JP2580990B2 - 清浄作業室 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の利用分野】本発明は、半導体の製造などに必要
とする清浄な作業環境を作り出すための清浄作業室（ク
リーンルーム）に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、半導体製造工程に用いられていた
清浄作業室の代表的な例（全面ダウンフロー式クリーン
ルーム）を図１に示す。図１において、１は建屋、２は
クリーンルーム室内、３は高性能フィルタ、４は照明
灯、５は天井部多孔板、６は床部多孔板、７は空調装置
からの給気ダクト、８は空調装置への戻りダクト、９は
露光、エッチング、拡散、メタライズ等の各製造ライン
の作業用機器であり、図中矢印で示すように高性能フィ
ルタ３で処理した清浄空気を天井全面より層流状として
室内２に吹き出し、床下を通して室内空気を排出するこ
とにより、室内全体をほぼ一様な高清浄度（たとえばク
ラス１００）に維持し、全工程の作業をこの清浄雰囲気
中で行えるようにしている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】この全面ダウンフロー
式クリーンルームは室全体の清浄度を高める上からは最
良の方式とされていたが、次のような問題点がある。 （１）清浄化区域および空調対象区域が広く、高価な高
性能フィルタを多数使用しているため、設備費が非常に
高い。 （２）空調維持費、フィルタ交換費用などのランニング
コストが高い。 （３）室全体の空調を行うため、製造ライン別（工程
別）の空調温度制御ができない。 （４）作業用機器や配管類の補修をクリーンルーム室内
で行うため、それによる発塵が他の製造ライン（工程）
に及ぼす影響が大きい。 【０００４】そこで、本発明に至る過程で製造ライン別
に清浄化を行う構成が本発明者らによって検討された。
その構成を図２、図３により説明する。建屋内に設けら
れた清浄作業室内には製造ラインの作業機器が配設され
る作業部が並行して設けられ、この作業部の間には作業
部に並行して形成された通路部が設けられる。作業部に
は側壁部と天井部からなる逆Ｌ形の本体ケース１０に送
風機１１、高性能フィルタ１２、照明灯１３を内蔵し、
プレフィルタ１４を通して吸込まれた外部空気を清浄化
して天井面の清浄空気吹出し口１５から吹きおろし、側
板１６の下部に排気口１７を有するユニットＡが人間が
通行できる程度の間隔をあけて向い合わせに設置され
る。ユニットＡの天井部は建屋１の天井から吊具１８に
より吊り下げ支持される。通路部には送風機１９と高性
能フィルタ２０を内蔵し下面に清浄空気吹出し口２１を
有する箱状のユニットＢが、その下を人間が通行できる
程度の高さに建屋１の天井から吊具１８により吊り下げ
支持される。ユニットＡとユニットＢの間は仕切板２２
により連結されてトンネル状覆いが形成され、このトン
ネル状覆いとそれを設置した床面とで囲まれた室内が清
浄空間となる。作業用機器９を設置する作業部２３ａと
中央の通路部２３ｂはそれぞれトンネル状覆いの長手方
向に連続して設けられ、空調用給気ダクト７をユニット
Ｂの空気吸込み口に接続することにより、図中矢印で示
すようにユニットＡの清浄空気吹出し口１５とユニット
Ｂの清浄空気吹出し口２１から温度制御された清浄空気
が室内に吹き出し、排気口１７から排出された室内空気
は周囲の保全域２４を通って空調用戻りダクト８へ環流
し、室内の空調と清浄化が達成される。 【０００５】図３はユニットＡを多数連結して構成した
清浄作業室の外観図で、水、ガス等の作業に必要な配管
類は外部の保全域２４（図２参照）に設置され、ユニッ
トＡの排気穴１７を通して内部の作業用機器９に接続さ
れる。ユニットＡの側板１６は作業用機器９の配管や補
修に際し部分的に取りはずせるようになっている。 【０００６】図２、図３に示した方式は製造ラインの作
業部および通路部のみをトンネル状に覆って製造ライン
別の清浄化および空調を達成したものであるが、これに
も次の問題点がある。 （５）ユニットＡとユニットＢを建屋天井から吊り下げ
支持する必要があり、それだけ建屋工事に費用がかか
る。 （６）吊り下げ支持であるため、耐震性が弱い。 （７）中央のユニットＢが凸形に突出しこの部分の全高
が高くなるので建屋天井との間が狭まり、組立時に一方
の作業部の天井部から他方の作業部の天井部への組立作
業者の移動が妨げられ、天井部の連結作業がやりにく
い。 （８）天井部分がユニットＡとユニットＢ及び仕切板に
より構成されており、かつ、それぞれが建屋天井から吊
り下げられているので位置合わせが難しく作業性が悪
い。 【０００７】本発明の目的は、上記問題点（１）〜
（８）に鑑み、低コストで耐震性及び組立作業性に優れ
た清浄作業室を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的は、建屋内に設
けられて製造ラインの作業機器が配設される作業部およ
びこの作業部に並行して形成される通路部とから形成さ
れる清浄空間を有する清浄作業室において、その内外面
とも略平坦な天井板とこの天井板の両側の側壁を有して
清浄空間を建屋内の空間から隔離するよう囲む覆いと、
この覆いの内側で天井板と作業部側の側壁で形成される
隅部に配設されて送風機から吹出された加圧空気を保持
する送風チャンバと、隅部でこの送風チャンバの下部お
よび通路部側の側部に装着されて送風チャンバから供給
された空気を浄化してそれぞれ作業部に向けて下向きに
吹出す作業部用フィルタおよび通路部に向けて横向きに
吹出す通路部用フィルタを有して、通路部の上方を通路
部用フィルタの側方に位置させて構成された所定長さの
モジュールを複数台備え、これらのモジュールを作業部
および通路部がそれぞれ製造ラインに沿って連続するよ
う複数台接続して清浄作業室を構成することにより達成
される。 【０００９】 【作用】清浄空間を上記建屋内の空間から隔離するよう
囲む覆いは、製造ライン別の空調温度制御を可能にする
とともに、清浄化区域および空調対象区域を大幅に減少
させ省エネルギー化できるので、設備費およびランニン
グコストを低減できる。 【００１０】また、この覆いは内外面とも略平坦な天井
板を有しているので、内面側では通路部用フィルタから
吹出された気流の乱れを防ぎ、通路部の清浄度を向上さ
せることができるとともに、外面側では通路部の上に突
出する部分をなくすことができ、天板全体をほぼ同一高
さとすることができるので建屋の階高を低くでき、ま
た、建屋天井との間に一定高さの空間が形成されるので
組立時に一方の作業部の天井部から他方の作業部の天井
部への組立作業者の移動が容易になり、天井部の連結作
業や空調ダクト等の工事もやりやすくなる。 【００１１】送風チャンバはこの覆いの内側で天井板と
作業部側の側壁で形成される隅部に 配設されてこの送風
チャンバから供給された空気を浄化してそれぞれ作業部
に向けて下向きに吹出す作業部用フィルタおよび通路部
に向けて横向きに吹出す通路部用フィルタを有している
ので、通路部上方の天井板に荷重がかかるのを防止で
き、覆いの通路部上方の天井部分を軽量構造とすること
ができ耐震性が大幅に向上する。 【００１２】通路部の上方は通路部用フィルタの側方に
位置しているので、通路部の天井にフィルタを設けなく
ても通路部に清浄空気を供給することができ、また、装
置全高を高くすることなく通路部の高さを確保すること
ができ、製造ライン部の必要清浄度を十分確保しながら
通路空間の上方の空間を有効に利用できる。 【００１３】また、上記構成がモジュール化され、作業
部および通路部がそれぞれ製造ラインに沿って連続する
よう複数台接続して構成されるので据え付け時の作業性
を向上させることができる。 【００１４】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本発明の第１実施例を図４、図５、図６により説
明する。本実施例は製造ラインが通路の両側にある場合
の実施例である。図４は本実施例の清浄作業室の長手方
向に直角な断面図、図５はその要部拡大部、図６は外観
を示す斜視図である。図４において、製造ラインの作業
用機器９は向い合せに配列され、２ラインを１組として
いる。支柱２５と横梁２６で自立した門形フレームを組
み、これに両側の側板２７と天板２８を張って製造ライ
ン上を建屋内の空間から隔離する覆いを構成し、この覆
いとそれを設置する床面とで囲まれて形成された清浄作
業室内に作業用機器９を設置する作業部２９ａと通路部
２９ｂを清浄作業室の長手方向に連続して設ける。１０
１、１０２はそれぞれ室内の作業部用清浄空気吹出し口
および通路部用清浄空気吹出し口である。作業部用清浄
空気吹出し口１０１と天板２８との間には空気浄化要素
である送風機３２、３３、送風チャンバ３４、３５、高
性能フィルタ３６、３７および作業部照明灯３８を収納
し、照明灯３８の下に格子状の作業部用散光板３０を設
置する。これらの機材は図示しない支持部材を介して横
梁２６から吊り下げ支持されている。３９は空気吸込み
口、４０はプレフィルタ、４１は作業部用清浄空気吹出
し口１０１と通路部用清浄空気吹出し口１０２との間の
仕切用化粧板である。通路部２９ｂの上方を通路部用の
高性能フィルタ３７の側方に位置させて通路部に向けて
清浄空気を横向きに吹出し、この清浄空気を通路部用清
浄空気吹出し口１０２と天板２８との間に形成された空
気通路４２を介して通路部に供給する。空気通路４２内
には、通路部照明灯４３を収納し、その下に格子状の通
路部用散光板３１を設置する。通路部用清浄空気吹出し
口１０２の位置は作業者が立って通行できる程度に高く
し、作業部用清浄空気吹出し口１０１の位置は作業に支
障がない限り低くする（一例を示せば、通路部空気吹出
し口高さ２２００ｍｍ、作業部空気吹出し口高さ１８０
０ｍｍ）。作業部空気吹出し口高さはできるだけ低くし
た方が、作業部空間の気流の乱れが少なく、清浄度保持
性能が良くなるからである。 【００１５】この場合、通路部用清浄空気吹き出し口１
０２の上には高性能フィルタ、送風機等が収納されてい
ないので、通路空気吹出し口高さを高くしても天板２８
全体をほぼ同一高さとして、全高を低くすることができ
る。これにより建屋天井との間に一定高さの空間が形成
されるので組立時に一方の作業部の天井部から他方の作
業部の天井部への組立作業者の移動が容易になり、天井
部の連結作業や空調ダクト等の工事もやりやすくなる。 【００１６】送風機３２、３３の運転により、外部空気
はプレフィルタ４０を通して空気吸込み口３９より吸込
まれる。作業部送風機３２から送り出された空気は送風
チャンバ３４を通って作業部用高性能フィルタ３６によ
り清浄化された後、作業部用清浄空気吹出し口１０１か
ら室内の作業部２９ａへ下向に吹き出し、一方、通路部
用送風機３３から送り出された空気は送風チャンバ３５
を通って通路部用高性能フィルタ３７により清浄化され
た後、空気通路４２に入り、通路部用清浄空気吹出し口
１０２から室内の通路部２９ｂへ下向に吹き出す。図中
の矢印はこの空気の流れを示す。散光板３０、３１は、
照明の散光と清浄気流の整流のために設けたものであ
る。図５の４４は通路部２９ｂの風速分布を調整するた
めのパンチング板である。 【００１７】清浄気流の風速は、たとえば作業部２９ａ
で０.４ｍ／ｓ、通路部２９ｂで０.２ｍ／ｓというよう
に、各部の必要清浄度に応じて設定する。こうすること
によって、作業部２９ａの清浄度を通路部２９ｂの清浄
度よりも高くすることができる。 【００１８】室内に吹き出された清浄気流は図の矢印で
示すように流れ、両側の側板２７の下部に設けられた排
気口４５から外部へ排出される。室内圧力は排気口４５
での圧力損失分だけ外気に対し正圧となるので、外部か
らの汚染空気の流入を防止できる。排気口４５は、作業
用機器９への水、ガス等の配管や電線類の引き込みにも
利用される。側板２７は、配管や機器の補修などのた
め、ねじ止めあるいは引掛金具などを用いて部分的に取
りはずせるようにしておく。また、室内の作業環境の改
善と外部からの作業管理の必要上、側板２７の一部を透
明板とすることがある。 【００１９】図６にはその内外面とも略平坦な天井板と
両側壁を有する覆いの内側で天井板と作業部側の側壁で
形成される隅部に、作業部に向けて下向きに吹出す作業
部用フィルタおよび通路部に向けて横向きに吹出す通路
部用フィルタを有する送風チャンバを備えた所定長さの
モジュールを構成し、このモジュールを作業部および通
路部がそれぞれ製造ラインに沿って連続するよう複数台
連結して構成した清浄作業室の外観を示す。 【００２０】本発明の第２実施例を図７に示す。本実施
例は製造ラインが通路の片側にある場合の実施例であ
る。図７は清浄作業室の長手方向に直角な断面を示した
ものである。図７において、図４と同一符号は対応する
部分を示しており、通路部２９ｂの一側が側板２７でふ
さがれている点以外は、第１実施例と同じ構成である。 【００２１】図８は本発明の第１実施例の清浄作業室の
施行例を示す図である。本例は空調用給気ダクト７、戻
りダクト８を接続した建屋１内に第１実施例の両側ライ
ン形の清浄作業室を２組設置した場合で、清浄作業室の
覆いの両端に扉付のエンドパネル４６を取付けて室内２
９と外部の保全域４７とを仕切っている。同一建屋内の
保全域４７は室内２９から排出される清浄空気によって
ある程度清浄化されるが、室内２９よりは清浄度が低
い。製造ラインで使用する水、ガス等の配管類４８は保
全域４７に設置されているので、これら配管類４８のメ
ンテナンスは保全域４７で行うことができる。また、側
板２７を部分的に取りはずすことによって製造ライン用
機器９の補修もそのほとんどが保全域４７から行える。
しかも、保全域４７には清浄室内を通過せずに外部の一
般室から出入りできるので、メンテナンス作業による発
塵が他の製造ラインに影響を及ぼすことはほとんどな
い。 【００２２】製造ライン別の空調温度制御を必要とする
場合には、図８（ｂ）に示すように覆いの上面に給気ダ
クト接続口４９を設け、これを建屋天井部の空調用給気
ダクト５０に接続すればよい。本方式による清浄作業室
は、天板２８全体が同一高さに形成されているので、保
全域４７の上に天井仕切り板５１を架設するのみで建屋
天井との間に給気ダクト５０を簡単に設けることができ
る。 【００２３】また、図４〜図８には清浄作業室の室内空
気を両側の排気口４５から排出する例を示したが、図１
の従来方式と同様に作業室の床部に多孔板を用いて、室
内空気の一部または全部を床下より排出する構成とすれ
ば、室内の清浄気流を完全な下向流として、室内作業部
の清浄度をさらに高めることができる。 【００２４】以上の実施例によれば、製造ライン部の必
要清浄度を十分確保しながら通路空間の上方の空間を有
効に利用できる清浄作業室を得られる。 【００２５】また、 （１）清浄化区域および空調対象区域が大幅に減少する
ので、設備費は約半分に 低減する。 【００２６】（２）ランニングコストも約半分に低減
し、省エネルギー化できる。 【００２７】（３）製造ライン別の空調温度制御が可能
になる。 【００２８】（４）覆いの内側隅部に送風チャンバとフ
ィルタが配置されるので通路部上方の天井板に荷重がか
かるのを防止でき、覆いの通路部上方の天井部分を軽量
構造とすることができ耐震性が大幅に向上する。 【００２９】（５）天井板は内面も略平坦であるので、
通路部用フィルタから吹出された気流の乱れが少なく、
通路部の清浄度を向上させることができる。 【００３０】（６）通路部の上に突出する部分がなく、
天板全体をほぼ同一高さとすることができるので建屋の
階高を低くでき、また、建屋天井との間の空調ダクト等
の工事もやりやすくなる。 【００３１】という効果も得られる。 【００３２】 【発明の効果】本願発明は上記のごとく構成されている
ので、低コストで耐震性及び組立作業性に優れた清浄作
業室を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】先行技術である全面ダウンフロー式クリーンル
ームの縦断面図である。 【図２】本発明に至る過程で検討された天井吊り構造の
清浄作業室の縦断面図である。 【図３】本発明に至る過程で検討された天井吊り構造の
清浄作業室の外観を示す斜視図である。 【図４】本発明の第１実施例における清浄作業室の縦断
面図である。 【図５】本発明の第１実施例における清浄作業室の要部
拡大図である。 【図６】本発明の第１実施例における清浄作業室の外観
を示す斜視図である。 【図７】本発明の第２実施例における清浄作業室の縦断
面図である。 【図８】本発明の第１実施例における清浄作業室の施行
例を示す図で、同図（ａ）は切断平面図、同図（ｂ）は
側断面図である。 【符号の説明】 ２５：支柱、 ２６：横梁、 ２７：
側板、２８：天板、 ２９ａ：室内作業部、 ２
９ｂ：室内通路部、１０１：作業部用清浄空気吹出し
口、１０２：通路部用清浄空気吹出し口、
３２：作業部用送風機、３３：通路部用送風機、
３４、３５：送風チャンバ、３６：作業部用
高性能フィルタ、３７：通路部用高性能フィルタ３９：
空気吸込み口、 ４０：プレフィルタ、 ４２：通路部
天井の空気通路４５：排気口 ９：作業用機
器

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．建屋内に設けられて製造ラインの作業機器が配設さ
   れる作業部およびこの作業部に並行して形成される通路
   部とから形成される清浄空間を有する清浄作業室におい
   て、その内外面とも略平坦な天井板とこの天井板の両側
   の側壁を有して上記清浄空間を上記建屋内の空間から隔
   離するよう囲む覆いと、この覆いの内側で上記天井板と
   上記作業部側の側壁で形成される隅部に配設されて送風
   機から吹出された加圧空気を保持する送風チャンバと、
   上記隅部でこの送風チャンバの下部および上記通路部側
   の側部に装着されて上記送風チャンバから供給された空
   気を浄化してそれぞれ上記作業部に向けて下向きに吹出
   す作業部用フィルタおよび上記通路部に向けて横向きに
   吹出す通路部用フィルタを有して、上記通路部の上方を
   上記通路部用フィルタの側方に位置させて構成された所
   定長さのモジュールを複数台備え、これらのモジュール
   を上記作業部および上記通路部がそれぞれ上記製造ライ
   ンに沿って連続するよう複数台接続して構成されたこと
   を特徴とする清浄作業室。