(57)【要約】【課題】長期間の未使用状態から使用状態に転換した場合でも、清浄な気体でパージ可能なパージ装置の提供。【解決手段】容器２００と接続され、内方に気体が流通するノズル１１０と、容器２００とノズル１１０との接続状態を検出する検出手段１１１と、容器２００とノズル１１０とが接続されている状態を検出する場合においてはノズル１１０に第一流量の気体を流し、容器２００とノズル１１０とが接続されていない状態を検出する場合においてはノズル１１０に前記第一流量よりも少量の第二流量の気体を流す流量調整手段１１９とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の内方に清浄な気体を導入し当該容器内方をパージするパージ装置であって、
容器と接続され、内方に気体が流通するノズルと、
容器と前記ノズルとの接続状態を検出する検出手段と、
前記検出手段が、容器と前記ノズルとが接続されている状態を検出する場合においては前記ノズルに第一流量の気体を流し、前記検出手段が、容器と前記ノズルとが接続されていない状態を検出する場合においては前記ノズルに前記第一流量よりも少量の第二流量の気体を流す流量調整手段と
を備えるパージ装置。
【請求項２】
前記流量調整手段は、
前記ノズルに気体を流さない無流量状態と、前記ノズルに気体を流す有流量状態との２状態に切り替えることのできる切替弁と、
前記切替弁が無流量状態となる単位時間当たりの時間を前記第一流量の気体を流す場合よりも前記第二流量の気体を流す場合の方が長くなるように前記切替弁を制御する制御手段とを備える
請求項１に記載のパージ装置。
【請求項３】
前記流量調整手段は、
大流量の気体を前記ノズルに流す大流量状態と、それより少ない小流量の気体を前記ノズルに流す小流量状態との２状態に切り替えることのできる切替弁と、
前記ノズルに第一流量の気体を流す際には大流量状態となり、前記ノズルに第二流量の気体を流す際には小流量状態となるように前記切替弁を制御する制御手段とを備える
請求項１に記載のパージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、半導体装置の製造において、レチクルやウエハー、ガラス基板などを保管する際に用いられる容器の内方を清浄に保つパージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩなどの半導体装置を製造する工程においては、ウエハーやガラス基板、レチクル等は劣化や変性しないように保管する必要がある。例えば、ウエハーの場合は、酸化を防止するため低酸素の状態で保管する必要があり、また、レチクルの場合は、ヘイズの成長を抑制するため水分（H2O）を排除した雰囲気内で保管する必要がある。また、ウエハーなどにパーティクル（微小塵埃）が付着することをできるだけ回避する必要がある。従って、清浄な気体で、かつ、保管対象に対応したガス種からなる気体が充満した容器内でウエハーなどを保管する場合が多い。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載されている場合のように、保管されているウエハーを複数の容器にまたがってソートしなければならない場合がある。このような場合、容器を開放する必要が生じる。そのため、開放された容器内に清浄な気体を導入し、容器内を容器外方の雰囲気より正圧にして高い清浄度を保ついわゆるパージ処理が行われる。
【０００４】
また、レチクルなどは比較的長期間保管されるため、密閉構造の容器で保管するよりも、常にパージ処理が施される容器で保管される方がパーティクルによる汚染が少ないと考えられている。従って、常に清浄な気体で容器をパージし続けることのできるパージ装置などが存在している。
【特許文献１】特開２００１−３１２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来のパージ装置を使用している場合においても、保管しているウエハーやレチクルがパーティクルにより汚染されることがまれに発生することが知られている。そして、本願発明者は、鋭意研究と努力の結果、まれに発生するパーティクルによる汚染がパージ装置に由来することを突きとめるに至った。さらに、パージ装置がある程度の期間使用されていなかった場合、清浄な気体を容器に対して吐出するノズルがパーティクルで汚染される。当該ノズルを用いて容器をパージした場合、使用されていない間にノズルに付着していたパーティクルが容器内に侵入し収容物が汚染されることを見いだした。
【０００６】
本願発明は上記知見に基づきなされたものであり、いつ使用しても清浄な気体を吐出して容器をパージすることのできるパージ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明にかかるパージ装置は、容器の内方に清浄な気体を導入し当該容器内方をパージするパージ装置であって、容器と接続され、内方に気体が流通するノズルと、容器と前記ノズルとの接続状態を検出する検出手段と、前記検出手段が、容器と前記ノズルとが接続されている状態を検出する場合においては前記ノズルに第一流量の気体を流し、前記検出手段が、容器と前記ノズルとが接続されていない状態を検出する場合においては前記ノズルに前記第一流量よりも少量の第二流量の気体を流す流量調整手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、検出手段が、容器と前記ノズルとが接続されている状態（以下「使用状態」と記す場合がある。）と、容器と前記ノズルとが接続されていない状態（以下「放置状態」と記す場合がある。）を検出し、放置状態であっても流量調整手段が第二流量の気体を前記ノズルに対し流し続けるため、前記ノズルにパーティクルが付着することを回避することが可能となる。従って、放置状態から使用状態に移行した際においても、容器内方がパーティクルで汚染されることを回避できる。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、しばらくの間パージ装置が使用されていない場合において、当該パージ装置が使用される時にパージの対象となる容器内方がパーティクルで汚染されることを可及的に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本願発明に係る実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態であるパージ装置を示す正面図である。
【００１２】
同図に示すように、パージ装置１００は、複数個の容器２００が棚板１２０の上に載置可能となされ、容器２００が載置される位置に対応する棚板１２０の内部には、吐出ユニット１２１が設けられている。各吐出ユニット１２１には気体が案内される導管１０１が接続されており、導管１０１には各吐出ユニット１２１に供給する気体の流量を大まかに調整するメインバルブ１０２が取り付けられている。
【００１３】
図２は、容器が載置された吐出ユニットを概念的に示す図である。
図３は、容器が載置されていない吐出ユニットを概念的に示す図である。
【００１４】
これらの図に示すように、吐出ユニット１２１は、検出手段１１１と、切替弁１１２と、制御手段１１３と、ノズル１１０とで構成されている。また、切替弁１１２と制御手段１１３とは流量調整手段１１９として機能している。
【００１５】
検出手段１１１は、容器２００とノズル１１０との接続状態を検出する装置である。本実施の形態の場合、検出手段１１１は、マイクロスイッチであり、放置状態においては棚板１２０から上方に向かって付勢状態で突出し、容器２００が棚板１２０上に載置されることにより下方に没入する突出部１１４を備えている。検出手段１１１は、容器２００が棚の上に単に載置されただけでなく容器２００とノズル１１０とが接続された場合を検出できるように、突出部１１４の突出量等が調整されている。
【００１６】
切替弁１１２は、ノズル１１０に気体を流さない無流量状態と、ノズル１１０に気体を流す有流量状態との２状態に切り替えることのできる弁であり、ソレノイドにより無流量状態と有流量状態との２状態に電気的に切り替えることができるものとなっている。
【００１７】
制御手段１１３は、切替弁１１２が無流量状態となる単位時間当たりの時間と有流量状態となる単位時間当たりの時間とを制御することができる装置であり、検出手段１１１からの信号に基づき、無流量状態となる単位時間当たりの時間が長いモードと、無流量状態となる単位時間当たりの時間が短いモードとの少なくとも２モードを実現することができるものとなっている。
【００１８】
なお、本実施の形態では、制御手段１１３は、各吐出ユニット１２１に設けられているが、一つの制御手段１１３で複数の吐出ユニット１２１を制御するものでもかまわない。
【００１９】
図４は、ノズルと容器の接続部分を概略的に示す断面図である。
同図に示すように、ノズル１１０と容器２００とが接続された状態においては、容器２００に備えられる導入弁１０３が押し上げられ、ノズル１１０から吐出される気体が容器内方に導入可能となっている。一方、ノズル１１０と容器２００とが接続されていない状態においては、導入弁１０３がばね１０４により押し下げられ容器２００の開講を塞ぐものとなっている。
【００２０】
図５は、制御手段の制御内容を示すタイミングチャートである。
同図に示すように、制御手段１１３が使用状態を検知した状態（図中＜１＞）、すなわち、検出手段１１１の突出部１１４がノズル１１０と接続された容器２００により押し下げられた状態においては、制御手段１１３は、有流量状態が維持されるように切替弁１１２を制御する。この状態においてノズル１１０には第一流量の気体が流れている。ここで第一流量とは単位時間においてノズル１１０に流された気体の全量であり、実線と破線とで囲まれる矩形部（図中の＜ａ＞）の面積が第一流量に相当する。
【００２１】
次に、制御手段１１３が放置状態を検知した状態（図中＜２＞）、すなわち、パージ装置の棚板１２０から容器２００が取り出された状態においては、制御手段１１３は、有流量状態が単位時間の間にパルス状態で１回または複数回発生するように切替弁１１２を制御する（同図においては、２回発生する場合が示されている）。この状態においてノズル１１０には第二流量の気体が流れている。ここで第二流量とは単位時間においてノズル１１０に流された気体の全量であり、単位時間内に含まれる＜ｂ＞で示される短冊状の部分の面積が第二流量に相当する。
【００２２】
以上のパージ装置１００によれば、容器２００が載置されている部分については第一流量の気体を容器２００に対し吐出し、容器２００内方をパージすることができる。一方、容器２００が載置されていない部分については、ノズル１１０に気体が断続的に流され、結果として第二流量の気体が吐出される。従って、放置状態にあってもノズル１１０にパーティクルが付着するのを回避することができ、放置状態が継続した後使用状態になったとしても、ノズル１１０に付着したパーティクルが容器２００に導入されレチクルなどの収容物が汚染されることを回避することが可能となる。また、ノズル１１０にパーティクルが付着する心配が無いため、パージ装置１００の周囲の雰囲気をＩＳＯクラス３などの高クリーンな状態に保つ必要が無くなり、工場全体としてのコスト低減に寄与することが可能となる。
【００２３】
また、本実施の形態によれば、ノズル１１０の形態に関係なく、開と閉との２態様をとる切替弁１１２を接続するだけで良いため、簡単な構造で上記効果を得ることができる。また、第二流量の気体を流す場合、有流量状態となる時間を調節するだけで、第二流量を調節することができる。従って、比較的高価な気体を流す場合等において、きめ細かな流量調整を行うことが可能となる。
【００２４】
なお、本願発明において、ノズル１１０に流される気体の種類は特に限定されないが、パージの対象がレチクルの場合、気体としては清浄な乾燥空気が好適である。レチクルは空気による酸化の危険性が低いからである。また、パージの対象がウエハーの場合、気体としては、窒素などの不活性ガスが好適である。酸化の危険性が高いからである。また、清浄な気体とは、気体内に含まれる単位体積当たりのパーティクルの数が０または少ない状態の気体である。気体は、複数種類のガスが混合された空気のような気体でも良く、単数種類のガスからなるものでもかまわない。
【００２５】
（実施の形態２）
次に、本願発明に係る他の実施の形態を説明する。
【００２６】
図６は、本実施の形態に係るノズルを概略的に示す断面図であり、＜１＞は使用状態、＜２＞は放置状態を示している。
【００２７】
同図に示すように、ノズル１１０の内方はシリンダ状となされ、ノズル１１０の内方にはピストン１２４が摺動可能に取り付けられている。また、ノズル１１０の側壁には、ノズル１１０に気体を供給するための、第一開口１２２と、第二開口１２３とが設けられている。
【００２８】
同図＜１＞に示すように、容器２００とノズル１１０とが接続されている使用状態の場合、容器２００から下方突出状に延びる棒体２０１がピストン１２４を押し下げて第一開口１２２と、第二開口１２３とが共に開放されて大流量状態となり、ノズル１１０に第一流量の気体が流れるようになっている。
【００２９】
一方同図＜２＞に示すように、容器２００とノズル１１０との接続が解除されている放置状態の場合、ピストン１２４はばね力でスライドし、第二開口１２３のみが閉塞されて小流量状態となり、ノズル１１０に第二流量の気体が流れるようになっている。
【００３０】
つまり、シリンダ状のノズル１１０内方と、ピストン１２４と、第一開口１２２と、第二開口１２３とは、大流量の気体をノズル１１０に流す大流量状態と、それより少ない小流量の気体をノズル１１０に流す小流量状態との２状態に切り替えることのできる切替弁として機能している。
【００３１】
また、ピストン１２４は、容器２００とノズル１１０との接続状態を検出する検出手段として機能すると共に、ノズル１１０に第一流量の気体を流す際には大流量状態となり、第二流量の気体を流す際には小流量状態となるように前記切替弁を制御する制御手段としても機能している。
【００３２】
以上のように、シリンダ状のノズル１１０内方と、ピストン１２４と、第一開口１２２と、第二開口１２３とは流量調整手段１１９として機能するものである。つまり、電気的に容器２００とノズル１１０との接続状態を検出したり、ノズル１１０に流れる気体の流量を制御したりする場合ばかりではなく、機械的に容器２００とノズル１１０との接続状態を検出したり、ノズル１１０に流れる気体の流量を制御する場合も本願発明に含まれる。
【００３３】
図７は、制御状態を示すタイミングチャートである。
同図に示すように、使用状態を検知した状態、つまり容器２００の棒体２０１がピストン１２４を押し下げた状態（図中＜１＞）においては、制御手段１１３として機能するピストン１２４は、大流量状態となるように第一開口１２２と、第二開口１２３とを共に開放する。この状態においてノズル１１０には第一流量の気体が常に流れている。
【００３４】
次に、制御手段１１３が放置状態を検知した状態、つまり容器２００の棒体２０１がピストン１２４から離れ、ピストン１２４が押し上げられた状態（図中＜２＞）においては、制御手段１１３として機能するピストン１２４は、第二開口１２３を閉塞する。この状態においてノズル１１０には第二流量の気体が常に流れている。
【００３５】
以上のパージ装置１００によれば、容器２００とノズル１１０とが接続されている使用状態においては第一流量の気体を容器２００に対し常に吐出し、容器２００内方をパージすることができる。一方、容器２００とノズル１１０とが接続されていない放置状態においては、第二流量の気体が常に吐出される。従って、放置状態にあってもノズル１１０は第二流量の気体によりパーティクルが付着するのを回避することができる。よって、放置状態が継続した後使用状態になったとしても、ノズル１１０に付着したパーティクルが容器２００に導入されレチクルなどの収容物が汚染されることを回避することが可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、電気的な制御が必要ないため、信頼性が高く、パージ装置１００を製造する際に配線などが必要なくなるため、生産効率を向上させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本願発明は、レチクル、ウエハー、表示装置用ガラス基板など、パーティクルによる汚染を回避しなければならないものを収容する容器に清浄な気体を導入するパージ装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態であるパージ装置を示す正面図である。
【図２】容器が載置された吐出ユニットを概念的に示す図である。
【図３】容器が載置されていない吐出ユニットを概念的に示す図である。
【図４】ノズルと容器の接続部分を概略的に示す断面図である。
【図５】制御手段の制御内容を示すタイミングチャートである。
【図６】他の実施の形態に係るノズルを概略的に示す断面図であり、＜１＞は使用状態、＜２＞は放置状態を示している。
【図７】制御状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１００  パージ装置
１０１  導管
１０２  メインバルブ
１０３  導入弁
１１０  ノズル
１１１  検出手段
１１２  切替弁
１１３  制御手段
１１４  突出部
１１９  流量調整手段
１２０  棚板
１２１  吐出ユニット
１２２  第一開口
１２３  第二開口
１２４  ピストン
２００  容器
２０１  棒体
【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】
2010016199.tif 000008
【図７】
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