JPS62222925A - クリ−ンル−ム内移送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、超ＬＳＩ、ＩＣ等の半導体製造分野におい
て、半導体製造装置間のウェーハカセットの搬送に用い
るクリーンルーム内移送システムに関する。

「従来の技術」 周知のように、半導体装置の製造工程、とりイつけ半導
体ウェーハ」二に回路素子を形成する前工程、及び製造
装置相互間のウェーハの搬送時において塵埃は天敵であ
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、このような条件を満足させるものとしてＳＭＩＦ
システムを用いたクリーンルームが知られている。

このＳＭＩＦシステムはその要部が、第１０図に示すよ
うに、半導体製造装置１とその上部を覆う密閉カバー２
と、この密閉カバー２の」二部に取り付けられた高性能
フィ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Ｉ内の所定の位置にウェーハカセッ
トをセットするためのＳＭＴＰアーム４とからなってお
り、半導体製造装置１にウェーハカセットをセットする
際には、第１１図に示す、ウェーハカセット５に収納さ
れた所定枚数のウェーハ６を外気から遮断するための密
閉容器であるＳＭＩＦ’ポッド７に入れた状態で前記Ｓ
　Ｍ’　Ｉ　Ｐアーム４の上部に載置する。

ここで、ＳＭＩＦポッド７はウェーハカセット５を載せ
る底板部７ａとそれを覆う本体（カバー）７ｂ部分とか
らなっており、それらは移送時には互いに固定されてい
るが、ＳＭＩ＋？アーム４上に載置すると、ＳＭＩＦポ
ッド７の底板部分７ａとその」二に載ったウェーハカセ
ット５かＳＭＩＦアーム４内に取り込まれ、次いで、ウ
ェーハカセット５のみが半導体製造装置ｌ内ヘセットさ
れる。また、半導体製造装置１内での処理工程が終了し
たウェーハ６は別のウェーハカセット５に収納された後
、もう一方のＳＭＩＰアーム４内に取り込まれ、次いで
、その」二部に載置されている別のＳＭＩＦポット７内
に外気に触れることなく収められる。そして、前記ＳＭ
ＩＦポッド７は、作業員８によって次の製造工程の半導
体製造装置（図示せず）まで運ばれた後、再び半導体製
造装置に併設されたＳＭ■Ｆアーム（図示せず）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
ウェーハが処理される。

したがって、このＳ　Ｍ　Ｉ　Ｆ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運搬中を問
わず、ウェーハは外気と遮断され、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ｌ０００〜１０００００程度のものであっても、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ＩＯ〜１００といった超高清浄度のものは不
要となり、非層流型の気流方式を採用したクラスｌ００
０〜１０００００程度の清浄度のものでも良くなるため
、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【Ｏ〜１００といった超高清
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、また通常の作業着で作業に
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。

［発明が解決しようとする問題点Ｊ しかし、前述したＳＭＴＰシステムを用いたクリーンル
ームにおいては、半導体製造装置間のウェーハの搬送や
、ＳＭＩＦアームへのＳＭＩＦポッドのセットを作業員
が行うようになっており、それらの完全自動化が待たれ
ていた。

本発明は、前記要求を満足させるためになされたもので
、クリーンルームの建設費や設備費及び維持費を大幅に
低減し、さらに、半導体製造装置間のウェーハの移送や
ＳＭＩＦポッドのセットを自動化することにより、人の
介在を無くして省人化を図り、かつ製品の歩留まりを高
めるとともに、ＳＭＩＦシステムを効率良く稼動させて
、製品のコストダウンを実現することのできるクリーン
ルーム内移送システム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」 本発明は、前記問題点を解決するために、清浄空気供給
装置をｆｆ１ｉｉえた密閉カバーで」二部を覆った複数
の半導体製造装置と、前記複数の半導体製造装置間に配
設されたチューブと、このチューブ内をＳＭＩＦ’ボン
ドを保持した状態で移動するビークルと、このビークル
を前記チューブと半導体製造装置との間で移送及び待機
させるための前記チューブから分岐する少なくとも一対
のステーションと、このステーションと前記半導体製造
装置との間に介在するＳＭＩＦアームと、前記チューブ
内でビークルを移動させるブロアとを具備したクリーン
ルーム内移送システムであって、前記ステーションの少
なくとも底板に前記チューブの底板より下方に傾斜する
傾斜面を形成して、チューブの底板と二重底を構成する
ようにチューブに固定するとともに、前記分岐部分のチ
ューブの底板を水平状態からステーションの傾斜した底
板との間で回動自在に構成し、さらに、面記ヂコーブと
ステーションとの境界面に、垂直状態からステーション
の天井板との間で回動自在な仕切板を取り付けたことを
特徴とする。

この場合、前記チューブのステーションとの分岐部付近
に転倒自在なストッパを設けたり、前記ステーションに
前記ビークルをステーションとＳＭＩＦアームとの間で
昇降させるための昇降装置を設けたりすることが望まし
い。

「実施例Ｊ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
ないし第８図及び第１０図、第１Ｉ図は、本発明の一実
施例を示すものであり、これらの図において、前記第１
Ｏ図、第１１図に示したＳＭＩＦ’システムにおける構
成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説
明を省略する。

第１図は本発明のクリーンルーム内移送システムの概要
を示す平面図であり、図において符号Ｉは清浄空気供給
装置３を備えた密閉カバー２で上部を覆った各種工程毎
の半導体製造装置であり、それらの間には四角断面のチ
ューブ２０が設置されている。このチューブ２０内では
ＳＭＩＦポッド７を保持した状態（第７図参照）で、ビ
ークル２■が移動するようになっており、チューブ２０
と各種半導体製造装置１との間には前記ビークル２Ｉを
その間で移送したり、待機させるためのローディング側
のステーション２２及びアンローディング側のステーシ
ョン２３とがチューブ２ｏから分岐して設けられており
、さらに、このステーション２２．２３と半導体製造装
置Ｉとの間にはＳＭＩＦ”ポッド７と半導体製造装置ｌ
との間でウェーハカセット５の受け渡しを行うＳＭＩＦ
’アーム４が配設されている。また、チューブ２ｏの両
端部にはチューブ２０内を負圧にすることによりビーク
ル２１をチューブ２０内で移動させるブロア２４が取り
付けられている。

前記ステーション２２．２３は、第２図ないし第５図に
示すように、先端に行くに従って下方に傾斜するように
傾斜面を形成してチューブ２ｏに固定され、その底板２
２ａ、２３ａはチューブ２゜の底板２０ａと二重底を構
成してチューブ２０の側板（ステーションが接続される
方と反対側の側板）の底部と固定されている。また分岐
部分のヂコ−ブ２０の底板２０ａは水平状態からステー
ション２２．２３の傾斜した底板２２ａ、２３ａとの間
で回動自在にチューブ２０の側板に取り付けられるとと
もに、チューブ２０とステーション２２．２３との境界
面には、垂直状態からステーション２２．２３の傾斜し
た天井板２２ｂ、２３ｂとの間で回動自在な仕切板２５
がチューブ２０の天井板部分に取り付Ｃノられでいる。

前記、チューブ２０の側板にはステーション２２．２３
と対応した位置にビークル２Ｉの通過を検知する複数の
検知器２６が配設されており、ステーション２２．２３
との分岐部分の底板２０ａ。

２０ａ、・・の両側には、転倒自在な一対のストッパ２
７が設けである。前記、ステーション２２゜２３の上部
にはビークル２Ｉをステーション２２゜２３とＳＭＴＰ
アーム４との間で昇降させるためのフック式の昇降装置
２８が設けられ、ステーション２２．２３の底部にはＳ
ＭＩＰアーム４と対応した位置に開閉自在な底蓋２９が
設けられるとともに、先端部の側板にはビークル２Ｉに
衝撃を与えることなく停止させるためのダンパ３０が取
り付けられている。

前記、底蓋２９は各種半導体製造装置毎にＳＭＩＦポッ
ド７の向きを変える必要があることから、第８図に示す
ように、ターンテーブルの機能を備えており、底蓋本体
２９ａと、その中央部に形成された回転台２９ｂと、こ
れを底蓋本体２９ａに回転自在に支持する支持部２９ｃ
と、回転台２９．ｂを回転ギア２９ｄを介して駆動する
駆動部２９ｅとを主な構成要素としている。なお、前記
昇降装置２８の吊糸が、ステーション２２．２３の天井
板２２ｂ、２３ｂを貫通ずる部分は十分なシール性を有
した構造とするか、又は、ステーション２２．２３の天
井板２２ｂ、２３ｂを改良して昇降装置２８が収納可能
な空間部を形成し、そこに昇降装置２８を設けるように
してもよい。

つぎに、第６図、第７図は、ウェーハ６を収納したウェ
ーハカセット５を外気から遮断するための容器であるＳ
ＭＩＦポッド７を、内部に載せてチューブ２０内を移送
するビークル２Ｉを示すものである。ビークル２Ｉは底
部に開口部３１を設けた折状容器であり、その外面には
チューブ２０の内部を円滑に移動するための複数のロー
ラ３２が取り付けられ、上部には前記昇降装置２８のフ
ックと係合する吊り金具（図示せず）が設（Ｊられ、開
口部３１付近にはＳＭＩＦ’ポッド７の底部を支持する
楔３３と、それを吊持するスプリング付きの支持部材３
４が取り付けられている。そして、ＳＭＩＦアーム４の
」二面にビークル２１が載置された時に、ＳＭｒｒ’ア
ーム４の上面に設けられた楔３３の着脱装置（図示せず
）によって楔３３を上下させることにより、ＳＭＩＦ’
ポッド７とビークル２１を固定したり、解放したりする
ようにしている。

つぎに、前記クリーンルーム内移送システムの使用方法
について説明する。

（１）　　まず、ブロア２４を稼動させてチューブ２０
内を負圧にし、ウェーハカセット５を収納したＳＭＩＦ
ポッド７を載せたビークル２Ｉをチューブ２０内で移動
させる。そ１．て、ビークル２１が所定の半導体製造装
置Ｉ付近の検知器２６部分を通過したことを検知すると
、ブロア２４の機能を調節してビークル２Ｉを減速させ
るとともに、一対のストッパ２７の内、移動するビーク
ル２１から遠い方のストッパ２７を起こす。そうするこ
とにより、ビークル２１はストッパ２７によって前記半
導体製造装置ｌのローディング側のステーション２２の
前面の底板２Ｏａ上で停止させられるとともに、他のス
トッパ２７を起こすことによってチューブ２０内を移動
不可能な状態で摺動自在に挟まれる（第３図参照）。

（２）つぎに、第４図に示すように、底板２０ａをステ
ーション２２の底板２２ａと重なるように、また、仕切
板２５をステーション２２の天井板２２ｂと重なるよう
にそれぞれ取付部を軸に回転させることによって、ビー
クル２１をステーション２２内に取り込む。その際、ビ
ークル２Ｉはステーション２２の傾斜した底板２２ａ上
を自走して移動した後、先端部のダンパー３０に当たっ
て余り衝撃を受けることなく、底蓋３９上の所定の位置
に停止するとともに、ビークル２Ｉがステーション２２
内に取り込まれた後には、第５図に示すように、底板２
０ａと仕切板２５とをそれぞれ水平状態と垂直状態とに
戻すことにより、再びチューブ２０の通路を形成する。

（３）　ビークル２１が底蓋２９上に停止すると、つぎ
に、ビークル２１をフック式の昇降装置２８で吊持した
後、底蓋２９を開放し、次第にＳＭＩＦアーム４の上面
に降ろして載置する。そうすると、−ビークル２１がＳ
ＭＩＦアーム４上に載置される際に楔３３が外れ、ＳＭ
ＩＦポッド７はビークル２１から離脱してＳＭＩＦアー
ム４の上面の所定に場所にセットされる。

（４）　　ＳＭＴＰアーム４の上面にＳＭＩＦポッド７
がセットされると、ＳＭｒＦポッド７の底板７ａは内部
のウェーハカセット５を載せた状態で、ＳＭＩＦアーム
４内に取り込まれ、次いでウェーハカセット５のみが半
導体製造装置２０にセットされる。その時、ＳＭＩＦポ
ッド７の本体部分（カバ一部分°）７ｂはＳＭＩＦアー
ム４の上面を覆うような状態で残ったままとなっており
、ウェーハカセット５がＳＭＩＦアーム４内に取り込ま
れる際に、ＳＭＩＦアーム４内へ塵埃が侵入してウェー
ハ６を汚染することがない。

（５）ウェーハカセット５が半導体製造装置１内ヘセツ
トされると、ウェーハカセット５からウェーハ６が一枚
ずつ取り出されて半導体製造装置１内で処理された後、
半導体製造装置ｌのアンローディング側に設けられたウ
ェーハカセット５に収められ、今度はアンローディング
側のＳＭＩＦアーム４によって、前記（３Ｘ４　）の工
程を逆に行うことにより、ＳＭＩＴ？ポッド７を載せた
ビークル２１をアンローディング側のステーション２３
に取り込む。なお、ウェーハ６を半導体製造装置Ｉ内で
処理する間に、空のウェーハカセット５を収納したＳＭ
ＩＩ？ポッド７を載せたビークル２１を、次ぎに進むべ
き半導体製造装置のアンローディング側のＳＭＩＦ’ア
ーム４に移動させた後、ＳＭＩＦアーム４によって空の
ウェーハカセッｌ−５を半導体製造装置２０のアンロー
ディング位置にセットしておく。

（６）所定の半導体製造装置１内で処理の終イつったウ
ェーハ６を収めたウェーハカセット５を収納したＳＭＩ
Ｆポッド７と一体となったビークル２１が、アンローデ
ィング側のステーション２３に取り込まれると、つぎに
、ブロア２４を稼動させてチューブ２０内を負圧にする
とともに、第４図に示すように、底板２０ａと仕切板２
５とを回動させてチューブ２０を開放し、ビークル２１
をチューブ３０内に引き上げた後、ストッパ２７を倒し
、前記（１）ないしく５）の工程を繰り返すことにより
、逐次法の工程の半導体製造装置ｌにビークル２１を移
送し、ウェーハ６の処理を行い製品を完成させる。

上述したように、ウェーハカセット５内に収納されたウ
ェーハ６はチューブ２０及びステーション２２．２３内
を移動する間にも、ＳＭＩＦポッド７内に収められて外
気と遮断されているため、チューブ２０やステーション
２２．２３内は通常の室内に近い清浄度（クラスｌ００
０〜１０００〇〇程度）でもよく、さらに、チューブ２
０内に少量の外気が侵入したり、チューブ２０の内面と
ビークル２Ｉのローラ３２との摩擦によってチューブ２
０内に塵埃が発生した場合にも、ウェーハ６が汚染され
ることがない。そのため、チューブ２０は高価な材料を
使用したり、密閉度や内面仕」二のために高精度の加工
を施す必要がなく、その製作費を低減させることができ
る。また、チューブ２０に検知器２６とストッパ２７と
を設けたことにより、ビークル２１を任意のステーショ
ンの前で停止させることができことになり、ブロア２４
はチューブ２０の両端部に設けるだけでよく、ウェーハ
カセットの連続移送が可能となる。また、チューブ２０
には清浄装置等の付帯設備が不要であるので、半導体製
造装置１は室内で自由に、かつ安価にレイアウトするこ
とができる。

その結果、本発明のシステムを用いるクリーンルームは
、層流型の気流方式を採用したクラスＩＯ〜１００とい
った超高清浄度のものは不要となり、非層流型の気流方
式を採用したクラス＋０００〜１ｏｏｏｏｏ程度の清浄
度のものでも良くなるため、クリーンルームのイｑ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、半導体製造装置
間のウェーハの移送やＳＭＩＦポッドのセットを自動化
したことにより、人の介在を無くして省人化を図ること
ができ、かつ、製品の歩留まりをＳＭＩＦポッドを人力
で運ぶ場合よりもなお一層高めるとともに、ＳＭＩＦシ
ステムを効率良く稼動させて、製品のコストダウンを実
現することができる。さらに、本実施例においては、ビ
ークルをステーション内に取り込む際に、ビークルはス
テージぢンの傾斜した底板を自走するようになっており
、ステーション内を負圧にする必要がなく、そのための
装置や制御システムが不要である。

なお、前記実施例におけるステーション２２゜２３は、
第９図に示すように、その先端部分（底蓋２９が設けら
れる部分）において、傾斜を無くして水平に形成し、載
置されるビークル２１の安定を図るようにしてもよい。

また、面紀実施例では、チューブ２０内でウェーハ６を
移動させる際、ＳＭＩＩ’；’ポッド７をビークル２１
に載せて移動させるようにしているが、ビークル２１を
用いずＳＭＩＦポッド７の外面に直接ローラ３２を取り
付けて移動させるようにしてもよい。さらに、ＳＭＩＦ
’ポッド７をステーション２２．２３とＳＭＩＦアーム
４との間で移動させる際に、その安定を図るため、又は
その向きを変化させるためにステーション２２．２３と
ＳＭＩＦアーム４との間にガイドを設けるようにしても
よい。

「発明の効果」 以上説明したように本発明は、複数の半導体製造装置と
、この半導体製造装置間に配設されたチューブと、この
チューブ内をＳＭＩＦポッドを保持した状態で移動する
ビークルと、このビークルをチューブと半導体製造装置
との間で移送及び待機させるためのステーションと、Ｓ
ＭＩＦポッドと半導体製造装置の間でウェーハカセット
の受け渡しを行うＳＭＩＦアームと、ビークルをチュー
ブ内で移動させるブロアとを備えたクリーンルーム内移
送システムであって、前記ステーションに傾斜面を形成
してチューブの底板と二重底となるように固定するとと
もに、チューブの底板および仕切板を回動自在に構成し
たもの、であるので、クリーンルームは層流型の気流方
式を採用したクラスＩＯ〜１００といった超高清浄度の
ものは不要となり、非層流型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も良く
なるため、付帯設備が簡易なものとなり、建設費や設備
費及び維持費が大幅に低減され、さらに、人の介在が少
なくなり省人化が図れ、かつ製品の歩留まりが高まると
ともに、ＳＭＩＰシステムを効率良く稼動させて、製品
のコストダウンを実現することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第８図は、本発明の一実施例を示すもので
、第１図は本発明のクリーンルーム内移送システムの概
要を示す平面図、第２図はステーション付近を示す斜視
図を、第３図ないし第５図はチューブからステーション
にビークルを取り込むところを説明するための図であり
、第３図はチューブとステーションとの分岐部分にビー
クルが停止した状態を示す分岐部付近の側断面図、第４
図はステーション内にビークルが取り込まれたところを
示す分岐部付近の側断面図、第５図はステーション内に
ビークルが取り込まれた後の分岐部付近の側断面図、第
６図はチューブ内を移動させるはビークルの斜視図、第
７図はビークルにＳＭＩＦポッドを載ぜた状態を示す一
部断面をした正面図、第８図はステーションの底蓋の詳
細を示す側断面図、第９図は他の実施例を示し、先端部
を水平に形成したステーションの側断面図、第１０図。 第１１図は従来及び本実施例を説明するための図であり
、第１Ｏ図はＳＭＩＰシステムのクリーンルームを示す
斜視図、第１１図は内部にウェーハカセットを収納した
状態のＳＭ［；’ポッドの側断面図である。 Ｉ・・・・・・半導体製造装置、２・・・・・・密閉カ
バー、３・・・・・・清浄空気供給装置、４・・・・・
・ＳＭＩＦアーム、５・・・・・・ウェーハカセット、
７・・・・・・ＳＭＩＦポッド、２０・・・・・・チュ
ーブ、２０ａ・・・・底板、２Ｉ・・・・ビークル、２
２．２３・・・・・・ステーション、２４・・・・・・
ブロア、２５・・・・・・仕切板、２７・・・・・・ス
トッパ、２８・・・・・・昇降装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）清浄空気供給装置を備えた密閉カバーで上部を覆
   った複数の半導体製造装置と、前記複数の半導体製造装
   置間に配設されたチューブと、このチューブ内をウェー
   ハカセットの密閉容器であるＳＭＩＦポッドを保持した
   状態で移動するビークルと、このビークルを前記チュー
   ブと半導体製造装置との間で移送及び待機させるための
   前記チューブから分岐する少なくとも一対のステーショ
   ンと、このステーションと前記半導体製造装置との間に
   介在し前記ＳＭＩＦポッドと半導体製造装置の間でウェ
   ーハカセットの受け渡しを行うＳＭＩＦアームと、前記
   チューブ内を負圧にすることによりビークルをチューブ
   内で移動させるブロアとを具備したクリーンルーム内移
   送システムであって、前記ステーションの少なくとも底
   板に前記チューブの底板より下方に傾斜する傾斜面を形
   成して、チューブの底板と二重底を構成するようにチュ
   ーブに固定するとともに、前記分岐部分のチューブの底
   板を水平状態からステーションの傾斜した底板との間で
   回動自在に構成し、さらに、前記チューブとステーショ
   ンとの境界面に、垂直状態からステーションの天井板と
   の間で回動自在な仕切板を取り付けたことを特徴とする
   クーンルーム内移送システム。
2. （２）前記チューブのステーションとの分岐部付近に転
   倒自在なストッパを設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のクリーンルーム内移送システム。
3. （３）前記ステーションに前記ビークルをステーション
   とＳＭＩＦアームとの間で昇降させるための昇降装置を
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載のクリーンルーム内移送システム。