JPH068695B2

JPH068695B2 - クリ−ンル−ム

Info

Publication number: JPH068695B2
Application number: JP60274237A
Authority: JP
Inventors: 良延鈴木; 充房眞鍋
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1985-12-05
Filing date: 1985-12-05
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPS62134432A

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４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によっ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とによっ
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、したがって、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
ィルタ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
フィルタ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の天井にもプレフィルタ１２，１２を
設けて前記高性能フィルタ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はこの作業者窓１３を通して装
置８を操作する。

この構成によれば、清浄空気は高性能フィルタ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。清浄空気は更に装置８と内隔壁５及び
スクリーン６との隙間を通っ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、プレフィルタ１２に吸い込まれ、
直接に前記高性能フィルタ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ィル
タ１１からダクト１０を通って高性能フィルタ９に戻り
前述のように循環する。

したがって、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、高性能フィルタ９,9を高清浄度域３,3に設けるだ
けでよいので、設備のイニシャ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を等多くの効果を得る
ことができる。

「発明が解決しようとする問題点」ところが、前記従来のクリーンルームにおいては、高清
浄度域を実現するために作業者域との間にスクリーンを
設けることにより、高清浄度域と作業者域とを区画して
いるため、作業者はスクリーンごしに装置を操作するこ
とになり、操作性が悪く、正確かつ迅速にち密な作業が
行うのが難しいこと、また、スクリーンが障害となって
作業員の行動が制約されること等の問題点があった。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、高清浄度
域を所望の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高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、設備のイニシャルコストを低減させ、
さらに、装置の操作性を向上させるとともに、作業員が
行動し易いクリーンルームを提供することを目的とす
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、高清浄
度が要求される装置部領域と、この装置部領域と隣接し
作業員が作業を行なう作業部領域と、この作業部領域と
隣接し作業員が通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、
前記天井排気部の空気供給部と接する側に、空気供給部
から天井排気部へ流れる前記清浄空気の流線が滑らかに
形成されるように、整流板を設けたり、または、前記空
気供給部の天井排気部側の吐出口の一部を、天井排気部
側に向けたことを特徴としている。

「作用」通路部領域の天井に天井排気部を設けてあるので、空気
供給部から床部へ向って流れる清浄空気の一部が、装置
部領域から作業部領域を経て通路部領域へ流れる横方向
の大きな速度成分を有した気流を形成し、作業部領域及
び通路部領域から装置部領域への塵埃の侵入を防止す
る。

また、天井部分においては、空気供給部から天井排気部
へ流れる清浄空気の流線が滑らかに形成されるため、空
気の渦を生じることがなく、空気中の微粒子が拡散した
り、装置部領域に侵入したりすることなく、滑らかに天
井排気部へ吸い込まれていく。

「実施例」以下、第１図ないし第３図をもちいてこの発明の実施例
を説明する。第１図は本発明の第一の実施例を、第２図
は本発明の第２の実施例を、第３図は本発明の第３の実
施例を、それぞれ示すものである。

第１図において、符号Ｋはクリーンルーム、２１は天井
版、２２は床板である。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が設けてられており、
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が形成されており、それを挾んで両側（紙面にむか
って左右）に隣接して空気供給部である給気チャンバ２
６，２６が設けられている。この給気チャンバ２６，２
６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、給気チャンバ２６，２６の下部に設けられ
たＵＬＰＡフィルタ（又はＨＥＰＡフィルタ）２７，２
７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、
室内は給気チャンバ２６，２６の両外側部と床部２８と
の間に立設された間仕切板２９，２９によって、作業室
３０とユーティリティ室３１，３１とに区画されてい
る。

間仕切板２９，２９の下部付近には、ＬＳＩ等の製造装
置３２，３２が配設されており、間仕切板２９の下端部
には間仕切板排気口３３，３３が形成されている。製造
装置３２が長くユーティリティ室３１にはみ出す場合
は、製造装置３２の上部と接する付近の間仕切板２９に
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間仕切板２９にガ
ラリを設けることにより間仕切板排気口３３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、作業者３４が製造装置３２，
３２の前に立って作業を行なう作業部領域Ｂ，Ｂと、作
業室３０のほぼ中央部で作業者３４が通る通路部領域Ｃ
とに区分されており、前記給気チャンバ２６，２６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Ｃの上部に位置している。

また、前記給気チャンバ２６，２６には、ユーティリテ
ィ室３１，３１側にファン内臓型の空調機３５，３５が
設けられており、天井排気部２５の下部両側には、給気
チャンバ２６，２６から天井排気部２５へ流れる空気の
流線が滑らかに形成されるように、整流板３６，３６が
給気チャンバ２６，２６の側面に固定されて設けられて
いるとともに、整流板３６，３６の内部には装置部領域
Ａ及び作業部領域Ｂを照らす装置部照明具３７，３７と
通路部領域Ｃを照らす通路部照明具３８，３８とが配設
されている。さらに、天井排気部２５には、整流板３
６，３６の間にガラリ３９が架設されており、その上方
には給気チャンバ２６，２６に布設された排気ファン４
０，４０が設けられている。

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４１，４１，・・・が設置さ
れるとともに、製造装置３２，３２や通路部領域Ｃの床
部にはコンクリートの固定床４２，４２，４２に設けら
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を通って送ら
れた空気が、天井に設けられた左右の給気チャンバ２
６，２６へ供給される。給気チャンバ２６，２６へ供給
された空気は、ＵＬＰＡフィルタ２７，２７を通過して
清浄化され、作業室３０内へ吹き出される。吹き出され
た清浄空気は、主に３種類の流路を通って、再び、給気
チャンバ２６，２６へ還気される。

まず、第１の流路は、給気チャンバ２６から吹き出さ
れた清浄空気が製造装置３２の上面に当たった後、間仕
切板排気口３３を通過してユーティリティ室３１に達
し、次いで空調機３５を経て給気チャンバ２６へ還気す
る流路。つぎに、第２の流路は、給気チャンバ２６か
ら吹き出された清浄空気が製造装置３２の上面に当たっ
た後、作業者３４を包み込むようにして有孔床４１から
床下フリーアクセスフロア２８ａを通過してユーティリ
ティ室３１に達し、次いで空調機３５を経て給気チャン
バ２６へ還気する流路。さらに、第３の流路は、給気
チャンバ２６から吹き出した清浄空気が製造装置３２に
当たらず作業部領域Ｂの上部を通過し、主に作業者３４
の頭部等を包むようにして流れ、通路部領域Ｃの上部を
通過して天井ガラリ３９から天井排気部２５に達し、次
いで、排気ファン４０により給気チャンバ２６へ還気す
る流路である。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気される。

ここで、最も清浄な環境を維持したい領域は、製造装置
３２の上面、即ち、ウエハーカセットのロード、アンロ
ードの部分を含む装置部領域Ａである。したがって、清
浄空気を吹き付けることによって、装置部領域Ａの塵埃
を直接的に排除するとともに、作業部領域Ｂや通路部領
域Ｃからの空気の巻き込みによる塵埃の侵入を防止する
ことが必要である。特に、装置部領域Ａと通路部領域Ｃ
との天井部分が照明具や垂れ壁等で分離されている場
合、作業者の上部には渦が発生しやすく、この渦に作業
者からの発塵が侵入した場合、その排除には時間を要
し、作業者の移動や作業に伴い、この塵埃が装置部領域
へ侵入する恐れが大であるため、前記渦の発生を防止す
ることが必要である。

本実施例においては、前記条件を満たすように、装置部
領域Ａのシールは流路を流れる清浄空気が行ない、
作業部領域Ｂ及び通路部領域Ｃからの塵埃の侵入防止は
流路を流れる清浄空気が行なう。特に、流路を
流れる清浄空気は、装置部領域Ａから作業部領域Ｂを経
て通路部領域Ｃへ向かう、横方向の大きな速度成分を有
した気流形状となっており、これによって、作業部領域
Ｂ及び通路部領域Ｃからの塵埃の侵入をほぼ完全に防止
することができる。さらに、天井部分においては、天井
排気部２５に整流板３６，３６を設けてあるため、給気
チャンバ２６，２６から天井排気部２５へ流路を通っ
て流れる清浄空気の流線が滑らかに形成されるため、天
井面近傍においては、空気の渦を生じることがなく、空
気中の微粒子が拡散したり装置部領域Ａに侵入したりす
ることなく、滑らかに天井排気部へ吸い込まれていく。

また、部分層流型クリーンルームに代表される、スーパ
ークリーンルームの必要清浄度は、装置部領域Ａでクラ
ス１０（対象粒子径＝０．１μｍ以上），通路部領域Ｃ
でクラス１００（対象粒子径＝０．１μｍ以上）であ
り、装置部領域Ａから流れ出る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Ｃを清浄化すること
ができる。

なお、本実施例においては、作業室３０に供給される清
浄空気の量を１０m³／minとした場合、前記３種類の流
路を流れて排気される排気量の比率は、流路：
流路：流路＝１：４：５となることが望ましい。

したがって、このクリーンルームＫにおいては、高清浄
度域である装置部領域Ａが陽圧になる一方通路部領域Ｃ
やユーティリティ室３１は陰圧となり、これにより装置
部領域Ａを所望の清浄度にするとともに、作業部領域Ｂ
及び通路部領域Ｃからの空気の巻き込みを防止して塵埃
の侵入を無くし高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ャンバ２６，２６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、吹き出
し量を減少（本実施例においては約３０％）させること
が可能になるとともに、ＵＬＰＡフィルタ２７は供給チ
ャンバ２６，２６に設けるだけでよいので、ファンの駆
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、設備のイニシャルコストを低減できる。

さらに、作業室３０は、スクリーン等によって装置部領
域Ａが作業部領域Ｂや通路部領域Ｃと区画されていない
ため、作業者３４は作業室３０内での行動を制約される
ことがないとともに、製造装置３２上における操作性を
向上させことができ、正確かつ迅速にち密な作業を行う
ことができる。

また、作業室３０に供給された空気を３種類の流路から
排気することができるので、床部２８の全面を有孔床４
１とする必要がなくなり、作業部領域Ｂの直下に僅かな
開口部を設けるだけで、通路部領域Ｃと製造装置３２，
３２の直下は固定床４２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Ｃの固定床４２を
歩くことにより、また、通路部領域Ｃの固定床４２と製
造装置３２，３２の固定床４２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２図を用いて第２の実施例を説明する。第２図
において、第１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。

この第２の実施例は、天井付近を流れる清浄空気が全く
渦を生じることなく、前記給気チャンバ２６，２６から
天井排気部２５へ流れるように、天井部分を下記のよう
に構成したものであり、その他の構成については、前記
第１の実施例と同様である。

給気チャンバ２６，２６の天井排気部２５側の吐出口
を、天井排気部２５に向けて漸次曲げて曲面を形成する
とともに、ＵＬＰＡフィルタ２７，２７を吐出口の形状
に合わせて一部曲面型の形状とする。さらに、天井排気
部２５の下部に設けられたガラリ３９を、その両側部が
給気チャンバ２６，２６の吐出口の曲面となだらかに連
続するように上方に向けて山形に配列、形成する。

このように構成することにより、給気チャンバ２６，２
６から吹き出され清浄空気は、流路を流れるものは
製造装置３２，３２にむかって垂直気流で吹き出し、流
路を流れる空気は、天井排気部２５に近接する側の気
流の一部が天井排気部２５へ向けて横方向に短絡的に排
気されるとともに、天井排気部２５から離れるに従っ
て、作業者３４の頭部を包み込むように斜め方向に吹き
出されることとなる。さらに、流路を流れる清浄空
気は作業部領域Ｂにおいては、装置部領域Ａから作業部
領域Ｂを経て通路部領域Ｃへ向かう、横方向の大きな速
度成分を有した気流形状となっており、これによって、
作業部領域Ｂ及び通路部領域Ｃからの塵埃の侵入をほぼ
完全に防止することができる。

また、通路部領域Ｃを照らす照明具３８を天井排気部３
８内の天井板２３に、装置部領域Ａ，Ａを照らす照明具
３７，３７を間仕切板２９，２９の上部背面にそれぞれ
配設することにより、作業室４０内の気流を乱すことな
く、必要な照度を得ることができる。さらに、天井排気
部２５のガラリ３９を透明なダンパ付き排気口とするこ
とにより、ルーバとしての機能を持たせ、通路部領域Ｃ
を均一に明るく証明することができる。

したがって、この第２の実施例においては、第１の実施
例と同様の作用、効果を有するとともに、天井面におい
ては全く空気の渦を生じることがなく、より完全に装置
部領域Ａの高清浄度を維持することができる。

次に、第３図を用いて第３の実施例を説明する。第３図
において、第１図及び第２図に示した実施例と同一の構
成要素については同一の符号を付し、その説明を省略す
る。

この第３の実施例は、開口部を有する床部２８を撤去し
て床下フリーアクセスフロア２８ａを無くし、床版２２
を床部として、直接その上に作業室４０を設けた構成と
したものであり、その他の構成については、前記第２の
実施例と同様である。

前記のように構成されたクリーンルームＫにおいては、
給気チャンバ２６，２６から吹き出された清浄空気が、
前記第２実施例と同様に流路を通って流れるととも
に、流路を流れる清浄空気は装置部領域Ａから作業部
領域Ｂを経て通路部領域Ｃへ向かう、横方向の大きな速
度成分を有した気流形状となっており、これによって、
作業部領域Ｂ及び通路部領域Ｃからの塵埃の侵入をほぼ
完全に防止した後、製造装置３２，３２の下を通過して
ユーティリティ室３１，３１に達し、次いで、空調機３
５，３５を経て再び給気チャンバ２６，２６へ還気す
る。

したがって、この第３の実施例においては、前記第２の
実施例と同様の作用、効果を有するとともに、、製造装
置３２，３２に付設される装置や配管やダクト等を製造
装置と同一フロアに設置することができることから作業
性が向上すること、床部の施工コストを低減することが
できること、作業者の歩行上の不快感が全くなくなるこ
と等の効果を得ることができる。

「発明の効果」以上説明したように本発明は、室内を装置部領域、作業
部領域、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て天
井排気部を設けたクリーンルームにおいて、前記天井排
気部の空気供給部と接する側に、空気供給部から天井排
気部へ流れる前記清浄空気の流線が滑らかに形成される
ように、整流板を設けたり、または、前記空気供給部の
天井排気部側の吐出口の一部を、天井排気部側に向けた
ものであるので、高清浄度域である装置部領域が陽圧に
なる一方通路部領域やユーティリティ室は陰圧となり、
これにより装置部領域を所望の清浄度にできること、ま
た、作業部領域及び通路部領域からの空気の巻き込みを
防止して塵埃の侵入を無くして高清浄度を安定に保持す
ることができること、また、空気供給部である給気チャ
ンバ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、吹き出
し量を減少させることができるとともに、ＵＬＰＡフィ
ルタは供給チャンバに設けるだけでよいので、ファンの
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、設備のイニシャルコストを低減できる。

さらに、本発明においては、スクリーン等によって装置
部領域が作業部領域や通路部領域と区画されていないた
め、作業者は作業室内での行動を制約されることがない
とともに、製造装置上における操作性を向上させことが
でき、正確かつ迅速にち密な作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３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２の実施例を示しクリーンルームの側
断面図、第３図は第３の実施例を示しクリーンルームの
側断面図、第４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……作業部領域、Ｃ……通路部領
域、２５……天井排気部、２６……給気チャンバ（空気
供給部）、３６……整流板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内を、高清浄度が要求される装置部領域
と、この装置部領域と隣接し作業員が作業を行なう作業
部領域と、この作業部領域と隣接し作業員が通る通路部
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、前記天井排気部の空気供給
部と接する側に、空気供給部から天井排気部へ流れる前
記清浄空気の流線が滑らかに形成されるように、整流板
を設けたことを特徴とするクリーンルーム。
【請求項２】室内を、高清浄度が要求される装置部領域
と、この装置部領域と隣接し作業員が作業を行なう作業
部領域と、この作業部領域と隣接し作業員が通る通路部
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、前記空気供給部の天井排気
部側の吐出口の一部を、天井排気部側に向けたことを特
徴とするクリーンルーム。