JPH0936196A - クリーンルーム内の製品搬送機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理待ちの製品を収納するカセットダムが床
面に設置されているので、作業者との距離が確保でき
ず、製品の清浄度を維持できないとともに、処理装置の
据え付けスペースが低減され処理量の増大に対処できな
い。 【解決手段】 カセットダム１１がクリーンルームの天
井に搬送経路に沿って延設されたオーバヘッドシャトル
１０に取り付けられている。また、オーバヘッドシャト
ル１０内を走行するシャトルとカセットダム１１との間
をウエハカセット２を移送するトラバーサ１２がオーバ
ヘッドシャトル１０に取り付けられている。そして、床
面から立設された支柱１３には、リフタ１４が昇降自在
に取り付けられている。この支柱１３の下部側には載置
台１６が取り付けられ、この載置台１６にトラバーサ１
５が取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高いクリーン度
が要求される例えば半導体装置の製造ラインにおけるク
リーンルーム内の製品搬送機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体装置を製造するには、高
いクリーン度が要求されることから、クリーンルーム内
に製造ラインが構築されている。このクリーンルーム
は、例えば天井にはＨＥＰＡフィルタが配され、床には
一定開口率のパンチングやグレーティングが敷かれてい
る。そして、床下から強制的に空気をひっぱって、空気
を天井から床に向かって流し（ダウンフロー）、クリー
ンルーム内に浮遊する微粒子を排出している。また、天
井から流れ込む空気内に含まれる微粒子は、ＨＥＰＡフ
ィルタを通過する際に除去され、クリーンルーム内のク
リーン度の低下が阻止される。この種半導体装置の製造
ラインでは、ウエハが各工程の処理装置を順次流され
て、必要な処理が施される。そして、製造ラインの各部
には、処理待ち中のウエハが収納されたウエハカセット
を収納するカセットダムあるいは製品置き棚が設置され
ている。

【０００３】図５は従来の製品置き棚を示す斜視図であ
り、図において１は製品置き棚、２はウエハを収納する
製品としてのウエハカセット、Ａは作業者である。この
ように構成された製品置き棚１は、製造ラインの各部に
クリーンルームの床面に設置されている。そして、ウエ
ハカセット２は作業者Ａが製品置き棚１まで運搬し、製
品置き棚１上に載置して、処理待ち状態となる。そこ
で、処理装置に投入する際には、作業者Ａは処理すべき
ウエハが収納されているウエハカセット２を製品置き棚
１から取り出して処理装置に投入することになる。

【０００４】しかし、上記従来の製品置き棚１は、処理
待ち中のウエハカセット２が剥き出しの状態で載置され
ているので、ウエハカセット２内に収納されているウエ
ハがダウンフローにのって下降する微粒子や作業者Ａか
ら発生する微粒子の影響を受けやすいという欠点あっ
た。

【０００５】その改善策として図６に示すようなカセッ
トダムが提案されている。図６は従来のカセットダムを
示す斜視図であり、図において３はウエハカセット２を
収納するカセットダムであり、このカセットダム３は前
面を開放する箱形の筐体３ａ内に複数の棚３ｂが例えば
メリーゴーランド式に前面側を下部から上部に昇降し、
そして上部にて裏面側に移動し、ついで裏面側を上部か
ら下部に下降し、その後下部にて前面側に移動するよう
に組み込まれている。

【０００６】このように構成された従来のカセットダム
３は、製造ラインの各部にクリーンルームの床面に設置
されている。そして、搬送されてきたウエハカセット２
は棚３ｂ上に載置されてカセットダム３内に収納され
て、処理待ち状態となる。この時、ダウンフローにのっ
て下降する微粒子は、筐体３ａによってウエハカセット
２内のウエハへの付着が阻止され、ウエハの清浄度が維
持される。そこで、処理装置に投入する際には、処理す
べきウエハが収納されているウエハカセット２を筐体３
ａの前面にくるように棚３ｂをメリーゴーランド式に動
かし、該ウエハカセット２を取り出して処理装置に投入
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の製
造ラインは処理待ちのウエハカセット２を収納するカセ
ットダム３が床面に設置されているので、製造ライン内
に据え付けスペースを確保する必要があった。しかしな
がら、処理量が増大していく中で、多数の処理装置が据
え付けられて過密状態となり、カセットダム３の設置が
限られた狭い場所に限定されてしまう。そこで、限られ
た狭いスペースに設置されることから、作業者Ａとの距
離が十分に確保されず、作業者Ａから発生する微粒子の
影響を受けやすく、ウエハの清浄度を維持できなくなる
とともに、製造ラインの処理装置の据え付けスペースが
低減され、処理量の増大に対処できなくなるという課題
があった。また、カセットダム３間のウエハカセット２
の運搬が人手により行われているので、作業者Ａに多大
の労力がかかるとともに、運搬時間が長くかかるという
課題もあった。

【０００８】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、処理待ちの製品を収納するダム
を天井側に設置し、作業者との距離を確保して、作業者
からの発塵の影響をなくし、製品の清浄度を維持できる
とともに、製造ラインの処理装置の据え付けスペースの
低減を抑え、処理量の増大に対処できるクリーンルーム
内の製品搬送機構を得ることを目的とする。さらに、ダ
ムへの搬送路を設け、人手による製品の搬送を減らし
て、作業者の労力および製品の搬送時間を削減できるク
リーンルーム内の製品搬送機構を得ることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係るクリーンルーム内の製品搬送機構は、クリーンルー
ムの天井に製品の搬送経路に沿って延設されたオーバヘ
ッドシャトルと、製品を搭載してオーバヘッドシャトル
内を走行するキャリアと、オーバヘッドシャトルに近接
して配設されて製品を収納するダムと、製品を把持して
キャリアとダムとの間を移送する第１のハンド機構と、
オーバヘッドシャトルに近接するように床面に立設され
た支柱と、支柱の下部側に配置された載置台と、支柱に
昇降自在に装着されて、製品を把持してキャリアと載置
台との間を移送するリフタとを備えたものである。

【００１０】また、この発明の第２の発明に係るクリー
ンルーム内の製品搬送機構は、上記第１の発明におい
て、製品を把持して載置台と処理装置との間を移送する
第２のハンド機構を備えたものである。

【００１１】また、この発明の第３の発明に係るクリー
ンルーム内の製品搬送機構は、上記第１または第２の発
明において、ダムに上下方向に貫通する開口が複数設け
られているものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。図１はこの発明の一実施の形態に係
るクリーンルーム内の製品搬送機構を示す斜視図であ
り、図において図５および図６に示した従来の製品置き
棚およびカセットダムと同一または相当部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。図において、１０はク
リーンルームの天井にウエハカセット２の搬送経路に沿
って吊設されたオーバヘッドシャトル、１１は開口１１
ａが底板に複数穿設されたダムとしての箱形のカセット
ダムであり、このカセットダム１１はオーバヘッドシャ
トル１０の所定位置に取り付けられている。１２はカセ
ットダム１１の近傍に位置するようにオーバヘッドシャ
トル１０に取り付けられた第１のハンド機構としてのト
ラバーサであり、このトラバーサ１２はウエハカセット
２を把持するハンド１２ａを備え、オーバヘッドシャト
ル１０内を搬送されてくるウエハカセット２を把持して
カセットダム１１内に収納するとともに、カセットダム
１１内に収納されているウエハカセット２を把持してオ
ーバヘッドシャトル１０内に移送するように構成されて
いる。１３は処理装置に近接する床面からオーバヘッド
シャトル１０の近傍を通って天井に到達するように立設
された支柱、１４はこの支柱１３に昇降自在に取り付け
られたリフタであり、このリフタ１４はウエハカセット
２を把持するハンド１４ａを備え、かつ、鉛直軸１４ｂ
廻りに回動可能に構成されている。１５は支柱１３の下
部側に取り付けられた載置台１６上に据え付けられた第
２のハンド機構としてのトラバーサ、１５ａはウエハカ
セット２を把持するトラバーサ１５のハンドである。

【００１３】ここで、オーバヘッドシャトル１０の構造
について図２および図３を参照しつつ説明する。オーバ
ヘッドシャトル１０は、一対の側板１６が相対して配置
され、それらの底部には電磁石１７が所定間隙毎に３つ
づつ配置されている。そして、各側板１６には、レール
部１８が長さ方向に延設されて構成されている。また、
キャリア１９はその両側面にローラ２０が取り付けら
れ、上部に載置台２１が設けられ、さらに下部に鉄板２
２が取り付けられて構成されている。そして、このキャ
リア１９は、ローラ２０がレール部１８上を走行するよ
うに、オーバヘッドシャトル１０内に装着されている。

【００１４】つぎに、この実施の形態の動作について図
４を参照しつつ説明する。半導体装置の製造ラインが構
築されたクリーンルーム内において、オーバヘッドシャ
トル１０がウエハカセット２の搬送経路に沿って天井２
４から吊設されている。そして、カセットダム１１およ
びトラバーサ１２がオーバヘッドシャトル１０の所定の
位置に取り付けられている。さらに、床面２３から天井
２４に到達するように支柱１３が立設されている。この
時、カセットダム１１において、天井２４から床面２３
に向かって流れる空気は、カセットダム１１に設けられ
た開口１１ａを通って流れ、気流が乱れることなくクリ
ーンルーム内のダウンフローが維持される。

【００１５】そこで、製造ラインのある処理装置で処理
されたウエハを収納するウエハカセット２は、トラバー
サ１５のハンド１５ａで把持され、載置台１６上に移動
される。そして、リフタ１４が所定の位置まで下降さ
れ、ハンド１４ａが閉じられて、ウエハカセット２が把
持される。ついで、リフタ１４が上昇され、最上位置ま
で上昇した後、鉛直軸１４ｂ廻りに９０°回動される。
この時、リフタ１４に把持されているウエハカセット２
がオーバヘッドシャトル１０内を走行するキャリア１９
の載置台２１の上方に位置している。つぎに、ウエハカ
セット２がキャリア１９の載置台２１上に載るまでリフ
タ１４が下降される。そこで、ハンド１４ａがあけら
れ、ウエハカセット２が載置台２１上に載置される。そ
の後、ハンド１４ａとウエハカセット２とが干渉しあわ
ない位置までリフタ１４が上昇され、そこで鉛直軸１４
ｂ廻りに９０°回動される。

【００１６】そこで、連設されている３つの電磁石１７
のうちキャリア１９に近接している電磁石１７がまず励
磁される。すると、キャリア１９の下部の鉄板２２に吸
引力が作用し、キャリア１９のローラ２０がレール部１
８を回転しながらに案内されて励磁されている電磁石１
７の上部まで移動する。そして、該電磁石１７が消磁さ
れるとともに、隣の電磁石１７が励磁されて、キャリア
１９がさらに移動する。このようにして３つの電磁石１
７を順次励磁（消磁）することにより、キャリア１９は
加速され、３つの電磁石１７を過ぎると、その慣性力で
次の３つの電磁石１７の位置まで走行する。そして、キ
ャリア１９が所定の場所に到着すると、トラバーサ１２
が作動し、そのハンド１２ａにより載置台２１上に載置
されているウエハカセット２を把持し、カセットダム１
１内に移動して、ウエハカセット２をカセットダム１１
に収納する。

【００１７】処理されたウエハを収納するウエハカセッ
ト２は、このようにして搬送されてカセットダム１１内
に収納され、処理待ち状態となる。ついで、処理待ちの
ウエハカセット２を処理する際には、上述の動作と逆の
動作により処理装置まで搬送される。つまり、処理され
るウエハカセット２は、トラバーサ１２のハンド１２ａ
に把持されてカセットダム１１内からキャリア１９の載
置台２１上に移動され、キャリア１９によりオーバヘッ
ドシャトル１０内を所定の位置まで走行移動される。そ
して、リフタ１４のハンド１４ａに把持されて支柱１３
に沿って下降され、載置台１６上に移動される。その
後、トラバーサ１５のハンド１５ａに把持されて、処理
装置に投入される。

【００１８】このように、この実施の形態によれば、処
理待ちのウエハカセット２を収納するカセットダム１１
がクリーンルームの天井２４側に設置されているので、
その分量産ラインにおける処理装置の設置スペースが確
保され、処理量の増大に対処できるとともに、処理待ち
中のウエハカセット２と作業者との距離が十分確保さ
れ、作業者からの発塵の影響を受けず、ウエハカセット
２の清浄度を維持でき、歩留まりを高めることができ
る。また、カセットダム１１に開口１１ａが設けられて
いるので、クリーンルーム内の気流の乱れの発生を抑え
てダウンフローを維持することができる。

【００１９】また、オーバヘッドシャトル１０がウエハ
カセット２の搬送経路に沿って天井２４に延設され、ウ
エハカセット２を搬送するキャリア１９がオーバヘッド
シャトル１０内に走行可能に配設され、ウエハカセット
２を把持してキャリア１９とダム１１との間を移送する
トラバーサ１２が設けられ、オーバヘッドシャトル１０
に近接するように支柱１３が床面２３に立設され、支柱
１３の下部側に載置台１６が取り付けられ、ウエハカセ
ット２を把持してキャリア１９と載置台１６との間を移
送するリフタ１４が支柱１３に昇降自在に取り付けられ
ているので、作業者が運搬することなく処理待ちのウエ
ハカセット２をカセットダム１１に搬送でき、作業者の
労力および製品の搬送時間を削減できる。さらに、載置
台１６にトラバーサ１５を設けているので、作業者が運
搬することなく載置台１６と処理装置との間でウエハカ
セット２を移送でき、ウエハカセット２の搬送の自動化
が可能となり、効率よく搬送することがきる。

【００２０】ここで、トラバーサ１２、１５はいわゆる
ロボットハンドを用いることができる。また、リフタ１
４のハンド１４ａの開閉機構は例えばアクチュエータを
用いて行うことができる。また、リフタ１４の昇降機構
は、例えばねじ棒を支柱１３内に上下方向に配設し、リ
フタ１４の端部にねじ穴を螺刻し、該ねじ穴をねじ棒に
螺合させて、ねじ棒の回転トルクを昇降トルクに変換す
る機構を用いることができる。なお、各機構の駆動は、
制御装置（図示せず）により行うことができる。

【００２１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２２】この発明の第１の発明によれば、クリーン
ルームの天井に製品の搬送経路に沿って延設されたオー
バヘッドシャトルと、製品を搭載してオーバヘッドシャ
トル内を走行するキャリアと、オーバヘッドシャトルに
近接して配設されて製品を収納するダムと、製品を把持
してキャリアとダムとの間を移送する第１のハンド機構
と、オーバヘッドシャトルに近接するように床面に立設
された支柱と、支柱の下部側に配置された載置台と、支
柱に昇降自在に装着されて、製品を把持してキャリアと
載置台との間を移送するリフタとを備えているので、量
産ラインにおける処理装置の設置スペースが確保され、
処理量の増大に対処でき、さらに処理待ち中の製品と作
業者との距離が十分確保され、作業者からの発塵の影響
を受けず、歩留まりを高めることができ、さらには作業
者が運搬することなく処理待ちの製品をダムに搬送で
き、作業者の労力および製品の搬送時間を削減できるク
リーンルーム内の製品搬送機構を得ることができる。

【００２３】また、この発明の第２の発明によれば、上
記第１の発明において、製品を把持して載置台と処理装
置との間を移送する第２のハンド機構を備えているの
で、製品の搬送の自動化が可能となり、作業者の搬送を
不要とし、搬送時間を大幅に短縮し、効率のよい搬送が
行われる。

【００２４】また、この発明の第３の発明によれば、上
記第１または第２の発明において、ダムに上下方向に貫
通する開口が複数設けられているので、クリーンルーム
内のダウンフローを維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態に係るクリーンルー
ム内の製品搬送機構を示す斜視図である。

【図２】 この発明の一実施の形態に係るクリーンルー
ム内の製品搬送機構におけるオーバヘッドシャトルの構
成を示す断面図である。

【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。

【図４】 この発明の一実施の形態に係るクリーンルー
ム内の製品搬送機構の動作を説明する図である。

【図５】 従来の製品置き棚を示す斜視図である。

【図６】 従来のカセットダムを示す斜視図である。

【符号の説明】

２ ウエハカセット（製品）、１０ オーバヘッドシャ
トル、１１ カセットダム（ダム）、１１ａ 開口、１
２ トラバーサ（第１のハンド機構）、１３支柱、１４
リフタ、１５ トラバーサ（第２のハンド機構）、１
６ 載置台、１９ キャリア、２３ 床面、２４ 天
井。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーンルームの天井に製品の搬送経路
   に沿って延設されたオーバヘッドシャトルと、前記製品
   を搭載して前記オーバヘッドシャトル内を走行するキャ
   リアと、前記オーバヘッドシャトルに近接して配設され
   て前記製品を収納するダムと、前記製品を把持して前記
   キャリアと前記ダムとの間を移送する第１のハンド機構
   と、前記オーバヘッドシャトルに近接するように床面に
   立設された支柱と、前記支柱の下部側に配置された載置
   台と、前記支柱に昇降自在に装着されて、前記製品を把
   持して前記キャリアと前記載置台との間を移送するリフ
   タとを備えたことを特徴とするクリーンルーム内の製品
   搬送機構。
2. 【請求項２】 製品を把持して載置台と処理装置との間
   を移送する第２のハンド機構を備えたことを特徴とする
   請求項１記載のクリーンルーム内の製品搬送機構。
3. 【請求項３】 ダムに上下方向に貫通する開口が複数設
   けられていることを特徴とする請求項１または２記載の
   クリーンルーム内の製品搬送機構。