JPH0535327B2 - - 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と内隔壁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。

ところが、前記構成のクリーンルームにおいて
は、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
及び高清浄度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
であること、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こと、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こと
等いくつかの問題点があつた。

しかし、これらの問題点は、スクリーンの全面
に複数の通気孔を設けるとともに、スクリーンを
左右もしくは上下に移動自在に構成することによ
り解決することができる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前記問題点を解決するために、スク
リーンを移動自在に構成したことにより、スクリ
ーンの上部に設けた稼動部付近の構造が複雑とな
り、その付近に塵埃等が停滞し、この塵埃が高清
浄度域に拡散、侵入する恐れがあるという新たな
問題が生じてきた。

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
安定に保持し、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し、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
うことができるとともに、スクリーンの上端部付
近に塵埃が停滞することのないクリーンルームを
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とともに、前記装置部領域
と天井排気部とを連通させる通気口を設け、この
通気口の内部に前記仕切部材の上端部を配置した
ことを特徴としている。

「作用」 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
切部材の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。さらに、装置部領域と天井排気部とは
通気口によつて連通されているため、装置部領域
に供給された清浄空気が直接的に天井排気部へ流
出し、その際、仕切部材の上端部付近の塵埃を天
井排気部へ排出する。

「実施例」 以下、第１図ないし第４図を用いてこの発明の
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２３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、装置部領域Ａと天井排気部２５
とを連通させる通気口３６，３６が給気チヤンバ
２６，２６の側面に設けられているとともに、こ
の通気口３６，３６内の下部には、装置部領域Ａ
と通路部領域Ｂとを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，第３図に示す
ように、透明な矩形の板に複数の通気孔３８，３
８，……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、通気口３
６内の下部に横方向（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３
７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。
また、バツクパネル２９，２９の上部背面には、
照明具２９ａ，２９ａが配設されている。

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４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。最後に、第４の流路は、給気チヤ
ンバ２６から吹き出した清浄空気が通気口３６を
通過して天井排気部２５へ直接流出した後、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。

前記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４０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。

また、前記流路を流れる空気は、通気口３６
を通過する際、前面パネル３７の上端部付近に停
滞する塵埃を天井排気部２５へ排出する。

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Ｃ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とともに、前面パネ
ル３７の上端部が通気口３６の内部に配置されて
いるため、前面パネルの上端部付近に塵埃が停滞
することがない。

さらに、装置部領域Ａに供給された空気を４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
された状態で通気口３６内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
おり、通気口３６の内部には照明具４９が取り付
けられている。なお、床部２８にはスクリーン４
５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４８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、流路を流れる気流は、通気口３６
を通過する際、照明具４９やスクリーン４５の上
端部付近に停滞する塵埃を天井排気部へ排出す
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、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とともに、前記装置部領域と
天井排気部とを連通させる通気口を設け、この通
気口の内部に前記仕切部材の上端部を配置したも
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、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、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、ま
た、通気孔の内径や数を変化させることにより仕
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。また、仕切部材の上端部が通気口の内部
に配置されているため、仕切部材の上端部に塵埃
が停滞することがない。

【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図の前面パネルの上部端部付近を示すもので
あり、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）、３６……通気口、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るとともに、前記
   装置部領域と天井排気部とを連通させる通気口を
   設け、この通気口の内部に前記仕切部材の上端部
   を配置したことを特徴とするクリーンルーム。