JP2018129400A - 流量測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】収納棚の支持部に載置される各容器に供給される浄化気体の流量を、精度良く効率的に測定する。
【解決手段】流量測定システム（１）は、支持部（２２）を有する収納棚（２）と、支持部（２２）に対して容器を搬送する搬送装置（３）と、支持部（２２）に支持された容器に浄化気体を供給する気体供給装置とを備えた容器収納設備において、流量測定装置（６）を用いて浄化気体の流量を測定する。搬送装置（３）と流量測定装置（６）とが通信可能な状態で電力線（７１）を介して接続されている。搬送装置（３）が流量測定装置（６）を搬送して当該流量測定装置（６）を対象支持部（２２Ｓ）に載置している状態で、流量測定装置（６）が浄化気体の流量を測定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、流量測定システムに関する。

複数の支持部を有する収納棚と、複数の支持部の中のいずれかに対して容器を搬送する搬送装置と、複数の支持部のそれぞれに支持された容器に浄化気体を供給する気体供給装置とを備えた容器収納設備が利用されている。このような容器収納設備は、例えば半導体工場において、半導体ウェハーやレチクル等を収容する容器の大規模保管のために用いられている。容器内の収納物である半導体ウェハーやレチクルは、自然酸化等によって汚損するので、そのような汚損を防止するため、各容器に供給される浄化気体の流量を精度良く測定して適切に管理することが求められる。

例えば特開２０１５−１２０４０号公報（特許文献１）には、気体供給装置の供給ノズルに接合する検査用給気口を備え、容器に代えて支持部に支持された状態で検査用給気口から流入する浄化気体の流量を測定する検査装置が開示されている。この検査装置は、通常の容器と同じように支持部に支持された状態で浄化気体の流量を測定するので、各支持部に順次移載して流量測定を行うことで、各支持部において供給される浄化気体の流量を精度良く測定することができる。なお、検査装置には測定結果に基づく各種判定を行ったり、測定結果や判定結果等を記憶したりする検査用制御装置も搭載されており、検査装置の駆動電力は、当該検査装置に別途搭載された小型のバッテリから供給されている。

しかし、検査装置を用いてまとめて測定できる支持部の範囲は、バッテリの容量によって制約を受ける。このため、全ての支持部をまとめて測定できない場合もあり、そのような場合には途中でバッテリ交換を行いつつ断続的に測定作業を行っていた。また、各バッチで得られた測定結果のデータをそれぞれ作業用コンピュータに取り込み、それらを最後に統合することにより、全ての支持部について一対一に対応する測定データを得ていた。このように、特許文献１の検査装置では、測定データ一式を得るのにバッテリ交換を挟んで実施される複数バッチの測定処理と、作業用コンピュータでのデータ処理とが必要になるため、検査効率の点で改善の余地があった。

特開２０１５−１２０４０号公報

収納棚の支持部に載置される各容器に供給される浄化気体の流量を、精度良く効率的に測定できるようにすることが望まれている。

本開示に係る流量測定システムは、
複数の支持部を有する収納棚と、複数の前記支持部の中から選択された対象支持部に対して容器を搬送する搬送装置と、複数の前記支持部のそれぞれに支持された前記容器に浄化気体を供給する気体供給装置と、を備えた容器収納設備において、流量測定装置を用いて前記気体供給装置から供給される前記浄化気体の流量を測定する流量測定システムであって、
前記搬送装置と前記流量測定装置とが通信可能な状態で電力線を介して接続され、
前記搬送装置が前記容器に代えて前記流量測定装置を搬送して当該流量測定装置を前記対象支持部に載置している状態で、前記流量測定装置が前記浄化気体の流量を測定する。

この構成によれば、流量測定装置が対象支持部に載置されている状態で、容器が支持部に支持されるのと同様の状態で流量測定を行うので、供給される浄化気体の流量を精度良く測定することができる。また、通常、容器を搬送する搬送装置は例えば電力系統等に接続されて定常的に電力供給がされるところ、その搬送装置と流量測定装置とが電力線を介して接続されるので、搬送装置を介して流量測定装置にも電力が安定的に供給される。よって、流量測定装置に対して例えば小型のバッテリから電力供給を行うような場合に問題となるバッテリ交換が不要となり、データ測定を効率良く行うことができる。さらに、通常、容器を搬送する搬送装置は制御装置と通信可能に接続されているところ、搬送装置と流量測定装置とが通信可能であるので、流量測定装置で得られた測定データを、搬送装置を介して制御装置に順次送信することができる。よって、流量測定を複数バッチに分けて行うような場合に問題となる制御装置側での測定データの統合処理が不要となり、測定データ一式を効率良く得ることができる。

本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

容器収納設備の断面図 支持部の側面図 気体供給装置の模式図 移載装置及び流量測定装置の斜視図 流量測定装置の斜視図 流量測定中の支持部及び流量測定装置の側面図 移載装置及び流量測定装置の平面図 制御部の構成を示すブロック図 第一リトライモードの処理手順を示すフローチャート 第二リトライモードの処理手順を示すフローチャート 診断処置モードの処理手順を示すフローチャート

流量測定システムの実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の流量測定システム１は、支持部２２を有する収納棚２と、支持部２２に対して容器５を搬送する搬送装置３と、支持部２２に支持された容器５に浄化気体を供給する気体供給装置４とを備えた容器収納設備１０で利用される。容器収納設備１０は、例えば工業製品の製造プロセスにおいて、工程待ち等の間に原料や中間製品等を一時的に保管したり、完成品を保管したりするために用いられる。このような容器収納設備１０において、流量測定システム１は、気体供給装置４から供給される浄化気体の流量を、当該流量測定システム１に備えられた流量測定装置６を用いて測定する。

図１に示すように、容器収納設備１０は、クリーンルーム内に設置されている。クリーンルームは、例えば天井部１２側から床部１１側に向けて気体が流れるダウンフロー式に構成することができる。床部１１には走行レール１４が敷設されている。天井部１２には天井レール１５が敷設されている。

収納棚２は、床部１１と天井部１２との間に設けられた仕切壁１７の内部空間に設置されている。収納棚２は、搬送装置３を構成するスタッカークレーン３３を挟んで対向する状態で一対備えられている。本実施形態では、一対の収納棚２の配列方向を「前後方向Ｘ」と言い、各収納棚２の横幅方向を「左右方向Ｙ」と言う。

収納棚２は、左右方向Ｙに配列された複数の支柱２１と、左右方向Ｙに隣り合う一対の支柱２１に亘って、上下方向Ｚに配列される状態で固定された複数の支持部２２とを有する（図２を参照）。このように、収納棚２は、上下方向Ｚ及び左右方向Ｙに並ぶ状態で複数の支持部２２を有する。支持部２２は、例えば中央に切欠部を有する平面視Ｕ字状の棚板で構成することができる。「Ｕ字状」とは、アルファベットのＵ字、又は、多少の異形部分を有していても全体としては概略的にＵ字とみなすことができる形状を意味する（以下、形状等に関して「状」を付して用いる他の表現に関しても同趣旨である）。

図２に示すように、支持部２２は、その上に容器５が載置されている状態で、当該容器５を下方から支持する。また、支持部２２は、その上に流量測定装置６が載置されている状態で、当該流量測定装置６を下方から支持する（図６を参照）。Ｕ字状の支持部２２は、容器５及び流量測定装置６の底面の３辺を支持する。支持部２２には、上方に向かって突出する突出ピン２２Ｐが複数箇所に設けられている。

本実施形態では、容器５として、ＥＵＶ（極端紫外線）リソグラフィ用のレチクル（フォトマスク）を収容するレチクルポッドを用いている。容器５は、レチクルを収容する本体部５１と、本体部５１よりも上方に設けられたフランジ部５６とを有する。本体部５１は、直方体状に形成されており、より具体的には平面視で正方形状をなす直方体状に形成されている。容器５は、所定の重量バランスにて所定重量を有している。

容器５の本体部５１の底面には、上下方向Ｚの上方に向かって窪んだ凹部５４が、支持部２２の突出ピン２２Ｐの形成位置に対応させて複数箇所に設けられている。凹部５４の内面は傾斜面となっている。容器５が支持部２２に載置される際には、凹部５４の内面と突出ピン２２Ｐとの係合作用により、仮に支持部２２に対する容器５の位置が水平方向にずれていたとしても、その相対位置が適正な位置に修正される。

図３に示すように、容器５には、給気口５２と排気口５３とが設けられている。図３の模式図では理解のしやすさを優先しているために正確性を欠いているが、実際には、給気口５２及び排気口５３はいずれも容器５の底面に形成されている。給気口５２には、容器５が支持部２２に支持された状態で、気体供給装置４の吐出ノズル４７が嵌合される。

搬送装置３は、複数の支持部２２の中から選択された特定の支持部２２である対象支持部２２Ｓに対して容器５を搬送する。対象支持部２２Ｓは、例えば後述する制御部８によって生成される搬送指令において、搬送先の支持部２２として指定される搬送先支持部である。また、例えば浄化気体の流量測定を行う場合に、測定対象の支持部２２として流量測定装置６が載置される支持部２２が対象支持部２２Ｓとなる場合もある。図１に示すように、搬送装置３は、天井搬送車３１と、コンベヤ３２と、スタッカークレーン３３とを含む。

天井搬送車３１は、天井レール１５に沿って走行する走行体３１Ａと、走行体３１Ａから吊下支持された移載ユニット３１Ｂとを有する。移載ユニット３１Ｂは、容器５の上部のフランジ部５６を把持した状態で、当該容器５をコンベヤ３２に対して搬入及び搬出する。コンベヤ３２は、例えばローラ式やベルト式等に構成され、仕切壁１７の内部空間と外部空間との間で容器５を移動させる。スタッカークレーン３３は、走行レール１４（左右方向Ｙ）に沿って走行する走行台車３３Ａと、走行台車３３Ａに立設されたマスト３３Ｂと、このマスト３３Ｂに案内される状態で昇降移動する昇降体３３Ｃとを有する。昇降体３３Ｃには、支持部２２との間で容器５を移載する移載装置３５が設置されている。

図４に示すように、移載装置３５は、伸縮アーム３６と、支持台３７と、把持部３９とを備えている。伸縮アーム３６は、前後方向Ｘに伸縮自在に設けられている。伸縮アーム３６は、図示されているようにスカラ式に構成されても良いし、スライド式に構成されても良い。本実施形態の伸縮アーム３６は、回動自在に連結された第一アーム３６Ａと第二アーム３６Ｂとを有する。第一アーム３６Ａは、第二アーム３６Ｂとの連結部位とは反対側の端部でスタッカークレーン３３の昇降体３３Ｃに回動自在に支持されている。第二アーム３６Ｂにおける第一アーム３６Ａとの連結部位とは反対側の端部には、ブロック状の支持台３７が固定されている。伸縮アーム３６が前後方向Ｘに伸縮することで、支持台３７が前後方向Ｘに往復自在となっている。

支持台３７の上下方向Ｚの所定位置には、前後方向Ｘに突出する一対の把持部３９が片持ち状態で固定されている。把持部３９は、正面視コの字状（角張ったＵ字状）に形成されており、一対の把持部３９はそれぞれの開口側が左右方向Ｙに対向する状態となるように固定されている。一対の把持部３９は、容器５のフランジ部５６及び流量測定装置６の後述する被把持部６７を把持可能となっている。そして、移載装置３５は、一対の把持部３９でフランジ部５６を把持した状態で昇降体３３Ｃと支持部２２との間で容器５を移載し、或いは、一対の把持部３９で被把持部６７を把持した状態で支持部２２側に流量測定装置６を移動させることが可能となっている。

気体供給装置４は、複数の支持部２２のそれぞれに支持された容器５に浄化気体を供給する。気体供給装置４は、複数の支持部２２のそれぞれにおいて、容器５が支持されている場合に、当該支持された容器５の内部に浄化気体を供給する。ここで、本実施形態の収納棚２は、複数の支持部２２をそれぞれ含む複数の収納区画２５に区分されており、気体供給装置４は収納区画２５毎に浄化気体を供給するように構成されている。収納区画２５は、例えば同じ列に属する一群の支持部２２によって構成されても良いし、同じ段に属する一群の支持部２２によって構成されても良い。或いは、収納区画２５は、例えば複数列複数段に亘る一群の支持部２２によって構成されても良い。そして、気体供給装置４は、１つの収納区画２５に含まれる複数の支持部２２に対して、共通の流量調整装置４３によって流量が調整された浄化気体を並列に供給するように構成されている。

図３に示すように、気体供給装置４は、気体供給源４１と、母配管４２と、流量調整装置４３と、接続配管４４と、供給配管４５とを備えている。気体供給源４１は、浄化気体を貯蔵するタンクであり、複数の供給配管４５で共用されている。浄化気体は、例えば窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスや、塵埃及び湿気が除去された清浄乾燥空気（クリーンドライエア）等である。気体供給源４１には、収納区画２５の個数に応じた個数の流量調整装置４３が、母配管４２を介して接続されている。流量調整装置４３は、浄化気体の流量を計測する流量センサと、浄化気体の流量を変更調節する流量調節弁と、当該流量調節弁の作動を制御する内部制御部とを含む。流量調整装置４３は、流量センサによる検知結果に基づいて流量調節弁の作動を制御して、所定の目標流量となるように浄化気体の流量を調整する。

流量調整装置４３は、接続配管４４及び供給配管４５を介して、対応する収納区画２５に属する各支持部２２を構成する支持部２２に設置された吐出ノズル４７に接続されている。供給配管４５は分岐型に構成されており、この供給配管４５は、収納区画２５毎に１つの主管４５Ａと、この主管４５Ａから分岐する複数の分岐管４５Ｂとを有する。分岐管４５Ｂの中間部にはフィルタ４６が設けられている。このフィルタ４６により、供給配管４５を通って流れる浄化気体に塵埃が混入している場合には該塵埃が除去される。分岐管４５Ｂの先端部には吐出ノズル４７が設けられており、この吐出ノズル４７から浄化気体が吐出される。こうして、気体供給装置４は、それぞれの支持部２２に対して、収納区画２５毎に、分岐管４５Ｂを有する分岐型の供給配管４５を介して、気体供給源４１から浄化気体を供給する。

上述したように、吐出ノズル４７は、各支持部２２に支持された容器５の給気口５２に嵌合される。容器５の給気口５２には、給気用開閉弁（図示せず）が設けられている。給気用開閉弁は、スプリング等の付勢体によって閉じ状態に付勢されている。吐出ノズル４７が給気口５２に嵌合された状態で、吐出ノズル４７から浄化気体が吐出されると、その圧力によって給気用開閉弁が開き、給気口５２から容器５の内部に浄化気体が供給される。また、容器５の排気口５３には、排気用開閉弁（図示せず）が設けられている。排気用開閉弁も、スプリング等の付勢体によって閉じ状態に付勢されている。所定量の浄化気体が供給されて容器５の内圧が高くなると、その圧力によって排気用開閉弁が開き、容器５の内部の気体（空気や水蒸気、既に充填されている浄化気体等）が排気口５３から排出される。

上述したように容器５内の収納物がレチクルである場合には、当該レチクルは自然酸化等によって汚損する可能性がある。このため、そのような汚損を防止するには、各容器５に供給される浄化気体の流量を精度良く測定して適切に管理する必要がある。かかる目的で、流量測定システム１には、気体供給装置４から供給される浄化気体の流量を測定する流量測定装置６が備わっている。

図５に示すように、流量測定装置６は、全体として、容器５を模した形状の直方体状に形成されている。流量測定装置６は、支持基板６１と、給気口６２と、給気配管６３と、流量計６４と、端子台６５と、入出力装置６６と、被把持部６７とを備えている。支持基板６１は、平面視で正方形状（厳密には、長辺が短辺よりも僅かに長い長方形状；図７を参照）に形成されている。この支持基板６１に、給気口６２、給気配管６３、流量計６４、端子台６５、入出力装置６６、及び被把持部６７が固定されている。支持基板６１を容器５の本体部５１の底面に対応付けて考えた場合、給気口６２が容器５の給気口５２に対応する位置に設けられ、被把持部６７が容器５のフランジ部５６における左右方向Ｙの両側部分に対応する位置に設けられている。

給気口６２は、流量測定装置６が支持部２２に支持された状態で、吐出ノズル４７に接続される。流量測定装置６の給気口６２には、容器５の給気口５２と同様の給気用開閉弁（図示せず）が設けられている。吐出ノズル４７が給気口６２に嵌合された状態で、吐出ノズル４７から浄化気体が吐出されると、その圧力によって給気用開閉弁が開き、給気口６２から当該給気口６２に接続された給気配管６３に浄化気体が供給される。流量測定装置６には複数（本例では２つ）の給気口６２が設けられており、複数の給気口６２からそれぞれ延びる給気配管６３が、合流後に流量計６４に接続されている。流量計６４は、給気配管６３の内部を流れる浄化気体の流量（単位時間当たりの流量）を測定する。

端子台６５は、複数の接続端子６５ａを備えている。入出力装置６６は、通信ポート６６ａを備えている。本実施形態では、端子台６５と入出力装置６６とは、電気的に接続された状態かつ通信可能な状態で、前後方向Ｘに並んで固定されている。入出力装置６６に、後述する第一ケーブル７１が接続されており、端子台６５に、後述する第二ケーブル７６が接続されている。

本実施形態では、支持基板６１の中央部に流量計６４が固定されている。この流量計６４を間に取り囲むように、給気口６２、給気配管６３、端子台６５、入出力装置６６、及び一対の被把持部６７が支持基板６１に固定されている。より具体的には、流量計６４を間に挟むように、給気口６２及び給気配管６３と、端子台６５及び入出力装置６６とが、前後方向Ｘに分かれて配置されている。また、流量計６４を間に挟むように、一対の被把持部６７の一方と他方とが、左右方向Ｙに分かれて配置されている。流量測定装置６を構成する各要素は支持基板６１上に分散して設けられており、流量測定装置６は、容器５と同程度の重量及び同様の重量バランスを有するように構成されている。もちろん、重量及び重量バランスを容器５と完全に同一とすることは難しいので、流量測定装置６には、重量及び重量バランスの少なくとも一方を調整するための錘６９が着脱自在に設けられている。

本実施形態の流量測定システム１では、容器５を模した流量測定装置６を用い、容器５に代えて流量測定装置６を支持部２２に載置している状態で（図６を参照）、当該流量測定装置６によって浄化気体の流量を測定する。容器５の内部に実際に浄化気体が導入される状況を再現しながら流量測定を行うので、容器５に供給される浄化気体の流量を精度良く測定することができる。そして、ある支持部２２での流量測定が終了すると、搬送装置３が流量測定装置６を別の支持部２２へと搬送し、当該支持部２２に流量測定装置６を載置して、その状態で流量測定を行う。これを繰り返すことで、各支持部２２において容器５に供給される浄化気体の流量を精度良く測定することができる。

ところで、流量計６４を作動するためには電力が必要であるため、従来仕様の流量測定システムでは、流量計６４に作動電力を供給するのに小型のバッテリを流量測定装置６に別途設けていた。しかし、そのような構成では、まとめて測定できる支持部２２の範囲は、バッテリの容量によって制約を受けてしまう。このため、全ての支持部２２についてまとめて流量測定を行うことができない場合もあり、そのような場合には途中でバッテリ交換を行いつつ断続的に測定作業を行うことになる。このため、バッテリ交換のための時間が余分にかかる分、検査効率が低下してしまう。

また、従来仕様の流量測定システムでは、各バッチで得られた測定結果のデータをそれぞれ作業用コンピュータに取り込み、それらを作業用コンピュータで最後に統合することにより、全ての支持部２２について一対一に対応する測定データを得ていた。このため、作業用コンピュータでのデータ処理が必要となり、当該データ処理のための時間が余分にかかる分、検査効率がさらに低下してしまう。

特に、本実施形態のように容器５が小型のレチクルポッドである場合には、容器５のサイズに応じて流量測定装置６も小型となるので、当該流量測定装置６に搭載可能なバッテリもかなり小さくなる。このため、１つのバッテリからの電力供給でまとめて流量測定できる支持部２２の範囲はかなり狭くなってしまう。その一方で、容器５が小型である分、収納棚２全体の大きさを一定とした場合には支持部２２の個数が膨大となってしまう。これらが相俟って、全ての支持部２２における浄化気体の流量測定を行うために必要なバッチ数が増大し、その結果、検査効率の低下が顕著となる。

そこで本実施形態の流量測定システム１は、流量測定装置６で必要とされる電力を搬送装置３から供給するとともに、流量測定装置６で得た測定データを搬送装置３側に直接伝送するように構成されている。搬送装置３と流量測定装置６とは、第一ケーブル７１によって接続されている。本実施形態では、搬送装置３と流量測定装置６とを接続する第一ケーブル７１が、電力線と通信線とを兼用している。この意味で、搬送装置３と流量測定装置６とは、通信可能な状態で電力線を介して接続されていると言うことができ、また別の観点からは、電力供給可能な状態で通信線を介して接続されていると言うこともできる。このような第一ケーブル７１としては、例えば銅線ケーブルや光ケーブル等で構成されたイーサネットケーブルを用いることができる。本実施形態では、第一ケーブル７１が「電力線」に相当する。

図７に示すように、第一ケーブル７１は、その両端に第一コネクタ７２と第二コネクタ７３とを有する。第一コネクタ７２は、移載装置３５の支持台３７に内蔵された通信ユニット（図示せず）の通信ポート３８に接続されている。第二コネクタ７３は、入出力装置６６の通信ポート６６ａに接続されている。こうして、搬送装置３を作動させるために当該搬送装置３に常時供給されている電力の一部が、移載装置３５及び第一ケーブル７１を介して、流量測定装置６に供給される。

また、流量測定装置６において、入出力装置６６に併設された端子台６５と流量計６４とが、第二ケーブル７６によって接続されている。この第二ケーブル７６も、電力線と通信線とを兼用するものであって良く、例えばイーサネットケーブルを用いることができる。第二ケーブル７６は、その両端に第一コネクタ７７と第二コネクタ７８とを有する。第一コネクタ７７は、流量計６４に内蔵された通信ユニット（図示せず）の通信ポート６４ａに接続されている。第二コネクタ７８は、本例では複数個に分かれた状態で、端子台６５の接続端子６５ａにそれぞれ接続されている。こうして、第一ケーブル７１を介して搬送装置３側から流量測定装置６に供給された電力は、入出力装置６６及び端子台６５並びに第二ケーブル７６を介して、流量計６４に供給される。

第一ケーブル７１の長さは、移載装置３５側の通信ポート３８と流量測定装置６側の通信ポート６６ａとを結ぶ最短距離よりも多少（例えば１０％〜５０％程度）長くなるように、余裕を持たせた長さに設定されている。第一ケーブル７１の太さは容易に撓み変形可能なように、細めに設定されている。さらに、第一ケーブル７１は、その長さ及び太さとの関係も考慮の上、図７に示すように、複数箇所（本例では２箇所）でそれぞれ固定手段９５を用いて移載装置３５及び端子台６５に固定されている。これらの第一ケーブル７１の長さ設定、太さ設定、及び固定位置設定は、支持部２２に対して作用する荷重が流量測定装置６の自重による荷重と同等となるように決定されている。

本実施形態の流量測定装置６は、例えば電力系統や大型の蓄電設備（例えば無停電電源装置）に接続されて定常的に電力供給がされる搬送装置３に対して第一ケーブル７１を介して接続されるので、流量測定装置６にも安定的に電力を供給することができる。よって、例えば流量測定装置６に搭載された小型のバッテリから電力供給を行うような場合に問題となるバッテリ交換が不要となり、データ測定を効率良く行うことができる。その際、搬送装置３と流量測定装置６とを第一ケーブル７１で接続しても、支持部２２に対して作用する流量測定装置６の荷重がほとんど影響を受けないので、データ測定を精度良く行うことができる。

さらに、第一ケーブル７１を介して流量測定装置６と搬送装置３とが通信可能であるので、流量測定装置６で得られた測定データを、第一ケーブル７１及び搬送装置３を介して制御部８に順次送信することができる。こうして、流量測定装置６に電力を供給するための第一ケーブル７１を利用して、得られた測定データをリアルタイムに制御部８で取得することが可能となっている。

流量測定システム１（容器収納設備１０）は、制御部８と表示部９０とをさらに備えている。制御部８は、例えば制御プログラムがインストールされたコンピュータやワークステーションで構成される。表示部９０は、例えば制御部８に接続されたモニタで構成される。図８に示すように、制御部８は、搬送制御部８１と、供給制御部８２と、測定制御部８３とを備えている。搬送制御部８１は、搬送装置３の動作を制御する。搬送制御部８１は、搬送指令に基づき、天井搬送車３１、コンベヤ３２、スタッカークレーン３３、及び移載装置３５の動作を強調的に制御して、搬送指令で指定される搬送元から搬送先へと容器５を搬送する。

供給制御部８２は、気体供給装置４の動作を制御する。上述したように、収納棚２は複数の支持部２２をそれぞれ含む複数の収納区画２５に区分されており、それぞれの収納区画２５に対して流量調整装置４３が１つずつ設けられている。供給制御部８２は、複数の流量調整装置４３を個別に制御して、収納区画２５毎に、各支持部２２に設置された吐出ノズル４７に供給される浄化気体の流量を調整する。

測定制御部８３は、流量測定装置６を用いて行われる流量測定に関わる搬送装置３の動作を制御する。測定制御部８３は、流量測定装置６を用いて流量測定を行う場合に、搬送制御部８１との協働により、スタッカークレーン３３及び移載装置３５の動作を強調的に制御して、順次、支持部２２に流量測定装置６を搬送する。そして、搬送装置３が流量測定装置６を搬送して当該流量測定装置６を複数の支持部２２の中から選択された対象支持部２２Ｓに載置している状態で、流量測定装置６が浄化気体の流量を測定する。その際、流量測定中における第一ケーブル７１の断線を防止するため、測定制御部８３は、流量測定装置６による流量測定中は搬送装置３による搬送動作を禁止する。

流量測定装置６による測定データは、第一ケーブル７１を介してリアルタイムに制御部８に伝送される。そして、制御部８は、受け取った測定データを表示部９０に表示するように構成されている。このようにすれば、作業者に対して、測定中の測定データをリアルタイムに知らせることができ、或いは、測定後の測定データを遅滞なく知らせることができる。よって、作業者は測定データの概略的な適否を早期に判断することができる。例えば検査開始直後の測定データに異常が見られるような場合に、測定を中断してシステム全体を見直す等の措置を講じることができる。その結果、仮に異常があったとしてもその早期改善を図ることができる。

上述した従来仕様の流量測定システムのように、各バッチで得られた測定結果のデータを最後に統合して測定データ一式を得る場合には、検査の途中で測定データの適否を判断することが難しい。このため、長い時間をかけて測定データ一式を得た後に初めて異常が判明する場合もあり、仮にそのような事態が生じてしまうと時間的な損失が膨大となる。この点、本実施形態の流量測定システム１では、目標流量が出ていない等の異常を早期に発見できるので、仮に異常があった場合でも、その異常を取り除いた上で検査を終了するまでの時間を大幅に短く抑えることができる。

全ての支持部２２を対象とする流量測定の具体的な手順は、適宜設定されて良い。本実施形態の流量測定システム１では、ノーマルモード、第一リトライモード、及び第二リトライモードの３つの検査モードが選択可能となっており、この検査モードの選択は作業者によってなされる。

ノーマルモードは、単純に、全ての支持部２２に流量測定装置６を順次搬送して、各支持部２２における浄化気体の流量を順次測定する検査モードである。ノーマルモードでは、各支持部２２における測定データの適否を個別に判定することなく、全ての支持部２２における浄化気体の流量を一斉検査する。

第一リトライモード及び第二リトライモードは、ノーマルモードに、各支持部２２における測定データの適否を個別に判定する自己診断機能が付加された検査モードである。第一リトライモードでは、各支持部２２で流量測定を行った直後に自己診断を行い、異常が判定された場合にはその都度リトライを行う。第二リトライモードでは、まずは各支持部２２において順次流量測定を行いつつ適宜自己診断を行い、異常が判定された支持部２２について最後にまとめてリトライを行う。これらのリトライに際しては、搬送装置３により流量測定装置６を対象支持部２２Ｓに載置し直した上で、浄化気体の流量を再測定する。なお、載置し直すとは、基本的には同じ対象支持部２２Ｓにおいて一旦持ち上げた後に再度降下させて載置することを言うが、第二リトライモードのように別の対象支持部２２Ｓに移載する場合には、その移載に伴う置き直しも含むものとする。

第一リトライモードの処理手順を図９に示す。この図に示すように、まず、１つの対象支持部２２Ｓに流量測定装置６を載置する（ステップ＃０１）。そして、対象支持部２２Ｓに流量測定装置６が載置されている状態で、流量測定を行う（＃０２）。得られた測定データについて、それが正常値範囲に収まっているか否かを判定する（＃０３）。正常値範囲は、例えば目標流量を基準とする±１０％の範囲とすることができる。もちろん、求められる精度に応じて正常値範囲は適宜設定されて良い。

測定データが正常値範囲外であると判定された場合（＃０３：Ｎｏ）、搬送装置３により流量測定装置６を同じ対象支持部２２Ｓに置き直す（＃０４）。そして、対象支持部２２Ｓに流量測定装置６が載置されている状態で、再度、流量測定を行う（＃０５）。このような載置し直した上でのリトライを、測定データが正常値範囲内となるまで（＃０３：Ｙｅｓ）又はリトライ数が予め定められた設定回数に達するまで（＃０６：Ｙｅｓ）実施する。設定回数は、適宜設定されて良いが、好ましくは例えば１回〜３回程度とすると良い。

その後、正常値範囲内の測定データ又は設定回数だけリトライ後の測定データを、第一ケーブル７１を介して制御部８に出力する（＃０７）。制御部８は、得られた測定データを対象支持部２２Ｓと関連付けて記録する。このようにして１つの対象支持部２２Ｓでの流量測定が完了すると、搬送装置３により流量測定装置６を別の対象支持部２２Ｓに移載する（＃０８）。以上の処理手順を、全ての支持部２２での流量測定が完了するまで繰り返し実行する。

このように、第一リトライモードでは、制御部８（測定制御部８３）は、得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた場合には予め定められた設定回数だけ流量測定装置６を対象支持部２２Ｓに載置し直した上で浄化気体の流量を再測定する。一方、制御部８（測定制御部８３）は、測定データが正常値範囲に収まった場合には新たな支持部２２を対象支持部２２Ｓとして選択し、当該対象支持部２２Ｓに流量測定装置６を移載して浄化気体の流量を測定する。第一リトライモードでは、例えば流量測定装置６の載置状態が不適であったことに起因する測定異常が仮にあったとしても、その都度実施されるリトライによって早期改善を図ることができる。

第二リトライモードの処理手順を図１０に示す。この図に示すように、全ての支持部２２に流量測定装置６を順次移載して、各支持部２２（対象支持部２２Ｓ）に流量測定装置６が載置されている状態で流量測定を行い、測定データを出力する（＃１１）。この一連の処理は、第一リトライモードにおけるステップ＃０１，＃０２，＃０７，＃０８の各処理を繰り返し実行することに相当する。全ての支持部２２での流量測定が完了すると、正常値範囲外となる測定データを与えた支持部２２を抽出する（＃１２）。そして、抽出された支持部２２に流量測定装置６を順次移載して、各支持部２２（対象支持部２２Ｓ）に流量測定装置６が載置されている状態で再測定を行い、測定データを再出力する（＃１３）。制御部８は、各支持部２２について、得られた最新の測定データで、元の正常値範囲外の測定データを上書きする。

このように、第二リトライモードでは、制御部８（測定制御部８３）は、対象支持部２２Ｓとして浄化気体の流量を測定した全ての支持部２２の中から、得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた支持部２２を抽出する。そして、制御部８（測定制御部８３）は、抽出された支持部２２に流量測定装置６を順次移載して、各支持部２２において浄化気体の流量を順次測定する。第二リトライモードでは、全ての支持部２２における測定データを早期に得つつ、例えば流量測定装置６の載置状態が不適であったことに起因する測定異常が仮にあったとしても、最後にまとめて実施されるリトライによって異常値を効率的に修正することができる。

さらに、上述した各検査モードにおいて、流量調整装置４３の異常が疑われる場合に簡易的に対処する処置機能が付加されても良い。すなわち、そのような処置機能を実現するための診断処置モードが、上述した各検査モードに含まれていても良い。

収納区画２５毎に実行される診断処置モードの処理手順を図１１に示す。この図に示すように、まず、１つの収納区画２５に含まれる全ての支持部２２に流量測定装置６を順次移載して、各支持部２２（対象支持部２２Ｓ）に流量測定装置６が載置されている状態で流量測定を行い、測定データを出力する（＃２１）。その収納区画２５における全ての支持部２２での流量測定が完了すると、正常値範囲外となる測定データを与えた支持部２２の割合（異常割合）が予め定められた基準割合以上であるか否かを判定する（＃２２）。基準割合は、適宜設定されて良いが、例えば８０％等とすることができる。

異常割合が基準割合以上である場合には（＃２２：Ｙｅｓ）、その収納区画２５に対応付けて設けられた流量調整装置４３に何らかの異常が生じている可能性がある。そこで、そのような場合には、その流量調整装置４３を再起動する（＃２３）。再起動後、流量調整装置４３の状態が安定すると、その収納区画２５に含まれる全ての支持部２２について、再測定を行って測定データを再出力する（＃２４）。制御部８は、各支持部２２について、得られた最新の測定データで、元の測定データを上書きする。このようにして１つの収納区画２５に含まれる各支持部２２での再測定が完了すると、搬送装置３により流量測定装置６を別の収納区画２５に含まれる支持部２２に移載する（＃２５）。

このように、診断処置モードでは、制御部８（測定制御部８３）は、それぞれの収納区画２５について、当該収納区画２５内の予め定められた基準割合以上の個数の支持部２２において得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた場合には、当該収納区画２５に対して割り当てられている流量調整装置４３を再起動して当該収納区画２５に含まれる各支持部２２において浄化気体の流量を再測定する。診断処置モードでは、流量調整装置４３の異常に起因する測定データの異常を早期に解消できる可能性を高めることができる。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、搬送装置３と流量測定装置６とを接続する第一ケーブル７１が電力線と通信線とを兼用する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば第一ケーブル７１が専用の電力線とされ、それとは別に搬送装置３と流量測定装置６とを接続する専用の通信線が設けられても良い。或いは、第一ケーブル７１が専用の電力線とされる場合には、搬送装置３と流量測定装置６とが無線通信によって通信可能とされても良い。

（２）上記の実施形態では、流量測定システム１（容器収納設備１０）に表示部９０が備えられ、流量測定装置６による測定データがリアルタイムに表示部９０に表示される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、表示部９０にはリアルタイムに測定データが表示されなくても良い。また、場合によっては表示部９０の設置が省略されても良い。

（３）上記の実施形態では、ノーマルモード、第一リトライモード、及び第二リトライモードの３つの検査モードが選択可能な構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、これらのうちの１つ又は２つの検査モードだけが選択可能に構成されても良い。また、これら以外の他のモードが選択可能に構成されても良い。他のモードとしては、例えば流量異常が見られた場合にその原因を究明する解析モードや、流量異常が見られた場合にガスパージやブラッシング等によってその改善を図る対策モード等が例示される。

（４）上記の実施形態では、各検査モードに診断処置モードが含まれている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、少なくとも１つの検査モードに診断処置モードが含まれなくても良い。

（５）上記の実施形態では、第一リトライモードにおいて、流量異常が見られた場合に流量測定装置６を載置し直して再測定を行う構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、流量異常が見られた場合に、例えば検査を中断するように構成されても良い。この場合、流量異常による検査の中断を作業者に報知するため、アラームを表示又は鳴動するように構成されても良い。

（６）上記の実施形態では、容器５がレチクルを収容する小型のレチクルポッドである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、容器５は、例えば複数枚の半導体ウェハーを収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）であっても良いし、食品や医薬品等を収容するものであっても良い。

（７）上述した各実施形態（上記の実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係る流量測定システムは、好適には、以下の各構成を備える。

複数の支持部を有する収納棚と、複数の前記支持部の中から選択された対象支持部に対して容器を搬送する搬送装置と、複数の前記支持部のそれぞれに支持された前記容器に浄化気体を供給する気体供給装置と、を備えた容器収納設備において、流量測定装置を用いて前記気体供給装置から供給される前記浄化気体の流量を測定する流量測定システムであって、
前記搬送装置と前記流量測定装置とが通信可能な状態で電力線を介して接続され、
前記搬送装置が前記容器に代えて前記流量測定装置を搬送して当該流量測定装置を前記対象支持部に載置している状態で、前記流量測定装置が前記浄化気体の流量を測定する。

この構成によれば、流量測定装置が対象支持部に載置されている状態で、容器が支持部に支持されるのと同様の状態で流量測定を行うので、供給される浄化気体の流量を精度良く測定することができる。また、通常、容器を搬送する搬送装置は例えば電力系統等に接続されて定常的に電力供給がされるところ、その搬送装置と流量測定装置とが電力線を介して接続されるので、搬送装置を介して流量測定装置にも電力が安定的に供給される。よって、流量測定装置に対して例えば小型のバッテリから電力供給を行うような場合に問題となるバッテリ交換が不要となり、データ測定を効率良く行うことができる。さらに、通常、容器を搬送する搬送装置は制御装置と通信可能に接続されているところ、搬送装置と流量測定装置とが通信可能であるので、流量測定装置で得られた測定データを、搬送装置を介して制御装置に順次送信することができる。よって、流量測定を複数バッチに分けて行うような場合に問題となる制御装置側での測定データの統合処理が不要となり、測定データ一式を効率良く得ることができる。

一態様として、
前記容器収納設備は、前記搬送装置及び前記気体供給装置の動作を制御する制御部と、表示部と、をさらに備え、
前記流量測定装置による測定データがリアルタイムに前記制御部に伝送され、
前記制御部は、受け取った前記測定データを前記表示部に表示することが好ましい。

この構成によれば、作業者に対して、測定中の測定データをリアルタイムに知らせることができ、或いは、測定後の測定データを遅滞なく知らせることができる。よって、作業者は測定データの概略的な適否を早期に判断することができる。例えば検査開始直後の測定データに異常が見られるような場合に、測定を中断してシステム全体を見直す等の措置を講じることができる。その結果、仮に異常があったとしてもその早期改善を図ることができ、この点からも測定データ一式を効率良く得ることができる。

一態様として、
前記容器収納設備は、前記搬送装置及び前記気体供給装置の動作を制御する制御部をさらに備え、
前記流量測定装置による測定データがリアルタイムに前記制御部に伝送され、
前記制御部は、得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた場合には予め定められた設定回数だけ前記流量測定装置を前記対象支持部に載置し直した上で前記浄化気体の流量を再測定し、前記測定データが前記正常値範囲に収まった場合には新たな前記支持部を前記対象支持部として選択し、当該対象支持部に前記流量測定装置を移載して前記浄化気体の流量を測定することが好ましい。

この構成によれば、測定データが正常値範囲に収まっていることを条件に新たな支持部に流量測定装置を移載して浄化気体の流量を測定するという手順を繰り返すことで、データ測定及びその適否判定を自動化して、測定データ一式を効率良く得ることができる。測定データが正常値範囲から外れた場合には流量測定装置を載置し直してから再測定するので、例えば不適な載置状態であったことに起因する測定異常が仮にあったとしても、その都度実施されるリトライによって早期改善を図ることができる。

一態様として、
前記容器収納設備は、前記搬送装置及び前記気体供給装置の動作を制御する制御部をさらに備え、
前記流量測定装置による測定データが前記制御部に伝送され、
前記制御部は、前記対象支持部として前記浄化気体の流量を測定した全ての前記支持部の中から、得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた前記支持部を抽出し、当該抽出された前記支持部に前記流量測定装置を順次移載して、各支持部において前記浄化気体の流量を順次測定することが好ましい。

この構成によれば、測定データが正常値範囲から外れた支持部における不活性気体の流量について、まとめて再測定を行うことができる。よって、例えば全ての支持部における測定データを早期に得つつ、例えば不適な載置状態であったことに起因する測定異常が仮にあったとしても、最後にまとめて実施されるリトライによって異常値を効率的に修正することができる。

一態様として、
前記収納棚は、複数の前記支持部をそれぞれ含む複数の収納区画に区分されており、
前記気体供給装置は、１つの前記収納区画に含まれる複数の前記支持部に対して共通の流量調整装置によって流量が調整された前記浄化気体を並列に供給するように構成されており、
前記容器収納設備は、前記搬送装置及び前記気体供給装置の動作を制御する制御部をさらに備え、
前記流量測定装置による測定データがリアルタイムに前記制御部に伝送され、
前記制御部は、それぞれの前記収納区画について、当該収納区画内の予め定められた基準割合以上の個数の前記支持部において得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた場合には、当該収納区画に対して割り当てられている前記流量調整装置を再起動して当該収納区画に含まれる各支持部において前記浄化気体の流量を再測定することが好ましい。

収納区画内の複数の支持部のうち基準割合以上の支持部において得られた測定データが正常値範囲から外れている場合には、それらに共通の流量調整装置に何らかの異常が生じている可能性がある。この点、上記の構成によれば、そのような場合には、その収納区画において流量調整装置を再起動してから各支持部での再測定を行うので、流量調整装置の異常に起因する測定データの異常を早期に解消できる可能性が高まる。

一態様として、
前記制御部は、前記流量測定装置による前記浄化気体の流量の測定中、前記搬送装置による搬送動作を禁止することが好ましい。

この構成によれば、流量測定装置による流量測定中に搬送装置が移動して搬送装置と流量測定装置との間の電力線が断線するような事態の発生を回避することができる。

一態様として、
前記対象支持部に対して作用する荷重が前記流量測定装置の自重による荷重と同等となるように、前記電力線の長さ、前記電力線の太さ、及び前記電力線の固定位置のうちの少なくとも１つが設定されていることが好ましい。

この構成によれば、搬送装置と流量測定装置とが電力線で接続される場合でも、対象支持部に対して作用する流量測定装置の荷重にはほとんど影響がないようにできる。よって、流量測定装置の自重による荷重にほぼ等しい荷重だけが対象支持部に作用している状態で、浄化気体の流量を精度良く測定することができる。

本開示に係る流量測定システムは、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

１ 流量測定システム
２ 収納棚
３ 搬送装置
４ 気体供給装置
５ 容器
６ 流量測定装置
８ 制御部
１０ 容器収納設備
２２ 支持部
２２Ｓ 対象支持部
２５ 収納区画
４３ 流量調整装置
７１ 第一ケーブル（電力線）
９０ 表示部

Claims (7)

1. 複数の支持部を有する収納棚と、複数の前記支持部の中から選択された対象支持部に対して容器を搬送する搬送装置と、複数の前記支持部のそれぞれに支持された前記容器に浄化気体を供給する気体供給装置と、を備えた容器収納設備において、流量測定装置を用いて前記気体供給装置から供給される前記浄化気体の流量を測定する流量測定システムであって、
   前記搬送装置と前記流量測定装置とが通信可能な状態で電力線を介して接続され、
   前記搬送装置が前記容器に代えて前記流量測定装置を搬送して当該流量測定装置を前記対象支持部に載置している状態で、前記流量測定装置が前記浄化気体の流量を測定する流量測定システム。
2. 前記容器収納設備は、前記搬送装置及び前記気体供給装置の動作を制御する制御部と、表示部と、をさらに備え、
   前記流量測定装置による測定データがリアルタイムに前記制御部に伝送され、
   前記制御部は、受け取った前記測定データを前記表示部に表示する請求項１に記載の流量測定システム。
3. 前記容器収納設備は、前記搬送装置及び前記気体供給装置の動作を制御する制御部をさらに備え、
   前記流量測定装置による測定データがリアルタイムに前記制御部に伝送され、
   前記制御部は、得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた場合には予め定められた設定回数だけ前記流量測定装置を前記対象支持部に載置し直した上で前記浄化気体の流量を再測定し、前記測定データが前記正常値範囲に収まった場合には新たな前記支持部を前記対象支持部として選択し、当該対象支持部に前記流量測定装置を移載して前記浄化気体の流量を測定する請求項１又は２に記載の流量測定システム。
4. 前記容器収納設備は、前記搬送装置及び前記気体供給装置の動作を制御する制御部をさらに備え、
   前記流量測定装置による測定データが前記制御部に伝送され、
   前記制御部は、前記対象支持部として前記浄化気体の流量を測定した全ての前記支持部の中から、得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた前記支持部を抽出し、当該抽出された前記支持部に前記流量測定装置を順次移載して、各支持部において前記浄化気体の流量を順次測定する請求項１又は２に記載の流量測定システム。
5. 前記収納棚は、複数の前記支持部をそれぞれ含む複数の収納区画に区分されており、
   前記気体供給装置は、１つの前記収納区画に含まれる複数の前記支持部に対して共通の流量調整装置によって流量が調整された前記浄化気体を並列に供給するように構成されており、
   前記容器収納設備は、前記搬送装置及び前記気体供給装置の動作を制御する制御部をさらに備え、
   前記流量測定装置による測定データがリアルタイムに前記制御部に伝送され、
   前記制御部は、それぞれの前記収納区画について、当該収納区画内の予め定められた基準割合以上の個数の前記支持部において得られた測定データが予め定められた正常値範囲から外れた場合には、当該収納区画に対して割り当てられている前記流量調整装置を再起動して当該収納区画に含まれる各支持部において前記浄化気体の流量を再測定する請求項１から４のいずれか一項に記載の流量測定システム。
6. 前記制御部は、前記流量測定装置による前記浄化気体の流量の測定中、前記搬送装置による搬送動作を禁止する請求項２から５のいずれか一項に記載の流量測定システム。
7. 前記対象支持部に対して作用する荷重が前記流量測定装置の自重による荷重と同等となるように、前記電力線の長さ、前記電力線の太さ、及び前記電力線の固定位置のうちの少なくとも１つが設定されている請求項１から６のいずれか一項に記載の流量測定システム。

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