JP3799538B2 - クリーンルームにおける局所クリーン度保持システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルームにおける局所クリーン度保持システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や液晶パネルを製造する工場等におけるクリーンルームは、例えば、化学蒸着装置（ＣＶＤ）、物理蒸着装置（ＰＶＤ）、エッチング装置等の生産装置のメンテナンス時の清浄度確保を考慮して、生産装置周辺の空間についても高清浄度となっている。また、装置メンテナンス時の汚染物質の拡散については特別考慮されていないが、クリーンルームの清浄度が高く、層流気味となっているために、汚染物質のクリーンルームへの拡散が防止できている。
【０００３】
しかしながら上記工場等では、クリーンルームに関するイニシャル／ランニングコストが膨大になっており、コスト低減等を理由にクリーン局所化（ミニエンバイロメント）が重要な課題となっている。
【０００４】
クリーン局所化は、例えばウエハー周辺の局所空間のみを高清浄度にするというコンセプトのもと、ウエハーをウエハーボックス等の内部に収納して直接に高清浄度に保護するもので、このため通常時は装置の周辺を低清浄度空間とすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記クリーン局所化では、装置メンテナンス時には装置内部を外部に暴露するため、装置内部を汚染しないように装置周辺を高清浄度に維持しなければならない。またメンテナンスにより発生した汚染物質が生産装置の周辺環境に拡散しないような対策を同時に行う必要がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたもので、即ち、局所クリーン環境における装置メンテナンス時のクリーン度の維持管理及び汚染物質の拡散防止を計ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明では、複数の天井ユニットを縦横に配置してクリーンルームの天井を構成し、各天井ユニットの周囲にエアーカーテンを構成する空気吹出部を構成し、各天井ユニットの空気吹出部毎に空気を吹き出し可能に構成するクリーンルームにおける局所クリーン度保持システムを提案する。
【０００７】
そして本発明では、上記の構成において、空気吹出部の吹き出し面に整流板を設けることを提案する。
【０００８】
また本発明では、上記の構成において、空気吹出部から吹き出す空気の温度を周囲温度よりも低下させることを提案する。
【０００９】
また本発明では、上記の構成において、天井の空気吹出部に対応してクリーンルームの床面に空気吸引部を設置することを提案する。
【００１０】
以上の本発明によれば、クリーンルーム内の生産装置等のメンテナンス時においては、生産装置等の上方に閉ループ状に配置された空気吹出部から空気を吹き出して生産装置をエアーカーテンで囲み、その囲まれた空間のみを高清浄度に維持することができる。
【００１１】
従って、生産装置等の内部の汚染と、発生した汚染物質の周辺への拡散を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１〜図４は本発明システムの第１の実施の形態を示すもので、図１はクリーンルームの天井伏図であり、天井Ｃは複数の天井ユニット１を縦横に配置して構成している。即ち、図１に示す天井Ｃの例では、２４（＝４×６）個の天井ユニット１を縦横に配置している。そしてクリーンルームには、符号２ａ，２ｂを付した生産装置が設置されている。
図２は天井ユニット１の一つを示すもので、この天井ユニット１は、ヘッパ（ＨＥＰＡ）フィルター又はウルパ（ＵＬＰＡ）フィルター等のフィルターユニット３を方形の支持枠４に支持している。そして天井ユニット１には、支持枠４を囲むように外周に空気吹出部５を構成している。
図２に示す天井ユニット１を縦横に配置して構成した図１に示す天井Ｃでは、夫々の天井ユニット１の支持枠４の外周に配置された空気吹出部５が隣接して格子状に配置される。
【００１３】
図４はこの実施の形態における空気供給系統の例を示すものである。
符号６はフィルタユニット３への空気供給装置で、この空気供給装置６は、ファン７と空気冷却器８を備えており、この空気供給装置６から各天井ユニット１のフィルタユニット３に至る空気ダクト９にダンパー１０を設けている。ダンパー１０は全ての天井ユニット１毎に設けており、夫々独立に風量が調節可能に構成されている。
一方、１１は空気吹出部５への空気供給装置であり、この空気供給装置１１は、ファン１２と空気冷却器１３に加えて、ヘッパ（ＨＥＰＡ）フィルター又はウルパ（ＵＬＰＡ）フィルター等のフィルター１４を備えており、この空気供給装置１１から各天井ユニット１の空気吹出部５に至る空気ダクト１５にダンパー１６を設けている。ダンパー１６も全ての天井ユニット１毎に設けており、夫々の天井ユニット１の空気吹出部５からの空気の吹き出しを独立に調節可能に構成している。
【００１４】
以上の構成において、クリーンルーム内の生産装置２ａ，２ｂのメンテナンスを行わない通常時は、空気供給装置６のみを動作させてクリーンルーム内のクリーン度を維持する。クリーン度の調節はダンパー１０の開度を調節して行う。
【００１５】
次にクリーンルーム内の生産装置２ａのメンテナンスを行う場合には、空気供給装置１１を動作させ、生産装置２ａの上方の天井ユニット１の空気吹出部５に対応するダンパー１６を開とする。
この動作においては、フィルター１４を通って清浄化された空気は空気ダクト１５を通り、開のダンパー１６を経て天井ユニット１の周囲の空気吹出部５に至り、ここから下方に吹き出して、生産装置２ａの周囲に閉じたエアーカーテン１７を形成する。このことから、生産装置２ａの周囲には、エアーカーテン１７により、クリーン度において外側の空間Ｓ′と遮蔽された空間Ｓを構成することができる。
一方、図１に示す生産装置２ｂのように、生産装置が一つの天井ユニット１により形成されるエアーカーテン１７の範囲よりも広い範囲を占める場合には、その占める範囲に対応して複数の天井ユニット１の空気吹出部５から空気を吹き出して夫々のエアーカーテンを同時に形成することにより、生産装置２ｂの周囲に、クリーン度において外側の空間Ｓ′と遮蔽された空間Ｓを構成することができる。
尚、図３、図４において、空気を吹き出している空気吹出部５には他と区別するために便宜上ハッチングを付している。
【００１６】
以上のようにメンテナンスを行う生産装置２ａ，２ｂの周囲にエアーカーテン１７を形成している状態において、それらの天井ユニット１のフィルタユニット３に対応するダンパー１０の開度を大きくして、フィルタユニット３を通して下方に吹き出す清浄空気の風量を増加することにより、空間Ｓ内のクリーン度を、外側の空間Ｓ′と比較してより高清浄度に維持することができる。
例えば、生産装置の稼働時においては、クリーンルーム内を0.3μclass1000程度のクリーン度に維持し、生産装置のメンテナンス時には、エアーカーテンにより構成する空間Ｓ内のクリーン度を向上させて0.1μclass100程度のクリーン度とする。またこの時には、温度も低下させる。
このため、メンテナンスを行っている生産装置２ａ，２ｂが外側の空間Ｓ′の低清浄度の空気に曝されて内部が汚染されることがない。
また生産装置２ａ，２ｂのメンテナンスにおいて、汚染物質が発生しても、この汚染物質は図４中の破線に示すようにエアーカーテン１７に遮られ、空間Ｓの外側に拡散しない。
【００１７】
以上の構成において、空気吹出部５の吹き出し面に整流板（図示省略）を設置することにより、下降する気流の乱れを抑制してエアーカーテンの性状を良くすることができる。
また空気吹出部５から吹き出す空気の温度を周辺環境の温度よりも下げれば、下降気流がスムーズに流れるようにすることができ、このことからもエアーカーテンの性状を良くすることができる。
また、クリーンルームの床面１９に、天井の空気吹出部５に対応して空気吸引部２０を設置して、下降空気を吸引することにより、さらにエアーカーテンの性状を良くすることができる。
しかしながら、以上は必要に応じて行えば良く、必須ではない。
【００１８】
図５、図６は本発明の他の実施の形態を示すもので、図５は図１と同様なクリーンルームの天井伏図の一部の拡大図、図６はこの実施の形態における空気供給系統の例を示すものである。
この実施の形態では、天井ユニット１毎に、その周囲に空気吹出部５を構成する上述の実施の形態とは異なり、空気吹出部は縦横に配置した隣接の天井ユニット１０１間毎に共通の空気吹出部１０５として構成する。例えば天井ユニット１０１ｂの周囲には、隣接の天井ユニット１０１ａ，１０１ｃ，１０１ｄ，…との間に、夫々独立して空気を吹き出し可能な空気吹出部１０５ａ〜１０５ｍを設置する。
【００１９】
図６はこの実施の形態における空気供給系統の例を示すもので、図４と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
この実施の形態では、独立して空気を吹き出し可能な空気吹出部１０５ａ〜１０５ｍの夫々に対応してダンパー１６を設置する。
【００２０】
以上の構成においては、図５に示す生産装置２ｂのように、生産装置が一つの天井ユニット１の周囲に形成されるエアーカーテンの範囲よりも広い範囲を占める場合には、その占める範囲に対応する複数の天井ユニット１の周囲に対応する空気吹出部、即ち空気吹出部１０５ｄを除く空気吹出部１０５ａ〜１０５ｍから空気を吹き出してエアーカーテン１１７を形成することにより、生産装置２ｂの周囲に、クリーン度において外側の空間Ｓ′と遮蔽された空間Ｓを構成することができる。
この場合には、図３の右下の状態とは異なり、図５、図６に示すようにエアーカーテン形成用の吹き出し空気を生産装置２ｂに衝突させないようにすることができる。
【００２１】
図４、図６に示すように、以上の実施の形態では、天井ユニットは、ＦＵ（Fan
Unit）方式を適用しているが、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）方式を適用しても良いことは勿論である。
この方式を適用した場合には、クリーンルーム内の生産装置のメンテナンスを行わない通常時、即ち、高清浄度を必要としない時点にはＦＦＵ方式の天井ユニットを間引き運転して省エネルギを計り、一方、生産装置のメンテナンスを行う場合には、エアーカーテンにより囲まれた空間に対応する天井ユニットの運転を行って、空間内を高清浄度にすることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりであるので、次のような効果がある。
ａ．クリーン局所化において、クリーンルーム内のクリーン度は低くても、生産装置等の周囲を必要に応じて高清浄度に維持することができるので、生産装置等のメンテナンス時に、生産装置等の内部の汚染や、メンテナンスにより発生した汚染物質が生産装置の周辺環境に拡散することを防止することができる。
ｂ．クリーンルーム内のクリーン度を、生産時と、生産装置のメンテナンス時とで切り換えを可能としたので、省エネルギによるランニングコストの低減を計ることができると共に、建設費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に対応するクリーンルームの天井伏図である。
【図２】 図１の天井ユニットの一つを示す拡大図である。
【図３】 エアーカーテン形成状態を説明する天井伏図である。
【図４】 エアーカーテン形成状態を説明する説明的断面図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に対応するクリーンルームの天井伏図の要部拡大図である。
【図６】 エアーカーテン形成状態を説明する説明的断面図である。
【符号の説明】
１ 天井ユニット
２ａ，２ｂ 生産装置
３ フィルタユニット
４ 支持枠
５ 空気吹出部
６ 空気供給装置
７ ファン
８ 空気冷却器
９ 空気ダクト
１０ ダンパー
１１ 空気供給装置
１２ ファン
１３ 空気冷却器
１４ フィルター
１５ 空気ダクト
１６ ダンパー
１７ エアーカーテン
１８ 汚染物質
１９ 床面
２０ 空気吸引部

Claims (4)

1. 複数の天井ユニットを縦横に配置してクリーンルームの天井を構成し、各天井ユニットの周囲にエアーカーテンを構成する空気吹出部を構成し、各天井ユニットの空気吹出部毎に空気を吹き出し可能に構成することを特徴とするクリーンルームにおける局所クリーン度保持システム
2. 空気吹出部の吹き出し面に整流板を設けることを特徴とする請求項１に記載のクリーンルームにおける局所クリーン度保持システム
3. 空気吹出部から吹き出す空気の温度を周囲温度よりも低下させることを特徴とする請求項１、２記載のうち、いずれか１項に記載のクリーンルームにおける局所クリーン度保持システム
4. 天井の空気吹出部に対応してクリーンルームの床面に空気吸引部を設置することを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項に記載のクリーンルームにおける局所クリーン度保持システム

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