JPH0584422B2 - - 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１１
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、内外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〓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〓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Ｋにおい
ては、スクリーン６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８のメンテ
ナンス及び高清浄度域３への物の搬出入の際、ス
クリーン６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３に供給され
た空気の大半が、スクリーン６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２を高清浄に維持するために不都合
であること、作業者域２に面するスクリーン６表
面付近（前記第１１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２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、第１２図、第１３
図に示すように、前記スクリーン６を複数枚のパ
ネル６ａ，６ａ，…に分割するとともに、その全
面に複数の通気孔１５，１５，…を形成し、さら
にそれぞれのパネル６ａ，６ａ，…の上端にはパ
ネル６ａを水平方向に移動させて、高清浄度域３
を開放可能なように走行車輪１６，１６とそれを
走行させるための平行な２本のレール１７，１７
とを設け、前記パネル６ａ，６ａ，…が移動した
際に互いに隣接するパネル６ａ，６ａ同士が重な
り合うように、前記レール１７，１７に２列に吊
持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」 しかし、スクリーンを前記のように構成したこ
とにより、パネルを水平移動させて高清浄度域を
開放する際、隣接するパネルが重なり合い、パネ
ルに形成された通気孔が閉塞されてその部分の空
気の流れが円滑ではなくなること、また、高清浄
度域が作業者領域に対して陽圧の状態となつてい
るため、前記のようにパネルが上部だけで支持さ
れている場合、パネルが作業者領域へ傾斜した
り、振動したり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、パネルを開放した際に
も重なり合つたパネル同士の通気孔が閉塞される
ことなく、また、空気の圧力差によつてパネルが
振動したり、傾斜したり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、前記装置部領域と通路部領域との間に上下両
端部が水平方向へ移動自在に支持された複数の仕
切部材を、それらが互いに重なり合つて移動可能
なように並設し、これら仕切部材にはそれぞれ同
一レベルに水平方向に延在するスリツト状の開口
部を複数段形成したクリーンルームとした。

「作用」 本発明のクリーンルームに設けられている仕切
部材には、水平方向に延在するスリツト状の開口
部が複数段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、開口部の面積や数
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、全ての
仕切部材には、同一レベルにスリツト状の開口部
が形成されているため、仕切部材を開放した際に
仕切部材が重なり合つた場合にも、相互の開口部
が重なりあつて閉塞されることがない。また、仕
切部材の上端部と下端部を水平方向に移動自在に
支持することにより、仕切部材の剛性が高まり、
装置部領域と通路部領域との圧力差によつて仕切
部材が傾斜したり振動したりしない。

「実施例」 以下、第１図ないし第１０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２
３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
介して下方の空気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
接する付近のパツクパネル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交互に並設された
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、透明な矩形の板に水平方向に延在するス
リツト状の開口部３８，３８，…を複数段形成し
たものであり、前面パネル３７の上部には、通気
口３６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溝状をなすガイドレー
ル３９，３９上を走行する上部走行車輪３９ａ，
３９ａ取り付けられているとともに、前面パネル
３７の下部には後述する有孔床に横方向に敷設さ
れた平行な２本の溝状をなすガイドレール４０，
４０上を走行する下部走行車輪４０ａ，４０ａが
固定されている。そして、前面パネル３７はこれ
ら上部走行車輪３９ａ，３９ａ、及び下部走行車
輪４０ａ，４０ａによつて水平方向（横方向）へ
移動自在に支持されている。また、前面パネル３
７に複数段形成された開口部３８，３８，…は、
前面パネル３７を水平方向に移動させたときに互
いに隣接する前面パネル３７の開口部３８，３
８，…と互いに重なり合うように、同一レベルに
設けられている。さらに、前記パネル３７の一側
面には、第４図ないし第７図に示すように、前面
パネル３７の開口部３８の面積を調節するために
盲板３７ａを嵌め込むための凹部３８ａが、開口
部３８，３８，…の外周部に沿つて形成されてい
る。

ここで、微弱な磁界が問題にならない場所にお
いては、第４図に示すように、凹部３８ａの底面
側に金属板３８ｂを固定し、盲板３７ａには金属
板３８ｂと接する部分に磁石を取り付けることに
より、前面パネル３７に盲板３７ａを固定するよ
うにしており、また、磁界が問題となる場所にお
いては、第６図、第７図に示すように、凹部３８
ａの外周部に複数のバネ板状の止め金３７ｂ，３
７ｂ，…を回転自在に設け、盲板３７ａを凹部３
８ａに嵌め込んだ後、その上部に止め金３７ｂ，
３７ｂ，…を回転させ、盲板３７ａを押圧するこ
とによつて前面パネル３７に固定するような構成
とする。なお、さらに開口部３８の面積を微調整
するために、第５図に示すように、盲板３７ａに
スリツト部３８ｃを形成するようにしてもよい。
さらに、前面パネル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には、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４３，４
３，…が設置されるとともに、製造装置３２，３
２や通路部領域Ｂにはコンクリートの固定床４
４，４４が設けられている。また、製造装置３２
と前面パネル３７との間の有効床４３上には、製
造装置３２にウエハーカセツトを運搬、載置する
ための自動搬送装置４５を走行させるためのレー
ル４６、及び前面パネル３７のレール４０，４０
が敷設さ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の開口部３８，３８，…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。

前記流路の流れる空気は、有孔床４３を通過
する際、前面パネル３７や自動搬送装置４５が移
動する時に車輪の摺動によつて発生する塵埃を有
孔床４３から床下フリーアクセスフロア２８ａへ
排出し、床部２８からの塵埃の舞い上がりを防止
することができる。

また、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に複数段形成された
開口部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。さらに、本実施例においては、前面パネル３
７を水平移動させて装置部領域Ａを開放した場合
にも、重なり合つた前面パネル３７，３７相互の
開口部３８，３８，…が互いに重なり合うことに
なり、重なり合つた前面パネル３７によつて相互
の開口部３８が閉塞されて空気の流出を阻害され
ることなく、常に均一な空気の流れを維持するこ
とができる。また、前面パネル３７の開口部３
８，３８，…の数と面積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、他の開口部の空気の流量を
制御することが可能となる。

さらに、前記流路を流れる空気は、通気口３
６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へ排出するため、
上部からの塵埃の巻き込みを防止することができ
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以
下（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≧
0.1μm）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は両端部、即ち上端部の
上部走行車輪３９ａを介してレール３９に、また
下端部の下部走行車輪４０ａを介してレール４０
に水平方向に移動自在に支持されているので、装
置部領域Ａを開放することにより製造装置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、装置部領域
Ａが陽圧であるのに対し通路部領域Ｂが陰圧とな
ることにより生じる圧力差によつて、前面パネル
３７が通路部領域Ｂ側へ傾斜したり、振動したり
するのを防止することができる。

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８図ないし第１０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８図
ないし第１０図において、第１図ないし第７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４７は前面パネル３７の開口
部３８，３８，…の上部に設けられた盲板３７ａ
の収納部である。収納部４７の両端には開口部３
８の側部に沿つて凸部４７ａ，４７ａが形成され
ており、この凸部４７ａには盲板３７ａを固定す
るために取り付けられたネジ４８をスライドさせ
るための縦長の溝部４９が形成されている。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。

このように構成された前面パネル３７において
は、盲板３７ａを収納部４７内で上下に摺動させ
た後、ネジ４８によつて開口部３８の任意の位置
に固定することにより、開口部３８の面積を任意
に調整することができる。

したがつて、この第２の実施例においては、第
１の実施例に比べさらに前面パネル３７面からの
空気の流量を微妙に制御することができるととも
に、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
路部領域との間に上下両端部が水平方向へ移動自
在に支持された複数の仕切部材を、それらが互い
に重なり合つて移動可能なように並設し、これら
仕切部材には同一レベルに、水平方向に延在する
スリツト状の開口部を複数段形成したものである
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たおらず、
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、
開口部の面積や数を変化させることにより仕切部
材の表面や他の開口部から流出する空気の流量や
流速を制御し、装置部領域の外部からの塵埃の巻
き込みを防止しする。また、水平方向へ移動させ
た仕切部材が、隣接する仕切部材と重なつた場合
にも開口部が閉塞されることなく、常に仕切部材
表面から空気を流出させることができるととも
に、仕切部材を両端部で支持することにより、装
置部領域と通路部領域との圧力差によつて仕切部
材が傾斜したり振動したりするのを防止すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１の実施例を
示すものであり、第１図はクリーンルームの要部
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正面図、第３図は第２図の前
面パネルの側面図、第４図は前面パネルの開口部
とそれに嵌め込んで磁石によつて固定する形式の
盲板の側断面図、第５図はスリツト部を設けた盲
板の側断面図、第６図は止め金によつて盲板を固
定する形式の前面パネルの側断面図、第７図は第
６図の斜視図、第８図ないし第１０図は第２の実
施例を示すものであり、第８図は盲板の収納部を
設けた前面パネルの正面図、第９図は第８図の側
面図、第１０図は第８図の一部拡大をした斜視
図、第１１図ないし第１３図は従来の技術を示す
ものであり、第１１図はクリーンルームの要部の
側断面図、第１２図は第１１図のクリーンルーム
の問題点を解決するための前面パネルの一部斜視
図、第１３図は第１２図の側断面図である。 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）、３７……前面パネル（仕切部材）、３８……
開口部、３９，４０……レール、３９ａ……上部
走行車輪、４０ａ……下部走行車輪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 室内３０を、超清浄度が要求される装置部領
   域Ａと、高清浄度が要求される通路部領域Ｂとに
   区分するとともに、前記装置部領域Ａの天井に清
   浄空気を吹き出す空気供給部２６を設け、さらに
   通路部領域Ｂの上部には前記空気供給部２６と隣
   接し、この空気供給部２６から吹き出す前記清浄
   空気を環気させる天井排気部２５を設け、前記装
   置部領域Ａと通路部領域Ｂとの間に上下両端部が
   水平方向へ移動自在に支持された複数の仕切部材
   ３７を、それらが互いに重なり合つて移動可能な
   ように並設し、これら仕切部材３７にはそれぞれ
   同一レベルに、水平方向に延在するスリツト状の
   開口部３８を複数段形成したクリーンルーム。