JP4558594B2

JP4558594B2 - シャッター付きブレスフィルター装置および該装置に使用するシャッター押上げロッド並びにシャッター押上げロッド付きノズル

Info

Publication number: JP4558594B2
Application number: JP2005184676A
Authority: JP
Inventors: 稔郎木崎原; 誠岡田; 康本田; 尚司飯田
Original assignee: Cambridge Filter Japan Ltd; Kondoh Industries Ltd
Current assignee: Cambridge Filter Japan Ltd; Kondoh Industries Ltd
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: JP2007005599A

Description

本発明は、ミニ・エンバイロメント方式の半導体クリーンルームで使用される半導体ウエハ収納容器に取付けるシャッター付きブレスフィルター装置および該装置に使用するシャッター押上げロッド並びにシャッター押上げロッド付きノズルに関するものである。

半導体ＩＣ回路の微細化により、３００ｍｍウエハの製造ラインでは、製造環境も大幅な変革が進み、従来の製造ラインを設置するクリーンルームにおいては、全体のクリーン度を上げるボールルーム方式から、ウエハの周囲のみのクリーン度を上げるミニ・エンバイロメント方式に変わってきた。

前記ミニ・エンバイロメント方式クリーンルームでは、初期投資、ランニングコスト削減の目的からクリーンルーム全体のクリーン度を従来より低くして、ウエハの搬送は密閉型の半導体ウエハ収納容器に収納して行われている。前記密閉型の半導体ウエハ収納容器は、ＦＯＵＰと称され、その仕様は世界標準となっている。

従来、半導体ウエハ収納容器を気温の違う環境間を搬送したとき、容器内部と外部との圧力差をなくし、前記半導体ウエハ収納容器の破壊を防ぐべく、該半導体ウエハ収納容器に送気することを目的として、半導体ウエハ収納容器に装着されるブレスフィルターとしては、後述する特許文献１に符号「５９ａおよび５９ｂ」として記載されたものが公知である。

そして、半導体が微細化するに従い、前記半導体ウエハ収納容器内部の塵およびケミカルガスに汚染された空気の除去をする必要があり、該半導体ウエハ収納容器内への循環空気およびＮ _２ガスの封入が、ブレスフィルターを介して行われるようになってきた。

ブレスフィルターから、短時間で循環空気およびＮ _２ガスを前記半導体ウエハ収納容器内に送気するために、ブレスフィルターの圧力損失を減らすべく、フィルターの構造を変えた低圧力損失ブレスフィルターにつき、本特許出願人が特願２００４−２２２９６３号として出願している。

ブレスフィルターを半導体ウエハ収納容器に装着した先行技術につき、過去の特許文献を遡及検索したところ、本特許出願人の出願に係る特開２００５−２６６７４号が公知である。

特開２００５−２６６７４号公報

前記世界標準の半導体ウエハ収納容器は、塵およびケミカルガスに対するシール性が完全ではなくて、通常のクリーンルームに長時間放置すると、クリーンルーム内の塵およびケミカルガスが、前記半導体ウエハ収納容器から内部に侵入し、ウエハ表面に付着し、歩留まり低下を引き起こすという課題があった。

また、加工工程によっては、有機物の膜が形成されたウエハが、前記半導体ウエハ収納容器に収納されることにより、該半導体ウエハ収納容器の内壁にケミカルガスが付着し、次の工程で加工されたウエハ表面に、内壁に付着したガスが再付着し、歩留まり低下を引き起こすという課題があった。

前記歩留まり低下を防ぐために、ブレスフィルターを介して、前記半導体ウエハ収納容器内部の空気の循環清浄、および内部の空気のＮ _２ガスとの置換が行われている。そして、最近では、前記特許文献１に記載されたように、これら内部の空気の循環清浄、および内部の空気のＮ _２ガスとの置換を短時間に行うために、ブレスフィルターの面積を大きくし、圧力損失を小さくすることが試みられている。

しかしながら、前記特許文献１に記載されたように、面積を大きくして圧力損失を小さくしたブレスフィルターを装着した半導体ウエハ収納容器では、ブレスフィルターを介して、該半導体ウエハ収納容器内に封入したＮ _２ガスが、短時間で外部へ拡散してしまうという課題があった。

本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、波形状に折曲されたシート状濾材を円筒状として多数の濾過面を形成することにより、空気の濾材通過面積を増やすと共に、空気通過時の圧力損失を少なくすることができ、更に、通常、シャッターは自重で開口部を塞ぎ、半導体ウエハ収納容器のブレスフィルター部が閉鎖されて、該半導体ウエハ収納容器内を密閉し、そして、前記半導体ウエハ収納容器の下面に空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を配置すると、押上げロッドが開口部より挿入され、筒状ガイド内のシャッターを押上げ、循環空気およびＮ _２ガスの供給および排出を可能としたシャッター付きブレスフィルター装置および該装置に使用するシャッター押上げロッド並びにシャッター押上げロッド付きノズルを提供しようとするものである。

本発明は、半導体ウエハ収納容器に設置されるブレスフィルター装置であって、底部に呼吸用の開口部を備えたケーシングに円筒状フィルターを設置すると共に、前記円筒状フィルターの内周面に摺接するようにして、該円筒状フィルターより高さの低い筒状ガイドを立設固定し、且つ該筒状ガイド内に前記開口部より径大な球体より成るシャッターを装入する一方、該シャッターを、前記半導体ウエハ収納容器下面に設置された空気循環Ｎ_２ガス供給用装置に立設された押上げロッドにより押圧して上昇させて前記開口部を開放し、且つ前記空気循環Ｎ_２ガス供給用装置を前記半導体ウエハ収納容器より取去ることにより、前記シャッターが自重で降下して、前記開口部を閉鎖するという手段、または、
半導体ウエハ収納容器に設置されるブレスフィルター装置であって、底部に呼吸用の開口部を備えたケーシングに円筒状フィルターを設置し、且つ周壁に複数個の通気孔を開口して形成された筒状ガイドを、前記ケーシングの蓋板の下面に垂設固定すると共に、前記円筒状フィルターの内周面に摺接するようにして固定し、且つ該筒状ガイド内に前記開口部より径大な球体より成るシャッターを装入する一方、該シャッターを、前記半導体ウエハ収納容器下面に設置された空気循環Ｎ_２ガス供給用装置に立設された押上げロッドにより押圧して上昇させて前記開口部を開放し、且つ前記空気循環Ｎ_２ガス供給用装置を前記半導体ウエハ収納容器より取去ることにより、前記シャッターが自重で降下して、前記開口部を閉鎖するという手段、
を採用することにより、上記課題を解決した。

請求項１および２の発明によれば、波形状に折曲されたシート状濾材を円筒状として多数の濾過面を形成することにより、空気の濾材通過面積を増やすと共に、空気通過時の圧力損失を少なくすることができる。そして、前記空気通過時の圧力損失を少なくすることができるので、本発明シャッター付きブレスフィルター装置を半導体ウエハ収納容器に装着すると、半導体ウエハ収納容器内の空気の循環・置換が容易にできる。更に、通常、シャッターは自重で開口部を塞ぎ、半導体ウエハ収納容器のブレスフィルター部が閉鎖されて、該半導体ウエハ収納容器内を密閉する。そして、前記半導体ウエハ収納容器の下面に空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を配置すると、押上げロッドが開口部より挿入され、筒状ガイド内のシャッターを押上げ、循環空気およびＮ _２ガスの供給・排出を可能とする。
請求項２の発明によれば、円筒状フィルターの内周面に周接する如く筒状ガイドを配設して固定されているため、円筒状フィルターの変形を防止することができると共に、部品点数の削減、ブレスフィルターの洗浄が容易にできる。
請求項３の発明によれば、開口部の開放が、押上げロッドによるシャッターの押上げという機械的操作でなされるため、低圧力の空気、Ｎ _２ガスでも運転ができる。
請求項４の発明によれば、押しばねによりクッション性をもたせてあるため、押上げロッドによるシャッターの押上げ時の衝撃が緩和され、前記押上げロッドの破損が防止される。

本発明シャッター付きブレスフィルター装置は、前記本特許出願人の出願に係る特願２００４−２２２９６３号のブレスフィルターにシャッターを取付けたものである。

本発明シャッター付きブレスフィルター装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明シャッター付きブレスフィルター装置を取付けた半導体ウエハ収納容器の斜視図、図２は同縦断面図、図３は同底面図、図４は同要部の一部切り欠き縦断面図、図５は本発明シャッター付きブレスフィルター装置の組立分解斜視図である。

図１においては、本発明シャッター付きブレスフィルター装置が、半導体ウエハ収納容器２の取付板３に２個装置されている例が図示されているが、１個または３個以上装置されていてもよい。

本発明シャッター付きブレスフィルター装置１は、図５に示すように、シート状濾材４を波形状に折曲して、濾過面５を多数設けて濾過面積を大とすると共に、通気中空部６を備えて全体を円筒状に成型して形成された円筒状フィルター７を、蓋部材８と固定リング９とを備えたケーシング１０に収納固定し、更に、前記円筒状フィルター７の内周面に摺接するようにして固定された、後述する筒状ガイド１５内において、前記固定リング９に設けられた、後述する開口部１２の径より径大な球体より成るシャッター１１が、上昇・下降可能に装入されて形成されている。なお、前記シャッター１１は、特に限定する必要はないが、好ましくは、プラスチックにより形成することが推奨される。

前記半導体ウエハ収納容器２の下面に、後述する空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を設置すると、該空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３に取付けられた、前記シャッター１１を上方へ押上げる押上げロッド１４が開口部１２から挿入され、前記シャッター１１が上方へ押上げられて上昇して、固定リング９の開口部１２を開放し、そして、前記空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を半導体ウエハ収納容器２から取外すと、前記シャッター１１が自重により下降して、前記固定リング９の開口部１２を閉鎖するように構成されている。

前記円筒状フィルター７内に上昇・下降可能に装入されるシャッター１１は、固定リング９の底部の開口部１２より径大に形成されると共に、該開口部１２の上周面部に、該円筒状フィルター７のほぼ半分程度の高さを有して、前記円筒状フィルター７の内周面に摺接するようにして立設固定された筒状ガイド１５内に装入され、且つ該シャッター１１を円筒状フィルター７内に収納した本発明シャッター付きブレスフィルター装置１の下面には、半導体ウエハ収納容器２内の空気を清浄にする空気循環Ｎ２ガス供給用装置１３を配置するよう形成されている。

前記ケーシング１０は、前記円筒状フィルター７を外周より被覆する円筒状の外枠１６と、該円筒状フィルター７を前記外枠１６の外部より固定する蓋部材８と、且つ前記外枠１６を半導体ウエハ収納容器２の取付板３に支持固定する固定リング９とにより構成される。

前記円筒状フィルター７を外周より被覆する円筒状の外枠１６は、該円筒状フィルター７より径が大きい円筒体１７により形成されており、且つ該円筒体１７の上方側の外周面部には、半導体ウエハ収納容器２の取付板３に設けられた取付用孔１８の内周面部に密に挿着固定するためのＯリング１９を取付けるＯリング取付凹溝２０が周設されると共に、前記円筒体１７の上方側の内周壁面に外方向へ拡開した第１の傾斜面２１が周設されている。

また、前記円筒体１７の下方側は段部２２を設けて直径が絞られると共に、該円筒体１７の段部２２部分の内周壁面に外方向へ拡開した第２の傾斜面２３を周設し、更に前記円筒体１７の下方側の内周面には、前記第２の傾斜面２３に連なって、円筒状フィルター７の下端部を装入する装入凹溝２４を周設して、該装入凹溝２４を構成する内周壁２５に囲繞された開口部１２を形成すると共に、該内周壁２５の上部内周縁部に、前記シャッター１１の下部外周面部に摺接する傾斜周面２６を周設し、且つ前記円筒体１７の外周面に、前記固定リング９を螺挿するための雄螺子２７が周設されている。そして、前記装入凹溝２４を構成する内周壁２５上に、円筒状フィルター７の内周面に摺接するように前記筒状ガイド１５が立設固定されている。

また、前記円筒状フィルター７を前記外枠１６の上方側方向より固定する蓋部材８は、径が円筒状フィルター７とほぼ同径の円板状の蓋板２８の外周部裏面に、前記円筒状フィルター７の上端部を装入する装入逆凹溝２９が周設されると共に、前記蓋板２８の表面中央に、前記外枠１６の径とほぼ同一長さの方形状の固定バー３０を嵌合する嵌合凹溝３１を凹設し、更に、前記固定バー３０の両端部を嵌合する嵌合凹欠部３２が、前記外枠１６の上方端のフランジ１６ａの直径方向にそれぞれ凹設され、且つ前記固定バー３０および嵌合凹溝３１の中央に、固定ねじ３３を螺挿するねじ孔３４・３５をそれぞれ穿設して形成されている。

更に、前記円筒状フィルター７を前記半導体ウエハ収納容器２の取付板３に支持固定する固定リング９は、半導体ウエハ収納容器２の取付板３の取付用孔１８に垂設された取付用の円筒状壁板３６の内周壁面に摺接する円筒板３７と、該円筒板３７の内周壁面に前記外枠１６の雄螺子２７に螺合する雌螺子３８を周設すると共に、前記円筒板３７の下方側外周壁面に、前記円筒状壁板３６の外周端縁部に当接する環状の段部３９を備えて形成されている。

前記構成より成る円筒状フィルター７の下端部を、外枠１６を構成する装入凹溝２４に装入して、該装入凹溝２４にシール樹脂２４ａを充填して、前記円筒状フィルター７の下端部を前記装入凹溝２４に密に接着固定する。

そして、前記蓋部材８を構成する蓋板２８を、前記外枠１６の外部より円筒状フィルター７に被覆して、該円筒状フィルター７の上端部を装入逆凹溝２９に装入して、該装入逆凹溝２９にシール樹脂２９ａを充填して、前記円筒状フィルター７の上端部を前記装入逆凹溝２９に密に接着固定すると共に、固定バー３０を嵌合凹溝３１および嵌合凹欠部３２に嵌合して、固定ねじ３３をねじ孔３４・３５に螺合して、前記固定バー３０と蓋板２８とを一体に連結固定する一方、該固定バー３０の両端部を外枠１６の嵌合凹欠部３２に嵌合して蓋板２８の移動を阻止して、円筒状フィルター７を外枠１６に一体に固定する。

前記のように、円筒状フィルター７を外枠１６に装入固定してシャッター付きブレスフィルター装置１が形成されると、外枠１６の径は、円筒状フィルター７および蓋部材８より径大に形成されているため、該円筒状フィルター７および蓋部材８と外枠１６の内周壁面間には、環状の通気空間４０が形成される。

そして、前記シャッター付きブレスフィルター装置１を構成する外枠１６のＯリング取付凹溝２０にＯリング１９を嵌入して、該シャッター付きブレスフィルター装置１を半導体ウエハ収納容器２の取付板３に設けられた取付用孔１８に圧入して、前記Ｏリング１９の外周面部を前記取付板３の内周面部に密接固定し、且つ外枠１６のフランジ１６ａを取付板３の取付用孔１８の外周縁部に当接する一方、前記シャッター付きブレスフィルター装置１を構成する外枠１６の雄螺子２７に固定リング９の雌ねじ３８を螺挿して、前記半導体ウエハ収納容器２の取付板３の取付用孔１８に垂設された円筒状壁板３６の内周壁面に、固定リング９の円筒板３７の外周壁面を摺接すると共に、環状の段部３９を前記円筒状壁板３６の下端縁部に当接して、シャッター付きブレスフィルター装置１を固定リング９を介して半導体ウエハ収納容器２の取付板３に固定する。

図８は、本発明シャッター付きブレスフィルター装置１を装着した半導体ウエハ収納容器２の下面に、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を設置した状態を示す一部切欠き縦断面図である。すなわち、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３は、ファン駆動部４１およびケミカルガス・塵除去フィルター部４２とにより構成されている。前記ファン駆動部４１とケミカルガス・塵除去フィルター部４２とは、方形状のケーシング４３を区画壁４４によって２つに区画された第１の区画室４４ａと第２の区画室４４ｂ内にそれぞれ設置されている。

前記第１の区画室４４ａ内に設置されたファン駆動部４１は、送風ファン４５と、該送風ファン４５を内蔵したファンケース４６を備え、且つ該ファン駆動部４１側のケーシング４３の覆板４３ａに、半導体ウエハ収納容器２からの塵およびケミカルガスを含んだ汚染された空気４７を吸気するための吸気用開口部４８を開口すると共に、該吸気用開口部４８の外周縁上に吸気ノズル４９を突設して形成されている。

また、前記第２の区画室４４ｂ内に設置されたケミカルガスおよび塵除去フィルター部４２は、塵除去用フィルター５０とケミカルガス除去用フィルター５１とが間隔を有して上下二段に亘って配設されると共に、該ケミカルガス除去用フィルター５１より下方側の第２の区画室４４ｂと、前記第１の区画室４４ａ内のファンケース４６とは連通管５２を介して連通される。

そして、前記ケミカルガスおよび塵除去フィルター部４２側のケーシング４３の覆板４３ａに、前記ケミカルガス除去用フィルター５１および塵除去用フィルター５０とにより、ケミカルガスおよび塵が除去された清浄空気５３を、半導体ウエハ収納容器２内へ供給するための供給用開口部５４を開口すると共に、該供給用開口部５４の外周縁上に供給ノズル５５を突設して形成されている。前記塵除去用フィルター５０は、特に限定する必要はないが、好ましくは高性能フィルターを使用することが推奨される。

前記吸気ノズル４９および供給ノズル５５は、半導体ウエハ収納容器２の複数個設置された呼吸口のうち、２つの呼吸口５６ａ・５６ｂに対応した位置に突設される。また、前記吸気ノズル４９および供給ノズル５５は、その各上端周縁部４９ａ・５５ａが前記シャッター付きブレスフィルター装置１を構成する外枠１６の段部２２の下面部に密に圧着できるよう形成されている。

なお、前記吸気ノズル４９と供給ノズル５５は、本発明シャッター付きブレスフィルター装置１とのシール性が保たれるように、ゴム等の弾性を有する材料により形成することが好ましい。

前記ケミカルガス除去用フィルター５１は、特に限定する必要はないが、好ましくは、通気小孔を多数設けた収納ケース５７内に、ケミカルガスを吸着して除去する、例えば、ゼオライト、活性炭等の粒状濾材５８を充填して形成することが推奨される。

前記空気循環Ｎ_２ガス供給用装置１３を構成する吸気ノズル４９および供給用ノズル５５の下方内周壁面に、中央部に前記シャッター１１の下面部に当接して、該シャッター１１を上方へ押上げて上昇させる押上げロッド１４を立設した支持板５９を固定すると共に、該支持板５９における前記押上げロッド１４の外周部には、複数個の通気孔６０がそれぞれ穿設されている。

前記押上げロッド１４の上端面と供給用ノズル５５の上周縁部とは、ほぼ面一となるよう構成することが推奨される。なお、図中、６１は押上げロッド１４を支持板５９に固定する取付ねじである。

そして、前記シャッター付きブレスフィルター装置１を備えた半導体ウエハ収納容器２は、図１・図２に示すように、ドア取付けフランジ部６２、ドア６３および２つの呼吸口５６ａ・５６ｂをそれぞれ備えると共に、該各呼吸口５６ａ(吸気ノズル４９側)・５６ｂ(供給ノズル５５側)に本発明シャッター付きブレスフィルター装置１がそれぞれ設置され、且つ前記半導体ウエハ収納容器２内にはウエハ６４が収納される。

前記構成より成るシャッター付きブレスフィルター装置１を装着した半導体ウエハ収納容器２の下面に、図４に示すように、前記空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を設置して、前記各シャッター付きブレスフィルター装置１を供給ノズル５５と吸気ノズル４９上にそれぞれ位置させると、該吸気ノズル４９および供給ノズル５５内にそれぞれ立設された押上げロッド１４が開口部１２を通して、前記各シャッター付きブレスフィルター装置１を構成する各円筒状フィルター７の通気中空部６に設置された筒状ガイド１５内に装入されたシャッター１１を下方より押上げることにより、該シャッター１１が前記筒状ガイド１５内を上昇して、固定リング９の各開口部１２を開放し、前記半導体ウエハ収納容器２内の塵およびケミカルガスを含んだ汚染された空気４７を、吸気ノズル４９の開口部１２を介して前記空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３へ吸気すると共に、該空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３から供給ノズル５５の開口部１２を介して前記通気中空部６への循環空気およびＮ _２ガスの送気が可能となる。

そして、前記のように、半導体ウエハ収納容器２の下面に、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を設置して、ファン駆動部４１の送風ファン４５を作動させると、半導体ウエハ収納容器２の一方側の呼吸口５６ａから、前記半導体ウエハ収納容器２内の塵およびケミカルガスを含んだ汚染された空気４７を、前記シャッター付きブレスフィルター装置１を構成する円筒状フィルター７と外枠１６間の環状の通気空間４０から、前記円筒状フィルター７の多数の濾過面５を通って、通気中空部６および開口部１２を経て、更に、吸気ノズル４９の支持板５９に開口された通気孔６０から空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３内へ吸い込む。この際、前記外枠１６の内周面には、第１・第２の傾斜面２１・２３が設けられているため、該外枠１６の上方側から前記環状の通気空間４０を通過する汚染された空気４７の流れはスムーズである。

そして、前記環状の通気空間４０を経て円筒状フィルター７を通過した前記汚染された空気４７は、通気中空部６から前記送風ファン４５によりファン駆動部４１のファンケース４６内に吸引され、更に該吸引した前記汚染された空気４７を、該送風ファン４５により連通管５２を介して、ケミカルガス除去用フィルター５１の下流側へ送気して、収納ケース５７の上流側から、該汚染された空気４７をケミカルガス除去用フィルター５１を通過させて、該汚染された空気４７中に含まれたケミカルガスを除去して、下流側の塵除去用フィルター５０へ送気する。

その後、前記ケミカルガス除去用フィルター５１によりケミカルガスを除去された汚染された空気４７は、下流側に配設された塵除去用フィルター５０内に流入し、該流入した汚染された空気４７は塵除去用フィルター５０によって濾過され、清浄空気５３となり、供給ノズル５５の支持板５９に開口された通気孔６０から開口部１２を通って、前記シャッター付きブレスフィルター装置１を構成する円筒状フィルター７の通気中空部６へ流入し、且つ該通気中空部６を経て、該円筒状フィルター７の多数の濾過面５によって、更に塵が濾過されて、前記円筒状フィルター７と外枠１６間の環状の通気空間４０を通って、他方側の呼吸口５６ｂを経て半導体ウエハ収納容器２内に供給される。また、前記外枠９の内周面には、第２・第１の傾斜面２３・２１が設けられているため、通気中空部６から多数の濾過面５で透過されて、前記環状の通気空間４０を通過する清浄空気５３の流れはスムーズである。

前記半導体ウエハ収納容器２内に清浄空気５３が供給されると共に、該清浄空気５３が供給されて半導体ウエハ収納容器２が加圧されることにより、外部からのケミカルガスおよび塵の侵入を防ぎ、半導体ウエハ収納容器２内の清浄化状態の維持を達成することができる。以下、前記動作を繰返して半導体ウエハ収納容器２内の空気を循環しながら清浄化するのである。

更に、前記汚染された空気４７を濾過する円筒状フィルター７、および清浄空気５３を更に濾過するシャッター付きブレスフィルター装置１の円筒状フィルター７のいずれも、シート状の濾材４を多数の濾過面５を有するよう波形状に折曲して形成されているため、空気通過時の圧力損失が小さく、半導体ウエハ収納容器２の内部の空気を、短時間に置換・循環させることができる。

そして、半導体ウエハ収納容器２内の清浄化およびケミカルガスの除去が完了した時点で、ファン駆動部４１の送風ファン４５の作動を停止した後、前記半導体ウエハ収納容器２の下面から空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を取去ると、今迄各押上げロッド１４により上方へ押し上げられていた各シャッター１１が、その自重により降下して、吸気ノズル４９と供給ノズル５５の各開口部１２が前記各シャッター１１により閉鎖されて、該半導体ウエハ収納容器２の密閉度を保持し、その搬送が可能となる。

図９は、本発明の他の実施の形態によるシャッター付きブレスフィルター装置の組立分解斜視図、図１０は本発明の他の実施の形態によるシャッター付きブレスフィルター装置を取付けた半導体ウエハ収納容器の要部を示す縦断面図、図１１は同シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を設置した要部の縦断面図である。

本発明の他の実施の形態によるシャッター付きブレスフィルター装置７０は、前記図１に示すシャッター付きブレスフィルター装置１における蓋部材８と筒状ガイド１５の部分とが異なるだけで、その他の構成は全く同一である。従って、前記シャッター付きブレスフィルター装置１と同一構成のものは同一の符号を用いて説明する。

本発明の他の実施の形態におけるシャッター付きブレスフィルター装置７０を構成する筒状ガイド７１は、蓋部材７２に垂設固定されている。すなわち、前記蓋部材７２は、径が円筒状フィルター７とほぼ同径の円板状の蓋板７３の外周部裏面に、前記円筒状フィルター７の上端部を装入する装入逆凹溝７４を周設して形成される。

そして、前記円筒状フィルター７の内周面に摺接するようにして、蓋部材７２を構成する蓋板７３の装入逆凹溝７４の内周縁部に筒状ガイド７１を垂設固定すると共に、該筒状ガイド７１の下端部は、前記円筒状フィルター７の下端縁部を装入する装入凹溝２４を構成する内周壁２５の内周壁面と、該円筒状フィルター７の内周面に接して固定する一方、前記筒状ガイド７１の周壁には複数個の通気孔７５が開口されている。
の周壁には複数個の通気孔７５が開口されている。

前記構成より成る他の実施の形態におけるシャッター付きブレスフィルター装置７０を構成する筒状ガイド７１を垂設した蓋部材７２を、円筒状フィルター７の内周面に摺接するようにして装入して、その下端部を装入凹溝２４に圧入することにより、前記円筒状フィルター７と筒状ガイド７１がシール樹脂を不要とし、前記装入逆凹溝７４および装入凹溝２４間に密に固定される。

そして、図１０に示すものは、他の実施の形態によるシャッター付きブレスフィルター装置７０を半導体ウエハ収納容器２に装着し、該半導体ウエハ収納容器２の下面から空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を取り外した後の状態を示しており、前記図６同様、シャッター１１により開口部１２が閉鎖されている。

また、図１１示すものは、他の実施の形態におけるシャッター付きブレスフィルター装置７０を装着した半導体ウエハ収納容器２の下面に、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を配置した状態を示しており、シャッター１１が押上げロッド１４により上方へ押圧され上昇し、開口部１２が開放されている。

前記開口部１２が開放されている状態において、前記シャッター付きブレスフィルター７０がファン駆動部４１に使用されている場合は、半導体ウエハ収納容器２内の汚染された空気４７を、通気空間４０から前記円筒状フィルター７の多数の濾過面５および筒状ガイド７１の通気孔７５を経て、更には通気中空部６および開口部１２を通って、吸気ノズル４９の支持板５７に開口された通気孔５８から空気循環Ｎ_２ガス供給用装置１３内へ吸い込まれる。そして、その他の作用については、図４に示すものと同一である。

また、前記開口部１２が開放されている状態において、前記シャッター付きブレスフィルター装置７０がケミカルガスおよび塵除去フィルター部４２に使用されている場合は、該ケミカルガスおよび塵除去フィルター部４２によって汚染された空気４７が清浄化された清浄空気５３は、開口部１２および通気中空部６から筒状ガイド７１の通気孔７５を通って、前記円筒状フィルター７の多数の濾過面５を通過して、更に清浄化され、通気空間４０を経て、前記半導体ウエハ収納容器２内へ導入される。そして、その他の作用については、図４に示すものと同一である。

図１２は、本発明シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に設置する空気循環Ｎ _２ガス供給用装置における吸気ノズル（供給ノズル）の他の実施の形態を示す縦断面図であり、図１３は本発明シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に前記構成より成る吸気ノズル（供給ノズル）を備えた空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を取付けた要部の縦断面図である。

本発明の他の実施の形態における吸気ノズル（供給ノズル）は、押上げロッド８０を立設した支持板８１の上部周縁部と、吸気ノズル８２（供給ノズル８３）の内周壁面中央部付近に凹設された環状段部８４との間に配設された複数本の押しばね８５によって連結されており、半導体ウエハ収納容器２の下面に空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３が設置されていない場合は、図１３に示すように、押しばね８５が延びきった状態で、押上げロッド１４の先端が吸気ノズル８２（供給ノズル８３）の頂面より下方に位置している。

そして、前記押しばね８５が延びきった状態のままで、半導体ウエハ収納容器２の下面に空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３を設置すると、前記半導体ウエハ収納容器２の重量により、吸気ノズル８２（供給ノズル８３）の上方先端部が押しばね８５に抗して下方へ押圧され、これにより前記押しばね８５が縮重して前記吸気ノズル８２（供給ノズル８３）が下方へ沈み、押上げロッド１４が相対的に上昇して、前記開口部１２から挿入されてシャッター１１を上方へ押し上げて上昇させ、該開口部１２が開放される。

なお、図１２・図１３においては、図９〜図１１に示すシャッター付きブレスフィルター装置７０を使用しているが、図６に示すシャッター付きブレスフィルター装置１を使用することもできる。そして、前記他の実施例の形態における空気循環Ｎ _２ガス供給用装置１３の作用は、前記図８に示したものと同一であるので説明を省略する。

本発明シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の斜視図である。同縦断面図である。同底面図である。同要部の縦断面図である。本発明シャッター付きブレスフィルター装置の組立分解斜視図である。本発明シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面から空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を取去った状態を示す要部の縦断面図である。本発明シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に設置する空気循環Ｎ _２ガス供給用装置におけるノズルの平面図である。本発明シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を設置した状態を示す一部切欠き縦断面図である。本発明シャッター付きブレスフィルター装置の他の実施の形態を示す組立分解斜視図である。本発明の他の実施の形態におけるシャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面から空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を取去った状態を示す要部の一部切欠き縦断面図である。本発明の他の実施の形態におけるシャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を設置した状態を示す要部の一部切欠き縦断面図である。本発明シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に設置する空気循環Ｎ _２ガス供給用装置におけるノズルの他の実施の形態を示す縦断面図である。本発明シャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に他の実施の形態におけるノズルを装着した空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を設置した状態を示す一部切欠き縦断面図である。

符号の説明

１シャッター付きブレスフィルター装置
２半導体ウエハ収納容器
３取付板
４シート状濾材
５濾過面
６通気中空部
７円筒状フィルター
８蓋部材
９固定リング
１０ケーシング
１１シャッター
１２開口部
１３空気循環Ｎ_２ガス供給用装置
１４押上げロッド
１５筒状ガイド
１６外枠
１７円筒体
２４装入凹溝
２８蓋板
２９装入逆凹溝
４０通気空間
４１ファン駆動部
４２ケミカルガス・塵除去フィルター部
４３ケーシング
４４区画壁
４４ａ第１の区画室
４４ｂ第２の区画室
４５送風ファン
４６ファンケース
４７汚染空気
４８吸気用開口部
４９吸気用ノズル
５０塵除去用フィルター
５１ケミカルガス除去用フィルター
５２連通管
５３清浄空気
５４供給用開口部
５５供給ノズル
５６ａ・５６ｂ呼吸口
６０通気孔
７０他の実施の形態のシャッター付きブレスフィルター装置
７１筒状ガイド
８０押上げロッド
８１押しばね

Claims

半導体ウエハ収納容器に設置されるブレスフィルター装置であって、シート状濾材を波形状に折曲して、濾過面を多数設けると共に、通気中空部を備えて全体を円筒状に成型して形成された円筒状フィルターと、前記円筒状フィルターのほぼ半分程度の高さを有して、該円筒状フィルターの内周面に摺接するようにして立設固定された筒状ガイドとが、前記円筒状フィルターの外周より被覆する円筒状の外枠と、該外枠の外部より固定する蓋部材と、且つ前記外枠を前記半導体ウエハ収納容器の取付板に支持固定する固定リングとにより構成されたケーシングに収納固定されて、前記円筒状フィルターおよび蓋部材と外枠の内周壁面間に、環状の通気空間が形成され、
前記蓋部材は、前記円筒状フィルターとほぼ同径の円板状の蓋板の外周部裏面に、該円筒状フィルターの上端縁を装入する装入逆凹溝を周設して形成され、前記円筒状フィルターの上端縁を前記蓋部材の装入逆凹溝に接着固定すると共に、該円筒状フィルターの下端部を前記外枠を構成する装入凹部に接着固定して、該円筒状フィルターが固定され、
前記筒状ガイド内において、前記固定リングの開口部の径より径大な球体より成るシャッターが、上昇・下降可能に装入されて形成されると共に、該シャッターは、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置に取付けられた押上げロッドにより上方へ押上げられて上昇し、前記空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を前記半導体ウエハ収納容器から取外すと、前記シャッターが自重により下降して、前記固定リングの開口部を閉鎖するように構成され、
前記空気循環Ｎ _２ガス供給用装置は、ファン駆動部およびケミカルガス・塵除去フィルター部とにより構成されると共に、該ファン駆動部およびケミカルガス・塵除去フィルター部は、該空気循環Ｎ _２ガス供給用装置のケーシングを区画壁によって区画された第１の区画室と第２の区画室内にそれぞれ設置され、
前記ファン駆動部は、送風ファンと、該送風ファンを内蔵したファンケースを備え、且つ該ファン駆動部側のケーシングの覆板に、前記半導体ウエハ収納容器からの塵およびケミカルガスを含んだ汚染された空気を吸気するための吸気用開口部を開口すると共に、該吸気用開口部の外周縁上に吸気ノズルを突設して形成され、
前記ケミカルガスおよび塵除去フィルター部は、塵除去用フィルターとケミカルガス除去用フィルターとが間隔を有して上下２段に亘って配設されると共に、該ケミカルガス除去用フィルターより下方側の第２の区画室と、前記第１の区画室内のファンケースとは連通管を介して連通され、
前記ケミカルガスおよび塵除去フィルター部側のケーシングの覆板に、前記ケミカルガス除去用フィルターおよび塵除去用フィルターとにより、ケミカルガスおよび塵が除去された清浄空気を、半導体ウエハ収納容器内へ供給するための供給用開口部を開口すると共に、該供給用開口部の外周縁上に供給ノズルを突設して形成され、
前記半導体ウエハ収納容器の下面に、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を設置して、ファン駆動部の送風ファンを作動させることにより、前記半導体ウエハ収納容器の一方側の呼吸口から、該半導体ウエハ収納容器内の塵およびケミカルガスを含んだ汚染された空気を、前記円筒状フィルターと外枠間の環状の通気空間から、前記円筒状フィルターの多数の濾過面を通って、通気中空部および開口部を経て、吸気ノズルの支持板に開口された通気孔から空気循環Ｎ _２ガス供給用装置内へ吸い込み、更に、前記汚染された空気は、通気中空部から前記送風ファンによりファン駆動部のファンケース内に吸引すると共に、該吸引した前記汚染された空気を、該送風ファンにより連通管を介して、ケミカルガス除去用フィルターの下流側へ送気して、該汚染された空気をケミカルガス除去用フィルターを通過させてケミカルガスを除去して、下流側の塵除去用フィルターへ送気する一方、前記ケミカルガス除去用フィルターによりケミカルガスを除去された汚染された空気は、下流側に配設された塵除去用フィルター内に流入し、該流入した汚染された空気は塵除去用フィルターによって濾過され、清浄空気となり、供給ノズルの支持板に開口された通気孔から開口部を通って、前記円筒状フィルターの通気中空部へ流入し、且つ該通気中空部を経て、該円筒状フィルターの多数の濾過面よって、更に塵が濾過されて、前記円筒状フィルターと外枠間の環状の通気空間を通って、前記半導体ウエハ収納容器の他方側の呼吸口を経て該半導体ウエハ収納容器内に供給されることを特徴とするシャッター付きブレスフィルター装置。
半導体ウエハ収納容器に設置されるブレスフィルター装置であって、シート状濾材を波形状に折曲して、濾過面を多数設けると共に、通気中空部を備えて全体を円筒状に成型して形成された円筒状フィルターが、該円筒状フィルターの外周より被覆する円筒状の外枠と、該外枠の外部より固定する蓋部材と、且つ前記外枠を前記半導体ウエハ収納容器の取付板に支持固定する固定リングとにより構成されたケーシングに収納固定されて、前記円筒状フィルターおよび蓋部材と外枠の内周壁面間に、環状の通気空間が形成され、
前記蓋部材は、前記円筒状フィルターとほぼ同径の円板状の蓋板の外周部裏面に、該円筒状フィルターの上端縁を装入する装入逆凹溝を周設して形成され、前記円筒状フィルターの上端縁を前記蓋部材の装入逆凹溝に固定すると共に、該円筒状フィルターの下端部を前記外枠を構成する装入凹部に固定して、該円筒状フィルターを固定し、更に、前記円筒状フィルターの内周面に摺接するようにして、前記蓋板の装入逆凹溝に筒状ガイドを垂設固定すると共に、該筒状ガイドの下端部は、前記装入凹溝を構成する内周壁の内周壁面と、該円筒状フィルターの内周面に接して固定し、且つ前記筒状ガイドの周壁に複数個の通気孔を開口して形成され、
前記筒状ガイド内において、前記固定リングの開口部の径より径大な球体より成るシャッターが、上昇・下降可能に装入されて形成されると共に、該シャッターは、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置に取付けられた押上げロッドにより上方へ押上げられて上昇し、前記空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を前記半導体ウエハ収納容器から取外すと、前記シャッターが自重により下降して、前記固定リングの開口部を閉鎖するように構成され、
前記空気循環Ｎ _２ガス供給用装置は、ファン駆動部およびケミカルガス・塵除去フィルター部とにより構成されると共に、該ファン駆動部およびケミカルガス・塵除去フィルター部は、該空気循環Ｎ _２ガス供給用装置のケーシングを区画壁によって区画された第１の区画室と第２の区画室内にそれぞれ設置され、
前記ファン駆動部は、送風ファンと、該送風ファンを内蔵したファンケースを備え、且つ該ファン駆動部側のケーシングの覆板に、前記半導体ウエハ収納容器からの塵およびケミカルガスを含んだ汚染された空気を吸気するための吸気用開口部を開口すると共に、該吸気用開口部の外周縁上に吸気ノズルを突設して形成され、
前記ケミカルガスおよび塵除去フィルター部は、塵除去用フィルターとケミカルガス除去用フィルターとが間隔を有して上下２段に亘って配設されると共に、該ケミカルガス除去用フィルターより下方側の第２の区画室と、前記第１の区画室内のファンケースとは連通管を介して連通され、
前記ケミカルガスおよび塵除去フィルター部側のケーシングの覆板に、前記ケミカルガス除去用フィルターおよび塵除去用フィルターとにより、ケミカルガスおよび塵が除去された清浄空気を、半導体ウエハ収納容器内へ供給するための供給用開口部を開口すると共に、該供給用開口部の外周縁上に供給ノズルを突設して形成され、
前記半導体ウエハ収納容器の下面に、空気循環Ｎ _２ガス供給用装置を設置して、ファン駆動部の送風ファンを作動させることにより、前記半導体ウエハ収納容器の一方側の呼吸口から、該半導体ウエハ収納容器内の塵およびケミカルガスを含んだ汚染された空気を、前記円筒状フィルターと外枠間の環状の通気空間から、前記円筒状フィルターの多数の濾過面および筒状ガイドの通気孔を通り、通気中空部および開口部を経て、吸気ノズルの支持板に開口された通気孔から空気循環Ｎ _２ガス供給用装置内へ吸い込み、更に、前記汚染された空気は、通気中空部から前記送風ファンによりファン駆動部のファンケース内に吸引すると共に、該吸引した前記汚染された空気を、該送風ファンにより連通管を介して、ケミカルガス除去用フィルターの下流側へ送気して、該汚染された空気をケミカルガス除去用フィルターを通過させてケミカルガスを除去して、下流側の塵除去用フィルターへ送気する一方、前記ケミカルガス除去用フィルターによりケミカルガスを除去された汚染された空気は、下流側に配設された塵除去用フィルター内に流入し、該流入した汚染された空気は塵除去用フィルターによって濾過され、清浄空気となり、供給ノズルの支持板に開口された開口部および通気中空部から筒状ガイドの通気孔を通って、前記円筒状フィルターの多数の濾過面よって、更に塵が濾過されて、前記円筒状フィルターと外枠間の環状の通気空間を通って、前記半導体ウエハ収納容器の他方側の呼吸口を経て該半導体ウエハ収納容器内に供給されることを特徴とするシャッター付きブレスフィルター装置。
請求項１または２記載のシャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に設置される空気循環Ｎ_２ガス供給用装置において、ノズルの中央部に押上げロッドが突設され、前記半導体ウエハ収納容器下面に空気循環Ｎ_２ガス供給用装置を設置したとき、前記ブレスフィルター部がノズルに密着し、前記押上げロッドが開口部を通してシャッターを押上げ、開口部を開放するようにしたことを特徴とするシャッター付ブレスフィルター装置に使用する押上げロッド。
請求項１または２記載のシャッター付きブレスフィルター装置を装着した半導体ウエハ収納容器の下面に設置される空気循環Ｎ_２ガス供給用装置のノズルにおいて、押上げロッドの取付板とノズル間に押しばねを配設し、半導体ウエハ収納容器下面に空気循環Ｎ_２ガス供給用装置を配置したとき、前記半導体ウエハ収納容器の重量でノズルが下に沈み、前記押上げロッドは相対的に上昇し、開口部から挿入されてシャッターを押上げるようにしたことを特徴とするシャッター付ブレスフィルター装置に使用する押上げロッド付きノズル。