JPH02208433A - クリーンルーム用空気清浄装置 - 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〕 本発明はクリーンルーム内の塵埃を除去するためのクリ
ーンルーム用空気清浄装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置を生産するにあたっては、製造時に塵埃等の
異物が存在すると製品不良を引き起こすことがあるため
、クリーンルームと呼ばれる除塵処理を施した室内空間
が必要とされている。特に近年は半導体装置の集積化が
進み、クリーンルームもその清浄度がクラス１．クラス
１０という仕様のものが要求されてきた。このクラス１
．クラス１０という清浄度を実現するためのクリーンル
ーム用空気清浄装置は第２図に示すように構成されてい
る。

第２図は従来のクリーンルーム用空気清浄装置の概略構
成を示す断面図で、同図において１はクリーンルーム棟
で、このクリーンルーム棟１内には高清浄度空間として
のクリーンルーム２が形成されている。３は前記クリー
ンルーム２内に供給される空気を除塵処理するためのフ
ィルターで、このフィルター３は、粒径が０．３　μｍ
もしくは０゜１μｍ以上の微粒子を殆ど除去しうる性能
を備えたＨＥＰＡフィルターあるいはＵＬＰＡフィルタ
ー等からなり、クリーンルーム２の天井部に全面にわた
って設けられている。４は前記クリーンルーム２内に外
気５を供給するための外気取入れ用ファンで、この外気
取入れ用ファン４は吸気ダクト６内に取付けられている
。７は前記外気取入れ用ファン４によって吸引された外
気５中の塵埃を除去すると共に外気５の温度、湿度を所
定値に調整するための外気調和システムで、この外気調
和システム７は前記吸気ダクト６における前記外気取入
れ用ファン４の上流側に配置されている。すなわち、外
気５は外気調和システム７によって塵埃が除去されると
共に温度、湿度が調整された後に吸気ダクト６を通って
前記フィルター３に送風されることになり、このフィル
ター３を介してクリーンルーム２内に供給されることに
なる。したがって、クリーンルーム２内には前記フィル
ター３によって微粒子までもが除去された清浄度の高い
空気が供給されることになる。８は前記クリーンルーム
２内の空気を排出させるための開口部付き床で、天井か
らクリーンルーム２内に供給された清浄度の高い空気は
クリーンルーム２内で発生された塵埃と共にこの開口部
付き床８から床下へ排出されることになる。すなわち、
このクリーンルーム２内には天井から床へ空気が流され
るダウンフローが形成されることになる。このようにし
て床下に排出された清浄空気はクリーンルーム棟１外に
直接排気してしまうと効率が悪いために、後述する循環
空調ダクト９を介してフィルター３に循環させる。９は
前記開口部付き床８から排出されたクリーンルーム２内
の空気を再びフィルター３に供給するための循環空調ダ
クトで、この循環空調ダクト９はクリーンルーム２の床
下と天井裏とを連通ずるようにクリーンルーム棟１内に
設けられており、これによって清浄な空気の循環経路が
形成されている。１０はクリーンルーム２内の空気を前
記循環空調ダクト９内に吸引し、天井裏へ送風するため
の循環空調用ファン、１１は前記循環空調ダクト９内を
流される空気の温度および湿度を調整するための循環空
気調和システムで、これらはいずれも循環空調ダクト９
内に配設されている。１２は半導体装置を製造するため
の生産設備、１３はこの生産設備１２で生じる塵埃、薬
物蒸気等をクリーンルーム２外に排出するための排気シ
ステムである。なお、１４は作業者を示す。

このように構成された従来のクリーンルーム用空気清浄
装置においては、外気調和システム７゜吸気ダクト６お
よびフィルター３を介して外気５がクリーンルーム２内
に供給され、このクリーンルーズ２内に供給された空気
は第２図中矢印で示すように開口部付き床８から循環空
調ダクト９を介して再びフィルター３に送風される。す
なわち、クリーンルーム２内の作業者１４．生産設備１
２等から生じる塵埃はクリーンルーム２内のダウンフロ
ーによって、飛散されることなく床下へ排出され、前記
循環空調ダクト９を介してフィルター３に吸着されるこ
とになるために、循環空調ダクト９からクリーンルーム
２内に供給される空気も清浄度が高いものとなる。また
、クリーンルーム２内で温度あるいは湿度が変化された
清浄空気は循環空調ダクト９内を送風され循環空気調和
システム１１を通過する際にこの循環空気調和システム
１１によって所定の温度、湿度に調整されることになる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、従来のクリーンルーム用空気清浄装置に使用
するＨＥＰＡフィルター、ＵＬＰＡフィルターは微粒子
に対する除去効率は優れているものの、気体状汚染物た
るガス状２分子状の異物を除去することは困難であった
。このため、この種の異物が外気５中に含まれている場
合や、生産設備１２で使用される様々なガス、薬品の蒸
気等が排出システム１３の不備等によって排出されずに
生産設備１２から漏洩された場合には、これらの異物は
フィルター３で除去されずにクリーンルーム２内に拡散
されてしまう。クリーンルーム２内にこのような異物が
拡散されると、近年の高集積化によってパターンが微細
化された半導体装置においては、このようなガス状１分
子状の異物によって製品特性が低下されてしまう。また
、腐食性ガスが漏洩された場合には作業者１４．生産設
備１２ひいては製品にまで多大な影響が及ぼされること
になる。

このような不具合を解消するためには浄化剤を各空気通
路に組込めばよく、外気５中に含まれるこの種の異物は
外気調和システム７に浄化剤を組込むことによって容易
に除去することができ、生産設備１２から漏洩されたも
のを除去するためには循環空調系に浄化剤を組込めばよ
い。ところが、循環空調系全体に浄化剤を組込むと、浄
化剤による圧力損失量が大きくなるために、その分、循
環空調用ファン１０の能力を高めなければならない０通
常、クリーンルーム２に空気を供給するための各ファン
の構成比率は外気取入れ用ファン４が１０〜２０％　／
４環空調用ファン１０が８０〜９０％であり、この循環
空調用ファン１０の能力全てを高めることは電力消費量
等が嵩みコスト面で不経済であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るクリーンルーム用空気清浄装置は、クリー
ンルーム内の空気を空気供給側フィルターへ循環させる
循環経路中に、気体状汚染物を除去する浄化剤フィルタ
ーを備えたバイパス経路を接続し、かつ循環空気を循環
路と前記バイパス経路とに選択的に通風させるダンパー
を設けたものである。

〔作　用〕

循環空気中の気体状汚染物は、ダンパーを操作してバイ
パス経路に循環空気を通風させることによって除去する
ことができ、しかも、循環空気中の気体状汚染物が減少
された際にはダンパーを操作して循環路に通風させるこ
とによって、浄化剤フィルターを通さずに循環空気を通
風させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図によって詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るクリーンルーム用空気清浄装置の
概略構成を示す断面図で、同図において前記第２図で説
明したものと同一もしくは同等部材については同一符号
を付し、ここにおいて詳細な説明は省略する。同図にお
いて、２１はバイパス経路を構成する循環空調バイパス
ダクト（以下、単にバイパスダクトという。）で、この
バイパスダクト２１は循環空調ダクト９に並設されてお
り、その両端部は循環空調ダクト９に連結されている。

２２はガス状１分子状異物を除去するための浄化剤フィ
ルターで、この浄化剤フィルター２２は前記バイパスダ
クト２１内に風路を遮るようにして装着されており、本
実施例ではこの浄化剤フィルター２２は空気の流れ方向
に沿って二つ並べて配置されている。、２３は前記バイ
パスダクト２１と循環空調ダクト９とに選択的に通風さ
せるための自動ダンパーで、この自動ダンパー２３はバ
イパスダクト２１と循環空調ダクト９との上流側連結部
分に配設された駆動装置２３ａと、この駆動装置２３ａ
に取付けられ、駆動装置２３ａを中心として回動自在に
設けられた閉塞板２３ｂとから構成されている。また、
この自動ダンパー２３の閉塞板２３ｋｌは循環空調ダク
ト９およびバイパスダクト２１の開口形状に合わせて形
成されている。すなわち、この閉塞板２３ｂが回動され
ることによって両ダクトが選択的に閉塞されることにな
る。２４は循環空調系にガス状２分子状の異物が混入さ
れているか否かを検出するための検出部材で、循環空調
用ファン１０の上流側とバイパスダクト２１の出口側と
に配置されており、かつ制御装置２５を介して前記駆動
装置２３ａに接続されている。すなわち、本実施例に示
すクリーンルーム用空気清浄装置では、この検出部材２
４および制御装置２５によって、検出部材２４がガス状
１分子状の異物の有無を検出すると前記自動ダンパー２
３が駆動されるように構成されている。２６は前記浄化
剤フィルター２２から発塵があった際に粒径のおおきな
塵埃を除去するための粗粒フィルターで、この粗粒フィ
ルター２６はバイパスダクト２１内における浄化剤フィ
ルター２２の下流側に配置されている。

２７はバイパスダクト２１内の圧力を検出するための圧
力センサーで、この圧力センサー２７はバイパスダクト
２１の入口側、出口側および各フィルター２２４２６間
にそれぞれ配置され、各々前記制御装置２５に接続され
ている。すなわち、この圧力センサー２７で各フィルタ
ーの上流側と下流側の圧力を検出し差圧を求めることに
よって、各フィルターの目詰まり等の異常を検出するこ
とができる。なお、本実施例で示すクリーンルーム用空
気清浄装置においては、前記圧力センサー２７によって
異常が検出された際には制御装置２５によってアラーム
を発するように構成されている。

次に、このように構成されたクリーンルーム用空気清浄
装置の動作について説明する。検出部材２４によって循
環空調系にガス状１分子状の異物が混入されていないこ
とが検出された場合には、制御装置２５によって自動ダ
ンパー２３の駆動装置２３ａが駆動され、第１図に示す
ように、閉塞板２３ｂがバイパスダクト２１の入口側開
口部を閉塞するように、換言すれば閉塞板２３ｂの回動
端部が第１図中破線に配置されるように回動される。こ
の際には循環空調用ファン１０から送風される空気はバ
イパスダクト２１には流されず、全て循環空調ダクト９
内を通って循環されることになる。また、検出部材２４
によって検出されるガス状１分子状の異物の濃度が所定
値に達すると、制御装置２５によって自動ダンパー２３
の駆動装置２３ａが駆動され、第１図中破線にその回動
端部が配置されるように閉塞板２３ｂが回動されること
になる。この際、循環空調用ファン１０から送風される
空気は第１図中破線で示す矢印の方向に流れの向きが変
えられ、バイパスダクト２１内に全て流されることにな
る。バイパスダクト２１内に流された空気は浄化剤フィ
ルター２２によってガス状９分子状の異物が除去され、
所定の清浄度をもった清浄な空気となる。そして、循環
空調系に流される空気中のガス状９分子状の異物の濃度
が所定値以下に低下されると、自動ダンパー２３が制御
装置２５によって再び駆動され、バイパスダクト２１が
閉塞されることになる。また、浄化剤フィルター２２か
ら発塵があった場合には、粗粒フィルター２６によって
粒径の大きなものが除去され、この粗粒フィルター２６
を通過したものはフィルター３によって微小なものまで
もが除去される。

なお、本実施例では浄化剤フィルター２２をバイパスダ
クト２１内の三箇所に設けて二段構造とした例を示した
が、本発明においてはこのような限定にとられれること
なく、浄化剤フィルター２２の数量は自由に設定するこ
とができる。この浄化剤フィルター２２の数量は効率を
向上させるためには多段構造とする方が望ましい。また
、浄化剤フィルター２２の種類はクリーンルーム２内で
使用する材料（ガス、薬品等）の種類に応じて選択すれ
ば、効率よく空気を浄化することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、クリーンルーム内
の空気を空気供給側フィルターへ循環させる循環経路中
に、気体状汚染物を除去する浄化剤フィルターを備えた
バイパス経路を接続し、かつ循環空気を循環路と前記バ
イパス経路とに選択的に通風させるダンパーを設けたた
め、循環空気中の気体状汚染物は、ダンパーを操作して
バイパス経路に循環空気を通風させることによって除去
することができ、しかも、循環空気中の気体状汚染物が
減少された際にはダンパーを操作して循環路に通風させ
ることによって、浄化剤フィルターを通さずに循環空気
を通風させることができる。

したがって、循環空気を送風させるためのファンの能力
を高めることなく浄化剤を使用して気体状汚染物を除去
することができるから、クリーンルームを超高清浄度に
維持することができ、しかも、運転コストを低く抑える
ことができるクリーンルーム用空気清浄装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクリーンルーム用空気清浄装置の
概略構成を示す断面図、第２図は従来のクリーンルーム
用空気清浄装置の概略構成を示す断面図である。 ２・・・・クリーンルーム、３・・・・フィルター、９
・・・・循環空調ダクト、２１・・・・循環空調バイパ
スダクト、２２・・・・浄化剤フィルター、２３・・・
・自動ダンツマ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クリーンルーム内の空気を空気供給側フィルターへ循環
   させる循環経路中に、気体状汚染物を除去する浄化剤フ
   ィルターを備えたバイパス経路を接続し、かつ循環空気
   を循環路と前記バイパス経路とに選択的に通風させるダ
   ンパーを設けたことを特徴とするクリーンルーム用空気
   清浄装置。