JP3254373B2 - クリーンルームおよびその運転方法 - Google Patents

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に係
り、特に天井プレナムチャンバと床下レタンチャンバ間
に構成されるクリーンルームおよびその運転方法に関
し、特にベイ方式や混流式のクリーンルームなど清浄空
間に層流と乱流が共存するクリーンルームおよびその運
転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体製造用のクリーンルー
ムなど、高い清浄度（例えば、米国連邦規格２０９Ｅの
クラスＭ４〜Ｍ１）が要求されるクリーンルームでは、
図４に示すような全面垂直層流方式が採用されている。
この全面垂直層流方式のクリーンルーム４０２は、天井
プレナムチャンバ４０４と床下レタンチャンバ４０６の
間に形成される。天井プレナムチャンバ４０４とクリー
ンルーム４０２との境界面にはＵＬＰＡフィルタなどの
高性能フィルタ４０８が全面に配置されてクリーンエア
ーの吹き出し面を構成している。床下レタンチャンバ４
０６とクリーンルームとの境界面には複数の吸込口が形
成された吸込面４１０が形成されており、その上面に半
導体製造装置などの各種機器４１１ａ〜４１１ｄが設置
されている。

【０００３】外気供給ダクト４１２から給気された外気
ＯＡおよびクリーンルームからの還気４１４は、ファン
４１６により、フィルタ４１８、無結露コイル４２０お
よびサイレンサ４２２、４２４を順次通過して、天井プ
レナムチャンバ４０４に送られ、高性能フィルタ４０８
により濾過されて、垂直層流のクリーンエアーとして、
床面（吸込面）４１０方向に流される。

【０００４】図４に示すような全面垂直層流方式のクリ
ーンルームはクリーンルーム４０２全域にわたってほぼ
同一の清浄度を達成することが可能であり、従ってクリ
ーンルームの使い勝手の自由度は高くなるが、その反
面、設備費や運転費も高くなるという問題があった。ま
たクリーンルーム全域にわたりほぼ同一の垂直気流を循
環させているため、送風動力も大きくなりランニングコ
ストがかさむという問題があった。

【０００５】かかる全面垂直層流方式の問題点を克服す
る方式として、近年いわゆるオープンベイ方式のクリー
ンルームが提案されている。このオープンベイ方式のク
リーンルームを図５に示す。なおこのオープンベイ方式
のクリーンルームの基本的な構成は、図４に関連して説
明した全面垂直層流方式のクリーンルームと実質的に同
一なので、同じ機能を有する構成要素について、同一の
番号を付することにより、重複説明を省略することとす
る。

【０００６】このオープンベイ方式のクリーンルームで
は、そのエリアで必要とされる清浄度に応じてフィルタ
４０８の設置面積割合や性能を選定している。たとえ
ば、ウェハが移動したり、製造装置のロード部に移載し
たりする、汚染を非常に嫌うプロセスエリア（例えば、
４０２ａ、４０２ｃ）では、その天井部に設置されるフ
ィルタ４０８の設置面積割合を上げたり、フィルタ４０
８の性能を上げて、清浄度を高く設定する。これに対し
て、製造装置のメンテナンス部（例えば４０２ｂ、４０
２ｄ）やメンテナンス員の通路（例えば、４０２ｅ）な
ど通常は高い清浄度が要求されないエリアでは、その天
井部に設置されるフィルタ４０８の設置面積割合を低く
したり、あるいはフィルタ４０８の性能を下げるなどし
て、清浄度を低く設定している。さらに、このオープン
ベイ方式の場合、清浄度の高いエリアと低いエリアとの
境界面に、バックパネル（例えば、製造装置の背面部と
メンテナンスエリアを区分けするサンドイッチ鋼板製等
の固定壁）４３０や垂れ壁（例えば、製造装置前面部と
作業通路の区分けに使用する透明なアクリル板などの垂
れ壁）４３２、ビニールカーテン、アイリッド（図示せ
ず）などの壁体を設置して、両エリア間を区分し、気流
の混合をなくし、あるいは減らすことにより、クロスコ
ンタミネーションを防止している。

【０００７】以上のようなオープンベイ方式のクリーン
ルームでは、循環送風量が図４に示す全面垂直層流方式
に比べて少なくなるので、送風動力が小さくなり、従っ
てランニングコストも下がる。また清浄度の低いエリア
では相対的にフィルタの設置面積が少なくなるので設備
費や運転費が下がる。しかしながら、フィルタ４０８や
垂れ壁４３２やバックパネル４３０、ビニールカーテ
ン、アイリッドの設置場所が固定されてしまうため、製
造装置の入れ替えやラインの変更を行う場合は、フィル
タの設置場所の変更（従って、シールもやり直す必要が
ある。）や、垂れ壁４３２やバックパネル４３０の取り
外しと取り付け工事が必要となり手間がかかり、大規模
な変更を行う場合には、クリーンルームを停止する必要
もあった。

【０００８】ところで、上記クリーンルーム内には、半
導体ウェハやＬＣＤ基板などを製造するための製造装置
が設置される。かかる製造装置には、通常、開閉自在の
扉を有するメンテナンス部が設けられている。このメン
テナンス部は、ウェハが製造ラインを流れている通常製
造時には閉止されており、汚染空気が装置内部に侵入す
ることはない。しかし、必要に応じて、あるいは定期的
（例えば、１日に１度、あるいは１週間に１度）に行わ
れる装置内部の清掃等のメンテナンス時には、このメン
テナンス部は開放される。そのため、メンテナンス部が
開放されている間は、装置内部の汚染を防止するため
に、製造装置周辺に清浄空気を流す必要がある。この
点、従来のオープンベイ方式のクリーンルームでは、製
造装置をメンテナンスしているかどうかにかかわらず、
常にある程度の清浄度の空気を供給しておかなければな
らず、ランニングコストの増大に結びついていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のクリ
ーンルームが有する上記のような問題点に鑑みて成され
たものであり、その目的は、垂れ壁やバックパネルなど
の壁体を使用せずにクリーンルーム内に清浄度の異なる
領域を自由に構成することが可能であり、またそれらの
領域の変更も容易に行うことが可能であり、またクリー
ンルームの建設施工方法を簡略化することが可能であ
り、従って工期を短縮し、建設コストを下げることが可
能であり、さらにクリーンルームの使い勝手の自由度を
高めることが可能であり、加えてランニングコストの低
減を図ることが可能な新規かつ改良されたクリーンルー
ムを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、天井プレナムチャンバ（１０２）
と床下レタンチャンバ（１０６）間に構成されるクリー
ンルーム（１０４）は、清浄度の高い高清浄度エリア
（１０４Ｈ）と、その高清浄度エリアの清浄度よりも相
対的に低い清浄度の低清浄度エリア（１０４Ｌ）から構
成されるとともに、これらの高清浄度エリア（１０４
Ｈ）と低清浄度エリア（１０４Ｌ）の間にバッファ空間
（１０４Ｂ）が設けられる。そして、少なくとも高清浄
度エリア（１０４Ｈ）とバッファ空間（１０４Ｂ）の天
井プレナムチャンバにそれぞれにファンフィルタユニッ
ト（２００）を設置し、その各ファンフィルタユニット
（２００）により、各空間における単位面積あたりの平
均風速が、バッファ空間（１０４Ｂ）の平均風速は高清
浄度エリア（１０４Ｈ）の平均風速以下となり、低清浄
度エリア（１０４Ｌ）の平均風速はバッファ空間（１０
４Ｂ）の平均風速よりも小さくなるように調整する。か
かる構成によれば、清浄空気が高清浄度エリア（１０４
Ｈ）から低清浄度エリア（１０４Ｌ）に自然に流れるよ
うに気流方向を調整することが可能であり、さらにま
た、低清浄空間に生じる乱流が高清浄度エリア（１０４
Ｈ）に逆流し、またはクロスコンタミネーションを引き
起こす現象をバッファ空間（１０４Ｂ）を設けることに
より解消できる。

【００１１】従って、本発明によれば、従来のように、
垂れ壁やバックパネルなどの壁体を一切使用せずとも、
低清浄度エリア（１０４Ｌ）と高清浄度エリア（１０４
Ｈ）のクロスコンタミネーションを有効に防止すること
が可能である。またファンフィルタユニット（２００）
はシリコーンシール等を用いない乾式工法で設置可能な
ので移設を非常に容易に行うことが可能である。また、
天井プレナムチャンバ（１０２）が負圧になるメリット
を活かすことで、クリーンルームの操業が稼働中の移設
も可能になる。さらに、本発明によれば、垂れ壁やバッ
クパネルを一切使用しないので、製造装置（１１０ａ〜
１１０ｅ）の入れ換えや、ラインの変更などに伴うクリ
ーンルーム（１０４）内のレイアウト変更が容易にな
る。また垂れ壁やバックパネルがないために作業員の移
動の自由度が増し、作業性の向上を図ることができる。
またアイリッドやバックパネルを使用しない分だけ設備
コストを下げることができる。

【００１２】また、本発明によれば、高清浄度エリア
（１０４Ｈ）の吸込口（１０８ａ）として用いられる床
面（１０８）の有効開口面積を、低清浄度エリア（１０
４Ｌ）の吸込口（１０８ｂ）として用いられる床面（１
０８）の有効開口面積よりも各空間の風量比において小
さくすることで、さらに効果的に気流の方向を高清浄度
エリア（１０４Ｈ）から低清浄度エリア（１０４Ｌ）に
調整することが可能となる。

【００１３】さらに、上記のように構成されるクリーン
ルーム（１０４）内に製造装置（１１０ａ〜１１０ｅ）
を設置する際には、そのメンテナンス部側が低清浄度エ
リア（１０４Ｌ）に向けて設置することが好ましく、少
なくともそのメンテナンス部の天井付近（例えば、バッ
ファ空間（１０４Ｂ）や低清浄度エリア（１０４Ｌ）の
上部（１１６、１１８）に設置されるファンフィルタユ
ニット（２００ａ、２００ｂ）を、必要に応じて運転停
止自在に構成することが好ましい。

【００１４】かかる構成に成るクリーンルーム（１０
０）によれば、製造装置（１１０ａ〜１０４ｅ）のメン
テナンス部の天井付近に設置されるファンフィルタユニ
ット（２００ａ、２００ｂ）は、少なくとも製造装置の
メンテナンス時に駆動し、低清浄度エリア（１０４Ｌ）
にあるメンテナンス部にあまり清浄度が要求されないよ
うな場合、例えば通常製造時には停止することが可能な
ので、循環風量を軽減することが可能となり、省動力、
低ランニングコストの運転が可能となる。

【００１５】すなわち、製造装置（１１０ａ〜１１０
ｅ）のメンテナンス部の天井付近に設置されるファンフ
ィルタユニット（２００ａ、２００ｂ）の運転を停止し
た場合、バッファ空間（１０８Ｂ）による緩衝作用（た
とえば、高清浄度エリア（１０４Ｈ）への低清浄度エリ
ア（１０４Ｌ）からの乱流の巻き込み防止作用）は無く
なるが、高清浄度エリア（１０４Ｈ）の天井面より吹き
出されるエアーの吹出方向が、風量あたりの床面の開口
面積の差によって、そして各エリアの圧力差によって、
低清浄度エリア（１０４Ｌ）の方向に流れるため、また
この空間は通常製造時には無人であることから、クロス
コンタミネーションを有効に防止することができる。こ
れに対して、製造装置（１１０ａ〜１１０ｅ）のメンテ
ナンス時などには、製造装置（１１０ａ〜１１０ｅ）の
メンテナンス部を開放する必要などから、低清浄度エリ
ア（１０４Ｌ）においても所定の清浄度が要求される
が、その場合にのみ、上記ファンフィルタユニット（２
００ａ、２００ｂ）を運転すれば、低清浄度エリア（１
０４Ｌ）の清浄度を高め、製造装置の内部汚染を効果的
に防ぐことができる。

【００１６】さらに、低清浄度エリア（１０４Ｌ）の天
井には、メンテナンス部の天井付近に設置されるファン
フィルタユニット（２００ａ、２００ｂ）とは独立に運
転停止が可能なファンフィルタユニット（２００ｃ）を
設けることができる。このファンフィルタユニット（２
００ｃ）は、例えば、無結露コイル（１１４）で冷却さ
れた冷気を低清浄度エリア（１０４Ｌ）内に供給するこ
とが可能なものである。例えば、通常運転時で、例えば
ファンフィルタユニット（２００ａ、２００ｂ）が停止
している間に、製造装置の発熱を抑えるために、上記フ
ァンフィルタユニット（２００ｃ）を駆動することがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら本
発明に係るクリーンルームシステムの好適な実施例につ
いて説明する。

【００１８】図１には、本発明に係るクリーンルームシ
ステム１００の概略が示されている。このクリーンルー
ムシステム１００は、天井プレナムチャンバ１０２とク
リーンルーム１０４と床下レタンチャンバ１０６とから
構成されている。クリーンルーム１０４は、要求される
清浄度が異なる複数の空間１０４Ｈ、１０４Ｌ、１０４
Ｂから構成されている。図示の例では、クリーンルーム
１０４は、ウェハのロードアンロードが行われて汚染を
非常に嫌うプロセスエリア（以下、高清浄度エリアと称
する。）１０４Ｈと、製造装置のメンテナンスを行った
りメンテナンス員が往来するあまり高い清浄度が要求さ
れないエリア（以下、低清浄度エリアと称する。）１０
４Ｌから構成されている。さらに、高清浄度エリア１０
４Ｈと低清浄度エリア１０４Ｌの間にはバッファ空間１
０４Ｂ（図中、点線で示す領域）が構成されている。バ
ッファ空間Ｂは、低清浄度エリアからの塵埃で高清浄度
エリアが汚染されぬよう製造装置（ワーク処理装置）の
上部に設けられている。これにより、従来ワーク処理装
置のロードアンロード部と低清浄度エリアを区画してい
た垂れ壁を省略している。

【００１９】クリーンルーム１０４の床面１０８（すな
わち、クリーンルーム１０４と床下レタンチャンバ１０
６との境界面）は、格子板やパンチング板などから構成
されて、多数の吸込口１０８ａ、１０８ｂを備え、その
吸込口１０８ａ、１０８ｂを介してクリーンルーム１０
４の還気エアを吸い込むことが可能なように構成されて
いる。なおこの吸込口１０８ａ、１０８ｂは床面１０８
全面に設けても良いし、必要な場所だけに設けても良
い。特に、後述するように、気流を高清浄度エリア１０
４Ｈから低清浄度エリア１０４Ｌに向かって流したい場
合には、高清浄度エリア１０４Ｈの吸込口１０８ａを有
する床面１０８の有効開口面積を低清浄度エリア１０４
Ｌの吸込口１０８ｂを有する床面１０８の有効開口面積
よりも吸込風量との比で小さくすることが好ましい。す
なわち、高清浄度エリアは低清浄度エリアよりも清浄空
気の供給量が圧倒的に多いので、各エリアごとの床面の
開口面積の総和に関しては、前者を後者より大きくせざ
るを得ないが、各エリアごとの吸込風量の総和と開口面
積の総和との比に関して、前者を後者よりも小さくすれ
ば、床面に抵抗を生じることになり、低清浄度エリアに
向けて清浄空気が流れるようになる。

【００２０】これらの床面１０８は、例えば半導体製造
装置を設置することが可能な程度の強度を備えている。
図示の一例では、高清浄度エリア１０４Ｈにウェハのロ
ードアンロード装置１１０ａが設置されており、そのロ
ードアンロード装置１１０ａに隣接して処理装置１１０
ｂが設置されている。この処理装置１１０ｂのメンテナ
ンス側はバッファ空間１０４Ｂを介して低清浄度エリア
１０４Ｌ内に配置される。また別の高清浄度エリア１０
４Ｈにも処理装置１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅがそれ
ぞれ設置されており、これらの処理装置１１０ｃ、１１
０ｄ、１１０ｅのメンテナンス側は、同様にバッファ空
間１０４Ｂを介して低清浄度エリア１０４Ｌ内に配置さ
れる。

【００２１】床下レタンプレナムチャンバ１０６内にお
ける、上記床面１０８の吸込口１０８ａ、１０８ｂから
の還気および外気処理装置１１２からの外気（ＯＡ）
は、無結露コイル１１４を介して、上方に送られ、さら
に天井プレナムチャンバ１０２に送られる。天井プレナ
ムチャンバ１０２とクリーンルーム１０４との境界面１
１６（すなわち、天井面）には、例えば縦横に渡した梁
材や枠材によって構成されるファンフィルタユニット２
００設置用の設置枠が多数形成されており、ファンフィ
ルタユニット２００は、この設置枠の開口部を覆うよう
にして、この設置枠に着脱自在に設けられる。なお、外
気処理装置としては、公知のエアハンドリングユニット
を用い、クリーンルームの潜熱負荷等を賄わせる。ま
た、無結露コイル１１４は、コイル出口部の循環空気を
計測するセンサと、コイル内の冷媒の流量を制御する自
動弁と、温度センサの計測値から自動弁の開度を演算す
るコントローラを備えるものである。冷媒としては、フ
ロン系冷媒と冷水が用いられるが、後者の方が好適であ
る。

【００２２】次に、ファンフィルタユニット２００の概
略について説明する。このファンフィルタユニット２０
０は、例えば、特開平７−２４３６８２号公報に開示さ
れている。かかるファンフィルタユニット２００は、例
えば略直方体のケーシング内に、上面の吸込口から下面
の吹出口に向けて、ファンユニットとＵＬＰＡ（または
ＨＥＰＡ）フィルタを順次収納したものであり、ファン
ユニットを、例えばインバータ制御することにより、所
望の風速を有する清浄空気を下面の吹出口から供給する
ことができるものである。なお、ファンフィルタユニッ
ト２００には、中央監視盤に接続されるターミナルユニ
ットが設けられており、ファンユニットへの電力供給、
駆動停止指令やインバータからの運転周波数の信号を中
継することができる。従って、ファンフィルタユニット
２００は、中央監視盤からの指令に応じて、ファンを発
停させ、清浄空気の供給停止、ファンの回転数制御を行
うことができる。

【００２３】以上のように構成されるファンフィルタユ
ニット２００は、天井面に形成される設置枠に対して着
脱自在に設置することが可能である。そして、本実施例
によれば、高清浄度エリア１０４Ｈの天井面１１３で
は、ファンフィルタユニット２００の設置割合を高める
ことにより、より清浄なエアを供給することができる。
これに対して、低清浄度エリア１０４Ｌではあまり高い
清浄度が要求されないので、その天井面１１６に設置さ
れるファンフィルタユニット２００の設置割合を低く抑
えることが可能である。なお、清浄度要求に対しては、
上述のように、ファンフィルタユニット２００の設置割
合により調整することも可能であるが、ファンフィルタ
ユニット２００に内設されるフィルタの性能を変えるこ
とや、ファンの運転を停止しておくことによっても調整
することができる。すなわち、高清浄度エリア１０４Ｈ
に対してはより高性能のフィルタを使用し、低清浄度エ
リア１０４Ｌに対しては相対的に性能の低いフィルタを
使用しても良い。

【００２４】さらに上記実施例においては、高清浄度エ
リア１０４Ｈと低清浄度エリア１０４Ｌの間にバッファ
空間１０４Ｂ（図中、点線で示す領域）が構成されてい
る。そして、本発明によれば、このバッファ空間１０４
Ｂの天井面１１８には、バッファ空間用のファンフィル
タユニット２００ａが設置される。このファンフィルタ
ユニット２００ａは、後述するように、上記バッファ空
間１０４Ｂの単位面積あたり平均風速が、高清浄度エリ
ア１０４Ｈの単位面積あたり平均風速以下であり、かつ
低清浄度エリア１０４Ｌの単位面積あたり平均風速より
も高くなる程度の設置割合で設置される。

【００２５】なお、バッファ空間１０４Ｂ用のファンフ
ィルタユニット２００ａに使用されるフィルタとして
は、少なくとも低清浄度エリア１０４Ｌ用のファンフィ
ルタユニット２００に使用されるフィルタの性能を有し
ていれば十分である。しかし、クロスコンタミネーショ
ンの防止がより厳格に要求される場合には、高清浄度エ
リア１０４Ｈ用のファンフィルタユニットに使用される
フィルタと同等またはそれ以上のものを使用することが
好ましい。

【００２６】以上のように、本実施の形態によれば、１
台ごとに自由に吹き出し風速を変えることができるの
で、各エリアに設置されるファンフィルタユニット２０
０は、バッファ空間１０８Ｂの単位面積あたり平均風速
が、高清浄度エリア１０４Ｈの単位面積あたり平均風速
以下であり、かつ低清浄度エリア１０４Ｌの単位面積あ
たり平均風速よりも高くなるように平均風速が調整され
る。すなわち、上記バッファ空間１０４Ｂの単位面積あ
たり平均風速を、Ｖｂ、高清浄度エリア１０４Ｈの単位
面積あたり平均風速をＶｈ、低清浄度エリア１０４Ｌの
単位面積あたり平均風速をＶｌとすると、 Ｖｈ≧Ｖｂ＞Ｖｌ となるようにファンフィルタユニット２００の運転能力
制御が行われる。たとえば、 Ｖｈ≧０．３５（ｍ／ｓ）、 ０．３５（ｍ／ｓ）≧Ｖｂ≧０．２（ｍ／ｓ）、 ０．３（ｍ／ｓ） ≧Ｖｌ≧０．１（ｍ／ｓ） となるよう設定することができる。

【００２７】その結果、図示矢印で示すように、清浄空
気が高清浄度エリア１０４Ｈから低清浄度エリア１０４
Ｌに自然に流れるように気流方向を調整することが可能
であり、さらにまた、低清浄空間１０４Ｌに生じる乱流
が高清浄度エリア１０４Ｈに逆流する現象をバッファ空
間１０４Ｂにより解消できる。従って、従来のシステム
のように、垂れ壁やバックパネルなどのクロスコンタミ
ネーション防止用の壁体を設置しなくても、高清浄度エ
リア１０４Ｈと低清浄度エリア１０４Ｌとの間にバッフ
ァ空間１０４Ｂを設ければ、高清浄度エリア１０４Ｈと
低清浄度エリア１０４Ｌとの間のクロスコンタミネーシ
ョンを効果的に防止し、清浄度の異なるエリアをクリー
ンルーム１０４内に共存させることができる。

【００２８】図２は、かかる本発明の優れた効果を、垂
れ壁を使用した従来例との比較において示している。図
中、縦軸は天井から床までの高さを示し、横軸は高清浄
度エリアとバッファ空間との境界を原点としたときの、
高清浄度エリア側およびバッファ空間側の距離をそれぞ
れ示している。図の上方には清浄空気を供給するために
用いられたファンフィルタユニットが模式的に描かれて
いる。実験では、高清浄度エリアとバッファ空間の平均
風速をそれぞれ０．３５（ｍ／ｓ）と設定し、低清浄度
エリア側に線状発塵源を設置し、各エリアの汚染度を測
定した。汚染の状況は、図中に粒子計測器による０．１
μｍ以上の粒子の平均カウント数が１個／ＣＦ（キュー
ビック・フィート）以上となる位置をプロットして求め
た。従って、図中、各プロット境界よりも左側の空間で
は清浄度が維持されている。また、図中、△のプロット
は、１０００ｍｍの垂れ壁を設置した場合を示し、○の
プロットは、４５０ｍｍの垂れ壁を設置した場合を示
し、そして、□のプロットは、本発明に基づき垂れ壁を
使用しない場合をそれぞれ示している。なお、図中低清
浄度エリアは省略されている。その結果、本発明によれ
ば、高清浄度エリアと低清浄度エリアとの間にバッファ
空間を設ければ、垂れ壁を省略した方が、高清浄度エリ
アと低清浄度エリアとの間のクロスコンタミネーション
を効果的に防止できることが判明した。これは、垂れ壁
が短くなることにより、高清浄度エリアから低清浄度エ
リアへの偏流が始まる位置が高くなり、塵埃をより広い
範囲で排出するためであると考えられる。

【００２９】さらに、本発明によれば、垂れ壁やバック
パネルなどの障害物が存在しないので、製造装置の入れ
替えやラインの変更などに伴うレイアウトの変更を容易
に行うことができる。またクリーンルーム内に垂れ壁や
バックパネルなどの障害物が存在しないので、作業員の
移動の自由度が増し、作業性の良好なクリーンルームを
構築することができる。さらにまた、垂れ壁やバックパ
ネルを使用しない分だけ、設備コストを下げることもで
きる。

【００３０】なお、高清浄度エリア１０４Ｈと低清浄度
エリア１０４Ｌに設置されるバッファ空間１０４Ｂの幅
については、図３に示すように、幅を広げれば広げるほ
ど清浄領域が拡大することが分かる。なお、図３に示す
実験条件は、図２に関連して示したものと同様であり、
図中、△のプロットはバッファ空間の幅を１２００ｍｍ
に設定した場合を示し、○のプロットはバッファ空間の
幅を６００ｍｍに設定した場合を示している。このよう
に、本発明によれば、バッファ空間の幅を拡大すればす
るほど効果的にクロスコンタミネーションを防止し、清
浄度の維持ができる。ただし、設備の設計にあたって
は、高清浄度エリアの確保がまず優先され、ついで、残
余の空間をバッファ空間と低清浄度エリアに区分する必
要があるが、バッファ空間の拡大は低清浄度エリアの減
少、さらにはファンフィルタユニットの設置コストの増
大につながるので、設備に要求される条件に応じて最適
なバッファ空間の幅を設定することが好ましい。

【００３１】また、吸込口１０８ａ、１０８ｂを有する
床面１０８の各空間での吸込風量比での有効開口面積を
高清浄度エリア１０４Ｈよりも低清浄度エリア１０４Ｌ
の方が大きくなるように調整することにより、さらに効
果的に気流の方向を高清浄度エリア１０４Ｈから低清浄
度エリア１０４Ｌの方向に調整することができることは
上述の通りである。

【００３２】すでに説明したように、ファンフィルタユ
ニット２００は１台ごとに中央監視盤からの指令により
運転停止を自由に行うことができる。従って、例えば、
低清浄度エリア１０４Ｌあるいはバッファ空間１０４Ｂ
の天井面に設置したファンフィルタユニット２００のう
ち、製造装置のメンテナンス部直上やその付近に設置し
てあるファンフィルタユニット２００ｂ、２００ｃにつ
いては、例えば、メンテナンス時のみ駆動して通常製造
時には停止するなどの運転停止制御を行えば、メンテナ
ンス時の装置内部の汚染を防止するとともに、ランニン
グコストの低減を図ることができる。

【００３３】あるいは、低清浄度エリア１０４Ｌの天井
に設置されたファンフィルタユニット２００のうち冷気
供給用ファンフィルタユニット２００ｃは、例えば、無
結露コイル１１４で冷却された冷気を低清浄度エリア１
０４L内に供給することが可能なものなので、例えば、
通常運転時、すなわちファンフィルタユニット２００
ａ、２００ｂを停止している間に、製造装置の発熱によ
り低清浄度エリア１０４Ｌ内の温度が所定温度以上に上
昇した場合に、このファンフィルタユニット２００ｃを
駆動することにより、発熱により生じた熱負荷を補償す
ることができる。

【００３４】以上本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照しながら説明したが、本発明は上記実施例に
限定されず、当業者であれば、特許請求の範囲に記載さ
れた技術的思想を逸脱せずに、様々な変更及び修正が可
能であり、それらについても本発明の技術的範囲に含ま
れることは言うまでもない。

【００３５】特に、本発明は、清浄度の異なる複数の空
間から構成されるクリーンルームであれば、上記実施例
に限定されずあらゆる用途に適用することが可能であ
る。例えば、上記実施例では、天井面に着脱自在のファ
ンフィルタユニットのみを設置した例を示したが、図５
に示すようなオープンベイ方式のクリーンルームに対し
て本発明を適用することも可能である。その場合には、
従来、垂れ壁やバックパネルなどが設置されていた部位
にファンフィルタユニットによりバッファ空間を形成す
ることにより、垂れ壁やバックパネルなどを使用せずに
共通のクリーンルーム内に異なる清浄度の空間を共存さ
せることが可能となる。

【００３６】また本発明に適用できるファンフィルタユ
ニット２００についても、個別ユニット内にフィルタ機
構、送風機構、風量可変機構、電源制御機構などを備え
たものであれば、本発明にいわゆるファンフィルタユニ
ットとして、本発明の範疇に包含されることは言うまで
もない。さらに無結露コイルについては、循環空気用の
無結露コイル１１４とは別に、メンテナンスエリア上方
に設置される製造装置の発熱対策用のファンフィルタユ
ニット２００ｃの近傍の室内側に設置することも可能で
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クリーンルーム（１０４）内の清浄度の異なる複数の空
間（１０４Ｈ、１０４Ｌ）をバッファ空間（１０４Ｂ）
により区分し、そのバッファ空間（１０４Ｂ）の単位面
積あたり平均風速が、高清浄度エリア（１０４Ｈ）の単
位面積あたり平均風速以下であり、かつ低清浄度エリア
（１０４Ｌ）の単位面積あたり平均風速よりも高くなる
ように設定されるので、高清浄度エリア（１０４Ｈ）か
ら低清浄度エリア（１０４Ｌ）に清浄空気の気流を方向
付けるとともに、低清浄度エリア（１０４Ｌ）の乱流が
高清浄度エリア（１０４Ｈ）に巻き込まれることを防止
できるので、高清浄度エリア（１０４Ｈ）と低清浄度エ
リア（１０４Ｌ）間のクロスコンタミネーションを効果
的に防止することが可能である。

【００３８】また、垂れ壁、バックパネル、アイリッ
ド、ビニールカーテンなどの壁体を一切使用せずに、共
通のクリーンルーム（１０４）内に清浄度の異なる空間
（１０４Ｈ、１０４Ｌ）をクロスコンタミネーションを
生じさせずに共存させることができる。ファンフィルタ
ユニット（２００）はシールを用いない乾式工法で設置
可能なので移設を非常に容易に行うことが可能であり、
天井プレナムチャンバ（１０２）が負圧になるメリット
を活かすことで、稼働中の移設も可能になる。さらに垂
れ壁やバックパネルなどを一切使用しないので、製造装
置（１１０ａ〜１１０ｅ）の入れ替えやラインの変更な
どに伴うクリーンルーム（１０４）内のレイアウト変更
が容易になる。また垂れ壁やバックパネルなどがないた
めに作業員の移動の自由度が増し、作業性の向上を図る
ことができる。また垂れ壁やバックパネルを使用しない
分だけ設備コストを下げることができる。

【００３９】さらにまた、本発明によれば、低清浄度エ
リア（１０４Ｌ）またはバッファ空間（１０４Ｈ）に設
置したファンフィルタユニットのうち、必要に応じて必
要なファンフィルタユニットだけを運転したり停止した
りすることにより、ランニングコストを低減することが
可能となり、製造装置のメンテナンス時に、製造装置の
内部汚染を効果的に防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるクリーンルームの一実施例の概
略構成を示す一部断面図である。

【図２】本発明にかかるクリーンルームと従来のアイリ
ッドパネルを用いたクリーンルームの清浄度の比較を示
す図表である。

【図３】本発明にかかるクリーンルームにおけるバッフ
ァ空間の大きさとクリーンルームの清浄度の関係を示す
図表である。

【図４】従来の全面垂直層流方式のクリーンルームの概
略構成を示す一部断面図である。

【図５】従来のオープンベイ方式のクリーンルームの概
略構成を示す一部断面図である。

【符号の説明】

１００ クリーンルームシステム １０２ 天井プレナムチャンバ １０４ クリーンルーム １０４Ｈ 高清浄度エリア １０４Ｌ 低清浄度エリア １０６ 床下レタンチャンバ １０４Ｂ バッファ空間 １０８ 床面 １０８ａ、１０８ｂ 吸込口 １１６ 天井面 ２００ ファンフィルタユニット ２００ａ バッファ空間用ファンフィルタユニット

フロントページの続き (72)発明者 浜 昇 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 青木 照明 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 岩間 専司 岐阜県岐阜市高田５−６−15 (72)発明者 川畑 進 富山県富山市堀川町416 (56)参考文献 特開 昭61−291850（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−243682（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−291436（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−91434（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−113221（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天井プレナムチャンバと床下レタンチャ
   ンバ間に構成されるクリーンルームであって、前記クリ
   ーンルームは清浄度の高い高清浄度エリアと、その高清
   浄度エリアの清浄度よりも相対的に低い清浄度の低清浄
   度エリアから構成されるとともに、前記高清浄度エリア
   と前記低清浄度エリアの間にバッファ空間を設け；少な
   くとも前記高清浄度エリアと前記バッファ空間の天井プ
   レナムチャンバにそれぞれにファンフィルタユニットを
   設置し；その各ファンフィルタユニットにより、各空間
   における単位面積あたりの平均風速が、前記バッファ空
   間の平均風速は前記高清浄度エリアの平均風速以下であ
   り、前記低清浄度エリアの平均風速は前記バッファ空間
   の平均風速よりも小さくなるように調整されることを特
   徴とする、クリーンルーム。
2. 【請求項２】 前記高清浄度エリアの吸込口として用い
   られる床面の有効開口面積は前記低清浄度エリアの床面
   の有効開口面積よりも各空間の風量比において小さいこ
   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】 前記クリーンルーム内に設置される製造
   装置は、そのメンテナンス部側が前記低清浄度エリアに
   向けて設置されており、少なくともそのメンテナンス部
   の天井付近に設置されるファンフィルタユニットは、必
   要に応じて運転停止自在であることを特徴とする、請求
   項１または２に記載のクリーンルーム。
4. 【請求項４】 前記低清浄度エリアの天井には、前記メ
   ンテナンス部の天井付近に設置されるファンフィルタユ
   ニットとは独立に運転停止が可能なファンフィルタユニ
   ットが設けられており、前記低清浄度エリアの温度に応
   じて、前記低清浄度エリア内に冷気を供給することが可
   能であることを特徴とする、請求項３に記載のクリーン
   ルーム。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載のクリーンルー
   ムの運転方法であって、前記製造装置のメンテナンス部
   の天井付近に設置される前記ファンフィルタユニット
   は、少なくとも前記製造装置のメンテナンス時に駆動さ
   れることを特徴とする、クリーンルームの運転方法。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載のクリーンルー
   ムの運転方法であって、前記製造装置のメンテナンス部
   の天井付近に設置される前記ファンフィルタユニット
   は、前記低清浄度エリアにおいて所定の清浄度が要求さ
   れない場合には停止されることを特徴とする、クリーン
   ルームの運転方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のクリーンルームの運転
   方法であって、前記製造装置のメンテナンス部の天井付
   近に設置される前記ファンフィルタユニットの運転が停
   止されている時に、前記低清浄度エリアの温度が所定値
   以上に上昇した場合に、前記メンテナンス部の天井付近
   に設置されるファンフィルタユニットとは独立に運転停
   止が可能なファンフィルタユニットが駆動されることを
   特徴とする、クリーンルームの運転方法。