專利名稱：潔凈室的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體制造、液晶基板制造、醫藥品及食品制造等所使用的潔凈室，特別涉及對向潔凈區排出被精密調溫的清潔空氣的排出ロ進行了改進的潔凈室。
背景技術：
在半導體制造、液晶基板制造、醫藥品及食品制造等的制造エ廠中，使建筑物整體潔凈室化。作為潔凈室，存在圖8所示的單方向流式(層流式)和圖9所示的非單方向式(紊流式)的2個方式。圖8所示的單方向流式潔凈室40構成為，跨設置有制造設備M的潔凈區41的頂 棚的大致整個面設置有供氣腔室42，在該供氣腔室42的排出ロ 43設置有高性能過濾器(HEPA或者ULPA) 44，在地板45下部形成有返回腔室46，將返回腔室46和供氣腔室42連結而連接循環路徑47，在該循環路徑47連接空調機48。在圖9所示的非單方向式潔凈室50中，在潔凈區41的頂棚部的需要位置分別設置過濾器単元51。過濾器単元51構成為，在供氣腔室52的排出ロ 53設置高性能過濾器54。在該圖9的潔凈室50中，除了過濾器単元51，返回腔室46、循環路徑47、空調機48的構成與圖8的潔凈室40相同。在圖8所示的單方向流式潔凈室40中，清潔空氣從供氣腔室42的排出ロ 43上所設置的過濾器44均勻地向潔凈區41供氣，在潔凈區41中通過下降流成為從地板45向返回腔室46排氣(返回)的氣流，因此在潔凈區41內產生的粒子不會擴散地向返回腔室46流動，能夠提高潔凈區41的清潔度并且實現溫度分布的均勻化。另ー方面，在圖9所示的非單方向式潔凈室50中，在潔凈區41的頂棚部的需要位置設置有過濾器単元51，因此在過濾器單元51、51之間，清潔空氣不流動而發生滯留，成為紊流，但通過與制造設備M的設置位置相對應地配置過濾器単元51，由此能夠在需要位置防止粒子的擴散。但是，在非單方向式的情況下，即使為了對潔凈區41內所要求的熱負荷進行處理而對供氣溫度進行控制，在過濾器単元51的正下方以及其以外，成為產生了差異的溫度分布。為了對在潔凈區41產生的粒子的擴散進行控制，并將來自制造設備M的裝置等的發熱進行除去，下降流的面風速需要為0. 15 0. 5m/sec，在圖8的單方向流式中，存在需要很大的空氣循環量的問題。在這一點上，圖9的非單方向式，通過在需要位置設置過濾器單元51，總風量比單方向流式少即可。專利文獻I :日本特開號公報

發明內容
然而，最近制造設備M也大型化，潔凈區41的高度需要為6m以上，在非單方向式，即使從過濾器54將調溫的清潔空氣排出，在到達地板45時也會擴散，存在無法獲得在需要位置成為下降流的風速(0. 15 0. 5m/sec)的問題。因此，優選如單方向流式那樣使潔凈區的水平剖面整體以下降流流動，但不能夠消除循環總風量變多的問題。
此外，兩個方式中，為了從過濾器排出清潔空氣，需要從供氣側與供氣一起流動氣霧劑而進行過濾器泄漏試驗，以確認過濾器上是否存在孔。該過濾器泄漏試驗，將過濾器的下表面的取樣探測器縱橫地掃描而確定有無泄漏的氣霧劑以及孔的位置，但在檢查中存在花費大量時間的問題。因此，本發明的目的在于，解決上述課題，提供一種潔凈室，即使循環風量較少，也能夠確保溫度控制以及清潔度確保所需要的下降流的風速，并且還能夠簡單地進行過濾器泄漏試驗。為了實現上述目的，本發明的一種潔凈室的特征在于，潔凈區的被調溫的清潔空氣的排出ロ由多個平板噴嘴形成。本發明的一種潔凈室具備潔凈區，設置有制造設備；供氣腔室，下部開ロ地設置于該潔凈區的頂棚；返回腔室，設置在上述潔凈區的地板下；空氣循環路徑，連結該返回腔室和上述供氣腔室；空調機，與空氣循環路徑連接；高性能過濾器，設置在連結空調機和上述供氣腔室的循環路徑上；以及，多個平板噴嘴，設置為覆蓋上述供氣腔室和潔凈區的頂棚的開ロ。此外，高性能過濾器也可以代替與上述空氣循環路徑連接而設置于供氣腔室內。本發明所使用的平板噴嘴是將形成為薄型箱狀的平板的縱橫上的多個噴嘴與該平板一體地樹脂成型來形成的。噴嘴的內徑形成為2 40_的范圍內的任意大小。此外，在本發明中，也可以在平板噴嘴的平板上設置有以一定的角度排出清潔空氣的內徑較大的噴嘴；和配置在上述噴嘴之間，內徑較小以大角度排出清潔空氣的噴嘴。在本發明中，根據噴嘴內徑預先求出從平板噴嘴的噴嘴排出的清潔空氣達到風速
0.5m/sec的有效噴射距離，根據上述噴嘴的有效噴射距離選定噴嘴內徑，以在上述地板上的某個高度的面上達到風速0. 15 0. 5m/sec0此外，從各噴嘴排出的清潔空氣在到達有效噴射距離的期間以一定的擴展角排出，噴嘴彼此的間隔被設定為，在從相鄰的噴嘴排出的清潔空氣的擴展角下，在上述有效噴射距離內來自相鄰的噴嘴的清潔空氣相互交叉。發明效果本發明發揮如下的良好效果。(I)潔凈區的清潔空氣的排出ロ，由多個平板噴嘴形成，由此能夠自由選定從平板噴嘴的各噴嘴排出的被調溫的清潔空氣的風速和其到達距離。(2)即使潔凈室的頂棚較高，也能夠使噴嘴的到達距離和潔凈區所需要的風速最佳化。(3)能夠使潔凈室內的空氣的總循環量為以往潔凈室的1/3 1/10。(4)高性能過濾器設置在循環系統路或供氣腔室上，因此能夠簡單地進行過濾器泄漏試驗等檢查。


圖I是表示本發明ー個實施方式的整體圖。圖2是表示本發明的其他實施方式的整體圖。圖3是表示在圖I、圖2中在供氣腔室上安裝平板噴嘴的狀態的局部立體圖。
圖4是在圖I、圖2中在供氣腔室上安裝平板噴嘴的狀態的局部放大截面圖。圖5是表示本發明中基于噴嘴的各個內徑的不同的從噴嘴排出的風速與到達距離之間的關系的圖。圖6是對本發明中從平板噴嘴的各噴嘴排出的清潔空氣的擴張狀態進行說明的圖。圖7是對本發明中在平板噴嘴上設置了擴展角不同的噴嘴時、從兩個噴嘴排出的清潔空氣的擴張狀態進行說明的圖。圖8是表示以往的單方向流式潔凈室的整體圖。圖9是表示以往的非單方向式潔凈室的整體圖。
具體實施例方式以下基于附圖對本發明的優選的一個實施方式進行詳細說明。圖I表示本發明的潔凈室的整體圖。首先，潔凈室10構成為，在設置制造設備M的潔凈區11的頂棚上，跨大致整個面而多個供氣腔室12相互相鄰地設置，在潔凈區11的地板15的下部形成有返回腔室16，將返回腔室16和供氣腔室12連結而與循環路徑17連接，該循環路徑17與空調機18連接。在本實施方式中，在循環路徑17上設置有高性能過濾器(HEPA或者ULPA) 19，在供氣腔室12的開ロ部設置多個平板噴嘴20而構成排出ロ。空調機18具有蒸發器21和循環風扇22，在其吸入側連接有外部空氣OA的導入管線13，在到達空調機18的循環路徑17上連接有排氣管線14，排氣管線14具備將循環空氣的一部分排氣的排氣風扇。該潔凈室10為，潔凈區11的頂棚由平板噴嘴20的噴嘴24形成，從噴嘴24排出由空調機18調節、由高性能過濾器19除塵的清潔空氣CA，因此即使潔凈區11的頂棚高度較高，也能夠通過自由選定噴嘴直徑，在地板15上的需要高度(使用點)、例如離地板15為Im的高度，確保成為需要的下降流的風速(0. 15 0. 5m/sec)，并且還能夠使需要的空氣循環量為以往的1/3 1/10的風量。此外，高性能過濾器19僅與循環路徑17連接，能夠簡單地進行其過濾器泄漏試驗。圖2表示本發明的其他潔凈室的整體圖。圖2的潔凈室10的基本構成與圖I的潔凈室10相同，但將高性能過濾器19設置在供氣腔室12內。圖2的潔凈室10，除了高性能過濾器19的安裝位置與圖I不同以外，其他與圖I相同，因此在圖2中賦予與圖I相同的符號而省略說明。在該圖I、圖2所示的潔凈室10中，表示的例子為，在潔凈區11的頂棚上安裝的供氣腔室12，在頂棚的大致整個面上排列設置多個，構成單方向流式潔凈室，但是也可以將供氣腔室12設置在頂棚的需要位置而構成非單方向式潔凈室。此外，供氣腔室12也可以代替排列多個，而以覆蓋頂棚的大致整個面的方式由一個供氣腔室12構成另外，圖3表示將本發明的平板噴嘴20安裝到供氣腔室12的開ロ部時的局部放大立體圖，圖4表示將平板噴嘴20安裝到供氣腔室12的局部截面圖。平板噴嘴20為，使用模具通過樹脂成型一體成型薄型箱狀的平板23和噴嘴24。該平板噴嘴20例如形成為30cmX30cm、50cmX50cm的尺寸，平板23周圍的厚度為10 20mm程度，噴嘴24的高度在20 200mm、內徑在Cp2 40mm的范圍適當地形成。使用的樹脂為工程塑料，能夠選擇聚甲醛、聚酰亞胺、聚碳酸酷、變性聚苯醚、聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯中的任意ー個。此外，也可以在樹脂中添加炭黑、石墨粉末、氧化鋅等導電性粉末或由非離子系或者陰離子系表面活性劑等構成的防帶電劑。此外，在平板23的周圍，在各邊形成有3個位置的后述的用于小螺釘固定的小螺釘用孔25。下面，對平板噴嘴20向供氣腔室12的安裝進行說明。首先，平板噴嘴20排列支撐在由SUS或鋁等金屬方管等形成的支撐框30上。該支撐框30具有對平板噴嘴20進行支撐的方形框31、31，在該方形框31上與平板噴嘴20的小螺釘用孔25相對置地設置有螺紋孔32。在將平板噴嘴20安裝到支撐框30吋，設置對其之間進行密封的密封材料26。密封材料26形成為支撐框30的方形框31的框體形狀，此外在與支撐框30的螺紋孔32 —致的位置上形成小螺釘孔27。平板噴嘴20向支撐框30的安裝為，在支撐框30上承載框狀的密封材料26，在該密封材料26上前后左右地排列平板噴嘴20。在該狀態下，向小螺釘用孔25中擰入小螺釘28，并通過密封材料26的小螺釘孔27向支撐框30的螺紋孔32擰入小螺釘28，將平板噴嘴20安裝到支撐框30上。如此，在經由密封材料26通過小螺釘固定將平板噴嘴20安裝在支撐框30上之后，將該支撐框30安裝到供氣腔室12上。如圖4所示那樣，該供氣腔室12構成為，具有開ロ部由方管形成為長方體狀的箱上的框架33，在該框架33的圓周面和上表面上安裝有蓋35。支撐框30經由密封材料38通過螺栓、螺母39安裝在框架33的上表面上。如此，在供氣腔室12上安裝了安裝有平板噴嘴20的支撐框30之后，在圖I、圖2所示的潔凈區11的頂棚上安裝供氣腔室12，并且與循環路徑17的管道連接，由此構成潔凈室10。接下來，對形成潔凈區11的頂棚的排出ロ的平板噴嘴20的噴嘴24的形狀、其內徑以及其安裝間隔進行說明。首先，如圖3、4所示那樣，噴嘴24的形狀形成為倒漏斗狀，但也可以形成為圓筒狀。接下來，對噴嘴24的配置數進行說明。首先，以從以往的高性能過濾器排出的清潔空氣設為每Im2面積的面風速為0. 05m/ sec時的風量(3m3/min)為基準，使噴嘴內徑分別為cp2mm、cp5mm、cplOmm、cp20mm、cp40mm，排出相同風量(3m3/min)時的噴嘴根數如下。在cp2mm的噴嘴時噴嘴數為1591個(40X40個)，在cp5mm的噴嘴時噴嘴數為254個(16X16個)，在CplOmm的噴嘴時噴嘴數為63個(8X8個)，在cp20mm的噴嘴時噴嘴數為16個(4X4個)，在(p40mm的噴嘴時噴嘴數為4個(2X2個)。因此，將這些根數設置為，每lm2、以等間隔排列為縱橫四邊形狀或者以等間隔排列為之字形三角形狀即可。
接下來，對從cp2mm、cp5mm、cplOmm、cp20mm、cp40mm的噴嘴向下方排
出的清潔空氣的風速(m/sec)和到達距離(m)進行模擬的結果，根據圖5進行說明。首先，在以往的過濾器中，以風速0. 05m/sec排出時的到達距離，5m為最大，達到5m時風速為零。與此相對，可知在cp2mm的噴嘴時到達距離為5m，在cp5mm的噴嘴時到達距離為
6.5m，在CplOmm的噴嘴時到達距離為7. 2m，在cp20mm和cp40mm的噴嘴時到達距離為8m，
當噴嘴直徑變大時到達距離變長，在cp20mm cp40mm的范圍的噴嘴時，到達距離沒有差距。在此，在潔凈區的離地板為需要高度的面上，在要得到對粒子的擴散進行控制、能夠將來自制造設備的裝置等的發熱除去的最小風速0. 15m/sec的情況下,在cp2mm的噴嘴時，從噴嘴位置到地板上的需要高度的面(例如高度lm、通常高度2m以內)為止的距離(以下稱為有效噴射距離)大約為3m，在(p5mm的噴嘴時有效噴射距離為大約5m，在CplOmm的噴嘴時有效噴射距離為6. 5m，在(p20mm的噴嘴時有效噴射距離為7m，在cp40mm的噴嘴時有效噴射距離為Sm。換句話說，可知如果從需要高度的面到噴嘴為止的距離在該噴嘴的有效噴射距離內，則在需要高度的面上，能夠得到風速0. 15m/sec以上的足夠的風速。因此，能夠根據圖I、圖2所示的潔凈區11的頂棚高度自由地設計在地板15的需要高度的面上能夠得到0. 15m/sec以上的風速的噴嘴內徑及其配置根數，與從過濾器整個面進行排出的方式相比，總循環風量也成為1/3 1/10的風量。圖6示意地表示從平板噴嘴20的各噴嘴24排出的被調溫的清潔空氣CA的擴張狀態。首先，從各噴嘴24排出的被調溫的清潔空氣CA向下排出，并且根據噴嘴24的排出形狀，具有一定的擴展角9。在此，如上述那樣，例如在選定了CplOmm的噴嘴的情況下，風速0. 15m/sec的有效噴射距離L為6. 5m，在其到達距離L以內，如圖6所示那樣，如果來自相鄰的噴嘴24的被調溫的清潔空氣CA彼此重合，則離地板面的需要高度(例如Im)的面整體能夠成為均勻風速、均勻溫度的氣流。此外，在圖6中，在潔凈區11的頂棚附近，噴嘴24彼此隔開間隔地設置，因此在所排出的被調溫的清潔空氣CA之間，產生空氣的滯留，但滯留的空氣的周圍被來自各噴嘴24的被調溫的清潔空氣CA包圍，因此即使在滯留空氣中產生粒子，也會與任何被調溫的清潔空氣CA相伴地流到返回腔室而不會較廣地擴散。圖7表示可靠地防止在潔凈區11的頂棚附近產生粒子時的擴散的例。在該例中表示的例子為，以在具有擴展角0的噴嘴24 0、24 0之間配置具有更大角度的擴展角a的噴嘴24 a的方式形成平板噴嘴20。具有該擴展角a的噴嘴24 a，僅向從噴嘴24 0、24 0排出的清潔空氣CA之間進行噴射，到達距離較短即可。因此，噴嘴24a即使使用內徑比噴嘴24 0、24 0的內徑小、例如cp2mm的噴嘴，也具有5m的到達距離，并且噴嘴的排出角度a能夠自由選定，能夠更可靠地防止產生粒子的擴散。此外，除了能夠將平板噴嘴20的平板23上形成的噴嘴24的內徑改變之外，在本發明中，預先形成噴嘴內徑不同的各種平板噴嘴20，根據潔凈區11的制造設備M的配置狀況，將噴嘴直徑不同的平板噴嘴20安裝到向潔凈區11排出清潔空氣的供氣腔室12上，由此還能夠自由設定潔凈區11的區域整體的風速分布。即，在要求粒子擴散的區域上的頂棚上，配置由內徑較大的噴嘴構成的平板噴嘴20，在無粒子擴散的影響的區域中，配置噴嘴內徑較小的平板噴嘴20，由此能夠成為進一歩抑制循環風量的單方向流式和非單方向流式的中間的排出方式。以上，對本發明的實施方式進行了說明，但本發明能夠進行各種變更。即，作為潔凈室進行了說明，但潔凈室是廣義的，例如當然能夠用于對液晶基板進行曝光的曝光裝置內所形成的潔凈室及在局部形成的潔凈室。符號說明 10潔凈室11潔凈區12供氣腔室16返回腔室20平板噴嘴23 平板24 噴嘴
權利要求
1.一種潔凈室，其特征在干， 潔凈區的被調溫后的清潔空氣的排出ロ由多個平板噴嘴形成。
2.如權利要求I所述的潔凈室，其特征在干， 將形成為薄型箱狀的平板的縱橫上的多個噴嘴與該平板一體地樹脂成型來形成平板噴嘴。
3.如權利要求2所述的潔凈室，其特征在干， 噴嘴的內徑形成為2 40mm的范圍內的任意大小。
4.如權利要求3所述的潔凈室，其特征在干， 平板上設置有內徑大且以一定的排出角度排出清潔空氣的噴嘴；和配置在上述噴嘴之間，內徑小且以大角度排出清潔空氣的噴嘴。
5.一種潔凈室，其特征在于，具備 潔凈區，設置有制造設備； 供氣腔室，下部開ロ地設置于該潔凈區的頂棚； 返回腔室，設置在上述潔凈區的地板下； 空氣循環路徑，連結該返回腔室和上述供氣腔室； 空調機，與空氣循環路徑連接； 高性能過濾器，設置在連結空調機和上述供氣腔室的循環路徑上；以及， 多個平板噴嘴，設置為覆蓋上述供氣腔室和潔凈區的頂棚的開ロ。
6.如權利要求5所述的潔凈室，其特征在干， 在供氣腔室的開ロ部設置有形成有多個方形開ロ的支撐框，在該支撐框的各開ロ部經由密封材料安裝有平板噴嘴。
7.如權利要求5所述的潔凈室，其特征在于， 將形成為薄型箱狀的平板的縱橫上的多個噴嘴與該平板一體地樹脂成型來形成平板噴嘴。
8.如權利要求7所述的潔凈室，其特征在干， 噴嘴的內徑形成為2 40mm的范圍內的任意大小。
9.如權利要求7所述的潔凈室，其特征在干， 根據噴嘴內徑預先求出從平板噴嘴的噴嘴排出的清潔空氣達到風速0. 15m/sec的有效噴射距離，根據上述噴嘴的有效噴射距離選定噴嘴內徑，以在上述地板上的某個高度的面上達到風速0. 15 0. 5m/sec。
10.如權利要求9所述的潔凈室，其特征在干， 從各噴嘴排出的清潔空氣在到達有效噴射距離的期間以一定的擴展角排出，噴嘴彼此的間隔被設定為，在從相鄰的噴嘴排出的清潔空氣的擴展角下，在上述有效噴射距離內來自相鄰的噴嘴的清潔空氣相互交叉。
11.一種潔凈室,其特征在于,具備 潔凈區，設置有制造設備； 供氣腔室，下部開ロ地設置于該潔凈區的頂棚； 返回腔室，設置在上述潔凈區的地板下； 空氣循環路徑，連結該返回腔室和上述供氣腔室；空調機，與空氣循環路徑連接； 高性能過濾器，設置在供氣腔室內；以及， 多個平板噴嘴，設置為覆蓋上述供氣腔室和潔凈區的頂棚的開ロ。
12.如權利要求11所述的潔凈室，其特征在干， 在供氣腔室的開ロ部設置有形成有多個方形開ロ的支撐框，在該支撐框的各開ロ部經由密封材料安裝有平板噴嘴。
13.如權利要求11所述的潔凈室，其特征在干， 將形成為薄型箱狀的平板的縱橫上的多個噴嘴與該平板一體地樹脂成型來形成平板噴嘴。
14.如權利要求13所述的潔凈室，其特征在干， 噴嘴的內徑形成為2 40mm的范圍內的任意大小。
15.如權利要求14所述的潔凈室，其特征在干， 根據噴嘴內徑預先求出從平板噴嘴的噴嘴排出的清潔空氣達到風速0. 15m/sec的有效噴射距離，根據上述噴嘴的有效噴射距離選定噴嘴內徑，以在上述地板上的某個高度的面上達到風速0. 15 0. 5m/sec。
16.如權利要求15所述的潔凈室，其特征在于， 從各噴嘴排出的清潔空氣在到達有效噴射距離的期間以一定的擴展角排出，噴嘴彼此的間隔被設定為，在從相鄰的噴嘴排出的清潔空氣的擴展角下，在上述有效噴射距離內來自相鄰的噴嘴的清潔空氣相互交叉。
全文摘要
提供一種潔凈室，即使循環風量較少，也能夠確保所需要的下降流的風速，并且能夠簡單地進行過濾器泄漏試驗。潔凈室(10)的潔凈區(11)的被調溫的清潔空氣的排出口由多個平板噴嘴(20)形成。
文檔編號F24F7/06GK102656410SQ20108002566
公開日2012年9月5日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年10月28日
發明者中村元彥, 和氣清隆, 村山民樹, 蕨野慎治 申請人:株式會社朝日工業社