(57)【要約】【課題】搬送過程におけるウェハーが微粒子に汚されて、ひいては工程の結果に影響することを無くすことのできるウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造を提供する。【解決手段】ウェハー６の汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造は、ロボットアーム１と、クリーンルーム本体２と、少なくとも一つの閉合手段３とを含み、前記クリーンルーム本体は、前記ロボットアームに摺接し、前記閉合手段は前記クリーンルーム本体に回転自在に接続される。ウェハーを搬送する際に、前記ロボットアームが前記クリーンルーム本体内に縮んで戻され、前記クリーンルーム本体により遮断保護の空間を提供し、ウェハーが汚されるのを防ぐ。本発明は、さらに、ウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法を提出した。【選択図】図２Ａ
2010074128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームと、
前記ロボットアームの一端にスライド可能に嵌め付けられたクリーンルーム本体であって、本体に開口を有し、前記ロボットアームが前記開口を介して本体の外に延伸可能に設けられたクリーンルーム本体と、
前記開口に近接し、かつ、前記開口を選択的に閉じるように、前記クリーンルーム本体に回転自在に枢着された少なくとも一つの閉合手段と、を含むことを特徴とするウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造。
【請求項２】
前記ロボットアームは、両テーブルの間に位置され、前記クリーンルーム本体は収容空間を形成し、前記ロボットアームの一端が前記収容空間内に収容され、前記ロボットアーム上にさらにウェハーが載せられ、前記ウェハー及び前記ロボットアームは、ともに前記収容空間内に収容され、前記ロボットアーム上に適切な長さのスライド溝が貫通され、前記クリーンルーム本体の開口に遠く離れる一端にスライダが設けられ、前記クリーンルーム本体が前記ロボットアーム上に自在に移動できるように、前記スライダが前記スライド溝内に可動的に挿着され、前記閉合手段はさらに前記ロボットアームに電気的に接続され、前記ロボットアームは前記閉合手段にトリガー信号を送信し、前記開口を選択的に閉じるように前記閉合手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造。
【請求項３】
ロボットアームと、前記ロボットアームの一端にスライド可能に嵌め付けられ、本体に開口を有するクリーンルーム本体と、前記クリーンルーム本体に回転自在に枢着された少なくとも一つの閉合手段とを含むウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法において、
前記ロボットアームから前記閉合手段にトリガー信号を送信する工程と、
前記トリガー信号を受信して、前記閉合手段は前記クリーンルーム本体の開口を開放し且つ露出させ、前記ロボットアームは前記開口から延伸しウェハーを受け取る工程と、
前記ロボットアームは初期位置に戻って、前記閉合手段に前記トリガー信号を再び送信し、前記閉合手段により前記開口を閉じて前記クリーンルーム本体を封止するように制御し、前記ロボットアームに載せられたウェハーが搬送過程において微粒子に汚されることを防ぐ工程と、を含むことを特徴とするウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法。
【請求項４】
前記閉合手段が前記クリーンルーム本体の開口を開放し且つ露出させ、前記ロボットアームが前記開口から延伸しかつ前記ウェハーを受け取ることは、
前記閉合手段が前記開口を開放し且つ露出させると、前記クリーンルーム本体内に収容されたロボットアームは、前記開口へ延伸するとともに、前記クリーンルーム本体はさらに前記ロボットアームの延伸方向と反対する方向に移動し、前記ロボットアームを前記開口の外に速やかに露出させ、前記ウェハーを受け取ることを意味することを特徴とする請求項３に記載のウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法。
【請求項５】
前記ロボットアームは初期位置に戻って、前記閉合手段に前記トリガー信号を再び送信し、前記閉合手段により前記開口を閉じて前記クリーンルーム本体を封止するように制御することは、
前記ロボットアームが前記ウェハーを受け取った後に、前記ロボットアームは、さらに前記クリーンルーム本体内に縮んで戻るとともに、前記クリーンルーム本体も、さらに前記ロボットアームの延伸方向と反対する方向に移動し、前記ロボットアームを前記クリーンルーム本体内に速やかに戻らせ、
その後、前記ロボットアームは前記閉合手段に前記トリガー信号を再び送信し、前記閉合手段は前記トリガー信号を受信して前記開口を閉じることによって、前記クリーンルーム本体が完全に封止な空間となることを意味することを特徴とする請求項３に記載のウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール保護機構及びその使用方法に係り、特に、ウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造及びその使用方法に関るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体メーカは、手押型システムでウェハー（Wafer）の搬送を行っていたが、科技製造プロセス技術の進歩に伴い、ウェハーサイズは６吋から８吋までに至り、現在はさらに１２吋までアップされたため、早期の半導体メーカの手押型システムでウェハーを搬送する場合、人力では負荷が大きすぎる。さらに生産歩留まり及びクリーン度等の要素を考えれば、より好適なウェハー搬送システムの開発が必要となっている。
生産歩留まり及び生産量を効率的に向上し、ウェハー搬送の問題を解決するため、近年、いわゆる自動搬送システム（Automated Material Handling System,AMHS）が開発されている。この自動搬送システムは、半導体メーカに幅広く適用され、エリア型のような大型のウェハー搬送も、或いはテーブル間のコンパクトなウェハー搬送のいずれにも用いられている。
【０００３】
現在、一つの半導体の作製フローは、数十種の複雑な製造プロセス、例えば、複数回の重複な酸化や、拡散、リソグラフィ、エッチング及び物理また化学的気相成長等を含み、半導体製造プロセスの精密性を向上させるために、殆ど全てのプロセスは、既に制御及び操作を自動化している。
図１はロボットアームによるウェハー搬送を説明する図である。図１に示すように、ウェハー４ａがテーブル１ａ上に一つの工程を終了すると、ロボットアーム３ａはウェハー４ａを受け取り、次の工程のテーブル２ａ内にウェハー４ａを搬送して加工を行う。このように人力に代ってロボットアーム３ａを用いることによって、人的操作による微細な塵埃及び誤差でウェハー４ａの歩留まりに影響することが避けられる。
【０００４】
しかしながら、前記のロボットアームによる搬送は、以下の欠点がある。
１、ロボットアームにより一工程でテーブルからウェハーを取り出すと、ロボットアームに載せられたウェハーは外部に完全に晒され、このように、搬送過程においてロボットアームに載せられたウェハーが外部の微粒子に汚されてしまう可能性がある。
２、ロボットアームは、ウェハーを受け取り及び搬送する機能のみしか持っておらず、ウェハーには完全保護及び遮断の空間を提供できない。このため、ロボットアームによるウェハー搬送過程においてウェハーが汚され易くなり、ひいては、次の工程の結果に影響を与えてしまう。
【０００５】
そのため、本発明者は、上記欠点が改良できるのを感心して、長年以来この領域で積み立てた経験により、専念な観察かつ研究をし、さらに学術理論の運用に合せ、設計が合理的で前記問題を有効に改善できる本発明を提案した。
尚、ウェハーを搬送するロボットアームについては、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３４９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、遮断保護の機能を供給し、並びにプロセステーブルの間のウェハー搬送過程に用いられるミニクリーンルーム本体構造であり、搬送過程におけるウェハーが微粒子に汚されて、ひいては工程の結果に影響することを無くすことのできるウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、完全なシール空間を提供し、ロボットアームを移動する際に、ロボットアームに載せられたウェハーが全面的に保護されるようにするロボットに取り付けられたコンパクトなクリーンルーム本体を提供することをもう一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明が提供したウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造は、ロボットアームと、クリーンルーム本体と、少なくとも一つの閉合手段とを含み、前記クリーンルーム本体は前記ロボットアームの一端にスライド可能に嵌め付けられ、且つ本体に開口を有し、前記ロボットアームが前記開口を介して本体の外に延伸可能に設けられる。前記少なくとも一つの閉合手段は前記開口に近接し、かつ、前記開口を選択的に閉じるように、前記クリーンルーム本体に回転自在に接続される。
【００１０】
また、本発明が提出したウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法は、ロボットアームと、前記ロボットアームの一端にスライド可能に嵌め付けられ、本体に開口を有するクリーンルーム本体と、前記クリーンルーム本体に回転自在に接続された少なくとも一つの閉合手段とを含むウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法において、前記ロボットアームから前記閉合手段にトリガー信号を送信する工程と、前記トリガー信号を受信して、前記閉合手段は前記クリーンルーム本体の開口を開放し且つ露出させ、前記ロボットアームは前記開口から延伸してウェハーを受け取る工程と、最後に、前記ロボットアームは初期位置に戻って、前記閉合手段に前記トリガー信号を再び送信し、前記閉合手段により前記開口を閉じて前記クリーンルーム本体を封止するように制御し、前記ロボットアームに載せられたウェハーが搬送過程において微粒子に汚されることを防ぐ工程とを含む。
【００１１】
このように、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造及びその使用方法は、以下の有利な効果がある。
【００１２】
本発明のミニクリーンルーム本体は、構造簡単で、使用する際に、シールの状態になり外部の汚れを易く遮断でき、ウェハーが微粒子に汚され、ひいてはプロセスの失敗に招いて生産量が低下されるような事態を避けることができる。
また、本発明によると、ロボットアームに載せられたウェハーが完全封止の環境において工程間の搬送を行い、搬送過程においてウェハーが汚され、製造プロセス後の結果に影響することを避けることができる。
【００１３】
所定目的を達成するため採択した本発明の技術、方法及び効果をより詳しく了解するために、以下に本発明に関る詳細な説明及び添付図面を参照するが、それらの添付図面が参考及び説明のみに使われ、本発明の主張範囲を狭義的に局限するものではないことは言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、従来のロボットアームのシステム構造を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造を示す構成図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造を示すシステム構成図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法のフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用状態を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用状態を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用状態を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用状態を示す図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２Ａに示すように、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造は、ロボットアーム１と、クリーンルーム本体２と、閉合手段３とを含み、クリーンルーム本体２は、ロボットアーム１にスライド可能に嵌め付けられ、閉合手段３は、回転自在にクリーンルーム本体２に接続されている。
【００１６】
ロボットアーム１は、テーブル４ともう一つのテーブル５との間に配置され（図２Ｂに示すように）、ロボットアーム１によりテーブル４からもう一つのテーブル５内までウェハー６を搬送して加工を行う。
ロボットアーム１上に適切な長さのスライド溝１１が貫通して形成され（図２Ｃに示すように）、クリーンルーム本体２がロボットアーム１上に移動できるようにロボットアーム１に嵌め付けられたクリーンルーム本体２は、スライド溝１１に移動可能に接続されている。また、ロボットアーム１によって各回ごとに搬送するウェハー６の数は一枚である。
【００１７】
クリーンルーム本体２は、格納容器であり、ロボットアーム１の一端に嵌め付けられる。このように、ロボットアーム１の一部がクリーンルーム本体２内に収容され、クリーンルーム本体２により収容保護の空間を提供する。
クリーンルーム本体２は、開口２１、収容空間２２およびスライダ２３を有する。即ち、クリーンルーム本体２において、収容空間２２を連通する開口２１が開設されている。収容空間２２に収容されたロボットアーム１は、開口２１を介してクリーンルーム本体２の外に延伸可能で、ウェハー６を載置する作業を行うことができる。ロボットアーム１が収容空間２２内に縮んで戻ると、クリーンルーム本体２の収容空間２２は、収容保護の空間をも形成し、クリーンルーム本体２により外部の微粒子を遮断し、ロボットアーム１に載せられたウェハー６が汚されることを避けられる。
【００１８】
ここで、クリーンルーム本体２の外形は限られるものではなく、円形や、矩形または略円形の形状のいずれであってもよいので、半導体メーカは、要求に応じてクリーンルーム本体２の外形を設計すればよい。
【００１９】
また、クリーンルーム本体２の開口２１に遠く離れる一端にスライダ２３が設けられ、該スライダ２３がロボットアーム１のスライド溝１１内に可動的に挿着されている。このような設計によって、クリーンルーム本体２は、ロボットアーム１上に自在に移動でき、このようにロボットアーム１の動作に合わせて、クリーンルーム本体２内にロボットアーム１をより速やかに延伸または縮んで戻らせることができる。
【００２０】
より具体的に説明すると、ロボットアーム１が開口２１へ延伸すると、クリーンルーム本体２はロボットアーム１の延伸方向と反対する方向に移動し、ロボットアーム１の一端を開口２１に速やかに通過させてクリーンルーム本体２の外に露出する。一方、ロボットアーム１が縮んで戻ると、クリーンルーム本体２はロボットアーム１の縮み方向と反対する方向に移動し、ロボットアーム１の一端をクリーンルーム本体２の収容空間２２内に速やかに収容させ、クリーンルーム本体２により遮断、保護の機能を提供する。
【００２１】
閉合手段３は、クリーンルーム本体２の開口２１に近接し、かつ、クリーンルーム本体２に回転自在に枢着される。閉合手段３は、クリーンルーム本体２を選択的に閉じるためのものであり、クリーンルーム本体２がさらに完全な遮断、保護の空間を形成できるようにさせる。閉合手段３は、シール板型であってもよく、ロボットアーム１の稼働状態に応じて開口２１を開閉する。また、本実施例では、閉合手段３の数は限られておらず、要求に応じて１個、２個、３個または４個に設けても良いが、本実施例では、閉合手段３の数は２個である。
【００２２】
また、閉合手段３は、さらに、ロボットアーム１に電気的に接続する。これによって、ロボットアーム１が稼働する時に、閉合手段３は、ロボットアーム１からのトリガー信号を受信して動作し始め、ロボットアーム１の動作に合せて、ロボットアーム１の一端をクリーンルーム本体２から延伸または縮んで戻らせることができる。そのうち、閉合手段３がロボットアーム１に電気的に接続する方式は、ケーブル型の電気的接続またはワイヤレス型の電気的接続のいずれであっても良い。
【００２３】
図３に示すように、本発明は、ウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造の使用方法を提出し、その方法は以下の工程を含む（図４Ａ〜図４Ｂに示すように）。
【００２４】
（Ａ）ロボットアーム１は稼働し始めるとともに、閉合手段３にトリガー信号を送信する。
（Ｂ）閉合手段３は該トリガー信号を受信して稼働し始め、クリーンルーム本体２の開口２１を開放してロボットアーム１を開口２１から延伸させクリーンルーム本体２の外に露出させる。
（Ｃ）クリーンルーム本体２に露出されたロボットアーム１は、工程完了のウェハー６を受け取り載せる。
（Ｄ）ウェハー６を受け取って載せた後、ロボットアーム１は、クリーンルーム本体２内に縮んで戻され、そして、ロボットアーム１は、閉合手段３にトリガー信号を再び送信する。
（Ｅ）閉合手段３は、該トリガー信号を再び受信して動作し始め、クリーンルーム本体２の開口２１を閉じて、ロボットアーム１に載せられたウェハー６が完全にシールされた保護を得られるようにする。
【００２５】
この技術を熟知する当業者が本発明を理解及び実施するように助けるために、以下、本発明の方法の細かい部分について詳細に説明する。図４Ａ〜図４Ｅに示すように、ウェハー６は、一つのテーブル（図示せず）で一工程を終了した後、もう一つのテーブル（図示せず）内に搬送して次の工程の加工を行う必要がある場合、ロボットアーム１は稼働し始め、ロボットアーム１は閉合手段３にトリガー信号を送信し、閉合手段３は該トリガー信号を受信して稼働し始め、クリーンルーム本体２の開口２１を開放する。
【００２６】
続いて、ロボットアーム１はウェハー６を受取るためにクリーンルーム本体２の外へ延伸し、ロボットアーム１の延伸とともに、クリーンルーム本体２は、ロボットアーム１の延伸方向と反対する方向に移動し、ロボットアーム１の一端を開口２１の外へ速やかに露出させる。これにより、ロボットアーム１はウェハー６を受取り易くなる。
【００２７】
一旦、ロボットアーム１はウェハー６を受け取る作業を完了すると、ウェハー６を載せたロボットアーム１は、クリーンルーム本体２内に縮んで戻っていくとともに、クリーンルーム本体２は、ロボットアーム１の縮み方向と反対する方向に移動する。これにより、ロボットアーム１の一端が開口２１内に縮んで戻り易くなる。
【００２８】
ロボットアーム１が初期位置に戻ると、この時に、ロボットアーム１は、閉合手段３にトリガー信号を再び送信し、該トリガー信号を受信した閉合手段３は稼働し始め、クリーンルーム本体２が完全な遮断封止の空間を形成するように、クリーンルーム本体２の開口２１を封止していく。また、上記のトリガー信号は、閉合手段３を開閉させるように、閉合手段３を制御するための信号である。
【００２９】
閉合手段３により開口２１を完全に封止すると、ロボットアーム１に乗せられたウェハー６は、搬送過程において完全な遮断保護を得られ、該ウェハー６が微粒子に汚されて次の工程の結果に影響を与えることから避けられる。
【００３０】
以上の説明のように、本発明に係るウェハーの汚れを予防するためのミニクリーンルーム本体構造及びその使用方法は、以下の特徴を生じることができる。
【００３１】
１、本発明は、構造簡単で微粒子の汚れを効率的に遮断できるコンパクトなクリーンルーム本体を提供する。
２、本発明によって、ロボットアームにおけるウェハーは、完全封止の環境で工程の間の搬送を行い、搬送過程においてウェハーが汚されて工程後の結果に影響を与えることを避けられる。
【００３２】
しかし、前記の説明は、単に本発明の好ましい具体的な実施例の詳細説明及び図面に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を局限するものではなく、本発明の主張する範囲は、下記の特許請求の範囲に基づくべき、いずれの当該分野における通常の知識を有する専門家が本発明の分野の中で、適当に変更や修飾などを実施できるが、それらの実施のことが本発明の主張範囲内に納入されるべきことは言うまでもないことである。
【符号の説明】
【００３３】
１ａ、２ａ          テーブル
３ａ      ロボットアーム
４ａ      ウェハー
１        ロボットアーム
２        クリーンルーム本体
３        閉合手段
４        テーブル
５        テーブル
６        ウェハー
１１      スライド溝
２１      開口
２２      収容空間
２３      スライダ
【図１】
2010074128.tif 000003
【図２Ａ】
2010074128.tif 000004
【図２Ｂ】
2010074128.tif 000005
【図２Ｃ】
2010074128.tif 000006
【図３】
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【図４Ａ】
2010074128.tif 000008
【図４Ｂ】
2010074128.tif 000009
【図４Ｃ】
2010074128.tif 000010
【図４Ｄ】
2010074128.tif 000011
【図４Ｅ】
2010074128.tif 000012