KR100425006B1 - 청정한자재용보관고 - Google Patents

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KR100425006B1
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소이치로오 사카타
히데토오 타카하시
카츠미 사또오
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다카사고네츠가쿠고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 청정실(12)과 그 청정실과 격리된 상태로 청정한 자재를 보관하는 보관 공간(10)으로 구성되어, 보관용 청정공기 생성 수단(36)에 의해 생성된, 예컨대 촉매 연소법에 의해 메탄을 포함하는 탄화수소류의 총농도가 10ppb 이하로 제어된 보관용 청정공기, 또는 그것 자신으로부터의 가스상 불순물의 발생이 없도록 구성된 촉매 반응탑이나 활성탄 필터나 유동층 흡착탑에 의해 청정한 자재표면의 순수 적하 접촉각 또는 표면 저항율이 세정직후와 거의 동등한 상태로 유지 보관할 수 있도록 제어된 보관용 청정공기를, 송기계(32,46)로부터 보관 공간(10)의 안으로 송기 할 수가 있다. 따라서, 기판 표면의 유기물 오염을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다. 그때에, 불활성 가스등을 사용하지 않기 때문에, 안전하고 또한 저렴한 운전자금으로 보관고를 가동시킬 수 있다.

Description

청정한 자재용 보관고
[산업상의 이용분야]
본 발명은 청정한 자재용 보관고에 있어서, 특히 반도체 소자든지 액정 디스플레이(LCD)를 제조하는 청정실 등의 청정 공간에 있어서, 반도체 기판이나 LCD 기판 등의 청정한 자재를 보관하기 위한 국소 청정 공간에 관한 것이다.
[종래의 기술]
반도체나 LCD 패널 제조공정에서 아무것도 없는 웨이퍼나 밑판 글라스로부터 완성품을 얻기까지는 수 많은 공정이 필요하다. 예컨대, 아무것도 없는 웨이퍼로부터 IMD RAM칩에 도달하는 반도체 제조 라인은 약 200가지의 공정 프로세스로 이루어진다. 또한, 예를 들면, 밑촌 글라스로부터 9. 4형TFT에 달하는LCD 패널 제조 라인은 약 80가지의 공정 프로세스로 이루어진다. 각 프로세스에 항상 연속적으로 제품을 흘려 보내는 것은 곤란하고, 예컨대, TFT-LCD의 제조 라인에서는, 앞의 공정에서 회로가 대강 형성된 반제품 기판을 뒷공정에 이송하기까지는 그 반제품 기판을, 수십시간 동안 청정한 분위기를 유지하는 보관고에 보관하는 경우도 있다.
그런데, 반도체 기판이든지 LCD 기판을 통상의 청정실의 분위기 안에서 보관하면, 그것들의 표면에는 청정실의 분위기에서 발생하는 유기물이 부착하는 경우가 있다. 예를 들면, 분위기에서 유래한 유기물이 반도체 기판인 실리콘 웨이퍼에 부착한 상태로, 650℃이상의 고온하에서 절연산화막(Si 02)이 형성되면, 유기물중의 탄소성분이 SiC로 변화하여 이 절연산화막(Si 02) 안으로 끼어 들어온다. 이 경우, 절연산화막의 절연내압은 대폭 저하한다. 또한, 리크(leak)전류도 대폭 증대한다. 또한, 예를 들어, 청정한 분위기에서 발생하는 유기물이 LCD 기판인 글라스에 부착한 상태에서, 그 글라스 표면상에 박막 트랜지스터(TFT)용의 비정질 실리콘(a-Si)이 막을 형성하면, 글라스와 a-Si막 사이의 밀착 불량이 발생한다. 이상과 같이, 반도체 기판이나 LCD 기판의 표면에 부착한 청정실의 분위기에서 발생한 유기물은, 반도체 소자나 LCD의 전기 특성에 악영향을 끼치고 있다는 것이 널리 알려져 있다.
따라서, 이러한 제품의 불량을 방지하기 위해서는, 표면에 부착된 유기물을 세정기술에 의해 제거하지 않으면 안된다. 그렇지만, 널리 알려진 유기물 세정기술, 예를 들면 자외선/오존 세정에 의하여 표면부착 유기물을 제거한 경우에는, 기판 한 장당의 세정에 수분간의 시간을 필요로 하기 때문에, 빈번히 세정함으로서 처리량(throughput)의 저하를 초래한다.
그래서, 청정실의 분위기 폭로에 의한 기판 표면의 유기물 오염의 방지 대책이 모색되어지고 있고, 지금까지도 반제품 기판의 표면에 유기물 오염을 일으킴이 없이 보관할 수가 있는 각종 보관고가 제안되어지고 있다.
예를 들면, HEPA 필터든지 ULPA 필터등의 고성능 필터와 케미컬 필터를 짜맞추어 입자상의 물질뿐만 아니라 가스상의 유기물을 제거함으로서 보관고 안에서의 유기물 오염을 방지하는 기법이 제안되고 있다. 그렇지만, 케미컬 필터의 윗쪽에 통상의 고성능 필터(HEPA, ULPA 등)을 부착시킨 경우에는 케미컬 필터 자신으로부터 발생하는 입자상 오염물을 제거할 수가 없고, 이것에 대해, 케미컬 필터의 아래쪽에 통상의 고성능 필터를 부착시킨 경우에는 이 고성능 필터의 구성 재료로부터 발생하는 가스상의 오염물을 제거할 수 없다고 하는 문제가 있기 때문에 반드시 실효를 얻을 수 있다고는 할 수 없다.
또한, 예를 들면, 특개평6-156622호 공보에는, 보관고(또는, 웨이퍼 스토커)안을 청정공기 대신에 불활성 가스로 충만하게 하여, 기판의 유기물 오염을 방지하는 기법이 제안되어 있다. 이러한 불활성 가스 챔버 안에서 기판을 보관함으로서, 청정공기가 충만된 청정실 내에 기판을 보관한 경우와 비교하여, 유기물에 의한 표면 오염을 1/5∼1/2정도에까지 경감할 수가 있다. 그렇지만, 보관고(또는 웨이퍼 스토커)를 불활성 가스로 충만시키는 경우, 불활성 가스의 코스트가 높다고 하는 문제뿐만 아니라 안전성의 문제에서도 주의를 할 필요가 있다. 즉, 어떤 사고에 의해 대략의 불활성 가스가 청정실내로 누설된 경우, 주변의 작업원이 질식할 염려가 있다.
더욱이, 예컨대 특개평5-286567호 공보에는 불활성 가스를 봉입한 밀폐용기안으로 반제품 기판을 수납하여 보관하는 기법이 제안되고 있다. 그러나, 이러한 용기는, 완성품인 IC칩이나 LCD 글라스를 수납하여 용기 그대로 반출하기에는 적합하지만, 반제품 기판과 같이 출납을 빈번히 하는 자재를 보관하는 방법으로서는 부적절하다.
[발명이 해결하고자 하는 문제점]
본 발명은, 상기와 같은 종래의 청정한 자재용 보관고가 갖는 문제점을 검토한 결과로서 이루어진 것으로, 반도체 기판이든지 LCD 기판등의 청정한 자재를 유기물 오염을 야기함이 없게 보관하는 것이 가능하고, 또한 불활성 가스를 사용하지 않음으로서 안전하고 저렴한 운전 자금으로 가동시킬 수 있고 더욱이, 출납을 빈번히 하는 자재의 보관에 가장 적절한 청정한 자재용 보관고를 제공하는 것을 목적이라고 하고 있다.
[문제점을 해결하기 위한 수단]
상기 과제를 해결하기 위해.서, 본 발명의 제1의 관점에 의하면, 제1의 청정도로 유지 보관된 주위 청정 공간, 상기 주위 청정 공간과 격벽에 의하여 격리되고 상기 주위 청정 공간과의 사이로 청정한 자재를 주고 받는 버퍼 공간, 및 상기 버퍼 공간과 격벽에 의하여 격리되어 상기 버퍼 공간을 통하여 이송된 상기한 청정한 자재를 보관하는 보관 공간을 구비하는 제1 국소 청정 공간, 상기 제1 국소 청정공간의 보관 공간 또는 버퍼 공간과 급기계에 의하여 연결되고, 메탄을 포함하는 탄화수소류의 총농도가 10ppb 이하로 제어되는 제2 청정도로 유지 보관된 보관용 청정공기를 생성하는 보관용 청정 공기 생성 수단, 및 상기의 제1의 국소 청정 공간의 보관 공간 또는 버퍼 공간 내에 상기 급기계를 통하여 상기의 보관용 청정공기를 공급하는 송기 수단을 구비한다. 이러한 구성에 의해, 기판 표면의 유기물 오염을 효과적으로 방지할 수 있다. 그 때에, 불활성 가스를 사용하지 않기 때문에, 안전하고 또한 저렴한 운전 자금으로 보관고를 가동시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 별도의 관점에 의하면, 제1의 청정도로 유지 보관된 주위 청정 공간, 상기 주위 청정 공간과 격벽에 의하여 격리되고 상기 주위 청정 공간과의 사이로 청정한 자재를 주고 받는 버퍼 공간, 및 상기 버퍼 공간과 격벽에 의하여 격리되어 상기 버퍼 공간을 통하여 이송된 상기한 청정한 자재를 보관하는 보관 공간을 구비하는 제1 국소 청정 공간, 상기 제1 국소 청정 공간의 보관 공간 또는 버퍼 공간과 급기계에 의하여 연결되고, 청정한 자재 표면의 순수 적하 접촉각 또는 표면 저항율을 세정 직후와 거의 동등한 상태로 유지 보관할 수 있는 제2의 청정도로 유지 보관된 보관용 청정공기를 생성하는 보관용 청정공기 생성 수단, 및 상기의 제1의 국소 청정 공간의 보관 공간 또는 버퍼 공간 내에 상기 급기계를 통하여 상기의 보관용 청정공기를 공급하는 송기 수단을 구비한다. 따라서, 청정한 자재를 보관하는 제1의 국소 청정 공간 내에 청정한 자재 표면의 순수적하접촉각 또는 표면 저항율이 세정한 직후와 거의 동등한 상태로 유지 보관할 수 있도록 제어된 보관용 청정공기가 충전되기 때문에, 기판 표면의 유기물 오염을 효과적으로방지하는 것이 가능하다. 그 때에, 불활성 가스를 사용하지 않기 때문에, 안전하고 또한 저렴한 이니셜(initial) 코스트로 보관고를 가동시킬 수 있다.
상기 보관용 청정공기 생성 수단은, 예를 들어 200∼450℃의 온도로 백금 또는 팔라듐 등의 귀금속 촉매라든지, 동, 망간, 크롬, 니켈, 철 등의 산화물 촉매와 접촉시키어, 그 속에 포함되는 탄화수소류를 이산화탄소와 물로 분해하는 소위 촉매 연소법에 의해서 분해하는 탄화수소류 제거 수단으로서 구성할 수가 있다. 이 촉매 연소법에 의하면, 종래의 케미컬 필터에 의하는 여과로서는 곤란하던 탄화수소류의 총농도가 10ppb 이하로 제어된 청정공기를 용이하게 생성할 수가 있다.
또한, 상기 보관용 청정공기 생성 수단은 외기 또는 상기의 주위 청정 공간의 청정 공기중에 포함되는 탄화수소류를 활성탄 필터에 의해서, 혹은 활성탄 여과재를 사용한 유동층 흡착탑에 의해서 흡착하는 탄화수소류 제거수단으로서 구성하는 것이 바람직하다. 더욱이, 활성탄은 미량이면서도 그것 자신으로부터 발진(활성탄미립을 발생) 하기 때문에 탄화수소류 제거 수단의 하류측에 활성탄미립포집을 위해 여과 필터(예를들면, 입경이 0.3㎛의 크기의 미립자를 99. 97%이상 포집할 수 있는 고성능 필터, 또는 입경이 0.3㎛ 또는 0.3㎛ 이상 크기의 미립자를 99. 97%미만으로 포집할 수 있는 중성능 필터와, 그 하류에 배치되는 입경이 0.3㎛ 크기의 미립자를 99. 97%이상으로 포집할 수 있는 고성능 필터)를 설치하는 것이 바람직하다. 이 때, 통상의 중성능 필터, HEPA 필터 또는 ULPA 필터로서는 여과재에 휘발성 유기물을 포함하는 바인더를 사용하고 있음으로 바인더로부터의 탈가스가 있다. 따라서, 바인더를 사용하지 않은 여과재를 이용하거나, 또는 바인더를 사용하더라도가열 등의 처리에 의해 휘발성 유기물을 제거한 여과재를 이용하고, 더욱이 여과재를 후레임으로 고정하는 수단인 밀봉(seal)재에도 탈가스의 발생이 없는 종류를 선택하거나, 또는 여과재를 탈가스가 없는 소재로 물리적으로 압착하여 후레임에 고정하는 것이 바람직하다. 이상과 같이, 청정한 자재 표면의 순수적하접촉각 또는 표면 저항률이 세정한 직후와 동등한 상태로 유지 보관할 수 있도록 제어된 청정공기를 염가로 생성할 수가 있다.
더욱이, 제1의 국소 청정 공간을 보관 수단이 설치되는 보관 공간과, 그 보관공간과 상기의 주위 청정 공간과의 사이에 설치되는 버퍼 공간으로 구성할 수도 있다. 그 경우에, 보관 공간과 버퍼 공간과의 사이 및 버퍼 공간과 주위 청정 공간과의 사이를 각각 개폐가 자유로운 격리벽에 의해 격리되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 예컨대 자재 반입 때에는 보관 공간과 버퍼 공간을 격리하고 나서 버퍼 공간에 주위 청정 공간에서 자재를 반입하고, 이어서 버퍼 공간과 주위 청정 공간을 격리하고 나서 버퍼 공간 내를 보관용 청정공기로 충만시키고, 이어서 자재를 보관 공간에 반입하는 것이 가능해지고, 자재 반입 때에 주위 청정 공간의 청정한 분위기에서 발생한 유기물이 보관 공간 내로 혼입하는 것을 방지할 수 있다. 동일하게, 예컨대 자재 반출 시에는 버퍼 공간과 주위 청정 공간을 격리하고 나서 버퍼 공간에 자재를 반출하고, 이어서 버퍼 공간과 보관 공간을 격리하고 나서 버퍼 공간과 주위 청정 공간을 연통시키어 자재를 반출하는 것이 가능해지고, 자재 반출 때에 주위 청정 공간의 분위기에서 유래하는 유기물이 보관 공간내에 혼입하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 빈번히 반입 반출을 되풀이하는 반제품의 청정한 자재를 보관하는 것에 알맞은 보관고를 구축할 수가 있다.
이와 같이, 제1의 국소 청정 공간을 보관 수단이 설치되는 보관 공간과 그 보관 공간과 상기의 주위 청정 공간과의 문에 설치되는 버퍼 공간으로 구성한 경우에, 송기 수단에 의해 보관 공간으로부터 버퍼 공간에 보관용 청정공기가 흐르도록 구성하면, 버퍼 공간에서 예컨대 주위 청정 공간에서 오염된 공기가 보관 공간 내에 혼입하는 것을 효과적으로 방지할 수가 있다.
더욱이, 상기의 보관고에, 제1의 국소 청정 공간 및 주위 청정 공간과 격리된 제2의 국소 청정 공간과, 상기 제2의 국소 청정 공간 내에 상기의 제1 국소 청정 공간 내의 상기의 보관용 청정공기를 도입하는 가스 도입 수단을 마련하며, 또한 상기 제2의 국소 청정 공간 내에 보관용 청정공기에 의한 유기물 오염을 평가하는 평가장치를 설치하도록 구성할 수가 있다. 이러한 평가장치에 의해, 청정한 자재가 보관되는 제1 국소 청정 공간 내의 유기물 오염의 정도를 수시로 관찰하는 것이 가능하기 때문에, 제1 국소 청정 공간내의 유기물 오염이 진전하여, 보관되는 자재가 유기물에 의해 오염되어, 제품의 비율이 저하되기 전에 유기물 오염 대책을 꾀할 수 있다. 더욱이, 이러한 평가장치에 의해 활성탄 필터를 쓴 경우에 종래에 문제로 되어 있는 필터의 교환 시기가 불명확하다는 점을 해결할 수 있다.
이와 같이 평가장치를 마련한 경우에는, 송기 수단을 교환하는 것이 자유자재일 뿐만 아니라 서로 독립한 복수의 송기 계통을 구성하고, 평가장치에 의한 평가에 응해서 제1 국소 청정 공간에 보관용 청정공기를 공급하는 송기 계통을 바꿀 수 있도록 구성할 수 있다. 이와 같이, 보관용 청정공기를 공급하는 송기 계통을복수 설치하면, 평가장치에 의해 제1 국소 청정 공간 내의 유기물 오염이 진전하였다고 판단된 경우에는, 현재 가동중의 송기 계통의 보관용 청정공기가 탄화수소류로 오염되어 있다라고 판단하여 이것을 차단하고, 별도의 송기 계통을 접속하여, 이 새로운 송기 계통으로 청정한 자재 표면의 순수적하접촉각 또는 표면 저항율이 세정 직후와 거의 동등한 상태로 유지 보관할 수 있도록 제어된 새로운 보관용 청정공기를 제1 국소 청정 공간에 공급할 수가 있다.
더욱이, 제1 국소 청정 공간에 불활성 가스를 송기하는 불활성 가스 송기 수단을 설치하여, 송기 수단을 평가장치에 의한 평가에 응해서 불활성 가스 송기 수단으로 바뀌도록 구성할 수가 있다. 이와 같이, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 송기 수단을 설치하는 것에 의해, 평가장치에 의해 제1 국소 청정 공간 내의 유기물 오염이 진전하였다고 판단된 경우에는, 현재 가동 중의 송기 수단을 차단하고, 불활성 가스송기 수단과 접속하여, 불활성 가스를 제1 국소 청정 공간에 공급할 수가 있다. 그리고, 예컨대 활성탄 필터를 교환하여 청정한 자재 표면의 순수적하접촉각 또는 표면 저항율이 세정 직후와 거의 동등한 상태로 유지 보관할 수 있도록 제어된 청정공기를 송기하는 것이 가능하도록 조정한 뒤에 다시 원래의 송기 수단으로 바꿀 수 있다.
유기물 오염을 평가하는 평가장치는 적어도 표면이 절연성의 기판과, 그 기판 표면상에 적어도 2점 사이의 상기 저항치를 측정하는 표면 저항율계와, 제2의 국소 공간 내에 실질적으로 일정한 상대 습도를 갖는 조습 가스를 도입하는 조습 가스 도입 수단과, 표면 저항율에 의해 측정된 표면 저항율에 응해서 기판 표면의유기물 오염을 평가함과 동시에 보관용 청정 공기생성수단의 유기물 제거 능력의 열화를 진단(혹은 감시)하는 수단으로 구성할 수가 있다. 일정한 상대 습도 분위기에 있어서는, 절연성 표면의 표면 저항율은 그 표면의 유기물 오염에 의존하여 변화하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 제2 국소 청정 공간 내에 설치된 표면이 절연성 기판의 표면 저항율을 수시로 측정하는 것에 의해, 그 표면 저항율의 증가 비율로부터 기판 표면의 유기물에 의한 오염의 정도를 평가할 수 있다.
또한 유기물 오염을 평가하는 평가장치는, 기판과, 그 기판 표면상에 액적을 적하하는 적하수단과, 적하된 액적의 접촉각을 측정하는 측정수단과, 측정된 접촉각에 응해서 기판 표면의 유기물 오염을 평가함과 동시에, 보관용 청정 공기생성 수단의 유기물 제거 능력의 열화를 진단(혹은 감시)하는 수단으로 구성할 수도 있다. 표면에 적하된 액적의 접촉각은 그 표면의 유기물 오염에 의존하여 변화하는 것이 알려져 있다. 따라서, 제2 국소 청정 공간 내에 설치된 기판의 표면에 적하된 액적의 접촉각을 관찰하는 것에 의해, 그 접촉각의 증가 정도로부터 기판 표면의 유기물에 의한 오염의 정도를 평가할 수가 있다.
또한, 상기 평가장치에 있어서, 측정 또는 관찰하는 대상이 되는 기판의 표면의 재질을 제1 국소 청정 공간 내에 보관되는 청정한 자재의 표면의 재질과 실질적으로 동일하게 구성하고, 그 기판을 세정한 뒤의 방치 시간 또한 제1 국소 청정 공간 내에 보관되는 청정한 자재를 세정한 뒤의 방치 시간과 같게 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 보다 정확하게 제1 국소 청정 공간 내의 유기물 오염 정도의 평가와, 보관용 청정공기 생성 수단의 유기물 제거 능력의 열화를 진단(혹은 감시)하는 것이 가능해 진다.
[실시예]
이하에, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 기초하여 구성된 청정한 자재의 보관고의 가장 적절한 실시의 형태에 관해 상세히 설명한다.
제1도∼제3도에는, 본 발명의 제1실시예에 있어서의 LCD 기판의 보관에 알맞도록 구성한 보관고(10)가 나타나 있고, 각각 제1도는 보관고(10)의 평면도, 제2도는 제1도의 A에서 본 보관고(10)의 측면도, 제3도는 제1도의 B에서 본 보관고(10)의 측면도를 나타내고 있다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 보관고(10)는, 제1의 청정도로 유지 보관된 주위 청정 공간(청정실)(12) 내에 그 공간과는 격리 상태로 설치된 제1의 국소 청정 공간으로서 구성된다. 보관고(10)는, 청정실(12)과 격벽(14)에 의해 격리되어 청정실(12)와의 사이로 LCD 기판(18)을 주고 받고 하는 버퍼 공간으로의 전실(16)와, LCD 기판(18)을 반송하는 반송실(20)과, 실제로 LCD 기판(18)의 보관을 수행하는 보관실(22)로 구성되어 있다. 또 도시한 예에 의하면, 반송실(20)과 보관실(22)은 공통의 공간(보관 공간)으로서 구성되어 있지만, 반송실(20)과 보관실(22)은 개폐가 자유로운 격벽에 의해 격리하여, 반송실(20)에 기인하는 오염(contamination)이 보관실(22)로 들여 보내지지 않도록 구성하는 것도 가능하다.
청정실(12) 내에는 전실(16)의 격벽(14)에 인접하여 캐리어대(24)가 설치되어 있고, 이 캐리어대(24) 위에는 소정 매수의 LCD 기판을 수납할 수가 있는 캐리어(26)가 재치된다. 또한 전실(16)내에는 반송 암(arm)(28) 등의 반송기구가 설치되어 있고, 캐리어대(24)로부터 LCD 기판이 수납된 캐리어(26)를 전실(16) 내의 캐리어대(30)에 이재할 수가 있다. 더욱이 전실(16)에는 급기계(32)가 설치되고 있고, 제5도에 관련하고 후술하는 보관용 청정공기 생성장치(36) 즉 촉매 연소장치든지, 제6도에 관련하여 후술하는 보관용 청정공기 생성장치(36'), 즉 활성탄 필터 유닛에 의해 생성된 보관용 청정공기를 급기계(32)에 의해 도입할 수 있다. 또한 전실(16)에는 배기계(34)가 설치되고 있고, 필요에 따라 전실(16) 내를 배기할 수가 있다.
더욱이, 전실(16)과 반송실(20)은 개폐가 자유로운 격벽(38)에 의해 격리되어 있다. 반송실(20) 내에는 보관실(22)에 따라 이동 가능한 이동대(39)와, 그 이동대(39)에 설치된 반송 암(40)이 설치되어 있다. 예를 들어, 자재를 보관하는 때는 격벽(38)을 열고, 반송 암(40)에 의하여 전실(16)내의 캐리어대(30)에 설치된 캐리어(26)를 꺼내어, 보관실(22)의 빈 스토커 위치에까지 이동대(39)로 이송하고, 그 빈 스토커에 캐리어(26)를 수납할 수가 있다.
보관실(22)내에는 복수의 스토커(42)가 형성되어 있다. 또 도시한 예에서는, 상하 2단, 옆 3열의 스토커 유닛트(44)가 2대 병설되어 있으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 임의의 수의 스토커를 임의로 배치한 보관실(22)에 대하여 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 또한 도시한 예에서는, 소정 매수의 LCD 기판(18)이 수용된 캐리어(26)를 수용하는 스토커(42)를 나타냈으나, LCD 기판(18)을 직접 수용하는 것이 가능한 스토커에 의해 보관실을 구성하는 것도 가능하다.
더욱이, 상기 구성에 더하여 제4도에 나타난 보관고(10)와 같이, 보관실(22)에는 급기계(46) 및 고성능 필터(48)를 설치하는 것도 가능하다. 이러한 구성에 의하면, 제5도에 관련하여 후술하는 보관용 청정공기 생성장치(36)에 의해, 예컨대 탄화수소류의 총농도10ppb 이하로 제어된 청정공기를 더욱, 고성능 필터(48)로 제2의 청정도로 조정한 후, 보관용 청정공기로서 보관실(22)내에 도입할 수가 있다. 또, 본 명세서에 있어서는, 주위 청정 공간을 이루는 청정실의 청정도를 제1의 청정도라고 칭함과 동시에, 자재를 보관하는 제1의 국소 청정 공간의 청정도를 제2의 청정도라고 칭하고 있지만, 이러한 청정도는 양자를 같게 하는 경우를 포함하며, 필요에 따라 임의로 설정할 수가 있다. 더욱이, 도시한 예에서는 보관실(22)내의 필터(48)에 의해 제2의 청정도를 달성하는 구성을 제시하였지만, 보관용 청정공기 생성장치(36)내에서 적당한 필터 수단에 의해 제2의 청정도를 달성하도록 구성할 수도 있다. 또한 보관실(22)에는 배기계(50)가 설치되고 있고, 필요에 따라서 보관실(22) 내를 배기할 수가 있다.
다음으로 제5도를 참조하면서, 제4도에 나타난 보관고(10')에 적용되는 보관용 청정공기를 생성하기 위한 보관용 청정공기 생성장치(36)에 관해서 설명한다. 도시한 바와 같이, 보관용 청정공기 생성장치(36)는, 받아 들인 공기를 압축하는 압축기(52)와 공기를 가열하여 촉매와 반응시키는 반응탑(54)과, 처리가 끝난 공기를 냉각하는 열교환기(56)로 주로 구성되어 있다. 더욱이, 보관용 청정공기 생성장치(36)는 압축기(52)와 반응탑(54)과의 사이에 송기 경노 안으로, 가스 필터(58),압력계(60), 유량계(62)가 설치되어 있고, 생성되는 보관용 청정공기의 청정도, 압력, 유량을 각각 조정하는 것이 가능하다. 또한, 반응탑(54)내에는, 예컨대 백금이든지 팔라듐등의 산화촉매가 놓여 있고, 가열기(64)에 의해, 공기 중에 포함되는 탄화수소류를 다음식에 나타나 있듯이 연소시켜 분해할 수가 있다. 또, 그림 중 "66" 은 반응탑(54)의 과열을 방지하기 위한 온도 지시 조절 경보기이다.
이렇게 하여, 청정실 내의 청정공기 또는 외기는, 압축기(52)에 의해 예컨대 420℃로 가열된 반응탑(54)에 송기 되어, 반응탑(54) 내에서 산화 촉매와 반응하여 탄화수소류가 물과 탄산가스에 분해되어 제거된다. 그런데, 통상의 청정실 공기 중에는, 수분이 10,000ppm-20,000ppm, 탄산가스가 수백ppm, 메탄올 포함하는 탄화수소류 총량이 수ppm 포함되고 있기 때문에, 탄화수소류가 모두 연소하더라도, 수분량이든지 탄산 가스량은 원래부터 포함되고 있는 량과 비교하여 미량 증가할 뿐이다. 탄화수소류를 연소 분해된 청정공기는 핀이 부착된 열교환기(56)에 의해 실내 온도로까지 냉각되어, 청정공기 취득구(68)에 의해 외부로 내보내어진다.
다음에 제6도를 참조하면서, 제1도∼제3도에 나타난 보관고(10)에 적용되는 보관용 청정공기를 생성하기 위한 보관용 청정공기 생성장치(36')에 관해서 설명한다. 도시한 바와 같이, 보관용 청정공기 생성장치(36')는, 유닛안으로 공기를 집어넣는, 혹은 시스템 내에서 공기를 순환시키기 위한 송풍기(652)와, 활성탄 필터의 그물이 막히지 않도록 하기 위한 굵은 입자 취함 필터(654)와 공기 중의 탄화수소류를 흡착하기 위한 활성탄 필터(656)와, 활성탄 필터로부터 발생할 염려가 있는활성탄 미립을 하류 측에서 제거하기 위한 입자 제거 여과 필터(658)로 주로 구성되어 있다. 송풍기(652)는 인버터(660)로 주파수 제어되고, 임의로 처리 풍량을 조절하는 것이 가능하다.
활성탄 필터(656)는, 베이스가 되는 활성탄의 형상에 의해서, 펠릿(pellet) 모양, 섬유상, 허니콤(honeycomb)상이 가능하다. 본 실시의 형태에서는 여과재인 활성탄에는 가스상 불순물을 발생하지 않도록 첨착물을 전혀 사용하지 않은 펠릿상의 둥근 모양의 활성탄 소재를 썼다. 일반적으로 섬유상 및 허니콤상의 활성탄 필터는, 다른 유기섬유나 접착제를 이용하여 형을 갖추기도 하고 강도를 유지하기도 하기 때문에, 유기섬유나 접착제로부터 유기물 가스를 발생시킨다. 또한, 펠릿상의 활성탄 소재도, 우레탄(urethane)등에 접착제로 첨착하여 사용하면, 우레탄이나 접착제로부터 유기물가스를 발생시킨다. 이러한 유기물가스는 이차 오염원이 되기 때문에 어떠한 대책이 필요하다. 그래서 본 실시의 형태에 있어서는, 구상 활성탄을 가스상불순물이 발생하지 않는 소재로 구성된 용기 내에 충전하는 구성을 취하고 있다. 또 본 명세서에 있어서, 가스상 불순물을 발생시키지 않는 소재로서는, 예컨대 탈지 처리를 실시하여, 내부식성ㆍ저표면조도의 스텐레스, 알루미늄 등의 금속이든지, 알루미나, 지르코니아 등의 세라믹스를 이용할 수가 있다. 단지, 스텐레스의 경우에는, 전해연마처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또한 알루미늄의 경우에는 베마이트(boehmite) 처리와 같은 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
제7도 및 제8도에는, 가스상 불순물이 발생하지 않는 소재로 구성된 여과 필터의 일례가 제시되어 있다. 이 여과 필터(420)는 예컨대 스텐레스나 알루미늄 등으로 이루어지는 금속제 후레임(412a,412b)과 유리 섬유 소재의 필터(414) 만으로부터 구성되어 있다. 제8도에 나타나 있듯이, 본 실시의 형태에서는 바인다를 포함하지 않는(또는, 바인다를 포함하고 있다고 해도 가열 처리 등에 의해 휘발성 유기물을 제거한)유리 섬유만으로 이루어지는 여과지 형평판 필터 여과재(414)를 요철로 꺽어 구부린 필터 요소를 구성한다. 그리고, 요철 형상의 필터의 상하단부(414a)는, 필터의 요철형상에 대응하여 요철형상에 성형된 금속제 형틀(412a,412b)의 요철부간(제8도(a),(b)에 나타난 금속제 형틀(412a,412b)의 위쪽 및 아래쪽)에 끼운다. 또한 요철 형상의 필터의 좌우단부(414b)는 금속제 형틀(412a,142b)의 평탄면간(제8도(a)(b))에 나타난 금속제 형틀(412a,412b)의 좌우측면)에 끼운다. 이와 같이 하면, 가스상 불순물 등을 발생하는 밀봉(seal)재 등을 사용하지 않고서 제8도(a)에 나타난것 같은 여과 필터(420)를 구성할 수가 있다. 또 제8도(a)는 입자 제거 필터를 조립한 상태를 나타내고, 제8도(b)는 한편의 금속제 형틀(412a)을 제거한 상태를 나타낸 사시도이다. 이렇게 하여 조립된 입자 제거 필터(420)는, 금속제 형틀(412a,412b)마다 여과재(414)를, 예를 들어 300℃로 베이킹하여, 모든 유기물을 이탈시킨다. 이 여과 필터(420)는, 상온으로 유기물 가스의 발생이 없는 불소 수지제 패킹을 사이에 세워 풍도(662)(제6도) 사이에 부착되어진다.
또, 여과 필터는 제9도에 나타나 있듯이 구성할 수도 있다. 제9도에 나타난 여과 필터(420')는, 제7도 및 제8도에 나타난 입자 제거 필터(420)와 다르고, 바인다를 포함하지 않는(또는 바인다를 포함하고 있었다고 해도 가열 처리 등에 의해휘발성 유기물을 제거한) 유리 섬유만으로 이루어지는 여과지형 평판 필터 여과재(414')를 지그재그로 구부리어 필터 요소를 구성하여, 그 지그재그형상의 필터(414')를 그 지그재그 형상에 대응하여 지그재그 형상에 성형된 금속제 형틀(412a',412b')의 사이에 끼운 것이다. 이러한 형상의 차이점을 빼면, 제9도에 나타난 입자 제거 필터(420')는 제7도 및 제8도에 나타난 입자 제거 필터(420)와 실질적으로는 동일한 구성을 갖고 있기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
더욱이, 제10도에는, 풍도(662)(제6도)에 활성탄 필터(656)와 입자 제거 여과 필터(658)를 부착시키기 위해 더 다른 형태가 제시되고 있다. 도시한 바와 같이 본 실시의 형태에 이러한 활성탄 필터(450)는, 스텐레스제 메시(452,454)의 사이에 구상 활성탄을 단층에 배치한 구상 활성탄층(456)과, 구상 활성탄층(456)의 하류의 공기 통과 공간(458)으로 이루어지는 필터 단위를 복수단 적층함과 동시에, 그 최하류측에, 구상 활성탄층(456)으로부터 발생하는 이차 입자를 제거하기 위한 여과 필터(460)를 배치하는 것에 의해 구성되어 있다. 이와 같이 단층의 구상 활성탄층(456)을 공기 통과 공간(458)을 개재하여 복수단 적층하는 것에 의해, 압력 손실이 작은 여과 필터 구조를 얻을 수 있다. 또, 필터 구성 부재는, 전부 가스상 불순물이 발생하지 않는 소재를 쓰는 것에 의해, 여과 필터 자체가 유기물 오염의 오염원이 되는 것을 방지할 수가 있다.
다시 제6도를 참조하면, 이상과 같이 활성탄 필터(656)에 의해 유기물 가스를 제거 처리된 뒤의 청정공기는, 청정 공기취득구(664)로부터 외부로 빼내어진다. 또, 청정 공기취득구(664)보다 하류측의 풍도 및 보관고의 구성 부재도 모두 불순물 가스의 발생이 없는 재료를 채용할 필요가 있다. 또한, 밀봉이 필요한 풍도 또는 보관고의 구성 부재의 조인트 부분에는, 가스상 불순물에 의한 유기물 오염을 방지하기 위해서, 모두 탈가스가 없는 불소 수지제 패킹을 사용하였다. 도시한 바와 같이, 보관용 청정공기 생성장치(36')에서는 입자 제거용 여과 필터(658) 전후의 차압을 차압계(666)로 모니터하여, 입자 제거용 여과 필터(658)의 교환 시기를 알 수 있다.
제6도∼제10도에 나타난 보관용 청정공기 청정 장치에서는 활성탄 필터에 의해 공기중의 탄화수소류를 흡착하는 구성을 채용하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고 제11도에 나타난 것 같은, 활성탄 여과재를 사용한 유동층 흡착탑(550)을 구비한 가스상 불순물 처리 시스템(500)을 사용하는 것도 가능하다. 이 가스상 불순물 처리 시스템(500)은 유동층 흡착탑(550)을 사용하여, 그 하류측에 가스상 불순물을 발생하지 않는 중성능 필터(522) 및 고성능 필터(524)를 상류측에서 순서대로 직렬로 설치한 것이다. 또한, 중성능 필터(522)나 고성능 필터(524)를 시스템에 부착할 때는 유기물 가스의 발생이 없는 밀봉재, 예를 들어 무기 소재 패킹이나 테플론 등의 불소 수지 패킹을 사용하는 것이 바람직하다. 이 유동층 흡착탑(550)은, 크게 나눠 유동층 흡착부(552), 밀봉부(554), 흡착 여과재 반송부(556)로 이루어진다. 유동층 흡착부(552)는 흡착탑(558) 내에 다단으로 적층된 다공판(560)을 구비하고 있다. 흡착 여과재(예컨데, 입상 활성탄)는, 이 유동층 흡착부(552)에 있어서, 다단의 다공판(560)상에서 예컨대 정지층고10∼20mm 유동층고20∼40mm의 유동층(562)을 형성하여, 다단마다에 유동 이동하면서 각 단의 유하부(560a)에서 차차 하단으로 낙하하여 간다. 그사이 흡착 여과재는 공기 취입구(563)로부터 댐퍼(damper)(563b)와 와권송풍기(563a)를 경유하여 받아들여진 위방향으로 흐르는 처리 공기(564)와 균일하게 접촉하여, 처리 공기중의 불순물가스 성분을 흡착한다. 다른 한편, 정화된 공기(566)는 흡착탑(558)의 상부(558a)에서 방출된다. 또한 밀봉부(554)를 이루는 흡착탑 저부(558b)에 도달한 흡착 여과재는 흡착 여과재 반송부(556)에 의해서 흡착탑의 최상단으로 되돌려지고, 다시 흡착공정으로 옮기어 간다.
이러한 유동층 흡착탑(550)을 이용한 가스상 불순물의 제거장치는, 유동상태에 있는 흡착 여과재층 안을 피처리 공기가 통과하기 때문에 통기 저항이 지극히 낮다고 하는 이점이 있다. 예컨대 0.7mm 지름의 입상 활성탄으로 이루어지는 정지층고1.5cm의 유동층을 1m/s의 피처리 공기가 통과하는 경우의 통기 저항은 겨우 10mm H2O 이다. 또한, 피처리 공기 중에 포함되는 ppm 오더의 가스상 유기 불순물을 1ppb 이하의 농도로 하기 위해서는 기껏해야 7단의 유동층, 즉 70mmH2O의 통기 저항을 예상하여 두면 충분하다. 또, 장기 연속 운전 중에 흡착탑 내의 흡착 여과재는 불순물을 흡착하여 파과(포화하여 흡착 성능을 잃는 상태)에 가까이 간다. 따라서 파과하기 전에 안전을 예상하여 빨리 흡착 여과재의 교환이 필요하다. 예컨대, 파과하기까지의 수명이 2년이면 반년마다 한번씩 교환할 수가 있다.
제11도에 나타난 흡착 여과재 반송부(556)에 관해서 설명한다. 흡착 여과재 반송부(556)는 터보 송풍기(568)를 구비하고 있고, 이 터보 송풍기(568)에 의해 덤퍼(574)와 삼방관(572)과 기류 수송관(576)을 경유하여 압축 공기(578)가 흡착탑의 최상단에 보내여진다. 삼방관(572)에 있어서 압축 공기(578)와 취득구(570)로부터 나간 흡착 여과재가 혼합된다. 취득구(570)로부터 흡착 여과재를 꺼내는 경로에는 제1경로(570a)와 제2경로(570b)의 2계통이 있어, 제1경로(570a)에서 꺼내어진 흡착 여과재가 압축 공기(578)에 의해서 흡착탑의 최상단까지 기류 반송된다. 이때, 제2경로(570b)는 댐퍼(574a) 및 밸브(580)를 닫음에 따라 폐쇄된다.
한편, 흡착 여과재를 교환하는 경우는, 와권송풍기(563a)를 정지하고, 댐퍼(574)를 닫아 제1경로(570a)를 폐쇄한다. 반대로(거꾸로) 제2경로(570b)는 개방하여, 세방면관(572a)에서, 댐퍼(574a)를 경유한 압축공기(578a)와, 취득구(570)로부터 나간 흡착 여과재를 혼합한다. 이 흡착 여과재는 밸브(580)를 경유하여 사용이 끝난 여과재 저수조(582)까지 기류 반송된다. 기류반송에 사용된 압축공기(578a)는 저수조(582)에 부착된 배기구(582a)에 의해 외부로 배출된다.
흡착탑(558)의 사용이 끝난 여과재를 모두 저수조(582)에 기류 반송한 뒤, 저수조의 하부에 부착된 밸브(584)를 열어 사용이 끝난 여과재를 외부로 꺼낸다. 한편, 미사용의 흡착 여과재는 공급구(584a)에서 미사용 여과재 저수조(584)로 넣는다. 그 후 미사용의 흡착 여과재는, 밸브(586)를 경유하여 받아 들여 입구(588)로부터 흡착탑(558) 안으로 들어간다.
그런데, 이러한 유동층 흡착탑(550)로서는, 유동 상태에 있는 흡착 여과재 자체가 미립자의 발생원으로 된다. 그러나, 본 실시의 형태에 의하면 유동층 흡착탑(550)의 하류측에 가스상 불순물을 발생하지 않는 중성능 필터(522) 및 고성능필터(524)가 설치되기 때문에, 가스상 불순물과 입자상 불순물의 양쪽 모두 포함하지 않은 맑은 공기를 공급할 수가 있다. 또, 중성능 필터(5220 및 고성능 필터(524)의 상세한 설명은 후술하기로 한다. 또한 도시한 예에서는 중성능 필터(522)와 고성능 필터(524)를 직렬로 배열하고 있지만, 고성능 필터(524) 만을 설치하는 구성으로 하여도 좋다. 단지, 이러한 유동층 흡착탑(550)에서는, 유동 상태에 있는 흡착 여과재는 서로 맞스치는 것으로 수 미크론 사이즈(micron size)의 미립자를 발생시키기 때문에, 이러한 미립자를 HEPA든지 ULPA와 칭되는 고성능 필터로 제거하려고 하면, 예를 들어 분진 농도1mg/㎥ 통풍 풍속0.3m/sec와 경우, 2개월 정도로 완전히 망이 막혀 버리고 말 것이다.
따라서, 본 실시의 형태에 나타나 있듯이, 우선 중성능 필터(522)로 미크론 사이즈의 여과재 마모 입자를 제거하고, 중성능 필터(522)로 제거할 수 없던 약간의 서브 미크론 사이즈(sub-micron size)의 미립자를 더욱 하류측에 설치한 고성능 필터(524)로 제거하는 구성을 취하는 것이 바람직하다. 더욱이, 중성능 필터(522)에 종래의 버그 필터 재생에 이용되는 것 같은 재생 장치를 설치하여 필터를 교환해야 할 수명을 연장시켜도 좋다. 또 중성능 필터(522)든지 고성능 필터(524)를 시스템에 부착시킬 때는, 유기물 가스의 발생이 없는 밀봉재, 예컨대 무기 소재 패킹이나 테플론 등의 불소 수지 패킹을 사용하는 것이 바람직하다.
다음에 상기한 바와 같이 구성된 보관고의 동작에 관해서 제1도∼제3도를 이용하여 설명하자.
우선 청정한 자재를 반입하는 동작에 관해서 설명한다. 보관해야 할 LCD 기판(18)을 수납한 캐리어(26)를 청정실(12)내의 캐리어대(24)에 재치한다. 이어서, 청정실(12)과 전실(16)을 격리하는 격벽(14)이 열리어, 캐리어(26)는 반송 암(28)에 의해 유지 보관되어 전실(16)내에 수용되어, 전실(16)내의 캐리어대(30)에 재치된다. 그 후, 격벽(14)이 닫히어 전실(16)과 청정실(12)을 격리하고 나서, 보관용 청정공기 생성장치(36,36')에 의하여 급기계(32)를 사이에 세워 메탄을 포함하는 탄화수소류의 총농도가 10ppb 이하로 제어된 미립자를 포함하지 않은 청정공기, 또는 청정한 자재 표면의 순수적하접촉각 또는 표면 저항율이 세정 직후와 거의 동등한 상태로 유지 보관할 수 있도록 제어된 미립자를 포함하지 않은 청정공기가, 전실(16)내로 송기된다. 이 때, 전실(16)은 인접하는 방으로부터 격리된 격리 공간을 구성하고(따라서, 전실(16)과 반송실(20) 사이의 격벽(38)은 닫혀 있다) 급기량과 동일한 양의 공기가 배기계(34)로부터 배기된다. 전실(16)의 내부 분위기가 보관용 청정공기에 충분히 교체된 뒤, 전실(16)과 반송실(20)사이의 격벽(38)이 열리어, 반송실(20)의 내부에 있는 반송기구의 반송 암(40)에 의해서, 전실(16)로부터 반송실(20)로 캐리어(26)가 끼어 넣어진다. 이어서, 이동대(39)는, 보관실(22)의 빈 스토커(42)의 위치까지 이동하여 유지 보관한 캐리어(26)를 그 빈 스토커(42)에 수용한다. 스토커(42)에는, 급기계(46)로부터 보관용 청정공기가 보내주여지고, 제3도에 화살표로 나타나 있듯이 캐리어(26)와 반송실(20)을 통과하여 스토커(42)의 하부(51)에 돌아 들어가는 기류가 형성된다. 이 때, 보관실(22) 및 반송실(20)은 인접하는 방으로부터 격리된 격리 공간을 구성하여[따라서 반송실(20)과 전실(16) 사이의 격벽(38)은 닫혀 있다], 급기량과 동일한 양의 공기가 배기계(50)로부터 배기된다.
다음에, 스토커(42)에 있어서 일정기간 보관된 캐리어(26)를 반출하는 동작에 관해서 설명하자. 우선 이동대(39)가 반출하는 캐리어(26)가 수용된 스토커(42) 위치까지 이동하여, 반송 암(40)에 캐리어(26)를 유지 보관한다. 이동대(39)는 전실(16)의 위치까지 이동한다. 이 시점에서 전실(16)은 밀폐 상태로 되고 그 내부는 보관용 청정 공기 분위기에 유지 보관되어 있다. 이어서, 격벽(38)이 개방되고, 반송 암(40)은 캐리어(26)를 전실(16)내의 캐리어대(30) 상에 재치한다. 그 후, 반송실(20)과 전실(16) 사이의 격벽(38)을 닫은 후, 전실(16)과 청정실(12) 사이의 격벽(14)이 개방되어 캐리어대(30)상의 캐리어(26)는 반송 암(28)에 의해, 청정실(12)내의 캐리어대(24)에 재치되어, 반출 동작이 완료한다.
또 제1도∼제4도에 나타난 실시예에서는 보관용 청정공기의 전실(16)로의 송기는 급기계(32)를 사이에 세워 행하여지지만, 제12도에 나타나 있듯이, 이 급기계(32)를 생략하여, 전실(16)과 반송실(20)(보관 공간)을 사이를 막는 격벽(38)을 관통하는 개구부(37)를 설치하여 보관실(22)에 송기된 보관용 청정공기의 일부가 반송실(20)을 사이에 세워 전실(16)에 흘러들어 오도록 구성하는 것도 가능하다. 이러한 구성에 의하면 보관용 청정공기의 기류는 항상 보관실(22)로부터 반송실(20)을 통하여 전실(16)로 흐르기 때문에, 전실(16)이나 반송실(20) 내에서 발생하는 오염이 보관실(22) 내로 들어가는 것을 효과적으로 방지할 수가 있다. 또한 이 때, 급기계(46)로부터 보관실(22)까지의 경로에서 도중에 발생하는 가능성이 있는 미립자까지도 완전히 제거하기 때문에 탈가스가 없는 소재로 구성된 미립자제거용 필터(48)를 설치할 수도 있다.
제13도에는, 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고의 더욱 별도의 실시예가 보여지고 있다. 이 보관고는, 제1도∼제4도에 관련하고 설명한 보관고에 덧붙여, 보관실(22)(또는 반송실(20), 전실(16))안의 유기물 오염의 정도를 평가하기 위한 평가장치(100)(200)가 설치되어 있다. 또 본 명세서에 있어서, 각 도면간에 있어서 동일한 기능 구성을 갖는 구성부재에 관하여는 동일의 번호를 부가함으로서 중복 설명을 생략하고 있다.
이 평가장치(100)(200)는 제13도에 나타나 있듯이 주위 청정 공간(청정실)(12), 전실(16), 반송실(20), 보관실(22)로 이루어지는 보관 공간(제1의 국소 청정 공간)과 격리된, 제14도, 제17도에 나타난 것 같은 제2의 국소 청정 공간을 구성하는 챔버(102)(202)를 구비하고 있고, 그 챔버(102)(202)안에, 보관실(22)내의 보관용 청정공기 분위기를 관로(70)를 사이에 세우고 공급하는 것이 가능하다. 평가장치(100)(200)에 의한 평가 결과는 제어기(72)에 보내어지고, 제어기(72)는 그 결과에 응해서 보관용 청정공기 생성장치(36)(36')에, 예를 들어 송기 중단 지령 등을 낼 수 있다. 또는, 제20도 및 제21도에 관련하고 후술하는 것 같은 백업용의 장치 구성이 채용되어 있는 경우에는 제어기(72)는 백업용 장치에 대하여 소정의 지령을 보낼 수 있다. 또 제13도에 나타난 실시예에서는, 평가장치(100)(200)에 평가 대상이 되는 분위기를 끌어내는 관로(70)를 보관실(22)의 배기계(50)로부터 분기한 관로로서 구성하였지만, 제20도 및 제21도에 나타나 있듯이, 보관용 청정공기 생성장치(36)(36')의 급기계(46)로부터 분기하도록관로(71)를 설치하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 평가장치(100)(200)로서는 보관 공간(전실, 반송실, 보관실)(16)(20)(22)내의 유기물 오염의 정도를 평가할 수 있는 것이면 좋고, 예를 들어, 기판 표면에 부착한 유기물량을 X선 광전자분광법(XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy)에 의해 측정하는 장치를 사용할 수가 있다. 이 X 선광분자분광법(이하 XPS법이라 칭한다.)는 고진공 속에서 측정 샘플에 연X선을 조사하여 샘플 표면에서 탈출하는 광전자의 에너지와 수를 스펙트로메타로 계측하는 것에 의해 샘플 표면에 존재하는 원소를 정성/ 정량 분석하는 것이다. XPS법에 의한 극미량의 표면 유기물 오염량의 평가로서는, 유기물 오염량은 표면에서 깊이 수십 옹스트롬(angstrom)의 분석 영역내에서의 전원자수에 대하는 탄소원자수의 비율, 또는 상기 분석 영역내에 존재하는 이미 알려진 원소의 원자수에 대하는 탄소원자수의 비로 표시된다. XPS법의 장치내 챔버에 표면이 절연성인 기판을 넣어 보관 공간의 분위기로 쬔다. 일정시간 간격을 두고 챔버를 진공으로 하여 기판 표면의 유기물 오염량을 평가한다. 이 오염량의 수시 변화로부터 보관 공간의 분위기의 오염 상태를 판정할 수가 있다. 더욱이, 이러한 평가장치에 의해, 활성탄 필터를 쓴 경우, 종래 문제로 되어 있는 필터의 교환 시기가 불명확하다고 한 점을 해결하여 활성탄 필터의 열화를 알 수 있다.
상기와 같은 XPS법에 의한 평가장치는 유기물 오염량을 고정밀도로 측정할 수가 있기 때문에, 보관실내의 글라스 기판 표면에 유기물 오염을 야기하는 분위기를 평가하기 위해 유효한 수단이지만, 고진공 장치나 스펙트로메타가 불가결하기 때문에 대단히 비싸다. 또한 XPS법은 샘플 채취 장소와 분석 장소가 일치한 상태로측정을 행하는, 소위 in-라인 분석에는 맞지 않는 분석 방법이다. 그래서, 제14도∼제16도에 나타나 있는 것 같은 표면이 절연성인 기판 표면의 표면 저항률의 변화를 이용한 평가장치(100), 또는 제17도∼제19도에 나타난 것 같은 표면이 절연성, 또는 도전성의 기판 표면에 적하된 액적의 접촉각의 변화를 이용한 평가장치(200)를 사용하는 것에 의해, 보다 저렴한 구성으로 정확한 in-라인 분석을 할 수 있다.
우선, 제14도∼제16도를 참조하면서, 표면이 절연성의 기판 표면의 표면 저항율의 변화를 이용한 평가장치(100)에 관해서 설명하자.
제14도에 나타나 있듯이, 평가장치(100)는, 제1 국소 공간 및 주위 청정 공간과 격리된 격리 공간(102)을 구비하고 있다. 이 격리 공간(102)은 예를 들면 알루미늄제의 격벽에서 주위와 격리된 챔버로서 구성할 수가 있다. 이 격리 공간(102)의 내부에 유기물을 제거한 청정한 표면(104a)을 갖는 글라스 기판(104)이 설치되어 있다. 또, 본 실시예에서는 보관실(22)내에 글라스 기판(18)이 보관되기 때문에 유기물 오염의 평가 대상으로서 글라스 기판(104)을 사용하였지만, 보관실(22)내에 실리콘 웨이퍼를 보관하는 것 같은 경우에는, 유기물 오염의 평가 대상으로서 실리콘 웨이퍼를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 보관고 내에 보관되는 자재 표면의 재료와 같은 재료의 표면을 갖는 기판을 평가 대상으로서 사용하는 것에 의해, 보다 정확한 유기물 오염의 평가를 하는 것이 가능해진다. 더욱이, 평가장치에 있어서 측정 또는 관찰하는 대상이 되는 기판을 세정한 후의 방치 시간이나 보관고 내에 보관되는 청정한 자재를 세정한 뒤의 방치시간과 같게 하는 것이 바람직하다. 또 본 실시예에서는 기판 표면이 절연성일 필요가 있기 때문에 실리콘기판을 사용하는 경우에는, 실리콘 기판의 표면에 절연막이 형성되어 있을 필요가 있다.
이 글라스 기판(104)에는 표면 저항을 측정용의 금속 전극(106)이 증착되어 있다. 제15도(A)(B)에, 글라스 기판(104)에 증착되는 금속 전극(106)의 개략을 나타낸다. 도시한 바와 같이 금속 전극(106)은, 글라스 기판(104)의 표면(104a)의 대략 중심에 지름(D1)의 대략 원형으로 증착된 제1 전극(106a)과, 그 제1 전극(106a)과 동심원상으로 배치된 내경(D2)의 대략 고리형상의 제2 전극(106b)과 글라스 기판(104)의 이면(104b)에 대략 원형으로 증착된 접지 전극(106c)으로 구성된다. 이러한 전극(106)은 글라스 기판(104)의 표면(104a,b)에 도전성 재료를 직접 증착시키고 구성하는 것이 가능하다. 또는 이러한 전극(106)은 글라스 기판I04의 표면(104a,b)에 가령 플라스마(plasma)CVD에서 절연막을 형성하고, 더욱이 그 절연막의 표면에, 예를들면 스퍼터 장치로 도전성 재료를 증착시키고 구성하는 것도 가능하다. 더욱이, 제1 및 제2 전극(106a)(106b) 사이에는 전원(108) 및 전류계(110)가 직렬로 접속되어 있고 표면 저항율계(112)(그림중 점선으로 둘러싼 부분)가 구성되어 있다. 또 도시한 예에서는 기판(104) 및 격리 공간(102)의 일부도 포함시키어 표면 저항률계(112)가 구성되어 있도록 나타나 있지만, 이것은 이해를 쉽게 하기 위한 것이고, 여기에서 말하는 표면 저항율계(112)는 샘플 기판(104)의 표면상 적어도 2점간의 상기의 저항치를 측정할 수 있는 것이면 좋고, 각종 장치를 사용하는 것이 가능하다. 또한 본 실시예에 있어서는 샘플 기판(104)으로서 글라스 기판을 쓰고 있지만, 측정 대상에 응해서 샘플 기판으로서 별도의 기판, 예를 들어 절연막이 형성된 실리콘 웨이퍼를 사용하여, 그 샘플 기판 표면에 전극(106)을 설치하고, 표면 저항률계(112)에 의한 표면 저항율을 측정하는 것도 가능하다.
더욱이, 격리 공간(102)내에는, 급기 밸브(V1)를 사이에 세워 습도 발생기(114)에 의해 습도가 조절된 가압 정제 공기를 도입하는 것이 가능하고, 급기 밸브(V2)를 사이에 세워 산소봄베(116)에 의해 산소를 도입할 수 있고, 또한 급기 밸브(V3)를 사이에 세우고 평가 대상 분위기를 도입하는 것이 가능하다. 또한 격리 공간(102)에는 습도 센서(118)에 연통하는 배기밸브(V4)배기펌프(120)에 연통하는 배기밸브(V5), 에어 펌프(122)에 연통하는 배기밸브(V6)가 각각 접속되어 있다. 또한 습도 센서(118)에 의해 검출되는 상대 습도는 제어기(124)에 보내어지고, 제어기(124)는 검출치에 응해서 습도 발생기(114)를 피드백 제어한다. 또한 격리 공간(102)의 상부에는 자외선 램프(126)가 설치되어 있고 글라스 기판(104)의 표면(104a)에 자외선을 조사할 수가 있다.
우선, 세정 직후의 글라스 기판의 표면 저항율을 측정하기 위해서는 밸브(V2, V5, V3, V6)를 닫은 상태에서, 밸브(V1, V4)를 열어 소정의 상대 습도로 제어된 가압 조습 가스를 격리 공간(102)내에 보내준다. 가압 조습 가스는, 가압 정제 공기를 습도 발생기(114)에 송기하는 방법, 소위 분류법으로 얻어진다. 격리 공간(102)내가 소정의 일정한 상대 습도로 유지되도록, 조습 가스의 출구측에 설치한 습도 센서(118) 및 제어기(124)로 습도 발생기(114)의 분류량이 피드백 제어된다. 격리 공간(102)내가 소정의 상대 습도에 도달한 뒤, 표면 저항을 측정용의 전극(106)에 전압을 인가하여 표면 저항율계(112)에 의해, 청정한 글라스 기판의 초기표면 저항율(Rsi)를 측정한다.
다음에 밸브(V1, V4)를 닫고, 밸브(V3 V6)를 열어, 에어 펌프(122)를 작동하여 격리 공간(102)내에 평가 대상 분위기의 기체를 흡인하고 글라스 기판(104)의 표면(104a)을 소정 시간에 걸치어 평가 대상 분위기의 기체로 쬐인다. 폭로 종료와 동시에, 밸브(V3 V6)를 닫고, 밸브(V1, V4)를 열어, 제어기(124)에 의해, 다시 격리 공간(102)내를 소정의 상대 습도(세정 후의 기판의 표면 저항율을 측정한 때의 상대 습도와 실질적으로 동일한 상대 습도) 분위기로 하여 표면 저항율계(112)에 의해 표면 저항율(Rsf)를 측정한다. 이렇게 하여 일정 시간마다 표면 저항율(Rsf)의 측정을 되풀이하는 것으로, 청정한 표면상의 유기물 오염량의 수시 변화를 추적할 수 있다.
또한, 격리 공간(102)내에는 UV(자외선) 램프(126)가 설치되고 있고, 일련의 표면 저항율의 수시 변화측정이 완료한 후, 밸브(V1, V4, V3, V6)를 닫아 밸브(V2, V5)를 열고, 산소 봄베(116)로부터 가압 산소가스를 격리 공간(102)내로 송기함과 동시에, 글라스 기판(104)의 표면(104a)에 UV 광을 조사하여 표면(104a)에 부착한 유기물을 분해 제거하는 소위 자외선/오존 세정이 실시된다. 자외선/오존 세정을 한 후, 밸브(V2)를 닫아 밸브(V5)를 연상태로 밸브(V1)를 열어, 세정할 때에 격리 공간(102)내부에서 발생한 오존 가스를 배기펌프(120)에 의해 외부에 배출하면서 격리 공간(102) 내부를 정제 공기로 치환한다. 이렇게 하여, 다음 청정 글라스 기판의 표면 저항율의 수시 변화 측정에 대비한다.
또한, XPS법으로 측정한 글라스기판 표면의 유기물 부착량(탄소/규소비)과일정한 상대 습도 분위기 안에서 측정한 표면 저항율의 증가율(Rsf/ Rsi)사이에는 제16도에 나타난 것 같은 관계가 있는 것을 알았다. 도시한 바와 같이, 유기물 부착량의 증가에 대응하여 표면 저항율도 증가하고 있고, 이 관계를 이용하면, 표면 저항을 증가량의 측정치를 글라스 기판 표면의 유기물 부착량으로 환산할 수가 있다. 예를 들면, 글라스 기판에 일정 시간만 여러가지의 평가 대상 분위기를 폭로할 때의 표면 저항율의 증가 비율에 의하여, 다른 여러가지의 분위기가 표면 유기물의 오염원으로서 기여하는 정도를 비교할 수가 있다. 또는 글라스 기판이 보관되어 있는 특정한 분위기 안에 놓여진 동일한 글라스 기판의 표면 저항율 측정을 일정한 시간 간격으로 되풀이하는 것에 의해, 그 분위기에서 발생한 글라스 기판의 표면의 유기물 오염량이 허용치 이하로 유지되고 있는가를 항시 감시하는 것이 가능해진다.
다음에 제17도∼제19도를 참조하면서, 기판 표면에 적하된 액적 접촉각의 변화를 이용한 평가장치(200)에 관해서 설명한다.
제17도에 나타나 있듯이, 평가장치(200)는, 제1 국소 공간 및 주위 청정 공간과 격리된 격리 공간(202)을 구비하고 있다. 이 격리 공간(202)은, 예를 들면 주위와 알루미늄제의 격벽에 의해 격리된 챔버로서 구성할 수가 있다. 이 격리 공간(202) 내부에는 스테이지(204)가 설치되어 있고, 제18도에 나타나 있듯이, 그 스테이지(204)상에 유기물을 제거한 청정조 표면(206a)을 갖는 글라스 기판(206)이 탑재되어 있다. 글라스 기판(206) 상부에는 글라스 표면(206a)에 초순수의액적(207)을 적하하기 위한 시린지(syringe)(208)가 설치되고 있다. 또한 제18도에 나타나 있듯이, 시린지(208)로부터 적하되는 액적(207)의 글라스 기판(206)상의 적하 위치를 자유로이 바꾸어지도록 스테이지(204)에는 기판(206)을 수평면내에서 회전하기도 하거나, 평행하게 이동하기도 하게 할 수 있는 이동기구(미도시)가 설치되고 있다. 또 본 실시예에서는 보관실(22)내에 글라스 기판(18)이 보관되기 때문에 유기물 오염의 평가 대상으로서 글라스 기판(206)을 사용하였으나, 보관실(22)내에 실리콘 웨이퍼를 보관하는 것 같은 경우에는, 유기물 오염의 평가 대상으로서 실리콘 웨이퍼를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 보관고 내에 보관되는 자재의 표면의 재료와 같은 재료의 표면을 갖는 기판을 평가 대상으로서 사용하는 것에 의해, 보다 정확한 유기물 오염의 평가를 하는 것이 가능해진다. 또 본 실시예에서는 제14도의 실시예와 다르고, 기판 표면이 절연성일 필요는 없기 때문에, 실리콘 기판도 그대로 사용할 수 있다.
더욱이, 격리공간(202)의 측벽에는 측정용 창(210a210b)이 설치되고 있다. 측정용 창(210a)의 외측에는 기판(206)에 적하된 액적(207)을 조명하는 광원(212)이 설치되고, 측정용 창(210b)의 외측에는 액적(207)의 상을 확대하여 관찰하기 위한 현미경이나 확대경 등의 상확대수단(214)이 설치되고 있다. 따라서, 제18도에 나타난 것 같은 글라스 기판(206)상에 적하된 액적(207)을, 광원(212)로부터의 조명광에 쬐여, 확대경(214)으로 그 접촉각(α)을 측정할 수가 있다. 또, 이 액적의 접촉각의 변화에 의해 유기물 오염의 정도를 평가를 하는 방법은, 다음과 같은 원리를 이용한 것이다. 유기물 오염이 없는 산화막 첨부 실리콘 웨이퍼든지 글라스기판의 표면은 물과 친해지기 쉬운 성질 즉, 친수성이고 접촉각은 작다. 그런데, 유기물로 오염된 경우에는 기판의 표면은 물을 튀기는 성질, 요컨대 소수성에 변화하여 접촉각이 커진다. 따라서 제17도에 나타난 장치에 의하여 접촉각의 변화를 수시로 관찰하는 것에 의해 유기물 오염의 정도를 평가할 수가 있다.
또한 격리 공간(202)에는, 흡기 밸브 V(11)를 개재하여 봄베(Bombe)(214)에 의해 적어도 산소를 포함하는 세정 가스를 도입하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 흡기 밸브(V12)를 개재하여 평가용 기체를 도입하는 것이 가능하다. 더욱이, 격리 공간(202)에는, 세정가스를 배기하도록 도입ㆍ배기펌프(216)에 연통하는 배기밸브(V13)가 접속되어 또한 평가용 가스를 배기하도록, 에어 펌프(218)에 연통하는 배기밸브(V14)가 접속되어 있다. 또한 격리공간(202)의 상부에는 기판 세정 때에 기판(206)의 표면(206a)에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프(220)가 설치되어 있다.
다음에, 상기 평가장치를 이용하여, 기판 표면의 유기물 오염을 평가하는 방법에 대하여 설명한다. 우선, 세정 직후의 청정 기판의 접촉각을 확대경(214)에 의해 측정한다. 그 후 밸브(V11)와 밸브(V13)를 닫고, 밸브(V12)와 밸브(14)의 양쪽을 열어 평가 대상이 되는 분위기의 기체를 격리 공간(202)내에 에어 펌프(218)로 송기한다. 소정 시간에 걸치어 기판(206)의 표면(206a)을 평가 분위기에 쪼인 후 스테이지(204)를 구동하여, 격리 공간(202)내의 기판(206)을 수평면내에서 이동한다. 또 이 실시예에서는 스테이지(204)를 구동하도록 구성하거나, 시린지(208)를 수평면 내를 자유로이 이동 가능하게 구성하여, 기판(206)[스테이지(204)]을 정지한 채로 시린지(208)쪽으로 이동해도 좋다. 요컨대, 1회의 접촉각 측정이 끝날 때마다 스테이지(204) 또는 시린지(20B)를 회전 또는 수평 방향으로 이동하여 액적이 아직 적하되어 있지 않은 위치에 액적을 적하하여 두번째 접촉각을 측정한다. 이렇게 하여, 일정 시간마다 접촉각의 측정을 되풀이하는 것으로 청정 표면상의 유기물 오염량의 수시 변화를 추적할 수 있다.
또한 일련의 접촉각의 수시 변화 측정이 완료된 후, 밸브(V12)와 밸브(V14)의 양쪽을 닫고, 밸브(V11)와 밸브(V13)의 양쪽을 열어 봄베(214)로부터 적어도 산소를 포함하는 세정 가스를 격리 공간(202)내로 송기하여, 더욱이, 자외선 램프(220)에 의해 글라스 기판(206)의 표면(206a)에 자외선을 조사하여 표면(206a)에 부착한 유기물을 분해 제거한다. 소위 자외선/오존 세정을 행한다. 자외선/오존 세정 후, 밸브(V11)를 닫고 밸브(V13)는 열린 상태로, 밸브(V12)를 열어 세정할 때에 격리 공간(202)내부에서 발생한 오존 가스를 배기 펌프(216)에 의해 외부로 배출하면서 격리 공간(202) 내부를 평가 대상이 되는 분위기의 기체로 치환한다. 이렇게 하여 다음의 청정 글라스 기판의 접촉각의 수시 변화 측정에 대비한다.
제19도는 유기물 부착량(탄소/규소비)과 접촉각과의 관계를 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 유기물 부착량(탄소/규소비)의 증가에 대응하여 접촉각도 증가하고 있어, 이 관계를 이용하면 접촉각의 측정치를 글라스 기판 표면의 유기물 부착량으로 환산할 수 있다. 예를 들면, 글라스 기판에 일정 시간만 여러가지의 평가 대상 분위기를 폭로할 때의 접촉각의 증가 비율에 의하여 다른 여러가지의 분위기가 표면 유기물 오염원으로서 기여하는 정도를 비교할 수가 있다. 또는 글라스 기판이 보관되어 있는 특정한 분위기 중에 놓인 동일한 글라스 기판의 접촉각 측정을 일정시간 간격으로 되풀이하는 것에 의해, 그 분위기에서 발생한 글라스 기판의 표면 유기물 오염량이 허용치 이하로 유지되고 있는가를 항시 감시하는 것이 가능해진다.
그런데 제1도∼제4도에 나타난 보관고(10)(10')에 있어서 촉매 연소법에 의한 보관용 청정공기 생성장치(36)가 정상으로 가동중인 경우나 보관용 청정공기 생성장치(36')의 활성탄의 흡착 성능이 사용에 견딜 수 있는 범위내이면 제14도에 나타난 평가장치(100)에 의해 측정된 기판의 표면 저항율의 증가는 1일당 수%로 제어되고, 또는 제17도에 나타난 평가장치(200)에 의해 측정된 기판의 표면에 적하된 액적의 접촉각의 증가는 1일당 수도로 억제된다. 그렇지만, 평가장치(100),(200)에 의해 수시로 측정된 표면 저항율의 증가 또는 접촉각의 증가가 상기 범위를 넘는 경우에는(예컨대, 1일당의 표면 저항율의 증가율 변화가 수10%가 된 경우든지, 1일당의 접촉각의 증가가 수10도가 된 경우) 보관용 청정공기 생성장치(36)에 어떠한 이상이 생기기도 하고, 또는 보관용 청정공기 생성장치(36')의 활성탄이 파과에 도달하여, 처리 공기중의 유기물가스를 충분히 제거할 수 없게 되어, 보관 공간내에 유기물 오염이 생긴 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우에는, 보관중의 청정한 자재를 즉시 집어내어 다시 세정하여 새로 보관할 필요가 있다. 그리고, 제13도의 제어기(72)는 보관용 청정공기 생성장치(36)(36')에 대하여 송기의 중지 등, 소정의 지령을 보내어, 보관용 청정공기 생성장치(36)(36')의 수리를 하든가, 또는 활성탄 필터를 교환할 수가 있다. 또는 제20도, 제21도에 나타난 것 같은 백업 기구가 설치되고 있는 경우에는, 제어기(72)는 가동중의 보관용 청정공기 생성장치를 백업 기구로 바꿀 수 있다.
백 업 기구로서는, 예컨대 제20도에 나타난 것 같은 기구(302)를 채용할 수가 있다. 이 백 업 기구(302)에 있어서는, 보관용 청정공기 생성장치(36)가 독립으로 제어 가능한 2계통의 제1 및 제2 보관용 청정공기 생성장치(36a,36b)로 구성되어 있다. 그리고 보관고(10)로의 급기계(46)로부터 분기한 관로(71)에 의해 보관고(10)로 송기되는 보관용 청정공기의 일부가 평가장치(100)(200)로 보내여지고, 그래서 유기물 오염의 정도가 수시로 관찰된다. 예를 들어, 제1의 보관용 청정공기 생성장치(36a)에서 보관용 청정공기가 공급되어 있는 때[즉, 밸브(78)가 개방되어 밸브(80)가 닫히고 있는], 평가장치(100)(200)에 있어서 유기물 오염이 발생하였다고 평가된 경우에는 제어기(72)는, 밸브(78)를 닫고 밸브(80)를 개방하는 것에 의해 보관용 청정공기의 공급원을 제2의 보관용 청정공기 생성장치(36b)로 바꿀 수 있다. 그리고, 이상이 발생한 제1의 보관용 청정공기 생성장치(36a)의 활성탄 필터를 교환할 수가 있다.
제21도는, 백업 기구의 별도의 실시예를 나타내고 있다. 이 백업 기구(304)는, 제20도에 나타난 제2의 보관용 청정공기 생성장치를 대신해서 불활성 가스공급원(82)이 급기계(46)에 접속되어 있다. 따라서, 평가 장치(100)(200)에 의해 이상이 발생하였다고 평가된 경우에는, 제어기(72)는 보관용 청정공기 생성장치(36)르 연통하는 밸브(84)를 닫고 불활성 가스 공급원(82)끄 연통하는 밸브(86)를 개방하여 보관용 청정공기 생성장치(36)의 수리가 완료하기 까지의 임시 조치로서보관고(10)에 불활성 가스를 공급할 수가 있다.
이상 본 발명을 LCD 기판용의 보관고에 적용한 실시예에 의거하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 당업자이면 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주에 있어서 여러가지 변경 및 수정을 하는 것이 가능하고 그것들에 관해서도 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예컨대 본 발명은, 본 실시예에 나타난 LCD 기판용의 보관고 뿐만 아니라 반도체 웨이퍼용의 보관고에 대해서도 적용이 가능하다. 또한 기판을 캐리어에 수납하여, 그 캐리어 단위로 보관하는 경우뿐만 아니라, 기판을 직접 보관하는 보관고에도 당연히 적용할 수가 있다. 또한 본 발명에 의하면, 제5도에 나타난 촉매 연소법을 이용한 보관용 청정공기 생성장치에 한정되지 않고, 메탄을 포함하는 탄화수소류의 총농도가 10ppb 이하로 제어할 수 있는 장치이면 각종 장치를 사용하는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 의하면 제6도∼제10도에 나타난 활성탄 필터를 이용한 보관용 청정공기 생성장치, 또는 제11도에 나타난 활성탄 여과재를 사용한 유동층 흡착탑을 이용한 보관용 청정공기 생성장치에 한하지 않고, 청정한 자재 표면의 순수 적하 접촉각 또는 표면 저항율이 세정 직후와 거의 동일한 상태로 유지 보관할 수 있도록, 제어할 수 있는 것 같은 장치라면, 각종 장치를 사용하는 것이 가능하다.
또한, 보관 공간의 기판 표면의 유기물 오염 정도를 직접 평가하는 평가장치로서, 제14도 및 제17도에서 보여지는 평가장치에 한정되지 않고 기판 표면의 유기물 오염을 간접적으로 측정 가능한 각종 센서를 사용할 수 있다. 예를 들면, 공기중의 유기물양을 측정하는 센서를 사용하여 간접적으로 기판 표면의 유기물 오염을 측정하여 평가하도록 구성할 수도 있다. 또한 도시한 예에서는 청정실안에 보관고를 설치한 구성을 나타내고 있지만, 본 발명에 있어서의 보관고는 청정실 등의 주위 청정 공간과 격리된 상태로 유지 보관되면 좋고, 청정실의 외부에 설치하는 것도 가능하다.
이상의 설명에서 본 바와 같이, 본 발명에 의하면 청정한 자재를 보관하는 제1 국소 청정 공간안에 메탄을 포함한 수소류의 총농도가 10ppb 이하로 제어된 보관용 청정공기가 충진되기 때문에, 기판 표면의 유기물 오염을 효과적으로 방지할 수 있다. 이 때, 불활성 가스를 사용하지 않기 때문에 안전하고, 또한 저렴한 가격의 운전 자금으로 구동이 가능하다.
더욱이, 본 발명에 의하면 청정한 자재를 보관하는 제1 국소 청정 공간안으로, 예를 들면 촉매 반응탑이나 활성탄 필터나 유동층 흡착탑보다 청정한 자재 표면의 순수 적하 접촉각 또는 표면 저항율이 세정 직후와 거의 동등한 상태로 유지할 수 있도록 제어된 보관용 청정공기가 충만되기 때문에, 기판 표면의 유기물 오염을 효과적으로 방지할 수 있다. 이 때에, 불활성 가스 등을 사용하지 않기 때문에 안전하고 저렴한 이니셜 코스트로 보관고를 가동시킬 수가 있다. 또, 촉매 반응탑이나 활성탄 필터나 유동측 흡착탑 등의 청정공기 생성 수단의 하류쪽에 스스로 탈가스가 없는 미립자 제거 수단을 설치하여, 생성한 청정공기 안의 미립자나 불순물 가스를 상당히 저감하는 것도 가능하다.
더욱이, 제1의 국소 청정 공간이 청정한 자재를 보관하는 보관 공간과 버퍼공간으로 구획하고 있고, 자재의 반입 반출시에 주위의 청정 공간의 분위기에서 유래하는 유기물이 보관 공간 안으로 혼입하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 빈번하게 반입 반출을 반복하는 반제품의 청정한 자재를 보관하기에 적합한 보관고를 구성할 수 있다.
더욱이, 제2의 국소 청정 공간 안에 있어서, 평가장치에 의해 청정한 자재가 보관되는 제1의 국소 청정 공간 안의 보관용 청정공기에 의한 유기물 표면 오염 정도를 소시로 관찰하면, 제1의 국소 청정 공간 안의 유기물 오염이 진전되고, 보관된 자재가 유기물에 의해 오염되고, 제품의 원료에 대한 제품의 비율이 저하되기 전에 유기물 오염 대책을 강구할 수가 있다.
제1도는 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고의 하나의 실시예에 대한 개략 평면도이다.
제2도는 제1도에 나타난 청정한 자재용 -보관고를 A방향에서 본 측면도이다.
제3도는 제1도에 나타난 청정한 자재용 보관고를 B방향에서 본 측면도이다.
제4도는 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고의 별도의 실시예에 대한 개략 평면도이다.
제5도는 제1도에 나타난 청정한 자재용 보관고에 적용 가능한 보관용 청정공기 생성장치의 일례를 나타난 구성도이다.
제6도는 제1도에 나타난 청정한 자재용 보관고에 적용 가능한 보관용 청정공기 생성장치의 일례를 나타난 구성도이다.
제7도는 제6도에 나타난 보관용 청정공기 생성장치에 적용 가능한 여과 필터의 일례를 나타난 개략적인 분해 조립도이다.
제8도(a)는 제7도에 나타난 여과 필터를 조립한 후의 개략적인 사시도이고, 제8도(b)는 제7도에 나타난 여과 필터에 사용되는 금속 테두리의 개략을 나타난 사시도이다.
제9도는 제6도에 나타난 보관용 청정공기 생성장치에 적용 가능한 여과 필터의 별도의 예를 나타내는 개략적인 분해 조립도이다.
제10도는, 제6도에 나타난 보관용 청정공기 생성장치에 적용 가능한 여과 필터의 별도의 예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
제11도는 제1도에 나타난 청정한 자재용 보관고에 적용 가능한 보관용 청정공기 생성장치의 별도의 예를 나타내는 구성도이다.
제12도는 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고의 별도의 실시예의 개략 평면도이다.
제13도는 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고의 또 다른 실시예의 개략 평면도이다.
제14도는 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고에 적용 가능한 평가장치에 있어서의 하나의 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
제15도는 제14도의 평가장치에 적용 가능한 기판에 형성되는 전극의 구성을 나타난 평면도이고, (A)는 그 표면의 모양을 나타내고, (B)는 그 이면의 모양을 나타내고 있다.
제16도는 글라스 기판의 표면에 대한 유기물 부착량(탄소/규소비)과 표면 저항율의 증가율의 관계를 나타낸 그래프이다.
제17도는 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고에 적용 가능한 평가장치가 별도인 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
제18도는 기판 표면에 적하된 액적과 접촉각과의 관계를 나타내는 설명도이다.
제19도는 글라스 기판의 표면에 대하는 유기물 부착량(탄소/ 규소비)와 접촉각과의 관계를 나타난 그래프이다.
제20도는 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고에 적용 가능한 백 업 기구의 하나의 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
제21도는 본 발명에 있어서의 청정한 자재용 보관고에 적용 가능한 백 업 기구의 또 다른 별도의 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10:보관고 12:청정실 14:격벽
16:전실 18:LCD기판 20:반송실
22:보관실 24:캐리어대 34:배기계

Claims (24)

  1. 청정한 자재용 보관고에 있어서,
    제1의 청정도로 유지 보관된 주위 청정 공간,
    상기 주위 청정 공간과 격벽에 의하여 격리되고 상기 주위 청정 공간과의 사이로 청정한 자재를 주고 받는 버퍼 공간, 및 상기 버퍼 공간과 격벽에 의하여 격리되어 상기 버퍼 공간을 통하여 이송된 상기한 청정한 자재를 보관하는 보관 공간을 구비하는 제1의 국소 청정 공간,
    상기 제1의 국소 청정 공간의 보관 공간 또는 버퍼 공간과 급기계에 의하여 연결되고, 메탄을 포함하는 탄화수소류의 총농도가 10ppb 이하로 제어되는 제2 청정도로 유지 보관된 보관용 청정공기를 생성하는 보관용 청정 공기 생성 수단, 및
    상기의 제1의 국소 청정 공간의 보관 공간 또는 버퍼 공간 내에 상기 급기계를 통하여 상기의 보관용 청정공기를 공급하는 송기 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기의 보관용 청정공기 생성 수단은, 외기 또는 상기의 주위 청정 공간의 청정공기 중에 포함되는 탄화수소류를 촉매 연소법에 의해서 분해하는 탄화수소류 제거 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  3. 제1항에 있어서,
    상기의 송기 수단은, 상기의 보관용 청정공기의 공기류를 상기의 보관공간에서 상기의 버퍼 공간으로 보내는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  4. 제1항에 있어서,
    더욱이, 상기의 제1의 국소 청정 공간 및 상기의 주위 청정 공간과 격리된 제2의 국소 청정 공간과, 그 제2의 국소 청정 공간 내에 상기의 제1의 국소 청정 공간 내의 상기의 보관용 청정공기를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기의 제2의 국소 청정 공간 내에 배치되어 상기의 보관용 청정공기에 의한 유기물 오염을 평가하는 평가장치를 구비한 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  5. 제4항에 있어서,
    상기의 송기 수단은, 바뀜이 자유자재임과 동시에 서로 독립한 복수의 송기 계통을 포함하고, 상기의 평가장치에 의한 평가에 응해서 상기의 제1의 국소 청정 공간에 상기의 보관용 청정공기를 공급하는 송기 계통이 바꾸어지는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  6. 제4항에 있어서,
    더욱이, 상기의 제1의 국소 청정 공간에 불활성 가스를 송기하는 불활성 가스 송기 수단을 구비하고, 상기의 송기 수단은 상기의 평가장치에 의한 평가에 응해서 상기의 불활성 가스 송기 수단으로 바꾸어지는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  7. 제4항에 있어서,
    상기의 평가장치는 적어도 표면이 절연성인 기판과, 그 기판 표면상에 적어도 2점 사이의 상기의 저항치를 측정하는 표면 저항율계와, 상기의 제2의 국소 공간내에 실질적으로 일정한 상대 습도를 갖는 조습 가스를 도입하는 조습 가스 도입 수단과, 상기의 표면 저항율계에 의해 측정된 표면 저항율에 응해서 상기의 기판 표면의 유기물 오염을 평가함과 동시에, 보관용 청정공기 생성 수단의 유기물 제거 능력의 열화를 진단하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  8. 제7항에 있어서,
    상기의 기판의 표면의 재질은 상기의 제1의 국소 청정 공간 내에 보관되는 청정한 자재의 표면의 재질과 실질적으로 같고, 또한 세정 후의 폭로 시간도 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  9. 제4항에 있어서,
    상기의 평가장치는 기판과, 그 기판 표면상에 액적를 적하하는 적하수단과,적하된 액적의 접촉각을 측정하는 측정수단과, 측정된 접촉각에 응해서 상기의 기판 표면의 유기물 오염을 평가함과 동시에, 보관용 청정공기 생성 수단의 유기물 제거 능력의 열화를 진단하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  10. 제9항에 있어서,
    상기의 기판의 표면의 재질은 상기의 제1의 국소 청정 공간 내에 보관되는 청정한 자재의 표면의 재질과 실질적으로 같고 또한 세정 후의 폭로 시간도 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  11. 청정한 자재용 보관고에 있어서,
    제1의 청정도로 유지 보관된 주위 청정 공간,
    상기 주위 청정 공간과 격벽에 의하여 격리되고 상기 주위 청정 공간과의 사이로 청정한 자재를 주고 받는 버퍼 공간, 및 상기 버퍼 공간과 격벽에 의하여 격리되어 상기 버퍼 공간을 통하여 이송된 상기한 청정한 자재를 보관하는 보관 공간을 구비하는 제1의 국소 청정 공간,
    상기 제1의 국소 청정 공간의 보관 공간 또는 버퍼 공간과 급기계에 의하여 연결되고, 청정한 자재 표면의 순수 적하 접촉각 또는 표면 저항율을 세정 직후와 거의 동등한 상태로 유지 보관할 수 있는 제2의 청정도로 유지 보관된 보관용 청정공기를 생성하는 보관용 청정공기 생성 수단, 및
    상기의 제1의 국소 청정 공간의 보관 공간 또는 버퍼 공간 내에 상기 급기계를 통하여 상기의 보관용 청정공기를 공급하는 송기 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  12. 제11항에 있어서,
    상기의 보관용 청정공기 생성 수단은, 외기 또는 상기의 주위 청정 공간의 청정 공기중에 포함되는 탄화수소류를 촉매 연소법에 의해서 분해하는 탄화수소류 제거 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  13. 제11항에 있어서,
    상기의 보관용 청정 공기 생성 수단은, 외기 또는 상기의 주위 청정 공간의 청정 공기중에 포함되는 탄화수소류를 활성탄 필터에 의해서 흡착하는 탄화수소류 제거 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  14. 제11항에 있어서,
    상기의 보관용 청정공기 생성 수단은, 외기 또는 상기의 주위 청정 공간의 청정 공기중에 포함되는 탄화수소류를 활성탄 여과재를 사용한 유동층 흡착탑에 의해서 흡착하는 탄화수소를 제거수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기의 보관용 청정공기 생성 수단은, 상기의 탄화수소류 제거 수단의 하류에 입경이 0.3㎛의 크기의 미립자를 99.97%이상 포집할 수 있는 가스상 불순물을 발생하지 않는 소재만으로 구성되는 고성능 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  16. 제14항에 있어서,
    상기의 보관용 청정공기 생성 수단은, 상기의 탄화수소류 제거 수단의 하류에, 입경이 0.3㎛ 또는 0.3㎛ 이상의 크기의 미립자를 99. 97%미만 포집할 수 있는 가스상 불순물을 발생하지 않는 소재만으로 구성되는 중성능 필터와 그 하류에 배치된 입경이 0.3㎛ 크기의 미립자를 99. 97%이상 포집할 수 있는 가스상 불순물을 발생하지 않는 소재만으로 구성되는 고성능 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  17. 제11항에 있어서,
    상기의 송기 수단은, 상기의 보관용 청정공기의 공기류를 상기의 보관 공간으로부터 상기의 버퍼 공간으로 보내는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  18. 제11항에 있어서,
    더욱이, 상기의 제1의 국소 청정 공간 및 상기의 주위 청정 공간과 격리된제2의 국소 청정 공간과, 그 제2의 국소 청정 공간 안으로 상기의 제1의 국소 청정 공간 내의 상기의 보관용 청정공기를 도입하는 가스도입수단과, 상기의 제2의 국소 청정 공간 내에 배치되어 상기의 보관용 청정공기에 의한 유기물 오염을 평가하는 평가장치를 구비한 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  19. 제18항에 있어서,
    상기의 송기 수단은, 바뀜이 자유자재임과 동시에 서로 독립한 복수의 송기 계통을 포함하고, 상기의 평가장치에 의한 평가에 응해서 상기의 제1의 국소 청정 공간에 상기의 보관용 청정공기를 공급하는 송기 계통이 바꾸어지는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  20. 제18항에 있어서,
    더욱이, 상기의 제1의 국소 청정 공간에 불활성 가스를 송기하는 불활성 가스 송기 수단을 구비하고, 상기의 송기 수단은 상기의 평가장치에 의한 평가에 응해서 상기의 불활성 가스 송기 수단에 바꾸어지는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  21. 제18항에 있어서,
    상기의 평가장치는 적어도 표면이 절연성인 기판과, 그 기판 표면상의 적어도 2점 사이의 상기의 저항치를 측정하는 표면저항율계와, 상기의 제2의 국소 공간내에 실질적으로 일정한 상대 습도를 갖는 조습 가스를 도입하는 조습 가스 도입 수단과, 상기의 표면 저항율계에 의해 측정된 표면 저항율에 응해서 상기의 기판 표면의 유기물 오염을 평가함과 동시에, 보관용 청정공기 생성 수단의 유기물 제거 능력의 열화를 진단하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  22. 제21항에 있어서,
    상기의 기판의 표면의 재질은, 상기의 제1의 국소 청정 공간 내에 보관되는 청정한 자재의 표면 재질과 실질적으로 같고, 또한 세정 후의 폭로 시간도 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  23. 제18항에 있어서,
    상기의 평가장치는, 기판과, 그 기판 표면상에 액적을 적하하는 적하 수단과, 적하된 액적의 접촉각을 측정하는 측정 수단과, 측정된 접촉각에 응해서 상기의 기판 표면의 유기물 오염을 평가함과 동시에, 보관용 청정공기 생성 수단의 유기물 제거 능력의 열화를 진단하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 기판의 표면 재질은 상기의 제1의 국소 청정 공간 내에 보관되는 청정한 자재의 표면의 재질과 실질적으로 같고, 또한 세정 후의 폭로 시간도 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 청정한 자재용 보관고.
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