JPH06263246A

JPH06263246A - 処理装置

Info

Publication number: JPH06263246A
Application number: JP2181992A
Authority: JP
Inventors: Fuminori Matsuoka; 史憲松岡; Hirotoshi Oshiro; 宏利大城
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1994-09-20
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JP2540406B2

Abstract

(57)【要約】［目的］クリーンルーム内で被処理体の受け渡しが行わ
れる高清浄度室内の層流状態を良好に保ち、かつ該高清
浄度室内の小型化・自動化を容易とする。［構成］処理装置１１の前面部１１ａには、ウエハ１０
を出し入れするためのウエハ出入口５３が設けられると
もに、このウエハ出入口５３を閉じるための蓋１７が回
転軸１６に取付される。この蓋１７は、駆動モータの回
転駆動力で回転軸１６と一体に回転し、開閉する。定常
時、蓋１７は実線で示すようにウエハ出入口５３で閉ま
っている。しかし、搬送装置１０との間で被処理体１０
の受け渡しが行われる時、蓋１７は鎖線で示すように外
側（搬送室１５側）に開く。蓋１７が開くと、処理装置
１１内からウエハ装填部１９が搬送室１５内のウエハ受
け渡し位置まで移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クリーンルーム内に設
置される処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路や精密機器等を製造する
工場で導入される一般のクリーンルームは、天井面にＨ
ＥＰＡフィルタを取付するとともに床面に多数の通気孔
を有したグレイチングを敷設し、天井面の裏側（上側）
空間と床面の裏側（下側）空間とをエア通路で接続し、
エア通路に挿設した空調器により内気を強制循環させる
ことによって、天井面のＨＥＰＡフィルタから清浄な空
気をルーム内に供給するようにしている。

【０００３】この種クリーンルームの初期のものは、天
井面の全面にＨＥＰＡフィルタを取付してルーム内に一
様な清浄空気を供給する、いわゆる全面垂直層流方式で
あった。しかし、全面垂直層流方式によってクリーンル
ーム全体の清浄度を高めようとすると、空調器等のイニ
シャルコストおよびメンテナンスコストが非常に高くつ
く欠点があった。

【０００４】そこで、たとえば特開昭６３−２９２６１
６号公報に記載されるように、ルーム内に設置される各
処理装置毎にＨＥＰＡフィルタを付設し、清浄度を要す
る部分に局所的に清浄空気を供給するようにした、いわ
ゆるクリーンベンチ方式が発明されているが、この方式
によると、処理装置の設置台数に応じて清浄空気供給装
置が増えるため、メンテナンスが面倒であり、さらには
給気ファンの振動が装置本体ないし床に伝わるという不
具合もある。

【０００５】これに対し、たとえば特開昭６２−５０３
１号公報に記載されるようなクリーンルームは、処理箇
所を垂れ壁により二つに区画し、高い清浄度を必要とす
る処理箇所のある室を垂直層流型の室として、最重要ゾ
ーンのみを清浄度の高い空間とする方式であって、上記
全面垂直層流方式およびクリーンベンチ方式のそれぞれ
の欠点を同時に解決するものである。

【０００６】図６に、この垂れ壁方式によるクリーンル
ームの内部の構造を示す。図６において、クリーンルー
ム１００内には、天井１０２に取付された垂れ壁１０４
によって第１の室１０６と第２の室１０８とが設けられ
ている。

【０００７】第２の室１０８は、自動搬送ロボット１１
０と処理装置（たとえば半導体製造装置）１１２との間
で被処理体１１４が受け渡しされる場所で、ここでは被
処理体が室内空気に露出するために、清浄度において最
重要ゾーンである。したがって、この室１０８の天井面
にはＨＥＰＡフィルタ１１６が全面的に取付され、垂直
層流方式により室１０８内がたとえばクラス１００程度
の高清浄度に維持される。

【０００８】第１の室１０６は、ここで被処理体が室内
空気に露出することはないが、処理装置１１２のメンテ
ナンス等の点から清浄度において重要ゾーンである。し
たがって、この室１０８の天井面にはＨＥＰＡフィルタ
１１６が離散的に取付され、乱流方式によって室１０６
内がたとえばクラス１０００程度の清浄度に維持され
る。

【０００９】処理装置１１２は、垂れ壁１０４の下部に
形成された開口１０４ａを塞ぐようにして第１の室１０
６側に設置されるのであるが、処理装置１１２の前部１
１２ａは第２の室１０８側にはみ出している。この装置
前部１１２ａには、自動搬送ロボット１１０との間で被
処理体１１４を被処理体カセット（図示せず）に収容し
た状態で受け渡しするための被処理体取入れ部１１２ｂ
が設けられている。

【００１０】第２の室１０８において、自動搬送ロボッ
ト１１０は、処理装置１１２で処理されるべき被処理体
１１４を被処理体カセットに収容した状態で処理装置１
１２の被処理体取入れ部１１２ｂに移載する。処理装置
１１２は、被処理体取入れ部１１２ｂに移載された被処
理体１１４を枚葉式であれば１枚ずつ、バッチ式であれ
ば一括して装置本体内に搬入して所定の処理を施し、処
理の済んだ被処理体１１４を装置本体から搬出して被処
理体取入れ部１１２ｂに戻す。被処理体取入れ部１１２
ｂに全部の処理済み被処理体１１４が揃うと、自動搬送
ロボット１１０は、被処理体取入れ部１１２ｂから被処
理体１１４を被処理体カセットに収容した状態で引き取
って他の所定の処理装置へ移送する。

【００１１】このように、垂れ壁１０４によって第１の
室１０６から仕切られ、垂直層流方式によりクラス１０
０程度の高い清浄度に維持された第２の室１０８内で、
被処理体１１４の受け渡しが行われる。なお、図６にお
いて、１１８はグレイチング１２０はエア通路、１２２
は空調器である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示した
ような上記従来のクリーンルームでは、処理装置１１２
の被処理体取入れ部１１２ｂ等が第２の室１０８側には
み出す機構であるため、次のような不具合があった。

【００１３】第１に、処理装置１１２のはみ出した部分
１１２ａ、１１２ｂにおいて、上方のＨＥＰＡフィルタ
１１６からの清浄空気の層流が妨害され、定常的に気流
の渦が発生して、ここに塵埃が溜りやすく、何かの拍子
（たとえば風量の変化等）でその滞留した塵埃が舞い上
がって被処理体１１４に付着するおそれがあった。

【００１４】第２に、多数の処理装置１１２，１１２’
…を並べて配設した場合、図７に示すように、第２の室
１０８側における各処理装置のはみ出し部分（１１２
ａ、１１２ｂ）、（１１２ａ’、１１２ｂ’）…の長さ
Ｌ1,Ｌ2 …は処理装置の種類・型に応じてまちまちであ
るため、第２の室１０８を余裕をみて広幅な室に設定し
なければならず、クリーンルームコストが高くついてい
た。

【００１５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、被処理体の受け渡しが行われる高清浄度室内の
層流状態を良好に保って塵埃が被処理体に付着しないよ
うにし、かつ該高清浄度室の小型化を容易とする処理装
置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の処理装置は、クリーンルーム内の仕切壁
に形成された開口を塞ぐようにして前記仕切壁の一方の
側の第１の室側に設置され、前記仕切壁の他方の側の第
２の室側で被処理体の受け渡しを行うようにした処理装
置において、前記第２の室に面した前面部に前記被処理
体を出し入れするための被処理体出入口を設けるととも
に、前記被処理体出入口を閉じるための開閉可能な扉を
取付し、装置内部に、前記被処理体の受け渡しのために
前記被処理体出入口を通って前記第２の室側へ移動でき
るようになされた被処理体装填手段を設ける構成とし
た。

【００１７】

【作用】本発明の処理装置の前面部の蓋は、定常状態で
は閉じていて、第２の室で被処理体の受け渡しが行われ
る時に開く。この蓋が開くと、処理装置内の被処理体装
填手段が被処理体出入口を通って第２の室側に移動（往
動）し、たとえば搬送装置から未処理の被処理体を受け
取り、あるいは処理済みの被処理体を搬送装置へ渡す。
被処理体の受け渡しが終了すると、被処理体装填手段は
処理装置内に移動（復動）し、蓋が閉じる。

【００１８】かかる機構によって被処理体の受け渡しを
行うため、本発明の処理装置は、第２の室側にはみ出さ
ないようにして第１の室側に設置され得る。これによっ
て、第２の室内では、垂直層流を良好に保つことがで
き、塵埃が溜って被処理体に塵埃が付着するようなおそ
れがない。

【００１９】また、本発明の処理装置は第２の室側には
み出さないため、第２の室の幅ないし容積を可及的に小
さくすることもできる。

【００２０】

【実施例】以下、図１〜図５を参照して本発明を半導体
製造工場のクリーンルーム内の処理装置に適用した実施
例を説明する。

【００２１】図１は、この実施例におけるクリーンルー
ムの内部の構成を示す略縦断面図である。このクリーン
ルーム１において、上板５０の下側に適当な間隔を置い
て天井５１が設けられ、底面５２の上側に適当な間隔を
置いて床２１が設けられ、天井５１と床２１の間のルー
ムが清浄空間に維持されるようになっている。

【００２２】天井５１には除塵能力の高いＨＥＰＡフィ
ルタ２０が所定の配置で取付され、床２１には多数の通
気孔２２を有したグレイチングが敷設されている。天井
５１と上板５０との間の空間はサプライチャンバ２とし
て、床２１と底面５２との間の空間はリターンチャンバ
３として、それぞれ機能するようになっている。クリー
ンルーム１の外に空調器４が設置されており、この空調
器４は、リターンチャンバ３より吸込管６を介して吸い
込んだ空気を送出管５を介してサプライチャンバ２へ供
給する。送出管５からサプライチャンバ２内に入った空
気は、天井５１のＨＥＰＡフィルタ２０より清浄な空気
としてルーム内に供給され、そしてグレイチング床２１
の通気孔２２を通ってリターンチャンバ３内に回収され
るようになっている。

【００２３】ルーム内には、ガラス製の仕切壁７により
作業室９が設けられ、この作業室９内で作業員８が制御
装置（図示せず）等を操作するようになっている。この
作業室９は、たとえばクラス10000 程度の清浄度に維持
されてよい。

【００２４】ルーム内の作業室９を除いた部分は、天井
５１に取付された垂れ壁式の仕切り壁１３によって処理
室（第１の室）１２と搬送室（第２の室）１５とに分割
される。

【００２５】処理室１２には、本実施例による半導体デ
バイス製造用の処理装置１１（たとえばエッチング装
置）が１台または複数台並べて設置される。仕切り壁１
３の下部には各処理装置１１の輪郭に対応した開口１３
ａが設けられ、この開口１３ａを塞ぐようにして各処理
装置１１が前面部１１ａを搬送室１５に向け搬送室１５
にはみ出さないようにして処理室１２側に設置される。
処理室１２は、ここで半導体ウエハ（被処理体）が室内
空気に露出するわけではないが、各処理装置１１のメン
テナンスの上から清浄度に関して重要ゾーンである。し
たがって、処理室１２は、乱流方式によってたとえばク
ラス1000程度の清浄度に維持される。

【００２６】搬送室１５では、搬送ロボット等の搬送装
置１４が所定の軌道上に移動自在に設けられ、この搬送
装置１４と各処理装置１１との間でウエハ１０の受け渡
しが行われる。ここではウエハ１０が室内空気に露出す
るので、搬送室１５は清浄度に関して最重要ゾーンであ
る。このため、この室１５の天井面にはＨＥＰＡフィル
タ２０が全面的に取付され、搬送室１５内は、垂直層流
方式によりたとえばクラス100 程度の高清浄度に維持さ
れるようになっている。

【００２７】処理装置１１の前面部１１ａには、ウエハ
１０を出し入れするためのウエハ出入口５３が設けられ
るともに、このウエハ出入口５３を閉じるための蓋１７
が回転軸１６に取付されている。この蓋１７は、駆動モ
ータ（図示せず）の回転駆動力で回転軸１６と一体に回
転し、開閉するようになっている。すなわち、蓋１７
は、定常時は実線で示すようにウエハ出入口５３にて閉
まっているが、処理装置１１と搬送装置１０との間で被
処理体１０の受け渡しが行われる時には鎖線で示すよう
に外側（搬送室１５側）に開くようになっている。

【００２８】処理装置１１内には、搬送装置１０との間
でウエハ１０の受け渡しを行うためのウエハ装填部１９
が設けられている。このウエハ装填部１９は、定常時は
実線で示すようにウエハ１０をウエハカセット（図示せ
ず）に収納した状態で担持したまま、あるいはウエハ１
０を担持せずに処理装置１１内で待機しているが、搬送
室１５側の搬送装置１０との間でウエハ１０の受け渡し
を行う時には鎖線で示すようにウエハ出入口５３を介し
て外側（搬送室１５側）へ移動するようになっている。

【００２９】図２は、ウエハ装填部１９の具体的構成例
を示す平面図である。図２において載置台３１上に、多
数枚（たとえば２５枚）のウエハ１０がウエハカセット
に収納された状態で載置される。この載置台３１は、そ
の両側端部に取付した案内部３２により案内レール３０
に沿って矢印方向に移動できるようになっている。載置
台３１を同方向に移動させるための駆動手段は、モータ
３４、減速器３３、一対のプーリ３５、ベルト３６、お
よびジョイント３７，３８から構成される。ジョイント
３７，３８は、アルミニウム製のもので、載置台３１の
後側隅部をベルト３６に連結する。モータ３４の回転駆
動力は、減速器３３、プーリ３５およびベルト３５を介
して直線駆動力として載置台３１に伝えられる。モータ
３４の回転方向に応じて載置台３１の移動方向が変わ
る。

【００３０】図２において、載置台３１は最左端位置つ
まり往動位置に移動しているが、この往動位置は第１図
の波線で示すように搬送室１５内のウエハ受け渡し位置
である。なお、モータ３４の回転軸には、モータ３４の
回転角を検出し、載置台３１を位置決めするためのエン
コーダ３９が結合されている。

【００３１】次に、図３につき、本処理システムの動作
を説明する。本処理システムでは、処理装置１１、搬送
装置１４、開閉蓋１７、カセット装填部１９等の各部に
専用の制御部が付設されるとともに、それらの制御部を
統括する中央制御部が作業室９に設けられ、操作盤、デ
ィスプレイ等を通じて作業員８が中央制御部とインタフ
ェースできるようになっている。

【００３２】先ず、搬送室１５において、搬送装置１４
が、未処理のウエハ１０をたとえば２５枚収納したウエ
ハカセットをアームで把持して待機する。（６０）。次
に、処理装置１１において、全面部の蓋１７が搬送室１
５側へ開き（６１）、ウエハ出入口５３を通ってウエハ
装填部１９の載置台３１が搬送室１５側のウエハ受け渡
し位置まで移動（往動）する（６２）。そうすると、搬
送室１５側では、搬送装置１４が該ウエハ受け渡し位置
まで移動し（６３）、ウエハ１０を収納したウエハカセ
ットを載置台３１の上に載置する（６４）。ウエハ１０
の受け渡しが済むと、搬送装置１４は別の場所へ移動す
る（６５）。

【００３３】処理装置１１においては、ウエハ１０の受
け渡しが済むと、ウエハ装填部１９の載置台３１がウエ
ハ出入口５３を通って装置１１内の所定のウエハ装填位
置まで移動（復動）し（６６）、蓋１７が閉じる（６
７）。そして、ウエハ装填位置に位置決めされた載置台
３１上のウエハカセットからカセット１０が一枚ずつ、
ウエハ搬出入装置（図示せず）により真空チャンバ等の
処理部１８に搬入されて処理部１８内で所定の処理を施
され、処理終了後に処理部１８から搬出されて、ウエハ
カセットに戻される（６８，６９，７０）。

【００３４】そして、ウエハ全部の処理が終了すると、
蓋１７が開き（７１）、ウエハ装填部１９の載置台３１
が、処理済みのウエハ１０を収納したウエハカセットを
担持したまま、ウエハ出入口５３を通って搬送室１５側
のウエハ受け渡し位置まで移動（往動）する（７２）。
そうすると、搬送室１５側では、搬送装置１４が該ウエ
ハ受け渡し位置まで移動し（７３）、処理済みウエハ１
０を収納したウエハカセットを載置台３１からアームで
掴み上げて受け取る（７４）。この際、搬送装置１４か
ら未処理のウエハ１０を収納した別のウエハカセットを
載置台３１に載置することもある。こうしてウエハ１０
の受け渡しが済むと、搬送装置１４は別の場所へ移動す
る（７５）。処理装置１１においては、ウエハ装填部１
９の載置台３１が搬送装置１４から未処理のウエハ１０
を受け取った場合は、上記の操作（６６〜７５）を繰り
返し（７７）、未処理のウエハ１０を受け取らなかった
場合は載置台３１を空にしたまま（ウエハ１０を担持せ
ずに）装置１１内へ移動（復動）させ（７８）、蓋１７
を閉じる（７９）。

【００３５】上述したように、本実施例の処理装置１１
においては、前面部１１ａに、ウエハ１０を出し入れす
るためのウエハ出入口５３を設けるとともに、このウエ
ハ出入口５３を閉じるための開閉可能な扉１７を取付
し、内部にウエハ搬送部１９を設け、搬送装置１４との
間でウエハの受け渡しを行うときは、ウエハ１０をウエ
ハカセットに収納した状態で担持するウエハ搬送部１９
の載置台３１をウエハ出入口５３を介して搬送室１５側
に移動させるようにした。したがって、処理装置１１
は、その前面部１１ａが搬送室１５側にはみ出さないよ
うにして、処理室１２側に設置されることができる。

【００３６】これによって、搬送室１５において、ＨＥ
ＰＡフィルタ２０からの垂直層流を常時妨げるものがな
く、塵埃が溜る場所もなくなり、室内全体が高い清浄度
に維持される。したがって、ウエハ１０に塵埃が付着す
るおそれがない。

【００３７】また、図４に示すように、処理室１２内に
複数の処理装置１１，１１’…を並べて設置する場合で
も、各処理装置１１，１１’…の前面部１１ａ，１１
ａ’…を仕切壁１３と同一の面内に揃えることができる
ために、それぞれの蓋１７，１７’…のサイズを揃える
ことで、ウエハ１０の受け渡し時に各処理装置１１，１
１’…側から搬送室１５側に突出する範囲が定まる。し
たがって、搬送装置１４を自動化する上での設計・製作
が容易になるとともに、搬送室１５の幅を最小限にして
高清浄度空間を小型化することができる。

【００３８】なお、本実施例では、ウエハカセットに収
納した状態でウエハ１０の受け渡しを行うようにした
が、ウエハカセットを使わずに直接的にウエハ１０の受
け渡しを行うようにしてもよい。また、本実施例におけ
る被処理体は半導体ウエハであったが、液晶表示基板等
を被処理体とすることも可能である。さらに、本発明の
処理装置は、バイオ関連工場等の他のクリーンルームに
も適用可能である。

【００３９】図５は、蓋１７の開閉機構の変形例を示す
斜視図である。上記実施例では、モータ駆動力によって
蓋１７を回転軸１６と一体に回転させて開閉せしめる機
構であった。図５に示す機構では、蓋１７をジョイント
４６，４７を介して軸１６に対して回転可能に取付し、
処理装置１１内にシリンダ４０を設けて、ピストンロッ
ド４４の先端部と蓋１７の裏面下部とを連結棒４４、連
結軸４５、ジョイント４３によって連結し、シリンダ４
０によってピストンロッド４４を矢印４２の方向に駆動
することにより、蓋１７を実線の閉じた位置と鎖線の開
いた位置との間で矢印４８で示すような開閉移動を行わ
せるものである。なお、処理装置１１の前面には、蓋１
７が閉じたときに処理装置１１内の気密状態を保つため
のゴム製のパッキン４９を取付している。

【００４０】このような図５の蓋開閉機構によれば、駆
動力伝導機構が簡易化されているため、機構スペースを
小さくすることができ、より小さな空間を利用して蓋１
７の開閉移動を行わせることが可能である。したがっ
て、ウエハの受け渡し時にウエハ装填部１９の載置台３
１が搬送室１５側へ出る距離を短くすることができるた
め、搬送室１５の幅をより小さくすることが可能であ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理装置
によれば、その前面部に被処理体出入口を設け、定常時
は蓋でこの被処理体出入口を閉じておいて、被処理体の
受け渡しを行うときに該蓋を開けて中から被処理体装填
手段を第２の室側に移動させるようにしたので、第２の
室側にはみ出さないようにして第１の室側に設置される
ことができる。これによって、第１に、第２の室内にお
いて垂直層流が良好に保たれ、室内で塵埃が溜まること
がなくなり、したがって塵埃が被処理体に付着するおそ
れがなくなり、第２に、第２の室の幅ないし容積を可及
的に小さくしてクリーンルームコストを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による処理装置を適用した半
導体製造工場のクリーンルーム内の構造を示す略断面図
である。

【図２】実施例による処理装置内に設けられるウエハ装
填部の具体的構成例を示す平面図である。

【図３】実施例における処理システムの動作を示すフロ
ーチャート図である。

【図４】実施例の処理装置の効果を示すための略平面図
である。

【図５】本発明の処理装置における蓋開閉機構の一変形
例の構成を示す斜視図である。

【図６】従来の垂れ壁式クリーンルームの内部構造の示
す略断面図である。

【図７】図６の処理装置の欠点を示すための略平面図で
ある。

【符号の説明】

１クリーンルーム１０半導体ウエハ１１処理装置１２処理室１３壁１４搬送装置１５搬送室１７蓋１９ウエハ装填部２０ＨＥＰＡフィルタ３１載置台５３ウエハ出入口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クリーンルーム内の仕切壁に形成された開
口を塞ぐようにして前記仕切壁の一方の側の第１の室側
に設置され、前記仕切壁の他方の側の第２の室側で被処
理体の受け渡しを行うようにした処理装置において、前記第２の室に面した前面部に前記被処理体を出し入れ
するための被処理体出入口を設けるとともに、前記被処
理体出入口を閉じるための開閉可能な扉を取付し、装置
内部に、前記被処理体の受け渡しのために前記被処理体
出入口を通って前記第２の室側へ移動できるように構成
された被処理体装填手段を設けたことを特徴とする処理
装置。