図示されない装着機構に
より半導体製造装置１のローデイング位置にセ
ツトされる。

(iii) カセツトが半導体製造装置１のローデイング
位置にセツトされると、このカセツトから半導
体ウエハが適宜取り出されて、半導体製造装置
１内で処理される。この時、半導体ウエハが半
導体製造装置１内で処理されている間、空のカ
セツトが収納されたSMIFポツド８、及びビー
クル１１を、アンローデイング側のSMIFアー
ム４上に載置し、よつて半導体製造装置１のア
ンローデイング位置に空のカセツトを設置して
おく。このカセツト内に処理後の半導体ウエハ
が所定の枚数収納されると、今度はアンローデ
イング側のSMIFアーム４により、前記(ii)と逆
の工程を行うことで、前記SMIFポツド８のケ
ース本体９内に、処理された半導体ウエハが収
納されたカセツト、及びSMIFポツド８の底板
１０が取り付けられる。

(iv) アンローデイング側の昇降装置３８により、
ビークル１１が第５図に示すように吊持されて
上昇されると、ローデイング１３も上方に上昇
され、よつて押上金具１８に楔１４の下面を押
し上げる力が加えられなくなると共に、ビーク
ル１１の支持部材１５に設けられたスプリング
の作用により、楔１４が下方に押圧される。従
つて、SMIFポツド８が楔１４によりビークル
１１の開口部１２に支持されて、このビークル
１１内に収納される。

以上説明した作用により、半導体ウエハ用カセ
ツト６は、半導体製造装置に装填される。ここ
で、SMIFポツド８は、SMIFアーム４に設けら
れた脱着手段２２及びビークル１１に設けられた
支持手段１６により、ビークル１１をSMIFアー
ム４の上部周縁４ａ上に載置するだけで、このビ
ークル１１から解放され、またビークル１１を
SMIFアーム４の上部周縁４ａ上に取り外すだけ
で、このビークル１１に支持される。よつて、こ
の考案の一実施例であるカセツト装填機構によれ
ば、SMIFアーム４の前記装着機能と併せて、半
導体ウエハ用カセツト６を簡単にかつ自動的に、
半導体製造装置１のローデイング位置に装填し、
また半導体製造装置１のアンローデイング位置か
ら取り外すことができる。

また、この考案による半導体ウエハ用カセツト
装填機構及び前記半導体ウエハ自動移送システム
によれば、SMIFシステムを利用した半導体ウエ
ハ自動移送システムが構成可能であるので、前記
チユーブ３０、またステーシヨン３１，３２内の
清浄度は、従来のシステムにおけるチユーブのよ
うな超高清浄度が要求されることがなく、またチ
ユーブ３０、ステーシヨン３１，３２内で発生し
た塵埃が半導体ウエハ７を汚染することがない。
従つて、SMIFシステムの利点である、付帯設備
が簡易化されたクリーンルーム内でのウエハ自動
移送システムを、その建設費、設備費、また維持
費を大幅に低減して構成することができる。

なお、この考案による半導体ウエハ用カセツト
装填機構は、前記実施例に限定されない。例え
ば、ビークル１１に設けられる支持手段１６は、
スプリング等による復帰手段が設けられたラツチ
機構でも実現可能である。この場合、SMIFアー
ム４に設けられる脱着手段２２としては、ビーク
ル１１の載置、取り外しに従つて前記ラツチ機構
のラツチを移動させる係合爪等が考えられる。ま
た、ビークル１１の自動移送システムも前記シス
テムに限定されず、例えば、ビークル１１のロー
ラ１３に対応したレール等で前記チユーブ３０の
代用をしても良い。更に言えば、前記自動移送シ
ステムを使用せず、従来通り作業員２が各半導体
製造装置１，１，…間の移送を行つても構わな
い。

「考案の効果」 以上詳細に説明したように、この考案によれば
底板上に半導体ウエハ用カセツトが収納された
SMIFポツドと、このSMIFポツドを内部に収納
した状態で半導体製造装置間を移動するとビーク
ルと、該ビークル及び前記半導体製造装置の間で
の半導体ウエハ用カセツトの受け渡しを行う
SMIFアームとを備え、かつ前記ビークルに、前
記SMIFポツドを着脱自在に支持する支持手段を
設け、さらに前記SMIFアームに、前記ビークル
が載置される装着部と、このビークルの載置、取
り外しに従つてビークルからのSMIFポツドの脱
着を行う脱着手段とを設けたような半導体製造装
置への半導体ウエハ用カセツト装填機構を構成し
たので、ビークルをSMIFアームの装着部に載置
するだけで、前記SMIFポツドが自動的にこのビ
ークルから解放され、またビークルをSMIFアー
ムの装着部から取り外すだけで、前記SMIFポツ
ドが自動的にこのビークルに支持される。よつ
て、この考案の一実施例であるカセツト装填機構
によれば、前記SMIFアームの装着機能と併せ
て、半導体ウエハ用カセツトを簡単にかつ自動的
に、半導体製造装置に装填し、また半導体製造装
置から取り外すことができる。従つて、ビークル
により移送されてきたSMIFポツドを、簡単にか
つ自動的に半導体製造装置に装填、取り外しする
ことのできる、半導体ウエハ用カセツト装填機構
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例である半導体製造
装置への半導体ウエハ用カセツト装填機構を示す
要部のみを示した断面図、第２図は同実施例で使
用されビークル及びSMIFポツドを示す正断面
図、第３図は同ビークルを示す斜視図、第４図は
この考案の一実施例であるカセツト装填機構の作
用を説明する図、第５図は第４図と同様の図、第
６図はこの考案の一実施例で使用された半導体ウ
エハ自動移送システムの概要を示す平面図、第７
図は同要部のみを示す斜視図、第８図はSMIFシ
ステムが適用されたクリーンルームを示す斜視
図、第９図はこの考案の実施例に用いられる
SMIFポツドを示す断面図である。 １……半導体製造装置、４……SMIFアーム、
６……半導体ウエハ用カセツト、８……SMIFポ
ツド、９……ケース本体、１０……底板、１１…
…ビークル、１６……支持手段、２２……脱着手
段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 箱状のケース本体及び着脱自在な底板から構成
   され、前記底板上に半導体ウエハ用カセツトが収
   納されたSMIFポツドと、このSMIFポツドを内
   部に着脱自在に収納した状態で半導体製造装置間
   を移動するビークルと、該ビークル及び前記半導
   体製造装置の間での半導体ウエハ用カセツトの受
   け渡しを行うSMIFアームとを備え、かつ前記ビ
   ークルには、前記SMIFポツドを着脱自在に支持
   する支持手段が設けられ、さらに前記SMIFアー
   ムには、前記ビークルが載置される装着部と、こ
   のビークルの載置、取り外しに従つてビークルか
   らのSMIFポツドの脱着を行う脱着手段とが設け
   られていることを特徴とする半導体製造装置への
   半導体ウエハ用カセツト装填機構。