JP4057739B2 - 半導体工場 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルームを備えた半導体工場に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体工場では、単に塵埃対象のクリーン化と温度調整のみが主体であったため、製造エリアである大空間の天井に高性能フィルタを設置し、塵埃の除去を行い、またこのクリーン空気循環系に冷却コイル(ファン付きとファン無しがある)を設置し、温度コントロールのみをしてきた。
【0003】
しかし、半導体の微細化に伴い微少なケミカルまでを制御しなくてはならなくなった。
そこで、上述のシステム系にケミカル除去フィルタを設置する場合、天井フィルタをFFU(ファンフィルタユニット)等に交換し、個々にケミカルフィルタを付加する構成を取っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように個々にケミカル除去フィルタを設置すると、機器台数が増え、経済的でなく、かつ効率も悪いという問題があった。
また、寿命が1年前後と言われるケミカル除去フィルタの交換作業も、階高が高いクリーンルーム側よりの高所作業や、天井裏からの作業のし難い狭い空間やキャッツウォーク等を介しての作業となり、効率が悪いという問題があった。
【0005】
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ケミカル処理等の処理系統が高度化する半導体工場等で効率的に製造ニーズにあった環境空調を経済的に構成することが可能な半導体工場を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の半導体工場は、メイン製造エリアと、このメイン製造エリアの両側または一側に立設されたコア部とを備えた半導体工場において、前記メイン製造エリアは、クリーンルームと、このクリーンルームの天井側に形成されたチャンバーと、前記クリーンルームの床下に形成されたユーティリティスペースと、このユーティリティスペースと前記チャンバーとを連絡するクリーンエア循環用シャフトと、前記ユーティリティスペースからこのクリーンエア循環用シャフトに吸い込まれる空気を冷却し、前記クリーンルーム内で発生した熱を冷却する冷却コイルとを備え、前記コア部は、前記クリーンルーム用の空調機と、前記クリーンルーム内のケミカルを除去するケミカル除去装置とを個別に備え、前記ケミカル除去装置の吸込口は、前記クリーンエア循環用シャフトの途中に設けられ、前記空調機の吹出口と前記ケミカル除去装置の吹出口とは、前記空調機の吹出口から吹き出される空気と、前記クリーンルームエア循環用シャフトを介して上昇する循環空気と、前記ケミカル除去装置の吹出口から吹き出される空気とが、混じり合い、ケミカルの濃度を均一に低下させるように、前記クリーンエア循環用シャフトと前記チャンバーとが直交する隅部に形成される乱流域となる合流領域にそれぞれ設けられることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0010】
図1は、本発明の実施形態に係る半導体工場の概要を示す(請求項1に対応する)。
本実施形態に係る半導体工場Aは、メイン製造エリア1と、このメイン製造エリア1の両側(図では一側のみを表す)に立設されたコア部20とを備えている。
【0011】
メイン製造エリア1は、作業ゾーンを形成するクリーンルーム2と、このクリーンルーム2の天井3側に形成されたチャンバー4と、クリーンルーム2のグレーチングなどの床5の下部に形成されたユーティリティスペース6と、このユーティリティスペース6とチャンバー4とを連絡するクリーンエア循環用シャフト7とを備えている。
【0012】
クリーンルーム2の天井3には、HEPAフィルタやULPAフィルタなどの天井フィルタ9が従来と同様にファン10とともに設置されている。
ユーティリティスペース6には、動力供給設備や環境保全設備等が配置されている。
ユーティリティスペース6とクリーンエア循環用シャフト7との間には、冷却コイル8が配置されている。
【0013】
クリーンルーム2の床5上には、製造機11が設置されている。この製造機11には、排気ファン13が連絡している。
コア部20は、クリーンルーム2用の外気処理空調機21と、クリーンルーム2内のケミカル等の不純物を除去するケミカル除去装置22とを備えている。
外気処理空調機21は、外気を取り入れ、温湿度を制御後に、クリーンルーム2へ空気を供給するものである。
【0014】
外気処理空調機21の吹出口23とケミカル除去装置22の吸込口24および吹出口25が、クリーンエア循環用シャフト7とチャンバー4との合流領域50に形成されている。合流領域50は、クリーンエア循環用シャフト7とチャンバー4とが直交する隅部に形成されている。
ケミカル除去装置22の吸込口24は、クリーンエア循環用シャフト7の途中に位置し、外気処理空調機21の吹出口23とケミカル除去装置22の吹出口25は、クリーンエア循環用シャフト7のチャンバー4との合流領域50に位置する。
【0015】
次に、このように構成された本実施形態の作用を説明する。先に、定法に従って、クリーンルーム2内に目的とする高度の清浄空間を形成し、維持する処理を説明する。外気処理空調機21にて温湿度が制御された空気を、外気処理空調機21の吹出口23からチャンバー4へ吹き出し、このチャンバー4を介して天井フィルタ9にて異物を取り除いてクリーンルーム2内に供給する。そして、クリーンルーム2内から汚染物質を含む空気を、床5からユーティリティスペース6に吸い込み、冷却コイル8にて冷却し、クリーンルームエア循環用シャフト7、チャンバー4を介して再び天井フィルタ9にて異物を取り除いた後にクリーンルーム2内に戻し、清浄度を維持する。
【0016】
次に、この処理工程によって、発生するクリーンルーム2内の空気に含まれる熱およびケミカルの処理について説明する。クリーンルーム2内の製造機11等から発生した熱およびケミカルは、床5からユーティリティスペース6に吸い込まれた後、冷却コイル8にて冷却され、クリーンルームエア循環用シャフト7を介して上昇する。そして、チャンバー4との合流領域50に達する直前位置に設けられたケミカル除去装置22の吸込口24を介してバイパスしてきた一部の循環空気がケミカル除去装置22に取り込まれ、微小なケミカル成分の調整(除去)が行われる。その後、吹出口25を介して合流領域50内に噴出される。
【0017】
この合流領域50では、乱流域となっているため、外気処理空調機21の吹出口23から吹き出された空気と、クリーンルームエア循環用シャフト7を介して上昇する循環空気と、ケミカル除去装置22の吹出口25から吹き出される空気とが、混じり合い、ケミカルの濃度を均一に低下させることが可能となる。
かくして、合流領域50により効果的にミキシングされた空気が、チャンバー4を介して供給されることとなる。
【0018】
以上のように、本実施形態によれば、コア部20内に外気処理空調機21とケミカル除去装置22を配置するとともに、外気処理空調機21の吹出口23とケミカル除去装置22の吸込口24および吹出口25が、クリーンエア循環用シャフト7とチャンバー4との合流領域50に形成されている。その結果、この合流領域50において、クリーンルームエア循環用シャフト7を介して上昇する循環空気がチャンバー4に移行する工程で乱流となる。同時に、この乱流状態の合流領域50に、ケミカル除去装置22は、クリーンルームエア循環用シャフト7を介して上昇する循環空気の一部を取り込んでその循環空気からケミカルを除去し、処理後に吹出口25を介して合流領域50に処理後の空気を吹き出し、また、外気処理空調機21は、温湿度が制御された空気を吹出口23から吹き出す。従って、乱流状態の合流領域50では、循環空気中の熱の低減とケミカル濃度の低減とが達成される。
【0019】
また、ケミカル除去装置22が、クリーンルーム2から分離したので、ケミカル除去装置22のモニタリングが容易となるとともに、メンテナンスが容易となる。
なお、上記実施形態において、不純物除去装置としてケミカル除去装置22について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば熱のみを除去する装置であっても良いし、外気処理空調機で制御しきれない温湿度の調整機能とケミカル除去機能を有するものでも良い。また、空調機21およびケミカル除去装置22を兼用し、1台で温湿度の調整とケミカルの除去を行っても良い。
【0020】
また、ケミカル除去装置22の吸込口24と吹出口25を合流領域50に設けた場合について説明したが、ケミカル除去装置22の吸込口24を合流領域50より上流域に設けても良い。つまり、不純物除去装置の吸込口としての機能を有することが可能であれば、その設置位置は任意である。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、クリーン循環系から必要量の空気をバイパスさせ、ケミカルクリーンや温度の調整をコア部に設置した不純物除去装置で行った後、メイン循環空気と均一に混ぜられる屈曲部で、メインの空気循環と一体として供給できるので、性能効率が高いシステムの構成が容易に形成できる。
【0022】
また、コア部設置の機器は、クリーンエリアに関係なくダーティエリアに設置でき、維持管理やフィルタ交換等のメンテ作業が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る半導体工場の説明図である。
【符号の説明】
A 半導体工場
1 メイン製造エリア
2 クリーンルーム
3 天井
4 チャンバー
5 床
6 ユーティリティスペース
7 クリーンエア循環用シャフト
9 天井フィルタ
20 コア部
21 外気処理空調機
22 ケミカル除去装置
23 外気処理空調機21の吹出口
24 ケミカル除去装置22の吸込口
25 ケミカル除去装置22の吹出口
50 合流領域
Claims (1)
- メイン製造エリアと、
このメイン製造エリアの両側または一側に立設されたコア部とを備えた半導体工場において、
前記メイン製造エリアは、
クリーンルームと、
このクリーンルームの天井側に形成されたチャンバーと、
前記クリーンルームの床下に形成されたユーティリティスペースと、
このユーティリティスペースと前記チャンバーとを連絡するクリーンエア循環用シャフトと、
前記ユーティリティスペースからこのクリーンエア循環用シャフトに吸い込まれる空気を冷却し、前記クリーンルーム内で発生した熱を冷却する冷却コイルとを備え、
前記コア部は、
前記クリーンルーム用の空調機と、
前記クリーンルーム内のケミカルを除去するケミカル除去装置とを個別に備え、
前記ケミカル除去装置の吸込口は、前記クリーンエア循環用シャフトの途中に設けられ、
前記空調機の吹出口と前記ケミカル除去装置の吹出口とは、前記空調機の吹出口から吹き出される空気と、前記クリーンルームエア循環用シャフトを介して上昇する循環空気と、前記ケミカル除去装置の吹出口から吹き出される空気とが、混じり合い、ケミカルの濃度を均一に低下させるように、前記クリーンエア循環用シャフトと前記チャンバーとが直交する隅部に形成される乱流域となる合流領域にそれぞれ設けられる
ことを特徴とする半導体工場。
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