JP2002250552A - クリーンルーム及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板が配置されている領域に存在する
浮遊パーティクルを低減する。 【解決手段】 クリーンルーム１０は、半導体製造装置
１３に投入される半導体基板を収納したカセット１４が
配置される第１のクリーン領域１０ａと、作業者１６が
作業を行なう第２のクリーン領域１０ｂとからなる。第
１のクリーン領域１０ａと第２のクリーン領域１０ｂと
の間には板状のアイリッド１１が設けられている。第１
のクリーン領域１０ａにおいて上方から下方に向かう第
１の気流の速度は、第２のクリーン領域１０ｂにおいて
上方から下方に向かう第２の気流の速度よりも大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクリーンルームの構
造及び半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】クリーンルームにおける半導体ウェハを
処理して半導体装置を製造する領域にに存在する浮遊パ
ーティクルが半導体ウェハに付着すると、不良品の発生
率が増加するため、半導体装置の製造方法においては、
浮遊パーティクルの低減が重要な課題となっている。

【０００３】このため、クリーンルームにおいては、外
部から供給される空気をパーティクル除去フィルタを介
して導入すると共に、導入した空気の流れ（気流）が上
方から下方に向かうように設定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複雑な集積
回路が作り込まれる半導体装置の小型化に伴って、クリ
ーンルーム内においては、より微細な浮遊パーティクル
を除去すること、及び浮遊パーティクル数をより低減さ
せることが求められている。

【０００５】このために、(1) クリーンルーム内のパー
ティクル除去フィルタの数を増加すること、及び(2) 一
層微細な浮遊パーティクルを除去できる高性能なパーテ
ィクル除去フィルタを使用することが求められている。

【０００６】しかしながら、これら(1) 及び(2) の方法
の採用は、いずれも、新規なクリ−ンルームを建設した
り又はクリーンルームが設けられている建物を改造した
りする必要があるので、多大な費用が必要になるという
問題がある。

【０００７】また、クリーンルーム内のパーティクル除
去フィルタの数を増加すると、気流の圧損が増加する。
気流の圧損が増加した状態で所定の気流速度を得ようと
すれば、容量の大きい高性能なファンが必要になるの
で、クリーンルームの稼働費用が増加するという問題が
発生する。

【０００８】前記に鑑み、本発明は、半導体基板が配置
されている領域に存在する浮遊パーティクルを低減し
て、半導体製造工程における工程間歩留りを向上させる
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、クリーン
ルーム内の気流に着眼して、浮遊パーティクル数の低減
方法について検討を行なった結果、気流の速度及び方向
が、浮遊パーティクル数の増減に影響すること及び工程
間歩留りに密接に関係することを見出した。

【００１０】本発明は前記の知見に基づいてなされたも
のであり、具体的には以下の通りである。

【００１１】本発明に係るクリーンルームは、製造装置
に投入される半導体基板が配置される第１のクリーン領
域と、第１のクリーン領域に隣接して設けられ作業者が
配置される第２のクリーン領域とを備え、第１のクリー
ン領域には、上方から下方に向かう第１の気流が導入さ
れ、第２のクリーン領域には、上方から下方に向かう第
２の気流が導入され、第１の気流の速度は第２の気流の
速度よりも大きいことを特徴とする。

【００１２】本発明に係るクリーンルームによると、半
導体基板が配置される第１のクリーン領域に導入される
第１の気流の速度は、作業者が配置される第２のクリー
ン領域に導入される第２の気流の速度よりも大きいた
め、半導体基板が配置されている領域に存在する浮遊パ
ーティクルは、クリーンルームの床面の近傍に移動した
後、クリーンルームの外部に排出されるので、半導体基
板の表面に付着するパーティクルの数は減少する。

【００１３】本発明に係るクリーンルームにおいて、第
１の気流の速度は、第２の気流の速度の１．３倍以上で
あることが好ましい。

【００１４】このようにすると、半導体基板が配置され
ている領域に存在する浮遊パーティクルの数は著しく低
減する。

【００１５】本発明に係るクリーンルームは、第１のク
リーン領域と第２のクリーン領域との間に設けられ、第
１の気流と第２の気流とを仕切る仕切り手段を備えてい
ることが好ましい。

【００１６】このようにすると、第１の気流が第２の気
流の影響を受け難くなるため、第１の気流の速度は第２
の気流の速度よりも一層大きくなるので、半導体基板が
配置されている領域に存在する浮遊パーティクルの数は
一層低減し、これに伴って、半導体基板の表面に付着す
るパーティクルの数は一層減少する。

【００１７】本発明に係るクリーンルームが仕切り手段
を備えている場合、第１の気流が取り込まれる第１の気
流吹き出し口の第１のクリーン領域に対する面積割合
は、第２の気流が取り込まれる第２の気流吹き出し口の
第２のクリーン領域に対する面積割合よりも大きいこと
が好ましい。

【００１８】このようにすると、外部の空気を第１の気
流吹き出し口に供給するファンの送風能力と、外部の空
気を第２の気流吹き出し口に供給するファンの送風能力
とが等しくても、第１の気流の速度を第２の気流の速度
よりも大きくすることができる。つまり、外部の空気を
クリーンルームに供給する手段、例えばダクト又はファ
ン等を取り替えることなく、第１の気流の速度を第２の
気流の速度よりも大きくできるので、クリーンルームを
大きく改造することなく、浮遊パーティクル数を低減す
ることができる。

【００１９】本発明に係るクリーンルームが仕切り手段
を備えている場合、該仕切り手段は、上部開口部及び下
部開口部を有する四面構造物であり、上部開口部の面積
は下部開口部の面積よりも大きいことが好ましい。

【００２０】このようにすると、第１の気流が第２の気
流の影響をより受け難くなるため、第１の気流の速度は
第２の気流の速度よりもより一層大きくなるので、半導
体基板が配置されている領域に存在する浮遊パーティク
ルの数はより一層低減する。

【００２１】本発明に係るクリーンルームが仕切り手段
を備えている場合、該仕切り手段の下端は床面から１．
２〜１．８ｍの位置にあることが好ましい。

【００２２】このようにすると、浮遊パーティクル数の
低減効果を損なうことなく、作業者が製造装置又は半導
体基板を取り扱う際の作業性を確保できる。

【００２３】本発明に係るクリーンルームが仕切り手段
を備えている場合、該仕切り手段は、透明な材料からな
ることが好ましい。

【００２４】このようにすると、作業者が製造装置又は
半導体基板を取り扱う際の作業性を確保することができ
る。

【００２５】本発明係る半導体装置の製造方法は、製造
装置に投入される半導体基板が配置されている第１のク
リーン領域と、第１のクリーン領域に隣接して設けられ
作業者が配置されている第２のクリーン領域とを有する
クリーンルームにおいて、作業者の操作により半導体基
板を製造装置に投入する工程を備えた半導体装置の製造
方法を対象とし、第１のクリーン領域には、上方から下
方に向かう第１の気流が導入され、第２のクリーン領域
には、上方から下方に向かう第２の気流が導入され、第
１の気流の速度は第２の気流の速度よりも大きいことを
特徴とする。

【００２６】本発明に係る半導体装置の製造方法による
と、半導体基板が配置される第１のクリーン領域に導入
される第１の気流の速度は、作業者が配置される第２の
クリーン領域に導入される第２の気流の速度よりも大き
いため、半導体基板が配置されている領域に存在する浮
遊パーティクルは、クリーンルームの床面の近傍に移動
した後、クリーンルームの外部に排出される。このた
め、半導体基板の表面に付着するパーティクルの数は大
きく減少するので、半導体装置の工程間の歩留まりが向
上する。

【００２７】本発明に係る半導体装置の製造方法におい
て、第１の気流の速度は、第２の気流の速度の１．３倍
以上であることが好ましい。

【００２８】このようにすると、半導体基板が配置され
ている領域に存在する浮遊パーティクルの数を著しく低
減できるので、半導体装置の工程間の歩留まりを著しく
構造させることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態に係るクリーンルーム及び半導体装置
の製造方法について、図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を
参照しながら説明する。図１（ａ）はクリーンルーム１
０の左側面図であり、図１（ｂ）はクリーンルーム１０
の正面図であり、図１（ｃ）はクリーンルーム１０の平
面図である。

【００３０】図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、クリー
ンルーム１０は、半導体製造装置（例えばドライエッチ
ング装置）１３に投入される半導体基板を収納したカセ
ット１４が配置される第１のクリーン領域１０ａと、該
第１のクリーン領域１０ａの外側であって作業者１６が
起立又は着席して作業を行なう第２のクリーン領域１０
ｂとからなる。第１のクリーン領域１０ａと第２のクリ
ーン領域１０ｂとの間には板状のアイリッド１１が設け
られている。

【００３１】第１のクリーン領域１０ａには、半導体製
造装置１３の一部と該半導体製造装置１３に接続された
テーブル１５とが配置されており、テーブル１５の上に
は半導体基板が収納されたカセット１４が載置されてい
る。

【００３２】第２のクリーンルーム領域１０ｂにおいて
作業を行なう作業者１６は、カセット１４に収納された
半導体基板をカセット１４から取り出して半導体製造装
置１３に搬入するか、又は半導体基板が収納されたカセ
ット１４を半導体製造装置１３にセットする。後者の場
合には、半導体製造装置１３はカセット１４に収納され
た半導体基板を半導体製造装置１３の内部に取り込む。

【００３３】この場合、作業者１６は、その腕をアイリ
ッド１１の下方から第１のクリーン領域１０ａに挿入し
た状態で、半導体基板をカセット１４から半導体製造装
置１３に移送するか又はカセット１４を半導体製造装置
１３にセットする。

【００３４】第１のクリーン領域１０ａの天井には第１
の気流吹き出し口１２ａが設けられていると共に、第２
のクリーン領域１０ｂの天井には第２の気流吹き出し口
１２ｂが設けられており、クリーンルーム１０の外部の
空気は、第１の気流吹き出し口１２ａから第１のクリー
ン領域１０ａに導入されると共に第２の気流吹き出し口
１２ｂから第２のクリーン領域１０ｂに導入される。

【００３５】第１の実施形態においては、外部の空気を
第１の気流吹き出し口１２ａに供給するファンと第２の
気流吹き出し口１２ｂに供給するファンとは、同一であ
るか又は同一の能力を有している。

【００３６】また、第１のクリーン領域１０ａの面積は
第２のクリーン領域１０ｂの面積よりも小さい一方、第
１の気流吹き出し口１２ａの面積は第２の気流吹き出し
口１２ｂの面積よりも大きい。このため、第１の気流吹
き出し口１２ａの第１のクリーン領域１０ａに対する面
積割合は、第２の気流吹き出し口１２ｂの第２のクリー
ン領域１０ｂに対する面積割合よりも大きくなる。

【００３７】従って、第１のクリーン領域１０ａにおい
て上方から下方に向かう第１の気流の速度は、第２のク
リーン領域１０ｂにおいて上方から下方に向かう第２の
気流の速度よりも大きくなる。すなわち、第１の気流吹
き出し口１２ａにおける気流の速度と、第２の気流吹き
出し口１２ｂにおける気流の速度とはほぼ等しいが、図
２に示すように、第１のクリーン領域１０ａにおいて
は、第２のクリーン領域１０ｂに比べて、上方から下方
に向かう気流が拡散する度合いが小さいので、第１のク
リーン領域１０ａにおいて上方から下方に向かう第１の
気流Ａの速度は、第２のクリーン領域１０ｂにおいて上
方から下方に向かう第２の気流Ｂの速度よりも大きくな
る。

【００３８】第１の気流吹き出し口１２ａ及び第２の気
流吹き出し口１２ｂの開口面積としては、第１の気流吹
き出し口１２ａの第１のクリーン領域１０ａに対する面
積割合が、第２の気流吹き出し口１２ｂの第２のクリー
ン領域１０ｂに対する面積割合よりも大きい状態であれ
ば、特に問わないが、第１の気流吹き出し口１２ａ及び
第２の気流吹き出し口１２ｂの開口面積が小さければ、
これら第１及び第２の気流吹き出し口１２ａ、１２ｂの
設置されるパーティクル除去フィルターの数を低減でき
ると共に、外部の空気を導入するファンの容量を小さく
できるので、コスト的に有利である。一方、第１の気流
吹き出し口１２ａ及び第２の気流吹き出し口１２ｂの開
口面積が大きければ、クリ−ンルーム１０に導入される
空気中の浮遊パーティクルを除去する能力が向上すると
いう利点がある。

【００３９】第１の実施形態においては、第１のクリー
ン領域１０ａと第２のクリーン領域１０ｂとの間に、第
１の気流と第２の気流とを仕切る仕切り手段としてのア
イリッド１１が設けられているため、第１の気流及び第
２の気流は、それぞれ天井から床面に対してほぼ垂直に
向かう。このため、第１の気流が第２の気流の影響を受
け難いので、第１の気流の速度が第２の気流の速度より
も大きくなる状態が促進される。

【００４０】従って、第１のクリーン領域１０ａにおけ
るカセット１４が載置されている場所の近傍において
は、第２の気流よりも大きい流速を持ち且つ天井から床
面にほぼ垂直に向かう第１の気流が流れるので、カセッ
ト１４が載置されている場所の近傍部に存在する浮遊パ
ーティクルは、クリーンルーム１０の床面の近傍に速や
かに移動した後、クリーンルーム１０の外部に排出され
る。このため、カセット１４に収納されており半導体製
造装置１３に取り込まれる半導体基板の表面に付着する
パーティクルの数は大きく減少するので、半導体装置の
工程間の歩留まりが向上する。

【００４１】アイリッド１１は、第１の気流と第２の気
流とを仕切る機能を有しておれば、形状、材質又は構造
などは特に問わないが、透明で且つ硬質な材料例えばア
クリル樹脂板を用いることが好ましい。アイリッド１１
が透明であると、作業者１６は、半導体製造装置１３又
はカセット１４を操作する際に、目視で確認できるの
で、作業性が向上する。また、アイリッド１１が硬質材
よりなると、第１のクリーン領域１０ａの第１の気流の
速度が大きくなっても、アイリッド１１がばたつき難く
なる。

【００４２】また、アイリッド１１は、帯電防止策が講
じられていることが好ましく、例えば、５ｋｖから０ｋ
ｖへの帯電圧減衰時間が１秒以下である材料を用いるこ
とが好ましい。このようにすると、高速気流に起因する
アイリッド１１へのパーティクルの付着を防止できるの
で、パーティクルの落下に伴う工程間歩留まりの低下を
抑制することができる。

【００４３】また、アイリッド１１は、有機物質汚染対
策が講じられていることが好ましく、室温における材料
１ｇ中のアウトガスの量が１ｎｇ以下であるものを用い
ることが好ましい。このようにすると、アイリッド１１
から発生する有機物質がクリーンルーム１０内に拡散し
て、半導体装置のパターン不良又はリーク不良を発生さ
せる事態を抑制することができる。

【００４４】また、アイリッド１１の下端部の床面から
の位置は１．２〜１．８ｍであることが好ましい。その
理由は次の通りである。すなわち、アイリッド１１の下
端の床面からの位置が１．８ｍを超えると、第１の気流
が第２の気流の影響を受けやすくなるので、浮遊パーテ
ィクル数の低減効果が低下して、工程間の歩留りの向上
が十分でなくなる。一方、アイリッド１１の下端の床面
からの位置が１．２ｍ未満であると、作業者１６の腕が
アイリッド１１の下端と接触し易くなるため、両者の接
触に起因してパーティクルが発生して工程間の歩留りの
向上が十分でなくなると共に、作業者１６の作業性が低
下してしまう。これに対して、アイリッド１１の下端の
床面からの位置が１．２〜１．８ｍであると、浮遊パー
ティクル数の低減効果が損なわれず、標準的な身長
（１．５〜２．０ｍ）の作業者１６が起立又は着席した
状態で半導体製造装置１３又はカセット１４を取り扱う
際の作業性は、アイリッド１１が設けられていない場合
と殆ど変わらなくなる。

【００４５】また、アイリッド１１は、クリーンルーム
１０の天井に接着等により固定されていてもよいが、フ
ック等により天井に吊り下げられている方が好ましい。
このようにすると、アイリッド１１の取り外し及び取り
替え作業が容易になるので、半導体製造装置１３の入れ
替え時にアイリッド１１を一時的に取り外すことが容易
になる。

【００４６】図３は、第１の実施形態の第１変形例に係
るクリーンルーム１０の平面図であって、図１（ｃ）と
対応する。第１変形例においては、アイリッド１１は、
第１のクリーン領域１０ａと第２のクリーン領域１０ｂ
との間に位置する３つの面、つまり作業者１６とテーブ
ル１４との間の１つ面と、テーブル１４の両側部の外側
に位置する２つの面とからなる三面構造を有している。

【００４７】このように、アイリッド１１が三面構造を
有していると、第１のクリーン領域１０ａに導入され上
方から下方に向かう第１の気流は、第２のクリーン領域
１０ｂに導入され上方から下方に向かう第２の気流の影
響を一層受け難くなるので、第１の気流の速度が第２の
気流の速度よりも大きくなる状態が一層促進される。

【００４８】図４は、第１の実施形態の第２変形例に係
るクリーンルーム１０の平面図であって、図１（ｃ）と
対応する。第２変形例においては、アイリッド１１は、
第１のクリーン領域１０ａと第２のクリーン領域１０ｂ
との間に位置する４つの面からなる四面構造（枠状構
造）を有している。

【００４９】このように、アイリッド１１が四面構造を
有していると、第１のクリーン領域１０ａに導入され上
方から下方に向かう第１の気流は、第２のクリーン領域
１０ｂに導入され上方から下方に向かう第２の気流の影
響をより一層受け難くなるので、第１の気流の速度が第
２の気流の速度よりも大きくなる状態がより一層促進さ
れる。

【００５０】図５は、第１の実施形態の第３変形例に係
るクリーンルーム１０の正面図であって、図１（ｂ）と
対応する。第３変形例においては、アイリッド１１は、
上部に設けられた透明な硬質材（例えばアクリル樹脂
板）１１ａと、下部に設けられた透明な軟質材（例えば
ビニールシート）１１ｂとからなる。

【００５１】このようにすると、上部の硬質材１１ａに
より、第１の気流が第２の気流の影響を受ける事態が防
止される。また、下部の軟質材１１ｂにより、作業者１
６がアイリッド１１に接触しても、作業者１６がけがを
することがないと共にアイリッド１１の破損を防止する
ことができる。また、通常、軟質材は硬質材よりも軽量
であるから、アイリッド１１の設置及び取り外しの作業
が容易になる。

【００５２】尚、第１の実施形態及び第１〜第３の変形
例においては、外部の空気を第１の気流吹き出し口１２
ａに供給するファンと第２の気流吹き出し口１２ｂに供
給するファンとは、同一であるか又は同一の能力を有し
ていたため、第１の気流吹き出し口１２ａの第１のクリ
ーン領域１０ａに対する面積割合を、第２の気流吹き出
し口１２ｂの第２のクリーン領域１０に対する面積割合
よりも大きくしたが、これに代えて、外部の空気を第１
の気流吹き出し口１２ａに供給するファンの送風能力
を、外部の空気を第２の気流吹き出し口１２ｂに供給す
るファンの送風能力よりも大きくしてもよい。

【００５３】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係るクリーンルーム及び半導体装置の製造方
法について、図６（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明
する。

【００５４】図６（ａ）はクリーンルーム２０の左側面
図であり、図６（ｂ）はクリーンルーム２０の正面図で
ある。

【００５５】第２の実施形態は、第１の実施形態におい
て設けられていたアイリッド１１が設けられていない点
で第１の実施形態と異なるが、その他の構成については
基本的に同じである。

【００５６】図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、クリ
ーンルーム２０は、半導体製造装置２３に投入される半
導体基板を収納したカセット２４が配置される第１のク
リーン領域２０ａと、該第１のクリーン領域２０ａの外
側であって作業者２６が作業を行なう第２のクリーン領
域２０ｂとからなる。

【００５７】第１のクリーン領域２０ａには、半導体製
造装置２３の一部と該半導体製造装置２３に接続された
テーブル２５とが配置されており、テーブル２５の上に
は半導体基板が収納されたカセット２４が載置されてい
る。

【００５８】第１のクリーン領域２０ａの天井には第１
の気流吹き出し口２２ａが設けられていると共に、第２
のクリーン領域２０ｂの天井には第２の気流吹き出し口
２２ｂが設けられており、クリーンルーム２０の外部の
空気は、第１の気流吹き出し口２２ａから第１のクリー
ン領域２０ａに導入されると共に第２の気流吹き出し口
２２ｂから第２のクリーン領域２０ｂに導入される。

【００５９】第２の実施形態においても、外部の空気を
第１の気流吹き出し口２２ａに供給するファンと第２の
気流吹き出し口２２ｂに供給するファンとは、同一であ
るか又は同一の能力を有している。

【００６０】また、第１のクリーン領域２０ａの面積は
第２のクリーン領域２０ｂの面積よりも小さい一方、第
１の気流吹き出し口２２ａの面積は第２の気流吹き出し
口２２ｂの面積よりも大きい。従って、第１の気流吹き
出し口２２ａの第１のクリーン領域２０ａに対する面積
割合は、第２の気流吹き出し口２２ｂの第２のクリーン
領域２０ｂに対する面積割合よりも大きくなる。

【００６１】従って、第１のクリーン領域２０ａにおい
て上方から下方に向かう第１の気流の速度は、第２のク
リーン領域２０ｂにおいて上方から下方に向かう第２の
気流の速度よりも大きくなる。

【００６２】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態に係るクリーンルーム及び半導体装置の製造方
法について、図７（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。

【００６３】図７（ａ）はクリーンルーム３０の左側面
図であり、図７（ｂ）はクリーンルーム３０の正面図で
あり、図７（ｃ）はクリーンルーム３０の平面図であ
る。

【００６４】第３の実施形態は、第１の実施形態と比べ
て、アイリッド３１の構造が異なるが、その他の構成に
ついては第１の実施形態と基本的に同じである。

【００６５】図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、クリー
ンルーム３０は、半導体製造装置３３に投入される半導
体基板を収納したカセット３４が配置される第１のクリ
ーン領域３０ａと、該第１のクリーン領域３０ａの外側
であって作業者３６が作業を行なう第２のクリーン領域
３０ｂとからなる。

【００６６】第１のクリーン領域３０ａには、半導体製
造装置３３の一部と該半導体製造装置３３に接続された
テーブル３５とが配置されており、テーブル３５の上に
は半導体基板が収納されたカセット３４が載置されてい
る。

【００６７】第３の実施形態の特徴として、第１のクリ
ーン領域３０ａ及び第２のクリーン領域３０ｂの天井に
は、気流吹き出し口３２が共通に設けられており、クリ
ーンルーム３０の外部の空気は、気流吹き出し口３２か
ら第１のクリーン領域３０ａ及び第２のクリーン領域３
０ｂに導入される。

【００６８】第１のクリーン領域３０ａに導入される第
１の気流と、第２のクリーン領域３０ｂに導入される第
２の気流とを仕切るアイリッド３１は、上部開口部３１
ａの面積が下部開口部３１ｂの面積よりも大きい四面構
造（枠構造）を有しており、上部開口部３１ａから中間
部３１ｂまでは開口面積が徐々に小さくなり、中間部３
１ｂから下部開口部３１ｃまでは開口面積が一定であ
る。そして、アイリッド３１の下部開口部３１ｃの開口
領域は第１のクリーン領域３０ａと一致していると共
に、アイリッド３１の上部開口部３１ａの開口領域は第
１のクリーン領域３０ａの全領域と第２のクリーン領域
３０ｂとに跨っている。

【００６９】このため、気流吹き出し口３２からアイリ
ッド３１の上部開口部３１ａに供給された第１の気流
は、上部開口部３１ａから中間部３１ｂに至るまで徐々
に収束され、その後、そのままの状態で中間部３１ｂか
ら下部開口部３１ｃに至り、下部開口部３１ｃから第１
のクリーン領域３０ａに放出される。

【００７０】一方、アイリッド３１の開口面積が下方に
向かうにつれて徐々に小さくなっているため、気流吹き
出し口３２から第２のクリーン領域３０ｂに供給された
第２の気流は徐々に拡散する。

【００７１】このため、第１のクリーン領域３０ａにお
いて上方から下方に向かう第１の気流の速度は、第２の
クリーン領域３０ｂにおいて上方から下方に向かう第２
の気流の速度よりも大きくなる。

【００７２】従って、第１のクリーン領域３０ａにおけ
るカセット３４が載置されている場所の近傍において
は、第２の気流よりも大きい流速を持ち且つ天井から床
面にほぼ垂直に向かう第１の気流が流れるので、カセッ
ト３４が載置されている場所の近傍部に存在する浮遊パ
ーティクルは、クリーンルーム３０の床面の近傍に速や
かに移動した後、クリーンルーム３０の外部に排出され
る。このため、カセット３４に収納されており半導体製
造装置３３に取り込まれる半導体基板の表面に付着する
パーティクルの数は大きく減少するので、半導体装置の
工程間の歩留まりが向上する。

【００７３】第１の実施形態と同様、アイリッド３１
は、第１の気流と第２の気流とを仕切る機能を有してお
れば、形状、材質又は構造などは特に問わないが、透明
で且つ硬質な材料例えばアクリル樹脂板を用いることが
好ましい。その理由は、第１の実施形態と同様である。

【００７４】また、アイリッド３１は、帯電防止策が講
じられていることが好ましく、例えば、５ｋｖから０ｋ
ｖへの帯電圧減衰時間が１秒以下である材料を用いるこ
とが好ましい。その理由は第１の実施形態と同様であ
る。

【００７５】また、アイリッド３１は、有機物質汚染対
策が講じられていることが好ましく、室温における材料
１ｇ中のアウトガスの量が１ｎｇ以下であるものを用い
ることが好ましい。その理由は第１の実施形態と同様で
ある。

【００７６】また、アイリッド３１の下端部の床面から
の位置は１．２〜１．８ｍであることが好ましい。その
理由は第１の実施形態と同様である。

【００７７】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態に係るクリーンルーム及び半導体装置の製造方
法について、図８（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。

【００７８】図８（ａ）はクリーンルーム４０の左側面
図であり、図８（ｂ）はクリーンルーム４０の正面図で
あり、図８（ｃ）はクリーンルーム４０の平面図であ
る。

【００７９】第４の実施形態は、第３の実施形態と比べ
て、アイリッド４１の構造が異なるが、その他の構成に
ついては第３の実施形態と基本的に同じである。

【００８０】図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、クリー
ンルーム４０は、半導体製造装置４３に投入される半導
体基板を収納したカセット４４が配置される第１のクリ
ーン領域４０ａと、該第１のクリーン領域４０ａの外側
であって作業者４６が作業を行なう第２のクリーン領域
４０ｂとからなる。

【００８１】第１のクリーン領域４０ａには、半導体製
造装置４３の一部と該半導体製造装置４３に接続された
テーブル４５とが配置されており、テーブル４５の上に
は半導体基板が収納されたカセット４４が載置されてい
る。

【００８２】第４の実施形態においても、第３の実施形
態と同様、第１のクリーン領域４０ａ及び第２のクリー
ン領域４０ｂの天井には、気流吹き出し口４２が共通に
設けられており、クリーンルーム４０の外部の空気は、
気流吹き出し口４２から第１のクリーン領域４０ａ及び
第２のクリーン領域４０ｂに導入される。

【００８３】第１のクリーン領域４０ａに導入される第
１の気流と、第２のクリーン領域４０ｂに導入される第
２の気流とを仕切るアイリッド４１は、上部開口部４１
ａの面積が下部開口部４１ｂの面積よりも大きい四面構
造（枠構造）を有しており、上部開口部４１ａから中間
部４１ｂまでは開口面積が徐々に小さくなり、中間部４
１ｂから下部開口部４１ｃまでは開口面積が一定であ
る。

【００８４】また、アイリッド４１の下部開口部４１ｃ
の開口領域は第１のクリーン領域３０ａと一致している
と共に、アイリッド４１の上部開口部４１ａの開口領域
は第１のクリーン領域４０ａの全領域と第２のクリーン
領域４０ｂとに跨っている点については第３の実施形態
と同様である。

【００８５】第４の実施形態の特徴として、アイリッド
４１の下部開口部４１ｃはクリーンルーム４０の床面近
傍（床面から０．２ｍ程度の高さ）に位置しており、ま
た、アイリッド４１の作業者４６と対向する面における
カセット４４の近傍部には側方開口部４１ｄが設けられ
ている。

【００８６】このため、作業者４６は、その腕を側方開
口部４１ｄから第１のクリーン領域４０ａに挿入した状
態で、半導体基板をカセット４４から半導体製造装置４
３に移送したり、又はカセット４４を半導体製造装置４
３にセットしたりすることができる。

【００８７】気流吹き出し口３２からアイリッド４１の
上部開口部４１ａに供給された第１の気流は、上部開口
部４１ａから中間部４１ｂに至るまで徐々に収束され、
その後、そのままの状態で中間部４１ｂから床面近傍の
下部開口部４１ｃに至る。

【００８８】このため、第１のクリーン領域４０ａにお
いて上方から下方に向かう第１の気流の速度は、第２の
クリーン領域４０ｂにおいて上方から下方に向かう第２
の気流の速度よりも大きくなるが、第４の実施形態にお
いては、第３の実施形態に比べて、下部開口部４１ｃの
位置が低いため、第１の気流は第２の気流の影響を一層
受け難くなるので、第１の気流の速度は一層大きくな
る。

【００８９】従って、第１のクリーン領域４０ａにおけ
るカセット４４が載置されている場所の近傍において
は、第２の気流よりも一層大きい流速を持ち且つ天井か
ら床面にほぼ垂直に向かう第１の気流が流れるので、カ
セット４４が載置されている場所の近傍部に存在する浮
遊パーティクルは、クリーンルーム４０の床面の近傍に
速やかに移動した後、クリーンルーム４０の外部に排出
される。このため、カセット４４に収納されており半導
体製造装置４３に取り込まれる半導体基板の表面に付着
するパーティクルの数は大きく減少するので、半導体装
置の工程間の歩留まりが一層向上する。

【００９０】第１の実施形態と同様、アイリッド４１
は、第１の気流と第２の気流とを仕切る機能を有してお
れば、形状、材質又は構造などは特に問わないが、透明
で且つ硬質な材料例えばアクリル樹脂板を用いることが
好ましい。その理由は、第１の実施形態と同様である。

【００９１】また、アイリッド４１は、帯電防止策が講
じられていることが好ましく、例えば、５ｋｖから０ｋ
ｖへの帯電圧減衰時間が１秒以下である材料を用いるこ
とが好ましい。その理由は第１の実施形態と同様であ
る。

【００９２】また、アイリッド４１は、有機物質汚染対
策が講じられていることが好ましく、室温における材料
１ｇ中のアウトガスの量が１ｎｇ以下であるものを用い
ることが好ましい。その理由は第１の実施形態と同様で
ある。

【００９３】以下、第１〜第４の実施形態に係るクリー
ンルーム及び半導体装置の製造方法を評価するために行
なった実験結果について説明するが、その前提として、
比較例に係るクリーンルーム５０の構造について図９
（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。

【００９４】図９（ａ）はクリーンルーム５０の左側面
図であり、図９（ｂ）はクリーンルーム５０の正面図で
ある。

【００９５】図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、クリ
ーンルーム５０は、半導体製造装置５３に投入される半
導体基板を収納したカセット５４が配置される第１のク
リーン領域５０ａと、該第１のクリーン領域５０ａの外
側であって作業者５６が作業を行なう第２のクリーン領
域５０ｂとからなる。

【００９６】第１のクリーン領域５０ａには、半導体製
造装置５３の一部と該半導体製造装置５３に接続された
テーブル５５とが配置されており、テーブル５５の上に
は半導体基板が収納されたカセット５４が載置されてい
る。

【００９７】第１のクリーン領域５０ａ及び第２のクリ
ーン領域５０ｂの天井には、気流吹き出し口５２が共通
に設けられており、クリーンルーム５０の外部の空気
は、気流吹き出し口５２から第１のクリーン領域５０ａ
及び第２のクリーン領域５０ｂに導入される。

【００９８】比較例においては、アイリッドは設けられ
ていない。このため、第１のクリーン領域５０ａにおい
て上方から下方に向かう第１の気流の速度と、第２のク
リーン領域２０５において上方から下方に向かう第２の
気流の速度とは等しい。

【００９９】比較例においては、第１の気流の速度及び
第２の気流の速度はいずれも０．２８ｍ／ｓであって、
第１のクリーン領域５０ａ及び第２のクリーン領域５０
ｂに存在しサイズが０．０７μｍ以上である浮遊パーテ
ィクル数は１５個／２８．３Ｌ（リットル、以下同じ）
であった。

【０１００】また、比較例に係るクリーンルームにおい
て半導体装置を製造したところ、工程間の歩留まりは良
品率が６０．０％であった。

【０１０１】第１の実施形態においては、第１のクリー
ン領域１０ａでは、第１の気流の速度は０．３６ｍ／ｓ
で、０．０７μｍ以上のサイズの浮遊パーティクル数は
２個／２８．３Ｌであって、第２のクリーン領域１０ｂ
では、第２の気流の速度は０．２８ｍ／ｓで、０．０７
μｍ以上のサイズの浮遊パーティクル数は１５個／２
８．３Ｌであった。尚、第１の実施形態においては、第
１の気流の速度は第２の気流の速度の約１．３である。

【０１０２】また、第１の実施形態に係るクリーンルー
ムにおいて半導体装置を製造したところ、工程間の歩留
まりは良品率が９９．７％であって極めて良好であっ
た。

【０１０３】第２の実施形態においては、第１のクリー
ン領域２０ａでは、第１の気流の速度は０．３１ｍ／ｓ
で、０．０７μｍ以上のサイズの浮遊パーティクル数は
１４個／２８．３Ｌであって、第２のクリーン領域２０
ｂでは、第２の気流の速度は０．２８ｍ／ｓで、０．０
７μｍ以上のサイズの浮遊パーティクル数は１５個／２
８．３Ｌであった。尚、第２の実施形態においては、第
１の気流の速度は第２の気流の速度の約１．１である。

【０１０４】また、第２の実施形態に係るクリーンルー
ムにおいて半導体装置を製造したところ、工程間の歩留
まりは良品率が６５．０％であって、比較例に比べると
良品率は向上した。

【０１０５】第３の実施形態においては、第１のクリー
ン領域３０ａでは、第１の気流の速度は０．６５ｍ／ｓ
で、０．０７μｍ以上のサイズの浮遊パーティクル数は
０個／２８．３Ｌであって、第２のクリーン領域３０ｂ
では、第２の気流の速度は０．２８ｍ／ｓで、０．０７
μｍ以上のサイズの浮遊パーティクル数は１５個／２
８．３Ｌであった。尚、第３の実施形態においては、第
１の気流の速度は第２の気流の速度の約２．３である。

【０１０６】また、第３の実施形態に係るクリーンルー
ムにおいて半導体装置を製造したところ、工程間の歩留
まりは良品率が９９．９％であって極めて良好であっ
た。

【０１０７】第４の実施形態においては、第１のクリー
ン領域４０ａでは、第１の気流の速度は０．６８ｍ／ｓ
で、０．０７μｍ以上のサイズの浮遊パーティクル数は
０個／２８．３Ｌであって、第２のクリーン領域４０ｂ
では、第２の気流の速度は０．２８ｍ／ｓで、０．０７
μｍ以上のサイズの浮遊パーティクル数は１５個／２
８．３Ｌであった。尚、第４の実施形態においては、第
１の気流の速度は第２の気流の速度の約２．４である。

【０１０８】また、第４の実施形態に係るクリーンルー
ムにおいて半導体装置を製造したところ、工程間の歩留
まりは良品率が９９．９％であって極めて良好であっ
た。

【０１０９】図１０は、第１〜第４の実施形態及び比較
例に係るクリーンルームの第１のクリーン領域におけ
る、第１の気流の速度及び浮遊パーティクル数をプロッ
トしたものである。

【０１１０】図１０から明らかなように、第１、第３及
び第４の実施形態によると、浮遊パーティクル数を比較
例に比べて著しく低減できることが分かる。

【０１１１】また、第１の実施形態（第１の気流の流速
／第２の気流の流速＝約１．３）と、第２の実施形態
（第１の気流の流速／第２の気流の流速＝約１．１）と
の対比から明らかなように、第１の気流の速度が第２の
気流の速度の１．３倍以上になると、浮遊パーティクル
数が著しく低減することが分かる。従って、第１の気流
の速度を第２の気流の速度の１．３倍以上にすること
は、浮遊パーティクル数を低減するために極めて有効で
ある。

【０１１２】

【発明の効果】本発明に係るクリーンルーム及び半導体
装置の製造方法によると、半導体基板が配置されている
領域に存在する浮遊パーティクルを大きく減少させるこ
とができ、これによって、半導体装置の工程間の歩留ま
りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は第１の実施形態に係るクリー
ンルームを示し、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は正
面図であり、（ｃ）は平面図である。

【図２】各実施形態に係るクリーンルームにおいて、第
１の気流の速度が第２の気流の速度よりも大きくなるこ
とを説明する図である。

【図３】第１の実施形態の第１の変形例に係るクリーン
ルームの平面図である。

【図４】第１の実施形態の第２の変形例に係るクリーン
ルームの平面図である。

【図５】第１の実施形態の第３の変形例に係るクリーン
ルームの正面図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は第２の実施形態に係るクリ
ーンルームを示し、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は
正面図である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は第３の実施形態に係るクリー
ンルームを示し、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は正
面図であり、（ｃ）は平面図である。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は第４の実施形態に係るクリー
ンルームを示し、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は正
面図であり、（ｃ）は平面図である。

【図９】（ａ）及び（ｂ）は比較例に係るクリーンルー
ムを示し、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は正面図で
ある。

【図１０】第１〜第４の実施形態に係るクリーンルーム
及び半導体装置の製造方法を評価するために行なった実
験結果を示す図である。

【符号の説明】

１０ クリーンルーム １０ａ 第１のクリーン領域 １０ｂ 第２のクリーン領域 １１ アイリッド １２ａ 第１の気流吹き出し口 １２ｂ 第２の気流吹き出し口 １３ 半導体製造装置 １４ カセット １５ テーブル １６ 作業者 ２０ クリーンルーム ２０ａ 第１のクリーン領域 ２０ｂ 第２のクリーン領域 ２１ アイリッド ２２ａ 第１の気流吹き出し口 ２２ｂ 第２の気流吹き出し口 ２３ 半導体装置 ２４ カセット ２５ 半導体製造装置 ２６ 作業者 ３０ クリーンルーム ３０ａ 第１のクリーン領域 ３０ｂ 第２のクリーン領域 ３１ アイリッド ３１ａ 上部開口部 ３１ｂ 下部開口部 ３１ｃ 中間部 ３２ 気流吹き出し口 ３３ 半導体製造装置 ３４ カセット ３５ テーブル ３６ 作業者 ４０ クリーンルーム ４０ａ 第１のクリーン領域 ４０ｂ 第２のクリーン領域 ４１ アイリッド ４１ａ 上部開口部 ４１ｂ 下部開口部 ４１ｃ 中間部 ４１ｄ 側方開口部 ４２ 気流吹き出し口 ４３ 半導体製造装置 ４４ カセット ４５ テーブル ４６ 作業者

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造装置に投入される半導体基板が配置
   される第１のクリーン領域と、前記第１のクリーン領域
   に隣接して設けられ作業者が配置される第２のクリーン
   領域とを備え、 前記第１のクリーン領域には、上方から下方に向かう第
   １の気流が導入され、前記第２のクリーン領域には、上
   方から下方に向かう第２の気流が導入され、前記第１の
   気流の速度は前記第２の気流の速度よりも大きいことを
   特徴とするクリーンルーム。
2. 【請求項２】 前記第１のクリーン領域と前記第２のク
   リーン領域との間に設けられ、前記第１の気流と前記第
   ２の気流とを仕切る仕切り手段を備えていることを特徴
   とする請求項１に記載のクリーンルーム。
3. 【請求項３】 前記第１の気流が取り込まれる第１の気
   流吹き出し口の前記第１のクリーン領域に対する面積割
   合は、前記第２の気流が取り込まれる第２の気流吹き出
   し口の前記第２のクリーン領域に対する面積割合よりも
   大きいことを特徴とする請求項２に記載のクリーンルー
   ム。
4. 【請求項４】 前記仕切り手段は、上部開口部及び下部
   開口部を有する四面構造物であり、 前記上部開口部の面積は前記下部開口部の面積よりも大
   きいことを特徴とする請求項２に記載のクリーンルー
   ム。
5. 【請求項５】 前記第１の気流の速度は、前記第２の気
   流の速度の１．３倍以上であることを特徴とする請求項
   １、２又は３に記載のクリーンルーム。
6. 【請求項６】 前記仕切り手段の下端は床面から１．２
   〜１．８ｍの位置にあることを特徴とする請求項２又は
   ３に記載のクリーンルーム。
7. 【請求項７】 前記仕切り手段は、透明な材料からなる
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のクリーンルー
   ム。
8. 【請求項８】 製造装置に投入される半導体基板が配置
   されている第１のクリーン領域と、前記第１のクリーン
   領域に隣接して設けられ作業者が配置されている第２の
   クリーン領域とを有するクリーンルームにおいて、前記
   作業者の操作により前記半導体基板を前記製造装置に投
   入する工程を備えた半導体装置の製造方法であって、 前記第１のクリーン領域には、上方から下方に向かう第
   １の気流が導入され、 前記第２のクリーン領域には、上方から下方に向かう第
   ２の気流が導入され、 前記第１の気流の速度は前記第２の気流の速度よりも大
   きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記第１の気流の速度は、前記第２の気
   流の速度の１．３倍以上であることを特徴とする請求項
   ８に記載の半導体装置の製造方法。