JPH04126513A

JPH04126513A - クリーンルーム

Info

Publication number: JPH04126513A
Application number: JP2231417A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Koshio; 小塩　良次; Michio Suzuki; 道夫鈴木; Hiroshi Maejima; 前島　央; Masaru Takaishi; 高石　優; Yukinari Odagiri; 幸成小田切
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1992-04-27
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JP2536957B2

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，ＬＳｌ等の半導体製品の製造環境は無
塵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７）
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、より高清浄な無塵環境が造られる。

ところで、最近では半導体製品の高集積化に伴い、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半導
体製品の品質、歩留りに悪影響を及ぼすことが判明され
ている。特に、化学工場や高速道路の近傍に立設された
クリーンルームでは、外気中のｓｏ、　、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９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９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１４によって吸引された外気中の酸性ガス（ＳＯＸ
、’Ｎ○Ｘ）を除去することができる。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塵埃が除去されて、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１０
図に示すように、小型ファン２６、ＨＥＰＡフィルタ２
８．２８とから成り、この小型ファン２６とＨＥＰＡフ
ィルタ２８．２８とがケーシング３０内に組付けられて
一体に構成されている。

一方、クリーンルーム２４に供給されたエアは第９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に導入したエアの残部は、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ではガス除去対策と
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（Ｃ０２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、００２１１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転さ
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く、半
導体用クリーンルーム内では、半導体を製造するため多
くの薬品を使用しており、使用時に一部の薬品はガス状
になってクリーンルーム内を汚染する。また、クリーン
ルーム内の建築材料からも微量ガスが発生しクリーンル
ーム内を汚染している。汚染物質としてはフッ酸などの
酸性ガス、アンモニアなどのアルカｌガス、ホルマリン
、インプロパツールなどの有機物質がある。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で、即ちケ
ミカルフィルタを通過しないでファンフィルタユニー／
　）から循環されるので、有害ガスの含有濃度が除徐に
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、第９図に示した床面
グレーチング３２から床下チャンバ３４、エア通路３６
及びファンフィルタユニット１８．２０．２２を経由す
るエア循環系の適当な位置にケミカルフィルタを配設す
ることが考えられるが、このエア循環系では塵埃濃度を
低く保持するためにエアの循環量が多く、その結果、ケ
ミカルフィルタを設置すると圧力損失が大幅に増大する
ので運転費が甚大なものとなる。

また、ケミカルフィルタの設置に際しては、フィルタ設
備費、フィルタ効率を考慮する必要がある。

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
大させないで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、床面の少なくとも一部が室内エアの吸込面（
６２）とされたクリーンルームに於いて、前記吸込面（
６２）の下方に有害ガスを除去するケミカルフィルタ（
７６）を部分的に配管し、吸込面（６２）を通過する室
内エアの一部が前記ケミカルフィルタ（７６）を通過す
るようにした前記目的を達成する為に、ことを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明によれば、ケミカルフィルタ（７６）を室内エア
の吸込面とされた床面（６２）の下方に部分的に配置す
るようにしている。即ち、塵埃濃度を低く保持するため
のエア循環系の場合、（１）　ＨＥＰＡフィルタの直前
、（２）床面下、（３）床面下とＨＥＰＡフィルタ間の
エア通路にケミカルフィルタを設置することが考えられ
るが、本発明の第１のポイントは上記のうち（２）を選
択したことにある。

これにより、室内（４２）で発生した有害ガスは、床面
（６２）を通過した直後にケミカルフィルタ（７６）に
よって除去されるので、循環エアとの混合による有害ガ
スの拡散を阻止して有害ガスを効率良く除去することが
できる。

また、本発明の第２のポイントは上記ケミカルフィルタ
（７６）を部分的に配置し、通過するエアの一部のみが
ケミカルフィルタ（７６）を通過するようにしたことに
ある。これにより、ケミカルフィルタ（７６）による圧
力損失の大幅な増大を阻止することができる。

〔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
天井室４６が画成され、この天井室４６の天井面開口部
には、ダクト４８を介して空調機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
置され、その人口部はダクト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、外気中に含有する有害ガス（Ｓｏ
、　、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
された前記外気は温湿度調整されてケミカルフィルタ５
６て有害ガスが除去された後、ＨＥＰΔフィルタ６０で
外気中の塵埃が除去される。そして、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４
６に供給されたエアは、前言己複数のＨＥＰＡ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
された清浄エアは、クリーンルーム４２の床面に敷設さ
れた床面グレーチング６２を通過して、後述するケミカ
ルフィルタユニット６４を通過し、床下チャンバ６６に
導入される。導入された清浄エアは循環エアとなり、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
レーチング６２ａを通過してエア循環通路６８に送られ
る。エア循環通路６８に送られた循環エアは、エア循環
通路６８の上部に設置された吸引ファン７０によって吸
引されて前記天井室４６に供給され、前述したＨＥＰＡ
フィルタ４４．４４・・・を１！ｌ′ｉ５シてクリーン
ルーム４２に循環供給される。尚、床下チャンバ６６に
導入された循環エアの残部は、床下チャンバ６６内に配
設された吸気ロア２からダクト７３を介して前記空調機
５０に吸引される。

ところで、前述したケミカルフィルタユニット６４は第
２図に示すように、床面グレーチング６２の下方で床下
チャンバ６６内に敷設される。また、ケミカルフィルタ
ユニット６４は、床面グレーチング６２を支持している
梁材７４．７４によって床面グレーチング６２の所定量
下方に支持されている。前記ケミカルフィルタユニット
６４は、第３図に示すケミカルフィルタ７６．７６・・
・が等間隔に並列配電されて構成され、そのケミカルフ
ィルタ７６．７６・・・同士の間にエア通路７７．７７
・・が形成される。また、ケミカルフィルタユニット６
４は、ケミカルフィルタ７６．７６の両側に枠体７８が
固定されてケミカルフィルタ７６．７６・・・と一体に
構成される。

前記ケミカルフィルタ７６は第３図に示すように、金網
７８内に粒状の活性炭８０が充填される。

この活性炭は、エア中に含有する有害ガスを除去する性
質を有する。

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、クリーンルーム４２にダウンフローされた清浄エ
アは、クリーンルーム４２内で発生した有害ガスによっ
て汚染される。そして、汚染されたエアは、床面グレー
チング６２を第２図中矢印で示すように通過し、通過し
たエアの一部がケミカルフィルタユニット６４のケミカ
ルフィルタ７６．７６・・・を通過する。ケミカルフィ
ルタ７６．７６・・・を通過するエアは、エア中の有害
ガスが活性炭８０によって吸着されるので、エア中の有
害ガスを除去することができる。また、床面グレーチン
グ６２を通過した直後のエアから有害ガスを除去するよ
うにしたので、有害ガスの拡散を阻止してエア中の有害
ガスを効率良く除去することができる。

更に、床面グレーチング６２を通過したエアの残部はケ
ミカルフィルタユニット６４に形成された複数のエア通
路７７．７７・・・を通過するので、エアの全量をケミ
カルフィルタに通過させる従来のクリーンルームと比較
して圧力損失を低減することができる。

第４図には第２図で示したケミカルフィルタユニット６
４の応用例が示されている。

第４図によれば、エア通路７７の上部にはエア量調整弁
８２がエア通路７７を開閉可能に取付けられる。このエ
ア量調整弁８２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
はガスセンサに接続される。ガスセンサは、床面グレー
チングを通過した直後のエア中の有害ガス濃度を検知す
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
が予めメモリされており、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エア量調整弁８２の開度を適宜に
調整することができる。

即ち、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エア量調整弁８２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
しエア量調整弁８２を開け、エア通路７７を開放する。

これにより、前述した有害ガス濃度が許容値以下のエア
は、ケミカルフィルタ７６を少量しか通過せず開放され
たエア通路７７をその大部分が通過する。

これとは逆に、有害ガス濃度が許容値よりも高い場合に
は、制御装置からモータにエア量調整弁８２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
が駆動しエア量調整弁８２を閉じる。これにより、有害
ガス濃度が許容値以下の、エアは、第４図中右側のエア
量調整弁８２のようにエア通路７７を塞ぐので、大部分
のエアが図中矢印で示すようにケミカルフィルタ７６を
通過する。

従って、第４図によれば、有害ガスの濃度に応じてケミ
カルフィルタ７６に通過させるエア量を調整可能にした
ので、圧力損失を大幅に増大させることなく有害ガスを
効率良く除去することができる。

第５図には本発明に係るクリーンルームの第２次が示さ
れている。

第５図によれば、フリーアクセス式の床面グレーチング
８４内にケミカルフィルタ７６．７６・・・が所定間隔
で組み込まれている。また、前記ケミカルフィルタ７６
．７６・・・の下部は床面グレーチング８４に着脱自在
な底板８４によって支持されている。

従って、第２実施例によれば、ケミカルフィルタ７６．
７６の取付、交換は床面グレーチング８４を取り外すこ
とにより行うことができるので、ケミカルフィルタ７６
．７６・・・の取付、交換を簡便にすることができる。

尚、床面クレーチング８４、ケミカルフィルタ７６．７
６・・・及び底板８６により構成されるグレーチンクユ
ニット８８の厚さは、多少厚くなる場合でも機能に問題
は無い。

第６図には本発明に係るクリーンルームの第３実施例が
示されている。

第６図によれば、床面グレーチング６２上には、有害ガ
スが発生（蒸発）する薬液が貯留された薬液槽９０が載
置される。また、薬液槽９０が載置された床面グレーチ
ング６２の下方には、複数のケミカルフィルタユニット
９２が吊り下げされている。

前記ケミカルフィルタユニット９２は第７図に示すよう
に、４枚のケミカルフィルタ９４．９４・・が十字状に
連結されており、このケミカルフィルタ９４．９４・・
・の上部にチェノ９６を介して固定治具９８が連結され
ている。前記固定治具９８は、第６図に示した床面グレ
ーチング６２の下面に着脱自在に取付けられる。

従って、第３実施例によれば、薬液槽９０の下方にケミ
カルフィルタユニット９２を取付けたので、有害ガスの
拡散を阻止して効率良く有害ガスを除去することができ
る。また、薬液槽９０が複数設置されている場合には、
その設置位置の下方に前記ケミカルフィルタユニット９
２を取付ければ良い。更に、薬液槽９０を移動する場合
には、ケミカルフィルタユニット９２をその位置から取
外し、移動位置の下方に取付ければ良い。これにより、
ケミカルフィルタユニット９２を薬液槽８４の下方にの
み、即ち部分的に設置することによって、圧力損失を大
幅に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８図にはケミカルフィルタユニットの応用例が示され
ている。

第８図によれば、このケミカルフィルタユニット１００
は複数の長尺状ケミカルフィルタ１０２．１０２・・・
が連結されて板状に構成され、その両側が枠体１０４．
１０４によって固定されている。

枠体１０４の下面には金網１０６が張設され、この金網
１０６により前記ケミカルフィルタ１０２．１０２・・
の落下が阻止されている。前記ケミカルフィルタ１０２
．１０２・・・の上部には、波形形状の金網１０８が設
けられ、一方前記枠体１０４の角部には支持棒１１０．
１１０・・・が固着される。

この支持棒１１０．１１０・・・は、その上部が図示し
ない床面グレーチングの下面に着脱自在に取付けられる
。

従って、ケミカルフィルタユニット１００は、前記支持
棒１１０．１１０を利用して、薬液槽の設置位置に対応
した床面グレーチングの下方に部分的に取付けられる。

これにより、第８図に示したケミカルフィルタユニット
１０４は、第７図に示したケミカルフィルタユニット９
２と同様の効果を得ることができる。また、前記ケミカ
ルフィルタユニツ）１００には、ケミカルフィルタ１０
２の上部に金網１０８が取付けであるので、床面グレー
チングから落下する比較的大きいゴミ、異物がケミカル
フィルタ１０２に直接落下するのを阻止することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るクリーンルームによれ
ば、ケミカルフィルタを床面の吸込面の下方に部分的に
配置し、この吸込面を通過する室内エアの一部がケミカ
ルフィルタを通過するようにしたので、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図は第１図に於ける要部拡大図でありケ
ミカルフィルタユニットの第１実施例を示す説明図、第
３図は本発明に係るクリーンルームに適用されたケミカ
ルフィルタの第１実施例を示す斜視図、第４図は本発明
に係るクリーンルームに適用されたケミカルフィルタユ
ニットの第２実施例を示す説明図、第５図は本発明に係
るクリーンルームの第２実施例を示す斜視図、第６図は
本発明に係るクリーンルームの第３実施例を示す斜視図
、第７図は本発明に係るクリーンル−ムに適用されたケ
ミカルフィルタユニットの第４実施例を示す斜視図、第
８図は本発明に係るクリーンルームに適用されたケミカ
ルフィルタユニットの第５実施例を示す斜視図、第９図
は従来のクリーンルームの実施例を示す説明図、第１０
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
実施例を示す説明図である。４２・・・クリーンルーム、　　５０・・・空調機、６
２・・・床面グレーチング、６４．９２．１００・・・ケミカルフィルタユニット、
７６．９４．１０２・・・ケミカルフィルタ、７７・・
・エア通路、　　８０・・・活性炭、８２・・・エア量
調整弁、９０・・・薬液槽。出願人　日立プラント建設株式会社第１図第−２図第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】床面の少なくとも一部が室内エアの吸込面とされたクリ
ーンルームに於いて、前記吸込面の下方に有害ガスを除去するケミカルフィル
タを部分的に配置し、吸込面を通過する室内エアの一部
が前記ケミカルフィルタを通過するようにしたことを特
徴とするクリーンルーム。