TW201939649A - 設備前端模組 - Google Patents

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Abstract

抑制當變更了惰性氣體的供給流量時之循環路徑內的壓力變動。 　　EFEM，具備：供給閥，可變更被供給至循環路徑的前述惰性氣體的供給流量；及排出閥，可變更從循環路徑被排出的氣體的排出流量；及濃度檢測部，檢測循環路徑內的環境的變化；及壓力檢測部，檢測循環路徑內的壓力；及控制部，控制供給閥及前述排出閥。控制部，基於濃度檢測部的檢測結果，將排出閥的開度決定成事先訂定好的值。

Description

設備前端模組
本發明有關可令惰性氣體循環之EFEM (Equipment Front End Module；設備前端模組)。
專利文獻1中，揭示一種在對半導體基板(晶圓)施以規定處理之處理裝置、與供晶圓收容之晶盒(pod)之間進行晶圓的授受之EFEM。EFEM，具備形成有供進行晶圓的搬送之授受區(搬送室)之框體。
以往，搬送室內的氧或水分等對於在晶圓上被製造之半導體電路的影響少，但近年來伴隨半導體電路的更加微細化，該些影響逐漸顯著化。鑑此，專利文獻1中記載的EFEM，係構成為藉由惰性氣體亦即氮來充滿搬送室內。具體而言，EFEM，具備在框體的內部令氮循環之，包括搬送室在內之循環路徑；及調節從供給源被供給至循環路徑的氮的供給流量之流量控制器；及用來從循環路徑排出氣體之釋氣閥。如此一來，一面令氮循環，一面視必要調節氮的供給流量及氣體的排出流量，藉此便可抑制氮的供給流量增大，同時將循環路徑內保持為氮環境保。
又，上述EFEM，具備測定循環路徑內的氧濃度之氧濃度計；及測定循環路徑內的壓力之壓力計；及控制部。控制部，若循環路徑內的氧濃度超出規定值，則控制流路控制器來使氮的供給流量增加，降低循環路徑內的氧濃度。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2017-5283號公報
[發明所欲解決之問題]
在令氮循環的類型之EFEM中，為了抑制氮從循環路徑往外部之漏出，同時確實地抑制大氣從外部往循環路徑之侵入，必須將循環路徑內的壓力保持得比外部的壓力還稍高(例如3～500Pa(G)，較佳為5～100Pa(G))。因此，控制部，若循環路徑的壓力脫離規定範圍，則藉由變更釋氣閥的開度來變更氮的排出流量，調節以使壓力成為規定的目標壓力。像這樣，基於氧濃度來調節氮的供給流量，基於壓力來調節氮的排出流量，藉此控制氧濃度及壓力。
當由於某些原因而循環路徑內的氧濃度增加了的情形下，為了抑制氧對於晶圓的影響，必須進行氮的供給所造成之氧濃度的迅速減低，氮的供給流量會暫時性地增加。此處，專利文獻1記載之EFEM中，例如若循環路徑的容量大，則從氮的供給流量被變更起算，至循環路徑內的壓力變化被壓力計檢測出為止恐會花費時間。因此，對於供給流量的變更而言排出流量的變更的時間點會落後(亦即壓力控制的時間點會落後)，循環路徑內的壓力變動恐會變大。如此一來，可能發生循環路徑內的壓力比外部空間的壓力還高太多，而氮變得容易從循環路徑洩漏至外部空間之問題，或循環路徑內的壓力比外部空間的壓力還低太多，而大氣變得容易從外部空間流入至循環路徑之問題。
本發明之目的，在於抑制變更了惰性氣體的供給流量時之循環路徑內的壓力變動。 [解決問題之技術手段]
第1發明之EFEM，係形成用來使惰性氣體循環的循環路徑之EFEM，其特徵為，具備：供給閥，可變更被供給至前述循環路徑的前述惰性氣體的供給流量；及排出閥，可變更從前述循環路徑被排出的氣體的排出流量；及濃度檢測部，檢測前述循環路徑內的環境變化；及壓力檢測部，檢測前述循環路徑內的壓力；及控制部，控制前述供給閥及前述排出閥；前述控制部，基於前述濃度檢測部的檢測結果，將前述排出閥的開度決定成事先訂定好的值。
本發明中，因應環境的變化，排出閥的開度是被決定成事先訂定好的值。如此一來，便能和供給閥的開度變更同時進行排出閥的開度變更。亦即，配合增加供給流量的時間點來增加排出流量，配合減少供給流量的時間點來減少排出流量，藉此比起等待循環路徑內的壓力變化而變更排出流量之情形，能夠減小循環路徑內的壓力變動。是故，能夠抑制當變更了惰性氣體的供給流量時之循環路徑內的壓力變動。
第2發明之EFEM，是於前述第1發明中，前述控制部，可在基於前述壓力檢測部的檢測結果來將前述排出閥的開度做反饋控制，以使前述循環路徑內的壓力被維持在目標壓力之反饋模態、及基於前述濃度檢測部的檢測結果來決定前述排出閥的開度之前饋模態之間做控制模態之切換，當基於前述濃度檢測部的檢測結果而變更前述供給閥的開度時，將前述控制模態從前述反饋模態切換成前述前饋模態。
本發明中，適當地切換反饋模態與前饋模態，藉此於通常時會確實地穩定地控制循環路徑內的壓力，且當變更了惰性氣體的供給流量時能夠有效地抑制循環路徑內的壓力變動。
第3發明之EFEM，是於前述第2發明中，前述控制部，當前述控制模態從前述反饋模態被切換成前述前饋模態後經過了規定時間時，將前述控制模態從前述前饋模態返回至前述反饋模態。
本發明中，從控制模態被切換成前饋模態起算經過規定時間，構成循環路徑之各部的氣體流量一定程度地穩定化之後(循環路徑內的壓力分布一定程度地均一化之後)，控制模態被返回為反饋模態。是故，能夠使得變更了惰性氣體的供給流量後之壓力的反饋控制穩定。
第4發明之EFEM，是於前述第2或第3發明中，前述控制部，具有記憶表格之記憶部，該表格係因應前述環境的變化而被區分成複數個區段，依前述區段每一者，前述供給閥的開度及前述排出閥的開度被建立對應。
例如，當氧濃度與供給閥的開度被建立對應之函數、或氧濃度與排出閥的開度被建立對應之函數用於閥的開度控制的情形下，用來將供給流量或排出流量最佳化之參數調整恐變得繁雜。本發明中，能夠依氧濃度的每一區段來設定閥的開度的值，因此能夠容易地進行供給流量或排出流量的調整。
接下來，針對本發明之實施形態，一面參照圖1～圖9一面說明。另，為求說明簡便，將圖1所示方向訂為前後左右方向。也就是說，將EFEM(Equipment Front End Module)1和基板處理裝置6並排著的方向訂為前後方向。將EFEM1側訂為前方，將基板處理裝置6側訂為後方。將和前後方向正交之複數個載入埠4並排著的方向訂為左右方向。此外，將和前後方向及左右方向雙方正交之方向訂為上下方向。
(EFEM及周邊的概略構成) 　　首先，針對EFEM1及其周邊的概略構成，利用圖1及圖2說明之。圖1為本實施形態之EFEM1及其周邊的概略性平面圖。圖2為EFEM1的電性構成示意圖。如圖1所示，EFEM1，具備框體2、搬送機器人3、複數個載入埠4、控制裝置5(本發明之控制部)。在EFEM1的後方，配置有對晶圓W施以規定處理之基板處理裝置6。EFEM1，藉由配置於框體2內之搬送機器人3，而在被載置於載入埠4之FOUP(Front-Opening Unified Pod)100與基板處理裝置6之間進行晶圓W的授受。FOUP100為可將複數個晶圓W於上下方向並排收容之容器，在後端部(於前後方向之框體2側的端部)安裝有蓋101。FOUP100，例如藉由懸吊於設於載入埠4的上方的未圖示軌道而走行之未圖示的OHT (Overhead Hoist Transport；天花板走行式無人搬送車)而被搬送。在OHT與載入埠4之間，進行FOUP100的授受。
框體2，為用來將複數個載入埠4與基板處理裝置6連接之物。在框體2的內部，形成有對於外部空間而言略密閉之供晶圓W搬送之搬送室41。當EFEM1正在運轉時，搬送室41被氮(本發明之惰性氣體)充滿。框體2，構成為讓氮在包含搬送室41之內部空間循環(詳細後述)。此外，在框體2的後端部安裝有門2a，搬送室41隔著門2a與基板處理裝置6連接。
搬送機器人3，配置於搬送室41內，進行晶圓W的搬送。搬送機器人3，具有位置被固定之基台部3a (參照圖3)、及配置於基台部3a的上方，將晶圓W予以保持而搬送之臂機構3b(參照圖3)、及機器人控制部11(參照圖2)。搬送機器人3，主要進行將FOUP100內的晶圓W取出而授予基板處理裝置6之動作、或接受藉由基板處理裝置6而已被處理的晶圓W而送返FOUP100之動作。
載入埠4，為用來載置FOUP100(參照圖5)之物。複數個載入埠4，以各自的後端部沿著框體2的前側的隔壁之方式，於左右方向並排配置。載入埠4，構成為可將FOUP100內的環境置換成氮等惰性氣體。在載入埠4的後端部，設有門4a。門4a，藉由未圖示之門開閉機構而被開閉。門4a，構成為可將FOUP100的蓋101的鎖定解除，且可保持蓋101。於門4a正在保持被解除了鎖定的蓋101的狀態下，門移動機構將門4a開啟，藉此蓋101會被開啟。藉此，FOUP100內的晶圓W，便可藉由搬送機器人3取出。
如圖2所示，控制裝置5，具有用來進行各種參數的設定等之設定部5a、及記憶設定好的參數等之記憶部5b(詳細後述)。控制裝置5，係與搬送機器人3的機器人控制部11、載入埠4的控制部(未圖示)、基板處理裝置6的控制部(未圖示)電性連接，而進行與該些控制部之通訊。控制裝置5，與設置於框體2內之氧濃度計55(本發明之濃度檢測部)、壓力計56(本發明之壓力檢測部)、濕度計57等電性連接，接收該些計測機器的計測結果，來掌握有關框體2內的環境之資訊。控制裝置5，與供給閥61及排出閥62(後述)電性連接，藉由調節該些閥的開度，來適當調節框體2內的環境。
如圖1所示，基板處理裝置6，例如具有載入/載出(load-lock)室6a、處理室6b。載入/載出室6a，為隔著框體2的門2a而與搬送室41連接之，用來令晶圓W暫時地待命之房間。處理室6b，隔著門6c而與載入/載出室6a連接。處理室6b中，藉由未圖示之處理機構，對晶圓W施以規定的處理。
(框體及其內部的構成) 　　接下來，針對框體2及其內部的構成，利用圖3～圖5說明之。圖3為框體2的正面圖。圖4為圖3的IV-IV截面圖。圖5為圖3的V-V截面圖。另，圖3中，省略了隔壁的圖示。此外，圖5中，省略了搬送機器人3等的圖示。
框體2，全體而言為直方體狀。如圖3～圖5所示，框體2，具有柱21～26、及隔壁31～36。在朝上下方向延伸的柱21～26安裝有隔壁31～36，框體2的內部空間相對於外部空間大略密閉。
更具體而言，如圖4所示，於框體2的前端部，柱21～24從左方到右方依順並排立設配置。配置於柱21與柱24之間的柱22、23，比柱21及柱24還短。在框體2的後端部的左右兩側，立設配置有柱25、26。
如圖3所示，在框體2的底部配置有隔壁31，在天花板部配置有隔壁32。如圖4所示，各自在前端部配置有隔壁33、在後端部有隔壁34、在左端部有隔壁35、在右端部有隔壁36。在框體2的右端部，設有供後述的對準器(aligner)54載置之載置部53(參照圖3)。對準器54及載置部53，皆被收容於框體2的內側(參照圖4)。
如圖3及圖5所示，在框體2內的上側部分(柱22、23的上方)，配置有朝水平方向延伸之支撐板37。藉此，框體2的內部，會被分成形成於下側之前述的搬送室41、及形成於上側之FFU設置室42。在FFU設置室42內，配置有後述的FFU(Fan Filter Unit；風扇過濾單元)44。在支撐板37的前後方向之中央部，形成有令搬送室41與FFU設置室42連通之開口37a。另，框體2的隔壁33～36，被分成搬送室41用的下部壁與FFU設置室42用的上部壁(例如參照圖5中的前端部的隔壁33a、33b及後端部的隔壁34a、34b)。
接下來，針對框體2的內部的構成說明之。具體而言，針對用來在框體2內令氮循環之構成及其周邊構成、以及配置於搬送室41內的機器等說明之。
針對用來在框體2內令氮循環之構成及其周邊構成，利用圖3～圖5說明之。如圖5所示，在框體2的內部，形成有用來令氮循環之循環路徑40。循環路徑40，藉由搬送室41、FFU設置室42、及返回路徑43而構成。概要而言，循環路徑40中，清淨的氮從FFU設置室42往下方被送出，到達了搬送室41的下端部之後，通過返回路徑43上昇，回到FFU設置室42(參照圖5的箭頭)。以下詳細說明之。
在FFU設置室42，設有配置於支撐板37上之FFU44、及配置於FFU44上之化學過濾器45。FFU44，具有風扇44a與過濾器44b。FFU44，藉由風扇44a將FFU設置室42內的氮朝下方送出，同時將氮中含有的微粒(未圖示)藉由過濾器44b除去。化學過濾器45，例如為用來將從基板處理裝置6被帶進循環路徑40的活性氣體等予以除去之物。藉由FFU44及化學過濾器45而被清淨化後的氮，從FFU設置室42透過形成於支撐板37之開口37a被送出至搬送室41。被送出至搬送室41的氮，形成層流，往下方流動。
返回路徑43，形成於配置於框體2的前端部之柱21～24(圖5中為柱23)及支撐板37。也就是說，柱21～24呈中空，各自形成有供氮通過的空間21a～24a(參照圖4)。亦即，空間21a～24a，各自構成返回路徑43。返回路徑43，藉由形成於支撐板37的前端部之開口37b而與FFU設置室42連通(參照圖5)。
針對返回路徑43，參照圖5的同時更具體地說明。另，圖5中雖揭示柱23，但針對其他的柱21、22、24亦同。在柱23的下端部，安裝有用來令搬送室41內的氮容易流入至返回路徑43(空間23a)之導入管道27。在導入管道27形成開口27a，到達了搬送室41的下端部的氮可流入至返回路徑43。在導入管道27的上部，形成有愈朝向下方則愈朝後方開展之擴大部27b。在擴大部27b的下方，配置有風扇46。風扇46，藉由未圖示的馬達而被驅動，將到達了搬送室41的下端部的氮吸進返回路徑43(圖5中為空間23a)而朝上方送出，將氮送返至FFU設置室42。被送返至FFU設置室42的氮，藉由FFU44或化學過濾器45被清淨化，再次往搬送室41被送出。依以上方式，氮便可在循環路徑40內循環。
此外，如圖3所示，在FFU設置室42的側部，連接有用來對循環路徑40供給氮之供給管47。供給管47，連接至氮的供給源111。在供給管47的中途部，設有可變更氮的每單位時間的供給量之供給閥61。此外，如圖5所示，在搬送室41的前端部，連接有用來將循環路徑40內的氣體排出之排出管48。排出管48，例如接連至未圖示的排氣口。在排出管48的中途部，設有可變更循環路徑40內的氣體的每單位時間的排出量之排出閥62。供給閥61及排出閥62，與控制裝置5電性連接(參照圖2)。藉此，便可對循環路徑40適當供給及排出氮。例如，當循環路徑40內的氧濃度上昇了的情形下，從供給源111透過供給管47對循環路徑40暫時性地多供給氮，透過排出管48將氧和氮一起排出，藉此便能降低氧濃度。詳細後述之。
接下來，針對配置於搬送室41內的機器等，利用圖3及圖4說明之。如圖3及圖4所示，在搬送室41內，配置有上述的搬送機器人3、及控制部收容箱51、及計測機器收容箱52、及對準器54。控制部收容箱51，例如設置於搬送機器人3的基台部3a(參照圖3)的左方，配置成不與臂機構3b(參照圖3)干涉。在控制部收容箱51，收容有上述的機器人控制部11。計測機器收容箱52，例如設置於基台部3a的右方，配置成不與臂機構3b干涉。在計測機器收容箱52，可收容上述的氧濃度計55、壓力計56、濕度計57等計測機器(參照圖2)。
對準器54，為用來檢測被保持於搬送機器人3的臂機構3b(參照圖3)之晶圓W的保持位置距目標保持位置偏離了多少之物。例如，在藉由上述的OHT(未圖示)而被搬送之FOUP100(參照圖1)的內部，晶圓W恐會細微地移動。鑑此，搬送機器人3，將從FOUP100取出的處理前的晶圓W，暫先載置於對準器54。對準器54，計測晶圓W藉由搬送機器人3被保持在自目標保持位置偏離了多少之位置，將計測結果發送至機器人控制部11。機器人控制部11，基於上述計測結果，修正臂機構3b所致之保持位置，控制臂機構3b令其在目標保持位置保持晶圓W，令其搬送直到基板處理裝置6的載入/載出室6a。藉此，便能正常地進行基板處理裝置6所做的晶圓W之處理。
(針對壓力之控制) 　　接下來，針對控制裝置5所做的循環路徑40內的壓力的反饋控制，利用圖6簡單說明之。圖6(a)為循環路徑40內的壓力的時間變化示意圖。圖6(b)為排出閥62的開度的時間變化示意圖。
控制裝置5，構成為可基於壓力計56(參照圖2)的檢測結果來將排出閥62的開度做反饋控制，以使循環路徑40內的壓力被維持在目標壓力。所謂目標壓力，例如為比框體2的外部的壓力(大氣壓)還高10Pa之壓力(10Pa (G))。也就是說，為了抑制氮從循環路徑40往外部之漏出，同時確實地抑制大氣從外部往循環路徑40之侵入，較佳是將循環路徑40內的壓力保持得比外部的壓力還稍高。作為一例，為3～500Pa(G)之範圍內，較佳為5～100Pa(G)之範圍內。
例如，如圖6(a)所示，若循環路徑40內的壓力變得比10Pa(G)還高，則控制裝置5，如圖6(b)所示，將排出閥62的開度加大而使循環路徑40的氣體的排出流量增加，將循環路徑40內的壓力趨近10Pa(G)。反之，若循環路徑40內的壓力變得比10Pa(G)還低，則控制裝置5，將排出閥62的開度減小而使循環路徑40的氣體的排出流量減少。就具體的控制方式而言，較佳為廣為周知之PID控制(進行比例控制、積分控制及微分控制之控制)，但不限定於此。
(針對氧濃度之控制) 　　接下來，針對循環路徑40內的氧濃度的控制簡單說明之。當由於某些原因而循環路徑40內的氧濃度增加了的情形下，為了抑制氧對於晶圓W的影響，需要將氧濃度迅速減低。例如，循環路徑40內的氧濃度，被管理成未滿100ppm，較佳為未滿70ppm，更佳為被管理成未滿30 ppm。控制裝置5，基於氧濃度計55的檢測結果，當判斷出循環路徑40內的氧濃度增加了的情形下，控制供給閥61將供給閥61的開度提升，使氮的供給流量增加。如此一來，積極地進行循環路徑40內的氣體的抽換，藉此循環路徑40內的氧濃度會下降。反之，若氧濃度被減低至一定程度，則控制裝置5控制供給閥61來減少氮的供給流量。如此一來，便抑制經常成本(running cost)的增大。
此處，控制裝置5，控制供給閥61變更了氮的供給流量之後，若為等待循環路徑40內的壓力變化來變更排出閥62的開度之構成(亦即，進行排出閥62的開度的反饋控制之構成)，則可能發生以下這樣的問題。也就是說，從氮的供給流量被變更起算，至循環路徑40內的壓力變化被壓力計56檢測出為止恐會花費時間。因此，對於供給流量的變更而言排出流量的變更的時間點會落後(亦即壓力控制的時間點會落後)，循環路徑40內的壓力變動恐會變大。如此一來，可能發生循環路徑40內的壓力比外部的壓力還高太多，而氮變得容易從循環路徑40洩漏至外部之問題，或循環路徑40內的壓力比外部的壓力還低太多，而大氣變得容易從外部流入至循環路徑40之問題。即使當發生了局部性的負壓的情形下大氣仍會流入，而有氧濃度上昇之虞。鑑此，本實施形態中的控制裝置5，為了抑制循環路徑40內的壓力的變動，具有以下這樣的構成。
(針對控制裝置之詳細) 　　針對控制裝置5之詳細說明之。首先，控制裝置5，構成為可將排出閥62的控制模態在2個模態之間切換。第1個控制模態，如前述般，為基於壓力計56的檢測結果來將排出閥62的開度做反饋控制之反饋模態。第2個控制模態，為基於氧濃度計55的檢測結果，和供給閥61的開度變更一併進行排出閥62的開度變更(也就是說進行前饋控制)之前饋模態。
針對前饋控制中使用的資訊，利用圖7說明之。如前述般，控制裝置5，具有記憶部5b(參照圖2)。如圖7所示，記憶部5b中，事先記憶有循環路徑40內的氧濃度與對於循環路徑40的氮供給流量與排出閥62的開度被建立對應之對應表格。對應表格，係因應氧濃度的範圍(換言之，因應循環路徑40內的環境的變化)而被區分成複數個區段。本實施形態中，被分成5個區段(從圖7的紙面上方依序為200ppm以上、100～199ppm、70～99ppm、30～69ppm、29ppm以下)。對該些區段每一者，氮供給流量(因應供給閥61的開度而變化)及排出閥62的開度被建立對應。對應表格，事先被記憶於記憶部5b，但亦可藉由操作設定部5a(參照圖2)來變更數值。控制裝置5，當控制模態為前饋模態時，參照對應表格來決定氮供給流量及排出閥62的開度。如此一來，當循環路徑40內的氧濃度變動時，便可同時進行供給閥61的開度變更與排出閥62的開度變更。
(氧濃度之控制的詳細) 　　接下來，針對控制裝置5所做的氧濃度之控制的詳細，利用圖7～圖9說明之。圖8為循環路徑40內的氧濃度的控制示意流程圖。圖9(a)為循環路徑40內的氧濃度的時間變化示意圖。圖9(b)為對於循環路徑40的氮供給流量的時間變化示意圖。圖9(c)為排出閥62的開度的時間變化示意圖。圖9(d)為習知的方式(僅進行反饋控制之情形)下的排出閥62的開度的時間變化示意圖。圖9(a)～(d)的橫軸，均表示時刻。
作為初始狀態，例如氧濃度收斂在70～99 ppm之範圍(圖7所示對應表格中的中央的區段)，氮供給流量為200LPM(公升/分鐘)。此外，排出閥62的控制模態為反饋模態，排出閥62的開度在50%前後受到微調整。
如圖8所示，首先，控制裝置5，接收氧濃度計55的檢測結果(S101)，參照對應表格(S102)。控制裝置5，基於氧濃度計55的檢測結果及對應表格，判斷循環路徑40內的氧濃度的區段是否變化了(就具體例而言，氧濃度是否從70～99ppm之範圍脫離了)(S103)。若氧濃度的區段沒有變化(換言之，若循環路徑40內的環境的變化小)，則返回步驟S101。若氧濃度的區段變化，例如如圖9(a)所示，於時刻t1氧濃度成為了100ppm以上的情形下，控制裝置5，藉由變更供給閥61的開度來變更氮供給流量。具體而言，將氮供給流量變更成和氧濃度100～199ppm的區段(圖7中的從紙面上方數來第2個區段)建立對應之值(300 LPM)。與此同時，控制裝置5，將排出閥62的控制模態從反饋模態切換成前饋模態。然後，將排出閥62的開度，決定成事先訂定好的值(此處為和氧濃度100～199ppm的區段建立對應之值(70%))，變更排出閥62的開度(S104)。如此一來，對於循環路徑40內之氮的供給流量與從循環路徑40之氣體的排出流量便同時被變更。
控制裝置5，於步驟S104之後，至經過規定時間T(參照圖9(c))為止，將排出閥62的控制模態維持在前饋模態(S105)。所謂規定時間T，為從供給流量及排出流量被變更起算，構成循環路徑40之各部(搬送室41、返回路徑43、FFU室42等)的氣體流量一定程度地穩定化為止之時間(循環路徑40內的壓力分布一定程度地均一化為止之時間)。規定時間T的長度，例如較佳為3～5秒。規定時間T，可基於裝置的流路(循環路徑40等)的形狀或容積所造成之傳導性(conductance)來決定，亦可使用模擬軟體進行流體分析來決定。控制裝置5，當經過了規定時間T時，將排出閥62的控制模態從前饋模態返回至反饋模態(S106)。如此一來，排出閥62的反饋控制便被重啟。
針對上述一連串控制的具體例，利用圖9說明之。於時刻t1，當氧濃度成為了100ppm以上時(參照圖9(a))，控制裝置5，基於對應表格，將氮供給流量從200LPM變更成300LPM(參照圖9(b))。與此同時，控制裝置5，將控制模態切換成前饋模態，將排出閥62的開度變更成70%，直到經過規定時間T為止將排出閥62的開度維持在70%(參照圖9(c))。從控制模態被切換成前饋模態起算經過了規定時間T時，控制裝置5，將控制模態返回反饋模態。
此外，於時刻t2，當氧濃度下降至未滿100ppm時(參照圖9(a))，控制裝置5，將氮供給流量從300LPM返回至200LPM(參照圖9(b))。同時，控制裝置5，將排出閥62的控制模態切換成前饋模態，將排出閥62的開度變更成50%(參照圖9(c))。從控制模態被切換起算經過了規定時間T時，控制裝置5，將控制模態返回反饋模態。以上這樣的控制，是藉由控制裝置5反覆進行。
此處，利用圖9(c)、(d)，比較本實施形態中的排出閥62的開度的時間變化、與習知的方式(對排出閥62僅進行反饋控制之方式)下的排出閥62的開度的時間變化。習知的方式中，例如於時刻t1氮供給流量被變更時，排出閥62的開度，在藉由壓力計56檢測到壓力的變化為止不會大幅變化，而從壓力的變化被檢測到後便急遽地變動(參照圖9(d))。如此一來，可能發生循環路徑40內的壓力變動變大之問題。另一方面，本實施形態中，是進行和供給閥61的開度變更一併進行排出閥62的開度變更之前饋控制(參照圖9(c))。如此一來，比起等待循環路徑40內的壓力變化的檢測來變更排出流量之情形，會抑制排出閥62的開度的變動，而抑制循環路徑40內的壓力的變動。
另，本實施形態中，控制裝置5是設計成控制排出閥62，但並不限於此。例如，亦可在控制裝置5與排出閥62之間，電性地中介一控制排出閥62之排出控制部(未圖示)。這樣的構成中，排出控制部，亦可於通常時將排出閥62的開度做反饋控制，而藉由來自控制裝置5的指示來進行前饋控制。亦即，排出控制部，亦可將控制模態在反饋模態與前饋模態之間切換。此外，控制裝置5，亦可基於氧濃度計55的檢測結果，來將指示控制模態切換之訊號發送至排出控制部。此構成中，控制裝置5及排出控制部連動，藉此作用成為本發明之控制部。
如以上般，因應循環路徑40內的環境的變化，排出閥62的開度被決定成事先訂定好的值。如此一來，便能和供給閥61的開度變更同時進行排出閥62的開度變更。亦即，配合增加供給流量的時間點來增加排出流量，配合減少供給流量的時間點來減少排出流量，藉此比起等待循環路徑40內的壓力變化而變更排出流量之情形，能夠減小循環路徑40內的壓力變動。是故，能夠抑制當變更了惰性氣體的供給流量時之循環路徑40內的壓力變動。
此外，適當地切換反饋模態與前饋模態，藉此於通常時會確實地穩定地控制循環路徑40內的壓力，且當變更了氮的供給流量時能夠有效地抑制循環路徑40內的壓力變動。
此外，從控制模態被切換成前饋模態起算經過規定時間T，構成循環路徑40之各部(搬送室41、返回路徑43、FFU室42等)的氣體流量一定程度地穩定化之後，控制模態被返回至反饋模態。是故，能夠使得變更了氮的供給流量後之壓力的反饋控制穩定。
此外，記憶部5b中記憶有對應表格，能夠依氧濃度的每一區段來設定供給閥61及排出閥62的開度的值，因此能夠容易地進行供給流量或排出流量的調整。
接下來，針對在前述實施形態加入了變更之變形例說明之。惟，針對具有和前述實施形態同樣構成之物，係標記同一符號而適當省略其說明。
(1) 前述實施形態中，控制裝置5，是設計成和供給閥61的開度變更同時變更排出閥62的開度，但並不限於此。供給閥61的開度變更與排出閥62的開度變更之時間點，在可獲得本發明之效果的範圍內亦可錯開。
(2) 前述為止之實施形態中，是設計成從控制模態被切換成前饋模態起算經過了規定時間T後，控制模態被返回至反饋模態，但並不限於此。也就是說，控制裝置5，亦可將控制模態切換成前饋模態而將供給閥61及排出閥62的開度變更後，立即將控制模態返回至反饋模態。
(3) 前述為止之實施形態中，記憶部5b中記憶著的對應表格的區段的數量是設計成5個，但並不限於此。區段的數量只要是複數則為幾個皆可。或是，亦可記憶部5b中記憶有例如氧濃度與供給閥61的開度被建立對應之函數、及氧濃度與排出閥62的開度被建立對應之函數，來取代對應表格。
(4) 前述為止之實施形態中，是設計成作為惰性氣體係使用氮，但並不限於此。例如，作為惰性氣體亦可使用氬等。
(5) 前述為止之實施形態中，是偵測氧濃度的變化，來控制氣體的供給與排氣，但並不限於此。例如，亦可藉由濕度計57(參照圖2)偵測循環路徑40內的濕度(水分濃度)的變化，而控制裝置5將排出閥62的開度決定成事先訂定好的值。如此一來，便能因應水分濃度的變化來抑制當變更了氮(乾燥氮)的供給流量時之循環路徑40內的壓力變動。此外，亦可偵測氧濃度與濕度雙方來做控制。此外，亦可偵測其他的環境變化來做控制。
1‧‧‧EFEM
5‧‧‧控制裝置(控制部)
5b‧‧‧記憶部
40‧‧‧循環路徑
55‧‧‧氧濃度計(濃度檢測部)
56‧‧‧壓力計(壓力檢測部)
61‧‧‧供給閥
62‧‧‧排出閥
T‧‧‧規定時間
[圖1] 本實施形態之EFEM及其周邊的概略性平面圖。 　　[圖2] EFEM的電性構成示意圖。 　　[圖3] 框體的正面圖。 　　[圖4] 圖3的IV-IV截面圖。 　　[圖5] 圖3的V-V截面圖。 　　[圖6] 循環路徑內的壓力的反饋控制示意圖。 　　[圖7] 氧濃度與氮供給流量與排出閥的開度之對應表格示意圖。 　　[圖8] 循環路徑內的氧濃度的控制示意流程圖。 　　[圖9] 氧濃度、氮供給流量、及排出閥的開度各自的時間變化示意圖。

Claims (4)

  1. 一種EFEM，係形成用來使惰性氣體循環的循環路徑之EFEM，其特徵為，具備： 　　供給閥，可變更被供給至前述循環路徑的前述惰性氣體的供給流量；及 　　排出閥，可變更從前述循環路徑被排出的氣體的排出流量；及 　　濃度檢測部，檢測前述循環路徑內的環境的變化；及 　　壓力檢測部，檢測前述循環路徑內的壓力；及 　　控制部，控制前述供給閥及前述排出閥； 　　前述控制部， 　　基於前述濃度檢測部的檢測結果，將前述排出閥的開度決定成事先訂定好的值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之EFEM，其中，前述控制部， 　　可在基於前述壓力檢測部的檢測結果來將前述排出閥的開度做反饋控制，以使前述循環路徑內的壓力被維持在目標壓力之反饋模態、及 　　基於前述濃度檢測部的檢測結果來決定前述排出閥的開度之前饋模態之間做控制模態之切換， 　　當基於前述濃度檢測部的檢測結果而變更前述供給閥的開度時，將前述控制模態從前述反饋模態切換成前述前饋模態。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之EFEM，其中，前述控制部， 　　當前述控制模態從前述反饋模態被切換成前述前饋模態後經過了規定時間時，將前述控制模態從前述前饋模態返回至前述反饋模態。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之EFEM，其中，前述控制部， 　　具有記憶表格之記憶部，該表格係因應前述環境的變化而被區分成複數個區段，依前述區段每一者，前述供給閥的開度及前述排出閥的開度被建立對應。
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