JP2001153414A

JP2001153414A - 循環型クリーンルーム

Info

Publication number: JP2001153414A
Application number: JP33453699A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Gomi; 弘五味; Yuichi Misawa; 雄一三澤
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-08
Anticipated expiration: 2019-11-25
Also published as: JP4486727B2

Abstract

(57)【要約】【課題】様々な態様に対して柔軟に対応することがで
きるとともに、有効活用容積の損失がより低減され、か
つ高い清浄度の清浄空間をより容易に形成すること。【解決手段】清浄空間１に向けて開口してクリーンエ
アを清浄空間１へ供給するクリーンエア供給ユニット２
と、清浄空間１の空気が吸い込まれるように清浄空間１
に向けて開口する空気吸込口６を備えるリターンチャン
バユニット３とを、清浄空間１の天井面を形成するよう
に配置し、空気吸込口６の周囲には、清浄空間１に向け
て延出する還気案内部５を設けることによって循環型ク
リーンルームを構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は循環型クリーンルー
ムに関し、特に施工性に優れるとともに形成される清浄
空間の有効活用に好適な循環型クリーンルームに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体製品の製造等に利用されるクリー
ンルームでは、空気中の汚染物質による半導体製品の汚
染を防止するために、半導体製品の製造装置の設置空間
や半導体製品の搬送空間等を、より清浄度の高い清浄空
間にする必要がある。清浄空間の形成は、一過性のクリ
ーンエアの送風によるクリーンルームよりも、清浄空間
へクリーンエアを供給するとともに清浄空間からの還気
を再び浄化して清浄空間へ供給する循環型クリーンルー
ムの方が、より高い清浄度の清浄空間にする上で好適で
ある。また、清浄空間の形成は、半導体製品の製造ライ
ンの変更等に対して柔軟に対応できることが望まれてい
る。このため、容易に構築することができるとともに高
い清浄度の清浄空間を形成することができる循環型クリ
ーンルームが従来より提案されている。

【０００３】前述した循環型クリーンルームとしては、
例えば特開平１１−２５３７３２号公報に記載されてい
るように、清浄空間の天井部に設けられたフィルタ装置
と、清浄空間の通気床の下部に形成された下部チャンバ
と、清浄空間の天井部に形成され下部チャンバと連通す
る上部チャンバとを備え、前記フィルタ装置は、天井フ
レーム上にシール部を形成することなく載置された複数
のフィルタ部材と、これら複数のフィルタ部材を所定数
毎に覆う複数のフード部材とで構成され、各フード部材
は、フィルタ装置とは離間して上部チャンバ内に設置さ
れたファンにダクトを介して連絡することによって構成
される循環型クリーンルームが知られている。

【０００４】また前述した循環型クリーンルームとして
は、例えば特公平４−５４１４０号公報に記載されてい
るように、清浄空間に向けて開口する二種類のユニッ
ト、すなわち清浄空間の空気を吸い込む空気吸込口ユニ
ットと、フィルタ部材及びファンを備えるファンフィル
タユニットとによって清浄空間の天井面を形成するとと
もに、清浄空間の外側に設けられる空気調和器と、この
空気調和器及びファンフィルタユニットを接続する給気
ダクト手段と、空気吸込口ユニット及びファンフィルタ
ユニットを接続する還気ダクト手段とを備える循環型ク
リーンルームが知られている。また、この公報には、ク
リーンエアの供給口の縁部から清浄空間に向けて延出す
る垂れ壁を設けると清浄空間の清浄度をより高めること
ができる、との記載がなされている。

【０００５】特開平１１−２５３７３２号公報に記載さ
れている循環型クリーンルームは、前記フード部材を設
けることによって、各々のフィルタ部材を通過してなる
クリーンエアの供給量を一定にし、乱流式に比べて清浄
度の高い垂直層流の清浄空間を容易に形成しようとする
ものである。

【０００６】また特公平４−５４１４０号公報に記載さ
れている循環型クリーンルームは、ファンフィルタユニ
ット、空気吸込口ユニット等によって構成され、クリー
ンエアを生成するとともに清浄空間の空気を還気するた
めの空気の循環経路を清浄空間の外部（主に天井裏）に
形成することで、清浄空間となるべき場所に配置されて
いる既存の製造装置等を移動させることなく、所期の清
浄度の清浄空間を容易に形成しようとするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平１１−２５３７
３２号公報に記載されている循環型クリーンルームは、
垂直層流式のクリーンルームであることから高清浄度の
清浄空間の形成により好適だが、前記下部チャンバを要
するとともに、前記上部チャンバと前記下部チャンバと
を連通する通気路を要することから、少なくとも以下に
示す問題点が指摘される。

【０００８】この循環型クリーンルームには、作業空間
となる清浄空間の床下に下部チャンバを設ける必要があ
る。しかし、既存の製造現場等の床下には、ユーティリ
ティ用の配管やダクト等が一般に設置されている。従っ
て、この循環型クリーンルームを既存の製造現場等に構
築する場合には、下部チャンバを設置できない、あるい
は十分な大きさの下部チャンバを設置できない等の問題
がある。

【０００９】またこの循環型クリーンルームには、下部
チャンバと上部チャンバとを連通する通気路（リターン
チャンバ）を設ける必要がある。一方、通気路は、壁裏
を利用できない等の施工上の理由から作業空間内を縦断
するように設けられる場合がある。また、既存の製造現
場等では、床用の骨組み構造（床モジュール）と、天井
用の骨組み構造（天井モジュール）とが、大きさや位置
等において一致しない場合や、製造現場内に既存の製造
装置等のためのユーティリティ用の配管やダクト等が配
置されている場合がある。従って、この循環型クリーン
ルームを既存の製造現場等に構築する場合には、水平方
向における清浄空間の有効面積が前記通気路の形成によ
って減少する、あるいは上部チャンバ及び下部チャンバ
を十分に接続できない、あるいは前記通気路を形成する
のに十分な空間を確保できない等の問題がある。

【００１０】また、特公平４−５４１４０号公報に記載
されている循環型クリーンルームは、クリーンエアを生
成するとともに清浄空間の空気を還気するための空気の
循環経路を清浄空間の天井裏等に備えることから清浄空
間の有効活用により好適であり、前記垂れ壁を設けるこ
とによって清浄空間の清浄度をさらに高めるのに好適で
ある。しかし、前述した製造現場等では、最も清浄度の
高い空間で製造作業等が行われるように、ファンフィル
タユニットの直下に作業域や製造装置等が配置される。
従って、この循環型クリーンルームを既存の製造現場等
に構築する場合には、既存の製造装置等のためのユーテ
ィリティ用の配管やダクトの配置によっては、前記垂れ
壁を設置するのに十分な空間が確保できず、所期の清浄
度を達成できない等の問題がある。

【００１１】以上の説明からわかるように、前述したこ
れら従来の循環型クリーンルームには、その構築の施工
性や、清浄空間における所期の清浄度の達成等、に改良
の余地が残されている。本発明は前記事項に鑑みなされ
たもので、様々な態様に対して柔軟に対応することがで
きるとともに、有効活用容積の損失がより低減され、か
つ高い清浄度の清浄空間をより容易に形成することを課
題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は循環型クリーン
ルームであり、前記課題を解決するための手段として、
以下に示す構成とされている。すなわち本発明の循環型
クリーンルームは、空気中の汚染物質が除去されたクリ
ーンエアを清浄空間へ供給するクリーンエア供給部と、
前記清浄空間の空気が吸い込まれるとともに前記クリー
ンエア供給部と接続されて清浄空間の空気をクリーンエ
ア供給部に還気する還気部と、前記クリーンエア供給部
及び前記還気部の少なくともいずれかに設けられて空気
中の汚染物質を除去する空気浄化手段と、前記クリーン
エア供給部から前記清浄空間を通り前記還気部を経てク
リーンエア供給部へ空気を循環させる送風手段とを備え
る循環型クリーンルームにおいて、前記クリーンエア供
給部は、前記清浄空間に向けて開口してクリーンエアを
清浄空間へ供給するクリーンエア供給ユニットによって
構成され、前記還気部は、前記清浄空間の空気が吸い込
まれるように清浄空間に向けて開口する空気吸込口を備
えるリターンチャンバユニットによって構成され、前記
クリーンエア供給ユニットと前記リターンチャンバユニ
ットとが前記清浄空間を仕切る面の一面を形成するよう
に配置されているとともに、清浄空間に向けて延出する
還気案内部が前記空気吸込口の周囲に設けられているこ
とを特徴とする。

【００１３】前記構成によれば、クリーンエアを生成す
るとともに清浄空間の空気を還気するための空気の循環
経路がユニットの接続によって構成されるため、本発明
の循環型クリーンルームを容易に構築することが可能と
なるとともに、様々な態様を要求される清浄空間の形成
に対して柔軟に対応することが可能となる。

【００１４】また前記構成によれば、クリーンエアを生
成するとともに清浄空間の空気を還気するための空気の
循環経路が、清浄空間を仕切る面の一面側で構成される
ため、清浄空間に空気の循環経路（例えば清浄空間を貫
く前記通気路等）を構成する必要がなく、清浄空間にお
ける有効活用容積の損失をより低減することが可能とな
る。

【００１５】また前記構成によれば、還気案内部の延出
先から清浄空間の空気が還気されることから、クリーン
エア供給ユニットから還気案内部の延出先までの清浄空
間において、クリーンエアの気流形状が層流に整えられ
る。従って、高い清浄度の清浄空間を形成することが可
能となる。

【００１６】また本発明の循環型クリーンルームは、前
記クリーンエア供給ユニットと前記リターンチャンバユ
ニットとが前記清浄空間の天井面を形成するように配置
されていることを特徴とする。この構成によれば、クリ
ーンエア供給ユニットから還気案内部の延出先までの清
浄空間において、クリーンエアの気流形状が垂直層流に
整えられる。従って、より一層高い清浄度の清浄空間を
形成することが可能となる。

【００１７】また本発明の循環型クリーンルームは、前
記還気案内部が前記清浄空間への延出長さを調整自在に
構成されていることを特徴とする。この構成によれば、
還気案内部の延出長さの調整によって、清浄空間におけ
るクリーンエアの層流域の増減を自在に調整できる。す
なわち、還気案内部をより長く延出させるとクリーンエ
アの層流域が増し、より高い清浄度の清浄空間を形成す
ることが可能となる。また還気案内部の延出長さを適宜
調整することによって、所期の清浄度の清浄空間を形成
することが可能となる。また還気案内部の延出長さが調
整自在であると、設置される機器の高さや、作業、保守
への利便性、等に対応させた融通性のある清浄空間を形
成することが可能となる。

【００１８】また本発明の循環型クリーンルームは、前
記リターンチャンバユニットに接続されるとともに複数
の前記クリーンエア供給ユニットに接続される分配チャ
ンバを備えることを特徴とする。この構成によれば、ク
リーンエア供給ユニットへ空気がほぼ均等に分配される
ことから、清浄空間へクリーンエアを一様に供給するの
に好ましく、清浄空間の清浄度を高める上でより効果的
である。

【００１９】また本発明の循環型クリーンルームは、前
記クリーンエア供給ユニットが、前記空気浄化手段と、
前記クリーンエアを前記清浄空間へ送風する送風機とを
備えることを特徴とする。この構成によれば、空気浄化
手段が清浄空間の直前に位置し、清浄空間への汚染物質
の混入の機会を少なくできる。またこの構成によれば、
清浄空間へクリーンエアを供給するにあたり、クリーン
エアの供給を一様に行うのに好ましいとともに、清浄空
間へのクリーンエアの供給量を調整自在とするのに好ま
しく、清浄空間内に設置される製造装置等の運転状況や
作業状況に応じた清浄度を清浄空間に提供でき、清浄空
間の形成の省力化が図られる。また、既存のファンフィ
ルタユニットを利用することによってクリーンエア供給
ユニットを形成することが可能となり、本発明の循環型
クリーンルームをより容易に、かつより安価に構築する
ことが可能となる。

【００２０】また本発明の循環型クリーンルームは、前
記リターンチャンバユニットが、前記清浄空間からの還
気の温度を制御する温度制御手段を備えることを特徴と
する。この構成によれば、清浄空間で発熱、あるいは吸
熱が発生した場合に、清浄空間からの還気の温度が一定
に制御されることから、清浄空間に供給されるクリーン
エアを温度を一定にすることが可能となる。また、清浄
空間と清浄空間に供給されるクリーンエアとの温度差が
大きくなる（特に供給されるクリーンエアの温度が清浄
空間の温度を上回る）と、清浄空間におけるクリーンエ
アの気流形状を乱す要因になるので、清浄空間の清浄度
を高める上でもより効果的である。また温度制御手段
は、小型で所期の性能を発揮するものであると、温度制
御手段の設置空間を小さくすることができるとともに、
温度制御手段の設置の施行が容易となるので好ましい。

【００２１】また本発明の循環型クリーンルームは、前
記空気浄化手段へ外気を導入する外気導入手段を備える
ことを特徴とする。この構成によれば、清浄空間へ十分
量のクリーンエアを供給することが可能となり、作業者
の作業環境の維持のほか、清浄空間を外部に対して正圧
に保つことが可能となる。清浄空間が外部に対して正圧
であると、外部から清浄空間への空気の流入が防止され
る。従って、気密シールを施すことなく本発明の循環型
クリーンルームを構築することが可能となり、清浄空間
をより容易に形成するのに好ましい。

【００２２】また本発明の循環型クリーンルームは、前
記清浄空間の空気を外部へ排気する排気手段を備えるこ
とを特徴とする。この構成によれば、清浄空間の余剰空
気を排気することが可能となり、生産等の作業に悪影響
のあるガス等の汚染物質を換気によって外部へ排除でき
るほかに、清浄空間の圧力や清浄度等の条件を一定に保
つのに好ましい。

【００２３】前記清浄空間は、空気中の汚染物質が除去
されたクリーンエアによって占められる空間である。従
って清浄空間は、室内であっても良いし、パーテーショ
ン等の仕切り用部材によって仕切られて形成される空間
であっても良いし、半導体製品製造機器の作業空間を覆
う筐体内の空間等であっても良い。

【００２４】前記クリーンエア供給部は、クリーンエア
を清浄空間へ供給するための構成であり、前記クリーン
エア供給ユニットは、クリーンエア供給部を容易かつ自
在に形成するための構成である。クリーンエア供給ユニ
ットは、クリーンエアを清浄空間へ供給するための開口
部を備えていれば良いが、清浄空間の清浄度や気流形状
等を調整する場合等では、一部の前記開口部を閉じる構
成としても良い。

【００２５】前記還気部は、清浄空間の空気をクリーン
エア供給部へ還気するための構成であり、前記リターン
チャンバユニットは、還気部を容易かつ自在に形成する
ための構成である。リターンチャンバユニットは、清浄
空間の空気が吸い込まれる空気吸込口を備え、かつクリ
ーンエア供給ユニットへの還気が十分に行われるよう
に、クリーンエア供給ユニットの設置数等に応じて所定
の割合で配置されていれば良い。すなわち、一体のリタ
ーンチャンバユニットが所定数のクリーンエア供給ユニ
ットへ空気を還気するように設置されていれば良く、ク
リーンエア供給ユニットに対するリターンチャンバユニ
ットの配置割合及びその配置等は、クリーンエアの循環
風量、供給速度及び供給量等によって決めると良い。

【００２６】またクリーンエア供給ユニットやリターン
チャンバユニットは、例えば清浄空間を仕切る面の一面
に形成されるモジュール（縦横に延びるフレームによっ
て囲まれる一区画）に合致する形状であると、これらの
ユニットの設置がより容易になるとともに、様々な態様
が要求される清浄空間を形成するのに好ましい。

【００２７】前記分配チャンバは、それぞれのクリーン
エア供給ユニットからのクリーンエアの供給をほぼ一様
にするための構成である。分配チャンバは、均等な空気
の分配に好適な所定数のクリーンエア供給ユニットと接
続される構成であると良い。このような分配チャンバと
しては、例えば、一側面に設けられた入口でリターンチ
ャンバユニットと接続され、他側面に所定数（例えば２
ないし３）設けられた出口で個々のクリーンエア供給ユ
ニットと接続されるボックス状のチャンバ等を例示する
ことができる。

【００２８】また分配チャンバは、その立体的な形状に
よって、複数のクリーンエア供給ユニットへほぼ均等に
空気を分配できる構成であっても良い。このような分配
チャンバとしては、例えば、上面または下面のいずれか
一方の中央に設けられた入口でリターンチャンバユニッ
トと接続され、互いに等間隔となるように周面に複数設
けられた出口で個々のクリーンエア供給ユニットと接続
される円筒形状のチャンバ等を例示することができる。

【００２９】クリーンエア供給ユニット、リターンチャ
ンバユニット、及び分配チャンバは、空気またはクリー
ンエアが送風されるように接続されていれば良い。これ
らのユニット等は、フレキシブルダクトによって接続さ
れると、より容易に接続できるとともに様々な組合せの
接続が可能になるので好ましい。また、これらのユニッ
ト等は、それぞれに連絡ダクトを設け、隣り合うユニッ
トまたはチャンバの連絡ダクトの端部同士を一体的に挟
持することによって接続しても良い。

【００３０】前記送風手段は、クリーンエアや空気を循
環させるための構成である。送風手段は、個々のクリー
ンエア供給ユニットに備えられる前記送風機であっても
良く、また個々のクリーンエア供給ユニットへ一括して
空気を供給する位置に備えられるものであっても良い。
また送風手段は、送風手段の運転を自在に制御するイン
バータ機能を有することが、清浄空間へのクリーンエア
供給を制御し、省電力化を図りながら清浄空間を所期の
清浄度にする上で好ましい。

【００３１】前記還気案内部は、清浄空間の所定位置、
すなわち還気案内部の延出先、からリターンチャンバユ
ニットへ空気を案内することにより、清浄空間において
前記空気吸込口に向かう気流を隔離し、還気案内部を除
く清浄空間におけるクリーンエアの気流形状を整えるた
めの構成である。従って還気案内部は、空気吸込口の周
囲から清浄空間へ延出する面が形成されれば良いことか
ら、清浄空間における空気吸込口の位置によっては、清
浄空間の壁面や床面、天井面等を還気案内部の一部とす
るように構成されていても良い。

【００３２】還気案内部としては、互いに摺動自在かつ
その摺動方向において固定自在な二重構造のダクトであ
って、一方のダクトが空気吸込口に清浄空間側から接続
されている二重ダクトや、空気吸込口の開口形状に合わ
さる断面形状に形成された伸縮自在な蛇腹構造のダクト
等を例示することができる。また、空気吸込口が清浄空
間の天井面で開口する場合の還気案内部としては、前述
した例に加えて、空気吸込口の周囲に垂設される比較的
剛性のある布あるいは合成樹脂シートや、空気吸込口の
周囲に設けられるブラインドカーテン等を例示すること
ができる。

【００３３】前記温度制御手段は、清浄空間で発熱ある
いは吸熱等が発生する場合に、清浄空間の温度を一定に
すべく、還気の温度を一定温度に制御するための構成で
ある。温度制御手段としては、加熱コイルや冷却コイル
等を例示することができる。温度制御手段は、清浄空間
における発熱または吸熱のどちらか一方に対応する手段
であっても良いし、あるいは清浄空間における発熱と吸
熱の両方に対応する手段であっても良い。

【００３４】前記汚染物質は、空気中に含まれ、清浄空
間において所期の清浄度を達成するのに障害となる物質
であり、粒子状汚染物質やガス状汚染物質を含む概念で
ある。粒子状汚染物質としては、空気中の塵埃、微生物
等を例示することができる。またガス状汚染物質として
は、酸性ガス、アルカリ性ガス、有機性ガス、イオン性
ガス等を例示することができる。

【００３５】前記空気浄化手段は、先に例示されたよう
な汚染物質を空気中から除去するための構成である。空
気浄化手段は、除去しようとする汚染物質の種類によっ
て使い分けられると良く、また複数種類の空気浄化手段
を併用することによって構成されても良い。また空気浄
化手段は、清浄空間に供給される空気がクリーンエアと
なっていれば良いことから、清浄空間を除く空気の循環
経路中に配置されていれば良い。

【００３６】空気浄化手段としては、空気中の粒子状汚
染物質を捕集するＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency
Particulate Air-filter）やＵＬＰＡフィルタ（Ultra
LowPenetration Air-filter）、空気中のガス状汚染物
質を吸着する、あるいはガス状汚染物質を粒子状汚染物
質に変質させるケミカルフィルタ、水噴霧によって空気
中の粒子状汚染物質及び水溶性のガス状汚染物質を捕集
するエアワッシャ装置、等を例示することができる。な
おエアワッシャ装置は、清浄空間の加湿手段として用い
ても良い。

【００３７】前記外気導入手段は、清浄空間を外部に対
して正圧に保つために十分量のクリーンエアが清浄空間
へ供給されるように、清浄空間を除く空気の循環経路へ
外気を導入するための構成である。導入される外気は、
温度、湿度、清浄度等の諸条件に合わせて予め調整され
ていることが好ましい。また外気導入手段は、導入され
る外気が前記空気浄化手段を通過するように設けられて
いれば良く、複数の外気導入手段が適所に設けられても
良い。

【００３８】前記排気手段は、清浄空間の空気を外部へ
排気するための構成である。排気手段としては、清浄空
間から外部へ清浄空間の空気を送風する送風装置等を備
えた強制排気手段や、清浄空間の圧力に応じて清浄空間
と外部とを連通、遮断する圧力調整ダンパ（差圧ダン
パ）等を備えた自然排気手段、等を例示することができ
る。

【００３９】強制排気手段は、清浄空間で多量の汚染物
質が発生した場合に、清浄空間を所期の清浄度へ速やか
に回復するのに好適である。自然排気手段は、清浄空間
を外部に対して正圧に保ち、外部から清浄空間への空気
の流入を防止するのに好適である。強制排気手段及び自
然排気手段は、どちらか一方を用いても良く、また両者
を併用しても良い。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の循環型クリーンル
ームにおける実施の形態について、添付した図面に基づ
き説明する。

【００４１】＜第１の実施の形態＞本実施の形態におけ
る循環型クリーンルームは、半導体製品を製造するため
の既設のクリーンルームに構築されている。まず既設の
クリーンルームの構成を図１に基づき説明する。

【００４２】既設のクリーンルーム１００は、既設のク
リーンルーム１００の天井裏であるとともに既設のクリ
ーンルーム１００へ供給される空気の通気路であるサプ
ライプレナムチャンバ１０１と、既設のクリーンルーム
１００の床下であるとともに既設のクリーンルーム１０
０から排出される空気の通気路であるリターンプレナム
チャンバ１０２とを備えている。既設のクリーンルーム
１００の天井部には、既設のクリーンルーム１００の水
平方向に沿って縦横に天井フレーム５０が組まれてい
る。

【００４３】天井フレーム５０によって区切られる矩形
の一区画（以下、「天井モジュール」という）には、天
井モジュールの区画に合わせた大きさの天井パネル１０
３と、ファン及びＨＥＰＡフィルタを備えるファンフィ
ルタユニット（図示せず）とが載置されている。また、
既設のクリーンルーム１００の床面は、通気床であるグ
レイチング床１０４で形成されている。また、サプライ
プレナムチャンバ１０１とリターンプレナムチャンバ１
０２はリターンダクト（図示せず）によって接続されて
いる。すなわち、既設のクリーンルーム１００は、垂直
層流式の循環型クリーンルームとして形成されている。

【００４４】次に、本実施の形態における循環型クリー
ンルームの構成を、図１〜図３に基づいて説明する。本
実施の形態における循環型クリーンルームは、清浄空間
１に向けて開口して空気中の汚染物質が除去されたクリ
ーンエアを清浄空間１へ供給する複数のクリーンエア供
給ユニット２と、清浄空間１の空気が吸い込まれるよう
に清浄空間１に向けて開口する空気吸込口６を備えると
ともにクリーンエア供給ユニット２と接続されて清浄空
間１の空気をクリーンエア供給ユニット２に還気するリ
ターンチャンバユニット３とを備え、これらのユニット
によって清浄空間１の天井面が形成されている。

【００４５】なお、本発明におけるクリーンエア供給部
は、クリーンエア供給ユニット２によって構成され、本
発明における還気部は、リターンチャンバユニット３に
よって構成されている。またリターンチャンバユニット
３は、クリーンエア供給ユニット２の設置数及びクリー
ンエアの循環風量に応じて、所定の割合になるように設
置される。

【００４６】より詳しくは、前記循環風量は、清浄空間
１の容積や圧力、クリーンエア供給ユニット２の開口面
積やクリーンエアの供給速度、及び前記空気浄化手段や
前記温度制御手段の処理能力等によって決定され、決定
された循環風量を達成するように、クリーンエア供給ユ
ニット２とリターンチャンバユニット３とが所定の割合
で設置される。一例を上げて説明すると、約０.３m/sの
クリーンエアの供給速度で約１００m³/minのクリーンエ
アの循環風量を達成しようとする場合では、例えば八体
のクリーンエア供給ユニット２に対して一体のリターン
チャンバユニット３が設置される。

【００４７】クリーンエア供給ユニット２の上方には、
リターンチャンバユニット３に接続されるとともに複数
のクリーンエア供給ユニット２に接続される分配チャン
バ４が設けられている。すなわち、リターンチャンバユ
ニット３とクリーンエア供給ユニット２は、分配チャン
バ４を介して接続されている。空気吸込口６の周囲に
は、清浄空間１へ向けて延出する還気案内部５が設けら
れている。

【００４８】清浄空間１は、通気性のないレイズドフロ
ア５１によって床面が形成されている。また清浄空間１
は、天井フレーム５０からレイズドフロア５１までを仕
切るパーテーション５２によって壁面が形成されてい
る。リターンチャンバユニット３側のパーテーション５
２の下部には、清浄空間１の圧力が既設のクリーンルー
ム１００の圧力に対して所定値以上の正圧である場合
に、清浄空間１の空気を既設のクリーンルーム１００へ
排気する排気手段である差圧ダンパ７が設けられてい
る。なお、清浄空間１の床面がグレイチング床等の通気
床である場合には、通気性のないシートやパネルを敷く
ことによって、清浄空間１の床面を形成することができ
る。

【００４９】また差圧ダンパ７としては、例えば、パー
テーション５２に設けられた開口部に周設される枠に、
負荷を調整自在な錘を備える羽根を蝶着し、前記枠には
清浄空間１側への前記羽根の移動を規制するストッパを
備える公知の差圧ダンパを採用できる。本実施の形態で
は、前述した構成の差圧ダンパ７を採用するものとして
説明するが、前記差圧ダンパ７は、例えば清浄空間１内
に設置される圧力計と、この圧力計と連動する自動弁と
を備える圧力調整ダンパ等、その他の構成の圧力調整ダ
ンパや排気手段であっても良い。

【００５０】クリーンエア供給ユニット２は、空気中の
汚染物質を除去する空気浄化手段と、クリーンエアを清
浄空間１へ送風する送風機（送風手段）とを備えた構成
とされている。すなわちクリーンエア供給ユニット２
は、分配チャンバ４から供給される空気中のガス状汚染
物質を吸着するケミカルフィルタ８と、ケーシングに送
風機（図示せず）が内蔵されてなるファンユニット１０
を備えるとともにファンユニット１０から送風された空
気中の塵埃等を捕集するＵＬＰＡフィルタ９を備えるフ
ァンフィルタユニットＦと、ケミカルフィルタ８及びフ
ァンユニット１０を接続する連絡ダクト１１とを備えて
いる。ファンフィルタユニットＦは、天井モジュールに
合致する形状及び大きさに形成されて、天井フレーム５
０上に載置されている（図２）。なお前記送風機は、送
風機の運転を自在に制御するインバータ機能を備えてい
る。

【００５１】リターンチャンバユニット３は、空気吸込
口６から吸い込まれた清浄空間１の空気を所定の温度に
制御する温度制御手段である冷却コイル１２と、リター
ンチャンバユニット３に外気を導入する外気導入手段で
ある外気導入ファン１３とを備えている。リターンチャ
ンバユニット３は、天井モジュールに合致する形状及び
大きさに形成されて、清浄空間１の隅にあたる天井フレ
ーム５０上に載置されている（図２）。なお、外気導入
ファン１３には、外気の温度、湿度、清浄度等を調整す
る外気調整装置（図示せず）から外気が導入されても良
いし、既設のクリーンルーム１００やサプライプレナム
チャンバ１０１等を経由して外気が導入されても良い。

【００５２】分配チャンバ４は、リターンチャンバユニ
ット３とフレキシブルダクト１４によって接続されると
ともに、クリーンエア供給ユニット２への空気の分配が
ほぼ均等になるように所定数（例えば２ないし３）のク
リーンエア供給ユニット２のケミカルフィルタ８と接続
されている（図２）。

【００５３】還気案内部５は、隣り合う二つのパーテー
ション５２と、天井フレーム５０から垂設される断面Ｌ
字型の垂れ壁５ａとによって形成されている。すなわ
ち、清浄空間１の隣り合う二つの壁面と垂れ壁５ａと
が、空気吸込口６の周囲から清浄空間１に向けて延出す
る面を形成することによって還気案内部５を構成してい
る（図３）。なお、垂れ壁５ａの延出長さは、クリーン
エアの供給速度、清浄空間１の温度、天井モジュールの
寸法等に応じて適当な長さに調整されている。このよう
な垂れ壁５ａには、例えばビニールカーテンを例示でき
るが、ビニールカーテンは清浄空間１の気流によって動
かされるため、清浄空間１の気流によって動かされない
垂れ壁を採用することが好ましい。この好ましい垂れ壁
としては、例えばアクリル製のパネルや鉄板焼付塗装を
施したサンドイッチパネル等を例示でき、これら例示さ
れる垂れ壁は、市場で容易に入手することが可能であ
る。

【００５４】なお清浄空間１には半導体製品製造装置や
半導体製品処理装置等の半導体製品製造機器５３がクリ
ーンエア供給ユニット２の直下に設置されている。また
半導体製品製造機器５３に面するパーテーション５２に
は、半導体の半製品や未処理品等を半導体製品製造機器
５３に搬送するための搬送用窓（図示せず）が形成され
ている。半導体製品製造機器５３は、リターンチャンバ
ユニット３側のパーテーション５２に背面を向けて設置
されており、リターンチャンバユニット３直下を含む半
導体製品製造機器５３の背面の空間は、半導体製品製造
機器５３のメンテナンス用空間とされている。

【００５５】次に本実施の形態における循環型クリーン
ルームの作動状態について説明する。なお、本実施の形
態における循環型クリーンルームの空気の流れは、図１
における実線の矢印によって示されている。まず、外気
導入ファン１３からリターンチャンバユニット３へ外気
が導入される。導入された外気は、フレキシブルダクト
１４を通って分配チャンバ４へ供給される。分配チャン
バ４に供給された外気は、分配チャンバ４に接続されて
いる個々のクリーンエア供給ユニット２へほぼ均等に分
配される。

【００５６】分配チャンバ４からの外気は、ケミカルフ
ィルタ８を通る。このとき外気中に含まれるガス状汚染
物質がケミカルフィルタ８によって吸着、除去される。
ガス状汚染物質が除去された外気は、連絡ダクト１１、
ファンユニット１０、及びＵＬＰＡフィルタ９を通って
清浄空間１へ供給される。外気は、清浄空間１に供給さ
れる前にＵＬＰＡフィルタ９を通る。このとき外気中に
含まれる塵埃等の粒子状汚染物質が捕集、除去される。
従って、清浄空間１には汚染物質が除去されたクリーン
エアが供給される。

【００５７】清浄空間１におけるクリーンエアは、クリ
ーンエアの清浄空間１への供給方向に沿って、清浄空間
１における垂れ壁５ａの延出先よりもやや下方の位置ま
で垂直下方に向けて流れる。垂れ壁５ａの延出先よりも
下方まで流れたクリーンエアは、垂れ壁５ａ及びパーテ
ーション５２によって構成される還気案内部５に向けて
流れ、空気吸込口６へと案内され、空気吸込口６からリ
ターンチャンバユニット３に吸い込まれる。

【００５８】清浄空間１に気流を発生させる要因は、主
にクリーンエア供給ユニット２からのクリーンエアの供
給と、空気吸込口６への還気とである。還気による気流
は、垂れ壁５ａによってクリーンエア供給ユニット２下
方の清浄空間１とは隔離される。このため、クリーンエ
ア供給ユニット２下方の清浄空間１では、クリーンエア
供給ユニット２のクリーンエアの供給に支配されてクリ
ーンエアの気流形状が形成される。従って、天井面から
還気案内部５の延出先までのクリーンエア供給ユニット
２下方における清浄空間１の気流形状は、垂直層流とな
る。

【００５９】清浄空間１におけるクリーンエアは、例え
ば半導体製品製造機器５３の運転による発熱によって昇
温する場合があるが、空気吸込口６から吸い込まれた還
気であるクリーンエアは、冷却コイル１２を通ることに
よって所定の温度に制御される。所定の温度に制御され
た還気は、リターンチャンバユニット３内で外気導入フ
ァン１３によって導入される外気と合わさって、再び分
配チャンバ４へ供給される。

【００６０】クリーンエアは、例えば半導体製品製造機
器５３の作業内容等によって過剰に清浄空間１へ供給さ
れる場合がある。このような場合において清浄空間１の
圧力が所定値以上になると、差圧ダンパ７は自動的に開
き、清浄空間１の空気の一部を余剰空気として既設のク
リーンルーム１００へ排気する。清浄空間１の圧力が所
定値を下回ると、差圧ダンパ７は自動的に閉じ、既設の
クリーンルーム１００に対する清浄空間１の正圧状態が
保たれる。

【００６１】以上の説明からわかるように、本実施の形
態における循環型クリーンルームは、クリーンエアを生
成するとともに清浄空間１の空気を還気するための空気
の循環経路が、クリーンエア供給ユニット２、リターン
チャンバユニット３、及び分配チャンバ４からなるユニ
ット等によって構成されていることから、清浄空間１を
容易に形成することができる。

【００６２】また本実施の形態における循環型クリーン
ルームは、クリーンエア供給ユニット２及びリターンチ
ャンバユニット３によって清浄空間１の天井面が形成さ
れることから、天井面から垂直下方に向けて一様にクリ
ーンエアが供給される清浄度の高い清浄空間１（垂直層
流）を形成することができるとともに、清浄空間１を貫
くリターンダクト等の通気路を備える循環型クリーンル
ームに比べて、清浄空間１における有効活用容積を大き
くすることができる。また、これらのユニットが天井モ
ジュールに合致する大きさに形成されていることから、
前記ユニットの配置によって清浄空間１の拡張や縮小、
あるいは変形等を容易に行うことができ、半導体製品の
製造ラインの変更等に対して柔軟に対応することができ
る。

【００６３】また本実施の形態における循環型クリーン
ルームは、外気導入ファン１３、インバータ機能を備え
る前記送風機、及び差圧ダンパ７を備えることから、清
浄空間１等を外部に対して正圧に保つことができ、既設
のクリーンルーム１００やサプライプレナムチャンバ１
０１等からの空気の流入を防止することができる。従っ
て、本実施の形態における循環型クリーンルームは、各
ユニット等の設置にあたり気密シールを施す必要がない
ため、より容易に構築することができる。

【００６４】また本実施の形態における循環型クリーン
ルームは、リターンチャンバユニット３と分配チャンバ
４とがフレキシブルダクト１４によって接続されること
から、これらのユニット及びチャンバを容易に接続する
ことができるとともに接続の融通性が向上し、半導体製
品の製造ラインの変更等に伴うユニット等の配置変更に
も柔軟に、かつより容易に対応することができる。

【００６５】また本実施の形態における循環型クリーン
ルームは、隣り合う二つのパーテーション５２及び垂れ
壁５ａによって形成される還気案内部５を備えることか
ら、クリーンエア供給ユニット２によって占められる清
浄空間１の天井面から垂れ壁５ａの延出先までの清浄空
間１におけるクリーンエアの気流形状を垂直層流に整え
ることができ、より高い清浄度の清浄空間１を形成する
ことができる。

【００６６】また本実施の形態における循環型クリーン
ルームは、還気案内部５が空気吸込口６の周囲に設けら
れることによって、気流形状の調整による清浄空間１の
清浄度の向上が達成されることから、最も高い清浄度が
期待されるクリーンエア供給ユニット２下方の清浄空間
１に、半導体製品製造機器５３を設置する際の立体的な
障害がないため、清浄空間１をより有効に活用すること
ができる。

【００６７】また本実施の形態における循環型クリーン
ルームは、清浄空間の容積が同一であるとして、既設の
クリーンルーム１００のように清浄空間の床下にリター
ンプレナムチャンバを備える循環型のクリーンルームと
比べた場合に、清浄空間と連通するチャンバ等の空間を
床下に設けない分だけ、清浄空間１の圧力損失をより少
なくすることができる。従って、ファンユニット１０の
送風機の動力をより低減することができるとともに、ケ
ミカルフィルタ８やＵＬＰＡフィルタ９の寿命をより延
ばすことができるので、ランニングコストをより小さく
することができる。

【００６８】また本実施の形態における循環型クリーン
ルームは、既設のクリーンルーム１００のようなリター
ンプレナムチャンバ１０２等、床下にチャンバ等を設け
る必要がないことから、清浄空間１となるべき空間の床
下の状況に関わらず構築することができるとともに、既
設のクリーンルームの改造やクリーンルームの新設等、
施行の形態に関わらず容易に構築することができる。

【００６９】＜第２の実施の形態＞本実施の形態におけ
る循環型クリーンルームは、分配チャンバを備えない点
と、リターンチャンバユニットの構成と、清浄空間への
還気案内部の延出長さが調整自在である点とが、前述し
た第１の実施の形態の構成と異なる。なお、その他の構
成については、前述した第１の実施の形態と同様とし、
同様の構成等についてはその説明を省略する。

【００７０】本実施の形態における循環型クリーンルー
ムを図４に示す。クリーンエア供給ユニット２は、連絡
ダクト２１を備える筺体２０と、ファンフィルタユニッ
トＦとを備え、ファンフィルタユニットＦのファンユニ
ット１０と筺体２０とが接続されることによって構成さ
れている。またリターンチャンバユニット３は、外気導
入ファン１３の下流側に設けられるケミカルフィルタ１
８と、ケミカルフィルタ１８の下流側に設けられる連絡
ダクト２１とによって構成とされている。また還気案内
部５は、清浄空間１への延出長さを調整自在な垂れ壁１
５ａと、隣り合う二つのパーテーション５２とによって
構成されている。

【００７１】クリーンエア供給ユニット２とリターンチ
ャンバユニット３、及びクリーンエア供給ユニット２同
士は、連絡ダクト２１によって接続されている。隣り合
う連絡ダクト２１は、図５に示されるように、互いの端
部によってパッキン２２を挟み、先端が閉じる方向に付
勢されている断面Ｕ字型のクリップ２３によって、端部
同士が複数箇所で一体的に挟持されて接続されている。
なおクリップ２３は、接続箇所からの空気の漏出を少な
くするために、互いの間隔が連絡ダクト２１の周面に沿
って所定の間隔以下（例えば５００mm以下）となるよう
に配置されている。

【００７２】垂れ壁１５ａは、図４の実線で示される位
置から、図４の破線で示される位置まで延出長さを調整
自在に構成されている。また、垂れ壁１５ａの延出が実
線で示される位置であるときの清浄空間１の気流形状を
実線の矢印で示し、垂れ壁１５ａの延出が破線で示され
る位置であるときの清浄空間１の気流形状を破線の矢印
で示す。

【００７３】清浄空間１の気流形状は、垂れ壁１５ａを
例えば破線で示される位置まで延出させると、クリーン
エア供給ユニット２のクリーンエアの供給に支配される
クリーンエアの垂直層流域が、清浄空間１の垂直方向に
沿って下方に広がる。このように、クリーンエアの垂直
層流域の増減は、垂れ壁１５ａの延出長さの長短によっ
て決定されている。

【００７４】以上の説明からわかるように、本実施の形
態における循環型クリーンルームは、清浄空間１への延
出長さを調整自在な垂れ壁１５ａによって還気案内部５
が構成されることから、垂れ壁１５ａの延出長さを長く
することによって清浄空間１の清浄度をより高めること
ができるとともに、垂れ壁１５ａの延出長さを調整する
ことによって所期の清浄度の清浄空間を形成することが
できる。

【００７５】＜第３の実施の形態＞本実施の形態におけ
る循環型クリーンルームは、クリーンエア供給ユニット
の構成と、リターンチャンバユニットの構成とが、前述
した第１の実施の形態の構成と異なる。なお、その他の
構成については、前述した第１の実施の形態と同様と
し、同様の構成についてはその説明を省略する。

【００７６】本実施の形態における循環型クリーンルー
ムを図６に示す。クリーンエア供給ユニット２は、清浄
空間１に向けて開口するフード３０と、フード３０の開
口部に設けられるパンチング板３１と、フード３０及び
分配チャンバ４を接続する連絡ダクト１１とによって構
成されている。またリターンチャンバユニット３は、冷
却コイル１２の下流側に設けられる送風手段である送風
ファン３２と、送風ファン３２の下流側に設けられる外
気導入ファン１３と、外気導入ファン１３の下流側に設
けられるケミカルフィルタ１８と、ケミカルフィルタ１
８の下流側に設けられるＵＬＰＡフィルタ３９とによっ
て構成されている。

【００７７】外気導入ファン１３から導入された外気
は、送風ファン３２によって送風され、ケミカルフィル
タ１８、ＵＬＰＡフィルタ３９、及びフレキシブルダク
ト１４を通って、クリーンエアとなって分配チャンバ４
へ供給される。分配チャンバ４に供給されたクリーンエ
アは、クリーンエア供給ユニット２にほぼ均等に分配さ
れ、連絡ダクト１１、フード３０、及びパンチング板３
１を通って清浄空間１へ供給される。

【００７８】本実施の形態における循環型クリーンルー
ムは、クリーンエア供給ユニット２が、フード３０、パ
ンチング板３１、及び連絡ダクト１１によって構成され
ることから、クリーンエア供給ユニット２の構成を簡略
化することができ、より安価にクリーンエア供給ユニッ
ト２を構成することができる。また、各クリーンエア供
給ユニット２へのクリーンエアの供給が送風ファン３２
によって一括して行われること、及びリターンチャンバ
ユニット３から各クリーンエア供給ユニット２へクリー
ンエアが供給されるようにケミカルフィルタ１８及びＵ
ＬＰＡフィルタ３９がリターンチャンバユニット３に設
けられていることから、送風ファン（送風機）３２の設
置台数、及び各フィルタの設置枚数をより少なくするこ
とができる。従って、本実施の形態における循環型クリ
ーンルームは、イニシャルコストをより低減することが
できる。

【００７９】また本実施の形態における循環型クリーン
ルームは、クリーンエアを生成するための手段がリター
ンチャンバユニット３に集中していることから、フィル
タ等の点検や交換を一箇所で行うことができ、より容易
に保守を行うことができる。

【００８０】

【発明の効果】本発明の循環型クリーンルームは、清浄
空間を仕切る面の一面を形成するクリーンエア供給部及
び還気部をユニットによって構成するとともに、清浄空
間に向けて延出する還気案内部を空気吸込口の周囲に設
けたことから、清浄空間における有効活用容積の損失を
より低減することができ、様々な態様が望まれる清浄空
間の形成に対して柔軟に対応することができるととも
に、高い清浄度の清浄空間を容易に形成することができ
る。

【００８１】また本発明の循環型クリーンルームは、ク
リーンエア供給部及び還気部が清浄空間の天井面を形成
したり、還気案内部の延出長さを調整自在に構成する
と、より高い清浄度の清浄空間を形成するのにより効果
的である。

【００８２】また本発明の循環型クリーンルームは、ク
リーンエア供給ユニット及びリターンチャンバユニット
を接続する分配チャンバを備える構成としたり、クリー
ンエア供給ユニットに空気浄化手段と送風機とを備える
構成とすると、清浄空間へのクリーンエアの一様な供給
を達成することができ、より高い清浄度の清浄空間を形
成するのにより効果的である。

【００８３】また本発明の循環型クリーンルームは、清
浄空間からの還気の温度を一定に制御する温度制御手段
や、空気浄化手段へ外気を導入する外気導入手段や、清
浄空間の空気を外部に排気する排気手段等を備える構成
とすると、清浄空間における圧力や温度等の変動に伴う
清浄度の低下を防止することができ、より高い清浄度の
清浄空間を形成するのにより効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の循環型クリーンルームにおける第１の
実施の形態を示す図である。

【図２】図１に示す循環型クリーンルームを上から見た
図である。

【図３】図１に示す循環型クリーンルームの天井面を清
浄空間側から見た図である。

【図４】本発明の循環型クリーンルームにおける第２の
実施の形態を示す図である。

【図５】図４の循環型クリーンルームにおける連絡ダク
ト２１の接続状態を示す要部拡大断面図である。

【図６】本発明の循環型クリーンルームにおける第３の
実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

１清浄空間２クリーンエア供給ユニット３リターンチャンバユニット４分配チャンバ５還気案内部５ａ、１５ａ垂れ壁６空気吸込口７差圧ダンパ８、１８ケミカルフィルタ９、３９ＵＬＰＡフィルタ１０ファンユニット１１、２１連絡ダクト１２冷却コイル１３外気導入ファン１４フレキシブルダクト２０筺体２２パッキン２３クリップ３０フード３１パンチング板３２送風ファン５０天井フレーム５１レイズドフロア５２パーテーション５３半導体製品製造機器１００既設のクリーンルーム１０１サプライプレナムチャンバ１０２リターンプレナムチャンバ１０３天井パネル１０４グレイチング床Ｆファンフィルタユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気中の汚染物質が除去されたクリーン
エアを清浄空間へ供給するクリーンエア供給部と、前記清浄空間の空気が吸い込まれるとともに前記クリー
ンエア供給部と接続されて清浄空間の空気をクリーンエ
ア供給部に還気する還気部と、前記クリーンエア供給部及び前記還気部の少なくともい
ずれかに設けられて空気中の汚染物質を除去する空気浄
化手段と、前記クリーンエア供給部から前記清浄空間を通り前記還
気部を経てクリーンエア供給部へ空気を循環させる送風
手段と、を備える循環型クリーンルームにおいて、前記クリーンエア供給部は、前記清浄空間に向けて開口
してクリーンエアを清浄空間へ供給するクリーンエア供
給ユニットによって構成され、前記還気部は、前記清浄空間の空気が吸い込まれるよう
に清浄空間に向けて開口する空気吸込口を備えるリター
ンチャンバユニットによって構成され、前記クリーンエア供給ユニットと前記リターンチャンバ
ユニットとが前記清浄空間を仕切る面の一面を形成する
ように配置されているとともに、清浄空間に向けて延出
する還気案内部が前記空気吸込口の周囲に設けられてい
ることを特徴とする循環型クリーンルーム。
【請求項２】前記クリーンエア供給ユニットと前記リ
ターンチャンバユニットとが前記清浄空間の天井面を形
成するように配置されていることを特徴とする請求項１
記載の循環型クリーンルーム。
【請求項３】前記還気案内部が前記清浄空間への延出
長さを調整自在に構成されていることを特徴とする請求
項１記載の循環型クリーンルーム。
【請求項４】前記リターンチャンバユニットに接続さ
れるとともに複数の前記クリーンエア供給ユニットに接
続される分配チャンバを備えることを特徴とする請求項
１記載の循環型クリーンルーム。
【請求項５】前記クリーンエア供給ユニットが、前記
空気浄化手段と、前記クリーンエアを前記清浄空間へ送
風する送風機とを備えることを特徴とする請求項１記載
の循環型クリーンルーム。
【請求項６】前記リターンチャンバユニットが、前記
清浄空間からの還気の温度を制御する温度制御手段を備
えることを特徴とする請求項１記載の循環型クリーンル
ーム。
【請求項７】前記空気浄化手段へ外気を導入する外気
導入手段を備えることを特徴とする請求項１記載の循環
型クリーンルーム。
【請求項８】前記清浄空間の空気を外部へ排気する排
気手段を備えることを特徴とする請求項１記載の循環型
クリーンルーム。