JPH0535326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、超LSI，IC等の製造分野で、製造
する環境を超清浄に維持したい場合に必要なクリ
ーンルームに関する。

「従来の技術」 一般に半導体装置の製造工程、とりわけ半導体
ウエーハ上に回路素子を形成する前工程では塵埃
は大敵であり、作業雰囲気における清浄度がその
まま製品歩留りに結び付く。このため、この種の
半導体装置の作業雰囲気の高清浄化を図るために
クリーンルームが使用されており、例えば第５図
に示すクリーンルームが知られている。

図において、符号Ｋはクリーンルームであり、
全体を外隔壁１によつて外界と区画されている。
そして、この区画内の中央に作業者域２を、その
両外側に高清浄度域３，３を、更にその両外側に
装置保全域４，４をそれぞれ構成しており、特に
高清浄度域３，３はその外側に配設した内隔壁
５，５と、内側に配設したスクリーン６，６とに
よつてそれぞれ装置保全域４，４と作業者域２と
に区画される。なお、内隔壁５，５とスクリーン
６，６とは、高清浄度域３，３の床７上に設置さ
れる半導体製造装置８の上でワークが処理される
位置より低いところでまでその下端が延在される
ような状態で吊り下げた構成とし、したがつて、
その下側には床７との間に隙間が形成される。

そして、前記高清浄度域３，３の天井にそれぞ
れ高性能フイルタ９，９を設置するとともに、こ
れを上部においてダクト１０に接続する。一方、
作業者域２の天井にはプレフイルタ１１を設けて
前記ダクト１０に連通させ、また装置保全域４，
４の天井にもプレフイルタ１２，１２を設けて前
記高性能フイルタ９，９に連通させる。なお、図
中１３はスクリーン６に設けた作業用の窓であ
り、作業者域２にいる作業者１４はこの作業用窓
１３を通して半導体製造装置８を操作する。

この構成によれば、清浄空気は高性能フイルタ
９，９から矢印のように下側に向けて高清浄度域
３，３を満たしここを清浄化する。清浄空気は更
に半導体製造装置８を内隔壁５及びスクリーン６
との隙間を通つてそれぞれ装置保全域４，４と作
業者域２に流れ込む。また、一部は作業用窓１３
を通して作業者域２に流れ込む。そして、装置保
全域４の空気は上向きに流れ、プレフイルタ１２
に吸い込まれ、直接に前記高性能フイルタ９に戻
り前述のように循環する。一方、作業者域２の空
気も上向きに流れプレフイルタ１１からダクト１
０を通つて高性能フイルタ９に戻り前述のように
循環する。

したがつて、このクリーンルームＫにおいて
は、高清浄度域３，３が陽圧になる一方、作業者
域２や装置保全域４，４は陰圧となり、これによ
り高清浄度域３，３を所望の清浄度にするととも
に、作業者域２からの空気の巻き込みを防止して
高清浄度を安定に保持することができること、ま
た、高性能フイルタ９，９を高清浄度域３，３に
設けるだけでよいので、設備のイニシヤルコスト
を低減できるとともに、空気の供給量を減少させ
て電力のランニングコストを低減することができ
ること等多くの効果を得ることができる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前記従来のクリーンルームにおいて
は、次に挙げるような問題点があつた。

(1) スクリーンが固定して設けられているため、
頻繁に行なわれる半導体製造装置のメンテナン
ス及び装置部領域への物の搬出入の際、スクリ
ーンが障害物となり前記作業を円滑に行うこと
が困難である。

(2) 高清浄度域に供給された空気の大半が、スク
リーンの下部からのみ排気されるため、床方向
へ向かう気流の流速が大きなものとなり、床で
の気流の跳ね返り現象が生じ、床に堆積してい
る塵埃が作業者域へ舞い上がり、作業者域を高
清浄に維持するために不都合である。

(3) 作業者域に面するスクリーン表面付近（前記
第５図中の斜線部Ｓ）では、空気の渦が生じて
おり、ここに塵埃が流入すると速やかに排出さ
れ難く、作業者領域を高清浄度に維持するため
の障害となる。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであ
り、高清浄度域を超清浄度にするとともに、作業
者域からの空気の巻き込みを防止して超清浄度を
安全に保持し、また、空気の供給量を低減して電
力のランニングコストを低減させるとともに、設
備のイニシヤルコストを低減させ、さらに、作業
者域を高清浄度に維持するとともに、半導体製造
装置のメンテナンスや装置部領域への物の搬出入
を容易に行うことのできるクリーンルームを提供
することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決するために室内
を、超清浄度が要求される装置部領域と、高清浄
度が要求される通路部領域とに区分するととも
に、前記装置部領域の天井に清浄空気を吹き出す
空気供給部を設け、さらに通路部領域の上部には
前記空気供給部と隣接し、この空気供給部から吹
き出す前記清浄空気を還気させる天井排気部を設
けたクリーンルームにおいて、前記装置部領域と
通路部領域との間にその全面にほぼ均一に複数の
通気孔を有し、かつ左右若しくは上下方向に移動
自在な仕切部材を設けたことを特徴としている。

「作用」 超清浄度が要求される装置部領域は通路部領域
と仕切部材によつて区画されているため、供給さ
れた清浄空気は拡散することなく所定の流速で装
置部領域を流れるため、少量の清浄空気を供給す
るだけで装置部領域の清浄度を維持することが可
能となるとともに、通路部領域からの塵埃の拡散
や流入が完全に阻止される。また、仕切部材には
全面に複数の通気孔が形成されているため、仕切
部材の全面からほぼ均一に通路部領域に空気が吹
き出し、通路部領域側に面する仕切部材表面近傍
に渦を発生させることがないとともに、通気孔の
内径や数を調節することにより他の排気口から排
気される空気の流量や流速が制御される。

「実施例」 以下、第１図ないし第４図をもちいてこの発明
の実施例を説明する。第１図はクリーンルームの
要部を示すものであり、図において、符号Ｋはク
リーンルーム、２１は天井版、２２は床版であ
る。天井版２１と床版２２との間の室内には、天
井部分に天井板２３が設けられており、天井板２
３の上部には主空調機（図示せず）から空気を送
風するための給気ダクト２４，２４が配設されて
いる。また、天井板２３の下部には、中央部に天
井排気部２５形成されており、それを挾んで両側
（紙面にむかつて左右）に隣接して空気供給部で
ある給気チヤンバ２６，２６が設けられている。
この給気チヤンバ２６，２６は、それぞれ上方の
給気ダクト２４，２４と連通されるとともに、給
気チヤンバ２６，２６の下部に設けられたULPA
フイルタ（又はHEPAフイルタ）２７，２７を
介して下方の空間部と連通されている。

一方、室内の床部分には、床版２２の上方に開
口部を有する床部２８が設置されており、それら
の間には床下フリーアクセスフロア２８ａが形成
されている。さらに、室内は給気チヤンバ２６，
２６の両外側部と床部２８との間に立設されたバ
ツクパネル２９，２９によつて、作業室３０とユ
ーテイリテイ室３１，３１とに区画されている。

バツクパネル２９，２９の下部付近には、半導
体等の製造装置３２，３２が配設されており、バ
ツクパネル２９の下端部にはバツクパネル排気口
３３，３３が形成されている。製造装置３２が長
くユーテイリテイ室３１にはみ出す場合は、製造
装置３２の上部と接する付近のバツクパネル２９
にダンパー付きのガラリを設け、製造装置３２が
作業室３０に納まる場合には、床部２８の上部と
接する付近のバツクパネル２９にダンパー付きの
ガラリを設けることによりバツクパネル排気口３
３を構成している。

前記、作業室３０の空間部は、製造装置３２，
３２の上方の装置部領域Ａ，Ａと、作業室３０の
ほぼ中央部で作業者３４が行動する通路部領域Ｂ
とに区分されており、前記給気チヤンバ２６，２
６は装置部領域Ａ，Ａの上部に、また天井排気部
２５は通路部領域Ｂの上部に位置している。

また、前記給気チヤンバ２６，２６には、ユー
テイリテイ室３１，３１側にフアン内蔵型の空調
機３５，３５が設けられており、天井排気部２５
の下部両側には、照明装置３６，３６が給気チヤ
ンバ２６，２６の側面に固定されて設けられてい
るとともに、照明装置３６，３６の下部には、装
置部領域Ａと通路部領域Ｂとに区画する仕切部材
であり、互いに側端部が重なり合うように分割し
て設けられた複数枚の前面パネル３７，３７，…
…が取り付けられている。

この前面パネル３７は、第２図に示すように、
透明な矩形の板に複数の通気孔３８，３８，……
を全面に渡つてほぼ均一に配置、形成したもので
あり、パネル３７の上部には、照明装置３６の下
部に横方向（紙面に対して直交する方向）に固定
された二本のレール３９，３９上をパネル３７が
移動可能なように、走行車輪３９ａ，３９ａが取
り付けられている。さらに、パネル３７は、その
下端部が床部２８の上面との間に所定の隙間を形
成するような形状とされており、その隙間は、装
置部領域Ａ内の空気が通路部領域Ｂへ流出するた
めの通気口４０となつている。また、パネル３７
に形成された通気孔３８は、第３図に示すよう
に、そこを通過する空気の抵抗を軽減させるとと
もに、その前後において渦の発生を防止するため
に、孔の両側端部が曲線を描いて次第に広がりな
がらパネル３７の表面と連続する、ベル型開口部
となつており、通気孔３８の内径及び数を変化さ
せることにより、通路部領域Ｂへ流出する空気の
流量を制御することが可能なように構成とされて
いる。さらに、パネル３７の所定の場所には、作
業者３４が製造装置３２を操作するための作業用
窓（図示せず）が設けられている。

また、第１図に示すように、天井排気部２５に
は、その下部付近で給気チヤンバ２６，２６間に
ダンパー付きのガラリ４１が架設されており、そ
の上方には給気チヤンバ２６，２６の側面に付設
された排気フアン４２，４２が設けられている。

一方、床部２８は、開口部としてグレーチング
またはパンチングメタル等の有孔床４３，４３，
……が設置されるとともに、製造装置３２，３２
や通路部領域Ｂの床部にはコンクリートの固定床
４４，４４が設けられた構成とされている。

つぎに、前記の構成のクリーンルームＫの作用
について説明する。

まず、主空調機から給気ダクト２４，２４を通
つて送られた空気が、天井に設けられた左右の給
気チヤンバ２６，２６へ供給される。給気チヤン
バ２６，２６へ供給された空気は、ULPA（又は
HEPA）フイルタ２７，２７を通過して清浄化
され、装置部領域Ａ内へ吹き出される。吹き出さ
れた清浄空気は、主に３種類の流路を通つて、再
び、給気チヤンバ２６，２６へ還気される。

まず、第１の流路は、給気チヤンバ２６から
吹き出された清浄空気が製造装置３２の上面に当
たつた後、バツクパネル排気口３３を通過してユ
ーテイリテイ室３１に達し、次いで空調機３５を
経て給気チヤンバ２６へ還気する流路。つぎに、
第２の流路は、給気チヤンバ２６から吹き出さ
れた清浄空気が製造装置３２の上面に当たつた
後、有孔床４３から床下フリーアクセスフロア２
８ａを通過してユーテイリテイ室３１に達し、次
いで空調機３５を経て給気チヤンバ２６へ還気す
る流路。さらに、第３の流路は、給気チヤンバ
２６から吹き出した清浄空気が製造装置３２に当
たらず前面パネル３７の通気孔３８，３８，……
及びその下部の通気口４０を通過して通路部領域
Ｂへ流出した後、上昇してその上部に設けられた
天井ガラリ４１から天井排気部２５に達し、次い
で、排気フアン４２により給気チヤンバ２６へ還
気する流路である。

この流路を流れる空気は、通路部領域Ｂへ流
出する際、前面パネル３７に無数に形成された通
気孔３８，３８，……を通過して前面パネルの全
面から均一に流出するため、前面パネル３７の通
路部領域側の表面付近に空気の渦を生じることが
少ない。また、前面パネルの通気孔３８，３８，
……の数と内径の大きさを変えることにより、前
面パネル３７面からの空気の流出量を制御するこ
とができるとともに、前面パネル下部の通気口４
０からの空気の流量を制御することが可能とな
る。

したがつて、この通気口４０からの空気の流量
を適切に調節することにより、ここを流れる気流
によつて床部２８に堆積した塵埃の舞い上がりを
確実に防止することができる。

なお、室外への排気を必要とする装置（図示せ
ず）がクリーンルームＫ内に設置されている場合
には、流路を流れるいずれかの空気が装置内
へ取り込まれ、装置内部を通過した後、排気ダク
ト（図示せず）を通じて建物外へ排出される。

ここで、クリーンルームの必要清浄度は、半導
体の製造が行なわれる装置部領域Ａでクラス１０
（対象粒子径≧0.1μｍ）、作業者３４が移動する通
路部領域Ｂでクラス１００（対象粒子径≧0.1μ
ｍ）であり、装置部領域Ａでは超清浄度が通路部
領域Ｂでは高清浄度が維持される必要がある。ま
た、装置部領域Ａの清浄空気は、通路部領域Ｂの
清浄空気に比べて清浄度が高く、装置部領域Ａか
ら流れ出る清浄空気を用いて通路部領域Ｂを清浄
化することができる。

したがつて、このクリーンルームＫにおいて
は、装置部領域Ａがバツクパネル２９及び前面パ
ネル３７によつて囲われているため、超清浄度域
である装置部領域Ａが陽圧になる一方、高清浄度
域である通路部領域Ｂやユーテイリテイ室３１は
陰圧となり、少量の清浄空気を供給するだけで
（本実施例においては、装置部領域の清浄空気の
流速を0.2ｍ／ｓ以下とすることができる）装置
部領域Ａを所望の清浄度にするとともに、通路部
領域Ｂからの塵埃の拡散、流入が完全に防止さ
れ、超清浄度を安定に保持することができる。

また、空気供給部である給気チヤンバ２６，２
６が装置部領域Ａ，Ａの上部にしか設けられてお
らず、天井の全面から清浄空気が吹き出すことが
ないので、空気の絶対供給量を減少させることが
可能になるとともに、ULPAフイルタ２７は供給
チヤンバ２６，２６に設けるだけでよいので、フ
アンの駆動動力等電力のランニングコストを低減
できるとともに、設備のイニシヤルコストを低減
できる。

また、前面パネル３７はレール３９に沿つて左
右に移動させることができるので、製造装置３２
のメンテナンスや装置部領域Ａへの物の搬出入を
容易に行うことが可能である。

さらに、装置部領域Ａに供給された空気を３種
類の流路から排気することができるので、床部２
８の全面を有孔床４３とする必要がなくなり、装
置部領域Ａと通路部領域Ｂの境界面付近の直下に
僅かな開口部を設けるだけで、通路部領域Ｂと製
造装置３２，３２の直下は固定床４４とすること
ができる。その結果、作業者３４は歩行時に通路
部領域Ｂの固定床４４を歩くことにより、また、
通路部領域Ｂの固定床４４と製造装置３２，３２
の固定床４４とが分離していることにより、歩行
時に振動が発生するのを押さえ、振動が製造装置
３２，３２へ伝わるのを防止することができると
ともに、歩行時の作業者３４に、全面グレーチン
グ床を歩く時に感じられる不快感を与えることが
ない。

次に、第４図を用いて第２の実施例を説明す
る。この第２の実施例は、前記第１の実施例のク
リーンルームＫにおける、前面パネル３７を次の
ように構成したものである。第４図において、第
１図ないし第３図に示した第１の実施例と同一の
構成要素については同一符号を付し、その説明を
省略する。

図において、符号４５はスクリーンであり、装
置部領域Ａと通路部領域Ｂとの境界面に設けられ
ている。スクリーン４５の全面には多数の微細な
通気孔（図示せず）が形成されており、スクリー
ン４５はその上端部に設けられた回転機構を有し
た巻き取り棒４６によつて上下方向に移動自在と
された状態で照明装置３６の下部に固定されてい
る。さらに、スクリーン４５の下端部には、スク
リーン４５の弛みや揺れを防止するための重り４
７が取り付けられており、その下端部と床部２８
との間には隙間４０が形成されている。また、ス
クリーン４５の所定の場所には作業者３４が製造
装置３２を操作するための作業用窓（図示せず）
が設けられている。なお、床部２８にはスクリー
ン４５の上部の回転機構を自動的に制御してスク
リーン４５を上下に開閉させる足踏みスイツチ４
８を設けておいてもよい。その他については、前
記第１の実施例と同様の構成とされている。

したがつて、このように構成されたクリーンル
ームにおいては、流路を流れる気流は、通路部
領域Ｂへ流出する際、スクリーン４５に多数形成
された通気孔を通過してスクリーン４５の全面か
ら均一に流出するため、スクリーン４５の通路部
領域側の表面付近に空気の渦を生じることがない
とともに、スクリーン４５に形成された通気孔の
径や数を変えることにより、通気孔４０から排気
される空気の流量や流速を制御することが可能で
ある。また、スクリーン４５は施工が簡単であ
り、開閉作業が容易に行えるものとなつている。
その他の作用、効果については、前記第１の実施
例と同様である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明は、室内を超清浄度
が要求される装置部領域と、高清浄度が要求され
る通路部領域とに区分するとともに、前記装置部
領域の天井に清浄空気を吹き出す空気供給部を設
け、さらに通路部領域の上部には前記空気供給部
と隣接し、この空気供給部から吹き出す前記清浄
空気を還気させる天井排気部を設けたクリーンル
ームにおいて、前記装置部領域と通路部領域との
間にその全面にほぼ均一に複数の通気孔を有し、
かつ左右若しくは上下方向に移動自在な仕切部材
を設けたものであるので、超清浄度域である装置
部領域が陽圧になる一方、高清浄度域である通路
部領域は陰圧となり、少量の清浄空気を供給する
だけで装置部領域を所望の清浄度にできること、
また、通路部領域からの塵埃の侵入を完全に無く
して超清浄度を安定に保持することができるこ
と、また、空気供給部が装置部領域の上部にしか
設けられておらず、天井の全面から清浄空気が吹
き出すことがないので、空気の絶対供給量を減少
させることができるとともに、ULPAフイルタは
空気供給部に設けるだけでよいので、フアンの駆
動動力等電力のランニングコストを低減できると
ともに、設備のイニシヤルコストを低減できる。

さらに、本発明においては、仕切部材が移動可
能に構成されているため、製造装置のメンテナン
スや装置部領域への物の搬出入を容易におこなう
ことができる。また、仕切部材の表面全体に渡つ
て均一に通気孔が形成されているため、仕切部材
の通路部領域側の表面付近に空気の渦を発生させ
ることが少なく、さらに、通気孔の内径や数を調
節することにより仕切部材の下部の通気口から流
出する空気の流速を制御し、床部に堆積している
塵埃の舞い上がりを防止し、通路部領域の高清浄
度を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示すも
のであり、第１図は第１の実施例を示しクリーン
ルームの側断面図、第２図は第１図におけるクリ
ーンルームの前面パネルの一部斜視図、第３図は
第２図の前面パネルの通気孔部分を断面した側面
図、第４図は第２の実施例を示しクリーンルーム
の一部分の側断面図、第５図は従来の技術を示し
クリーンルームの側断面図である。 Ａ……装置部領域、Ｂ……通路部領域、２５…
…天井排気部、２６……給気チヤンバ（空気供給
部）、３７……前面パネル（仕切部材）、３８……
通気孔、４５……スクリーン（仕切部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 室内を、超清浄度が要求される装置部領域
   と、高清浄度が要求される通路部領域とに区分す
   るとともに、前記装置部領域の天井に清浄空気を
   吹き出す空気供給部を設け、さらに通路部領域の
   上部には前記空気供給部と隣接し、この空気供給
   部から吹き出す前記清浄空気を還気させる天井排
   気部を設けたクリーンルームにおいて、前記装置
   部領域と通路部領域との間にその全面にほぼ均一
   に複数の通気孔を有し、かつ左右若しくは上下方
   向に移動自在な仕切部材を設けたことを特徴とす
   るクリーンルーム。