(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハやデバイスを洗浄する工程に使用される洗浄装置の樹脂材料で構成された筐体を有する樹脂製機材を、寒冷地、あるいは冬季の低温環境において運搬するための運搬方法であって、
前記筐体は、骨格をなすステンレスの枠材によって形成される枠間を塞ぐ塩化ビニール樹脂によって構成され、前記枠材は筐体のコーナ部に配置されると共に、前記筐体は前記枠材の外側に密着して構成されており、
前記筐体の運搬時において、化学反応によって自己発熱する発熱体を内包して変形可能に形成された発熱具の発熱反応を開始させ、
その発熱具を前記箇体の前記枠材と密着した角部および／または稜線部である破損抑制対象部の外側で、前記筐体の破損抑制対象部の外形に合わせて変形させながら貼り付け、
樹脂製機材を、前記発熱具による発熱が開始して前記破損抑制対象部を加温した状態のもとで、気温の低下にともない脆弱化した前記筐体の破損を抑制しながら運搬することを特徴とする樹脂製機材の運搬方法。
【請求項２】
前記筐体の外形に合わせて前記発熱具を貼り付けたのち、さらに、その外側にシート状の断熱部材を覆う工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製機材の運搬方法。
【請求項３】
前記発熱具は、運搬が中断された一時的な保管の最中にも取り付けられることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂製機材の運搬方法。
【請求項４】
前記機材を運搬すべき場所への最終的な搬入作業においては、前記発熱具を前記筐体から取り外し、前記筐体が前記発熱具に予熱された状態で最終的な前記搬入作業を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂製機材の運搬方法。
【請求項５】
前記発熱体は、金属粉末の酸化反応によって発熱するように調整されたものであり、
前記発熱具は、前記変形に必要な可撓性と前記酸化反応に必要な通気性とを有する袋に前記発熱体が収容され、袋の外側に放熱するように作られていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の樹脂製機材の運搬方法。
【請求項６】
前記発熱具を取り付けたのち、さらに、シート状の遮熱部材で前記発熱具と前記筐体とを包括的に覆うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の樹脂製機材の運搬方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法を実行する際に使用され、機材の形状に合わせて変形可能な可撓性、および通気性を有する袋に、金属粉末の酸化反応によって発熱する発熱体が収容されてなることを特徴とする発熱具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製の機材を寒冷地、あるいは冬季の低温環境において運搬する方法と、その方法に使用される発熱具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスを製造する過程では、ウェーハやデバイスを洗浄する工程が頻繁に繰り返されるため、工場内の生産ラインには多種多様な洗浄装置が配置される。ウェーハやデバイスの洗浄には薬液を使用するので、耐薬品性に優れる樹脂部材が洗浄槽だけでなく、装置の全体に使用される。ただし、樹脂部材だけでは強度が不足するのでステンレス等の金属部材で枠体を組み、その外側に塩化ビニル等のパネルが被されて筐体を構成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、塩化ビニルに限らず樹脂部材は熱膨張率が大きいため、気温が低下すると脆弱化する（易損性が増す）傾向にある。脆弱化した樹脂部材に外力が加わると、簡単に破断する。あるいは、低温下に保管しておくだけでも損傷する場合がある。この傾向は、樹脂部分が大面積化するほど顕著である。従って、気温の下がる冬季に、前述した洗浄装置のような機材をメーカーの工場からユーザーの工場内に運搬する際には、樹脂製の筐体に損傷が生じやすい。
【０００４】
にも関わらず、そのような不具合に対する議論が真面目になされることは少ない。損傷したら修繕するという安易なやり方に甘んじている業者がほとんどである。対策といえば、気温の下がる夜間には作業を控えるぐらいのものである。ユーザーにしてみれば、購入した途端に修繕が必要になるとは、全く理不尽な話である。
【０００５】
本発明の課題は、寒冷地や冬季などの低温環境下において、樹脂製機材に損傷を生じさせることなく運搬する、または運搬のために一時的に保管する方法を提供することにある。また、その方法を実施する際に使用する発熱具を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するための本発明の方法は、
ウェーハやデバイスを洗浄する工程に使用される洗浄装置の樹脂材料で構成された筐体を有する樹脂製機材を、寒冷地、あるいは冬季の低温環境において運搬するための運搬方法であって、
筐体は、骨格をなすステンレスの枠材によって形成される枠間を塞ぐ塩化ビニール樹脂によって構成され、枠材は筐体のコーナ部に配置されると共に、筐体は枠材の外側に密着して構成されており、
筐体の運搬時において、化学反応によって自己発熱する発熱体を内包して変形可能に形成された発熱具の発熱反応を開始させ、その発熱具を箇体の枠材と密着した角部および／または稜線部である破損抑制対象部の外側で、筐体の破損抑制対象部の外形に合わせて変形させながら貼り付け、
樹脂製機材を、発熱具による発熱が開始して破損抑制対象部を加温した状態のもとで、気温の低下にともない脆弱化した筐体の破損を抑制しながら運搬することを特徴とする。
【０００７】
塩化ビニルに代表される樹脂材料は、低温で硬化して破損し易いから暖めながら運べばよい、というのは一見安易ではあるが実際にやろうとすると大変である。従って、そのような議論や発想は全くなかった。まず、暖めるための熱源をどうするかが問題である。毛布を被せる程度では破損は防げない。だいいち、毛布は発熱しない。電気毛布だと、電源の確保がそれこそ困難である。また、筐体は大型である場合が多く、その大きさや形状に対応できる加熱器具を用意しなければならないという問題もある。
【０００８】
上記した本発明は、化学反応によって自己発熱する発熱体を備える発熱具を採用することで、それらを一度に解消できることを提案する。上記本発明の方法に用いる発熱具は電源や燃料を必要としないため、機材をトラック輸送する場合などでも全く問題ない。また、用意する発熱具は機材の形状に合わせて変形できるので、破損しやすいと思われる箇所（破損抑制対象部）にフィットさせて、効果的に加温することができる。このようにして、寒冷地や冬季においても、機材を損傷させることなく、あるいは損傷を最小限に食い止めて運搬することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の発熱具は、前述した本発明の方法を実行する際に使用され、金属粉末の酸化反応によって発熱する発熱体を、機材の形状に合わせて変形可能な可撓性と酸化反応に必要な通気性とを有する袋に収容したことを特徴とする。
【００１０】
一般に、上記のような発熱具には、市販の使い捨てカイロがある。しかしながら、あくまでも人体を暖めることを目的としており、機材の運搬する際の破損防止対策に使用されることまでは、さすがに想定されていない。今回、本発明者によって新たな使用方法が開拓された。そうだとすれば、人間用の使い捨てカイロを機材の運搬用に好適となるように、その大きさ、形状、発熱時間、袋の材質など、種々調整することもできる。もちろん、本発明の運搬方法には、使い捨てカイロをそのまま使うこともでき、その場合には、極めて低コストとなるので好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、樹脂製機材の一例である半導体ウェーハ洗浄装置の全体図と、その構造を示す拡大断面図である。洗浄装置１（以下、単に機材１ともいう）は、骨格をなすステンレスの枠体１０と、該枠体１０によって形成される枠間を塞ぐ塩化ビニル樹脂製の筐体１１を有し、その内部に洗浄層や搬送装置等が収容されている。窓部２１からは、中の様子が観察でき、メンテナンスや運搬時の分解作業を内側から行えるようになっている。拡大断面図（Ａ−Ａ’断面）に示すように、筐体１１の稜線部１３において、内側の枠体１０に樹脂製の筐体１１が接合されている。筐体１１を樹脂部材で構成することにより、パーティクルの発生や重金属汚染を防ぐとともに、薬液にも侵されにくくなっている。
【００１２】
さて、上記洗浄装置１のような樹脂製機材は、トラックに載せられてメーカーからユーザーの元に運ばれる。その際、着脱可能な機器は取り外される。他方、枠体１０や筐体１１は、組み付け状態で運搬されることが多い。機材１が低温に曝される冬季の運搬に際しては、たとえば図２に示すように、角部１２や稜線部１３を中心に筐体１１に割れ・亀裂（図中破線部）が生じ易い。このような不具合は、塩化ビニルの場合だと気温が０℃付近まで下がると一層顕著になり、修繕も大変である。
【００１３】
このように、塩化ビニル等の樹脂材料で構成された筐体１１を有する機材１を運搬する際、気温の低下にともない脆弱化した筐体１１の破損を抑制するために、破損が生じやすい箇所（破損抑制対象部）に発熱具２を取り付けて運搬する。発熱具２は、筐体１１の破損抑制対象部の外形に合わせて変形可能であって、化学反応によって自己発熱する発熱体２０を内包したものである。
【００１４】
発熱具２としては、たとえば広く市販されている使い捨てカイロを好適に使用できる（図３参照）。すなわち、発熱体２０は、金属粉末の酸化反応によって発熱するように調整されたものであり、発熱具２は、変形に必要な可撓性と酸化反応に必要な通気性とを有する袋２１に発熱体２０が収容され、袋２１の外側に放熱するように作られている。このような発熱具２は、電力、ガス等のエネルギー源を外部から断続的に供給する必要がない。それに、必要に応じて着脱可能なので運搬の邪魔にもなり難い。また、炎を伴わないので安全である。市販のカイロを使用すれば極めて安価であるし、簡単に作ることもできる。
【００１５】
図３▲１▼〜▲４▼に示すように、密封包装された発熱具２（使い捨てカイロ）を取り出して（▲１▼）、発熱しやすいように少し振って（▲２▼）、粘着テープ等で筐体１１の角および稜線を中心に貼り付けていく（▲３▼）。角および稜線に対しては、折り曲げて取り付ける。このように、破損抑制対象部は、筐体１１の角部１２および／または稜線部１３とすることができる。筐体１１が破損する際には、角や稜線に破損の応力が集中しやすい。また、稜線や角は樹脂パネル同士の接合箇所になっている場合が多い。従って、筐体の角や稜線の近傍（角部１２、稜線部１３）を暖めれば、破損を効果的に抑制できる（▲４▼）。
【００１６】
あるいは、図１に示したように、筐体１１の内側に金属製の枠体１０が配置される構造の場合、金属と塩化ビニル等の樹脂材料との熱膨張率差は非常に大きいため、枠体１０と樹脂製の筐体１１との接合箇所近傍に、特に破断が生じ易い。そこで、内側に配置される枠体１０に沿う形にて筐体１１に発熱具２を取り付けるとよい。
【００１７】
また、図４に示すように、発熱具２を取り付けたのち、さらに、シート状の遮熱部材３で発熱具２と筐体１１とを包括的に覆うと尚良い。遮熱部材３には、たとえばアルミホイル、毛布、気泡緩衝シートおよび発泡スチロール等を使用できる。また、これらを適宜組み合わせて使用してもよい。
【００１８】
図４に示すように、遮熱部材３で筐体１１を覆うことにより、該遮熱部材３と筐体１１との間に蓄熱空気層３０を形成する。そして、発熱具２からの熱が蓄熱される蓄熱空気層３０を伝わって、筐体１１の各所に熱がいきわたるようにする。そうすれば、発熱具２が位置する箇所だけでなく、遮熱部材３によって覆われる全部が加温される。また、熱が外に逃げ難いので効率がよい。
【００１９】
また、発熱具２は、運搬が中断された一時的な保管の最中にも取り付けたままにするのが良い。保管するだけなら、衝撃や振動が加わらないが、低温になれば樹脂が収縮して、それだけで破損に至ることが懸念される。よって、たとえば機材をトラックの荷台に一時的に保管しておく際にも、加温を絶やさないようにするのがよい。
【００２０】
また、機材１を運搬すべき場所への最終的な搬入作業においては、発熱具２を筐体から取り外し、筐体１１が発熱具２に予熱された状態で最終的な搬入作業を行うことも可能である。ユーザーの工場内に機材１を搬入する場合には、運搬用の梱包が解かれる。特に、クリーンルーム内に機材１を搬入するような場合は、梱包を室内で解くのは避けた方がいいし、発熱具２が汚染源にならないとも限らない。従って、上記方法が推奨される。
【００２１】
さて、発熱具２として市販の使い捨てカイロが使用できることは述べた。しかしながら、市販の使い捨てカイロは人間用に発熱温度や、発熱時間、大きさ、形状が調整されたものである。従って、本発明に好適となるように専用の発熱具２として作製すれば、一層便利である。
【００２２】
市販の使い捨てカイロは鉄の酸化反応を利用している。普通、金属の酸化は空気中では徐々に進行するので発熱していることに気付かない。しかし、細かく粉砕した金属粉は酸化し易いし、酸化を促進するための添加剤を加えることも容易である。金属粉末としては、酸化反応時の発熱量が大きいＦｅ粉末、Ａｌ粉末などが使用できるが、普通は安価なＦｅ粉末を使う。なお、鉄の酸化機構は複雑で１つの式に書くことはできない。以下のように複数の反応によって発熱する。
【００２３】
(i)３Ｆｅ＋２Ｏ２→Ｆｅ３Ｏ４＋２６７．１ｋｃａｌ／ｍｏｌ
(ii)Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ→２Ｆｅ（ＯＨ）３
（Ｆｅ３Ｏ４はＦｅ２Ｏ３とＦｅＯの混合物）
(iii)Ｆｅ＋３／４Ｏ２＋３／２Ｈ２Ｏ→Ｆｅ（ＯＨ）３＋９６ｋｃａｌ／ｍｏｌ
（Ｆｅ（ＯＨ）３の組成はＦｅ２Ｏ３・ｘＨ２Ｏ）
【００２４】
図５に示すように、３００メッシュ程度のＦｅ粉末、バーミキュライト（園芸用の土）、および少量の食塩水を調製して発熱体２０を作り、多孔性の不織布で作られた袋２１に詰めて密閉すれば発熱具２ができる。発熱体２０が漏出しないように袋２１は２重にするとよい。不織布には、ポリエチレンやポリプロピレンの複合材などが好適であり、通気孔の大きさを種々変更するとよい。バーミキュライトの他にも、木粉、珪藻土、活性シリカ、活性アルミナ等を適宜加えることができる。Ｆｅ粉末と添加剤の量、使用する不織布の種類等を適宜調整すれば発熱温度と持続時間とを調整することができる。たとえば筐体１１の材質である塩化ビニル樹脂の場合、６０〜７０℃程度で軟化が始まるので、発熱具２の最高到達温度を６０℃程度に調整するのが好ましい。最高到達温度を低く調整して、持続時間をなるべく長くするのがよい。そうすれば、長時間の運搬に対応できる。
【００２５】
以上説明した本発明の方法により、実際に機材１を運搬する場合のシミュレートを行なう。機材１の運搬元（機材メーカー）から機材１を出荷する際に、図３に示したように発熱具２を筐体１１に取り付け、熱が逃げないように筐体１１の表面を包みこむようにして発熱具２の上からアルミホイル（遮熱部材３）を被せる。そして、それらが脱落しないように粘着テープ等により筐体１１に固定する。機材１を段ボールや気泡緩衝シート等で梱包し、木枠等で構成される運搬用のパレットに載せる。この運搬用パレットに加温機構を設けて筐体１１を暖めるようにしてもよい。
【００２６】
運搬用のトラックに積載したら毛布等を被せてさらに保温機能を高めるとよい。また、夜間の間に目的地に到着して、夜が明けるまで待機しなければならない場合がある。そのような一時的に保管する場合にも発熱具２を用いた加温は続けるのがよい。さらに、一時的な待機時間を含めた運搬時間が長くなる場合、発熱具２は、発熱を持続できない場合があるので、たとえば１０時間ごとに付け替えることが推奨される。その際、発熱具２を取り付ける位置において、梱包が適宜着脱可能となるようにすると、付け替え作業も簡単に行える。
【００２７】
また、運搬する最中や、一時的な保管の最中には、トラックの暖房機能や排気ガスの熱が機材１の筐体１１に伝わるようにしてもよい。たとえば、筐体１１を運搬用パレットごとビニルシートで覆い、その内側にトラックの暖房風が導かれるように通気経路を形成する方法を例示できる。
【００２８】
運搬目的地まで機材１を運搬してきたら、トラックから機材１を降ろし、梱包を解いてユーザーの工場内に機材を搬入する。その際、発熱具２を取り外してもよい。なぜなら、筐体１１は予熱された状態をしばらくは維持でき、その間に温度調製された工場内に搬入されるとよいからである。なお、発熱具２としては、説明してきたもの以外にも、白金を触媒にしたベンジンの酸化反応を応用する器具（いわゆる白金カイロ）などを適用することもできるであろう。
【００２９】
以上のようにすれば、寒冷地や冬季の運搬に際しても、樹脂製の筐体１１に破損が生じることを防止ないし抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂製機材の全体図および部分断面図。
【図２】筐体の破損箇所と破損抑制対象部とを例示する模式図。
【図３】発熱具を用いて筐体を加温する態様を説明する模式図。
【図４】より好適な加温態様を説明する模式図。
【図５】発熱具の作製方法を説明する模式図。
【符号の説明】
１  樹脂製機材（洗浄装置）
２  発熱具
３  遮熱部材
１０  枠体
１１  筐体
１２  角部（破損抑制対象部）
１３  稜線部（破損抑制対象部）
２０  発熱体
２１  袋
３０  蓄熱空気層
【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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