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JP2850279B2 - クリーン搬送方法及び装置 - Google Patents

クリーン搬送方法及び装置

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JP2850279B2
JP2850279B2 JP6047734A JP4773494A JP2850279B2 JP 2850279 B2 JP2850279 B2 JP 2850279B2 JP 6047734 A JP6047734 A JP 6047734A JP 4773494 A JP4773494 A JP 4773494A JP 2850279 B2 JP2850279 B2 JP 2850279B2
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JP
Japan
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shutter
clean
lid
vacuum
opening
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勝 増島
栄作 宮内
俊彦 宮嶋
英昭 渡辺
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Priority to US09/047,283 priority patent/US6062808A/en
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67772—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving removal of lid, door, cover
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S414/139—Associated with semiconductor wafer handling including wafer charging or discharging means for vacuum chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
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  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体関連製品、光デ
ィスク等の加工、組み立てに必要な被搬送物を汚染物質
のないクリーン状態で移送することが可能なクリーン搬
送方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人提案の特願平５−７８６４２号
「クリーン搬送方法及び装置」では、光ミニディスク製
造工程や半導体製造工程において光ミニディスクや半導
体関連製品（半導体ウエハ等）を搬送する場合に、真空
装置と真空装置との間を真空クリーンボックスで移送す
ることが提案されている。
【０００３】図８及び図９は上記のように真空装置と真
空装置との間を真空クリーンボックスで移送する場合の
工程を示す。これらの図において、１は真空クリーンボ
ックス、４０は真空装置である。真空クリーンボックス
１は、一面に開閉口３を有する本体部２と、開閉口３を
気密に閉成するシャッター兼用蓋体部４とからなり、シ
ャッター兼用蓋体部４の閉成時に真空状態を維持できる
気密性を有していて真空排気手段及び移送手段を持たな
い構造である。シャッター兼用蓋体部４の上面には、光
ミニディスクや半導体関連製品等の被搬送物を支えるホ
ルダー２２が取り付けられている。また、シャッター兼
用蓋体部４の背面（下面）には、後述する真空装置４０
側の位置決めピン４１が着脱自在に嵌合する位置合わせ
用凹部２４が複数形成されている。
【０００４】前記真空装置４０は、真空クリーンボック
ス１で光ミニディスクや半導体関連製品等の被搬送物を
搬送するために真空処理装置に付加されるものであり、
真空排気手段を具備しているとともに、上面に開閉口４
２を有する気密容器４３と、開閉操作ロッド４４の先端
に固定されたシャッター４５と、該シャッター４５の上
面に固着されたスペーサブロック４６と、該スペーサブ
ロック４６の上面から突出するように当該スペーサブロ
ック４６に固着された複数本の位置決めピン４１とを有
している。前記開閉操作ロッド４４は伸長又は縮動して
シャッター４５を昇降させる機能を有する。また、位置
決めピン４１は前記真空クリーンボックス１側のシャッ
ター兼用蓋体部４に形成された位置合わせ用凹部２４に
それぞれ着脱自在に嵌合するようになっている。前記開
閉口４２の開口縁部は、気密容器４３に固着された連結
用ブロック４７で構成されている。
【０００５】図８及び図９の構成において、図８（Ａ）
のように真空クリーンボックス１が載置されていない状
態では、前記真空装置４０の開閉口４２はシャッター４
５で閉成されており、シャッター外面は通常の工場雰囲
気にさらされている。真空クリーンボックス１内の被搬
送物を真空装置４０側に移したい場合、図８（Ｂ）のよ
うに真空装置４０の開閉口４２上に真空クリーンボック
ス１を載置する。その際、真空装置側位置決めピン４１
を真空クリーンボックス側の位置合わせ用凹部２４に嵌
合させる。真空クリーンボックス１を真空装置４０に連
結した結果、連結用ブロック４７の内側面（開閉口４２
の内側面）、シャッター兼用蓋体部４及びシャッター４
５の上面等で囲まれた中間エリアＳが気密な密閉空間と
なる。この中間エリアＳは当初は大気圧であるから、真
空排気経路Ｕを介して真空装置４０側の真空排気手段で
真空排気する。
【０００６】前記中間エリアＳを真空排気した後は、真
空クリーンボックス１のシャッター兼用蓋体部４につい
ての内外圧力差は無くなるから、真空装置４０側の開閉
操作ロッド４４を縮動させ、シャッター４５及びスペー
サブロック４６を下降させれば、シャッター兼用蓋体部
４の自重及びホルダー２２やホルダー２２で保持された
被搬送物の重量が存在するため、図９（Ａ）の如く、当
該シャッター兼用蓋体部４及び被搬送物を持つホルダー
２２もシャッター４５及びスペーサブロック４６と一体
的に下降し、真空装置４０内の空間と真空クリーンボッ
クス１内の空間とが連続してシャッター兼用蓋体部４及
び被搬送物は気密容器４３内に引き込まれる。
【０００７】逆に、真空装置４０に合体していた真空ク
リーンボックス１を分離する場合には、開閉操作ロッド
４４を伸長させることで、図９（Ｂ）のように、再び連
結用ブロック４７の内側面（開閉口４２の内側面）、シ
ャッター兼用蓋体部４及びシャッター４５の上面等で囲
まれた中間エリアＳが気密な密閉空間Ｓとなる。そし
て、この中間エリアＳを大気圧に戻し（リークし）、シ
ャッター兼用蓋体部４の下面に大気圧が加わるようにす
る。この結果、シャッター兼用蓋体部４の下面が中間エ
リアＳの大気圧で押されるので本体部２とシャッター兼
用蓋体部４とが気密に一体化され、シャッター兼用蓋体
部４を位置決めピン４１から支障無く外すことができる
状態となる。以後、本体部２とシャッター兼用蓋体部４
とが気密に一体化され、かつ被搬送物を収容したた真空
クリーンボックス１として任意の位置に搬送することが
できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図８及び図
９の構成は、真空クリーンボックス１のシャッター兼用
蓋体部４と真空装置４０のシャッター４５とが、同時に
開閉する機構となっているため、真空装置４０の代わり
に大気圧で稼働する装置を使用することはできない（前
記密閉空間となった中間エリアＳを真空排気しても、真
空クリーンボックス側シャッター兼用蓋体部４と装置側
シャッターとを同時に開けようとしたときに装置側から
大気圧が中間エリアＳに入り、シャッター兼用蓋体部４
を開けることができない。）。従って、図８及び図９の
従来構成は、真空装置と真空装置との間を真空クリーン
ボックス１で移送する形態に限定されるが、このような
形態を使用する半導体等の製造工程は、非常に限られて
おり、真空クリーン搬送を利用できる範囲が狭い嫌いが
ある。
【０００９】また、真空クリーンボックス１のシャッタ
ー兼用蓋体部４と真空装置４０のシャッター４５とが、
同時に開閉するため、真空クリーンボックス１を長期間
放置して内部の真空度が下がっていると、真空クリーン
ボックス内の圧力と真空装置内の圧力（高真空）との差
が大きくなり、真空クリーンボックス１と真空装置４０
の内部とを連通させたときに真空クリーンボックスや真
空装置内の粉塵が舞い上がってしまう問題がある。
【００１０】本発明は、上記の点に鑑み、真空排気手段
及び移送手段を持たず、真空に保つ空間を必要最小限と
した真空クリーンボックスを用いて被搬送物を収納、保
管、もしくは移送する構成として、取り扱いを簡便と
し、しかも真空装置に限らずそれ以外の各種処理装置へ
の被搬送物の移送を可能として利用範囲の拡大を図った
クリーン搬送方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のクリーン搬送方法は、開閉口（３）及び開
口縁のフランジ部（６）を有する本体部（２）と前記フ
ランジ部（６）の端面に接して前記開閉口（３）を気密
に閉成するシャッター兼用蓋体部（４）とからなり、前
記シャツター兼用蓋体部（４）の閉成時に真空状態を維
持できる気密性を有していて前記シャッター兼用蓋体部
（４）は内外圧力差により閉成状態を保ち、真空排気手
段及び移送手段を持たない真空クリーンボックス（１）
と、シャッター（６５）で開閉自在な開閉口（６２）を
有するとともに閉成状態において前記シャッターは該開
閉口（６２）の内側面の周縁部分に気密に対接するクリ
ーン装置とを用い、前記真空クリーンボックス（１）と
前記クリーン装置とを、前記シャッター兼用蓋体部
（４）及びシャッター（６５）の閉成状態にて気密に結
合して、前記クリーン装置の開閉口（６２）の外側面の
周縁部分に前記フランジ部（６）の端面を気密に対接さ
せ、前記シャッター兼用蓋体部（４）及び前記シャッタ
ー（６５）が面する密閉空間を形成し、該密閉空間を真
空排気した後、前記シャッター兼用蓋体部（４）のみを
開き、その後前記真空クリーンボックス（１）及び前記
シャッター（６５）で囲まれた密閉空間内を前記クリー
ン装置内と同様のクリーン雰囲気としてから前記シャッ
ター（６５）を開いて当該シャッター（６５）及び前記
シャッター兼用蓋体部（４）を前記クリーン装置内部に
引き込むことを特徴としている。
【００１２】また、本発明のクリーン搬送装置は、開閉
口（３）及び開口縁のフランジ部（６）を有する本体部
（２）と前記フランジ部（６）の端面に接して前記開閉
口（３）を気密に閉成するシャッター兼用蓋体部（４）
とからなり、前記シャッター兼用蓋体部（４）の閉成時
に真空状態を維持できる気密性を有していて前記シャッ
ター兼用蓋体部（４）は内外圧力差により閉成状態を保
ち、真空排気手段及び移送手段を持たない真空クリーン
ボックス（１）と、前記シャッター兼用蓋体部（４）に
対して着説自在に係合する蓋受台（８１）と、シャッタ
ー（６５）と、前記蓋受台（８１）及び前記シャッター
（６５）を開閉駆動する開閉駆動手段と、前記シャッタ
ー（６５）で開閉自在な開閉口（６２）を有するととも
に閉成状態において前記シャッター（６５）は該開閉口
（６２）の内側面の周縁部分に気密に対接するクリーン
装置とを具備し、前記真空クリーンボックス（１）と前
記クリーン装置とは結合時に前記クリーン装置の開閉口
（６２）の外側面の周縁部分に前記フランジ部（６）の
端面が気密に対接することで、前記シャッター兼用蓋体
部（４）及びシャッター（６５）が面する気密な密閉空
間を構成し、前記シャッター（６５）による前記クリー
ン装置の前記開閉口（６２）を閉成状態としたままで、
前記シャッター兼用蓋体部（４）に係合している前記蓋
受台（８１）を前記開閉駆動手段によって駆動して前記
シャッター兼用蓋体部（４）を開く如く構成している。
【００１３】また、前記シャッターは前記蓋受台に対し
て相互の間隔が小さくなる向きに付勢されていてもよ
い。
【００１４】前記蓋受台側には前記シャッター兼用蓋体
部に着脱自在に嵌合する位置決めピンが取り付けられて
いてもよい。
【００１５】前記シャッター兼用蓋体部上に、被搬送物
を一定姿勢で支えるホルダーを取り付ける構成としても
よい。
【００１６】前記クリーン装置は、密閉空間内にクリー
ンな気体を循環させるためのフィルタ及び気体循環手段
を有していてもよい。
【００１７】
【作用】本発明においては、真空クリーンボックス側の
シャッター兼用蓋体部の開閉動作と真空クリーンボック
スが連結される装置側のシャッターの開閉動作のタイミ
ングを別にしており、被搬送物を移送するために真空ク
リーンボックスを、真空装置だけでなく、真空装置以外
の各種処理装置（大気圧で稼働する処理装置等）に連結
できる。
【００１８】また、各種処理装置としてのクリーン装置
に真空クリーンボックスを合体させるための位置決め
は、真空クリーンボックスが真空排気手段及び移送手段
を持たない軽量コンパクトなものであるため極めて容易
であり、人手でも市販のロボット（クリーン対応でなく
ともよい）でも実行できる。
【００１９】また、真空クリーンボックスのシャッター
兼用蓋体部はクリーン装置のシャッター側に対し係合状
態としてクリーン装置側の開閉駆動手段により当該クリ
ーン装置内部に引き込まれるように構成しており、シャ
ッター兼用蓋体部上に半導体関連製品、光ディスク等の
加工、組み立てに必要な被搬送物を載せておくことで、
真空クリーンボックスとクリーン装置間の被搬送物の移
送が簡単に実行できる。
【００２０】さらに、真空クリーンボックスとクリーン
装置とを合体した際に形成される真空排気が必要な中間
エリアを最小限とすることができ、（真空クリーンボッ
クス本体部のフランジ部端面にシャッター兼用蓋体部が
接して当該真空クリーンボックス本体部を気密に閉じ、
クリーン装置の開閉口の外側面の周縁部分に前記フラン
ジ部端面が気密に対接し、該開閉口の内側面の周縁部分
にクリーン装置側シャッターが気密に対接して密閉空間
の中間エリアをなし、当該中間エリア内にシャッター兼
用蓋体部及びクリーン装置側シャッターを駆動するため
の機構を設ける必要が無いので）、真空クリーンボック
スの合体あるいは離脱に要する時間を短縮できる。
【００２１】前記真空クリーンボックスは真空排気手段
及び移送手段を持たない必要最小限の空間であり、充分
な気密性を保持することで真空維持時間を長くすること
ができる。また、被搬送物の保管は、真空クリーンボッ
クス内に収納したまましばらく放置しておくことも可能
であり、取り扱いが簡便な利点もある。
【００２２】前記クリーン装置側シャッターが前記シャ
ッター兼用蓋体部を載置する蓋受台に対して相互の間隔
が小さくなる向きに付勢される構成とした場合、前記シ
ャッターと蓋受台の駆動に１個の開閉駆動手段を共用で
き、前記シャッターよりも前記蓋受台を先に引き込んで
前記シャッター兼用蓋体部を前記シャッターよりも先に
開くことができる。
【００２３】また、前記シャッター兼用蓋体部に着脱自
在に嵌合する位置決めピンが前記蓋受台側に取り付けら
れている場合、クリーン装置内に引き込み後のシャッタ
ー兼用蓋体部の位置が正確に維持されるため、後工程で
の被搬送物のクリーン装置内の移送等を円滑に実行でき
る。
【００２４】前記シャッター兼用蓋体部上に、被搬送物
を一定姿勢で支えるホルダーが取り付けられている場
合、該ホルダーを利用して光ミニディスクや半導体ウエ
ハ等を整列状態で保持でき、真空クリーンボックス内で
の被搬送物の保持を確実に実行でき、また、クリーン装
置内における被搬送物の取り扱いに便利である。
【００２５】前記クリーン装置が、密閉空間内にクリー
ンな気体を循環させるためのフィルタ及び気体循環手段
を有している場合、前記クリーン装置内を適切なクリー
ン度に維持できる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明に係るクリーン搬送方法及び装
置の実施例を図面に従って説明する。
【００２７】図１乃至図４で本発明の第１実施例を説明
する。この図において、真空クリーンボックス１は、一
面に開閉口３を有する本体部２と、開閉口３を気密に閉
成するシャッター兼用蓋体部４とからなり、シャッター
兼用蓋体部４の閉成時に真空状態を維持できる気密性を
有していて真空排気手段及び移送手段を持たない構造で
ある。本体部２は、一面に開閉口３を有し、かつ開口縁
にフランジ部６を有する箱型部材５と、該箱型部材５の
上面の開口部７を密閉する透明部材８と、該透明部材８
を箱型部材５に固定する固定部材９とからなっている。
開口部７に設けられた透明部材８は覗き窓として機能
し、真空クリーンボックス１の内部を外部から透視でき
るようにしている。前記箱型部材５の透明部材当接面に
は溝１０が形成され、該溝１０に気密封止のためのＯリ
ング１１が配設されている。前記固定部材９は箱型部材
５に対しビス等で固定される。
【００２８】前記シャッター兼用蓋体部４の本体部２
（フランジ部６）端面への当接面には溝２０が形成さ
れ、該溝２０内に気密封止用のＯリング２１が配設され
ている。該シャッター兼用蓋体部４の上面には、被搬送
物としての半導体ウエハ３０を支えるホルダー２２が取
り付けられている。該ホルダー２２は、半導体ウエハ３
０を多数等間隔で水平状態で取納できる構造となってい
る。なお、シャッター兼用蓋体部４の背面（下面）に
は、後述するクリーン装置側の位置決めピン６１が着脱
自在に嵌合する位置合わせ用凹部２４が複数形成されて
いる。
【００２９】前記真空クリーンボックス１が合体可能な
各種処理装置としてのクリーン装置６０は、上面に開閉
口６２を有する気密容器６３と、該気密容器６３の底部
の穴部８６を貫通する中空昇降ロッド６４の先端（上
端）に一体化もしくは固定されたシャッター６５と、前
記中空昇降ロッド６４の内周に摺動自在に挿入された開
閉操作ロッド８０と、該開閉操作ロッド８０の先端（上
端）に一体化もしくは固定された蓋受台（キャリア）８
１と、該蓋受台８１の上面から突出するように当該蓋受
台８１に固着された複数本の位置決めピン６１とを有し
ている。
【００３０】前記蓋受台８１の下面には前記シャッター
６５を貫通するばね取付部材８２が固着されており、該
ばね取付部材８２の頭部と前記シャッター６５の下面間
に圧縮ばね８３が配設されている。この圧縮ばね８３に
より、シャッター６５は前記蓋受台８１との間隔が狭ま
る向きに付勢される。
【００３１】前記開閉操作ロッド８０は、図示しない流
体圧シリンダ等の開閉駆動手段で昇降駆動されるように
なっている。
【００３２】また、位置決めピン６１は前記真空クリー
ンボックス１側のシャッター兼用蓋体部４に形成された
位置合わせ用凹部２４にそれぞれ着脱自在に嵌合可能で
ある。
【００３３】前記開閉口６２の開口縁部は、気密容器６
３に固着された連結用ブロック６７で構成され、該連結
用ブロック６７の肉厚は前記シャッター兼用蓋体部４及
び蓋受台８１の肉厚の和よりも充分大きく設定されてい
る。連結用ブロック６７の気密容器対接面には溝６８が
形成され、該溝６８内に気密封止用のＯリング６９が配
設されている。同様に、連結用ブロック６７の真空クリ
ーンボックス側フランジ部６への対接面には溝７０が形
成され、該溝７０内に気密封止用のＯリング７１が配設
されている。シャッター６５の連結用ブロック６７への
対接面には、溝７５が形成され、ここに気密封止用のＯ
リング７６が配設されている。
【００３４】また、前記中空昇降ロッド６４の内周に続
くシャッター６５内周に形成された溝８４に気密封止用
（ダストシール用）Ｏリング８５が配設されている。前
記気密容器６３底部の中空昇降ロッド６４が貫通する穴
部８６にも溝８７が形成され、ここに気密封止用（ダス
トシール用）Ｏリング８８が配設されている。
【００３５】なお、前記クリーン装置６０は、自己循環
方式クリーンシステムを内蔵しており、図２のように、
ファンフィルタ（粉塵除去用フィルタと気体循環手段と
しての送風用ファンとを組み合わせたもの）９０で浮遊
粉塵の無いクリーンな気体（例えば空気、窒素ガス等）
を気密容器６３等からなる密閉空間に図２矢印の如く循
環させている。また、真空クリーンボックス１をクリー
ン装置６０に連結、合体したときに、連結用ブロック６
７の内側面（開閉口６２の内側面）とシャッター兼用蓋
体部４及びフランジ部６の下面とシャッター６５の上面
とで囲まれた中間エリアＳが気密な密閉空間となるが、
この中間エリアＳを真空排気することができるように、
連結用ブロック６７には横方向に貫通する排気経路Ｕが
形成されている。さらに、クリーン装置は、排気経路Ｕ
を通して中間エリアＳを真空排気するために真空ポンプ
等の真空排気手段を具備するとともに、気密容器６３内
に引き込まれた半導体ウエハ３０を各種処理部分に移送
するための移送手段等を具備している。なお、８９は気
密容器６３及びこれと隣接する気密容器間に設けられた
開口、９５は気体をファンフィルタ９０に戻すクリーン
循環ダクトである。
【００３６】以上の第１実施例において、真空クリーン
ボックス１の合体前状態では、真空クリーンボックス１
は予め別の真空チェンジャーにより内部が真空状態(例
えば、粉塵を大幅に少なくするために真空度０.１Torr
以下が好ましい)にされシャッター兼用蓋体部４で内部
が密閉されて搬送される。真空クリーンボックス１内部
の高真空と、外部の大気圧との圧力差によりシャッター
兼用蓋体部４が開閉口３側に押されて開閉口３を確実に
気密シールでき、シャッター兼用蓋体部４が動いてしま
うこともなく、被搬送物としての半導体ウエハ３０を収
容した状態で真空クリーンボックス１を搬送可能であ
る。
【００３７】図３（Ａ）のように、真空クリーンボック
ス１が載置されていない状態では、クリーン装置６０の
開閉口６２はシャッター６５で閉成されており、シャッ
ター外面は通常の工場雰囲気にさらされている。
【００３８】真空クリーンボックス１とクリーン装置６
０との連結は、真空クリーンボックス１のシャッター兼
用蓋体部４を下向きにして、図１及び図３（Ｂ）のよう
に、クリーン装置６０の開閉口６２の開口縁部を構成す
る連結用ブロック６７上にフランジ部６を当接させて載
置することによって行う。この際、クリーン装置側の蓋
受台８１の位置決めピン６１を真空クリーンボックス側
の位置合わせ用凹部２４に嵌合させる。また、フランジ
部６を図示しない押え金具で連結用ブロック６７側に押
えておく。また、クリーン装置６０側のシャッター６５
は、開閉操作ロッド８０が上昇状態にあることで圧縮ば
ね８３の力で上昇方向に付勢され、開閉口６２の開口縁
部を構成する連結用ブロック６７の内面に当接して開閉
口６２を気密シールしている。
【００３９】上述の如く、真空クリーンボックス１をク
リーン装置６０に連結した結果、連結用ブロック６７の
内側面（開閉口６２の内側面）とシャッター兼用蓋体部
４及びフランジ部６の下面とシャッター６５の上面とで
囲まれた中間エリアＳは気密な密閉空間となる。すなわ
ち、密閉空間となった中間エリアＳにシャッター兼用蓋
体部４及びシャッター６５が面する。この中間エリアＳ
は当初は大気圧であるから、排気経路Ｕを介してクリー
ン装置６０側の真空排気手段で真空排気する(例えば、
真空度０.１Torr以下）。このとき、図３（Ａ）で通常
の工場雰囲気にさらされていた蓋受台８１やシャッター
６５の上面等の粉塵は同時に排出されることになる。
【００４０】前記中間エリアＳを真空排気した後は、真
空クリーンボックス１のシャッター兼用蓋体部４につい
ての内外圧力差は無くなるから、クリーン装置６０側の
開閉操作ロッド８０を僅かに下げ、蓋受台８１を下降さ
せれば、シャッター兼用蓋体部４の自重及びホルダー２
２や半導体ウエハ３０の重量が存在するため、図３
（Ｃ）の如く、当該シャッター兼用蓋体部４及び半導体
ウエハ３０も蓋受台８１と一体的に下降し、真空クリー
ンボックス１内の空間と中間エリアＳとが連通（連続）
状態となる。但し、蓋受台８１が僅かに下降した状態で
は依然としてシャッター６５は圧縮ばね８３で上方に付
勢されているため、クリーン装置６０の開閉口６２を気
密シールしている。
【００４１】なお、図３（Ｂ）の中間エリアＳの真空排
気は、真空クリーンボックス１の放置日数等を考慮して
当該真空クリーンボックス１内の真空度に近い真空度と
なるようにひとまず実施して、真空クリーンボックス１
内部と中間エリアＳとの間の差圧が少ない状態でシャッ
ター兼用蓋体部４を開いて浮遊粉塵が舞い上がるのを防
止し、さらに中間エリアＳと真空クリーンボックス１が
連通した状態で高い真空度（例えば真空度０.１Torr以
下）にまで真空排気してもよい。
【００４２】その後、図３（Ｃ）の状態で排気経路Ｕを
通してクリーン装置６０から内部のクリーンな気体（空
気、窒素等）を中間エリアＳ及び真空クリーンボックス
１に入れ（リークし）、シャッター６５の上下面の圧力
を実質的に等しくしてから、開閉操作ロッド８０及びこ
れに従動する昇降ロッド６４を大きく引き込む（下降さ
せる）。この結果、図４（Ａ）のようにシャッター６５
は大きく開いてクリーン装置６０内の空間と真空クリー
ンボックス１内の空間とが連通（連続）し、シャッター
兼用蓋体部４の自重及びホルダー２２やこれで保持され
た半導体ウエハ３０の重量が存在するため、シャッター
兼用蓋体部４は蓋受台８１上に載置された状態でこれと
ともにクリーン装置６０内に引き込まれる。図４（Ａ）
の状態で、ホルダー２２より半導体ウエハ３０が取り出
され、必要な処理（例えば大気圧中での処理）を行う。
【００４３】処理後の半導体ウエハ３０がホルダー２２
に戻されたら、図４（Ｂ）のように、開閉操作ロッド８
０及びこれに従動する昇降ロッド６４を上昇させ、シャ
ッター６５で装置側開閉口６２を閉じる（但し、シャッ
ター兼用蓋体部４は開いた状態）。この状態で排気経路
Ｕを通して中間エリアＳ及び真空クリーンボックス１内
を真空排気する（例えば浮遊粉塵が充分少なくなるよう
に真空度０.１Torr以下）。
【００４４】その後、図４（Ｃ）の開閉操作ロッド８０
及びこれと一体の蓋受台８１を更に上昇させてシャッタ
ー兼用蓋体部４を閉じ、クリーン装置６０内と同じ雰囲
気の気体を排気経路Ｕを通してシャッター兼用蓋体部４
及びシャッター６５等で挟まれた密閉空間となっている
中間エリアＳに入れる（リークする）。この結果、真空
クリーンボックス１のシャッター兼用蓋体部４の下面が
中間エリアＳの大気圧で押されるので本体部２とシャッ
ター兼用蓋体部４とが気密に一体化され、シャッター兼
用蓋体部４を蓋受台８１上の位置決めピン６１から支障
無く外すことができる状態となる。以後、本体部２とシ
ャッター兼用蓋体部４とが気密に一体化され、かつ半導
体ウエハを収容したた真空クリーンボックス１として任
意の位置に搬送することができる。
【００４５】上記第１実施例の構成によれば、次の効果
を得ることができる。
【００４６】(1) 真空クリーンボックス１の開閉口３
を開閉するシャッター兼用蓋体部４の開閉動作と、クリ
ーン装置６０の開閉口６２を開閉するシャッター６５の
開閉動作とを異なるタイミングで実行可能とすること
で、真空クリーンボックス１を真空装置間の被搬送物
（本実施例では半導体ウエハを例示）の移送のみなら
ず、真空装置（例えばスパッタ装置、ドライエッチング
装置、ＣＶＤ装置等）から大気圧中での各種処理を行う
クリーン装置６０（例えば露光器、酸化装置、拡散装
置、検査器等）へ、あるいはクリーン装置６０から真空
装置への被搬送物の移送に使用することができ、更には
クリーン装置間の移送にも利用できる。この結果、利用
範囲の拡大を図るとともに、真空が不要な工程や作業は
大気圧中のクリーンな工程や作業としてクリーン化に要
する費用の低減を図ることもできる。
【００４７】(2) クリーン装置６０は、密閉空間中に
ファンフィルタ９０で浮遊粉塵を除去したクリーンな気
体を循環させる自己循環方式クリーンシステムを内蔵し
ている。この自己循環方式クリーンシステムは、従来の
クリーンルームと異なり、人間を作業空間から締め出
し、作業空間だけをクリーンな空間とするためにフィル
タを利用して粉塵を除去しており、クリーンな空間は必
要最小限とすることができる。
【００４８】(3) クリーン装置６０に真空クリーンボ
ックス１を連結したときの中間エリアＳを、被搬送物の
移し変えの前に真空排気するが、このとき中間エリアＳ
内の粉塵も排出される。このため、クリーン装置６０の
開閉口６２やシャッター６５が通常の工場雰囲気中にさ
らされる条件下でも使用可能である。
【００４９】(4) 真空クリーンボックス１内の真空度
が長期間の放置で下がった場合でも、クリーン装置６０
に真空クリーンボックス１を連結したときの中間エリア
Ｓの真空排気を真空クリーンボックス１内の真空度と同
程度とすることで、真空クリーンボックス１と中間エリ
アＳ間の差圧を無くし、シャッター兼用蓋体部４を開い
たときの差圧に起因する粉塵の舞い上がりを防止するこ
とができる。
【００５０】(5) 気密容器６３の底部を貫通する中空
昇降ロッド６４の先端にシャッター６５を一体化もしく
は固定し、前記中空昇降ロッド６４の内周に摺動自在に
挿入された開閉操作ロッド８０の先端に蓋受台８１を一
体化もしくは固定し、前記蓋受台８１の下面に前記シャ
ッター６５を貫通するばね取付部材８２を固着し、該ば
ね取付部材８２の頭部と前記シャッター６５の下面間に
圧縮ばね８３を配設し、この圧縮ばね８３により、シャ
ッター６５を前記蓋受台８１との間隔が狭まる向きに付
勢した構成としたので、開閉操作ロッド８０を昇降させ
る１個の駆動源によって、シャッター兼用蓋体部４及び
シャッター６５を異なるタイミングで開閉操作できる。
このため、シャッター兼用蓋体部４及びシャッター６５
にそれぞれ独立した駆動源を用いる場合に比べて構成の
簡略化を図ることができる。
【００５１】なお、上記第１実施例ではクリーン装置６
０が大気圧中での処理を行うものであったが、クリーン
装置６０の代わりに真空装置を用いることもできる。こ
の場合、図３（Ｃ）の気体を中間エリアＳにリークする
工程等を省略すればよい。
【００５２】図５及び図６は本発明の第２実施例を示
す。この場合、酸化、拡散、ＬＰ−ＣＶＤ装置等のクリ
ーン処理装置１００に、真空クリーンボックス１を２個
連結、合体できるローディングユニット１１０が付加さ
れている。
【００５３】このローディングユニット１１０は、図１
乃至図４の第１実施例におけるクリーン装置６０と実質
的に同様の構成であり、密閉空間中にファンフィルタ９
０で浮遊粉塵を除去したクリーンな気体を送り出し、ク
リーン循環ダクト１１１でファンフィルタ９０に戻して
循環させる自己循環方式クリーンシステムを内蔵してい
るとともに、真空クリーンボックス１のシャッター兼用
蓋体部４を受ける蓋受台８１、装置側開閉口を開閉する
シャッター６５、さらにはこれらを昇降駆動する機構、
またシャッター兼用蓋体部４及びシャッター６５が面す
る中間エリアＳを真空排気するための真空排気手段を具
備している（図中、図１と同一又は相当部分には同一符
号を付した。）
【００５４】クリーン処理装置１００は、ローディング
ユニット１１０の内部と連続するクリーンに封止された
内部領域を有し、やはり密閉空間中にファンフィルタ１
０１で浮遊粉塵を除去したクリーンな気体を送り出し、
クリーン循環ダクト１０３でファンフィルタ１０１に戻
して循環させる自己循環方式クリーンシステムを内蔵し
ている。さらに、クリーン処理装置１００内には移送手
段としてのロボットアーム１０２が設置されている。こ
のロボットアーム１０２は、ローディングユニット１１
０内部に引き込まれたシャッター兼用蓋体部４上のホル
ダー２２から被搬送物としての半導体ウエハ３０を当該
クリーン処理装置１００内に搬入する動作及び半導体ウ
エハ３０をホルダー２２に戻す動作を行うものである。
【００５５】この第２実施例によれば、真空クリーンボ
ックス１を連結することを想定していないクリーン処理
装置１００であってもローディングユニット１１０を付
加することで、真空クリーンボックス１による被搬送物
の搬送が可能となる。
【００５６】図７は本発明の第３実施例であって、クリ
ーンルーム１２０内に設置された検査器１２１，１２
２，１２３に真空クリーンボックス１から被搬送物とし
ての半導体ウエハを搬入する工程を示している。この図
において、クリーンルーム１２０の側壁外側に接してロ
ーディングユニット１３０が設置されており、ローディ
ングユニット１３０に連続するクリーンな空間を持つク
リーンユニット１３１がクリーンルーム１２０の側壁内
側に設けられている。ローディングユニット１３０は第
２実施例のローディングユニット１１０と同様の構造で
ある。なお、１２４は無人搬送車、１２５は検査後の半
導体ウエハを選別するためのストッカー、１３２はクリ
ーンルームや各種クリーン装置内で半導体ウエハを多数
保管して移送するためのマガジンである。
【００５７】この第３実施例の場合、ローディングユニ
ット１３０上に連結、合体された真空クリーンボックス
１から半導体ウエハがローディングユニット１３０内に
引き込まれ、内部の移送手段によりクリーンユニット１
３１内に搬入され、さらに半導体ウエハはクリーンユニ
ット１３１上のマガジン１３２に移される。マガジン１
３２は無人搬送車１２４で所定の検査器１２１，１２
２，１２３に運ばれ、ここでマガジン１３２内の半導体
ウエハは所定の検査を受け、検査結果に応じて選別され
て無人搬送車１２４によってストッカー１２５の特定選
別位置に仕分けられる。
【００５８】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
真空クリーンボックス側のシャッター兼用蓋体部の開閉
動作と真空クリーンボックスが連結される装置側のシャ
ッターの開閉動作のタイミングを別にしており、被搬送
物を移送するために真空クリーンボックスを、真空装置
だけでなく、真空装置以外の各種処理装置に連結可能
で、さらに、真空クリーンボックスによってクリーンル
ームとクリーンルーム間の移送も可能である。
【００６０】また、各種処理装置としてのクリーン装置
に真空クリーンボックスを合体させるための位置決め
は、真空クリーンボックスが真空排気手段及び移送手段
を持たない軽量コンパクトなものであるため極めて容易
である。
【００６１】また、真空クリーンボックスのシャッター
兼用蓋体部はクリーン装置側のシャッター側に対し係合
状態としてクリーン装置側の開閉駆動手段により当該ク
リーン装置内部に引き込まれるように構成しており、シ
ャッター兼用蓋体部上に半導体関連製品、光ディスク等
の加工、組み立てに必要な被搬送物を載せておくこと
で、真空クリーンボックスとクリーン装置間の被搬送物
の移送が簡単に実行できる。
【００６２】さらに、真空クリーンボックスとクリーン
装置とを合体した際に形成される真空排気が必要な中間
エリアを最小限とすることができ、（真空クリーンボッ
クス本体部のフランジ部端面にシャッター兼用蓋体部が
接して当該真空クリーンボックス本体部を気密に閉じ、
クリーン装置の開閉口の外側面の周縁部分に前記フラン
ジ部端面が気密に対接し、該開閉口の内側面の周縁部分
にクリーン装置側シャツターが気密に対接して密閉空間
の中間エリアを構成するため、及び当該中間エリア内に
シャッター兼用蓋体部及びクリーン装置側シャッターを
駆動するための機構を設ける必要が無いので）、真空ク
リーンボックスの合体あるいは離脱に要する時間を短縮
できる。
【００６３】また、前記中間エリアを真空排気する際に
クリーン装置の開閉口周辺やシャッター上の粉塵を同時
に排出でき、真空クリーンボックスが連結されるクリー
ン装置を通常の工場雰囲気中に配置することができる。
【００６４】さらに、真空クリーンボックスが長期間放
置されて内部の真空度が低下している場合、前記中間エ
リアの真空度もそれに対応させることで両者の差圧の無
くして、真空クリーンボックスのシャッター兼用蓋体部
を開いたときに前記差圧に起因して粉塵が舞い上がる不
都合を防止することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクリーン搬送方法及び装置の第１
実施例を示す正断面図である。
【図２】第１実施例のクリーン装置の自己循環方式クリ
ーンシステムを示す斜視図である。
【図３】第１実施例の動作の前半を示す動作説明図であ
る。
【図４】第１実施例の動作の後半を示す動作説明図であ
る。
【図５】本発明の第２実施例を示す斜視図である。
【図６】同断面図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す斜視図である。
【図８】従来のクリーン搬送方法の動作の前半を示す動
作説明図である。
【図９】同じく動作の後半を示す動作説明図である。
【符号の説明】
１ 真空クリーンボックス ２ 本体部 ３，４２，６２ 開閉口 ４ シャッター兼用蓋体部 ６ フランジ部 ２２ ホルダー ３０ 半導体ウエハ ４０ 真空装置 ４１，６１ 位置決めピン ４３，６３ 気密容器 ４５，６５ シャッター ４７，５７連結用ブロック ６０ クリーン装置 ８０ 開閉操作ロッド ８１ 蓋受台 ８２ ばね取付部材 ８３ 圧縮ばね ９０，１０１ ファンフィルタ １００ クリーン処理装置 １１０，１３０ ローディングユニット １２０ クリーンルーム Ｓ 中間エリア Ｕ 排気経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 英昭 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティ ーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−82624（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 開閉口（３）及び開口縁のフランジ部
    （６）を有する本体部（２）と前記フランジ部（６）の
    端面に接して前記開閉口（３）を気密に閉成するシャッ
    ター兼用蓋体部（４）とからなり、前記シャッター兼用
    蓋体部（４）の閉成時に真空状態を維持できる気密性を
    有していて前記シャッター兼用蓋体部（４）は内外圧力
    差により閉成状態を保ち、真空排気手段及び移送手段を
    持たない真空クリーンボックス（１）と、シャッター
    （６５）で開閉自在な開閉口（６２）を有するとともに
    閉成状態において前記シャッターは該開閉口（６２）の
    内側面の周縁部分に気密に対接するクリーン装置とを用
    い、前記真空クリーンボックス（１）と前記クリーン装
    置とを、前記シャッター兼用蓋体部（４）及びシャッタ
    ー（６５）の閉成状態にて気密に結合して、前記クリー
    ン装置の開閉口（６２）の外側面の周縁部分に前記フラ
    ンジ部（６）の端面を気密に対接させ、前記シャッター
    兼用蓋体部（４）及び前記シャッター（６５）が面する
    密閉空間を形成し、該密閉空間を真空排気した後、前記
    シャッター兼用蓋体部（４）のみを開き、その後前記真
    空クリーンボックス（１）及び前記シャッター（６５）
    で囲まれた密閉空間内を前記クリーン装置内と同様のク
    リーン雰囲気としてから前記シャッター（６５）を開い
    て当該シャッター（６５）及び前記シャッター兼用蓋体
    部（４）を前記クリーン装置内部に引き込むことを特徴
    とするクリーン搬送方法。
  2. 【請求項２】 開閉口（３）及び開口縁のフランジ部
    （６）を有する本体部（２）と前記フランジ部（６）の
    端面に接して前記開閉口（３）を気密に閉成するシャッ
    ター兼用蓋体部（４）とからなり、前記シャッター兼用
    蓋体部（４）の閉成時に真空状態を維持できる気密性を
    有していて前記シャッター兼用蓋体部（４）は内外圧力
    差により閉成状態を保ち、真空排気手段及び移送手段を
    持たない真空クリーンボックス（１）と、 前記シャッター兼用蓋体部（４）に対して着脱自在に係
    合する蓋受台（８１）と、シャッター（６５）と、前記
    蓋受台（８１）及び前記シャッター（６５）を開閉駆動
    する開閉駆動手段と、前記シャッター（６５）で開閉自
    在な開閉口（６２）を有するとともに閉成状態において
    前記シャッター（６５）は該開閉口（６２）の内側面の
    周縁部分に気密に対接するクリーン装置とを具備し、 前記真空クリーンボックス（１）と前記クリーン装置と
    は結合時に前記クリーン装置の開閉口（６２）の外側面
    の周縁部分に前記フランジ部（６）の端面が気密に対接
    することで、前記シャッター兼用蓋体部（４）及びシャ
    ッター（６５）が面する気密な密閉空間を構成し、前記
    シャッター（６５）による前記クリーン装置の前記開閉
    口（６２）を閉成状態としたままで、前記シャッター兼
    用蓋体部（４）に係合している前記蓋受台（８１）を前
    記開閉駆動手段によって駆動して前記シャッター兼用蓋
    体部（４）を開く如く構成したことを特徴とするクリー
    ン搬送装置。
  3. 【請求項３】 前記シャッターは前記蓋受台に対して相
    互の間隔が小さくなる向きに付勢されている請求項２記
    載のクリーン搬送装置。
  4. 【請求項４】 前記蓋受台側には前記シャッター兼用蓋
    体部に着脱自在に嵌合する位置決めピンが取り付けられ
    ている請求項２又は３記載のクリーン搬送装置。
  5. 【請求項５】 前記シャッター兼用蓋体部上には被搬送
    物を一定姿勢で支えるホルダーが取り付けられている請
    求項２，３又は４記載のクリーン搬送装置。
  6. 【請求項６】 前記クリーン装置は、密閉空間内にクリ
    ーンな気体を循環させるためのフィルタ及び気体循環手
    段を有している請求項２，３，４又は５記載のクリーン
    搬送装置。
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