JPH01102232A - クリーンルーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、半導体製造工場等に設けられるクリーンル
ームに係わり、特に内部に設置される各種機器の増設、
移転等を容易に行いうるクリーンルームに関する。

「従来の技術およびその問題点」 従来、半導体製造工場等高い清浄度が要求される領域に
は、空気中を浮遊する粒子の数及びその粒径が一定の低
いレベルに抑えられたクリーンルームが設置されている
。このようなりリーンルームは、大別して２種類ある。

すなわち、■　クリーンルーム全体に上方から下方に清
浄な空気流を流通させて、クリーンルーム全体の清浄度
を高く維持すると共に、クリーンルーム内で発生した塵
埃を速やかに系外に排出する全面垂直層原型クリーンル
ーム ■　クリーンルーム内を高清浄度が要求される領域（こ
れをクリーントンネルと称する）とそうでない領域との
複数に区分し、前記高清浄度が要求される領域に重点的
に空調を行うトンネル型クリーンルーム の２種類である。これら２種類のクリーンルームには、
それぞれ以下に挙げるような利点、欠点がある。

■　全面垂直層流型クリーンルームにあっては、各種設
備の増設、位置変更等に対応するフレキシビリティに富
んでいるものの、クリーンルーム全体の空調を行うがた
めにエネルギー多消費タイプであり、温湿度の精密な制
御が困難である。

■　トンネル型クリーンルームにあっては、逆にクリー
ントンネル内の空調を重点的に行えば良いので、省エネ
タイプであり、温湿度の精密な制御が容易であるが、前
述のフレキシビリティに欠ける。

この発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、追加
、連結が容易な空気清浄装置を用いることでトンネル型
クリーンルームのフレキシビリティを増し、前述の全面
垂直層流型及びトンネル型クリーントンネルの双方の利
点を満足しうるクリーンルームの提供を目的としている
。

「問題点を解決するための手段」 そこでこの発明は、高清浄度なプロセス領域と準清浄度
なメンテナンス領域とを備え、前記プロセス領域上方に
は前記メンテナンス領域から吸気した空気を清浄化して
プロセス領域に供給する空気清浄装置が配設されたクリ
ーンルームにおいて、前記空気清浄装置を、外形直方体
状に形成され、前記メンテナンス領域から還流空気を吸
い込む吸込口を備えた主空気清浄装置と、ＨＥＰＡフィ
ルタ等の高性能空気フィルタが配設された前記プロセス
領域への空気吹出口を備えたフィルタボックスと、これ
ら主空気清浄装置及びフィルタボックスを連通させるダ
クトとから構成し、前記フィルタボックスの幅を前記主
空気清浄装置の幅よりも大きく形成すると共に、前記主
空気清浄装置を前記フィルタボックス上面のいずれか一
側方に片寄った状態で配設し、かつ、この主空気清浄装
置の吸込口を主空気清浄装置の隣合う二側面の少なくと
も一方の側面に着脱自在に設けたようなりリーンルーム
を構成して、前記問題点を解決している。

「作用」 この発明では、フィルタボックスの幅を主空気清浄装置
の幅よりも大きく形成すると共に、前記主空気清浄装置
を前記フィルタボックス上面のいずれか一側方に片寄っ
た状態で配設し、かつ、この主空気清浄装置の吸込口を
主空気清浄装置の隣合う二側面の少なくとも一方の側面
に着脱自在に設けているので、プロセス領域の拡張方向
に応じて、増設される空気清浄装置の吸込口の位置を変
更しつつ、その主空気清浄装置の設置方向をプロセス領
域の拡張方向に応じて変化させることで、既に設置され
た空気清浄装置及び増設される空気清浄装置の吸込口を
ユーティリティ領域に連通させることができる。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第２図は、この発明のクリーンルームを半
導体製造工場用のクリーンルームに適用した一実施例を
示す図である。これら図において、符号にで表されるの
がクリーンルームであり、全体を外隔壁１によって外界
と区画されている。そして、このクリーンルームに内の
中央には通路部領域２が設けられていると共に、この通
路部領域２に直交するようにプロセス領域３．３、・・
・とユーティリティ領域４．４、・・・とがバックパネ
ル５．５、・・・により区画されて交互に設けられてい
る。

プロセス領域３．３、・・・と通路部領域２とは、清浄
エアーカーテン等の空気流通遮断手段（図示略）を介し
て連通されているか、又は、第１図に示すように、通路
部領域２天井にも清浄空気を供給する空気清浄装置が配
設されている。

各プロセス領域３には、前記半導体の製造工程の一部に
対応する半導体製造装置７．７、・・・が設置され、半
導体ウェハ（工作物）が各プロセス領域３内で処理され
、順次次のプロセス領域３へ搬送されるに従って、その
製造工程も順次進行されるような構成となっている。

次に、このクリーンルームにのより詳細な構造を第２図
を参照して説明すれば、このクリーンルームＫには、そ
の天井板１１と床版１２との間の天井部分に天井板１３
が設けられることで、その上部にメンテナンス領域１４
が形成されている。

前記天井板Ｉ３は、前記プロセス領域３上方において下
方に延出されると共に、その下端部には空気清浄装置１
５が設置されている。この空気清浄装置Ｉ５は、前記ユ
ーティリティ領域４及びメンテナンス領域１４からの空
気吸込口を有する主空気清浄装置２０と、前記プロセス
領域３への空気吹出口を有するフィルタボックス４０と
がフレキシブルダクト５０により連通されて一体化され
た構成となっており、詳細については後述する。

一方、クリーンルームにの床部分には、床版１２の上方
にグレーチング等の有孔な床板１６が設けられることで
、この床版１２及び床板１６の間にフリーアクセス領域
１７が形成されている。そして、前記床板Ｉ６と前記空
気清浄装置１５のフィルタボックス４０下端との間には
、前述のプロセス領域３とユーティリティ領域４とを区
画するバックパネル５が設けられている。なお、前記半
導体製造装置７の幅が広い場合、このバックパネル５の
下端は半導体製造装置７の上端までとなる。バックパネ
ル５の下端には排気口Ｉ８が形成されている。

次に、第１図ないし第４図を参照して、前述の空気清浄
装置１５の詳細について説明する。

前記主空気清浄装置２０は、第１図ないし第２図に示す
ように、その外形が縦長の直方体状に形成されている。

一方、前記フィルタボックス４０は、平板状の箱体で構
成され、その幅が前記主空気清浄装置２０の幅の倍以上
に形成され、かつ、その奥行きが前記主空気清浄装置２
０より若干大きく形成されている。前記主空気清浄装置
２０は前記ユーティリティ領域４に接するようにフィル
タボックス４０上面の一側方に片寄った状態で設置され
、これら主空気清浄装置２０．２０間の空間は配管やメ
ンテナンス用のキャツトウオーク（歩行通路）の設置ス
ペースとして利用される。

前記主空気清浄装置２０の外殻たる直方体状の筐体２２
は仕切板２１により上下２室２３．２４に区画されてい
る。この上部室２３の一隅部（第４図中右下隅）には、
この隅を挾んで相隣合う一対の開口部が形成されている
。この図示例では、一方の開口部（第４図中右方）に盲
板２５が着脱自在に装着されることでこの開口部が閉塞
され、かつ、前記ユーティリティ領域４に連通ずる位置
の他方の開口部（第４図中下方）にガラリ２６及びセル
部材２７が着脱自在に装着されることで、ユーティリテ
ィ領域４からの還気流を第４図中右方Ａ方向から吸気す
る吸込口２８が形成されている。従って、空気清浄装置
１５の設置方向が変更された場合、これらガラリ２６及
びセル部材２７と盲板２５との取付位置を交換すれば、
今度はユーティリティ領域４からの還気流を第４図中右
方Ｂ方向から吸気する吸込口２８′を、前述の吸込口２
８と直交する位置に形成することができる。

前記セル部材２７は、空気清浄装置１５を作動させるこ
とによって発生する騒音（モーター音、気流音等）のう
ち、前記吸込口２８から外部に拡散する直接音をより小
さく減音するためのものであって、角筒の断面を小さく
区画することによって（例えば四角に）、後述する筐体
２２内面に貼付される吸音材の貼付面積を大きくし、角
筒内を通過する音の吸収効率をより高めるものである。

また、前記吸込口２８の後方（吐出側）に相当する前記
上部室２３上端には外気（すなわちメンテナンス領域１
４）からの空気取入口２９が設け。

られている。さらに、前記双方の吸込口２８．２８′か
らの還気流の合流地点後方には、プレフィルタ３０．３
０を介して冷却コイル３１が設けられている。そして、
この冷却コイル３１の後方には、前記下部室２４に吹出
口３２ａを介して冷却空気を供給する送風機３２が設け
られている。なお、この上部室２３の内壁周囲にはグラ
スウール等の吸音材３３が貼付されている。

前記下部室２４は、仕切板３４によりさらに前記送風機
３２の吹出口３２２Ｌに連通ずる消音ボックス３５と前
記フレキシブルダクト５０に連通ずるチャンバ３６とに
区画されている。消音ボックス３５の内壁には、空気層
３７を介してその上に吸音材３３及び有孔なパンチング
メタル３８がそれぞれ内貼りされており、このように消
音ボックス３５の内壁に空気層３７を設けることによっ
て、音の共鳴による消音効果を期待している。

さらに、前記仕切板３４には連通口３４　ａが形成され
ていると共に、この連通口３４ａには、逆止ダンパ３９
が前記チャンバ３６側に位置された状態で取り付けられ
ている。この逆止ダンパ３９は、消音ボックス３５から
の風量調整及びチャンバ３６からの逆流防止の役目をそ
れぞれ果たすもので、これら消音ボックス３５及びチャ
ンバ３６間の空気流の圧力差によって、連通口３４ａを
開閉させるように構成されている。

一方、前記フィルタボックス４０は、その上面において
前記フレキシブルダクト５０に接続され、その下面に開
口部が２個形成されていると共に、この開口部を覆うよ
うにフィルタ４１．４１が取り付けられている。すなわ
ち、このフィルタボックス４０下面開口部は、前記プロ
セス領域３への空気吹出口４２．４２となると共に、前
記フィルタ４１，４１により前記吹田口４２．４２から
吹き出される空気が清浄化される。なお、このフィルタ
４１としては、たとえばＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフ
ィルタ、超ＵＬＰＡフィルタ等が好適に用いられる。

また、フィルタボックス４０の内壁には、ダクト５０の
開口部下方近傍に位置して、この開口部も面積よりも大
きな整流板４３が略水平方向に延出されて取り付けられ
ている。この整流板４３は、ダクト５０からの空気流を
水平方向に一旦迂回させることによってフィルタ４１，
４１．・・・面での風速分布を一様にすること、ダクト
５０からの吹出口４２（特に第４図中右側の吹出口）へ
の直接音を遮断することによって消音効果を上げる目的
で設けられている。さらに、前記フィルタボックス４０
の内壁には、前記主空気清浄装置２０の内壁と同様に、
グラスウール等の吸音材３３が貼付されている。

なお、図示例の如く空気清浄装置１５．１５が連設され
る場合、隣合う一対の空気清浄装置！５．１５のそれぞ
れのチャンバ３６．３６間には連通路５１が設けられる
。この連通路５１の存在により、一方の空気清浄装置１
５の主空気清浄装置２０が故障した場合でも、他方の主
空気清浄装置２０からの空気流が双方のチャンバ３６．
３６を介してフィルタボックス４０．４０に均等に分割
されて供給され、吹出口４２から清浄空気が供給されな
くなる、という事態を避けることができる。

なお、当然であるが、故障した主空気清浄装置２０側の
逆止ダンパ３９は他方の主空気清浄装置２０からの空気
流により閉塞され、この空気流が送風機３２側に逆流す
ることはない。

以上のような構成から、このクリーンルームにのプロセ
ス領域３及びユーティリティ領域４には、次のようにし
て清浄化された空気が供給される。

まず、空気清浄装置１５の作動により、フィルタボック
ス４０下面に形成された吹出口４２から清浄空気がプロ
セス領域３に供給される。供給された空気のうちの一部
は有孔な床板１６に向って流れ、この床板１６を通過し
てフリーアクセス領域１７に達し、ここからユーティリ
ティ領域４の床板１６を通過してユーティリティ領域４
内に至る。

また、その一部は半導体製造装置７．７、・・・の上端
を通った後、バックパネル５下端に形成された排気口１
８を通過してユーティリティ領域４内に至る。あるいは
、半導体製造装置７．７、・・・の上端を通った後、前
述の如く床板１６を２度通過してユーティリティ領域４
内に至る。そして、ユーティリティ領域４内の空気は、
空気清浄装置１５の吸込口２８を介して空気清浄装置１
５内に還流される。一方、メンテナンス領域１４からの
空気も空気取入口２９がら空気清浄装置１５内に取り込
まれる。これにより、プロセス領域３は、その内部が高
清浄度に維持され、一方、ユーティリティ領域４は、そ
の内部の清浄度がプロセス領域３よりも若干低い準清浄
度に保たれている。

次に、第５図ないし第９図を参照して、以上のような構
成を有するクリーンルームに内において、プロセス領域
３を拡張する方法について説明する。

プロセス領域３の拡張方向は、■プロセス領域３の縦方
向の拡張、すなイっち幅方向全体の拡張（第５図上方）
、■プロセス領域３の横方向の拡張、すなわち一対のプ
ロセス領域３．３間を連結するような拡張（第５図下方
）に大別される。従って、以下の説明もこの分類に基づ
いて行う。

（ｉ）プロセス領域３の縦方向の拡張 プロセス領域３を第５図上方に示すように縦方向、すな
わち空気清浄装置１５−個分だけ幅方向全体に拡張する
と、仮に、増設される空気清浄装置１５’が既設空気清
浄装置１５と同様の設置方法で設置されたならば、増設
された空気清浄装置１５’　と接する側の既設空気清浄
装置１５は、この増設空気清浄装置１５′の主空気清浄
装置２０′によってその吸込口２８が閉塞され、ユーテ
ィリティ領域４と直接連通しなくなってしまう。そこて
、第６図ないし第７図に示すように、増設される空気清
浄装置１５′の主空気清浄装置２０’の向きを既設空気
清浄装置１５の主空気清浄装置２０の向きと直交させる
ことで、既設空気清浄装置１５の吸込口２８萌方を開放
すると共に、この吸込口２８からユーティリティ領域４
にまで直線的に至る延長ダクト５２及び吸込ロガラリ５
３を新設する。また、増設される空気清浄装置１５’は
、その主空気清浄装置２０′の向きが既設空気清浄装置
１５の主空気清浄装置２０と直交する向きとされている
ので、前述の如くガラリ２６及びセル部材２７と盲板２
５との取付位置を交換することで、その吸込口２８′の
位置を変更し、ユーティリティ領域４に直接連通させて
おく。これにより、第６図に示すように、プロセス領域
３拡張部分においても、それ以外の部分と同様の空気流
分布を実現できる。

（ｉｉ）プロセス領域３の横方向の拡張プロセス領域３
を第５図下方に示すように横方向、すなわち一対のプロ
セス領域３．３間を連絡するように拡張する際には、第
８図ないし第９図に示すように、この拡張部分における
主空気清浄袋Ｒ２０′、２０′、・・・の向きを既設空
気清浄装置１５．１５、・・・の主空気清浄装置２０．
２０、・・・の向きと同方向にしておくと共に、拡張さ
れた主空気清浄装置２０′、・・・の吸込口２８′、・
の位置を前述の如く変更しておくことで、この吸込口２
８′、・・・をユーティリティ領域４に連通させておく
。また、増設される空気清浄装置１５’　に接する側の
既設空気清浄装置１５の吸込口２８からユーティリティ
領域４に至る平面視り字状の延長ダクト５４及び吸込ロ
ガラリ５５を新設する。

この場合、第８図において、プロセス領域３拡張部分内
の気流は、増設空気清浄装置１５′から床板１６を通過
し、フリーアクセス領域１７内で紙面に直交する方向に
流れてユーティリティ領域４内へと流入するが、プロセ
ス領域３全体としての空気流分布は変化しない。

従って、この実施例によれば、プロセス領域３の縦方向
や横方向の拡張に対して、増設される空気清浄装置１５
′の吸込口２８（あるいは２８′）の位置を変更しつつ
、その主空気清浄装置２０’の設置方向をプロセス領域
３の拡張方向に応じて変化させることで、既設空気清浄
装置１５及び増設空気清浄装置１５’の吸込口２８（あ
るいは２８′　）を直接又は拡張ダクト５２．５４を用
いてユーティリティ領域４に連通させることができる。

これにより、プロセス領域３の縦方向及び横方向への拡
張が容易となり、かっ、拡張部分における気流分布が既
設部分と全く同一となる。よって、この発明によれば、
前記全面垂直層流型及びトンネル型クリーンルームの双
方の利点、すなわち省エネタイプであり、温湿度の制御
が容易であると共に、各種設備の増設、位置変更に対応
するフレキシビリティに富んだクリーンルームを実現ス
ることができる。

なお、この発明のクリーンルームは、その形状、寸法等
が前記実施例に限定されず、種々の変形例が可能である
。−例として、前記実施例は半導体製造工場用のクリー
ンルームであったが、この発明のクリーンルームは、そ
の適用が半導体製造工場用のそれに限定されることはな
い。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれば、空気清
浄装置のフィルタボックスの幅を主空気清浄装置の幅よ
りも大きく形成すると共に、前記主空気清浄装置を前記
フィルタボックス上面のいずれか一側方に片寄った状態
で配設し、かつ、この主空気清浄装置の吸込口を主空気
清浄装置の隣合う二側面の少なくとも一方の側面に着脱
自在に設けたようなりリーンルームを構成したので、プ
ロセス領域の拡張方向に応じて、増設される空気清浄装
置の吸込口の位置を変更しつつ、その主空気清浄装置の
設置方向をプロセス領域の拡張方向に応じて変化させる
ことで、既設空気清浄装置及び増設空気清浄装置の吸込
口をユーティリティ領域に連通させることができる。こ
れにより、プロセス領域の拡張が容易となり、かつ、拡
張部分における気流分布が既設部分と全く同一となる。

よって、この発明によれば、省エネタイプであり、温湿
度の制御が容易であると共に、各種設備の増設、位置変
更に対応するフレキシビリティに富んだクリーンルーム
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図はこの発明の一実施例であるクリー
ンルームを示す図であって、第１図は平面図、第２図は
第１図のＩＩ−Ｕ’線に沿う矢視断面図、第３図ないし
第４図は同クリーンルームに適用される空気清浄装置を
示す図であって、第３図は断面図、第４図は平面図、第
５図ないし第９図は同クリーンルーム内におけるプロセ
ス領域の拡張方法について説明するための図であって、
第５図は拡張後のクリーンルームを示す平面図、第６図
は第５図の■−ｖｒ’線に沿う矢視断面図、第７図は第
５図の■円内を拡大視して示した斜視図、第８図は第５
図の■−■′線に沿う矢視断面図、第９図は第５図の■
円内を拡大視して示した斜視図である。 Ｋ・・・・・・クリーンルーム、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高清浄度なプロセス領域と準清浄度なメンテナンス領域
   とを備え、前記プロセス領域上方には前記メンテナンス
   領域から吸気した空気を清浄化してプロセス領域に供給
   する空気清浄装置が配設されたクリーンルームであって
   、前記空気清浄装置は、外形直方体状に形成され、前記
   メンテナンス領域から還流空気を吸い込む吸込口を備え
   た主空気清浄装置と、ＨＥＰＡフィルタ等の高性能空気
   フィルタが配設された前記プロセス領域への空気吹出口
   を備えたフィルタボックスと、これら主空気清浄装置及
   びフィルタボックスを連通させるダクトとから構成され
   、前記フィルタボックスは、その幅が前記主空気清浄装
   置の幅よりも大きく形成されていると共に、前記主空気
   清浄装置は前記フィルタボックス上面のいずれか一側方
   に片寄った状態で配設され、かつ、この主空気清浄装置
   の吸込口は主空気清浄装置の隣合う二側面の少なくとも
   一方の側面に着脱自在に設けられていることを特徴とす
   るクリーンルーム。