(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
清浄度を必要とする空間内に配置され、内部に各種機器を収納するシールボックスと、
内部空間を有する吸気ケースと、
前記各種機器に接続される複数の配線を有し、内部に隙間を区画して前記各配線を被覆するケーブルと、
前記吸気ケースの内部空間に接続され、この空間に存するガスを吸気して前記空間外に排気する吸気手段とを備え、
前記ケーブルは、
前記シールボックスの内部から前記吸気ケースの内部空間を貫通するように配置されると共に、
前記吸気ケースの内部空間に位置する部分において、該内部空間に上記内部の区画隙間が連通するようケーブル被覆を破除してなることを特徴とするシールボックスの排気機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルーム内に配置されるウエーハ表面処理装置、ウエーハ検査装置、ガスパージステーション等の種々の部材を動かすための各種機器を気密に収納するシールボックスに係わり、特に、シールボックスに収納された各種機器の駆動により発生する塵埃が清浄度が必要な空間に漏洩することを防止しつつ、この塵埃を排気するシールボックスの排気機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は内部雰囲気が清浄化されたクリーンルームＸ内に配置された半導体製造のシステムを示したもので、１は半導体ウエーハの表面処理を行なう表面処理炉を内蔵した表面処理装置、２はウエーハ検査装置、３は自走式の移載ロボット、４はスタッカクレーン６を内装するウエーハ保管庫、５はウエーハ洗浄装置、７はリニアモータ式の搬送装置、８は半導体ウエーハＷを段々に複数枚載置したウエーハカセット９（図５に示す）を収納した可搬式の密閉コンテナである。
【０００３】
このクリーンルームＸ内の各工程（各装置１〜５）間の搬送やウエーハ保管庫４での保管は、半導体ウエーハＷへの塵埃の付着を防止するために、ウエーハカセット９を密閉コンテナ８に収納して行なうことも試みられ始めた。
また、近年において、半導体の製造は微細加工が極限まで進んでいるため、空気中の酸素による半導体ウエーハの自然酸化による酸化皮膜の成長や空気中の有機ガスの影響の防止を図らなければならず、このため表面処理装置１やウエーハ保管庫４等に、図５に示すようなガスパージステーション１０を設けて、このガスパージステーション１０で密閉コンテナ８内に収納物にとって不活性なガス（窒素、クリーンドライエア等）を供給して、半導体ウエーハＷの酸化膜成長の原因となる空気中の酸素や有機ガスを密閉コンテナ８外へ放出し、この密閉コンテナ８の内部雰囲気を不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）にパージ（置換）している。
【０００４】
このように、密閉コンテナ８の内部雰囲気を不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）にパージするために、表面処理装置１やウエーハ保管庫４等に設けられるガスパージステーション１０は、図５に示すように、所定の容積を有するシテーション本体１１内に昇降テーブル１２を有する昇降装置１３が配置されており、この昇降テーブル１２がステーション本体１１の上方開口部１４内にシール材（図示しない）を介して嵌合されてステーション本体１１を気密にしている。昇降テーブル１２の下部には、ガスパージのためにステーション本体１１に載置される密閉コンテナ８の蓋１７をロック、又はロック解除する機械的、又は電気的機器１５（ギヤや電動モータ等）を収納するシールボックス１６が設けられている。このシールボックス１６は、昇降テーブル１２に貫通して取付けられ密閉コンテナ８の蓋１７の下側からスプライン係合するロックピン１８を有し、このロックピン１８を各種機器１５で回転させて密閉コンテナ８に対する蓋１７のロック、又はロック解除を行なうものである。
【０００５】
また、シールボックス１６には、図６にも示すように、機械的機器１５Ａを駆動させるための電気的機器１５Ｂ（電動モータ等）に電力供給するためのケーブル１９が接続されている。このケーブル１９は、図７にも示すように、シールボックス１６内の電気的機器１５Ｂと図示しない電源とを接続する複数の配線２０をシース２１（被覆体）で被覆して構成されており、シールボックス１６に形成された挿入孔２２からシールボックス１６内に挿入されている。そして、シールボックス１６の気密性を確保するために、ケーブル１９に外嵌されたゴム製ブッシュ２３を挿入孔２２に圧入している。このゴム製ブッシュ２３は、ケーブル１９のメインテナンスを可能とするために、シールボックス１６の挿入孔２２から取り外し自在に圧入されたもので、シールボックス１６内を完全に気密状態にするものでない。
尚、ケーブル１９は、図５に示すように、シールボックス１６内からステーション本体１１内を通して上記電源まで延びている。また、２４はステーション本体１１に不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）を供給する供給通路、２５は不活性なガスとともにステーション本体１１内の空気等をクリーンルームＸ外とは限らずに排気する排気通路であって、各通路２４，２５は開口部１４に連通している。
【０００６】
そして、密閉コンテナ８の内部雰囲気を不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）でガスパージ（置換）するために、密閉コンテナ８をステーション本体１１の開口部１４を覆う状態で、蓋１７を昇降装置１３の昇降テーブル１２上に載置してロックピン１８にスプライン係合させた後、シールボックス１６内の各種機器１５を駆動することでロックピン１８を回転して密閉コンテナ８の蓋１７のロックを解除する。この後、昇降装置１３の昇降テーブル１２を蓋１７、ウエハカセット９とともに下降させて密閉コンテナ８内とステーション本体１１内を連通状態にした後、供給通路２４から不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）を供給する。
これにより、供給通路２４から供給される不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）がステーション本体１１内、密閉コンテナ８内に供給され、半導体ウエーハＷの自然酸化膜成長等の原因となる空気中の酸素、有機ガスが不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）とともに排気通路２５を通してステーション本体１１の外部（クリーンルームＸの外部とは限らず）に放出される。
その後、所定時間が経過してステーション本体１１と密閉コンテナ８内の不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）の純度が上がってガスパージされると、各通路２４，２５による不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）の給排気を停止してステーション本体１１内を気密状態にした後、昇降装置１３の昇降テーブル１２を蓋１７、ウエーハカセット９とともに上昇して、密閉コンテナ８内にウエーハカセット９を収納して、シールボックス１６内の各種機器１５を駆動することでロックピン１８を回転して密閉コンテナ８に対して蓋１７をロックして、密閉コンテナ８内を気密状態にする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術のガスパージステーション１では、密閉コンテナ８内を不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）でガスパージ（置換）するために、この蓋１７を昇降テーブル１２上に載置すると、これらの間に空間Ａ（図５に示す）が形成される。従って、密閉コンテナ８のガスパージのため供給通路２４から不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）をステーション本体２内に供給すると、図５に示すように、蓋１７と昇降テーブル１２との隙間Ｂ−空間Ａ、およびロックピン１８と昇降テーブル１２の隙間Ｃ等を通して不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）がシールボックス１６内に流入される。また、シールボックス１６内の各種機器１５が駆動されるとこれらの接触により塵埃が発生することになる。
この結果、密閉コンテナ８のガスパージにシールボックス１６内に不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）が流入すると、各種機器１５の駆動により発生した塵埃がこの不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）とともに、シールボックス１６の挿入孔２２とゴム製ブッシュ２３との微か隙間からステーション本体１１内に漏洩することになり、ウエーハカセット９に載置された半導体ウエーハＷに付着等して悪影響を与える。
【０００８】
本発明のシールボックスの排気機構は、この問題を解決するためになされたもので、シールボックス内に収納された各種機器の駆動により発生する塵埃が外部に漏洩することを防止することにより、シールボックスの周辺環境を清浄状態に保つことを達成することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のシールボックスの排気機構では、清浄度を必要とする空間内に配置され、内部に各種機器を収納するシールボックスと、内部空間を有する吸気ケースと、前記各種機器に接続される複数の配線を有し、内部に隙間を区画して前記各配線を被覆するケーブルと、前記吸気ケースの内部空間に接続され、この空間に存するガスを吸気して前記空間外に排気する吸気手段とを備え、
前記ケーブルは、前記シールボックスの内部から前記吸気ケースの内部空間を貫通するように配置されると共に、前記吸気ケースの内部空間に位置する部分において、該内部空間に上記内部の区画隙間が連通するようケーブル被覆を破除してなるものである。
そして、吸気手段を作動させると、吸気ケースの内部空間に存在するガスを吸気すると共に、吸気ケースの内部空間に排気路で連通されているシールボックス内のガスも、隙間−配線が剥き出しにされた部分および吸気ケースの内部空間を通して吸気されるので、シールボックス内部を負圧状態にできる。
これにより、シールボックスとケーブルとの隙間から負圧状態にされたシールボックス内部にガスが流入するとになりシールボックスの外部に塵埃を漏洩することを防止しつつ、シールボックス内に流入したガスを、この内部に存在するガスや塵埃とともに、吸気手段の吸気力で吸気ケースの内部空間を介して空間の外部に排出できる。
また、ケーブルは、内部に隙間を有するものを用いたので、ケーブルに何らの加工を施すことなく、既存のものを利用した簡単な構造で、各種機器の駆動により発生する塵埃をクリーンルーム外部に排出できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるシールボックスの排気機構について、図面を参照して説明する。図１は本発明におけるシールボックスの排気機構が用いられるガスパージステションを示す縦断面図、図２は図１におけるシールボックスの排気機構の具体的な構成を示す縦断面図、図３は本発明におけるシールボックスの排気機構に用いられるケーブルの構成を示す断面図である。尚、図１乃至図３において、従来技術の図４乃至図６と同一の符号は同一の構成を有するので、その説明は省略する。
【００１１】
図１及び図２において、シールボックス１６の排気機構Ｙは、シールボックス１６内部と図示しない電源とを電気的に接続するケーブル１９と、ステーション本体１１外に配された吸気ケース３０と、吸気ケース３０に接続される吸気手段となる吸気ポンプ３１とで構成されている。
【００１２】
ケーブル１９は、ステーション本体１１の外側で上記電源に至る途中で吸気ケース３０に形成された通孔３２から吸気ケース３０の内部空間Ｄに挿入されると共に、この内部空間Ｄを貫通して通孔３２に対向して吸気ケース３０に形成された通孔３３から外部に突出して上記電源に接続されている。吸気ケース３０の気密性を確保するために、ケーブル１９に外嵌されたゴム製ブッシュ２３を各通孔３２，３３に圧入している。このゴム製ブッシュ２３は、ケーブル１９のメインテナンスを可能とするために、吸気ケース３０の各通孔３２，３３から取り外し自在に圧入されたもので、吸気ケース３０内を完全に気密状態にするものでない。また、ケーブル１９は、図３にも示すように、この内部に隙間２１Ａを区画して各配線２０をシース２１で被覆したものが用いられ、シールボックス１６の内部に開口して吸気ケース３０の内部空間Ｄまで延びる連絡孔３４が形成されているとともに、吸引ケース３０の内部空間Ｄを貫通する部分はシース２１で被覆されずに取り除かれて（配線２０が剥き出しにされた状態）隙間２１Ａが開口する開口部３５を形成している。これにより、シールボックス１６の内部と吸気ケース３０の内部空間とが、隙間２１Ａと開口部３５とで連通状態にされている。尚、ケーブル１９は耐屈曲性の優れたロボットケーブル等を用いることが好ましい。
【００１３】
吸気ケース３０には、ケーブル１９の貫通方向に直交する方向に内部空間Ｄと外部とを連通する吸気孔３７が形成されており、この吸気孔３７にはクリンルームＸまで延びる吸気管３８が気密に接続されている。そして、この吸気管３８には図示しない駆動モータで作動される吸気ポンプ３１が配置されており、上記駆動モータで作動されると吸気ケース３０内の空気（ガス）等を吸気して吸気管３８を通してクリンルームＸの外部と限らずに排出するものである。
このように、ケーブル１９を直接に吐出ポンプ３１に接続するこなく、吸気ケース３０を介在させたのは、吸気ポンプ３１の作動による吸気力によりケーブル１９がシールケース１６から外れることのないようにするためであり、出来るならばケーブル１９に直接、吸気ポンプ３１を接続してもよい。また、ケーブル１９でシールボックス１６と吸気ケース３０とを連通するに際して、この長さを調整することによりシールボックス１６と吸気ケース３０との距離を変更できるので、ガスバージステーション１０と吸気ケース３０のレイアウト設計、変更等が容易にできる。
【００１４】
このように構成されるシールボックス１６の排気機構Ｙにおいて、密閉コンテナ８内を不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）でガスパージ（置換）するために、吸気ポンプ３１を作動させると、吸気ケース３０の内部空間Ｄに存在する空気を吸気してクリーンルームＸの外部と限らず排出する。これにより、吸気ケース３０の内部空間Ｄに排気路３６で連通されているシールボックス１６内部の空気も、隙間２１Ａ−吸気ケース３０の内部空間Ｄを通して吸気ポンプ３１で吸気されるので、シールボックス１６内部の圧力が低下していき負圧状態（シールボックス１６内部の圧力＜ステーション本体１１内の圧力の関係）になる。
【００１５】
このような状態において、密閉コンテナ８をステーション本体１１の開口部１４を覆う状態で、蓋１７を昇降装置１３の昇降テーブル１２上に載置してロックピン１８にスプライン係合させた後、シールボックス１６内の各種機器１５を駆動することでロックピン１８を回転して密閉コンテナ８の蓋１７のロックを解除する。この後、昇降装置１３の昇降テーブル１２を蓋１７、ウエーハカセット９とともに下降させて密閉コンテナ８内とステーション本体１１内を連通状態にした後、供給通路２４から不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）を供給する。
【００１６】
そして、供給通路２４から供給される不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）がステーション本体１１内、密閉コンテナ８内に供給され、半導体ウエーハＷの自然酸化膜成長等の原因となる空気中の酸素、有機ガスが不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）とともに排気通路２５を通してステーション本体１１の外部（クリーンルームＸの外部とは限らず）に放出されるとともに、不活性なガス（窒素ガス、クリーンドライエア等）の一部が、隙間Ｂ−空間Ａおよび隙間Ｃを通して、またステーション本体１１からゴム製ブッシュ２３と挿入孔２２との隙間と通して負圧状態にされたシールボックス１６内部に流入する。
これにより、シールボックス１６内部に収納された各種機器１５の駆動により発生する塵埃がシールボックス１６内部からステーション本体１１内に漏洩することが防止されつつ、シールボックス１６内部に流入した不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）は、この内部に存在する空気や塵埃とともに、吸気ポンプ３１の吸気力で吸気ケース３０の内部空間Ｄおよび吸気管３７を介して吸気されてクリーンルームＸ、又はクリーンルームＸの外部に限らず排出される。
この結果、ガスパージステーション１０で、密閉コンテナ８内を不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）でパージ（置換）する場合には、シールボックス１６内部からステーション本体１１内に塵埃が漏洩することがなく、ウエーハカセット９に載置される半導体ウエーハＷに塵埃が付着することな防止でき、品質の良い半導体の製造を達成することが可能となる。
【００１７】
尚、本発明のシールボックス１６の排気機構Ｙは、密閉コンテナ８の内部雰囲気を不活性なガス（窒素ガス、クリーンドラエア等）にパージ（置換）するガスパージステーション１０に用いられるものについて説明したが、これに限定されるものでなく、従来技術の図４で示したように、クリーンルームＸ内に配置される表面処理装置１自体、ウエーハ検査装置２、自走式の移載ロボット３、スタッカクレーン６を内装するウエーハ保管庫４、ウエーハ洗浄装置５、リニアモータ式の搬送装置７の他に、清浄雰囲気に配置される各種装置に用いられるシールボックスに適用したものであってもよく、同様な効果を得ることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
このように本発明のシールボックスの排気機構によれば、吸気手段を作動させると、吸気ケースの内部空間に存在するガスを吸気すると共に、吸気ケースの内部空間に排気路で連通されているシールボックス内のガスも、排気路−吸気ケースの内部空間を通して吸気されるので、シールボックス内を負圧状態にできる。これにより、シールボックスとケーブルとの隙間から負圧状態にされたシールボックス内にガスが流入するとになりシールボックスの外部に塵埃を漏洩することを防止しつつ、シールボックス内に流入したガスを、この内部に存在するガスや塵埃とともに、吸気手段の吸気力で排気路−吸気ケースの内部空間を介して空間の外部に排出できるので、シールボックスの周辺環境のクリンルーム内を清浄な状態に保つことが可能となる。特に、各種機器を収納するシールボックスが半導体の製造システムの各種装置に適用される場合には、半導体ウエハ等に塵埃が付着することがなくなり、品質の良い半導体の製造を達成することが可能となる。
また、ケーブルは、内部に隙間を有するものを用いたので、ケーブルに何らの加工を施すことなく、既存のものを利用した簡単な構造で、各種機器の駆動により発生する塵埃を空間外部に排出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるシールボックスの排気機構が用いられるガスパージステションを示す縦断面図である。
【図２】図１におけるシールボックスの排気機構の具体的な構成を示す縦断面図である。
【図３】図２におけるケーブルの構成を示す断面図である。
【図４】従来技術の半導体の製造システムを示す斜視図である。
【図５】従来技術におけるシールボックスが用いられるガスパージステションを示す縦断面図である。
【図６】図４におけるシールボックスの具体的な構成を示す縦断面図である。
【図７】従来技術のシールボックス内に収納される各種機器に接続されるケーブルの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｘ  クリーンルーム
Ｄ  内部空間
１５  各種機器
１６  シールボックス
１９  ケーブル
２０  配線
３０  吸気ケース
３１  吸気ポンプ（吸気手段）
【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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