JP2000306792A - 半導体工場 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケミカル処理等処理系統が高度化する半導体
工場等で効率的に製造ニーズにあった環境空調を経済的
に構成することが可能な半導体工場を提供することにあ
る。 【解決手段】 メイン製造エリアと、メイン製造エリア
の両側または一側に立設されたコア部とを備えた半導体
工場において、メイン製造エリアは、クリーンルーム
と、クリーンルームの天井側に形成されたチャンバー
と、クリーンルームの床下に形成されたユーティリティ
スペースと、ユーティリティスペースとチャンバーとを
連絡するクリーンエア循環用シャフトとを備え、コア部
は、クリーンルーム用の空調機と、クリーンルーム内の
不純物を除去する不純物除去装置とを備え、空調機の吹
出口と不純物除去装置の吹出口が、クリーンエア循環用
シャフトとチャンバーとの境界である乱流域に形成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーンルームを
備えた半導体工場に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体工場では、単に塵埃対象の
クリーン化と温度調整のみが主体であったため、製造エ
リアである大空間の天井に高性能フィルタを設置し、塵
埃の除去を行い、またこのクリーン空気循環系に冷却コ
イル（ファン付きとファン無しがある）を設置し、温度
コントロールのみをしてきた。

【０００３】しかし、半導体の微細化に伴い微少なケミ
カルまでを制御しなくてはならなくなった。そこで、上
述のシステム系にケミカル除去フィルタを設置する場
合、天井フィルタをＦＦＵ（ファンフィルタユニット）
等に交換し、個々にケミカルフィルタを付加する構成を
取っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
個々にケミカル除去フィルタを設置すると、機器台数が
増え、経済的でなく、かつ効率も悪いという問題があっ
た。また、寿命が１年前後と言われるケミカル除去フィ
ルタの交換作業も、階高が高いクリーンルーム側よりの
高所作業や、天井裏からの作業のし難い狭い空間やキャ
ッツウォーク等を介しての作業となり、効率が悪いとい
う問題があった。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的は、ケミカル処理等の
処理系統が高度化する半導体工場等で効率的に製造ニー
ズにあった環境空調を経済的に構成することが可能な半
導体工場を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体装
置は、メイン製造エリアと、このメイン製造エリアの両
側または一側に立設されたコア部とを備えた半導体工場
において、前記メイン製造エリアは、クリーンルーム
と、このクリーンルームの天井側に形成されたチャンバ
ーと、前記クリーンルームの床下に形成されたユーティ
リティスペースと、このユーティリティスペースと前記
チャンバーとを連絡するクリーンエア循環用シャフトと
を備え、前記コア部は、前記クリーンルーム用の空調機
と、前記クリーンルーム内の不純物を除去する不純物除
去装置とを備え、前記空調機の吹出口と前記不純物除去
装置の吹出口が、前記クリーンエア循環用シャフトと前
記チャンバーとの境界である乱流域に形成されているこ
とを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の半導体工場は、請求項１記
載の半導体装置において、前記乱流域が、前記クリーン
エア循環用シャフトと前記チャンバーとが直交する隅部
に形成されていることを特徴とする。請求項３記載の半
導体工場は、請求項１記載の半導体工場において、前記
不純物除去装置の吸込口は、前記クリーンエア循環用シ
ャフトの途中に位置し、前記空調機の吹出口と前記不純
物除去装置の吹出口は、前記クリーンエア循環用シャフ
トの前記チャンバーとの乱流域に位置することを特徴と
する。

【０００８】請求項４記載の半導体工場は、請求項１記
載の半導体工場において、前記不純物除去装置が、ケミ
カル除去装置であることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１０】図１は、本発明の実施形態に係る半導体工
場の概要を示す（請求項１〜４に対応する）。本実施形
態に係る半導体工場Ａは、メイン製造エリア１と、この
メイン製造エリア１の両側（図では一側のみを表す）に
立設されたコア部２０とを備えている。

【００１１】メイン製造エリア１は、作業ゾーンを形成
するクリーンルーム２と、このクリーンルーム２の天井
３側に形成されたチャンバー４と、クリーンルーム２の
グレーチングなどの床５の下部に形成されたユーティリ
ティスペース６と、このユーティリティスペース６とチ
ャンバー４とを連絡するクリーンエア循環用シャフト７
とを備えている。

【００１２】クリーンルーム２の天井３には、ＨＥＰＡ
フィルタやＵＬＰＡフィルタなどの天井フィルタ９が従
来と同様にファン１０とともに設置されている。ユーテ
ィリティスペース６には、動力供給設備や環境保全設備
等が配置されている。ユーティリティスペース６とクリ
ーンエア循環用シャフト７との間には、冷却コイル８が
配置されている。

【００１３】クリーンルーム２の床５上には、製造機１
１が設置されている。この製造機１１には、排気ファン
１３が連絡している。コア部２０は、クリーンルーム２
用の外気処理空調機２１と、クリーンルーム２内のケミ
カル等の不純物を除去するケミカル除去装置２２とを備
えている。外気処理空調機２１は、外気を取り入れ、温
湿度を制御後に、クリーンルーム２へ空気を供給するも
のである。

【００１４】外気処理空調機２１の吹出口２３とケミカ
ル除去装置２２の吸込口２４および吹出口２５が、クリ
ーンエア循環用シャフト７とチャンバー４との合流領域
５０に形成されている。合流領域５０は、クリーンエア
循環用シャフト７とチャンバー４とが直交する隅部に形
成されている。ケミカル除去装置２２の吸込口２４は、
クリーンエア循環用シャフト７の途中に位置し、外気処
理空調機２１の吹出口２３とケミカル除去装置２２の吹
出口２５は、クリーンエア循環用シャフト７のチャンバ
ー４との合流領域５０に位置する。

【００１５】次に、このように構成された本実施形態の
作用を説明する。先に、定法に従って、クリーンルーム
２内に目的とする高度の清浄空間を形成し、維持する処
理を説明する。外気処理空調機２１にて温湿度が制御さ
れた空気を、外気処理空調機２１の吹出口２３からチャ
ンバー４へ吹き出し、このチャンバー４を介して天井フ
ィルタ９にて異物を取り除いてクリーンルーム２内に供
給する。そして、クリーンルーム２内から汚染物質を含
む空気を、床５からユーティリティスペース７に吸い込
み、冷却コイル８にて冷却し、クリーンルームエア循環
用シャフト７、チャンバー４を介して再び天井フィルタ
９にて異物を取り除いた後にクリーンルーム２内に戻
し、清浄度を維持する。

【００１６】次に、この処理工程によって、発生するク
リーンルーム２内の空気に含まれる熱およびケミカルの
処理について説明する。クリーンルーム２内の製造機１
１等から発生した熱およびケミカルは、床５からユーテ
ィリティスペース７に吸い込まれた後、冷却コイル８に
て冷却され、クリーンルームエア循環用シャフト７を介
して上昇する。そして、チャンバー４との合流領域５０
に達する直前位置に設けられたケミカル除去装置２２の
吸込口２４を介してバイパスしてきた一部の循環空気が
ケミカル除去装置２２に取り込まれ、微小なケミカル成
分の調整（除去）が行われる。その後、吹出口２５を介
して合流領域５０内に噴出される。

【００１７】この合流領域５０では、乱流域となってい
るため、外気処理空調機２１の吹出口２３から吹き出さ
れた空気と、クリーンルームエア循環用シャフト７を介
して上昇する循環空気と、ケミカル除去装置２２の吹出
口２５から吹き出される空気とが、混じり合い、ケミカ
ルの濃度を均一に低下させることが可能となる。かくし
て、合流領域５０により効果的にミキシングされた空気
が、チャンバー４を介して供給されることとなる。

【００１８】以上のように、本実施形態によれば、コア
部２０内に外気処理空調機２１とケミカル除去装置２２
を配置するとともに、外気処理空調機２１の吹出口２３
とケミカル除去装置２２の吸込口２４および吹出口２５
が、クリーンエア循環用シャフト７とチャンバー４との
合流領域５０に形成されている。その結果、この合流領
域５０において、クリーンルームエア循環用シャフト７
を介して上昇する循環空気がチャンバー４に移行する工
程で乱流となる。同時に、この乱流状態の合流領域５０
に、ケミカル除去装置２２は、クリーンルームエア循環
用シャフト７を介して上昇する循環空気の一部を取り込
んでその循環空気からケミカルを除去し、処理後に吹出
口２５を介して合流領域５０に処理後の空気を吹き出
し、また、外気処理空調機２１は、温湿度が制御された
空気を吹出口２３から吹き出す。従って、乱流状態の合
流領域５０では、循環空気中の熱の低減とケミカル濃度
の低減とが達成される。

【００１９】また、ケミカル除去装置２２が、クリーン
ルーム２から分離したので、ケミカル除去装置２２のモ
ニタリングが容易となるとともに、メンテナンスが容易
となる。なお、上記実施形態において、不純物除去装置
としてケミカル除去装置２２について説明したが、本発
明はこれに限らず、例えば熱のみを除去する装置であっ
ても良いし、外気処理空調機で制御しきれない温湿度の
調整機能とケミカル除去機能を有するものでも良い。ま
た、空調機２１およびケミカル除去装置２２を兼用し、
１台で温湿度の調整とケミカルの除去を行っても良い。

【００２０】また、ケミカル除去装置２２の吸込口２４
と吹出口２５を合流領域５０に設けた場合について説明
したが、ケミカル除去装置２２の吸込口２４を合流領域
５０より上流域に設けても良い。つまり、不純物除去装
置の吸込口としての機能を有することが可能であれば、
その設置位置は任意である。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、クリーン循環系から必
要量の空気をバイパスさせ、ケミカルクリーンや温度の
調整をコア部に設置した不純物除去装置で行った後、メ
イン循環空気と均一に混ぜられる屈曲部で、メインの空
気循環と一体として供給できるので、性能効率が高いシ
ステムの構成が容易に形成できる。

【００２２】また、コア部設置の機器は、クリーンエリ
アに関係なくダーティエリアに設置でき、維持管理やフ
ィルタ交換等のメンテ作業が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る半導体工場の説明図で
ある。

【符号の説明】

Ａ 半導体工場 １ メイン製造エリア ２ クリーンルーム ３ 天井 ４ チャンバー ５ 床 ６ ユーティリティスペース ７ クリーンエア循環用シャフト ９ 天井フィルタ ２０ コア部 ２１ 外気処理空調機 ２２ ケミカル除去装置 ２３ 外気処理空調機２１の吹出口 ２４ ケミカル除去装置２２の吸込口 ２５ ケミカル除去装置２２の吹出口 ５０ 合流領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 亨 宮城県仙台市青葉区国分町３丁目４番33号 株式会社竹中工務店東北支店内 (72)発明者 若林 秀喜 宮城県仙台市青葉区国分町３丁目４番33号 株式会社竹中工務店東北支店内 Ｆターム(参考） 3L058 BF01 BF06 BF07 4D058 JA12 KC02 QA01 QA11 QA25 SA04 TA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メイン製造エリアと、 このメイン製造エリアの両側または一側に立設されたコ
   ア部とを備えた半導体工場において、 前記メイン製造エリアは、 クリーンルームと、 このクリーンルームの天井側に形成されたチャンバー
   と、 前記クリーンルームの床下に形成されたユーティリティ
   スペースと、 このユーティリティスペースと前記チャンバーとを連絡
   するクリーンエア循環用シャフトとを備え、 前記コア部は、 前記クリーンルーム用の空調機と、 前記クリーンルーム内の不純物を除去する不純物除去装
   置とを備え、 前記空調機の吹出口と前記不純物除去装置の吹出口が、
   前記クリーンエア循環用シャフトと前記チャンバーとの
   境界である乱流域に形成されていることを特徴とする半
   導体工場。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体工場において、 前記乱流域が、前記クリーンエア循環用シャフトと前記
   チャンバーとが直交する隅部に形成されていることを特
   徴とする半導体工場。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体工場において、 前記不純物除去装置の吸込口は、前記クリーンエア循環
   用シャフトの途中に位置し、 前記空調機の吹出口と前記ケミカル除去装置の吹出口
   は、前記クリーンエア循環用シャフトの前記チャンバー
   との乱流域に位置することを特徴とする半導体工場。
4. 【請求項４】 請求項１記載の半導体工場において、 前記不純物除去装置が、ケミカル除去装置であることを
   特徴とする半導体工場。