ファンフィルターユニット、半導体製造装置、フラットパネルディスプレイ製造装置および清浄化空気の製造方法
【課題】
内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニットを提供する。
【解決手段】
ファンフィルターユニットであって、ケーシングと、該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、前記空気循環放熱経路内に前記空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなることを特徴とするファンフィルターユニットである。
内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニットを提供する。
【解決手段】
ファンフィルターユニットであって、ケーシングと、該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、前記空気循環放熱経路内に前記空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなることを特徴とするファンフィルターユニットである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニット、該ファンフィルターユニットを外壁面に設けてなる半導体製造装置またはフラットパネルディスプレイ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下、適宜「ＦＰＤ」と呼ぶ）製造装置および該半導体製造装置またはフラットパネルディスプレイ製造装置を用いた清浄化空気の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置や液晶ディスプレイといった精密電子機器を製造する場合には、半導体素子や液晶素子等を製造し、組み立て、検査等するための種々の工程を必要とする。
【０００３】
上記各工程においては、微細な構造を有する各種素子を取り扱うために、雰囲気中の塵芥や化学物質等の濃度を低減しなければならず、このため、上記工程の多くは、一般に、クリーンルーム、すなわちファンフィルターユニットによって清浄化した空気を供給してなる密閉空間内で行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、クリーンルーム内部における雰囲気空気の清浄化度をさらに高めることを目的として、クリーンルーム内にファンフィルターユニットを設けたクリーンベンチを設置し、このクリーンベンチ内で半導体やＦＰＤを製造したり、あるいは、クリーンルーム内に設置した半導体製造装置やＦＰＤ製造装置の外壁面にファンフィルターユニットを直接設けて、これらの装置内部で半導体やＦＰＤを製造することが行われている。
【０００５】
例えば、図１に概略断面図で示すように、クリーンルーム１の内部に、上部外壁面にファンフィルターユニット２を設けた半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３を配置し、クリーンルーム１の天井に配置されたファンフィルターユニット４で空気を予備清浄化した後、該予備清浄化された空気５をファンフィルターユニット２を構成する電動ファン６によって、空気取入口７を介してファンフィルターユニット２内に吸入し、吸入した予備清浄化空気をフィルター８でさらに清浄化することにより、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３の内部に、清浄化度を高めた雰囲気空気９を有する作業空間１０を提供ならしめている。
【０００６】
図２（ａ）に、図１に示すファンフィルターユニット２を上面からみたときの水平断面図、図２（ｂ）に、図１に示すファンフィルターユニット２の両主表面に対する垂直断面図を示す。
【０００７】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示すような、ファンフィルターユニット２を構成する電動ファン６は、シロッコファン等からなるファン部６１や、モーター部６２とともに、電源基盤、制御基盤等からなる制御部６３を有しているが、電動ファン６の駆動に伴って、この制御部６３から熱が発生し、制御部６３を構成する電子部品が熱劣化等することにより、電動ファン６の動作が不安定になったり、製品寿命が短くなったりする場合がある。
【０００８】
特に、図３に示すように、装置内部の清浄度をより高めるために、予備清浄化空気５をファンフィルターユニット２内に吸引する代わりに、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３に設けられたファンフィルターユニット２で一旦清浄化された空気を空気取入口７から吸引し、再度清浄化する態様が考えられるが、この態様においては、電動ファン６により加温された空気が、再度電動ファン６へ循環することになることから、電動ファン６自身への熱的負荷が増大することになる。
【０００９】
このような場合、図４に概略図で示すように、通常、電動ファン６を収容するケーシング１１の外側（ファンフィルターユニット２の外側）表面の制御部６３に隣接する位置にメッシュ等により開放部分１２を設け、自然対流による放熱によって冷却する方法が採られているが、そもそもファンフィルターユニット２が、空気取入口７から空気を吸入し、フィルター８により清浄化した空気を半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３の内部空間１０へ排出する空気流を有するものであることから、ファンフィルターユニット２内で加温された空気を、開放部分１２から自然対流により外部に放出することは困難である。
【００１０】
そこで、図５に概略図で示すように、開放部分１２に隣接する位置に別途冷却ファン１３を設け、開放部分１２から半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３の外部に強制的に放熱する方法が考えられるが、電動ファン６を構成する基盤等の制御部から発生した微粒子や不純物ガスがクリーンルーム１の内部空間１４に拡散されやすくなり、クリーンルーム１の内部空間１４において別途行われる工程に影響することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】実開平２−１７２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような状況下、本発明は、内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニットを提供すること、上記ファンフィルターユニットを設けてなる半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を提供することおよび上記半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を用いた清浄化空気の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記技術課題を解決すべく、本発明者等が鋭意検討を行ったところ、ファンフィルターユニットとして、ケーシングと、該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、前記空気循環放熱経路内に空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなるものを用いることにより、前記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、
（１）ファンフィルターユニットであって、
ケーシングと、
該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、
前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、
前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、
前記空気循環放熱経路内に空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなること、
を特徴とするファンフィルターユニット、
（２）前記空気循環放熱経路が、前記ケーシングの側部全周に枠状に設けられてなる上記（１）に記載のファンフィルターユニット、
（３）前記空気循環放熱経路が、前記平板状フィルターの空気流入側に位置するケーシング壁の内壁面または外壁面上に設けられてなる上記（１）または（２）に記載のファンフィルターユニット、
（４）前記空気循環放熱経路内に空気循環用電動ファンをさらに有する上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のファンフィルターユニット、
（５）全体形状が扉状に形成されてなる上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のファンフィルターユニット、
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載されたファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とする半導体製造装置、
（７）ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間と、清浄化した空気を排出する空間とが、半導体製造装置内に形成される同一の空間である上記（６）に記載の半導体製造装置、
（８）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載されたファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とするＦＰＤ製造装置、
（９）ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間と、清浄化した空気を排出する空間とが、ＦＰＤ製造装置内に形成される同一の空間である上記（８）に記載のＦＰＤ製造装置、
（１０）クリーンルーム内に配置した上記（６）〜（９）のいずれかに記載の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置により空気を清浄化処理することを特徴とする清浄化空気の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ファンフィルターユニットにおいて、空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、ケーシングの外縁部に空気循環放熱経路を設け、該経路内に空気循環用電動ファンの制御部を配置しつつ、上記循環経路内に沿って内部の空気を循環、冷却することによって、内部温度の上昇を抑制し、かつ電動ファンの制御部から生ずる不純物ガスの放出を防止して、取り込んだ予備清浄化空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニットを提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、上記ファンフィルターユニットを外壁面に設けてなる半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を提供することおよび上記半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を用いた清浄化空気の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的な半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の構成を示す図である。
【図２】一般的なファンフィルターユニットの構成を示す図である。
【図３】一般的な半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の構成を示す図である。
【図４】開放部を有するファンフィルターユニット部を設けた半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を示す図である。
【図５】開放部と冷却ファンを有するファンフィルターユニットを設けた半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を示す図である。
【図６】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図７】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図８】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図９】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１０】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１１】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１２】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１３】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１４】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１５】本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の一例を示す図である。
【図１６】本発明の清浄化空気の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
先ず、本発明のファンフィルターユニットについて説明する。
【００１９】
本発明のファンフィルターユニットは、ケーシングと、該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、前記空気循環放熱経路内に前記空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなること
を特徴とするものである。
【００２０】
以下、本発明のファンフィルターユニットの実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２１】
図６〜図１０は、本発明のファンフィルターユニットの第１の態様（以下、本発明のＦＦＵの態様Ｉという）を示す図であり、図１１〜図１３は、本発明のファンフィルターユニットの第２の態様（以下、本発明のＦＦＵの態様IIという）を示す図である。
【００２２】
図６（ａ）に、ケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図で示すように、本発明のＦＦＵの態様Ｉは、電動ファン６を構成するファン部６１と平板状フィルター８とが、ケーシング１１の主表面に対して水平方向に並列するようにケーシング１１内に配置されてなるものであり、また、図１１（ａ）にケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図で示すように、本発明のＦＦＵの態様IIは、電動ファン６を構成するファン部６１と平板状フィルター８とが、ケーシング１１の両主表面に対して垂直方向に並列するようにケーシング１１内に配置されてなるものである。本発明のＦＦＵの態様ＩとＦＦＵの態様IIは、ファン部６１と平板状フィルター８との配置が異なるだけで、それ以外の主要な構成は共通するため、以下、本発明のファンフィルターユニットについて、主として本発明のＦＦＵの態様Ｉに基づいて説明するものとする。
【００２３】
図６は、本発明のＦＦＵの態様Ｉを説明する図であって、図６（ａ）は、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図、図６（ｂ）は、ファンフィルターユニット２の下面（清浄化空気の排出面）側の図、図６（ｃ）は、ファンフィルターユニット２の上面側水平断面図、図６（ｄ）は、ファンフィルターユニット２の斜視図（透視図）を示すものである。
【００２４】
ケーシング１１の形状は、その内部に後述する平板状フィルター８を少なくとも収納し得るものであれば特に限定されず、例えば、直方体形状等を挙げることができる。ケーシングが直方体状の形状を有する場合、その大きさは、縦５００mm〜２０００mm、横５００mm〜２０００mm、高さ５０mm〜２００mm程度であることが好ましい。
【００２５】
空気吸入用電動ファン６は、ケーシング１１内に空気を吸引して、後述する平板状フィルター８を通過させ、排出させるものであり、図６（ｃ）に示すように、少なくともファン部６１、モーター部６２とともに制御部６３を有するものである。
【００２６】
ここで、ファン部６１は、空気を吸引して吸引した空気を平板状フィルター８に供給し、通過させ得るものであれば特に制限されないが、例えば、シロッコファンや、プロペラファン等を挙げることができる。
【００２７】
また、制御部６３は、ファンを駆動させ、停止させる機能を有するものであって、具体的には、電源基盤、制御基板等により構成させるものである。
【００２８】
一方、平板状フィルター８は、電動ファン６により吸引した空気を高度に清浄化し得るものであれば特に制限されず、集塵フィルタであるＨＥＰＡフィルタ (High Efficiency Particulate Air Filter) 、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter） や、内部に活性炭やイオン交換樹脂等を充填してなるケミカルフィルタ等を挙げることができる。上記各種フィルターを積層させたり、並置して用いてもよく、この場合、平板状フィルター８としては、上記各種フィルターの中から１種または２種以上を選択することができる。
【００２９】
図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、ケーシング１１の外縁部には、空気循環放熱経路１５が設けられる。
【００３０】
この空気循環放熱経路１５は、その内部雰囲気が、ケーシング１１の内部雰囲気やファンフィルターユニット２の外部雰囲気と接触しないように、気密状態を維持し得る構造となっており、図６に示すように、ケーシング１１の側部全周に枠状に設けることができる。
【００３１】
また、本発明のＦＦＵの態様Ｉにおいては、図７に示すように、空気循環放熱経路１５を、平板状フィルタ８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の外壁面上に設けてもよい。ここで、図７（ａ）は、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図、図７（ｂ）は、ファンフィルターユニット２の下面（清浄化空気の排出面）側の図、図７（ｃ）は、ファンフィルターユニット２の上面側の図、図７（ｄ）は、ファンフィルターユニット２の斜視図（透視図）である。
【００３２】
さらに、本発明のＦＦＵの態様Ｉにおいては、図８に示すように、空気循環放熱経路１５を、平板状フィルタ８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の内壁面上に設けてもよい。ここで、図８（ａ）は、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図、図８（ｂ）は、ファンフィルターユニット２の下面（清浄化空気の排出面）側の図、図８（ｃ）は、ファンフィルターユニット２の上面側の図、図８（ｄ）は、ファンフィルターユニット２の斜視図（透視図）である。
【００３３】
図６、図７、図８においては、経路１５の各角部が直角となっているが、経路内の空気の循環性（圧力損失）を考慮すると、経路１５の各角部が緩いカーブ状になっていることが好ましい。また、経路１５の角部の数が少ないほど、経路内の空気の循環性（圧力損失）が向上するため、図６、図７、図８に示すように、角部を４箇所にするか、角部をゼロにする（経路１５を円形にする）ことが好ましい。図６に示す態様においては、経路１５をケーシング１１の側部に設けることから、図６に示す態様において、経路１５の角部を緩いカーブ状にしたり経路１５を円形にする場合には、ケーシング１１の角部も緩いカーブ状にしたり全体を円形にすることが好ましい。
【００３４】
空気循環放熱経路１５を、図６に示すように、ケーシング１１の側部全周に枠状に設けた場合や、図８に示すように、平板状フィルター８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の内壁面上に設けた場合には、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対して垂直方向の厚みを増加させないため、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の壁面等に対して、余分な厚み（凸部）を形成せずにファンフィルターユニット２を設置することができ、省スペース化を図ることが可能になる。
【００３５】
空気循環放熱経路１５内の制御部６３近傍における空気の循環速度は、１．０〜１．５ｍ／秒であることが好ましく、１．５〜２．０ｍ／秒であることがより好ましく、２．０〜２．５ｍ／秒であることがさらに好ましい。本発明のファンフィルターユニットにおいては、空気の循環速度が上記範囲内にあることにより、制御部６３を空冷して温度上昇を抑制することが可能になる。
【００３６】
空気循環放熱経路１５内に充填される空気は、特に制限されないが、クリーンルーム等によって予備清浄化された空気であることが好ましい。
【００３７】
本発明のＦＦＵの態様Ｉにおいては、図６（ａ）、図６（ｃ）に示すように、空気吸入用電動ファン６を構成するファン部６１と平板状フィルター８は、いずれもケーシング１１の両主表面に水平になるように、ケーシング内に並列に配置、収容される。このように、ファン部６１と平板状フィルター８とを並列に配置することによって、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対して垂直方向の厚みを低減し得ることから、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置等の壁面に対して、余分な厚み（凸部）を形成せずに設置することができ、省スペース化を図ることが可能になる。
【００３８】
一方、図６（ｃ）に示すように、空気吸入用電動ファン６を構成する制御部６３は、空気循環放熱経路１５内に収容される。このとき、上記省スペース化の観点から、図６（ｃ）等に示すように、制御部６３もファン部６１や平板状フィルター８に対して、ケーシング１１の両主表面に対して水平方向に並列に配置することが好ましい。
【００３９】
本発明のＦＦＵの態様Ｉにおいては、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、空気取入口７を介してファン部６１によってケーシング１１内に吸引された空気は、平板状フィルター８を通過し清浄化処理されることにより、清浄化度を高めた雰囲気空気９をファンフィルターユニット２の外部（半導体製造装置またはFPD製造装置等の内部空間等）に排出する。
【００４０】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｄ）等に示すように、空気取入口７を設ける面を、平板状フィルター８の清浄化空気排出面と同一の面とすることにより、ファンフィルターユニット２を半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等に設けた際に、半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の装置内部の空気を循環することが容易になる。一方、図９（ａ）〜（ｄ）に、図６（ａ）〜（ｄ）とそれぞれ対比し得るように示すとおり、空気取入口７を、平板状フィルター８の空気流入側に位置するケーシング壁の外壁面に設けてもよく、この場合、本発明のファンフィルターユニットを半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の外壁面に取り付けた際に、半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等外部の空気をファンフィルターユニット内に容易に取り入れることができる。
【００４１】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、図６（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ対応する図であり、図６に示すファンフィルターユニット２において、循環放熱経路１５内の空気の流れを示す図である。
【００４２】
図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、電動ファン６の制御部６３が配置された空気循環放熱経路１５内においては、制御部６３から排出される熱によって加温された循環空気１７が、自然対流によって経路１５内を循環する。このとき、図１０（ｃ）に示すように、経路１５内にプロペラファンやシロッコファン等からなる空気循環用電動ファン１６を設けることにより、経路１５内における空気１７の循環速度を向上させてもよい。
【００４３】
また、図７に示すファンフィルターユニット２を半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の外壁に取り付け、クリーンルーム内に設置した場合、上記ケーシング壁１８の外壁面側がクリーンルームの内部雰囲気と接する面となることから、空気循環放熱経路１５がクリーンルームの内部雰囲気と接する面積も増加することになる。そして、一般にクリーンルーム内は、空調により温度管理されていることから、空気循環放熱経路１５内を循環する空気の冷却効率をさらに向上させることが可能になる。
【００４４】
図１１〜図１３は、本発明のＦＦＵの態様IIを示す図である。
【００４５】
上述したように、本発明のＦＦＵの態様IIは、電動ファン６を構成するファン部６１と平板状フィルター８とが、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対して垂直方向に並列して、ケーシング１１内に配置されてなるものである。
【００４６】
図１１は、空気循環放熱経路１５がケーシング１１の側部全周に枠状に設けられてなるファンフィルターユニットを示すものであり、図１１（ａ）は、ファンフィルターユニット２の両主表面に対する垂直断面図であり、図１１（ｂ）は、ファンフィルターユニット２の上面側水平断面図であり、図１１（ｃ）は、ファンフィルターユニット２の斜視図（透視図）である。
【００４７】
また、図１２は、空気循環放熱経路１５が、平板状フィルター８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の外壁面上に設けられてなるファンフィルターユニットを示すものであり、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、空気循環放熱経路１５の設置位置を除き、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）にそれぞれ対応する図である。
【００４８】
図１３は、空気循環放熱経路１５が、平板状フィルター８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の内壁面上に設けられてなるものを示すものであり、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、空気循環放熱経路１５の設置位置を除き、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）にそれぞれ対応する図である。
【００４９】
本発明のＦＦＵの態様IIにおいて、ケーシング１１の形状は、その内部に平板状フィルター８を少なくとも収納し得るものであれば特に限定されず、例えば、直方体形状等を挙げることができる。ケーシングが直方体状の形状を有する場合、その大きさは、縦５００mm〜２０００mm、横５００mm〜２０００mm、高さ５０mm〜２００mm程度であることが好ましい。
【００５０】
ファン部６１を構成するファンの種類、制御部６３の構成、平板状フィルター８の態様、ケーシング内に空気を吸引し清浄化する態様、空気循環放熱経路１５における空気循環の態様、空気循環放熱経路１５内の空気の循環速度等については、上記本発明のＦＦＵの態様Ｉで説明した内容と同様である。
【００５１】
上記態様Ｉや態様IIで例示される本発明のファンフィルターユニットは、図１４に示すように、その全体形状を扉状に形成してもよい。この場合、ファンフィルターユニットに把持部１９等を設け、扉としての機能も併せ持たせることにより、半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の外壁に設けた際に、半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の構成部品数を削減することができ、また、外部への開口数を減らして、装置内部の空気清浄性を高めることができる。特に、本発明のＦＦＵの態様Ｉに係るファンフィルターユニットの全体形状を扉状にすることにより、より薄型の扉状ファンフィルターユニットを提供することが可能になる。
【００５２】
本発明のファンフィルターユニット２においては、図６（ａ）〜（ｄ）や図１１（ａ）〜（ｃ）に例示するように、空気吸入用電動ファン６によって取り入れた空気を、平板状フィルター８によって清浄化する経路とは独立に、ケーシング１１の外縁部に空気循環放熱経路１５を設け、該空気循環放熱経路１５内に電動ファン６を構成する制御部６３を配置することにより、上記清浄化される空気流の影響を受けることなく、制御部６３の雰囲気ガスを循環させ、効率的に放熱、冷却することが可能となる。また、電動ファン６を構成する基盤等の制御部６３から発生した微粒子や不純物ガスが、ファンフィルターユニット２の外部空間（クリーンルームの内部空間等）に拡散することを防止することができる。
【００５３】
このように、本発明のファンフィルターユニットは、内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るものであることから、例えば、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けることにより、好適な半導体製造装置やＦＰＤ製造装置を提供することができ、また、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けることにより、好適なクリーンベンチを提供することもできる。
【００５４】
次に、本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置について説明する。
【００５５】
本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置は、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とするものである。
【００５６】
図１５は、本発明のファンフィルターユニット２を側面に設けてなる半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３を示すものであり、ファンフィルターユニット２の設置位置は、図１５に示すように、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３の側面でもよいし、上面であってもよい。
【００５７】
また、図１５に示すように、ファンフィルターユニット２の全体形状を扉状にして、扉としての機能も併せ持たせることにより、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置に設けた際に、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の構成部品数を削減しつつ、外部への開口数を減らして、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置内部の空気清浄性を高めることができる。
【００５８】
本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置において、ファンフィルターユニットの運転条件は、上述したものと同様である。
【００５９】
図１５に示すように、本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置は、その内部に形成される空間が、ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間であるとともに、清浄化した空気を排出する空間であることによって、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置内部の空気を循環して、雰囲気空気をより清浄化することが可能になる。
【００６０】
本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置は、本発明のファンフィルターユニットを用いていることから、ファンフィルターユニット内部の温度上昇を抑制しつつ、高度に清浄化された空気雰囲気下、半導体やＦＰＤ等を安定して製造することができる。
【００６１】
また、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けることにより、好適なクリーンベンチを提供することもできる。この場合、ファンフィルターユニットの外壁面への設置態様等は、上記本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置と同様である。本発明のファンフィルターを外壁面に設けてなるクリーンベンチをクリーンルーム内に設置しつつ、クリーンベンチ内部に既存の半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等を収容したり、本発明の半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等を収容することにより、高度に清浄化された空気雰囲気下で半導体やＦＰＤ等を安定して製造することができる。
【００６２】
図１５に示す形態を有するファンフィルターユニット（ケーシングが、縦１６３０mm、横７７０mm、奥行１６０mmの直方体状であって、空気循環放熱経路の空気流れ方向の長さ（空気循環放熱経路内を空気が循環する１周あたりの距離）が４８１０ｍｍ、空気流れ方向に対する垂直断面積（空気循環放熱経路の断面積）が１５００ｍｍ２であるもの）を外壁面に設けた半導体製造装置において、ファンフィルターユニットを稼動させ、平板状フィルターから排出される清浄化空気の排出速度が０．３m／秒、空気循環放熱経路の制御部近傍における空気の流速が１．６ｍ／秒になるように運転したところ、周囲の雰囲気温度が５０℃の環境下、空気循環放熱経路中の制御基板直上空間の温度は５６．５℃までしか上昇しなかった。これに対して、上記空気循環放熱経路を有さないファンフィルターユニットを外壁面に設けた同様の半導体製造装置を用いて、同様に運転したところ、周囲の雰囲気温度が５０℃の環境下、制御基板直上空間の温度は７５．１℃まで上昇した。
【００６３】
次に、本発明の清浄化空気の製造方法について説明する。
【００６４】
本発明の清浄化空気の製造方法は、クリーンルーム内に配置した本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置により空気を清浄化処理することを特徴とするものである。
【００６５】
図１６に示すように、クリーンルーム１内部に外壁面にファンフィルターユニット２を設けた半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３を設置し、クリーンルーム１の天井に配置されたファンフィルターユニット４で空気を予備清浄化した空間内において、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３に設置されたファンフィルターユニット２を稼動させ、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３内の空気を清浄化処理することにより、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３内に清浄化空気を供給することができる。
【００６６】
また、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けてなるクリーンベンチをクリーンルーム内に配置しつつ、クリーンベンチ内部に既存の半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等を収容したり、本発明の半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等を収容して、これらの装置に設置されたファンフィルターユニットを稼動させ、装置内部の空気を清浄化処理することにより、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置内部に清浄化空気を供給することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニットを提供することができ、また、上記ファンフィルターユニットを設けてなるまたはＦＰＤ製造装置および該半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を用いた清浄化空気の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１ クリーンルーム
２ ファンフィルターユニット
３ 半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置
４ ファンフィルターユニット
５ 予備清浄化された空気
６ 電動ファン
６１ ファン部
６２ モーター部
６３ 制御部
７ 空気取入口
８ フィルター
９ 清浄化度空気
１０ 作業空間
１１ ケーシング
１２ 開放部分
１３ 冷却ファン
１４ クリーンルームの内部空間
１５ 空気循環放熱経路
１６ 空気循環用電動ファン
１７ 循環空気
１８ ケーシング壁
１９ 把持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニット、該ファンフィルターユニットを外壁面に設けてなる半導体製造装置またはフラットパネルディスプレイ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下、適宜「ＦＰＤ」と呼ぶ）製造装置および該半導体製造装置またはフラットパネルディスプレイ製造装置を用いた清浄化空気の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置や液晶ディスプレイといった精密電子機器を製造する場合には、半導体素子や液晶素子等を製造し、組み立て、検査等するための種々の工程を必要とする。
【０００３】
上記各工程においては、微細な構造を有する各種素子を取り扱うために、雰囲気中の塵芥や化学物質等の濃度を低減しなければならず、このため、上記工程の多くは、一般に、クリーンルーム、すなわちファンフィルターユニットによって清浄化した空気を供給してなる密閉空間内で行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、クリーンルーム内部における雰囲気空気の清浄化度をさらに高めることを目的として、クリーンルーム内にファンフィルターユニットを設けたクリーンベンチを設置し、このクリーンベンチ内で半導体やＦＰＤを製造したり、あるいは、クリーンルーム内に設置した半導体製造装置やＦＰＤ製造装置の外壁面にファンフィルターユニットを直接設けて、これらの装置内部で半導体やＦＰＤを製造することが行われている。
【０００５】
例えば、図１に概略断面図で示すように、クリーンルーム１の内部に、上部外壁面にファンフィルターユニット２を設けた半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３を配置し、クリーンルーム１の天井に配置されたファンフィルターユニット４で空気を予備清浄化した後、該予備清浄化された空気５をファンフィルターユニット２を構成する電動ファン６によって、空気取入口７を介してファンフィルターユニット２内に吸入し、吸入した予備清浄化空気をフィルター８でさらに清浄化することにより、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３の内部に、清浄化度を高めた雰囲気空気９を有する作業空間１０を提供ならしめている。
【０００６】
図２（ａ）に、図１に示すファンフィルターユニット２を上面からみたときの水平断面図、図２（ｂ）に、図１に示すファンフィルターユニット２の両主表面に対する垂直断面図を示す。
【０００７】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示すような、ファンフィルターユニット２を構成する電動ファン６は、シロッコファン等からなるファン部６１や、モーター部６２とともに、電源基盤、制御基盤等からなる制御部６３を有しているが、電動ファン６の駆動に伴って、この制御部６３から熱が発生し、制御部６３を構成する電子部品が熱劣化等することにより、電動ファン６の動作が不安定になったり、製品寿命が短くなったりする場合がある。
【０００８】
特に、図３に示すように、装置内部の清浄度をより高めるために、予備清浄化空気５をファンフィルターユニット２内に吸引する代わりに、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３に設けられたファンフィルターユニット２で一旦清浄化された空気を空気取入口７から吸引し、再度清浄化する態様が考えられるが、この態様においては、電動ファン６により加温された空気が、再度電動ファン６へ循環することになることから、電動ファン６自身への熱的負荷が増大することになる。
【０００９】
このような場合、図４に概略図で示すように、通常、電動ファン６を収容するケーシング１１の外側（ファンフィルターユニット２の外側）表面の制御部６３に隣接する位置にメッシュ等により開放部分１２を設け、自然対流による放熱によって冷却する方法が採られているが、そもそもファンフィルターユニット２が、空気取入口７から空気を吸入し、フィルター８により清浄化した空気を半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３の内部空間１０へ排出する空気流を有するものであることから、ファンフィルターユニット２内で加温された空気を、開放部分１２から自然対流により外部に放出することは困難である。
【００１０】
そこで、図５に概略図で示すように、開放部分１２に隣接する位置に別途冷却ファン１３を設け、開放部分１２から半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３の外部に強制的に放熱する方法が考えられるが、電動ファン６を構成する基盤等の制御部から発生した微粒子や不純物ガスがクリーンルーム１の内部空間１４に拡散されやすくなり、クリーンルーム１の内部空間１４において別途行われる工程に影響することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】実開平２−１７２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような状況下、本発明は、内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニットを提供すること、上記ファンフィルターユニットを設けてなる半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を提供することおよび上記半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を用いた清浄化空気の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記技術課題を解決すべく、本発明者等が鋭意検討を行ったところ、ファンフィルターユニットとして、ケーシングと、該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、前記空気循環放熱経路内に空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなるものを用いることにより、前記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、
（１）ファンフィルターユニットであって、
ケーシングと、
該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、
前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、
前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、
前記空気循環放熱経路内に空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなること、
を特徴とするファンフィルターユニット、
（２）前記空気循環放熱経路が、前記ケーシングの側部全周に枠状に設けられてなる上記（１）に記載のファンフィルターユニット、
（３）前記空気循環放熱経路が、前記平板状フィルターの空気流入側に位置するケーシング壁の内壁面または外壁面上に設けられてなる上記（１）または（２）に記載のファンフィルターユニット、
（４）前記空気循環放熱経路内に空気循環用電動ファンをさらに有する上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のファンフィルターユニット、
（５）全体形状が扉状に形成されてなる上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のファンフィルターユニット、
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載されたファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とする半導体製造装置、
（７）ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間と、清浄化した空気を排出する空間とが、半導体製造装置内に形成される同一の空間である上記（６）に記載の半導体製造装置、
（８）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載されたファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とするＦＰＤ製造装置、
（９）ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間と、清浄化した空気を排出する空間とが、ＦＰＤ製造装置内に形成される同一の空間である上記（８）に記載のＦＰＤ製造装置、
（１０）クリーンルーム内に配置した上記（６）〜（９）のいずれかに記載の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置により空気を清浄化処理することを特徴とする清浄化空気の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ファンフィルターユニットにおいて、空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、ケーシングの外縁部に空気循環放熱経路を設け、該経路内に空気循環用電動ファンの制御部を配置しつつ、上記循環経路内に沿って内部の空気を循環、冷却することによって、内部温度の上昇を抑制し、かつ電動ファンの制御部から生ずる不純物ガスの放出を防止して、取り込んだ予備清浄化空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニットを提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、上記ファンフィルターユニットを外壁面に設けてなる半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を提供することおよび上記半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を用いた清浄化空気の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的な半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の構成を示す図である。
【図２】一般的なファンフィルターユニットの構成を示す図である。
【図３】一般的な半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の構成を示す図である。
【図４】開放部を有するファンフィルターユニット部を設けた半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を示す図である。
【図５】開放部と冷却ファンを有するファンフィルターユニットを設けた半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を示す図である。
【図６】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図７】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図８】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図９】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１０】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１１】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１２】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１３】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１４】本発明のファンフィルターユニットの一例を示す図である。
【図１５】本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の一例を示す図である。
【図１６】本発明の清浄化空気の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
先ず、本発明のファンフィルターユニットについて説明する。
【００１９】
本発明のファンフィルターユニットは、ケーシングと、該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、前記空気循環放熱経路内に前記空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなること
を特徴とするものである。
【００２０】
以下、本発明のファンフィルターユニットの実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２１】
図６〜図１０は、本発明のファンフィルターユニットの第１の態様（以下、本発明のＦＦＵの態様Ｉという）を示す図であり、図１１〜図１３は、本発明のファンフィルターユニットの第２の態様（以下、本発明のＦＦＵの態様IIという）を示す図である。
【００２２】
図６（ａ）に、ケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図で示すように、本発明のＦＦＵの態様Ｉは、電動ファン６を構成するファン部６１と平板状フィルター８とが、ケーシング１１の主表面に対して水平方向に並列するようにケーシング１１内に配置されてなるものであり、また、図１１（ａ）にケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図で示すように、本発明のＦＦＵの態様IIは、電動ファン６を構成するファン部６１と平板状フィルター８とが、ケーシング１１の両主表面に対して垂直方向に並列するようにケーシング１１内に配置されてなるものである。本発明のＦＦＵの態様ＩとＦＦＵの態様IIは、ファン部６１と平板状フィルター８との配置が異なるだけで、それ以外の主要な構成は共通するため、以下、本発明のファンフィルターユニットについて、主として本発明のＦＦＵの態様Ｉに基づいて説明するものとする。
【００２３】
図６は、本発明のＦＦＵの態様Ｉを説明する図であって、図６（ａ）は、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図、図６（ｂ）は、ファンフィルターユニット２の下面（清浄化空気の排出面）側の図、図６（ｃ）は、ファンフィルターユニット２の上面側水平断面図、図６（ｄ）は、ファンフィルターユニット２の斜視図（透視図）を示すものである。
【００２４】
ケーシング１１の形状は、その内部に後述する平板状フィルター８を少なくとも収納し得るものであれば特に限定されず、例えば、直方体形状等を挙げることができる。ケーシングが直方体状の形状を有する場合、その大きさは、縦５００mm〜２０００mm、横５００mm〜２０００mm、高さ５０mm〜２００mm程度であることが好ましい。
【００２５】
空気吸入用電動ファン６は、ケーシング１１内に空気を吸引して、後述する平板状フィルター８を通過させ、排出させるものであり、図６（ｃ）に示すように、少なくともファン部６１、モーター部６２とともに制御部６３を有するものである。
【００２６】
ここで、ファン部６１は、空気を吸引して吸引した空気を平板状フィルター８に供給し、通過させ得るものであれば特に制限されないが、例えば、シロッコファンや、プロペラファン等を挙げることができる。
【００２７】
また、制御部６３は、ファンを駆動させ、停止させる機能を有するものであって、具体的には、電源基盤、制御基板等により構成させるものである。
【００２８】
一方、平板状フィルター８は、電動ファン６により吸引した空気を高度に清浄化し得るものであれば特に制限されず、集塵フィルタであるＨＥＰＡフィルタ (High Efficiency Particulate Air Filter) 、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter） や、内部に活性炭やイオン交換樹脂等を充填してなるケミカルフィルタ等を挙げることができる。上記各種フィルターを積層させたり、並置して用いてもよく、この場合、平板状フィルター８としては、上記各種フィルターの中から１種または２種以上を選択することができる。
【００２９】
図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、ケーシング１１の外縁部には、空気循環放熱経路１５が設けられる。
【００３０】
この空気循環放熱経路１５は、その内部雰囲気が、ケーシング１１の内部雰囲気やファンフィルターユニット２の外部雰囲気と接触しないように、気密状態を維持し得る構造となっており、図６に示すように、ケーシング１１の側部全周に枠状に設けることができる。
【００３１】
また、本発明のＦＦＵの態様Ｉにおいては、図７に示すように、空気循環放熱経路１５を、平板状フィルタ８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の外壁面上に設けてもよい。ここで、図７（ａ）は、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図、図７（ｂ）は、ファンフィルターユニット２の下面（清浄化空気の排出面）側の図、図７（ｃ）は、ファンフィルターユニット２の上面側の図、図７（ｄ）は、ファンフィルターユニット２の斜視図（透視図）である。
【００３２】
さらに、本発明のＦＦＵの態様Ｉにおいては、図８に示すように、空気循環放熱経路１５を、平板状フィルタ８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の内壁面上に設けてもよい。ここで、図８（ａ）は、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対する垂直断面図、図８（ｂ）は、ファンフィルターユニット２の下面（清浄化空気の排出面）側の図、図８（ｃ）は、ファンフィルターユニット２の上面側の図、図８（ｄ）は、ファンフィルターユニット２の斜視図（透視図）である。
【００３３】
図６、図７、図８においては、経路１５の各角部が直角となっているが、経路内の空気の循環性（圧力損失）を考慮すると、経路１５の各角部が緩いカーブ状になっていることが好ましい。また、経路１５の角部の数が少ないほど、経路内の空気の循環性（圧力損失）が向上するため、図６、図７、図８に示すように、角部を４箇所にするか、角部をゼロにする（経路１５を円形にする）ことが好ましい。図６に示す態様においては、経路１５をケーシング１１の側部に設けることから、図６に示す態様において、経路１５の角部を緩いカーブ状にしたり経路１５を円形にする場合には、ケーシング１１の角部も緩いカーブ状にしたり全体を円形にすることが好ましい。
【００３４】
空気循環放熱経路１５を、図６に示すように、ケーシング１１の側部全周に枠状に設けた場合や、図８に示すように、平板状フィルター８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の内壁面上に設けた場合には、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対して垂直方向の厚みを増加させないため、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の壁面等に対して、余分な厚み（凸部）を形成せずにファンフィルターユニット２を設置することができ、省スペース化を図ることが可能になる。
【００３５】
空気循環放熱経路１５内の制御部６３近傍における空気の循環速度は、１．０〜１．５ｍ／秒であることが好ましく、１．５〜２．０ｍ／秒であることがより好ましく、２．０〜２．５ｍ／秒であることがさらに好ましい。本発明のファンフィルターユニットにおいては、空気の循環速度が上記範囲内にあることにより、制御部６３を空冷して温度上昇を抑制することが可能になる。
【００３６】
空気循環放熱経路１５内に充填される空気は、特に制限されないが、クリーンルーム等によって予備清浄化された空気であることが好ましい。
【００３７】
本発明のＦＦＵの態様Ｉにおいては、図６（ａ）、図６（ｃ）に示すように、空気吸入用電動ファン６を構成するファン部６１と平板状フィルター８は、いずれもケーシング１１の両主表面に水平になるように、ケーシング内に並列に配置、収容される。このように、ファン部６１と平板状フィルター８とを並列に配置することによって、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対して垂直方向の厚みを低減し得ることから、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置等の壁面に対して、余分な厚み（凸部）を形成せずに設置することができ、省スペース化を図ることが可能になる。
【００３８】
一方、図６（ｃ）に示すように、空気吸入用電動ファン６を構成する制御部６３は、空気循環放熱経路１５内に収容される。このとき、上記省スペース化の観点から、図６（ｃ）等に示すように、制御部６３もファン部６１や平板状フィルター８に対して、ケーシング１１の両主表面に対して水平方向に並列に配置することが好ましい。
【００３９】
本発明のＦＦＵの態様Ｉにおいては、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、空気取入口７を介してファン部６１によってケーシング１１内に吸引された空気は、平板状フィルター８を通過し清浄化処理されることにより、清浄化度を高めた雰囲気空気９をファンフィルターユニット２の外部（半導体製造装置またはFPD製造装置等の内部空間等）に排出する。
【００４０】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｄ）等に示すように、空気取入口７を設ける面を、平板状フィルター８の清浄化空気排出面と同一の面とすることにより、ファンフィルターユニット２を半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等に設けた際に、半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の装置内部の空気を循環することが容易になる。一方、図９（ａ）〜（ｄ）に、図６（ａ）〜（ｄ）とそれぞれ対比し得るように示すとおり、空気取入口７を、平板状フィルター８の空気流入側に位置するケーシング壁の外壁面に設けてもよく、この場合、本発明のファンフィルターユニットを半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の外壁面に取り付けた際に、半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等外部の空気をファンフィルターユニット内に容易に取り入れることができる。
【００４１】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、図６（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ対応する図であり、図６に示すファンフィルターユニット２において、循環放熱経路１５内の空気の流れを示す図である。
【００４２】
図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、電動ファン６の制御部６３が配置された空気循環放熱経路１５内においては、制御部６３から排出される熱によって加温された循環空気１７が、自然対流によって経路１５内を循環する。このとき、図１０（ｃ）に示すように、経路１５内にプロペラファンやシロッコファン等からなる空気循環用電動ファン１６を設けることにより、経路１５内における空気１７の循環速度を向上させてもよい。
【００４３】
また、図７に示すファンフィルターユニット２を半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の外壁に取り付け、クリーンルーム内に設置した場合、上記ケーシング壁１８の外壁面側がクリーンルームの内部雰囲気と接する面となることから、空気循環放熱経路１５がクリーンルームの内部雰囲気と接する面積も増加することになる。そして、一般にクリーンルーム内は、空調により温度管理されていることから、空気循環放熱経路１５内を循環する空気の冷却効率をさらに向上させることが可能になる。
【００４４】
図１１〜図１３は、本発明のＦＦＵの態様IIを示す図である。
【００４５】
上述したように、本発明のＦＦＵの態様IIは、電動ファン６を構成するファン部６１と平板状フィルター８とが、ファンフィルターユニット２を構成するケーシング１１の両主表面に対して垂直方向に並列して、ケーシング１１内に配置されてなるものである。
【００４６】
図１１は、空気循環放熱経路１５がケーシング１１の側部全周に枠状に設けられてなるファンフィルターユニットを示すものであり、図１１（ａ）は、ファンフィルターユニット２の両主表面に対する垂直断面図であり、図１１（ｂ）は、ファンフィルターユニット２の上面側水平断面図であり、図１１（ｃ）は、ファンフィルターユニット２の斜視図（透視図）である。
【００４７】
また、図１２は、空気循環放熱経路１５が、平板状フィルター８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の外壁面上に設けられてなるファンフィルターユニットを示すものであり、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、空気循環放熱経路１５の設置位置を除き、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）にそれぞれ対応する図である。
【００４８】
図１３は、空気循環放熱経路１５が、平板状フィルター８の空気流入側に位置するケーシング壁１８の内壁面上に設けられてなるものを示すものであり、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、空気循環放熱経路１５の設置位置を除き、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）にそれぞれ対応する図である。
【００４９】
本発明のＦＦＵの態様IIにおいて、ケーシング１１の形状は、その内部に平板状フィルター８を少なくとも収納し得るものであれば特に限定されず、例えば、直方体形状等を挙げることができる。ケーシングが直方体状の形状を有する場合、その大きさは、縦５００mm〜２０００mm、横５００mm〜２０００mm、高さ５０mm〜２００mm程度であることが好ましい。
【００５０】
ファン部６１を構成するファンの種類、制御部６３の構成、平板状フィルター８の態様、ケーシング内に空気を吸引し清浄化する態様、空気循環放熱経路１５における空気循環の態様、空気循環放熱経路１５内の空気の循環速度等については、上記本発明のＦＦＵの態様Ｉで説明した内容と同様である。
【００５１】
上記態様Ｉや態様IIで例示される本発明のファンフィルターユニットは、図１４に示すように、その全体形状を扉状に形成してもよい。この場合、ファンフィルターユニットに把持部１９等を設け、扉としての機能も併せ持たせることにより、半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の外壁に設けた際に、半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等の構成部品数を削減することができ、また、外部への開口数を減らして、装置内部の空気清浄性を高めることができる。特に、本発明のＦＦＵの態様Ｉに係るファンフィルターユニットの全体形状を扉状にすることにより、より薄型の扉状ファンフィルターユニットを提供することが可能になる。
【００５２】
本発明のファンフィルターユニット２においては、図６（ａ）〜（ｄ）や図１１（ａ）〜（ｃ）に例示するように、空気吸入用電動ファン６によって取り入れた空気を、平板状フィルター８によって清浄化する経路とは独立に、ケーシング１１の外縁部に空気循環放熱経路１５を設け、該空気循環放熱経路１５内に電動ファン６を構成する制御部６３を配置することにより、上記清浄化される空気流の影響を受けることなく、制御部６３の雰囲気ガスを循環させ、効率的に放熱、冷却することが可能となる。また、電動ファン６を構成する基盤等の制御部６３から発生した微粒子や不純物ガスが、ファンフィルターユニット２の外部空間（クリーンルームの内部空間等）に拡散することを防止することができる。
【００５３】
このように、本発明のファンフィルターユニットは、内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るものであることから、例えば、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けることにより、好適な半導体製造装置やＦＰＤ製造装置を提供することができ、また、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けることにより、好適なクリーンベンチを提供することもできる。
【００５４】
次に、本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置について説明する。
【００５５】
本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置は、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とするものである。
【００５６】
図１５は、本発明のファンフィルターユニット２を側面に設けてなる半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３を示すものであり、ファンフィルターユニット２の設置位置は、図１５に示すように、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３の側面でもよいし、上面であってもよい。
【００５７】
また、図１５に示すように、ファンフィルターユニット２の全体形状を扉状にして、扉としての機能も併せ持たせることにより、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置に設けた際に、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置の構成部品数を削減しつつ、外部への開口数を減らして、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置内部の空気清浄性を高めることができる。
【００５８】
本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置において、ファンフィルターユニットの運転条件は、上述したものと同様である。
【００５９】
図１５に示すように、本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置は、その内部に形成される空間が、ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間であるとともに、清浄化した空気を排出する空間であることによって、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置内部の空気を循環して、雰囲気空気をより清浄化することが可能になる。
【００６０】
本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置は、本発明のファンフィルターユニットを用いていることから、ファンフィルターユニット内部の温度上昇を抑制しつつ、高度に清浄化された空気雰囲気下、半導体やＦＰＤ等を安定して製造することができる。
【００６１】
また、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けることにより、好適なクリーンベンチを提供することもできる。この場合、ファンフィルターユニットの外壁面への設置態様等は、上記本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置と同様である。本発明のファンフィルターを外壁面に設けてなるクリーンベンチをクリーンルーム内に設置しつつ、クリーンベンチ内部に既存の半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等を収容したり、本発明の半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等を収容することにより、高度に清浄化された空気雰囲気下で半導体やＦＰＤ等を安定して製造することができる。
【００６２】
図１５に示す形態を有するファンフィルターユニット（ケーシングが、縦１６３０mm、横７７０mm、奥行１６０mmの直方体状であって、空気循環放熱経路の空気流れ方向の長さ（空気循環放熱経路内を空気が循環する１周あたりの距離）が４８１０ｍｍ、空気流れ方向に対する垂直断面積（空気循環放熱経路の断面積）が１５００ｍｍ２であるもの）を外壁面に設けた半導体製造装置において、ファンフィルターユニットを稼動させ、平板状フィルターから排出される清浄化空気の排出速度が０．３m／秒、空気循環放熱経路の制御部近傍における空気の流速が１．６ｍ／秒になるように運転したところ、周囲の雰囲気温度が５０℃の環境下、空気循環放熱経路中の制御基板直上空間の温度は５６．５℃までしか上昇しなかった。これに対して、上記空気循環放熱経路を有さないファンフィルターユニットを外壁面に設けた同様の半導体製造装置を用いて、同様に運転したところ、周囲の雰囲気温度が５０℃の環境下、制御基板直上空間の温度は７５．１℃まで上昇した。
【００６３】
次に、本発明の清浄化空気の製造方法について説明する。
【００６４】
本発明の清浄化空気の製造方法は、クリーンルーム内に配置した本発明の半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置により空気を清浄化処理することを特徴とするものである。
【００６５】
図１６に示すように、クリーンルーム１内部に外壁面にファンフィルターユニット２を設けた半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３を設置し、クリーンルーム１の天井に配置されたファンフィルターユニット４で空気を予備清浄化した空間内において、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３に設置されたファンフィルターユニット２を稼動させ、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３内の空気を清浄化処理することにより、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置３内に清浄化空気を供給することができる。
【００６６】
また、本発明のファンフィルターユニットを外壁面に設けてなるクリーンベンチをクリーンルーム内に配置しつつ、クリーンベンチ内部に既存の半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等を収容したり、本発明の半導体製造装置やＦＰＤ製造装置等を収容して、これらの装置に設置されたファンフィルターユニットを稼動させ、装置内部の空気を清浄化処理することにより、半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置内部に清浄化空気を供給することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、内部温度の上昇を抑制しつつ吸入した空気を高度に清浄化し得るファンフィルターユニットを提供することができ、また、上記ファンフィルターユニットを設けてなるまたはＦＰＤ製造装置および該半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置を用いた清浄化空気の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１ クリーンルーム
２ ファンフィルターユニット
３ 半導体製造装置またはＦＰＤ製造装置
４ ファンフィルターユニット
５ 予備清浄化された空気
６ 電動ファン
６１ ファン部
６２ モーター部
６３ 制御部
７ 空気取入口
８ フィルター
９ 清浄化度空気
１０ 作業空間
１１ ケーシング
１２ 開放部分
１３ 冷却ファン
１４ クリーンルームの内部空間
１５ 空気循環放熱経路
１６ 空気循環用電動ファン
１７ 循環空気
１８ ケーシング壁
１９ 把持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンフィルターユニットであって、
ケーシングと、
該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、
前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、
前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、
前記空気循環放熱経路内に前記空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなること
を特徴とするファンフィルターユニット。
【請求項２】
前記空気循環放熱経路が、前記ケーシングの側部全周に枠状に設けられてなる請求項１に記載のファンフィルターユニット。
【請求項３】
前記空気循環放熱経路が、前記平板状フィルターの空気流入側に位置するケーシング壁の内壁面上または外壁面上に設けられてなる請求項１または請求項２に記載のファンフィルターユニット。
【請求項４】
前記空気循環放熱経路内に空気循環用電動ファンをさらに有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のファンフィルターユニット。
【請求項５】
全体形状が扉状に形成されてなる請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のファンフィルターユニット。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載されたファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項７】
ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間と、清浄化した空気を排出する空間とが、半導体製造装置内に形成される同一の空間である請求項６に記載の半導体製造装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載されたファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とするフラットパネルディスプレイ製造装置。
【請求項９】
ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間と、清浄化した空気を排出する空間とが、フラットパネルディスプレイ製造装置内に形成される同一の空間である請求項８に記載のフラットパネルディスプレイ製造装置。
【請求項１０】
クリーンルーム内に配置した請求項６〜請求項９のいずれかに記載の半導体製造装置またはフラットパネルディスプレイ製造装置により空気を清浄化処理することを特徴とする清浄化空気の製造方法。
【請求項１】
ファンフィルターユニットであって、
ケーシングと、
該ケーシングの内部に空気を取り入れる空気吸入用電動ファンと、
前記ケーシングの内部に配置されてなり、前記空気吸入用電動ファンによって吸入した空気を一方の主表面から他方の主表面に通過させ清浄化処理する平板状フィルターと、
前記空気を吸入し清浄化処理する経路とは独立に、前記ケーシングの外縁部に設けられてなる空気循環放熱経路とを少なくとも有し、
前記空気循環放熱経路内に前記空気吸入用電動ファンを構成する制御部が配置されてなること
を特徴とするファンフィルターユニット。
【請求項２】
前記空気循環放熱経路が、前記ケーシングの側部全周に枠状に設けられてなる請求項１に記載のファンフィルターユニット。
【請求項３】
前記空気循環放熱経路が、前記平板状フィルターの空気流入側に位置するケーシング壁の内壁面上または外壁面上に設けられてなる請求項１または請求項２に記載のファンフィルターユニット。
【請求項４】
前記空気循環放熱経路内に空気循環用電動ファンをさらに有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のファンフィルターユニット。
【請求項５】
全体形状が扉状に形成されてなる請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のファンフィルターユニット。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載されたファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項７】
ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間と、清浄化した空気を排出する空間とが、半導体製造装置内に形成される同一の空間である請求項６に記載の半導体製造装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載されたファンフィルターユニットを外壁面に設けてなることを特徴とするフラットパネルディスプレイ製造装置。
【請求項９】
ファンフィルターユニットにより空気を吸引する空間と、清浄化した空気を排出する空間とが、フラットパネルディスプレイ製造装置内に形成される同一の空間である請求項８に記載のフラットパネルディスプレイ製造装置。
【請求項１０】
クリーンルーム内に配置した請求項６〜請求項９のいずれかに記載の半導体製造装置またはフラットパネルディスプレイ製造装置により空気を清浄化処理することを特徴とする清浄化空気の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２０３７２５（Ｐ２０１０−２０３７２５Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１８８８（Ｐ２００９−５１８８８）
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
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