JP5236518B2

JP5236518B2 - 保管システムおよび保管方法

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Publication number: JP5236518B2
Application number: JP2009022908A
Authority: JP
Inventors: 剛仁科; 洋一田中; 賢治阿部
Original assignee: DAN-TAKUMA TECHNOLOGIES INC.
Current assignee: DAN-TAKUMA TECHNOLOGIES INC.
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2029-02-03
Also published as: JP2010182747A

Description

本発明は、集積回路などの基板として用いられるシリコンウエーハ、集積回路用のパターンマスク、液晶式表示装置の部品などといった、塵埃や不都合な気体などとの接触を避けるべき保管対象物（原料、部品、製品など）を、パージガスで満たされた空間内に保持するための保管システムおよび保管方法に関する。

この種の保管システムに関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記された保管システムは、複数枚のシリコンウエーハを密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えたＦＯＵＰ（密封容器）と、上下左右に棚状に並べられた多数の保管室を備え、各保管室の内部にはパージガスの供給経路と接続されたパージバルブが設けられている。密封容器を保管室内の正しい位置に載置すれば、密封容器の導入口とパージバルブが連通接続され、パージバルブを介して導入されるパージガスによって密封容器の内部がパージされ、密封容器内の不都合な酸素ガスなどが追い出される。

上記パージバルブは、各保管室の床面などに固定されるハウジングと、ハウジングの上方に設けられたアクチュエータとを有する。アクチュエータは、パージバルブの内部に形成されたガス流路を開閉する開閉弁の機能を果たすべく上下移動可能に設けられている。アクチュエータは、通常はパージガスの通過を許さない上方の閉鎖位置にバネによって保持されており、密封容器を保管室内の正しい位置に載置すれば、下方の開放位置に押し下げられてパージガスの導入が実行される。このような構成のパージバルブを用いることで、ガス流路の切り換えに電力などの消費を要さない自動パージ機構が実現されている。

特開２００５−１６７１６８号公報（００１７−１８段落、００２１−２２段落、図１−３）

しかし、特許文献１に記された保管システムでは、ＦＯＵＰ内のパージが完了後も引き続きパージ初期と同じ大流量のパージガスが供給される構成であり、それだけ大量のパージガスを必要とした。

そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による保管システムが与える課題に鑑み、パージガスの消費量を削減可能な保管システムを提供することにある。

本発明による保管システムの第１の特徴構成は、
保管対象物を密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えた密封容器と、
前記密封容器を設置するための保管ユニットと、
前記密封容器の内部にパージガスを導入するためのガス供給経路とを備え、
前記保管ユニットには、前記密封容器の前記保管ユニットへの設置に基づいて、前記密封容器の前記導入口を前記ガス供給経路と連通接続させ、前記パージガスの前記導入を開始させる自動パージ機構が設けられており、
前記保管ユニットに新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介して、第１流量のパージガスを一定期間に渡って導入し、前記一定期間の経過後に、引き続き前記第１流量を下回る第２流量のパージガスを導入開始する制御装置を有し、
前記密封容器を前記保管ユニットに対して出し入れ操作する搬送機構を備え、
前記保管ユニットは、前記第１流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた一次保管ユニットと、前記第２流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた二次保管ユニットとを備え、
前記制御装置は、前記搬送機構によって、前記一定期間にわたって前記一次保管ユニットに置かれた前記密封容器を前記二次保管ユニットに移動させる点にある。

本発明の第１の特徴構成による保管システムでは、上流のプロセス装置などから送られてきた密封容器が保管ユニットに設置されると、密封容器の内部が一定期間に渡って導入される第１流量のパージガスによってパージされ、この一定期間の経過後も、第１流量を下回る第２流量のパージガスが継続的に導入されるので、保管区域内空気に含まれる酸素ガスや塵埃などが密封容器内へ再流入することによる汚染も防ぐことができ、しかも、密封容器内への容器外気体の再流入が防止される程度に第２流量を小さく設定しておくことで、保管対象物の保管期間全体におけるパージガスの消費量を効果的に削減できる。

また、本発明の第１の特徴構成による保管システムでは、前記密封容器を前記保管ユニットに対して出し入れ操作する搬送機構を備え、
前記保管ユニットは、前記第１流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた一次保管ユニットと、前記第２流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた二次保管ユニットとを備え、
前記制御装置は、前記搬送機構によって、前記一定期間にわたって前記一次保管ユニットに置かれた前記密封容器を前記二次保管ユニットに移動させる。

したがって、密封容器の一次保管ユニットから二次保管ユニットへの移動を、制御装置によって管理される搬送機構によって実行させることができる。また、本構成であれば、或る特定の密封容器が第１流量と第２流量のいずれの流量によるパージを実施中かは、その密封容器が一次保管ユニットと二次保管ユニットのいずれに位置するかで一義的に決まるので、制御装置による密封容器毎のパージ操作のスケジュール管理が簡単にできる。さらに、パージガスの流量を保管中に切り換える切り換え弁、同切り換えのための遠隔操作機構などの複雑な機構が不要となる。

本発明の他の特徴構成は、少なくとも前記二次保管ユニットの前記自動パージ機構に、前記ガス供給経路から前記二次保管ユニットの前記密封容器に導入されるパージガスの流量を規制するオリフィスが備えられている点にある。

本構成であれば、二次保管ユニットの自動パージ機構にオリフィスを設けるという簡単な構成で、流量の少ない二次保管ユニットを実現することができる。また、個々の二次保管ユニットの自動パージ機構に対して適切な内径のオリフィスを設けることで、二次保管ユニットの前記密封容器に導入されるパージガスの流量を細かく制御することができ、パージガス供給源からの距離の相違などによる流量の不均一性を減らすこともできる。

本発明の他の特徴構成は、前記搬送機構にも前記自動パージ機構および前記ガス供給経路が設けられている点にある。

本構成であれば、搬送機構によって密封容器を一次保管ユニットから二次保管ユニットへと搬送している最中における密封容器への酸素ガスや塵埃の万一の再流入を積極的に防ぐことができる。

本発明による保管方法の特徴構成は、
保管対象物を密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えた密封容器と、前記密封容器の保管位置への設置に基づいて、前記導入口から前記密封容器の内部にパージガスを導入開始させる自動パージ機構とを用いて、前記保管対象物をパージガスで満たされた空間内に保持する保管方法であって、
前記密封容器を搬送機構によって一次保管ユニットに搬入し、前記一次保管ユニットに備えられた前記自動パージ機構によって第１流量のパージガスを一定期間に渡って前記密封容器に導入させるステップと、
前記搬送機構によって前記密封容器を前記一次保管ユニットから二次保管ユニットに移動させ、前記二次保管ユニットに備えられた前記自動パージ機構によって前記第１流量を下回る第２流量のパージガスを前記密封容器に導入させるステップと、を備えた点にある。

本発明の特徴構成による保管方法であれば、上流のプロセス装置などから送られてきた密封容器は搬送機構によって一次保管ユニットに設置されることで、一定期間に渡って導入される第１流量のパージガスによって密封容器の内部を十分にパージすることができ、この一定期間の経過後も、搬送機構によって一次保管ユニットから二次保管ユニットに移動されることで、第１流量を下回る第２流量のパージガスが導入されるので、保管区域内空気などが密封容器内へ再流入することによる汚染も防ぐことができる。しかも、密封容器内への容器外気体の再流入が防止される程度に第２流量を小さく設定しておくことで、保管対象物の保管期間全体におけるパージガスの消費量を効果的に削減できる。
また、本発明の特徴構成による保管方法では、パージガスの流量を保管中に切り換える切り換え弁、同切り換えのための遠隔操作機構などの複雑な機構が不要となる。

は、本発明による保管システムの概要を示す概略構成図である。は、保管システムのパージステーションを示す概略構成図である。は、保管システムのパージバルブを示す断面図である。は、保管システムのＦＯＵＰストッカの一部を示す図である。は、本発明の別実施形態によるＦＯＵＰストッカの一部を示す図である。

以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、集積回路などの基板として用いられるシリコンウエーハＳＷ（保管対象物の一例）などを、シリコンウエーハＳＷにとって不都合な塵埃や気体（Ｏ_２など）との接触を避けるべく、パージガスで満たされた空間内に保持するための保管システム５０を示す。

（保管システムの全体的な構成）
この保管システム５０は、シリコンウエーハＳＷの製造や加工を行うプロセス装置（不図示）の下流側に配置されたパージステーション１と、パージステーション１に隣接配置されたＦＯＵＰストッカ２と、多数枚のシリコンウエーハＳＷを密封状に収納可能な多数のＦＯＵＰ５（密封容器の一例）とを有する。パージステーション１とＦＯＵＰストッカ２とは、クリーンルームからなる共通の保管区域に配置されている。
本発明の特徴として、パージステーション１では大流量のパージガスによるＦＯＵＰ５内の急速パージが短時間実行され、急速パージを終えたＦＯＵＰ５は直ぐにＦＯＵＰストッカ２に移されて、そこで小流量のパージガスによる緩速パージが長時間にわたって継続される。

ＦＯＵＰ５は概して直方体状の筐体からなり、その正面には内部を気密状に閉鎖可能な開閉蓋５Ｃが設けられている。開閉蓋５Ｃは専用オープナー（不図示）または手動によって着脱される。また、ＦＯＵＰ５の底面には、パージ用ガスを内部に受け入れるための導入ポート６ａ（導入口の一例）および内部の気体を排出するための排出ポート６ｂ（排出口の一例）が設けられている。導入ポート６ａには所定圧力を超える気体の進入のみを許すチェック弁が介装され、排出ポート６ｂには所定圧力を超える気体の排出のみを許すチェック弁が介装されている。導入ポート６ａと排出ポート６ｂの各チェック弁の内側には、ＦＯＵＰ５内への塵埃の浸入を防ぎつつＦＯＵＰ５の内外の気圧差を解消するブリージングフィルタ（不図示）が配置されている。但し、ＦＯＵＰ５は、導入ポートおよび排出ポートからチェック弁やフィルタ等を省略してもよく、上記の構成に限定されない。

パージステーション１には単一のＦＯＵＰ５を載置可能なパージステージ１ａ（一次保管ユニットの一例）が設けられている。他方、ＦＯＵＰストッカ２は、各ＦＯＵＰ５を個別に設置可能な保管室３（二次保管ユニットの一例）が上下および水平の各方向に多数並べられた棚状を呈している。上下および横方向で互いに隣接する保管室３どうしは仕切り壁によって分離されているが、保管室３の内部へのアクセスを容易に許すべく各保管室３の前面は開放されている。
尚、パージステーション１のパージステージが複数のＦＯＵＰ５を同時に載置可能な形態であってもよい。また、保管室３どうしの間に仕切り壁のない形態とすることも可能である。

保管システム５０には、適切な圧力に制御されたクリーンなＮ_２ガス（パージガス）を供給するためのガス供給ユニットＧＳと、ガス供給ユニットＧＳから供給されるＮ_２ガスをＦＯＵＰ５の内部に供給するためのガス供給管４とが設けられている。ガス供給管４は、パージステーション１のための第１分岐管４ａと、ＦＯＵＰストッカ２のための第２分岐管４ｂとに分岐されている。第１分岐管４ａは比較的大流量（例えば約１０リットル／ｍｉｎ）のＮ_２ガスを供給でき、第２分岐管４ｂは小流量（例えば約１リットル／ｍｉｎ）のＮ_２ガスを供給する。尚、パージガスはＮ_２ガスに限る必要はなく、例えばドライエアなどをパージガスとして用いることも可能である。

パージステーション１のパージステージ１ａには、そこに載置されたＦＯＵＰ５の導入ポート６ａを第１分岐管４ａと連通接続させ、自動的に大流量のＮ_２ガスの導入を開始させる自動パージ機構８が設けられている。ＦＯＵＰストッカ２の各保管室３にも、同様の自動パージ機構８が設けられており、保管室３にＦＯＵＰ５を載置すれば、その導入ポート６ａが第２分岐管４ｂと連通接続され、自動的に小流量のＮ_２ガスが導入開始される。

さらに、保管システム５０は、任意の保管室３に対するＦＯＵＰ５の出し入れ操作と、ＦＯＵＰ５を互いに異なる保管室３の間で移動させる操作とを実行可能な搬送機構２０と、各保管室３に対するＦＯＵＰ５の在荷状態や在荷期間などの管理を行い、これらの管理の結果に基づいて、搬送機構２０によるＦＯＵＰ５の移動操作の指令を実行する制御装置４０とを有する。

制御装置４０による管理計画の下に、この保管システム５０に新たに搬入された任意のＦＯＵＰ５は、搬送機構２０によって先ずパージステージ１ａに載置され、そのＦＯＵＰ５内の急速パージが自動的に実行される。急速パージでは大流量のＮ_２ガスによってＦＯＵＰ５内の既存ガスがＮ_２ガスによってフラッシュ状に効果的にパージされる。Ｎ_２ガスの導入は一定時間長さ（例えば５分間）だけ継続されて、その後は自動的に停止される。特にＦＯＵＰ５内の酸素ガス（Ｏ_２）については、このパージステーション１での５分間の急速パージによって例えば約３％までに削減される。

急速パージを終えたこのＦＯＵＰ５は、搬送機構２０によってパージステージ１ａから取り出され、ＦＯＵＰストッカ２のうちの空き状態の保管室３に移動される。
搬送機構２０にも、搬送機構２０による搬送時などにおけるＦＯＵＰ５への空気や塵埃の万一の進入を防ぐための補助パージ機構が設けられている。この補助パージ機構は、ＦＯＵＰ５にパージガスを導入するためのガス供給経路と、前述と同様の自動パージ機構８とを備えている。搬送機構２０がパージステーション１からＦＯＵＰ５を受け取ると、ＦＯＵＰ５と搬送機構２０の自動パージ機構８とが自動的に接続され、搬送機構２０でハンドリング中のＦＯＵＰ５に約１リットル／ｍｉｎなどの小流量のＮ_２ガスを供給される。ガス供給経路としては、ガス供給管４から分岐させた可撓性チューブからなる中継管１１を搬送機構２０の自動パージ機構８に接続すれば良いが、他方、搬送機構２０にパージガスを充填したガスボンベと流量調整バルブとを搭載しても良い。

（パージステーションの構成）
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、パージステーション１は、ＦＯＵＰ５を載置可能なパージステージ１ａと、Ｎ_２ガスのガス供給管４の一部からパージステージ１ａまで延長された第１分岐管４ａとを備える。
パージステージ１ａには、搬送機構２０によってＦＯＵＰ５がパージステージ１ａ上の正しい位置に載置されていることを検出するための機械式または光学式の着座センサ７と、パージステージ１ａ上に正しく載置されたＦＯＵＰ５の導入ポート６ａおよび排出ポート６ｂと自動的に連通接続される自動パージ機構８とが設けられている。
尚、パージステーション１に複数の自動パージ機構８を設けることで、複数のＦＯＵＰ５を同時に急速パージできるようにしても良い。

（自動パージ機構の構成）
自動パージ機構８は、パージステージ１ａの上面の後方寄りに設置されたパージバルブ９および排気中継ポート１０を有する。ＦＯＵＰ５がパージステージ１ａ上に正しく載置されると、ＦＯＵＰ５の導入ポート６ａおよび排出ポート６ｂが、パージステージ１ａのパージバルブ９および排気中継ポート１０とそれぞれ連通接続される。尚、パージバルブおよび排気中継ポートの位置はパージステージ１ａの後方寄りに限らず、保管されるＦＯＵＰ５の向きに応じて例えば前方寄りなどに設置しても良い。

図３に示すように、パージバルブ９は、パージステージ１ａの上面に固定される概して円柱状の外観を有するハウジング９ａと、ハウジング９ａの上方に設けられたアクチュエータ９ｂとを有する。アクチュエータ９ｂの中央からは、鉛直に延びた導入ガス通路９ｄを備えたピストンロッド９ｃが下向きに延設されている。導入ガス通路９ｄにはガス流量制御用のオリフィス部が設けられている。ピストンロッド９ｃの下端部は、ハウジング９ａの中央付近に形成された中継空間９Ｖの内部に配置され、中継空間９Ｖはハウジング９ａの下方側面に設けられた入力部９ｉと、中継管１１を介して第１分岐管４ａと連通接続されている。

アクチュエータ９ｂは、上方の閉鎖位置と下方の開放位置との間で上下移動自在に支持されており、図３（ａ）に示すように通常はコイルバネ９ｅによって前記閉鎖位置に保持されているが、アクチュエータ９ｂに対する下向きの押圧力によって図３（ｂ）に示すように前記開放位置に切り換えられる。前記閉鎖位置では、ピストンロッド９ｃの下端付近に設置されたＯリング９ｓによって導入ガス通路９ｄが中継空間９Ｖと分離され、前記開放位置ではＯリング９ｓがハウジング９ａから分離されることで、導入ガス通路９ｄが中継空間９Ｖと連通接続される。

ＦＯＵＰ５がパージステージ１ａ上の正しい位置に載置され、ＦＯＵＰ５の導入ポート６ａがパージバルブ９のアクチュエータ９ｂに来ると、ＦＯＵＰ５の自重によってアクチュエータ９ｂが前記開放位置に押し下げられるので、第１分岐管４ａのＮ_２ガスが、中継空間９Ｖ、ガス通路９ｄ、および、ＦＯＵＰ５の導入ポート６ａを介しての大流量（約１０リットル／ｍｉｎ）でＦＯＵＰ５内に導入される。
前述したパージバルブ９を用いることで、基本的に電力などの消費を要さない自動パージ機構８を実現できるが、このパージバルブ９の基本的な構成については、本願と共通の出願人によって出願された特開２０００−１６７１６８号公報に開示されている。

排気中継ポート１０は、パージステージ１ａの上面に固定される概して円筒状の硬質樹脂製のハウジング１０ａを備え、ハウジング１０ａの上方には、ＦＯＵＰ５の排出ポート６ｂと接続される軟質樹脂製の排気中継部１０ｂが設けられている。排気中継部１０ｂには排出ポート６ｂの下端面と面接触する凹状の被接触面１０ｆが設けられている。排出ガス通路１０ｄが鉛直方向に貫通形成されている。酸素などを含むＦＯＵＰ５内の既存のガスは、パージガスとしてのＮ_２ガスによってＦＯＵＰ５から排出ポート６ｂおよび排気中継ポート１０の排出ガス通路１０ｄを介して排出され、通常は専用排気ダクト（不図示）によって回収される。

搬送機構２０によるＦＯＵＰ５のパージステージ１ａ上の正しい位置への載置によって着座センサ７から発信された検出信号はＦＯＵＰ５のＩＤ情報と共にケーブルまたは無線を介して制御装置４０に送られる。制御装置４０はＦＯＵＰ５毎にパージ開始時刻の管理を行い、規定の急速パージ時間（５分間）が経過すると、搬送機構２０に急速パージ終了の信号を送る。同信号を受けた搬送機構２０は該当するＦＯＵＰ５をパージステージ１ａから除去して、制御装置４０が指示した空き状態の保管室３へと搬送する。尚、各ＦＯＵＰ５には固有のＩＤがバーコードまたはＩＣタグの形で付されており、搬送機構２０には、搬送機構２０がハンドリング中のＦＯＵＰ５が有するＩＤを読み取るＩＤ取得手段が設けられている。

（保管室の構成）
図１に例示されているＦＯＵＰストッカ２は、同じ寸法形状の保管室３が上下に５つ、水平に８つ配列された正面から見ると５行×８列の棚状を呈し、保管室３の数は全部で４０となる。
図４に示すように、各保管室３には、前述したパージステージ１ａと同様に、搬送機構２０によってＦＯＵＰ５が個々の保管室３内の正しい位置に載置されていることを検出する着座センサ７と、保管室３内に正しく載置されたＦＯＵＰ５の導入ポート６ａおよび排出ポート６ｂと自動的に連通接続される自動パージ機構８とが設けられている。
自動パージ機構８は、パージステージ１ａの場合と同様に、保管室３の後方寄りに設置されたパージバルブ９および排気中継ポート１０を有する。ＦＯＵＰ５が保管室３内に正しく載置されると、ＦＯＵＰ５の導入ポート６ａおよび排出ポート６ｂが、保管室３のパージバルブ９および排気中継ポート１０とそれぞれ連通接続される。

ガス供給管４はＦＯＵＰストッカ２の下方を水平に延設されており、この延設されたガス供給管４から８本の第２分岐管４ｂが並列状に分岐され、ＦＯＵＰストッカ２の８列の各列に沿って上方に延びている。ガス供給管４と各第２分岐管４ｂとの間にはＮ_２ガスの流量を手動で設定するための中間バルブ４Ｖが設けられている。各列に沿って延びた各第２分岐管４ｂには、各列の保管室３内に位置する合計５個の自動パージ機構８が直列状に接続されている。

搬送機構２０によってＦＯＵＰ５が保管室３内の正しい位置へ載置されると、ＦＯＵＰ５の導入ポート６ａおよび排出ポート６ｂとが自動パージ機構８に自動的に連通接続され、第２分岐管４ｂから約１リットル／ｍｉｎの小流量のＮ_２ガスが供給され、緩速パージが開始される。搬送機構２０によるＦＯＵＰ５の保管室３内の正しい位置への載置によって着座センサ７から発信された検出信号はＦＯＵＰ５のＩＤ情報と共にケーブルまたは無線を介して制御装置４０に送られる。

因みに、保管室３内での長期保管による不測の汚染を防止するために、保管室３内での連続保管許容期間が設定された場合は、制御装置４０は連続保管許容期間の経過後に同搬送機構２０に緩速パージ終了の信号を送り、同信号を受けた搬送機構２０は該当するＦＯＵＰ５を保管室３から除去して、再度急速パージを実施するためにパージステージ１ａへと搬送し、以後、該当するＦＯＵＰ５が保管システム５０から取り出されるまで同様の処理が繰り返される。

尚、パージステージ１ａや保管室３の排気中継ポート１０には、パージ中にＦＯＵＰ５から排出される気体に関する情報を得るための各種センサを設けることができる。これらのセンサとしては、気体の排出量を検出する流量センサ、排出気体中の酸素濃度を検出する酸素センサ、排出気体の湿度を検出する湿度センサ、分子状汚染物質を検出するＡＭＣ（Airborne Molecular Contaminants）センサなどが挙げられ、これらのセンサのうちの一種類または複数種類を排出ガス通路１０ｄに設けることができる。

この場合、制御装置４０が、着座センサ７からの検出信号による情報と、これらのセンサからの信号とを総合して、パージの実質的な開始時刻および最適な終了時刻を判定する構成としても良い。また、これらのセンサによる検出値が予め設定した閾値を下回る場合は、自動パージ機構８の点検などの対策を求める警報が出力される構成としても良い。

（モニタディスプレイの機能）
図１に示すように、制御装置４０の一部として、保管システム５０の作動状態を監視するモニタディスプレイ３０が設置されている。モニタディスプレイ３０の画面には、主に各着座センサ７からの信号に基づいて把握されるパージステージ１ａおよび保管室３の在荷状況、在荷されているＦＯＵＰ５およびＦＯＵＰ５内の保管対象物のＩＤおよび過去のパージ履歴、現在行われているパージの継続時間と終了予定時刻、ＦＯＵＰ５から排出されている気体の排出流量、湿度、酸素濃度、ＡＭＣ濃度、搬送機構２０の位置と状態、出力された警報の履歴、保管システム５０が設置されている保管区域の温度、湿度、酸素ガス濃度などを表示させることができる。

これらの制御装置４０が管理、記録する情報の一部、例えば排出流量、湿度、酸素濃度、ＡＭＣ濃度などの値は、これらの値が閾値を越えた場合に急速パージの継続時間を標準時間よりも延長させるなどの形態で、搬送機構２０の操作などに適宜フィードバックされる。

〔別実施形態〕
〈１〉上記の実施形態に記載した特別なパージステーション１を設けず、ＦＯＵＰストッカ２の一部の保管室３を、大流量のＮ_２ガスでＦＯＵＰ５内をパージする一次保管ユニットとして適用する形態が実施可能である。
例えば、第１実施形態の図１に示されたＦＯＵＰストッカ２において、全部で８列並んだ保管室３のうちの第１列の中間バルブ４Ｖのみを大流量に設定することで、第１列に属する５つの保管室３を一次保管ユニットとして適用可能となる。

この場合、制御装置４０の指令に基づいて、搬送機構２０は、保管システム５０に新たに搬入されたＦＯＵＰ５を先ず第１列の保管室３に載置することで自動的に急速パージが実施され、急速パージを終えたＦＯＵＰ５は、搬送機構２０によって第１列の保管室３から取り出され、第２列以降の空き状態の保管室３に移設されて、そこで自動的に緩速パージが開始される。

〈２〉或いは、中間バルブ４Ｖの流量は全列一定とし、二次保管ユニットとして用いられる自動パージ機構８に設置された流量規制用のオリフィスの径などを、一次保管ユニットとして用いられる自動パージ機構８のオリフィスの径未満に設定した構成としても良い。この場合、一次保管ユニットとして用いられる自動パージ機構８には流量規制用のオリフィスを設けず、二次保管ユニットとして用いられる自動パージ機構８にのみ流量規制用のオリフィスを設ける構成としても良い。特に外形が共通でオリフィス径のみが互いに異なる種々のオリフィス部材を自動パージ機構８に着脱可能な構成とすれば、中間バルブ４Ｖからの距離が異なるためのガス圧の変化に関わらず一定流量のパージガスを導入可能なシステムを実現可能となる。

〈３〉図５は、保管システムが特別なパージステーション１を有さず、代わりに、ＦＯＵＰストッカ１２の全ての保管室１３について、自動パージ機構８から供給されるＮ_２ガスの流量を急速パージ用の大流量と緩速パージ用の小流量との間で切り換えるための流量可変バルブ１４が設けられた形態を示している。流量可変バルブ１４を大流量と小流量との間で切り換える操作は、制御装置４０からの遠隔操作で行われる。尚、各列の基端部に設けられた中間バルブ４Ｖは、全て、大流量のＮ_２ガスを対応する列の保管室１３に対して供給可能な流量に設定されている。

この形態の場合、制御装置４０の指令に基づいて、搬送機構２０は、保管システム５０に新たに搬入されたＦＯＵＰ５を空き状態の任意の保管室３に載置する。空き状態の保管室３の流量可変バルブ１４は事前に大流量に切り換えられており、自動的に急速パージが実施される。所定時間長さの急速パージが終了すると、同じ保管室３の流量可変バルブ１４が小流量に切り換えられ、緩速パージ期間に移行する。この形態では、搬送機構２０による一次保管ユニットから二次保管ユニットへの物理的な移設操作は不要となる。また、ＦＯＵＰ５の保管システム５０への搬入、保管室１３への設置が手動でなされる場合、搬送機構２０そのものを省略した形態で実施することも可能である。

〈４〉図５の実施形態の変形例として、各保管室１３には流量可変バルブ１４を設けず、例えば、上下に延びた５つの保管室３からなる各列の基端に流量可変バルブ１４を設けた形態で実施することも可能である。この場合、制御装置４０は、一つの列に設置されるＦＯＵＰ５のうちで最後に設置されたＦＯＵＰ５の設置時刻を基準にして、第１流量によるパージ期間と第２流量によるパージ期間のスケジュールを管理すると良い。

〈５〉制御装置４０が、ＦＯＵＰ５に対して、パージステーション１または保管室１３で一定期間に渡って急速パージを行うパージ工程と、急速パージを終えたＦＯＵＰ５内に開閉蓋５Ｃや逆止弁を介して周辺の酸素ガスや塵埃が再流入する虞のない安全期間内は、小流量のパージガスの導入さえ行わずに単に放置する放置工程とを交互に繰り返し、安全期間の終了時には再びパージステーション１または保管室１３で急速パージを行う制御を行うシステムとすることも可能である。

この場合、搬送機構２０によって、パージ工程ではＦＯＵＰ５をパージステーション１に載置し、放置工程ではＦＯＵＰ５を図４の保管室３に移動させる形態とすることが可能である。他方、図５に示された装置を用い、制御装置４０が、パージ工程では流量可変バルブ１４を開放し、放置工程では流量可変バルブ１４を閉じる操作を行う形態とすることも可能である。

安全期間の長さは、ＦＯＵＰ５の機種やクリーンルームの条件に応じて、周辺の酸素ガスや塵埃がＦＯＵＰ５へ再流入する迄の期間を経験的に求めることで決定できる。或いは、ＦＯＵＰ５の内部に酸素ガス分圧を測定するセンサなどを設置して、同センサから出力される信号に基づいて安全期間の長さを制御装置が判別するように構成しても良い。

本発明は、集積回路などの基板として用いられるシリコンウエーハ、集積回路用のパターンマスク、液晶式表示装置の部品などといった、塵埃や不都合な気体などとの接触を避けるべき保管対象物（原料、部品、製品など）を、パージガスで満たされた空間内に保持するための保管システムおよび保管方法としての利用に供することが可能である。

ＳＷシリコンウエーハ（保管対象物）
１パージステーション
１ａパージステージ（一次保管ユニット）
２，１２ＦＯＵＰストッカ
３，１３保管室（二次保管ユニット）
４ガス供給管
４ａ第１分岐管
４ｂ第２分岐管
４Ｖ中間バルブ
５ＦＯＵＰ（密封容器）
５Ｃ開閉蓋
６ａ導入ポート（導入口）
６ｂ排出ポート（排出口）
７着座センサ
８自動パージ機構
９パージバルブ
１４流量可変バルブ
２０搬送機構
３０モニタディスプレイ
４０制御装置
５０保管システム

Claims

保管対象物を密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えた密封容器と、
前記密封容器を設置するための保管ユニットと、
前記密封容器の内部にパージガスを導入するためのガス供給経路とを備え、
前記保管ユニットには、前記密封容器の前記保管ユニットへの設置に基づいて、前記密封容器の前記導入口を前記ガス供給経路と連通接続させ、前記パージガスの前記導入を開始させる自動パージ機構が設けられており、
前記保管ユニットに新たに設置された前記密封容器に対して、前記自動パージ機構を介して、第１流量のパージガスを一定期間に渡って導入し、前記一定期間の経過後に、引き続き前記第１流量を下回る第２流量のパージガスを導入開始する制御装置を有し、
前記密封容器を前記保管ユニットに対して出し入れ操作する搬送機構を備え、
前記保管ユニットは、前記第１流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた一次保管ユニットと、前記第２流量のパージガスを供給する前記自動パージ機構を備えた二次保管ユニットとを備え、
前記制御装置は、前記搬送機構によって、前記一定期間にわたって前記一次保管ユニットに置かれた前記密封容器を前記二次保管ユニットに移動させる保管システム。
少なくとも前記二次保管ユニットの前記自動パージ機構に、前記ガス供給経路から前記二次保管ユニットの前記密封容器に導入されるパージガスの流量を規制するオリフィスが備えられている請求項１に記載の保管システム。
前記搬送機構にも前記自動パージ機構および前記ガス供給経路が設けられている請求項１または２に記載の保管システム。
保管対象物を密封状に収納可能で且つパージ用ガスのための導入口および排出口を備えた密封容器と、前記密封容器の保管位置への設置に基づいて、前記導入口から前記密封容器の内部にパージガスを導入開始させる自動パージ機構とを用いて、前記保管対象物をパージガスで満たされた空間内に保持する保管方法であって、
前記密封容器を搬送機構によって一次保管ユニットに搬入し、前記一次保管ユニットに備えられた前記自動パージ機構によって第１流量のパージガスを一定期間に渡って前記密封容器に導入させるステップと、
前記搬送機構によって前記密封容器を前記一次保管ユニットから二次保管ユニットに移動させ、前記二次保管ユニットに備えられた前記自動パージ機構によって前記第１流量を下回る第２流量のパージガスを前記密封容器に導入させるステップと、を備えた保管方法。