特開 2023-27462 軌道清掃装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023027462

(43)【公開日】2023-03-02

(54)【発明の名称】軌道清掃装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20230222BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021132560

(22)【出願日】2021-08-17

(71)【出願人】

【識別番号】000190149

【氏名又は名称】信越半導体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102532

【弁理士】

【氏名又は名称】好宮 幹夫

(74)【代理人】

【識別番号】100194881

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 俊弘

(74)【代理人】

【識別番号】100215142

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 徹

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 聖二

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131CA45

5F131CA52

5F131DA05

5F131DA23

5F131DA24

5F131DA43

5F131DC06

5F131DC19

5F131DC22

5F131GA14

5F131GA33

5F131JA22

5F131JA26

(57)【要約】

【課題】クリーンルームや搬送システムの稼働を停止しなくとも、クリーンルーム内で搬送車が走行する軌道上に堆積したダストを集塵して、軌道を清掃することが可能な軌道清掃装置を提供すること。
【解決手段】クリーンルーム内で搬送車が走行する軌道を清掃するための軌道清掃装置であって、前記軌道に沿って走行する走行車と、前記軌道上に堆積したダストを集塵する集塵手段とを具備するものであることを特徴とした軌道清掃装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クリーンルーム内で搬送車が走行する軌道を清掃するための軌道清掃装置であって、
前記軌道に沿って走行する走行車と、
前記軌道上に堆積したダストを集塵する集塵手段と
を具備するものであることを特徴とした軌道清掃装置。

【請求項2】

前記集塵手段が、前記軌道に接して該軌道上のダストを集めるローラー状のブラシ又はスポンジと、前記集められたダストを吸引する集塵機とを含むものであることを特徴とした請求項１に記載の軌道清掃装置。

【請求項3】

前記集塵手段が粘着性ローラーであることを特徴とした請求項１に記載の軌道清掃装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軌道清掃装置に関する。特に、本発明は、半導体製造工場におけるクリーンルーム内に設置されるＦＯＵＰなどの被搬送物を軌道上で搬送する搬送車、及び該搬送車を備える搬送設備に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体の製造工場において、例えば半導体ウェーハを製造する工程は、クリーンルームの環境からの汚染により製品歩留まりが低下するため、温度及び湿度が制御されると共に数ミクロンレベルの異物（パーティクル）が除去されたクリーンルーム内で製造されている。クリーンルームは外調機によって取り入れられた温度及び湿度が制御された空気をＵＬＰＡ（Ｕｌｔｌａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ）フィルターに通して作業エリアに供給される。作業エリアの清浄度をさらに厳密に管理する必要がある場合には、ケミカルフィルターを追加してケミカル汚染物を除去したさらに清浄度の高い空気を作業エリアに供給することができる。

【0003】

一方、半導体製造工程において、ウェーハは密閉容器ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｄ Ｐｏｄ）に収納した状態で搬送し、保管する。クリーンルームにおいては製造工程には多数の製品が行き来しており、製造装置や検査装置に載置して処理される前後の製品は、これらＦＯＵＰを保管するストッカー内に収納される。ストッカー処理装置までは、クリーンルームの天井に敷設された軌道（レール）にＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｉｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）によるシステムの搬送車が軌道から垂直にぶら下がる形で移動し、ストッカーと処理装置との間を搬送及び移載する。これらＯＨＴシステムは、常に停止することなくストッカーと装置との間でＦＯＵＰを搬送し続けている。

【0004】

特許文献１には、クリーンルームにおける処理装置、キャリアストッカー、ＯＨＴなどの搬送、移載手段の立体的な設置手段が記載されている。

【0005】

特許文献２には、ＯＨＴによる搬送手段の落下防止とメンテナンスしやすいグリッパーが記載されている。

【0006】

特許文献３には、ＯＨＴにおいて、走行時に確実に障害物を検知するセンサーが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００１－２６７１９５号公報

【特許文献2】特開２０１２－０１５４２０号公報

【特許文献3】特開２０１２－０７９１５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

クリーンルームが稼働している間は、ＯＨＴシステムも同様に稼働していることから、軌道（レール）上に堆積したダストを清掃することは困難であり、クリーンルームとＯＨＴシステムの稼働を停止するタイミング（１～２年に１回程度）でしか、清掃することができなかった。また、ＯＨＴシステムにおいて搬送車は、軌道上に敷設された電線から電気を供給することで駆動しており、電線は高電圧の電気が供給され、電線は剥き出しであるため、電源を切断した後に、作業者が清掃作業を行っていた。また、ＯＨＴシステムにおいて、軌道は、クリーンルームの天井付近に敷設されることから、作業員が清掃作業する際に、高所作業となるため、危険かつ時間が掛かる作業であった。

【0009】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、クリーンルームや搬送システムの稼働を停止しなくとも、クリーンルーム内で搬送車が走行する軌道上に堆積したダストを集塵して、軌道を清掃することが可能な軌道清掃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】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明では、クリーンルーム内で搬送車が走行する軌道を清掃するための軌道清掃装置であって、
前記軌道に沿って走行する走行車と、
前記軌道上に堆積したダストを集塵する集塵手段と
を具備するものであることを特徴とした軌道清掃装置を提供する。

【0011】

このような軌道清掃装置であれば、クリーンルーム内の軌道を走行しながら軌道上に堆積したダストを集塵できるので、クリーンルームや搬送システムの稼働を停止しなくとも、軌道上に堆積したダストを集塵して、クリーンルーム内の軌道を清掃できる。

【0012】

また、清掃対象である軌道がクリーンルームの天井付近に敷設されている場合であっても、本発明の軌道清掃装置を用いれば、作業者による直接の清掃が不要となるため、高所作業に伴う危険性がなくなり、作業員の作業時間も著しく短縮できる。

【0013】

例えば、前記集塵手段が、前記軌道に接して該軌道上のダストを集めるローラー状のブラシ又はスポンジと、前記集められたダストを吸引する集塵機とを含むものであってもよい。

【0014】

このような軌道清掃装置であれば、軌道上に堆積したダストをより効率的に集塵できる。

【0015】

或いは、前記集塵手段が粘着性ローラーであってもよい。

【0016】

このような軌道清掃装置であれば、軌道上に堆積したダストをより簡易に低コストで集塵することが可能になる。

【発明の効果】

【0017】

以上のように、本発明の軌道清掃装置であれば、クリーンルームや搬送システムの稼働を停止しなくとも、クリーンルーム内で搬送車が走行する軌道上に堆積したダストを集塵して、クリーンルーム内の軌道を簡単に清掃できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の軌道清掃装置の第１の実施形態を示す概略側面図である。

【図2】図１に示す軌道清掃装置の概略正面図である。

【図3】本発明の軌道清掃装置の第２の実施形態を示す概略側面図である。

【図4】本発明の軌道清掃装置の第３の実施形態を示す概略側面図である。

【図5】クリーンルーム内におけるＯＨＴシステムと処理装置とＥＦＥＭとの位置関係の一例を示す概略図である。

【図6】一般的なＦＯＵＰの一例を示す説明図である。

【図7】クリーンルーム内におけるＯＨＴシステムの一例を示す概略図である。

【図8】クリーンルーム内におけるＯＨＴシステムの他の例を示す概略図である。

【図9】ＯＨＴシステムからＥＦＥＭにＦＯＵＰを移送する前の概略図である。

【図10】ＯＨＴシステムからＥＦＥＭへのＦＯＵＰの移送中の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

上述のように、クリーンルームや搬送システムの稼働を停止しなくとも、クリーンルーム内で搬送車が走行する軌道上に堆積したダストを集塵して、軌道を清掃することが可能な軌道清掃装置の開発が求められていた。

【0020】

本発明者は、上記課題を解決するために、半導体工場における、クリーンルームのＯＨＴシステムのビークル（搬送車）が移動する軌道上に堆積したダストを、クリーンルームとＯＨＴシステムを稼働したままで清掃する方法と清掃する装置について鋭意検討をおこなった。その結果、ＯＨＴシステムのビークル（走行車）に集塵手段（例えば、ダストを集めるブラシ又はスポンジとダストを吸引する集塵機との組み合わせ、及び粘着性のローラーなど）を設けたものであれば、軌道を走行しながらダストを集塵することが可能となることを見出し、本発明を完成させた。

【0021】

即ち、本発明は、クリーンルーム内で搬送車が走行する軌道を清掃するための軌道清掃装置であって、
前記軌道に沿って走行する走行車と、
前記軌道上に堆積したダストを集塵する集塵手段と
を具備するものであることを特徴とした軌道清掃装置である。

【0022】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0023】

以下では、本発明の実施形態として、クリーンルーム内のＯＨＴシステムの軌道を清掃するための軌道清掃装置を説明する。先ず、本実施形態に係るＯＨＴシステムの構成について説明する。

【0024】

図５は、本実施形態に係るＯＨＴ搬送システムと処理装置及びＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）との位置関係の一例を示す側面図である。

【0025】

図５に示すＯＨＴシステム２は、軌道２１と、搬送車３とを備えている。

【0026】

軌道２１は、クリーンルーム１００の天井に敷設されており、搬送車３の走行部３１及び図６に示すＦＯＵＰ４を内包した本体３２を支持するため、強度の観点よりステンレスやアルミ等の金属から構成される。軌道２１の形状としては、例えば、図７のような断面がＬ字型の２本のレールを向かい合わせにしたものや、図８のような口型の下側を一部切り欠いた断面構造のものがある。

【0027】

搬送車３は軌道２１上に配置されており、軌道２１上を走行することによって被搬送物であるＦＯＵＰ４を搬送することが可能である。尚、ここでの図示は省略しているが、軌道２１に沿った位置には、ＦＯＵＰ４を保管する棚（ストッカー）が設けられている。

【0028】

搬送車３は、走行部３１と本体３２とからなる。本体３２は、走行部３１から、２本の軌道２１間に配置された支柱３３によって吊り下げられている。本体３２は、ＦＯＵＰ握持部３４を備える。搬送車３は、図９のように本体３２内にＦＯＵＰ４を内包した状態から、図１０に示すように、本体３２から昇降ベルト３５が巻き出され、ＦＯＵＰ４をＥＦＥＭ５の架台５１ａ上に載置する。

【0029】

ＥＦＥＭ５は、処理装置６に接続されている。ＥＦＥＭ５及び処理装置６については、後述する。

【0030】

次に、軌道２１上での搬送車３の走行について説明する。軌道２１上に配置された搬送車３は、走行部３１が軌道２１の上に載り、本体３２が軌道２１から吊り下がった状態で走行移動する。走行移動する際には、走行部３１に配置された樹脂製の車輪３１ａが軌道２１と接触しており、摩擦により車輪３１ａの削れたダストが発生し、このダストが軌道２１上に堆積する。また、クリーンルーム１００内で空気の循環を行っているが、極少量含まれるダストも軌道２１上に堆積していた。

【0031】

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものである。以下では、本発明の幾つかの実施形態を挙げて、軌道２１上に堆積したダストを、軌道２１上を走行しながら清掃する方法と装置について説明する。

【0032】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る軌道清掃装置の概略側面図、図２は、図１の視点ＩＩからの概略正面図である。図１及び図２において、第１の実施形態に係る軌道清掃装置１は、走行車１１と本体１３と集塵手段１２とにより構成される。走行車１１は、走行車１１の前後左右に配置された車輪１１ａによって軌道２１上を走行し、走行するための駆動は走行車１１内に配置されたモーター（図示せず）により得られる。動力源として、軌道２１上に載置された電線（図示せず）から電力を得ることで駆動する。

【0033】

さらに走行車１１の中央下部は軌道２１との間が一部開放された構造で、この開放された位置にローラー状の軌道ダスト清掃ブラシ１２ａが配置されており、軌道２１上での走行車１１の走行に合わせてブラシ１２ａが軌道２１に接しながら回転し、軌道２１上に堆積したダストを、両側軌道２１からこれらの間の中央の空間へと集める。ブラシ１２ａの構造は、螺旋状に形成された凹凸を上記中央の空間へダストを集める方向に回転させる構造とした方が、より効率的にダストを集めることができる。

【0034】

また、ブラシ１２ａの材料としては例えば樹脂を挙げることができる。ブラシ１２ａをスポンジ（例えば樹脂製スポンジ）の形状とすることもできるが、軌道２１との摩擦耐性や凹凸に対応で来ることから、ブラシの方が好ましい。

【0035】

さらに、軌道２１上に配置された動力源である電線に接触する可能性があることから、ブラシ１２ａの材料は、絶縁性の材料であることが好ましい。

【0036】

本体１３は、２本の軌道２１上に配置された走行車１１から、２本の軌道２１間に配置された支柱１４によって吊り下げられている。本体１３の内部には、ダストを集塵する装置である集塵機１２ｂが配置されている。さらに走行車１１と本体１３を繋ぐ支柱１４には、集塵機１２ｂの吸引口１２ｃが貫通しており、走行車１１の下側でブラシ１２ａによって軌道２１の中央部に集められたダストを吸引する。すなわち、ブラシ１２ａ及び集塵機１２ｂが集塵手段１２を構成している。

【0037】

尚、本実施形態に係るＯＨＴシステムはクリーンルーム内で稼働することから、集塵機１２ｂから排気される空気は、ＵＬＰＡ（Ｕｌｔｌａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ）フィルターにてダストを除去した空気として排気するのが好ましい。

【0038】

さらに、図１及び図２に示すように、走行車１１の前後にカメラ１１ｂを配置し、軌道２１上のダストの有無を撮影し、無線システムで監視できるようにすることで、軌道清掃装置１が軌道２１上のダストを清掃できているか確認できるようにしても良い。

【0039】

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る軌道清掃装置の側面図である。図３において、第２の実施形態に係る軌道清掃装置１は、走行車１１と本体１３と清掃車１５と集塵手段１２とにより構成される。第１の実施形態では、走行車１１内に軌道２１を走行する機能と清掃する機能とを併せて配置していたが、第２の実施形態では、これらの配置する空間が十分でない場合として、走行車１１と清掃車１５とを分けて、走行車１１が清掃車１５を引っ張る方式で軌道２１上を清掃する構成としている。それ以外は第１の実施形態と同じ構成にした方が好ましい。

【0040】

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態に係る軌道清掃装置の側面図である。図４において、第３の実施形態に係る軌道清掃装置１は、走行車１１と集塵手段とにより構成される。第１の実施形態では、走行車１１に本体１３が釣り下がり本体内清掃する集塵機能を有する集塵機１２ｂを配置していたが、第３の実施形態では、より簡易的にコストを下げた構成とするため、集塵手段として、走行車１１内のブラシの代わりに粘着性ローラー１２ｄとするとともに集塵機を省略することで、軌道２１上のダストを簡易に低コストで集塵することが可能となる。この粘着ローラー１２ｄは定期的に交換した方がより好ましい。

【0041】

以上に説明した第１～第３の実施形態に係る軌道清掃装置１であれば、クリーンルーム１００内の軌道２１を走行しながら軌道２１上に堆積したダストを集塵できるので、クリーンルーム１００やＯＨＴシステム２の稼働を停止しなくとも、軌道２１上に堆積したダストを集塵して、クリーンルーム１００内の軌道２１を清掃できる。

【0042】

また、第１～第３の実施形態に係る軌道清掃装置１を用いれば、作業者による直接の軌道２１の清掃が不要となるため、高所作業に伴う危険性がなくなり、作業員の作業時間も著しく短縮できる。

【0043】

ここで、図５、及び図７～図１０を参照しながら説明したＯＨＴシステム２で搬送するＦＯＵＰ４を、図６を参照しながら説明する。

【0044】

図６のＦＯＵＰ４は、ウェーハを収納する密閉収納容器である。ＦＯＵＰ４は、容器本体４１と蓋４２とを備える。容器本体４は複数のウェーハを収納可能に形成されており、前面に開口部を有する。この開口部からウェーハの出し入れが行われる。図６において、容器本体４１の前面は右側の面である。蓋４２は容器本体４１の前面の開口部を開閉するためのものである。蓋４２がパッキン（不図示）を介して閉まると容器本体４の内側は密閉される。

【0045】

図５、及び図７～図１０では、ＦＯＵＰ４内にウェーハＷを収納して搬送する場合を示している。通常、ウェーハＷはＦＯＵＰ４内にフル充填されている。なお、通常ではフル充填の枚数は例えば２５枚であるが、図面では簡便のため８枚で描いている。

【0046】

なお、以上では、ＯＨＴシステム２で搬送する被搬送物としてＦＯＵＰ４を例に挙げて説明したが、被搬送部はＦＯＵＰに限られない。被搬送物は、例えばＦＯＳＢ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｓｈｉｐｐｉｎｇ Ｂｏｘ）のタイプの密閉収納容器とすることもできる。

【0047】

また、ＦＯＵＰ又はＦＯＳＢに収納されるウェーハＷは特に限定されず、例えば半導体シリコンウェーハ、化合物半導体ウェーハなど各種半導体ウェーハが挙げられ、特には研磨されたシリコンウェーハや、エピタキシャル成長にて成膜したシリコンウェーハとすることができる。
その他、ガラス基板などのウェーハ状のものも搬送可能である。

【0048】

次に、図５、図９及び図１０に示したＥＦＥＭ５及び処理装置６について説明する。

【0049】

ＥＦＥＭ５は、ＦＯＵＰ４に収納されたウェーハＷを、ＦＯＵＰ４から処理装置６まで、ミニエンバイロメント方式で搬送する。ＥＦＥＭ５は、搬送ロボット５２と、搬送室５３と、ロードポート５１とを備える。

【0050】

搬送ロボット５２は、ＦＯＵＰ４に収納されたウェーハＷを取り出して搬送するものである。また、搬送ロボット５２は、ＦＯＵＰ４にウェーハＷを入れて収納することもできる。

【0051】

搬送室５３は搬送ロボット５２を格納する。搬送ロボッ卜５２によりＦＯＵＰ４から取り出されたウェーハＷは搬送室５３を介して処理装置６に搬送される。またその逆に、処理装置６で処理されたウェーハＷを搬送し、搬送室５３を介してＦＯＵＰ４に入れることもできる。なお、搬送室５３の壁には、ＦＯＵＰ４との間でのウェーハＷの搬出入のためのウェーハ搬出入口５４が設けられている。

【0052】

ロードポート５１は、ＦＯＵＰ４と搬送室５３との間でウェーハＷを受け渡すためのインターフェースである。ＦＯＵＰ４と搬送室５３との間でウェーハＷの出し入れする場合にはこのロードポート５１を介することになる。

【0053】

このロードポート５１は、ロードポート架台（架台）５１ａと、ロードポートドア（ドア）５１ｂとを備える。

【0054】

架台５１ａは、図５及び図１０に示すように、ＦＯＵＰ４を載置する箇所である。ＦＯＵＰ４の蓋４２がウェーハ搬出入口５４と対向した状態で載置できるように高さや位置が調節されている。

【0055】

ドア５１ｂは、ウェーハ搬出入口５４を開閉するためのものである。すなわち、ドア５１ｂは、ウェーハ搬出入口５４に嵌合可能であり、その開口を閉じることができる。かつ、ウェーハ搬出入口５４からの離脱が可能であり、その開口を開けることもできるものである。図５、図９及び図１０では、ドア５１ｂにより、ウェーハ搬出入口５４の開口を閉じている状態を示している。

【0056】

処理装置６は、この処理装置６に搬送されたウェーハＷを処理する装置である。

【0057】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【符号の説明】

【0058】

１…軌道清掃装置、 ２…ＯＨＴシステム、 ３…搬送車、 ４…ＦＯＵＰ、 ５…ＥＦＥＭ、 ６…処理装置、 １１…走行車、 １１ａ…車輪、 １１ｂ…カメラ、 １２…集塵手段、 １２ａ…軌道ダスト清掃ブラシ、 １２ｂ…集塵機、 １２ｃ…吸引口、 １２ｄ…粘着ローラー、 １３…本体、 １４…支柱、 １５…清掃車、 ２１…軌道、 ３１…走行部、 ３１ａ…車輪、 ３２…本体、 ３３…支柱、 ３４…ＦＯＵＰ握持部、 ３５…昇降ベルト、 ４１…容器本体、 ４２…蓋、 ５１…ロードポート、 ５１ａ…架台、 ５１ｂ…ドア、 ５２…搬送ロボット、 ５３…搬送室、 ５４…ウェーハ搬出入口、 １００…クリーンルーム、 Ｗ…ウェーハ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】