JP2003024731A - 有機化合物の脱着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィルタをクリーンルーム設備に組み込んだま
ま、フィルタに吸着した有機化合物をフィルタから脱着
させる有機化合物の脱着方法を提供する。 【解決手段】本発明に係る有機化合物の脱着方法が適用
されるクリーンルーム設備１０は、ＦＦＵ１４の吸気口
３２Ａにヒータ３８を備えている。ヒータ３８でエアを
加熱してＵＬＰＡフィルタ３４に通気すると、ＵＬＰＡ
フィルタ３４に吸着していた有機化合物が脱着する。脱
着した有機化合物を含む加熱エアは、ロールスクリーン
２８で仕切られた上部空間１２Ａを通り、排気管３０を
介して外部に排気される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機化合物の脱着方
法に係り、特にクリーンルーム設備のフィルタに吸着し
た有機化合物をフィルタから脱着する有機化合物の脱着
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体を製造する高性能・高清浄型のク
リーンルームは、エア中の塵埃をファンフィルタユニッ
ト（以下、ＦＦＵ）で除去し、その清浄エアを清浄室に
供給することによって、清浄室を高い清浄度に維持して
いる。清浄室は温湿度も管理されており、通常は、２３
℃、４５％ＲＨ前後で略一定に保たれている。

【０００３】ＦＦＵの内部には、エア中の塵埃を捕集す
るエアフィルタとして、ＨＥＰＡ(High Efficiency Par
ticulate Air) フィルタやＵＬＰＡ（Ultra Low Penetr
ation Air ）フィルタが設けられており、清浄室に高い
清浄度が要求される場合には、ＵＬＰＡフィルタが使用
される。この場合、外調機（ＡＨＵ：Air Holding Uni
t）に設置された粗塵フィルタやＨＥＰＡフィルタで予
め大部分の塵埃が除去されることから、ＵＬＰＡフィル
タに堆積する塵埃は少なく、ＵＬＰＡフィルタの寿命は
非常に長い。

【０００４】ところで、ＵＬＰＡフィルタを構成するガ
ラス繊維には、様々な有機化合物が吸着することが知ら
れている。有機化合物が長期間にわたってＵＬＰＡフィ
ルタに吸着し、その吸着量がＵＬＰＡフィルタの飽和吸
着量を超えると、ＵＬＰＡフィルタから有機化合物が脱
着し、清浄室内を汚染するおそれがある。このため、従
来のクリーンルーム設備では、ＵＬＰＡフィルタを一定
期間使用後に交換していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、交換さ
れた使用済みのＵＬＰＡフィルタは、本来の設置目的で
ある塵埃の捕集能力を十分に備えていることが多い。こ
のため、有機化合物の問題のみでＵＬＰＡフィルタを交
換することは、非経済的で、多大なコストを浪費するこ
とになる。また、クリーンルーム設備に一旦組み込まれ
たＵＬＰＡフィルタを交換する作業は、多大な労力を要
するという問題がある。

【０００６】さらに、従来のクリーンルーム設備では、
空調機の故障時や夏季における運転停止時に清浄室内の
温度が上昇すると、有機化合物の一種であるＤＯＰ（フ
タル酸ジオクチル）やＤＢＰ（フタル酸ジブチル）がＵ
ＬＰＡフィルタから脱着して清浄室内を汚染するおそれ
があるが、この危険性に対する認識が低いという問題が
ある。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、フィルタをクリーンルーム設備に組み込んだま
ま、フィルタに吸着した有機化合物をフィルタから脱着
させる有機化合物の脱着方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記目的を達成するために、クリーンルーム設備の清浄室
へ清浄エアを吹き出すフィルタに吸着した有機化合物
を、前記フィルタから脱着する有機化合物の脱着方法に
おいて、前記フィルタ近傍に設けた加熱源による加熱エ
アを前記フィルタに通気し、前記清浄室の外部に排気す
ることを特徴としている。

【０００９】請求項１記載の発明によれば、有機化合物
を吸着したフィルタに加熱エアを通気し、その加熱エア
を清浄室の外部に排気したので、有機化合物はフィルタ
から脱着されて清浄室の外部に排出される。すなわち、
温度の高い空気がフィルタを通過すると、清浄室内の有
機化合物の一種であるＤＯＰ、ＤＢＰ濃度が増加するこ
とから分かるように、加熱空気とＵＬＰＡフィルタの母
材であるガラス繊維を接触させることで、ガラス繊維か
ら有機化合物を脱着除去させることができる。これによ
り、フィルタに吸着した有機化合物が除去されるので、
フィルタの寿命が向上する。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、清浄室の内
部から外部に向けて加熱エアをフィルタに通気するの
で、フィルタから脱着した有機化合物を含む加熱エア
は、清浄室の外部に排出される。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、スクリーン
で清浄室を仕切り、仕切った空間を介してエアを外部に
排気するようにしたので、例えば、清浄室の作業空間な
どを介さずに加熱エアを清浄室の外部に排気することが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って、本発明に
係る有機化合物の脱着方法の好ましい実施の形態につい
て詳説する。

【００１３】図１は、本発明に係る有機化合物の脱着方
法が適用されるクリーンルーム設備の構造を示す断面図
である。

【００１４】同図に示すように、クリーンルーム設備１
０は、半導体製造ライン（不図示）などが設置される清
浄室１２を有し、この清浄室１２の天井面に複数台のＦ
ＦＵ（ファンフィルタユニット）１４、１４、…が配設
されている。ＦＦＵ１４は、天井裏空間１６のエアを吸
引し、エア中に含まれる塵埃を除去した後、その清浄エ
アを清浄室１２にダウンフローする。ダウンフローされ
た清浄エアは、清浄室１２に浮遊する塵埃ととともにグ
レーチング床１８から床下チャンバ２０に吸い込まれ
る。床下チャンバ２０に吸い込まれたエアは、顕熱処理
用コイル（不図示）で冷却乾燥された後、リターン空間
２２を通って天井裏空間１６に戻される。また、床下チ
ャンバ２０のエアの一部は、還気ダクト２４を介して空
調機（不図示）に送られて所定の温湿度に調整された
後、給気ダクト２６から天井裏空間１６に給気される。
こうして天井裏空間１６に送られたエアは、ＦＦＵ１４
により再び浄化されて清浄室１２の内部にダウンフロー
される。これにより、清浄室１２が高い清浄度に維持さ
れるとともに、略一定の温湿度（例えば２３℃、４５％
ＲＨ）に調整される。

【００１５】清浄室１２の上部には、帯状のスクリーン
をロール状に巻回したロールスクリーン２８が設けられ
ている。ロールスクリーン２８は、図２に示す如く、水
平に引き出すことによって、清浄室１２の内部を上下に
仕切ることができる。

【００１６】ロールスクリーン２８によって仕切られた
清浄室１２の上部空間１２Ａには、排気管３０が接続さ
れている。排気管３０は、その開口が開閉自在に構成さ
れており、開口することによって上部空間１２Ａが排気
管３０を介して外気に連通される。

【００１７】図３は、ＦＦＵ１４の構造を示す断面図で
ある。

【００１８】同図に示すように、ＦＦＵ１４は、ケーシ
ング３２の内部にＵＬＰＡフィルタ３４とファン３６を
備えている。ファン３６を駆動すると、ケーシング３２
の上部の吸気口３２Ａから天井裏空間１６のエアが吸引
され、そのエアがＦＦＵ１４の下方の清浄室１２に向け
てダウンフローされる。このエアは、ケーシング３２の
吹き出し口３２Ｂに配設されたＵＬＰＡフィルタ３４を
通過することによって、塵埃が捕集される。これによ
り、ＦＦＵ１４から清浄室１２に向けて清浄エアがダウ
ンフローされる。

【００１９】ケーシング３２の吸気口３２Ａには、ヒー
タ３８が設置されている。したがって、吸気口３２Ａか
ら吸い込まれたエアを、ヒータ３８で加熱することがで
きる。加熱エアの温度は、ヒータ３８によって任意に設
定することができ、例えば、通常のクリーンルームの室
温以上に設定される。

【００２０】次に上記の如く構成されたクリーンルーム
設備１０の作用について説明する。

【００２１】図１に示す如く、通常運転時には、ロール
スクリーン２８を巻回し、排気管３０を閉口させる。こ
の状態でＦＦＵ１４を駆動すると、ＦＦＵ１４からは清
浄エアが吹き出され、清浄室１２が高い清浄度に維持さ
れる。このように通常運転することによって、ＦＦＵ１
４のＵＬＰＡフィルタ３４には、エア中の塵埃が捕集さ
れるとともに、エア中の有機化合物が徐々に吸着する。
吸着した有機化合物は、ＵＬＰＡフィルタ３４から脱着
して清浄室１２を汚染するおそれがあるので、定期的に
除去する必要がある。

【００２２】有機化合物の脱着作業は、まず、図２に示
す如く、ロールスクリーン２８を引き出して清浄室１２
を上下に仕切り、さらに排気管３０を開口して上部空間
１２Ａを外気に連通させる。次に、ＦＦＵ１４のファン
３６を駆動するとともに、ヒータ３８の電源を入れる。
これにより、天井裏空間１６のエアがＦＦＵ１４に吸引
され、吸引されたエアがヒータ３８で加熱される。加熱
された加熱エアはＦＦＵ１４のＵＬＰＡフィルタ３４を
通過し、ＵＬＰＡフィルタ３４に吸着していた有機化合
物を脱着させる。以下にその根拠となる実験結果につい
て説明する。

【００２３】図４は、清浄室１２に供給されるエア温度
と、清浄室１２における有機化合物（ＤＯＰ、ＤＢＰ）
の濃度との関係を示している。同図に示すように、清浄
室１２に供給されるエアの温度が上昇するに連れて、清
浄室１２における有機化合物の濃度が大きくなる。特
に、エアの温度が通常のクリーンルームの室温（約２３
℃）以上になると、有機化合物の濃度が著しく大きくな
る。これは、エアの温度が上昇したことによって、ＵＬ
ＰＡフィルタ３４に吸着していた有機化合物がＵＬＰＡ
フィルタ３４から脱着したためと考えられる。

【００２４】したがって、本実施の形態のように、ＵＬ
ＰＡフィルタ３４に加熱エアを通気すると、ＵＬＰＡフ
ィルタ３４に吸着していた有機化合物は、ＵＬＰＡフィ
ルタ３４から脱着する。脱着した有機化合物を含む加熱
エアは、上部空間１２Ａに吹き出された後、排気管３０
を介してクリーンルーム設備１０の系外に排気される。

【００２５】このように本実施の形態の有機化合物の脱
着方法によれば、ヒータ３８で加熱した加熱エアをＦＦ
Ｕ１４のＵＬＰＡフィルタ３４に通気したので、ＵＬＰ
Ａフィルタ３４に吸着していた有機化合物を脱着させて
系外に除去することができる。したがって、ＵＬＰＡフ
ィルタ３４が再生するので、ＵＬＰＡフィルタ３４の寿
命を向上させることができ、ランニングコストを低減さ
せることができる。

【００２６】また、本実施の形態では、清浄室１２をロ
ールスクリーン２８で仕切ることによって、有機化合物
を含む加熱エアが下部空間１２Ｂに供給されないように
している。したがって、ＤＯＰやＤＢＰなどの高沸点有
機化合物が、下部空間１２Ｂに設置された半導体製造ラ
イン（特にウェーハ）に悪影響を及ぼすことを防止でき
る。

【００２７】さらに、本実施の形態は、ＵＬＰＡフィル
タ３４を清浄室１２の天井面から取り外すことなく、有
機化合物の脱着作業を行うことができる。

【００２８】なお、有機化合物の脱着作業は、定期的に
行うだけでなく、例えば、夏季において故障や点検など
のために空調機を停止した際に行うようにしてもよい。
これにより、清浄室１２の温度が上昇してＵＬＰＡフィ
ルタ３４から有機化合物が脱着しても、有機化合物を含
むエアが上部空間１２Ａ、排気管３０を介して排気され
るので、下部空間１２Ｂが汚染されない。なお、図５に
示すように、排気管３０にブロア４０を配設すると、ブ
ロア４０によって、有機化合物を含むエアを吸引でき
る。したがって、ＦＦＵ１４が停止した際にも、下部空
間１２Ｂが汚染されることを防止できる。

【００２９】なお、上述した実施の形態は、ロールスク
リーン２８によって清浄室１２を仕切ったが、これに限
定するものではなく、清浄室１２をＦＦＵ１４側と下部
空間（すなわち作業空間）１２Ｂ側とに仕切ることがで
き、且つ、通常運転時に清浄エアの流れに悪影響を及ぼ
さないものであればよい。例えば、図６に示すように、
帯状のスクリーンをジグザグに折り込んだアコーデオン
スクリーン４２であってもよい。このアコーデオンスク
リーン４２は、通常運転時に折り畳んでおくことができ
る。

【００３０】また、上述した実施の形態は、ＵＬＰＡフ
ィルタ３４に通気するエアをヒータ３８によって加熱す
るようにしたが、加熱手段はこれに限定するものではな
く、外調機（ＡＨＵ）などで加熱するようにしてもよ
い。また、夏季においては、空調機を停止することによ
って通常のクリーンルームの室温以上の高温エアを形成
してもよい。

【００３１】さらに、上述した実施の形態は、加熱エア
を系外に排気する排気路を、ロールスクリーン２８と排
気管３０によって形成したが、これに限定するものでは
ない。図７は、吸引装置４４によって排気路を形成した
ものである。吸引装置４４は、グレーチング床上を走行
可能な台車５０と、この台車５０の上に支柱４８を介し
て支持されるとともに上方に開口された吸引器４６と、
台車５０に搭載されるとともに吸引器４６の内部からホ
ース５４を介してエアを吸引するポンプ５６と、から構
成される。吸引器４６は、天井フレーム５２に当接させ
た際に、少なくとも一台のＦＦＵ１４のＵＬＰＡフィル
タ３４を囲むように構成されている。また、ポンプ５６
の排出口は、ホース５５を介して系外に連通されてい
る。

【００３２】上記の如く構成された吸引装置４４は、ポ
ンプ５６を駆動することによって、吸引器４６の内部が
負圧になり、天井裏空間１６のエアをＵＬＰＡフィルタ
３４を介して吸引器４６の内部に吸引することができ
る。したがって、ヒータ３８でエアを加熱すれば、ＵＬ
ＰＡフィルタ３４に吸着されていた有機化合物を脱着さ
せることができる。有機化合物を含むエアは、吸引器４
６の内部からホース５４を介して系外に排気される。こ
の吸引装置４４は、台車５０を走行させて吸引器４６の
位置を変えることによって、複数のＵＬＰＡフィルタ３
４を順次脱着することができる。

【００３３】なお、吸引器４６の上面にパンチングプレ
ート（不図示）や整流板を設けることによって、吸引エ
アを整流化し、ＵＬＰＡフィルタ３４を均等に脱着させ
るようにしてもよい。また、吸引器４６の上端にゴムな
どの弾性体を設け、この弾性体を天井フレーム５２に当
接させることによって、加熱エアが天井フレーム５２と
吸引器４６の隙間から漏れることを防止してもよい。さ
らに、支柱４８を伸縮自在に構成してもよく、例えば、
支柱４８を縮めた際に、支柱４８の内部エアが圧縮され
て伸長する方向に付勢される構成としてもよい。

【００３４】図８は、ＵＬＰＡフィルタ３４に通気する
加熱エアを、清浄室１２の内部から天井裏空間１６に向
けて送気する実施形態を示している。この実施形態にお
いて、脱着作業は、移動型の脱着装置５８によって行わ
れる。

【００３５】脱着装置５８は、グレーチング床１８上を
走行自在な台車６４と、この台車６４の上方に支柱６２
を介して支持されるとともに上方に開口されたケーシン
グ６０と、このケーシング６０の内部に設けられたファ
ン６６と、ケーシング６０の上部開口に配設されたヒー
タ６８と、から構成されている。ケーシング６０の下面
には、下部開口６０Ａが偏らないように均等に形成され
ており、ファン６６を駆動することによって、この下部
開口６０Ａからエアが吸引され、上方に向けて送気され
る。上方に送気されるエアは、ヒータ６８によって加熱
される。これにより、通常のクリーンルームの室温以上
に加熱された加熱エアがＦＦＵ１４のＵＬＰＡフィルタ
３４を通過するので、ＵＬＰＡフィルタ３４から有機化
合物が脱着される。この有機化合物を含む加熱エアは、
ＦＦＵ１４のケーシング３２の上部開口３２Ａから天井
裏空間１６に排気される。したがって、有機化合物が清
浄室１２を汚染することを防止できる。上記の脱着装置
５８は、台車６４を走行させてケーシング６０の位置を
変えることによって、複数のＵＬＰＡフィルタ３４を順
次脱着することができる。

【００３６】なお、ファン６６を駆動するモータなどの
駆動源（不図示）は台車６４に搭載するとよい。また、
ケーシング６０の上部開口にパンチングプレート（不図
示）や整流板を設けることによって、送風エアを整流化
し、ＵＬＰＡフィルタ３４を均等に脱着させるようにし
てもよい。また、ケーシング６０の上端にゴムなどの弾
性体を設け、この弾性体を天井フレーム５２に当接させ
ることによって、加熱エアが天井フレーム５２とケーシ
ング６０の隙間から漏れることを防止してもよい。さら
に、支柱６２を伸縮自在に構成してもよく、例えば、支
柱６２を縮めた際に、支柱６２の内部エアが圧縮されて
伸長する方向に付勢される構成としてもよい。

【００３７】なお、上述した実施形態は、脱着装置５８
にファン６６を設ける代わりに、ＦＦＵ１４のファン３
６を通常運転時と逆回転させるようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る有機化
合物の脱着方法によれば、有機化合物を吸着したフィル
タに加熱エアを通気し、その加熱エアを清浄室の外部に
排気したので、有機化合物はフィルタから脱着されて清
浄室の外部に排出される。これにより、フィルタに吸着
した有機化合物が除去されるので、フィルタの寿命が向
上し、ランニングコストが低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機化合物の脱着方法を適用する
クリーンルーム設備の断面図

【図２】ロールスクリーンで清浄室を仕切ったクリーン
ルーム設備の断面図

【図３】ファンフィルタユニットの構造を示す断面図

【図４】エア温度と有機化合物の濃度比との関係を示す
図

【図５】ブロアによって加熱エアの強制排気を行うクリ
ーンルーム設備の断面図

【図６】図２と異なる仕切り方法を示すクリーンルーム
設備の断面図

【図７】加熱エアを吸引して排気する吸引装置を示す側
面図

【図８】清浄室の内部から加熱エアを送気する実施形態
を示す側面図

【符号の説明】

１０…クリーンルーム設備、１２…清浄室、１４…ＦＦ
Ｕ、１６…天井裏空間、１８…グレーチング床、２８…
ロールスクリーン、３０…排気管、３２…ケーシング、
３４…ＵＬＰＡフィルタ、３６…ファン、３８…ヒー
タ、４０…ブロア、４２…アコーデオンスクリーン、４
４…吸引装置、４６…吸引器、５４…ホース、５６…ポ
ンプ、５８…脱着装置、６０…ケーシング、６６…ファ
ン、６８…ヒータ

フロントページの続き (72)発明者 平田 順太 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 Ｆターム(参考） 3L058 BE02 BF05 BG03 BG05 4D058 JA14 JB05 JB25 MA42 MA47 SA04 TA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クリーンルーム設備の清浄室へ清浄エアを
   吹き出すフィルタに吸着した有機化合物を、前記フィル
   タから脱着する有機化合物の脱着方法において、 前記フィルタ近傍に設けた加熱源による加熱エアを前記
   フィルタに通気し、前記清浄室の外部に排気することを
   特徴とする有機化合物の脱着方法。
2. 【請求項２】前記フィルタに通気する加熱エアを、前記
   清浄室の内部から、ＦＦＵ貫流エアを通して外部に向け
   て送気することを特徴とする請求項１記載の有機化合物
   の脱着方法。
3. 【請求項３】前記フィルタの下方に、前記清浄室を仕切
   るスクリーンを設け、該スクリーンで仕切った空間を介
   して前記フィルタを通過したエアを外部に排気すること
   を特徴とする請求項１または２記載の有機化合物の脱着
   方法。