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発明の名称 半導体製造工場
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−20549(P2001−20549A)
公開日 平成13年1月23日(2001.1.23)
出願番号 特願平11−197642
出願日 平成11年7月12日(1999.7.12)
代理人 【識別番号】100072718
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 史旺 (外1名)
発明者 柿崎 治郎
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 クリンルームと、このクリンルームの天井側に設けられ該クリンルームに空気を供給する天井裏スペースと、前記クリンルームへ供給される空気から塵埃を除去するとともに空気をクリンルームへ圧送するファン付き高性能フィルタと、前記クリンルームの床の下方に位置する床下スペースと、この床下スペース内に流入する空気を前記天井裏スペースへ戻すレタンスペースとを有し、前記クリンルームの適所に、前記天井裏スペースと床下スペースとを連通する取付・取外簡易なレタンシャフトを設けたことを特徴とする半導体製造工場。
【請求項2】 請求項1記載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペース側に開閉弁を設けていることを特徴とする半導体製造工場。
【請求項3】 請求項1記載の半導体製造工場において、前記クリンルームの天井の一部は、格子天井になっていることを特徴とする半導体製造工場。
【請求項4】 請求項1記載の半導体製造工場において、前記クリンルームの床は、フリーアクセスパネル状の構造をなし、前記取付・取外簡易なレタンシャフト設置時にパネルをはずしてフリー空間を開口率の大きなパネルに交換できるようになっていることを特徴とする半導体製造工場。
【請求項5】 請求項1記載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、開口近辺または内部に、温度調節装置を設置したことを特徴とする半導体製造工場。
【請求項6】 請求項1記載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペース側に連結する上部シャフトと、床下スペース側に連結する下部シャフトと、前記上部シャフトと前記下部シャフトとの間に形成された開口部とを有し、前記上部シャフトと前記下部シャフトにファンを設けて成ることを特徴とする半導体製造工場。
【請求項7】 請求項1記載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペース側に連結する上部シャフトと、床下スペース側に連結する下部シャフトと、前記上部シャフトと前記下部シャフトとの間に形成された開口部とを有し、前記下部シャフトにファンを設けて成ることを特徴とする半導体製造工場。
【請求項8】 請求項1記載の半導体製造工場において、前記レタンスペースが、前記レタンシャフトに置き換えられるとともに、適宜の前記レタンシャフトに冷却コイルを設けたことを特徴とする半導体製造工場。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造などを行うための半導体製造工場に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、大型クリーンルームを備えた半導体製造工場は、例えば、図9に示すものが知られている。半導体製造工場1は、クリンルーム2、天井裏スペース3、床下スペース6の3層構造とされ、レタンスペース8を介して床下スペース6の空気を天井裏スペース3に戻す構成となっている。
【0003】クリンルーム2は、製造装置が設置される乱流クリンルーム(バックゾーン)と、ウエハーの受渡や製品が通る全面層流部(垂直一方向流クリンルーム部)とを有する。
【0004】クリンルーム2の天井側には、空気から塵埃を除去するとともに空気をクリンルーム2へ圧送するファン付き高性能フィルタ4が設置されている。このファン付き高性能フィルタ4は、HEPAフィルタやULPAフィルタなどの高性能フィルタと電動ファンとから成るFFU(ファンフィルタユニット)が知られている。
【0005】また、クリンルーム2の床5は、空気を通すグレーチングによって形成されている。床下スペース6は、クリンルーム2の床下に形成される。床スペース6は、循環空気をレタンスペース8から天井裏スペース3へ戻す役目と、各種の補助機を設置する場所でもある。
【0006】天井裏スペース7またはレタンスペース8には、冷却コイルまたは空調機9が設置されている。この冷却コイルまたは空調機9によって、天井裏スペース3、クリンルーム2、レタンスペース8の順番で空気が循環し、かつ空気の温度、湿度が調節されている。
【0007】通常、大型の半導体製造工場1は、100〜200m×40〜80m程度の平面に対し、長手方向の片側または2方向の両サイドにのみレタンスペース8を設け、一方向流の天井から床下への清浄空気の全風量を天井裏スペース3に返していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そのため、従来の半導体製造工場1では、天井裏スペース3や床下スペース6の高さは、風量が最大となるレタンスペース8近辺で決定され、他のゾーンでは余裕がかなりあり、不経済の施設となっていた。
【0009】すなわち、図9において、一点鎖線で示す領域が、空気循環上にはほとんど寄与しない空間となっていた。本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、付属スペース(天井裏スペース、床下スペース)を最小にし、施設全体としてのスペース効率のよい半導体製造工場を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、クリンルームと、このクリンルームの天井側に設けられ該クリンルームに空気を供給する天井裏スペースと、前記クリンルームへ供給される空気から塵埃を除去するとともに空気をクリンルームへ圧送するファン付き高性能フィルタと、前記クリンルームの床の下方に位置する床下スペースと、この床下スペース内に流入する空気を前記天井裏スペースへ戻すレタンスペースとを有する半導体製造工場において、前記クリンルームの適所に、前記天井裏スペースと床下スペースとを連通する取付・取外簡易なレタンシャフトを設けたことを特徴とする。
【0011】請求項2に係る発明は、請求項1記載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペース側に開閉弁を設けていることを特徴とする。請求項3に係る発明は、請求項1記載の半導体製造工場において、前記クリンルームの天井の一部は、格子天井になっていることを特徴とする。
【0012】請求項4に係る発明は、請求項1記載の半導体製造工場において、前記クリンルームの床は、フリーアクセスパネル状の構造をなし、前記取付・取外簡易なレタンシャフト設置時にパネルをはずしてフリー空間を開口率の大きなパネルに交換できるようになっていることを特徴とする。請求項5に係る発明は、請求項1記載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、開口近辺または内部に、温度調節装置を設置したことを特徴とする。
【0013】請求項6に係る発明は、請求項1記載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペース側に連結する上部シャフトと、床下スペース側に連結する下部シャフトと、前記上部シャフトと前記下部シャフトとの間に形成された開口部とを有し、前記上部シャフトと前記下部シャフトにファンを設けて成ることを特徴とする。
【0014】請求項7に係る発明は、請求項1記載の半導体製造工場において、前記取付・取外簡易なレタンシャフトは、天井裏スペース側に連結する上部シャフトと、床下スペース側に連結する下部シャフトと、前記上部シャフトと前記下部シャフトとの間に形成された開口部とを有し、前記下部シャフトにファンを設けて成ることを特徴とする。
【0015】請求項8に係る発明は、請求項1記載の半導体製造工場において、前記レタンスペースが、前記レタンシャフトに置き換えられるとともに、適宜の前記レタンシャフトに冷却コイルを設けたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【0017】図1〜図6は、本発明の第一実施形態に係る半導体製造工場10を示す(請求項1〜請求項5に対応)。本実施形態に係る半導体製造工場10は、従来と同様に、クリンルーム12、天井裏スペース13、床下スペース16の3層構造とされるが、クリンルーム12の乱流クリンルーム(パワーゾーン)40の適所に天井裏スペース13と床下スペース16とを連通する取付・取外簡易なレタンシャフト20を設けた点で従来の半導体製造工場と相違する。ここで、41が全面層流部(垂直一方向流クリンルーム部)を表す。
【0018】取付・取外簡易なレタンシャフト20は、図1、図4に示すように、クリンルーム12の乱流クリンルーム(パワーゾーン)40の適所において、製造機器50のメンテナンスに支障のない位置に任意に設置されている。半導体製造工場10の製造機器50のレイアウトは、図1に示すように、ウエハのロードアンロードの面を全面層流部41に向け設置し、反対面は製造機器50と背中合わせに設置されるのが通例である。
【0019】この製造機器50の背面間は、乱流クリンルーム(パワーゾーン)40となっており、製造機器50のメンテナンスと製造機器50の入替のため、通常2.5〜3m程度の空間Lを取り、製造機器50をレイアウトしている。この製造機器50の背面の空間Lの多くは、3年〜4年程度に一度の製造機器50の入替時のみ利用されており、その他の時間はメンテナンス時に人間が移動できる幅L1=1m程度があればよい。
【0020】この特徴を活用し、本実施形態では、図4に示すように、乱流クリンルーム(パワーゾーン)40に適宜(3〜8m毎に)取付・取外簡易なレタンシャフト20を設け、その一部を取り外した際も全体のクリーンルーム性能が著しく劣化しない(設定スペック値内)ことを特徴とするシステムとなっている。本実施形態において、取付・取外簡易なレタンシャフト20は、取り外し可能なパネル21を箱断面形状に組み付けることによって形成されている。従って、内部には空気の通路となる空間が形成されている。
【0021】取付・取外簡易なレタンシャフト20の上部側は、フレームの格子天井30に取り付けられている。半導体製造工場10の天井は、図5に示すように、ファン付き高性能フィルタ14が設置されていない個所では、格子天井30となっており、それぞれにパネルが設置されている。そして、格子天井30には、ボリュームダンパ(VD)22が取り付けられている。
【0022】取付・取外簡易なレタンシャフト20の下部側は、図5に示すように、床15を構成するフリーアクセスパネル上にパーティション設置用ライナ33を介して固定されている。また、床15は、図6に示すように、取付・取外簡易なレタンシャフト20の開口または有効開口が確保し易いように、取付・取外簡易なレタンシャフト20の設置部分がフリーアクセスパネル状の構造となっており、取付・取外簡易なレタンシャフト20の設置時にはパネルをはずしてフリー空間を開口率の大きなパネル15aに交換して取付・取外簡易なレタンシャフト20を設置できやすい構造となっている。
【0023】このように構成された本実施形態によれば、取付・取外簡易なレタンシャフト20の上部側に設けたボリュームダンパ(VD)22を全開に近い形で、天井裏スペース13内の空気をファン付き高性能フィルタ14で清浄化してクリンルーム12に向かって吹き出し、床下スペース16から取付・取外簡易なレタンシャフト20を介して天井裏スペース13に戻る循環路を形成する。
【0024】この際、ファン付き高性能フィルタ14によって、天井裏スペース13の圧力を、例えば、−10mmAq程度の負圧にすると、作業エリア12では、+4mmAq程度の陽圧、製造機器50領域では、+3〜3.5mmAq程度の陽圧、床下スペース13では、+2mmAq〜+1.5mmAqの陽圧となり、取付・取外簡易なレタンシャフト20の出口では、−8mmAqの負圧となる。
【0025】従って、取付・取外簡易なレタンシャフト20があると、循環空気を、天井裏スペース13に戻すことが可能となる。遠く離れたレタンスペース18までの圧力損失の差が大きい場所は、ボリュームダンパ22で調整可能となる。一方、製造機器50の入替時には、ボリュームダンパ(VD)22を全閉とした後、取付・取外簡易なレタンシャフト20を取り外し、図4に示すように、製造機器50の入替のスペース(動線)を確保する(点線で示す)。そして、床15は、鉄板などで養生する。この状態で、製造機器50の入れ替えを行う。
【0026】なお、取付・取外簡易なレタンシャフト20に、開口近辺または内部に、温度調節装置を設置して、内部を流れる循環空気の温度調節を行うようにすることもできる(請求項5)。図7は、本発明の第二実施形態に係る半導体製造工場10Aを示す(請求項6に対応)。
【0027】本実施形態では、取付・取外簡易なレタンシャフト20Aは、天井裏スペース13側に連結する上部シャフト211と、床下スペース16側に連結する下部シャフト212と、上部シャフト211と下部シャフト212との間に形成された開口部213とを有し、上部シャフト211と下部シャフト212にファン214,215を設けている。
【0028】すなわち、本実施形態では、第一実施形態の取付・取外簡易なレタンシャフト20の途中を切断し、パネルのない開口領域を形成するとともに、上部シャフト211と下部シャフト212にファン214、215を設けた点で相違する。本実施形態によれば、上部シャフト211と下部シャフト212に設けたファン214、215によって、吸引された気流に指向性が付与され、周囲へ拡散することを少なくして天井裏スペース14に向かって圧送することができる。また、周囲の空気を巻き込むことが少ない。
【0029】図8は、本発明の第三実施形態に係る半導体製造工場10Bを示す(請求項7に対応)。本実施形態は、第二実施形態における上部側のファン214を取り除いたものである。この実施形態においても、第二実施形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。
【0030】なお、第二実施形態における両ファン214、215を取り除いた場合には、吸引される側の気流は指向性がきわめて弱く、ショートサーキット空気が多くなり、パワーゾーンの空気を直接天井裏に吸い込むこととなる。
【0031】また、第二実施形態における下部側のファン215を取り除いた場合にも、吸引される側の気流は指向性がきわめて弱く、ショートサーキット空気が多くなる。さらに、上記各実施形態においては、両側にレタンスペース18を設けた場合について説明したが、これらレタンスペース18を廃止し、これらに代わって取付・取外簡易なレタンシャフト20、20A、20Bを設け、適宜の取付・取外簡易なレタンシャフト20、20A、20Bに冷却コイルを設けても良い(請求項8)。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、空気清浄化の空気の流れを両サイドのレタンスペースまで導かず、必要箇所で天井にレタンさせるため、床下や天井裏スペースの階高は別の必要要素、人のメンテのための高さと高性能フィルタとその循環ファンの高さなどで決定でき、経済的なクリーンルームが構成できる。大きなスペースのレタンシャフトを設置しないですむため、全体面積に占めるクリーンルーム面積の割合が増し、面積あたりの価格も経済的となる。




 

 


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