JPS61291850A

JPS61291850A - 空気清浄装置

Info

Publication number: JPS61291850A
Application number: JP60131889A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Nagatomo; 長友　宏人; Tetsuya Takagaki; 哲也高垣; Hitoshi Horimuki; 堀向　仁; Hiroshi Maejima; 前島　央
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-06-19
Filing date: 1985-06-19
Publication date: 1986-12-22

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】［技術分野］本発明は、半導体装置製造工程等に必要とされる清浄環
境を提供する空気清浄装置、いわゆるクリーンルームに
適用して有効な技術に関する。

［背景技術］半導体装置等の製造においては、半導体ウェハにリソグ
ラフィ処理や拡散処理を行う、いわゆるウェハ処理作業
が行われているが、この作業中に前記ウェハの表面に塵
埃などの異物が付着するとウニハネ良の原因となる。そ
のため、前記ウェハ処理を行う作業環境への塵埃のイ入
および温度、温度等の変化を極力防止する必要がある。

このため、作業室の空気浄化（クリーン化）を主目的と
した空気調整法としては、室内の天井全体から清浄空気
を吹き出し、すのこ状の床部全域から排気して室内全体
をクラス１００〜１０程度（空気２７４　（１立方フイ
ート）当たり、０．５μ以上の塵埃の個数が１００〜１
０個以下の状態を言う、以下、これと同じ）にクリーン
化する、いわゆる全面ダウンフロ一式空気清浄機構が知
られている。

しかし、この方式では空気調整機が大形化し、またその
運転指数も高くなるため、維持費がコスト高となりやす
い。

このような点から、たとえば、本出願人の特開昭５６−
１６２３３５号公報に示されるように作業室内を隔壁に
より区画して、区画された空間を空気の循環経路として
構成したクリーントンネルモジュール方式のクリーンル
ームが提案されている。

前記クリーントンネルモジュール方式は、排気された空
気の一部を再度復流させて作業領域あるいは処理領域を
流通させるため、全面ダウンフロ一方式に比べて運転指
数およびコストを低く抑えることができる。

しかし、この方式では処理空間に隣接して復流通路とし
ての保全領域が隔壁により仕切られて形成されているた
め、隔壁の床部近傍の横方向にも排気口を設ける必要が
あった。そのため処理領域では水平方向への空気の流れ
が生じ、これが原因となって乱流が発生して塵埃等の滞
留領域となることが本発明者によって明らかにされた。

さらに、滞留している塵埃が作業者の移動等によって処
理装置の上方に吹き上げられて、ウェハを汚染する場合
のあることも本発明者によって明らかにされた。

なお、クリーンルームの最近の技術動向とじて詳しく述
べである例としては、前記の公開公報の他にも、株式会
社工業調査会、昭和５９年１１月２０日発行「電子材料
１９８４年１１月号別冊、超ＬＳＩ製造・試験装置ガイ
ドブックＪ、Ｐ１４０〜Ｐ１４４がある。

［発明の目的］本発明の目的は室内での乱流の発生を防止して低コスト
で高清浄環境を維持することができる技術を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、ウェハの歩留りを向上させて信転
性の高い半導体装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要］本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、建屋外に流通後の排気流の一部を復流させる
復流ダクトを備えた空気清浄装置構造とすることにより
、作業室内は全面ダウンフローの状態で清浄空気が流通
するため室内での乱流の発生を防止でき、また復流ダク
トを流通した排気流の一部が再浄化されて再度室内に流
通されるため、低コストで高清浄環境を維持できる空気
清浄装置を提供することができる。

［実施例］第１図は本発明の一実施例であるクリーンルームを模式
的に示す断面図である。

本実施例のクリーンルームの建屋１は上部から順に空気
供給室２、作業室３および排気室４を存している。

前記空気供給室２と作業室３とは空気清浄機５ａ、５ｂ
、５ｃにより隔てられており、空気供給室２内の空気は
空気清浄１Ｉｉ５ａ、５ｂ、５ｃを経て作業室３内に供
給される。ここで、前記空気清浄機５ａ、５ｂ、５ｃは
各々ファン６ａ、６ｂ。

６Ｃおよび浄化フィルタ７ａ、７ｂ、７ｃを備えており
、この浄化フィルタ７ａ、７ｂ・　７ｃは例えばガラス
繊維もしくはナイロン繊維等をシート状に加工したもの
をリボン状に折り畳んだ状態で図示しないフィルタフレ
ームに収容して形成されたものである。

作業室３はリソグラフィ装置あるいは拡散装置等の処理
装置８ａ、８ｂを載置する一対の処理空間９ａ、９ｂと
、作業者（図示せず）の位置する作業空間１０とに区画
されているが、これらの各空間は隔壁されてはいない。

なお、作業空間１０は作業者が作業室３内を移動する際
の通路としても機能している。

すなわち、作業者は通常作業空間１０に位置して、処理
装置８ａ、、８ｂを操作して所定の処理作業を行うので
ある。

作業室３の床部１１はすのこ状の金属部材により構成さ
れており、その床部１１の全面にわたって作業室３内を
排気する排気口となっている。

前記床部材４により作業室３と仕切られた最下部に位置
する排気室４にはその側部に各々排気口１２．１３が開
設されている。これらの排気口のうち一方の排気口１２
には建屋ｌの外側に取付けられた復流ダクト１４が連設
されており、この復流ダクト１３の上端部は空気供給室
２に開口しており排気室４内の排気の一部を再度空気供
給室２に復流するようになっている。

また、排気室４の他方の排気口１３には、復流ダクト１
４とは反対側の建屋ｌの外側に取付けられた空気調整機
１５への排気ダク）１６が連設されており、排気室４内
の排気の一部を空気調整機１５に送流し得るようになっ
ている。

空気調整機１５は排気ダクト１６を経てきた排気流およ
び外部からの空気流を調和させて温度および湿度を一定
に調整した後、この調整空気を連設された供給ダクト１
７を経て空気供給室２に送出するものである。

次に、本実施例の作用を説明する。

前述のように、空気調整機１５にて所定の温度、湿度に
調整された調整空気の一部（ｉｌｌ整空気１８ａ）は供
給ダクト１７を流通して空気供給室２内に送られる。さ
らに、調整空気１８ａは空気清浄−機５ｂのファン６ｂ
により加圧されてフィルタ７ｂを通り、作業空間ＩＯに
吹き出される。フィルタ７ｂを通り清浄化された調整空
気１８ａはダウンフロー状に縦の層流となって作業空間
１ｏを上部から下部（床部１１）方向に流れて、作業空
間１０を清浄化する。ここで、床部１１はすのこ状とな
っているため、作業空間１０内を流通した調整空気はそ
のまま床下の排気室４内に流入される。

その後、排気室４内の空気の一部（１９ａ）は排気口１
３より排気ダクト１６を流通して空気調整機１５に送ら
れる。そして、この空気調整機１５によち所定の温度、
湿度に制御されて調整空気１８として再度空気供給室２
に送られる。

一方、排気室４内の他の空気１９ｂは排気口１２より復
流ダクト１４を経て再び空気供給室に送られ、ここで空
気調整機１５からの調整空気と所定の比率で混合され、
再度空気清浄機５ｂのファン６ｂにより加圧され、浄化
フィルタ７ｂを通って作業空間１０に吹き出される。

また、空気調整機１５からの調整空気の一部（調整空気
１８ｂ）は空気清浄機５ａ、５ｃに送られ、ファン５ａ
、６ｂにより加圧されて浄化フィルタ７ａ、７ｂを経て
処理空間９ａ、９ｂに吹き出される。このようにして処
理空間９ａ、９ｂに送り出された調整空気１８ｂはダウ
ンフロー状に縦の層流となって処理空間９ａ、９ｂを上
部から下部（床部１１）方向に流れて、各処理空間９ａ
。

９ｂを浄化する。ここで、本実施例では復流ダクト１４
が建屋の外部に取付けられており、建屋１内に空気の循
環経路は設けられていないため、処理空間９ａ、９ｂの
水平方向には排気口は形成されていない、したがって、
処理空間９ａ、９ｂ内を流通する気流は全てダウンフロ
ー流として略垂直方向に流れるため作業室３内での乱流
の発生を防止できる。

なおここで、処理空間９ａ、９ｂの上部にあるファン６
ａ、６ｃは作業空間１０の上部にあるファン６ｂよりも
高い加圧で調整空気１８ｂを送り出すように制御されて
いる。したがって、作業室３内では処理空間９ａ、９ｂ
の方が作業空間１０よりも陽圧に維持されており、処理
空間９ａ、９ｂを流通する気流が作業空間ｌＯに流れ込
むことはあっても、作業空間１０を流れる気流が処理空
間９ａ、９ｂに流れ込むことはない、そのため、作業者
の移動等により生じ易い作業空間の塵埃等が処理空間に
侵入することを防止できる。

このようにして排気室に流入された調整空気１８ｂは排
気口１２．．１３より空気調整８１１５あるいは復流ダ
クト１４を経て空気供給室２に再度送られる。

このようにして空気の清浄化を行った場合、空気調整機
１５からクラス１００程度の調整空気１８ａ、１８ｂを
送出したときには、上記処理空間９ａ、９ｂでは上記ク
ラスよりも高い清浄空気が得られ、更に複数回の循環が
繰り返されると処理空間９ａ、９ｂではクラス１０相当
の清浄度を維持することができる。

［効果］（ｌ）、建屋外に流通後の排気流の一部を復流させる復
流ダクトを備えた空気清浄機構造とすることにより、作
業室内では全面ダウンフローの状態で清浄空気が流通さ
れるため、乱流の発生による塵埃等の停滞域が生じるこ
となく、作業室内での高清浄環境を維持することができ
る。

（２）、前記（１）により、高清浄環境で半導体ウェハ
の処理を行うことができるため、ウェハの歩留りを向上
させて信鯨性の高い半導体装置を提供することができる
。

（３）、復流ダクトを設けることにより、一部の排気流
を再浄化して再度室内を流通させることができるため、
装置の運転効率を向上させることができる。

（４）、前記（３）により、空気調整機を小形化するこ
とができる。

（５）、前記（３）および（４）により、低コストで高
清浄環境を維持することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、実施例のクリーンルームでは作業室の内部が
作業空間および処理空間に区画された場合について説明
したが、これに限るものでなく、さらに、保守空間を有
する構造のものであってもよい、この場合、保守空間は
高い清浄度は必要とされないため、作業空間よりもさら
に陰圧に維持してよい。

［利用分野］以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、半導体装置の製造のための清浄
環境を提供する空気清浄装置に適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、たとえば食
品あるいは薬品の製造等で必要とされる清浄環境を提供
する空気清浄装置に適用しても有効な技術である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるクリーンルームを模式
的に示す断面図である。１・・・建屋、２・・・空気供給室、３・・・作業室、
４・・・排気室、５ａ、５ｂ、５ｃ・・・空気清浄機、
６ａ、６ｂ、６ｃ・・・ファン、７ａ、７ｂ、１ｃ・−
・浄化フィルタ、８ａ、８ｂ・・・処理装置、９ａ、９
ｂ・・・処理空間、１０・・・作業空間、１１・・・床
部、１２，１３・・・排気口、１４・・・排気ダクト、
１５・・・空気調整機、１６・・・排気ダクト、１７・
・・供給ダクト、１８・・・調整空気、１９ａ。１９ｂ・・・排出空気。第　　１　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、建屋の作業室内を清浄空気がダウンフロー状に流通
することにより清浄環境を提供する空気清浄装置であっ
て、建屋外に流通後の排気流の一部を復流させる復流ダ
クトを備えたことを特徴とする空気清浄装置。２、作業室内が少なくとも二つの空間に区画され、清浄
度を高くする一方の空間が他方の空間に較べて陽圧に維
持されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の空気清浄装置。