KR100236272B1 - 클린룸용 보관고 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 카세트를 나체상태가 아닌 기밀성의 콘테이너에 수납하여 보관하고, 보관고내를 고도의 청정 분위기, 불활성 분위기로 하기 위한 구조나 기기·장치가 불필요하고, 그 만큼 종래에 비하여 소형이고, 싸게 할 수가 있고, 기기·장치의 고장이나 이들의 전원상실등에 기인하는 웨이퍼 오염이나 자연산화막의 성장이 생기는 염려가 없고, 또 보관고내의 보전작업도 자유롭게 할 수 있어, 신뢰성을 대폭 향상할 수 있는 클린룸용 보관고를 할 수 있는 것이고, 그 구성으로서 보관구역을 가지는 보관 유니트와 이 보관 유니트의 각 보관구역에 대해 보관물을 내고 넣고 하는 이동적재기구를 탑재한 이동적재장치를 구비하고, 상기 내고 넣고 하는 보관물은 입자오염 또는/및 화학오염을 싫어하는 물품 W를 긴밀히 수납가능한 콘테이너(40)이고, 당해 콘테이너에 대해 전기물품을 자동적으로 내고 넣고 하는 장치(30) 및 콘테이너내에 상시 불활성의 가스 분위기로 하는 불활성가스 퍼지기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

클린룸용 보관고

제1도는 본 발명의 제 1실시예를 도시한 사시도,

제2도는 상기 제1도의 실시예의 정면도,

제3도는 상기 제 1실시예에 있어서의 웨이퍼(Wafer) 보관 유니트의 정면도,

제4도는 상기 제1도의 실시예에 있어서의 보관물 자동 입출 유니트의 표시도,

제5도는 본 발명의 제 2실시예의 정면도,

제6도는 본 발명의 제 3실시예의 정면도,

제7도는 본 발명의 실시예에 사용되는 콘테이너의 한 예를 도시한 것,

제8도는 본 발명의 제 4실시예의 정면도,

제9도는 상기 제 4실시예에서의 웨이퍼 보관 유니트의 정면도,

제10도는 상기 제 4실시예에 있어서의 보관물 자동 입출 유니트의 표시도,

제11도는 상기 제 4실시예에 있어서의 보관물 자동 입출 유니트의 작동을 설명하기 위한 도,

제12도는 상기 제 4실시예에 있어서의 보관물 자동 입출 유니트의 작동을 설명하기 위한 도,

제13도는 상기 제 4실시예에 있어서의 보관물 자동 입출 유니트의 다른 예를 도시한 도,

제14도는 본 발명의 제 5실시예의 웨이퍼 보관 유니트의 정면도,

제15도는 상기 제 5실시예에 있어서 보관물 자동 입출 유니트를 도시한 도,

제16도는 본 발명의 제 6실시예의 웨이퍼 보관 유니트의 정면도,

제17도는 상기 실시예를 짜 넣은 반도체 제조시스템의 한 예를 나타낸 것,

제18도는 종래의 웨이퍼 보관설비의 종단면도,

제19도는 종래의 웨이퍼 보관고의 정면도,

제20도는 종래의 웨이퍼 보관고의 사시도,

제21도는 상기 웨이퍼 보관고의 일부 단면도,

제22도는 상기 웨이퍼 보관고의 일부 단면도,

제23도는 실리콘 반도체 웨이퍼의 자연산화막의 형성과 시간 관계를 도시한 도,

제24도는 실리콘 반도체 웨이퍼의 자연산화막의 형성과 시간 관계를 도시한 도,

* 도면의 대한 주요 부호의 설명

1 : 웨이퍼 보관고 2 : 보관물 반입반출구

2A : 에이프런(apron) 3 : 콘테이너 이동적재부

3A : 콘테이너 입출고입구 4 : 포트

5 : 플레이트(plate) 7 : 대

8 : 공 10 : 웨이퍼 보관 유니트

11 : 시렁 20 : 이동적재장치

30 : 보관물 자동 입출 유니트 40 : 콘테이너

41 : 용기 42 : 콘테이너 뚜껑

44∼47 : 시정기구 48 : 캠축

49 : 캠축 구동기구 48∼49 : 시정개폐기구

50 : 필터 50A : 팬

51∼55 : (질소가스 퍼지 유니트 기구를 가진) 보관물 자동 입출 유니트

58 : 실린더 장치 60 : 질소가스 퍼지(purge) 유니트

61 : 플레이트 64 : 실린더

66 : 주름판 70 : 재퍼지 스테이션

본 발명은 클린품 내에서의 반도체 웨이퍼, 액정표시기판, 레티클(reticle) 및 디스크류를 일시적으로 보관하는 클린룸용 보관고에 관한 것이다.

클린룸내의 물품보관 설비로서는 종래 일본국 특개평 1-41561호 공보에 기재된 것이 있다. 여기에 개시되어 있는 물품보관 설비는 물품보관실내에 상하방향 및 횡방향으로 복수의 구획 수납 공간을 가지는 물품보관 시렁과, 양측에 늘어선 물품 보관 시렁간의 중앙통로에 연하여 깔아둔 일정 경로상을 주행자재로 승강 및 횡방향 진퇴자재한 화물 출입기구를 가지는 반입반출장치를 구비하고 있다.

이러한 종류의 물품보관 설비에서는 물품보관 시렁의 하부측에 공기 공급장치를 설치하고, 이 공기 공급장치에서의 공기를 필터를 통하여 청정공기로 하여 물품보관 시렁의 뒷부분에서 반입반출장치쪽으로 불어넣도록 하여 먼지가 물품보관 시렁측으로 떠있거나 앉는 것을 방지하고 있다.

또한, 반입반출장치는 자동주행대차상에 화물출입기구를 안내하는 승강안내 장치와 승강구동장치를 탑재하고 있으므로, 마모에 의해 먼지가 발생하고, 그대로는 이 먼지가 마루바닥에서 흡입 제거되지 않고 물품보관 시렁쪽으로 옮겨가서 반도체 웨이퍼등에 부착되게 되므로, 반입반출장치의 자동주행대차상에 탑재되어 있는 승강 안내장치와 승강구동장치등의 전체에 커버를 둘러씌움과 아울러 자동주행대차 하면 측에 공기 흡입장치를 설치하여 커버내에서 발생한 상기 먼지를 공기 흡입장치 밑으로 흡입하여 마루바닥쪽으로 흡입제거하도록 하고 있다.

이와같이, 클린룸내의 종래 물품보관 설비에서는, 물품보관 시렁의 뒷부분에서 상기 중앙 통로측으로 향하는 청정공기의 기류를 형성시켜서 떠있는 먼지가 물품보관 시렁의 물품(웨이퍼 카세트에 수납되어 있는 반도체 웨이퍼)에 부착하는 것을 방지하도록 하고 있다.

그러나, 이들 종래의 웨이퍼 보관고는 내부 전체를 높은 청정분위기로 유지하는 구성이므로 고성능 필터를 사용하는 대규모의 청정공기 공급시스템 혹은 순환 시스템이 필요하고, 내부도 그 전체의 청정도를 유지하기 위한 구조·형상으로 하고, 또 부품재료도 이를 고려하여 사용하여야만 하며, 대형이고 고가화되는 외에 보전(maintenance)성이 나쁘다는 문제가 있었다.

또, 정전이 되면 청정공기 공급시스템 혹은 순환시스템이 정지되어 웨이퍼 보관고내 전체의 청정도가 저하해 버리는 문제가 있고, 반송장치와 기타의 구성요소가 고장났을 때, 그 고장과 보전으로 기인하는 오염은 웨이퍼 보관고내 전체에 파급되므로 보전도 마음대로 할 수 없는 문제도 있다.

근래에, 반도체 IC의 고집적화가 진행됨에 따라 보관중의 자연산화에 의한 산화막의 형성이 문제로 부상되었다.

제23도 및 제24도는 『초 LSI 울트라크린 테크놀러지 심포지움』(1990년 11월 19일)에서 발표된 논문중에 기재된 것으로서, 제23도는 실리콘 반도체 웨이퍼의 자연산화에 의한 산화막의 형성과 시간과의 관계를 나타내고, 제24도는 웨이퍼를 대기중에 폭로하여 자연 산화막을 붙이고 에피터케샬 성장을 시킨 때의 웨이퍼의 저항률과 시간과의 관계를 나타내고 있다. 이 논문에 의하면, 실리콘 반도체 웨이퍼를 대기에 폭로하여 두면, 제23도에 도시하는 바와같이, 100∼200분 후에는 산화막의 성장률이 높아지고, 제24도의 도시되는 바와같이, 저항률은 클리닝이 없을(자연산화막이 붙은 경우)때에는 거의 50분후까지 급격히 높아지고 있다.

이 자연산화막의 성장을 방지하기 위해 웨이퍼의 이동·반송등을 웨이퍼에서는 불활성 가스{예를들면, 질소(N₂)가스, 건조공기} 분위기중에서 수행할 필요가 생기며, 현재로는 산소(O₂)의 농도가 10ppm이하, 수분(H₂O)농도가 100ppm이하인 불활성가스 분위기가 요구되도록 되어 있다.

이 때문에, 종래, 특별히 설계한 클린룸내에서 행하여져 왔던 반도체 처리를 당해 클린룸내에서, 예컨대 일본국 특개소 60-14623호 공보에 개시되어있는 바와 같은 기계식 인터페이스장치를 설치하여 이 기계식 인터페이스장치내, 또는 이 장치안을 상기 질소(N₂)등의 불활성인 가스분위기로 하고, 당해 장치내에서 수행하도록 되었다.

그러나, 물품 보관고는 통상 반도체 웨이퍼를 수시간 내지 수일간에 거쳐 보관함으로, 물품 보관고내에서의 자연산화막의 형성이 문제로 된다.

그래서, 본 출원인은 웨이퍼 보관실내를 항시 불활성인 가스로 충만시킬 수가 있고, 반도체 웨이퍼 표면의 자연산화막의 성장을 억제할 수 있는 웨이퍼 보관설비를 일본국 특원평 3-9401호로 출원하였다. 제18도는 이 웨이퍼 보관설비를 나타낸 것이다.

이 도면에 있어서 (100)는 웨이퍼 보관고이고, 이중벽 구조로 되어 있고 외벽(111)과 내벽(112)과의 사이는 공간(113)이 구획되고, 내벽(112)으로 둘러싸여진 공간이 웨이퍼 보관실(114)로 되어 있다. 이 웨이퍼 보관실(114)의 천정은 필터벽(114A)으로 저부는 흡입벽(114B)으로 되어 있다. 또, 웨이퍼 보관고(100) 외벽(111)의 저부에는 배출구(111B)가 설치되어 있다. 웨이퍼 보관실(114)의 좌우벽측에는 각기 웨이퍼 보관시렁(115, 116)이 설치되고, 웨이퍼 보관시렁(115, 116)의 뒷부분과 내벽(112)과의 사이에 유체통로(117, 118)가 설치되어 있다. 이 웨이퍼 보관시렁(115, 116)은 웨이퍼 카세트를 수납하는 복수의 구분시렁(119)을 가지고 있고, 각 구분시렁(119)과 유체통로(117 혹은 118)와 칸막이에는 필터(120)가 설치되어 있다. 웨이퍼 보관시렁(115, 116)의 하부에는 유체통로(117, 118)와 연통하는 공간(121, 122)이 구획되어있고, 이 공간(121)에는 순환용 펌프(123)가 배치되어 있다. 도시하지는 않지만 공간(122)에 대하여서도 동일하다. (130)은 제1입출고입구에 설치된 제1패스박스(pass box)이고, (131)은 제2입출고입구에 설치된 제2패스박스이며, 각각의 천정에는 필터(130A, 131A)가 배설되고, 바닥벽에는 배출구(130B, 131B)가 설치되어 있다.

(140)은 불활성가스(본 예에서는, 질소가스)의 가스저장탱크(질소가스봄베)이고, (150)은 유량제어장치이다. (141)은 제1가스공급배관이고, 저장탱크(140)에서 물품 보관고(100)의 천정으로 신장하고, 외벽(111)과 내벽(112)과의 사이 공간(113)내로 개구하고 있다. (151)은 가변유량의 밸브이다. (142)는 제2가스공급배관이고, 저장탱크(140)에서 패스박스(130)의 상부로 연신되어 있다. (152)는 온/오프(on/off) 밸브이다. (143)은 제3가스공급배관이고, 저장탱크(140)에서 패스박스(131)의 상부로 연신되어 있다. (153)은 온/오프 밸브이다. (154), (155) 및 (156)은 상시로 닫혀있는 밸브이다.

(161)은 제 1의 산소농도계이고, 물품 보관고(100)내의 산소농도를 측정한다. (162)는 제 2의 산소농도계이고, 패스박스(130)내의 산소농도를 측정한다. (163)은 제 3의 산소농도계이고, 패스박스(131)내의 산소농도를 측정한다.

유량제어장치(150)는 산소농도계(161, 162, 163)가 측정한 산소농도를 신호의 형태로 받아들여 감시하고, 산소농도계(161)의 측정치와 규정치와의 차에 따라 밸브(151)의 열림정도를 제어한다. 유량제어장치(150)는 또, 입고(入庫)시 밸브(152, 153)를 센서(161, 163)의 측정치가 규정치에 이르기까지 또는 소정시간동안만큼 연다.

(170)은 중앙통로의 마루에 설치된 레일(rail) 상을 주행하는 이동적재장치(Stocker crain)이고, (181)은 송풍용 팬, (182)는 흡입용 팬이다.

이 웨이퍼 보관설비에서는 웨이퍼 보관실안을 항시 불활성가스로 충만시킬수가 있으므로, 반도체 웨이퍼 표면의 자연산화막의 성장을 억제할 수 있으며, 또 웨이퍼보관실안에서는 구분시렁의 뒷부분에서 이동적재장치측으로 향하는 불활성가스의 기류를 생성하고 있으므로, 구분시렁내의 반도체 웨이퍼에로의 먼지의 부착도 방지할 수가 있다.

본 예는 웨이퍼 보관실내 전체를 불활성가스 퍼지로 하지만, 본 출원인은 또, 웨이퍼 보관고의 구분시렁을 작은 방구조로 하고, 각 작은 방마다 불활성가스 퍼지가 가능한 웨이퍼 보관고를 일본국 특원평 3-9404호로 출원하였다.

이를 제19도로 나타낸다. 본 도에서 (200)은 웨이퍼 보관고안에 배설되는 웨이퍼 보관 유니트이고, 제20도에 도시되는 바와같이, 웨이퍼 카세트를 수납하는 복수의 상자모양 구분실(211)을 가지고 있고, 종횡으로 나란히 각 구분실(211)의 앞면 개구(웨이퍼 카세트를 이동적재장치로 넣고 빼고 하는 쪽)에는 앞면문짝(220)이 설치되어 있다.

구분실(211)은 실좌측벽(211A)과의 사이에 유체공급로(213A)를 구획하는 필터(212A)와 실우측벽(211B)과의 사이에 유체배출로(213B)를 구획하는 필터(212B)를 가지며, 양 필터(212A, 212B)는 상호간에 웨이퍼 수납공간(웨이퍼 카세트를 넣고 빼고 하는)(214)을 구획하고 있다.

웨이퍼 보관 유니트(200)의 각 시렁단의 단사이에는 제19도로 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 보관 유니트(200)의 좌측벽(211A)에서 우측벽(211B)으로 연장되는 배관용 공간(215)이 설치되어 있고, 이 배관용 공간(215)에는, 제21도에서 도시하는 바와같이, 구분실(211)의 바닥벽(211C)을 관통하여 유체공급로(213A)로 개구하는 가스 공급용배관(231A)과, 구분실(211)의 바닥벽(211C)을 관통하며 유체공급로(213B)로 개구하는 가스배출용배관(231B)이 배설되어 있다. 이 가스공급용배관(231A)은 웨이퍼 보관 유니트(200)의 외부에 배설되는 불활성가스 저장탱크(도시치 않으나, 예컨대 질소가스봄베)에 밸브를 개재시켜 접속되고, 가스배출용 배관(231B)은 배기밸브를 개재하여 웨이퍼 보관고 밖으로 개구된다. 또, 각 구분실(211)의 앞면문짝(220)의 주변부에는 씰(seal)부재(216)가 설치되어 있다.

앞면문짝(220)은 제22도에 도시하는 바와같이, 한쪽측부에서 상하로 연장하는 축(221, 222)을 가지며, 축(221)을 구분실(211)에서 돌출하는 축수부재(217)로 받아주고, 축(222)에 커플링(223)을 개재하여 모터(224)에 연결하고 있다. 앞면문짝(220)의 뒷면 네 귀로부터 자성체핀(241)이 돌출되어 있고, 구분실(211) 내에는 각 자성체핀(241)을 흡입가능한 전자솔레노이드(242)가 배설되어 있다. 자성체핀(241)과 전자솔레노이드(242)는 문짝 밀폐용의 자동로크(lock)장치를 구성하고 있다. 더구나, 커플링(223)에는 다소의 가터(Gutter)를 가지게 하고 있다.

본 구성에 있어서, 웨이퍼 보관 유니트(200)를 사용하기 전에 모든 구분실(211)의 웨이퍼 수납공간(214)의 공기를 질소가스로 치환한다. 이를 위하여, 각 앞면문짝(220)의 모터(224)를 구동하여 모든 앞면문짝(220)을 닫고, 전자솔레노이드(242)를 여자하고 상기 로크장치를 작동시킨다. 로크장치가 작동하면 자성체핀(241)이 카세트 수납공간(214)의 뒷벽쪽으로 흡입되므로, 앞면문짝(220)이 구분실(211)의 개구에 씰부재(216)를 개재하여 강하게 압박 접촉하여 웨이퍼 수납공간(214)이 밀폐된다.

이어서, 각 가스공급용 배관(231A)중의 밸브를 전부 열 뿐만아니라, 각 가스 배출용 배관(231B)의 배출구에 있는 배기용 밸브를 전부 열게 한다. 이로 인하여, 상기 불활성가스 저장탱크에서 각 가스공급배관(231A)을 통하여 카세트 수납공간(214)의 유체공급로(213A)에 질소가스가 보내지고, 여기에 보내진 질소가스는 필터(212A)를 통하여 웨이퍼 수납공간(2140내에 들어가고, 당해 웨이퍼 수납공간(214)에 충만된다. 웨이퍼 수납공간(214)을 점유하고 있던 공기는 필터(212B)를 통과하여 유체배출로(213B)로 밀려나고, 가스배출배관(231B)으로 흘러, 웨이퍼 보관고 외로 배출되고, 이리하여 웨이퍼 수납공간(2140내에는 질소가스로 치환된다. 이 가스치환이 끝나면 모든 밸브가 폐쇄된다.

웨이퍼 수납공간(214)내의 질소가스 농도는 시간의 경과에 따라 저하하므로 보충할 필요가 있고, 그래서 유량제어장치를 설치하여 가스공급배관(231A)중에 밸브를 제어한다. 이 밸브의 개폐제어는 일정시간 간격마다 소정시간만큼 개변(開弁)하는 시간관리방식으로 해도 좋고, 카세트 수납공간(214)내의 산소농도를 감시하여, 산소농도가 규정치를 초과하면 개변하는 제어방식으로 하여도 좋다.

카세트 수납공간(214) 안으로의 웨이퍼 카세트에 출납은 지정된 구분실(211)의 자동로크장치를 해제하고, 앞면문짝(220)의 모터(224)를 구동하여 앞면문짝(220)을 열어서 행한다.

본 예에서는 앞면문짝(220)의 열림동작시 외에는 웨이퍼 수납실(214)이 불활성가스 분위기로 되므로 반도체 웨이퍼의 보관중 표면산화의 성장을 억제할 수가 있다.

일본국 특원평 3-9401호의 것은 웨이퍼 보관실내 전체가 불활성가스 분위기이므로 사람이 들어갈 때 질식할 위험이 있고, 실내에서의 사람에 의한 작업의 필요성이 생겼을 때, 내부가스를 배출하여 실내에 산소농도를 측정하고, 질식의 위험이 없음을 확인한 후에야만 사람이 들어갈 수 있는 등의 불편이 있고, 클린룸의 환기성이 나쁠 때는 상기 내부가스 배출시 클린룸내에서도 질식하는 불안이 남는다.

또, 웨이퍼 보관실의 불활성가스를 한번 배출한 후에 실내를 고순도 불활성 가스로 하기에는 장시간이 필요하고, 그 사이에 보관하고 있는 반도체 웨이퍼의 자연산화막의 성장이 시작된다는 문제가 있다.

또한, 고순도 불활성가스는 고가이므로 내부가스 배출때마다 보관고 전체의 가스를 버리게 되기 때문에 그 소비량이 많다는 문제도 있다.

상기 일본국 특원평 3-9404호의 것은 상기 질식의 문제는 없으나 불활성가스를 내부에서 순환시키기 때문에 한번 구분실을 열면 재차 퍼지(Purge)할 때 산소가 안으로 들어가므로 고순도 불활성가스 분위기를 유지하는데 난점이 있고, 구분실의 뚜껑을 열었을 때, 불활성 가스가 유출되지 않게 하기에는 구조가 상당히 복잡해진 다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 각종의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 웨이퍼 카세트를 나체상태가 아닌 기밀성의 콘테이너에 수납하여 보관하도록 하고, 보관고 내를 고도의 청정 분위기, 불활성 분위기로 하기 위한 구조와 기기·장치가 불필요하고, 그만큼 종래에 비해 소형이고, 값싸게 할 수 있어, 기기·장치의 고장이나 이들의 전원 상실등으로 기인하는 웨이퍼 오염이나 자연산화막의 성장이 생기는 염려가 없고, 또한, 보관고내의 보전작업도 자유로이 할 수 있고, 신뢰성을 대폭 향상할 수 있는 클린룸용 웨이퍼 보관고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1은 보관구역을 가지는 보관 유니트와, 상기 보관 유니트의 각 보관 구역에 대하여 보관물을 반입반출하는 이동적재기구를 탑재한 이동적재장치와, 상기 반입반출되는 보관물은 입자오염이나 화학오염을 싫어하는 물품을 기밀히 수납가능한 콘테이너이고, 이 콘테이너에 대하여 상기 물품을 자동적으로 입출하는 장치를 구비하고, 클린룸내에 설치되는 보관고에 있어서, 상기 물품을 자동적으로 출납하는 장치는, 물품이 반입·반출되는 보관물 반입반출부(2)와, 보관구역에서의 빈 콘테이너 또는 물품 수납 콘테이너가 이동적재되는 콘테이너 이동적재부(3)와, 반입반출부(2)의 물품을 콘테이너에 대하여 반입 또는 반출하는 보관물 자동 입출 유니트(30)를 구비하고, 콘테이너(40)는 바닥뚜껑붙임이 기밀히 밀폐가능한 콘테이너인 뚜껑시정기구를 가지고, 보과물 자동 입출 유니트(30)은 상기 뚜껑시정기구를 개폐하는 시정개폐기구를 구비함을 특징으로 한다.

청구항 2는 보관물 자동 입출 유니트(30)은 뚜껑승강부를 가지고, 창고밖에서의 반입물품은 상기 바닥뚜껑 위로 재치되는 것을 특징으로 한다.

청구항 3은 상기 물품을 자동적으로 입출하는 장치는, 불활성가스 퍼지기구를 구비하고, 이 불활성가스 퍼지기구는 콘테이너 이동적재부에 설치된 물품 통과 가능한 포트(4)와, 상기 포트(4)내로 불활성가스를 공급 배출하는 급배기구(5A, 5B)를 구비한 환상의 플레이트(5)와, 보관물 자동 입출 유니트(30)에 설치된 콘테이너용기(4)와 같이 밀폐공간을 형성하는 포트(4)를 기밀히 폐쇄가능한 뚜껑 승강대(31)와 함께 승강가능한 기구로 되고, 물품의 콘테이너내로의 반입시에 당해 콘테이너안을 가스치환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 하나 또는 복수의 보관구역이 불활성가스 퍼지기구를 구비하고 있음을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4는 보관 유니트안에 재퍼지 스테이션(70)을 구비하고, 상기 재퍼지스테이션(70)은 콘테이너 바닥뚜껑의 시정을 개폐하는 시정개폐기구를 구비함과 함께, 포트(62)와, 상기 포트(62)내로 불활성가스를 공급 배출하는 급배기구를 가지는 환상의 플레이트(61)와, 콘테이너 용기와 같이 밀폐공간을 형성하는 포트(61)를 기밀히 폐쇄가능한 뚜껑 승강대(63)와 함께 승강가능한 기구로 되고, 수시로 불활성가스퍼지를 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 5는 불활성가스 퍼지기구가 재퍼지에 사용되는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 6은 보관물 반입반출부의 콘테이너 이동적재부에 콘테이너 출고부(3A)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 7은 보관물 반입반출부가 높은 청정 분위기인 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 재퍼지 스테이션은 보관 유니트내에 설치되고, 포트를 가지며 당해 포트내에 불활성가스를 공급배기하는 공급배기구를 설치한 콘테이너가 이동적재되는 플레이트와, 뚜껑 또는 용기 승강부를 가지는 승강장치와 상기 플레이트에 달리고 콘테이너와 같이 움직여서 상기 포트를 기밀히 폐쇄 가능케 한 구조와, 콘테이너의 바닥 뚜껑의 자물쇠를 개폐하는 자물쇠 개폐기구를 구비할 수도 있다.

게다가, 본 발명은 보관물 자동 입출 유니트를 갖지않는 클린룸내 보관고이고 보관 유니트중에 하나 또는 복수의 보관구역에 불활성가스 퍼지기구를 구비함을 특징으로 하는 것과, 또, 보관물 자동 입출 유니트를 갖지 않는 클린룸내 보관고이고, 보관 유니트내에 특정 개소에 불활성가스 퍼지기구를 구비한 가스퍼지스테이션을 설치함을 특징으로 하는 것도 가능하다.

본 발명에서는 보관물 반입반출부를 외부에서 반입되는 웨이퍼 카세트는 당해 보관물 반입반출부에 있는 보관물 자동 입출 유니트에 의해 콘테이너에 수납되고, 혹은 콘테이너에 들어있는 형태로 보관물 반입반출부에 반입되어 이동적재장치에 의하여 보관 유니트의 보관구역으로 반송되어 이곳에서 보관된다.

또, 보관물 자동 입출 유니트에는 불활성가스 퍼지기능이 있고, 웨이퍼 카세트가 콘테이너내로 반입될 때 콘테이너안이 불활성가스로 치환되므로 웨이퍼등은 불활성 가스 분위기내에서 보관된다.

또한, 각 보관구역에도 불활성가스 퍼지기구가 있어 여기서 콘테이너안이 불활성가스로 치환되므로 웨이퍼는 불활성가스 분위기 내에서 보관된다.

또, 보관 유니트에 재퍼지 스테이션을 설치하고 있으므로 콘테이너 내의 불활성가스 농도를 보관중 소망하는 고순도의 농도로 유지할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

제1도 내지 제3도에 있어서, (1)은 웨이퍼 보관고 전체를 표시하며 웨이퍼 보관고(1)은 두개의 웨이퍼 보관 유니트(10, 10)를 수납하고 있다. 양 웨이퍼 보관 유니트(10, 10)는 좌우 방향으로 소정간격으로 대향 배치되어 양자간의 자동주행식 이동적재장치(20)가 주행하는 웨이퍼 이동적재작업공간으로 구획되어 있다.

웨이퍼 보관 유니트(10)는 제3도에 도시한 바와 같이, 상기 종래의 보관시렁(115, 116)과 같은 다단의 시렁(11)을 가지는 시렁식의 보관 유니트이나, 웨이퍼 카세트 W를 기밀콘테이너(40)(제7도에 도시함)에 수납된 형태로 보관한다. 시렁(11)에는 길이방향으로 소정간격을 두고 보관구역(S)이 설치되어 있다.

그 때문에 웨이퍼 보관고(1)의 보관물 반입반출부(2)에는 보관 유니트(10)의 시렁(11)에서 빈 또는 웨이퍼 카세트W를 수납한 상기 콘테이너(40)가 이동적재되는 콘테이너 이동적재부(3)와, 상기 보관물 반입반출부(2)에 반입된 웨이퍼 카세트W를 콘테이너(40)내로 반입하고, 또, 웨이퍼 카세트W를 수납한 콘테이너(40)에서 당해 웨이퍼 카세트W를 들어내는 보관물 자동 입출 유니트(30)(제3도에 도시)를 구비하고 있다.

웨이퍼 보관고(1)의 보관물 반입반출부(2)는 상기 웨이퍼 이동적재작업공간의 한쪽 끝부분에 위치함으로 자동식 이동적재장치(20)의 핸들링부(25)는 링(ring)기구로 되어 있다. 이동적재장치(20)는 마루의 보관 유니트(10, 10)의 전면에 깔려져 있는 레일(21)상을 전후로 주행하는 본체부(22)와 이의 본체부(21)에서 위로 뻗어진 마스트(23)와 이 마스트(23)에 의해 가이드되어 승강하는 승강부(24)와, 이 승강부(24)에 의해 지지된 상기 핸들링부를 가지는 스톡커레인이고, 본체부(22)는 도시되지 않은 제어장치를 내장하고 있다.

제4도에 있어서, 보관물 자동 입출 유니트(30)는 뚜껑 승강대(31)를 구비하는 엘리베이터이고, 승강기구는 본 예에서는 기어유니트(32)와 모터(33) 및 가이드통(34)에 수납된 나사축(35)으로 이루어지고, 이 나사축(35)에 승강대(31)의 지지축(36)의 하단부가 나합되어 있다. 승강대(31)는 보관물 반입부(2)의 하나의 구성요소이고, 반입대를 겸하고 있다. 빈 콘테이너 이동적재부(3)의 이동적재대는 카세트 반입용 포트(4)를 가지는 판상의 플레이트(5)이고, 지지대(6)에 고정지지되어 있다. 또, 보관물은 반입반출부(2)를 구획하는 대(7)에 구멍(8)이 형성되어 있다. 승강대(31)는 상면높이가 대(7)면과 면이 같은 높이까지 이 구멍(8)내로 하강하고(반입위치), 또, 포트(4)내로 상승한다. (9)는 칸막이 벽이다.

콘테이너(40)의 손잡이(41A)가 달린 용기(41)는 씰부재(41A)를 개재하여 콘테이너 뚜껑(42)으로 기밀히 폐쇄되나, 이 콘테이너 뚜껑(42)은 안이 비어 있으며, 제7도에서 도시되는 바와같이, 시정기구를 내장하고 있다. 도면에 있어서, (44)는 캠이다. (45)는 판상의 록크암(Lock Arm)으로 진동차(45A)를 가지며, 길이방향으로 진퇴가능하고, 또한, 기울어 질 수 있도록 한쪽을 지지시키고 있다. (46)은 지지점 부재이고, (47)은 용수철이다. 캠(44)의 축은 뚜껑 승강대(31)의 위벽 중앙에서 콘테이너뚜껑(42)내로 뻗어 뚜껑 승강대(31) 위의 콘테이너뚜껑(42)이 같은 중심으로 배치된 때 캠(44)과 스플라인 계합한다. 뚜껑 승강대(31)는 안이 비어 있고, 캠축(48)을 소정 각도만큼 회동하는 캠축 구동기구(49)를 내장하고 있다. 이 캠축 구동기구(49)와 캠축(48)과는 시정개폐기구를 구성하고 있다.

그리고, 캠(44)은 특수한 캠면을 가지며, 당해 캠(44)이 회전하면 로크암(45)은 감압요부(41C)로 향하여 도시한 화살표 방향으로 변이하고, 선단부가 감압요부(41C)에 계합한다. 이 계합상태에서는 용기(41)의 개구와 콘테이너뚜껑(41)과의 사이는 씰부재(41A)로 기밀히 밀봉되어 있다.

이 구성에 있어서, 보관물 자동 입출 유니트(30)의 뚜껑 승강대(31)가 제4도에 도시하는 바와같이 플레이트(5)의 포트(4)내에 위치하고 있다고 한다.(입출위치) 이 상태에서, 빈 콘테이너(40)가 어느 시렁(11)에서 빈 콘테이너 이동적재부(3)로 이동적재장치(20)에 의하여 이동적재되어 플레이트(5) 위에 재치시키면, 캠축(48)이 콘테이너 뚜껑(42)내로 돌출하여 캠(44)과 스플라인 계합한다. 빈 콘테이너(40)의 플레이트(5) 위에 이동적재가 완료하면, 캠축 구동기구(49)가 작동하고, 캠(44)이 회동하여 로크암(45)이 콘테이너 뚜껑 중심쪽으로 변이하고, 감압요부(41C)와의 계합이 풀려서 해정(解錠)된다. 용기(41)와 콘테이너 뚜껑(42)과의 잠김이 해재되면 뚜껑 승강대(31)이 상기한 반입위치까지 하강한다. 이때, 콘테이너 뚜껑(42)은 뚜껑 승강대(31)와 같이 하강한다. 뚜껑 승강대(31)가 상기 반입위치에 위치결정되면, 보관물 반입반출부(2)의 에이프런(2A) 상에 이동적재되어 있던 웨이퍼 카세트W가 도시되지 않은 이동적재 로버트등에 의해 뚜껑 승강대(31)에 적재되어 있는 콘테이너뚜껑(42)위로 이동적재된다. 웨이퍼 카세트W는 콘테이너 뚜껑(42) 위로 이동적재되면, 뚜껑 승강대(31)가 상기 입출위치까지 상승한다. 뚜껑 승강대(31)가 상기 입출위치까지 상승하여 콘테이너 뚜껑(42)이 용기(41)의 개구를 폐쇄하면, 캠축 구동기구(49)가 작동하여, 캠축(48)이 상기와는 역으로 회동하고, 로크암(45)이 감압요부(41C)로 행하여 도시된 화살표 방향으로 변이하고, 선단부가 감압요부(41C)에 계합된다. 이에 의해, 콘테이너뚜껑(42)이 씰부재(41A)를 개재하여 용기(41)의 개구를 기밀히 밀봉한다.

이와같이 하여, 웨이퍼 카세트W는 웨이퍼 보관고(1)내의 콘테이너(40)에 기밀히 수납되어 웨이퍼 카세트W를 수납한 콘테이너(40)는 이동적재장치인 스톡커크레인(30)에 의하여 지정된 시렁의 지정된 보관구역(S)으로 이동적재되어 여기서 일시적으로 보관된다.

웨이퍼 카세트W를 수납한 콘테이너(40)에서 당해 웨이퍼 카세트W를 들어낼때에는 보관물 자동 입출 유니트(30)의 뚜껑 승강대(31)가 제4도에 도시한 바와같이, 플레이트(5)의 포트(4)내에 위치하고 있는 상태로 웨이퍼 카세트W를 수납한 콘테이너(40)가 시렁(11)의 보관구역에서 콘테이너 이동적재부(3)로 이동적재장치(20)에 의해 이동적재되어 플레이트(5) 위에 재치되어, 상기한 바와 같이, 캠축(48)이 콘테이너 뚜껑(42) 안으로 돌출하여 캠(44)과 스플라인 계합한다. 이어서, 캠축 구동기구(49)가 작동하여 로크암(45)과 감압요부(41C)와의 계합이 풀려서 해정된다. 용기(41)와 콘테이너뚜껑(42)과의 로크가 해제되면, 뚜껑 승강대(31)이 콘테이너 뚜껑(41)(이 위에 웨이퍼 카세트W가 얹혀져 있다.)를 적재시킨 채, 상기 반입위치에서 상기 입출위치까지 하강하고, 창고에서의 웨이퍼 카세트W의 취출이 가능하게 된다.

이와같이, 본 실시예에서는 웨이퍼 카세트W를 기밀 콘테이너(40)에 수납하여 보관하므로 웨이퍼 보관고(1)내 전체를 높은 청정 분위기로 유지할 필요가 없다.

그러므로, 상기한 고성능 필터를 사용한 대대적인 청정공기 공급시스템 혹은 순환시스템은 불필요하고, 내부의 구조형성 또는 부품재료도 특별한 고려는 필요치 않고, 웨이퍼 보관고(1)에 벽을 설치할 때도 간단한 구분으로 하고, 창고내의 공기정화는 클린룸의 다운블로우를 이용할 수가 있어, 웨이퍼 보관고는 종래에 비하여 소형이고, 값싸게 할 수가 있다. 그 외로 보전성이 나쁘다는 문제도 해소할 수 있다.

또한, 고성능 청정공기 공급시스템 혹은 순환시스템을 하지 아니하여도 되므로 정전등의 영향을 받지 않으며, 이동적재장치(20)와 기타의 구성요소가 고장난 때도 그 고장이나 보전작업에 기인하는 오염이 기밀 콘테이너(40)내에 영향을 미치지 않는 것이라서, 창고내로 자유로이 출입할 수 있어서, 보전은 자유로이 행할 수 있다.

더구나, 보관물 반입반출부(2)에서는 콘테이너(40)의 콘테이너뚜껑(41)을 개폐하고, 용기(41)내를 외기에 노출하므로, 용기(41)내의 오염이 염려되는 때는 제5도에 도시되는 바와같이, 팬(50A) 고성능 필터 HEPA와 VLPA(50B)로 된 필터장치(50)를 설치하여 보관물 반입부(2)로 청정공기를 불어넣도록 한다. 50C는 프리필터이다.

상기 실시예는 콘테이너(40)이 웨이퍼 보관고(1) 밖에서 반입되거나 반출되지 않는 경우이므로, 보관고 밖에서 반입되는 콘테이너와 창고내의 콘테이너를 구별하는 경우는, 웨이퍼 카세트W가 콘테이너에 수납된 상태로 반입되는 경우, 웨이퍼 카세트W를 반입된 콘테이너에서 보관고내 콘테이너(40)로 옮겨 바꾸도록 한다.

또, 콘테이너(40)의 청정도가 염려됨이 없고, 보관고 내외로 콘테이너를 구별할 필요가 없는 경우에는 제6도에 도시하는 바와같이, 콘테이너 입출고부(3A)를 설치하여 콘테이너를 웨이퍼 보관고(1) 밖에서 반입하거나 반출할 수 있게 한다.

다음에, 불활성가스 퍼지기능을 구비한 웨이퍼 보관고의 발명에 대해 설명한다.

제8도 및 제9도에 있어서, 보관물 자동 입출장치(30)가 질소가스 퍼지기구를 구비하고 있는 점에 있어서 제1도의 실시예와는 상이하다.

상기 보관물 입출장치(30)를 제10도에 의하여 설명한다.

제10도에서 (51)은 짧은 통체의 스커트이고, 뚜껑 승강대(31)이 내부를 승강 가능토록 내부공간 A를 구획하고, 하단부에는 내쪽으로 향하는 하계합주연부(하프렌지) (51A)가 형성되어, 이 하프렌지(51A)에는 복수개의 가이드공(51a)이 형성됨과 아울러 그 상면에는 복수개의 가이드공(51a)를 둘러싸도록 씰부재(52)가 달려 있고, 이 씰부재(예컨대, 0-ring) (52)는 뚜껑 승강대(31)의 하면외주부에 대향되어 있다. 또한, 스커트 (51)의 상단부에 외향으로 상계합주연부(상프렌지) (51B)가 형성되어 이 표면에 씰부재(예컨대 0-ring) (51b)가 달려 있다. (53)은 뚜껑 승강대 (31)의 하면에서 밑으로 수직으로 뻗어지고, 하단에 고정구(53a)를 갖는 가이드간(杆)이고, 각기 대응하는 가이드공(51a)을 유관(遊貫)하고 있다. (54)는 뚜껑 승강대(31)의 내부공간(31A)에 설치된 가이드롤러, (55)는 일부에 미리 부하된 코일용수철 (55A)를 가지는 매달음선으로 되는 부세장치(매달음구)이고, 코일 용수철(55A) 측단은 상기 내부공간(31A)에 배설된 계지핀에 계지되어 타부는 가이드롤러(54)에 계합된 다음, 뚜껑 승강대(31)의 가이드롤러(54) 직하에 형성되어 있는 공기(57)에 계합된 다음, 뚜껑 승강대(31)의 가이드롤러(54) 직하에 형성되어 있는 공(57)에서 밖으로 인출하여 수직으로 내려지고, 스커트(51)의 하프렌지(51A)의 내주단에 계지(係止)되어 있다. 제10도는 보관물 자동 입출장치(30)의 뚜껑 승강대(31)가 반입위치로 하강한 상태를 도시하고 있고, 이 상태에서는 뚜껑 승강대(31)가 스커트(51)를 부세장치(55)의 용수철 힘에 의하여 밀어 올리고 있고, 하면이 씰부재(51a)를 개재하여 스커트(51)의 하프렌지(51A)에 압접하고 있다. (56)은 뚜껑 승강대(31)의 축이고, (58)은 뚜껑 승강대(31)을 승강시키는 실린더장치이다.

(5A)는 플레이트 (5)의 하부측을 반경방향으로 관통하는 가스공급구로서, 배관 (5a)를 통하여 도시되지 않은 질소가스봄베에 연결되어 있다. (5B)는 플레이트(5)의 하부측을 반경방향으로 관통하는 가스배기구이고, (5C)는 배관 (5b)의 설치된 전자밸브이다.

다음에 본 실시예의 동작을 제10도 내지 제12도를 참조하여 설명한다.

보관물 자동 입출 유니트(30)의 뚜껑 승강대(31)는 제11도로 도시한 바와같이, 플레이트(5)의 포트(4)내에 위치하고 있다고 한다(입출위치). 이 상태에서는 스커트(51)의 상단부가 씰재(51b)를 개재하여 플레이트(5)의 하면에 계합되어 있다.

빈 콘테이너(40)가 어느 시렁(11)에서 빈 콘테이너 이동적재부(3)로 이동적재장치(20)에 의하여 이동적재되어 플레이트(5) 위에 적치되면, 상기 제7도에 실시예의 경우와 같이 캠축(48)이 콘테이너뚜껑(42)내로 돌출하여 캠(44)과 스플라인 계합한다. 빈 콘테이너(40)의 플레이트(5) 위로의 이동적재가 완료되면 캠축 구동기구(49)가 작동하고, 캠(44)이 회동하여 로크암(45)이 콘테이너뚜껑 중심측으로 변위하고, 감압요부(41B)와의 계합이 풀려서 해정된다.

용기(41)와 콘테이너뚜껑(42)과의 로크가 풀리면 뚜껑 승강대(31)가 상기한 반입위치까지 하강한다. 이때, 콘테이너뚜껑(42)은 뚜껑 승강대(31)와 같이 하강한다. 제10도에 도시한 바와같이, 뚜껑 승강대(31)가 상기 반입위치로 위치가 정해지면, 보관물 반입부(2)의 에이프런(2A) 위로 이동적재되어 있떤 웨이퍼 카세트W가 도시되어 있지 않은 이동적재 로버트등에 의해 뚜껑 승강대(30)에 적재되어 있는 콘테이너뚜껑(42) 위로 이동적재된다. 웨이퍼 카세트W가 콘테이너뚜껑(42)상으로 이동적재되면 뚜껑 승강대(31) 및 스커트(51)이 상승한다. 뚜껑 승강대(31)가 어떤 높이로 상승하면(가스퍼지위치), 제12도에 도시하는 바와같이 씰재(51b)가 플레이트(5)의 하면에 압적된다. 이때, 뚜껑 승강대(31)의 하면외주부가 상기한 바와같이 하프렌지(51A)와의 사이에 씰부재(52b)를 협압(끼어누름)하고 있어 스커트(51)내는 콘테이너(40)의 내부와 연통되어 있으나, 스커트 외부에 대하여는 긴밀하게 차폐되는 상태로 있어서, 콘테이너(40)의 내부도 외부에 대하여 기밀히 차폐되어 있다.

뚜껑 승강대(31) 및 스커트(51)가 제12도에 도시하는 높이만큼 상승하면, 전자변(5C)이 개변되고, 질소가스가 가스공급구(5A)에서 콘테이너(40)내로 예컨대 70ℓ/분, 거의 5분간 주입하여 콘테이너(40)내의 공기를 가스배기구(5B)에서 배기시켜 콘테이너(40)내를 질소가스로 치환한다.

이 가스치환이 끝나면 뚜껑 승강대(31)가 제11도에 도시하는 입출위치까지 상승한다. 뚜껑 승강대(31)가 상기 입출위치까지 상승하여 콘테이너뚜껑(42)이 용기(41)의 개구(41p)를 폐쇄하면, 제7도에 도시하는 뚜껑 승강대(31)내의 킴축 구동기구(49)가 작동하여 캠축(48)이 상기와는 역으로 회동하고, 로크암(45)이 감압요부(41B)로 향하여 도시된 화살표 방향으로 변위하고, 선단부가 감압요부(41B)에 계합한다. 이로 인하여, 콘테이너 뚜껑(42)이 씰재(41a)를 개재하여 용기(41)의 개구(41p)를 기밀히 밀봉한다.

이와같이 하여, 웨이퍼 카세트W가 웨이퍼 보관고(1)내의 콘테이너(40)에 기밀히 수납되어 웨이퍼 카세트W를 수납한 콘테이너(40)는 이동적재장치(20)로 지정된 시렁의 지정된 보관구역으로 이동적재되어, 여기에 일시적으로 보관된다.

웨이퍼 카세트W를 수납한 콘테이너(40)에서 당해 웨이퍼 카세트W를 들어낼 때는 상기 질소가스 퍼지는 하지 않아도 좋다. 그러나, 콘테이너를 대기에 폭로시키지 않고, 다음에 퍼지특성을 좋게 하기 위해서는 빈 콘테이너의 퍼지가 유효하다. 물론, 질소가스 퍼지기구를 구비치 않는 출고용의 물품자동 입출 유니트를 별도로 설치하여도 좋다. 단, 클린 콘테이너에 넣어서 출고하고 가스퍼지가 불필요한 외부용 콘테이너와 구별하는 경우에는 입고시와 같이 콘테이너를 바꿔치기로 가스퍼지를 하여도 좋다.

이와같이, 본 실시예에서는 웨이퍼 카세트W를 질소가스 치환된 기밀콘테이너(40)에 수납하여 보관하므로 다음과 같은 이점이 있다.

본 실시예에서는 보관물 반입반출부(2)에서 콘테이너(40)내로 웨이퍼 카세트W를 수납 혹은, 콘테이너(40)에서 웨이퍼 카세트를 반출함에 있어 질소가스 퍼지를 행하므로, 질소가스 퍼지기구는 보관물 반출입부(2)에만 설치하면 끝나는 이점이 있다. 보관물 반입반출부(2)에서의 퍼지에 요하는 시간을 충분히 가질수 없는 때는 보관구역등 내부에 퍼지기능을 설치하여 그것을 사용하도록 하여도 좋다.

본 실시예에서는 웨이퍼 카세트W를 질소가스 치환된 기밀콘테이너(40)에 수납하여 보관하므로 보관중의 상기한 자연산화막의 성장을 방지할 수 있다.

또한, 상기 일본국 특원평 3-9401호의 것과는 달리, 웨이퍼 보관실내 전체를 불활성가스 분위기로 하는 것이 아니므로 질식의 문제가 없고, 또, 웨이퍼 카세트W를 기밀콘테이너(40)에 수납하여 보관하므로 보관중에 콘테이너(40)를 개폐할 필요가 없으며, 웨이퍼 카세트 반입·반출때마다 개폐하는 상기 일본국 특원평 3-9404호의 구분실식의 것이 가지는 결점이 없으며 가스소비량도 적으므로 종래에 비하여 가스비용도 적게 든다.

제13도에 질소가스 퍼지기구를 구비하는 보관물 자동 입출장치(30)의 다른예를 든다. 본 예에서는 상기 걸림구(55)를 대신하여 밀어 올리는 코일용수철(550D)을 사용하는 점이 다르다. 뚜껑 승강대(31)의 지지축(56)에는 용수철 자리가 되는 대(551)를 고정하고, 이 대(551)와 스커트(51)의 하프렌지(51A)와의 사이에 복수개의 코일용수철(550D)을 미리 부하상태로 배설하고 있다.

제14도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 시렁(11)의 콘테이너 보관구역의 각각에 제15도에 도시하는 질소가스 퍼지 유니트(60)가 설치된 점에 있어서, 제11도, 제13도 실시예와 상이하다.

제15도에 있어서, 콘테이너 보관구역의 보관되는 포트(62)를 가지는 환상의 플레이트(61)로 구성되어 있다. 가스 퍼지 유니트(60)는 포트(62)내로 아래에서 출입가능한 승강대(63)와 이를 승강시키는 승강기구(실린더장치)(64)를 구비하고 있다. 이 승강대(63)는 플레이트(61)의 하면에 씰부재(65)를 개재하여 압접하는 프렌지(63A)를 가지지만, 제4도에 도시한 뚜껑 승강대(31)와 같이 상기한 시정개폐기구를 내장하고 있다. (66)은 주름관(Bellows)이고, 플레이트(61)의 포트(62)를 아래에서 덧씌우도록 설치되어 있고, 그 상단부는 플레이트(61)의 하면에 긴밀히 고착되어 당해 주름관(66)을 승강대(63)의 지지축(63A)이 긴밀히 관통되어 있다.

(61A)는 플레이트(61)의 하부쪽을 반경방향으로 관통하는 가스공급구이고, 배관(61a)을 통하여 도시되지 않는 질소가스봄배에 접속되어 있다. (61B)는 플레이트(61)의 하부측을 반경방향으로 관통하는 가스배기구이고, V1은 급기측 밸브, V2는 배기측 밸브이다.

이 구성에 있어서, 보관물 반입부(2)에서 웨이퍼 카세트W가 콘테이너(40)에 수납되어 수납된 콘테이너(40)는 이동적재장치(30)에 의하여 지정된 시렁(11)의 지정된 콘테이너 보관구역의 보관대(61) 위로 이동적재된다. 콘테이너(40)가 보관대(61)위에 이동적재되면 승강대(63)에서 돌출되어 있는 상기한 캠축(48)이 콘테이너 뚜껑(42)의 상기한 캠(44)에 스플라인 계합한다.

따라서, 승강대(63)가 내장하는 시정개폐기구를 작동시키면 콘테이너 뚜껑(42)의 로크가 해정되므로 승강대(63)를 약간 하강시키면 콘테이너 뚜껑(42)이 열리고 용기(41)안이 포트(62)안과 연통한다. 승강대(63)의 프렌지(63A)도 플레이트(61)의 하면에서 떨어지므로 용기(41)내는 포트(62)를 개재하여 주름관(66)이 둘러싸는 공간에 연통하나, 이 주름관(66)이 둘러싼 공간은 외부에 대하여 기밀히 차단되어 있다.

질소가스봄베에 접속되어 있는 급기측 밸브 V1, 배기측 밸브 V2를 개변하여 가스급기구(3A)에서 공간(A)에 질소가스를 압입하면 용기(41)안은 질소가스로 치환된다.

그런데, 콘테이너(40)에 완전한 기밀성을 가지게 하려면 콘테이너 재질을 금속으로 완고하게 하고 경도높은 씰재(0-ring)를 사용하여 용기(41)와 뚜껑(42)을 꼭 고정되도록 할 필요가 있다. 그러나, 실용되고 있는 것은 내부가 보이도록 한 수지재이고, 경량으로 하고 있어 씰재나 콘테이너 강도, 시정개폐기구에 소요힘에 맞도록한 재질·형상의 것을 사용하게 됨으로 안전한 기밀성을 가지게 함이 곤란하고, 가스누출을 피할 수가 없다. 그 때문에 보관기간이 길게 되면 콘테이너(40)내의 불활성가스 농도가 저하되고, 상기한 자연산화막이 성장하여 버리는 위험이 생긴다.

상기한 제14도의 실시예에서는 콘테이너 보관구역에 질소가스 퍼지 유니트(60)를 설치하고 있으므로 임의의 시기에 다시 퍼지를 하여 콘테이너(40)내의 질소가스 농도를 소정수준으로 유지할 수가 있으나, 각 콘테이너 보관구역에 질소가스 퍼지 유니트(60)을 설치함은 웨이퍼 보관고(1)가 대형이고 고가로 된다.

제16도는 이 문제를 해결하기 위한 발명의 실시예를 나타내는 것으로, 웨이퍼 보관 유니트(10)에 일부의 시렁(11)을 재퍼지용의 질소 퍼지 스테이션(70)으로 이용하고 있다. 이 재퍼지 스테이션(70)에는 콘테이너(40)는 제15도에 도시한 가스 퍼지 유니트(60)와 같은 가스 퍼지 유니트가 설치되어 있다.

이 구성에 있어서는, 재퍼지가 필요하게 된 콘테이너(40)를 이동적재장치(20)로 운반하여, 질소가스 퍼지 스테이션(70)으로 이동적재하고, 질소가스 퍼지를 행한후, 원위치의 콘테이너 보관구역에 되돌리도록 한다.

재퍼지는 정기적으로 시간관리하는 것이 간편하나, 콘테이너(40)내의 질소가스 농도를 측정하고, 질소가스 농도에 따라 시행하도록 하는 것도 좋다.

또한, 재퍼지에 대해서는 제1도의 실시예에 있어서, 보관물 반입반출부(2)에서 혹은 몇개의 보관구역(S)에서 행할 수도 있다. 또한, 콘테이너에 넣었던 물품이 저장고에 반입되는 경우 이미 가스퍼지되어 있으면, 저장고 반입시에는 즉, 퍼지함이 없이 상기 재퍼지와 같이 시간이 경과한 후에 행하면 된다.

제17도에, 제14도에서 도시된 본 발명 실시예의 웨이퍼 보관고를 배설한 반도체 제조장치의 예를 나타낸다. 본 도면에 있어서, (91)은 반도체 웨이퍼의 표면처리를 하는 표면처리로를 내장한 장치이고, (92)는 웨이퍼 검사장치, (93)은 이동로보트, (94)는 세정장치이다. (2B)는 웨이퍼 보관고에 설치된 보관물 반출부, (80)은 보관물 반출부에서 보관물을 이동적재하여 다음 공정으로 반송하는 리니어 모터식의 반송장치이다.

또한, 상기 각 실시예에서는 일시적으로 보관되는 물품으로서 반도체 웨이퍼를 예로 들었지만, 액정표시용기판, 레티클과 디스크류의 보관에 사용하여 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예의 콘테이너는 콘테이너뚜껑(42)에 시정기구를 가지도록 하고 있으나, 용기(41)에 시정기구를 가지게 할 때에 플레이트(5)측에 가지도록 하는 때도 있다.

본 발명은 위에서 설명한 바와같이, 웨이퍼 카세트를 나체상태로 보관하는 것이 아니고, 기밀성의 콘테이너에 수납하여 보관하므로 보관고내를 고동의 청정 분위기, 불활성 분위기로 하기 위한 구조나 기기·장치가 불필요하고, 그만큼 종래에 비하여 소형이고, 값싸게 할 수가 있어, 기기·장치의 고장이나 이들의 전원 상실등으로 기인되는 웨이퍼 오염과 자연산화막의 성장이 생길 염려는 없고, 또, 보관고내의 보전작업도 자유로이 행할 수가 있어서 종래에 비하여 신뢰성을 대폭으로 형성할 수 있다.

Claims (7)

1. 보관구역을 가지는 보관 유니트와, 상기 보관 유니트의 각 보관구역에 대하여 보관물을 반입반출하는 이동적재기구를 탑재한 이동적재장치와, 상기 반입반출되는 보관물은 입자오염이나 화학오염을 싫어하는 물품을 기밀히 수납가능한 콘테이너이고, 이 콘테이너에 대하여 상기 물품을 자동적으로 입출하는 장치를 구비하고, 클린룸내에 설치되는 보관고에 있어서, 상기 물품을 자동적으로 출납하는 장치는, 물품이 반입·반출되는 보관물 반입반출부(2)와, 보관구역에서의 빈 콘테이너 또는 물품 수납 콘테이너가 이동적재되는 콘테이너 이동적재부(3)와, 반입반출부(2)의 물품을 콘테이너에 대하여 반입 또는 반출하는 보관물 자동 입출 유니트(30)을 구비하고, 콘테이너(40)는 바닥뚜껑부침이 기밀히 밀폐가능한 콘테이너인 뚜껑시정기구를 가지고, 보관물 자동 입출 유니트(30)은 상기 뚜껑시정기구를 개폐하는 시정개폐기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 클린룸용 보관고.
2. 제1항에 있어서, 보관물 자동 입출 유니트(30)은 뚜껑승가부를 가지고, 창고밖에서의 반입물품은 상기 바닥뚜껑 위로 재치되는 것을 특징으로 하는 클린룸용 보관고.
3. 제1항에 있어서, 상기 물품을 자동적으로 입출하는 장치는, 불활성가스 퍼지기구를 구비하고, 이 불활성가스 퍼지기구는 콘테이너 이동적재부에 설치된 물품 통과 가능한 포트(4)와, 상기 포트(4)내로 불활성가스를 공급 배출하는 급배기구(5A, 5B)를 구비한 환상의 플레이트(5)와, 보과물 자동 입출 유니트(30)에 설치된 콘테이너용기(41)와 같이 밀폐공간을 형성하는 포트(4)를 기밀히 폐쇄가능한 뚜껑 승강대(31)와 함께 승강가능한 기구로 되고, 물품의 콘테이너내로의 반입시에 당해 콘테이너안을 가스치환하는 것을 특징으로 하는 클린룸용 보관고.
4. 제1항에 있어서, 보관 유니트안에 재퍼지 스테이션(70)을 구비하고, 상기 재퍼지 스테이션(70)은 콘테이너 바닥뚜껑의 시정을 개폐하는 시정개폐기구를 구비함과 함께, 포트(62)와, 상기 포트(62)내로 불활성가스를 공급 배출하는 급배기구를 가지는 환상의 플레이트(61)와, 콘테이너용기와 같이 밀폐공간을 형성하는 포트(61)를 기밀히 폐쇄가능한 뚜껑 승강대(63)와 함께 승강가능한 기구로 되고, 수시로 불활성가스 퍼지를 행하는 것을 특징으로 하는 클린룸용 보관고.
5. 제3항에 있어서, 불활성가스 퍼지기구가 재퍼지에 사용되는 것을 특징으로 하는 클린룸용 보관고.
6. 제1항에 있어서, 보관물 반입반출부의 콘테이너 이동적재부에 콘테이너 출고부(3A)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 클린룸용 보관고.
7. 제1항에 있어서, 보관물 반입반출부가 높은 청정 분위기인 것을 특징으로 하는 클린룸용 보관고.