(57)【要約】【課題】簡易な構成で免震することができるとともに、液体の漏洩を低減することができる半導体製造装置を提供する。【解決手段】液体Ｌ１、Ｌ２を収容する液槽Ｗ１、Ｗ２を備えた半導体製造装置１であって、筐体ＫＴと、液槽Ｗ１、Ｗ２を水平方向に相対移動可能に筐体ＫＴに支持する液槽支持手段ＢＡと、液槽Ｗ１、Ｗ２の筐体ＫＴに対する位置を所定範囲に規制する位置規制手段ＳＫと、液槽Ｗ１、Ｗ２と位置規制手段ＳＫとの衝突による衝撃をやわらげる緩衝手段ＳＡと、を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005303234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する液槽を備えた半導体製造装置であって、
筐体と、
前記液槽を水平方向に相対移動可能に前記筐体に支持する液槽支持手段と、
前記液槽の前記筐体に対する位置を所定範囲に規制する位置規制手段と、
前記液槽と前記位置規制手段との衝突による衝撃をやわらげる緩衝手段と、を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記液槽支持手段は、球体を配設した構成を利用して前記相対移動を実現していることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記液槽支持手段は、直動案内軸受を配設した構成を利用して前記相対移動を実現していることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記緩衝手段は、ばね性と減衰性とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記液体の量に応じて前記緩衝手段のばね定数を変化させることを特徴とする請求項４に記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置の安全性に関し、特に液体を収容する液槽を備える半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体装置の製造において、多数の工程が連続して組み合わされ、それらの製造処理工程が自動化された大型の製造装置が多々ある。また、これらの製造装置には、薬品を含む液体を収容する液槽を備えたものがある。
一般的に、これらの製造装置は、地震の際の安全性を確保するために、製造装置を設置床面に固定したり、製造装置と床面との間に免震装置を配設したりするなどの処置が施されることが多い。
【０００３】
この免震装置においては、従来、電子装置と床との間に配設され、中規模程度の地震に対して装置への振動伝達を低減させるものが多く、さらに構造によっては大地震で電子装置が免震装置の可動範囲を超えて移動した場合に、免震装置の可動部材がストッパ部に衝突して発生する衝撃力を低減する免震装置もある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２４７９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の免震装置を質量が大きい大型の製造装置に適用すると、可動部材がストッパ部に衝突して発生する衝撃力に耐えるように強固な免震装置にしなければならず、免震装置が大きくなってしまい、設置面積の増大や設置費用の増大を招いてしまうという未解決の課題がある。また、この免震装置では、製造装置全体を免震するようになっており、液体が収容された液槽を備える製造装置の場合、免震装置の可動部材がストッパ部に衝突すると、慣性により液体にうねりが発生し、液体が液槽外へ漏れてしまう可能性がある。そして、そのうねりが反対方向に転換して製造装置を押しもどす力となり、製造装置の移動を助長してしまう可能性があるという未解決の課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で免震することができるとともに、液体の漏洩を低減することができる半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の発明は、液体を収容する液槽を備えた半導体製造装置であって、筐体と、前記液槽を水平方向に相対移動可能に前記筐体に支持する液槽支持手段と、前記液槽の前記筐体に対する位置を所定範囲に規制する位置規制手段と、前記液槽と前記位置規制手段との衝突による衝撃をやわらげる緩衝手段と、を備えたことを特徴とする半導体製造装置を提供する。
【０００７】
上記により、液槽が筐体に対して相対移動可能となっているため、地震等によって半導体製造装置全体が揺動しても、液槽は慣性によってもとの位置に留まろうとするから、液槽自体の移動を低減することが可能となる。また、筐体の移動量が大きく、筐体及び液槽間の相対位置変化が所定範囲を超えて位置規制手段と液槽との衝突が発生したとしても、緩衝手段によって衝撃が緩和されるため、液体のうねりを低減することが可能となる。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記液槽支持手段は、球体を配設した構成を利用して前記相対移動を実現していることを特徴とする半導体製造装置を提供する。
上記により、液槽は、種々の方向へ転動可能な球体によって相対移動が可能となるため、半導体製造装置の揺動方向に沿った相対移動が可能となる。
また、第３の発明は、第１の発明において、前記液槽支持手段は、直動案内軸受を配設した構成を利用して前記相対移動を実現していることを特徴とする半導体製造装置を提供する。
【０００９】
ここで、直動案内軸受とは、レール上に配設されたブロックがレールに沿って移動可能に構成された案内機構のことをいう。
また、第４の発明は、第１乃至第３のいずれか一の発明において、前記緩衝手段は、ばね性と減衰性とを有することを特徴とする半導体製造装置を提供する。
ここで、ばね性とは、外力によって発生するひずみによって内部にエネルギを蓄え、衝撃を緩和する性質をいう。また、減衰性とは、物体のエネルギを吸収してその物体の運動に対する抵抗力を発生させる性質をいう。
【００１０】
上記により、ばね性が受け止めた衝撃を減衰性が吸収するため、液槽を緩衝することが可能となる。
また、第５の発明は、第１乃至第４のいずれか一の発明において、前記液体の量に応じて前記緩衝手段のばね定数を変化させることを特徴とする半導体製造装置を提供する。
上記の構成によれば、液体の量が多い場合と少ない場合とで、質量及びばね定数から決まる緩衝手段の固有振動数に生じる差を低減することができる。
【００１１】
上記により、緩衝手段の固有振動数を、液体の量の多少にかかわらず、地震により揺動する製造装置の予測される振動数から遠ざけることが容易となり、共振現象の発生を回避しやすくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の第１の実施形態を、半導体ウェハの洗浄装置を例に、図面に基づいて説明する。
第１の実施形態における半導体製造装置１は、図１に示すように、筐体ＫＴ内に、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２と、洗浄に使用する液体薬品を秤量する秤量槽Ｈ１、Ｈ２と、を備えている。
【００１３】
この半導体製造装置１は、図示しないが、複数の半導体ウェハが収納されるキャリアを搬送装置で各洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の洗浄液Ｌ１、Ｌ２中に順次搬送し、半導体ウェハの洗浄を行う自動化された洗浄装置である。
ここで、半導体製造装置１の各構成を図１に基づいて説明する。
筐体ＫＴ内の底面には、洗浄液Ｌ１、Ｌ２が洗浄槽Ｗ１、Ｗ２から漏洩した場合の受け皿となるシンクＳＫが固定されており、この各シンクＳＫ内に洗浄槽Ｗ１、Ｗ２が収められている。そして、各洗浄槽Ｗ１、Ｗ２は、それらの底面に配設された鋼球ＢＡによって、シンクＳＫ内を水平方向に移動可能に支持されている。
【００１４】
また、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の外側面には、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２が相対移動してシンクＳＫの側壁に衝突してしまうような状況が発生した際に、その衝撃を緩和させる緩衝装置ＳＡが配設されている。
この緩衝装置ＳＡは、シンクＳＫ及び洗浄槽Ｗ１の平面図である図２（ａ）に示すように、各洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の外側面の４面に配設され、それぞれ、ばね性を有するコイルばねＳＰと、減衰性を有するオイルダンパーＤＰとを備えている。コイルばねＳＰ及びオイルダンパーＤＰは、それぞれ一方の端部が洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の外側面に接続され、他方の端部がプレートＰＬに接続されている。
【００１５】
秤量槽Ｈ１、Ｈ２は、図１に示すように、それぞれ、筐体ＫＴ内で各洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の上方に配設され、供給管ＴＢによって薬液供給槽ＴＡ１〜ＴＡ４に接続されている。
薬液供給槽ＴＡ１〜ＴＡ４は、洗浄の目的に応じて、純水、硫酸、アンモニア水、過酸化水素水などの液体の種類ごとに用途が決められている。
ここで、秤量槽Ｈ１、Ｈ２が筐体ＫＴ内で洗浄槽Ｗ１、Ｗ２より上方に配設されているのは、各秤量槽Ｈ１、Ｈ２から各洗浄槽Ｗ１、Ｗ２へ洗浄液Ｌ１、Ｌ２を供給する際に、重力による液体の流動を利用して供給するためである。
【００１６】
なお、この図１では、薬液供給槽ＴＡ１〜ＴＡ４を筐体ＫＴ外の上方に図示したが、これは、各秤量槽Ｈ１、Ｈ２への薬液の供給に重力を利用するためではなく、図面の便宜上そのように図示したものである。通常、薬液供給槽ＴＡ１〜ＴＡ４から秤量槽Ｈ１、Ｈ２への薬液の供給は、窒素加圧やポンプなどにより薬液に圧力を付与して行われるのが一般的である。
【００１７】
ここで、洗浄液Ｌ１、Ｌ２の生成及び洗浄槽Ｗ１、Ｗ２への供給について説明する。
秤量槽Ｈ１は、薬液供給槽ＴＡ１及びＴＡ２のそれぞれから適量の薬液が供給され、供給された薬液を混合して洗浄液Ｌ１を生成する。同様に、秤量槽Ｈ２は、薬液供給槽ＴＡ３及びＴＡ４から適量の薬液の供給を受けて混合し、洗浄液Ｌ２を生成する。各秤量槽Ｈ１、Ｈ２で生成された洗浄液Ｌ１、Ｌ２は、適時、洗浄液供給管ＷＬ１、ＷＬ２を介して各洗浄槽Ｗ１、Ｗ２に供給される。
【００１８】
そして、各秤量槽Ｈ１、Ｈ２は、各洗浄槽Ｗ１、Ｗ２へ洗浄液Ｌ１、Ｌ２を供給すると、新たな洗浄液Ｌ１、Ｌ２を混合して、速やかに次回の供給に備える。
洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の相対移動について、洗浄槽Ｗ１を例に、詳細を以下に説明する。
洗浄槽Ｗ１の位置は、図２（ａ）中のＡ−Ａ断面図である図２（ｂ）に示すように、地震が発生していない通常の状態では、洗浄槽Ｗ１に外力が作用しない限り、シンクＳＫに対して変化しない。この状態で地震が発生すると、シンクＳＫは、図３（ａ）及び（ｂ）に示す矢印方向に筐体ＫＴとともに揺動する。
【００１９】
このとき、シンクＳＫ内の洗浄槽Ｗ１は、慣性の法則に従い、静止状態を保とうとする。そして、この洗浄槽Ｗ１をシンクＳＫの底面から支持している鋼球ＢＡが転動し、洗浄槽Ｗ１のシンクＳＫに対する相対位置が変化することによって、洗浄槽Ｗ１の絶対位置の変化が低減される。ここで、絶対位置とは、地震動から断絶された空間における定点を基準とした位置をいう。
【００２０】
洗浄槽Ｗ１の相対位置の変化が大きいと、洗浄槽Ｗ１とシンクＳＫの内側面とが衝突する可能性があるが、この場合、図３（ｃ）に示すように、緩衝装置ＳＡのプレートＰＬがシンクＳＫの内側面に衝突する。
そして、その衝突の衝撃力をコイルばねＳＰがたわんで緩和し、たわんだコイルばねＳＰのエネルギをオイルダンパーＤＰが吸収して反発力を徐々に解放する。
【００２１】
なお、第１の実施形態において、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２が液槽に対応し、鋼球ＢＡが液槽支持手段としての球体に対応し、シンクＳＫが位置規制手段に対応し、緩衝装置ＳＡが緩衝手段に対応している。
上記により、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の筐体ＫＴに対する相対移動を可能とすることができ、半導体製造装置１が揺動しても、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の絶対移動を低減することが可能となる。従って、洗浄液Ｌ１、Ｌ２の洗浄槽Ｗ１、Ｗ２からの漏洩が低減される。また、半導体製造装置１の慣性質量が低減されるため、地震による半導体製造装置１の揺動の振幅が低減し、半導体製造装置１が地震によって被る損傷を低減することが可能となる。
【００２２】
また、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の相対位置の変化が大きくなって洗浄槽Ｗ１、Ｗ２がシンクＳＫの内側面に衝突するようなことがあっても、緩衝装置ＳＡによって衝撃が緩和されるため、洗浄液Ｌ１、Ｌ２のうねりを低減することが可能となる。
また、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２を免震するようになっているため、半導体製造装置１全体を免震する場合に比較して、免震装置を小さくすることができ、免震装置にかかるコストの増大、免震装置の設置面積や設置費用の増大などを回避することが可能となる。
【００２３】
本発明の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。
第２の実施形態は、第１の実施形態の半導体製造装置１において、緩衝装置ＳＡを空気ばねとし、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２に液面センサーＬＳを備えることを除いて第１の実施形態と同様であり、図２に対応する構成には同一符号を付してその説明は省略する。
第２の実施形態では、図４（ａ）に示すように、可撓性を有するチューブＣＨを介して空気圧縮機Ｐから空気が供給される空気袋ＡＰが洗浄槽Ｗ１の周囲を取り囲むように配設されている。また、洗浄槽Ｗ１の内側面には、洗浄液Ｌ１の液面高さを検出する液面センサーＬＳが配設されている。
【００２４】
空気袋ＡＰは、図４（ａ）中のＣ−Ｃ断面図である図４（ｂ）に示すように、第一の空気袋ＡＰ１の上方に第二の空気袋ＡＰ２が配設される二段構成を有している。第一及び第二の空気袋ＡＰ１、ＡＰ２は、それぞれチューブＣＨによって空気圧縮機Ｐに接続されて空気が供給されるが、第二の空気袋ＡＰ２への空気供給系統には第一の電磁バルブＥＶ１が設けられており、空気の供給がコントロールされるようになっている。また、第二の空気袋ＡＰ２は、第二の電磁バルブＥＶ２を備え、大気開放が可能に構成されている。なお、この図４（ｂ）では、空気を供給するチューブＣＨを、図４（ｂ）で見て各空気袋ＡＰ１、ＡＰ２の右方から右側面へ接続するように図示したのは、構成をわかりやすく示すためである。各空気袋ＡＰ１、ＡＰ２へのチューブＣＨの接続は、各空気袋ＡＰ１、ＡＰ２がシンクＳＫに衝突する際に障害とならないように、第一の空気袋ＡＰ１には下方から底面に接続し、第二の空気袋ＡＰ２には上方から上面に接続するなどの配慮がなされる。
【００２５】
各空気袋ＡＰ１、ＡＰ２のチューブＣＨの接続部分には、図示しないが、逆止め弁が備えられており、供給された空気が空気圧縮機Ｐ側へ逆流しないようになっている。また、各空気袋ＡＰ１、ＡＰ２は、図示しない安全弁が備えられ、各空気袋ＡＰ１、ＡＰ２内の圧力が上昇すると弁を開放して所定圧力を保つように構成されている。つまり、洗浄槽Ｗ１とシンクＳＫの内側面との衝突が発生した場合に、各空気袋ＡＰ１、ＡＰ２のばね性が衝撃を緩和するとともに、衝突によって各空気袋ＡＰ１、ＡＰ２内の圧力が上昇すると、安全弁から空気が抜けることによって減衰性が発揮される。
【００２６】
第一及び第二の電磁バルブＥＶ１、ＥＶ２は、コントローラーＣＲを介して液面センサーＬＳに電気的に接続され、コントローラーＣＲによってバルブの開閉が制御される。
液面センサーＬＳは、洗浄液Ｌ１の液面が所定の高さに達すると、液面が高い旨の信号をコントローラーＣＲに送り、液面が所定の高さを下回ると、液面が低い旨の信号をコントローラーＣＲに送る。
【００２７】
コントローラーＣＲは、液面が高い旨の信号を受けて、バルブを開くように第一の電磁バルブＥＶ１を制御するとともに、バルブを閉じるように第二の電磁バルブＥＶ２を制御する。また、液面が低い旨の信号を受けると、第一の電磁バルブＥＶ１を閉じ、第二の電磁バルブＥＶ２を開くように制御する。
上記により、第１の実施形態と同様の効果を有するばかりでなく、洗浄液Ｌ１、Ｌ２の量に応じて空気ばねのばね定数及び減衰性を変化させることが可能となる。従って、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２及び空気ばねが構成する振動系における固有振動数を制御することが可能となり、この固有振動数を地震によって揺動する半導体製造装置１の予測される振動数から遠ざけることが容易となる。
【００２８】
すなわち、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２の固有振動数と半導体製造装置１の振動数とが接近して発生する共振現象を回避しやすくなるという効果を奏し、洗浄液Ｌ１、Ｌ２の漏洩を一層低減できるとともに、半導体製造装置１の地震による損傷を低減でき、安全性の向上が図られる。
なお、第１及び第２の実施形態では、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２を鋼球ＢＡで移動可能に支持するようにしたが、これに限定されず、図５（ａ）に示すリニアガイドＬＧによって移動可能に支持するようにしてもよい。
【００２９】
このリニアガイドＬＧは、レールＲ上に配設された二つのブロックＢＬがレールＲに沿って移動可能に構成されている。ブロックＢＬの移動には、ブロックＢＬとレールＲとの滑りを利用するものや、ブロックＢＬ内に備えられた球体、ローラーなどがレールＲに沿って転動することを利用するもの等があり、いずれの形態でも採用することができる。
このリニアガイドＬＧを用いた構成では、２本のリニアガイドＬＧ１、ＬＧ２を、図５（ｂ）に示すＹ方向にブロックＢＬが移動するように、シンクＳＫの底面上に略平行に配設し、リニアガイドＬＧ１、ＬＧ２のブロックＢＬ上に他の２本のリニアガイドＬＧ３、ＬＧ４を略平行に、ブロックＢＬがＸ方向に移動するように配設している。
【００３０】
なお、このリニアガイドＬＧが直動案内軸受に対応している。
上記の構成により、図５（ｃ）に示す洗浄槽Ｗ１は、Ｘ方向及びＹ方向に相対移動が可能となる。なお、この図５（ｃ）では、緩衝装置ＳＡ又は緩衝装置ＳＡとしての空気ばねの図示を省略してある。
また、第１及び第２の実施形態では、液槽支持手段及び緩衝手段を備える免震構造を洗浄槽Ｗ１、Ｗ２に適用した例を説明したが、これに限定されず、図６に示すように、秤量槽Ｈ１、Ｈ２に適用してもよい。秤量槽Ｈ１、Ｈ２は、前述したように半導体製造装置１の高い位置にあり、免震構造をこれらの秤量槽Ｈ１、Ｈ２に適用すれば、さらなる効果を奏する。
【００３１】
すなわち、液体を収容した重量物が高い位置にあると、半導体製造装置１の重心位置が高くなり、重心位置が高くなるほど半導体製造装置１の振動における振幅が大きくなり、最悪の場合は半導体製造装置１が転倒してしまうことも考えられる。従って、高い位置にある秤量槽Ｈ１、Ｈ２に免震構造を適用して免震することによって、半導体製造装置１の振動の振幅を低減して転倒の可能性を極めて低く抑え、さらなる安全性の向上を図ることが可能となる。なお、この図６において、側壁ＳＨが位置規制手段に対応している。
【００３２】
この図６に示す例では、筐体ＫＴについては、公知の方法により設置床面に強固に固定することでその安全性は十分に確保でき、洗浄槽Ｗ１、Ｗ２については、シンクＳＫにより洗浄液Ｌ１、Ｌ２の半導体製造装置１外への漏洩を防止できる。
すなわち、図６に示すように、筐体ＫＴ及び洗浄槽Ｗ１、Ｗ２には免震構造を適用せず、秤量槽Ｈ１、Ｈ２のみに適用すれば、安全性を十分に確保することができるとともに、免震構造の適用にかかるコストを最小限に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施形態における半導体製造装置の断面を模式的に示す立面図。
【図２】洗浄槽及びシンクの構成を説明する図。
【図３】洗浄槽の相対移動を説明する図。
【図４】第２の実施形態における半導体製造装置の緩衝装置の構成を説明する図。
【図５】洗浄槽の相対移動を実現する他の構成例を示す図。
【図６】免震構造を秤量槽に適用した例を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１…半導体製造装置、ＫＴ…筐体、Ｗ１，Ｗ２…洗浄槽、ＢＡ…鋼球、ＳＫ…シンク、ＳＡ…緩衝装置、ＬＧ…リニアガイド
【図１】
2005303234.tif 000003
【図２】
2005303234.tif 000004
【図３】
2005303234.tif 000005
【図４】
2005303234.tif 000006
【図５】
2005303234.tif 000007
【図６】
2005303234.tif 000008