(57)【要約】【課題】クリーンルーム内に、製造部品を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームとストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって仕切られた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、前記中間ブースに製造部品が搬入されてから元の高清浄度且つ低露点環境に戻すまでの時間を大幅に短縮可能とする。【解決手段】中間ブース３において、中間ブース空間とリターンチャンバ１１とを仕切る仕切り部１０に、ファン・フィルタ・ユニット１２のファン稼動時はリターンチャンバ１１内が減圧されることにより開口して空気の循環を許容し、ファン停止時は前記開口を封鎖することにより空気の循環を阻止する空気流通制御手段１３（逆流防止開閉板）を配設する。【選択図】図１
2015052430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルーム内に、製造部品を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって出入り可能とされた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、
前記ストッカー空間及び中間ブースは、空間内が仕切られることによりリターンチャンバが形成されるとともに、このリターンチャンバにファン・フィルタ・ユニットが設置され、前記ストッカー空間及び中間ブース内の空気が前記リターンチャンバを通じてファン・フィルタ・ユニットに導入され、フィルタを経て同空間内に循環換気されることによって高清浄度化され、かつ低露点空気製造装置で製造された低露点空気が前記リターンチャンバに供給され空間内に供給されることにより前記ストッカー空間及び中間ブース内の空気が低露点化され、
前記中間ブースにおいて、中間ブース空間とリターンチャンバとを仕切る仕切り部に、ファン・フィルタ・ユニットのファン稼動時はリターンチャンバ内が減圧されることにより開口して空気の循環を許容し、ファン停止時は前記開口を封鎖することにより空気の循環を阻止する空気流通制御手段を配設したことを特徴とする高清浄度低露点空間設備。
【請求項２】
前記空気流通制御手段は、ヒンジによって支持されリターンチャンバ側にのみ揺動可能とした逆流防止開閉板、差圧を検知して自動的にリターンチャンバ側にのみ開く差圧ダンパ、リターンチャンバ側にのみ開く逆流防止ダンパのいずれかである請求項１記載の高清浄度低露点空間設備。
【請求項３】
前記中間ブース空間に排気口を設置するとともに、前記低露点空気製造装置からリターンチャンバまでの供給路の中間、及び前記排気口からの排気路の中間にぞれぞれ低露点空気の供給量を調整するための電動式ダンパーを配設してある請求項１，２いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備。
【請求項４】
露点計測のために、前記低露点空気製造装置からリターンチャンバまでの供給路及び前記中間ブース内、或いは前記中間ブース内及び前記ストッカー空間内にそれぞれ露点計測器を配置してある請求項１〜３いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備。
【請求項５】
前記中間ブース及びストッカー空間において、ファン・フィルタ・ユニットが稼動するとともに、前記低露点空気製造装置から低露点空気が供給され、空間内が高清浄度低露点環境に維持された状態で、前記クリーンルームから製造部品をストッカー空間に搬入するに当たり、
(1)前記中間ブースのファン・フィルタ・ユニットのファンを停止する第１手順と、
(2)前記クリーンルームと中間ブースとの間の仕切り扉を開けて、製造部品を中間ブース内に搬入した後、前記仕切り扉を閉じる第２手順と、
(3)前記低露点空気製造装置から低露点空気の供給を継続し、中間ブース内の露点が供給される低露点空気の露点と同等となった時点または前記中間ブース内の露点と前記ストッカー空間の露点とが等しくなった時点で、ファン・フィルタ・ユニットのファンを再稼動する第３手順と、
(4)前記中間ブースとストッカー空間との間の仕切り扉を開けて、製造部品をストッカー空間に搬入する第４手順と、
からなることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法。
【請求項６】
前記第１手順において、ファン・フィルタ・ユニットのファンを停止するとともに、前記低露点空気製造装置からの低露点空気の増量を図る請求項５記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム内に、製造部品（基板等）を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって仕切られた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備及び製造部品の搬入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶、及び有機ＥＬなどの製造ラインにおいては、製造用基板（ウェハー、ガラス基板、樹脂基板など）を高清浄度及び低露点に保つことが品質確保のために必要とされる。前記製造用基板は、通常それらを複数枚積層できる格納容器に格納され、ロボット等の移動、搬送装置によって製造ラインへと運ばれるが、それらの製造ラインは、高清浄度及び低露点雰囲気に維持されることが必要となる。
【０００３】
これらの製造ラインにおいては、クリーンルーム内に前記製造用基板を一時的に保管するためにストッカー空間と呼ばれる保管空間が設置される。
【０００４】
このストッカー空間は、高清浄度及び低露点に管理される必要があり、空気露点は-70℃〜-90℃程度に管理され、清浄度はclass10程度に管理される。同空間に保管された製造用基板は、ロボット等の搬送装置で同空間に接続された以降の製造工程に搬出されるが、新たな製造用基板が順次、クリーンルーム側より補充される。前記クリーンルームは、ボールクリーンルームと呼ばれる乱流混合型のクリーンルームであることが多く、その清浄度はclass10,000程度に管理されている。
【０００５】
製造用基板をストッカー空間に搬入する際、仕切り扉を開放するとクリーンルーム側の雰囲気に暴露され、ストッカー空間の清浄度及び露点環境が悪化するため、クリーンルームとストッカー空間との両方に接続する中間ブースと呼ばれるバッファ的空間が設置される。この中間ブースもストッカー空間と同じく、空気露点は-70℃〜-90℃程度に管理され、清浄度はclass10程度に管理される。
【０００６】
製造用基板の搬入に当たっては、クリーンルーム側から先ず格納容器が中間ブースに搬入される。格納容器が搬入される段階まで、中間ブースは高清浄度、低露点環境に維持されているが、格納容器を搬入するため仕切り扉を開けた瞬間に、中間ブースはクリーンルーム側の雰囲気に暴露され、清浄度及び露点環境が悪化し、ほぼクリーンルームと同じ雰囲気となるが、格納容器がある状態で中間ブースを再び、元の高清浄度低露点環境に戻してから、ストッカー空間へ格納容器を搬送するようにしている。このような手順で、格納容器をストッカー空間に搬送しないと、クリーンルーム側の清浄度、露点環境がストッカー空間に持ち込まれ、製造ラインの環境に悪影響を与えるおそれがあるためである。
【０００７】
前記ストッカー空間及び中間ブースのように、空間内を高清浄度（例えば、class10程度）で低露点環境（例えば、露点-70℃〜-90℃）にするためには、空間内部にファン・フィルタ・ユニット（以下、ＦＦＵともいう。）が設置され、フィルタにはHEPAフィルタ、UPLAフィルタ、ケミカルフィルタ等を用いて、室内にて循環換気を行いながら高清浄度空間を構築すると同時に、空間内へ低露点空気を低露点空気製造装置から供給し、室内の高湿度空気と置換して低露点雰囲気としている。
【０００８】
しかしながら、前記中間ブースにおいて、製造用基板が搬入された状態で同空間内を高清浄度・低露点環境に戻す際、同空間内の水分の一部が一旦ＦＦＵのフィルタに吸着されてしまう現象が生じる。この水分は空間の露点が低下するに伴い、徐々に脱着されるが、この水分の脱着に時間が掛かるため、同空間を元の低露点環境に戻すのに長時間を要していた。発明者等の実験によれば、仮にＦＦＵが無い場合に、空間の低露点化に要する時間（この時間「涸れ時間」という。）が１５分程度であったのに、ＦＦＵを設置して運転した場合に、空間の低露点化に要する時間は９０分程度であった。すなわち、ＦＦＵに付着された水分はフィルタから徐々に脱着するという特性により、空間全体が低露点化に至るのに、ＦＦＵが無い場合に比較して１時間以上の運転時間増が必要になる。この涸れ時間は、同空間にて管理すべき露点が低くなるほど、長時間化する傾向にある。その結果、システムの運転エネルギーが増加し、ひいては製品の製造コストに悪影響を与えていた。
【０００９】
フィルタに吸着された水分を脱着する方法として、例えば下記特許文献１記載の方法が存在する。この特許文献１に係る方法は、ヒータで空気を加熱し、下流側に設置された高性能フィルタに高温度の空気を供給して高性能フィルタに「ベーキング」と呼ばれる熱処理を施すようにするものである。このベーキング処理によって、高性能フィルタが高温度の空気に曝されるため、水分や有機物が除去されやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３３９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記特許文献１に係る方法の場合、フィルタの上流側に電気ヒータ等の加熱手段が必要であり、余計なエネルギーが必要となる。また、フィルタ素材を劣化させないためにには、ベーキング処理の温度はせいぜい５０℃〜６０℃までしか上げることはできず、水分除去のための時間短縮に大きく貢献するものではなかった。更に、高温空気をそのまま中間ブースに送風し、その高温空気が後段のストッカー空間に流入すると、同空間の温度管理に悪影響を及ぼすため、フィルタの下流側にて送風空気の温度を所定温度まで冷却する必要があり、更に運転エネルギーを必要とするなどの問題がある。
【００１２】
ところで、前記中間ブースにおいて、同空間を低露点とする低露点空気を製造するコストと、高清浄度化するためのＦＦＵの運転コストとを対比すると、前者のコストは後者のコストの１００倍程度となる。これは、低露点空気の製造装置において、主として吸着ロータに吸着された水分を脱着するための高温空気の製造に必要なエネルギー量が大きいことに起因している。それ故、ＦＦＵのフィルタの「涸れ時間」の短縮を図ることは、省エネルギー化に大きく貢献することになる。
【００１３】
そこで本発明の主たる課題は、クリーンルーム内に、製造部品（基板等）を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって仕切られた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、前記中間ブースに製造部品が搬入されてから元の高清浄度且つ低露点環境に戻すまでの時間を大幅に短縮可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、クリーンルーム内に、製造部品を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって出入り可能とされた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、
前記ストッカー空間及び中間ブースは、空間内が仕切られることによりリターンチャンバが形成されるとともに、このリターンチャンバにファン・フィルタ・ユニットが設置され、前記ストッカー空間及び中間ブース内の空気が前記リターンチャンバを通じてファン・フィルタ・ユニットに導入され、フィルタを経て同空間内に循環換気されることによって高清浄度化され、かつ低露点空気製造装置で製造された低露点空気が前記リターンチャンバに供給され空間内に供給されることにより前記ストッカー空間及び中間ブース内の空気が低露点化され、
前記中間ブースにおいて、中間ブース空間とリターンチャンバとを仕切る仕切り部に、ファン・フィルタ・ユニットのファン稼動時はリターンチャンバ内が減圧されることにより開口して空気の循環を許容し、ファン停止時は前記開口を封鎖することにより空気の循環を阻止する空気流通制御手段を配設したことを特徴とする高清浄度低露点空間設備が提供される。
【００１５】
上記請求項１記載の発明においては、クリーンルームから製造部品をストッカー空間に搬入する際、中間ブースにおいて、先ずクリーンルーム側の仕切り扉を開ける前に、ＦＦＵのファンを停止すると、空気流通制御手段が閉じ、リターンチャンバへの還気が無くなる。次に、前記仕切り扉を開けると、クリーンルームの高露点空気が流入し中間ブース内の露点が上昇するが、ＦＦＵのファンを停止したため、空気流通制御手段は閉じ、リターンチャンバへの還気が無いとともに、ＦＦＵから低露点空気が吹き出されている状態は維持されているため、中間ブースに流入したクリーンルーム側の高露点空気の水分はフィルタ表面に吸着されない。また、フィルタが有する圧力抵抗により、フィルタ面から空間内に吹き出す空気は一様流となり、乱流混合によるフィルタへの水分吸着も生じない。すなわち、フィルタにクリーンルーム側の水分と汚染粒子を吸着させることがなく、中間ブース内は実質的にフィルタが無い状態と同じ条件で、置換換気による低露点化が進むので、低露点化に要する時間が大幅に短縮されるようになる。
【００１６】
次に、前記低露点空気製造装置から低露点空気の供給を継続し、中間ブース内の露点が供給される低露点空気の露点と同等となった時点または前記中間ブース内の露点と前記ストッカー空間の露点とが等しくなった時点で、ＦＦＵのファンを再稼動し、中間ブース内の清浄度が回復に至った後に、前記中間ブースとストッカー空間との間の仕切り扉を開けて、製造部品をストッカー空間に搬入する。
【００１７】
請求項２に係る本発明として、前記空気流通制御手段は、ヒンジによって支持されリターンチャンバ側にのみ揺動可能とした逆流防止開閉板、差圧を検知して自動的にリターンチャンバ側にのみ開く差圧ダンパ、リターンチャンバ側にのみ開く逆流防止ダンパのいずれかである請求項１記載の高清浄度低露点空間設備が提供される。
【００１８】
上記請求項２記載の発明は、前記空気流通制御手段の具体例を列挙したものである。前記空気流通制御手段としては、例えばヒンジによって支持されリターンチャンバ側にのみ揺動可能とした逆流防止開閉板、差圧を検知して自動的にリターンチャンバ側にのみ開く差圧ダンパ、リターンチャンバ側にのみ開く逆流防止ダンパなどを用いることができる。
【００１９】
請求項３に係る本発明として、前記中間ブース空間に排気口を設置するとともに、前記低露点空気製造装置からリターンチャンバまでの供給路の中間、及び前記排気口からの排気路の中間にぞれぞれ低露点空気の供給量を調整するための電動式ダンパーを配設してある請求項１，２いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備が提供される。
【００２０】
上記請求項３記載の発明は、ファン停止時に中間ブースへの低露点空気の供給量を増大させたり、中間ブースの圧力管理のために所定部位に電動式ダンパーを配置するようにしたものである。
【００２１】
請求項４に係る本発明として、露点計測のために、前記低露点空気製造装置からリターンチャンバまでの供給路及び前記中間ブース内、或いは前記中間ブース内及び前記ストッカー空間内にそれぞれ露点計測器を配置してある請求項１〜３いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備が提供される。
【００２２】
上記請求項４記載の発明は、製造部品の搬入後に、中間ブースにおける露点回復段階にて、ＦＦＵのファンを停止してから再稼働させるタイミングを図るために、所定箇所に露点計測器を配置するようにしたものである。
【００２３】
請求項５に係る本発明として、前記中間ブース及びストッカー空間において、ファン・フィルタ・ユニットが稼動するとともに、前記低露点空気製造装置から低露点空気が供給され、空間内が高清浄度低露点環境に維持された状態で、前記クリーンルームから製造部品をストッカー空間に搬入するに当たり、
(1)前記中間ブースのファン・フィルタ・ユニットのファンを停止する第１手順と、
(2)前記クリーンルームと中間ブースとの間の仕切り扉を開けて、製造部品を中間ブース内に搬入した後、前記仕切り扉を閉じる第２手順と、
(3)前記低露点空気製造装置から低露点空気の供給を継続し、中間ブース内の露点が供給される低露点空気の露点と同等となった時点または前記中間ブース内の露点と前記ストッカー空間の露点とが等しくなった時点で、ファン・フィルタ・ユニットのファンを再稼動する第３手順と、
(4)前記中間ブースとストッカー空間との間の仕切り扉を開けて、製造部品をストッカー空間に搬入する第４手順と、
からなることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法が提供される。
【００２４】
上記請求項５記載の発明は、前記クリーンルームから製造部品をストッカー空間に搬入するに当たっての具体的手順を示したものである。
【００２５】
請求項６に係る本発明として、前記第１手順において、ファン・フィルタ・ユニットのファンを停止するとともに、前記低露点空気製造装置からの低露点空気の増量を図る請求項５記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法が提供される。
【００２６】
上記請求項６記載の発明は、製造部品を中間ブースに搬入するために仕切り扉を開けると、クリーンルームの高露点環境に暴露されて露点が上昇するが、元の低露点環境に早く戻すために低露点空気の供給量を増大させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２７】
以上詳説のとおり本発明によれば、クリーンルーム内に、製造部品（基板等）を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって仕切られた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、前記中間ブースに製造部品が搬入されてから元の高清浄度且つ低露点環境に戻すまでの時間を大幅に短縮可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る高清浄度低露点空間設備の概略図である。
【図２】中間ブース３におけるファン・フィルタ・ユニット稼動による高清浄度化及び低露点化の運転状態を示す要部概略図である。
【図３】中間ブース３に製造部品を搬入した状態での運転状態を示す要部概略図である。
【図４】本発明と従来例とを対比した場合の清浄度と露点の時間変化状態を示すグラフである。
【図５】本発明に係る高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法の制御図である。
【図６】空気流通制御手段の他例（その１）を示す要部概略図である。
【図７】空気流通制御手段の他例（その２）を示す要部概略図である。
【図８】空気流通制御手段の他例（その３）を示す要部概略図である。
【図９】空気流通制御手段の他例（その４）を示す要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００３０】
図１に示されるように、クリーンルーム１内に、製造部品（基板等）を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間２が設置されるとともに、前記クリーンルーム１と前記ストッカー空間２との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉４，５によって出入り可能とされた高清浄度低露点環境の中間ブース３が設置された高清浄度低露点空間設備が構築されている。
【００３１】
前記ストッカー空間２は、空間内が仕切り材６によって仕切られることによりリターンチャンバ７が形成されるとともに、このリターンチャンバ７の天井面にＦＦＵ８，９が設置され、前記ストッカー空間２内の空気が前記リターンチャンバ７を通じてＦＦＵ８，９に導入され、フィルタ８Ａ、９Ａを経て同空間内に循環換気されることによって高清浄度化され、かつ低露点空気製造装置２５で製造された低露点空気が前記リターンチャンバ７に供給され空間内に供給されることによりストッカー空間２内の空気が低露点化されている。前記フィルタ８Ａ、９Ａとしては、例えばHEPAフィルタやUPLAフィルタの他、ケミカルフィルタが単独で又は組み合わせて用いられる。
【００３２】
前記中間ブース３においても同様に、空間内の天井部が仕切り材１０によって仕切られることによりリターンチャンバ１１が形成されるとともに、このリターンチャンバ１１の天井面にＦＦＵ１２が設置され、前記中間ブース３内の空気が前記リターンチャンバ１１を通じてＦＦＵ１２に導入され、フィルタ１２Ａを経て同空間内に循環換気されることによって高清浄度化され、かつ低露点空気製造装置２５で製造された低露点空気が前記リターンチャンバ１１に供給され空間内に供給されることにより中間ブース３内の空気が低露点化されている。前記フィルタ１２Ａとしては、例えばHEPAフィルタやUPLAフィルタの他、ケミカルフィルタが単独で又は組み合わせて用いられる。
【００３３】
前記中間ブース３においては、前記クリーンルーム１との間に仕切り扉４が設けられ、かつストッカー空間２との間に仕切り扉５が設けられており、これらの仕切り扉４，５を開閉することにより、製造部品２２がクリーンルーム１から中間ブース３を経てストッカー空間２に搬入されるようになっている。
【００３４】
また、天井側の垂直仕切り壁部に、ＦＦＵ１２のファン稼動時はリターンチャンバ１１内が減圧されることにより開口して空気の循環を許容し、ファン停止時は前記開口を封鎖することにより空気の循環を阻止する空気流通制御手段１３が配設されている。
【００３５】
前記空気流通制御手段１３としては、図１に示されるように、ヒンジによって支持されリターンチャンバ側にのみ揺動可能とした逆流防止開閉板を用いることができる。または、図６に示されるように、差圧を検知して自動的にリターンチャンバ側にのみ開く既製の差圧ダンパ２３や、リターンチャンバ側にのみ開く既製の逆流防止ダンパなども用いることができる。
【００３６】
また、前記中間ブース３には、排気口１４を設置するとともに、前記低露点空気製造装置２５からリターンチャンバ１１までの供給路１５の中間、及び前記排気口１４からの排気路１６の中間にぞれぞれ低露点空気の供給量を調整するための電動式ダンパー１７、１８を配設している。更に、露点計測のために、前記低露点空気製造装置２５からリターンチャンバ１１までの供給路１５と、前記中間ブース３内と、前記ストッカー空間２内にそれぞれ露点計測器１９、２０、２１が配置されている。なお、本実施形態では３箇所に計測器を配設したが、前記低露点空気製造装置２５からリターンチャンバ１１までの供給路１５と前記中間ブース３内との２箇所、或いは前記中間ブース３内と前記ストッカー空間２内との２箇所の組合せで露点計測器を配置するようにしてもよい。
【００３７】
前記低露点空気製造装置２５は、例えば乾式の除湿ロータと、除湿ロータに吸着された水分を脱着するための加熱機器、送風機等により構築される装置を用いることができ、圧縮空気を吸着材に通過させることで低露点空気を製造し、吸着材再生を圧縮空気の圧力スイングや、高温空気送風により行う方式により構築される装置を用いることができる。また、中間ブース３への低露点空気製造装置２５による供給方式としては、図１に示すように、１台の装置で兼用しストッカー空間２と中間ブース３との両方に供給する方式以外に、２台の低露点空気製造装置２５を設備し、ストッカー空間２と中間ブース３とに別々の低露点空気製造装置から低露点空気を供給するようにしてもよい。
【００３８】
前記ストッカー空間２は、高清浄度かつ低露点に管理される。空気露点は、-70℃〜-90℃程度に管理されるとともに、清浄度はclass10程度に管理される。当該ストッカー空間２に搬入された基板等の製造部品２２は、ロボット等の搬送装置により同空間に接続された以降の製造工程に搬出されるが、新たな製造部品２２が順次クリーン１側より補充される。
【００３９】
前記中間ブース３も同様に、高清浄度かつ低露点に管理される。空気露点は、-70℃〜-90℃程度に管理されるとともに、清浄度はclass10程度に管理される。平常時に前記仕切り扉４は閉じられており、クリーンルーム１側より高露点（高湿度）の空気の進入はなく、通常中間ブース３内での水分発生源も無いため、低露点空気製造装置２５から中間ブース３に供給される低露点空気量は少量でよい。
【００４０】
前記ストッカー空間２及び中間ブース３は、外部からの空気浸入を防止するため隙間等がないように気密が保たれた構造になっているとともに、前記仕切り扉４，５も閉めた状態では気密が保たれた構造になっている。
＜中間ブース３及びストッカー空間２の圧力管理＞
本発明におけるシステムの運転に際しては、中間ブース３、リターンチャンバー１１、及び隣接するストッカー空間２、クリーンルーム１の差圧管理に配慮する必要がある。
【００４１】
前述の通り、中間ブース３、及びストッカー空間２及びそれぞれのリターンチャンバー１１，７において、これらが設置されるクリーンルーム１に対して、内部圧力を高くする必要がある。当然のことながら、例えば仕切り扉４においては高い気密性が求められるが、クリーンルーム１側に対して中間ブース３が負圧になると、クリーンルーム１側の高露点空気が中間ブース３側に圧力差によって進入するリスクが生じるため、低露点空気の供給路１５に設置された電動式ダンパー１７は、前述したように、第１手順において所定の風量に制御されることに加えて、中間ブース３内の圧力を隣接するクリーンルーム１に対して正圧になるよう、開度を調整することとなる。その際、本方式においては、ＦＦＵ１２を停止する場合とＦＦＵ１２を運転する場合の両方において、中間ブース３及びリターンチャンバー１１の圧力が、クリーンルーム１内の圧力に比べて高くなるよう制御されることが望ましい。さらに、中間ブース３と隣接するストッカー空間２との差圧は、ほぼ同等か、ストッカー空間２側が高い圧力に管理されることが望ましい。これによって、製造部品２２が中間ブース３に搬入され、清浄度及び露点が回復途上である間に、仕切り扉５を介して中間ブース３からストッカー空間２へ低清浄度、高露点空気が漏洩することを防止することができる。
【００４２】
＜クリーンルーム１からストッカー空間２への製造部品２２の搬入＞
図１に示されるように、前記中間ブース３において、ＦＦＵ１２が稼動するとともに、前記低露点空気製造装置２５から低露点空気が供給され、空間内が高清浄度低露点環境に維持された状態とされ、かつストッカー空間２においても、ＦＦＵ８，９が稼動するとともに、前記低露点空気製造装置２５から低露点空気が供給され、空間内が高清浄度低露点環境に維持された状態で、前記クリーンルーム１から製造部品２２をストッカー空間３を経てストッカー空間２に搬入する手順は以下の要領によって行われる。
(1)先ず、仕切り扉４を開く前に、電動ダンパー１７，１８を調整し、低露点空気製造装置２５からの低露点空気の増量を図るとともに、前記中間ブース３のＦＦＵ１２のファンを停止する（第１手順）。
【００４３】
前記電動ダンパー１７は、製造部品２２が搬入される前の平常時は５０％開度程度に絞られ、前記電動ダンパー１８の開度は３０％程度に保持されているが、製造部品２２を中間ブース３に搬入するために仕切り扉４を空けると、クリーンルームの高露点環境に暴露されて露点が上昇するため、元の低露点環境に早く戻すために低露点空気の供給量を増加させるようにする。なお、電動ダンパー１７，１８の操作については、中間ブース３への低露点空気製造装置２５がストッカー空間２に供給する低露点空気製造装置２５と別々に設置されている場合は、電動ダンパー操作に代えて、低露点空気製造装置２５の供給ファンのインバータ周波数制御により風量を増加させるようにしてもよい。前記仕切り扉４を開ける信号は、クリーンルーム１側に取り付けた手元スイッチでも良いし、扉を開閉するスイッチが押された際、先ず電動ダンパー１７，１８を開き、一定の遅延時間の後に仕切り扉４が開く遅延リレー動作を付帯させてもよい。
【００４４】
前記中間ブース３において、ＦＦＵ１２のファンを稼動させている場合は、図２に示されるように、リターンチャンバ１１内が減圧されることにより、逆流防止開閉板１３（空気流通制御手段）がリターンチャンバ１１側に開き、リターンチャンバ１１に供給された低露点空気は、ＦＦＵ１２に導入され、フィルタ１２Ａを通過して空間内に至り、その後前記逆流防止開閉板１３の開口部からリターンチャンバ１１に戻るように循環しているが、ＦＦＵ１２のファンを停止すると、図３に示されるように、逆流防止開閉板１３が閉じ、リターンチャンバ１１への還気が無くなる。リターンチャンバ１１に供給された低露点空気は、ＦＦＵ１２に導入され、フィルタ１２Ａを通過して空間内に至った後、排気される。
(2)前記クリーンルーム１と中間ブース３との間の仕切り扉４を開けて、製造部品２２を中間ブース３内に搬入した後、前記仕切り扉４を閉じる（第２手順）。
【００４５】
この時、クリーンルーム１の高露点空気が流入し中間ブース３内の露点が上昇するが、ＦＦＵ１２のファンを停止したため、逆流防止開閉板１３は閉じた状態となる。従って、リターンチャンバ１１への還気が無いとともに、ＦＦＵ１２から低露点空気が吹き出されている状態は維持されているため、中間ブース３に流入したクリーンルーム１側の高露点空気の水分はフィルタ表面に吸着されない。また、フィルタが有する圧力抵抗により、フィルタ面から空間内に吹き出す空気は一様流となり、乱流混合によるフィルタへの水分吸着も生じない。すなわち、フィルタにクリーンルーム１側の水分と汚染粒子を吸着させることがなく、中間ブース３内は実質的にフィルタが無い状態と同じ条件で、置換換気による低露点化が進むので、低露点化に要する時間が大幅に短縮されるようになる。
(3)前記低露点空気製造装置２５から低露点空気の供給を継続し、中間ブース３内の露点が供給される低露点空気の露点と同等となった時点または前記中間ブース３内の露点と前記ストッカー空間２の露点とが等しくなった時点で、ＦＦＵ１２のファンを再稼動する（第３手順）。
【００４６】
露点計測のために、前記低露点空気製造装置２５からリターンチャンバ１１までの供給路１５と、前記中間ブース３内と、前記ストッカー空間２内にそれぞれ露点計測器１９、２０、２１が配設されているため、これらの露点計測に基づいてファン再稼働のタイミングを図ることが可能である。
【００４７】
ファンを再稼働させると、ファンの吸込圧力によりリターンチャンバ１１の圧力が低下し、逆流防止開閉板１３が開いて図２に示す状態となる。ＦＦＵ１２による中間ブース３空間の清浄度確保に必要な時間は、通常短時間で行われる。
(4)前記中間ブース３とストッカー空間２との間の仕切り扉５を開けて、製造部品２２をストッカー空間に搬入する（第４手順）。
【００４８】
この段階では、中間ブース３とストッカー空間２とは同じ清浄度、同じ低露点となっており、仕切り扉５を開けて製造部品２２を移動しても、ストッカー空間３の清浄度が悪化することはなく、かつ露点が上昇することも無い。
＜清浄度と露点の推移＞
前記逆流防止開閉板１３（空気流通制御手段）を設けずに、製造部品２２が中間ブース３に搬入された際にもＦＦＵ１２のファンの運転を継続して行うようにした従来の方法と、本発明とによる中間ブース３の清浄度と露点の推移は図４のようになる。
【００４９】
同図において、横軸は経過時間、縦軸は清浄度、及び露点であり、中間ブース３へ製造部品２２が運び込まれ、仕切り扉４が閉じた状態を時刻ゼロとする。この状態では、中間ブース３に隣接するクリーンルーム１の比較的低い清浄度と一般環境に近い高い露点環境となっている。従来の方法でこの状態から運転を行う場合、即ち、ＦＦＵ１２を運転しながら低露点空気を供給する場合、中間ブース３内の清浄度は曲線Ａのようになり、要求される清浄度に達する時間はT1-Cとなる。
【００５０】
一方、中間ブース３内の露点はＦＦＵ１２の運転によりクリーンルーム１側の水分がフィルタに吸着してしまうため、この脱着時間が長時間となり、同図の曲線Ｂの如くとなり、結果として中間ブース３内の清浄度と露点は露点の到達時間T1-Dが支配的となり、要求値に達する時間は（T1）となる。
【００５１】
一方、本発明による方式では、時刻ゼロではＦＦＵ１２が停止しており、低露点空気がＦＦＵ１２のフィルタを介して供給される。低露点空気の必要供給量は、要求される露点によって変動するが、ここではＦＦＵ１２のファンによる循環風量よりも少ない量とする。
【００５２】
本発明の方式におけるブース内の露点は、フィルタに水分が吸着されないため、曲線Ｃのようになる。曲線Ｃに従い、中間ブース３内の露点が要求露点とほぼ同等となる時間はT2-Dとなる。この時間帯までは、低露点空気の供給量に基づく換気量で中間ブース３内の清浄度も回復するが、上述のように低露点空気供給量がＦＦＵ１２の循環風量より少ないため、清浄度の上昇は曲線Ａに比べて緩やかとなる。中間ブース３内の露点が管理露点に達した時刻T2-Dにおいて、ＦＦＵ１２の運転を再開する。ＦＦＵ１２の運転により、中間ブース３内の清浄度は曲線Ａと同様の曲線形状により回復し、時刻T2-Cに要求された高清浄度に達し、同図の曲線Ｄの如くとなる。結果として、本発明においては、中間ブース３内の清浄度と露点が要求値に達する時間は（T2）となり、従来方式で要する時間（T1）に比べてその所要時間を大幅に短縮することができる。
【００５３】
なお、従来方法と本発明におけるＦＦＵ１２の運転方法と、低露点空気の供給方法を説明するタイムチャートは図５に示すとおりである。
【００５４】
以上のように、本発明方式では、中間ブース３に設置した逆流防止開閉板１３（空気流通制御手段）の構成と、ＦＦＵ１２のファン運転／停止制御と、好ましくは低露点空気供給量の増量制御との組合せにより、システムの運転エネルギーを増加させることなく、短時間に中間ブース３を高清浄度及び低露点とすることができる。
【００５５】
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、上記第１手順において、電動ダンパー１７，１８を調整し、低露点空気製造装置２５からの低露点空気の増量を図るとともに、前記中間ブース３のＦＦＵ１２のファンを停止するようにしたが、電動ダンパー１７，１８は無操作とし、低露点空気の供給量は変えずに、ＦＦＵ１２のファンを停止するようにしてもよい。
(2)上記形態例では、前記逆流防止開閉板１３（空気流通制御手段）は、天井側の垂直仕切り壁部に設けるようにしたが、図７及び図８に示されるように、水平天井水平面に逆流防止開閉板１３や差圧ダンパ２３等を設けることも可能である。前記逆流防止開閉板１３は、ＦＦＵ１２の稼働時に容易に開くように、軽量で動作が敏感なものが望ましい。そのため、図９に示されるように、小型の逆流防止開閉板１３や差圧ダンパ２３等を複数を配設するのが望ましい。
【符号の説明】
【００５６】
１…クリーンルーム、２…ストッカー空間、３…中間ブース、４・５…仕切り扉、６…仕切材、７・１１…リターンチャンバ、８・９・１２…ファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）、１３…空気流通制御手段（逆流防止開閉板等）、１７・１８…電動ダンパ、１９〜２１…露点計測器、２２…製造部品（基板）、２５…露点空気製造装置
【図１】
2015052430.tif 000003
【図２】
2015052430.tif 000004
【図３】
2015052430.tif 000005
【図４】
2015052430.tif 000006
【図５】
2015052430.tif 000007
【図６】
2015052430.tif 000008
【図７】
2015052430.tif 000009
【図８】
2015052430.tif 000010
【図９】
2015052430.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月4日(2014.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルーム内に、製造部品を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって出入り可能とされた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、
前記ストッカー空間及び中間ブースは、空間内が仕切られることによりリターンチャンバが形成されるとともに、このリターンチャンバにファン・フィルタ・ユニットが設置され、前記ストッカー空間及び中間ブース内の空気が前記リターンチャンバを通じてファン・フィルタ・ユニットに導入され、フィルタを経て同空間内に循環換気されることによって高清浄度化され、かつ低露点空気製造装置で製造された低露点空気が前記リターンチャンバに供給され空間内に供給されることにより前記ストッカー空間及び中間ブース内の空気が低露点化され、
前記中間ブースにおいて、中間ブース空間とリターンチャンバとを仕切る仕切り部に、ファン・フィルタ・ユニットのファン稼動時はリターンチャンバ内が減圧されることにより開口して空気の循環を許容し、ファン停止時は前記開口を封鎖することにより空気の循環を阻止する空気流通制御手段を配設し、
前記中間ブース及びストッカー空間において、ファン・フィルタ・ユニットが稼動するとともに、前記低露点空気製造装置から低露点空気が供給され、空間内が高清浄度低露点環境に維持された状態で、前記クリーンルームから製造部品をストッカー空間に搬入するに当たり、
(1)前記中間ブースのファン・フィルタ・ユニットのファンを停止する第１手順と、
(2)前記クリーンルームと中間ブースとの間の仕切り扉を開けて、製造部品を中間ブース内に搬入した後、前記仕切り扉を閉じる第２手順と、
(3)前記低露点空気製造装置から低露点空気の供給を継続し、中間ブース内の露点が供給される低露点空気の露点と同等となった時点または前記中間ブース内の露点と前記ストッカー空間の露点とが等しくなった時点で、ファン・フィルタ・ユニットのファンを再稼動する第３手順と、
(4)前記中間ブースとストッカー空間との間の仕切り扉を開けて、製造部品をストッカー空間に搬入する第４手順と、
からなることを特徴とする高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法。
【請求項２】
前記第１手順において、ファン・フィルタ・ユニットのファンを停止するとともに、前記低露点空気製造装置からの低露点空気の増量を図る請求項１記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法。
【請求項３】
前記空気流通制御手段は、ヒンジによって支持されリターンチャンバ側にのみ揺動可能とした逆流防止開閉板、差圧を検知して自動的にリターンチャンバ側にのみ開く差圧ダンパ、リターンチャンバ側にのみ開く逆流防止ダンパのいずれかである請求項１、２いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法。
【請求項４】
前記中間ブース空間に排気口を設置するとともに、前記低露点空気製造装置からリターンチャンバまでの供給路の中間、及び前記排気口からの排気路の中間にそれぞれ低露点空気の供給量を調整するための電動式ダンパーを配設してある請求項１，２いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法。
【請求項５】
露点計測のために、前記低露点空気製造装置からリターンチャンバまでの供給路及び前記中間ブース内、或いは前記中間ブース内及び前記ストッカー空間内にそれぞれ露点計測器を配置してある請求項１、２いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム内に、製造部品（基板等）を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって仕切られた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶、及び有機ＥＬなどの製造ラインにおいては、製造用基板（ウェハー、ガラス基板、樹脂基板など）を高清浄度及び低露点に保つことが品質確保のために必要とされる。前記製造用基板は、通常それらを複数枚積層できる格納容器に格納され、ロボット等の移動、搬送装置によって製造ラインへと運ばれるが、それらの製造ラインは、高清浄度及び低露点雰囲気に維持されることが必要となる。
【０００３】
これらの製造ラインにおいては、クリーンルーム内に前記製造用基板を一時的に保管するためにストッカー空間と呼ばれる保管空間が設置される。
【０００４】
このストッカー空間は、高清浄度及び低露点に管理される必要があり、空気露点は-70℃〜-90℃程度に管理され、清浄度はclass10程度に管理される。同空間に保管された製造用基板は、ロボット等の搬送装置で同空間に接続された以降の製造工程に搬出されるが、新たな製造用基板が順次、クリーンルーム側より補充される。前記クリーンルームは、ボールクリーンルームと呼ばれる乱流混合型のクリーンルームであることが多く、その清浄度はclass10,000程度に管理されている。
【０００５】
製造用基板をストッカー空間に搬入する際、仕切り扉を開放するとクリーンルーム側の雰囲気に暴露され、ストッカー空間の清浄度及び露点環境が悪化するため、クリーンルームとストッカー空間との両方に接続する中間ブースと呼ばれるバッファ的空間が設置される。この中間ブースもストッカー空間と同じく、空気露点は-70℃〜-90℃程度に管理され、清浄度はclass10程度に管理される。
【０００６】
製造用基板の搬入に当たっては、クリーンルーム側から先ず格納容器が中間ブースに搬入される。格納容器が搬入される段階まで、中間ブースは高清浄度、低露点環境に維持されているが、格納容器を搬入するため仕切り扉を開けた瞬間に、中間ブースはクリーンルーム側の雰囲気に暴露され、清浄度及び露点環境が悪化し、ほぼクリーンルームと同じ雰囲気となるが、格納容器がある状態で中間ブースを再び、元の高清浄度低露点環境に戻してから、ストッカー空間へ格納容器を搬送するようにしている。このような手順で、格納容器をストッカー空間に搬送しないと、クリーンルーム側の清浄度、露点環境がストッカー空間に持ち込まれ、製造ラインの環境に悪影響を与えるおそれがあるためである。
【０００７】
前記ストッカー空間及び中間ブースのように、空間内を高清浄度（例えば、class10程度）で低露点環境（例えば、露点-70℃〜-90℃）にするためには、空間内部にファン・フィルタ・ユニット（以下、ＦＦＵともいう。）が設置され、フィルタにはHEPAフィルタ、UPLAフィルタ、ケミカルフィルタ等を用いて、室内にて循環換気を行いながら高清浄度空間を構築すると同時に、空間内へ低露点空気を低露点空気製造装置から供給し、室内の高湿度空気と置換して低露点雰囲気としている。
【０００８】
しかしながら、前記中間ブースにおいて、製造用基板が搬入された状態で同空間内を高清浄度・低露点環境に戻す際、同空間内の水分の一部が一旦ＦＦＵのフィルタに吸着されてしまう現象が生じる。この水分は空間の露点が低下するに伴い、徐々に脱着されるが、この水分の脱着に時間が掛かるため、同空間を元の低露点環境に戻すのに長時間を要していた。発明者等の実験によれば、仮にＦＦＵが無い場合に、空間の低露点化に要する時間（この時間「涸れ時間」という。）が１５分程度であったのに、ＦＦＵを設置して運転した場合に、空間の低露点化に要する時間は９０分程度であった。すなわち、ＦＦＵに付着された水分はフィルタから徐々に脱着するという特性により、空間全体が低露点化に至るのに、ＦＦＵが無い場合に比較して１時間以上の運転時間増が必要になる。この涸れ時間は、同空間にて管理すべき露点が低くなるほど、長時間化する傾向にある。その結果、システムの運転エネルギーが増加し、ひいては製品の製造コストに悪影響を与えていた。
【０００９】
フィルタに吸着された水分を脱着する方法として、例えば下記特許文献１記載の方法が存在する。この特許文献１に係る方法は、ヒータで空気を加熱し、下流側に設置された高性能フィルタに高温度の空気を供給して高性能フィルタに「ベーキング」と呼ばれる熱処理を施すようにするものである。このベーキング処理によって、高性能フィルタが高温度の空気に曝されるため、水分や有機物が除去されやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３３９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記特許文献１に係る方法の場合、フィルタの上流側に電気ヒータ等の加熱手段が必要であり、余計なエネルギーが必要となる。また、フィルタ素材を劣化させないためにには、ベーキング処理の温度はせいぜい５０℃〜６０℃までしか上げることはできず、水分除去のための時間短縮に大きく貢献するものではなかった。更に、高温空気をそのまま中間ブースに送風し、その高温空気が後段のストッカー空間に流入すると、同空間の温度管理に悪影響を及ぼすため、フィルタの下流側にて送風空気の温度を所定温度まで冷却する必要があり、更に運転エネルギーを必要とするなどの問題がある。
【００１２】
ところで、前記中間ブースにおいて、同空間を低露点とする低露点空気を製造するコストと、高清浄度化するためのＦＦＵの運転コストとを対比すると、前者のコストは後者のコストの１００倍程度となる。これは、低露点空気の製造装置において、主として吸着ロータに吸着された水分を脱着するための高温空気の製造に必要なエネルギー量が大きいことに起因している。それ故、ＦＦＵのフィルタの「涸れ時間」の短縮を図ることは、省エネルギー化に大きく貢献することになる。
【００１３】
そこで本発明の主たる課題は、クリーンルーム内に、製造部品（基板等）を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって仕切られた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、前記中間ブースに製造部品が搬入されてから元の高清浄度且つ低露点環境に戻すまでの時間を大幅に短縮可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、クリーンルーム内に、製造部品を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって出入り可能とされた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、
前記ストッカー空間及び中間ブースは、空間内が仕切られることによりリターンチャンバが形成されるとともに、このリターンチャンバにファン・フィルタ・ユニットが設置され、前記ストッカー空間及び中間ブース内の空気が前記リターンチャンバを通じてファン・フィルタ・ユニットに導入され、フィルタを経て同空間内に循環換気されることによって高清浄度化され、かつ低露点空気製造装置で製造された低露点空気が前記リターンチャンバに供給され空間内に供給されることにより前記ストッカー空間及び中間ブース内の空気が低露点化され、
前記中間ブースにおいて、中間ブース空間とリターンチャンバとを仕切る仕切り部に、ファン・フィルタ・ユニットのファン稼動時はリターンチャンバ内が減圧されることにより開口して空気の循環を許容し、ファン停止時は前記開口を封鎖することにより空気の循環を阻止する空気流通制御手段を配設し、
前記中間ブース及びストッカー空間において、ファン・フィルタ・ユニットが稼動するとともに、前記低露点空気製造装置から低露点空気が供給され、空間内が高清浄度低露点環境に維持された状態で、前記クリーンルームから製造部品をストッカー空間に搬入するに当たり、
(1)前記中間ブースのファン・フィルタ・ユニットのファンを停止する第１手順と、
(2)前記クリーンルームと中間ブースとの間の仕切り扉を開けて、製造部品を中間ブース内に搬入した後、前記仕切り扉を閉じる第２手順と、
(3)前記低露点空気製造装置から低露点空気の供給を継続し、中間ブース内の露点が供給される低露点空気の露点と同等となった時点または前記中間ブース内の露点と前記ストッカー空間の露点とが等しくなった時点で、ファン・フィルタ・ユニットのファンを再稼動する第３手順と、
(4)前記中間ブースとストッカー空間との間の仕切り扉を開けて、製造部品をストッカー空間に搬入する第４手順と、
からなることを特徴とする高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法が提供される。
【００１５】
上記請求項１記載の発明においては、クリーンルームから製造部品をストッカー空間に搬入する際、中間ブースにおいて、先ずクリーンルーム側の仕切り扉を開ける前に、ＦＦＵのファンを停止すると、空気流通制御手段が閉じ、リターンチャンバへの還気が無くなる。次に、前記仕切り扉を開けると、クリーンルームの高露点空気が流入し中間ブース内の露点が上昇するが、ＦＦＵのファンを停止したため、空気流通制御手段は閉じ、リターンチャンバへの還気が無いとともに、ＦＦＵから低露点空気が吹き出されている状態は維持されているため、中間ブースに流入したクリーンルーム側の高露点空気の水分はフィルタ表面に吸着されない。また、フィルタが有する圧力抵抗により、フィルタ面から空間内に吹き出す空気は一様流となり、乱流混合によるフィルタへの水分吸着も生じない。すなわち、フィルタにクリーンルーム側の水分と汚染粒子を吸着させることがなく、中間ブース内は実質的にフィルタが無い状態と同じ条件で、置換換気による低露点化が進むので、低露点化に要する時間が大幅に短縮されるようになる。
【００１６】
次に、前記低露点空気製造装置から低露点空気の供給を継続し、中間ブース内の露点が供給される低露点空気の露点と同等となった時点または前記中間ブース内の露点と前記ストッカー空間の露点とが等しくなった時点で、ＦＦＵのファンを再稼動し、中間ブース内の清浄度が回復に至った後に、前記中間ブースとストッカー空間との間の仕切り扉を開けて、製造部品をストッカー空間に搬入する。
【００１７】
請求項２に係る本発明として、前記第１手順において、ファン・フィルタ・ユニットのファンを停止するとともに、前記低露点空気製造装置からの低露点空気の増量を図る請求項１記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法が提供される。
【００１８】
上記請求項２記載の発明は、製造部品を中間ブースに搬入するために仕切り扉を開けると、クリーンルームの高露点環境に暴露されて露点が上昇するが、元の低露点環境に早く戻すために低露点空気の供給量を増大させるようにしたものである。
【００１９】
請求項３に係る本発明として、前記空気流通制御手段は、ヒンジによって支持されリターンチャンバ側にのみ揺動可能とした逆流防止開閉板、差圧を検知して自動的にリターンチャンバ側にのみ開く差圧ダンパ、リターンチャンバ側にのみ開く逆流防止ダンパのいずれかである請求項１、２いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法が提供される。
【００２０】
上記請求項３記載の発明は、前記空気流通制御手段の具体例を列挙したものである。前記空気流通制御手段としては、例えばヒンジによって支持されリターンチャンバ側にのみ揺動可能とした逆流防止開閉板、差圧を検知して自動的にリターンチャンバ側にのみ開く差圧ダンパ、リターンチャンバ側にのみ開く逆流防止ダンパなどを用いることができる。
【００２１】
請求項４に係る本発明として、前記中間ブース空間に排気口を設置するとともに、前記低露点空気製造装置からリターンチャンバまでの供給路の中間、及び前記排気口からの排気路の中間にそれぞれ低露点空気の供給量を調整するための電動式ダンパーを配設してある請求項１，２いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法が提供される。
【００２２】
上記請求項４記載の発明は、ファン停止時に中間ブースへの低露点空気の供給量を増大させたり、中間ブースの圧力管理のために所定部位に電動式ダンパーを配置するようにしたものである。
【００２３】
請求項５に係る本発明として、露点計測のために、前記低露点空気製造装置からリターンチャンバまでの供給路及び前記中間ブース内、或いは前記中間ブース内及び前記ストッカー空間内にそれぞれ露点計測器を配置してある請求項１、２いずれかに記載の高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法が提供される。
【００２４】
上記請求項５記載の発明は、製造部品の搬入後に、中間ブースにおける露点回復段階にて、ＦＦＵのファンを停止してから再稼働させるタイミングを図るために、所定箇所に露点計測器を配置するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２５】
以上詳説のとおり本発明によれば、クリーンルーム内に、製造部品（基板等）を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間が設置されるとともに、前記クリーンルームと前記ストッカー空間との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉によって仕切られた高清浄度低露点環境の中間ブースが設置された高清浄度低露点空間設備において、前記中間ブースに製造部品が搬入されてから元の高清浄度且つ低露点環境に戻すまでの時間を大幅に短縮可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る高清浄度低露点空間設備の概略図である。
【図２】中間ブース３におけるファン・フィルタ・ユニット稼動による高清浄度化及び低露点化の運転状態を示す要部概略図である。
【図３】中間ブース３に製造部品を搬入した状態での運転状態を示す要部概略図である。
【図４】本発明と従来例とを対比した場合の清浄度と露点の時間変化状態を示すグラフである。
【図５】本発明に係る高清浄度低露点空間設備における製造部品の搬入方法の制御図である。
【図６】空気流通制御手段の他例（その１）を示す要部概略図である。
【図７】空気流通制御手段の他例（その２）を示す要部概略図である。
【図８】空気流通制御手段の他例（その３）を示す要部概略図である。
【図９】空気流通制御手段の他例（その４）を示す要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００２８】
図１に示されるように、クリーンルーム１内に、製造部品（基板等）を一時的にストックするための空間として高清浄度低露点環境のストッカー空間２が設置されるとともに、前記クリーンルーム１と前記ストッカー空間２との間に介在し、それぞれの空間に対して仕切り扉４，５によって出入り可能とされた高清浄度低露点環境の中間ブース３が設置された高清浄度低露点空間設備が構築されている。
【００２９】
前記ストッカー空間２は、空間内が仕切り材６によって仕切られることによりリターンチャンバ７が形成されるとともに、このリターンチャンバ７の天井面にＦＦＵ８，９が設置され、前記ストッカー空間２内の空気が前記リターンチャンバ７を通じてＦＦＵ８，９に導入され、フィルタ８Ａ、９Ａを経て同空間内に循環換気されることによって高清浄度化され、かつ低露点空気製造装置２５で製造された低露点空気が前記リターンチャンバ７に供給され空間内に供給されることによりストッカー空間２内の空気が低露点化されている。前記フィルタ８Ａ、９Ａとしては、例えばHEPAフィルタやUPLAフィルタの他、ケミカルフィルタが単独で又は組み合わせて用いられる。
【００３０】
前記中間ブース３においても同様に、空間内の天井部が仕切り材１０によって仕切られることによりリターンチャンバ１１が形成されるとともに、このリターンチャンバ１１の天井面にＦＦＵ１２が設置され、前記中間ブース３内の空気が前記リターンチャンバ１１を通じてＦＦＵ１２に導入され、フィルタ１２Ａを経て同空間内に循環換気されることによって高清浄度化され、かつ低露点空気製造装置２５で製造された低露点空気が前記リターンチャンバ１１に供給され空間内に供給されることにより中間ブース３内の空気が低露点化されている。前記フィルタ１２Ａとしては、例えばHEPAフィルタやUPLAフィルタの他、ケミカルフィルタが単独で又は組み合わせて用いられる。
【００３１】
前記中間ブース３においては、前記クリーンルーム１との間に仕切り扉４が設けられ、かつストッカー空間２との間に仕切り扉５が設けられており、これらの仕切り扉４，５を開閉することにより、製造部品２２がクリーンルーム１から中間ブース３を経てストッカー空間２に搬入されるようになっている。
【００３２】
また、天井側の垂直仕切り壁部に、ＦＦＵ１２のファン稼動時はリターンチャンバ１１内が減圧されることにより開口して空気の循環を許容し、ファン停止時は前記開口を封鎖することにより空気の循環を阻止する空気流通制御手段１３が配設されている。
【００３３】
前記空気流通制御手段１３としては、図１に示されるように、ヒンジによって支持されリターンチャンバ側にのみ揺動可能とした逆流防止開閉板を用いることができる。または、図６に示されるように、差圧を検知して自動的にリターンチャンバ側にのみ開く既製の差圧ダンパ２３や、リターンチャンバ側にのみ開く既製の逆流防止ダンパなども用いることができる。
【００３４】
また、前記中間ブース３には、排気口１４を設置するとともに、前記低露点空気製造装置２５からリターンチャンバ１１までの供給路１５の中間、及び前記排気口１４からの排気路１６の中間にそれぞれ低露点空気の供給量を調整するための電動式ダンパー１７、１８を配設している。更に、露点計測のために、前記低露点空気製造装置２５からリターンチャンバ１１までの供給路１５と、前記中間ブース３内と、前記ストッカー空間２内にそれぞれ露点計測器１９、２０、２１が配置されている。なお、本実施形態では３箇所に計測器を配設したが、前記低露点空気製造装置２５からリターンチャンバ１１までの供給路１５と前記中間ブース３内との２箇所、或いは前記中間ブース３内と前記ストッカー空間２内との２箇所の組合せで露点計測器を配置するようにしてもよい。
【００３５】
前記低露点空気製造装置２５は、例えば乾式の除湿ロータと、除湿ロータに吸着された水分を脱着するための加熱機器、送風機等により構築される装置を用いることができ、圧縮空気を吸着材に通過させることで低露点空気を製造し、吸着材再生を圧縮空気の圧力スイングや、高温空気送風により行う方式により構築される装置を用いることができる。また、中間ブース３への低露点空気製造装置２５による供給方式としては、図１に示すように、１台の装置で兼用しストッカー空間２と中間ブース３との両方に供給する方式以外に、２台の低露点空気製造装置２５を設備し、ストッカー空間２と中間ブース３とに別々の低露点空気製造装置から低露点空気を供給するようにしてもよい。
【００３６】
前記ストッカー空間２は、高清浄度かつ低露点に管理される。空気露点は、-70℃〜-90℃程度に管理されるとともに、清浄度はclass10程度に管理される。当該ストッカー空間２に搬入された基板等の製造部品２２は、ロボット等の搬送装置により同空間に接続された以降の製造工程に搬出されるが、新たな製造部品２２が順次クリーン１側より補充される。
【００３７】
前記中間ブース３も同様に、高清浄度かつ低露点に管理される。空気露点は、-70℃〜-90℃程度に管理されるとともに、清浄度はclass10程度に管理される。平常時に前記仕切り扉４は閉じられており、クリーンルーム１側より高露点（高湿度）の空気の進入はなく、通常中間ブース３内での水分発生源も無いため、低露点空気製造装置２５から中間ブース３に供給される低露点空気量は少量でよい。
【００３８】
前記ストッカー空間２及び中間ブース３は、外部からの空気浸入を防止するため隙間等がないように気密が保たれた構造になっているとともに、前記仕切り扉４，５も閉めた状態では気密が保たれた構造になっている。
＜中間ブース３及びストッカー空間２の圧力管理＞
本発明におけるシステムの運転に際しては、中間ブース３、リターンチャンバー１１、及び隣接するストッカー空間２、クリーンルーム１の差圧管理に配慮する必要がある。
【００３９】
前述の通り、中間ブース３、及びストッカー空間２及びそれぞれのリターンチャンバー１１，７において、これらが設置されるクリーンルーム１に対して、内部圧力を高くする必要がある。当然のことながら、例えば仕切り扉４においては高い気密性が求められるが、クリーンルーム１側に対して中間ブース３が負圧になると、クリーンルーム１側の高露点空気が中間ブース３側に圧力差によって進入するリスクが生じるため、低露点空気の供給路１５に設置された電動式ダンパー１７は、前述したように、第１手順において所定の風量に制御されることに加えて、中間ブース３内の圧力を隣接するクリーンルーム１に対して正圧になるよう、開度を調整することとなる。その際、本方式においては、ＦＦＵ１２を停止する場合とＦＦＵ１２を運転する場合の両方において、中間ブース３及びリターンチャンバー１１の圧力が、クリーンルーム１内の圧力に比べて高くなるよう制御されることが望ましい。さらに、中間ブース３と隣接するストッカー空間２との差圧は、ほぼ同等か、ストッカー空間２側が高い圧力に管理されることが望ましい。これによって、製造部品２２が中間ブース３に搬入され、清浄度及び露点が回復途上である間に、仕切り扉５を介して中間ブース３からストッカー空間２へ低清浄度、高露点空気が漏洩することを防止することができる。
【００４０】
＜クリーンルーム１からストッカー空間２への製造部品２２の搬入＞
図１に示されるように、前記中間ブース３において、ＦＦＵ１２が稼動するとともに、前記低露点空気製造装置２５から低露点空気が供給され、空間内が高清浄度低露点環境に維持された状態とされ、かつストッカー空間２においても、ＦＦＵ８，９が稼動するとともに、前記低露点空気製造装置２５から低露点空気が供給され、空間内が高清浄度低露点環境に維持された状態で、前記クリーンルーム１から製造部品２２をストッカー空間３を経てストッカー空間２に搬入する手順は以下の要領によって行われる。
(1)先ず、仕切り扉４を開く前に、電動ダンパー１７，１８を調整し、低露点空気製造装置２５からの低露点空気の増量を図るとともに、前記中間ブース３のＦＦＵ１２のファンを停止する（第１手順）。
【００４１】
前記電動ダンパー１７は、製造部品２２が搬入される前の平常時は５０％開度程度に絞られ、前記電動ダンパー１８の開度は３０％程度に保持されているが、製造部品２２を中間ブース３に搬入するために仕切り扉４を空けると、クリーンルームの高露点環境に暴露されて露点が上昇するため、元の低露点環境に早く戻すために低露点空気の供給量を増加させるようにする。なお、電動ダンパー１７，１８の操作については、中間ブース３への低露点空気製造装置２５がストッカー空間２に供給する低露点空気製造装置２５と別々に設置されている場合は、電動ダンパー操作に代えて、低露点空気製造装置２５の供給ファンのインバータ周波数制御により風量を増加させるようにしてもよい。前記仕切り扉４を開ける信号は、クリーンルーム１側に取り付けた手元スイッチでも良いし、扉を開閉するスイッチが押された際、先ず電動ダンパー１７，１８を開き、一定の遅延時間の後に仕切り扉４が開く遅延リレー動作を付帯させてもよい。
【００４２】
前記中間ブース３において、ＦＦＵ１２のファンを稼動させている場合は、図２に示されるように、リターンチャンバ１１内が減圧されることにより、逆流防止開閉板１３（空気流通制御手段）がリターンチャンバ１１側に開き、リターンチャンバ１１に供給された低露点空気は、ＦＦＵ１２に導入され、フィルタ１２Ａを通過して空間内に至り、その後前記逆流防止開閉板１３の開口部からリターンチャンバ１１に戻るように循環しているが、ＦＦＵ１２のファンを停止すると、図３に示されるように、逆流防止開閉板１３が閉じ、リターンチャンバ１１への還気が無くなる。リターンチャンバ１１に供給された低露点空気は、ＦＦＵ１２に導入され、フィルタ１２Ａを通過して空間内に至った後、排気される。
(2)前記クリーンルーム１と中間ブース３との間の仕切り扉４を開けて、製造部品２２を中間ブース３内に搬入した後、前記仕切り扉４を閉じる（第２手順）。
【００４３】
この時、クリーンルーム１の高露点空気が流入し中間ブース３内の露点が上昇するが、ＦＦＵ１２のファンを停止したため、逆流防止開閉板１３は閉じた状態となる。従って、リターンチャンバ１１への還気が無いとともに、ＦＦＵ１２から低露点空気が吹き出されている状態は維持されているため、中間ブース３に流入したクリーンルーム１側の高露点空気の水分はフィルタ表面に吸着されない。また、フィルタが有する圧力抵抗により、フィルタ面から空間内に吹き出す空気は一様流となり、乱流混合によるフィルタへの水分吸着も生じない。すなわち、フィルタにクリーンルーム１側の水分と汚染粒子を吸着させることがなく、中間ブース３内は実質的にフィルタが無い状態と同じ条件で、置換換気による低露点化が進むので、低露点化に要する時間が大幅に短縮されるようになる。
(3)前記低露点空気製造装置２５から低露点空気の供給を継続し、中間ブース３内の露点が供給される低露点空気の露点と同等となった時点または前記中間ブース３内の露点と前記ストッカー空間２の露点とが等しくなった時点で、ＦＦＵ１２のファンを再稼動する（第３手順）。
【００４４】
露点計測のために、前記低露点空気製造装置２５からリターンチャンバ１１までの供給路１５と、前記中間ブース３内と、前記ストッカー空間２内にそれぞれ露点計測器１９、２０、２１が配設されているため、これらの露点計測に基づいてファン再稼働のタイミングを図ることが可能である。
【００４５】
ファンを再稼働させると、ファンの吸込圧力によりリターンチャンバ１１の圧力が低下し、逆流防止開閉板１３が開いて図２に示す状態となる。ＦＦＵ１２による中間ブース３空間の清浄度確保に必要な時間は、通常短時間で行われる。
(4)前記中間ブース３とストッカー空間２との間の仕切り扉５を開けて、製造部品２２をストッカー空間に搬入する（第４手順）。
【００４６】
この段階では、中間ブース３とストッカー空間２とは同じ清浄度、同じ低露点となっており、仕切り扉５を開けて製造部品２２を移動しても、ストッカー空間３の清浄度が悪化することはなく、かつ露点が上昇することも無い。
＜清浄度と露点の推移＞
前記逆流防止開閉板１３（空気流通制御手段）を設けずに、製造部品２２が中間ブース３に搬入された際にもＦＦＵ１２のファンの運転を継続して行うようにした従来の方法と、本発明とによる中間ブース３の清浄度と露点の推移は図４のようになる。
【００４７】
同図において、横軸は経過時間、縦軸は清浄度、及び露点であり、中間ブース３へ製造部品２２が運び込まれ、仕切り扉４が閉じた状態を時刻ゼロとする。この状態では、中間ブース３に隣接するクリーンルーム１の比較的低い清浄度と一般環境に近い高い露点環境となっている。従来の方法でこの状態から運転を行う場合、即ち、ＦＦＵ１２を運転しながら低露点空気を供給する場合、中間ブース３内の清浄度は曲線Ａのようになり、要求される清浄度に達する時間はT1-Cとなる。
【００４８】
一方、中間ブース３内の露点はＦＦＵ１２の運転によりクリーンルーム１側の水分がフィルタに吸着してしまうため、この脱着時間が長時間となり、同図の曲線Ｂの如くとなり、結果として中間ブース３内の清浄度と露点は露点の到達時間T1-Dが支配的となり、要求値に達する時間は（T1）となる。
【００４９】
一方、本発明による方式では、時刻ゼロではＦＦＵ１２が停止しており、低露点空気がＦＦＵ１２のフィルタを介して供給される。低露点空気の必要供給量は、要求される露点によって変動するが、ここではＦＦＵ１２のファンによる循環風量よりも少ない量とする。
【００５０】
本発明の方式におけるブース内の露点は、フィルタに水分が吸着されないため、曲線Ｃのようになる。曲線Ｃに従い、中間ブース３内の露点が要求露点とほぼ同等となる時間はT2-Dとなる。この時間帯までは、低露点空気の供給量に基づく換気量で中間ブース３内の清浄度も回復するが、上述のように低露点空気供給量がＦＦＵ１２の循環風量より少ないため、清浄度の上昇は曲線Ａに比べて緩やかとなる。中間ブース３内の露点が管理露点に達した時刻T2-Dにおいて、ＦＦＵ１２の運転を再開する。ＦＦＵ１２の運転により、中間ブース３内の清浄度は曲線Ａと同様の曲線形状により回復し、時刻T2-Cに要求された高清浄度に達し、同図の曲線Ｄの如くとなる。結果として、本発明においては、中間ブース３内の清浄度と露点が要求値に達する時間は（T2）となり、従来方式で要する時間（T1）に比べてその所要時間を大幅に短縮することができる。
【００５１】
なお、従来方法と本発明におけるＦＦＵ１２の運転方法と、低露点空気の供給方法を説明するタイムチャートは図５に示すとおりである。
【００５２】
以上のように、本発明方式では、中間ブース３に設置した逆流防止開閉板１３（空気流通制御手段）の構成と、ＦＦＵ１２のファン運転／停止制御と、好ましくは低露点空気供給量の増量制御との組合せにより、システムの運転エネルギーを増加させることなく、短時間に中間ブース３を高清浄度及び低露点とすることができる。
【００５３】
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、上記第１手順において、電動ダンパー１７，１８を調整し、低露点空気製造装置２５からの低露点空気の増量を図るとともに、前記中間ブース３のＦＦＵ１２のファンを停止するようにしたが、電動ダンパー１７，１８は無操作とし、低露点空気の供給量は変えずに、ＦＦＵ１２のファンを停止するようにしてもよい。
(2)上記形態例では、前記逆流防止開閉板１３（空気流通制御手段）は、天井側の垂直仕切り壁部に設けるようにしたが、図７及び図８に示されるように、水平天井水平面に逆流防止開閉板１３や差圧ダンパ２３等を設けることも可能である。前記逆流防止開閉板１３は、ＦＦＵ１２の稼働時に容易に開くように、軽量で動作が敏感なものが望ましい。そのため、図９に示されるように、小型の逆流防止開閉板１３や差圧ダンパ２３等を複数を配設するのが望ましい。
【符号の説明】
【００５４】
１…クリーンルーム、２…ストッカー空間、３…中間ブース、４・５…仕切り扉、６…仕切材、７・１１…リターンチャンバ、８・９・１２…ファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）、１３…空気流通制御手段（逆流防止開閉板等）、１７・１８…電動ダンパ、１９〜２１…露点計測器、２２…製造部品（基板）、２５…低露点空気製造装置