JP2001020549A

JP2001020549A - 半導体製造工場

Info

Publication number: JP2001020549A
Application number: JP11197642A
Authority: JP
Inventors: Jiro Kakizaki; 治郎柿崎
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】付属スペース（天井裏スペース、床下スペー
ス）を最小にし、施設全体としてのスペース効率のよい
クリーンルームを提供することにある。【解決手段】クリンルームと、このクリンルームの天
井側に設けられ該クリンルームに空気を供給する天井裏
スペースと、前記クリンルームへ供給される空気から塵
埃を除去するとともに空気をクリンルームへ圧送するフ
ァン付き高性能フィルタと、前記クリンルームの床の下
方に位置する床下スペースと、この床下スペース内に流
入する空気を前記天井裏スペースへ戻すレタンスペース
とを有し、前記クリンルームの適所に、前記天井裏スペ
ースと床下スペースとを連通する取付・取外簡易なレタ
ンシャフトを設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造など
を行うための半導体製造工場に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、大型クリーンルームを備えた半導
体製造工場は、例えば、図９に示すものが知られてい
る。半導体製造工場１は、クリンルーム２、天井裏スペ
ース３、床下スペース６の３層構造とされ、レタンスペ
ース８を介して床下スペース６の空気を天井裏スペース
３に戻す構成となっている。

【０００３】クリンルーム２は、製造装置が設置される
乱流クリンルーム（バックゾーン）と、ウエハーの受渡
や製品が通る全面層流部（垂直一方向流クリンルーム
部）とを有する。

【０００４】クリンルーム２の天井側には、空気から塵
埃を除去するとともに空気をクリンルーム２へ圧送する
ファン付き高性能フィルタ４が設置されている。このフ
ァン付き高性能フィルタ４は、ＨＥＰＡフィルタやＵＬ
ＰＡフィルタなどの高性能フィルタと電動ファンとから
成るＦＦＵ（ファンフィルタユニット）が知られてい
る。

【０００５】また、クリンルーム２の床５は、空気を通
すグレーチングによって形成されている。床下スペース
６は、クリンルーム２の床下に形成される。床スペース
６は、循環空気をレタンスペース８から天井裏スペース
３へ戻す役目と、各種の補助機を設置する場所でもあ
る。

【０００６】天井裏スペース７またはレタンスペース８
には、冷却コイルまたは空調機９が設置されている。こ
の冷却コイルまたは空調機９によって、天井裏スペース
３、クリンルーム２、レタンスペース８の順番で空気が
循環し、かつ空気の温度、湿度が調節されている。

【０００７】通常、大型の半導体製造工場１は、１００
〜２００ｍ×４０〜８０ｍ程度の平面に対し、長手方向
の片側または２方向の両サイドにのみレタンスペース８
を設け、一方向流の天井から床下への清浄空気の全風量
を天井裏スペース３に返していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そのため、従来の半導
体製造工場１では、天井裏スペース３や床下スペース６
の高さは、風量が最大となるレタンスペース８近辺で決
定され、他のゾーンでは余裕がかなりあり、不経済の施
設となっていた。

【０００９】すなわち、図９において、一点鎖線で示す
領域が、空気循環上にはほとんど寄与しない空間となっ
ていた。本発明はかかる従来の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、付属スペース（天井裏ス
ペース、床下スペース）を最小にし、施設全体としての
スペース効率のよい半導体製造工場を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
クリンルームと、このクリンルームの天井側に設けられ
該クリンルームに空気を供給する天井裏スペースと、前
記クリンルームへ供給される空気から塵埃を除去すると
ともに空気をクリンルームへ圧送するファン付き高性能
フィルタと、前記クリンルームの床の下方に位置する床
下スペースと、この床下スペース内に流入する空気を前
記天井裏スペースへ戻すレタンスペースとを有する半導
体製造工場において、前記クリンルームの適所に、前記
天井裏スペースと床下スペースとを連通する取付・取外
簡易なレタンシャフトを設けたことを特徴とする。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１記載の半
導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシ
ャフトは、天井裏スペース側に開閉弁を設けていること
を特徴とする。請求項３に係る発明は、請求項１記載の
半導体製造工場において、前記クリンルームの天井の一
部は、格子天井になっていることを特徴とする。

【００１２】請求項４に係る発明は、請求項１記載の半
導体製造工場において、前記クリンルームの床は、フリ
ーアクセスパネル状の構造をなし、前記取付・取外簡易
なレタンシャフト設置時にパネルをはずしてフリー空間
を開口率の大きなパネルに交換できるようになっている
ことを特徴とする。請求項５に係る発明は、請求項１記
載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレ
タンシャフトは、開口近辺または内部に、温度調節装置
を設置したことを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項１記載の半
導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシ
ャフトは、天井裏スペース側に連結する上部シャフト
と、床下スペース側に連結する下部シャフトと、前記上
部シャフトと前記下部シャフトとの間に形成された開口
部とを有し、前記上部シャフトと前記下部シャフトにフ
ァンを設けて成ることを特徴とする。

【００１４】請求項７に係る発明は、請求項１記載の半
導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシ
ャフトは、天井裏スペース側に連結する上部シャフト
と、床下スペース側に連結する下部シャフトと、前記上
部シャフトと前記下部シャフトとの間に形成された開口
部とを有し、前記下部シャフトにファンを設けて成るこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項８に係る発明は、請求項１記載の半
導体製造工場において、前記レタンスペースが、前記レ
タンシャフトに置き換えられるとともに、適宜の前記レ
タンシャフトに冷却コイルを設けたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００１７】図１〜図６は、本発明の第一実施形態に係
る半導体製造工場１０を示す（請求項１〜請求項５に対
応）。本実施形態に係る半導体製造工場１０は、従来と
同様に、クリンルーム１２、天井裏スペース１３、床下
スペース１６の３層構造とされるが、クリンルーム１２
の乱流クリンルーム（パワーゾーン）４０の適所に天井
裏スペース１３と床下スペース１６とを連通する取付・
取外簡易なレタンシャフト２０を設けた点で従来の半導
体製造工場と相違する。ここで、４１が全面層流部（垂
直一方向流クリンルーム部）を表す。

【００１８】取付・取外簡易なレタンシャフト２０は、
図１、図４に示すように、クリンルーム１２の乱流クリ
ンルーム（パワーゾーン）４０の適所において、製造機
器５０のメンテナンスに支障のない位置に任意に設置さ
れている。半導体製造工場１０の製造機器５０のレイア
ウトは、図１に示すように、ウエハのロードアンロード
の面を全面層流部４１に向け設置し、反対面は製造機器
５０と背中合わせに設置されるのが通例である。

【００１９】この製造機器５０の背面間は、乱流クリン
ルーム（パワーゾーン）４０となっており、製造機器５
０のメンテナンスと製造機器５０の入替のため、通常
２．５〜３ｍ程度の空間Ｌを取り、製造機器５０をレイ
アウトしている。この製造機器５０の背面の空間Ｌの多
くは、３年〜４年程度に一度の製造機器５０の入替時の
み利用されており、その他の時間はメンテナンス時に人
間が移動できる幅Ｌ１＝１ｍ程度があればよい。

【００２０】この特徴を活用し、本実施形態では、図４
に示すように、乱流クリンルーム（パワーゾーン）４０
に適宜（３〜８ｍ毎に）取付・取外簡易なレタンシャフ
ト２０を設け、その一部を取り外した際も全体のクリー
ンルーム性能が著しく劣化しない（設定スペック値内）
ことを特徴とするシステムとなっている。本実施形態に
おいて、取付・取外簡易なレタンシャフト２０は、取り
外し可能なパネル２１を箱断面形状に組み付けることに
よって形成されている。従って、内部には空気の通路と
なる空間が形成されている。

【００２１】取付・取外簡易なレタンシャフト２０の上
部側は、フレームの格子天井３０に取り付けられてい
る。半導体製造工場１０の天井は、図５に示すように、
ファン付き高性能フィルタ１４が設置されていない個所
では、格子天井３０となっており、それぞれにパネルが
設置されている。そして、格子天井３０には、ボリュー
ムダンパ（ＶＤ）２２が取り付けられている。

【００２２】取付・取外簡易なレタンシャフト２０の下
部側は、図５に示すように、床１５を構成するフリーア
クセスパネル上にパーティション設置用ライナ３３を介
して固定されている。また、床１５は、図６に示すよう
に、取付・取外簡易なレタンシャフト２０の開口または
有効開口が確保し易いように、取付・取外簡易なレタン
シャフト２０の設置部分がフリーアクセスパネル状の構
造となっており、取付・取外簡易なレタンシャフト２０
の設置時にはパネルをはずしてフリー空間を開口率の大
きなパネル１５ａに交換して取付・取外簡易なレタンシ
ャフト２０を設置できやすい構造となっている。

【００２３】このように構成された本実施形態によれ
ば、取付・取外簡易なレタンシャフト２０の上部側に設
けたボリュームダンパ（ＶＤ）２２を全開に近い形で、
天井裏スペース１３内の空気をファン付き高性能フィル
タ１４で清浄化してクリンルーム１２に向かって吹き出
し、床下スペース１６から取付・取外簡易なレタンシャ
フト２０を介して天井裏スペース１３に戻る循環路を形
成する。

【００２４】この際、ファン付き高性能フィルタ１４に
よって、天井裏スペース１３の圧力を、例えば、−１０
ｍｍＡｑ程度の負圧にすると、作業エリア１２では、＋
４ｍｍＡｑ程度の陽圧、製造機器５０領域では、＋３〜
３．５ｍｍＡｑ程度の陽圧、床下スペース１３では、＋
２ｍｍＡｑ〜＋１．５ｍｍＡｑの陽圧となり、取付・取
外簡易なレタンシャフト２０の出口では、−８ｍｍＡｑ
の負圧となる。

【００２５】従って、取付・取外簡易なレタンシャフト
２０があると、循環空気を、天井裏スペース１３に戻す
ことが可能となる。遠く離れたレタンスペース１８まで
の圧力損失の差が大きい場所は、ボリュームダンパ２２
で調整可能となる。一方、製造機器５０の入替時には、
ボリュームダンパ（ＶＤ）２２を全閉とした後、取付・
取外簡易なレタンシャフト２０を取り外し、図４に示す
ように、製造機器５０の入替のスペース（動線）を確保
する（点線で示す）。そして、床１５は、鉄板などで養
生する。この状態で、製造機器５０の入れ替えを行う。

【００２６】なお、取付・取外簡易なレタンシャフト２
０に、開口近辺または内部に、温度調節装置を設置し
て、内部を流れる循環空気の温度調節を行うようにする
こともできる（請求項５）。図７は、本発明の第二実施
形態に係る半導体製造工場１０Ａを示す（請求項６に対
応）。

【００２７】本実施形態では、取付・取外簡易なレタン
シャフト２０Ａは、天井裏スペース１３側に連結する上
部シャフト２１１と、床下スペース１６側に連結する下
部シャフト２１２と、上部シャフト２１１と下部シャフ
ト２１２との間に形成された開口部２１３とを有し、上
部シャフト２１１と下部シャフト２１２にファン２１
４，２１５を設けている。

【００２８】すなわち、本実施形態では、第一実施形態
の取付・取外簡易なレタンシャフト２０の途中を切断
し、パネルのない開口領域を形成するとともに、上部シ
ャフト２１１と下部シャフト２１２にファン２１４、２
１５を設けた点で相違する。本実施形態によれば、上部
シャフト２１１と下部シャフト２１２に設けたファン２
１４、２１５によって、吸引された気流に指向性が付与
され、周囲へ拡散することを少なくして天井裏スペース
１４に向かって圧送することができる。また、周囲の空
気を巻き込むことが少ない。

【００２９】図８は、本発明の第三実施形態に係る半導
体製造工場１０Ｂを示す（請求項７に対応）。本実施形
態は、第二実施形態における上部側のファン２１４を取
り除いたものである。この実施形態においても、第二実
施形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。

【００３０】なお、第二実施形態における両ファン２１
４、２１５を取り除いた場合には、吸引される側の気流
は指向性がきわめて弱く、ショートサーキット空気が多
くなり、パワーゾーンの空気を直接天井裏に吸い込むこ
ととなる。

【００３１】また、第二実施形態における下部側のファ
ン２１５を取り除いた場合にも、吸引される側の気流は
指向性がきわめて弱く、ショートサーキット空気が多く
なる。さらに、上記各実施形態においては、両側にレタ
ンスペース１８を設けた場合について説明したが、これ
らレタンスペース１８を廃止し、これらに代わって取付
・取外簡易なレタンシャフト２０、２０Ａ、２０Ｂを設
け、適宜の取付・取外簡易なレタンシャフト２０、２０
Ａ、２０Ｂに冷却コイルを設けても良い（請求項８）。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、空気清浄化の空気の流
れを両サイドのレタンスペースまで導かず、必要箇所で
天井にレタンさせるため、床下や天井裏スペースの階高
は別の必要要素、人のメンテのための高さと高性能フィ
ルタとその循環ファンの高さなどで決定でき、経済的な
クリーンルームが構成できる。大きなスペースのレタン
シャフトを設置しないですむため、全体面積に占めるク
リーンルーム面積の割合が増し、面積あたりの価格も経
済的となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る半導体製造工場１
０を示す概略平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。

【図３】本発明の第一実施形態に係る半導体製造工場１
０の概要を示す説明図である。

【図４】本発明の第一実施形態に係る半導体製造工場１
０における製造装置の入れ替え状況の概要を示す説明図
である。

【図５】本発明の第一実施形態に係る半導体製造工場１
０の取付・取外簡易なレタンシャフト取付を示す説明図
である。

【図６】本発明の第一実施形態に係る半導体製造工場１
０の取付・取外簡易なレタンシャフト取付を示す説明図
である。

【図７】本発明の第二実施形態に係る半導体製造工場１
０Ａを示す説明図である。

【図８】本発明の第三実施形態に係る半導体製造工場１
０Ａを示す説明図である。

【図９】従来の半導体製造工場を示す概略縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０、１０Ａ、１０Ｂ半導体製造工場１２クリンルーム１３天井裏スペース１４ファン付き高性能フィルタ１５床１６床下スペース１８レタンスペース２０、２０Ａ、２０Ｂ取付・取外簡易なレタンシャフ
ト２２ボリュームダンパ（ＶＤ）３０格子天井４０乱流クリンルーム（パワーゾーン）４１全面層流部（垂直一方向流クリンルーム）５０製造機器２１１上部シャフト２１２下部シャフト２１３開口部２１４、２１５ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クリンルームと、このクリンルームの天
井側に設けられ該クリンルームに空気を供給する天井裏
スペースと、前記クリンルームへ供給される空気から塵
埃を除去するとともに空気をクリンルームへ圧送するフ
ァン付き高性能フィルタと、前記クリンルームの床の下
方に位置する床下スペースと、この床下スペース内に流
入する空気を前記天井裏スペースへ戻すレタンスペース
とを有し、前記クリンルームの適所に、前記天井裏スペースと床下
スペースとを連通する取付・取外簡易なレタンシャフト
を設けたことを特徴とする半導体製造工場。
【請求項２】請求項１記載の半導体製造工場におい
て、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペー
ス側に開閉弁を設けていることを特徴とする半導体製造
工場。
【請求項３】請求項１記載の半導体製造工場におい
て、前記クリンルームの天井の一部は、格子天井になってい
ることを特徴とする半導体製造工場。
【請求項４】請求項１記載の半導体製造工場におい
て、前記クリンルームの床は、フリーアクセスパネル状の構
造をなし、前記取付・取外簡易なレタンシャフト設置時
にパネルをはずしてフリー空間を開口率の大きなパネル
に交換できるようになっていることを特徴とする半導体
製造工場。
【請求項５】請求項１記載の半導体製造工場におい
て、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、開口近辺また
は内部に、温度調節装置を設置したことを特徴とする半
導体製造工場。
【請求項６】請求項１記載の半導体製造工場におい
て、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペー
ス側に連結する上部シャフトと、床下スペース側に連結
する下部シャフトと、前記上部シャフトと前記下部シャ
フトとの間に形成された開口部とを有し、前記上部シャ
フトと前記下部シャフトにファンを設けて成ることを特
徴とする半導体製造工場。
【請求項７】請求項１記載の半導体製造工場におい
て、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペー
ス側に連結する上部シャフトと、床下スペース側に連結
する下部シャフトと、前記上部シャフトと前記下部シャ
フトとの間に形成された開口部とを有し、前記下部シャ
フトにファンを設けて成ることを特徴とする半導体製造
工場。
【請求項８】請求項１記載の半導体製造工場におい
て、前記レタンスペースが、前記レタンシャフトに置き換え
られるとともに、適宜の前記レタンシャフトに冷却コイ
ルを設けたことを特徴とする半導体製造工場。