JPS6036837A - 清浄室装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体の製造などに必要とする清浄な作業環
境を作り出すための清浄室装置（クリーンルーム）に関
する。

〔発明の背景〕

従来、半導体製造工程に用いられていた清浄作業室の代
表的な例（全面ダウンフロ一式クリーンルーム）を第１
図に示す。（ａ）は製造ラインのレイアウトと共に示し
た切断平面図−（ｂ）は側断面図で１は建屋、２はクリ
ーンルーム室内、′５は外部の一般室、４はクリーンル
ームの出入口に設置されたエアシャワー、５は露光、エ
ラチングル拡散、ＣＶＤ、メタライズ、検査等の各製造
ライン用機器、６は水、ガス等の配管類、７は高性能フ
ィルタ、８は照明灯−９は天井部多孔板、１０は床部多
孔板、１１は空調用給気ダクト、１２は空調用戻りダク
トであり、図中矢印で示すように高性能フィルタ７で処
理した清浄空気を天井全面より層流状としてクリーンル
ーム室内２に吹き出し、床下を通して室内空気を排出す
ることにより、製造ライン用機器５が設置されたクリー
ンルーム室内２をほぼ一様な高清浄度（たとえばクラス
１００）に維持し、全工程の作業をこの清浄雰囲気中で
行えるようにしている。

この全面ダウンフロ一式クリーンルームは室全体の清浄
度を高める上からは最良の方式とされているが、次のよ
うな欠点がある。

（１）清浄化区域および空調対象区域が広く、高価な高
性能フィルタを多量に使用しているため、設備費が非常
に高い。

（２）空調維持費、フィルタ交換費用などのランニング
コストが高い。

（３）室全体の空調を行うため、製造ライン別（工程別
）の空調温度制御ができない。

（１１）製造ライン用機器や配管類の補修をクリーンル
ーム宇内で行うため、それによる発塵が他の製造ライン
（工８）に及ぼす影響が太きい。

なお清浄室の公知例Ｕ　Ｓ　Ｐ　ｉ５７０．ろ８５、Ｕ
。

Ｓ、Ｐ　４．０３０，５１８、Ｕ、Ｓ、Ｐ　３，７２８
，８６６、ＵＳ　Ｆ　３．６３８，４　Ｑ　Ａ、特開昭
５３−８２０３９、実開昭５５−１４９９０号各公報記
載のものがあるが、いずれも全面ダウンフロ一方式クリ
ーンルームである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した先行技術の欠点（１）〜（４
）を改善した、清浄室装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため本発明では、主通路として用い
る主空間と、これから枝状に延びる枝空間とを設け、こ
れ等雨空間を覆って清浄化し、それほど清浄度を必要と
しない保全用スペースと区分する。枝空間は枝通路とし
て働く第１帯域と、製造用、検査用等の機器を設置する
ための第２帯域とに分けることができる。

また〜隣り合った枝空間の間には製造ライン用機器への
各種配管および機器の補修などに必要な保全用スペース
を設け、この保全用スペースには清浄室内を通過せずに
外部の一般室から出入りできろようにする。

こうすることによって、高清浄度に維持する清浄化区域
および空調対象区域を必要最小限度とすると共に、製造
ライン別の空調温度制御を可能とし、昔た、製造ライン
用機器や配管類のメンテナンス作業による発塵が他の製
造ライン（工程）に影響を及ぼ丁ことを防止した。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明するＯ 第２図は本発明を半導体製造工程に適用した一実施例の
切断平面図、第６図１（ａ）、　（ｈ）はそれぞれ第２
図のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線にそった側断面図であり、
第１図と同一符号は対応する部分を示している。第２．
３図において、１３は建家１内に設置された主通路用ユ
ニット、１Ａは主通路用ユニット１３に枝状に間隔を置
いて平行に複数ユニット導杆して建家１内に設置された
製造ライン用ユニットである。主連路用ユニット１６は
、主通路として用いる主空間１５を形成しており、これ
は天板２５、両箱１側板２４、両用１端板７１、扉７２
及びエアーシャワー装置４で主空間１５ｆ；！：トンネ
ル状に葎い構成しである。詳しくは後で述べるように主
通路用ユニット１３けその天井部に清浄空気供給手段を
内蔵して、主空間１５内に天井面から清浄空気を吹き出
す機能を有している。

また、製造ライン用ユニット１４は、製造ライン用機器
５を設置する第２帯域１６と主空間１５に連通して枝通
路として働く第１帯域１７とから成る枝空間７３を製造
ライン毎に有している。枝空間７３は、天板３７、両用
２側板３６及び第２端板１９で枝空間７３トンネル状に
覆い構成しである。製造ライン用ユニット１４は詳しく
は後で述べるようにその天井部に清浄空気供給手段を内
蔵して、第２帯域１６と第１帯域１７にそれぞわの天井
面から清浄空気を吹き出し清浄化する機部を有しており
、この製造ライン用ユニット１４の空気吸込み口に空調
用給気ダクト１１を接続することにより製造ライン別の
空調温度制御を可能にしている。隣り合った製造ライン
用ユニット１４０問および製造ライン用ユニット１７Ｉ
と建家１の壁面との間には保全用スペース１Ｂが設けら
ね２ている。第２端板１９には図示してないが扉μつい
ておりユニット１４で棟われた室内と保全用スペース１
８内とを往復できるようになっている。また、主通路用
ユニット１３の両端は建家１の壁面で仕切り、−膜室６
から主空間１５へはエアシャワー装置４を辿って出入さ
せる。保全用スペース１８と一般室３との間には扉２０
を設け、保全用スペース１Ｂには清浄室内を通過せずに
一般室６から出入りできるようにしている。製造ライン
用ユニット１Ａの天井面から吹き出した清浄空気は第２
帯域１６および第１帯域１７を下向に流り２、製造ライ
ン用ユニット１Ａの第２側板３６の下部に設けられた流
出口２１から排出される。同様例、主通路用ユニット１
３の天井面から吹き出した清浄空気も主空間１５内を下
向に流れ、主通路用ユニット１３の第１側板２４の下部
に設けられた流出口（図示せず）から排出される。した
がって、保全用スペース１８は主通路用ユニット１３と
製造ライン用ユニット１４から排出される清浄空気によ
っである程度清浄化されるが、ユニット１３゜１４で柳
われた室内よりは清浄度が低い。製造ラインで使用する
水、ガス等の配管類や′ａ線等の動力伝達手段６は保全
用スペース１８に設置され、製造ライン用ユニット１４
の流出口２１を通して製造ライン用機器５へ引き込１れ
φ。こうすること−によって、配管類や電線等のメンテ
ナンスは保全用スペース１８で行うことができる。寸だ
、製造ライン用ユニット１４の第２側板３６を部分的に
取りはずすことによって製造ライン用機器５の補修もそ
のほとんどが保全用スペース１８から行なえる。しかも
、前述のように保全用スペース１８には清浄室内を通過
せずに一般室ろから出入りできるので、メンテナンス作
業による発塵が他の製造ラインに影Ｖを及ぼすことはほ
とんどない。ぼた、ある工程の製造装置一式を補修する
ような場合にも、その工程の清浄室内でのみ処理でき、
他の製造ラインへの影響を防止できる。

半導体工Ｃ等の製造工程は第４図にその一例を示すよう
に、拡散、露光、エツチング、ＯＶＤ。

メタライズ等の諸工程をランダムにくり返して行なわれ
る。そのため、第２図に示すように主空間１５の両１１
１１に枝状に製造ライン用ユニット１４を配し、各工程
別にレイアラトラ組めば、主空間１５を通じて次の工程
へ最短距離で製品の移送ができ〜非常に便利が良い。し
かし、建家の制約などで主空間１５０片側にしか製造ラ
イン用ユニットを配置できない場合でも、後述する本発
明の効果は十分ある。

次に、主通路用ユニッ）４３−製造ライン用ユニット１
４の具体的構成について説明する。

第５図は主通路用ユニット１３の長手方向に直角な断面
を示す。この図に示すように、支柱２２と横梁２３とで
門形フレームを組み、これに両側の第１側板２４と天板
２５を張って主空間１５を覆う趨いを構成し７、主通路
用清浄空気吹出し口１００と天板２５との間に清浄空気
供給手段を構成する送風機２６、送風チャンバ２７、高
性能フィルタ２８それに主通路照明灯２９を収納する。

３０は照明灯２９の下に設置した格子状の散光板である
。主空間１５の空気吹出し口高さは作業者が立って通行
できる程度の高さくたとえば２２００龍）　とする。

送風機２６の運転により、外部空気はブレフィルタ３２
を通して空気吸込み口３１から吸込まれる。送風機２６
から送り出された空気は送風チャンバ２７を通って高性
能フィルタ２８により清浄化された後、天井面の清浄空
気吹出し口１００から０．２ｍ／θ程度の風速で主空間
１５へ下向に吹き出す。図中の矢印はこの空気の流れを
示している。散光板３０は、照明の散光と清浄気流の整
流のために設はられたものである。主空間１５内に吹き
出した清浄気流は図の矢印で示すように流ね−て〜第１
側板２４の下部に設けた流出口６３から外部へ排出され
一流出口３３での圧力損失分だけ、主空間１５内は外気
に対して正圧となる。こわ、によって、主空間１５内は
製造ライン間の製品の移送および作業者の通行中の汚染
防止に必要な清浄度に維持されろ。この主通路用ユニッ
ト１ろは、製造ライン用ユニット１４およびエアシャワ
ー装置４との接続口に当る部分のみ第１側板２４を取り
除き開放されている。

第６〜８図は製造ライン用ユニットの一例を示す図で〜
第６図は長平方向に直角な断面図、第７図はその要部拡
大図、第８図は外観を示す斜視図である。第６図に′お
いて、製造ライン用機器５は向い合せに配列され、２ラ
インを１組としている。

支柱６４と横梁６５とで門形フレームを組み、これに両
側の第２側板３６と天板３７を張って製造ライン部を覆
う覆いを構成し、この覆いとそれを設置する床面とで囲
まれた清浄室内に製造ライン用機器５を設置する第２帯
域１６と作業者が通行する第１帯域１７を第２側板３６
と平行に設ける。

１’０１，１０２はそれぞれ作業用清浄空気吹出し口お
よび通路部用清浄空気吹出し２０である。作業部用清浄
空気吹出し口１０１と天板３７との間には清浄空気供給
手段を構成する送風機４Ｑ、４１、送風チャンバ４２．
ａ３、高性能フィルタ４４゜４５それに作業部照明灯４
６を収納し、照明灯４６の下に格子状の作業部用散光板
３８を設置する。

これらの機材は図示しない支持部材を介して横梁ろ５か
ら吊り下げ支持されている。４７は空気吸込口、４８は
プレフィルタ、４９は作業部用清浄空気吹出し口１０１
と通路部用清浄空気吹出し口１０２との間の仕切用化粧
板である。通路部用清浄空気吹出し口１０２と天板３７
との間には空２通路５０を設けて、通路部照明灯５１を
収納し、その下に格子状の通路部用散光板３９を設置す
る。

通路部１７の空気吹出し口高さは作業者が立って通行で
きる程度に高くし、作業部１６の空気吹出し口高さは作
業に支障がない限り低くする（−例を示せば、通路部空
気吹出し口高さ２２００ｆｌ１１、作業部空気吹出し口
高さ１８００Ｍ）。作業部空気吹出し口高さはできるだ
け低くした方が一作業部空間の気流の乱れが少なく、清
浄度保持性能が良くなるからである。

送風機、ＩＩＱ、７１１の運転により、外部空気はプレ
フィルタ４８を通して空気吸込み口４７から吸込まれる
。作業部用送風機４０から送り出された空気は送風チャ
ンバ４２を通って作業部用高性能フィルタ４４により清
浄化された後、作業部用清浄空気吹出し口１０１から室
内の第２帯域１６へ下向に吹き出し、一方、通路用送緘
機４１から送り出された空気は送風チャンバ４ろを通っ
て通路部用高性能フィルタ４５により清浄化された後、
空気連路５叶＼入り、通路部用清浄空気吹出し口１０２
から室内の第１帯域１７へ下向に吹き出す。

図中の矢印はこの空気の流れを示している。散光板３８
．’３９は第５図の散光板３０と同様に照明の散光と清
浄気流の整流のために設けたものであり、第７図の５２
は第１帯域１７の風速分布を調整するためのパンチング
板である。

清浄ケ、流の風速は、たとえば第２帯域１６で０゜４　
ｍ　／　ｓ、第１帯域１７で０．２ｍ／Ｓというように
、各部の必要清浄度に応じて設置する。こうすることに
よって、第２帯域１６の清浄度を第１帯域１７の清浄度
よシも冒〈することができる。

室内に吹き出された清浄気流は図の矢印で示すように流
れ、第２側板３６の下部に設けられた流出口２１から外
部へ排出される。室内圧力は流出口２１での圧力損失分
だけ外気に対し正圧となるので、外部からの汚染空気の
流入な防止できる。

流出口２１は、製造ライン用機器５への水、ガス等の配
管や′電線類の引き込みにも利用される。

第２側板３６は、配管や機器の補修などのため、ねじ止
めあるいは引掛金具などを用いて部分的に取りはずせる
ようにしておく。壕だ、室内の作業環境の改善と外部か
らの作業管理の必要上、第２側板６６の一部を透明板と
することがある。

第８図にはモジュール化した糧いを多数連結してなる本
実施例による製造ライン用ユニットの外観を示す。

第６〜８図には室内空気を第１．第２側板の下部に設け
た流出口から流出さぎる例を示したが、第１図の従来方
式と同様に清浄室の床部に多孔機を用いて、室内空気の
一部寸たは全部を床下より流出させるようにすれば一室
内の清浄気流が完全な下向流となり、作業部である第２
帯域１６の清浄度をさらに高めることができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明により、ば、従来
半導体の製造などに最良の方式とされていた全面ダウン
フロ一式クリーンルームに比べ、（１）清浄化区域およ
び空調対象区域が大幅に減少するため、設備費が約半分
に低減する。

（２）ランニングコストも約半分に低減し、省エネルギ
ー化できる。

（３）全面ダウンフロ一方式では難しかった製造ライン
別（工程別）の空調温度制御が可能になる。

（４）各種配管類のメンテナンスが保全用スペースで行
なえ、筐た、製造ライン用機器のメンテナンスもほとん
ど保全用スペースから行うことができるので、メンテナ
ンス作業による発塵が他の製造ラインに影響を及ぼすこ
とを防止できる○等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術である全面ダウンフロ一式クリーンル
ームのレイアウトの一例を示す図で、（ａｌは切断平面
図、（ｂ）は側断面図〜第２図は本発明によｇ清浄室装
置のレイアウトの一例を示す切断平面図、第３図（ａ）
、　（ｂ）はそれぞれ第２図のＡ−Ａ線およびＢ−１３
線にそった側断面図、第４図は参考のために示した半導
体ＩＣの製造工程図、第５図は主通路用ユニットの具体
的構成を示す長手方向に直角な断面図、第６図は製造ラ
イン用ユニットの具体的構成を示す長手方向に直角な断
面図、第７図はその要部拡大図、第８図は製造ライン用
ユニットの外観を示す斜視図である。 ４：エアーシャワー装置、１３：主通路用ユニット−１
４：製造ライン用ユニット、１５：主空間、１６：清浄
室内の第２帯域、１７：清浄室内の第２帯域、１８：保
全用スペース、１９：第２端板、２０：保全用スペース
の出入り用層、２１゜５ろ：流出口、２６．ａｏ、ｔｌ
：清浄空気供給手段を形成する送風機−２３，ＡＡ、４
５：清浄空気供給手段を形成する高性能フィルタ、１０
０：主通路用清浄字句吹出し口、１０１：作業部用清浄
空気吹出し口、１０２：通路部用清浄空気吹１１且２口
、５：製造ライン用機器〜６：＠力伝達手段、２５，３
７：天板、２Ｃ３６’：舅１及び第２側板〜７１：第１
端板、７３：枝空間第　１　図 第　２［２１ 第　３　図 （Ｑｌ ＄　４　図 ０　伏声合材十キ、薬品耳ｉ庁、１゜ −一シー　物あ゛よひ゛作ｉ／Ｉ流れち示Ｊ。 第　、５Ｉ２１ Ｊ３　／、５　３３ 第　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 天板、第１幸板、扉及び第１側板で覆われた主空間と、
   天板、第２端板及び夫々第２両側板で覆われており、前
   記主空間に連通しており、且つ間隔を置いて平行を成す
   ように配設しである複数の枝空間と、こわ等主９間と枝
   空間内に、夫々−トから下へ向けて清浄空気を流す清浄
   空気供給手段と、前記主空間及び枝空間の下方に夫々設
   けてあシ、前記主空間、枝空間内の空気が流出する流出
   口と、前記枝空間内に設置した機器と、前記隣接する両
   枝空ＩＭの間に位噴する両前記第２側板の間に形成した
   スペースと、該スペースに配置してあり、前記機器に動
   力を伝達する動力伝達手段とから成る清浄室装置。