JP2007003069A - ミニエンバイロメント装置及びミニエンバイロメント装置の循環流制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
循環流を効果的に活用し、フィルタ等の負荷を低減しつつ、装置内の清浄度を高清浄に保つことができるミニエンバイロメント装置を提供する。
【解決手段】
上記課題を達成するためのミニエンバイロメント装置は、中間室２４内の清浄度をセンシングするセンサ手段２０と、循環経路３６を介して再度清浄化する気体の量を調整する遮蔽板３４と、外部気体を清浄化して中間室２４内に取り込んだ際に予測される清浄度を閾値として定め、この閾値と前記センサ手段２０によるセンシング値とを比較し、センシング値が前記閾値を越えた場合に循環流の流量を低下させるように前記遮蔽板３４を制御する制御手段３８と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ミニエンバイロメント装置、及び前記ミニエンバイロメント装置における循環流の制御方法に関する。

半導体ウェハ等の精密部品を製造する場合、大気中に浮遊する微細塵埃や有機物がその表面に付着するだけで回路のショートや絶縁不良といった加工不良の発生原因となる。このような加工不良を防止するため、半導体ウェハ等の精密部品の製造はクリーンルーム内で行われることが一般的である。従来の生産工程では、このクリーンルーム全体を高清浄な領域として保つようにクリーンルームの空調を制御して精密部品の製造を行っていた。

ところが、生産現場全体を高清浄な領域として保つようなクリーンルームは、その建設コストやランニングコストが非常に高く、結果として精密部品の製造コストが向上してしまうという実状があった。このような実状を鑑み、精密部品の製造工程における一部の領域を局所的に高清浄に保つという発案が成され、ミニエンバイロメント装置（以下、ＭＥ装置ともいう）が開発されている。ＭＥ装置を用いた精密部品の製造工程では、従来開放型で行われていた部品の搬送を密閉型の容器を介して行われる。つまり、ＭＥ装置は、部品の加工装置と前記密閉容器との中継を行う領域を確保するために用いられる装置であり、当該領域を局所的に高清浄に保つものである。

ＭＥ装置について提案している文献として特許文献１を挙げることができる。特許文献１に開示されているＭＥ装置は、装置内に導入する気体を清浄化する清浄化手段と、装置内に導入した気体を再度清浄化して循環する循環経路を備えたものである。また、特許文献１に開示されているＭＥ装置は、装置内部の清浄度をセンシングするセンサ手段を有しており、前記清浄化手段は装置内に不活性ガス等の清浄なガスを供給する手段を有している。このような構成のＭＥ装置では、センサ手段によってセンシングされた値が予め定められた閾値よりも悪化した場合に、不活性ガスの供給量を増やして装置内部の清浄化を図る。
特開２００４−２００６６９号公報

特許文献１に開示されているＭＥ装置によれば確かに装置内部の空間の清浄度を良好に保つことができると考えられる。しかし、上記のような装置では、装置内部の清浄度を保つために不活性ガス等を導入するという手段を採っており、循環流の利用等が効果的に行われていないため、ランニングコストがかさむこととなる。また、装置内部の清浄度が悪化した状態で単純に循環運転をしている場合には、清浄化手段の負荷が増し、清浄化手段の寿命が短くなってしまい、設備コストの増加につながる。

そこで、本発明では、循環流を効果的に活用し、フィルタ等の清浄化手段の負荷を低減することができ、長期的な運転を低コストで実現することを可能とすると共に、装置内部の清浄度を高清浄に保つことができるミニエンバイロメント装置及びその循環流制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためには、循環流の制御が必要であり、ミニエンバイロメント装置内を高清浄に保つために効果的な循環流の制御方法を実現することができるミニエンバイロメント装置であれば良いと考えられる。そこで、本発明に係るミニエンバイロメント装置は、加工装置と外部領域との間に配置される中間室と、外部気体を清浄化して前記中間室に供給する清浄化手段と、前記中間室内の気体の一部を前記清浄化手段の前段に導く循環経路を有するミニエンバイロメント装置であって、前記中間室内の清浄度をセンシングするセンサ手段と、前記循環経路を介して再度清浄化する気体の量を調整する循環流調整手段と、外部気体を清浄化して中間室内に取り込んだ際に予測される清浄度を閾値として求め、この閾値と前記センサ手段によるセンシング値とを比較し、センシング値が前記閾値を越えた場合に循環流の流量を低下させるように前記循環流調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とした。このような構成のミニエンバイロメント装置によれば、通常運転では循環流の割合を大きくし、中間室内の清浄度が低下した場合には循環流の割合を小さくすることが可能となりフィルタに対する負荷が小さくなり、長寿命化を図ることができる。また、閾値として外部気体を中間室内に取り込んだ際に予測される清浄度の値を用いているため、中間室内の清浄度がいわゆるワンパス型のミニエンバイロメント装置より悪くなる場合が無くなる。

また、本発明に係るミニエンバイロメント装置は、加工装置と外部領域との間に配置される中間室と、外部気体を清浄化して前記中間室に供給する清浄化手段と、前記中間室内の気体の一部を前記清浄化手段の前段に導く循環経路を有するミニエンバイロメント装置であって、前記中間室内の清浄度をセンシングする第１のセンサ手段と、前記外部領域の清浄度をセンシングする第２のセンサ手段と、前記循環経路を介して再度清浄化する気体の量を調整する循環流調整手段と、前記第１のセンサ手段と前記第２のセンサ手段とによるセンシング値を取得して比較し、当該センシング値の比較結果に基づいて前記循環流調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするものであっても良い。このような構成とすることにより、外部領域の清浄度と内部領域の清浄度とを考慮して、ワンパス型と循環型の運転のどちらが効率的に高清浄な環境を維持できるかを選択して運転することが可能となる。このため、与えられた環境下において最も高い清浄度を保つための運転を実現することが可能となる。また、効率的な運転をすることにより、フィルタに対する負荷が小さくなり、長寿命化を図ることができる。

また、上記構成のミニエンバイロメント装置において、前記制御手段は、前記第２のセンサ手段によってセンシングされた清浄度を有する気体が前記中間室内部に導入された際の清浄度を算出し、当該算出された清浄度と前記第１のセンサ手段によって取得された清浄度とを比較し、当該清浄度の比較結果に基づいて前記循環流調整手段を制御するものであると良い。このような演算処理を行う制御手段を備えることにより、中間室内の高清浄化を図る上での精度が向上する。

さらに、上記構成のミニエンバイロメント装置は、前記加工装置との間に設けられた開口部を閉塞する遮蔽部、又は前記外部領域との間に設けられた開口部を閉塞する遮蔽部、あるいはその両方の開閉を検知する第３のセンサ手段を備え、前記制御手段は前記第３のセンサ手段による検知結果に基づいて前記循環流調整手段を制御するようにしても良い。このような構成とすることにより、中間室内が汚染される確率が高い加工装置あるいは外部領域との空間的な繋がりを即座に検知することができるようになる。このため、中間室内の汚染を予測して運転方法を切り換えることが可能となる。

本発明に係るミニエンバイロメント装置の循環流制御方法は、加工装置と外部領域との間に配置される中間室と、外部気体を清浄化して前記中間室に供給する清浄化手段と、前記中間室内の気体の一部を前記清浄化手段の前段に導く循環経路を有するミニエンバイロメント装置における循環流の流量を制御する方法であって、前記中間室内の清浄度と前記外部気体を中間室内に取り込んだ際に予測される清浄度とを比較し、中間室内の清浄度が前記予測される清浄度を越えた場合に循環流の流量を低減することを特徴とする。このような特徴を有する循環流制御方法によれば、通常運転では循環流の割合を大きくし、中間室内の清浄度が低下した場合には循環流の割合を小さくすることが可能となりフィルタに対する負荷が小さくなり、長寿命化を図ることができる。また、閾値として外部気体を中間室内に取り込んだ際に予測される清浄度の値を用いているため、中間室内の清浄度が、循環運転を行わない、いわゆるワンパス型の運転より悪くなる場合が無くなる。

また、本発明に係るミニエンバイロメント装置の循環流制御方法は、加工装置と外部領域との間に配置される中間室と、外部気体を清浄化して前記中間室に供給する清浄化手段と、前記中間室内の気体の一部を前記清浄化手段の前段に導く循環経路を有するミニエンバイロメント装置における循環流の流量を制御する方法であって、前記中間室内の清浄度と前記外部領域の清浄度とを比較し、前記比較結果に基づいて循環流の流量を制御することを特徴とするものであっても良い。このような特徴を有する循環流制御方法によれば、外部領域の清浄度と内部領域の清浄度とを考慮して、ワンパス型と循環型の運転のどちらが効率的に高清浄な環境を維持できるかを選択して運転することが可能となる。このため、与えられた環境下において最も高い清浄度を保つための運転を実現することが可能となる。また、効率的な運転をすることにより、フィルタに対する負荷が小さくなり、長寿命化を図ることができる。

上記構成のミニエンバイロメント装置、及び循環流制御方法によれば、循環流を効果的に活用し、フィルタ等の清浄化手段の負荷を低減することができ、長期的な運転を低コストで実現することが可能となる。さらに、上記構成のミニエンバイロメント装置、及び循環流制御方法によれば、前記効果に加え、装置内部の中間室内の清浄度を高清浄に保つことが可能となる。

以下、本発明のミニエンバイロメント装置、及びミニエンバイロメント装置の循環流制御方法に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明に係る一部の実施形態であって、本発明の実施形態を拘束するものでは無い。

まず、図１、２を参照して、本発明のミニエンバイロメント装置（ＭＥ装置）に係る第１の実施形態について説明する。本発明のＭＥ装置１０は、図１に示すように、規定の清浄度を保つように設計されたクリーンルーム１００内に備えられた半導体ウェハ等の精密部品加工装置５０に隣接して設けられる。そしてＭＥ装置１０は、前記加工装置５０と精密部品を搬送するための密閉容器５２との間の中継領域の清浄化を図る。この中継領域では精密部品が外部領域（クリーンルーム１００内の領域）に晒されることとなるからである。

図１に示すクリーンルーム１００は、グレーチング１１２等で仕切られた高床式構造の部屋であり、室内に導入する気体に含まれる塵埃等を一定の割合で除去するためのファンフィルタユニット（以下、ＦＦＵという）１１０を介して室内に導入された気体を、床下１１４に通過させる構造とされている。また、床下１１４に排出された気体の一部は、室外に設けられた循環経路１１６を通過して再びＦＦＵ１１０へ導入される。

ＭＥ装置１０の構成の概略は、図２に示すようなものである。なお、図２において図２（Ａ）はＭＥ装置の側断面図、図２（Ｂ）はＭＥ装置の正面図をそれぞれ示す。本実施形態のＭＥ装置は、図２に示すように、加工装置５０と搬送用密閉容器５２との間の中継領域を遮蔽するために形成された隔壁によって覆われる中間室２４と、前記中間室２４の上部に配置された清浄化手段１８と、前記中間室２４に導入された気体を循環させるための循環経路３６とを備えることを基本構成としている。

前記中間室２４は、その上部に前記清浄化手段１８を通過した気体を導入するための気体導入部を備え、下部領域には導入気体を排出するための気体排出部３０と、導入気体を前記循環経路３６へ導くための循環経路導入口３２とを備える。また、前記中間室２４には、前記加工装置５０と連通する開口部２６と、搬送用密閉容器５２が接続される外部領域と連通する開口部２８とが設けられており、その中間には両者間における精密部品の移載を中継する中継手段２２が備えられている。なお、双方の開口部２６，２８にはそれぞれ開閉可能に構成された蓋（オープナ：不図示）が備えられている。さらに、本実施形態の中間室２４には、当該中間室２４内の環境をセンシングするためのセンサ手段２０が備えられている。センサ手段２４は、例えば、中間室２４内の気体に混入する有機物を検出するセンサ等であれば良く、中間室２４内の有機物濃度等を検出することで、当該中間室２４内の清浄度を監視する役割を担う。

前記清浄化手段１８は種々形態を選択することができるが、本実施形態に示す清浄化手段１８は、導入する気体に含有される有機物等の汚染物質を除去するためのケミカルフィルタ１２と、中間室２４内に気体を送るためのファン１４、及び導入する気体に含有する微細な塵埃を除去するための除塵フィルタ１６とを有するＦＦＵである。このような構成から成るＦＦＵ（清浄化手段）１８は、上述したクリーンルーム１００に備えられるＦＦＵ１１０よりも気体を清浄化する能力が高いため、前記中間室２４内に導入される気体は高清浄なものとなる。

前記循環経路３６は、前記中間室２４に備えられた循環経路導入口３２から導入された気体を、前記ＦＦＵ１８の前段へ導く経路であり、循環経路３６へ導入する気体の量、すなわち循環率を調整するための循環流調整手段である遮蔽板３４を備えている。遮蔽板３４には図示しないモータ等の駆動手段が備えられており、この駆動手段を駆動させて前記遮蔽板３４の開度を調整することにより循環率が調整される。なお、循環経路３６へ導く気体の量を調整する手段としては、前記遮蔽板３４の代わりに、送気のためのファン等を備えるものとしても良い。

また、本実施形態におけるＭＥ装置１０は、コンピュータ等の制御手段３８を備え、前記循環経路導入口３２に備えられた遮蔽板３４の開閉を制御可能な構成としている。前記制御手段３８は、一定の有機物濃度を閾値として記録する記憶手段（不図示）、あるいは一定の有機物濃度を定められた条件に従って算出する演算手段が備えられており、前記センサ手段２０によってセンシングされた有機物濃度の値と前記閾値とを比較することにより前記遮蔽板３４の開度を制御する。前記閾値は、例えば外部領域、すなわちクリーンルーム内の有機物濃度として予想される値や、いわゆるワンパス型ＭＥ装置における中間室内の有機物濃度として予測される値等であれば良い。クリーンルーム内の有機物濃度やワンパス型ＭＥ装置における中間室内の有機物濃度等は、経験測から概略値を求めることが可能だからである。

そして、遮蔽板３４の開閉制御は次のように行うようにすれば良い。センサ手段２０によってセンシングされた中間室２４内の有機物濃度が前記閾値よりも低いと判定された場合には、前記遮蔽板３４の開度を上げて循環流の量、すなわち循環率を向上させる。一方、中間室２４内の有機物濃度が前記閾値よりも高いと判定された場合には、前記遮蔽板３４の開度を下げて循環率を低下させる。

閾値は、クリーンルーム内の有機物濃度として予測される値やワンパス型ＭＥ装置における中間室内の有機物濃度として予測される値等であるため、中間室２４内の有機物濃度が閾値以上となった場合には、中間室２４内部の清浄度が外部領域（クリーンルーム１００内）の清浄度よりも低くなったことを意味することとなる。このため、上記のような循環流制御を行うことにより、中間室２４内の気体の清浄化を効率的に行うことが可能となるのである。また、清浄度の高い方（有機物濃度の低い方）の気体をより多く取り込むこととなるため、気体を清浄化するＦＦＵ（有機物を対象とした場合には、特にケミカルフィルタ１２）１８の負担が低減されることとなる。このため、ＦＦＵ１８のフィルタを長期的に継続して使用することが可能となり、設備コストを低減することが可能となる。

中間室２４内部の有機物濃度を向上させる原因は、大きく分けて２つある。中間室２４内部に導入する気体が汚染されている場合と、中間室２４内部で汚染が発生する場合である。中間室２４内部で汚染が発生する場合の例としては、加工装置５０と中間室２４との間の開口部２６に設けられたオープナが開いた際に、加工装置５０内で発生した有機物が中間室２４内に流れ込むことを挙げることができる。図３は、有機物等の汚染物質の捕集効率が８０％とされるケミカルフィルタ１２を用いた場合における循環型ＭＥ装置とワンパス型ＭＥ装置とにおける中間室内部の有機物濃度を比較した結果である。加工装置内部の有機物濃度は外部領域（クリーンルーム内）の有機物濃度の２０倍を想定し、循環率は８０％として試算した結果を示すグラフである。図３によれば、循環型ＭＥ装置の中間室における有機物濃度は、周期的にワンパス型ＭＥ装置の中間室内の有機物濃度を大きく超える部位がある。この有機物濃度が上昇する部位では、加工装置側の開口部に設けられたオープナが開放されているのである。そして、循環型ＭＥ装置では、有機物濃度が高まった気体を循環させることとなるため、清浄化の効率が悪く、一時的にワンパス型ＭＥ装置における中間室内の有機物濃度を超えることとなるのである。このような循環型ＭＥ装置では、中間室内の清浄度が不安定になることに加え、加工装置側のオープナが開放されるたびにＦＦＵの負荷が増加し、ケミカルフィルタ、除塵フィルタは共に寿命が短縮されることとなる。

一方、図４は本実施形態のＭＥ装置１０を使用して、閾値をワンパス型のＭＥ装置における中間室内の有機物濃度の値として循環流制御を行った場合における中間室内の有機物質濃度の変化を示すグラフである。図４に示すように、本実施形態の循環流制御方法によれば、一時的に有機物濃度が向上する場合はあっても、中間室２４内の有機物濃度がワンパス型のＭＥ装置における中間室内部の有機物濃度である１０ｎｇ／Ｌを超えることは無い。これは、中間室２４内の有機物濃度が閾値に達した場合には、循環率を低減してワンパス型に近づけるような制御を行うことによる。すなわち、中間室内の状況に応じて、中間室２４内の有機物濃度を最も低く保つことができるように循環流を制御するのである。このような循環流制御を可能とする循環型ＭＥ装置１０は、中間室２４内の清浄度が比較的安定であると共に、ＦＦＵ１８の負担が少ない。このため、ケミカルフィルタ１２、及び除塵フィルタ１６の長寿命化を図ることができ、設備コストの削減を図ることができる。

次に、上述したＭＥ装置の制御方法について、図５を参照して詳細に説明する。まず、センサ手段２０により中間室２４内の有機物濃度をセンシングする（Ｓ１００）。次に、前記センサ手段２０によりセンシングした値と、予め定められた閾値とを比較する（Ｓ１１０）。このとき、センシングした値が閾値よりも大きいと判定された場合には、循環率が０％になっているか判定する（Ｓ１２０）。そして、循環率が０％であると判定された場合には、Ｓ１００に戻り、再び中間室２４内の有機物濃度をセンシングする。

また、Ｓ１２０にて、循環率が０％でないと判定された場合は、一定の割合で循環率を低下させ、あるいは循環率を０％まで低下させ、その後にＳ１００に戻り、再び中間室２４内の有機物濃度をセンシングする（Ｓ１３０）。

一方、Ｓ１１０にて、センシングした値が閾値よりも小さいと判定された場合には、循環率が最大となっているかを判定する（Ｓ１４０）。循環率が最大であると判定された場合には、Ｓ１００に戻り、再び中間室２４内の有機物濃度をセンシングする。
また、Ｓ１４０において、循環率が最大でないと判定された場合には、循環率を一定の割合で向上させ、あるいは循環率を最大まで向上させ、その後にＳ１００に戻り、再び中間室２４内の有機物濃度をセンシングする（Ｓ１００）。

上記のような構成のＭＥ装置１０を用いて上記のような循環流制御を行うことにより、循環流を効果的に活用し、フィルタ等の清浄化手段の負荷を低減することができ、長期的な運転を低コストで実現することを可能なる。

次に、図６を参照して本発明のＭＥ装置に係る第２の実施形態について説明する。なお、図６（Ａ）はＭＥ装置の側面図を、図６（Ｂ）はＭＥ装置の正面図をそれぞれ示す概略図である。
本実施形態におけるＭＥ装置の基本構成は、上述した第１の実施形態におけるＭＥ装置と同様である。したがって、その機能を同様とする箇所は、図面に同一符号を附して詳細な説明は省略する。本実施形態に示すＭＥ装置１０は、加工装置５０と中間室２４とを繋ぐ開口部２６に設けたオープナに、その開閉を検知するセンサ手段４０を設けたことが第１の実施形態に示すＭＥ装置と異なる。上述したように、中間室２４内で汚染物質が発生する例としては、加工装置５０が開閉する際に加工装置５０内部で発生した有機物等の汚染物質が流入するという確率が最も高い。このため、前記オープナの開閉をセンサ手段４０によって検知し、制御手段３８によって遮蔽板３４の開度を制御して、循環流の流量を制御する構成としたのである。このような構成とすることにより、清浄化された気体を効率良く中間室２４内に取り込むことが可能となることはもちろん、中間室２４内部を迅速に清浄な領域とすることが可能となる。

具体的な制御方法としては、加工装置５０側の開口部２６に設けられたオープナが開放された場合に前記遮蔽板３４を閉じて循環流を停止し、ワンパス型のＭＥ装置として作動させるのである。こうすることにより、オープナが開放されてからセンサ手段２０が有機物を検知するまでのタイムラグが無くなることとなる。このため、中間室２４内の有機物濃度を低い状態に保つための処理が迅速化される。なお当然に、他の要因により中間室２４内部の有機物濃度が向上した場合には、センサ手段２０がそれをセンシングして循環流の循環率を制御することとなる。

次に、図７を参照して本発明のＭＥ装置に係る第３の実施形態について説明する。なお、図７（Ａ）はＭＥ装置の側面図を、図７（Ｂ）はＭＥ装置の正面図をそれぞれ示す概略図である。
本実施形態におけるＭＥ装置の基本構成は、上述した第１の実施形態におけるＭＥ装置と同様である。したがって、その機能を同様とする箇所は、図面に同一符号を附して詳細な説明は省略する。本実施形態は、気体の清浄度をセンシングするためのセンサ手段４２をＭＥ装置１０の外部、例えばクリーンルーム１００内にも備えたことが第１の実施形態に示すＭＥ装置と相違する。このような構成とすることにより、周囲の状況に対応して、効率良く循環流制御を行うことが可能となる。

つまり、第１の実施形態では、センサ手段２０によってセンシングされた値と、予め定められた閾値とを比較して循環流制御を行っていた。これに対し本実施形態のＭＥ装置１０における循環流制御は、ＭＥ装置１０の外部に備えたセンサ手段４２によってセンシングした有機物濃度に基づいて、制御手段３８内部の図示しない演算部がＭＥ装置１０のＦＦＵ１８通過後における有機物濃度を算出する。そして、演算部によって算出されたＦＦＵ１８通過後の有機物濃度を閾値として、中間室２４内部に備えたセンサ手段２０がセンシングした有機物濃度と比較するのである。その他の制御は第１の実施形態に示すＭＥ装置１０の場合と同様である。
このような循環流制御を行うことにより、時々刻々と変化するＭＥ装置１０内外の清浄度を考慮して循環流制御を行うことが可能となる。

以下、図８を参照して、本実施形態のＭＥ装置における循環流制御について説明する。まず、２つのセンサ手段２０，４２にてＭＥ装置外部（クリーンルーム１００内）の有機物濃度と、中間室２４内部の有機物濃度とをセンシングする（Ｓ２００）。次に、ケミカルフィルタ１２による有機物除去率と、前記センサ手段４２によってセンシングされたＭＥ装置１０外部の有機物濃度とに基づいて、ＦＦＵ１８通過後に予測される有機物濃度を算出する（Ｓ２１０）。次に、Ｓ２１０にて算出した有機物濃度と、センサ手段２０によってセンシングした中間室２４内部の有機物濃度とを比較する（Ｓ２２０）。このとき、中間室２４内部の有機物濃度がＳ２１０にて算出した有機物濃度よりも高いと判定された場合には、循環流の循環率が０％になっているか判定する（Ｓ２３０）。そして、循環率が０％であると判定された場合には、Ｓ２００に戻り、再びＭＥ装置１０の内外における有機物濃度をセンシングする。

また、Ｓ２３０にて、循環率が０％でないと判定された場合は、循環率を一定の割合で低下させ、あるいは循環率を０％まで低下させ、その後にＳ２００に戻り、再びＭＥ装置１０の内外における有機物濃度をセンシングする（Ｓ２４０）。

一方、Ｓ２２０にて、中間室２４内の有機物濃度がＳ２１０にて算出した有機物濃度よりも低いと判定された場合には、循環流の循環率が最大となっているかを判定する（Ｓ２５０）。循環率が最大であると判定された場合には、Ｓ２００に戻り、再びＭＥ装置１０の内外における有機物濃度をセンシングする。
また、Ｓ２５０において、循環率が最大でないと判定された場合には、循環率を一定の割合で向上させ、あるいは循環率を最大まで向上させ、その後にＳ２００に戻り、再びＭＥ装置１０の内外における有機物濃度をセンシングする（Ｓ２６０）。

上記のような構成のＭＥ装置１０を用いて上記のような循環流制御を行うことにより、循環流を効果的に活用し、フィルタ等の清浄化手段の負荷を低減することができ、長期的な運転を低コストで実現することを可能なる。また、本実施形態に示したＭＥ装置１０及び循環流制御方法によれば、第１の実施形態に示したＭＥ装置及び循環流制御方法よりも高精度な運転が可能となり、変化するＭＥ装置１０の内外の状況に応じて有機物濃度を最も低くすることが可能な運転を実現することが可能となる。

次に、図９を参照して本発明のＭＥ装置に係る第４の実施形態について説明する。なお、図９（Ａ）はＭＥ装置の側面図を、図９（Ｂ）はＭＥ装置の正面図をそれぞれ示す概略図である。
本実施形態におけるＭＥ装置の基本構成は、上述した第３の実施形態におけるＭＥ装置と同様である。したがって、その機能を同様とする箇所は、図面に同一符号を附して詳細な説明は省略する。本実施形態に示すＭＥ装置１０は、加工装置５０と中間室２４とを繋ぐ開口部２６に設けたオープナ（不図示）に、その開閉を検知するセンサ手段４０を設けたことが第３の実施形態に示すＭＥ装置と相違する。上述したように、中間室２４内部で汚染物質が発生する例としては、加工装置５０側に設けられた開口部２６のオープナが開閉する際に加工装置５０内部で発生した有機物等の汚染物質が流入するという確率が最も高い。このため、開口部２６のオープナの開閉をセンサ手段４０によって検知し、制御手段３８によって遮蔽板３４の開度を制御して、循環流の流量を制御する構成としたのである。このような構成とすることにより、清浄化された気体を効率良く中間室２４内に取り込むことが可能となることはもちろん、中間室２４内部を迅速に清浄な領域とすることが可能となる。

具体的な制御方法としては、加工装置５０側の開口部２６に設けられたオープナが開放された場合に前記遮蔽板３４を閉じて循環流を停止し、ワンパス型のＭＥ装置として作動させるのである。こうすることにより、オープナが開放されてからセンサ手段２０が有機物を検知するまでのタイムラグが無くなることとなる。このため、中間室２４内の有機物濃度を低い状態に保つための処理が迅速化される。なお当然に、他の要因により中間室２４内部の有機物濃度が向上した場合には、センサ手段２０がそれをセンシングして循環流の循環率を制御することとなる。

上記実施形態では、オープナの開閉を検知するセンサ手段は加工装置５０と中間室２４とを繋ぐ開口部２６に設けられたオープナのみに備える旨記載した。しかしながら、外部領域と中間室２４とを繋ぐ開口部２８にもうけられたオープナにもセンサ手段を備えるようにしても良い。このような構成とすることにより、中間室２４内の清浄度をより高い確率で高清浄に保つことが可能となる。

また、上記第３の実施形態では、センサ手段４２でセンシングした値に基づいて、ＦＦＵ１８通過後の有機物濃度を算出し、算出された値と中間室２４内の有機物濃度の値とを比較する旨記載した。しかしながら、センサ手段２０，４２のセンシング値を直接比較するようにしても良い。

なお、上記実施形態においては、清浄度を表すパラメータとして有機物濃度を挙げているが、他のパラメータを用いた場合であっても、本発明を実施する際に影響を及ぼすものでは無い。この場合、センサ手段２０，４２は、センシング対象に合わせて切り換えるようにすれば良い。

クリーンルームの構成を示す概略図である。 第１の実施形態に係るミニエンバイロメント装置を示す概略図である。 循環型ミニエンバイロメント装置とワンパス型ミニエンバイロメント装置とにおける中間室内の有機物濃度の変化を示すグラフである。 本発明におけるミニエンバイロメント装置における中間室内の有機物濃度の変化を示すグラフである。 第１の実施形態に係るミニエンバイロメント装置における循環流制御の例を示すフローである。 第２の実施形態に係るミニエンバイロメント装置を示す概略図である。 第３の実施形態に係るミニエンバイロメント装置を示す概略図である。 第３の実施形態に係るミニエンバイロメント装置における循環流制御の例を示すフローである。 第４の実施形態に係るミニエンバイロメント装置を示す概略図である。

符号の説明

１０………ミニエンバイロメント装置、１２………ケミカルフィルタ、１４………ファン、１６………除塵フィルタ、１８………ファンフィルタユニット（ＦＦＵ：清浄化手段）、２０………センサ手段、２２………中継手段、２４………中間室、２６………開口部、２８………開口部、３０………気体排出部、３２………循環経路導入口、３４………遮蔽板、３６………循環経路、３８………制御手段、４０………センサ手段、４２………センサ手段、５０………加工装置、５２………密閉容器、１００………クリーンルーム。

Claims (6)

1. 加工装置と外部領域との間に配置される中間室と、外部気体を清浄化して前記中間室に供給する清浄化手段と、前記中間室内の気体の一部を前記清浄化手段の前段に導く循環経路を有するミニエンバイロメント装置であって、
   前記中間室内の清浄度をセンシングするセンサ手段と、
   前記循環経路を介して再度清浄化する気体の量を調整する循環流調整手段と、
   外部気体を清浄化して中間室内に取り込んだ際に予測される清浄度を閾値として求め、この閾値と前記センサ手段によるセンシング値とを比較し、センシング値が前記閾値を越えた場合に循環流の流量を低下させるように前記循環流調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするミニエンバイロメント装置。
2. 加工装置と外部領域との間に配置される中間室と、外部気体を清浄化して前記中間室に供給する清浄化手段と、前記中間室内の気体の一部を前記清浄化手段の前段に導く循環経路を有するミニエンバイロメント装置であって、
   前記中間室内の清浄度をセンシングする第１のセンサ手段と、
   前記外部領域の清浄度をセンシングする第２のセンサ手段と、
   前記循環経路を介して再度清浄化する気体の量を調整する循環流調整手段と、
   前記第１のセンサ手段と前記第２のセンサ手段とによるセンシング値を取得して比較し、当該センシング値の比較結果に基づいて前記循環流調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするミニエンバイロメント装置。
3. 前記制御手段は、前記第２のセンサ手段によってセンシングされた清浄度を有する気体が前記中間室内部に導入された際の清浄度を算出し、当該算出された清浄度と前記第１のセンサ手段によって取得された清浄度とを比較し、当該清浄度の比較結果に基づいて前記循環流調整手段を制御することを特徴とする請求項２に記載のミニエンバイロメント装置。
4. 前記加工装置との間に設けられた開口部を閉塞する遮蔽部、又は前記外部領域との間に設けられた開口部を閉塞する遮蔽部、あるいはその両方の開閉を検知する第３のセンサ手段を備え、
   前記制御手段は前記第３のセンサ手段による検知結果に基づいて前記循環流調整手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載のミニエンバイロメント装置。
5. 加工装置と外部領域との間に配置される中間室と、外部気体を清浄化して前記中間室に供給する清浄化手段と、前記中間室内の気体の一部を前記清浄化手段の前段に導く循環経路を有するミニエンバイロメント装置における循環流の流量を制御する方法であって、
   前記中間室内の清浄度と前記外部気体を中間室内に取り込んだ際に予測される清浄度とを比較し、
   中間室内の清浄度が前記予測される清浄度を越えた場合に循環流の流量を低減することを特徴とするミニエンバイロメント装置の循環流制御方法。
6. 加工装置と外部領域との間に配置される中間室と、外部気体を清浄化して前記中間室に供給する清浄化手段と、前記中間室内の気体の一部を前記清浄化手段の前段に導く循環経路を有するミニエンバイロメント装置における循環流の流量を制御する方法であって、
   前記中間室内の清浄度と前記外部領域の清浄度とを比較し、
   前記比較結果に基づいて循環流の流量を制御することを特徴とするミニエンバイロメント装置の循環流制御方法。

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