クリーンストッカー
【課題】 保管時におけるウエハ等の保管物への水分等の有害物質の付着を防止することができ、さらには帯電に起因するデバイス破壊を確実に防止することができ、よって当該保管物の製造歩留まりや品質の向上を図ることができるクリーンストッカーを提供する。
【解決手段】 搬入口１１および搬出口１２が設けられた建屋１０の内部に、保管物３、５を収納する複数段の棚１３と、搬入出口との間に走行自在に設けられ、棚に対する保管物の出し入れを行うストッカークレーン１４とが設けられるとともに、清浄化した空気を建屋１０内に流動させる清浄空気循環手段１５が設けられたクリーンストッカーであって、建屋１０に、内部を分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去された大気圧露点−１００℃以下のクリーンドライエアによって充満させるクリーンドライエアの供給管１６を設けたことを特徴とする。
【解決手段】 搬入口１１および搬出口１２が設けられた建屋１０の内部に、保管物３、５を収納する複数段の棚１３と、搬入出口との間に走行自在に設けられ、棚に対する保管物の出し入れを行うストッカークレーン１４とが設けられるとともに、清浄化した空気を建屋１０内に流動させる清浄空気循環手段１５が設けられたクリーンストッカーであって、建屋１０に、内部を分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去された大気圧露点−１００℃以下のクリーンドライエアによって充満させるクリーンドライエアの供給管１６を設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の水分や微細な汚染物質の付着を嫌う保管物を一時保管するためのクリーンストッカーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体用ウエハやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＥＬ（電界発光ディスプレイ）等の平板ディスプレイ用ガラス基板の製造工場等においては、上記半導体用ウエハやガラス基板等（以下、ウエハ等と称す。）を一の製造工程から他の製造工程へと搬送する過程で、時間調整等のためにこれらを一時保管しておくクリーンストッカーが設けられている。
【０００３】
図６は、従来のこの種のクリーンストッカーを示すもので、紙面の表裏方向に搬入口および搬出口が設けられた建屋１の内部の両側に、カセット３を収納する複数段の棚２が配設され、これら棚２間の中央部分に、棚２に対するカセット３の出し入れを行うストッカークレーン（図示を略す。）が、棚２と上記搬入口および搬出口との間に走行自在に設けられるとともに、各棚２の後面側に、清浄化した空気を建屋１内に流動させるファンフィルターユニット４が設けられたものである。
【０００４】
ここで、図７（ａ）に示すように、カセット３内は、カセットピン３ａによって上下方向に複数段に区切られており、これらカセットピン３ａ間に、保管物である複数枚の上記ウエハ等５が隣接するものと相互干渉しないように格納されている。
また、建屋１の上下部側壁には、それぞれ内部にクリーンエア（清浄空気）を供給する吸気口６が設けられるとともに、底部には排気口７が設けられている。
【０００５】
上記構成からなる従来のクリーンストッカーにおいては、吸気口６から建屋１の内部に湿度が約４５％前後に調整されたクリーンエアを供給し、これをファンフィルターユニット４によって清浄化しつつ、内部に循環させるとともに、内部の温度を制御するために、一定量を底部の排気口７から外部に抜き出している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年における上記半導体用ウエハや平板ディスプレイ用ガラス基板の大型化および細密化に伴って、クリーンストッカー内におけるウエハ等５の表面への分子レベルでの水分の付着や、微細な有機物等の汚染物質の付着が問題となりつつある。
【０００７】
すなわち、上記半導体用ウエハや各種の平板ディスプレイ用ガラス基板にあっては、その表面に水分が吸着すると、自然酸化膜成長を促進したり、その内部に金属や有機物が溶け込んで新たな汚染源となり得る。また特に、水分が付着した表面にプロセスチャンバ内において腐食性ガスが接触すると、水分層にガス分子が溶け込み、活性なイオンとなって金属表面を腐食することも知られている。
【０００８】
また、上記空気中に含まれる微細な有機物等の汚染物質が、上記ウエハやガラス基板に付着すると、後工程において金属膜を形成した際に、絶縁抵抗が得られなくなったり、あるいは当該金属膜の剥離を招くおそれがある。
【０００９】
ところが、上記従来のクリーンストッカーにおいては、吸気口６から建屋１の内部に供給されるクリーンエアとして、約４５％の湿度の調整されているものを使用しているために、このようなウエハ等５の表面への極僅かな水分の付着を防止することができない。
【００１０】
また、空気中に含まれるパーティクルについては、ひとまずファンフィルターユニット４によって除去することは可能であるが、有機物等の汚染物質は除去することができない。加えて、これら微細な汚染物質は、吸気口６から供給されるクリーンエアに含まれるものの他、建屋１内部において、その内壁や棚２等を構成する部材自体、あるいは内部に配線されたケーブル類の絶縁材等からも経時的に放出される。
【００１１】
このため、例えば温度制御上、排気口７からクリーンエアの排気量が少なくなって、内部で循環される量が増加すると、上記汚染物質の濃度が次第に高くなって、ウエハ等５の表面への付着が無視できなくなるおそれがある。
【００１２】
また、一般に上記ウエハ等５を搬送する場合には、図７（ａ）に示すように、複数枚を一のカセット３内に格納して一括搬送しているが、同図（ｂ）に示すように、搬送中の振動によりカセットピン３ａとウエハ等５が接触・摺動し、ウエハ等５に静電気が帯電する。このため、従来は、図８に示すように、各工程における装置Ａ、Ｂにおいて、上記ウエハ等５の除電を行っている。
【００１３】
ところが、図８に示すように、前工程の装置Ａにおいて除電されて０（Ｖ）となっている場合においても、当該装置Ａからクリーンストッカーへ搬送し、これから後工程の装置Ｂへと搬送する際に、帯電量は増加し続けるために、これが許容値Ｘ（Ｖ）を超えると、後工程の装置Ｂで除電操作を行う前に、放電現象が発現してデバイス破壊が起こるおそれがある。
【００１４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、保管時におけるウエハ等の保管物への水分等の有害物質の付着を防止することができ、さらには帯電に起因するデバイス破壊を確実に防止することができ、よって当該保管物の製造歩留まりや品質の向上を図ることができるクリーンストッカーを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、搬入口および搬出口が設けられた建屋の内部に、保管物を収納する複数段の棚と、上記搬入口および搬出口との間に走行自在に設けられ、上記棚に対する上記保管物の出し入れを行うストッカークレーンとが設けられるとともに、清浄化した空気を上記建屋内に流動させる清浄空気循環手段が設けられたクリーンストッカーであって、上記建屋に、内部を分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去された大気圧露点−１００℃以下のクリーンドライエア（以下、超低露点空気と称す。）によって充満させるクリーンドライエアの供給管を設けたことを特徴とするものである。なお、上記平板状部材が、極度に分子状汚染物質を嫌うものである場合には、上記超低露点空気として、５ｐｐｂ以下の分子状汚染物質が除去されたものを用いることが一層好ましい。
【００１６】
ここで、上記超低露点空気は、例えばシリカゲル等の高い吸水性を有する円板状部材を複数段に設け、これら円板状部材を回転させつつ、外気をブロアーから上記複数段の円板状部材の一区画に通過させて、順次その露点を下げるとともに、水分を吸収した上記円板状部材を上記回転方向の他の区画において、ヒータ等により乾燥する周知の超低露点空気の供給装置によって得ることができる。
【００１７】
なお、上記超低露点空気の供給装置によれば、複数段に配されたシリカゲル等の円板状部材を通過する際に、空気中に含まれる有機物等の汚染物質も捕集・除去されるが、さらに最終段に所定のＵＬＰＡフィルタを設置することにより、分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去された清浄な上記超低露点空気を得ることができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の建屋には、その内部を陽圧に保持しつつ上記クリーンドライエアを回収する排気管が設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の建屋内には、上記保管物に向けて軟Ｘ線を照射することにより当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置が設置されていることを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記ストッカークレーンが、基台上に立設されたマストに上記保管物を載置するキャリッジが昇降自在かつ鉛直軸線回りに回転自在に設けられ、かつ上記軟Ｘ線除電装置が、上記キャリッジ側に向けて上記軟Ｘ線を照射するように上記マストに取り付けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１〜４のいずれかに記載の発明によれば、クリーンドライエアの供給管から内部に、上記超低露点空気を供給して充満させ、これをさらにファンフィルターユニット等の清浄吸気循環手段によって当該建屋内に流動させているので、上記超低露点空気が、大気圧露点が−１００℃以下であって、かつ分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去されていることから、保管中に、上記保管物に有害となる水分や有機物等の汚染物質が付着するおそれがない。この結果、上記保管物の製造歩留まりや品質の向上を図ることができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明においては、建屋内部を陽圧に保持しつつ上記超低露点空気を回収する排気管を設けているので、従来のものと同様に、内部の温度制御が容易になるとともに、さらに建屋内でその構成部材等から発生する分子または分子レベルの汚染物質についても、上記排気管から排気される超低露点空気と共に外部に排出することができる。よって、常時建屋内を上記超低露点空気の雰囲気下に保持することができるとともに、内部が常に陽圧に保持されているために、外部の空気が建屋内に流入することも防止することができる。
【００２３】
ところで、上述したように、建屋の内部を超低露点空気の雰囲気下に保持すると、露点が極めて低いために、従来のものよりも一層保管物に静電気が発生し易くなる。この結果、図８に示したように、クリーンストッカーへの前後の搬入時に、当該保管物に放電が生じて損傷等を受けるおそれが増加する。
【００２４】
この点、請求項３に記載の発明によれば、建屋内に上記保管物に向けて軟Ｘ線を照射することにより当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置を設置しているので、かかる弊害が生じることを未然に防止することが可能になる。
【００２５】
ここで、上記保管物の除電を行うに際して、一般的な電極間においてイオンを発生させるイオナイザーを使用すると、当該イオン発生時にオゾンが発生したり、あるいは電極の摩耗により汚染物質となるパーティクルが発生するといった不都合があるが、請求項３に記載の発明においては、敢えて微弱なＸ線を直接保管物に照射して、その周囲の雰囲気をイオン化させることにより、当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置を使用しているので、上記弊害が生じることも防ぐことができる。
【００２６】
なお、上記保管物は、建屋内の複数段の棚に分散配置されているために、請求項３に記載の軟Ｘ線除電装置を上記棚に設けようとすると、多数の装置が必要になり、当該装置が高価であることからも現実的でない。そこで、軟Ｘ線除電装置の設置位置としては、全ての保管物が通過する搬入口および搬出口のコンベア部等が適用可能である。
【００２７】
さらに、ストッカークレーンは、搬入口から搬入された保管物を、棚の様々な位置に収納する必要があるため、通常基台上に立設されたマストに、上記保管物を載置するキャリッジが昇降自在かつ鉛直軸線回りに回転自在に設けられた構成となっている。そこで、請求項４に記載の発明のように、上記軟Ｘ線除電装置を、上記マストに取り付ければ、キャリッジの昇降および回転動作を利用して、当該キャリッジ上の保管物に向けて様々な方向から軟Ｘ線を照射することにより、最小の台数で最大の除電効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１〜図５は、本発明のクリーンストッカーの一実施形態を示すもので、このクリーンストッカーは、半導体用ウエハ、あるいはＬＣＤ、ＰＤＰ、ＥＬ等の平板ディスプレイ用ガラス基板といった表面に水分や分子レベルの有機物等の汚染物質の付着を嫌う各種の保管物に適用可能なものである。
【００２９】
このクリーンストッカーの建屋１０においては、図２中両端部に、それぞれ保管物の入出庫時に開閉する搬入口１１および搬出口１２が設けられ、内部両側に、図７（ａ）に示したものと同様の複数枚のウエハ等（保管物）５を格納したカセット３を収納するための複数段の棚１３が配設されている。そして、これら棚１３間に、搬入口１１から搬出口１２に至るレール１４ａが敷設され、このレール１４ａ上に、棚１３に対するカセット３の出し入れを行うストッカークレーン１４が走行自在に設けられている。
【００３０】
また、各棚１３における後面側に、清浄化した空気をカセット３側に噴出して建屋１０内に流動させるファンフィルターユニット（清浄空気循環手段）１５が設けられている。
他方、ストッカークレーン１４の搬送路の上方に位置する建屋１０の天井部には、上記超低露点空気を建屋１０内に充満させるためのクリーンドライエアの供給管１６が設けられている。
【００３１】
この供給管１６は、ストッカークレーン１４の搬送路に沿って複数箇所（図では４箇所）に設けられており、いずれも図示されない１基の超低露点空気の供給装置から導出されている。また、建屋１０の外壁は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、所定間隔をおいて立設されたフレーム１７間に外板１８が渡されることにより構成されており、内部の気密性を高めるために、隣接する外板１８にパッキン１９が貼設されるとともに、これらパッキン１９間に、フレーム１７を跨いで外板１８との間の隙間を封じるテープ２０が貼設されている。
【００３２】
そして、棚１３の後面側と建屋１０の側壁との間の空間の上方には、建屋内を陽圧に保持しつつ超低露点空気を回収する排気管２１が設けられ、この排気管２１で回収されたクリーンドライエアが、再び上記超低露点空気の供給装置の取り入れ側に戻されるようになっている。
【００３３】
また、図４に示すように、ストッカークレーン１４は、下部サドル（基台）２２の下面に取り付けられた車輪２３によって上記レール１４ａ上に移動自在に設けられており、この下部サドル２２上には、棚１３と略同高さ寸法を有する一対のマスト２４が立設されている。そして、このマスト２４に沿って、カセット３が載置されるキャリッジ２５が図中矢印で示すように、昇降自在かつ鉛直軸線回りに回転自在に設けられている。
【００３４】
さらに、各々のマスト２４の高さ方向のほぼ中間部には、軟Ｘ線除電装置２６が設けられている。この軟Ｘ線除電送値２６は、キャリッジ２５上のカセット３に向けて、微弱なＸ線を、図中点線矢印で示すように、鉛直方向および水平方向共に約１１５°の照射角度で照射するように取り付けられている。他方、ストッカークレーン１４には、搬入または搬出時に、カセット３を載置したキャリッジ２５を一旦軟Ｘ線除電装置２６の高さ位置において昇降させつつ、その軸線回りに回転させる除電操作の実行およびその不実行を選択可能な制御シークエンスが組み込まれている。
【００３５】
そして、このクリーンストッカーにおいては、建屋１０の内壁および内部の各装置の構成部材が、いずれも水枯れ性がよく、かつそれ自体から有機物をほとんど発生しない材料形成されている。例えば、ファンフィルターユニット１５については、そのケーシングが従来ステンレス鋼に代えてガルバニウム鋼板が用いられ、ファルターとしてもアウトガス対策が施されたＵＬＰＡが用いられている。
【００３６】
また、棚１３やストッカークレーン１４の構成部材については、表面に黄色亜鉛クロメートメッキが施され、外装パネルや制御盤等のカバーには、アルミ白アルマイト塗装が施されている。さらに、各種のケーブル類も、低アウトガスケーブルが用いられ、グリースについても、低揮発性グリースが用いられている。
【００３７】
以上の構成からなるクリーンストッカーにおいては、クリーンドライエアの供給管１６から建屋１０の内部に超低露点空気を供給すると、この超低温露点空気は、ストッカークレーン１４の搬送路を降下して、底部から棚１３の後方へと回り込む。そして、ファンフィルターユニット１５を通じてカセット３側へと送気されることにより、建屋１０内を充満しつつ循環される。これと併行して、温度制御等のために、建屋１０内を陽圧に保持しつつ、その一部は排気管２１から回収され、上記超低露点空気の供給装置を経て再利用される。
【００３８】
また、ストッカークレーン１４によってカセット３を搬入または搬出する際に、要すれば、当該ストッカークレーン１４の制御シークエンスによって、一旦カセット３を載置したキャリッジ２５を軟Ｘ線除電装置２６の高さ位置に移動させ、当該位置において昇降および軸線回りに回転させつつ、軟Ｘ線除電装置２６を作動させて微弱なＸ線を直接ウエハ等５に照射し、その周囲の雰囲気をイオン化させることにより、ウエハ等５の除電を行う。
【００３９】
以上のように、上記クリーンストッカーによれば、建屋１０内を流動する超低露点空気が、大気圧露点が−１００℃以下であって、かつ分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去されているために、保管中に、カセット３内のウエハ等５に有害となる水分や有機物等の汚染物質が付着するおそれがない。この結果、上記ウエハ等５の製造歩留まりや品質の向上を図ることができる。
【００４０】
また、建屋１０内を陽圧に保持しつつ上記超低露点空気を回収する排気管２１を設けているので、内部の温度制御が容易になるとともに、万一建屋１０内で汚染物質が発生していても、これを排気管２１から排気される超低露点空気と共に外部に排出することができる。しかも、内部が常に陽圧に保持されているために、常時建屋１０内を超低露点空気の雰囲気下に保持することができるとともに、外部の空気が建屋１０内に流入することも防止することができる。
【００４１】
さらに、建屋１０内にウエハ等５に向けて微弱なＸ線を照射することによりその除電を行う軟Ｘ線除電装置２６を設置しているので、図５に示すように、装置Ａからクリーンストッカーへ搬送し、これから後工程の装置Ｂへと搬送する際に、このクリーンストッカーにおいても除電することができ、よってこれら装置Ａ、Ｂ間の搬送中に、帯電量が許容値Ｘ（Ｖ）を超えてデバイス破壊が起こることを確実に防止することができる。
【００４２】
この際に、微弱なＸ線を直接保管物に照射して、その周囲の雰囲気をイオン化させることにより、当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置２６を使用しているので、除電に伴うオゾンの発生や、摩耗に起因するパーティクルの発生といった弊害が生じることもない。しかも、軟Ｘ線除電装置２６を、ストッカークレーン１４のマスト２４に取り付けているので、キャリッジ２５の昇降および回転動作を利用して、キャリッジ２５上のウエハ等５に向けて様々な方向から軟Ｘ線を照射することにより、最小の台数で最大の除電効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のクリーンストッカーの一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の建屋外壁のシール部分を拡大して示す横断面図である。
【図４】図２のストッカークレーンを示す側面図である。
【図５】本実施形態のクリーンストッカーの前後における帯電状態を示す模式図である。
【図６】従来のクリーンストッカーを示す縦断面図である。
【図７】（ａ）はウエハ等が格納されたカセットを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。
【図８】従来のクリーンストッカーの前後における帯電状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
３ カセット
５ ウエハ等（保難物）
１０ 建屋
１１ 搬入口
１２ 搬出口
１３ 棚
１４ ストッカークレーン
１５ ファンファルターユニット（清浄空気循環手段）
１６ クリーンドライエアの供給管
２１ 排気管
２２ 下部サドル（基台）
２４ マスト
２５ キャリッジ
２６ 軟Ｘ線除電装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の水分や微細な汚染物質の付着を嫌う保管物を一時保管するためのクリーンストッカーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体用ウエハやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＥＬ（電界発光ディスプレイ）等の平板ディスプレイ用ガラス基板の製造工場等においては、上記半導体用ウエハやガラス基板等（以下、ウエハ等と称す。）を一の製造工程から他の製造工程へと搬送する過程で、時間調整等のためにこれらを一時保管しておくクリーンストッカーが設けられている。
【０００３】
図６は、従来のこの種のクリーンストッカーを示すもので、紙面の表裏方向に搬入口および搬出口が設けられた建屋１の内部の両側に、カセット３を収納する複数段の棚２が配設され、これら棚２間の中央部分に、棚２に対するカセット３の出し入れを行うストッカークレーン（図示を略す。）が、棚２と上記搬入口および搬出口との間に走行自在に設けられるとともに、各棚２の後面側に、清浄化した空気を建屋１内に流動させるファンフィルターユニット４が設けられたものである。
【０００４】
ここで、図７（ａ）に示すように、カセット３内は、カセットピン３ａによって上下方向に複数段に区切られており、これらカセットピン３ａ間に、保管物である複数枚の上記ウエハ等５が隣接するものと相互干渉しないように格納されている。
また、建屋１の上下部側壁には、それぞれ内部にクリーンエア（清浄空気）を供給する吸気口６が設けられるとともに、底部には排気口７が設けられている。
【０００５】
上記構成からなる従来のクリーンストッカーにおいては、吸気口６から建屋１の内部に湿度が約４５％前後に調整されたクリーンエアを供給し、これをファンフィルターユニット４によって清浄化しつつ、内部に循環させるとともに、内部の温度を制御するために、一定量を底部の排気口７から外部に抜き出している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年における上記半導体用ウエハや平板ディスプレイ用ガラス基板の大型化および細密化に伴って、クリーンストッカー内におけるウエハ等５の表面への分子レベルでの水分の付着や、微細な有機物等の汚染物質の付着が問題となりつつある。
【０００７】
すなわち、上記半導体用ウエハや各種の平板ディスプレイ用ガラス基板にあっては、その表面に水分が吸着すると、自然酸化膜成長を促進したり、その内部に金属や有機物が溶け込んで新たな汚染源となり得る。また特に、水分が付着した表面にプロセスチャンバ内において腐食性ガスが接触すると、水分層にガス分子が溶け込み、活性なイオンとなって金属表面を腐食することも知られている。
【０００８】
また、上記空気中に含まれる微細な有機物等の汚染物質が、上記ウエハやガラス基板に付着すると、後工程において金属膜を形成した際に、絶縁抵抗が得られなくなったり、あるいは当該金属膜の剥離を招くおそれがある。
【０００９】
ところが、上記従来のクリーンストッカーにおいては、吸気口６から建屋１の内部に供給されるクリーンエアとして、約４５％の湿度の調整されているものを使用しているために、このようなウエハ等５の表面への極僅かな水分の付着を防止することができない。
【００１０】
また、空気中に含まれるパーティクルについては、ひとまずファンフィルターユニット４によって除去することは可能であるが、有機物等の汚染物質は除去することができない。加えて、これら微細な汚染物質は、吸気口６から供給されるクリーンエアに含まれるものの他、建屋１内部において、その内壁や棚２等を構成する部材自体、あるいは内部に配線されたケーブル類の絶縁材等からも経時的に放出される。
【００１１】
このため、例えば温度制御上、排気口７からクリーンエアの排気量が少なくなって、内部で循環される量が増加すると、上記汚染物質の濃度が次第に高くなって、ウエハ等５の表面への付着が無視できなくなるおそれがある。
【００１２】
また、一般に上記ウエハ等５を搬送する場合には、図７（ａ）に示すように、複数枚を一のカセット３内に格納して一括搬送しているが、同図（ｂ）に示すように、搬送中の振動によりカセットピン３ａとウエハ等５が接触・摺動し、ウエハ等５に静電気が帯電する。このため、従来は、図８に示すように、各工程における装置Ａ、Ｂにおいて、上記ウエハ等５の除電を行っている。
【００１３】
ところが、図８に示すように、前工程の装置Ａにおいて除電されて０（Ｖ）となっている場合においても、当該装置Ａからクリーンストッカーへ搬送し、これから後工程の装置Ｂへと搬送する際に、帯電量は増加し続けるために、これが許容値Ｘ（Ｖ）を超えると、後工程の装置Ｂで除電操作を行う前に、放電現象が発現してデバイス破壊が起こるおそれがある。
【００１４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、保管時におけるウエハ等の保管物への水分等の有害物質の付着を防止することができ、さらには帯電に起因するデバイス破壊を確実に防止することができ、よって当該保管物の製造歩留まりや品質の向上を図ることができるクリーンストッカーを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、搬入口および搬出口が設けられた建屋の内部に、保管物を収納する複数段の棚と、上記搬入口および搬出口との間に走行自在に設けられ、上記棚に対する上記保管物の出し入れを行うストッカークレーンとが設けられるとともに、清浄化した空気を上記建屋内に流動させる清浄空気循環手段が設けられたクリーンストッカーであって、上記建屋に、内部を分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去された大気圧露点−１００℃以下のクリーンドライエア（以下、超低露点空気と称す。）によって充満させるクリーンドライエアの供給管を設けたことを特徴とするものである。なお、上記平板状部材が、極度に分子状汚染物質を嫌うものである場合には、上記超低露点空気として、５ｐｐｂ以下の分子状汚染物質が除去されたものを用いることが一層好ましい。
【００１６】
ここで、上記超低露点空気は、例えばシリカゲル等の高い吸水性を有する円板状部材を複数段に設け、これら円板状部材を回転させつつ、外気をブロアーから上記複数段の円板状部材の一区画に通過させて、順次その露点を下げるとともに、水分を吸収した上記円板状部材を上記回転方向の他の区画において、ヒータ等により乾燥する周知の超低露点空気の供給装置によって得ることができる。
【００１７】
なお、上記超低露点空気の供給装置によれば、複数段に配されたシリカゲル等の円板状部材を通過する際に、空気中に含まれる有機物等の汚染物質も捕集・除去されるが、さらに最終段に所定のＵＬＰＡフィルタを設置することにより、分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去された清浄な上記超低露点空気を得ることができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の建屋には、その内部を陽圧に保持しつつ上記クリーンドライエアを回収する排気管が設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の建屋内には、上記保管物に向けて軟Ｘ線を照射することにより当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置が設置されていることを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記ストッカークレーンが、基台上に立設されたマストに上記保管物を載置するキャリッジが昇降自在かつ鉛直軸線回りに回転自在に設けられ、かつ上記軟Ｘ線除電装置が、上記キャリッジ側に向けて上記軟Ｘ線を照射するように上記マストに取り付けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１〜４のいずれかに記載の発明によれば、クリーンドライエアの供給管から内部に、上記超低露点空気を供給して充満させ、これをさらにファンフィルターユニット等の清浄吸気循環手段によって当該建屋内に流動させているので、上記超低露点空気が、大気圧露点が−１００℃以下であって、かつ分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去されていることから、保管中に、上記保管物に有害となる水分や有機物等の汚染物質が付着するおそれがない。この結果、上記保管物の製造歩留まりや品質の向上を図ることができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明においては、建屋内部を陽圧に保持しつつ上記超低露点空気を回収する排気管を設けているので、従来のものと同様に、内部の温度制御が容易になるとともに、さらに建屋内でその構成部材等から発生する分子または分子レベルの汚染物質についても、上記排気管から排気される超低露点空気と共に外部に排出することができる。よって、常時建屋内を上記超低露点空気の雰囲気下に保持することができるとともに、内部が常に陽圧に保持されているために、外部の空気が建屋内に流入することも防止することができる。
【００２３】
ところで、上述したように、建屋の内部を超低露点空気の雰囲気下に保持すると、露点が極めて低いために、従来のものよりも一層保管物に静電気が発生し易くなる。この結果、図８に示したように、クリーンストッカーへの前後の搬入時に、当該保管物に放電が生じて損傷等を受けるおそれが増加する。
【００２４】
この点、請求項３に記載の発明によれば、建屋内に上記保管物に向けて軟Ｘ線を照射することにより当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置を設置しているので、かかる弊害が生じることを未然に防止することが可能になる。
【００２５】
ここで、上記保管物の除電を行うに際して、一般的な電極間においてイオンを発生させるイオナイザーを使用すると、当該イオン発生時にオゾンが発生したり、あるいは電極の摩耗により汚染物質となるパーティクルが発生するといった不都合があるが、請求項３に記載の発明においては、敢えて微弱なＸ線を直接保管物に照射して、その周囲の雰囲気をイオン化させることにより、当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置を使用しているので、上記弊害が生じることも防ぐことができる。
【００２６】
なお、上記保管物は、建屋内の複数段の棚に分散配置されているために、請求項３に記載の軟Ｘ線除電装置を上記棚に設けようとすると、多数の装置が必要になり、当該装置が高価であることからも現実的でない。そこで、軟Ｘ線除電装置の設置位置としては、全ての保管物が通過する搬入口および搬出口のコンベア部等が適用可能である。
【００２７】
さらに、ストッカークレーンは、搬入口から搬入された保管物を、棚の様々な位置に収納する必要があるため、通常基台上に立設されたマストに、上記保管物を載置するキャリッジが昇降自在かつ鉛直軸線回りに回転自在に設けられた構成となっている。そこで、請求項４に記載の発明のように、上記軟Ｘ線除電装置を、上記マストに取り付ければ、キャリッジの昇降および回転動作を利用して、当該キャリッジ上の保管物に向けて様々な方向から軟Ｘ線を照射することにより、最小の台数で最大の除電効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１〜図５は、本発明のクリーンストッカーの一実施形態を示すもので、このクリーンストッカーは、半導体用ウエハ、あるいはＬＣＤ、ＰＤＰ、ＥＬ等の平板ディスプレイ用ガラス基板といった表面に水分や分子レベルの有機物等の汚染物質の付着を嫌う各種の保管物に適用可能なものである。
【００２９】
このクリーンストッカーの建屋１０においては、図２中両端部に、それぞれ保管物の入出庫時に開閉する搬入口１１および搬出口１２が設けられ、内部両側に、図７（ａ）に示したものと同様の複数枚のウエハ等（保管物）５を格納したカセット３を収納するための複数段の棚１３が配設されている。そして、これら棚１３間に、搬入口１１から搬出口１２に至るレール１４ａが敷設され、このレール１４ａ上に、棚１３に対するカセット３の出し入れを行うストッカークレーン１４が走行自在に設けられている。
【００３０】
また、各棚１３における後面側に、清浄化した空気をカセット３側に噴出して建屋１０内に流動させるファンフィルターユニット（清浄空気循環手段）１５が設けられている。
他方、ストッカークレーン１４の搬送路の上方に位置する建屋１０の天井部には、上記超低露点空気を建屋１０内に充満させるためのクリーンドライエアの供給管１６が設けられている。
【００３１】
この供給管１６は、ストッカークレーン１４の搬送路に沿って複数箇所（図では４箇所）に設けられており、いずれも図示されない１基の超低露点空気の供給装置から導出されている。また、建屋１０の外壁は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、所定間隔をおいて立設されたフレーム１７間に外板１８が渡されることにより構成されており、内部の気密性を高めるために、隣接する外板１８にパッキン１９が貼設されるとともに、これらパッキン１９間に、フレーム１７を跨いで外板１８との間の隙間を封じるテープ２０が貼設されている。
【００３２】
そして、棚１３の後面側と建屋１０の側壁との間の空間の上方には、建屋内を陽圧に保持しつつ超低露点空気を回収する排気管２１が設けられ、この排気管２１で回収されたクリーンドライエアが、再び上記超低露点空気の供給装置の取り入れ側に戻されるようになっている。
【００３３】
また、図４に示すように、ストッカークレーン１４は、下部サドル（基台）２２の下面に取り付けられた車輪２３によって上記レール１４ａ上に移動自在に設けられており、この下部サドル２２上には、棚１３と略同高さ寸法を有する一対のマスト２４が立設されている。そして、このマスト２４に沿って、カセット３が載置されるキャリッジ２５が図中矢印で示すように、昇降自在かつ鉛直軸線回りに回転自在に設けられている。
【００３４】
さらに、各々のマスト２４の高さ方向のほぼ中間部には、軟Ｘ線除電装置２６が設けられている。この軟Ｘ線除電送値２６は、キャリッジ２５上のカセット３に向けて、微弱なＸ線を、図中点線矢印で示すように、鉛直方向および水平方向共に約１１５°の照射角度で照射するように取り付けられている。他方、ストッカークレーン１４には、搬入または搬出時に、カセット３を載置したキャリッジ２５を一旦軟Ｘ線除電装置２６の高さ位置において昇降させつつ、その軸線回りに回転させる除電操作の実行およびその不実行を選択可能な制御シークエンスが組み込まれている。
【００３５】
そして、このクリーンストッカーにおいては、建屋１０の内壁および内部の各装置の構成部材が、いずれも水枯れ性がよく、かつそれ自体から有機物をほとんど発生しない材料形成されている。例えば、ファンフィルターユニット１５については、そのケーシングが従来ステンレス鋼に代えてガルバニウム鋼板が用いられ、ファルターとしてもアウトガス対策が施されたＵＬＰＡが用いられている。
【００３６】
また、棚１３やストッカークレーン１４の構成部材については、表面に黄色亜鉛クロメートメッキが施され、外装パネルや制御盤等のカバーには、アルミ白アルマイト塗装が施されている。さらに、各種のケーブル類も、低アウトガスケーブルが用いられ、グリースについても、低揮発性グリースが用いられている。
【００３７】
以上の構成からなるクリーンストッカーにおいては、クリーンドライエアの供給管１６から建屋１０の内部に超低露点空気を供給すると、この超低温露点空気は、ストッカークレーン１４の搬送路を降下して、底部から棚１３の後方へと回り込む。そして、ファンフィルターユニット１５を通じてカセット３側へと送気されることにより、建屋１０内を充満しつつ循環される。これと併行して、温度制御等のために、建屋１０内を陽圧に保持しつつ、その一部は排気管２１から回収され、上記超低露点空気の供給装置を経て再利用される。
【００３８】
また、ストッカークレーン１４によってカセット３を搬入または搬出する際に、要すれば、当該ストッカークレーン１４の制御シークエンスによって、一旦カセット３を載置したキャリッジ２５を軟Ｘ線除電装置２６の高さ位置に移動させ、当該位置において昇降および軸線回りに回転させつつ、軟Ｘ線除電装置２６を作動させて微弱なＸ線を直接ウエハ等５に照射し、その周囲の雰囲気をイオン化させることにより、ウエハ等５の除電を行う。
【００３９】
以上のように、上記クリーンストッカーによれば、建屋１０内を流動する超低露点空気が、大気圧露点が−１００℃以下であって、かつ分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去されているために、保管中に、カセット３内のウエハ等５に有害となる水分や有機物等の汚染物質が付着するおそれがない。この結果、上記ウエハ等５の製造歩留まりや品質の向上を図ることができる。
【００４０】
また、建屋１０内を陽圧に保持しつつ上記超低露点空気を回収する排気管２１を設けているので、内部の温度制御が容易になるとともに、万一建屋１０内で汚染物質が発生していても、これを排気管２１から排気される超低露点空気と共に外部に排出することができる。しかも、内部が常に陽圧に保持されているために、常時建屋１０内を超低露点空気の雰囲気下に保持することができるとともに、外部の空気が建屋１０内に流入することも防止することができる。
【００４１】
さらに、建屋１０内にウエハ等５に向けて微弱なＸ線を照射することによりその除電を行う軟Ｘ線除電装置２６を設置しているので、図５に示すように、装置Ａからクリーンストッカーへ搬送し、これから後工程の装置Ｂへと搬送する際に、このクリーンストッカーにおいても除電することができ、よってこれら装置Ａ、Ｂ間の搬送中に、帯電量が許容値Ｘ（Ｖ）を超えてデバイス破壊が起こることを確実に防止することができる。
【００４２】
この際に、微弱なＸ線を直接保管物に照射して、その周囲の雰囲気をイオン化させることにより、当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置２６を使用しているので、除電に伴うオゾンの発生や、摩耗に起因するパーティクルの発生といった弊害が生じることもない。しかも、軟Ｘ線除電装置２６を、ストッカークレーン１４のマスト２４に取り付けているので、キャリッジ２５の昇降および回転動作を利用して、キャリッジ２５上のウエハ等５に向けて様々な方向から軟Ｘ線を照射することにより、最小の台数で最大の除電効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のクリーンストッカーの一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の建屋外壁のシール部分を拡大して示す横断面図である。
【図４】図２のストッカークレーンを示す側面図である。
【図５】本実施形態のクリーンストッカーの前後における帯電状態を示す模式図である。
【図６】従来のクリーンストッカーを示す縦断面図である。
【図７】（ａ）はウエハ等が格納されたカセットを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。
【図８】従来のクリーンストッカーの前後における帯電状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
３ カセット
５ ウエハ等（保難物）
１０ 建屋
１１ 搬入口
１２ 搬出口
１３ 棚
１４ ストッカークレーン
１５ ファンファルターユニット（清浄空気循環手段）
１６ クリーンドライエアの供給管
２１ 排気管
２２ 下部サドル（基台）
２４ マスト
２５ キャリッジ
２６ 軟Ｘ線除電装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入口および搬出口が設けられた建屋の内部に、保管物を収納する複数段の棚と、上記搬入口および搬出口との間に走行自在に設けられ、上記棚に対する上記保管物の出し入れを行うストッカークレーンとが設けられるとともに、清浄化した空気を上記建屋内に流動させる清浄空気循環手段が設けられたクリーンストッカーであって、
上記建屋に、内部を分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去された大気圧露点−１００℃以下のクリーンドライエアによって充満させるクリーンドライエアの供給管を設けたことを特徴とするクリーンストッカー。
【請求項２】
上記建屋には、その内部を陽圧に保持しつつ上記クリーンドライエアを回収する排気管が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクリーンストッカー。
【請求項３】
上記建屋内には、上記保管物に向けて軟Ｘ線を照射することにより当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置が設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーンストッカー。
【請求項４】
上記ストッカークレーンは、基台上に立設されたマストに上記保管物を載置するキャリッジが昇降自在かつ鉛直軸線回りに回転自在に設けられ、かつ上記軟Ｘ線除電装置は、上記キャリッジ側に向けて上記軟Ｘ線を照射するように上記マストに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のクリーンストッカー。
【請求項１】
搬入口および搬出口が設けられた建屋の内部に、保管物を収納する複数段の棚と、上記搬入口および搬出口との間に走行自在に設けられ、上記棚に対する上記保管物の出し入れを行うストッカークレーンとが設けられるとともに、清浄化した空気を上記建屋内に流動させる清浄空気循環手段が設けられたクリーンストッカーであって、
上記建屋に、内部を分子状汚染物質が１０ｐｐｂ以下に除去された大気圧露点−１００℃以下のクリーンドライエアによって充満させるクリーンドライエアの供給管を設けたことを特徴とするクリーンストッカー。
【請求項２】
上記建屋には、その内部を陽圧に保持しつつ上記クリーンドライエアを回収する排気管が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクリーンストッカー。
【請求項３】
上記建屋内には、上記保管物に向けて軟Ｘ線を照射することにより当該保管物の除電を行う軟Ｘ線除電装置が設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーンストッカー。
【請求項４】
上記ストッカークレーンは、基台上に立設されたマストに上記保管物を載置するキャリッジが昇降自在かつ鉛直軸線回りに回転自在に設けられ、かつ上記軟Ｘ線除電装置は、上記キャリッジ側に向けて上記軟Ｘ線を照射するように上記マストに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のクリーンストッカー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２１９１３（Ｐ２００６−２１９１３Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０３２１３（Ｐ２００４−２０３２１３）
【出願日】平成１６年７月９日（２００４．７．９）
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月９日（２００４．７．９）
【出願人】（５０４１５７０２４）国立大学法人東北大学 (2,297)
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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