特許 7439326 サンプリングボックス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-16

(45)【発行日】2024-02-27

(54)【発明の名称】サンプリングボックス

(51)【国際特許分類】

   B01L 1/00 20060101AFI20240219BHJP

   B25J 21/02 20060101ALI20240219BHJP

   G01N 1/10 20060101ALI20240219BHJP

【ＦＩ】

B01L1/00 D

B25J21/02

G01N1/10 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023104982

(22)【出願日】2023-06-27

【審査請求日】2023-08-31

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002093

【氏名又は名称】住友化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003029

【氏名又は名称】弁理士法人ブナ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅野 匡裕

(72)【発明者】

【氏名】大坪 嵩啓

【審査官】山田 陸翠

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１２９４５６２９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５３６５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１６６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１２６８０２３９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００４－１８３９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１１４１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５９５０６４２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｌ １／００－ １／０４

Ａ６１Ｊ ３／００－ ３／１０

Ｂ２５Ｈ １／２０

Ｂ２５Ｊ ２１／０２

Ｃ１２Ｍ １／００－ １／４２

Ｆ２４Ｆ ７／０６－ ７／１０

Ｇ０１Ｎ １／００－ １／４４

Ｇ２１Ｆ ７／００－ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンプリング容器を洗浄する第１室と、
前記第１室内に位置し、前記サンプリング容器に試料を採取する第２室と、
外気側から前記第１室内に向かって位置する第１グローブと、
前記外気側から前記第２室内に向かって位置する第２グローブと、
前記第１室の外面に位置する第１扉と、
前記第２室の外面のうち、前記第１グローブを用いて開閉可能な場所に位置する第２扉と、
前記第１室の上面に位置する第１ＨＥＰＡフィルターと、
前記第２室の上面に位置する第２ＨＥＰＡフィルターと、
を含み、
前記第１室および前記第２室が陽圧室である、
サンプリングボックス。

【請求項2】

前記第２室の外面は、前記試料が流れるノズルの先端開口を通す開口部を、さらに有する、請求項１に記載のサンプリングボックス。

【請求項3】

前記第２室の床面の下部に第２廃液室が、さらに位置し、
前記第２室の床面は、前記第２廃液室まで貫通する複数の貫通孔を有する、
請求項１または２に記載のサンプリングボックス。

【請求項4】

前記第１室の床面の下部に第１廃液室が、さらに位置し、
前記第１室の床面は、前記第１廃液室まで貫通する複数の貫通孔を有する、
請求項１または２に記載のサンプリングボックス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サンプリングボックスに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体工場などで使用されるシリコンウエハーなどの洗浄液として、高純度の硫酸が使用されている。このような高純度の硫酸は、例えば、特許文献１に記載のような方法で製造される。製造後、サンプリングを行い、製造された硫酸の検品が行われる。

【0003】

サンプリングは、製品を検品するために行われる。そのため、サンプリング容器に不純物などが付着していると、サンプリング容器に採取した製品の検品を高精度で行うことができない。例えば、外気と接触しているサンプリング容器は、外気によって汚染される可能性がある。そのため、サンプリング容器に採取した製品は、実際に製造された製品よりも多くの不純物などが検出される場合があり、不純物が、サンプリング容器の汚染に起因するものなのか、あるいは実際の製品に含まれるものなのか区別することができない。その結果、サンプリング容器の汚染に起因する不純物であったとしても、最悪の場合、製品が廃棄処分されることもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特公平４－２１６０４号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、出荷環境に近い状態で、検品用の製品をサンプリング容器に採取することができるサンプリングボックスを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）サンプリング容器を洗浄する第１室と、サンプリング容器に試料を採取する第２室と、外気側から第１室内に向かって位置する第１グローブと、外気側から第２室内に向かって位置する第２グローブと、第１室の外面に位置する第１扉と、第２室の外面のうち、第１グローブを用いて開閉可能な場所に位置する第２扉とを含み、第１室および第２室が陽圧室であるサンプリングボックス。
（２）第２室の外面は、試料が流れるノズルの先端開口を通す開口部を、さらに有する、上記（１）に記載のサンプリングボックス。
（３）第２室の床面の下部に第２廃液室が、さらに位置し、第２室の床面は、第２廃液室まで貫通する複数の貫通孔を有する、上記（１）または（２）に記載のサンプリングボックス。
（４）第１室の床面の下部に第１廃液室が、さらに位置し、第１室の床面は、第１廃液室まで貫通する複数の貫通孔を有する、上記（１）～（３）のいずれかに記載のサンプリングボックス。
（５）第２室は、第１室の内部に位置する、上記（１）～（４）のいずれかに記載のサンプリングボックス。
（６）第１室の外面に第１ＨＥＰＡフィルターが、さらに位置している、上記（１）～（５）のいずれかに記載のサンプリングボックス。
（７）第２室の外面に第２ＨＥＰＡフィルターが、さらに位置している、上記（１）～（６）のいずれかに記載のサンプリングボックス。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るサンプリングボックスは、上記のような構成を有することによって、出荷環境に近い状態で、検品用の製品をサンプリング容器に採取することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係るサンプリングボックスの一部を示す説明図である。

【図2】図１に示す矢印Ａ方向から見たサンプリングボックスの外観を示す説明図である。

【図3】図１に示す面（正面）と反対の面（背面）から見たサンプリングボックスの外観を示す説明図である。

【図4】図１に示す矢印Ａ方向から見たサンプリングボックスの内部を示す説明図である。

【図5】本発明の他の実施形態に係るサンプリングボックスの一部を示す説明図である。

【図6】図５に示す矢印Ｂ方向から見たサンプリングボックスの内部を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施形態に係るサンプリングボックスを、図１～４に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るサンプリングボックス１０の一部を示す説明図である。

【0010】

図１に示す一実施形態に係るサンプリングボックス１０は、第１室１および第２室２の２つの室で構成されている。具体的には、第１室１の内部に第２室２が位置している。

【0011】

第１室１は、サンプリング容器を洗浄するための室である。第１室１は、第１グローブ１１および第１扉１２を含む。第１グローブ１１は、外気側から第１室１内に向かって位置している。第１グローブ１１は、作業者が手（腕）を入れて、第１室１内で作業することができるように設けられている。第１グローブ１１が設けられていると、第１室１内での作業中に、第１室１内の密室状態を維持することができる。そのため、第１室１内での作業中に、第１室１内が外気によって汚染されにくくなる。

【0012】

図２に示すように、第１グローブ１１は、通常、右手用および左手用の２つ設けられている。図２は、図１に示す矢印Ａ方向から見たサンプリングボックス１０の外観を示す説明図である。第１グローブ１１が設けられる位置は、第１室１の大きさ、サンプリングボックス１０が設置される位置などを考慮し、作業者が作業しやすい位置であれば限定されない。第１グローブ１１は、第１室１内を密閉に保つために、ホースバンドなどで縛着されることが好ましい。

【0013】

第１扉１２は、図１に示すように、第１室１の外面に位置している。第１扉１２は、外気側と第１室１とを隔てる扉である。第１室１内を清浄な状態に保つため、第１扉１２は第１室１を密閉するように位置している。

【0014】

第１扉１２は、例えば、第１室１へのサンプリング容器の出し入れのために使用される。第１扉１２は、外開きの扉であることが好ましく、第１扉１２を外開きにすることで、第１扉１２に付着した異物を第１室１に入ることを防ぐことができる。第１扉１２の大きさは、例えば、サンプリング容器の出し入れが可能な大きさであれば限定されない。第１扉１２が設けられる位置は、第１室１の大きさ、サンプリングボックス１０が設置される位置などを考慮して決定される。

【0015】

第１室１は陽圧室であり、第１室１の内部は、陽圧状態を維持できるように構成されている。第１室１が陽圧室であることによって、第１扉１２を開けた場合に、第１室１の内部から外気側に空気が流れる。そのため、第１室１内に外気が侵入しにくくなり、第１室１内が外気で汚染されにくくなる。

【0016】

第１室１の内部において陽圧状態を維持するための方法は、限定されない。例えば、図１に示すように、第１室１の外面に位置する第１ＨＥＰＡフィルター３１によって、第１室１の内部が陽圧状態に維持される。第１室１の外面は、第１室１の側面以外に第１室１の上面も包含する。さらに、第１室１の内部には、第１室１内の空気を入れ替えるための排気口を有してもよい。排気口を設ける場合、第１室１の内部を陽圧に維持するために、第１室１内から外気へ空気の排気量を調節できるようにすることが好ましい。

【0017】

ＨＥＰＡフィルターは、「High Efficiency Particulate Air Filter」の略称である。ＨＥＰＡフィルターは、ＪＩＳ規格において、「定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率を有しており、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を有するエアフィルター」と規定されている。ＨＥＰＡフィルターは、電動付きＨＥＰＡフィルターを用いることが好ましい。第１ＨＥＰＡフィルター３１を用いることによって、清浄な空気で第１室１の内部を陽圧状態に維持することができる。図１には、第１ＨＥＰＡフィルター３１が２つ記載されている。しかし、第１ＨＥＰＡフィルター３１の数は限定されず、少なくとも１つの第１ＨＥＰＡフィルター３１が設けられていればよい。

【0018】

図２に示すように、第１室１の外面に超純水用弁４が設けられている。超純水用弁４は、第１室１内に位置するノズルの先端開口から出る超純水の流量を調節するための弁である。第１室１の外面は、図３に示すように、このノズルの先端開口を通す開口部４１を有する。図３は、図１に示す面（正面）と反対の面（背面）から見た、すなわち図面の奥から手前に向かって見たサンプリングボックス１０の外観を示す説明図である。ノズルの先端高さは、第１室１にサンプリング容器を配置した後に、サンプリング容器の入り口高さより高い位置に配置されることが好ましい。開口部４１に通されるノズルの長さや太さは、ノズルを通る液量で共振が発生しないよう考慮して決定される。超純水は、例えば、第１室１でサンプリング容器を洗浄するために使用される。超純水としては、例えば、１７ＭΩ・ｃｍ以上の比抵抗値を有し、金属含有量が検出限界以下である超純水が挙げられる。

【0019】

一実施形態に係るサンプリングボックス１０において、第１室１の床面１３の下部には、第１廃液室１４が位置している。第１廃液室１４は、第１室１で生じる廃液を一時的に貯留する室である。具体的には、第１室１でサンプリング容器を洗浄した後の洗浄水が、廃液として第１廃液室１４に貯留される。

【0020】

第１室１の床面１３は、廃液が第１廃液室１４に流れるような構造を有する。このような構造としては、例えば、第１室１の床面１３の１か所に第１廃液室１４まで貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に向かって廃液が流れるように、第１室１の床面１３が傾斜している構造、第１室１の床面１３に第１廃液室１４まで貫通する複数の貫通孔が形成されている構造などが挙げられる。

【0021】

これらの構造のうち、第１室１の床面１３に第１廃液室１４まで貫通する複数の貫通孔が形成されている構造が、第１室１の床面１３を傾斜面にしなくても、貫通孔から廃液が第１廃液室１４に流れる点で好ましい。第１廃液室１４まで貫通する複数の貫通孔が形成された第１室１の床面１３としては、例えば、パンチングプレートなど網目構造を有するプレートが挙げられる。第１廃液室１４に貯留された廃液は、第１廃液室１４に設けられた廃液用の配管を通ってサンプリングボックス１０の外部に排出される。さらに、第１室１の床面１３に網目構造を有するプレートを設けることで、サンプリング容器からこぼれた製品が、床面１３に当たり、液はねすることを防止することができる。

【0022】

第１室１、第１グローブ１１、第１扉１２、第１室１の床面１３および第１廃液室１４は、製造された製品によって腐食されない材料で形成されているのが好ましい。例えば、製品が硫酸の場合、硫酸によって腐食されない材料で形成されているのが好ましい。

【0023】

第１室１は、作業する点を考慮すると透明であることが好ましく、例えば、アクリル樹脂、石英ガラスなどで形成されているのが好ましい。第１扉１２は、透明性を要求されないものの、第１室１と同様、例えば、アクリル樹脂、石英ガラスなどで形成されているのが好ましい。第１グローブ１１は、例えば、ニトリルゴム、シリコンゴムなどのゴム類で形成されているのが好ましい。第１室１の床面１３および第１廃液室１４は、例えば、ステンレス鋼、アクリル樹脂、ガラスなどで形成されているのが好ましい。第１グローブ１１および第２グローブ２１は、耐酸性用の化学防護用手袋であることが好ましい。

【0024】

第１室１には、必要に応じて、サンプリング容器またはサンプリング容器の蓋を一時的に置くことができるスペースや台、洗浄後のサンプリング容器に付着している水を除去するために、クリーンエアーガン、ドライヤーなどの装置が設けられていてもよい。このような装置が設けられていると、洗浄後のサンプリング容器に付着している水を短時間で除去することができる。

【0025】

次に、第２室２について説明する。第２室２は、サンプリング容器に試料（製品）を採取するための室である。第２室２は、第２グローブ２１および図４に示す第２扉２２を含む。図４は、図１に示す矢印Ａ方向から見たサンプリングボックス１０の内部を示す説明図である。

【0026】

第２グローブ２１は、外気側から第２室２内に向かって位置している。第２グローブ２１は、作業者が手（腕）を入れて、第２室２内で作業することができるように設けられている。第２グローブ２１が設けられていると、第２室２内での作業中に、第２室２内の密室状態を維持することができる。そのため、第２室２内での作業中に、第２室２内が外気によって汚染されにくくなる。さらに、第２グローブ２１が設けられていると、例えば、硫酸などのように危険な製品を採取する際にも、安全に作業を行うことができる。

【0027】

図１に示すように、第２グローブ２１は、通常、右手用および左手用の２つ設けられている。第２グローブ２１が設けられる位置は、第２室２の大きさ、サンプリングボックス１０が設置される位置などを考慮し、作業者が作業しやすい位置であれば限定されない。

【0028】

第２扉２２は、図４に示すように、第２室２の外面のうち、第１グローブ１１を用いて開閉可能な場所に位置している。第２扉２２は、第１室１と第２室２とを隔てる扉である。第２室２内を清浄な状態に保つため、第２扉２２は第２室２を密閉するように位置しているのが好ましい。

【0029】

第２扉２２は、例えば、第２室２へのサンプリング容器の出し入れのために使用される。例えば、第２扉２２は、第１室１側に開く扉とすることが好ましい。第２扉２２の大きさは、例えば、サンプリング容器の出し入れが可能な大きさであり、第１室１内に配置された物に触れないような大きさであれば限定されない。第２扉２２の位置は、第１室１および第２室２の大きさ、サンプリングボックス１０が設置される位置などを考慮して決定される。

【0030】

第２室２は陽圧室であり、第２室２の内部は、陽圧状態を維持できるように構成されている。第２室２が陽圧室であることによって、第２扉２２を開けた場合に、第２室２内に第１室１内の空気が侵入しにくくなり、第２室２内をより清浄に維持することができる。

【0031】

図２に示すように、第２室２の外面にサンプリング用弁５が設けられている。サンプリング用弁５は、第２室２内に位置するノズルの先端開口から出る製品の流量を調節するための弁である。第２室２の外面は、図３に示すように、このノズルの先端開口を通す開口部５１を有する。ノズルの先端開口から出る製品が、サンプリング容器に採取される。開口部５１の配置および数は、特に限定されず、サンプリングボックス１０の大きさに合わせ、所望の製品をサンプリングする位置などを考慮して決定される。ノズルの先端の向きは、所望の製品をサンプリングしやすい位置に適宜調整すればよく、ノズルの向きや位置を固定するサポートを付けてもよい。

【0032】

一実施形態に係るサンプリングボックス１０において、第２室２の床面２３の下部には、第２廃液室２４が位置している。第２廃液室２４は、第２室２で生じる廃液を一時的に貯留する室である。具体的には、サンプリング容器を洗浄（共洗い）に使用した製品や第２室２でサンプリング容器に採取する際にサンプリング容器に入らなかった製品が、廃液として第２廃液室２４に貯留される。

【0033】

第２室２の床面２３は、廃液が第２廃液室２４に流れるような構造を有する。このような構造としては、例えば、第２室２の床面２３の１か所に第２廃液室２４まで貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に向かって廃液が流れるように、第２室２の床面２３が傾斜している構造、第２室２の床面２３に第２廃液室２４まで貫通する複数の貫通孔が形成されている構造などが挙げられる。

【0034】

これらの構造のうち、第２室２の床面２３に第２廃液室２４まで貫通する複数の貫通孔が形成されている構造が、第２室２の床面２３を傾斜面にしなくても、貫通孔から廃液が第２廃液室２４に流れる点で好ましい。第２廃液室２４まで貫通する複数の貫通孔が形成された第２室２の床面２３としては、例えば、パンチングプレートなど網目構造を有するプレートが挙げられる。第２廃液室２４に貯留された廃液は、第２廃液室２４に設けられた廃液用の配管を通ってサンプリングボックス１０の外部に排出される。

【0035】

第２室２、第２グローブ２１、第２扉２２、第２室２の床面２３および第２廃液室２４は、製造された製品によって腐食されない材料で形成されているのが好ましい。例えば、製品が硫酸の場合、硫酸によって腐食されない材料で形成されているのが好ましい。

【0036】

第２室２は、作業する点を考慮すると透明であることが好ましく、例えば、アクリル樹脂、石英ガラスなどで形成されているのが好ましい。第２扉２２は、透明性を要求されないものの、第２室２と同様、例えば、アクリル樹脂、ガラスなどで形成されているのが好ましい。第２グローブ２１は、例えば、ニトリルゴム、シリコンゴムなどのゴム類で形成されているのが好ましい。第２室２の床面２３および第２廃液室２４は、例えば、ステンレス鋼、アクリル樹脂、ガラスなどで形成されているのが好ましい。第１室１の床面１３と第２室２の床面２３とは、一体的に形成されていてもよい。

【0037】

以上のように、一実施形態に係るサンプリングボックス１０は、上記のような構成を有することによって、サンプリング容器に不純物などが付着しにくくなる。その結果、本発明の一実施形態に係るサンプリングボックス１０を使用することによって、出荷環境に近い状態で、検品用の製品をサンプリング容器に採取することができる。

【0038】

次に、一実施形態に係るサンプリングボックス１０の使用方法について説明する。まず、サンプリングボックス１０（第１室１および第２室２）内が陽圧状態であることを確認する。次いで、第１扉１２および第２扉２２が閉じられた状態であることを確認した後、第１扉１２を開いて、準備したサンプリング容器を第１室１内に入れる。次いで、第１扉１２を閉じて、第１グローブ１１を用いて、第１室１内に入れたサンプリング容器の内壁、外壁および蓋を、超純水で洗浄する。

【0039】

洗浄後、第１グローブ１１を用いて第２扉２２を開き、洗浄したサンプリング容器を第２室２内に入れる。洗浄したサンプリング容器は、第２室２内に入れる前に、必要に応じて、エアーガン、ドライヤーなどの装置で乾燥させてもよい。サンプリング容器を第２室２内に入れた後、第２扉２２を閉じる。

【0040】

次いで、第２グローブ２１を用いて、第２室２内に入れたサンプリング容器の内壁および蓋を、採取する製品で洗浄する。例えば、製品が硫酸であれば、採取する硫酸で洗浄する。洗浄後、第２グローブ２１を用いて、サンプリング容器に製品を採取し、蓋を閉じる。

【0041】

次いで、第１グローブ１１を用いて第２扉２２を開き、採取後のサンプリング容器を、第２室２から第１室１に移動させる。次いで、第２扉２２を閉じて、第１室１で採取後のサンプリング容器の外壁を、超純水で洗浄する。洗浄後、第１扉１２を開き、第１室１で採取後のサンプリング容器を取り出して、第１扉１２を閉じる。このようにして、サンプリング容器などに付着している不純物の影響を受けることなく、出荷環境に近い状態で、検品用の製品をサンプリング容器に採取することができる。

【0042】

本発明に係る硫酸製造装置は、上述の一実施形態に係るサンプリングボックス１０に限定されない。一実施形態に係るサンプリングボックス１０において、第１室１の外面（上面）には第１ＨＥＰＡフィルター３１が位置しており、第２室２の外面（上面）にはＨＥＰＡフィルターは位置していない。

【0043】

しかし、本発明に係るサンプリングボックスは、図５および６に示す他の実施形態に係るサンプリングボックス２０のように、第２室２の外面（上面）にも第２ＨＥＰＡフィルター３２が位置していてもよい。図５は、本発明の他の実施形態に係るサンプリングボックス２０の一部を示す説明図である。図６は、図５に示す矢印Ｂ方向から見たサンプリングボックス２０の内部を示す説明図である。他の実施形態に係るサンプリングボックス２０において、一実施形態に係るサンプリングボックス１０と同じ部材については、同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。

【0044】

第２室２の外面に第２ＨＥＰＡフィルター３２が位置していることによって、第２室２をより清浄な状態に維持することができる。ＨＥＰＡフィルターについては上述の通りであり、詳細な説明は省略する。図４および５では、１つの第２ＨＥＰＡフィルター３２が位置している。しかし、第２ＨＥＰＡフィルター３２は、２つ以上位置していてもよい。

【0045】

第１室１および第２室２の内部には、それぞれ第１室１内の第１ＨＥＰＡフィルター３１および第２室２内の第２ＨＥＰＡフィルター３２から輸送された空気を排出するための排気口を有してもよい。排気口を設ける場合、第１室１および第２室２の内部を陽圧に維持するために、第２室２内から外気へ空気の排気量を調節できるようにすることが好ましい。

【0046】

さらに、一実施形態に係るサンプリングボックス１０および他の実施形態に係るサンプリングボックス２０において、第１室１の内部に第２室２が位置している。しかし、本発明に係るサンプリングボックスにおいて、第１室１および第２室２は、隣接して並ぶように位置していてもよい。

【符号の説明】

【0047】

１ 第１室
１１ 第１グローブ
１２ 第１扉
１３ 床面
１４ 第１廃液室
２ 第２室
２１ 第２グローブ
２２ 第２扉
２３ 床面
２４ 第２廃液室
３１ 第１ＨＥＰＡフィルター
３２ 第２ＨＥＰＡフィルター
４ 超純水用弁
４１ 開口部
５ サンプリング用弁
５１ 開口部
１０、２０ サンプリングボックス

【要約】

【課題】出荷環境に近い状態で、検品用の製品をサンプリング容器に採取することができるサンプリングボックスを提供する。
【解決手段】本発明に係るサンプリングボックスは、サンプリング容器を洗浄する第１室と、サンプリング容器に試料を採取する第２室と、外気側から第１室内に向かって位置する第１グローブと、外気側から第２室内に向かって位置する第２グローブと、第１室の外面に位置する第１扉と、第２室の外面のうち、第１グローブを用いて開閉可能な場所に位置する第２扉とを含み、第１室および第２室が陽圧室である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】