JP2000329385A - 塵埃発生装置及びクリーンルーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発生させる塵埃量と粒径を精度良く制御するこ
とができる。 【解決手段】塵埃を含有するエアを送気手段エアコンプ
レッサー１により供給ラインを介して送気する途中で、
フィルタ４を通過させることで所定粒径以上の塵埃をカ
ットする。次に、発塵用パーティクルカウンター６でフ
ィルタ４を通過した塵埃の塵埃量を測定し演算器７に出
力する。演算器７では、発塵用パーティクルカウンター
６での測定値と予め設定した塵埃量とを比較して、測定
値が設定値になるように流量調整器３を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塵埃発生装置及び
クリーンルーム装置に係り、特に、クリーンルーム性能
評価のために発生させる塵埃の塵埃量や粒径を任意に制
御できる塵埃発生装置及びクリーンルーム装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】クリーンルームは半導体工場等におい
て、ウェーハ等を取り扱う工程に設備されている。その
クリーンルームの清浄度はクリーンルーム内での処理の
種類によって異なるが、一般には、塵埃が１m³当り１個
から１０万個程度の範囲であり、問題となる塵埃の対象
粒径は０．１μｍから０．５μｍの範囲である。クリー
ンルーム内の清浄度はクリーンルームの除塵設備の能力
とクリーンルーム内の発塵量で決まる。従って、クリー
ンルームの除塵性能の評価を精度良く行なうためにはク
リーンルーム内に発生させる塵埃量や粒径を精度良く制
御させることが重要なポイントになる。

【０００３】従来クリーンルームの徐塵性能を評価する
場合、塵埃量発生装置で外気をクリーンルーム内にファ
ンによって送気し、クリーンルーム内の清浄度をパーテ
ィクルカウンターで読み取り手動で送気量を調整するこ
とにより、クリーンルーム内で発生させる塵埃量を制御
していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塵埃量発生装置では塵埃量の不安定な外気をクリーンル
ーム内に直接送気し、パーティクルカウンターでクリー
ンルーム内の塵埃量の値を読み取って手動で外気量を調
整するため、クリーンルーム内に発生させる塵埃量を精
度良く制御できないという欠点がある。

【０００５】また、測定者が送気量とパーティクルカウ
ンターの測定値に基づいて試行錯誤しながら送気バルブ
の調整を行うため非常に時間を要するという欠点があっ
た。また、塵埃の粒径を特定できずに塵埃の粒径別での
クリーンルームの除塵性能を評価できないという欠点が
あった。本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、クリーンルーム内に発生させる塵埃量と粒径を精
度良く制御することのできる塵埃発生装置及びクリーン
ルーム装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１の発明は、塵埃を含有するエアを送気する送
気手段を備えた供給ラインと、前記供給ラインを流れる
エア流量を調整する流量調整手段と、前記供給ラインを
流れるエア中の塵埃から所定粒径以上の塵埃を除去する
フィルタと、前記フィルタを通過したエア中の塵埃量を
測定する発生塵埃量測定手段と、前記発生塵埃量測定手
段の測定値と予め設定した塵埃量の設定値とを比較し
て、前記測定値が前記設定値になるように前記流量調整
手段を制御する演算器と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項１の発明によれば、塵埃を含有する
エアを送気手段により供給ラインを介して送気する途中
で、フィルタを通過させることで所定粒径以上の塵埃を
カットする。次に、発生塵埃量測定手段でフィルタを通
過した塵埃の塵埃量を測定し演算器に出力する。演算器
では、発生塵埃量測定手段での測定値と予め設定した塵
埃量とを比較して、測定値が設定値になるように流量調
整手段を制御する。

【０００８】請求項２の発明によれば、前記供給ライン
に、前記流量調整手段と前記フィルタとを有する複数の
ルートを並列に設けたので、塵埃の粒径の上限値を変更
することができる。この場合、各ルートに逆止弁を設け
たので、他のルートへエアが流入することがない。前記
目的を達成するために請求項３の発明は、クリーンルー
ムに設けられ該クリーンルーム内の塵埃量を測定する清
浄度用塵埃量測定手段と、塵埃を含有するエアをクリー
ンルーム内に送気する送気手段を備えた供給ライン、前
記供給ラインを流れるエア流量を調整する流量調整手
段、前記供給ラインを流れるエア中の塵埃から所定粒径
以上の塵埃を除去するフィルタ、および前記清浄度用塵
埃量測定手段の測定値と予め設定した塵埃量の設定値を
比較して前記測定値が前記設定値になるように前記流量
調整手段を制御する演算器を有する塵埃発生装置と、を
備えてなることを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明によれば、クリーンルーム
内の塵埃量を測定する清浄度用塵埃量測定手段が設けら
れ、この清浄度用塵埃量測定手段の測定値に基づいて流
量調整手段を制御可能にした。これにより、クリーンル
ーム内の除塵性能が設計値通りになっているかを評価す
る他に、例えば除塵性能の最大能力をも適正に評価する
ことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面により本発明の塵
埃発生装置及びクリーンルーム装置の好ましい実施の形
態について詳説する。図１は本発明のクリーンルーム装
置３０についての構成図であり、図２はクリーンルーム
装置３０に組み込まれた塵埃発生装置１０の詳細を説明
する説明図である。

【００１１】このクリーンルーム装置３０は、図１に示
すように、クリーンルーム１１を画成する天井２１に隙
間無くファンフィルタユニット（以下、ＦＦＵという）
２２を設置し、それらのＦＦＵ２２で浄化した空気をク
リーンルーム１１内に供給し、クリーンルーム１１内の
空気をグレーチング床２３から床下空間２４へ排出させ
る。これにより、クリーンルーム１１内の清浄度を維持
しており、その清浄度はクリーンルーム１１の塵埃性能
を設計する上での重要なポイントになる。なお、床下空
間２４へ排出された空気は、クリーンルーム１１を画成
する側壁２５に沿って形成された循環路２６を経て天井
裏空間２７へ循環され、再びＦＦＵ２２を介してクリー
ンルーム１１内に送給される。そして、クリーンルーム
装置３０には図２に示す塵埃発生装置１０が組み込まれ
る。

【００１２】尚、塵埃発生装置１０及び清浄度用パーテ
ィクルカウンター２０はクリーンルーム装置３０に一体
的に組み込むことを限定されず、使用する時にセットす
るようにしてもよい。図２に示すように、本発明の塵埃
発生装置１０は、主として、エアコンプレッサー１によ
り外気をクリーンルーム１１内に送気する供給配管１２
と、供給配管途中にエアコンプレッサー１側から順次設
置されたバッファタンク２、流量調整器３、フィルタ
４、発塵用パーティクルカウンター６の各機器と、発塵
用パーティクルカウンター６で測定した塵埃量に基づい
て流量調整器３を制御する演算器７とで構成される。

【００１３】供給配管１２は、バッファタンク２と発塵
用パーティクルカウンター６との間が第１のルート１２
ａ、第２のルート１２ｂ及び第３のルート１２ｃに分岐
され、第１のルート１２ａには０．５μｍ以上の粒径の
塵埃をカットするフィルタ４ａと流量調整器３ａが、第
２のルート１２ｂには０．３μｍ以上の粒径の塵埃をカ
ットするフィルタ４ｂと流量調整器３ｂが、第３のルー
ト１２ｃには０．１μｍ以上の粒径の塵埃をカットする
フィルタ４ｃと流量調整器３ｃがそれぞれ設けられる。
また、第１、第２及び第３の各ルート１２ａ、１２ｂ、
１２ｃのフィルタ４ａ、４ｂ、４ｃの後段には、エアが
他のルートに逆流しないための逆止弁５（５ａ、５ｂ、
５ｃ）がそれぞれ設けられる。これにより、供給配管１
２を流れる外気をどのルートに通すかにより、クリーン
ルーム１１内に供給する塵埃の粒径を制御することがで
きる。

【００１４】供給配管１２のクリーンルーム１１側の先
端部には、室内放出用バルブ８が設けられると共に、そ
の先端部から外部に延設される枝管１３が分岐され、そ
の枝管１３には室外放出用バルブ９が設けられる。これ
により、室内放出用バルブ８と室外放出用バルブ９との
開閉制御により、エアコンプレッサー１で供給配管内に
取り込んだ外気をクリーンルーム１１内に供給したり、
クリーンルーム装置３０外に排出したりすることができ
る。

【００１５】バッファタンク２は、エアコンプレッサー
１によりクリーンルーム１１内に供給される外気の圧送
圧力を安定させる役目を行う。発塵用パーティクルカウ
ンター６と演算器７とは信号ケーブルで接続されると共
に、演算器７と各流量調整器３とが信号ケーブルで接続
される。これにより、発塵用パーティクルカウンター６
で測定された塵埃量データが、演算器７に出力されて各
流量調整器３を制御するための演算がなされる。演算器
７は、図示しないキーボード等の入力手段によりクリー
ンルーム装置３０の除塵性能を評価するための設定値が
入力できるようになっている。例えば、クリーンルーム
装置３０の除塵性能の設定値が、０．５μｍ以下の粒径
の塵埃がクリーンルーム１１内１m³当り１００万個発塵
する条件において、クリーンルーム１１内の清浄度を
０．５μｍ以下の粒径の塵埃がクリーンルーム１１内１
m³当り１００個以下に維持できることとした場合、演算
器７には０．５μｍ以下の粒径の塵埃がクリーンルーム
１１内１m³当り１００万個供給される上記条件の値が設
定値として入力される。

【００１６】また、クリーンルーム装置３０には、クリ
ーンルーム１１内の清浄度を測定する清浄度用パーティ
クルカウンター２０が設けられる。即ち、上述したクリ
ーンルーム装置３０の除塵性能の設計値の例で言うと、
クリーンルーム１１内の塵埃量が１m³当り１００個以下
になっているかを測定する。清浄度用パーティクルカウ
ンター２０で測定した塵埃量のデータを無線により演算
器７に出力し、清浄度用パーティクルカウンター２０の
測定値に基づいて各流量調整器を制御できるようにす
る。これにより、クリーンルーム１１内の清浄度を測定
することにより、除塵性能が設計値通りになっているか
を評価する他に、例えばクリーンルーム装置３０の除塵
性能の最大能力をも適正に評価することができる。即
ち、クリーンルーム１１の除塵性能の設計値が、０．５
μｍ以下の粒径の塵埃がクリーンルーム１１内１m³当り
１００万個発塵する条件において、クリーンルーム１１
内の清浄度を０．５μｍ以下の粒径の塵埃がクリーンル
ーム１１内１m³当り１００個以下に維持できることとし
た場合、清浄度用パーティクルカウンター２０での測定
値がクリーンルーム１１内１m³当り１０個以下であった
とする。この場合は、クリーンルーム装置３０の除塵性
能にまだ余力があるので、清浄度用パーティクルカウン
ター２０での測定値に基づいて流量調整器３が制御さ
れ、クリーンルーム１１内１m³当り１００個以下となる
までクリーンルーム１１内に供給される塵埃量が増加さ
れる。これにより、クリーンルーム装置３０の除塵能力
の最大性能が分かる。この場合は、演算器７に切り替え
スイッチ（図示せず）を設けて、発塵用パーティクルカ
ウンター６と清浄度用パーティクルカウンター２０との
切り替えを行うとよい。

【００１７】次に上記の如く構成された塵埃発生装置１
０の作用を図３のフローチャートにより説明する。尚、
クリーンルーム１１内に供給する塵埃のうち、０．５μ
ｍ以下の塵埃の個数がＮ個、０．３μｍ以下の塵埃の個
数がＭ個、０．１μｍ以下の塵埃の個数がＳ個となるよ
うにする例で説明する。流量調整器３ａ、３ｂ、３ｃの
バルブと室内放出用バルブ８を閉じる一方、室外放出用
バルブ９を開く（Ｓ−１）。次に、演算器７に対象粒径
別塵埃量の設定値を入力する（Ｓ−２）。次に、外気を
エアコンプレッサー１により供給配管１２に取り込むと
共に、流量調整器３ａ、３ｂ、３ｃのバルブ制御を第１
ルート１２ａ、第２ルート１２ｂ、第３ルート１２ｃの
順に開始する（Ｓ−３）。

【００１８】即ち、先ず、第２ルート１２ｂと第３ルー
ト１２ｃは閉止した状態で外気を第１ルートのみに流し
ながら流量調整器３ａのバルブの開度を調整し、発塵用
パーティクルカウンター６で測定される０．５μｍ以下
の塵埃量の測定値が設定値になるようにする（Ｓ−
４）。この場合、発塵用パーティクルカウンター６では
第１ルート１２ａを流れるエア流量当りの塵埃量として
カウントする。そして、もし（Ｓ−３）において、測定
値と設定値が異なる場合には、同一になるまで流量調整
器３ａのバルブ制御を継続して同一になったら流量調整
器３ａのバルブ制御を停止する（Ｓ−５）。そして、こ
の時の流量調整器３ａのバルブの開度が演算器７に記憶
される。

【００１９】次に、第１ルート１２ａ及び第３ルート１
２ｃが閉止した状態で外気を第２ルートのみに流しなが
ら流量調整器３ｂのバルブの開度を調整し、発塵用パー
ティクルカウンター６で測定される０．３μｍ以下の塵
埃量の測定値が設定値になるようにする（Ｓ−６）。も
し、（Ｓ−６）において、測定値と設定値が異なる場合
には、同一になるまで流量調整器３ｂのバルブ制御を継
続して同一になったら流量調整器３ｂのバルブ制御を停
止する（Ｓ−７）。そして、この時の流量調整器３ｂの
バルブの開度が演算器７に記憶される。

【００２０】次に、第１ルート１２ａ及び第２ルート１
２ｂが閉止した状態で外気を第３ルートのみに流しなが
ら流量調整器３ｃのバルブの開度を調整し、発塵用パー
ティクルカウンター６で測定される０．１μｍ以下の塵
埃量の測定値が設定値になるようにする（Ｓ−８）。も
し、（Ｓ−６）において、測定値と設定値が異なる場合
には、同一になるまで流量調整器３ｃのバルブ制御を継
続して同一になったら流量調整器３ｃのバルブ制御を停
止する（Ｓ−９）。そして、この時の流量調整器３ｃの
バルブの開度が演算器７に記憶される。

【００２１】そして、演算器７では第１、第２及び第３
ルートで測定したエア流量当りの対象粒径の塵埃量か
ら、対象粒径別塵埃量が設定値になるように各流量調整
器３ａ、３ｂ、３ｃのバルブ開度を演算し、演算したバ
ルブ開度に各流量調整器３ａ、３ｂ、３ｃのバルブ開度
を制御する（Ｓ−１０）。即ち、０．５μｍ以下の塵埃
の個数がＮ個、０．３μｍ以下の塵埃の個数がＭ個、
０．１μｍ以下の塵埃の個数がＳ個となるようにする。
もし、対象粒径別塵埃量が設定値と異なる場合には、
（Ｓ−１０）から（Ｓ−３）に戻る。

【００２２】最後に、室内放出用バルブ８を開いて、室
外放出用バルブ９を閉じる（Ｓ−１１）。これにより、
塵埃の粒径のうち、クリーンルーム装置３０の清浄度を
評価する上で問題となる粒径別の塵埃を設定した量だけ
クリーンルーム１１内に供給することができるので、ク
リーンルーム装置３０の除塵性能を精度良く評価するこ
とができる。

【００２３】尚、上記実施の形態では、各流量調整器３
ａ、３ｂ、３ｃのバルブ開度を演算器による自動制御す
る例で説明したが、自動と手動の切り替えスイッチを設
けて、手動でも制御できるようにしておくと便利であ
る。また、本実施の形態では、クリーンルーム１１内に
供給する塵埃の対象粒径を、０．５μｍ以下、０．３μ
ｍ以下、０．１μｍ以下としたが、これに限定されるも
のではない。

【００２４】尚、別の実施形態として清浄度用パーティ
クルカウンター２０のみの測定値に基づいて流量調整器
３を制御してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の塵埃発生
装置及びクリーンルーム装置によれば、塵埃性能を評価
する上で問題となる粒径の塵埃を必要な塵埃量だけ安定
してクリーンルーム内に供給することができるので、よ
り精度のよいクリーンルーム性能評価等が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーンルーム装置の実施の形態を説
明する構成図

【図２】本発明の塵埃発生装置及びクリーンルーム装置
の実施の形態を説明する構成図

【図３】本発明の塵埃発生装置の実施の形態を説明する
フローチャート

【符号の説明】

１…エアコンプレッサー、２…バッファタンク、３…流
量調整器、４…フィルタ、５…逆止弁、６…発塵用パー
ティクルカウンター（発生塵埃量測定手段）、７…演算
器、１０…塵埃発生装置、１１…クリーンルーム、１２
…供給配管、１２ａ…第１ルート、１２ｂ…第２ルー
ト、１２ｃ…第３ルート、１３…枝管、２０…清浄度用
パーティクルカウンター（清浄度用塵埃量測定手段）、
２１…天井、２２…ファンフィルタユニット（ＦＦ
Ｕ）、２３…グレーチング床、３０…クリーンルーム装
置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塵埃を含有するエアを送気する送気手段
   を備えた供給ラインと、 前記供給ラインを流れるエア流量を調整する流量調整手
   段と、 前記供給ラインを流れるエア中の塵埃から所定粒径以上
   の塵埃を除去するフィルタと、 前記フィルタを通過したエア中の塵埃量を測定する発生
   塵埃量測定手段と、 前記発生塵埃量測定手段の測定値と予め設定した塵埃量
   の設定値とを比較して、前記測定値が前記設定値になる
   ように前記流量調整手段を制御する演算器と、 を備えたことを特徴とする塵埃発生装置。
2. 【請求項２】 前記供給ラインに、前記流量調整手段と
   前記フィルタとを有する複数のルートを並列に設け、前
   記所定粒径以上の塵埃を除去する際の塵埃の粒径がフィ
   ルタ毎に異なるようにすると共に、前記各ルートには他
   のルートへのエアの流入を防止する逆止弁を設けたこと
   を特徴とする請求項１の塵埃発生装置。
3. 【請求項３】 クリーンルームに設けられ該クリーンル
   ーム内の塵埃量を測定する清浄度用塵埃量測定手段と、 塵埃を含有するエアをクリーンルーム内に送気する送気
   手段を備えた供給ライン、前記供給ラインを流れるエア
   流量を調整する流量調整手段、前記供給ラインを流れる
   エア中の塵埃から所定粒径以上の塵埃を除去するフィル
   タ、および前記清浄度用塵埃量測定手段の測定値と予め
   設定した塵埃量の設定値を比較して前記測定値が前記設
   定値になるように前記流量調整手段を制御する演算器を
   有する塵埃発生装置と、 を備えてなることを特徴とするクリーンルーム装置。