JP2000257909A - 空調設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薬液による洗浄を十分行いながら、高価な高
清浄恒温恒湿空気の排気量を低減し、操業コストを下げ
る安価で簡便な空調設備を提供する。 【解決手段】 第１の空気調整装置１と、第２の空気調
整装置２と、第１の空気調整装置により第１の性状の空
気が供給されるクリーンルーム２０と、クリーンルーム
内に設けられた、クリーンルーム内の空気が流入する第
１プロセス室３と、第２の性状の空気が供給される第２
プロセス室４と、 第２プロセス室で発生する気体状物
質と第２プロセス室に供給された第２の性状の空気とを
排気する排気設備６、３６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、清浄度の高い気体
環境を必要とする製品の製造における各プロセスに適切
な気体環境を提供する空調設備、とくにＬＳＩや液晶表
示用のシリコン大口径ウエハの加工や洗浄、大型ミラー
や大口径レンズの研磨や洗浄のプロセスのための空調設
備に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＲＡＭ等の半導体装置や液晶表示装置
の製造ラインでは、半導体ウエハに対する薄膜形成、エ
ッチング等の精密加工の後、薬剤によって洗浄を行う必
要がある。この洗浄工程においては、酸、アルカリ、有
機溶剤等を使用し、しかもこれら薬剤を加熱する工程も
あるので、酸、アルカリ、有機溶剤等の蒸気が発生す
る。これらの蒸気は速やかに排気されなければ、洗浄後
の半導体ウエハを汚染して、洗浄を無意味にしてしま
う。そこで、蒸気の排気をする必要があるが、これら蒸
気は大量に発生するので、半導体ウエハへの汚染を確実
に防止するためには、大量の気体を排気しなければなら
ない。

【０００３】半導体装置等は微細構造を有するので、パ
ーティクルと総称される塵芥、有機物、イオン性不純物
等を排除するために、その製造ラインはクリーンルーム
内に設けられる。図８は従来の半導体装置の製造におけ
る空調設備の構成を示す図である。クリーンルーム１２
０には、薬液洗浄を行うプロセス室１０４、他のプロセ
ス、例えば薄膜形成のプロセスを行うプロセス室１０
３、外気を調整する空気調整装置１０１が備えられる。
プレフィルタ１１１および高性能フィルタ１３９で清浄
度を高められた空気は、クリーンルームの気体環境条件
（温度２３℃、湿度５０％）に対応する露点（約１２
℃）まで冷却コイル１０７で冷却され、除湿または加湿
され、送風機１１０によって送り出され、吹き出し口ボ
ックス１０９からクリーンルーム建屋内に入れられる。
この、清浄度が高くかつ温度と湿度とが一定レベルに精
密に制御された空気（以下、「高清浄恒温恒湿空気」と
記す）は、クリーンルームのファン１１２とフィルタ１
１３とで構成されるファンフィルタユニット１１４やフ
リーアクセスフロア１１５を通過して、風向１３０のよ
うに循環する。運転中に昇温するこれらの装置を通過す
る間に上記の空気は加熱されるので、通常、とくに空気
を加熱する必要はなく、むしろ冷却コイル１０８で冷却
する場合が多い。

【０００４】薬液洗浄のプロセス室１０４も上記のクリ
ーンルーム内に設けられ、洗浄作業はドラフトチャンバ
ー１４４において行われる。したがって、上記洗浄工程
において発生する酸、アルカリ等の蒸気を排気するため
にドラフトチェンバ内の気体を大量に排気すると、クリ
ーンルーム内の気体を大量に排気することになる。ＤＲ
ＡＭ等の半導体装置の製造工程において、上記クリーン
ルームに供給される空気の各製造プロセス別の排気量の
割合は、図９に示すように、洗浄プロセスが最も高く、
クリーンルーム内の全製造工程で排気される空気の約２
分の１に達する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】クリーンルームへ高清
浄恒温恒湿気体を供給するためには、パーティクル、有
機物、イオン性不純物等を除いた空気を、クリーンルー
ムの環境に対応した露点まで冷却し除湿または加湿し、
さらに温度を調節する必要がある。恒温恒湿処理に要す
る電力費用は莫大なものがあり、ＤＲＡＭ等の半導体装
置製造においてクリーンルームの空気を調整するために
費やされるエネルギは、上記半導体装置の全製造工程に
おける消費エネルギの約４分の１を占める。このような
多大のエネルギを費やして調整された空気を、上記のよ
うに大量に排気することは経済原則にもまた環境保全と
いう立場にも反する。上記事態を回避するために、従来
からいくつかの提案がなされている。

【０００６】図１０に示すドラフトチャンバは、高性能
フィルタ１３９と、ファン１４７と、シールエア用ファ
ン１７０とを備える。通常、ヒータ１６０に加熱された
薬液から蒸気が上方に立ち上り、この蒸気による汚染を
防止するために大量の高清浄恒温恒湿空気を排気する必
要があった。しかし、図１０に示すドラフトチェンバは
シールエアが水平方向に吹き出され、蒸気の上昇を防止
するので、高清浄恒温恒湿空気の排気は従来よりも少な
くすることが可能である。

【０００７】他の従来技術としては、洗浄処理をする環
境を半導体ウエハの周囲の狭い洗浄槽内に限定するウェ
ットステーションを用いる方法もある。酸やアルカリに
よる洗浄処理ごとに相違するウェットステーション内で
局所的に排気処理および廃液処理をすればよく、高清浄
恒温恒湿空気を大量に排気する必要はない。

【０００８】しかしながら、上記のシールエアを流す方
式では、シールエアによる酸、アルカリ等の蒸気のシー
ルが完全ではなく、特に排気口付近における障害物のた
めにシールエアが逆流する部分を生じる。この結果、シ
ールが不完全になり、薬剤の蒸気がドラフトチェンバの
外側に漏れ出ることがある。

【０００９】また、ウェットステーションを用いる場合
には、設備費用がかさみ、配管設備も複雑となり、高清
浄恒温恒湿空気の供給を削減したことによる費用低減分
を超えてしまう。

【００１０】そこで、本発明の目的は、薬液による洗浄
は十分に行いながら、洗浄工程における高価な高清浄恒
温恒湿空気の排気量を低減し、操業コストを下げる安価
で簡便な空調設備を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の空調設備は、外
気を調整して第１の性状を有する空気を供給する第１の
空気調整装置と、外気を調整して第２の性状を有する空
気を供給する第２の空気調整装置と、第１の性状の空気
が供給されるクリーンルームと、クリーンルーム内に設
けられ、クリーンルーム内の空気が流入する第１プロセ
ス室と、クリーンルーム内に設けられた第２の性状の空
気が供給される第２プロセス室と、第２プロセス室で発
生する気体状物質と第２プロセス室に供給された第２の
性状の空気とを排気する排気設備とを備える。

【００１２】第１の性状の空気と第２の性状の空気とを
区別して、クリーンルームには第１の性状の空気を、ま
た第２プロセス室には第２の性状の空気を供給すること
により、第２プロセス室には該プロセスに最適の種類の
気体を供給することができる。また、本発明における第
２プロセス室では気体状物質が発生するので、排気が必
須であり、このため第２の性状の空気は、この気体状物
質とともに大量に排気される。本発明においては第２の
性状の空気は、クリーンルームに通常供給される高清浄
恒温恒湿の空気とは別の性状の空気として、これを大量
に供給することができる。したがって、例えば、第２プ
ロセス室で行われるプロセスにおいて、恒温恒湿という
条件が不要であれば、第２の性状の空気を高清浄とだけ
すればよく、この場合は冷却や加熱を省略してエネルギ
消費を大きく低減することが可能となる。

【００１３】また、第１の空気調整装置における恒温恒
湿処理設備は小型なものとすることができ、設備費用を
低減することが可能となる。

【００１４】上記の本発明の空調設備は、ＤＲＡＭ等の
半導体装置の製造施設である場合には、第１の性状を有
する空気が清浄度を高められ、かつ恒温恒湿とされた空
気であり、第２の性状を有する空気が清浄度を高められ
た空気であり、第２プロセス室が気体状物質として薬剤
の蒸気を発生する半導体ウエハの洗浄装置を備える室で
あることが望ましい。

【００１５】半導体ウエハの薬剤による洗浄プロセスで
は、清浄度のみが重要であり、恒温恒湿という条件は不
要である。したがって、洗浄プロセスの気体環境として
は高清浄の空気を供給すればよい。上記の構成では、高
清浄の空気が第２プロセス室に備えられた半導体ウエハ
の洗浄装置、例えばドラフトチェンバにおける洗浄プロ
セスの気体環境を形成し、洗浄プロセスで発生する薬剤
の蒸気とともにそのドラフトチェンバから排気される。
高清浄の空気は安価に大量に供給できるので、ドラフト
チェンバからの排気速度を大きくすることにより上記の
薬剤の蒸気がドラフトチェンバから例えば第２プロセス
室に漏れるのを防止することが容易となる。また、高清
浄恒温恒湿とされた空気がクリーンルームに供給され、
第１プロセス室では、例えば、成膜等のプロセスの気体
環境を形成する。

【００１６】なお、上記において第２プロセス室内に半
導体ウエハ洗浄装置が設けられる場合について説明した
が、「第２プロセス室が半導体ウエハの洗浄装置を備え
る」とは、第２プロセス室が半導体ウエハ洗浄装置その
ものである場合も含む。第２プロセス室が半導体洗浄装
置そのものである場合には、クリーンルーム内のスペー
スを広く使うことが可能となる。また、洗浄する際に発
生する薬剤の蒸気は、安価な清浄度を高めた空気を大量
に流し、大量に排気することにより、ドラフトチェンバ
からクリーンルームに上記の蒸気が漏れることを防止す
ることが容易である。

【００１７】この結果、第２プロセス室の気体環境は、
薬剤による洗浄という目的を確実に実行でき、多くのエ
ネルギを要する高清浄恒温恒湿の空気を大量に排気する
ことを回避できる。

【００１８】上記の構成においては、クリーンルームに
供給する高清浄恒温恒湿空気の量を減らすことができる
ので、ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工場を設置する
際、ボイラや冷凍機を小型にすることができ、初期投資
の負担を軽減することが可能となる。クリーンルームに
供給する空気の排気排気量のうち薬液洗浄プロセスで排
気される排気量は約２分の１程度なので、上記冷凍機や
ボイラの能力は２分の１程度に小型化できる。

【００１９】上記の本発明の空調設備は、クリーンルー
ムの気圧と第２プロセス室の気圧との間に圧力差を発生
させる手段をさらに備えることが望ましい。

【００２０】この場合、圧力差発生手段は、第２プロセ
ス室の気圧をクリーンルームの気圧に対して陽圧または
陰圧とすることができる。クリーンルームから第２プロ
セス室への人の出入りに伴うパーティクルや有機物等の
混入を避けることが重要な場合には、第２プロセス室内
の気圧をクリーンルームに対して陽圧とすることが望ま
しい。このとき、陽圧の程度は、圧力差で０．３ｍｍＡ
ｑ以内であり、安価な高清浄空気を大量に排気できるの
で、薬剤の蒸気がクリーンルームに大量に混入すること
は容易に避けることができる。この結果、従来に比較し
て第２プロセス室の気体環境を１ランク高めたものとす
ることができ、１ステップ上の微細化の進んだ半導体装
置の製造に対応した気体環境を安価に提供することが可
能となる。

【００２１】また、第２プロセス室をクリーンルームに
対して陰圧とすることも可能であり、この場合も陰圧の
程度を小さくしかつ第２プロセス室からの大量排気によ
り、人の出入りに伴うパーティクルや有機物等の第２プ
ロセス室への混入を避けることは容易である。

【００２２】なお、第２プロセス室がドラフトチェンバ
そのものである場合には、人の出入りはないが、上記の
作用および効果は同じように得ることができる。

【００２３】上記の本発明の空調設備は、第２プロセス
室が、第２プロセス室とクリーンルームとの気体環境を
分離する分離手段を備える気密プロセス室であることが
望ましい。

【００２４】上記の構成においては、第２プロセス室と
クリーンルームとは気体環境が分離されているため、第
２プロセス室からクリーンルームに上記の気体状物質が
混入することはない。また、同時にクリーンルームから
第２プロセス室にパーティクル、有機物等が混入するこ
とも避けられる。一方、第２プロセス室には安価な高清
浄の空気を大量に供給することができるので、第２プロ
セス室において発生する気体状物質に有害な作用をさせ
ることなく完全に排気することが可能となる。上記のよ
うに第２プロセス室とクリーンルームとの気体環境が分
離される施設は、クリーンルームから第２プロセス室に
人の出入りがなく、半導体ウエハ等を第２プロセス室に
ロボットで装着または脱着する構造とする場合にとくに
好ましい。

【００２５】上記の第２プロセス室とクリーンルームの
気体環境が分離された空調設備は、第２プロセス室が薬
液洗浄槽であり、該薬液洗浄槽はカセットに装着された
半導体ウエハを洗浄する薬液が入れられる薬液槽を備え
ることが望ましい。

【００２６】薬液洗浄槽に設けられた薬液槽の中で半導
体ウエハを洗浄し、当該薬液洗浄槽に高清浄の空気を比
較的少ない量だけ供給し排気することにより洗浄を完全
に行い、また気体状物質を完全に排気することができ
る。この結果、高清浄空気も大量に使用しないで半導体
ウエハを汚染物質に汚染させずに完全な洗浄を実行する
ことが可能となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】つぎに図を用いて本発明の実施の
形態について説明する。

【００２８】（実施の形態１）図１に、本発明の実施の
形態１の空調設備を示す。図１において、クリーンルー
ム２０に供給される空気は空気調整装置１によって調整
され、第２プロセス室４に供給される空気は空気調整装
置２によって調整される。空気調整装置１はプレフィル
タ１１と、高性能フィルタ３９と、冷却コイル７と、フ
ァン１０とを備え、一方、空気調整装置２はプレフィル
タ１１と、高性能フィルタ３９と、ファン１０とを備え
るが、冷却コイルは有しない。空気調整装置１に吸込ま
れた外気は、パーティクル、有機物等を除かれ、クリー
ンルーム２０における温度２３℃、湿度５０％の露点
（約１２℃）まで冷却され、除湿または加湿され、ダク
ト１７を経て吹き出し口ボックス９からクリーンルーム
建屋内に供給される。この間およびクリーンルーム建屋
内において、空気は各種の装置を通る際に昇温されるの
で、特別に加熱する必要はなく、むしろクリーンルーム
建屋内に冷却コイル８を設けて、一定温度２３℃に保つ
必要がある。

【００２９】クリーンルーム建屋内では、空気は、ファ
ン１２とフィルタ１３とからなるファンフィルタユニッ
ト１４によりクリーンルーム２０内に導入され、クリー
ンルーム２０、第１プロセス室３等を経て、フリーアク
セスフロア１５からフロア下に流れ、流れ方向３０の方
向に循環する。第１プロセス室３からは排気ファン３７
を有する排気系５、およびスクラバ３７を経て排気され
る空気もある。

【００３０】一方、第２プロセス室４には、ダクト１８
を経てファンフィルタユニット１４に吸入された空気が
導入され、第２プロセス室４の中を方向３３のように流
れ、排気ファン３６を有する排気系６およびスクラバ３
８を経て排出される。スクラバ３８を通さない排気系を
上記の排気系６とは別に設けてもよく、むしろ好まし
い。上記の第２プロセス室４にはクリーンルーム２０か
ら人の出入りがあり、したがって、クリーンルームと第
２プロセス室との間に少量の空気の出入りがある。クリ
ーンルーム２０内からの人に起因する有機物やパーティ
クルの流入を嫌う場合には、第２プロセス室の気圧をク
リーンルームに対して陽圧とすることが望ましい。この
場合には、第２プロセス室の清浄度が高まり、１ステッ
プ上の微細化が進んだ半導体装置の製造にも対応できる
ようになる。

【００３１】逆に、きわめて微量であっても第２プロセ
ス室で発生する気体状物質がクリーンルームに混入する
ことを嫌う場合には、第２プロセス室の気体をクリーン
ルームに対して陰圧とすることが望ましい。

【００３２】上記の第２プロセス室４が、例えば、半導
体ウエハの薬液洗浄室の場合には、温度および湿度はさ
して重視されず、清浄度のみが重視される。したがっ
て、第２プロセス室には、温度および湿度が精密に制御
された第１空気調整装置１により調整された空気が導入
される必要はなく、第２空気調整装置２によって調整さ
れた空気を導入すればよい。

【００３３】この結果、上記の第２プロセス室４から高
価な高清浄恒温恒室空気が排出されることはなく、エネ
ルギの大幅な節約をはかることが可能となる。その結
果、ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造において投入される
全エネルギ（ほとんど電力）の約１０分の１が節約でき
る。さらに、第１空気調整装置の冷却コイル、ボイラ等
の装置も上記第１の性状の空気の排気量が半減されるの
で、２分の１程度に小型化することができ、初期投資の
負担を大幅に軽減することが可能となる。

【００３４】（実施の形態２）図２に、実施の形態２に
おける空調設備のクリーンルーム内に設けられた第２プ
ロセス室を示す。第１および第２空気調整装置、クリー
ンルームは、実施の形態１と同様とする。

【００３５】図２において、第２プロセス室４にはドラ
フトチェンバ４４が備えられる。ダクト１８およびファ
ンフィルタユニット１４により、高清浄な空気が第２プ
ロセス室に導入される。ドラフトチェンバ４４には、ド
ラフトチェンバの天井ファン４７から、または風向３３
のように流れてドラフトチェンバ入口から、高清浄な空
気が導入される。ドラフトチェンバ４４では、半導体ウ
エハ４０の薬液洗浄が行われ、薬液が加熱される場合は
特に多く薬液の蒸気４５が発生する。また、純水の使用
により水蒸気が発生する場合もある。この薬液の蒸気
は、高清浄な空気とともにアルカリ系と酸系とで別々に
され（酸とアルカリとの区別は図示せず）強制的に排気
される。薬液も排液系４１を経て除かれる。図２に示し
た排気系とは別にスクラバを備えた排気系を設けてもよ
い。

【００３６】上記の構成によれば、薬液が加熱された
り、水蒸気が発生したりする環境に温度と湿度を精密に
制御した空気を導入することがない。パーティクル、有
機物等を除いた空気がドラフトチェンバに導入され排気
されるので、半導体ウエハの汚染防止という目的を達成
しながら、無駄なエネルギを放散することが避けられ、
半導体装置製造コストを低減することが可能となる。ま
た、冷却コイルやボイラの小型化が可能となる。

【００３７】（実施の形態３）図３に実施の形態３にお
ける空調設備の第２プロセス室を示す。第１および第２
空気調整装置とクリーンルームは実施の形態１における
ものと同じである。図３において、第２プロセス室４は
半導体ウエハ４０を薬液洗浄するドラフトチェンバ４４
そのものである。すなわち、ダクト１８を経て高清浄な
空気がドラフトチェンバに導入され、加熱された薬液の
蒸気や水蒸気はこの高清浄な空気とともに、アルカリ系
蒸気と酸系蒸気とに分けられ別々に（図３ではアルカリ
系と酸系の蒸気の別は図示せず）排気される。薬液につ
いても排液系４１により排出される。

【００３８】後記するように、ドラフトチェンバ内の気
圧をクリーンルームに対して陽圧または陰圧とすること
ができる。薬液の蒸気のクリーンルームへの混入が問題
とならず、ドラフトチェンバ内へのクリーンルームから
の有機物、パーティクル等の混入が問題となる場合に
は、ドラフトチェンバの気圧をクリーンルームに対して
陽圧とする。逆に、極微量でも問題となる薬剤蒸気の場
合にはドラフトチェンバ内の気圧を陰圧にする。いずれ
の場合もドラフトチェンバからは大量の排気がなされ
る。ドラフトチェンバ内に導入される空気は温度と湿度
の精密制御がなされていない高清浄な空気なので、大量
に排気してもエネルギの損失は小さい。したがって、ド
ラフトチェンバ内の気圧をクリーンルームに対して陽圧
としても、クリーンルームに混入する薬液の蒸気を問題
ないレベルにまで低減することが可能である。この場合
には、ドラフトチェンバ内の気体の清浄度を１ランク上
にすることができ、１ステップ上の微細化の進んだ半導
体装置の製造にも対応することができる。

【００３９】上記の構成により、エネルギ損失を低く抑
えて大量に高清浄な空気を排気することができ、その結
果、汚染を防止して半導体ウエハを洗浄することができ
る。また、第１空気調整装置における冷却設備や加熱設
備の小型化をはかることが可能となる。

【００４０】（実施の形態４）図４に実施の形態４にお
ける空調設備の第２プロセス室４を示す。第１および第
２空気調整装置とクリーンルームは実施の形態１と同じ
である。図４において、第２プロセス室７４はクリーン
ルーム２０と分離して気密とすることができる。カセッ
ト４２に装着された半導体ウエハ４０は第２プロセス室
の扉５２を閉状態として、扉５１を開け予備室２４に入
れられる。その後、扉５１も閉じ、予備室２４から排気
をし、次いで、第２プロセス室本体から高清浄空気が予
備室２４に導入される。その後、半導体ウエハが装着さ
れたカセットは第２プロセス室内で薬液洗浄され、ダク
ト１８を経て導入された高清浄空気とともに排気され
る。排気はアルカリ系蒸気、酸系蒸気別に分けて排気さ
れる（図４には酸系蒸気とアルカリ系蒸気の別は図示せ
ず）。また、薬液は排液系４１により排出される。

【００４１】図４に示す構成においては、第２プロセス
室の気圧はクリーンルームに対して陽圧とすることによ
りクリーンルームからのパーティクル等の混入を避けら
れ、かつ、第２プロセス室からの排気を徹底することに
より薬液蒸気のクリーンルームへの混入を防止すること
ができる。

【００４２】上記の構成によりクリーンルームからのパ
ーティクル等の混入を防止して、少ない排気量で汚染を
生じることなく半導体ウエハを薬液洗浄することができ
る。その結果、半導体装置の製造工程における省エネル
ギを達成することができる。また、第１空気調整装置に
おける冷却設備や加熱設備の小型化をはかることが可能
となる。

【００４３】（実施の形態５）図５に実施の形態５にお
ける第２プロセス室４を示す。第１および第２空気調整
装置、第１プロセス室、クリーンルームは実施の形態１
と同じである。図５において、第２プロセス室４は、ク
リーンルームと気体環境が分離可能な薬液洗浄槽８４で
ある。カセット４２に装着された半導体ウエハ４０は、
扉５１を開き薬液洗浄槽５５内の薬液槽８５に入れら
れ、扉５１を閉じた後、高清浄空気を導入され、薬液洗
浄される。薬液洗浄中および薬液洗浄の前後に薬液蒸気
および高清浄空気が排気される。

【００４４】この排気の結果、半導体ウエハは汚染され
ることなく薬液洗浄されることができ、しかも排気され
る空気は温度と湿度とが精密制御されていない高清浄空
気なので、排気によるエネルギ損失が小さい。したがっ
て、半導体装置の製造工程の省エネルギを実現する。第
１空気調整装置における冷却設備や加熱設備の小型化を
はかることができ、初期投資の負担を軽減することが可
能となる。

【００４５】（実施の形態６）図６に実施の形態６にお
ける第２プロセス室の気圧制御をするための構成を示
す。第１空気調整装置および第１プロセス室は、実施の
形態１に示したものと同じである（図６には、第１プロ
セス室および第１空気調整装置を図示せず）。第２空気
調整装置で調整された高清浄空気はダクト１８を経て定
風量装置（CAV:Constant Air Volume ）６１により一定
風量に制御され、ファンフィルタユニット１４から第２
プロセス室４に送り込まれる。第２プロセス室とクリー
ンルームの気圧は圧力発信器６２により検出され、その
圧力信号は圧力調節器（PIC:Pressure Indicate Contro
ler)を経て、ファン１０の制御をするインバータ６４に
送られる。

【００４６】例えば、第２プロセス室の気圧をクリーン
ルーム２０に対して陽圧にする場合、第２プロセス室の
気圧が低いときにはインバータ６４はファン１０にあま
り負荷をかけず、したがって強い排気がなされない。一
方、第２プロセス室がクリーンルームに対して陽圧にな
っていても、その程度が大きすぎるときは、ファンの駆
動を高め排気を促進し、第２プロセス室の気圧を下げ
る。

【００４７】図７に、クリーンルームおよび第２プロセ
ス室の給気および排気の運転開始の際の気圧の時間推移
を示す。縦軸の圧力差は大気に対する圧力差である。図
６に示す気圧調整の構成を用いることにより、脈動は最
大でも０．１２ｍｍＡｑ程度におさめることができる。
図７は第２プロセス室の気圧をクリーンルームに対して
陽圧にする場合を示すが、陽圧といっても０．１〜０．
１５ｍｍＡｑだけ気圧を高めるだけなので、クリーンル
ームからのパーティクル等の混入を防止して、薬液の蒸
気のクリーンルームへの排出を容易に防止することがで
きる。上記のように第２プロセス室の気体環境の清浄度
を高めることにより、半導体装置等の微細化がさらに高
度化しても、容易にその製造に対応することが可能とな
る。

【００４８】図７は第２プロセス室の気圧をクリーンル
ームに対して陽圧にする場合の気圧差の時間推移を示す
が、陰圧にする場合も同程度の圧力差をつけることが望
ましい。

【００４９】上記において、本発明の実施の形態につい
て説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形
態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発
明の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範
囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特
許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべ
ての変更を含むことが意図されている。

【００５０】

【発明の効果】本発明の気体環境調節施設により、プロ
セス毎にプロセスの目的を損なわない安価な期待環境を
設定することができるので、クリーンルーム内での製造
コストを低減することが可能となる。とくに、半導体装
置の製造における半導体ウエハの薬液洗浄プロセスに対
して適切な、温度と湿度の精密な制御をしない高清浄空
気を供給することにより大幅な省エネルギを実現でき
る。さらに第２プロセス室をクリーンルームに対して陽
圧にして第２プロセスの気体環境の清浄度を高めること
により、微細化が１ステップ高度化した半導体装置の製
造にも対応することが可能となる。また、クリーンルー
ム用に空気を調整する空気調整装置における冷却および
加熱装置を小型化することができ、初期投資の負担を軽
減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１における空調設備の構成を示す図
である。

【図２】実施の形態２における空調設備の構成を示す図
である。

【図３】実施の形態３における空調設備の構成を示す図
である。

【図４】実施の形態４における空調設備の構成を示す図
である。

【図５】実施の形態５における空調設備の構成を示す図
である。

【図６】実施の形態６における圧力調整のための構成を
示す図である。

【図７】圧力調整の時間推移を示す図である。

【図８】従来の空調設備の構成を示す図である。

【図９】従来の半導体装置製造の空調設備における各プ
ロセスの局所排気量の割合を示す図である。

【図１０】他の従来の空調設備の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 第１空気調整装置 ２ 第２空気調整装置 ３ 第１プロセス室 ４ 第２プロセス室 ５ 第１プロセス室からの排気系 ６ 第２プロセス室からの排気系 ７ 冷却コイル ８ 冷却コイル ９ 吹き出し口ボックス １０ 送風機（ファン） １１ プレフィルタ １２ ファン １３ フィルタ １４ ファンフィルタユニット １５ フリーアクセスフロア（開孔床） １７ 第１空気調整装置からのダクト １８ 第２空気調整装置からのダクト ２０ クリーンルーム ２４ 予備室 ３０ クリーンルーム建屋内の空気の流れ ３３ 第２プロセス室内の空気の流れ ３５ 排気系５における排気ファン ３６ 排気系６における排気ファン ３７ 排気系５におけるスクラバ ３８ 排気系６におけるスクラバ ３９ 高性能フィルタ ４０ 半導体ウエハ ４１ 排液系 ４２ カセット ４４ ドラフトチェンバ ４５ 薬液蒸気 ４７ ファン ５１ 扉 ５２ 扉 ５５ 薬液洗浄槽 ６１ 定風量装置 ６２ 圧力発信器 ６３ 圧力調節器 ６４ インバータ ７４ 気密プロセス室 ８４ 薬液洗浄槽 ８５ 薬液槽

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月１４日（２０００．４．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の空調設備は、外
気に対して、恒温恒湿とする調整がされた第１の性状を
有する空気を供給する第１の空気調整装置と、外気を調
整して、高清浄恒温恒湿の空気とは別の性状の、排気に
おいてエネルギ消費が少ない、第２の性状を有する空気
を供給する第２の空気調整装置と、第１の性状の空気が
供給されるクリーンルームと、クリーンルーム内に設け
られ、クリーンルーム内の空気が流入する第１プロセス
室と、クリーンルーム内に設けられた第２の性状の空気
が供給される第２プロセス室と、第２プロセス室で発生
する気体状物質と第２プロセス室に供給された第２の性
状の空気とを排気する排気設備とを備える。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気を調整して第１の性状を有する空気
   を供給する第１の空気調整装置（１）と、 外気を調整して第２の性状を有する空気を供給する第２
   の空気調整装置 (２）と、 前記第１の性状の空気が供給されるクリーンルーム (２
   ０）と、 前記クリーンルーム内に設けられ、クリーンルーム内の
   空気が流入する第１プロセス室 (３）と、 前記クリーンルーム内に設けられた前記第２の性状の空
   気が供給される第２プロセス室 (４）と、 前記第２プロセス室で発生する気体状物質と前記第２プ
   ロセス室に供給された第２の性状の空気とを排気する排
   気設備 (６、３６）とを備える空調設備。
2. 【請求項２】 前記第１の性状を有する空気が清浄度を
   高められ、かつ恒温恒湿とされた空気であり、 前記第２の性状を有する空気が清浄度を高められた空気
   であり、 前記第２プロセス室 (４) が、気体状物質として薬剤の
   蒸気 (４５）を発生する半導体ウエハ (４０）の洗浄装
   置（４４）を備える、請求項１に記載の空調設備。
3. 【請求項３】 前記クリーンルーム (２０) の気圧と前
   記第２プロセス室 (４) の気圧との間に圧力差を発生さ
   せる手段をさらに備える、請求項１または２に記載の空
   調設備。
4. 【請求項４】 前記圧力差を発生させる手段が、前記第
   ２の性状の空気が供給される第２プロセス室 (４) の気
   圧を、前記クリーンルーム (２０) の気圧に対して陽圧
   とする圧力差発生手段である、請求項３に記載の空調設
   備。
5. 【請求項５】 前記圧力差を発生させる手段が、前記第
   ２の性状の空気が供給される第２プロセス室 (４) の気
   圧を、前記クリーンルーム (２０) の気圧に対して陰圧
   とする圧力差発生手段である、請求項３に記載の空調設
   備。
6. 【請求項６】 前記第２プロセス室が、第２プロセス室
   とクリーンルームとの気体環境を分離する分離手段 (５
   １、５２) を備える気密プロセス室 (７４)である、請
   求項１または２に記載の空調設備。
7. 【請求項７】 前記第２プロセス室が薬液洗浄槽 (８
   ４) であり、該薬液洗浄槽はカセット (４２) に装着さ
   れた半導体ウエハ (４０) を洗浄する薬液が入れられる
   薬液槽 (８５) を備える、請求項６に記載の空調設備。