(57)【要約】【課題】  消費電力の増加を抑制できるクリーンルーム内の装置のメインテナンス方法を提供すること。【解決手段】  内部を一定以上の清浄度に保つことができるクリーンルーム１内の装置２のメインテナンス方法であって、クリーンルーム１内の清浄度に関し、装置２を含む空間を他の空間よりも清浄度を高くし、かつ、前記他の空間の清浄度を、装置２の稼働時におけるクリーンルーム１内の清浄度よりも低くする工程と、装置２をメインテナンスする工程とを含むことを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を一定以上の清浄度に保つことができるクリーンルーム内の装置のメインテナンス方法であって、
前記クリーンルーム内の清浄度に関し、前記装置を含む空間を他の空間よりも清浄度を高くし、かつ、前記他の空間の清浄度を、前記装置の稼働時における前記クリーンルーム内の清浄度よりも低くする工程と、
前記装置をメインテナンスする工程と
を含むことを特徴とするメインテナンス方法。
【請求項２】
前記クリーンルーム内には環境ボックスが設けられ、該環境ボックス内には前記装置により処理されるウェハが収納されていることを特徴とする請求項１に記載のメインテナンス方法。
【請求項３】
前記装置を含む空間を他の空間よりも清浄度を高くすることは、前記装置の周囲の空間を囲んで該空間を他の空間と隔離する工程と、該隔離した空間内に他の空間よりも清浄度の高いエアーを供給する工程とを含むことを特徴する請求項１または２に記載のメインテナンス方法。
【請求項４】
内部を一定以上の清浄度に保つことができるクリーンルームと、
前記クリーンルーム内に設けられ、ウェハを処理するための装置と、
前記装置による前記ウェハの処理時には前記クリーンルーム外に搬出され、前記装置のメインテナンス時には前記クリーンルーム内に搬入される清浄手段であって、前記クリーンルーム内の清浄度に関し、前記装置を含む空間を他の空間よりも清浄度を高くするための前記清浄手段と
を具備してなることを特徴とするクリーンルーム装置。
【請求項５】
前記クリーンルームに接続され、内部を一定以上の清浄度に保つことができ、前記装置による前記ウェハの処理時に前記清浄手段を収容するためのチャンバをさらに具備してなることを特徴とする請求項４に記載のクリーンルーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム内の半導体製造装置等の装置のメインテナンス方法およびクリーンルーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造は、クリーンルーム装置内で行われている（特許文献1）。クリーンルーム装置は、内部が清浄に保たれるクリーンルームを備えている。クリーンルーム内には、半導体装置を製造するための半導体装置が設けられている。
【０００３】
半導体装置を製造する時、クリーンルーム内は高い清浄度に保たれる。半導体装置を製造しない時、例えば、半導体製造装置のメインテナンス時においても、クリーンルーム内は高い清浄度に保たれる。
【０００４】
クリーンルーム内を高い清浄度に保つためには大きな電力が必要となる。クリーンルームの消費電力の増加は、半導体装置のコストの増加を招く原因となる。そのため、クリーンルームの消費電力の増加は好ましくない。さらに、消費電力の増加は、地球環境の観点からも好ましくない。
【特許文献１】特開２００３−１３０４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、消費電力の増加を抑制できるクリーンルーム内の装置のメインテナンス方法およびクリーンルーム装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るメインテナンス方法は、内部を一定以上の清浄度に保つことができるクリーンルーム内の装置のメインテナンス方法であって、前記クリーンルーム内の清浄度に関し、前記装置を含む空間を他の空間よりも清浄度を高くし、かつ、前記他の空間の清浄度を、前記装置の稼働時における前記クリーンルーム内の清浄度よりも低くする工程と、前記装置をメインテナンスする工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るクリーンルーム装置は、内部を一定以上の清浄度に保つことができるクリーンルームと、前記クリーンルーム内に設けられ、ウェハを処理するための装置と、前記装置による前記ウェハの処理時には前記クリーンルーム外に搬出され、前記装置のメインテナンス時には前記クリーンルーム内に搬入される清浄手段であって、前記クリーンルーム内の清浄度に関し、前記装置を含む空間を他の空間よりも清浄度を高くするための前記清浄手段とを具備してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、消費電力の増加を抑制できるクリーンルーム内の装置のメインテナンス方法およびクリーンルーム装置を実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係るクリーンルーム装置を説明するための図である。図１は、半導体装置の製造や検査等が行われる時の様子を示し、図２は、クリーンルーム内の装置がメインテナンスされる時の様子を示している。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のクリーンルーム装置は、半導体装置の製造や検査や分析等が行われるクリーンルーム１と、クリーンルーム１内に設置され、半導体製造装置や検査装置や分析装置等の装置２と、クリーンルーム１内に設置され、ウェハ３を収容するための環境ボックス４と、クリーンルーム１内に設置され、環境ボックス４内のウェハ３を装置２内に搬入するためのローダー５と、クリーンルーム１の上部に設けられ、クリーンルーム１内に清浄なエアー６を供給するためのＦＦＵ（Fan Filter Unit）７を備えた天井部８と、クリーンルーム１の下部に設けられ、装置２内を真空にするための真空ポンプ９および装置２に必要な設備１０（装置２がプラズマＣＶＤ装置ならば例えば原料ガス供給装置）が設置されるとともに、クリーンルーム１内のエアーを排気するための図示しないグレーティング（格子状に配置された穴）を備えた床部１１とを備え、さらに、装置２のメインテナンス時には、図２に示すように、装置２を含む空間の清浄度を、クリーンルーム１内の他の空間のそれよりも高くするためのローカル清浄装置１２を備えている。
【００１２】
装置２が半導体製造装置の場合、その具体例としては、プラズマＣＶＤ装置、スパッタ装置、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置、めっき装置、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置あるいは洗浄装置があげられる。
【００１３】
本実施形態のクリーンルーム装置は、ダウンフロー方式である。すなわち、クリーンルーム１の天井と床の全面にそれぞれＦＦＵ７とグレーティング（不図示）を設け、エアー６を天井から供給し床から排出するものである。
【００１４】
クリーンルーム１内から排出されたエアー６outは、クリーンルーム１の外のエアーの経路（不図示）に設置されたファン（不図示）により天井部８へと循環され、この循環されたエアー６inはＦＦＵ７を介してエアー６となってクリーンルーム１内に再び供給される。
【００１５】
図１（半導体装置の製造時等）のエアー６は、図２（メインテナンス時）のエアー６よりも清浄度が高い。図１のクリーンルーム１内はクラス１程度の清浄度、図２のクリーンルーム１内はクラス１万〜１０万程度の清浄度である。
【００１６】
本実施形態のクリーンルーム装置の方式は、ダウンフロー方式に限定されるものではなく、乱流方式やクリーントンネル方式等の他の方式でも構わない。
【００１７】
ＦＦＵ７は、送風用ファン７ａと、この送風用ファン７ａ下に設けられ、エアー中の塵埃（パーティクル）を除去するためのフィルターユニット７ｂとを含む。フィルターユニット７ｂは、例えば、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particle Air-filter）またはＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）を含む。ＦＦＵ７から供給されるエアー６により、クリーンルーム１内の清浄度をクラス１にできる。
【００１８】
なお、パーティクル数および水分量が一定以下のエアー（ＣＤＡ：Clean Dry Air）をクリーンルーム１内に供給するための機構を追加しても構わない。
【００１９】
環境ボックス４は、複数のウェハを収容するためのウェハカセットと、このウェハカセットを収容するためのボックスと、このボックス内に清浄なエアーを供給するためのフィルタとを備えている。上記フィルタにより上記ボックス内の清浄度をクラス１にできる。
【００２０】
図７に、環境ボックス４の具体例を示す。図７の環境ボックスは、ＳＭＩＦ等のミニエンバイロンメントにＵＬＰＡフィルタとケミカルフィルタを装着してなる構成を備え、ファンによってミニエンバイロンメント内のを循環させて、ミニエンバイロンメント内の清浄度を向上する機能を持っているものである。環境ボックスの詳しい説明は、例えば、２００１  ＩＥＥＥ  International Symposium on Semiconductor Manufcturing, Conference Proceedings, pp121-124.に記載されている。
【００２１】
ローダー５は、チャンバ５ａと、チャンバ５ａ内に清浄な空気を供給するためのフィルタ５ｂと、チャンバ５ａ内に設けられ、環境ボックス４内のウェハをチャンバ５ａを介して装置２内に搬入するための図示しないロボットとを備えている。フィルタ５ｂは、例えば、ＨＥＰＡまたはＵＬＰＡである。フィルタ５ｂにより、チャンバ５ａ内の清浄度をクラス１０００以下にできる。
【００２２】
なお、クリーンルーム１内には、ローダー５の他に、装置２内のウェハを搬出するためのアンローダーも存在するが、簡単のため省略されている。
【００２３】
ローカル清浄装置１２は、装置２およびその周囲の空間を囲むフレキシブル壁１２ａと、フレキシブル壁１２ａで囲まれた空間内に清浄なエアー１３を供給するためのフィルタ１２ｂとを備えている。
【００２４】
ローカル清浄装置１２により、装置２の周囲の空間は、クリーンルーム１内の他の空間から隔離される。フィルタ１２ｂは、例えば、ＨＥＰＡまたはＵＬＰＡである。ローカル清浄装置１２により、装置２およびその周囲の空間の清浄度をクラス１０００以下にできる。
【００２５】
図３は、図２の矢印Ａ１（装置２と反対側）から見たフレキシブル壁１２ａを示している。装置２と反対側のフレキシブル壁１２ａにはスリット１４が設けられている。作業者がスリット１４に手を入れると、フレキシブル壁１２ａがめくれて装置２に手がとどき、装置２をメインテナンスすることが可能となる。
【００２６】
図４は、図２の矢印Ａ２（装置２側）から見たフレキシブル壁１２ａを示している。装置２側のフレキシブル壁１２ａにはスリット１４の他に、開口１５が設けられている。開口１５は、装置２とローダー５との接続部１５に対応した箇所に設けられている。
【００２７】
ローカル清浄装置１２は、一体型および分離型のいずれでも構わない。図５に、一体型のローカル清浄装置１２の例を示す。フレキシブル壁１２ａとフィルタ１２ｂは一体となっており、さらにフィルタ１２ｂにはキャスタ１６が設けられ、ローカル清浄装置１２は自由に動かされるようになっている。
【００２８】
一方、分離型の場合、メインテナンス以外の時には、フレキシブル壁１２ａとフィルタ１２ｂとは分離され、ローカル清浄装置１２は分解されている。メインテナンス時には、フレキシブル壁１２ａとフィルタ１２ｂとを接続して、ローカル清浄装置１２は組み立てられる。
【００２９】
次に、クリーンルーム１内の装置２のメインテナンス方法について説明する。
【００３０】
装置２の非メインテナンス時（半導体装置の製造時や検査時などの時）には、ＦＦＵ７によって、クリーンルーム１内の清浄度はクラス１に維持される。
【００３１】
一方、装置２のメインテナンス時には、ＦＦＵ７のパワーを下げるか、あるいは、稼動しているＦＦＵ７の数を減らすなどして、クリーンルーム１内の清浄度を１万〜１０万程度まで下げられる。また、環境ボックス４内は、半導体装置の製造時や検査時などの時と同じ清浄度が維持されている。
【００３２】
このとき、ローカル清浄装置１２により、装置２およびその周囲の空間（メインテナンスに必要な空間）は、メインテナンスに必要な清浄度が維持され、その状態で装置２はメインテナンスされる。
【００３３】
このように本実施形態によれば、メインテナンス時において、クリーンルーム１内の全体の清浄度を高くするのではなく、メインテナンスに係わらない空間の清浄度は下げ、メインテナンスに係わる空間の清浄度を高くすることにより（メインテナンスに係わる空間についてメインテナンスに必要な清浄度を維持することにより)、消費電力を下げることができるようになる。
【００３４】
具体的には、クリーンルームの清浄度をクラス１からクラス１００００まで下げることが可能であった。ＦＦＵ方式の場合、クリーンエアーがクリーンルーム中を循環する換気回数は、クラス１の場合３００回、クラス１００００の場合４０回となるが、ＦＦＵの消費する電力は１０００ｍ２のクリーンルームの場合では、クラス１の場合は、トータルで２２５ｋＷとなり、クラス１００００の場合は、３０ｋＷとなった。したがって、クリーンルームの清浄度を下げることにより大幅に消費電力を削減することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るクリーンルーム装置を模式的に図である。
【００３６】
なお、図１、図２と対応する部分には図１、図２と同一符号を付してあり、詳細な説明は省略する。
【００３７】
本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、装置２の非メインテナンス時（半導体装置の製造時や検査時などの時）には、ローカル清浄装置１２をクリーンルーム１外に待避させ、装置２のメインテナンス時には、ローカル清浄装置１２をクリーンルーム１内に搬入するための機構２０を備えていることにある。
【００３８】
機構２０は、ローカル清浄装置１２を収容するためのチャンバ２１と、チャンバ２１内に清浄なエアーを供給するためのフィルタ２２と、チャンバ２１とクリーンルーム１との間でローカル清浄装置１２を移動させるためのロボット２３とを備えている。
【００３９】
次に、クリーンルーム１内の装置２のメインテナンス方法について説明する。
【００４０】
装置２の非メインテナンス時（半導体装置の製造時や検査時などの時）には、ローカル清浄装置１２はチャンバ２１内に収まっている。したがって、装置２の非メインテナンス時には、クリーンルーム１内にローカル清浄装置１２は存在しない。さらに、装置２の非メインテナンス時には、ＦＦＵ７によって、クリーンルーム１内の清浄度はクラス１に維持される。
【００４１】
一方、装置２のメインテナンス時には、ＦＦＵ７のパワーを下げるか、あるいは、稼動しているＦＦＵ７の数を減らすなどして、クリーンルーム１内の清浄度を１万〜１０万程度まで下げられる。また、環境ボックス４内は、半導体装置の製造時や検査時などの時と同じ清浄度が維持されている。
【００４２】
このとき、ロボット２３により、チャンバ２１内のローカル清浄装置１２は、装置２およびその周囲の空間がフレキシブル壁１２ａで囲まれるように、クリーンルーム１内に搬送される。そして、ローカル清浄装置１２により、装置２およびその周囲の空間は、メインテナンスに必要な清浄度が維持され、その状態で装置２はメインテナンスされる。
【００４３】
このように本実施形態によれば、メインテナンス時において、クリーンルーム１内の全体の清浄度を高くするのではなく、メインテナンスに係わらない空間の清浄度は下げ、メインテナンスに係わる空間の清浄度を高くすることにより（メインテナンスに係わる空間についてメインテナンスに必要な清浄度を維持することにより)、消費電力を下げることができるようになる。
【００４４】
メインテナンスの終了後は、ロボット２３により、クリーンルーム１内のローカル清浄装置１２は、チャンバ２１内に戻される。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、クリーンルーム１内に一つの装置２が設置された場合について説明したが、複数の装置が設置されていても構わない。例えば、クリーンルーム１内にめっき装置とＣＭＰ装置（ダマシンプロセスに係る装置）が設置されていても構わない。
【００４６】
さらに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４７】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るクリーンルーム装置（非メインテナンス時）を模式的に示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るクリーンルーム装置（メインテナンス時）を模式的に示す図。
【図３】図２の矢印Ａ１から見たフレキシブル壁を示す図。
【図４】図２の矢印Ａ２から見たフレキシブル壁を示す図。
【図５】一体型のローカル清浄装置１２の例を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るクリーンルーム装置を模式的に示す図。
【図７】環境ボックスの具体例を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１…クリーンルーム、２…装置、３…ウェハ、４…環境ボックス、５…ローダー、５ａ…チャンバ、５ｂ…フィルタ、６，６out，６in…エアー、７…ＦＦＵ、７ａ…送風用ファン、７ｂ…フィルターユニット、８…天井部、９…真空ポンプ、１０…設備、１１…床部、１２…ローカル清浄装置、１２ａ…フレキシブル壁、１２ｂ…フィルタ、１３…エアー、１４…スリット、１５…開口、１６…キャスタ、２１…チャンバ、２２…フィルタ、２３…ロボット。
【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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【図７】
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