(57)【要約】【課題】従来と比較して初期投資額を抑制できる半導体装置の製造設備を提供する。【解決手段】クリーンルームであり、半導体装置の製造装置が配置された第１のフロア１と、第１のフロア１の床から第１のフロア１の内部の空気を排気させ、該排気した空気を清浄して第１のフロア１の天井から該第１のフロア１に供給する空調手段６３と、第１のフロア１より下のフロアである第２のフロア３と、第２のフロア３に配置されたレチクル保管庫４と、レチクル保管庫４に設けられ、第１のフロア１の床から排気された空気をレチクル保管庫４の内部に吸入する吸入口４１とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルームであり、半導体装置の製造装置が配置された第１のフロアと、
前記第１のフロアの床から前記第１のフロアの内部の空気を排気させ、該排気した空気を清浄して前記第１のフロアの天井から該第１のフロアに供給する空調手段と、
前記第１のフロアより下のフロアである第２のフロアと、
前記第２のフロアに配置されたレチクル保管庫と、
前記レチクル保管庫に設けられ、前記第１のフロアの床から排気された空気を前記レチクル保管庫の内部に吸入する吸入口と、
を具備する半導体装置の製造設備。
【請求項２】
前記レチクル保管庫に設けられた排気口と、
前記排気口からの排気を前記空調手段に供給する排気供給路と、
を更に具備する請求項１に記載の半導体装置の製造設備。
【請求項３】
前記吸入口は、前記レチクル保管庫から前記第１のフロアの下方まで延伸している吸入管の先端部であり、該吸入管の先端部は水平方向より下方に向いている請求項１又は２に記載の半導体装置の製造設備。
【請求項４】
前記吸入口の周囲における空気の流れは下方に向いており、
前記吸入口の空気吸入速度は、該吸入口の周囲における空気の速度より遅い請求項３に記載の半導体装置の製造設備。
【請求項５】
内管が前記レチクル保管庫から延伸しており、前記内管及び前記外管それぞれが空気を吸入する二重管を具備し、
前記吸入口は、前記内管の先端部であり、
前記内管の空気吸入速度は、前記外管の空気吸入速度より遅い請求項１又は２に記載の半導体装置の製造設備。
【請求項６】
前記吸入口が吸入した空気の清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つ、若しくは前記レチクル保管庫の本体の空気の清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つを測定するセンサと、
前記吸入口と前記レチクル保管庫の本体の間に設けられ、前記センサの検出値が基準条件を満たさない場合に、前記清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つを調節する空調装置と、
を具備する請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造設備。
【請求項７】
前記吸入口が吸入した空気の清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つ、若しくは前記レチクル保管庫の本体の空気の清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つを測定するセンサと、
前記レチクル保管庫からレチクルを入出庫するレチクル搬送機構と、
前記空調センサの測定値が第１の基準条件外になった場合に、前記レチクル搬送機構の動作を停止させる制御部と、
を具備する請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造設備。
【請求項８】
前記制御部は、前記センサの測定値が前記第１の基準条件より緩い第２の基準条件外になった場合に、前記レチクル搬送機構を、前記センサの検出値が前記第２の基準条件内に復元し、かつ復元後所定時間経過した後に、前記レチクル搬送機構の動作を再開させる請求項７に記載の半導体装置の製造設備。
【請求項９】
第１のフロアに半導体装置の製造装置を配置し、かつ前記第１のフロアより下のフロアである第２のフロアにレチクル保管庫を配置し、
前記第１のフロアの床から前記第１のフロアの内部の空気を排気させ、該排気した空気を空調手段を用いて清浄して、その後前記第１のフロアの天井から該第１のフロアに供給し、
前記第１のフロアの床から排気された空気の一部を前記レチクル保管庫の内部に吸入し、かつ前記レチクル保管庫から排気された空気を前記空調手段に供給する半導体装置の製造設備の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造設備及びその管理方法に関する。特に本発明は、初期投資額を抑制できる半導体装置の製造設備及びその管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の半導体装置の製造設備の構造を説明する為の概略図である。この製造設備の建物は、一階１３０、中二階１４２、及び二階１００を有している。二階１００はクリーンルームとなっており、半導体装置の製造装置１１０及びレチクル保管庫１２０が設けられている。レチクル保管庫１２０には、製造装置１１０で用いるレチクルが保管されている。レチクルは外部環境の変化に敏感であるため、レチクル保管庫１２０の内部の温度、湿度、風速、及び清浄度を安定させる必要がある。一階１３０には製造装置１１０に用いられる電源装置（図示せず）、及び製造装置１１０からの排気に除害処理を加える除害装置（図示せず）等が配置されているが、比較的空スペースが多い。
【０００３】
二階１００の天井には清浄装置１４１が取り付けられており、所定の基準まで清浄された空気が天井から二階１００のクリーンルームに供給される。クリーンルームの空気は、二階１００の床から中二階１４２に排気され、その後二階１００の天井に設けられた排風機１４０によって二階１００の天井に戻る（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２８３５８７号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の製造設備では、クリーンルームの面積が大きくなっていた。このため、製造設備の初期投資額が大きくなっていた。
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、従来と比較して初期投資額を抑制できる半導体装置の製造設備及びその管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の製造設備は、クリーンルームであり、半導体装置の製造装置が配置された第１のフロアと、
前記第１のフロアの床から前記第１のフロアの内部の空気を排気させ、該排気した空気を清浄して前記第１のフロアの天井から該第１のフロアに供給する空調手段と、
前記第１のフロアより下のフロアである第２のフロアと、
前記第２のフロアに配置されたレチクル保管庫と、
前記レチクル保管庫に設けられ、前記第１のフロアの床から排気された空気を前記レチクル保管庫の内部に吸入する吸入口とを具備する。
【０００６】
この半導体装置の製造設備によれば、前記レチクル保管庫を前記クリーンルームの外部に配置したため、前記クリーンルームの大きさを従来と比べて小さくすることができる。従って、製造設備の初期投資コストを少なくすることができる。また、前記クリーンルームから排気された清浄度の高い空気を、前記レチクル保管庫の内部の空気として利用している。従って、前記レチクル保管庫の内部環境を低コストで維持することができる。
【０００７】
前記レチクル保管庫に設けられた排気口と、前記排気口からの排気を前記空調手段に供給する排気供給路とを更に具備してもよい。この場合、前記レチクル保管庫から排気された清浄度の高い空気を再利用することができる。
【０００８】
前記吸入口は、前記レチクル保管庫から前記第１のフロアの下方まで延伸している吸入管の先端部である場合、該吸入管の先端部は水平方向より下方に向いているのが好ましい。このようにすると、前記第１のフロアからの排気に含まれるパーティクルが前記吸入口に吸い込まれることを抑制できる。
【０００９】
前記吸入口の周囲における空気の流れは下方に向いている場合、前記吸入口の空気吸入速度は、該吸入口の周囲における空気の速度より遅いのが好ましい。このようにすると、前記第１のフロアからの排気に含まれるパーティクルが前記吸入口に吸い込まれることを抑制できる。
【００１０】
内管が前記レチクル保管庫から延伸しており、前記内管及び前記外管それぞれが空気を吸入する二重管を具備し、前記吸入口が前記内管の先端部である場合、前記内管の空気吸入速度は、前記外管の空気吸入速度より遅いのが好ましい。このようにすると、前記第１のフロアからの排気に含まれるパーティクルが前記吸入口に吸い込まれることを抑制できる。
【００１１】
前記吸入口が吸入した空気の清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つ、若しくは前記レチクル保管庫の本体の空気の清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つを測定するセンサと、前記吸入口と前記レチクル保管庫の本体の間に設けられ、前記センサの検出値が基準条件を満たさない場合に、前記清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つを調節する空調装置とを具備してもよい。このようにすると、前記レチクル保管庫の内部環境を維持することができる。
【００１２】
前記吸入口が吸入した空気の清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つ、若しくは前記レチクル保管庫の本体の空気の清浄度、温度、風速、及び湿度の少なくとも一つを測定するセンサと、前記レチクル保管庫からレチクルを入出庫するレチクル搬送機構と、前記空調センサの測定値が第１の基準条件外になった場合に、前記レチクル搬送機構の動作を停止させる制御部とを具備してもよい。さらに前記制御部は、前記センサの測定値が前記第１の基準条件より緩い第２の基準条件外になった場合に、前記レチクル搬送機構を、前記センサの検出値が前記第２の基準条件内に復元し、かつ復元後所定時間経過した後に、前記レチクル搬送機構の動作を再開させてもよい。
【００１３】
このようにすると、環境変化によって変質したレチクルが出庫されて使用されることを防止し、かつ新たにレチクルが入庫されて変質することを防止する
【００１４】
本発明に係る半導体装置の製造設備の管理方法は、第１のフロアに半導体装置の製造装置を配置し、かつ前記第１のフロアより下のフロアである第２のフロアにレチクル保管庫を配置し、前記第１のフロアの床から前記第１のフロアの内部の空気を排気させ、該排気した空気を空調手段を用いて清浄して、その後前記第１のフロアの天井から該第１のフロアに供給し、前記第１のフロアの床から排気された空気の一部を前記レチクル保管庫の内部に吸入し、かつ前記レチクル保管庫から排気された空気を前記空調手段に供給する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造設備を説明する為の概略図である。この製造設備において、二階１はクリーンルームになっており、半導体装置の製造装置１０が設置されている。二階１の天井には空調機６０及び清浄装置６３が取り付けられており、二階１の内部に清浄した空気を供給している。二階１からの排気は、二階１の床から行われる。
【００１６】
製造設備の建物は中二階２及び一階３を有している。二階１の床から排気された空気は、中二階２及び上下に延伸するリターンシャフト６２を介して二階１の天井に戻される。建物の一階３には、製造装置１０の電源装置（図示せず）、製造装置１０からの排気に除害処理を加える除害装置（図示せず）、及びレチクル保管庫４が設けられている。レチクル保管庫４には、製造装置１０で使用されるレチクルが保管されている。
【００１７】
レチクルは、上下に延伸する搬送空間５１内に設置された搬送装置５０によって、レチクル保管庫４と二階レチクル受渡し用保管庫５の間を搬送される。なお、レチクル保管庫４及び二階レチクル受渡し用保管庫５には、それぞれ、搬送装置５０との間でレチクルの受け渡しを行うための受渡口４ａ，１１が設けられている。搬送装置５０及びレチクル保管庫４の制御は、制御装置７０によって行われる。制御装置７０は、例えばクリーンルームの外部に設置されている。
【００１８】
レチクル保管庫４は、複数の吸入管４１を介して空気を内部に取り込み、排気路６１を介してリターンシャフト６２に内部の空気を排気している。吸入管４１はレチクル保管庫４の上部から上方に延伸し、先端部が中二階２に位置している。このため、レチクル保管庫４の内部には、常にクリーンルームとなっている二階１から排気された空気、すなわち清浄度の高い空気が取り込まれる。従って、レチクル保管庫４の内部の清浄度を高い状態で維持できる。
【００１９】
また、レチクル保管庫４からの排気は、リターンシャフト６２を介して二階１の天井に戻される。従って、清浄化された空気を循環させて再利用することができる。従って、空気の清浄コストを抑制することができる。
【００２０】
なお、複数の吸入管４１それぞれの近くには支柱２１が設けられているが、複数の支柱２１それぞれには、二階１から排気される空気の速度を測定するセンサ２２が取り付けられている。
【００２１】
図２は、レチクル保管庫４の構成を説明する為の概略図である。レチクル保管庫４の吸入管４１それぞれの下部には、吸入用の排風機４２が設けられている。排風機４２は制御装置７０によって制御されている。排風機４２の下流には、レチクルが保管されている本体４５が配置されている。本体４５の内部には、風速制御装置４３、温湿度制御装置４４、清浄装置４６、及びセンサ４７が設けられている。センサ４７は、本体４５の内部における空気の速度、温度、湿度、及び清浄度を測定し、制御装置７０に出力する。制御装置７０は、センサ４７の測定値に基づいて、風速制御装置４３、温湿度制御装置４４、及び清浄装置４６を制御する。制御装置７０は、本体４５の内部における空気の速度が基準範囲内に収まるように、風速制御装置４３を制御している。なお、制御装置７０が行う温湿度制御装置４４及び清浄装置４６制御の詳細は、フローチャートを用いて後述する。
【００２２】
図３は、吸入管４１の構成及びセンサ２２の配置を説明する為の概略図である。吸入管４１の先端部４１ａは中二階２（図１に示す）内に位置しているため、先端部４１ａの周囲における空気の流れは下方を向いている。これに対し、吸入管４１の先端部４１ａが略１８０°折れ曲がり、下方を向いている。従って、吸入管４１がパーティクルを吸い込む可能性が低くなる。なおこの効果は、先端部４１ａが水平方向より下を向いている場合に得ることができる。
【００２３】
また、先端部４１ａの周囲における空気の速度Ｖ１は、センサ２２によって測定されており、吸入管４１が吸い込む空気の速度Ｖ２は、吸入管４１の内部に取り付けられたセンサ４１ｂによって測定されている。センサ２２，４１ｂは、測定値を制御装置７０に出力している。制御装置７０は、速度Ｖ２が速度Ｖ１より小さくなるように排風機４２を制御する。従って、吸入管４１がパーティクルを吸い込む可能性が低くなる。
【００２４】
また、センサ４１ｂは、吸入管４１が吸い込む空気の温度、湿度、及び清浄度を測定している。制御装置７０は、センサ４１ｂが測定した空気の温度及び湿度の少なくとも一方が第１の基準範囲外、すなわち注意すべき状態になった場合に本体４５内の温湿度制御装置４４（図２に示す）を動作させ、本体４５の内部における温度及び湿度が第１の基準範囲外になることを抑制する。また、制御装置７０は、センサ４１ｂが測定した清浄度が第１の基準範囲外、すなわち注意すべき状態になった場合に本体４５内の清浄装置４６を動作させ、本体４５の内部における清浄度が第１の基準範囲外になることを抑制する。
【００２５】
図４は、制御装置７０による温湿度制御装置４４及び清浄装置４６の制御方法の一例を説明する為のフローチャートである。制御装置７０は、センサ４７が測定した本体４５の温度及び湿度の少なくとも一方が第１の基準範囲外になった場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）に、温湿度制御装置４４を動作させる（Ｓ１２）。また、制御装置７０は、センサ４７が測定した清浄度が第１の基準範囲外になった場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）に、本体４５内の清浄装置４６を動作させ（Ｓ１２）、かつ搬送装置５０による本体４５へのレチクル入出庫を抑止する（Ｓ１３）。レチクル入出庫を抑制することにより、変質したレチクルが出庫されて使用されることを防止し、かつ新たにレチクルが入庫されて変質することを防止する。
【００２６】
そして、第１の基準範囲外になった測定項目（温度、湿度又は清浄度）が第１の基準範囲内に復帰した場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、動作させた装置（温湿度制御装置４４又は清浄装置４６）を停止させ（Ｓ１５）、かつ搬送装置５０による本体４５へのレチクル入出庫の抑止を解除する（Ｓ１６）。
【００２７】
第１の基準範囲外になった測定項目（温度、湿度又は清浄度）が第１の基準範囲内に復帰せず（Ｓ１４：Ｎｏ）、更に第１の基準範囲より緩い第２の基準範囲外、すなわちレチクルの変質が生じる条件になった場合（Ｓ１７）、制御装置７０は、第２の基準範囲外になった測定項目（温度、湿度又は清浄度）が第２の基準範囲内に復帰し（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、かつ一定時間経過した後（Ｓ１９）に、動作させた装置（温湿度制御装置４４又は清浄装置４６）を停止させ（Ｓ１５）、かつ搬送装置５０による本体４５へのレチクル入出庫の抑止を解除する（Ｓ１６）。
【００２８】
なお、Ｓ１９における一定時間は、レチクルの変質が復元するために必要な時間であり、本体４５が第１の基準範囲外になっていた項目、時間、及びセンサ４７の測定値が第１の基準範囲から超過した量に基づいて、制御装置７０が計算する。
【００２９】
以上、本発明の第１の実施形態によれば、レチクル保管庫４をクリーンルームとなっている二階１の外部に配置したため、クリーンルームの大きさを従来と比べて小さくすることができる。従って、製造設備の初期投資コストを少なくすることができる。また、空きスペースが多かった一階３にレチクル保管庫４を配置したため、建物を大型化する必要もない。
【００３０】
また、レチクル保管庫４をクリーンルームより下の階に配置しており、クリーンルームから排気された、清浄度の高い空気をレチクル保管庫４の内部の空気として利用している。そして、レチクル保管庫４の内部環境が、レチクルの変質が生じる手前の状態（第１の基準範囲外）になった場合、レチクル保管庫４の内部の温湿度制御装置４４又は清浄装置４６が動作し、内部環境を第１の基準範囲内に復帰させる。このため、レチクル保管庫４の内部環境を、低コストで維持することができる。
【００３１】
また、従来の半導体装置の製造設備において、レチクル保管庫４をクリーンルーム内から一階３に移動させても、本実施形態に係る製造設備を得ることができるが、この場合、クリーンルーム内のうち、製造装置の配置に利用することができるスペースが従来と比べて広くなる。
【００３２】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る製造設備が有する吸入管４１の周囲の構成を説明する為の概略図である。本実施形態は、吸入管４１の周囲の構成を除いて、第１の実施形態と同一の構成である。以下、吸入管４１の周囲の構成を除いて説明を省略する。
【００３３】
本実施形態において、吸入管４１は二重管の内管となっている。二重管の外管８１は、途中で吸入管４１から分かれて延伸しており、端部が中二階２に位置している。外管８１の端部には排風機８２が取り付けられている。外管８１が吸い込んだ空気は、そのまま中二階２に排気される。
【００３４】
外管８１が空気を吸い込む速度Ｖ３は、外管８１の内部に取り付けられたセンサ８１ａによって測定される。センサ８１ａの測定値は制御装置７０に出力され、制御装置７０は、速度Ｖ３が、吸入管４１が空気を吸い込む速度Ｖ２より速くなるように、排風機８２を制御する。このため、空気中のパーティクルは外管８１に吸い込まれる確率が高くなり、パーティクルが吸入管４１に吸い込まれることが抑制される。
【００３５】
以上、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。また、外管８１が空気を吸い込む速度Ｖ３が、吸入管４１が空気を吸い込む速度Ｖ２より速い。従って、パーティクルが吸入管４１に吸い込まれることがさらに抑制される。
【００３６】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の製造設備を説明する為の概略図。
【図２】レチクル保管庫４の構成を説明する為の概略図。
【図３】吸入管４１の構成及びセンサ２２の配置を説明する為の概略図。
【図４】制御装置７０による温湿度制御装置４４及び清浄装置４６の制御方法の一例を説明する為のフローチャート。
【図５】第２の実施形態に係る吸入管４１の周囲の構成を説明する為の概略図。
【図６】従来の半導体装置の製造設備の構造を説明する為の概略図。
【符号の説明】
【００３８】
１，１００…二階、２，１４２…中二階、３，１３０…一階、４，１２０…レチクル保管庫、５…二階レチクル受渡し用保管庫５、４ａ，１１…受渡口、１０，１１０…製造装置、２１…支柱、２２…センサ、４１…吸入管、４１ａ…先端部、４１ｂ…センサ、４２，８２，１４０…排風機、４３…風速制御装置、４４…温湿度制御装置、４５…レチクル保管庫の本体、４６，６３，１４１…清浄装置、４７…センサ、５０…搬送装置、５１…搬送空間、６０…空調機、６１…排気路、６２…リターンシャフト、７０…制御装置、８１…外管、８１ａ…センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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