(57)【要約】【課題】別室への移動時に、クリーンスーツに付着した金属粒子を効果的に除去し、金属汚染の拡大を防止することのできるクリーンルーム内金属汚染防止システムを提供する。【解決手段】クリーンルームにおける作業室への出入の際に通過する入出ブース６０に備えられる金属汚染防止システム１０であって、金属粒子除去位置において作業員４０の体を挟み込む、粘着面を対向させて配置した対を成す粘着シート１２と、金属粒子除去位置にて粘着シート１２を作業員４０の体へ押し付けるテンションロール２０を有することを特徴とする。また、金属汚染防止システム１０は、粘着シート１２を金属粒子除去位置へ送り出す送り出しロール１４と、金属粒子除去位置で使用された粘着シート１２を巻き取る巻き取りロール１６とを備える構成とすると良い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルームにおける作業室への出入の際に通過する部屋に備えられるクリーンルーム内金属汚染防止システムであって、
金属粒子除去位置において作業員の体を挟み込む、粘着面を対向させて配置した対を成す粘着シートと、
前記金属粒子除去位置にて前記粘着シートを前記作業員の体へ押し付けるテンションロールを有することを特徴とするクリーンルーム内金属汚染防止システム。
【請求項２】
前記粘着シートを前記金属粒子除去位置へ送り出す送り出しロールと、
前記金属粒子除去位置で使用された前記粘着シートを巻き取る巻き取りロールとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のクリーンルーム内金属汚染防止システム。
【請求項３】
前記テンションロールを前記作業員側に移動させる稼動手段と、
前記稼動手段に対して制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーンルーム内金属汚染防止システム。
【請求項４】
前記通過する部屋には、前記金属粒子除去位置の前段または後段のうちの少なくとも一方に、前記粘着シート以外の手段による金属粒子除去装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のクリーンルーム内金属汚染防止システム。
【請求項５】
前記金属粒子除去位置の前段または後段のいずれか一方に、洗浄ブラシによる払い落とし型の金属粒子除去装置を備え、
前記金属粒子除去位置の前段または後段のいずれか他方に、清浄空気による吹き落とし型の金属粒子除去装置を備えることを特徴とする請求項４に記載のクリーンルーム内金属汚染防止システム。
【請求項６】
クリーンルームにおける作業室への出入の際に通過する部屋で、粘着面を対向させて配置した粘着シートにより作業員の体を挟み込み、前記作業員の体に付着した金属粒子を除去することを特徴とするクリーンルーム内金属汚染防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
クリーンルーム内で化学的機械的研磨や金属メッキ装置から発生するガス、液などから作業員に付着する金属粒子によるクリーンルーム内の金属汚染防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造ラインのウェハ処理工程では、金属薄膜の成膜工程（メッキ工程）や、金属薄膜の化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を行いウェハ表面の平坦化を図る工程、回路を形成するためのエッチング工程などが行われる。
【０００３】
半導体製造におけるこれらの工程は、塵埃の影響による不具合が生じやすいことより、クリーンルーム内での作業とされ、クリーンルーム内には、各工程を行うための装置が配置されている。また、作業員は、クリーンルーム内での作業を行う際にはクリーンスーツを着用するが、メッキ装置や研磨装置から飛散した金属粒子やメッキ液、ＣＭＰ研磨液などがクリーンスーツに付着することがある。
【０００４】
クリーンスーツに付着した金属粒子やメッキ液、およびＣＭＰ研磨液などは、クリーンスーツを着た作業員がクリーンルーム内を歩き回ることで、クリーンルーム内に拡散され、金属汚染を引き起こす要因になるとされている。クリーンルーム内に金属汚染が広がった場合において、飛散した金属粒子が製造途中のデバイスに付着すると、絶縁不良や動作不良等の様々な障害を引き起こし、歩留まりを低下させるという問題がある。また、このような汚染されたクリーンスーツを着用して更衣室に入室した場合には、他のクリーンスーツの金属汚染を誘発させるといった危険性もあり、金属汚染の拡大に繋がる。
【０００５】
このような問題を鑑み、クリーンスーツの金属汚染を防止すると共に、クリーンスーツを介したクリーンルームの金属汚染を防止するための技術が種々提案されている。
【０００６】
例えば特許文献１に開示されている技術は、クリーンルームと更衣室の間に小部屋を設けると共に、製造ラインに用いられる各装置とクリーンルームを隔離し、隔離した装置へのアクセスのための小部屋を確保し、各小部屋に独立の循環系を備えるようにしている。さらに各小部屋には、金属粒子を吸引除去する金属粒子除去手段を設けることで、クリーンスーツに付着した金属粒子をクリーンルーム内外に持ち出さないようにすることが提案されている。
【０００７】
また、特許文献２には、更衣室において、クリーンスーツを保管するためのロッカーが提案されている。このロッカーには、独立の循環系が備えられ、保管状態のクリーンスーツに外部からの塵埃等が付着しない工夫が成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０６２８号公報
【特許文献２】特開２０００−１６１７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図９は、頭を基準（基準値１）とした場合における作業員の体各部に対する付着金属量を示すグラフである。グラフからは、基本的に床面に近い部位に対する付着量が多く、特筆的に背中やもも後方への付着量が多いという事を読み取ることができる。
これは、床面にある金属粒子が、歩行によって舞い上がり、移動時に生ずる気流の巻き込みによりクリーンスーツの背面側に多く付着したということが考えられる。
【００１０】
このような実状を鑑みると、特許文献１に開示されている金属粒子除去手段では自ら吸引部を付着部位に近接させなければならないため、金属粒子の付着量の多い背中側には届き難い。また、特許文献２に開示されている技術では、更衣室等への入室段階で既にクリーンルームが汚染されているため、更衣室等の汚染を避けることはできない。また、塵埃除去等の目的では、エアシャワーや、靴底用の粘着マット、手動粘着ローラーなどを採用しているが、いずれも、金属付着量の多い背中側などの金属除去を効果的に行う手段とすることはできないというのが実状である。
【００１１】
そこで本発明では、クリーンルームや更衣室等の、別室への移動時に、クリーンスーツに付着した金属粒子を効果的に除去し、金属汚染の拡大を防止することのできるクリーンルーム内金属汚染防止システムおよび方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係るクリーンルーム内金属汚染防止システムは、クリーンルームにおける作業室への出入の際に通過する部屋に備えられるクリーンルーム内金属汚染防止システムであって、金属粒子除去位置において作業員の体を挟み込む、粘着面を対向させて配置した対を成す粘着シートと、前記金属粒子除去位置にて前記粘着シートを前記作業員の体へ押し付けるテンションロールを有することを特徴とする。
【００１３】
また、上記のような特徴を有するクリーンルーム内金属汚染防止システムでは、前記粘着シートを前記金属粒子除去位置へ送り出す送り出しロールと、前記金属粒子除去位置で使用された前記粘着シートを巻き取る巻き取りロールとを備えるようにすると良い。
【００１４】
このような構成とした場合には、金属粒子除去位置に対して常に新しい粘着シートを提供することが可能となる。このため、粘着力の低下による金属粒子等の除去率低下を防ぐことができる。
【００１５】
また、上記のような特徴を有するクリーンルーム内金属汚染防止システムでは、前記テンションロールを前記作業員側に移動させる稼動手段と、前記稼動手段に対して制御信号を出力する制御手段とを備えるようにすると良い。
このような構成とした場合には、粘着シートの押付け工程を自動で行うことが可能となる。
【００１６】
また、上記のような特徴を有するクリーンルーム内金属汚染防止システムにおいて前記通過する部屋には、前記金属粒子除去位置の前段または後段のうちの少なくとも一方に、前記粘着シート以外の手段による金属粒子除去装置を備えるようにすると良い。
このような構成とすることにより、作業員のクリーンスーツからの金属粒子除去率を高めることができ、金属汚染の抑制効果を高めることができる。
【００１７】
さらに、上記のような特徴を有するクリーンルーム内金属汚染防止システムでは、前記金属粒子除去位置の前段または後段のいずれか一方に、洗浄ブラシによる払い落とし型の金属粒子除去装置を備え、前記金属粒子除去位置の前段または後段のいずれか他方に、清浄空気による吹き落とし型の金属粒子除去装置を備えるようにすることが望ましい。
【００１８】
このような構成とした場合には、払い落とし、粘着、および吹き落としといった３つの金属粒子除去手段により金属粒子の除去を行うため、各金属粒子除去手段毎の欠点を補うことができ、効果的な金属粒子除去を行うことができる。
【００１９】
また、上記目的を達成するための本発明に係るクリーンルーム内金属汚染防止方法は、クリーンルームにおける作業室への出入の際に通過する部屋で、粘着面を対向させて配置した粘着シートにより作業員の体を挟み込み、前記作業員の体に付着した金属粒子を除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上記のような特徴を有するクリーンルーム内金属汚染防止システムおよび方法によれば、クリーンルームや更衣室等の、別室への移動時に、クリーンスーツに付着した金属粒子を効果的に除去することができる。このため、クリーンルーム内外における金属汚染の拡大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る金属汚染防止システムの側面構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る金属汚染防止システムの上面構成を示す図である。
【図３】実施形態に係る金属汚染防止システムの稼動状態を示す側面図である。
【図４】実施形態に係る金属汚染防止システムの稼動状態を示す上面図である。
【図５】クリーンルームの全体構成を示すブロック図である。
【図６】隔離領域を設けたクリーンルームの全体構成を示すブロック図である。
【図７】３つの金属粒子除去手段を採用した金属汚染防止システムの構成例を示す図である。
【図８】テンションロールを分割した場合の金属汚染防止システムの構成を示す側面図である。
【図９】クリーンスーツの各部位毎の金属粒子付着量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のクリーンルーム内金属汚染防止システムおよびクリーンルーム内金属汚染防止方法に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図５を参照して、本実施形態に係るクリーンルーム内金属汚染防止システム（以下、単に金属汚染防止システムと称す）を備えるクリーンルーム５０の全体構成について説明する。
【００２３】
図５に示すように、クリーンルーム５０は、玄関５２、更衣室５４、入出ブース６０、および作業室５６を基本として構成される。各室は隔壁により区切られており、開閉式、あるいはスライド式等の扉により出入り可能な構成とされている。
【００２４】
玄関５２は、クリーンルーム５０への入口であり、作業員が靴などを脱ぎ、更衣室５４へ入室するための準備を行う領域である。更衣室５４は、作業員がクリーンスーツに着替えるための領域である。入出ブース６０は更衣室５４と作業室５６とを繋ぐ領域であり、本実施形態に係る金属汚染防止システム１０（図１〜図４参照）は、この領域に備えられ、更衣室５４や作業室５６への入退室時のクリーンスーツからの金属粒子等の除去を図る。作業室５６には、金属メッキ装置やＣＭＰ装置等、Ｓｉウェハの製造工程に必要とされる各種の製造装置５８が配置されている。なお、作業室５６内では図６に示すように、金属メッキ装置やＣＭＰ装置等の金属粒子を発生させる製造装置５８ａの周囲に隔壁５９を備えるようにしても良い。この場合、製造装置５８ａを配置した隔離領域７０と作業室５６との間にも、入出ブース６０を備え、当該入出ブース６０にも金属汚染防止システム１０を備えるようにしても良い。このような構成とした場合には、金属粒子が付着する行為を行った後、直ちにクリーンスーツからの金属粒子除去を行うため、作業室５６内等への金属粒子の拡散が無くなり、金属汚染を抑制することができる。
【００２５】
次に、図１〜図４を参照して、本実施形態に係る金属汚染防止システム１０について説明する。なお、図１は、入出ブースを側面から見た場合の金属汚染防止システムの構成を示す図である。また、図２は、入出ブースを上面から見た場合の金属汚染防止システムの構成を示す図である。また、図３は、粘着シートにより作業員を挟み込んだ状態の金属汚染防止システムの側面構成を示す図である。さらに図４は、粘着シートにより作業員を挟み込んだ状態の金属汚染防止システムの上面構成を示す図である。
【００２６】
本実施形態に係る金属汚染防止システム１０は、粘着シート１２とテンションロール２０とを基本として構成される。
粘着シート１２は、クリーンスーツを着た作業員４０を挟み込み、挟み込んだ作業員４０のクリーンスーツに付着した金属粒子を除去する役割を担う。このため粘着シート１２は、粘着面を対向させた状態で一対、作業員の前後に位置するように配置される。本実施形態においては、粘着シート１２により作業員４０を挟み込む位置、すなわち対を成すテンションロール２０間の領域を金属粒子除去位置としている。
【００２７】
本実施形態では粘着シート１２として、ロール型のものを採用している。そして、金属粒子除去位置の前段または後段のいずれか一方（図１では前段）に、未使用粘着シート１２を送り出す送り出しロール１４を備える。一方、金属粒子除去位置の前段または後段のいずれか他方（図１では後段）に、使用済み粘着シート１２を巻き取る巻き取りロール１６を備える。このような構成とすることにより、金属粒子除去位置には、常に新しい（未使用な）粘着シート１２を配置することができる。また、粘着シート１２は、伸縮性を有するシートを採用することが望ましい。詳細を後述するテンションロール２０により作業員４０に粘着シートを押し付けた際、シートの伸縮により、凹凸面である作業員４０の体への密着性が向上し、金属粒子除去効果を向上させることができるからである。
【００２８】
テンションロール２０は、金属粒子除去位置にある粘着シート１２を、クリーンスーツを着た作業員４０に押し付ける役割を担うローラである。テンションロール２０は、金属粒子除去位置の前段と後段に１対設けられ、ホルダ２２等を介して、粘着シート１２の送り方向への回転が自在となるように支持されている。ホルダ２２には押付けバネが接続され、粘着シート１２押付け時の圧力を調整するように構成されている。実施形態に係るテンションロール２０は、ホルダ２２と押付けバネ２４を介してテンションロール架台（以下、単に架台２６と称す）に固定され、対を成すテンションロール２０が架台２６の稼動により共動する構成とされている。
【００２９】
架台２６には、エアシリンダやサーボモータ等のアクチュエータにより構成され、架台２６を作業員４０側へスライドさせる稼動手段２８が備えられる。このような構成とすることで、架台２６のスライドにより粘着シート１２が作業員４０に押し付けられ、粘着シート１２の押付け量、押付け圧は、押付けバネ２４により調整されることとなる。
稼動手段２８には、制御手段３２が接続され、図示しないスイッチによる作業員４０の指示や、人感センサ等による制御信号により、粘着シート１２の押付け制御が成される。
【００３０】
また、本実施形態に係る金属汚染防止システム１０では、送り出しロール１４とテンションロール２０との間、およびテンションロール２０と巻き取りロール１６との間に、位置決めロール１８が配置されている。位置決めロール１８は、待機時におけるテンションロール２０および粘着シート１２の位置（初期位置）を定めるためのローラである。送り出しロール１４や巻き取りロール１６は、粘着シート１２の使用状態によってその径が変化するため、位置決めロール１８を配置することにより、初期位置の変化を無くすことが可能となる。
【００３１】
上記のような配置構成とされる粘着シート１２、テンションロール２０、および位置決めロール１８は図１、図３に示すように、作業員４０の首の付け根から足首あたりまでをカバーできる程度の長さを有する。このような構成とすることにより、少なくとも１度の動作で簡易迅速に、クリーンスーツを着た作業員４０の体から、金属粒子を効果的に除去することが可能となる。また、テンションロール２０の上端部および下端部には、伸縮カバー３０が取り付けられている。このような構成とすることにより、粘着シート１２の裏面側、すなわち架台２６や稼動手段２８から舞い上がった塵埃が、作業員４０のクリーンスーツに付着することを防止できると共に、作業員４０のクリーンスーツに付着した金属粒子等が架台２６や稼動手段２８に付着することを防止することができる。
【００３２】
このような構成の金属汚染防止システムが配置された入出ブース６０は図１、図３に示すように、天井部にファンフィルタユニット（以下、ＦＦＵ６４と称す）を取り付け、室内にダウンフローを生じさせる空間とすることが望ましい。このような構成とすることにより、入出ブース６０において、金属粒子や塵埃の舞い上がりによる汚染の拡大を防止することができるからである。なお本実施形態においては、床部材にグレーチングなどの孔空き部材を採用した孔空き床６２を構成し、室内を通過したダウンフローが床下空間６６へ流れ込むように構成した。また、床下空間６６は変換経路６８を介して天井部のＦＦＵ６４と連通し、独自の循環系を構成している。なお図１、図３では、ダウンフローを床下空間６６へ流入させる例を示したが、ダウンフローを側壁下部にて吸い込む、いわゆる幅木吸い込み型の循環系を構成しても良い。
【００３３】
上記のような入出ブース６０に配置された金属汚染防止システム１０では、入出ブース６０に入室した作業員４０が、金属粒子除去位置に立つ。金属粒子除去位置に立った作業員４０が稼動スイッチを押したり、人感センサ等によって作業員４０の存在が確認されることで、制御手段３２に対して制御信号が入力されると、制御手段３２から稼動信号が出力され、稼動手段２８が動作される。
【００３４】
稼動手段２８が動作されると、作業員４０の前面および背面から粘着シート１２が押し付けられ、作業員４０の体が粘着シート１２により挟み込まれることとなる。粘着シート１２の押付け強さは、押付けバネ２４の弾性力により定まり、好適には、粘着シート１２が伸びる位作業員４０に押し付けることが良い。粘着シート１２がクリーンスーツの凹凸に沿って張り付くからである。
【００３５】
作業員４０に対して所定時間、あるいは所定圧力で粘着シート１２を押し付けた後、制御手段３２から稼動手段２８に対して稼動信号が出力され、架台２６を作業員４０から引き離す方向へ、稼動手段２８が動作される。稼動手段２８の動作により粘着シート１２はクリーンスーツを着た作業員４０から引き剥がされることとなる。引き剥がされた粘着シート１２には、クリーンスーツに付着していた金属粒子等の塵埃が付着し、クリーンスーツの清浄化が完了する。その後、巻き取りロール１６が稼動し、金属粒子除去位置に位置していた使用済み粘着シート１２を巻き取る。このような動作により、金属粒子除去位置には、送り出しロール１４から供給される未使用の粘着シート１２が配置されることとなる。
【００３６】
このような動作を行う金属汚染防止システム１０によれば、更衣室５２や製造装置５８ａを配置した隔離領域７０から作業室５６、あるいは作業室５６から更衣室５２や隔離領域７０へ移動する際、クリーンスーツに付着した金属粒子を除去することができるため、各室への金属粒子等の持込による金属汚染の拡大を防止することができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、粘着シート１２によりクリーンスーツを着た作業員４０を挟み込む動作は、１回であるように説明した。しかしながら、制御手段３２のプログラムを切り替えることにより、挟み込み動作を複数回行うようにしたり、粘着シート１２の押付け圧を変えたりすることもできる。このような動作を行うことにより、クリーンスーツのしわなどの重なり部分に付着した金属粒子の除去率を高めることができる。なお、制御手段３２による粘着シート１２の押付け圧の変化は、稼動手段２８の動作範囲幅を変化させることにより成すことができる。
【００３８】
また、本発明のクリーンルーム内金属汚染防止システムの応用形態として、上記実施形態に係る金属汚染防止システムの前段（上流側）および後段（下流側）の少なくとも一方に、金属粒子除去手段の異なる金属粒子除去装置を配置するものを挙げることができる。
【００３９】
応用形態の一実施例として、図７に示すような例を挙げることができる。図７に示す例では、入出ブース６０の前段側を更衣室５４や隔離領域７０とし、後段を作業室５６として説明する。
【００４０】
本実施例では、粘着シート１２による金属粒子除去位置の前段に、洗浄ブラシ１０２による払い落とし型の金属粒子除去装置１００を備え、金属粒子除去位置の後段に、清浄空気による吹き落とし型の金属粒子除去装置２００を備える構成としている。
【００４１】
払い落とし型の金属粒子除去装置１００は、回転型の洗浄ブラシ１０２と、この洗浄ブラシ１０２をクリーンスーツを着た作業員４０に押し付けるアーム１０４を備えている。なお、アーム１０４や洗浄ブラシ１０２は、図示しない制御手段に接続されたモータ等のアクチュエータにより稼動されることとなる。
【００４２】
また、吹き落とし型の金属粒子除去装置２００は、壁面、あるいはノズルに設けられた清浄空気噴出口２０２と、清浄空気噴出口２０２へ空気を供給するブロア２０８、および清浄空気噴出口２０２とブロア２０８との間で供給空気の清浄化を図るフィルタ２０６とを有する。このような構成の吹き落とし型の金属粒子除去装置２００では、ブロア２０８により吸入された空気をフィルタ２０６を介して清浄化し、清浄空気噴出口２０２から噴出する。噴出された空気をクリーンスーツを着た作業員４０に吹きつけ、クリーンスーツに残存する金属粒子や塵埃を吹き飛ばす。なお、フィルタ２０６と清浄空気噴出口２０２との間には、空気を溜めるためのバッファ空間２０４を備えるようにすると良い。
【００４３】
このような構成の金属汚染防止システム１０ａによれば、入出ブース６０を通過した作業員４０のクリーンスーツに残存する金属粒子の量をより少なくすることができ、金属汚染の抑制効果高めることができる。
【００４４】
上記実施形態では、粘着シート１２は１枚のシートで作業員４０の首下から足首あたりまでを覆うように図示していた。しかし、粘着シート１２の構成としては、ロールの巻取り方向に沿った短冊状の粘着シートを多段に配置する構成としても良い。このような構成とすることにより、段差の大きな箇所における密着性を高めることができるからである。
【００４５】
また、テンションロール２０についても、上記実施形態では長尺の１本のロールにより、１枚の粘着シート１２を作業員４０に押し付ける旨説明した。しかしながら、粘着シート１２を短冊状に分割した場合、テンションロール２０も粘着シート１２の分割数に合わせて分割するようにしても良い。またテンションロール２０を長手方向に分割する場合には、各テンションロール２０に対して個別に稼動手段２８を備える構成とすることが望ましい。このような構成とすることにより、作業員４０の身長等に応じて、押し付ける粘着シート１２の高さを変えることが可能となるからである（図８参照）。
【符号の説明】
【００４６】
１０………金属汚染防止システム、１２………粘着シート、１４………送り出しロール、１６………巻き取りロール、１８………位置決めロール、２０………テンションロール、２２………ホルダ、２４………押付けバネ、２６………架台、２８………稼動手段、３０………伸縮カバー、３２………制御手段、５０………クリーンルーム、５２………玄関、５４………更衣室、５６………作業室、５８………製造装置、６０………入出ブース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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