サーマルクリーンチャンバー
【課題】測定性能の向上・省エネルギー化・省スペース化・温度慣らし時間の短縮・設備費用の低減を行なえるサーマルクリーンチャンバーを提供する。
【解決手段】サーマルクリーンチャンバー１であって、フラットパネルディスプレイ検査・製造装置３を収容し、クリーンルーム２内に配置され、クリーンルーム２からの被加工用ガラス基板４を受け入れる出入口５及びそれに連なるガラス基板搬送路５ａを設け、該出入口５の上部には、所定温度で高精度に安定したエアーを供給するダクト７を設け、該ダクト７には、前記ガラス基板搬送路５ａ上の加工用ガラス基板４の進行方向に向け上方から噴気流を斜めに吹き付ける傾斜噴気口７ａと、噴気流を下方向に吹き付け噴気流により前記検査・製造装置を囲繞するようにした垂直噴気口７ｂとを設ける。
【解決手段】サーマルクリーンチャンバー１であって、フラットパネルディスプレイ検査・製造装置３を収容し、クリーンルーム２内に配置され、クリーンルーム２からの被加工用ガラス基板４を受け入れる出入口５及びそれに連なるガラス基板搬送路５ａを設け、該出入口５の上部には、所定温度で高精度に安定したエアーを供給するダクト７を設け、該ダクト７には、前記ガラス基板搬送路５ａ上の加工用ガラス基板４の進行方向に向け上方から噴気流を斜めに吹き付ける傾斜噴気口７ａと、噴気流を下方向に吹き付け噴気流により前記検査・製造装置を囲繞するようにした垂直噴気口７ｂとを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（以下 ＦＰＤと称す）検査・製造時に用いられる装置の、周囲温度と清浄度とを高精度に安定させる、サーマルクリーンチャンバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤガラス基板を検査・製造する際にはガラス基板及び検査・製造装置周囲の温度分布が均一でないと、ガラス基板もしくは検査・製造装置が温度差により伸縮し測定精度に影響を与える。従って、必ず事前に定められた設定温度の環境内で測定が行なわれなければならない。
【０００３】
サーマルクリーンチャンバーはその天井部全面から精密に温度制御されたエアーを供給し、庫内に設置された検査・製造装置本体及びその周囲の温度を高精度に安定させている（特許文献１）。これを以下「全面層流方式」と呼ぶ。
しかしサーマルクリーンチャンバー内部の温度が安定していても装置外は一般のクリーンルームのため同一の設定温度とは限らずまた変動も大きい。このため装置外の温度に安定したガラス基板がサーマルクリーンチャンバー内部へ入った後、ガラス基板が精度良く測定できる温度になるまで慣らす（待機する）必要がある。この待機時間があるほど生産性は下がる。この為ガラス基板が検査・製造装置に入る前に設定温度にガラス基板を慣らすことが行なわれている。これを温度慣らしと呼ぶ。
【０００４】
ＦＰＤガラス基板のサイズは、最終製品の大型化そして歩留まり向上のため年々大型化が進んでいる。それに伴い検査・製造装置も測定面積が大きくなり、さらに広範囲での高精度な温度の安定度が必要となる。サーマルクリーンチャンバーは「全面層流方式」のため測定面積拡大により必要風量も増加しそれを処理する空調エネルギーも増えている。また大型化により「温度慣らし」の重要性も高まりそれに伴う設置スペース・空調エネルギー・設備費用等の増加も避けられないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４３０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記の点に鑑みて、測定性能の向上・省エネルギー化・省スペース化・温度慣らし時間の短縮・設備費用の低減を行なえるサーマルクリーンチャンバーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、サーマルクリーンチャンバーであって、ＦＰＤ検査・製造装置を収容し、クリーンルーム内に配置され、クリーンルームからの被加工用ガラス基板を受け入れる出入口及びそれに連なるガラス基板搬送路を設け、該出入口の上部には、所定温度で高精度に安定したエアーを供給するダクトを設け、該ダクトには、前記ガラス基板搬送路上の加工用ガラス基板の進行方向に向け上方から噴気流を斜めに吹き付ける傾斜噴気口と、噴気流を下方向に吹き付け噴気流により前記検査・製造装置を囲繞するようにした垂直噴気口とを設けている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ＦＰＤ検査・製造装置３として精密自動２次元座標測定機を収容し高精度に温度制御するサーマルクリーンチャンバー１と、クリーンルーム２との間に設けた被加工用ガラス基板の出入口５に設けた自動シャッター６の上部に、所定温度のエアーをガラス基板４に向け噴出するノズル７ａ，７ｂを有するダクト７を設け、該各ノズル７ａ，７ｂはガラス基板４の進行方向を向いた傾斜噴気口としたノズル７ａと垂直下部に向いた垂直噴気口としたノズル７ｂを設けた。また、噴出口７ａ，７ｂを設けたことにより、全面層流方式のサーマルクリーンチャンバー天井噴出部の面積を従来よりも減少し、次の如き効果を発揮することが出来る。
ａ．サーマルクリーンチャンバー内の搬送路５ａに噴出したエアーがガラス基板４上を這う様に流れる事によって、ガラス基板４の温度慣らし時間を短縮し、同時にＦＰＤ検査・製造装置３表面温度を安定化することが出来る。
ｂ．搬送路５ａに噴出したエアーの効果により天井噴出しダクト８からのエアーは風量を減少することが出来きる。
ｃ．温度慣らしエリアが不要になる。これよりサーマルクリーンチャンバーの容積と設置面積が大幅に縮小する。
ｄ．垂直下方向を向いた噴出エアーはエアーカーテン効果を有し、クリーンルームからの気流入り込みを防止する。またＦＰＤ検査・製造装置３下部に気流を形成することで温度が安定し該装置の測定性能を向上させる。
ｅ．本発明サーマルクリーンチャンバーは、ＦＰＤ以外の同様な装置にも用いる事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明サーマルクリーンチャンバーの概略縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明実施の一例を図面と共に次に説明する。
図１は装置全体の概略縦断面図である。１はサーマルクリーンチャンバーで、全自動化されたＦＰＤ工場においてクリーンルーム２内に設置され、内部にＦＰＤ検査・製造装置３（一例として）が収容されている。サーマルクリーンチャンバー１には被加工用のガラス基板４用搬送路５ａの出入口５が設けられ、上下スライド式の自動シャッター６が設けられている。
【００１１】
出入口５からＦＰＤ検査・製造装置３に送られるガラス基板４は、図示しない適宜搬送手段で担持されるが、出入口５からＦＰＤ検査・製造装置３に至る間にガラス基板４の温度慣らしのための気流雰囲気中を通過させるように搬送路５ａを構成している。前記搬送路５ａの上部には、上記搬送されるガラス基板４の上面にガラス基板４の温度慣らし用気流を吹き当てるためのダクト７を設ける。ダクト７は、ガラス基板４を搬送する進行方向（サーマルクリーンチャンバー室内側 )に向けてガラス基板４の上面から下方に向け斜め方向に気流を噴出する傾斜噴気口７ａと、ガラス基板４の進行方向と直交し気流を垂直下方に噴出する垂直噴気口７ｂとにより構成されている。前記斜め方向の噴出気流は、ガラス基板４に接触後にガラス基板４上にて水平気流になり温度慣らし時間を短縮し、ガラス基板４がＦＰＤ検査・製造装置３上の所定位置に設置された後にはガラス基板４とＦＰＤ検査・製造装置３の温度を安定化することが可能となる。
垂直下方に向けた垂直噴気口７ｂの噴気は、搬送路５ａの出入口５の位置において出入口を閉じるエアーカーテン効果を発揮し外部クリーンルーム２からサーマルクリーンチャンバー１内への空気誘引を防止している。またガラス基板４が通過後にＦＰＤ検査・製造装置３のガラステーブル３ａ下面の空間に空気の流れを形成し温度を安定化する。
サーマルクリーンチャンバー１の天井部は噴出ダクト８が設置されＦＰＤ検査・製造装置３の上位に噴気口８ａを開口している。噴気口８ａの噴気はガラス基板４上の水平気流が舞上がるのを防止し温度慣らし時間を短縮させ、またガラス基板４がＦＰＤ検査・製造装置３の所定位置に設置された後には同装置３上面の舞上がり気流を抑えて温度を安定化させる。
【００１２】
サーマルクリーンチャンバー１はＦＰＤ検査・製造装置３を収容した作業空間１ａの周囲に、冷却コイル１０・ヒーター１１・ファン１２等を収納したダクト１６を配し、ヘパフィルター１３を収容したダクト８と７及びそれぞれに圧力空気を送るダクト１４・１５を有している。
【００１３】
ＦＰＤ検査・製造装置３には精密自動二次元座標測定機を使用して温度慣らし時間の短縮と装置自体の温度安定化を検証するためサンプル基盤を用いて実際に測定し、長期安定性及び短期安定性を確認した。測定機は大型石定盤上にガラス基盤を設置する高精度ガラステーブル３ａと基板上の各座標点を検出する顕微鏡３ｃが設置され、エアスライダーやＬＭガイド等の駆動部３ｂにより高精度ガラステーブルや顕微鏡をＸＹ軸方向へ移動させ測定する。座標位置の測定はガラス基板上の決められた基準点から測定座標までの移動量を測定しレーザースケールやガラス製リニアスケールにて行なわれる。これら装置の部品は温度が変化すると伸縮が発生し影響を受けレーザーも空気の揺らぎにより変化が生じるため、ガラス基板及び測定機本体を高精度に温度管理する必要がある。
【００１４】
上記の如く構成された本発明装置はサーマルクリーンチャンバー１に組み込まれた冷却コイル１０及び電気ヒーター１１で所定温度にて精密に保たれたエアーがファン１２からダクト１４を通りダクト８内に設置されたヘパフィルター１３を介して作業空間１ａ内に噴出すると共に、ダクト１５によりガラス基板４の上部ダクト７の傾斜噴気口７ａから吹き出した噴気流は、ガラス基板４に斜めに吹き当たって該ガラス基板４上を水平方向に滑らかに気流が流れ温度慣らし時間の短縮と、進行方向先端に位置するＦＰＤ検査・製造装置３の表面温度を安定化させる作用を発揮し、上部ダクト７の垂直噴気口７ｂから噴出した噴気はエアーカーテン効果を有し、さらにダクト１６にてクリーンルーム２から空気を導入することで搬入口近傍が弱陽圧となり、サーマルクリーンチャンバー１が設置されたクリーンルーム２から不定温度のエアーと塵埃等の異物がサーマルクリーンチャンバー１内に侵入するのを防ぐ。
さらにダクト８の噴気口８ａから噴出したエアーはガラス基板４とＦＰＤ検査・製造装置３の上面の舞上がり気流を抑え、また駆動部３ｂ後方のデットゾーン９を解消し、さらに検査・製造装置後方の舞上がり気流を抑えて有効に温度慣らし作業と温度の安定化を行なっている。
【符号の説明】
【００１５】
１ サーマルクリーンチャンバー
１ａ 作業空間
２ クリーンルーム
３ ＦＰＤ検査・製造装置
３ａ 高精度ガラステーブル
３ｂ 駆動部
３ｃ 顕微鏡
４ ガラス基板
５ 出入口
５ａ 搬送路
６ 自動シャッター
７ ダクト
７ａ 傾斜噴気口
７ｂ 垂直噴気口
８ ダクト
８ａ 噴気口
９ デットゾーン
１０ 冷却コイル
１１ ヒーター
１２ ファン
１３ ヘパフィルター
１４ ダクト
１５ ダクト
１６ ダクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（以下 ＦＰＤと称す）検査・製造時に用いられる装置の、周囲温度と清浄度とを高精度に安定させる、サーマルクリーンチャンバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤガラス基板を検査・製造する際にはガラス基板及び検査・製造装置周囲の温度分布が均一でないと、ガラス基板もしくは検査・製造装置が温度差により伸縮し測定精度に影響を与える。従って、必ず事前に定められた設定温度の環境内で測定が行なわれなければならない。
【０００３】
サーマルクリーンチャンバーはその天井部全面から精密に温度制御されたエアーを供給し、庫内に設置された検査・製造装置本体及びその周囲の温度を高精度に安定させている（特許文献１）。これを以下「全面層流方式」と呼ぶ。
しかしサーマルクリーンチャンバー内部の温度が安定していても装置外は一般のクリーンルームのため同一の設定温度とは限らずまた変動も大きい。このため装置外の温度に安定したガラス基板がサーマルクリーンチャンバー内部へ入った後、ガラス基板が精度良く測定できる温度になるまで慣らす（待機する）必要がある。この待機時間があるほど生産性は下がる。この為ガラス基板が検査・製造装置に入る前に設定温度にガラス基板を慣らすことが行なわれている。これを温度慣らしと呼ぶ。
【０００４】
ＦＰＤガラス基板のサイズは、最終製品の大型化そして歩留まり向上のため年々大型化が進んでいる。それに伴い検査・製造装置も測定面積が大きくなり、さらに広範囲での高精度な温度の安定度が必要となる。サーマルクリーンチャンバーは「全面層流方式」のため測定面積拡大により必要風量も増加しそれを処理する空調エネルギーも増えている。また大型化により「温度慣らし」の重要性も高まりそれに伴う設置スペース・空調エネルギー・設備費用等の増加も避けられないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４３０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記の点に鑑みて、測定性能の向上・省エネルギー化・省スペース化・温度慣らし時間の短縮・設備費用の低減を行なえるサーマルクリーンチャンバーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、サーマルクリーンチャンバーであって、ＦＰＤ検査・製造装置を収容し、クリーンルーム内に配置され、クリーンルームからの被加工用ガラス基板を受け入れる出入口及びそれに連なるガラス基板搬送路を設け、該出入口の上部には、所定温度で高精度に安定したエアーを供給するダクトを設け、該ダクトには、前記ガラス基板搬送路上の加工用ガラス基板の進行方向に向け上方から噴気流を斜めに吹き付ける傾斜噴気口と、噴気流を下方向に吹き付け噴気流により前記検査・製造装置を囲繞するようにした垂直噴気口とを設けている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ＦＰＤ検査・製造装置３として精密自動２次元座標測定機を収容し高精度に温度制御するサーマルクリーンチャンバー１と、クリーンルーム２との間に設けた被加工用ガラス基板の出入口５に設けた自動シャッター６の上部に、所定温度のエアーをガラス基板４に向け噴出するノズル７ａ，７ｂを有するダクト７を設け、該各ノズル７ａ，７ｂはガラス基板４の進行方向を向いた傾斜噴気口としたノズル７ａと垂直下部に向いた垂直噴気口としたノズル７ｂを設けた。また、噴出口７ａ，７ｂを設けたことにより、全面層流方式のサーマルクリーンチャンバー天井噴出部の面積を従来よりも減少し、次の如き効果を発揮することが出来る。
ａ．サーマルクリーンチャンバー内の搬送路５ａに噴出したエアーがガラス基板４上を這う様に流れる事によって、ガラス基板４の温度慣らし時間を短縮し、同時にＦＰＤ検査・製造装置３表面温度を安定化することが出来る。
ｂ．搬送路５ａに噴出したエアーの効果により天井噴出しダクト８からのエアーは風量を減少することが出来きる。
ｃ．温度慣らしエリアが不要になる。これよりサーマルクリーンチャンバーの容積と設置面積が大幅に縮小する。
ｄ．垂直下方向を向いた噴出エアーはエアーカーテン効果を有し、クリーンルームからの気流入り込みを防止する。またＦＰＤ検査・製造装置３下部に気流を形成することで温度が安定し該装置の測定性能を向上させる。
ｅ．本発明サーマルクリーンチャンバーは、ＦＰＤ以外の同様な装置にも用いる事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明サーマルクリーンチャンバーの概略縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明実施の一例を図面と共に次に説明する。
図１は装置全体の概略縦断面図である。１はサーマルクリーンチャンバーで、全自動化されたＦＰＤ工場においてクリーンルーム２内に設置され、内部にＦＰＤ検査・製造装置３（一例として）が収容されている。サーマルクリーンチャンバー１には被加工用のガラス基板４用搬送路５ａの出入口５が設けられ、上下スライド式の自動シャッター６が設けられている。
【００１１】
出入口５からＦＰＤ検査・製造装置３に送られるガラス基板４は、図示しない適宜搬送手段で担持されるが、出入口５からＦＰＤ検査・製造装置３に至る間にガラス基板４の温度慣らしのための気流雰囲気中を通過させるように搬送路５ａを構成している。前記搬送路５ａの上部には、上記搬送されるガラス基板４の上面にガラス基板４の温度慣らし用気流を吹き当てるためのダクト７を設ける。ダクト７は、ガラス基板４を搬送する進行方向（サーマルクリーンチャンバー室内側 )に向けてガラス基板４の上面から下方に向け斜め方向に気流を噴出する傾斜噴気口７ａと、ガラス基板４の進行方向と直交し気流を垂直下方に噴出する垂直噴気口７ｂとにより構成されている。前記斜め方向の噴出気流は、ガラス基板４に接触後にガラス基板４上にて水平気流になり温度慣らし時間を短縮し、ガラス基板４がＦＰＤ検査・製造装置３上の所定位置に設置された後にはガラス基板４とＦＰＤ検査・製造装置３の温度を安定化することが可能となる。
垂直下方に向けた垂直噴気口７ｂの噴気は、搬送路５ａの出入口５の位置において出入口を閉じるエアーカーテン効果を発揮し外部クリーンルーム２からサーマルクリーンチャンバー１内への空気誘引を防止している。またガラス基板４が通過後にＦＰＤ検査・製造装置３のガラステーブル３ａ下面の空間に空気の流れを形成し温度を安定化する。
サーマルクリーンチャンバー１の天井部は噴出ダクト８が設置されＦＰＤ検査・製造装置３の上位に噴気口８ａを開口している。噴気口８ａの噴気はガラス基板４上の水平気流が舞上がるのを防止し温度慣らし時間を短縮させ、またガラス基板４がＦＰＤ検査・製造装置３の所定位置に設置された後には同装置３上面の舞上がり気流を抑えて温度を安定化させる。
【００１２】
サーマルクリーンチャンバー１はＦＰＤ検査・製造装置３を収容した作業空間１ａの周囲に、冷却コイル１０・ヒーター１１・ファン１２等を収納したダクト１６を配し、ヘパフィルター１３を収容したダクト８と７及びそれぞれに圧力空気を送るダクト１４・１５を有している。
【００１３】
ＦＰＤ検査・製造装置３には精密自動二次元座標測定機を使用して温度慣らし時間の短縮と装置自体の温度安定化を検証するためサンプル基盤を用いて実際に測定し、長期安定性及び短期安定性を確認した。測定機は大型石定盤上にガラス基盤を設置する高精度ガラステーブル３ａと基板上の各座標点を検出する顕微鏡３ｃが設置され、エアスライダーやＬＭガイド等の駆動部３ｂにより高精度ガラステーブルや顕微鏡をＸＹ軸方向へ移動させ測定する。座標位置の測定はガラス基板上の決められた基準点から測定座標までの移動量を測定しレーザースケールやガラス製リニアスケールにて行なわれる。これら装置の部品は温度が変化すると伸縮が発生し影響を受けレーザーも空気の揺らぎにより変化が生じるため、ガラス基板及び測定機本体を高精度に温度管理する必要がある。
【００１４】
上記の如く構成された本発明装置はサーマルクリーンチャンバー１に組み込まれた冷却コイル１０及び電気ヒーター１１で所定温度にて精密に保たれたエアーがファン１２からダクト１４を通りダクト８内に設置されたヘパフィルター１３を介して作業空間１ａ内に噴出すると共に、ダクト１５によりガラス基板４の上部ダクト７の傾斜噴気口７ａから吹き出した噴気流は、ガラス基板４に斜めに吹き当たって該ガラス基板４上を水平方向に滑らかに気流が流れ温度慣らし時間の短縮と、進行方向先端に位置するＦＰＤ検査・製造装置３の表面温度を安定化させる作用を発揮し、上部ダクト７の垂直噴気口７ｂから噴出した噴気はエアーカーテン効果を有し、さらにダクト１６にてクリーンルーム２から空気を導入することで搬入口近傍が弱陽圧となり、サーマルクリーンチャンバー１が設置されたクリーンルーム２から不定温度のエアーと塵埃等の異物がサーマルクリーンチャンバー１内に侵入するのを防ぐ。
さらにダクト８の噴気口８ａから噴出したエアーはガラス基板４とＦＰＤ検査・製造装置３の上面の舞上がり気流を抑え、また駆動部３ｂ後方のデットゾーン９を解消し、さらに検査・製造装置後方の舞上がり気流を抑えて有効に温度慣らし作業と温度の安定化を行なっている。
【符号の説明】
【００１５】
１ サーマルクリーンチャンバー
１ａ 作業空間
２ クリーンルーム
３ ＦＰＤ検査・製造装置
３ａ 高精度ガラステーブル
３ｂ 駆動部
３ｃ 顕微鏡
４ ガラス基板
５ 出入口
５ａ 搬送路
６ 自動シャッター
７ ダクト
７ａ 傾斜噴気口
７ｂ 垂直噴気口
８ ダクト
８ａ 噴気口
９ デットゾーン
１０ 冷却コイル
１１ ヒーター
１２ ファン
１３ ヘパフィルター
１４ ダクト
１５ ダクト
１６ ダクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットパネルディスプレイ検査・製造装置を収容し、クリーンルーム内に配置されたサーマルクリーンチャンバーにおいて、クリーンルームからの被加工用ガラス基板を受け入れる出入口及びそれに連なるガラス基板搬送路を設け、該出入口の上部には、所定温度で高精度に安定したエアーを供給するダクトを設け、該ダクトには、前記ガラス基板搬送路上の加工用ガラス基板の進行方向に向け上方から噴気流を斜めに吹き付ける傾斜噴気口と垂直に下方向に吹き付ける垂直噴気口とを設けたことを特徴とするサーマルクリーンチャンバー。
【請求項１】
フラットパネルディスプレイ検査・製造装置を収容し、クリーンルーム内に配置されたサーマルクリーンチャンバーにおいて、クリーンルームからの被加工用ガラス基板を受け入れる出入口及びそれに連なるガラス基板搬送路を設け、該出入口の上部には、所定温度で高精度に安定したエアーを供給するダクトを設け、該ダクトには、前記ガラス基板搬送路上の加工用ガラス基板の進行方向に向け上方から噴気流を斜めに吹き付ける傾斜噴気口と垂直に下方向に吹き付ける垂直噴気口とを設けたことを特徴とするサーマルクリーンチャンバー。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２３７５１２（Ｐ２０１２−２３７５１２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０７０８３（Ｐ２０１１−１０７０８３）
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（５９１０６６４６５）日本エアーテック株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（５９１０６６４６５）日本エアーテック株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]