JP2006183929A - クリーンユニット−プロセス装置融合システム、クリーンユニットシステム、クリーンユニット、連結クリーンユニット、ポータブルクリーンユニットおよびプロセス方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 真空装置や薄膜成長装置等のプロセス装置において、試料の出し入れに用いるロードロックに、水分除去および酸化防止のみならず、防塵および脱塵を、低コストで簡便に実行することができ、一連の生産プロセスラインに容易に乗せることができるクリーンユニット−プロセス装置融合システムを提供する。
【解決手段】 クリーンな環境に維持することができるクリーンユニット１０とプロセス装置１とを連結してクリーンユニット−プロセス装置融合システムを構成する。プロセス装置１は、蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置、表面加工装置等である。クリーンユニット１０は、アクティブ防塵フィルター１６と循環ダクト１５とにより構成される循環型フィルターによりクリーンな環境に維持する。
【選択図】 図１
【解決手段】 クリーンな環境に維持することができるクリーンユニット１０とプロセス装置１とを連結してクリーンユニット−プロセス装置融合システムを構成する。プロセス装置１は、蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置、表面加工装置等である。クリーンユニット１０は、アクティブ防塵フィルター１６と循環ダクト１５とにより構成される循環型フィルターによりクリーンな環境に維持する。
【選択図】 図１
Description
この発明は、クリーンユニット−プロセス装置融合システム、クリーンユニットシステム、クリーンユニット、連結クリーンユニット、ポータブルクリーンユニットおよびプロセス方法に関し、特に、粉塵や化学物質の混入のないクリーンエアー（空気）環境の実現に適用して好適なものである。
従来の蒸着装置、分子ビームエピタキシャル（ＭＢＥ）装置、イオンビームスパッタ（ＩＢＳ）装置等の真空装置や、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）装置、液相エピタキシャル（ＬＰＥ）装置等の薄膜成長装置等のプロセス装置において、大気開放時の試料の出し入れに用いるロードロックには、もっぱら水分除去および酸化防止のみの対策が講じられていた。しかしながら、これらのプロセス装置で作製した素子の表面には、汚染物質、例えば、カーボン等が付着する可能性がある。汚染物質の大きさはおおよそ１ｎｍから１００ｎｍに至るため、ＬＳＩのムーアの法則等に代表される、素子の微細化の進展に大きな影響を及ぼす。すなわち、素子の微細化の進展には、ロードロックにおける水分除去および酸化防止のみの対策のみならず、汚染物質の除去がキーとなるに違いない。しかしながら、汚染物質の除去対策を観点に入れて作製した蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置は存在しない。
一方、磁気記録装置、光学記録装置、光磁気記録装置等の物理的な動作を含む装置においては従来、ファンによる空冷のみを用いていたため、冷却効率は設置環境に大きく依存し、また、装置内部の高清浄度を維持できないため、磁気記録装置においてはハードディスク等の磁気記録媒体からの浮上距離が数１０−１００ｎｍ程度である磁気ヘッド、光学記録装置、光磁気記録装置等においては高ＮＡレンズを有する光ピックアップ等の故障の大きな原因となっていた。それを解決する方法として、ハードディスク装置に、コンピュータシールと呼ばれる、ハードディスクの回転軸のシール材を装着して用いて装置内部の密閉度を保ち、埃の侵入を防ぐ方法がある（非特許文献１参照）。しかしながら、このコンピュータシールの場合、シールを貼る際に装置内部に埃が入り、そのまま内部に残存する可能性がある。また、このコンピュータシールは、記録再生媒体の着脱方式を採用する光学記録装置、光磁気記録装置等の記録再生装置には適していない。また、コンピュータ内のＣＰＵに付着した埃から、人体に有害な臭素化難燃材とポリ臭素化ジフェニルエーテルが検出されたことが報告されている（非特許文献２参照）。これについては、コンピュータ内から発生する埃が外部に漏洩することが問題となるが、現在のところ、その打開策はない。すなわち、物理的な動作を含む磁気記録装置、光学記録装置、光磁気記録装置等の全てを包括するための高清浄環境の実現には、新しい提案が必要である。
［平成１６年１２月２５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.ferrotec.co.jp/products/computer/computer.html 〉
Alexandra McPherson, Beverley Thorpe, and Ann Blake,"Brominated Flame Retardants in Dust on Computers", BFR 2004 Conference, Toronto, 2004 June
また、物理的な動作を含む高清浄環境の実現のみならず、化学的な高清浄環境の構築も需要が高い。例えば、冷蔵庫等の含揮発性成分物質貯蔵装置において、高清浄度を維持できず、魚、肉、野菜、果物等の鮮度の低下および細菌の繁殖が、これらの腐敗を促進させる原因となっている。これを解決するために、活性炭吸着方式による脱臭方法が従来より用いられている。しかしながら、冷蔵庫等の含揮発性成分物質貯蔵装置においては、もっぱら脱臭のみ着目されており、高清浄度を実現する観点はない。
以上のような課題を解決するためには、高清浄度を有する環境の実現が必須となる。ナノテクノロジーがその本来の可能性を開花させるには、ＬＳＩのムーアの法則等に代表される、素子の微細化の進展には巨大精密インフラおよび装置が必要である、とのパラダイムからの脱却を図る必要があることを考慮すると、高清浄度を有する環境作製には、安価で小回りの効く小規模のクリーンユニットあるいはクリーンユニットシステムが適している。しかしながら、従来のクリーンユニットあるいはクリーンユニットシステムには、大気開放下のユニット内への装置導入後において、脱塵機能を有するものは存在しない。また、物理的に独立した各融合プラットフォームの橋渡しを実現できるシステムが構築されていない。
なお、ストライプ状金属の基板との密着の例が報告されている（非特許文献３および特許文献１）。
Surface Science 557(2004)pp.5-12
Surface Science 557(2004)pp.5-12
したがって、この発明が解決しようとする課題は、蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置等のプロセス装置において、試料の出し入れに用いるロードロックに、水分除去および酸化防止のみならず、防塵および脱塵を、低コストで簡便に実行することができ、一連の生産プロセスラインに容易に乗せることができるクリーンユニット−プロセス装置融合システムおよびこれを用いたプロセス方法を提供することである。
この発明が解決しようとする他の課題は、設置環境に依存せず、高清浄度を維持し、密閉構造を実現でき、機械的動作を含む磁気記録装置、光学記録装置、光磁気記録装置等の故障を防止することができるクリーンユニットシステムを提供することである。
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、魚、肉、野菜、果物等の鮮度の低下や細菌の繁殖を防ぎ、腐敗を抑制することができ、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置に用いて好適なクリーンユニットシステムを提供することである。
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、高清浄度環境下でエアーシャワー処理を行うことで被処理対象物の脱ごみ処理を行うことができるクリーンユニットおよび連結クリーンユニットを提供することである。
この発明が解決しようとするさらなる課題は、高清浄度環境下で試料を保管することができ、外部環境に依存せず、いつでも、どこへでも持ち運びができ、物理的に独立した各融合プラットフォームの橋渡しを実現できるコンパクトなポータブルクリーンユニットおよび連結クリーンユニットを提供することである。
上記課題およびその他の課題は、添付図面を参照した本明細書の以下の記述により明らかとなるであろう。
この発明が解決しようとする他の課題は、設置環境に依存せず、高清浄度を維持し、密閉構造を実現でき、機械的動作を含む磁気記録装置、光学記録装置、光磁気記録装置等の故障を防止することができるクリーンユニットシステムを提供することである。
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、魚、肉、野菜、果物等の鮮度の低下や細菌の繁殖を防ぎ、腐敗を抑制することができ、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置に用いて好適なクリーンユニットシステムを提供することである。
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、高清浄度環境下でエアーシャワー処理を行うことで被処理対象物の脱ごみ処理を行うことができるクリーンユニットおよび連結クリーンユニットを提供することである。
この発明が解決しようとするさらなる課題は、高清浄度環境下で試料を保管することができ、外部環境に依存せず、いつでも、どこへでも持ち運びができ、物理的に独立した各融合プラットフォームの橋渡しを実現できるコンパクトなポータブルクリーンユニットおよび連結クリーンユニットを提供することである。
上記課題およびその他の課題は、添付図面を参照した本明細書の以下の記述により明らかとなるであろう。
上記課題を解決するために、第１の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されていることを特徴とするクリーンユニット−プロセス装置融合システムである。
ここで、プロセス装置は、基本的にはどのようなものであってもよいが、例えば、蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置、表面加工装置等である。また、場合によっては、このプロセス装置もクリーンユニットであってよい。
典型的には、クリーンユニットは循環型フィルターによりクリーンな環境に維持することができる。循環型フィルターは、典型的には、アクティブ防塵フィルターと循環ダクトとにより構成される。
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されていることを特徴とするクリーンユニット−プロセス装置融合システムである。
ここで、プロセス装置は、基本的にはどのようなものであってもよいが、例えば、蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置、表面加工装置等である。また、場合によっては、このプロセス装置もクリーンユニットであってよい。
典型的には、クリーンユニットは循環型フィルターによりクリーンな環境に維持することができる。循環型フィルターは、典型的には、アクティブ防塵フィルターと循環ダクトとにより構成される。
第２の発明は、
循環型フィルター、ファンユニットおよび熱交換機を有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニット内に機械的動作を含む装置が収容されていることを特徴とするクリーンユニットシステムである。
ここで、機械的動作を含む装置は、基本的にはどのようなものであってもよいが、例えば、磁気記録装置、光学記録装置、光磁気記録装置等である。
第３の発明は、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
上記循環部位に化学物質除去用吸着塔が設置されていることを特徴とするものである。
第４の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、上記循環部位に化学物質除去用吸着塔が設置されているものであることを特徴とするものである。
第３および第４の発明におけるようにクリーンユニットの循環部位に化学物質除去用吸着塔を設置することで、クリーンな環境を維持すると同時に、密閉空間を実現することができ、含揮発性成分物質および部品の腐敗や劣化を防ぐことができる。化学物質除去用吸着塔としては、例えば交換可能カートリッジ式のものを使用することができ、発生源から発生する物質に合わせて着脱可能とする。例えば、化学物質除去用吸着塔として活性炭を用いたものを用いることができる。
循環型フィルター、ファンユニットおよび熱交換機を有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニット内に機械的動作を含む装置が収容されていることを特徴とするクリーンユニットシステムである。
ここで、機械的動作を含む装置は、基本的にはどのようなものであってもよいが、例えば、磁気記録装置、光学記録装置、光磁気記録装置等である。
第３の発明は、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
上記循環部位に化学物質除去用吸着塔が設置されていることを特徴とするものである。
第４の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、上記循環部位に化学物質除去用吸着塔が設置されているものであることを特徴とするものである。
第３および第４の発明におけるようにクリーンユニットの循環部位に化学物質除去用吸着塔を設置することで、クリーンな環境を維持すると同時に、密閉空間を実現することができ、含揮発性成分物質および部品の腐敗や劣化を防ぐことができる。化学物質除去用吸着塔としては、例えば交換可能カートリッジ式のものを使用することができ、発生源から発生する物質に合わせて着脱可能とする。例えば、化学物質除去用吸着塔として活性炭を用いたものを用いることができる。
第５の発明は、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
エアーシャワー処理により被処理対象物の脱ごみ処理を行うことを特徴とするものである。
第６の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、エアーシャワー処理により被処理対象物の脱ごみ処理を行うものであることを特徴とするものである。
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
エアーシャワー処理により被処理対象物の脱ごみ処理を行うことを特徴とするものである。
第６の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、エアーシャワー処理により被処理対象物の脱ごみ処理を行うものであることを特徴とするものである。
第７の発明は、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるポータブルクリーンユニットである。
第８の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるポータブルクリーンユニットであることを特徴とするものである。
第７および第８の発明におけるポータブルクリーンユニットは、典型的には試料の出し入れ口を有する。
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるポータブルクリーンユニットである。
第８の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるポータブルクリーンユニットであることを特徴とするものである。
第７および第８の発明におけるポータブルクリーンユニットは、典型的には試料の出し入れ口を有する。
第９の発明は、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるように構成されていることを特徴とするものである。
第１０の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるように構成されているものであることを特徴とするものである。
第９および第１０の発明において、典型的には、循環型フィルターによるエアーの流れが水平方向に設定される。
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるように構成されていることを特徴とするものである。
第１０の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるように構成されているものであることを特徴とするものである。
第９および第１０の発明において、典型的には、循環型フィルターによるエアーの流れが水平方向に設定される。
第１１の発明は、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定されていることを特徴とするものである。
第１２の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定されているものであることを特徴とするものである。
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定されていることを特徴とするものである。
第１２の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定されているものであることを特徴とするものである。
第１３の発明は、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定されていることを特徴とするものである。
第１４の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定されているものであることを特徴とするものである。
第２〜第１４の発明において、循環型フィルターは、典型的には、アクティブ防塵フィルターと循環ダクトとにより構成される。
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定されていることを特徴とするものである。
第１４の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定されているものであることを特徴とするものである。
第２〜第１４の発明において、循環型フィルターは、典型的には、アクティブ防塵フィルターと循環ダクトとにより構成される。
第１５の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるようにすることを特徴とするものである。
第１６の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定することを特徴とするものである。
第１７の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定することを特徴とするものである。
第１５〜第１７の発明において、典型的には、クリーンユニットは循環型フィルターによりクリーンな環境に維持することができる。循環型フィルターは、典型的には、アクティブ防塵フィルターと循環ダクトとにより構成される。また、この場合、典型的には、循環型フィルターによるエアーの流れが水平方向に設定される。
第１〜第１７の発明において、必要に応じて、二以上のクリーンユニットを連結することができる。クリーンユニットの形状は種々の形状であってよく、必要に応じて選ばれるが、具体例を挙げると、直方体状または立方体状、直方体または立方体を変形した形状、球状、半球状、楕円体状、円筒状などであってよい。また、作業室の内部の大きさは、基本的には使用目的などに応じて設計により適宜決定するものであるが、例えば、オペレーターがグローブなどを用いて作業室の内部で各種の作業（プロセスの実行、クリーニングなどのメンテナンスの実施など）を行うことができるようにするためには、作業室内に外部から手を入れて作業空間のほぼ全体に届く大きさであることが望ましく、一般的には幅、高さ、奥行きとも１ｍ以内に選ばれる。一方、作業室の大きさがあまりに小さすぎると、作業に支障を来すおそれがあるため、一般的には３０ｃｍ程度以上に選ばれる。作業室内に外部から手を入れて作業を行う必要がない場合、例えば作業を自動化する場合、あるいはクリーンユニットを試料などを入れたまま携帯する場合などには、作業室の大きさをより小さくすることが可能である。
クリーンユニットは、板状のハードな部材により構成するほか、風船あるいはバルーン状のソフトな材料を用いて構成してもよい。
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるようにすることを特徴とするものである。
第１６の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定することを特徴とするものである。
第１７の発明は、
クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定することを特徴とするものである。
第１５〜第１７の発明において、典型的には、クリーンユニットは循環型フィルターによりクリーンな環境に維持することができる。循環型フィルターは、典型的には、アクティブ防塵フィルターと循環ダクトとにより構成される。また、この場合、典型的には、循環型フィルターによるエアーの流れが水平方向に設定される。
第１〜第１７の発明において、必要に応じて、二以上のクリーンユニットを連結することができる。クリーンユニットの形状は種々の形状であってよく、必要に応じて選ばれるが、具体例を挙げると、直方体状または立方体状、直方体または立方体を変形した形状、球状、半球状、楕円体状、円筒状などであってよい。また、作業室の内部の大きさは、基本的には使用目的などに応じて設計により適宜決定するものであるが、例えば、オペレーターがグローブなどを用いて作業室の内部で各種の作業（プロセスの実行、クリーニングなどのメンテナンスの実施など）を行うことができるようにするためには、作業室内に外部から手を入れて作業空間のほぼ全体に届く大きさであることが望ましく、一般的には幅、高さ、奥行きとも１ｍ以内に選ばれる。一方、作業室の大きさがあまりに小さすぎると、作業に支障を来すおそれがあるため、一般的には３０ｃｍ程度以上に選ばれる。作業室内に外部から手を入れて作業を行う必要がない場合、例えば作業を自動化する場合、あるいはクリーンユニットを試料などを入れたまま携帯する場合などには、作業室の大きさをより小さくすることが可能である。
クリーンユニットは、板状のハードな部材により構成するほか、風船あるいはバルーン状のソフトな材料を用いて構成してもよい。
クリーンユニットの内部には、使用目的に応じて、コンパクトな装置を収めることができる。この装置は、具体的には、例えば、後述のような各種のプロセス装置、ラッピング装置、解析装置（例えば、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などの走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）など）、反応装置、マイクロケミカルシステム、マイクロケミカルリアクター、露光装置、エッチング装置、成長装置、加工装置、殺菌装置、粒径フィルター、人工光源、バイオ装置、食品加工装置、検査装置、駆動装置などである。人工光源としては、細胞系の育成や植物体の育成を行う場合、好適には、スペクトル半値幅が３０ｎｍ以下の発光ダイオードや半導体レーザ、特にパルス駆動半導体レーザが用いられる。
この発明によれば、蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置等のプロセス装置において、試料の出し入れに用いるロードロックに、水分除去および酸化防止のみならず、防塵および脱塵を、低コストで簡便に実行することができ、一連の生産プロセスラインに容易に乗せることができる。
また、設置環境に依存せず、高清浄度を維持し、密閉構造を実現でき、機械的動作を含む磁気記録装置、光学記録装置、光磁気記録装置等の故障を防止することができるクリーンユニットシステムを実現することができる。
また、魚、肉、野菜、果物等の鮮度の低下や細菌の繁殖を防ぎ、腐敗を抑制することができ、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置に用いて好適なクリーンユニットシステムを実現することでできる。
また、高清浄度環境下でエアーシャワー処理を行うことで被処理対象物の脱ごみ処理を行うことができるクリーンユニットを実現することができる。
また、高清浄度環境下に試料を保管することができ、外部環境に依存せず、いつでも、どこへでも持ち運びができ、物理的に独立した各融合プラットフォームの橋渡しを実現できるコンパクトなポータブルクリーンユニットを実現することができる。
また、設置環境に依存せず、高清浄度を維持し、密閉構造を実現でき、機械的動作を含む磁気記録装置、光学記録装置、光磁気記録装置等の故障を防止することができるクリーンユニットシステムを実現することができる。
また、魚、肉、野菜、果物等の鮮度の低下や細菌の繁殖を防ぎ、腐敗を抑制することができ、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置に用いて好適なクリーンユニットシステムを実現することでできる。
また、高清浄度環境下でエアーシャワー処理を行うことで被処理対象物の脱ごみ処理を行うことができるクリーンユニットを実現することができる。
また、高清浄度環境下に試料を保管することができ、外部環境に依存せず、いつでも、どこへでも持ち運びができ、物理的に独立した各融合プラットフォームの橋渡しを実現できるコンパクトなポータブルクリーンユニットを実現することができる。
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の第１の実施形態によるクリーンユニット−プロセス装置融合システムを示す。このクリーンユニット−プロセス装置融合システムは、プロセス装置１と、後述のトランスファーシリンダーによりこのプロセス装置１と連結されたクリーンユニット１０とから構成されている。
プロセス装置１は、蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置等である。
図１はこの発明の第１の実施形態によるクリーンユニット−プロセス装置融合システムを示す。このクリーンユニット−プロセス装置融合システムは、プロセス装置１と、後述のトランスファーシリンダーによりこのプロセス装置１と連結されたクリーンユニット１０とから構成されている。
プロセス装置１は、蒸着装置、分子ビームエピタキシャル装置、イオンビームスパッタ装置等の真空装置や、有機金属気相成長装置、液相エピタキシャル装置等の薄膜成長装置等である。
クリーンユニット１０は六面体形状の箱状の作業室１１を有する。この作業室１１は、例えば、両側面は互いに平行、上面および底面も互いに平行、両側面と上面、底面、前面および背面とは互いに直角であり、前面は背面と平行あるいは背面に対して非平行でその上部が背面に近づく向きに所定角度、例えば７０〜８０℃だけ傾斜している。
作業室１１の背面にクリーンユニット間のコネクターおよび搬送路を兼用するトランスファーボックス１２が着脱自在に設けられている。このトランスファーボックス１２を用いて背面に、試料搬入／搬出用のクリーユニット等の他のクリーンユニット１３を連結することができるようになっているとともに、このトランスファーボックス１２を通して試料等の搬送を行うことができるようになっている。このトランスファーボックス１２は、典型的には、作業室１１の背面の壁に設けられた開口部とこの開口部を開閉可能に設けられた遮断板とを有する。この遮断板は、開閉可能である限り、基本的にはどのようなものであってもよいが、典型的には引き戸や扉などである。この遮断板の開閉は、手動で行ってもよいし、光センサーなどのセンサーを作業室内部に取り付けるとともに、遮断板の開閉機構を設け、オペレーターの手や試料が遮断板に近づいた時に自動的に開閉するようにしてもよい。また、作業室にベルトコンベアーなどの搬送機構を設け、入り口と出口との間でこの搬送機構により試料を搬送する場合には、試料が搬送機構により出口付近まで搬送された時、これをセンサーにより検知して遮断板を開閉機構により開閉するようにしてもよい。遮断板または作業室の壁面にパッキンなどのシール部材を設けて遮断時の気密性を高めるようにしてもよい。トランスファーボックス１２の寸法は例えば１５〜２０ｃｍである。
作業室１１の内壁からのダストあるいは粉塵の放出を最小化するために、好適には、作業室１１の内壁の少なくとも一部に粘着シートを貼り付け、例えば一定期間使用したら貼り替える。粘着シートを多層化したものを使用した場合には、粘着シートを一枚ずつ剥がすことで清浄なシート面を出すことができる。また、作業室１１の内壁表面について、空間周波数において、作業室１１から除去しようとするダスト微粒子の径と同じオーダーの表面凹凸のフーリエ成分を持たないように平滑加工することによって、この粒径を有するダスト微粒子の作業室の内壁表面への吸着を最小限に抑えることができる。
作業室１１の前面の壁には二つの円形の開口部が設けられており、これらの開口部に一対の手作業用グローブ１４が装着されている。そして、これらの手作業用グローブ１４にオペレーターが両手を入れて作業室１１内で必要な作業を行うことができるようになっている。作業室１１の上面には、循環ダクト１５および送風動力を有するアクティブ防塵フィルター１６が取り付けられており、これらにより作業室１１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度のクリーンな環境に維持することができるようになっている。このアクティブ防塵フィルター１６としては、例えば、ＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターを用いることができる。
作業室１１の大きさは、オペレーターが手作業用グローブ１４に両手を入れてこの作業室１１内で必要な作業を行うことができる大きさに選ばれ、設置スペース等にもよるが、具体的には、例えば、奥行き５０〜７０ｃｍ、幅７０〜９０ｃｍ、高さ５０〜１００ｃｍである。また、作業室１１を構成する材料としては、好適には、加圧、減圧あるいは真空に対応するために、ステンレス鋼（ＳＵＳ）が用いられる。ステンレス鋼は不透明であるため、作業室１１の内部の観察が可能なガラス窓１７が作業室１１の前面に設置されている。
プロセス装置１とクリーンユニット１０とは、プロセス装置１のロードロック機構と一体化された、例えばステンレス鋼製のトランスファーシリンダー１８により連結されている。具体的には、このトランスファーシリンダー１８の前部が、クリーンユニット１０の作業室１１の左側面に設けられた開口部に、シールされた状態で取り付けられている。トランスファーシリンダー１８のアーム１９は前後に移動が可能であり、このアーム１９により試料等の搬送を行うことができるようになっている。
作業室１１の上部にガス導入口２０が設けられている。ただし、ガス導入口２０は、他のクリーンユニットと接触しない位置であれば、作業室１１の上部以外の部分に設けてもよい。このガス導入口２０は、作業室１１の内部にガスを導入するためのものである。ガスの種類は特に限定されず、試料作製の目的に応じたガスが用いられるが、具体的には、例えば、窒素、アルゴン、酸素等である。作業室１１の下部には、ガス導出用バルブ２１が設けられている。
このクリーンユニット−プロセス装置融合システムの使用方法について説明すると次のとおりである。
クリーンユニット１０の作業室１１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度のクリーンな環境に維持しておく。この状態で、まず、試料搬入／搬出用のクリーユニット等を経由してクリーユニット１０内に搬送された試料（例えば、半導体ウェハー）をトランスファーシリンダー１８のアーム１９により保持し、このアーム１９をトランスファーシリンダー１８により引き込み、ロードロック機構を介してプロセス装置１の真空室あるいは成長室内に導入する。そして、このプロセス装置１内で所定のプロセスを実行した後、再びロードロック機構を介してトランスファーシリンダー１８のアーム１９によりプロセス済みの試料をクリーユニット１０内に戻し、試料搬入／搬出用のクリーユニット等を経由して外部に取り出す。
クリーンユニット１０の作業室１１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度のクリーンな環境に維持しておく。この状態で、まず、試料搬入／搬出用のクリーユニット等を経由してクリーユニット１０内に搬送された試料（例えば、半導体ウェハー）をトランスファーシリンダー１８のアーム１９により保持し、このアーム１９をトランスファーシリンダー１８により引き込み、ロードロック機構を介してプロセス装置１の真空室あるいは成長室内に導入する。そして、このプロセス装置１内で所定のプロセスを実行した後、再びロードロック機構を介してトランスファーシリンダー１８のアーム１９によりプロセス済みの試料をクリーユニット１０内に戻し、試料搬入／搬出用のクリーユニット等を経由して外部に取り出す。
以上のように、この第１の実施形態によるクリーンユニット−プロセス装置融合システムによれば、試料を投入してから取り出すまでの間、試料は常に高清浄度環境に置かれるので、試料へのダスト微粒子等の汚染物質の付着を大幅に減らすことができる。このため、素子の歩留まりの向上を図ることができる。また、このクリーンユニット−プロセス装置融合システムは、クリーユニット１０により高清浄度の環境を実現することができるため、通常のオフィス環境のような清浄度の低い環境に設置することができ、従来のように巨大なクリーンルーム内に設置する必要がなく、設備コストの大幅な低減を図ることができ、ひいては素子の製造コストの大幅な低減を図ることができる。
次に、この発明の第２の実施形態によるクリーンユニットシステムについて説明する。図２はこのクリーンユニットシステムを示す。このクリーンユニットシステムは、密閉構造のクリーンユニット３０とその内部に収容されたハードディスク装置等の磁気記録装置３１とから構成されている。クリーンユニット３０は、例えば、デスクトップパソコンのタワー型ケースである。クリーンユニット３０の上部には、フィルター３２およびファン３３が設置されている。ファン３３は、下部に設置しているマザーボード３４、メモリ３５等を冷却すると同時に、ファン３３によりフィルター３２の入り口にエアーを送り、フィルター３２の出口から清浄なエアーを送り出すことによりクリーンユニット３０内の高清浄度環境を維持する働きを担っている。ここで、このクリーンユニットシステムは密閉構造であるため、ファン３３によりフィルター３２の入り口に送られ、出口から送り出される清浄なエアーはクリーンユニット３０内を循環して再びファン３３によりフィルター３２に送られるため、エアーの無駄がない。一方、このクリーンユニットシステムは密閉構造であるため、磁気記録装置３１の動作に伴う発熱により、内部の温度が上昇する。そこで、内部の温度を低く維持するために、クリーンユニット３０のエアー循環部分に上下方向に熱交換機３６が設置され、内部の熱を外部に放出することができるようになっている。この熱交換機３６としては、例えばペルチェ素子から構成されるものを用いることができる。
以上のように、この第２の実施形態によるクリーンユニットシステムによれば、物理的な動作を伴う磁気記録装置３１を、高清浄度環境を維持することができるクリーンユニット３０内に収容して密閉構造としているので、磁気記録装置３１に塵埃が付着等することによる故障等の大幅な低減が可能である。また、従来のデスクトップパソコンでは、ファンにより装置外部にエアーを排出しているため、エアーを無駄にしているのに対し、このクリーンユニットシステムでは、ファン３３による送られるエアーを無駄にしていないため、高清浄度環境を効率的に維持することができる。さらに、このクリーンユニットシステムは密閉構造であるため、設置環境に依存せず、清浄度が低い通常のオフィス環境に設置しても内部の高清浄度環境を維持することができる。
次に、この発明の第３の実施形態によるクリーンユニットシステムについて説明する。図３Ａ〜Ｃはこのクリーンユニットを示し、図３Ａは上面図、図３Ｂは正面図、図３Ｃは側面図である。このクリーンユニットでは、主に、高清浄度維持および化学物質吸着を目的とした化学プロセスを行う。
図３Ａ〜Ｃに示すように、このクリーンユニット（以下「タイプＡ」という）は、六面体形状の箱状の作業室４１を有する。この作業室４１の両側面は互いに平行、上面および底面も互いに平行、両側面と上面、底面、前面および背面とは互いに直角であるが、前面は背面に対して非平行でその上部が背面に近づく向きに所定の角度、例えば７０〜８０°だけ傾斜している。作業室４１の背面および両側面にそれぞれ、クリーンユニット間のコネクターおよび搬送路を兼用するトランスファーボックス４２、４３が着脱自在に設けられている。図３Ａ〜Ｃには図示されていないが、これらのトランスファーボックス４２、４３が取り付けられている部分の作業室４１の壁には開口部が設けられている。これらのトランスファーボックス４２、４３を用いて背面および側面の二方向から他のクリーンユニットを連結することができるようになっているとともに、これらのトランスファーボックス４２、４３を通して試料等の搬送を行うことができるようになっている。作業室４１の前面の壁には二つの円形の開口部が設けられており、これらの開口部に一対の手作業用グローブ４４が装着されている。そして、これらの手作業用グローブ４４にオペレーターが両手を入れて作業室４１内で必要な作業を行うことができるようになっている。作業室４１の上面にはアクティブ防塵フィルター４５およびファン４６が取り付けられており、これらにより作業室４１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度の高清浄環境に維持することができるようになっている。このアクティブ防塵フィルター４５としては、例えば、ＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターを用いることができる。
図３Ａ〜Ｃに示すように、このクリーンユニット（以下「タイプＡ」という）は、六面体形状の箱状の作業室４１を有する。この作業室４１の両側面は互いに平行、上面および底面も互いに平行、両側面と上面、底面、前面および背面とは互いに直角であるが、前面は背面に対して非平行でその上部が背面に近づく向きに所定の角度、例えば７０〜８０°だけ傾斜している。作業室４１の背面および両側面にそれぞれ、クリーンユニット間のコネクターおよび搬送路を兼用するトランスファーボックス４２、４３が着脱自在に設けられている。図３Ａ〜Ｃには図示されていないが、これらのトランスファーボックス４２、４３が取り付けられている部分の作業室４１の壁には開口部が設けられている。これらのトランスファーボックス４２、４３を用いて背面および側面の二方向から他のクリーンユニットを連結することができるようになっているとともに、これらのトランスファーボックス４２、４３を通して試料等の搬送を行うことができるようになっている。作業室４１の前面の壁には二つの円形の開口部が設けられており、これらの開口部に一対の手作業用グローブ４４が装着されている。そして、これらの手作業用グローブ４４にオペレーターが両手を入れて作業室４１内で必要な作業を行うことができるようになっている。作業室４１の上面にはアクティブ防塵フィルター４５およびファン４６が取り付けられており、これらにより作業室４１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度の高清浄環境に維持することができるようになっている。このアクティブ防塵フィルター４５としては、例えば、ＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターを用いることができる。
クリーンユニットの作業室１１の上面のファン４６およびアクティブ防塵フィルター４５と作業室１１右側面下部とを接続するように循環ダクト４７が取り付けられている。この循環ダクト４７の途中には、吸着塔４８が設置されている。この吸着塔４８には、吸着しようとする物質に対応した吸着剤が取り付けられる。この吸着塔４８をカートリッジ交換式にすることにより、あらゆる化学物質を吸着することが可能となる。例えば、吸着塔４８として活性炭を用いたものを用いることができる。この吸着塔４８の入口／出口濃度は、アンモニアでは０．３２０ｐｐｍ／０．０２４ｐｐｍ、トリメチルアミンでは０．００４ｐｐｍ／０．００１ｐｐｍ、硫化水素では０．０５ｐｐｍ／０．００２ｐｐｍ、硫化メチルでは０．００３ｐｐｍ／０．００１ｐｐｍ、メチルメルカプタンでは０．００２ｐｐｍ／０．００１ｐｐｍ、二硫化メチルでは０．００２ｐｐｍ／０．００１ｐｐｍが可能である。ファン４６は、化学物質の送風能力を向上させる役割を担っている。
作業室４１の前面は取り外し可能になっており、前面を取り外した状態でその中にプロセス装置や観察装置等の必要な装置を入れることができるようになっている。
作業室４１の大きさは、その中に必要なプロセス装置等を収容することができ、かつ、オペレーターが手作業用グローブ４４に両手を入れて作業室４１内で必要な作業を行うことができる大きさに選ばれる。作業室４１の寸法の具体例を挙げると、奥行きａ＝５０〜７０ｃｍ、幅ｂ＝７０〜９０ｃｍ、高さｈ＝５０〜１００ｃｍである。また、作業室４１を構成する材料としては、好適には、外部から内部を見ることができるようにするため、透明材料、例えばアクリル樹脂板が用いられる。機械的補強のため、このアクリル樹脂板を金属枠に取り付けるようにしてもよい。トランスファーボックス４２、４３の寸法は例えば１５〜２０ｃｍである。
作業室４１の大きさは、その中に必要なプロセス装置等を収容することができ、かつ、オペレーターが手作業用グローブ４４に両手を入れて作業室４１内で必要な作業を行うことができる大きさに選ばれる。作業室４１の寸法の具体例を挙げると、奥行きａ＝５０〜７０ｃｍ、幅ｂ＝７０〜９０ｃｍ、高さｈ＝５０〜１００ｃｍである。また、作業室４１を構成する材料としては、好適には、外部から内部を見ることができるようにするため、透明材料、例えばアクリル樹脂板が用いられる。機械的補強のため、このアクリル樹脂板を金属枠に取り付けるようにしてもよい。トランスファーボックス４２、４３の寸法は例えば１５〜２０ｃｍである。
この第３の実施形態によるクリーンユニットによれば、作業室４１を高清浄環境に維持することができるとともに、循環ダクト４７に設置された吸着塔４８により化学物質を吸着除去することができるため、有害な化学物質等が作業室４１内に存在しないようにすることができる。また、このクリーンユニットは、密閉構造であるため、設置環境に依存せず、清浄度が低い通常のオフィス環境に設置しても内部の高清浄度環境を維持することができる。
次に、この発明の第４の実施形態によるクリーンユニットシステムの実施例について説明する。図４はこのクリーンユニットシステムを示す。このクリーンユニットシステムでは、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１が、クリーンユニットシステムの一部となっている。
含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１の上部にファン５２、防塵フィルター５３および吸着塔５４が設置されており、これらにより、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度の高清浄環境に維持することができるとともに、揮発性成分、すなわち化学物質を吸着除去することができるようになっている。吸着塔含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１は、例えば冷蔵庫である。含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１の下方には分割貯蔵室５５が設置されている。この分割貯蔵室５５は、例えば野菜室である。含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１の側面には、開閉式扉５６が設置されている。この開閉式扉５６により、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１に対する物質や材料の出し入れが可能となっている。吸着塔５４には、目的に応じた化学物質吸着剤が設置され、例えば、生鮮食料品等の消臭および鮮度保持を可能とする、炭素６０．９％、鉄１７．２％、ケイ素７．４％、マグネシウム６．３％、バリウム３．４％、アルミニウム２．１％他を主成分とするエチレンガス吸着剤が設置される。
含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１の上部にファン５２、防塵フィルター５３および吸着塔５４が設置されており、これらにより、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度の高清浄環境に維持することができるとともに、揮発性成分、すなわち化学物質を吸着除去することができるようになっている。吸着塔含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１は、例えば冷蔵庫である。含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１の下方には分割貯蔵室５５が設置されている。この分割貯蔵室５５は、例えば野菜室である。含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１の側面には、開閉式扉５６が設置されている。この開閉式扉５６により、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１に対する物質や材料の出し入れが可能となっている。吸着塔５４には、目的に応じた化学物質吸着剤が設置され、例えば、生鮮食料品等の消臭および鮮度保持を可能とする、炭素６０．９％、鉄１７．２％、ケイ素７．４％、マグネシウム６．３％、バリウム３．４％、アルミニウム２．１％他を主成分とするエチレンガス吸着剤が設置される。
この第４の実施形態によるクリーンユニットシステムによれば、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置５１および分割貯蔵室５５とも、揮発性成分が除去された高清浄度環境に維持することができるので、例えば魚、肉、野菜、果物等の腐敗を大幅に抑制することができる。また、このクリーンユニットシステムは、密閉構造であるため、設置環境に依存せず、清浄度が低い家庭等の通常の環境に設置しても内部の高清浄度環境を維持することができる。
この発明の第５の実施形態によるクリーンユニットシステムについて説明する。図５はこのクリーンユニットシステムを示す。このクリーンユニットシステムでは、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１が、クリーンユニットシステムの一部となっている。
含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１の奥上部にファン６２および防塵フィルター６３が設置されている。また、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１の奥側面には、吸着塔６４が設置されている。含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１は、例えば、ショーケースあるいはスーパーマーケットやコンビニエンスストアーの鮮度保持室である。この含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１の前上部には、例えば横方向開閉式扉６５が設置されている。この横方向開閉式扉６５により、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１に対する物質や材料の出し入れが可能となっている。吸着塔６５には目的に応じた化学物質吸着剤が設置され、例えば、生鮮食料品等の消臭および鮮度保持を可能とする、炭素６０．９％、鉄１７．２％、ケイ素７．４％、マグネシウム６．３％、バリウム３．４％、アルミニウム２．１％他を主成分とするエチレンガス吸着剤が設置される。
含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１の奥上部にファン６２および防塵フィルター６３が設置されている。また、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１の奥側面には、吸着塔６４が設置されている。含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１は、例えば、ショーケースあるいはスーパーマーケットやコンビニエンスストアーの鮮度保持室である。この含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１の前上部には、例えば横方向開閉式扉６５が設置されている。この横方向開閉式扉６５により、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１に対する物質や材料の出し入れが可能となっている。吸着塔６５には目的に応じた化学物質吸着剤が設置され、例えば、生鮮食料品等の消臭および鮮度保持を可能とする、炭素６０．９％、鉄１７．２％、ケイ素７．４％、マグネシウム６．３％、バリウム３．４％、アルミニウム２．１％他を主成分とするエチレンガス吸着剤が設置される。
この第５の実施形態によるクリーンユニットシステムによれば、含揮発性成分内包密閉および貯蔵装置６１を、揮発性成分が除去された高清浄度環境に維持することができるので、例えば魚、肉、野菜、果物等の腐敗を大幅に抑制することができる。また、このクリーンユニットシステムは、密閉構造であるため、設置環境に依存せず、清浄度が低いスーパーマーケットやコンビニエンスストアー等の通常の環境に設置しても内部の高清浄度環境を維持することができる。
次に、この発明の第６の実施形態によるクリーンユニットについて説明する。図６Ａ〜Ｃはこのクリーンユニットを示し、図６Ａは上面図、図６Ｂは正面図、図６Ｃは側面図である。このクリーンユニットは、エアーシャワー機能を有するクリーンユニットであり、例えば、装置、部品等のの脱ごみ処理を行うものである。
このクリーンユニットは、第３の実施形態によるタイプＡのクリーンユニットと同様な構成に加えて、作業室４１の内部にハンディー送風機７１を有する。そして、このハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行うことができるようになっている。
なお、吸着塔４８は、必要に応じて省略してもよい。
このクリーンユニットは、第３の実施形態によるタイプＡのクリーンユニットと同様な構成に加えて、作業室４１の内部にハンディー送風機７１を有する。そして、このハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行うことができるようになっている。
なお、吸着塔４８は、必要に応じて省略してもよい。
次に、このクリーンユニットの使用方法の一例について説明する。
まず、トランスファーボックス４２、４３のいずれかを経由して作業室４１内に脱ごみ処理を行う装置、部品等の被処理対象物を導入した後、ハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行い、脱ごみ処理を行う。この後、脱ごみ処理を行った被処理対象物をトランスファーボックス４２、４３のいずれかを経由して作業室４１の外部に搬出し、必要に応じてその後のプロセスを実行する。トランスファーボックス４２、４３を通すことができない大型の装置、部品等の被処理対象物７２の脱ごみ処理を行う場合には、作業室４１の例えば前面の壁を一旦取り外して被処理対象物７２を内部に導入し、壁を元通りに取り付け、さらに作業室４１内を高清浄度環境に維持した後、ハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行い、脱ごみ処理を行う。
この第６の実施形態によるクリーンユニットによれば、オフィス等の通常の環境下で各種の装置、部品等の脱ごみ処理を簡便に行うことができる。
まず、トランスファーボックス４２、４３のいずれかを経由して作業室４１内に脱ごみ処理を行う装置、部品等の被処理対象物を導入した後、ハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行い、脱ごみ処理を行う。この後、脱ごみ処理を行った被処理対象物をトランスファーボックス４２、４３のいずれかを経由して作業室４１の外部に搬出し、必要に応じてその後のプロセスを実行する。トランスファーボックス４２、４３を通すことができない大型の装置、部品等の被処理対象物７２の脱ごみ処理を行う場合には、作業室４１の例えば前面の壁を一旦取り外して被処理対象物７２を内部に導入し、壁を元通りに取り付け、さらに作業室４１内を高清浄度環境に維持した後、ハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行い、脱ごみ処理を行う。
この第６の実施形態によるクリーンユニットによれば、オフィス等の通常の環境下で各種の装置、部品等の脱ごみ処理を簡便に行うことができる。
図７Ａ〜Ｃはこの発明の第７の実施形態によるクリーンユニットを示し、図７Ａは上面図、図７Ｂは正面図、図７Ｃは側面図である。このクリーンユニットは、エアーシャワー機能を有するクリーンユニットであり、例えば、小型装置あるいは小型部品の脱ごみ処理を行う。
このクリーンユニットは、第３の実施形態によるタイプＡのクリーンユニットと同様な構成に加えて、作業室４１の内側上部に送風機８１を有する。そして、この送風機８１によりエアーシャワー処理を行うことができるようになっている。
なお、吸着塔４８は、必要に応じて省略してもよい。
このクリーンユニットは、第３の実施形態によるタイプＡのクリーンユニットと同様な構成に加えて、作業室４１の内側上部に送風機８１を有する。そして、この送風機８１によりエアーシャワー処理を行うことができるようになっている。
なお、吸着塔４８は、必要に応じて省略してもよい。
次に、このクリーンユニットの使用方法の一例について説明する。
まず、トランスファーボックス４２、４３のいずれかを経由して作業室４１内に脱ごみ処理を行う装置、部品等の被処理対象物を導入した後、ハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行い、脱ごみ処理を行う。この後、脱ごみ処理を行った被処理対象物をトランスファーボックス４２、４３のいずれかを経由して作業室４１の外部に搬出し、必要に応じてその後のプロセスを実行する。トランスファーボックス４２、４３を通すことができない大型の装置、部品等の被処理対象物７２の脱ごみ処理を行う場合には、作業室４１の例えば前面の壁を一旦取り外して被処理対象物７２を内部に導入し、壁を元通りに取り付け、さらに作業室４１内を高清浄度環境に維持した後、ハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行い、脱ごみ処理を行う。
この第７の実施形態によるクリーンユニットによれば、オフィス等の通常の環境下で各種の装置、部品等の脱ごみ処理を簡便に行うことができる。
まず、トランスファーボックス４２、４３のいずれかを経由して作業室４１内に脱ごみ処理を行う装置、部品等の被処理対象物を導入した後、ハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行い、脱ごみ処理を行う。この後、脱ごみ処理を行った被処理対象物をトランスファーボックス４２、４３のいずれかを経由して作業室４１の外部に搬出し、必要に応じてその後のプロセスを実行する。トランスファーボックス４２、４３を通すことができない大型の装置、部品等の被処理対象物７２の脱ごみ処理を行う場合には、作業室４１の例えば前面の壁を一旦取り外して被処理対象物７２を内部に導入し、壁を元通りに取り付け、さらに作業室４１内を高清浄度環境に維持した後、ハンディー送風機７１によりエアーシャワー処理を行い、脱ごみ処理を行う。
この第７の実施形態によるクリーンユニットによれば、オフィス等の通常の環境下で各種の装置、部品等の脱ごみ処理を簡便に行うことができる。
次に、この発明の第８の実施形態によるクリーンユニットについて説明する。図８はこのクリーンユニットを示す。このクリーンユニットは、クリーンな環境に維持することができる作業室を有する複数のクリーンユニットが連結されているクリーンユニットシステムの試料取出口において、この試料取出口に対して試料受取口を有するポータブルな小型のクリーンユニットである。
このクリーンユニットにおいては、保管室を兼用する作業室９１の一側面に、試料取出口であるトランスファーボックス９２が設置されている。試料はこのトランスファーボックス９２を経由することで作業室９１の内部に搬送され、保管される。作業室９１の上部に、ファン９３およびアクティブ防塵フィルター９４が設置されている。アクティブ防塵フィルター９４としては、例えば、小型のＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターを用いることができる。そして、これらにより作業室９１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度のクリーンな環境に維持することができるようになっている。作業室９１では矢印で示すようにエアーが循環するようになっている。作業室９１の前面の壁には一つの円形の開口部が設けられており、この開口部に手作業用グローブ９５が装着されている。そして、この手作業用グローブ９５にオペレーターが手を入れて作業室９１内の搬送作業を行うことができるようになっている。
作業室９１の大きさは、その中に入れる試料等の大きさにもよるが、例えば、数１０ｃｍ角程度またはそれ以下である。
このクリーンユニットにおいては、保管室を兼用する作業室９１の一側面に、試料取出口であるトランスファーボックス９２が設置されている。試料はこのトランスファーボックス９２を経由することで作業室９１の内部に搬送され、保管される。作業室９１の上部に、ファン９３およびアクティブ防塵フィルター９４が設置されている。アクティブ防塵フィルター９４としては、例えば、小型のＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターを用いることができる。そして、これらにより作業室９１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度のクリーンな環境に維持することができるようになっている。作業室９１では矢印で示すようにエアーが循環するようになっている。作業室９１の前面の壁には一つの円形の開口部が設けられており、この開口部に手作業用グローブ９５が装着されている。そして、この手作業用グローブ９５にオペレーターが手を入れて作業室９１内の搬送作業を行うことができるようになっている。
作業室９１の大きさは、その中に入れる試料等の大きさにもよるが、例えば、数１０ｃｍ角程度またはそれ以下である。
このクリーンユニットの具体的な使用例を図９に示す。図９は、複数のクリーンユニットが連結されているクリーンユニットシステムを示す。図９に示すように、このクリーンユニットシステムにおいては、三方向接続可能なクリーンユニット１２１〜１２８がトランスファーボックス１２９を介して連結されている。この場合、クリーンユニット１２２〜１２７はループ状配置で連結されている。
各クリーンユニット１２１〜１２８で行われる作業は例えば次のとおりである。まず、クリーンユニット１２１は保管ユニットで、試料保管庫（例えば、基板を収納したウエハーカセット１３０）が設置され、連結に使用されていない右側面のトランスファーボックス１２９は試料投入口、同じく連結に使用されていない背面のトランスファーボックス１２９は非常時試料取出口である。クリーンユニット１２２は化学ユニットで、化学前処理システム１３１が設置され、化学前処理が行われる。クリーンユニット１２３はレジストプロセスユニットで、スピンコータ１３２および現像装置１３３が設置され、レジストのコーティングや現像が行われる。クリーンユニット１２４はリソグラフィーユニットで、露光装置１３４が設置され、連結に使用されていない右側面のトランスファーボックス１２８は非常時試料取出口である。クリーンユニット１２５は成長／メタライゼーションユニットで、電気化学装置１３５およびマイクロリアクターシステム１３６が設置され、連結に使用されていない右側面のトランスファーボックス１２８は非常時試料取出口である。クリーンユニット１２６はエッチングユニットで、エッチング装置１３７が設置されている。このクリーンユニット１２６の背面のトランスファーボックス１２９は、中継ボックス１３８を介して、クリーンユニット１２３の背面のトランスファーボックス１２９と連結されている。クリーンユニット１２７はアセンブリユニットで、顕微鏡１３９およびプローバー１４０が設置されている。クリーンユニット１２８は走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）観察ユニットで、卓上ＳＴＭ１４１および卓上ＡＦＭ１４２が設置され、連結に使用されていない右側面のトランスファーボックス１２９は試料取出口、同じく連結に使用されていない背面のトランスファーボックス１２９は非常時試料取出口である。クリーンユニット１２３のスピンコータ１３２、クリーンユニット１２４の露光装置１３４、クリーンユニット１２５の電気化学装置１３５およびマイクロリアクターシステム１３６、クリーンユニット１２６のエッチング装置１３７、クリーンユニット１２７のプローバー１４０などは電源１４３に接続されていて電源が供給されるようになっている。また、クリーンユニット１２５の電気化学装置１３５は信号ケーブル１４４により電気化学装置制御器１４５と接続されており、この電気化学装置制御器１４５により制御されるようになっている。さらに、クリーンユニット１２７の顕微鏡１３９、クリーンユニット１２８の卓上ＳＴＭ１４１および卓上ＡＦＭ１４２による観察画像は、液晶モニター１４６に映し出すことができるようになっている。
各クリーンユニット１２１〜１２８で行われる作業は例えば次のとおりである。まず、クリーンユニット１２１は保管ユニットで、試料保管庫（例えば、基板を収納したウエハーカセット１３０）が設置され、連結に使用されていない右側面のトランスファーボックス１２９は試料投入口、同じく連結に使用されていない背面のトランスファーボックス１２９は非常時試料取出口である。クリーンユニット１２２は化学ユニットで、化学前処理システム１３１が設置され、化学前処理が行われる。クリーンユニット１２３はレジストプロセスユニットで、スピンコータ１３２および現像装置１３３が設置され、レジストのコーティングや現像が行われる。クリーンユニット１２４はリソグラフィーユニットで、露光装置１３４が設置され、連結に使用されていない右側面のトランスファーボックス１２８は非常時試料取出口である。クリーンユニット１２５は成長／メタライゼーションユニットで、電気化学装置１３５およびマイクロリアクターシステム１３６が設置され、連結に使用されていない右側面のトランスファーボックス１２８は非常時試料取出口である。クリーンユニット１２６はエッチングユニットで、エッチング装置１３７が設置されている。このクリーンユニット１２６の背面のトランスファーボックス１２９は、中継ボックス１３８を介して、クリーンユニット１２３の背面のトランスファーボックス１２９と連結されている。クリーンユニット１２７はアセンブリユニットで、顕微鏡１３９およびプローバー１４０が設置されている。クリーンユニット１２８は走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）観察ユニットで、卓上ＳＴＭ１４１および卓上ＡＦＭ１４２が設置され、連結に使用されていない右側面のトランスファーボックス１２９は試料取出口、同じく連結に使用されていない背面のトランスファーボックス１２９は非常時試料取出口である。クリーンユニット１２３のスピンコータ１３２、クリーンユニット１２４の露光装置１３４、クリーンユニット１２５の電気化学装置１３５およびマイクロリアクターシステム１３６、クリーンユニット１２６のエッチング装置１３７、クリーンユニット１２７のプローバー１４０などは電源１４３に接続されていて電源が供給されるようになっている。また、クリーンユニット１２５の電気化学装置１３５は信号ケーブル１４４により電気化学装置制御器１４５と接続されており、この電気化学装置制御器１４５により制御されるようになっている。さらに、クリーンユニット１２７の顕微鏡１３９、クリーンユニット１２８の卓上ＳＴＭ１４１および卓上ＡＦＭ１４２による観察画像は、液晶モニター１４６に映し出すことができるようになっている。
この図９に示すクリーンユニットシステムにおいて、例えば、この第８の実施形態によるクリーンユニット２００の作業室９１内に試料（例えば、半導体ウェハー）を保管したまま、このクリーンユニット２００のトランスファーボックス９２をクリーンユニット１２８の試料取り出し口に取り付けて連結する。そして、この状態でトランスファーボックス９２を経由してクリーンユニット２００からクリーンユニット１２８に試料を搬送し、卓上ＳＴＭ１４１または卓上ＡＦＭ１４２により観察を行う。
この第８の実施形態によれば、いつでも、どこへでも持ち運びができ、物理的に独立した各融合プラットフォーム間の橋渡しができるポータブルな小型のクリーンユニットを提供することができる。また、このクリーンユニットは、密閉構造であるため、設置環境に依存せず、清浄度が低いオフィス環境等の通常の環境に設置しても内部の高清浄度環境を維持することができる。
この第８の実施形態によれば、いつでも、どこへでも持ち運びができ、物理的に独立した各融合プラットフォーム間の橋渡しができるポータブルな小型のクリーンユニットを提供することができる。また、このクリーンユニットは、密閉構造であるため、設置環境に依存せず、清浄度が低いオフィス環境等の通常の環境に設置しても内部の高清浄度環境を維持することができる。
図１０は、第１、第２および第８の実施形態によるクリーンユニットの高清浄度のダスト微粒子の粒径依存性を示す略線図である。クリーンユニットの内部において、表面状態を平坦にすること、および、単位時間、単位表面積から剥離する塵数を少なくすることにより、クラス０．１ないしクラス１の高清浄度が得られていることを示す。
次に、この発明の第９の実施形態によるクリーンユニット−プロセス装置融合システムについて説明する。図１１はこのクリーンユニット−プロセス装置融合システムを示す。このクリーンユニット−プロセス装置融合システムは、圧着および熱処理が可能であるクリーンユニット３０１と、真空装置、薄膜成長装置、不活性ガス雰囲気下のプリンティング装置、真空表面加工装置を含むプロセス装置３０２とがトランスファーボックス３０３を介して連結されている。クリーンユニット３０１の上面にはアクティブ防塵フィルター３０４が取り付けられており、これらによりクリーンユニット３０１の内部を例えばクラス０．１あるいはクラス１程度の高清浄環境に維持することができるようになっている。このアクティブ防塵フィルター３０４としては、例えば、ＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターを用いることができる。クリーンユニット３０１の上面のアクティブ防塵フィルター４５と右側面下部とを接続するように循環ダクト３０５が取り付けられている。クリーンユニット３０１の上面には、ガス導入口３０６、３０７が設けられており、例えばガス導入口３０６から必要に応じてＸｅ、Ａｒ、Ｋｒ等の不活性ガスが導入され、ガス導入口３０７から必要に応じてＡｒ、Ｎ2 等の高純度ガスが導入されるようになっている。プロセス装置３０２にはさらに、表面研磨装置３０８がトランスファーボックス３０９を介して連結されている。クリーンユニット３０１にはさらに、チップ化プロセス装置３１０がトランスファーボックス３１１を介して連結されている。
次に、このクリーンユニット−プロセス装置融合システムの使用方法の例について説明する。
まず、図１１に示すように、プロセス装置３０２において、真空装置、薄膜成長装置、不活性ガス雰囲気下のプリンティング装置、あるいは真空表面加工装置により、図示省略した基板上に薄膜を成長し、これらを加工して薄片３１２にする。
次に、図１２に示すように、薄片３１２を表面研磨装置３０８内に搬送し、この表面研磨装置３０８内で薄片３１２の表面を研磨し、表面を平坦化する。
まず、図１１に示すように、プロセス装置３０２において、真空装置、薄膜成長装置、不活性ガス雰囲気下のプリンティング装置、あるいは真空表面加工装置により、図示省略した基板上に薄膜を成長し、これらを加工して薄片３１２にする。
次に、図１２に示すように、薄片３１２を表面研磨装置３０８内に搬送し、この表面研磨装置３０８内で薄片３１２の表面を研磨し、表面を平坦化する。
次に、図１３に示すように、薄片３１２をプロセス装置３０２に搬送し、このプロセス装置３０２内において、真空装置、薄膜成長装置、真空表面加工装置で、Ｘｅ、Ａｒ、Ｋｒ等の不活性ガスによる表面ミリング等により、薄片３１２の最上層に残った酸化膜等の表面残渣を除去する。
二つの薄片間に活性分子層等の第３の層を挿入する場合は、この第３の層の挿入は、この段階終了後、蒸着、プリンティング、単分子吸着等の手法で行う。以下においては、この場合について説明する。
二つの薄片間に活性分子層等の第３の層を挿入する場合は、この第３の層の挿入は、この段階終了後、蒸着、プリンティング、単分子吸着等の手法で行う。以下においては、この場合について説明する。
すなわち、図１４に示すように、薄片３１２をクリーンユニット３０１に搬送し、さらにこのクリーンユニット３０１内にＸｅ、Ａｒ、Ｋｒ等のＶＩＩＩ族あるいはＳｅ、Ｓ等のＶＩ族の不活性原子または分子をある一定の低温環境下で導入し、薄片３１２の表面に不活性原子または分子３１３を物理吸着させる。
次に、図１５に示すように、引き続いてクリーンユニット３０１内において、薄片３１２の表面に物理吸着された不活性原子または分子３１３の上に、予め準備しておいたもう一片の薄片３１４を圧着し、貼り合わせる。この圧着時には、ＨＥＰＡフィルター等のアクティブ防塵フィルター３０４を動作させ、後述の高清浄度プロセスを適用する。
次に、図１５に示すように、引き続いてクリーンユニット３０１内において、薄片３１２の表面に物理吸着された不活性原子または分子３１３の上に、予め準備しておいたもう一片の薄片３１４を圧着し、貼り合わせる。この圧着時には、ＨＥＰＡフィルター等のアクティブ防塵フィルター３０４を動作させ、後述の高清浄度プロセスを適用する。
次に、図１６に示すように、薄片３１２の表面に物理吸着された不活性原子または分子３１３を脱離させるため、熱処理または光照射過程を含む励起を行う。例えば、上部の薄片３１４が、金属／ポリエチレンナフタレートの超格子構造素子の場合、不活性原子または分子３１３がポリエチレンナフタレートを透過する。こうして熱処理または光照射過程を含む励起により不活性原子または分子３１３が脱離することで、図１７に示すように、薄片３１２、３１４が圧着された二層構造が完成する。
次に、図１８に示すように、この薄片３１２、３１４が圧着された二層構造をチップ化プロセス装置３１０に搬入し、チップ化を行う。
次に、図１８に示すように、この薄片３１２、３１４が圧着された二層構造をチップ化プロセス装置３１０に搬入し、チップ化を行う。
ここで、上記の高清浄度プロセスについて説明する。
今、クリーンユニット３０１において、アクティブ防塵フィルター４５のみ設け、循環ダクト３０５を設けない場合、すなわちエアーを循環させない場合を考える。このとき、クリーンユニット３０１の作業室内のダスト密度ｎ（ｔ）は、防塵フィルターの風量をＶ、作業室の体積をＶ0 、内面積をＳ、単位面積・単位時間当たりのダスト微粒子の脱離レートをσ、設置環境のダスト密度をＮ0 、防塵フィルターのダスト捕集率をγとして
で記述される。このとき、
および
と定義すると、ダスト密度は
となり、時間がたっても外気のダスト密度の一次の関数となってしまう。つまり設置環境に大きく左右されてしまう。
今、クリーンユニット３０１において、アクティブ防塵フィルター４５のみ設け、循環ダクト３０５を設けない場合、すなわちエアーを循環させない場合を考える。このとき、クリーンユニット３０１の作業室内のダスト密度ｎ（ｔ）は、防塵フィルターの風量をＶ、作業室の体積をＶ0 、内面積をＳ、単位面積・単位時間当たりのダスト微粒子の脱離レートをσ、設置環境のダスト密度をＮ0 、防塵フィルターのダスト捕集率をγとして
次に、クリーンユニット３０１において、アクティブ防塵フィルター４５および循環ダクト３０５を設けた場合（ターボシステム）を考える。この場合、ダスト密度ｎ（ｔ）は、
で記述される。このとき
および
と定義すると、ダスト微粒子濃度は
となり、時間が十分たてば、第２項は急速にゼロに近づくため、第１項、すなわちαn ／βn ＝（Ｓσ／Ｖ0 ）／（γＶ／Ｖ0 ）＝Ｓσ／γＶのみが残る。この項は外気のダスト密度を含まないため、このクリーンユニットの設置環境によらず、究極の清浄度が得られることがわかる。ここで特徴的なことは、ターボシステムを用いないクリーンユニットでは、作業室の清浄度は１−γあるいはそのべき乗（１−γ）n で支配されるのに対し、ターボシステムを用いるクリーンユニットでは、作業室の清浄度は１／γで支配されることである。また、Ｓσ／γＶを最小化することが重要である。
図１０に示される粒径（ｒ）対ダスト微粒子数（airborne particle number）（Ｎ（ｒ））のグラフにおいて、縦軸は粒径ｒ以上のダスト微粒子の数の和になっている。即ち、Ｎ（ｒ）は
と表せる。ここで、ｆ（ｒ）は半径ｒと半径ｒ＋ｄｒとの間にあるダスト微粒子の分布密度である。
今これは、ある有限の体積に何個、半径ｒのダスト微粒子を詰め込めるかに比例するので、比例係数をＡとすると
ｆ（ｒ）＝Ａ／ｒ3
とおける。したがって、清浄度クラスＮo （粒径ｒo に関する）は
と与えられる（また、これをもって、図１０に示される粒径ｒ対ダスト微粒子数Ｎ（ｒ）の両対数プロットのグラフにおいて、ほぼ傾き２の直線になるということが十分説明されることがわかる）。左辺は体積密度であるので、Ａは長さ分の１の次元をもつことがわかる。
ｆ（ｒ）＝Ａ／ｒ3
とおける。したがって、清浄度クラスＮo （粒径ｒo に関する）は
単位面積に単位時間当たりに入射してくる、半径ｒと半径ｒ＋ｄｒとの間にあるダスト微粒子数は、そのダスト微粒子の速度をｖとすれば、ｆｖｄｒで与えられるので、薄片１３２と薄片１３４との圧着による貼り合わせにおいて半径ｒのダスト微粒子の存在によりその周りのｋｒ（ｋ＝３〜１０程度）の領域で貼り合せがうまくいかない（密着しない）とすると、半径ｒ以上の全ダスト微粒子による無効化エリアＳは、上記量を積分して
で与えられる。
ＳはＡが長さの逆数の次元をもつことから、時間の逆数の次元をもつ。すなわち、長さτの時間のプロセス中にはＳτの相対エリアが無効化される。つまり、例えば、１ｃｍ2 のサイズの有効面積を有する素子の貼り合せを考えると、Ｓ［ｃｍ2 ］の無効エリアが生じる。
また、上式からＳはＡに比例するが、Ａは
Ａ＝２ｒ0 2 Ｎ0
であるから、図１０の粒径ｒ対ダスト微粒子数Ｎ（ｒ）の両対数プロットにおいて、各清浄度クラスに対応する各々の直線に対し、（ダスト微粒子量は半径の逆２乗に比例して増加するが、ダスト微粒子により無効化される面積は半径の２乗で減少するので、両効果が相殺し）一定値をとる。したがって、貼り合わせおいてより細かいダスト微粒子を問題にする場合も、Ｓの増加は高々ｌｎ（１／ｒ）の依存性でしか増加しない。
また、上式からＳはＡに比例するが、Ａは
Ａ＝２ｒ0 2 Ｎ0
であるから、図１０の粒径ｒ対ダスト微粒子数Ｎ（ｒ）の両対数プロットにおいて、各清浄度クラスに対応する各々の直線に対し、（ダスト微粒子量は半径の逆２乗に比例して増加するが、ダスト微粒子により無効化される面積は半径の２乗で減少するので、両効果が相殺し）一定値をとる。したがって、貼り合わせおいてより細かいダスト微粒子を問題にする場合も、Ｓの増加は高々ｌｎ（１／ｒ）の依存性でしか増加しない。
そこで、相対無効エリアをある一定値Ｓより小さくするには、
を満たすように設定すればよい。ダスト微粒子はブラウン運動していると考えられるが、拡散長は１０〜１００μｍのオーダーであるので、ダスト微粒子の被処理対象物表面への供給は、マクロな風流が担っていると考えてよく、典型的には、風速ｖ＝１ｍ／min.の環境下ＵＳ２０９Ｄクラス１の清浄度にいおいて、１００秒のプロセスタイムで貼り合せを行うときのＳの値は０．１ｐｐｍ程度である。
ブラウン運動は対象物の粒径に依存するが、クリーンユニット３０１下では、マクロな風量がブラウン運動によるダスト微粒子の動きを凌駕する状況にあるので、所要時間τのプロセス中に被処理対象物の単位面積に入射してくる半径ｒ以上のダスト微粒子の数は、
Ｎo （ｒ）ｖτ
で与えられるから、これが、被処理対象物に対する単位面積当たりのダスト微粒子数の許容上限密度ｎより小さくなるようにするためには、
を満たすように設定すればよい。例えば、ＵＳ２０９Ｄクラス１０の清浄度では、粒径１０ｎｍ（以上）のダスト微粒子総量は１立米あたり百万個と見積もられるので、試料表面に風速１ｍ／min.で垂直に風が当たっているとするときは
ｎ〜１０6 ／ｍ3 ×１ｍ／min.×１００ｓ
〜１０6 ／ｍ2
＝１０2 ／ｃｍ2
となり、１ｃｍ2 当たり１個以下にするには、ＵＳ２０９Ｄクラス１０の２桁上、すなわちクラス０．１程度の清浄度にする必要があることがわかる。上記のダスト密度ｎ（ｔ）の解析に基づくクリーンシステム３０１は図１０に示すようにこれを満足している。
Ｎo （ｒ）ｖτ
で与えられるから、これが、被処理対象物に対する単位面積当たりのダスト微粒子数の許容上限密度ｎより小さくなるようにするためには、
ｎ〜１０6 ／ｍ3 ×１ｍ／min.×１００ｓ
〜１０6 ／ｍ2
＝１０2 ／ｃｍ2
となり、１ｃｍ2 当たり１個以下にするには、ＵＳ２０９Ｄクラス１０の２桁上、すなわちクラス０．１程度の清浄度にする必要があることがわかる。上記のダスト密度ｎ（ｔ）の解析に基づくクリーンシステム３０１は図１０に示すようにこれを満足している。
被処理対象物表面への供給は、マクロな風流が担っていると考えてよい理由は以下のとおりである。ダスト微粒子が球形をしていると近似すると、流体力学のストークスの法則によって易動度が粒子の半径ａと気体の粘性係数ηとを使って表せることを援用すると、アインシュタインの関係式より、拡散係数Ｄは
と書ける。３００Ｋ付近では、空気の粘性係数η＝０．９×１０-3Ｐａ・ｓであるので、今粒径１０ｎｍのダスト微粒子を考えると
となるので、１００秒のプロセスタイムの間に、貼り合せ領域Ｓ＝１ｃｍ2 を通過する粒子数ｎ、したがって当該エリアへ付着するダスト微粒子の個数は、たとえばＵＳ２０９Ｄクラス１０の清浄度では、粒径１０ｎｍ（以上）のダスト微粒子総量は１立米あたり百万個と見積もられるので
個程度と見積もられ、すなわちブラウン運動によるダスト微粒子の表面への供給量は、マクロな風流によるものに比べると十分少ないと見ることができる。
また、このｎの値は、同じ清浄度を仮定しているにもかかわらず、先に得られた値ｎ〜１０2 ／ｃｍ2 に比べて十分少ない値であり、プロセス中の試料表面の面積ベクトルと（ＨＥＰＡフィルターあるいはＵＬＰＡフィルターによる気流、重力の効果、および温度対流も考慮に入れた）マクロな風流ベクトルとの内積が０となるような配置をとることが極めて有効であることがわかる。このとき、表面へのダストの供給は、上記のブラウン運動によるものとなり、極めて清浄な表面をもっとプロセスを実行することができる。典型的には、試料は水平にしてプロセスを施すので、この場合には、上記マクロな風流を水平方向にとることが望ましい。逆に一般に、ＨＥＰＡフィルター等による清浄化ではダウンフローによるものが多いことを考えると、上記試料を垂直にして鉛直に立ててプロセシングにおいて行うことも有効である。
図１９および図２０に則して改めて説明すると、次のとおりである。図１９に示すように、ベクトルＶは、ＨＥＰＡフィルター等による風、重力および熱対流の効果の結果としてのネット（正味）の流れである。ｄＳ・Ｖ＞０またはｄＳ・Ｖ＜０の場合、試料表面へのダスト微粒子のタッチダウンは、ブラウン運動成分が小さいので、このＶによる寄与が支配的になる。
図２０では、ベクトルＶはＨＥＰＡフィルター等による風、重力および熱対流の効果の結果としてのネット（正味）の流れであることは図１９の場合と同じであるが、このＶを試料に平行になるようにセットした場合の試料表面へのダスト微粒子のタッチダウンは、ブラウン運動成分のみになる。上述のように、この量は極めて小さい。
図１９および図２０に則して改めて説明すると、次のとおりである。図１９に示すように、ベクトルＶは、ＨＥＰＡフィルター等による風、重力および熱対流の効果の結果としてのネット（正味）の流れである。ｄＳ・Ｖ＞０またはｄＳ・Ｖ＜０の場合、試料表面へのダスト微粒子のタッチダウンは、ブラウン運動成分が小さいので、このＶによる寄与が支配的になる。
図２０では、ベクトルＶはＨＥＰＡフィルター等による風、重力および熱対流の効果の結果としてのネット（正味）の流れであることは図１９の場合と同じであるが、このＶを試料に平行になるようにセットした場合の試料表面へのダスト微粒子のタッチダウンは、ブラウン運動成分のみになる。上述のように、この量は極めて小さい。
次に、この発明の第１０の実施形態について説明する。この第１０の実施形態においては、図２０に示すように、ｄＳ・Ｖ＝０となる条件で被処理対象物のプロセスを実行する具体例について説明する。ここでは、被処理対象物として次に示すような新規な太陽電池を考える。
まず、この太陽電池の構成について説明する。
図２１Ａ、ＢおよびＣはこの太陽電池を示す。ここで、図２１Ａは表面図、図２１Ｂは裏面図、図２１Ｃは側面図である。図２１Ａ、ＢおよびＣに示すように、この太陽電池は、アノード電極１１５１とカソード電極１１５２とが、間にｐ型半導体層とｎ型半導体層とからなるｐｎ接合１１５３をはさんで渦巻き状に形成されたもので、全体として薄い円板の形状を有する。これらのｐ型半導体層およびｎ型半導体層は無機半導体でも有機半導体でもよい。符号１１５５はカソード電極１１５２の取り出し電極を示す。
まず、この太陽電池の構成について説明する。
図２１Ａ、ＢおよびＣはこの太陽電池を示す。ここで、図２１Ａは表面図、図２１Ｂは裏面図、図２１Ｃは側面図である。図２１Ａ、ＢおよびＣに示すように、この太陽電池は、アノード電極１１５１とカソード電極１１５２とが、間にｐ型半導体層とｎ型半導体層とからなるｐｎ接合１１５３をはさんで渦巻き状に形成されたもので、全体として薄い円板の形状を有する。これらのｐ型半導体層およびｎ型半導体層は無機半導体でも有機半導体でもよい。符号１１５５はカソード電極１１５２の取り出し電極を示す。
図２２にこの太陽電池の詳細構造を模式的に示す。図２２において、符号１１９１がｐ型半導体層、１１９２がｎ型半導体層を示す。図２２に示すように、アノード電極１１５１とカソード電極１１５２とが背中合わせになる部位には樹脂などの各種の絶縁体からなる絶縁膜１１９３が設けられており、この絶縁膜１１９３によりアノード電極１１５１とカソード電極１１５２とが互いに電気的に絶縁されている。この場合、カソード電極１５２は全面電極であり、ｎ型半導体層１１９２とオーミック接触しているのに対し、アノード電極１１５１は円板の厚さ（Ｗ）方向に互いに分離された細長いｎ個の微小アノード電極１５１１−１〜１５１１−ｎからなる。これらの微小アノード電極１１５１−１〜１１５１−ｎの幅はそれぞれＷ1 、Ｗ2 、…、Ｗn であり、これらは互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｐ型半導体層１１９１およびｎ型半導体層１１９２のバンドギャップＥg は、光入射面から円板の厚さ方向にｎ段階（ｎ≧２）に段階的に減少しており、光入射面側から順にＥg1、Ｅg2、…、Ｅgn（Ｅg1＞Ｅg2＞…＞Ｅgn）となっている。ｐ型半導体層１１９１およびｎ型半導体層１１９２のうちのバンドギャップＥg がＥgk（１≦ｋ≦ｎ）の領域をＥgk領域と呼ぶ。このＥgk領域のｐ型半導体層１１９１と微小アノード電極１１５１−ｋとがオーミック接触している。これらのＥgk領域は一体になっていても互いに分離されていてもよい。微小アノード電極１１５１−ｋとカソード電極１１５２との間にＥgk領域が挟まれた構造が微小太陽電池を構成し、カソード電極１１５２を共通電極としたこれらのｎ個の微小太陽電池によりこの太陽電池が構成されている。
Ｅgkは次のように設定することができる。例えば、ＡＭ１．５太陽光スペクトルの全波長範囲またはその主要な波長範囲（入射エネルギーが高い部分を含む範囲）において、波長をｎ個の区間に分ける。そして、これらの区間に短波長側（高エネルギー側）から順に１、２、…、ｎというように番号を付け、ｋ番目の区間の最小光子エネルギーに等しくＥgkを選ぶ。こうすることで、ｋ番目の区間の光子エネルギーを有する光子がＥgk領域に入射すると電子−正孔対が発生し、光電変換が行われる。また、この場合、このｋ番目の区間の光子エネルギーを有する光子が各Ｅgk領域に到達して十分に吸収されるように、光入射面からこのＥgk領域までの深さを選ぶ。これによって、この太陽電池の光入射面に入射する太陽光は、まずＥg1領域に入射してそのスペクトルのうち光子エネルギーがＥg1以上のものが吸収されて光電変換され、続いてＥg2領域に入射してそのスペクトルのうち光子エネルギーがＥg2以上でＥg1より小さいものが吸収されて光電変換され、最終的にＥgn領域に入射してそのスペクトルのうち光子エネルギーがＥgn以上でＥgn-1より小さいものが吸収されて光電変換される。この結果、太陽光スペクトルのほぼ全範囲あるいは主要な波長範囲の光を光電変換に使用することができる。
各Ｅgkの設定は、各Ｅgk領域を構成する半導体の組成を変えることにより行うことができる。具体的には、各Ｅgk領域を別種の半導体により構成する。無機半導体を用いる場合について具体例をいくつか挙げると次のとおりである。ｎ＝２の最も簡単な場合には、例えば、Ｅg1領域をＧａＡｓ（Ｅg ＝１．４３ｅＶ）、Ｅg2領域をＳｉ（Ｅg ＝１．１１ｅＶ）により構成する。また、ｎ＝３の場合には、例えば、Ｅg1領域をＧａＰ（Ｅg ＝２．２５ｅＶ）、Ｅg2領域をＧａＡｓ（Ｅg ＝１．４３ｅＶ）、Ｅg3領域をＳｉ（Ｅg ＝１．１１ｅＶ）により構成する。また、ｎ＝４の場合には、例えば、Ｅg1領域をＧａＰ（Ｅg ＝２．２５ｅＶ）、Ｅg2領域をＧａＡｓ（Ｅg ＝１．４３ｅＶ）、Ｅg3領域をＳｉ（Ｅg ＝１．１１ｅＶ）、Ｅg4領域をＧｅ（Ｅg ＝０．７６ｅＶ）により構成する。さらには、ＧａＩｎＮx Ａｓ1-x やＧａＩｎＮx Ｐ1-x を用いてｘの制御だけでｎ〜１０の場合のＥgk領域を構成することも可能である。加えて、Ｔｅを含ませると大きなボウイング（bowing）を示すことが知られているＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いてＥgk領域を構成してもよい。
この太陽電池を例えば次のようにして製造する。
まず、ローラに、例えば所定幅の薄い平坦なテープ状の樹脂製ベースフィルムを巻き付けておき、この樹脂製ベースフィルムの一方の面に、必要に応じて蒸着マスク等を用いて複数の蒸着源等から複数種類のｎ型半導体を別々に蒸発させてバンドギャップが互いに異なるｎ型半導体層を形成し、次に必要に応じて蒸着マスク等を用いて別の複数の蒸着源等から複数種類のｐ型半導体を別々に蒸発させてｐ型半導体層を形成し、次に別の蒸着源等から蒸着マスクを用いてアノード電極用の金属を蒸発させてアノード電極１１５１−１〜１１５１−ｎを形成し、次に別の蒸着源等から絶縁材料を蒸発させて絶縁膜１１９３を形成した後、別の蒸着源等からカソード電極用の金属を蒸発させてカソード電極１１５２を形成した後、この蒸着膜付き樹脂製ベースフィルムをローラ状の取り出し電極１１５５で巻き取っていく。
蒸着等によって形成される上記の各層が渦巻き状に形成される際に樹脂製ベースフィルムが巻き込まれないようにするため、巻き込まれる直前にこの樹脂製ベースフィルムの裏面に高温に加熱されたローラを押し付けたり、この裏面に光を照射したりすることにより樹脂製ベースフィルムを剥離する。
まず、ローラに、例えば所定幅の薄い平坦なテープ状の樹脂製ベースフィルムを巻き付けておき、この樹脂製ベースフィルムの一方の面に、必要に応じて蒸着マスク等を用いて複数の蒸着源等から複数種類のｎ型半導体を別々に蒸発させてバンドギャップが互いに異なるｎ型半導体層を形成し、次に必要に応じて蒸着マスク等を用いて別の複数の蒸着源等から複数種類のｐ型半導体を別々に蒸発させてｐ型半導体層を形成し、次に別の蒸着源等から蒸着マスクを用いてアノード電極用の金属を蒸発させてアノード電極１１５１−１〜１１５１−ｎを形成し、次に別の蒸着源等から絶縁材料を蒸発させて絶縁膜１１９３を形成した後、別の蒸着源等からカソード電極用の金属を蒸発させてカソード電極１１５２を形成した後、この蒸着膜付き樹脂製ベースフィルムをローラ状の取り出し電極１１５５で巻き取っていく。
蒸着等によって形成される上記の各層が渦巻き状に形成される際に樹脂製ベースフィルムが巻き込まれないようにするため、巻き込まれる直前にこの樹脂製ベースフィルムの裏面に高温に加熱されたローラを押し付けたり、この裏面に光を照射したりすることにより樹脂製ベースフィルムを剥離する。
この第１０の実施形態においては、アクティブ防塵フィルターおよび循環ダクトを設けたクリーンユニット内において、上記の蒸着等のプロセスを実行する。そして、この際、蒸着面の面積ベクトルｄＳとマクロな風流ベクトルＶとの内積ｄＳ・Ｖが０となるように設定する。こうすることで、既に述べたように、極めて高い清浄度環境下で蒸着等のプロセスを実行することができ、高い歩留まりで太陽電池を製造することができる。
この第１０の実施形態によれば、例えば従来のアモルファスＳｉ太陽電池では太陽光スペクトルのうち光子エネルギーが１．１２ｅＶより小さい波長の光は利用することができないのに対し、Ｅgk領域の設計により、太陽光スペクトルの全部または主要部の光を光電変換に利用することができ、光電変換効率が極めて高い太陽電池を高い歩留まりで製造することができる。
この第１０の実施形態によれば、例えば従来のアモルファスＳｉ太陽電池では太陽光スペクトルのうち光子エネルギーが１．１２ｅＶより小さい波長の光は利用することができないのに対し、Ｅgk領域の設計により、太陽光スペクトルの全部または主要部の光を光電変換に利用することができ、光電変換効率が極めて高い太陽電池を高い歩留まりで製造することができる。
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた数値、材料、形状、配置などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、材料、形状、配置などを用いてもよい。
具体的には、例えば、この発明は、密閉環境を有するものには基本的には全て適用可能であり、例えば、密閉車両・自動車における有害ガス、粉塵、ＮＯx 等の除去に適用して極めて有効である。また、この際、完全に密閉でない場合も、外部空気の取り込みがあってもその量が、このクリーンユニットの浄化システムにより生成される風量に比べて小さければ十分機能することは言うまでもない。
例えば、上述の実施形態において挙げた数値、材料、形状、配置などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、材料、形状、配置などを用いてもよい。
具体的には、例えば、この発明は、密閉環境を有するものには基本的には全て適用可能であり、例えば、密閉車両・自動車における有害ガス、粉塵、ＮＯx 等の除去に適用して極めて有効である。また、この際、完全に密閉でない場合も、外部空気の取り込みがあってもその量が、このクリーンユニットの浄化システムにより生成される風量に比べて小さければ十分機能することは言うまでもない。
１、３０２…プロセス装置、１０…クリーンユニット、１１、４１…作業室、１２、４２、４３、９２…トランスファーボックス、１６、３２、４５、５４、６４、９４、３０４…アクティブ防塵フィルター
Claims (24)
- クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されていることを特徴とするクリーンユニット−プロセス装置融合システム。
- 上記プロセス装置は真空装置、薄膜成長装置または表面加工装置であることを特徴とする請求項１記載のクリーンユニット−プロセス装置融合システム。
- 上記クリーンユニットは循環型フィルターによりクリーンな環境に維持することができることを特徴とする請求項１記載のクリーンユニット−プロセス装置融合システム。
- 循環型フィルター、ファンユニットおよび熱交換機を有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニット内に機械的動作を含む装置が収容されていることを特徴とするクリーンユニットシステム。
- 上記機械的動作を含む装置は磁気記録装置、光学記録装置または光磁気記録装置であることを特徴とする請求項４記載のクリーンユニットシステム。
- 循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
上記循環部位に化学物質除去用吸着塔が設置されていることを特徴とするクリーンユニット。 - クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、上記循環部位に化学物質除去用吸着塔が設置されているものであることを特徴とする連結クリーンユニット。 - 循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
エアーシャワー処理により被処理対象物の脱ごみ処理を行うことを特徴とするクリーンユニット。 - クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、エアーシャワー処理により被処理対象物の脱ごみ処理を行うものであることを特徴とする連結クリーンユニット。 - 循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるポータブルクリーンユニット。
- 試料の出し入れ口を有することを特徴とする請求項１０記載のポータブルクリーンユニット。
- クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるポータブルクリーンユニットであることを特徴とする連結クリーンユニット。 - 循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるように構成されていることを特徴とするクリーンユニット。 - 上記循環型フィルターによるエアーの流れが水平方向に設定されていることを特徴とする請求項１３記載のクリーンユニット。
- クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるように構成されているものであることを特徴とする連結クリーンユニット。 - 循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定されていることを特徴とするクリーンユニット。 - クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定されているものであることを特徴とする連結クリーンユニット。 - 循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、
所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定されていることを特徴とするクリーンユニット。 - クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットが複数連結された連結クリーンユニットにおいて、
少なくとも一つのクリーンユニットが、
循環型フィルターを有し、クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットであって、所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定されているものであることを特徴とする連結クリーンユニット。 - クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
プロセス中の被処理対象物の表面の面積ベクトルとマクロな風流ベクトルとの内積が０となるようにすることを特徴とするプロセス方法。 - クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
所要時間τで被処理対象物の処理を行う場合に、被処理対象物の表面に入射する単位面積当たりのダスト微粒子の許容上限密度をｎ、上記表面に対するエアーの流れの速度をｖとするとき、清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜ｎ／ｖτ
を満たすように設定することを特徴とするプロセス方法。 - クリーンな環境に維持することができるクリーンユニットとプロセス装置とが連結されているクリーンユニット−プロセス装置融合システムの上記プロセス装置で実行するプロセス方法であって、
所要時間τで差し渡し長さＬで貼り合わせを行う場合に、当該貼り合わせにおいてダスト微粒子の介在により無効化されるエリアの単位面積に対する比をＳ、上記循環型フィルターにより生じる上記エリアの面への垂直方向のエアーの流れの速度をｖとするとき、粒径ｒ0 のダスト微粒子に関する清浄度クラスＮ0 が
Ｎ0 ＜Ｓ／（２ｋ2 πｒ0 2ｖτｌｎ（Ｌ／ｒ0 ）
ただし、ｋ＝３〜１０程度の定数
を満たすように設定することを特徴とするプロセス方法。 - 上記クリーンユニットは循環型フィルターによりクリーンな環境に維持することができることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか一項記載のプロセス方法。
- 上記循環型フィルターによるエアーの流れが水平方向に設定されていることを特徴とする請求項２３記載のプロセス方法。
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- 2004-12-27 JP JP2004377301A patent/JP2006183929A/ja active Pending
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