JP4273812B2 - クリーンルーム - 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に係り、特にベイエリアとメンテナンスエリアとが間仕切りによって仕切られたクリーンルームに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウェーハの製造ラインが設置されるクリーンルームは、ウェーハを搬送するベイエリアとエッチング装置等のウェーハ製造装置が設置されたメンテナンスエリアとが間仕切りによって仕切られている。
【0003】
製造装置は、メンテナンスエリアからベイエリアに間仕切りを介して貫通配置されており、ベイエリアにおいて、自動搬送装置からミニエンバイロメントを介して取り込まれたウェーハを処理し、また、メンテナンスエリアにおいて定期的にメンテナンスが行なわれる。
【0004】
製造装置のメンテナンスは、製造装置の外装ケーシングを取り外して実施されるが、その際に外装ケーシングに付着したコンタミ等の塵埃が製造装置の内部に侵入するという不具合があった。このような不具合は、製造装置の周囲にエアカーテンを形成するための専用の空気吹出部を、クリーンルームの天井面に設置することにより解消できる(例えば、特許文献1)。前記エアカーテンによって、製造装置の外装ケーシングに塵埃が付着するのを防止できるからである。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−23031号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献1のクリーンルームは、エアカーテンを形成するために格子状に形成された専用の空気吹出部を、クリーンルームの天井面に設置しなければならず、クリーンルームの設備構造が複雑になるとともに、ランニングコストが膨大になるという欠点があった。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置のメンテナンス時に塵埃が装置に侵入するのを簡易な構造で防止することができるクリーンルームを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、清浄度の高い第1のエリアと清浄度の低い第2のエリアとが間仕切りによって仕切られ、該第2のエリアから第1のエリアに前記間仕切りを介して貫通配置された装置を有するクリーンルームにおいて、前記装置の周辺に位置する前記間仕切りに前記装置の上面及び両側面を囲むように開口部が形成されるとともに該開口部を開閉する蓋板を設け、該開口部を開放し、該開口部から吹き出される前記第1のエリアからの清浄エアによって前記装置を包囲するサイドフローによるエアカーテンを形成可能としたことを特徴としている。
【0009】
本発明は、装置の外装ケーシングに塵埃を付着させないようにするのではなく、外装ケーシングに付着した塵埃が、装置のメンテナンス時に装置に侵入するのを防止すればよいことに着目した。また、特許文献1に開示されたようなエアカーテンを形成する専用の空気吹出部を、クリーンルームの天井面に設置するという過剰な設備を設けることなく塵埃侵入を防止するために、装置の周辺に位置する間仕切りの一部に開口部を形成するとともに該開口部を開閉可能に構成した。すなわち、装置のメンテナンス時に前記開口部を開放し、この開口部から側方に吹き出される第1のエリアからの清浄エアによって装置を包囲するエアカーテンを形成した。このエアカーテンは常時形成されていないため、装置のケーシングには塵埃が付着するが、メンテナンス時にケーシングを取り外す際には、前記エアカーテンによって、その塵埃が装置に侵入するのが防止される。
【0010】
また、本発明のクリーンルームによれば、前記第1のエリアはウェーハを搬送するベイエリアであり、前記第2のエリアは前記装置のメンテナンスエリアであり、前記ベイエリアの天井面に設置されたファンフィルタユニットからの清浄エアをベイエリアに供給し、該清浄エアをクリーンルームの床下空間を介して前記メンテナンスエリアの床下からメンテナンスエリアに供給するように構成されたことを特徴としている。このクリーンルームによれば、ベイエリアに設置されたファンフィルタユニットからの清浄エアを、メンテナンスエリアに供給する清浄エアとして有効利用しているので、ファンフィルタユニットの設置台数を削減できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
まず、実施の形態のクリーンルームを説明するまえに、ベイエリアとメンテナンスエリアとが形成されたクリーンルームの形態について説明する。このクリーンルームには、図3に示すダウンフロー方式と称されるものと、図4に示すアップフロー方式と称されるものとがある。
【0012】
図3のダウンフロー方式は、ベイエリア1と製造装置2のメンテナンスエリア3とを間仕切り4、5によって各々個室化するとともに、各々のエリア1、3の天井面にファンフィルタユニット6、6…を設置し、ベイエリア1及びメンテナンスエリア3に清浄エアをダウンフロー方式で供給するものである。この場合、ベイエリア1は高い清浄度が要求されるため、ファンフィルタユニット6がメンテナンスエリア2よりも多めに設置されている。
【0013】
一方、図4のアップフロー方式は、ベイエリア1のみ間仕切り4で個室化するとともにベイエリア1の天井面にのみファンフィルタユニット6、6…を設置している。そして、これらのファンフィルタユニット6、6…からベイエリア1に供給された清浄エアを、グレーチング床7を介して床下チャンバ8に吸引し、これを再びグレーチング床7を介してメンテナンスエリア3に床面から供給するものである。この方式は、ベイエリア1に設置されたファンフィルタユニット6、6…からの清浄エアを、メンテナンスエリア3に供給する清浄エアとして有効利用できるので、ファンフィルタユニット6の設置台数を削減できるという利点がある。
【0014】
図5は、ダウンフロー方式とアップフロー方式の各メンテナンスエリアにおいて、4インチのダミーウェーハに付着した塵埃の量を比較した説明図である。同図に示すグラフの横軸は、ダミーウェーハに付着した塵埃の粒径(μm)を示し、縦軸はダミーウェーハに付着した塵埃数を示している。
【0015】
なお、比較テストは、メンテナンスエリアに金属粉を散布した条件▲1▼(グラフA、B)と、その金属粉を掃除した後の条件▲2▼(グラフC、D)とで実施した。また、ダミーウェーハを放置した位置は、図3、図4で示すW位置であり、すなわち、製造装置2の外装ケーシングの上面である。
【0016】
図5の比較テスト結果から明らかなように、条件▲1▼においては、粒径サイズに関係なくアップフロー方式がダウンフロー方式よりも塵埃付着数が約2倍ほど多く、条件▲2▼においては、粒径サイズによってその付着数に差が出るということが分かる。
【0017】
条件▲1▼において図5に示す結果が得られたメカニズムについて説明する。図6の如く、グレーチング床7を介してメンテナンスエリア3の床面から吹き出されたエアは、図6の矢印で示すように、ベイエリア1のファンフィルタユニット6、6…に吸引されるため上昇流となってメンテナンスエリア3を流れる。しかしながら間仕切り4の周辺、特に範囲Eで示す装置2の上方では渦流が発生し、エアが滞留するという現象が生じる。この現象が原因で滞留したエア中に含まれる塵埃が装置2の外装ケーシングの上面に落下して付着する。特に、条件▲1▼は、重量物の金属粉を散布した条件なので、図5の如く顕著にその結果が現れた。以上が、図5の結果のメカニズムである。
【0018】
このような実験結果を踏まえて実施の形態のクリーンルームを説明する。
【0019】
図1に示す実施の形態のクリーンルーム10は、半導体ウェーハの製造ラインが設置されるクリーンルームであり、その室内は、ウェーハを搬送するベイエリア12とエッチング装置等のウェーハ製造装置14が設置されたメンテナンスエリア16とが間仕切り18によって仕切られている。
【0020】
メンテナンスエリア16の天井面には、多数のエア給気口20、20…が設置され、これらのエア給気口20、20…はダクト22を介して空調機24に連結されている。空調機24はクリーンルーム10の室外に設置されるとともに冷却器26、加湿器28、加熱器30、吸引ファン32、HEPAフィルタ34等から構成される。この空調器24によれば、吸引ファン32によって吸引した外気を冷却器26、加湿器28及び加熱器30によって所定の温湿度のエアに調節した後、HEPAフィルタ34を通過させることにより清浄化し、これをダクト22を介してエア給気口20、20…からメンテナンスエリア16に供給する。これにより、メンテナンスエリア16は、JISクラス6の清浄度に設定されている。
【0021】
ベイエリア12の中央通路13を挟んで両側には、ミニエンバイロメント36、36…が設置される。また、中央通路13は、フープに収納されたウェーハを搬送する自動搬送装置の通路として利用される。自動搬送装置によって搬送されてきたフープは、ミニエンバイロメント36、36…に内蔵されたロボットに受け渡された後、このロボットによって製造装置14、14…に搬送され、製造装置14、14…によってエッチング等の処理が行なわれる。
【0022】
ベイエリア12は、メンテナンスエリア16と比較して高い清浄度が要求されるため、ベイエリア12の天井面には多数のファンフィルタユニット38、38…が設置されている。これにより、ベイエリア12は、JISクラス2〜3の清浄度に設定されている。また、ミニエンバイロメント36にもファンフィルタユニット40が設けられ、ミニエンバイロメント36の内部作業空間(フープからウェーハを取り出す空間)の清浄度が更に高く設定されている。
【0023】
ところで製造装置14は、メンテナンスエリア16からベイエリア12に間仕切り18を介して貫通配置されている。また、図2の如く製造装置14の周辺に位置する間仕切り18の一部が開閉可能な構造に構成されている。
【0024】
すなわち、製造装置14の上面に直近する間仕切り18に、水平方向に伸びる矩形状の開口部(図2上で破線で示す)42が形成され、製造装置14の両側面に直近する間仕切り18に、上下方向に伸びる矩形状の開口部(図2上で破線で示す)44、44が形成されている。これらの開口部42、44、44は、製造装置14の上面及び両側面を囲む形で形成されている。開口部42、44、44を形成することにより、ベイエリア12内の清浄エアは、開口部42、44、44から図2上で二点鎖線で示すように製造装置14を包囲するように流れる。これによって、製造装置14を包囲するエアカーテンが形成される。
【0025】
開口部42、44、44には、開口部42、44、44を開閉する蓋板46、48、48が取り付けられている。これらの蓋板46、48、48は、間仕切り18に固定された一対のレール50、50にその左右の縁部がスライド自在に係合され、開放する際に上方にスライド移動される。なお、蓋板46、48、48に開放状態を維持するロック部材を取り付けてもよいし、開放する際には、そのまま蓋板46、48、48を開口部42、44、44から取り外すようにしてもよい。
【0026】
次に、前記の如く構成されたクリーンルーム10の作用について説明する。
【0027】
製造装置14のメンテナンス時には、まず、蓋板46、48、48を開口部42、44、44から取り外す。これにより、開口部42、44、44からベイエリア12内の清浄エアがサイドフローされ、図2上で二点鎖線で示すように製造装置14を包囲するエアカーテンが形成される。
【0028】
このエアカーテン形成状態で、製造装置14の外装ケーシングを取り外し、製造装置14のメンテナンスを実施する。このとき、外装ケーシングには塵埃が付着しているが、その塵埃が製造装置14に侵入するのを、前記エアカーテンによって防止している。また、メンテナンスエリア16で滞留しているエアから製造装置14に向けて落下した塵埃は、前記エアカーテンによって製造装置14の外方に吹き飛ばされるので、製造装置14には落下しない。
【0029】
したがって、実施の形態のクリーンルーム10によれば、間仕切り18に開口部42、44、44を形成するだけの簡単な構造で、製造装置14のメンテナンス時に塵埃が製造装置14に侵入するのを防止することができる。
【0030】
また、実施の形態のクリーンルーム10は、図1の如くベイエリア12の天井面に設置されたファンフィルタユニット38、38…からの清浄エアをベイエリア12に供給し、この清浄エアをグレーチング床52を介して床下チャンバ54に吸引し、これを再びグレーチング床52を介してメンテナンスエリア16の床面から供給するアップフロー方式を採用している。このアップフロー方式によれば、ベイエリア12に設置されたファンフィルタユニット38、38…からの清浄エアを、メンテナンスエリア16に供給する清浄エアとして有効利用できるので、ファンフィルタユニットの設置台数を削減できる。なお、符号56は、床下に敷設された塵埃除去シートであり、この塵埃除去シート56の表面は、塵埃が付着し易いように凹凸状に形成されている。塵埃除去シート56を床下に設けることにより、ベイエリア12からメンテナンスエリア16に供給される清浄エア中の含塵量を少なくできる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るクリーンルームによれば、装置の周辺に位置する間仕切りの一部に開口部を形成するとともに該開口部を開閉可能に構成し、装置のメンテナンス時に開口部を開放し、この開口部から側方に吹き出される第1のエリアからの清浄エアによって装置を包囲するエアカーテンを形成したので、装置のメンテナンス時に塵埃が装置に侵入するのを簡易な構造で防止することができる。
【0032】
また、本発明に係るクリーンルームは、ベイエリアの天井面に設置されたファンフィルタユニットからの清浄エアをベイエリアに供給し、該清浄エアをクリーンルームの床下空間を介してメンテナンスエリアの床下からメンテナンスエリアに供給するように構成されているので、ファンフィルタユニットの設置台数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係るクリーンルームの構造を示す模式図
【図2】ベイエリアの間仕切りに形成された開口部を示す斜視図
【図3】ダウンフロー方式のクリーンルームの構造を示す模式図
【図4】アップフロー方式のクリーンルームの構造を示す模式図
【図5】塵埃付着比較テストの結果を示したグラフ
【図6】塵埃付着メカニズムを説明した模式図
【符号の説明】
10…クリーンルーム、12…ベイエリア、14…製造装置、16…メンテナンスエリア、18…間仕切り、20…エア給気口、24…空調機、36…ミニエンバイロメント、38、40…ファンフィルタユニット、42、44…開口部、46、48…蓋板、50…レール、52…グレーチング床、54…床下チャンバ、56…塵埃除去シート
Claims (2)
- 清浄度の高い第1のエリアと清浄度の低い第2のエリアとが間仕切りによって仕切られ、該第2のエリアから第1のエリアに前記間仕切りを介して貫通配置された装置を有するクリーンルームにおいて、
前記装置の周辺に位置する前記間仕切りに前記装置の上面及び両側面を囲むように開口部が形成されるとともに該開口部を開閉する蓋板を設け、該開口部を開放し、該開口部から吹き出される前記第1のエリアからの清浄エアによって前記装置を包囲するサイドフローによるエアカーテンを形成可能としたことを特徴とするクリーンルーム。 - 前記第1のエリアはウェーハを搬送するベイエリアであり、前記第2のエリアは前記装置のメンテナンスエリアであり、前記ベイエリアの天井面に設置されたファンフィルタユニットからの清浄エアをベイエリアに供給し、該清浄エアをクリーンルームの床下空間を介して前記メンテナンスエリアの床下からメンテナンスエリアに供給するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載のクリーンルーム。
Priority Applications (1)
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- 2003-04-03 JP JP2003100294A patent/JP4273812B2/ja not_active Expired - Fee Related
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