JPH10272320A - 半導体製造プロセス用空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筐体の内部空間に発生する反応ガス等の滞留
作用をなくし、反応ガス等を確実に外部に排気すること
ができるようすること。 【解決手段】 内部にキャリヤ搬送ロボット１２、或い
は洗浄槽１３等を収容したウェーハ洗浄装置を構成する
筐体１１の天井部には、送風ファン１４とエアーフィル
タ１５が具備され、浄化された空気が筐体１１内に取り
込まれる。ウェーハの洗浄等で発生した反応ガス等は、
筐体１１内に取り込まれた空気と共に、エアーダクト１
７，２５を介して排出される。特に、筐体１１に形成さ
れた作業用窓部１１ｄには、外側壁および内側壁を備え
て両者の間にエアーチャンバ２１ｃを形成した中空状の
扉体２１が配置されている。そして、扉体２１に設けた
開口部２１ｄ、エアーチャンバ２１ｃを介して扉体２１
近辺の空気を効率よく排気する。したがって、作業用窓
部１１ｄを開放した際に、前記反応ガス等がクリーンル
ーム中に漏洩する等の不都合を解消させることができ
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、例えばクリーンル
ーム設備内に配置され、半導体ウェーハを洗浄するため
の洗浄装置、或いは半導体ウェーハの検査測定プロセス
において使用されるクリーンベンチ等に採用される半導
体製造プロセス用空気浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの高集積化に伴い、半導
体デバイスに要求される最小パターン寸法も１μｍの壁
を乗り越え、サブミクロンの領域へ突入している。この
ような高密度が要求される状況においては、半導体デバ
イスの製造プロセスにおいて受ける汚染が製品の歩留り
や品質、信頼性に大きな影響を及ぼすようになってきて
いる。したがって、例えば半導体ウェーハを洗浄するた
めの洗浄装置、或いは半導体ウェーハの検査測定プロセ
スにおいて使用されるクリーンベンチ等においても、そ
の内部空間はサブミクロンの領域の汚染物質をも排除し
た空気浄化度が求められている。一方、前記した洗浄装
置或いは化学処理用のベンチ等においては、処理操作に
清浄領域が必要なだけではなく、作業に伴って発生する
酸やアルカリ性のガスや蒸気等を各処理工程に影響しな
いように、かつクリーンルーム内へ流出しないように迅
速に排気する機能を備えなければならない。

【０００３】図６は、クリーンルーム設備内に配置さ
れ、前記したような浄化環境を実現する半導体ウェーハ
の洗浄装置の例を断面図によって示したものである。こ
の洗浄装置においては、筐体１１の内部空間１１ａが洗
浄室に成され、この洗浄室には、半導体ウェーハをセッ
トしたキャリヤを搬送するキャリヤ搬送ロボット１２お
よび洗浄液等が蓄積された洗浄槽１３の他、洗浄処理が
完了した半導体ウェーハを乾燥処理するリンサードライ
ヤ等が収納されている。また筐体１１の天井には送気口
１１ｂが筐体１１を貫通するようにして形成されてお
り、この送気口１１ｂには、筐体１１の外部から内部空
間１１ａに対して空気を取り込むための送風ファン１
４、および筐体１１の内部空間１１ａに取り込まれる空
気を清浄化するエアフィルタ１５が配置されている。

【０００４】前記筐体１１の背面側（図６で示す右側
部）には、排気室１６が形成されており、筐体１１に形
成された排気口１１ｃを介して筐体１１の内部空間１１
ａより排気室１６に対して矢印ａで示すように排気する
ことができるように成されている。そして、排気室１６
の上部にエアーダクト１７が配置されており、排気室１
６に排気された空気はエアーダクト１７を介してクリー
ンルーム外に排出することができるように構成されてい
る。一方、筐体１１の前面側（図６で示す左側部）に
は、作業用窓部１１ｄが開口されており、この窓部１１
ｄには扉体１８が窓部１１ｄを開閉可能となるように取
付けられている。そして、前記扉体１８の一部には開口
１８ａが形成されており、この開口１８ａを介してクリ
ーンルーム内の一部の空気が筐体１１の内部空間１１ａ
に供給されるように構成されている。

【０００５】図６に示した以上の構成において、筐体１
１の内部空間１１ａには、筐体１１の天井に取付けられ
た送風ファン１４の駆動により、エアーフィルタ１５を
介した空気が取り入れられ、内部空間１１ａに取り入れ
られた空気は、エアーダクト１７の負圧により筐体１１
に形成された排気口１１ｃを介して排気室１６に引き込
まれ、前記エアーダクト１７を介して外部に排気され
る。したがって、半導体ウェーハと洗浄液等との反応に
より発生したガスは、前記した空気の流れに沿って外部
に排気される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した空
気浄化装置の構成においては、筐体１１の前面側に作業
用の窓部が配置されている関係で、排気口１１ｃは筐体
１１の背面側に配置せざるを得ず、したがって半導体ウ
ェーハと洗浄液等との反応によって発生したガスの一部
が、筐体１１の特に前面側の内部空間に滞留する傾向と
なる。このような状態で、キャリヤ搬送ロボット等の点
検のために作業用窓部１１ｄに配置された扉体１８を開
放すると、前記したガスの一部がクリーンルーム内に漏
洩するという問題が発生する。このために、従来のこの
種の空気浄化装置の構成においては、図６に示すように
作業用窓部１１ｄに開閉可能となるように取付けられた
扉体１８の一部に開口１８ａを設け、この開口１８ａを
介して矢印ｂに示すように、クリーンルーム内の空気が
筐体１１の前面側の内部空間１１ａに僅かに供給される
ように構成されている。

【０００７】このような作用をもたらすには、筐体１１
の天井に取り付けられた送風ファン１４による空気取り
入れ量と、エアーダクト１７によってもたらされる負圧
との微妙なバランス関係を常に調整する必要がある。例
えばエアーダクト１７側の負圧が所定よりも大きくなる
と、扉体１８に設けられた開口１８ａを介して内部空間
１１ａに流入する空気の量が増大し、筐体１１内の空気
の汚染が悪化するという問題が生じ得る。また、筐体１
１の天井に取り付けられた送風ファン１４による空気の
取り込み量が所定よりも増大した場合には、扉体１８に
設けられた開口１８ａを介して矢印ｃに示すように、筐
体１１の内部空間１１ａより、クリーンルーム内に空気
が流出し、これにより半導体ウェーハと洗浄液等との反
応によって発生したガスの一部がクリーンルームに漏洩
するという問題が発生する。

【０００８】しかも、前記したエアーフィルタ１５の目
詰まりの度合いに応じて、送風ファン１４による空気取
り入れ能力が変化するため、前記したファン１４による
空気取り入れ量と、エアーダクト１７によってもたらさ
れる負圧とのバランス調整はきわめて微妙となり、その
調整が難しいという技術的課題を有していた。本発明
は、このような従来のものの技術的課題を解決するため
に成されたものであり、筐体の内部空間に発生する反応
ガス等の滞留作用をなくし、前記反応ガスをエアーダク
トを介して確実に外部に排気することができるようにし
た半導体製造プロセス用空気浄化装置を提供することを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に成された本発明に係る半導体製造プロセス用空気浄化
装置は、半導体デバイスの製造プロセスにおいて使用さ
れ、半導体デバイスが収納される空間を具備した筐体
と、前記筐体の一部に、該筐体を貫通するように配置さ
れ、筐体の外部から内部空間に対して清浄空気を取り込
むためのエアフィルタを備えた送気口と、前記筐体の内
部空間に取り込まれた空気を外部に排気するために、筐
体の一部に形成された排気口と、前記筐体における一側
面に形成された作業用窓部に、該窓部を閉塞するように
配置され、外側壁および内側壁を備えて両者の間にエア
ーチャンバを形成した中空状の隔壁体より構成され、前
記筐体の内部空間側に位置する隔壁体の内側壁には、筐
体の内部空間の空気を前記エアーチャンバを介して外部
に排気するための開口部が形成されたことを特徴とす
る。

【００１０】この場合、前記作業用窓部に配置された中
空状の隔壁体は、好ましくは作業用窓部を開閉可能とな
るように筐体に取付けられる。また、前記作業用窓部に
配置された中空状の隔壁体は、好ましくはその外側壁お
よび内側壁が透明材料で形成される。そして、前記筐体
の一部に形成された排気口、および作業用窓部を閉塞す
る隔壁体に形成された開口部は、それぞれ筐体内に比較
して負圧の環境に成されたエアーダクトに接続される。
さらに、好ましい実施の形態においては、前記エアフィ
ルタを備えた送気口が筐体の天井面に形成され、エアフ
ィルタを介して筐体内に取り込まれる空気が、筐体内を
天井から床面方向に流れるダウンフローを形成する。

【００１１】以上のように構成された半導体製造プロセ
ス用空気浄化装置によると、半導体製造装置等が収容さ
れた筐体の例えば天井に、清浄空気を取り込むためのエ
アフィルタを備えた送気口が設けられており、この送気
口によってクリーンルームにおける空気がさらに浄化さ
れて筐体の内部空間に導入される。そして、筐体の内部
空間に導入された空気の一部は、筐体の例えば背面側に
形成された排気口よりダクトを介して排気される。また
筐体の内部空間に導入された空気の他の一部は、筐体の
例えば正面に形成された作業用窓部を閉塞する中空状の
隔壁体に形成された開口部、および隔壁体内のエアーチ
ャンバをそれぞれ介して外部に排気するように作用す
る。

【００１２】このように、筐体の内部空間に導入された
空気は、筐体に形成された作業用窓部を閉塞する隔壁体
部分を含めて複数の排気系統によって排気されるため、
半導体の製造プロセスにおいて発生する反応ガスを、特
に作業用窓部付近に滞留させることなく、効率よく外部
に排出することができる。よって、作業用窓部を開放し
た際に、前記反応ガスをクリーンルーム中に漏洩させる
等の不都合を解消させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体製造プ
ロセス用空気浄化装置について、図に示す実施の形態に
基づいて説明する。なお以下に示す図１乃至図５におい
て、それぞれ同一部分は同一参照符号をもって示してお
り、また従来例として示した図６に現された部分に相当
する部分も同一参照符号で示している。したがって図１
乃至図５において、それぞれ同一部分、または従来に相
当する部分の詳細な説明は適宜省略する。まず図１は、
半導体製造プロセスにおいて用いられる半導体ウェーハ
の洗浄装置の外観を正面から視た状態で示しており、ま
た図２は、これをほぼ中央部分で縦方向に切断した状態
で示している。そして、このウェーハ洗浄装置は一般に
はクリーンルーム設備内に配置される。

【００１４】正面図で示した図１において、ウェーハ洗
浄装置の外形を構成する筐体１１は、全体として直方体
形状に成されており、その正面には作業用窓部１１ｄが
開口されている。この作業用窓部１１ｄは、横長の筐体
１１の上半部に沿って形成されており、図１に示すよう
に合計６枚の隔壁体としての扉体２１によって閉塞され
るようにされている。各扉体２１は、引き戸形式で窓部
１１ｄを開閉できるように筐体１１に取り付けられてお
り、したがって、扉２１を横方向に引いて窓部１１ｄを
開放することにより、窓部１１ｄから作業員の手または
上半身程度を筐体１１の内部空間１１ａに入れることが
できる。筐体１１の内部空間１１ａには、図２に示した
ように半導体ウェーハをセットしたキャリヤを搬送する
キャリヤ搬送ロボット１２、洗浄液等が蓄積された洗浄
槽１３の他、洗浄処理が完了した半導体ウェーハを乾燥
処理するリンサードライヤ等が収納されている。

【００１５】そして、図６においても説明したように筐
体１１の天井には、送気口１１ｂが筐体１１を貫通する
ようにして形成されており、この送気口１１ｂには、筐
体１１の外部から内部空間１１ａに対して空気を取り込
むためのファン１４、および筐体１１の内部空間１１ａ
に取り込まれる空気を清浄化するエアフィルタ１５が配
置されている。さらに、筐体１１の背面側には、排気室
１６が形成されており、この排気口１１ｃを介して筐体
１１の内部空間１１ａより、排気室１６に対して矢印ａ
で示すように排気することができるように成されてい
る。また、排気室１６の上部には筐体内に比較して負圧
の環境に成されたエアーダクト１７が配置されており、
排気室１６に排気された空気は、エアーダクト１７を介
してクリーンルーム外に排出することができるように構
成されている。図３は、筐体１１に形成された前記作業
用窓部１１ｄに対して、該窓部１１ｄを開閉できるよう
に筐体１１に取り付けられた扉体２１を、縦方向に破断
して示している。

【００１６】この扉体２１は、外側壁２１ａおよび内側
壁２１ｂとにより中空状に形成されて両者の間にエアー
チャンバ２１ｃが形成されている。そして、筐体１１の
内部空間１１ａ側に位置する内側壁２１ｂには、開口部
２１ｄが形成されており、筐体１１の内部空間１１ａの
空気を、前記エアーチャンバ２１ｃを介して外部に排気
することができるように構成されている。前記外側壁２
１ａおよび内側壁２１ｂを含む扉体２１の全体は、例え
ば塩化ビニルまたはアクリル等の透明な合成樹脂により
形成されており、したがって扉体２１を介して筐体１１
の内部空間１１ａに配置された例えばキャリヤ搬送ロボ
ット等の動作状態を外部より視認することができるよう
にされている。

【００１７】また、前記扉体２１の下測縁には、凹部２
１ｅが形成されており、窓部１１ｄの下側縁に水平方向
に形成された凸部１１ｅに嵌まり込んで、扉体２１が引
き戸形式でスライドすることができるように構成されて
いる。さらに、扉体２１の上測縁には水平方向にくびれ
部２１ｆが形成されており、窓部１１ｄの上側縁に水平
方向に対向するように折り曲げ形成された一対の係合部
１１ｆに対してこのくびれ部２１ｆが係合し、同様に扉
体２１を引き戸形式でスライドすることができるように
構成されている。前記扉体２１に形成されたエアーチャ
ンバ２１ｃは、図２に示すように筐体１１の上部に取り
付けられ、筐体内に比較して負圧の環境に成されたエア
ーダクト２５に連通されている。したがって筐体内部空
間１１ａの一部の空気は、扉体２１に設けられた開口部
２１ｄ、エアーチャンバ２１ｃ、およびエアーダクト２
５を介してクリーンルーム外に排出することができるよ
うに構成されている。なお、扉体２１の上部を支持する
前記係合部１１ｆは、図３に示したようにＬ字状に折り
曲げられて対向するように構成されている。したがっ
て、扉体２１を閉じた状態においては、係合部１１ｆの
扉体２１が存在しない延長線上の隙間からクリーンルー
ム内の空気がエアーダクト２５側に流入し、エアーダク
ト２５の正常な負圧が保てなくなる可能性が有り得る。
したがって扉体２１を閉じた場合に、前記延長線上の隙
間を適宜閉鎖する手段を設けておくことが望ましい。

【００１８】図１乃至図３に示した以上の構成におい
て、筐体１１の天井に配置された送風ファン１４の作動
により、筐体１１の内部空間１１ａに対して空気が取り
込まれる。この時、エアフィルタ１５によってクリーン
ルームにおける空気がさらに浄化されて筐体１１の内部
空間１１ａに導入される。また、筐体１１内に取り込ま
れた空気は、筐体１１の天井から床面方向に流れるダウ
ンフローを形成する。そして、取り込まれた空気の一部
は、筐体１１の背面側に形成された排気口１１ｃより矢
印ａに示すように排気室１６に導入され、エアーダクト
１７を介してクリーンルーム外に排気される。また、筐
体１１内に導入された空気の他の一部は、中空状の扉体
２１に形成された開口部２１ｄより矢印ｄに示すよう
に、そのエアーチャンバ２１ｃに導入され、エアーダク
ト２５を介してクリーンルーム外に排気される。

【００１９】図４は、筐体１１の窓部に対して取り付け
られる中空状の扉体２１の他の取付け形態の例を示した
ものである。この図４に示す例においては、扉体２１の
上側縁が水平方向に対向するように折り曲げ形成された
一対の係合部１１ｇを構成しており、また窓部の上側縁
には水平方向にくびれ部２１ｇが形成されており、この
くびれ部２１ｇに対して扉体２１の一対の係合部１１ｇ
が係合するように構成されている。これにより、扉体２
１が引き戸形式でスライドすることができるようにされ
ている。

【００２０】また、図５は扉体２１の他の形態を示した
ものである。この扉体２１においては、中空状に成され
た内外の各側壁に対してそれぞれ開口部２１ｄ，２１ｊ
を形成させたものである。この扉体の構成によると、そ
れぞれ開口部２１ｄ，２１ｊによって筐体１１内の空
気、およびクリーンルームからの空気を共に吸い込み、
エアーダクト２５を介して外部に排気することができ
る。

【００２１】なお、以上は本発明に係る空気浄化装置を
ウェーハ洗浄装置に採用した実施の形態に基づいて説明
したが、本発明は例えば半導体ウェーハの検査測定プロ
セス等において使用されるクリーンベンチに利用するこ
ともできる。この場合には、前記扉体に代えて中空状の
隔壁体に対して作業者の手を入れることができる操作用
の穴を設けた構成にされる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
係る半導体製造プロセス用空気浄化装置によれば、筐体
に形成された作業用窓部に配置され、外側壁および内側
壁を備えて両者の間にエアーチャンバを形成した中空状
の隔壁体を具備し、この隔壁体の内側壁に開口部を設け
て、筐体の内部空間の空気を前記エアーチャンバを介し
て外部に排気するように構成したので、半導体の製造プ
ロセスにおいて発生する反応ガス等を、特に作業用窓部
付近に滞留させることなく、効率よく外部に排出される
ことができる。したがって、作業用窓部を開放した際
に、前記反応ガスがクリーンルーム中に漏洩する等の不
都合を解消させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気浄化装置をウェーハ洗浄装置
に採用した状態の正面図である。

【図２】図１に示す装置をほぼ中央部分で縦方向に切断
した状態の断面図である。

【図３】図１に示す装置において作業用窓部に配置され
た扉体の構成を示した斜視図である。

【図４】同じく扉体の他の取り付け構成を示した断面図
である。

【図５】同じく扉体の他の構成を示した断面図である。

【図６】従来のウェーハ洗浄装置の例を示した断面図で
ある。

【符号の説明】

１１ 筐体 １１ａ 内部空間 １１ｂ 送気口 １１ｃ 排気口 １１ｄ 窓部 １４ 送風ファン １５ エアフィルタ １６ 排気室 １７ エアーダクト ２１ 扉体 ２１ａ 外側壁 ２１ｂ 内側壁 ２１ｃ エアーチャンバ ２１ｄ 開口部 ２５ エアーダクト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体デバイスの製造プロセスにおいて
   使用され、半導体デバイスが収納される空間を具備した
   筐体と、 前記筐体の一部に、該筐体を貫通するように配置され、
   筐体の外部から内部空間に対して清浄空気を取り込むた
   めのエアフィルタを備えた送気口と、 前記筐体の内部空間に取り込まれた空気を外部に排気す
   るために、筐体の一部に形成された排気口と、 前記筐体における一側面に形成された作業用窓部に、該
   窓部を閉塞するように配置され、外側壁および内側壁を
   備えて両者の間にエアーチャンバを形成した中空状の隔
   壁体より構成され、 筐体の内部空間側に位置する前記隔壁体の内側壁には、
   筐体の内部空間の空気を前記エアーチャンバを介して外
   部に排気するための開口部が形成されていることを特徴
   とする半導体製造プロセス用空気浄化装置。
2. 【請求項２】 前記作業用窓部に配置された中空状の隔
   壁体は、作業用窓部を開閉可能となるように筐体に取付
   けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体
   製造プロセス用空気浄化装置。
3. 【請求項３】 前記作業用窓部に配置された中空状の隔
   壁体は、その外側壁および内側壁が透明材料で形成され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の半導体製造プロセス用空気浄化装置。
4. 【請求項４】 前記筐体の一部に形成された排気口、お
   よび作業用窓部を閉塞する隔壁体に形成された開口部
   は、それぞれ筐体内に比較して負圧の環境に成されたエ
   アーダクトに接続されていることを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれかに記載の半導体製造プロセス用
   空気浄化装置。
5. 【請求項５】 前記エアフィルタを備えた送気口が筐体
   の天井面に形成され、エアフィルタを介して筐体内に取
   り込まれる空気が、筐体内を天井から床面方向に流れる
   ようにしたダウンフローを形成することを特徴とする請
   求項１乃至請求項４のいずれかに記載の半導体製造プロ
   セス用空気浄化装置。