JP2008266058A - 引上げ室 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない循環空気量で室内を高い清浄状態で保つことが可能で、クリーンルームのイニシャルコストおよびランニングコストの低減を図ることができる引上げ室を提供する。
【解決手段】少なくとも、上部にクリーンエアーの吹き出し口２４を配置し、下部に吸い込み口２５を配置し、内部に単結晶引上げ装置２２を設置したクリーンルーム２１と、該クリーンルームのエアーを調整し循環させるための空調システム３６とを備えた引上げ室において、前記引上げ装置の回転巻上げ機構２３を前記クリーンルームの外部に配置したことを特徴とする引上げ室。
【選択図】図１

Description

本発明は、単結晶引上げ装置を設置する引上げ室の構造に関する。

従来より、単結晶引上げ装置は清浄な空気で満たされたクリーンルーム内に備え付けられている。そして、引上げ室はクリーンルームと当該クリーンルーム内を清浄な空気で保つための空調システムとを備える。

図４は従来の引上げ室を示す概略図である。引上げ室４１は、クリーンルーム５１と空調システムを備えた空調室６１からなる。

空調システムは、以下に示すような仕組みでクリーンルーム５１内を清浄な空気で保つようになっている。クリーンルーム５１の天井５６には吹き出し口５４が複数個設けられ、吹き出し口５４は単結晶引上げ装置５２が設置された室内に清浄空気を吹き出すようになっている。室内の床５７の任意の位置にはグレーチング型の吸い込み口５５が取り付けられ、グレーチング型の吸い込み口５５から吸い込まれた空気は空調機６３を通り、フィルター６４を通過後、空調ダクト６２にいたる。空調ダクト６２の端部には天井５６に設けられた吹き出し口用の開口が設けられており、空調機の吹き出し口５４は前述の開口からクリーンルーム５１に接続されている。

このように構成された空調システムでは、吹き出し口５４から清浄空気が吹き出されると、単結晶引上げ装置５２周辺での発塵ダスト、ならびに排熱がこの清浄な吹き出し気流により室内へ拡散される。拡散された室内空気は、床５７のグレーチング型の吸い込み口５５から吸い込まれ、空調機６３へ送られる。空調機６３へ吸い込まれた室内空気は、所定の温度・湿度に調節された後、再びフィルター６４を通過後、吹き出し口から清浄空気となって吹き出されて循環される。

この種の空調システムでは、比較的小さい循環風量でクリーン空調システムを実現させることができる。しかしながら、前述の空調システムでは、発塵ダスト並びに排熱を室内に拡散させて吸い込み口で吸い込むため、拡散された発塵ダストが室内に残存し、他に与える影響が高くなり、高い清浄度を確保することが困難であった。

上記問題を解決するために、引上げ装置を包む気流が吹き出される吹き出し口を、中央の低速気流吹き出し区と周囲の高速気流吹き出し区とに形成し、しかも当該吹き出し口をこの引上げ装置に対向させて天井に配設し、この気流が吸い込まれる吸い込み口を引上げ装置下方の床に配設させて、引上げ装置周囲を所謂エアーカーテンで室内空気から遮断し、直接吸い込み口に吸い込ませ、さらに引上げ装置自体から発塵したダストも他に拡散することなく効率よく捕捉させる構造のクリーンルームを備えた引上げ室が提示された（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、上述のような構成では、近年大型化した単結晶引上げ装置を収容するクリーンルームを建設すると、クリーンルームの容積が著しく大きくなり、高い清浄度を確保するためには、循環空気量も多量となるため、イニシャルコスト、ランニングコストが共に大きくなる欠点があった。また、容積が大きいので、室内の拡散が生じ易く、クリーン度を維持するのも容易ではない。

特開平６−１５９７５１

本発明は、少ない循環空気量で室内を高い清浄状態で保つことが可能で、クリーンルームおよび空調システムのイニシャルコストおよびランニングコストの低減を図ることができる引上げ室を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明では、少なくとも、上部にクリーンエアーの吹き出し口を配置し、下部に吸い込み口を配置し、内部に単結晶引上げ装置を設置したクリーンルームと、該クリーンルームのエアーを調整し循環させるための空調システムとを備えた引上げ室において、前記引上げ装置の回転巻上げ機構を前記クリーンルームの外部に配置したことを特徴とする引上げ室を提供する（請求項１）。

このように、単結晶引上げ装置の回転巻上げ機構をクリーンルームの外部に配置することによって、クリーンルームの容積を縮小することができる。よって、クリーンルームのイニシャルコストの低減を図ることができる。また、室内の清浄度を高く保つのにも少ない循環空気量ですむため、空調システムのイニシャルコストおよびランニングコストを著しく低減させることができる。また、回転巻上げ機構がクリーンルームの外部に配置されるので、回転巻上げ機構からの発塵がクリーンルームの清浄度に影響することがなくなり、クリーンルーム内を一層高いクリーン度で保持できるとともに、回転巻上げ機構を必ずしも発塵防止構造とすることがないので、一層の低コスト化を図ることができる。

また、前記引上げ室には、前記引上げ装置を複数台設置することが好ましい（請求項２）。
このように単結晶引上げ装置を複数台設置することで、クリーンルームを効率よく運転することができる。これによって、クリーンルームのランニングコストをより低減することができる。特に、近年大型化した単結晶引上げ装置を複数台設置する場合に、クリーンルームが著しく大型化するので、本発明はこれを縮小するのに有効である。

また、前記クリーンルームには、上部の天井にクリーンエアーの吹き出し口を、かつ下部の床に吸い込み口を配設することが好ましい（請求項３）。
このように配設することで、比較的エアー量が少なくてもクリーンルーム内の全体を清浄に保つことができる。従って、空調システムのランニングコストを更に低減することができる。

また、前記吹き出し口と、前記吸い込み口は、一つの単結晶引上げ装置を囲うように配設されていることが好ましい（請求項４）。
このように配設することで、各単結晶引上げ装置まわりを確実に清浄化でき、またクリーンルームを循環させる清浄空気量をさらに低減することができるので、空調システムのランニングコストをより一層低減することができる。

以上説明したように、本発明では、単結晶引上げ装置を設置したクリーンルームと、該クリーンルームのエアーを調整し循環させるための空調システムとを備えた引上げ室において、前記引上げ装置の回転巻上げ機構を前記クリーンルームの外部に配置する。これによって単結晶引上げ装置の全機構をクリーンルーム内に設置する必要がなくなるため、クリーンルームの容積を縮小させることができ、よってクリーンルームのイニシャルコストを低減することができる。また、室内の清浄度を高く保つのにも少ない循環空気量ですむため、空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストを著しく低減させることができる。

以下、本発明についてより具体的に説明する。
前述のように、単結晶引上げ装置の大型化にかかわらず、少ない循環空気量で室内を高い清浄状態で保つことが可能で、クリーンルームのイニシャルコストおよびランニングコストの低減を図ることができる引上げ室の開発が待たれていた。

そこで、本発明者は、クリーンルーム内に設置する単結晶引上げ装置の中で、清浄空気中に配置する必要のない機構・部分をクリーンルームの外部に設置して、クリーンルームの容積を縮小させることによって課題を解決できないか鋭意検討を重ねた。

その結果、本発明者は、単結晶引上げ装置のうち、上部に位置する単結晶を引き上げるための回転巻上げ機構をクリーンルームの外部に配置する事によって、クリーンルーム内に設置する単結晶引上げ装置の容積を小さくすることによって、クリーンルーム自体の容積も縮小できることを知見し、本発明を完成させた。しかも、これによって、上部に位置する回転巻上げ機構からの発塵の影響を排除し、回転巻上げ機構自体の防塵対策も不要となる付随的効果も有する。

以下、本発明について図面を参照しながらさらに詳細を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は、本発明における引上げ室の一例を示す概略図である。

この引上げ室１１は、クリーンルーム２１と、前記クリーンルーム２１内を清浄空気中に保つための空調システムを備えた空調室３１からなる。

空調室３１には回転巻上げ機構２３が配置され、空調システム３６が備えられている。
このように、清浄空気中に配置する必要性がない回転巻上げ機構２３は、クリーンルームの容積を縮小させるためにクリーンルーム２１の外部に配置することとする。

このような配置とすることで、クリーンルーム内に設置する必要のある単結晶引上げ装置の高さを低くできるため、それによってクリーンルームの高さを低くすることができる。よって、クリーンルームの容積を縮小させることができ、そのため、クリーンルームのイニシャルコストおよびランニングコストを削減することができる。
さらに回転巻上げ機構は、従来まではクリーンルーム内に配置されていたため、発塵防止構造となっていたが、クリーンルーム外部に配置することによって、発塵防止構造が不要になるため、該機構にかかるコストを低減させることができる。その上、回転巻上げ機構からの発塵が完全にクリーンルーム内の清浄度に影響しないようにできるため、一層のクリーンルームの清浄度の向上に資する。

ここで、単結晶引上げ装置は、引上げ室一室につき一台とは限らず、複数台設置することができる。一室の引上げ室内に複数台の単結晶引上げ装置を設置することで、クリーンルームを効率的に運用することが可能となり、ランニングコストの低減を図ることができる。また、クリーンルームを複数室建設する必要がないため、イニシャルコストを低減することができる。そして本発明は、このような複数台の単結晶引上げ装置をクリーンルーム内に配置する場合に、クリーンルームの容積が大型化するのを抑制できるため、有効である。もちろん一台のみ設置する場合でも、本発明により、クリーンルームの容積を小さくできることに変わりなく、適用可能である。

空調システム３６は、空調ダクト３２と、空調機３３と、フィルター３４を具備する。
クリーンルーム２１の下部に配置された吸い込み口２５から吸い込まれた室内空気は、空調機３３によって所定の温度・湿度に調整される。その後フィルター３４を通過するときに清浄化される。そして、空調ダクト３２を通り、吹き出し口２４からクリーンルーム２１に清浄空気として吹き出される。

クリーンルーム２１の上部には吹き出し口２４が配置されており、そこから清浄空気が吹き出される。また、クリーンルーム２１の下部にはグレーチング型の吸い込み口２５が配置されている。吸い込み口２５は、吹き出し口２４からクリーンルーム２１内に吹き出された空気や、主に単結晶引上げ装置２２から発生した塵と排熱を吸い込む。吸い込み口２５から吸い込まれた空気は空調機３３に送られ、温度・湿度を調整され、フィルター３４により清浄化される。

クリーンルーム２１には、清浄な空気中に配置する必要がある単結晶引上げ装置の一部機構が設置されていて、清浄空気中に配置する必要のない回転巻上げ機構２３は前述の通りクリーンルーム２１の外部に配置する。またクリーンルーム内に設置されている単結晶引上げ装置の一部を支えるために支柱２８が存在するが、この支柱２８はクリーンルーム２１の支柱として使用することができる。

図２に示すとおり、クリーンルームの天井２６に吹き出し口用の開口を設け、そこに空調ダクト３２を分岐・延長させて吹き出し口２４とする。このとき、天井２６と空調ダクト３２の間には、防振材３５を設置する。吹き出し口２４は天井２６より下になるよう、空調ダクト３２を延長する。

天井２６に吹き出し口２４を、床２７に吸い込み口２５を配置することで、クリーンルーム２１内に効率的に清浄空気を循環させることができるため、クリーンルームのランニングコストを低減させることができる。

図３に、吹き出し口の配置を示す。図示したように、一台の単結晶引上げ装置の上部にある回転巻上げ機構２３と単結晶引上げ装置２２を支える支柱２８の周囲を囲むように吹き出し口を配置する。同様に、吸い込み口も該装置を囲むように装置周辺の床に配置する（不図示）。

吹き出し口と吸い込み口を前述のように配置することで、清浄空気の流れを各引上げ装置周辺に重点的に作り出し、主に該引上げ装置から発生する塵と排熱を効率よく回収・処理することができる。そのため、循環させる清浄空気量を低減できるため、空調システムのランニングコストをさらに低減することが可能となる。

以上説明したように、引上げ装置の回転巻上げ機構をクリーンルームの外部に配置することによって、単結晶引上げ装置の全機構をクリーンルーム内に設置する必要がなくなるため、クリーンルームの容積を縮小させることができ、クリーンルームのイニシャルコストを低減することができる。また、室内の清浄度を高く保つのにも少ない循環空気量ですむため、空調設備のイニシャルコストおよびランニングコストを著しく低減させることができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

例えば、単結晶引上げ装置が一層大型化した場合においても、本発明の引上げ室によれば、回転巻上げ機構をクリーンルームの外部に配置していることによって、クリーンルームの高さを必要以上に高くする必要がなく、容積も必要以上に大きくする必要が無くなる。よって、クリーンルームのイニシャルコストを抑制することが可能となる。

本発明の引上げ室の一例を示す概略図である。 本発明における空調吹き出し口と天井との接続部の一例を示す断面図である。 本発明の吹き出し口の配置の一例を示す概略図である。 従来の引上げ室を示す概略図である。

符号の説明

１１…引上げ室、 ２１…クリーンルーム、 ２２…単結晶引上げ装置、 ２３…回転巻上げ機構、 ２４…吹き出し口、 ２５…吸い込み口、 ２６…天井、 ２７…床、 ２８…単結晶引上げ装置の支柱、 ３１…空調室、 ３２…空調ダクト、 ３３…空調機、 ３４…フィルター、 ３５…防振材、 ３６…空調システム。

Claims (4)

1. 少なくとも、上部にクリーンエアーの吹き出し口を配置し、下部に吸い込み口を配置し、内部に単結晶引上げ装置を設置したクリーンルームと、該クリーンルームのエアーを調整し循環させるための空調システムとを備えた引上げ室において、前記引上げ装置の回転巻上げ機構を前記クリーンルームの外部に配置したことを特徴とする引上げ室。
2. 前記引上げ室において、前記引上げ装置を複数台設置したことを特徴とする請求項１に記載の引上げ室。
3. 前記クリーンルームにおいて、上部の天井にクリーンエアーの吹き出し口を、かつ下部の床に吸い込み口を配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の引上げ室。
4. 前記天井に配置された吹き出し口と、前記床に配置された吸い込み口は、一つの単結晶引上げ装置を囲うように配設されていることを特徴とする請求項３に記載の引上げ室。

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