(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンユニットが積載され、クリーン度が異なる複数のクリーンルーム間を走行する無人搬送車において、
無人搬送車に設けられた識別手段により移動時の周囲のクリーン度の違いを識別し、その識別結果に基づき、高いクリーン度から低いクリーン度に切り換わる場合に、前記クリーンユニット内の空気を循環させるファンの速度を下げ、低いクリーン度から高いクリーン度に切り換わる場合には前記ファンの速度を上げるファン速度の制御方法。
【請求項２】
クリーンユニットを積載し、異なるクリーン度のクリーンルーム間を移動する無人搬送車において、
クリーンルーム間の移動に伴うクリーン度の違いを識別する識別手段と、
前記識別手段による識別結果に基づき、高いクリーン度から低いクリーン度に切り換わる場合に、前記クリーンユニット内の空気を循環させるファンの速度を下げ、低いクリーン度から高いクリーン度に切り換わる場合には前記ファンの速度を上げるファン速度制御手段と、
を備えたことを特徴とするクリーンルーム用無人搬送車。
【請求項３】
前記識別手段は、前記異なるクリーン度のクリーンルームの出入口に設置され前記クリーン度の異なる境界を表示パターンによって知らせる表示手段を光学的に読み取る読取手段であり、前記表示手段の読み取った内容に基づいてクリーン度の変わることを識別し、
前記ファン速度制御手段は、前記ファンの速度が高い時に、前記読取手段が表示パターンを読み取った場合には前記ファンの速度を下げ、前記ファンの速度が低い時に、前記読取手段が表示パターンを読み取った場合には前記ファンの速度を上げることを特徴とする請求項２に記載のクリーンルーム用無人搬送車。
【請求項４】
前記表示手段は、前記異なるクリーン度のクリーンルームの出入口に、高いクリーン度を示す第１の表示パターンと低いクリーン度を示す第２の表示パターンとをクリーンルームのクリーン度の順に前記無人搬送車の走行方向に並べて設置されており、
前記識別手段は、前記第１、第２の表示パターンを光学的に読み取る読取手段であり、前記第１、第２の表示パターンのどちらを先に読み取ったのかに基づいてクリーン度の違いを識別し、
前記ファン速度制御手段は、前記読取手段が前記第１の表示パターンを先に読み取った場合には前記ファンの速度を下げ、前記読取手段が前記第２の表示パターンを先に読み取った場合には前記ファンの速度を上げることを特徴とする請求項３に記載のクリーンルーム用無人搬送車。
【請求項５】
前記識別手段は、前記表示手段を光学的に読み取る読取手段であり、クリーンルーム用無人搬送車の２ヶ所に設置され、第１の読取手段が表示手段を読み取った後に第２の読取手段が表示手段を読み取った場合と、第２の読取手段が表示手段を読み取った後に第１の読取手段が表示手段を読み取った場合を識別し、前記第１、第２の読取手段のどちらが先に表示手段を読み取ったのかに基づいてクリーン度の違いを識別し、
前記ファン速度制御手段は、前記第１の読取手段が前記表示手段を先に読み取った場合には前記ファンの速度を下げ、前記第２の読取手段が前記表示手段を先に読み取った場合には前記ファンの速度を上げることを特徴とする請求項３に記載のクリーンルーム用無人搬送車。
【請求項６】
前記識別手段は、前記表示手段を光学的に読み取る読取手段であり、
前記無人搬送車には、前記無人搬送車が現在居る場所のクリーン度を記憶する記憶手段が設けられ、
前記記憶手段に記憶された内容が高いクリーン度であり、前記読取手段が前記表示手段を読み取った場合には、前記記憶手段の記憶内容を低いクリーン度の記憶内容とすると共に、前記速度可変手段によりファンの速度を下げ、前記記憶手段に記憶された内容が低いクリーン度であり、前記読取手段が前記指示手段を読み取った場合には、前記記憶手段の記憶内容を高いクリーン度の記憶内容とすると共に、前記速度可変手段によりファンの速度を上げることを特徴とする請求項３に記載のクリーンルーム用無人搬送車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルームで作業を行う工程途中の部材を積載し、異なるクリーン度の複数のクリーンルーム間を移動する無人搬送車に関し、さらに詳しくは、工程途中の部材を入れてクリーン状態を保つことができるクリーンユニットを載せた無人搬送車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クリーンルームのクリーン度のクラス分類は、空気中を浮遊する細かなゴミやチリの粒の粒径と、その粒が単位立方当たりの空気中に何個有るかによって定義され、一般的には０．５μｍの粒子が１立方フィートに何個有るかで、１個／ｆｔ3 の場合が「クラス１」、１０個／ｆｔ3 の場合が「クラス１０」、１００個／ｆｔ3 の場合が「クラス１００」、１０００個／ｆｔ3 の場合が「クラス１０００」、１００００個／ｆｔ3 の場合が「クラス１００００」という英国単位を用いているが、最近はメートル法によるＭ１．５（英国単位のクラス１）やＭ２．５（英国単位のクラス１０）という表記も用いられている。
【０００３】
上記のように正式な定義では０．５μｍの粒子の１立方フィート当たりの個数であるが、実用の上で便宜上から０．１μｍの粒子に対応したクリーン度をクラス１とし、０．３μｍの粒子に対応したクリーン度をクラス１０という使い方も行われている。
【０００４】
異なるクリーン度の複数のクリーンルームを行き来する無人搬送車では、クリーンユニットが積載されて、搬送途中のクリーン度の低下場所でもパーティクルの付着を防いで元のクリーン度を保ったままで搬送ができるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した従来の無人搬送車１５において、クリーンユニット６が無人搬送車１５の上に積載され、クリーンユニット６の中にはウエハカセット９が格納されるようになっている。
【０００６】
無人搬送車１５がウエハカセット９の受け渡しを行う時は、シャッター状の開閉扉１１は巻き上げられて開かれており、移載ロボット１２によってプロセス装置と無人搬送車１５の間でウエハカセット９の受け渡しが行われ、受け渡しが終了すると前記開閉扉が閉じられてクリーンユニット６の中の空気はファン７によって循環しながらフィルタ８で濾されてクリーン度を保つようになっている。
【０００７】
図７は、上記の場合の空気の流れる様子を図示したものであるが、ファン７によって加速された空気はフィルタ８を通って濾過されてウエハカセット９の周辺を通過し、その後ダクト１０に吸い込まれて再度ファン７の所へ戻るという経路で循環している。
【０００８】
その際に、一部の空気は外部から取り入れられており、余分になった一部の空気は無人搬送車１５の内部を通って床面に排出されて、クリーンルームのダウンフローによりクリーンルームのフィルタシステムに吸い込まれることになる。
【０００９】
ところで、クリーンユニット６に設けられた開閉扉１１は密閉性の良い扉ではなく、一般的にはシャッター式扉や片開き扉あるいは観音開き扉が用いられ、クリーンユニットとの隙間を埋めるパッキン等はパーティクルの発生を減らすために用いられないようになっている。
【００１０】
従って、図８に示したように、クリーンユニット６と開閉扉１１の隙間からは外部との空気の出入りが起こり、開閉扉１１の上側の部分ではファン７により空気の圧力は正圧になるので開閉扉１１の隙間からは空気が漏れ出し、逆に開閉扉１１の下側の部分ではダクト１０で空気を吸っているので空気の圧力は負圧になり開閉扉１１の隙間から空気が入り込むことになる。
【００１１】
このような事態はクリーン度の高いクリーンルームを通過している間は問題にならないが、クリーン度「クラス１」のクリーンルームからクリーン度「クラス１０００」あるいは「クラス１００００」のクリーンルームへ行く場合を考えると、開閉扉１１の隙間から漏れ出す空気はクリーン度「クラス１」であるのに対し、開閉扉１１の隙間から入り込む空気のクリーン度は「クラス１０００」か「クラス１００００」ということになり、その差は１０００倍あるいは１００００倍であり、クリーンユニット６内のダウンフローが有るのでそのままのクリーン度のままではないとはいえ下側に積載されたウエハカセットの周辺のクリーン度は相当に悪化して、ウエハカセットへのパーティクルの付着は進行すると考えられる。
【００１２】
さらに、クリーンユニット６内のフィルタは「クラス１」対応であるので非常に細かいフィルタが使用されているが、このように「クラス１０００」か「クラス１００００」の空気が入り込むことで、フィルタの目詰まりが非常に早く進行して、フィルタの機能を劣化させて、交換時期を早め、頻繁な交換が必要になってしまうことになる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では、特許請求の範囲に記載したように、クリーンユニットを積載し、異なるクリーン度のクリーンルーム間を移動する無人搬送車において、前記クリーンルームのクリーン度の異なる境界を知らせる表示手段からの情報等に基づき、クリーンルーム間の移動に伴うクリーン度の違いを識別する識別手段と、前記識別手段による識別結果に基づき、高いクリーン度から低いクリーン度に切り換わる場合に、前記クリーンユニット内の空気を循環させるファンの速度を下げ、低いクリーン度から高いクリーン度に切り換わる場合には前記ファンの速度を上げるファン速度制御手段とを備えるようにしたので、上記の課題を解決することができた。
【００１４】
クリーンルーム間の出入口に設置されるクリーン度を示す表示手段は２進法のコーディングで行えばよく、本発明の実施例では２種類のクリーン度のクラス分けが判るようにすればよいので１ビット分でも本発明の実施は可能であるが、偶然の光源等による読み取りエラーや２種類以上のクリーン度の状態における制御の可能性も全く無いわけではないので、３ビット分のコーディングが可能な手段を設けた実施例も記載した。
【００１５】
本発明の無人搬送車がクリーンルームの出入口を通過する際に、壁に設置された表示手段を読み取った場合には、クリーン度の異なるクリーンルームへ移動することが判別され、現在高いクリーン度のクリーンルームからスタートしたとすると、クリーン度の高いクリーンルームから低いクリーンルームへ移動するということになるので、積載されたクリーンユニットの開閉扉の隙間から流出あるいは流入する風量を減らし、ファンにより発生するほとんどの風量がクリーンユニット内部の循環に使われるようにファンの風量を減らす。
【００１６】
ファンを完全に止めてしまうことでもクリーンユニットの開閉扉の隙間からのクリーンユニット内部のファンで起きる風圧による流出あるいは流入を防ぐことはできるが、クリーンユニットの外側ではクリーンルームのダウンフローの風圧が有る状態で、クリーンユニットの中のダウンフローが零になるので、外部の風圧によるクリーン度の悪い空気の流入が考えられ、その際にはさらにクリーンユニット内部に堆積していたパーティクルも巻き上げられることが考えられるので、クリーンユニット内部のファンを完全に止めてしまうのは得策とは考えられない。
【００１７】
本発明の無人搬送車がクリーンルームの出入口を通過する際に、壁に設置された表示手段を上記と逆に読み取った場合には、クリーン度の悪いクリーンルームから良いクリーンルームへ移動するということになるので、積載されたクリーンユニットの開閉扉の隙間から流出あるいは流入する風と周囲のクリーン度は同一になり、開閉扉の隙間から流出あるいは流入を考える必要は無くなるのでクリーン度が「クラス１」のクリーンルームで充分なクリーン度を保てるようにファンの風量を上げる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図に従って説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示し、無人搬送車５は「クラス１」から「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームの出入口へ向かって走行している場合である。
【００１９】
クリーンユニット６内のファン７は、「クラス１」のクリーンルームで充分な働きを行うように充分な風量を与えている。
クリーンルームの出入口近傍の壁面には「クラス１」のクリーンルームの境界であることを示す反射板で構成された第１の表示手段が設置されている。
【００２０】
また、無人搬送車５の側面で前記反射板と対向する面には受光素子により構成される第１の読取手段１が設置されており、クリーンルームの照明光あるいは専用の光源等の光が前記反射板で反射された光を読み取ることができる。
【００２１】
ここで、無人搬送車５の走行に伴い、無人搬送車５の側面に設置された受光素子が、クリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された第１の表示手段である反射板の横を通過する際に第１の表示手段の表示内容が「クラス１」のクリーンルームであることを読み取る。
【００２２】
無人搬送車５の受光素子（第１の読取手段１）で読み取った結果からは、「クラス１」のクリーンルームから「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームへ移動を行っていることがわかるので、図示していない速度可変手段によりクリーンユニット内のファンの速度を落とし、クリーンユニット６と開閉扉１１の隙間からの空気の流出や流入を減らしてクリーンユニット内のクリーン度の悪化を防ぐことができる。
【００２３】
逆に、前記図１の表示手段と読取手段を用いて、無人搬送車５が「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームから「クラス１」のクリーンルームへ入る場合には次のようになる。
【００２４】
クリーンユニット６内のファン７は速度を上げて、「クラス１」のクリーン度がクリーンユニット６の中で保てるようにする。
この場合は、無人搬送車５の走行に伴い、無人搬送車５の側面に設置された受光素子が、クリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された第１の表示手段である反射板の横を通過する際に第１の表示手段の表示内容が「クラス１」であることを読み取る。
【００２５】
無人搬送車５の受光素子（第１の読取手段１）で読み取った結果からは、「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームから「クラス１」のクリーンルームへ移動を行っていることがわかるので、図示していない速度可変手段によりクリーンユニット内のファンの速度を上げて、「クラス１」のクリーンルームで充分な風量とすることができる。
【００２６】
図２は本発明の第２の実施例を示し、図１における表示手段と読取手段を１ビットから３ビットにして読み取りエラーを無くすようにしたものである。
図３は本発明の第３の実施例を示し、  クリーンルームの出入口近傍の壁面には「クラス１」のクリーンルームであることを示す反射板の組み合わせで構成された第１の表示手段と、現在のクリーンルームの出入口を出た外側が「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームであることを示す反射板の組み合わせで構成された第２の表示手段が無人搬送車５の走行方向に垂直に上記した順に並んで設置されている。
【００２７】
また、無人搬送車５の側面で前記反射板と対向する面には受光素子により構成される第１の読取手段３１が設置されており、クリーンルームの照明光あるいは専用の光源等の光が前記反射板で反射された光を読み取ることができる。
【００２８】
ここで、無人搬送車５の走行に伴い、無人搬送車５の側面に設置された受光素子が、クリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された第１の表示手段３３である反射板の横を通過する際に第１の表示手段３３の表示内容が「クラス１」のクリーンルームであることを読み取り、その後同様にクリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された第２の表示手段３４の表示内容が「クラス１０００」または「クラス１００００」であることを読み取る。
【００２９】
逆に、前記図３の表示手段３３、３４と読取手段３１を用いて、無人搬送車５が「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームから「クラス１」のクリーンルームへ入る場合には次のようになる。
【００３０】
この場合は、無人搬送車５の走行に伴い、無人搬送車５の側面に設置された受光素子により構成される第１の読取手段３１が、クリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された第２の表示手段３４である反射板の横を通過する際に第２の表示手段３４の表示内容が「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームであることを読み取り、その後同様にクリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された第１の表示手段３３の表示内容が「クラス１」であることを読み取る。
【００３１】
無人搬送車５の受光素子（第１の読取手段３１）で読み取った結果からは、「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームから「クラス１」のクリーンルームへ移動を行っていることがわかるので、図示していない速度可変手段によりクリーンユニット内のファンの速度を上げて、「クラス１」のクリーンルームで充分な風量とすることができる。
【００３２】
図４は本発明の第４の実施例を示し、クリーンルームの出入口近傍の壁面には「クラス１」のクリーンルームであることを示す反射板の組み合わせから構成される第１の表示手段４３のみが設置されている。
【００３３】
また、無人搬送車５の側面で前記反射板と対向する面には、第１の実施例同様な受光素子からなる第１の読取手段４１の他に、無人搬送車の走行方向に垂直で前記第１の読取手段４１と平行に、第１の読取手段４１と同様な受光素子から構成された第２の読取手段４２が設置されている。
【００３４】
ここで、無人搬送車５の走行に伴い、無人搬送車５の側面に設置された受光素子からなる第１の読取手段４１が、クリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された反射板の組み合わせからなる第１の表示手段４３の横を通過する際に第１の表示手段４３の表示内容が「クラス１」のクリーンルームであることを読み取り、その後同様に前記第１の表示手段４３の表示内容が「クラス１」のクリーンルームであることをを第２の読取手段４２が読み取る。
【００３５】
無人搬送車５の受光素子からなる第１の読取手段４１と第２の読取手段４２で読み取った結果からは、現在の「クラス１」のクリーンルームからクリーン度の低いクリーンルームへの移動（本実施例の場合は「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームへ移動）を行っていることがわかる。
【００３６】
逆に、前記図２の表示手段４３と読取手段４１、４２を用いて、無人搬送車５が「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルームから「クラス１」のクリーンルームへ入る場合には次のようになる。
【００３７】
この場合は、無人搬送車５の走行に伴い、無人搬送車５の側面に設置された受光素子からなる第２の読取手段４２が、クリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された反射板の組み合わせからなる第１の表示手段４３の横を通過する際に第１の表示手段４３の表示内容が「クラス１」のクリーンルームであることを読み取り、その後同様に前記第１の表示手段４３の表示内容が「クラス１」のクリーンルームであることを第１の読取手段４１が読み取る。
【００３８】
無人搬送車５の受光素子からなる第２の読取手段４２と第１の読取手段４１で読み取った結果からは、現在のクリーン度の低いクリーンルーム（本実施例の場合は「クラス１０００」または「クラス１００００」のクリーンルーム）から「クラス１」のクリーンルームへの移動を行っていることがわかるので、図示していない速度可変手段によりクリーンユニット６内のファン７の速度を上げて、「クラス１」のクリーンルームで充分な風量とすることができる。
【００３９】
図５は、無人搬送車５が「クラス１」のクリーンルームから、「クラス１０００」あるいは「クラス１００００」の連絡通路を経由して、「クラス１００」のクリーンルームへ移動する場合を示している。
【００４０】
無人搬送車５は、建物Ａの３階の「クラス１」のクリーンルームの出入口の表示を読み取ってクリーンユニット６のファン７の風速を落として外部への空気の流出と外部からの空気の流入が無いようにして、エレベータＡに入って１階に下りる。１階に下りた無人搬送車５は、「クラス１０００」あるいは「クラス１００００」の連絡通路を経由し、建物ＢのエレベータＢへ乗り、建物Ｂの４階に有る「クラス１００」のクリーンルームへ入る。
【００４１】
ここで、本実施例では「クラス１」とそれ以外のクリーン度のクラスに分けて、クリーンユニット６のファン７の風速をそのクラス分けに従い２段階に制御しているため、この「クラス１００」のクリーンルームへ入るときには特にクリーンユニット６のファン７の制御は行われない。
【００４２】
上記の反射板と受光素子の組み合わせでは、クリーンルームの照明の状況によっては、充分な受光素子の検出結果が得られない場合が考えられるが、無人搬送車５に図示していない投光手段を設けることで、より確実な検出結果を得ることができる。
【００４３】
上記と同様に充分な受光素子の検出結果を得られない場合に、反射板を発光素子として、その組み合わせでクリーンルームのクリーン度を表示することでもより確実な検出結果が得られる。
【００４４】
また、この反射板の代わりに微弱電波等の無線送信装置でクリーン度のコードを送信し、受光素子の代わりに受信装置でコードを受信してクリーン度を検出することでも上記同様な効果が得られる。
【００４５】
さらに、図示はしていないが、無人搬送車５の中に現在のクリーン度の記憶手段を設け、無人搬送車５に設置される受光素子からなる読取り手段が１組だけで、クリーンルーム出入口の近傍の壁面に設置された反射板の組み合わせからなる表示手段も１組だけの場合にも、受光素子の検出結果により、現在のクリーン度が変わることが判別できるので上記と同様な効果が得られる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明では、無人搬送車の移動方向にあるクリーンルームのクリーン度が現在のクリーン度よりも悪い場合には積載されたクリーンユニットのファンの風量を落とすようにしたので、無人搬送車の移動中に「クラス１０００」や「クラス１００００」のクリーンルームを通過する際にも、クリーンユニット内へのパーティクルの侵入を減らすことができ、結果的に積載されたウエハカセット等へのパーティクルの付着も減らすことができる。
【００４７】
また、クリーンユニットへのパーティクルの侵入を減らせることで、フィルタの目詰まりも減り、フィルタの交換時期を遅らせることができるので経済的に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す図である。
【図５】本発明の無人搬送車の移動経路と光学的な表示手段の設置位置の実施例を示す図である。
【図６】従来技術の構成を示す図である。
【図７】従来技術の空気の流れを示す第１の図である。
【図８】従来技術の空気の流れを示す第２の図である。
【符号の説明】
１、２１、３１、４１  第１の読取手段
４２  第２の読取手段
３、２３、３３、４３  第１の表示手段
３４  第２の表示手段
５、１５  無人搬送車
６  クリーンユニット
７  ファン
８  フィルタ
９  ウエハカセット
１０  ダクト
１１  開閉扉
１２  移載ロボット
【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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【図８】
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