KR20200130305A - 밀폐 설비 - Google Patents

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KR20200130305A
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sealing member
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도시히로 가와이
겐고로 오구라
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신포니아 테크놀로지 가부시끼가이샤
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Abstract

프레임 부재 및 커버 부재의 강성이 높지 않아도, 하우징을 밀폐 가능하게 하는 것. EFEM에 있어서, 하우징의 내부 공간(40)과 외부 공간(7)의 사이에 소정값 이하의 압력차가 존재한다. 하우징은, 개구가 형성되도록 짜여진 프레임 부재와, 개구를 덮도록 프레임 부재에 설치된 커버 부재와, 프레임 부재와 커버 부재의 사이에 끼워져서, 개구를 둘러싸도록 연장되어 있는 시일 부재(61)를 갖는다. 프레임 부재 및 상기 커버 부재는, 판금으로 형성되어 있다. 시일 부재(61)는, 그 연장 방향에 직교하는 단면이 중공 형상을 갖는 탄성 부재이다.

Description

밀폐 설비
본 발명은 밀폐 설비에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 반도체 기판(웨이퍼)에 소정의 처리를 실시하는 처리 장치와, 웨이퍼가 수용되는 FOUP(Front-Opening Unified Pod)의 사이에서 웨이퍼의 전달을 행하는, EFEM(Equipment Front End Module)이 개시되어 있다. EFEM은, 웨이퍼의 반송이 행하여지는 반송실이 형성된 하우징과, 하우징의 외측에 배열되어 배치되어, FOUP가 각각 적재되는 복수의 로드 포트와, 반송실 내에 설치되어, 웨이퍼의 반송을 행하는 반송 장치를 구비한다.
종래, 웨이퍼 상에서 제조되는 반도체 회로에 대한 반송실 내의 산소나 수분 등의 영향은 적었지만, 근년, 반도체 회로의 한층 더한 미세화에 수반하여, 그 영향이 현재화되고 있다. 그래서, 특허문헌 1에 기재된 EFEM은, 불활성 가스인 질소로 반송실 내가 채워지도록 구성되어 있다. 구체적으로는, EFEM은, 하우징의 내부에서 질소를 순환시키는, 반송실을 포함하는 순환 유로와, 순환 유로에 질소를 공급하는 가스 공급 수단과, 순환 유로로부터 질소를 배출하는 가스 배출 수단을 구비한다. 질소는, 순환 유로 내의 산소 농도 등의 변동에 따라서 적절히 공급 및 배출된다. 이에 의해, 질소를 상시 공급 및 배출하는 구성과 비교해서 질소의 공급량의 증대를 억제하면서, 반송실 내를 질소 분위기로 유지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 순환 유로는, 하우징을 둘러싸는 하우징 벽(커버 부재)과, 하우징 벽을 지지하는 지주(프레임 부재)에 의해 폐지된 대략 밀폐 공간으로 되어 있다. 이에 의해, 외부 공간으로부터 순환 유로에의 대기의 침입이나, 순환 유로로부터 외부 공간에의 질소의 누출이 억제된다.
일본 특허 공개 제2015-146349호 공보
특허문헌 1에 기재된 바와 같은 EFEM에 있어서, 실제로 대략 밀폐 공간을 형성하기 위해서, 본원 발명자는, 프레임 부재와 커버 부재의 사이에 O링을 끼워서 압착시킴으로써, O링을 프레임 부재 및 커버 부재에 밀착시켜, 하우징을 밀폐하는 것을 검토하였다. 여기서, O링을 압착시키기 위해서는 일정 이상의 압박력이 필요해서, 프레임 부재 및 커버 부재가 그 압박력을 견딜 수 있는 강성을 갖도록, 프레임 부재 및 커버 부재를 두껍게 할 것이 요구된다. 그러나, 프레임 부재 및 커버 부재를 두껍게 하면, 프레임 부재 및 커버 부재의 중량이 상당히 증대하여, 재료비 등의 제조 비용이 대폭 증가해버린다. 또한, 예를 들어 EFEM의 메인터넌스 시에 커버 부재를 탈착할 경우, 무거운 커버 부재를 운반할 필요가 발생하여, 작업성이 매우 나빠진다는 문제도 있다. 나아가, 표면에 높은 평탄성이 요구된다.
본 발명의 목적은, 프레임 부재 및 커버 부재의 강성이 높지 않아도, 하우징을 밀폐 가능하게 하는 것이다.
제1 발명의 밀폐 설비는, 하우징의 내부 공간과 외부 공간의 사이에 소정값 이하의 압력차가 존재하는 밀폐 설비이며, 상기 하우징은, 개구가 형성되도록 짜여진 프레임 부재와, 상기 개구를 덮도록 상기 프레임 부재에 설치된 커버 부재와, 상기 프레임 부재와 상기 커버 부재의 사이에 끼워져서, 상기 개구를 둘러싸도록 연장되어 있는 시일 부재를 갖고, 상기 프레임 부재 및 상기 커버 부재는, 판금으로 형성되어 있고, 상기 시일 부재는, 그 연장 방향에 직교하는 단면이 중공 형상을 갖는 탄성 부재인 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 시일 부재가 단면 중공의 탄성 부재이기 때문에, 작은 압박력으로도 휘기 쉽다. 즉, 프레임 부재와 커버 부재 사이에 끼워져 있는 시일 부재가 압축되기 쉬워, 시일 부재와 프레임 부재 및 커버 부재의 접촉 면적이 커지기 쉽다. 이 때문에, 작은 압박력으로, 시일 부재를 프레임 부재 및 커버 부재에 밀착시킬 수 있다. 이에 의해, 강성이 높지 않은 판금으로 프레임 부재 및 커버 부재가 형성되어 있어도, 시일 부재를 압축시키기 위한 압박력을 프레임 부재 및 커버 부재가 견딜 수 있다. 여기서, 중공의 시일 부재는, 내부 공간과 외부 공간의 압력차가 크면, 압력이 높은 측에서 낮은 측으로 시일 부재가 눌림으로써 밀폐성이 악화되기 쉽지만, 본 발명에서는, 내부 공간과 외부 공간의 압력차가 작기(예를 들어, 1 내지 3000Pa(G), 바람직하게는 3 내지 500Pa(G), 보다 바람직하게는 5 내지 100Pa(G)) 때문에, 밀폐성의 악화는 억제된다. 이상으로부터, 프레임 부재 및 커버 부재의 강성이 높지 않아도, 하우징을 밀폐할 수 있다.
제2 발명의 밀폐 설비는, 상기 제1 발명에 있어서, 상기 시일 부재에는, 상기 시일 부재의 중공부와 외부를 연통시키는 가스 배출 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 프레임 부재에 커버 부재를 설치할 때, 즉 시일 부재가 압축될 때, 가스 배출 구멍을 통해서 시일 부재의 중공부로부터 기체가 배출된다. 이 때문에, 가스 배출 구멍이 형성되어 있지 않은 경우에 비하여, 시일 부재가 압축되었을 때, 중공부의 압력이 상승하는 것을 억제하여, 시일 부재에 의한 반발력을 약화시킬 수 있다. 따라서, 작은 압박력으로 확실하게 시일 부재를 압축할 수 있다.
제3 발명의 밀폐 설비는, 상기 제1 또는 제2 발명에 있어서, 상기 프레임 부재와 상기 커버 부재의 사이에, 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
시일 부재가 지나치게 압축되어 완전히 찌부러진 상태에서 사용되면, 시일 부재가 파손되기 쉬워지는 등의 우려가 있다. 본 발명에서는, 스페이서에 의해 프레임 부재와 커버 부재의 거리가 벌어지므로, 시일 부재의 두께가 당해 거리보다도 작아지는 것이 방지된다. 따라서, 프레임 부재와 커버 부재의 거리를 적절하게 벌림으로써, 시일 부재가 지나치게 압축되는 것을 방지할 수 있다.
제4 발명의 밀폐 설비는, 상기 제1 내지 제3의 어느 것의 발명에 있어서, 상기 시일 부재는, 상기 프레임 부재 및 상기 커버 부재 중 한쪽과의 접촉 부분에 형성된 돌출부를 갖고, 상기 돌출부는, 상기 연장 방향과 직교하고 또한 상기 한쪽에서의 상기 시일 부재와의 접촉면에 평행한, 상기 시일 부재의 폭 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 폭 방향으로 돌출되어 있는 돌출부에 의해, 시일 부재와, 프레임 부재 및 커버 부재 중 한쪽과의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 하우징의 밀폐성을 향상시킬 수 있다.
제5 발명의 밀폐 설비는, 상기 제4 발명에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 폭 방향에 있어서, 상기 내부 공간 및 상기 외부 공간 중 압력이 낮은 공간측에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
돌출부가, 내부 공간 및 외부 공간 중 압력이 높은 공간측에 형성되어 있으면, 내부 공간과 외부 공간의 압력차가 증대한 경우, 압력이 높은 측에서 낮은 측으로 시일 부재가 압박되었을 때, 돌출부의 저항에 의해 시일 부재가 움직이기 어려워진다. 즉, 압력이 높은 공간에서 압력이 낮은 공간으로 기체가 빠지기 어렵다. 그러면, 상기 압력차가 계속해서 증대했을 경우에, 중공이고 강도가 낮은 시일 부재가 파괴되거나 할 우려가 있다. 본 발명에서는, 내부 공간과 외부 공간의 압력차가 증대한 경우에, 압력이 높은 공간에서 압력이 낮은 공간으로 기체가 비교적 빠지기 쉽기 때문에, 시일 부재가 파괴되거나 하는 것을 억제할 수 있다.
제6 발명의 밀폐 설비는, 하우징의 내부 공간과 외부 공간의 사이에 3000Pa 이하의 압력차가 존재하는 밀폐 설비이며, 상기 하우징은, 개구가 형성되도록 짜여진 프레임 부재와, 상기 개구를 덮도록 상기 프레임 부재에 설치된 커버 부재와, 상기 프레임 부재와 상기 커버 부재의 사이에 끼워져서, 상기 개구를 둘러싸도록 연장되어 있는 시일 부재를 갖고, 상기 프레임 부재 및 상기 커버 부재의 적어도 한쪽은, 두께 6mm 이하의 판금으로 형성되어 있고, 상기 프레임 부재와 커버 부재의 상기 시일 부재와 접촉하는 접촉면은, 0.5mm/m 내지 5mm/m의 평탄도를 갖고, 상기 시일 부재는, 그 연장 방향에 직교하는 단면이 중공 형상을 갖는 탄성 부재인 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 프레임 부재나 커버 부재가 깎아 내어 제조된 경우와 비교해서 표면의 평탄성이 떨어지는 판금을 프레임 부재 또는 커버 부재에 사용해도, 시일 부재가 작은 압박력으로 표면에 추종해서 변형되므로, 필요한 밀폐성을 얻을 수 있다.
제7 발명의 밀폐 설비는, 상기 제1 내지 제6의 어느 것의 발명에 있어서, 불활성 가스를 공급 가능한 가스 공급 수단과, 상기 내부 공간 내의 가스를 배출하는 가스 배출 수단과, 상기 가스 공급 수단 및 상기 가스 배출 수단을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 가스 공급 수단에 의해 상기 내부 공간에 200L/min 이하의 상기 불활성 가스를 공급함과 함께, 상기 가스의 공급량 또는 상기 내부 공간의 압력에 따라서 상기 가스 배출 수단에 의해 상기 가스를 배출함으로써, 상기 내부 공간의 산소 농도를 100ppm 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 하우징을 밀폐할 수 있어, 외부 공간에서 내부 공간으로 가스가 침입하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 불활성 가스의 공급 유량이 200L/min 이하로 적은 경우에도, 불활성 가스 이외의 가스의 농도가 상승해버리는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 EFEM 및 그 주변의 개략적인 평면도이다.
도 2는 EFEM의 전기적 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 하우징의 정면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV 단면도이다.
도 5는 도 3의 V-V 단면도이다.
도 6은 하우징의 전방면에 배치된 시일 부재를 도시하는 도면이다.
도 7은 시일 부재 및 그 주변의 구성을 도시하는 도면이다.
이어서, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도 1 내지 도 7을 참조하면서 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 도 1에 도시하는 방향을 전후 좌우 방향으로 한다. 즉, EFEM(Equipment Front End Module)(1)과 기판 처리 장치(6)가 배열되어 있는 방향을 전후 방향으로 한다. EFEM(1)측을 전방, 기판 처리 장치(6)측을 후방으로 한다. 전후 방향과 직교하는, 복수의 로드 포트(4)가 배열되어 있는 방향을 좌우 방향으로 한다. 또한, 전후 방향 및 좌우 방향의 양쪽과 직교하는 방향을 상하 방향으로 한다.
(EFEM 및 주변의 개략 구성)
먼저, EFEM(1)(본 발명의 밀폐 설비) 및 그 주변의 개략 구성에 대해서, 도 1 및 도 2를 사용해서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 EFEM(1) 및 그 주변의 개략적인 평면도이다. 도 2는, EFEM(1)의 전기적 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, EFEM(1)은, 하우징(2)과, 반송 로봇(3)과, 복수의 로드 포트(4)와, 제어 장치(5)를 구비한다. EFEM(1)의 후방에는, 반도체 기판인 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치(6)가 배치되어 있다. EFEM(1)은, 하우징(2) 내에 배치된 반송 로봇(3)에 의해, 로드 포트(4)에 적재되어 있는 FOUP(Front-Opening Unified Pod)(100)와 기판 처리 장치(6)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. FOUP(100)는, 복수의 웨이퍼(W)를 상하 방향으로 배열해서 수용 가능한 용기이며, 후단부(전후 방향에서의 하우징(2)측의 단부)에 덮개(101)가 설치되어 있다. FOUP(100)는, 예를 들어 로드 포트(4)의 상방에 마련된 도시하지 않은 레일에 현수되어 주행하는, 도시하지 않은 OHT(천장 주행식 무인 반송차)에 의해 반송된다. OHT와 로드 포트(4)의 사이에서, FOUP(100)의 전달이 행하여진다.
하우징(2)은, 복수의 로드 포트(4)와 기판 처리 장치(6)를 접속하기 위한 것이다. 하우징(2)의 내부에는, 외부 공간(7)에 대하여 대략 밀폐된, 웨이퍼(W)가 반송되는 반송실(41)이 형성되어 있다. EFEM(1)이 가동하고 있을 때, 반송실(41)은 질소 등의 불활성 가스로 채워져 있다. 하우징(2)은, 반송실(41)을 포함하는 내부 공간(40)을 질소가 순환하도록 구성되어 있다(상세에 대해서는 후술함). 또한, 하우징(2)의 후단부에는 도어(2a)가 설치되고, 반송실(41)은, 도어(2a)를 사이에 두고 기판 처리 장치(6)와 접속되어 있다.
반송 로봇(3)은, 반송실(41) 내에 배치되어, 웨이퍼(W)의 반송을 행한다. 반송 로봇(3)은, 위치가 고정된 기대부(3a)(도 3 참조)와, 기대부(3a)의 상방에 배치되어, 웨이퍼(W)를 보유 지지해서 반송하는 암 기구(3b)(도 3 참조)와, 로봇 제어부(11)(도 2 참조)를 갖는다. 반송 로봇(3)은 주로, FOUP(100) 내의 웨이퍼(W)를 취출해서 기판 처리 장치(6)에 전달하는 동작이나, 기판 처리 장치(6)에 의해 처리된 웨이퍼(W)를 수취해서 FOUP(100)로 되돌리는 동작을 행한다.
로드 포트(4)는, FOUP(100)를 적재하기(도 5 참조) 위한 것이다. 복수의 로드 포트(4)는, 각각의 후단부가 하우징(2)의 전방측의 격벽을 따르도록, 좌우 방향으로 배열해서 배치되어 있다. 로드 포트(4)는, FOUP(100) 내의 분위기를 질소 등의 불활성 가스로 치환 가능하게 구성되어 있다. 로드 포트(4)의 후단부에는, 도어(4a)가 마련되어 있다. 도어(4a)는, 도시하지 않은 도어 개폐 기구에 의해 개폐된다. 도어(4a)는, FOUP(100)의 덮개(101)의 로크를 해제 가능하면서 또한 덮개(101)를 유지 가능하게 구성되어 있다. 로크가 해제된 덮개(101)를 도어(4a)가 보유 지지하고 있는 상태에서, 도어 이동 기구가 도어(4a)를 개방함으로써, 덮개(101)가 열린다. 이에 의해, FOUP(100) 내의 웨이퍼(W)가 반송 로봇(3)에 의해 취출 가능해진다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제어 장치(5)(본 발명의 제어부)는, 반송 로봇(3)의 로봇 제어부(11), 로드 포트(4)의 제어부(도시하지 않음), 기판 처리 장치(6)의 제어부(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되어 있어, 이들 제어부와의 통신을 행한다. 또한, 제어 장치(5)는, 하우징(2) 내에 설치된 산소 농도계(55), 압력계(56), 습도계(57) 등과 전기적으로 접속되어 있어, 이들 계측 기기의 계측 결과를 수신하여, 하우징(2) 내의 분위기에 관한 정보를 파악한다. 또한, 제어 장치(5)는, 공급 밸브(112) 및 배출 밸브(113)(후술)와 전기적으로 접속되어 있어, 이들 밸브의 개방도를 조절함으로써, 하우징(2) 내의 분위기를 적절히 조절한다. 예를 들어, 질소를 순환시키는 타입의 EFEM(1)에서는, 내부 공간(40)으로부터 외부 공간(7)에의 질소의 누출을 억제하면서, 외부로부터 내부 공간(40)에의 대기의 침입을 확실하게 억제하기 위해서, 내부 공간(40)의 압력을 외부 공간(7)의 압력보다도 약간 높게 유지할 필요가 있다. 구체적으로는, 1Pa(G) 내지 3000Pa(G)의 범위 내이며, 바람직하게는 3Pa(G) 내지 500Pa(G), 보다 바람직하게는, 5Pa(G) 내지 100Pa(G)이다. 이 때문에, 제어 장치(5)는, 내부 공간(40)의 압력이 소정의 범위로부터 벗어나면, 배출 밸브(113)의 개방도를 변경함으로써 질소의 배출 유량을 변경하여, 압력이 소정의 목표 압력으로 되도록 조절한다. 이와 같이, 산소 농도에 기초하여 질소의 공급 유량이 조절되고, 압력에 기초하여 질소의 배출 유량이 조절됨으로써, 산소 농도 및 압력이 제어된다. 본 실시 형태에서는, 10Pa(G)의 차압이 되도록 조정하고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(6)는, 예를 들어 로드 로크실(6a)과, 처리실(6b)을 갖는다. 로드 로크실(6a)은, 하우징(2)의 도어(2a)를 사이에 두고 반송실(41)과 접속된, 웨이퍼(W)를 일시적으로 대기시키기 위한 방이다. 처리실(6b)은, 도어(6c)를 사이에 두고 로드 로크실(6a)과 접속되어 있다. 처리실(6b)에서는, 도시하지 않은 처리 기구에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 처리가 실시된다.
(하우징 및 그 내부의 구성)
이어서, 하우징(2) 및 그 내부의 구성에 대해서, 도 3 내지 도 6을 사용해서 설명한다. 도 3은, 하우징(2)의 정면도이다. 도 4는, 도 3의 IV-IV 단면도이다. 도 5는, 도 3의 V-V 단면도이다. 도 6은, 하우징(2)의 전방면에 배치된 후술하는 시일 부재(61)를 도시하는 도면이다. 또한, 도 3에서는, 격벽의 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 5에서는, 반송 로봇(3) 등의 도시를 생략하고 있다.
하우징(2)은, 전체적으로 직육면체 형상이다. 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 하우징(2)은, 기둥(21 내지 26)과, 격벽(31 내지 36)을 갖는다. 상하 방향으로 연장되는 기둥(21 내지 26)에 격벽(31 내지 36)이 설치되어 있어, 하우징(2)의 내부 공간(40)이 외부 공간(7)에 대하여 대략 밀폐되어 있다.
보다 구체적으로는, 도 4에 도시한 바와 같이, 하우징(2)의 전단부에 있어서, 기둥(21 내지 24)이 좌측 방향으로부터 우측 방향에 걸쳐서 순번대로 배열하여 세워 설치되어 배치되어 있다. 기둥(21)과 기둥(24)의 사이에 배치된 기둥(22, 23)은, 기둥(21) 및 기둥(24)보다도 짧다. 하우징(2)의 후단부의 좌우 양측에, 기둥(25, 26)이 세워 설치되어 배치되어 있다. 기둥(21 내지 26)은, 예를 들어 SPCC재 등의 탄소강으로 이루어지는 일반적인 판금(압연된 두께 6mm 이하의 금속판)으로 형성되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 하우징(2)의 저부에 격벽(31)이, 천장부에 격벽(32)이 배치되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 전단부에 격벽(33)이, 후단부에 격벽(34)이, 좌측 단부에 격벽(35)이, 우측 단부에 격벽(36)이 각각 배치되어 있다. 하우징(2)의 우측 단부에는, 후술하는 얼라이너(54)가 적재되는 적재부(53)(도 3 참조)가 마련되어 있다. 얼라이너(54) 및 적재부(53)도, 하우징(2)의 내측에 수용되어 있다(도 4 참조).
도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 하우징(2) 내의 상측 부분(기둥(22, 23)의 상방)에는, 수평 방향으로 연장되는 지지판(37)이 배치되어 있다. 이에 의해, 하우징(2)의 내부는, 하측에 형성된 상술한 반송실(41)과, 상측에 형성된 FFU 설치실(42)로 나뉘어져 있다. FFU 설치실(42) 내에는, 후술하는 FFU(팬 필터 유닛)(44)가 배치되어 있다. 지지판(37)의 전후 방향에서의 중앙부에는, 반송실(41)과 FFU 설치실(42)을 연통시키는 개구(37a)가 형성되어 있다. 또한, 하우징(2)의 격벽(33 내지 36)은, 반송실(41)용 하부 벽과 FFU 설치실(42)용 상부 벽으로 나뉘어져 있다(예를 들어, 도 5에서의 전단부의 격벽(33a, 33b) 및 후단부의 격벽(34a, 34b)을 참조). 격벽(31 내지 36) 및 지지판(37)도, 기둥(21 내지 26)과 마찬가지의 판금으로 형성되어 있다.
하우징(2)에 대해서, 좀 더 상세하게 설명한다. 하우징(2)에 있어서는, 기둥(21 내지 26)), 격벽(31, 32) 및 지지판(37)이 조립되어 있음으로써(도 3, 도 4 참조), 도 6에 도시하는 바와 같이, 복수의 개구(38)가 형성되어 있다. 예를 들어, 하우징(2)의 전단부의 하부에는, 기둥(21), 기둥(24), 격벽(31) 및 지지판(37)에 의해, 개구(38a)가 형성되어 있다. 하우징(2)의 전단부의 상부에는, 기둥(21), 기둥(24), 격벽(32) 및 지지판(37)에 의해, 개구(38b)가 형성되어 있다. 격벽(33 내지 36)(도 4 참조)은, 개구(38)를 덮도록 기둥(21 내지 26), 격벽(31, 32) 및 지지판(37)에 설치되어 있다. 기둥(21 내지 26), 격벽(31, 32) 및 지지판(37)(이하, 기둥(21) 등으로 함)이, 본 발명의 프레임 부재에 상당한다. 격벽(33 내지 36)(이하, 격벽(33) 등으로 함)이 본 발명의 커버 부재에 상당한다. 기둥(21) 등과 격벽(33) 등의 사이에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 개구(38)를 밀폐하기 위한 시일 부재(61)가 끼워져 있다. 예를 들어, 개구(38a)를 덮도록 설치된 격벽(33)(격벽(33a). 도 6의 이점쇄선 참조)과 기둥(21) 등의 사이에는, 시일 부재(62)(도 6의 해칭 부분 참조)가 끼워져 있다. 개구(38b)를 덮도록 설치된 격벽(33)(격벽(33b). 도 6의 이점쇄선 참조)과 기둥(21) 등의 사이에는, 시일 부재(63)(도 6의 해칭 부분 참조)가 끼워져 있다. 시일 부재(61)는, 개구(38)를 둘러싸도록 연장되어 있다. 시일 부재(61)의 상세에 대해서는 후술한다.
이어서, 하우징(2)의 내부 구성에 대해서 설명한다. 구체적으로는, 하우징(2) 내에서 질소를 순환시키기 위한 구성 및 그 주변 구성, 그리고, 반송실(41) 내에 배치된 기기 등에 대해서 설명한다.
하우징(2) 내에서 질소를 순환시키기 위한 구성 및 그 주변 구성에 대해서, 도 3 내지 도 5를 사용해서 설명한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 하우징(2)의 내부 공간(40)에는, 질소를 순환시키기 위한 순환로가 형성되어 있다. 순환로는, 반송실(41)과, FFU 설치실(42)과, 귀환로(43)에 의해 구성되어 있다. 개요로서는, 내부 공간(40)에서는, FFU 설치실(42)로부터 청정한 질소가 하방으로 송출되어, 반송실(41)의 하단부까지 도달한 후, 귀환로(43)를 통해서 상승하여, FFU 설치실(42)로 돌아가도록 되어 있다(도 5의 화살표 참조).
FFU 설치실(42)에는, 지지판(37) 상에 배치된 FFU(44)와, FFU(44) 상에 배치된 케미컬 필터(45)가 마련되어 있다. FFU(44)는, 팬(44a)과 필터(44b)를 갖는다. FFU(44)는, 팬(44a)에 의해 FFU 설치실(42) 내의 질소를 하방으로 송출하면서, 질소에 포함되는 파티클(도시하지 않음)을 필터(44b)에 의해 제거한다. 케미컬 필터(45)는, 예를 들어 기판 처리 장치(6)로부터 내부 공간(40)에 도입된 활성 가스 등을 제거하기 위한 것이다. FFU(44) 및 케미컬 필터(45)에 의해 청정화된 질소는, FFU 설치실(42)로부터, 지지판(37)에 형성된 개구(37a)를 통해서 반송실(41)에 송출된다. 반송실(41)에 송출된 질소는, 층류를 형성하여, 하방으로 흐른다.
귀환로(43)는, 하우징(2)의 전단부에 배치된 기둥(21 내지 24)(도 5에서는 기둥(23)) 및 지지판(37)에 형성되어 있다. 즉, 기둥(21 내지 24)은, 중공으로 되어 있어, 질소가 통과할 수 있는 공간(21a 내지 24a)이 각각 형성되어 있다(도 4 참조). 즉, 공간(21a 내지 24a)이 각각 귀환로(43)를 구성하고 있다. 귀환로(43)는, 지지판(37)의 전단부에 형성된 개구(37b)에 의해 FFU 설치실(42)과 연통하고 있다(도 5 참조).
귀환로(43)에 대해서, 도 5를 참조하면서 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 도 5에는 기둥(23)이 도시되어 있지만, 다른 기둥(21, 22, 24)에 대해서도 마찬가지이다. 기둥(23)의 하단부에는, 반송실(41) 내의 질소를 귀환로(43)(공간(23a))에 유입시키기 쉽게 하기 위한 도입 덕트(27)가 설치되어 있다. 도입 덕트(27)에는 개구(27a)가 형성되어, 반송실(41)의 하단부에 도달한 질소가 귀환로(43)에 유입 가능하게 되어 있다. 도입 덕트(27)의 상부에는, 하방을 향할수록 후방으로 확대되는 확대부(27b)가 형성되어 있다. 확대부(27b)의 하방에는, 팬(46)이 배치되어 있다. 팬(46)은, 도시하지 않은 모터에 의해 구동되어, 반송실(41)의 하단부에 도달한 질소를 귀환로(43)(도 5에서는 공간(23a))에 흡입해서 상방에 송출하여, 질소를 FFU 설치실(42)로 되돌린다. FFU 설치실(42)로 되돌려진 질소는, FFU(44)나 케미컬 필터(45)에 의해 청정화되어, 다시 반송실(41)에 송출된다. 이상과 같이 하여, 질소가 순환로 내를 순환 가능하게 되어 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, FFU 설치실(42)의 측부에는, 내부 공간(40)에 질소를 공급하기 위한 공급관(47)이 접속되어 있다. 공급관(47)은, 질소의 공급원(111)에 접속되어 있다. 공급관(47)의 도중부에는, 질소의 단위 시간당 공급량을 변경 가능한 공급 밸브(112)(본 발명의 가스 공급 수단)가 마련되어 있다. 공급 밸브(112)의 개방도를 조절함으로써, 공급원(111)으로부터 내부 공간(40)에 공급되는 질소의 유량을 0 내지 500L/min으로 조정하는 것이 가능하다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 반송실(41)의 전단부에는, 순환로 내의 기체를 배출하기 위한 배출관(48)이 접속되어 있다. 배출관(48)은, 예를 들어 도시하지 않은 배기 포트에 연결되어 있다. 배출관(48)의 도중부에는, 순환로 내의 기체의 단위 시간당 배출량을 변경 가능한 배출 밸브(113)(본 발명의 가스 배출 수단)가 마련되어 있다. 공급 밸브(112) 및 배출 밸브(113)는, 제어 장치(5)와 전기적으로 접속되어 있다(도 2 참조). 이에 의해, 내부 공간(40)에 질소를 적절히 공급 및 배출하는 것이 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 내부 공간(40)에서의 산소 농도의 상승이 산소 농도계(55)에 의해 검출된 경우에, 제어 장치(5)는, 공급 밸브(113)의 개방도를 일시적으로 크게 하여, 공급원(111)으로부터 공급관(47)을 통해서 내부 공간(40)에 질소를 일시적으로 많이 공급한다. 또한, 제어 장치(5)는, 상술한 바와 같이, 내부 공간(40)의 압력에 따라서 배출 밸브(113)의 개방도를 변경(피드백 제어)하여, 배출관(48)을 통해서 질소와 함께 산소를 배출한다. 이와 같이 하여, 제어 장치(5)는, 내부 공간(40)의 산소 농도를 예를 들어 100ppm 미만으로 한다. 또는, 제어 장치(5)는, 공급 밸브(113)의 개방도(즉, 질소의 공급량)에 따라서 배출 밸브(113)의 개방도를 변경해도 된다. 즉, 예를 들어 제어 장치(5)는, 공급 밸브(113)의 개방도의 변경과 동시에 배출 밸브(113)의 개방도를 변경하여, 소정 시간이 경과한 후에 피드백 제어를 재개해도 된다.
또한, 제어 장치(5)는, 압력계(56)(도 2 참조)의 값에 기초하여, 공급 밸브(112) 및 배출 밸브(113)를 제어한다. 이에 의해, 내부 공간(40)의 압력은, 외부 공간(7)의 압력보다도 약간(예를 들어, 약 10Pa) 높게 유지되어 있다.
이어서, 반송실(41) 내에 배치된 기기 등에 대해서, 도 3 및 도 4를 사용해서 설명한다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 반송실(41) 내에는, 상술한 반송 로봇(3)과, 제어부 수용 상자(51)와, 계측 기기 수용 상자(52)와, 얼라이너(54)가 배치되어 있다. 제어부 수용 상자(51)는, 예를 들어 반송 로봇(3)의 기대부(3a)(도 3 참조)의 좌측 방향에 설치되어, 암 기구(3b)(도 3 참조)와 간섭하지 않도록 배치되어 있다. 제어부 수용 상자(51)에는, 상술한 로봇 제어부(11)가 수용되어 있다. 계측 기기 수용 상자(52)는, 예를 들어 기대부(3a)의 우측 방향에 설치되어, 암 기구(3b)와 간섭하지 않도록 배치되어 있다. 계측 기기 수용 상자(52)에는, 상술한 산소 농도계(55), 압력계(56), 습도계(57) 등의 계측 기기(도 2 참조)가 수용 가능하게 되어 있다.
얼라이너(54)는, 반송 로봇(3)의 암 기구(3b)(도 3 참조)에 보유 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 보유 지지 위치가, 목표 보유 지지 위치로부터 얼마나 어긋나 있는지 검출하기 위한 것이다. 예를 들어, 상술한 OHT(도시하지 않음)에 의해 반송되는 FOUP(100)(도 1 참조)의 내부에서는, 웨이퍼(W)가 미묘하게 움직일 우려가 있다. 그래서, 반송 로봇(3)은, FOUP(100)로부터 취출한 처리 전의 웨이퍼(W)를, 일단 얼라이너(54)에 적재한다. 얼라이너(54)는, 웨이퍼(W)가 반송 로봇(3)에 의해 목표 보유 지지 위치로부터 얼마나 어긋난 위치에서 보유 지지되어 있었는지 계측하여, 계측 결과를 로봇 제어부(11)에 송신한다. 로봇 제어부(11)는, 상기 계측 결과에 기초하여, 암 기구(3b)에 의한 보유 지지 위치를 보정하고, 암 기구(3b)를 제어해서 목표 보유 지지 위치에서 웨이퍼(W)를 보유 지지시켜, 기판 처리 장치(6)의 로드 로크실(6a)까지 반송시킨다. 이에 의해, 기판 처리 장치(6)에 의한 웨이퍼(W)의 처리를 정상적으로 행할 수 있다.
이상의 구성을 구비하는 EFEM(1)에 있어서, 개구(38)(도 6 참조)를 밀폐하기 위한 시일 부재(61)로서, 본원 발명자는, 당초, 일반적인 O링을 사용하는 것을 검토하고 있었다. 여기서, O링을 압착하기 위해서는 일정 이상의 압박력이 필요해서, 기둥(21) 등 및 격벽(33) 등이 그 압박력을 견딜 수 있는 강성을 가질 것이 요구된다. 그러나, 이들 부재의 강성을 높이려고 하면, 판금 대신에 후판을 깎아 낸 부재로 기둥(21) 등 및 격벽(33) 등을 제조할 필요가 생겨서, 재료비나 가공비 등의 제조 비용이 대폭 상승한다. 또한, 예를 들어 EFEM의 메인터넌스 시에 격벽(33) 등을 탈착할 경우, 무거운 부재를 운반할 필요가 생겨서, 작업성이 매우 나빠진다는 문제도 있다. 그래서, EFEM(1)에서는, 기둥(21) 등 및 격벽(33) 등의 강성이 높지 않아도 하우징(2)을 밀폐 가능하게 하기 위해서, 시일 부재(61) 및 그 주변의 구성이, 이하와 같이 되어 있다.
(시일 부재 및 그 주변의 상세 구성)
시일 부재(61) 및 그 주변의 상세 구성에 대해서, 도 6 및 도 7을 사용해서 설명한다. 도 7의 (a)는 도 6의 VII-VII 단면도이며, 격벽(33)이 기둥(21)에 설치되기 전의 상태를 도시하는 도면이다. 도 7의 (b)는 도 7의 (a)에 도시한 격벽(33)이, 기둥(21)에 설치된 후의 상태를 도시하는 도면이다. 이하의 설명에서는, 시일 부재(61)가 연장되는 방향을 연장 방향(도 6 참조)으로 한다. 연장 방향과 직교하고 또한 기둥(21)의, 시일 부재(61)와 접촉하는 접촉면(21b)(도 7 참조)과 평행한 방향을, 시일 부재(61)의 폭 방향으로 한다. 폭 방향에 있어서, 도 7의 지면 좌측 방향을 외부 공간(7)측으로 하고, 도 7의 지면 우측 방향을 내부 공간(40)측으로 한다. 연장 방향 및 폭 방향의 양쪽과 직교하는 방향을, 시일 부재(61)의 두께 방향으로 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 예로서, 시일 부재(61)의, 기둥(21)과 격벽(33)의 사이에 끼워진 부분에 대해서 설명하는데, 다른 기둥과 격벽의 사이에 끼워진 부분도 마찬가지의 구성을 갖는다.
EFEM(1)에 적용되는 시일 부재(61)는, 예를 들어 EPDM(에틸렌·프로필렌·디엔 고무)으로 불리는 고무로 이루어진다. 시일 부재(61)는, 예를 들어 압출 성형에 의해 직선상으로 형성된 후, 가황 접합에 의해 환상으로 접합되어 있다. 이에 의해, 통상의 실록산 등을 포함하는 접착제에 의해 시일 부재(61)의 연장 방향에서의 단부끼리를 접착시키는 경우에 비하여, 반도체 기판인 웨이퍼(W)의 오염이 억제된다. 또한, 시일 부재(61)는, 반도체 기판인 웨이퍼(W)를 오염시키지 않는 것이면 되며, 불소계 고무나 니트릴 고무 등, 다른 탄성 부재에 의해 형성되어 있어도 된다.
도 7의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 시일 부재(61)는, 토대부(65)와, 본체부(66)와, 돌출부(67)를 갖는다. 시일 부재(61)는, 기둥(21)과 격벽(33)의 사이에 끼워져서 압축됨으로써, 격벽(33)에 의해 개구(38)(도 6 참조)를 밀폐하고, 내부 공간(40)과 외부 공간(7)을 이격시킨다. 도 7의 (a), (b)에서는, 지면 좌측 방향이 외부 공간(7)측이며, 지면 우측 방향이 내부 공간(40)측이다. 격벽(33)에 고정된 토대부(65)로부터, 중공의 본체부(66)가 기둥(21)측으로 연장되어 있고, 두께 방향에서의 본체부(66)의 선단부 및 돌출부(67)가, 기둥(21)의 접촉면(21b)에 접촉한다. 격벽(33)의 토대부(65)에 접촉하는 면 및 접촉면(21b)의 평탄도는, 예를 들어 0.5mm/m 내지 5mm/m이다.
토대부(65)는, 시일 부재(61)를 격벽(33)에 고정하기 위한 부분이다. 도 7의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 토대부(65)는, 평판상의 부분이며, 시일 부재(61)의, 두께 방향에서의 격벽측의 단부에 형성되어 있다. 토대부(65)는, 폭 방향으로 연장되어 있다. 토대부(65)의 폭 방향에서의 양측에는, 토대부(65)와 동등한 두께를 갖는(혹은, 토대부(65)보다도 약간 얇은) 토대판(71, 72)이 배치되어 있다. 토대부(65) 및 토대판(71, 72)의 두께 방향에서의 기둥(21)측에는, 토대부(65)와 토대판(71)에 걸치는 설치판(73)과, 토대부(65)와 토대판(72)에 걸치는 설치판(74)이 배치되어 있다. 토대판(71)과 설치판(73)은, 예를 들어 나사(75)에 의해 격벽(33)에 나사 고정되어 있다. 토대판(72)과 설치판(74)은, 나사(76)에 의해 격벽(33)에 나사 고정되어 있다. 이에 의해, 토대부(65)의 폭 방향에서의 양측 부분이 설치판(73, 74)에 의해 격벽(33)측에 압박되어, 시일 부재(61)가 격벽(33)에 고정되어 있다. 이에 의해, 시일 부재(61)가 고정되어 있지 않은 경우와 비교하여, 격벽(33)을 착탈할 때 시일 부재(61)의 취급이 용이화된다.
본체부(66)는, 연장 방향에 직교하는 단면이 중공 형상을 갖는 부분이다. 본체부(66)는, 중실인 O링과 비교해서 압축되기 쉽다. 본체부(66)는, 압축되어 있지 않은 상태에서는 단면 원형이지만, 단면 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 본체부(66)의 내측에는, 중공부(66a)가 형성되어 있다. 또한, 본체부(66)의 연장 방향에서의 일부에, 중공부(66a)와 본체부(66)의 외부를 연통시키는 가스 배출 구멍(66b)이 형성되어 있다. 가스 배출 구멍(66b)은, 본체부(66)의 폭 방향에서의 외부 공간(7)측(지면 좌측 방향)에 형성되어 있다. 이에 의해, 본체부(66)가 압축되었을 때(도 7의 (b) 참조), 중공부(66a) 내의 기체가 외부 공간(7)으로 빠져 나가는 것이 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 가스 배출 구멍(66b)이 형성되어 있지 않은 경우에 비하여, 본체부(66)가 압축되었을 때의 반발력이 약해지므로, 본체부(66)는 보다 압축되기 쉽다. 또한, 가스 배출 구멍(66b)은, 연장 방향에 있어서 1개만 형성되어 있으면 되지만, 가스 배출 구멍(66b)의 수는 이것에 한정되는 것은 아니다.
시일 부재(61)는, 본체부(66)가 중공이며 압축되기 쉬운 한편, 단면 중실인 O링 등과 비교하면, 밀폐력은 그다지 높지 않다. 시일 부재(61)는, 예를 들어 내부 공간(40)과 외부 공간(7)의 압력차가 3000Pa(G) 이하이면, 밀폐성을 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 바꾸어 말하면, 상기 압력차가 3000Pa(G)을 초과하면, 압력이 높은 공간에서 낮은 공간으로 기체가 누출될 가능성이 있다. 단, 상술한 바와 같이, 내부 공간(40)과 외부 공간(7)의 압력차는 약간(10Pa 정도)이기 때문에, 이 정도의 밀폐력으로도, 하우징(2)을 밀폐하는 것은 가능하다.
돌출부(67)는, 시일 부재(61)의, 기둥(21)(본 발명의, 프레임 부재와 커버 부재 중 한쪽)과의 접촉 부분에 형성되어 있다. 다른 표현을 하면, 돌출부(67)는, 본체부(66)의 두께 방향에서의 기둥(21)측의 단부로부터 돌출되어 있다. 돌출부(67)는, 폭 방향에 있어서, 외부 공간(7)측(즉, 내부 공간(40)과 비교해서 압력이 낮은 공간측)으로 돌출되어 있다. 이에 의해, 본체부(66)가 압축되었을 때(도 7의 (b) 참조), 기둥(21)의 접촉면(21b)과의 접촉 면적이 커진다(도 7의 (b)의 굵은 선 참조). 본체부(66)의 폭 방향에서의 돌출부(67)의 반대측 부분은, 외부 공간(7)측으로 만곡되어 있다. 즉, 돌출부(67)는, 압력이 낮은 외부 공간(7)측에만 형성되어 있다. 이 때문에, 만일 내부 공간(40)의 압력이 외부 공간(7)에 대하여 상당히 높아진 경우(상술한 3000Pa(G)을 초과한 경우), 돌출부(67)에 의한 저항이 없기 때문에, 순환로 내의 질소가 외부 공간(7)으로 빠지기 쉽다. 이 때문에, 압력차가 증대한 경우에, 시일 부재(61)가 파괴되거나 하는 것이 억제된다.
또한, 두께 방향에 있어서, 기둥(21)과 격벽(33)의 사이에는, 스페이서(77)가 배치되어 있다. 스페이서(77)는, 격벽(33)이 기둥(21)에 설치되었을 때, 기둥(21)과 격벽(33)의 사이에 소정의 거리를 생기게 하기 위한 주상 부재이다. 본 실시 형태에서는, 스페이서(77)는 기둥(21)에 마련되어 있다. 이에 의해, 격벽(33)의 구성을 단순하게 하고 또한 격벽(33)의 중량의 증대를 억제할 수 있다(즉, 격벽(33)의 취급을 용이화할 수 있음). 격벽(33)이 기둥(21)에 설치되었을 때, 기둥(21)과 격벽(33)의 거리는, 스페이서(77)의 두께 이하로 되는 것이 방지된다. 이에 의해, 시일 부재(61)가 지나치게 압축되는 것이 방지된다. 도시는 생략하지만, 스페이서(77)는, 시일 부재(61)의 연장 방향에 있어서 복수 마련되어 있다. 또한, 스페이서(77)는 격벽(33)에 마련되어 있어도 된다. 혹은, 스페이서(77)는, 격벽(33)과 기둥(21) 양쪽에 마련되어 있어도 된다.
시일 부재(61)의 사이즈에 대해서 설명한다. 시일 부재(61)의 연장 방향에서의 길이는, 예를 들어 1000mm 내지 6000mm이다. 시일 부재(61)의 폭 방향에서의 사이즈는, 예를 들어 10mm 내지 30mm이다. 시일 부재(61)의 두께 방향에서의 사이즈는, 예를 들어 10mm 내지 30mm이다. 또한 원환부의 외경 사이즈는, 예를 들어 8mm 내지 25mm, 두께는, 예를 들어 1 내지 5mm이다.
이상의 구성을 갖는 EFEM(1)에 있어서, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 격벽(33)이 기둥(21)에 설치된 상태에서는, 기둥(21)과 격벽(33)의 사이에 작용하는 압박력에 의해, 본체부(66 및 67)가 두께 방향으로 압축되어 탄성 변형한다. 이 때문에, 시일 부재(61)가 격벽(33)과 기둥(21)의 양쪽에 밀착되어, 내부 공간(40)과 외부 공간(7)이 이격된다. 여기서, 상술한 바와 같이, 기둥(21) 등의 프레임 부재 및 격벽(33) 등의 커버 부재는 판금으로 형성되어 있어, 후판과 비교하면 강성이 높지 않다. 이러한 구성이어도, 단면 중공의 시일 부재(61)가 작은 압박력으로 압축 가능하기 때문에, 기둥(21)이나 격벽(33) 등이 시일 부재(61)의 반발력에 의해 휘는 것이 억제된다.
이상과 같이, 시일 부재(61)가 단면 중공의 탄성 부재이기 때문에, 작은 압박력으로도 휘기 쉽다. 즉, 기둥(21) 등의 프레임 부재와 격벽(33) 등의 커버 부재 사이에 끼워져 있는 시일 부재(61)가 압축되기 쉬워, 시일 부재(61)와 프레임 부재 및 커버 부재와의 접촉 면적이 커지기 쉽다. 이 때문에, 작은 압박력으로, 시일 부재(61)를 프레임 부재 및 커버 부재에 밀착시킬 수 있다. 이에 의해, 강성이 높지 않은 판금으로 프레임 부재 및 커버 부재가 형성되어 있어도, 시일 부재(61)를 압축시키기 위한 압박력을 프레임 부재 및 커버 부재가 견딜 수 있다. 여기서, 일반적으로, 중공의 시일 부재(61)는, 내부 공간(40)과 외부 공간(7)의 압력차가 크면 밀폐성이 악화되기 쉽지만, 본 실시 형태에서는, 내부 공간(40)과 외부 공간(7)의 압력차가 소정값 이하인 것을 전제로 하기 때문에, 밀폐성의 악화는 억제된다. 이상으로부터, 프레임 부재 및 커버 부재의 강성이 높지 않아도, 하우징(2)을 밀폐할 수 있다.
또한, 이와 같이, 기둥(21) 등의 프레임 부재 및 격벽(33) 등의 커버 부재가 판금으로 형성되어 있기 때문에, 예를 들어 후판을 깎아 내서 프레임 부재 및 커버 부재를 형성하는 경우와 비교하여, 재료비나 가공비 등의 제조 비용의 증대를 억제할 수 있다. 또한, 커버 부재의 중량의 증대를 억제할 수 있기 때문에, 예를 들어 EFEM(1)의 메인터넌스 시에 커버 부재를 탈착할 필요가 발생한 경우, 커버 부재의 취급을 용이화할 수 있다.
또한, 프레임 부재에 커버 부재를 설치할 때, 즉 시일 부재(61)가 압축될 때, 가스 배출 구멍(66b)을 통해서 시일 부재(61)의 중공부(66a)로부터 기체가 배출된다. 이 때문에, 가스 배출 구멍(66b)이 형성되어 있지 않은 경우에 비하여, 시일 부재(61)가 압축되었을 때, 중공부(66a)의 압력이 상승하는 것을 억제하여, 시일 부재(61)에 의한 반발력을 약화시킬 수 있다. 따라서, 작은 압박력으로 확실하게 시일 부재(61)를 압축할 수 있다.
본 발명에서는, 판금에 의해 제작되는 프레임 부재나 커버 부재에 의해 EFEM(1)이 구성되어 있는데, 깎아 내서 제작한 프레임 부재나 커버 부재에 대하여 표면의 평탄성은 떨어지지만, 본 발명의 시일 부재(61)를 포함하는 구성에 의하면, 작은 압박력으로 표면에 추종해서 변형되므로, N2 순환형의 EFEM(1)에 있어서 필요한 밀폐성을 얻을 수 있다. 본 실시 형태에 따르면, 0.5 내지 5mm/m의 표면 평탄성을 갖는 프레임 부재나 커버 부재에 있어서, 문제없이 N2 순환형의 EFEM(1)에 있어서 필요한 밀폐성(1.5L/min 이하의 누설량)을 얻을 수 있었다. 또한, 질소 공급량이 200L/min 이하이어도, 반송실(41) 내는 100ppm 미만의 산소 농도를 실현할 수 있었다. 즉, 질소 이외의 가스의 농도가 상승해버리는 것을 억제할 수 있었다.
또한, 프레임 부재나 커버 부재의 평탄도는, 부재의 임의의 2점간(예를 들어 500mm 이상)에서의 골짜기에서 골짜기(또는 산에서 산)의 사이에 직선을 그었을 때, 그 직선과 파의 산(파의 골짜기)까지의 거리를 측정함으로써 계산된다. 예를 들어, 접촉식/비접촉식 삼차원 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.
또한, 스페이서(77)에 의해 기둥(21) 등의 프레임 부재와 격벽(33) 등의 커버 부재의 거리가 벌어지므로, 시일 부재(61)의 두께가 당해 거리보다도 작아지는 것이 방지된다. 따라서, 프레임 부재와 커버 부재의 거리를 적절하게 벌림으로써, 시일 부재(61)가 지나치게 압축되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 폭 방향으로 돌출되어 있는 돌출부(67)에 의해, 시일 부재(61)와, 기둥(21) 등의 프레임 부재의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 하우징(2)의 밀폐성을 향상시킬 수 있다.
또한, 돌출부(67)가, 폭 방향에 있어서, 외부 공간(7)측(즉, 내부 공간(40) 및 외부 공간(7) 중 압력이 낮은 공간측)에만 형성되어 있다. 이 때문에, 내부 공간(40)과 외부 공간(7)의 압력차가 증대한 경우에, 외부 공간(7)으로 기체가 비교적 빠지기 쉬우므로, 시일 부재(61)가 파괴되거나 하는 것을 억제할 수 있다.
이어서, 상기 실시 형태에 변경을 가한 변형예에 대해서 설명한다. 단, 상기 실시 형태와 마찬가지의 구성을 갖는 것에 대해서는, 동일한 부호를 부여해서 적절히 그 설명을 생략한다.
(1) 상기 실시 형태에 있어서, 돌출부(67)가, 폭 방향에 있어서, 외부 공간(7)측에만 돌출되어 있는 것으로 했지만, 이것에 한정되지는 않는다. 돌출부(67)는, 내부 공간(40)측에 돌출되어 있어도 된다. 혹은, 외부 공간(7)측 및 내부 공간(40)측 모두에 돌출되어 있어도 된다.
(2) 상기까지의 실시 형태에 있어서, 돌출부(67)가 시일 부재(61)의 기둥(21)과의 접촉 부분에 형성되어 있는 것으로 했지만, 이것에 한정되지는 않는다. 즉, 토대부(65)가 기둥(21)에 고정되고, 돌출부(67)가 시일 부재(61)의 격벽(33)과의 접촉 부분에 형성되어 있어도 된다.
(3) 상기까지의 실시 형태에 있어서, 기둥(21)과 격벽(33)의 사이에 스페이서(77)가 배치되어 있는 것으로 했지만, 이것에 한정되지는 않는다. 즉, 스페이서(77)가 배치되어 있지 않아도 된다. 또한, 이 경우, 격벽(33) 등을 기둥(21) 등에 설치할 때 시일 부재(61)가 지나치게 압축되지 않도록, 기둥(21) 등과 격벽(33) 등의 거리를 원활하게 벌리는 것이 바람직하다.
(4) 상기까지의 실시 형태에 있어서, 시일 부재(61)의 가스 배출 구멍(66b)이, 본체부(66)의 폭 방향에서의 외부 공간(7)측에 형성되어 있는 것으로 했지만, 이것에 한정되지는 않는다. 즉, 가스 배출 구멍(66b)은, 내부 공간(40)측에 형성되어 있어도 된다.
(5) 상기까지의 실시 형태에 있어서, 프레임 부재(기둥(21 내지 26), 격벽(31, 32), 지지판(37)) 및 커버 부재(격벽(33 내지 36))가 모두 판금으로 형성되어 있는 것으로 했지만, 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 커버 부재가 판금으로 형성되어 있고, 프레임 부재가 후판의 절삭에 의해 제조되어 있는 등의 구성이어도 된다.
(6) 상기까지의 실시 형태에 있어서, 본 발명은 EFEM(1)에 적용되는 것으로 했지만, 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 세포 배양을 행하기 위한 작업 공간이 형성된 아이솔레이터(일본 특허 공개 제2011-167405호 공보를 참조)에도, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. 그 밖에도, 내부 공간과 외부 공간의 사이에 소정값 이하의 (예를 들어, 상술한 3000Pa(G) 이하의) 압력차가 존재하는 밀폐 설비에 대하여 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. 내부 공간 및 외부 공간 중, 어느 것의 압력이 높아도 된다. 시일 부재(61)의 재질은, 환경에 따라서 적절히 정하면 된다. 시일 부재(61)의 연장 방향에서의 단부끼리의 접합 방법에 대해서도, 마찬가지이다.
1: EFEM(밀폐 설비)
2: 하우징
5: 제어 장치(제어부)
7: 외부 공간
21 내지 26: 기둥(프레임 부재)
31, 32: 격벽(프레임 부재)
33 내지 36: 격벽(커버 부재)
37: 지지판(프레임 부재)
38: 개구
40: 내부 공간
61: 시일 부재
66a: 중공부
66b: 가스 배출 구멍
67: 돌출부
77: 스페이서
112: 공급 밸브(가스 공급 수단)
113: 배출 밸브(가스 배출 수단)

Claims (7)

  1. 하우징의 내부 공간과 외부 공간의 사이에 소정값 이하의 압력차가 존재하는 밀폐 설비이며,
    상기 하우징은,
    개구가 형성되도록 짜여진 프레임 부재와,
    상기 개구를 덮도록 상기 프레임 부재에 설치된 커버 부재와,
    상기 프레임 부재와 상기 커버 부재의 사이에 끼워져서, 상기 개구를 둘러싸도록 연장되어 있는 시일 부재를 갖고,
    상기 프레임 부재 및 상기 커버 부재는, 판금으로 형성되어 있고,
    상기 시일 부재는, 그 연장 방향에 직교하는 단면이 중공 형상을 갖는 탄성 부재인 것을 특징으로 하는, 밀폐 설비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시일 부재에는, 상기 시일 부재의 중공부와 상기 외부 공간을 연통시키는 가스 배출 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 밀폐 설비.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임 부재와 상기 커버 부재의 사이에, 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 밀폐 설비.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시일 부재는,
    상기 프레임 부재 및 상기 커버 부재 중 한쪽과의 접촉 부분에 형성된 돌출부를 갖고,
    상기 돌출부는,
    상기 연장 방향과 직교하고 또한 상기 한쪽에서의 상기 시일 부재와의 접촉면에 평행한, 상기 시일 부재의 폭 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는, 밀폐 설비.
  5. 제4항에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 폭 방향에 있어서, 상기 내부 공간 및 상기 외부 공간 중 압력이 낮은 공간측에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 밀폐 설비.
  6. 하우징의 내부 공간과 외부 공간의 사이에 3000Pa 이하의 압력차가 존재하는 밀폐 설비이며,
    상기 하우징은,
    개구가 형성되도록 짜여진 프레임 부재와,
    상기 개구를 덮도록 상기 프레임 부재에 설치된 커버 부재와,
    상기 프레임 부재와 상기 커버 부재의 사이에 끼워져서, 상기 개구를 둘러싸도록 연장되어 있는 시일 부재를 갖고,
    상기 프레임 부재 및 상기 커버 부재의 적어도 한쪽은, 두께 6mm 이하의 판금으로 형성되어 있고,
    상기 프레임 부재와 커버 부재의 상기 시일 부재와 접촉하는 접촉면은, 0.5mm/m 내지 5mm/m의 평탄도를 갖고,
    상기 시일 부재는, 그 연장 방향에 직교하는 단면이 중공 형상을 갖는 탄성 부재인 것을 특징으로 하는, 밀폐 설비.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 불활성 가스를 공급 가능한 가스 공급 수단과,
    상기 내부 공간 내의 가스를 배출하는 가스 배출 수단과,
    상기 가스 공급 수단 및 상기 가스 배출 수단을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 가스 공급 수단에 의해 상기 내부 공간에 200L/min 이하의 상기 불활성 가스를 공급함과 함께, 상기 가스의 공급량 또는 상기 내부 공간의 압력에 따라서 상기 가스 배출 수단에 의해 상기 가스를 배출함으로써, 상기 내부 공간의 산소 농도를 100ppm 미만으로 하는 것을 특징으로 하는, 밀폐 설비.
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