JPH0225651A - 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、特にルーム内で清浄エ
アが正常にダウンフローすることのできるクリーンルー
ムに関する。

〔従来技術〕

半導体製造における大規模集積回路或いは新機能素子等
の技術分野ではクリーンルームの高度清浄化が必要とさ
れる。一般にクリーンルームは、天井面に取付けられた
複数のＨＥＰＡ　（高性能）フィルタを通して、清浄エ
アをクリーンルーム内に吹出している。ルーム内のエア
は通気構造を有する床面から吸込まれ床下チャンバに送
気される。

これにより、吹出された清浄エアはルーム内でダウンフ
ローされる。床下チャンバのエアは循環ファンにより天
井チャンバに送気され、天井チャンバのエアは再び天井
面のＨＥＰＡフィルタを通ってルーム内に吹出される。

また、大空間クリーンルームではダウンフローを維持す
る為に、床下チャンバ内の吸込口に近い部分より床面の
吸込抵抗を順に抵抗を小さくして調節する。

室内レイアウトが変更になると、その必要清浄度及びダ
ウンフローを維持する為、床面抵抗を細分化させて調節
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、エア循環方式のクリーンルームにおいて、循
環ファン或いは給気ファンは複数段けられ、天井チャン
バには複数の吹出し口からエアが供給される。しかし、
各循環ファン或いは給気ファンからのエア圧は必ずしも
一致せず、天井チャンバに連通されるそれぞれのエアの
吹出し口からの風圧は相違し、天井チャンバのエア圧が
不均一になり、清浄エアはルーム内で不均一に吹出され
、正常なダウンフローが維持できない不具合がある。

更に、循環ファン或いは給気ファンからの吹出し口近傍
の天井チャンバに右いては送風圧が高く、吹出し口から
離れるに従って送風圧が低下するため、天井チャンバの
エア圧が不均一になる不具合がある。

また、半導体等の大規模集積回路或いは新機能素子の製
造においては、研究開発段階にあるため、ルーム内のレ
イアウトが頻繁に行われる。しかし、従来のクリーンル
ームにおいては、レイアウトに対応して天井面の任意の
区域を選択して清浄エアを吹出させ或いは吹出しを停止
させることができない不具合がある。

更に、従来のクリーンルームでは、床下チャンバの吸込
口は偏って配せられるため、その吸込口が集中している
所にエアが傾いて流れ、ルーム内で清浄エアの降下流に
影響を与える不具合がある。

その為、床面開口率を各部分で変化させなければならず
レイアウト変更時に対応しすらい。

大空間クリーンルームにおいては異なる清浄度域の組み
合わせが必要な場合が多く、その場合は異なる清浄度域
同志の干渉を生じ、必要な清浄度及び正常なダウンフロ
ーが維持できない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、室内
で清浄エアを正常にダウンフロー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している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するために、室内の上方に天井
チャンバが形成されるとともに下方に床下チャンバが形
成され、給気装置によって前記天井チャンバにエアを送
気し、該エアを天井面に設けたフィルタを通し、清浄エ
アとして室内に吹出し、該吹出したエアを前記床下チャ
ンバに吸込むクリーンルームにおいて、前記室内に隣接
して緩衝チャンバを形成し、前記給気装置からのエアを
該＄１ｆｉチャンバにいったん導入した後に天井チャン
バに送気し、室内の床吸込面の抵抗調節設備を通して床
下チャンバに吸い込みクリーンルーム内の局所区域の清
浄度及びダウンフローを維持することを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係るクリーンルームによれば、クリーンルーム
に隣接する通路或いは予備室の上方に緩衝チャンバが設
けられ、給気装置からのエアは一旦緩衝チャンバに送り
込まれ、その後、天井チャンバ内に送気される。このた
め、天井チャンバ内のエア圧は均一になり、天井面全面
からは清浄エアが均一に吹出され、正常なダウンフロー
が室内で行われる。また、クリーンルーム内へ侵入する
騒音も低減される。

また、床吸込面にて抵抗調節設備は一定の空気通過抵抗
（クラス１の時は２．　Ｏｎｏｎ八ｇへ３．０　ｍｍＡ
ｇ程度）を確保している（床下吸込口に近い順から床面
抵抗を順次小さくしていく必要がなくなる。

）。従って、室内に吹出された空気は必要清浄毎に同一
の空気通過抵抗値に設定された床吸込面によりダウン７
０−が維持される。

更に、天井チャンバのフィルターは格子状に配置された
フレームに必要清浄度に応じた、ＨＥＰＡフィルター・
封止パネル・照明性器具取付パネルを任意に、かつ容易
に取付けられ及び配置変えも容易に出来る。また、配置
変え作業においても、クリーンルーム内のエア吹き出し
運転を停止することなく、必要清浄度・ダウンフロー状
、襟を維持できる。

同一室内で異なる清浄度が混在する場合は、その清浄度
を維持する為に、必要な清浄エア量に合わせてフィルタ
ー或いは封止パネルを設置し、対向する床吸込面のエア
吸い込み量を抵抗調節設備により調節し、正常なダウン
フローを維持して各清浄度域間の緩衝を防ぐ。

〔実施例〕

以下不付図面に従って、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概略説明図であ
る。第１図に示すようにクリーンルーム１０は天井チャ
ンバ１２、室内１４、床下チャンバ１６から構成されて
いる。天井チャンバ１２内のエアは第２図に示すように
ＨＥＰＡフィルタ１８．１８・・・を通って室内１４に
清浄エアとして吹出される。尚ＨＥＰＡフィルター１８
は格子状に配置されたフレーム及び気密保持材によりリ
ークがなく、必要清浄度に応じて任意に配管でき、また
、そのフレームに封止パネル・照明性器具取付パネルも
気密に取付けられ、さらにフレーム下部の配管、間仕切
壁等が設けられる。

清浄エアはダウンフローして通気性のグレーチング床２
０及び風量調節フィルタ２２．２２・・・を通って床下
チャンバ１６に送られる。また、風量関節フィルタ２２
の下面にスライドシャ７タ２３．２３・・・が取付けら
れている。この風量調節フィルタ２２は床吸込面の恒常
抵抗となり、また、下面のスライドシャ７タ２３は必要
清浄度に合わせて床吸込面抵抗を可変調節する役目を果
たす。

これらの床吸込面抵抗は必要清浄度が室内全域同一の場
合は同一の抵抗値、即ちスライドシャγり２３０開度は
一定で、床吸込口２５との距離に合わせて順次法吸込面
開口率を変化させなくても、恒常抵抗を有するフィルタ
２２によって正常なダウンフローが維持できる。

同一室内にいおいて、異なるクラスの清浄度が要求され
る場合は所定位置のスライドシャック２３を各清浄度毎
に所定の床面開口率に調節し、室内各領域の床吸込面抵
抗抵抗が一定になるようにして、各領域にて正常なダウ
ンフローを維持する。

床下チャンバ１６のエアは吸込口２５を通って隣接する
見学通路２４の下方に形成された通路下チャンバ２６に
送られる。床下チャンバ１６内は配管・ダクト・電線等
必要ユティリティー物が設置可能なスペース及び構造と
なっておりエアチャンバとユティリティー設備チャンバ
とを兼ねる。

通路下チャンバ２６のエアは複数の＃１環ファン２８．
２８・・・によって吸込まれ、循環ファン２８．２８・
・・からのエアは見学通路２４の上方に形成された緩衝
チャンバ３０に送風される。緩衝チャンバ３０のエアは
隣接する天井チャンバ１２に送気される。これにより、
エアは循環される。また、床下チャンバ２６のエアの一
部は空調器３２に送られ、空調器３２によって空調され
た後、再び循環ファン２８に戻される。

第３図は天井チャンバ１２と緩衝チャンバ３０の仕切壁
３４の断面図である。第３図に示すように仕切壁３４に
は上部、中央部及び下部の３つのエア吹出し口３６．３
８．４０が形成される。各吹出し口３６．３８．４０に
は２枚の回動ダンパ４２．４２が取付けられ、２枚の回
動ダンパ４２．４２はリンク材４４によって互いに連動
するようになっている。上部吹出し口３６のダンパ４２
．４２は略水平に維持され、緩衝チャンバ３０からのエ
アが風力を弱めずに吹出されるように配せられている。

また、中央部の吹出し口３８のダンパ４２．４２は若干
傾斜され、吹出しエアが抵抗を受けるようになっている
。下部の吹出し口４０のダンパ４２．４２は更に傾斜さ
れ、吹出されるエアが抵抗を受け、天井チャンバ１２内
で風量が弱められるようになっている。

このような構成において緩衝チャンバ３０からのエアが
吹出された時、上部吹出し口３６を通るエアはできるだ
け天井チャンバ１２の奥深くまで吹き出され、下部の吹
出し口４０からのエアは風力が弱められた状態で仕切壁
３４の近傍に吹出される。このため、天井チャンバ１２
内の気流分布が均一となり、ＨＥＰＡフィルタ１８．１
８・・・からの清浄エアの吹出しは天井面全体において
均一に吹出される。

また、第４図に示すように上部吹き出し口３６に送風フ
ァン４５を設けて、エアを天井チャンバ１２の奥深くま
で強制送風してもよい。

前記の如く、構成された本発明に係るクリーンルームに
よれば、見学通路２４の上方に緩衝チャンバ３０を形成
したので、複数の循環ファン２８．２８からの吹出しエ
ア圧が相違した場合でも、緩衝チャンバ３０のよってエ
ア圧が調整された後、各吹出し口３６．３８．４０を通
って天井チャンバ１２に送られる。このため、天井チャ
ンバ１２では複数の循環ファン２８．２８・・・の影響
を受けずにエア圧が均一に分布され、天井面全体のＨＥ
ＰＡフィルタ１８．１８・・・から均一な清浄エアを吹
出すことができ、正常な（略垂直な）ダウンフローを室
内１４で維持することができる。また、緩衝チャンバ３
０によって、循環ファン２８．２８・・・の騒音が吸収
される。

前記実施例においては、床下チャンバ１６の吸込口２５
による室内１４の偏流を防止するため、風量調節フィル
タ２２及びスライドシャッタ２３をグレーチング床２０
に配した。しかし、第５図に示すように床下チャンバ１
６内にダクト４８、配管５０、配線トレイ５２等の障害
物がある場合には、吸込口２５から離れた床下チャンバ
１６の工′ｒを十分に吸込むことができないため、室内
１４の偏流が生じやすくなる。そこで、床下チャンバ１
６に第５図に示すように送風装置５４を配置してもよい
。送風装置５４はファンと送風筒から構成され、床下チ
ャンバ１６の所定位置に配置して床下チャンバ１６内の
エアの流れを強制吸引することができる。このため、吸
込口２５から離れた場所のエアを強制吸引して、吸込口
２５まで送気して室内１４の偏流を防止することができ
る。

また、前記実施例において、第５図に示した送風装置５
４０代わりに、床下チャンバ１６に第６図に示すように
吸引装置５６を設けてもよい。第６図に示す吸引装置５
６は吸引ファン５８が内蔵され、複数の可撓管６０．６
０・・・と各可撓管６０の先端に設けた吸引口６２とか
ら成る。そして、この吸引口６２はスライドシャッタ２
３が開放された部分に接続され清浄エアの強制吸引を行
う。

これにより、室内１４の清浄エアは略垂直にダウンフロ
ーされる。

第７図は本発明に係るクリーンルームの第２実施例の要
部説明図である。第７図のクリーンルーム６８のグレー
チング床２０等は第１図のクリーンルーム１０と同様な
構造になっており、第１図のクリーンルームｌＯと同様
な部材又は構造については同一の符号を付してその詳し
い説明を省略する。

第７図に示すように天井チャンバ１２内には上下動可能
な仕切板７０．７０・・・が設けられ、仕切板７０はワ
イヤ７２によって吊り下げられる。ワイヤ７２は巻取装
置７４に巻取或いは巻戻しがされ、仕切板７０はこの巻
取、巻戻しによって上下動し、第８図に示すように各区
域１２Ａ、１２Ｂ・・・の間を仕切っている。仕切板Ｔ
Ｏ，７０・・・は上下動により開放調整され、緩衝チャ
ンバ３０からのエアを所定の区域１２Ａ、１２Ｂ・・・
に送流又は流れないようにしている（尚、第８図に於い
て、破線で示した仕切は仕切板７０が開放された状態を
示し、実線で示した仕切は仕切板７０が閉じた状態を示
している。）。

第９図に示すように仕切板７０の下端部は固定プレート
７６に摺接し、固定プレート７６はシール液７８内に下
端が没入されている。シール液７８の容器はＨＥＰＡフ
ィルタ１８を支持するフレーム８０に形成され、室内１
４側には螢光燈８２とが取付けられる。これにより、天
井チャンバ１２の各区域１２Ａ、１２Ｂは、完全に遮断
することができる。また、天井面の所定の位置にはＨＥ
ＰＡフィルタ１８の代わりに閉止板８４が配せられ、天
井面の一部に清浄エアの吹き出さない部分を局所的に形
成することができる。尚、ＨＥＰＡフィルタ１８の支持
、材８６及び閉止板８４０周縁の一部はシール液７８中
に没入され、十分なシールがされている。

前記の如く構成された本発明に係るクリーンルームによ
れば、仕切板７０．７０・・・の開閉によって天井チャ
ンバ１２内の所定の区域１２Ａ、１２Ｂ・・・に緩衝チ
ャンバ３０からのエアが送られ、−方、一定の区域１２
Ｅ、１２Ｈでエアの送風が停止される。このため、室内
１４では機器等のレイアウトに応じて、天井面の吹出し
区域の位置を自由に変更できる。また、床下チャンバ１
６は第１実施例で示したクリーンルーム１０と同様にス
ライドシャッタ２３或いは風１＆ｌｉ節フィルタ２２が
設けられているため、清浄エアの吹出しが停止している
天井面の区域と、対向する位置のシャッタ２３を閉じて
局所的なダウンフローを正確にすることができる。

また、天井チャンバ１２において、第８図に示すように
区域１２Ｅ、１２Ｈのように仕切板７０．７０・・・で
完全に仕切った場合、その区域１２Ｅ１１２Ｈでの保守
点検（ＨＥＰＡフィルタ等の交換）が容易にできる。一
方、区域１２Ｂのようにエアの流量を多くすることによ
って、室内１４に配せられた機械等の除熱を行うことが
できる。

尚、第２実施例のクリーンルームにおいても、第５図或
いは第６図に示した強制送風装置５４又は吸引装置５６
を床下チャンバ１６に設けてもよい。

第１０図はクリーンルームの保守・点検台車を示す説明
図である。第１０図に示すようにクリーンルームの保守
・点検台車９０はクリーンルームのグレーチング床面２
０を移動し、キャスタ９２付きの脚９４を介して、作業
台９６が設けられる１゜作業台９６は通気性パネル９８
と、風量調節シャッタ１００と、ＨＥＰＡフィルタ１０
２とから構成される。作業台９６上のエアは通気性パネ
ル９８及びＨＥＰＡフィルタ１０２を通って清浄にされ
た後に作業台９６の下方に放出される。

作業台９６上には伸縮可能な支柱１０４．１０４・・・
が立設され、支柱１０４．１０４・・・の上端には取付
枠１０６が設けられる。取付枠１０６は作業台９６の周
縁形状と略同様に形成され、取付枠１０６にはエア膨張
式シールチューブ１０８が取付けられる。このシールチ
ューブ１０８のエア注入は作業者１１０がエアポンプを
操作することによって行う。また、作業台９６と取付枠
１０６との間には筒状の非通気性蛇腹膜１１４が設けら
れ、蛇復膜１１４の下端は作業台９６０周縁に取付けら
れ、上端は取付枠１０６の下面に取付けられる。

前記の如く構成されたクリーンルームの保守・点検台車
によれば、保守・点検台車９０は保守・点検される天井
面のＨＥＰＡフィルタ１８の下方に移動される。移動後
、キャスタ９２を移動不能にロックして作業者１１０が
作業台９６に乗る。

次に、作業者１１０は支柱１０４を伸長させ、取付枠１
０６のシールチューブ１０８を天井面の取付フレーム８
０に当接させる。エアポンプでエアがシールチューブ１
０８内に注入され、取付枠１０６とフレーム８０との間
がシールされる。これにより、作業台９６上の作業領域
Ｃは非通気性蛇腹膜１１４によって清浄室内１４と仕切
られる。

この状態で作業者１１０はＨＥＰＡフィルタ１８の取付
フレーム８０内のシール剤７８の交換作業や、ＨＥＰＡ
フィルタ１８の交換作業を行う。

ＨＥＰＡフィルタ１８の交換作業は旧ＨＥＰＡフィルタ
１８を持ち上げて外して傾けて下に抜き取り、新ＨＥＰ
Ａフィルタ１８Ｎを逆の手順で取付けて行う。また、Ｈ
ＥＰＡフィルタ１８の交換時、天井チャンバ１２内の清
浄化されないエアが吹き出される。この吹き出しエアは
作業９６の通気性パネル９８、シャッタ１００開口及び
ＨＥＰＡフィルタ１０２を通って清浄室内１４に放出さ
れる。

このため、交換作業時に天井チャンバ１２等の汚染エア
は、長期間かけて高清浄度にした清浄室内１４に流れ出
ないため、清浄室１４内は常に高清浄度に維持される。

尚、ＨＥＰＡフィルタ１８の交換後、作業台９６上方の
領域Ｃには、清浄になるまで天井面の新しく交換したＨ
ＥＰＡフィルタ１８を通して一定期間清浄エアが吹き出
される。そして、作業台９６上が清浄化されたときに、
シャッタ１００が閉じられ、支柱１０４．１０４が縮め
られ作業が終了する。

また、前記蛍光灯８２はフレーム８０の上面に配せられ
、シール剤７８の容器に隣接される。このため、シール
剤７８には低温又は常温において固形物で、蛍光灯８２
等の加温によって液状物になるものを用いてもよい。

〔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、給気装置からのエア圧を予備室又は通路等の上方の
緩衝チャンバで調整して天井チャンバに送気するように
したので、天井面から吹出される清浄エアは室内で正常
なダウンフローとなる。

【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概略説明図、第
２図は本発明に係るクリーンルームの説明図、第３図は
本発明に係るクリーンルームの天井チャンバと緩衝チャ
ンバとの間の仕切壁断面図、第４図は仕切壁に送風ファ
ンを設けたときの断面図、第５図は本発明に係るクリー
ンルームの床下チャンバに送風装置を設けた時の説明図
、第６図は本発明に係るクリーンルームの床下チャンバ
に設けられる吸引装置の側面図、第７図は本発明に係る
クリーンルームの第２実施例の説明図、第８図は第７図
のクリーンルームの天井チャンバの平面図、第９図は本
発明に係るクリーンルームの仕切板の取付部の要部断面
図、第１０図ばクリーンルームの保守・点検台車を示す
説明図である。 １０．６８・・・クリーンルーム、　　１２・・・天井
チャンバ、　　１４・・・ルーム内、　　１６・・・床
下チャンバ、　　１８・・・ＨＥＰＡフィルタ、　２０
・・・グレーチング床、　２４・・・見学通路、　　２
５・・・吸込口、２６・・・通路下チャンバ、　　２８
・・・循環ファン、３０・・・緩衝チャンバ、　３４・
・・仕切壁、　３６．３８．４０・・・吹出し口、　　
７０・・・仕切板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 室内の上方に天井チャンバが形成されるとともに下方に
   床下チャンバが形成され、給気装置によって前記天井チ
   ャンバにエアを送気し、該エアを天井面に設けたフィル
   タを通し、清浄エアとして室内に吹出し、該吹出したエ
   アを前記床下チャンバに吸込むクリーンルームにおいて
   、 前記室内に隣接して緩衝チャンバを形成し、前記給気装
   置からのエアを該緩衝チャンバにいったん導入した後に
   天井チャンバに送気し、室内の床吸込面の抵抗調節設備
   を通して床下チャンバに吸い込み、クリーンルーム内の
   清浄度及びダウンフローを維持することを特徴とするク
   リーンルーム。