(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルーム設備の清浄室へ清浄エアを吹き出す複数台のファンフィルタユニットのフィルタに吸着した有機化合物を、前記フィルタから脱着する有機化合物の脱着方法において、前記ファンフィルタユニットの吸気口部分に設けた加熱源による加熱エアを前記ファンフィルタの吹き出し口部分に設けたフィルタに通気し、前記清浄室を上下に仕切るスクリーンで仕切った上部空間を介して前記フィルタを通過したエアを外部に排気することを特徴とする有機化合物の脱着方法。
【請求項２】
清浄室の天井面に複数台のファンフィルタユニットを配設し、このファンフィルタユニットにより天井裏空間のエアを吸引除塵して清浄室にダウンフローさせ、これを床下チャンバに吸い込んで天井裏空間に戻すクリーンルーム設備において、前記ファンフィルタユニットの吸気口部分にヒータを設け、当該ヒータにて加熱されたエアを当該ファンフィルタユニットの吹き出し口部分に設けたフィルタを通過させるようにしてなるとともに、前記清浄室の上部には当該清浄室の内部を上下に仕切って上部空間を形成可能なスクリーンを配置するとともに、前記上部空間には外部に連通され開閉可能な排気管を設けてなることを特徴とする有機化合物の脱着機能付きクリーンルーム設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機化合物の脱着方法およびその脱着機能付きクリーンルーム設備に係り、特にクリーンルーム設備のフィルタに吸着した有機化合物をフィルタから脱着する有機化合物の脱着方法およびその脱着機能付きクリーンルーム設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体を製造する高性能・高清浄型のクリーンルームは、エア中の塵埃をファンフィルタユニット（以下、ＦＦＵ）で除去し、その清浄エアを清浄室に供給することによって、清浄室を高い清浄度に維持している。清浄室は温湿度も管理されており、通常は、２３℃、４５％ＲＨ前後で略一定に保たれている。
【０００３】
ＦＦＵの内部には、エア中の塵埃を捕集するエアフィルタとして、ＨＥＰＡ(High Efficiency Particulate Air) フィルタやＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air ）フィルタが設けられており、清浄室に高い清浄度が要求される場合には、ＵＬＰＡフィルタが使用される。この場合、外調機（ＡＨＵ：Air Holding Unit）に設置された粗塵フィルタやＨＥＰＡフィルタで予め大部分の塵埃が除去されることから、ＵＬＰＡフィルタに堆積する塵埃は少なく、ＵＬＰＡフィルタの寿命は非常に長い。
【０００４】
ところで、ＵＬＰＡフィルタを構成するガラス繊維には、様々な有機化合物が吸着することが知られている。有機化合物が長期間にわたってＵＬＰＡフィルタに吸着し、その吸着量がＵＬＰＡフィルタの飽和吸着量を超えると、ＵＬＰＡフィルタから有機化合物が脱着し、清浄室内を汚染するおそれがある。このため、従来のクリーンルーム設備では、ＵＬＰＡフィルタを一定期間使用後に交換していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、交換された使用済みのＵＬＰＡフィルタは、本来の設置目的である塵埃の捕集能力を十分に備えていることが多い。このため、有機化合物の問題のみでＵＬＰＡフィルタを交換することは、非経済的で、多大なコストを浪費することになる。また、クリーンルーム設備に一旦組み込まれたＵＬＰＡフィルタを交換する作業は、多大な労力を要するという問題がある。
【０００６】
さらに、従来のクリーンルーム設備では、空調機の故障時や夏季における運転停止時に清浄室内の温度が上昇すると、有機化合物の一種であるＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）やＤＢＰ（フタル酸ジブチル）がＵＬＰＡフィルタから脱着して清浄室内を汚染するおそれがあるが、この危険性に対する認識が低いという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フィルタをクリーンルーム設備に組み込んだまま、フィルタに吸着した有機化合物をフィルタから脱着させる有機化合物の脱着方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、クリーンルーム設備の清浄室へ清浄エアを吹き出す複数台のファンフィルタユニットのフィルタに吸着した有機化合物を、前記フィルタから脱着する有機化合物の脱着方法において、前記ファンフィルタユニットの吸気口部分に設けた加熱源による加熱エアを前記ファンフィルタの吹き出し口部分に設けたフィルタに通気し、前記清浄室を上下に仕切るスクリーンで仕切った上部空間を介して前記フィルタを通過したエアを外部に排気することを特徴とする。
【０００９】
上記構成とすることにより、有機化合物を吸着したフィルタに加熱エアを通気し、その加熱エアを清浄室の外部に排気したので、有機化合物はフィルタから脱着されて清浄室の外部に排出される。すなわち、温度の高い空気がフィルタを通過すると、清浄室内の有機化合物の一種であるＤＯＰ、ＤＢＰ濃度が増加することから分かるように、加熱空気とＵＬＰＡフィルタの母材であるガラス繊維を接触させることで、ガラス繊維から有機化合物を脱着除去させることができる。これにより、フィルタに吸着した有機化合物が除去されるので、フィルタの寿命が向上する。上記構成に加えて、スクリーンで清浄室を仕切り、仕切った空間を介してエアを外部に排気するようにしたので、例えば、清浄室の作業空間などを介さずに加熱エアを清浄室の外部に排気することができる。
【００１０】
前記フィルタに通気する加熱エアを、前記清浄室の内部から、ＦＦＵ貫流エアを通して外部に向けて送気するようにしてもよい。このようにすれば、清浄室の内部から外部に向けて加熱エアをフィルタに通気するので、フィルタから脱着した有機化合物を含む加熱エアは、清浄室の外部に排出される。
【００１１】
清浄室の天井面に複数台のファンフィルタユニットを配設し、このファンフィルタユニットにより天井裏空間のエアを吸引除塵して清浄室にダウンフローさせ、これを床下チャンバに吸い込んで天井裏空間に戻すクリーンルーム設備において、前記ファンフィルタユニットの吸気口部分にヒータを設け、当該ヒータにて加熱されたエアを当該ファンフィルタユニットの吹き出し口部分に設けたフィルタを通過させるようにしてなるとともに、前記清浄室の上部には当該清浄室の内部を上下に仕切って上部空間を形成可能なスクリーンを配置するとともに、前記上部空間には外部に連通され開閉可能な排気管を設けてなることを特徴とする有機化合物の脱着機能付きクリーンルーム設備とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って、本発明に係る有機化合物の脱着方法およびその脱着機能付きクリーンルーム設備の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１３】
図１は、本発明に係る有機化合物の脱着方法が適用されるクリーンルーム設備の構造を示す断面図である。
【００１４】
同図に示すように、クリーンルーム設備１０は、半導体製造ライン（不図示）などが設置される清浄室１２を有し、この清浄室１２の天井面に複数台のＦＦＵ（ファンフィルタユニット）１４、１４、…が配設されている。ＦＦＵ１４は、天井裏空間１６のエアを吸引し、エア中に含まれる塵埃を除去した後、その清浄エアを清浄室１２にダウンフローする。ダウンフローされた清浄エアは、清浄室１２に浮遊する塵埃ととともにグレーチング床１８から床下チャンバ２０に吸い込まれる。床下チャンバ２０に吸い込まれたエアは、顕熱処理用コイル（不図示）で冷却乾燥された後、リターン空間２２を通って天井裏空間１６に戻される。また、床下チャンバ２０のエアの一部は、還気ダクト２４を介して空調機（不図示）に送られて所定の温湿度に調整された後、給気ダクト２６から天井裏空間１６に給気される。こうして天井裏空間１６に送られたエアは、ＦＦＵ１４により再び浄化されて清浄室１２の内部にダウンフローされる。これにより、清浄室１２が高い清浄度に維持されるとともに、略一定の温湿度（例えば２３℃、４５％ＲＨ）に調整される。
【００１５】
清浄室１２の上部には、帯状のスクリーンをロール状に巻回したロールスクリーン２８が設けられている。ロールスクリーン２８は、図２に示す如く、水平に引き出すことによって、清浄室１２の内部を上下に仕切ることができる。
【００１６】
ロールスクリーン２８によって仕切られた清浄室１２の上部空間１２Ａには、排気管３０が接続されている。排気管３０は、その開口が開閉自在に構成されており、開口することによって上部空間１２Ａが排気管３０を介して外気に連通される。
【００１７】
図３は、ＦＦＵ１４の構造を示す断面図である。
【００１８】
同図に示すように、ＦＦＵ１４は、ケーシング３２の内部にＵＬＰＡフィルタ３４とファン３６を備えている。ファン３６を駆動すると、ケーシング３２の上部の吸気口３２Ａから天井裏空間１６のエアが吸引され、そのエアがＦＦＵ１４の下方の清浄室１２に向けてダウンフローされる。このエアは、ケーシング３２の吹き出し口３２Ｂに配設されたＵＬＰＡフィルタ３４を通過することによって、塵埃が捕集される。これにより、ＦＦＵ１４から清浄室１２に向けて清浄エアがダウンフローされる。
【００１９】
ケーシング３２の吸気口３２Ａには、ヒータ３８が設置されている。したがって、吸気口３２Ａから吸い込まれたエアを、ヒータ３８で加熱することができる。加熱エアの温度は、ヒータ３８によって任意に設定することができ、例えば、通常のクリーンルームの室温以上に設定される。
【００２０】
次に上記の如く構成されたクリーンルーム設備１０の作用について説明する。
【００２１】
図１に示す如く、通常運転時には、ロールスクリーン２８を巻回し、排気管３０を閉口させる。この状態でＦＦＵ１４を駆動すると、ＦＦＵ１４からは清浄エアが吹き出され、清浄室１２が高い清浄度に維持される。このように通常運転することによって、ＦＦＵ１４のＵＬＰＡフィルタ３４には、エア中の塵埃が捕集されるとともに、エア中の有機化合物が徐々に吸着する。吸着した有機化合物は、ＵＬＰＡフィルタ３４から脱着して清浄室１２を汚染するおそれがあるので、定期的に除去する必要がある。
【００２２】
有機化合物の脱着作業は、まず、図２に示す如く、ロールスクリーン２８を引き出して清浄室１２を上下に仕切り、さらに排気管３０を開口して上部空間１２Ａを外気に連通させる。次に、ＦＦＵ１４のファン３６を駆動するとともに、ヒータ３８の電源を入れる。これにより、天井裏空間１６のエアがＦＦＵ１４に吸引され、吸引されたエアがヒータ３８で加熱される。加熱された加熱エアはＦＦＵ１４のＵＬＰＡフィルタ３４を通過し、ＵＬＰＡフィルタ３４に吸着していた有機化合物を脱着させる。以下にその根拠となる実験結果について説明する。
【００２３】
図４は、清浄室１２に供給されるエア温度と、清浄室１２における有機化合物（ＤＯＰ、ＤＢＰ）の濃度との関係を示している。同図に示すように、清浄室１２に供給されるエアの温度が上昇するに連れて、清浄室１２における有機化合物の濃度が大きくなる。特に、エアの温度が通常のクリーンルームの室温（約２３℃）以上になると、有機化合物の濃度が著しく大きくなる。これは、エアの温度が上昇したことによって、ＵＬＰＡフィルタ３４に吸着していた有機化合物がＵＬＰＡフィルタ３４から脱着したためと考えられる。
【００２４】
したがって、本実施の形態のように、ＵＬＰＡフィルタ３４に加熱エアを通気すると、ＵＬＰＡフィルタ３４に吸着していた有機化合物は、ＵＬＰＡフィルタ３４から脱着する。脱着した有機化合物を含む加熱エアは、上部空間１２Ａに吹き出された後、排気管３０を介してクリーンルーム設備１０の系外に排気される。
【００２５】
このように本実施の形態の有機化合物の脱着方法によれば、ヒータ３８で加熱した加熱エアをＦＦＵ１４のＵＬＰＡフィルタ３４に通気したので、ＵＬＰＡフィルタ３４に吸着していた有機化合物を脱着させて系外に除去することができる。したがって、ＵＬＰＡフィルタ３４が再生するので、ＵＬＰＡフィルタ３４の寿命を向上させることができ、ランニングコストを低減させることができる。
【００２６】
また、本実施の形態では、清浄室１２をロールスクリーン２８で仕切ることによって、有機化合物を含む加熱エアが下部空間１２Ｂに供給されないようにしている。したがって、ＤＯＰやＤＢＰなどの高沸点有機化合物が、下部空間１２Ｂに設置された半導体製造ライン（特にウェーハ）に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００２７】
さらに、本実施の形態は、ＵＬＰＡフィルタ３４を清浄室１２の天井面から取り外すことなく、有機化合物の脱着作業を行うことができる。
【００２８】
なお、有機化合物の脱着作業は、定期的に行うだけでなく、例えば、夏季において故障や点検などのために空調機を停止した際に行うようにしてもよい。これにより、清浄室１２の温度が上昇してＵＬＰＡフィルタ３４から有機化合物が脱着しても、有機化合物を含むエアが上部空間１２Ａ、排気管３０を介して排気されるので、下部空間１２Ｂが汚染されない。なお、図５に示すように、排気管３０にブロア４０を配設すると、ブロア４０によって、有機化合物を含むエアを吸引できる。したがって、ＦＦＵ１４が停止した際にも、下部空間１２Ｂが汚染されることを防止できる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態は、ロールスクリーン２８によって清浄室１２を仕切ったが、これに限定するものではなく、清浄室１２をＦＦＵ１４側と下部空間（すなわち作業空間）１２Ｂ側とに仕切ることができ、且つ、通常運転時に清浄エアの流れに悪影響を及ぼさないものであればよい。例えば、図６に示すように、帯状のスクリーンをジグザグに折り込んだアコーデオンスクリーン４２であってもよい。このアコーデオンスクリーン４２は、通常運転時に折り畳んでおくことができる。
【００３０】
また、上述した実施の形態は、ＵＬＰＡフィルタ３４に通気するエアをヒータ３８によって加熱するようにしたが、加熱手段はこれに限定するものではなく、外調機（ＡＨＵ）などで加熱するようにしてもよい。また、夏季においては、空調機を停止することによって通常のクリーンルームの室温以上の高温エアを形成してもよい。
【００３１】
さらに、上述した実施の形態は、加熱エアを系外に排気する排気路を、ロールスクリーン２８と排気管３０によって形成したが、これに限定するものではない。図７は、吸引装置４４によって排気路を形成したものである。吸引装置４４は、グレーチング床上を走行可能な台車５０と、この台車５０の上に支柱４８を介して支持されるとともに上方に開口された吸引器４６と、台車５０に搭載されるとともに吸引器４６の内部からホース５４を介してエアを吸引するポンプ５６と、から構成される。吸引器４６は、天井フレーム５２に当接させた際に、少なくとも一台のＦＦＵ１４のＵＬＰＡフィルタ３４を囲むように構成されている。また、ポンプ５６の排出口は、ホース５５を介して系外に連通されている。
【００３２】
上記の如く構成された吸引装置４４は、ポンプ５６を駆動することによって、吸引器４６の内部が負圧になり、天井裏空間１６のエアをＵＬＰＡフィルタ３４を介して吸引器４６の内部に吸引することができる。したがって、ヒータ３８でエアを加熱すれば、ＵＬＰＡフィルタ３４に吸着されていた有機化合物を脱着させることができる。有機化合物を含むエアは、吸引器４６の内部からホース５４を介して系外に排気される。この吸引装置４４は、台車５０を走行させて吸引器４６の位置を変えることによって、複数のＵＬＰＡフィルタ３４を順次脱着することができる。
【００３３】
なお、吸引器４６の上面にパンチングプレート（不図示）や整流板を設けることによって、吸引エアを整流化し、ＵＬＰＡフィルタ３４を均等に脱着させるようにしてもよい。また、吸引器４６の上端にゴムなどの弾性体を設け、この弾性体を天井フレーム５２に当接させることによって、加熱エアが天井フレーム５２と吸引器４６の隙間から漏れることを防止してもよい。さらに、支柱４８を伸縮自在に構成してもよく、例えば、支柱４８を縮めた際に、支柱４８の内部エアが圧縮されて伸長する方向に付勢される構成としてもよい。
【００３４】
図８は、ＵＬＰＡフィルタ３４に通気する加熱エアを、清浄室１２の内部から天井裏空間１６に向けて送気する実施形態を示している。この実施形態において、脱着作業は、移動型の脱着装置５８によって行われる。
【００３５】
脱着装置５８は、グレーチング床１８上を走行自在な台車６４と、この台車６４の上方に支柱６２を介して支持されるとともに上方に開口されたケーシング６０と、このケーシング６０の内部に設けられたファン６６と、ケーシング６０の上部開口に配設されたヒータ６８と、から構成されている。ケーシング６０の下面には、下部開口６０Ａが偏らないように均等に形成されており、ファン６６を駆動することによって、この下部開口６０Ａからエアが吸引され、上方に向けて送気される。上方に送気されるエアは、ヒータ６８によって加熱される。これにより、通常のクリーンルームの室温以上に加熱された加熱エアがＦＦＵ１４のＵＬＰＡフィルタ３４を通過するので、ＵＬＰＡフィルタ３４から有機化合物が脱着される。この有機化合物を含む加熱エアは、ＦＦＵ１４のケーシング３２の上部開口３２Ａから天井裏空間１６に排気される。したがって、有機化合物が清浄室１２を汚染することを防止できる。上記の脱着装置５８は、台車６４を走行させてケーシング６０の位置を変えることによって、複数のＵＬＰＡフィルタ３４を順次脱着することができる。
【００３６】
なお、ファン６６を駆動するモータなどの駆動源（不図示）は台車６４に搭載するとよい。また、ケーシング６０の上部開口にパンチングプレート（不図示）や整流板を設けることによって、送風エアを整流化し、ＵＬＰＡフィルタ３４を均等に脱着させるようにしてもよい。また、ケーシング６０の上端にゴムなどの弾性体を設け、この弾性体を天井フレーム５２に当接させることによって、加熱エアが天井フレーム５２とケーシング６０の隙間から漏れることを防止してもよい。さらに、支柱６２を伸縮自在に構成してもよく、例えば、支柱６２を縮めた際に、支柱６２の内部エアが圧縮されて伸長する方向に付勢される構成としてもよい。
【００３７】
なお、上述した実施形態は、脱着装置５８にファン６６を設ける代わりに、ＦＦＵ１４のファン３６を通常運転時と逆回転させるようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、有機化合物を吸着したフィルタに加熱エアを通気し、その加熱エアを清浄室の外部に排気したので、有機化合物はフィルタから脱着されて清浄室の外部に排出される。これにより、フィルタに吸着した有機化合物が除去されるので、フィルタの寿命が向上し、ランニングコストが低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機化合物の脱着方法を適用するクリーンルーム設備の断面図
【図２】ロールスクリーンで清浄室を仕切ったクリーンルーム設備の断面図
【図３】ファンフィルタユニットの構造を示す断面図
【図４】エア温度と有機化合物の濃度比との関係を示す図
【図５】ブロアによって加熱エアの強制排気を行うクリーンルーム設備の断面図
【図６】図２と異なる仕切り方法を示すクリーンルーム設備の断面図
【図７】加熱エアを吸引して排気する吸引装置を示す側面図
【図８】清浄室の内部から加熱エアを送気する実施形態を示す側面図
【符号の説明】
１０…クリーンルーム設備、１２…清浄室、１４…ＦＦＵ、１６…天井裏空間、１８…グレーチング床、２８…ロールスクリーン、３０…排気管、３２…ケーシング、３４…ＵＬＰＡフィルタ、３６…ファン、３８…ヒータ、４０…ブロア、４２…アコーデオンスクリーン、４４…吸引装置、４６…吸引器、５４…ホース、５６…ポンプ、５８…脱着装置、６０…ケーシング、６６…ファン、６８…ヒータ
【図１】
0004385310.tif 000002
【図２】
0004385310.tif 000003
【図３】
0004385310.tif 000004
【図４】
0004385310.tif 000005
【図５】
0004385310.tif 000006
【図６】
0004385310.tif 000007
【図７】
0004385310.tif 000008
【図８】
0004385310.tif 000009