JPH04113141A - 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〕 本発明はクリーンルームに係り、特に半導体製造工場等
に設置されるクリーンルームに関する。

〔従来の技術〕

従来から、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体製品の製造環境は態
度環境を必要とする為、その製造は通常クリーンルーム
で行われている。

前記クリーンルームでは、クリーンルーム内に浮遊する
微量の微細粒子を除去する為に、外気を取入れて空調を
行う空調機に高性能（ＨＥＰＡ）フィルタが内蔵される
。また、クリーンルームには、ファンフィルタユニット
が必要に応じて設置され、このファンフィルタユニット
によって、より高清浄な無産環境が造られる。

ところで、最近では半導体製品の高集積化に伴し）、前
述した微細粒子の他に環境中に含有するガス状物質が単
導体製品の品質、歩留りに悪影響を及ぼずことが判閂さ
れでいる。特に、化学工場や高速道路の近傍に立設され
たクリーンルームては、外気中のＳＯつ、ＮＯｘ等の酸
性ガスが一般の外気よりも高濃度に含有しているので、
ガス除去対策が要求されている。

第８図には、前述したガス除去対策用のクリーンルーム
の実施例が示されている。

第８図によれば、空調機１０にはケミカルフィルタ１２
が内蔵され、このケミカルフィルタ１２の上流側にはフ
ァン１４、またケミカルフィルタ１２の下流側にはＨＥ
ＰＡフィルタ１６が内蔵される。前記ケミカルフィルタ
１２は、その内部に活性炭等が充填されており、前記フ
ァン１６によって吸引された外気中の酸性ガス（ＳＯｘ
、Ｎ。

）を除去する二止ができる。また、酸性ガスが除去され
た外気は、前記ＨＥＰＡフィルタ１６を通過することに
よってエア中の微細粒子が除去されて清浄エアとなり、
複数のファンフィルタユニット１８．２０．２２を介し
てクリーンルーム２４に供給される。

前記ファンフィルタユニット１８．．２０．２２は第９
図に示すように、小型ファン２６、ＨＥ　ＰＡフィルタ
２８．２８とから成り、この小型ファン２６とＨＥＰＡ
フィルタ２８．２８とがケーンフグ３０内に組付けられ
て一体ｊ二構成されて１．）る。

一方、クリーンルーム２４に供給されたエアは第８図に
示すように、床面グレーチング３２を通過して床下チャ
ンバ３４に入る。そして、床下チャンバ３４に入ったエ
アは、その大部分が図中矢印で示すように、床面グレー
チング３２の周部からエア通路３６を通過し、前記小型
ファン２６に吸引されてクリーンルーム２４に循環供給
される。

また、床下チャンバ３４を通過したエアの一部は、エア
吸引口３８からダクト４０を介して前記空調機１０に吸
引され、ここで温湿度調整された後、ファンフィルタユ
ニット１８．２０．２２を介してクリーンルーム２４に
循環供給される。

このように、従来のクリーンルームてガス除去対策とし
て、空調機１０にケミカルフィルタ１２を内蔵して外気
中の酸性ガスを除去している。

尚、空調機１０を経由するエア循環系は、主としてクリ
ーンルーム２４の温湿度調整と換気（Ｃ○２濃度調整）
を行うことを目的として運転され、またエア通路３６を
経由するエア循環系は、ＨＥＰＡフィルタ２８を通過し
たエアを循環させてエア中の塵埃濃度を低くすることを
目的として運転される。従って、クリーンルームは、前
述した両エア循環系を適確に運転することによりクリー
ンルームの温湿度、ＣＣｈ１１度及び塵埃濃度が半導体
製品に悪影響を与えない許容値以下に維持されて運動さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、クリーンルームのエア中に含有する有害
ガスは、外気中に含有した有害ガスばかりではな（、ク
リーンルームで取扱う一部の薬品から蒸発する有害ガス
も含まれる。従って、クリーンルームで発生した前記有
害ガスは、クリーンルームのエアのうち大部分が空調機
を経由しないて、即ちケミカルフィルタを通過し）；シ
）でファンフィルタユニットから循環されるので、有害
ガスの含有濃度が徐除に高くなり半導体製品の品質、歩
留りに悪影響を与えるという欠点がある。

この不具合を解消する方法として、クリーンルームの全
エアをケミカルフィルタに通過させて、エア中の有害ガ
スを除去するという方法が考えられるが、ケミカルフィ
ルタにより圧力損失が増大するので運転費が甚大なもの
となり、実用化てきないという欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、クリ
ーンルーム内で発生する有害ガスを圧力損失を大幅に増
大させることなく、また効率良く除去することができる
クリーンルームを提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為に、室内（４２）を通
過したエアを空調機（５０）を経由して循環させる第１
の循環系と、前記エアを空調機（５０）を経由せずに循
環させる第２の循環系と、を備え、前記第１の循環系′
ｐ！！び第２の循環系の循環エアを微粒子除去用の高性
能フィルタ　（４４）を介して前記室内（４２）に供給
するクリーンルームに於いで、前記第１の循環系の循環
経路ｊ＝配設され、第１の循環系の循環エアの全量が通
過し、該循環エア中の有害ガスを除去する第１のケミカ
ルフィルタ（５６）と、前記第２の循環系の循環経路に
配設され、第２の循環系の循環エアを一部の循環エアと
残部の循環エアとに分流させると共に、その分流比率を
調節する調節手段（７４）と、前記第２の循環系の循環
経路に配設され、前記分流された一部の循環エアのみが
通過し、該通過した循環エア中の有害ガスを除去する第
２のケミカルフィルタ（７２）と、を備えたことを特徴
とする。

〔作用〕

本発明によれば、第２の循環系を経由する循環エアは、
第２のケミカルフィルタ　（７２）を通過する循環エア
と第２のケミカルフィルタ　（７２）を通過しない循環
エアとに分流されて、クリーンルーム（４２）に循環供
給される。この際、第２の循環系を経由する前記循環エ
ア中のを害ガス濃度が許容値よりも高＜−；ると、調整
手段（７４）によって前証両循環エアの分流比率を調整
し、これらの循環エアを第２のケミカルフィルタ（７２
）にｉ！！！通させるようにする。また、前記ガス濃度
が許容値以下の場合には、前記調整手段（７４）によっ
て循環エアを第２のケミカルフィルタ（７２）に通過さ
せない側にｉｉ！！通させる。これにより、第２の循環
系からクリーンルーム（４２）に循環供給される循環エ
ア中の有害ガス濃度を許容値以下に維持することができ
る。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係るクリーンルームの好
ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係るクリーンルームの第１実施例が示
されている。

第１図によれば、クリーンルーム４２の天井部には複数
のＨＥＰＡフィルタ４４．４４・・・が同一面上に敷設
される。前記ＨＥＰＡフィルタ４４．４４・の上方には
天井室４６が画成され、この天井室４６の天井面開口部
は、ダクト４８を介して空調＠５０の出口部に連通され
る。この空調機５０はクリーンルーム４２の外部に設け
られ、その人口部に連通されたダクト５２を介して外気
を取入れる吸気口５４に連通される。

前記空調機５０には外気中の有害ガス（Ｓ０８、ＮＯｘ
等）を除去するケミカルフィルタ５６が内蔵され、また
このケミカルフィルタ５６の上流側に吸引ファン５８、
そして下流側にＨＥＰＡフィルタ６０がそれぞれ内蔵さ
れる。従って、前記空調機５０の吸引ファン５８を稼動
することにより、外気が前記吸引口５４からダクト５２
を介して空調機５０内に導入される。導入された前記外
気はケミカルフィルタ５６で有害ガスが除去された後、
ＨＥＰＡフィルタ５６で外気中の塵埃が除去される。こ
のエアは、ダクト４８を介して前記天井室４６に供給さ
れる。天井室４６に供給されたエアは、前記複数のＨＥ
ＰＡフィルタ４４．４４・・を通過することによりエア
中の微細粒子が除去されて清浄エアとなり、この清浄エ
アが前記クリーンルーム４２にダウンフローされる。ダ
ウンフローされた前記清浄エアは、クリーンルーム４２
の床面全域に敷設された床面グレーチンクロ２を通過し
て床下チャンハロ４に導入される。導入された清浄エア
は循環エアとなり、この循環エアの大部分のエアが図中
矢印で示すように床面グレーチンクロ２ａを通過してエ
ア循環通路６６に送られる。また、循環エアの残りのエ
アは、床下チャンハロ４に配設された吸気口６８からダ
クト７０を介して前記空調機５０に吸引される。

前記エア循環通路６６の略中央部には、ケミカルフィル
タ７２、風！調整弁７４が設けられる。

このケミカルフィルタと風量調節ベルト７４は、エア循
環通路６６に直交して設けられると共にエア循環通路６
６を塞ぐようにに取付けられている。

前記ケミカルフィルタ７２には活性炭が充填されており
、エア中に含有する有害ガスを除去する性質を有する。

また、前記ケミカルフィルタ７２は第２図に示すように
、その表面に複数の孔７６、７６・・・が格子状に形成
されており、エア循環通路６６に送られた前記循環エア
がこの孔、７６．７６・・・を通過することにより、循
環エア中の有害ガスが除去される。

前記風量調整弁７４は第１図に示すように、軸８０に取
付けられ、この軸８０は図示しないモータに連結される
。また、モータは制御装置に接続されており、この制御
装置はクリーンルーム４２内の有害ガスの濃度を検知す
るガスセンサに接続されている。また、前記制御装置に
は、前記ガス濃度の許容値、即ち半導体製品に悪影響を
与えない有害ガス濃度の許容値が予袷メそすされており
、ガスセンサから送信される有害ガス濃度に基づいて前
記モータを駆動させる駆動信号を作成する。

前記モータは、制御装置から送信される前記駆動信号に
基づいて１＃Ｉ８０を適宜に回動し、風量調整弁７４の
開度を調整することができる。

次に、前記の如く構成されたクリーンルームの作用につ
いて説明する。

先ず、空調機５０によって取入れられた外気は、有害ガ
スが除去された後、除度されて天井室４６に供給される
。天井室４６に供給されたエアはＨＥＰＡフィルタ４４
．４４を通過し、微細粒子が除去されてクリーンルーム
４２にダウンフローされる。ダウンフローされたエアは
、クリーンルーム４２内で発生した有害ガスによって汚
染され有害ガス濃度が高（なる。そして、ガスセンサに
よって有害ガス濃度が検知され、この検出信号が制御装
置に送信される。

次に、前記制御装置の制御方法について説明する。

先ず、ガスセンサで検知された有害ガス濃度が、制御装
置に予めメモリされた許容値よりも低い場合には、制御
装置から前記モータに風量調整弁７４を開く信号を送信
する。モータが前記信号を受信すると、モータが駆動し
軸８０を介して風量調整弁７４を開ける。これにより、
エア循環通路６６に送られた循環エア、即ち有害ガス濃
度が許容値以下の循環エアは、ケミカルフィルタ７２を
通過せず開放された風量調整弁７４側をその大部分が通
過する。そして、吸引ファン７８に吸引されて天井室４
６に循環供給される。

次に、ガスセンサで検知された有害ガス濃度が前記許容
値よりも高い場合には、制御装置から前記モータに風量
調整弁７４を閉じる信号を送信する。モータが前記信号
を受信すると、モータが駆動し軸８０を介して風量調整
弁７４を閉じる。これにより、有害ガス濃度が許容値以
上の循環エアは、全てケミカルフィルタ７２を通過する
ことになるので、循環エア中の有害ガスを除去すること
ができる。また、この有害ガス濃度が許容値よりも低く
なると、前述したように風量調整弁７４を徐々に關いて
ケミカルフィルタ７２に通過させる循環エア量を少なく
する。

従って、本実施例によれば、循環エアの全てをケミカル
フィルタに通過させて有害ガスを除去する従来のクリー
ンルームと比較して、有害ガス濃度が許容値以上の場合
のみ循環エアをケミカルフィルタ７２に通過させるよう
にしたので、圧力損失を低下させることができ、効率良
くクリーンルーム内て発生する有害ガスを除去すること
ができる。

第３図には本発明に係るクリーンルームの第２実施例が
示されている。尚、第１図で示した第１実施例と同−若
しくは類似の部材については、同一の符号を付して説明
する。

第３図によれば、クリーンルーム４２の天井部には、フ
ァンフィルタユニット８２．８２．８２がそれぞれのエ
ア吹出口８３．８３．８３を下方に向けて配設される。

前記ファンフィルタユニット８２は第４図に示すように
、ケーシング８４内に吸引ファン８６とＨＥＰＡフィル
タ８８．８８とが内蔵されて一体に構成される。また、
ファンフィルタユニット８２のエア吸込口９０には、第
１図で示したケミカルフィルタ７２、風！調整弁７４と
同様の構成を有するケミカルフィルタ９２、風量調整弁
９４が設けられる。

従って、第２実施例によれば、クリーンルーム４２内の
有害ガス濃度に基づいて前配風量調整弁９４を開閉する
ことにより、循環エア中の有害ガスを効率良く除去する
ことができる。また、第２実施例によれば、用量調整弁
９４が開閉する基準となる有害ガス濃度の許容値をファ
ンフィルタユニット８２．８２．８２毎に変えることに
より、クリーンルーム７１２に供給される循環清浄エア
中の有害ガス濃度をクリーンルーム４２内の位置に応じ
て変えることができる。即ち、クリーンルーム４２内の
有害ガスが発生するエリアに高清浄化された循ｉ清浄エ
アを集中して供給することができる。

第５図には、第４図で示したファンフィルタユニット８
２の第２実施例が示されている。

第５図によれば、このファンフィルタユニット９６はケ
ミカルフィルタ９８．９８及び風量調整弁１００．１０
０がＨＥＰΔフィルタ８８．８８の上流側に配設される
。従って、このファンフィルタユニット９６も第４図に
示したファンフィルタユニット８２と同様の効果を得る
ことができる。

尚、本実施例では風量調整弁７４．９４．１００の開閉
をモータによって行うとしたが、これに限るものではな
く、有害ガス濃度に基づいて作業者が手動で行うように
しても良し）。

第６図には本考案に係るクリーンルームの第３実施例が
示されてし）る。

第６図によれば、ケミカルフィルタ１０２と圧、量調節
弁１０４がＨＥＰＡフィルタ４４．４４・の上方に必要
に応じて必要箇所に設置される。

従って、第３実施例に於いても、前述した第２実施例と
同様に圧力損失を増大させることなく効率良く有害ガス
を除去することができる。

第７図は本考案に係るクリーンルームの第４実施例が示
されている。

第７図によれば、一部のＨＥＰＡフィルタ４４．４４の
上方にケミカルフィルタ１０２．１０２が設置され、ま
た風ｉｉ量調節弁０４が天井室を分割するように取付け
られている。

従って、第４実施例によれば有害ガス濃度に応じて前記
風！ｌ調節弁１０４．１０４の開度を調節することによ
り、本考案の目的である圧力損失を増大させることなく
効率良く有害ガスを除去することができる。尚、第４実
施例で示したケミカルフィルタ１０２と風量調節弁１０
４との取付は位置を逆にしても同目的を達成することが
できる。

こ発明の効果′、１ 以上説明したように本発明に（系るクリーンルームによ
れば、第２の循環系を通過する循環エアの有害ガス濃度
が許容値よりも高くなると、調整手段によって前記循環
エアをケミカルフィルタ側に通過させて有害ガスを除去
し、また前記ガス濃度が許容値以下の場合には、前記調
整手段によって循環エアをケミカルフィルタを通過させ
ない側に通過させる。これによって、圧力損失を大幅に
増大させないで効率良く有害ガスを除去することができ
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の第１実施例を示
す説明図、第２図は本発明に係るクリーンルームのケミ
カルフィルタの実施例を示す斜視図、第３図は本発明に
係るクリーンルームの第２実施例を示す説明図、第４図
は本発明に係るクリーンルームに適用されたファンフィ
ルタユニットの第１実施例を示す説明図、第５図は本発
明に係るクリーンルームに適用されたファンフィルタユ
ニットの第２実施例を示す説明図、第６図は本発明に係
るクリーンルームの第３実施例を示す説明図、第７図は
本発明に係るクリーンルームの第４実施例を示す説明図
、第８図は従来のクリーンルームの実施例を示す説明図
、第９図は従来のクリーンルームのファンフィルタユニ
ットの実Ｍ　例ヲ示す説明図である。 ４２・・・クリーンルーム、４４・・ＨＥＰΔフィルタ
、５０・・・空調機、 ５６．７２．９２．９８．１０２・・・ケミカルフィル
タ、６６・・・エア循環通路、 ７４．９４．１００．１０４・・・風量調整弁、８２．
９６・・・ファンフィルタユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 室内を通過したエアを空調機を経由して循環させる第１
   の循環系と、前記エアを空調機を経由せずに循環させる
   第２の循環系と、を備え、前記第１の循環系及び第２の
   循環系の循環エアを微粒子除去用の高性能フィルタを介
   して前記室内に供給するクリーンルームに於いて、 前記第１の循環系の循環経路に配設され、第１の循環系
   の循環エアの全量が通過し、該循環エア中の有害ガスを
   除去する第１のケミカルフィルタと、 前記第２の循環系の循環経路に配設され、第２の循環系
   の循環エアを一部の循環エアと残部の循環エアとに分流
   させると共に、その分流比率を調節する調節手段と 前記第２の循環系の循環経路に配設され、前記分流され
   た一部の循環エアのみが通過し、該通過した循環エア中
   の有害ガスを除去する第２のケミカルフィルタと、 を備えたことを特徴とするクリーンルーム。