JPS58129125A - 清浄作業室 - 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】 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（ｉ−作り出すためのｌｎ＃作業室に関する。

従来、半導体製造上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７０一式クリーンルーム）を第１
図に示す。

福闘拍州召沖ミ、１は建り糺　２はクリーンルーム室内
、５は局性能フィルタ、４は１！（イ明月、５は人外部
多孔板、６は木部多孔板、７は空調用＃気ダクト、８は
空調用戻りダクト、９は露光、エツチング、拡散、メタ
ライズ等の製造ライン用Ｉｌ器、１０は製造ラインへ水
、ガス′等を供給する配管類である。

図中矢印で示すように高性能フィルタ３で処理された清
浄空気は天井全面より室内２に吹き出し、室内空気は床
下を通って排出される。これにより、室内全体を−はぼ
一部な高清浄度に維持し、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ａ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
の方式とされていたが、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。

（５）室全体の空調を行うため、製造ライン別（工程別
）の空調温度側ａができない。

＜４）　　製造ラインのメンテナンスをクリーンルーム
室内で行うため、それによる発塵が他の製造ライン（工
程）に及ぼす影ｔｉｉｉが大きい。

（５）　　床全面を多孔板としているため、床強度が弱
く、最近の微測パターンの半導体の製造には振動の点で
問題がある。

′これらの欠点を改善するため、クリーントンネルと称
する一トンネル状の清浄作業室が本発明者らによって考
え出された。

第２図はクリーントンネルの長手方向に直角な断面図で
、製造ラインの作業用機器９を床上に向い合せに設置し
、スライン（ｆ−１組としてクリーントンネル室内に収
納した場合金示す。支柱１０と横梁１１とで門形フレー
ムを組み、これに天板１２と両側の側板１３を張ってト
ンネル状覆いを構成し、このトンネル状覆いとそれを設
置する床面とテ囲マれたクリーントンネル室内に作業用
機器９を設置する作業部１４ａと作業者が通行する通路
部１４ｂとをトンネル状覆いの長手方向に連続して設け
る０作業部１４ａの天井部には空気浄化要素である送風
機１５．１（Ｓ、送風チャンバ１７゜１８、高性能フィ
ルタ１９．２０と作業部照明灯２１を収納し、その下部
の清浄空気吹出し口に格子状の散光板２２會設置する。

また、通路部１４ｂの天井部空間には通路部照明灯２６
を収納し、その下部の清浄空気吹出し口に格子状の散光
板２４を設置する。２５は作業部天井と通路部天井との
間の仕切り用化粧板である。

通路部１４ｂの天井高さは作業者が立って通行できる程
度に高くシ１作業部ｉ４ａの天井高さは作業に支障がな
い限り低くする（−例を示せば。

通路部天井高さ２２００１１１１、作業部天井高さ１８
００絽）。作業部天井高さはできるだけ低くシ念方が、
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。

送風機１５．１６の運転により、外部空気はプレフィル
タ２６全通して空気吸込み口２７から吸込まれる。作業
部用送風機１５から送風４−ヤニ／ハ１７へ送り出され
な空気は作業部用高性能フィルタ１９により清浄化され
た後、作業部天井の全面から室内の作業部１’４ａへ吹
き出し、また、通路部用送風機１６から送風チャンバ１
８へ送り出された空気は通疼部用制性能フィルタ２０に
より清浄された後、通路部天井の全面から型内の通路部
１４ｂへ吹き出す、ｆｌｉ光板２２，２４は照明の散光
と清浄気流の整流のために設けられたものである。

天井面か°ら吹き出された清浄気流は図の矢印で示すよ
うに室内を流れ、両側の側板１６の下部に設けた側面排
気口２８から外部の保全域へ排出される。室内圧力は排
気１２８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を防止できる。

側面排気口２８は、製造ラインへの水、ガス等の配管類
や電線等の引込みにも利用される６側板１３は、作業用
機器９の補修や配′Ｒ４：金外部の保全域から行えるよ
うに、ねじ止めあるいは引掛金具等を用いて部分的に取
りはずせるようにしておく。また、室内の作業環境の改
善と外部からの作業管理の必要上、側板１３の一部を透
明板とすることがある。

第３図にはモジュール化したクリーントンネルを多数連
結してなる本方式による清浄作業室の外′ｌｉｌを示す
。

しかし、この方式による清浄作業室の欠点は、排気口２
８が両側板１３の下部のみであるなめ、すべての気流が
側面排気口２８へ向って流れ、作業部１４ａと通路部１
４ｂの気流境界線２９は図示のようになり、通路部を通
る作業者からの発塵の影−および作業部を斜めに流れる
気流のなめ作業用機器９の前面に生じるうす流などによ
り、作業部の清浄度保持性能が阻害されやすいことであ
る。

本発明は、第２．３図に示した清浄作業室の利点を生か
し、欠点を改善するなめになされなものである。すなわ
ち、その第１の発明は、作業部の清浄気流の平均風速を
通路部の清浄気流の平均風速以上とし、室内床面のうち
通路部床面に設は九床排気口と両側板の下部に設けな側
面排気口の合計６個所から室内空気を排出することによ
って、作業部の床強度を弱めることなく、室内の気流状
態を改善して、作業部の清浄度保持性能の向上をはかっ
たものモあり、第２の発明は、両側板および床を二重構
造として、還気ダクトを形成し、この還気ダクトにより
前記各排気口からの排気を合流し、その大部分を天井部
の空気浄化要素へ還流させるようにして、室内ｌＩ＃浄
度ｅ−ｆｆと向上させたものであ°る。

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第４図は第１の発明ｔ、ｇ体１ヒした実施例バトンネル
長手方向に直角な断面図である。

符号９〜２８は第２．３図と対１＋ｃＡする部分金示す
が、本発明では、両側板１３のＦ部の１目１囲排気口２
８のほかに、通路部１４ｂの床間にもトンネル長手方向
に連続またＩ′ｉ断続した木排気Ｄ　３　Ｕ　２設ける
。床３１は二重構造として、床下還気ダクト６２を形成
し、床排気［」３０からの排気を床下還気ダクト３１と
還気１−１３３を通じて外部の保全域へ流す。

送風機１５．１６の運転により、空調給気ダクト接続口
３４から流入する空調給気と保全域からプレフィルタ２
６全通して空気吸込み口２７へ還流する空気はミキシン
グチャンバ６５で合流シ、送風機１５．１６から送風チ
ャンバ１７．１８へ送り出された空気は高性能フィルタ
１９．２０で清浄化された後、室内の作業部１４ａと通
路部１４ｂへそれぞれの天井部から吹き出す。ここで、
清浄気流の風速は、念とえば作業部１４ａでは０．４ｍ
　／　ｓ、通路部１４ｂでは０．２　ｍ　／　ｓという
ように、作業部平均風速）通路部平均風速の関係に保つ
ようにする。

こうすることによって、吹き出された清浄気流は室内を
図の矢印で示すように流れ、作業部１４ａと通路部１４
ｂの気流境界＃１１２９は図示のようになる。この状態
では１作業部１４ａの気流は二方向に分かれて床排気口
３０と側面排気口２８から排出され１通路部１４１）の
気流は床排気口３０からのみ排出されるので、通路部１
４ｂを通る作業者からの発塵が作業部１４ａへ影響を及
ぼすことがない。また、作業部１４ａに設置された機器
９の前後にそって清浄気流が下降するため、うす流もで
きにくく、うす流が塵埃を巻き込んで作業部の清浄度ｔ
−抵ドさせることもない。

しかも、床排気１］　５０は通路部床面にのみ設けられ
ており、機器を設置する作業部床面はフラットであちか
ら、床全面を多孔板とした全面ダウンフロ一式クリーン
ルームに比べ、床強度を上げることができ、倣動防止の
点でもすぐれている。

第５図は、第２の発明金具体化した実施例のトンネル長
手方向に直角な断面図、第６図はその外観を示す斜視図
で、第４図に対応する部分は同一符号を付して示す。

この実施例では、両側板１６の外側に、さらに側板３６
を設け、その間に０Ｉｌｌ而還気ダクト３７金床下還気
ダクト６２および側面排メ（口２８に接続して設けであ
る。この側面還気ダクト６７と床下還気ダクト５２によ
り、側面排気口２８および床排気口５０からの排気は合
流してプレフィルタ２６を通り空気吸込み口２７へ還流
する。この場合、室内に吹き出された清浄空気のうち、
空調給気ダクト接続口３４から供給される空気琺に見合
つ部分だけ、側板６６の下部に設けた排気口６８から外
部（保全域）へ排出されるが、他の大部分の空気は天井
部の空気浄化要素へ還流し、再度清浄化して室内へ供給
される。側板１３および側板３６は、ねじ止めまたは引
掛金具等により取りはずし１’Ｔ能にして、製造ライン
のメンテナンスを保全域から行えるようにする。

第５．６図に示した発明は、超ＬＳＩ等の製造に必要と
される。０１μｍ粒子等の超饋粒子を対象とした清浄化
に特に効果がある。

すなわち、一般大気中の粒径別塵埃濃度を第７図に示す
が、これからも分るように、従来のクリーンルームの清
浄度の基準である［１．５μｍ粒子に比べ、０．１μｍ
粒子は約１００倍の濃度を有し、現用の高性能フィルタ
（ＨＥＰＡフィルタ）の集塵効率９９９９〜９９９９９
％程度では、０．１μｍ粒子で１００個／ｆも”以下の
超清浄空気を供給することは難しい。第５．６図に示し
た発明は、室内から排出される比較的清浄度の高い空気
を、外部の汚染空気を混入することなく、局所的に循環
使用することによって、上記のような超清浄空気の供給
を＝ｓｄとしたもので、第４図の実施例で述べ冷室内の
気流状態の改善と相まって、最も重要な作業部の清浄度
については全面ダウンフロ一式クリ−Ｉ−′７′ルーム
以上の超高性能が期待できる。

以上の説明から明らかなように本発明によれば、従来最
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、次の効果が得られる。

（１ン　　清浄化区域および空調対象区域が大幅に減少
するため、設備費が約半分で済む。

（２）ランニ７グコスＨ−約半分に低減する、（３）全
面ダウンフロ一方式では難しかった製造ライン別の空調
温度制御かり能となる。

（４）　　ｆｆａラインのメンテナンスが外部の保全域
から行えるので、メンテナンス作業による発塵が他の製
ａラインに影響を及ぼすことを防止できる。

（５）製造ラインの機器を設置する作業部の床強度を上
げることができるので、ｔｈｌ細加主加工うｌｉＩ造ラ
インの振動防止の点でも゛すぐれている。

また、本発明の基礎となった第４図の方式と比べても次
のような効果がある。

（６）室内の気流状態の改善により１通路部を通る作業
者からの発塵の影響やうす流などによる作業部の清浄度
低下を防止できる。

（７）局所的な清浄空気の循環使用により、最も重要な
作業部の清浄度をさらに高めることができる。

【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
ームを示す側断面図、第２図は本発明の基礎となったト
ンネル式清浄作業室のトンネル長手方向に直角な断面図
、第６図はその外観を示す斜視図、第４図は本願の第１
の発明全具体化した実施例のトンネル長手方向に直角な
断面図、第５図は本願の第２の発明を具体化した実施例
のトンネル長手方向に直角な断面図、ｓ６図はその外観
を示す斜視図、＄７図は大気中の粒径別塵埃濃度を示す
図である。 ９：作業用機器、１２；）ンネル状覆いの天板、１３：
側板、１４ａ：室内の作業部、１４ｂ二室内の通路部、
１５，１６：送風機、１９．２０；高性能フィルタ、２
２．２４：天井部の清浄空気吹出し口に設置した敢光徹
、２７：空メを吸込み口、２８：側面排気１上３０：木
排気Ｌ］、３２：床下還気ダクト、６４：空調給気ダク
ト接続口、５６：外部の側板、３７：側面還気ダクト、
６８：外部への排気口 手続補正書（方式） 事件の表示 昭和５７　年特許願第　　１１６７４号発明の名称 清浄作業室 補正をする者 名　　！１（５１０）株式会ンＬ　　　Ｅｌ　　　立　
　製　　作　　所代　表　ｔ　　　Ｅ　　　１）　　勝
　　　茂代　　　理　　　人 補正の対象 図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　少なくとも両側の側板と天井を有し、その天井部
   に空気浄化要素を内蔵するトンネル状覆いと、それを設
   置する床面とで囲まれた型内に、作業用８１器を設置す
   る作業部と作業者が通行する通路部とをトンネル状覆い
   の長手方向に連続して設け、その作業部と通路部にそれ
   ぞれの天井部から清浄空気を吹き出して、室内を清浄化
   する清浄作業室において、作業部の清浄気流の平均風速
   を通路部の清浄気流の平均風速以上に保ち、室内床面の
   うち通路部床面に設けな床排気口と両側板の下部に設け
   た側面排気口から室内空気を排出するようにしたことを
   特徴とする清浄作業室。 ２、少なくとも両面の側板と天井を有し、その天井部に
   空気浄化要素を内蔵するトンネル状覆いと、それを設置
   する床面とで囲まれた室内に、作業用ｆｔ１ｉｉ５を設
   置する作業部と作業者が通行する通路部とをトンネル状
   覆いの長手方向に連続して設け、その作業部と一路部に
   それぞれの大ノド部から清浄空気を吹き出して、室内を
   清浄化する清浄作業室において、作業部の清浄気流の平
   均風速を通路部の清浄気流の平均風速以上に保ち、￥内
   床間のうち通路部砂面に設けた床排気日と１１１１１面
   板のＦ部に設けた側面排気口から至内空気を排出し、ざ
   らに床および両側板で二重構造として、床ド還気ダクト
   および側ｌ還気ダクｌ−ｉ形成し、これら還気ダクトに
   より前記各排気口からの排気を合流して。 その大部分を天井部の空：Ａ浄化要素へ還流させるよう
   にしたことを特徴とする清浄作業室。