(57)【要約】【課題】収容した基板への外部雰囲気からの汚染を効率よく防止するのみでなく、基板自身及び内部構成部材から発生する汚染をも効果的に防止することができるようにしたクリーンボックスを提供する。【解決手段】基板を収容するための容器本体１２とこれの開口部を密閉可能に覆う蓋体１４とにより構成される保持容器１８と、容器本体１２内において基板に接触する気流の循環流を形成するモータファン３０と、基板に向かって流れる気流の流路に配置された粒子除去フィルタ２６およびガス状不純物捕捉フィルタ２８と、容器本体１２内に配置された除湿剤５４とを備え、保持容器１８は、帯電防止剤を混入した樹脂から構成した。【選択図】図１
2007119072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容するための容器本体とこれの開口部を密閉可能に覆う蓋体とにより構成される保持容器と、
該容器本体内において前記基板に接触する気流の循環流を形成するモータファンと、
前記基板に向かって流れる気流の流路に配置された粒子除去フィルタおよびガス状不純物捕捉フィルタと、
前記容器本体内に配置された除湿剤とを備え、
前記保持容器は、帯電防止剤を混入した樹脂から構成したことを特徴とするクリーンボックス。
【請求項２】
前記モータファンの運転を制御する制御部を具備することを特徴とする請求項１に記載のクリーンボックス。
【請求項３】
前記気流は前記基板の主面とほぼ平行に流れることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーンボックス。
【請求項４】
前記循環流の前記基板保持部の下流側に、前記モータファンからの汚染物質の逆流を防止するフィルタが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーンボックス。
【請求項５】
前記除湿剤は、前記循環流の前記基板保持部の下流側で、かつ前記モータファンの上流側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のクリーンボックス。
【請求項６】
前記ガス状不純物捕捉フィルタは、ケミカルフィルタであることを特徴とする請求項１に記載のクリーンボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク又はハードディスク等の被処理物を、極めて清浄度の高い雰囲気下で保管又は運搬するのに使用して好適なクリーンボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体工場において製造された半導体ウエハやフォトマスク等の基板を搬送・保管する時に、雰囲気空気中に存在する微量の粉塵やガス状不純物が半導体ウエハ等の対象物へ付着すると製品歩留まりの低下につながり、この傾向は、集積度の増加に伴って益々顕著になる。また、磁気ディスクにおいても、磁気抵抗ヘッドの登場により、記録の高密度化が一段と加速しており、粉塵だけでなくガス状不純物に対しての高い清浄度が求められつつある。さらに、半導体基板のコロージョン低減の観点から、基板を収納する雰囲気の湿度を低く維持する簡便な手段も求められている。
【０００３】
このような搬送・保管の場合に基板を収容する清浄空間を作るため、モータファンと、ＨＥＰＡ(high  efficiency  particle  air)フィルタやＵＬＰＡ(ultra  low  penetration  air)フィルタを搭載したクリーンボックス等が開発されている。また、例えば、半導体ウエハ周辺を局所的に清浄化する方法として、半導体ウエハを収納したクリーンボックス内を高純度の窒素で置換し、清浄度維持と自然酸化膜の成長を抑えるようにしたものがある。
【０００４】
しかしながら、前記ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタを使用したものでは、粒子状汚染物は除去できるものの、微量の有機又は無機ガスは除去できない。また、循環する空気が被処理物の清浄化に直接寄与しない部分に大量に流れたり、クリーンボックス内で滞留部があると、クリーンボックス内の換気効率の向上が望めず、清浄化された空気による被処理物の汚染防止効果が薄れてしまう。また、窒素に置換する方法では、例えばレジスト等を塗布した半導体ウエハ自身から発生する不純物を除去できないばかりでなく、窒素使用による安全面の問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑み、収容した基板への外部雰囲気からの汚染を効率よく防止するのみでなく、基板自身及び内部構成部材から発生する汚染をも効果的に防止することができるようにしたクリーンボックス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】
【０００６】
本発明のクリーンボックスの一態様は、基板を収容するための容器本体とこれの開口部を密閉可能に覆う蓋体とにより構成される保持容器と、該容器本体内において前記基板に接触する気流の循環流を形成するモータファンと、前記基板に向かって流れる気流の流路に配置された粒子除去フィルタおよびガス状不純物捕捉フィルタと、前記容器本体内に配置された除湿剤とを備え、前記保持容器は、帯電防止剤を混入した樹脂から構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の好ましい態様によれば、前記モータファンの運転を制御する制御部を具備することを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記気流は前記基板の主面とほぼ平行に流れることを特徴とする。
【０００８】
本発明の好ましい態様によれば、前記循環流の前記基板保持部の下流側に、前記モータファンからの汚染物質の逆流を防止するフィルタが配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記除湿剤は、前記循環流の前記基板保持部の下流側で、かつ前記モータファンの上流側に設けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記ガス状不純物捕捉フィルタは、ケミカルフィルタであることを特徴とする。
【０００９】
本発明のクリーンボックスは、容器本体とこれの上部開口部を密閉可能に覆う蓋体とにより構成される保持容器と、該保持容器内において上昇流路と下降流路を有する循環流路を形成する隔壁と、前記上昇流路に配置されて基板をその主面を前記上昇流路にほぼ平行にして保持する基板保持部と、前記上昇流路において前記基板保持部の上流側に配置された粒子除去フィルタ及びケミカルフィルタと、前記保持容器に内蔵されて前記循環流路を循環する循環気流を形成するモータファンとを有するようにしてもよい。
【００１０】
このように、保持容器内に循環流れを形成し、これを粒子除去フィルタ及びケミカルフィルタで物理的及び化学的に清浄化してから基板保持部に向けて流すので、容器内に、容器の内壁や基板自身に付着する粒子、あるいは容器から発生するガス等の汚染源が有ったとしてもこれが基板保持部にある基板を汚染することが防止される。粒子除去フィルタ及びケミカルフィルタが上昇流路の基板保持部の上流側に配置されているので、基板の出し入れが上方から容易に行える。また、容器の蓋が基板保持部より下流側になるので、開閉の際に汚れやすい容器から基板が汚染されることも防止される。
【００１１】
ケミカルフィルタの膜材として、イオン交換繊維と活性炭素繊維又はウレタン発泡体に粒状活性炭を担持した活性炭を単独又は組み合わせたもの、あるいはこれらを同時に織り込み、一体化したものを用いることができる。イオン交換繊維や、セルロース系、アクリル系及びリグニン系繊維を炭化賦活した活性炭素繊維によって、空気中に存在するアンモニア等のイオン又はミストに含まれるフッ酸や塩酸等のイオン物質を効率よく吸着して、除去することができる。イオン交換繊維は、放射線グラフト重合反応により製造したものを用いることができる。
【００１２】
また、前記上昇流路は前記保持容器のほぼ中央に形成され、前記保持容器の頂部及び／又は底部の円弧面又は球面を有する反転部で反転して前記隔壁と前記容器本体の側壁の間に形成された前記下降流路に連絡するようになっていてもよい。保持容器の頂部の蓋体及び／又は底部を円弧面又は球面状のドーム型に形成することにより、全体として円滑で淀みの無い、従って、エネルギーロスが少なくて１つのバッテリーで長時間の稼動が可能となる。円弧面又は球面の曲率半径は、収容すべき基板の半径Ｒに対して、１．２Ｒ以上とするのがよい。
【００１３】
また、前記蓋体の内面及び前記容器本体の底面には前記上昇流路を分岐する案内突起が形成されているようにしてもよい。通常、これは断面が三角柱状に形成される。
また、前記循環流路の前記基板保持部の下流側に、前記モータファンからの汚染物質の逆流を防止するフィルタが配置されているようにしてもよい。これにより、モータファンの運転を止めてもモータファンからの汚染物質によって基板が直接汚染されることがない。
【００１４】
なお、前記モータファンのモータは直流ブラシレスモータであることが好ましく、これにより、摺動部であるブラシが無いので、汚染物質の生成が低減される。さらに、例えば、厚さ０．２ｍｍ以下のステンレススチールによってコイルを覆い密閉化して、防塵、防ガス構造にした形式のモータを用いても良い。これにより、モータファンを構成するコイルからガス状汚染物が発生して、モータファン自体が汚染の発生源となってしまうことを防止することができる。
【００１５】
また、前記基板保持部は複数の前記基板を収容する少なくとも上下に開口するキャリアを着脱自在に受容するキャリア受容部であるようにしてもよい。これにより、キャリア単位で基板を保管し、搬送することができる。
また、前記基板保持部には複数の前記基板を直接収容するガイド溝が設けられているようにしてもよい。このようにして、キャリアを用いずに基板を収容することで、クリーンボックスをコンパクトにし、軽量化することができる。
【００１６】
また、前記基板保持部には複数の前記基板が収容され、該基板保持部の上流には循環気体を各基板の間に分散させる拡散板が設けられているようにしてもよい。これにより、複数の基板の間の隙間に均一に空気を流通させて、効率的に清浄化を行なうことができる。
また、前記モータファンの運転を制御する制御部を有するようにしてもよい。これにより、マイクロチップ等に所定の運転制御パターンを記憶させ、これに沿って、例えば、間欠的に運転する、あるいは回転速度を変化させて運転することにより、汚染を防止しつつ長時間の運転を行なうことを可能とする。
【００１７】
また、前記容器本体内部の構成物品が固定治具を用いることなく前記容器本体に組み付けられているようにしてもよい。これにより、固定治具の締め付け等により発生する汚染を防止し、かつ、構成物品の容器本体からの取り出し、洗浄や交換を容易に行うことができる。
また、前記容器本体内部にシート状又は袋状の除湿剤を収納することにより、低湿度を保持するようにしてもよい。モーターファンで保持容器内の空気を循環させることにより、短時間で低湿度にすることが可能である。
【００１８】
また、前記ケミカルフィルタ膜材が、放射線グラフト重合法により製造されたイオン交換不織布又は織布であるようにしてもよい。
また、前記ケミカルフィルタ膜材が、活性炭素繊維又はウレタン発泡体に粒状活性炭を担持させた活性炭であるようにしてもよい。
また、前記ケミカルフィルタ膜材が、放射線グラフト重合法により製造されたイオン交換不織布又は織布と活性炭素繊維又はウレタン発泡体に粒状活性炭を担持させた活性炭を組み合わせて用いるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、保持容器内に循環流れを形成し、これを粒子除去フィルタ及びケミカルフィルタで物理的及び化学的に清浄化してから基板保持部に向けて流すので、収容した基板への外部雰囲気からの汚染を効率よく防止するのみでなく、基板自身から発生する汚染をも効果的に防止することができるようにしたクリーンボックスを提供することができ、この結果、粒子状、ガス状不純物による汚染を極度に避けなければならない半導体ウエハやフォトマスク等の製造歩留まりの向上、品質の向上に寄与することができる。粒子除去フィルタ及びケミカルフィルタが上昇流路の基板保持部の上流側に配置されているので、基板の出し入れを上方から容易に行なうことができ、また、容器の蓋が基板保持部より下流側になるので、開閉の際に汚れやすい容器から基板が汚染されることも防止される。さらに、クリーンボックス内に除湿剤を収納して、ボックス内の空気を循環させることにより、短時間で相対湿度を２５％以下にすることができ、基板のコロージョン低減にも寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は、本発明の第１の実施の形態のクリーンボックスを示すもので、これは、複数の半導体ウエハ（被処理基板）Ｗｆをキャリア１０内に収納した状態で収容し、搬送・保管等を行なうものである。このクリーンボックスは、角筒状の容器本体１２と、該容器本体の上端側の開口部を開閉自在に覆う蓋体１４と、下端側の開口部を覆う底板部１６とから構成され、これらを緊密に連結して気密な保持容器１８が構成されている。
【００２１】
保持容器１８、すなわち、容器本体１２、蓋体１４及び底板部１６の材質は、脱ガス発生量が少ないといわれている高価なエンジニアリング・プラスチックやフッ素樹脂、例えば、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリブチレンテレフタレートやポリエーテルエーテルケトン等を用いる必然性はなく、成形・加工性が良くて比較的安価な材料、例えばポリプロピレンやアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂及び同アロイ材料等を用いることができ、更には、これらに帯電防止剤を混入したものを用いてもよい。
【００２２】
容器本体１２の内部は、蓋体１４及び底板部１６の間に隙間を有する左右一対の仕切板２０によって、中央の中央室２２ａと該中央室２２ａの両側に位置する一対の側室２２ｂに区画されている。各仕切板２０の上部には、キャリア１０の下部のテーパ部に係合するように上側に広がるテーパ部を有するキャリアサポート２４が一体に設けられている。
【００２３】
中央室２２ａのキャリアサポート２４の下側には、主に粒子を除去することを目的とする粒子除去フィルタ２６と不純物ガスを除去するケミカルフィルタ２８が、上下方向に空気を流通可能なように、着脱自在に配置されている。一方、各側室２２ｂには、直流ブラシレスモータファン３０が空気を下向きに送り出すように配置され、更にこのモータファン３０の直上方には、逆流防止用ケミカルフィルタ３２が設置されている。
【００２４】
蓋体１４の天井部１４ａは、内向きに滑らかに湾曲した形状に形成されているとともに、その中央部には、三角形状の上部整流板３４が設けられている。同様に、底板部１６の内面１６ａも内向きに湾曲した形状に形成されているとともに、その中央部には、三角形状の下部整流板３６が設けられている。なお、キャリアサポート２４の下方にも、キャリア入口整流板３８が設けられている。
【００２５】
一般的な２５枚収納用ウエハキャリア１０を例にした場合、１枚目と２５枚目のウエハＷｆとキャリア本体との隙間が、他のウエハＷｆどうしの隙間よりも広くなっており、ウエハＷｆへの均一な流量供給を阻害する。キャリア入口整流板３８を設けることにより、空気入口部において１枚目と２５枚目のウエハＷｆとキャリア本体の間の隙間との流量の均一化を図り、効率的に清浄化を行うことができる。
【００２６】
容器本体の側面には、電源ユニット４０を着脱自在に保持する取付スロット４０ａが形成され、これには電源ユニット４０の電源端子をモータファン３０の端子に接続する端子が設けられている。電源ユニット４０の内部には制御装置が内蔵されており、このスロット４０ａに電源ユニット４０を取り付けると、直流ブラシレスモータファン３０は、制御装置に予め入力された制御プログラムに沿って運転・停止のタイミングや回転数が制御されるようになっている。
【００２７】
このクリーンボックス内の構成要素は、容器本体に一体に接着されている仕切板を除いて、図３に示すように、全てビス等の固定用具を用いることなく、各部品を順次積み上げることによって組み立てられている。すなわち、中央室２２ａに配置されたフィルタ２６，２８は、底板部１６の上枠１６ｂに順次載置されて中央室２２ａ内に保持されている。また、側室２２ｂでは、上枠１６ｂの上に直流ブラシレスモータファン３０を取付可能な支持台４４が載置され、この支持台４４の上に逆流防止用のケミカルフィルタ３２が載置されて収納され、これによって、塵埃の発生源となる締め付け部を無くすとともに、洗浄等のための保持容器１８の解体作業を容易に行うことができるよう構成されている。
【００２８】
ケミカルフィルタ２８は、この実施の形態においては、イオン交換繊維と活性炭素繊維を同時に織り込んで構成されていが、ウレタン発泡体に粒状活性炭を担持させた活性炭にイオン交換不織布を包んだものを用いてもよい。活性炭素繊維は、例えば、レーヨン、カイノール、ポリアクリロニトリルや石油、石油ピッチを原料とし、繊維状に賦形された炭素を水蒸気、炭酸ガス等で８００℃以上の高温下においてガス化反応、いわゆる賦活反応させることにより得ることができる。活性炭素繊維には、強度維持と発塵防止の目的で吸着に寄与しないバインダー等を入れたものもあるが、素材的にはバインダー等の含有量が少ないほうが望ましい。
【００２９】
活性炭は、賦活の過程で未組織炭素等が除去されることにより、基本結晶間に多数の細孔を有している。この細孔と大きな比表面積により、活性炭は大きな物理吸着性を持つ。この性質を利用して、粒状の活性炭を充填した活性炭フィルタが市販されている。また、エアフィルタ用膜材として、発塵が少なく、加工性が良く、粒状活性炭よりも細孔が微少で、比表面積の大きな活性炭素繊維を使用したフィルタや、オープンポーラス構造のウレタン発泡体に直径約０．５ｍｍの粒状活性炭を担持したフィルタも市販されている。
【００３０】
一方、イオン交換繊維は、例えば、放射線グラフト重合反応によりイオン交換基を導入することによって得ることができる。すなわち、有機高分子で構成される基材、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリマーや、綿、羊毛等の天然高分子繊維又は織布に、まず電子線やガンマ線等の放射線を照射して多くの活性点を発生させる。この活性点は、非常に反応性が高くラジカルといわれるが、このラジカルに単量体を化学結合させることによって、基材の性質とは別の単量体の持つ性質を付与することができる。
【００３１】
この技術は、基材に単量体を接ぎ足すようになるため、グラフト（接ぎ木）重合と呼ばれる。放射線グラフト重合によって、ポリエチレン不織布基材にイオン交換基であるスルホン基、カルボキシル基、アミノ基等を持つ単量体、例えばスチレンスルホン酸ナトリウム、アクリル酸、アリールアミンなどを結合させると、通常イオン交換樹脂と呼ばれるイオン交換ビーズよりも格段にイオン交換速度の速い不織布のイオン交換体を得ることが出来る。
【００３２】
同様に、イオン交換基を導入可能な単量体であるスチレン、クロルメチルスチレン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル又はアクロレイン等を基材に放射線グラフト重合させた後、イオン交換基を導入しても同様に基材の形状のままでイオン交換体とすることが出来る。
なお、この実施の形態においては、イオン交換繊維と活性炭素繊維を同時に織り込んでケミカルフィルタ２８を構成した例を示しているが、イオン交換繊維と活性炭素繊維とを単独又は組合せてケミカルフィルタを構成するようにしても良い。
【００３３】
次に、粒子除去フィルタ２６について説明する。ＨＥＰＡフィルタは、定格風量で粒径０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集効率を持つエアフィルタである。しかし、１９８０年代に入り、特に半導体関係の超ＬＳＩの集積度の向上に伴い、清浄度がクラス１０（１０個／ｆｔ３）以下のクリーンルームが必要になり、ＨＥＰＡフィルタよりも更に捕集効率の高いフィルタが要求されるようになってきた。これに対応して、粒径０．１μｍの粒子に対して、９９．９９９５％以上の収支捕集効率を持つＵＬＰＡフィルタが製品化された。
【００３４】
当初、ＵＬＰＡフィルタの濾材には、ガラス繊維を使用していたが、ガラス繊維は半導体素子の製造プロセスで使用するフッ化水素（ＨＦ）蒸気と反応してＢＦ３を生成することが判明し、問題になってきた。近年、ボロンや金属等の不純物がなく、酸、アルカリ、有機溶剤等に侵されないＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を濾材に使用したＵＬＰＡフィルタが製品化されている。ここでは、必要に応じてガラス繊維とＰＴＦＥを使い分ければ良い。
【００３５】
次に、除湿剤について説明する。除湿剤は、種々のものが市販されているが、代表的な材料を挙げると、物理的に除湿するものとして、シリカゲル、モレキュラシーブ、合成ゼオライト、化学的に除湿するものとして、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等が挙げられる。クリーンボックス内に収納する除湿剤は、どれを用いてもよいが、粒子状及び無機、有機ガス状汚染の放出が少ない物理的な除湿剤が望ましい。
【００３６】
このように構成されたクリーンボックスの作用を説明する。予め保持容器１８内部の空間を清浄に維持しておき、フィルタ２６，２８，３２、電源ユニット４０等を所定箇所に収納しておく。クリーンルームなどの清浄度の高い空間内で、蓋体を外し、ウエハＷｆを収容したキャリア１０をキャリアサポート２４に載せ、蓋体１４を被せて緊密に固定する。キャリアサポート２４は２つのフィルタ２６，２８の上側に有るので、キャリア１０の収納は容易である。
【００３７】
外部スイッチをオンにすると、予め設定されたプログラムに従ってモータファン３０が運転される。これにより、側室２２ｂを下降し、中央室２２ａを上昇して上部で２つに分岐し、それぞれ側室２２ｂを下降してファン３０に戻る空気の循環経路が形成される。すなわち、直流ブラシレスモータファン３０で下方に向けて送り出された空気は、底板部１６の床面１６ａに沿って流れた後、下部整流板３６でその向きを上方に変えられて合流し、上昇流路に流入する。
【００３８】
ここで、空気はケミカルフィルタ２８とＵＬＰＡフィルタ２６を通過して清浄化され、キャリアサポート２４の下方に設置されたキャリア入口整流板３８によってウエハＷｆの隙間に導かれる。キャリア入口整流板３８を設けることにより、ウエハＷｆとキャリア本体の間の隙間に過剰に流れることが防止される。ウエハＷｆの間を通過した空気は、上部整流板３４及び蓋体１４の内面１４ａに沿って流れて反転し、側室２２ｂを下降してフィルタ３２を通過して清浄化され、モータファン３０に戻る。
【００３９】
この過程で、各部に付着した粒子等の固形物質あるいはこれらから生成するガス状物質は循環気流に運ばれ、ウエハＷｆの上流側の２つのフィルタ２６，２８で清浄化されてからウエハＷｆに流れる。従って、外部からの汚染のみならず、容器内部にある物体からのいわゆる自己汚染も防止される。また、ウエハＷｆは上昇流路内に保持されて、開閉時に外気で汚染されやすい蓋体１４より上流側に位置するので、これからの汚染が防止される。
【００４０】
モータファン３０の運転のパターンとしては、クリーンボックスの使用状況に応じて適宜の態様が考えられる。一般に、初期には連続的にあるいは流速を大きくして運転し、積極的に容器内に外部から持ち込まれた汚染を除去する運転を行なう。ある程度の時間が経過した後には、流速を小さくしたり、運転を間欠的に行ったりして、収容されたウエハＷｆや容器内の構成物品から生成する汚染を防止する運転を行なう。これにより、電源の長寿命化を図ることができる。
ここで、間欠運転においてモータファン３０が停止した場合に、もしモータから汚染物質が生成しても、逆流防止フィルタ３２が設けられているので、これがウエハＷｆ側に逆流して直接ウエハＷｆを汚染することが防止される。
【００４１】
図４及び図５は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、この実施の形態の第１の実施の形態と異なる点は、蓋体１４の天井部１４ａの形状をほぼ円弧状とし、曲率半径をより大きくした点である。これにより、例えば、ウエハの半径Ｒに対してこの部分の曲率半径を１．２Ｒ以上として、天井部１４ａに沿って空気の流れの向きがスムーズに反転するように構成されている。なお、この例では、仕切板２０の上部に、キャリア１０を保持する被処理物保持部として被処理物保持板５０を一体に設けており、キャリアを用いない構成となっている。被処理物保持板５０の内面には、ウエハＷｆの周縁部を案内するガイド溝５０ａが互いに対向して配置されている。
【００４２】
図６及び図７は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、この実施の形態の第１の実施の形態と異なる点は、１台の直流ブラシレスモータファン３０を中央室２２ａの下側の底板部１６に、上方へ向けて送風するように配置した点である。すなわち、底板部１６にモータファン３０の支持部を取り付け、また、ブラシレスモータファン３０とケミカルフィルタ２４との間には空気を中央室２２ａの全幅に均等化する拡散板５２を配置している。
【００４３】
このように構成することにより、モータファンを１台で済ませて全体の軽量化を図っている。すなわち、保持容器１８の幅Ｗを２５０ｍｍ、奥行きＤを２００ｍｍ、高さＨを３８０ｍｍにそれぞれ設定し、６インチのウエハ２５枚を収納した場合に、ウエハＷｆを含む全重量が６ｋｇとなり、人による搬送ができるようになっている。この実施の形態では、モータファン３０を動作させることにより、保持容器１８内において、風量０．１ｍ３／ｍｉｎの循環空気をウエハＷｆの隙間中心部の通過速度が０．１ｍ／ｓになるよう流すことができるように設定されている。
【００４４】
この第３の実施の形態における流れの状況をコンピュータを用いて解析した結果を、図８（正面図）及び図９（側面図）に示す。これらの図には、モータファン３０の出口における空気の流速分布と、容器本体内部における空気の流線が示されている。これらの図より、イオン交換繊維と活性炭素繊維を同時に織り込んだケミカルフィルタ２８及びＵＬＰＡフィルタ２６を通過した清浄空気が、ウエハＷｆの隙間を均一に流れ、保持容器１８内を滞留すること無く循環することが確認できる。
【００４５】
次に、所定の初期アンモニア濃度から運転した場合の濃度の推移を図１０に示す。測定方法はインピンジャ法である。同図より、低濃度環境においても、１０分間の運転でアンモニア濃度が１ｐｐｂ以下になることが確認できる。
【００４６】
図１１及び図１２は、本発明の第４の実施の形態を示すもので、この実施の形態が第３の実施の形態と異なる点は、電源ユニット４０を底板部１６に配置したこと、逆流防止用ケミカルフィルタ３２を直流ブラシレスモータファン３０の吸い込み口に配置したこと、除湿剤５４を収納するポケット５３を設けたこと、そして、保持容器１８等を射出成形が可能な構造とし、量産化を可能にしたことである。
【００４７】
このように構成することにより、低重心な構造とし、かつ、全体の小型・軽量化を図っている。すなわち、保持容器１８の幅Ｗを２８０ｍｍ、奥行きＤを２２０ｍｍ、高さＨを３６０ｍｍにそれぞれ設定し、８インチのウエハ２５枚を収納した場合に、ウエハＷｆを含む全重量が６ｋｇとなり、ウエハ径が大きくなったにもかかわらず第３の実施の形態よりもさらに小型・軽量化が達成できる。
【００４８】
次に、本発明の第４の実施の形態に示したクリーンボックスに除湿剤１００ｇを収納して、保持容器１８内部の相対湿度の経時変化を測定した結果を図１３に示す。図１３には、モータファン３０を連続運転した場合と、停止した場合を比較して示してある。図１３より、モータファン３０を運転することにより、数分間で保持容器内の相対湿度を２５％程度に低下させることが可能であることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、例えばクリーンルーム等において半導体ウエハ、フォトマスク又はハードディスク等の被処理物を、清浄度を維持しつつ保管又は運搬するのに使用されるクリーンボックスとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態のクリーンボックスを示す正面断面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は図１の実施の形態のクリーンボックスを構成する物品を説明する分解斜視図である。
【図４】図４は本発明の第２の実施の形態を示す縦断正面図である。
【図５】図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６は本発明の第３の実施の形態を示す縦断正面図である。
【図７】図７は図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図８は第３の実施例における流れの解析結果を示す正面図である。
【図９】図９は第３の実施例における流体解析結果を示す側面図である。
【図１０】図１０は第３の実施例におけるアンモニア濃度の推移を示すグラフである。
【図１１】図１１は本発明の第４の実施の形態を示す縦断正面図である。
【図１２】図１２は図１１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】図１３は第４の実施の形態における湿度の推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１０  キャリア
１２  容器本体
１４  蓋体
１４ａ  天井部
１６  底板部
１６ａ  内面
１６ｂ  上枠
１８  保持容器
２０  仕切板
２２ａ  中央室
２２ｂ  側室
２４  キャリアサポート
２６  粒子除去フィルタ
２８  ケミカルフィルタ
３０  直流ブラシレスモータファン
３２  逆流防止用ケミカルフィルタ
３４  上部整流板
３６  下部整流板
３８  キャリア入口整流板
４０  電源ユニット
４０ａ  取付スロット
４４  支持台
５０  被処理物保持板
５０ａ  ガイド溝
５３  ポケット
５４  除湿剤
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【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】
基板を収容するための容器本体とこれの開口部を密閉可能に覆う蓋体とにより構成される保持容器と、
該容器本体内において前記基板に接触する気流の循環流を形成するモータファンと、
前記基板に向かって流れる気流の流路に配置された粒子除去フィルタおよびガス状不純物捕捉フィルタと、
前記容器本体内に配置された除湿剤とを備え、
前記保持容器は、帯電防止剤を混入した樹脂から構成したことを特徴とするクリーンボックス。
【請求項２】
前記モータファンの運転を制御する制御部を具備することを特徴とする請求項１に記載のクリーンボックス。
【請求項３】
前記気流は前記基板の主面とほぼ平行に流れることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーンボックス。
【請求項４】
前記循環流の前記基板保持部の下流側に、前記モータファンからの汚染物質の逆流を防止するフィルタが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーンボックス。
【請求項５】
前記除湿剤は、前記循環流の前記基板保持部の下流側で、かつ前記モータファンの上流側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のクリーンボックス。
【請求項６】
前記ガス状不純物捕捉フィルタは、ケミカルフィルタであることを特徴とする請求項１に記載のクリーンボックス。
【請求項７】
基板を収容するための容器本体とこれの開口部を密閉可能に覆う蓋体とにより構成される保持容器と、
該容器本体内において前記基板に接触する気流の循環流を形成するモータファンと、
前記基板に向かって流れる気流の流路に配置された粒子除去フィルタおよびガス状不純物捕捉フィルタと、
前記容器本体内には、前記容器本体内の空気を化学的に除湿する物質を配置し、
前記保持容器は、帯電防止剤を混入した樹脂から構成したことを特徴とするクリーンボックス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の好ましい態様によれば、前記循環流の前記基板保持部の下流側に、前記モータファンからの汚染物質の逆流を防止するフィルタが配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記除湿剤は、前記循環流の前記基板保持部の下流側で、かつ前記モータファンの上流側に設けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記ガス状不純物捕捉フィルタは、ケミカルフィルタであることを特徴とする。
本発明のクリーンボックスの他の態様は、基板を収容するための容器本体とこれの開口部を密閉可能に覆う蓋体とにより構成される保持容器と、該容器本体内において前記基板に接触する気流の循環流を形成するモータファンと、前記基板に向かって流れる気流の流路に配置された粒子除去フィルタおよびガス状不純物捕捉フィルタと、前記容器本体内には、前記容器本体内の空気を化学的に除湿する物質を配置し、前記保持容器は、帯電防止剤を混入した樹脂から構成したことを特徴とするものである。