化学フィルター及び化学フィルターを有するファンフィルターユニット
【課題】通過する空気の速度分布を一定にして寿命の延長が可能な化学フィルターと、このような化学フィルターを有し、化学フィルターの交替作業が容易なファンフィルターユニットを提供する。
【解決手段】清浄室のような清浄空間に供給される空気を浄化するためのファンフィルターユニットにおいて、前記ファンフィルターユニットは前記空気に含まれる化学的汚染物質を除去するための化学フィルターと、前記空気を吸入するためのファンと、前記空気に含まれた埃またはパーティクルを除去するためのパーティクルフィルターとを含む。前記化学フィルターのフィルター媒体は円形チューブ形状を有し、通気性をそれぞれ有する内側円形チューブと外側円形チューブとの間に配置され、カバーは前記内側及び外側円形チューブの上端部を通じた空気の流動を防止する。
【解決手段】清浄室のような清浄空間に供給される空気を浄化するためのファンフィルターユニットにおいて、前記ファンフィルターユニットは前記空気に含まれる化学的汚染物質を除去するための化学フィルターと、前記空気を吸入するためのファンと、前記空気に含まれた埃またはパーティクルを除去するためのパーティクルフィルターとを含む。前記化学フィルターのフィルター媒体は円形チューブ形状を有し、通気性をそれぞれ有する内側円形チューブと外側円形チューブとの間に配置され、カバーは前記内側及び外側円形チューブの上端部を通じた空気の流動を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清浄空間に供給される空気に含まれる化学的汚染物質を除去するための化学フィルターと、このような化学フィルターを有するファンフィルターユニットに関する。より詳細には、半導体装置の製造のための清浄室のような清浄空間に供給される空気に含まれた化学的汚染物質を除去するための化学フィルターと、前記化学フィルター、ファン及びパーティクルフィルターを含むファンフィルターユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置は半導体基板に使用されるシリコンウェーハ上に電気的な回路を形成するＦａｂ工程（素子製造工程）と、前記Ｆａｂ工程で形成された半導体装置の電気的な特性を検査するＥＤＳ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｉｅ ｓｏｒｔｉｎｇ）工程と、前記半導体装置をそれぞれエポキシ樹脂に封止し個別化させるためのパッケージ組立工程を通じて製造される。
【０００３】
前記Ｆａｂ工程はウェーハ上に膜を形成するための蒸着工程と、前記膜を平坦化するための化学機械的研摩工程と、前記膜上にフォトレジストパターンを形成するためのフォトリソグラフィ工程と、前記フォトレジストパターンを用いて前記膜を電気的な特性を有するパターンに形成するためのエッチング工程と、ウェーハの所定領域にイオンを注入するためのイオン注入工程と、ウェーハ上の不純物を除去するための清浄工程と、前記清浄されたウェーハを乾燥させるための乾燥工程と、前記膜またはパターンの欠陥を検査するための検査工程などを含む。
【０００４】
前記のような半導体装置の製造工程は、清浄室のような清浄空間で実施され、前記清浄室に供給される空気は、ファンフィルターユニットによって浄化される。前記ファンフィルターユニットを含む清浄室システムに対する一例は、特許文献１に開示されている。
【０００５】
図１は従来の清浄室システムを説明するための概略的な構成図であり、図２は従来のファンフィルターユニットを説明するための概略的な断面図である。
【０００６】
図１及び図２に示すように、清浄室システム１０は、清浄室１２、清浄室１２上部に形成された天井チャンバ１４、前記清浄室１２の天井面上にマトリックス方式に配列された複数のファンフィルターユニット１００、前記清浄室１２の下部に形成された床下領域１６（または、有効区域）、前記天井チャンバ１４と床下領域１６とを連結する空気循環経路１８、及び循環される空気の温度を調節するための冷却コイル２０を含む。
【０００７】
前記ファンフィルターユニット１００によって清浄室１２に供給される清浄空気は、前記清浄室１２から前記床下領域１６に排出され、前記空気循環経路１８、天井チャンバ１４及びファンフィルターユニット１００を通じて清浄室１２に再供給される。
【０００８】
図２に示すように、それぞれのファンフィルターユニット１００は、天井チャンバ１４の内部の空気を吸入するためのファン１１０、前記ファン１１０を通じて吸入された空気中に含まれるアンモニウムＮＨ３、オゾンＯ３などのような化学的汚染物質を除去するための化学フィルター１２０、及び前記化学フィルター１２０によって化学的に浄化された空気に含まれるパーティクル（または埃）を除去するためのパーティクルフィルター１３０を含む。
【０００９】
図２に示されるように、前記化学フィルター１２０は、前記ファン１１０とパーティクルフィルター１３０との間に配置され、このようなファンフィルターユニットの構造は最も一般的な構造であり、前記特許文献１に開示されている。
【００１０】
前記化学フィルター１２０の寿命は、化学フィルター１２０のフィルター媒体を通過する空気の速度によって決定される。前記ファン１１０によって吸入されたファンフィルターユニット１００のハウジング内部に流入された空気の速度は、局部的な変化を有しているので、化学フィルター１２０の効率が低下される。具体的に、前記ファンフィルターユニット１００の構造的な原因によって、化学フィルター１２０のエッジ部位を通過する空気の速度が化学フィルター１２０の中央部位を通過する空気の速度より速いので、化学フィルター１２０の寿命は、化学フィルター１２０のエッジ部位を通過する空気の速度によって決定される。即ち、前記化学フィルター１２０のエッジ部位を通過する空気の流量が前記中央部位を通過する空気の流量より多いので、前記化学フィルター１２０のエッジ部位の吸着容量が前記中央部位より更に早く消尽され、前記エッジ部位の汚染制御効率が低下される。したがって、化学フィルター１２０は他のパーティクルフィルターとは違って、化学フィルター１２０を通過する空気の速度分布又は速度偏差によって大きく左右される。
【００１１】
したがって、前記化学フィルター１２０を通過する空気の速度分布を一定にする改善されたファンフィルターユニットが要求される。
【００１２】
図３は、従来のファンフィルターユニットの他の例を説明するための概略的な断面図である。
【００１３】
図３を参照すると、図示したファンフィルターユニット２００は清浄室システム１０の天井チャンバ１４内部の空気に含まれる化学的汚染物質を除去するための化学フィルター２１０と、前記化学フィルター２１０によって化学的に浄化された空気に含まれるパーティクルを除去するためのパーティクルフィルター２３０と、前記化学フィルター２１０とパーティクルフィルター２３０との間に配置されたファン２２０とを含む。前記化学フィルター２１０と前記ファン２２０との間には、バッファー空間２４０が提供され、前記バッファー空間２４０は、化学フィルター２１０を通過する空気の速度分布を図１に示したファンフィルターユニット１００に比べて多少改善することができる。
【００１４】
しかし、図２及び図３に示したファンフィルターユニット１００、２００において、化学フィルター１２０、２１０を交替する場合、ファンフィルターユニット１００、２００を全体的に解体しなければならないので、交替作業に所要される時間が増加する。また、作業者の作業空間が確保されないので、所要時間は更に増加する可能性があり、化学フィルター１２０、２１０の交替作業を遂行する間にファン１１０、２２０の作動が中止するので、清浄室システム１０の可動中止期間が増加する問題点がある。
【００１５】
前記のような問題点を解決するための一例として、特許文献２には四角ボックス形状の化学フィルターを有するファンフィルターユニットが開示されている。
【００１６】
図４は、従来のファンフィルターユニットのまた他の例を説明するための概略的な断面図である。
【００１７】
図４を参照すると、四角ボックス形状を有する化学フィルター３１０がファン３２０の吸入口３２２に設けられており、ファン３２０の下部にはパーティクルフィルター３３０が配置されている。前記のような構造を有するファンフィルターユニット３００は、化学フィルター３１０の交替作業に所要される時間を短縮させることができるが、前記化学フィルター３１０の上部面と側面との間の速度差によって、化学フィルター３１０を通過する空気の速度分布において相変わらず問題点を有している。また、前記化学フィルター３１０は、四角ボックス形状を有する理由で、角部分で特に空気の速度分布均一性が非常に悪い。
【特許文献１】米国特許第６、３６８、３９３号明細書
【特許文献２】特開平１１−０９０１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前記のような問題点を解決するための本発明の第１目的は、通過する空気の速度分布を一定にする化学フィルターを提供することにある。
【００１９】
本発明の第２目的は、前述したような化学フィルターを有し、前記化学フィルターの交替作業が容易なファンフィルターユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記第１目的を達成するための本発明は、通気性を有する内側円形チューブと、通気性を有して前記内側円形チューブを取り囲むように配置される外側円形チューブと、前記内側円形チューブと外側円形チューブとの間に介在され、前記内側円形チューブ及び外側円形チューブを通じて流動する空気に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター媒体を含む化学フィルターを提供する。
【００２１】
前記化学フィルターは、前記内側及び外側チューブの上端部上に配置され、前記内側円形チューブの内部空間と、前記内側と外側円形チューブとの間の隙間空間を限定し、前記上端部を通じての空気の流動を防止するための第１カバーと、前記内側及び外側チューブの下端部上に配置され前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間を限定し、前記下端部を通じての空気の流動を防止するための第２カバーと、をさらに含むことができる。
【００２２】
前記第１カバーはディスク形状を有し、前記第２カバーは前記内部空間と連通される開口を有する円形の平面リング形状を有し、前記開口は化学フィルターの出口として機能する。
【００２３】
前記第２目的を達成するための本発明は、通気性を有する内側円形チューブと、通気性を有し前記内側円形チューブを取り囲むように配置される外側円形チューブと、前記内側及び外側円形チューブの間に介在され前記内側及び外側円形チューブを通じて流動する空気に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター媒体とを含む化学フィルターと、前記化学フィルターの内側円形チューブの内部空間と連通され、外部空気を前記外側円形チューブ、前記フィルター媒体及び前記内側円形チューブを通じて吸入するためのファンと、前記ファンと連結され、前記ファンから放出された空気に含まれるパーティクルを除去ずるためのパーティクルフィルターと、を含むファンフィルターユニットを提供する。
【発明の効果】
【００２４】
前記外部空気（例えば、清浄室の上部に配置された天井チャンバの内部空気）は、ファンから提供される吸入力によって内側円形チューブの内部空間に吸入される。前記吸入力は、内側円形チューブの中心軸に沿って提供され、内側円形チューブの内部空間と、内側円形チューブ及び外側円形チューブの間の隙間空間は、第１カバーによって限定されるので、前記外部空気は前記外側円形チューブ及び内側円形チューブを通じて前記内部空間に吸入される。
【００２５】
ここで、前記内側円形チューブと外側円形チューブは、互いに同軸線上に配置されることが望ましく、前記化学フィルターは前記ファンと同軸線上に配置されることが望ましい。したがって、前記ファンから提供される吸入力が前記内側円形チューブに均一に作用され、前記フィルター媒体を通過する空気の速度分布を改善することができる。これによって、化学フィルターの寿命を延長することができ、化学フィルターが全体的にシリンダー形状を有してファンの吸入口に連結されるので、化学フィルターの交替作業に所要される時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明による望ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図５は、本発明の一実施形態による化学フィルターを有するファンフィルターユニットを説明するための概略的な端面図であり、図６は、図５に示した化学フィルターを示す斜視図である。
【００２８】
図５を参照すると、ファンフィルターユニット４００は、半導体装置の製造工程を遂行するための清浄室のような清浄空間に供給される空気に含まれた汚染物質を除去するために清浄室の天井面上に配置される。前記ファンフィルターユニット４００は、前記清浄室に供給される空気に含まれた化学的汚染物質を除去するためのケミカルフィルター４１０と、前記空気を吸入するための吸入力を提供するためのファン４２０と、前記空気に含まれた埃又はパーティクルを除去するためのパーティクルフィルター４３０を含む。
【００２９】
前記ファンフィルターユニット４００は、図１に示したような清浄室１２、天井チャンバ１４、床下領域１６、空気循環経路１８、及び冷却コイル２０などを含む清浄室システム１０で循環する空気を浄化するために採用することができる。
【００３０】
前記化学フィルター４１０は、循環する空気中に含まれるアンモニア、オゾンなどのような化学的汚染物質を除去するために用いられる。前記化学フィルター４１０は、フィルター媒体４１４を収納するためのシリンダー形状のハウジング４１２を有する。前記ハウジング４１２は、内側円形チューブ４１２Ａ、外側円形チューブ４１２Ｂ、第１カバー４１２Ｃ、及び第２カバー４１２Ｄを含む。
【００３１】
前記内側円形チューブ４１２Ａ及び外側円形チューブ４１２Ｂは、それぞれ通気性を有し、互いに同心軸上に配置される。前記第１カバー４１２Ｃは、前記内側円形チューブ４１２Ａの内部空間４１２Ｅと、前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの間の隙間空間４１２Ｆを限定するために、前記内側円形チューブ４１２Ａ及び外側円形チューブ４１２Ｂの上端部上に配置される。前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの隙間空間４１２Ｆを限定するために前記内側円形チューブ４１２Ａ及び外側円形チューブ４１２Ｂの下端部上に配置される。
【００３２】
前記第１カバー４１２Ｃは、ディスク形状を有し、前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側円形チューブ４１２Ａの内部空間４１２Ｅと連通される開口４１２Ｇを有する円形の平面リング形状を有する。即ち、前記第１カバー４１２Ｃは、前記内側チューブ４１２Ａ及び外側チューブ４１２Ｂの上端部を通じて外部空気が前記内側円形チューブ４１２Ａの内部空間４１２Ｅと前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの間の隙間空間４１２Ｆに流入されることを防止し、前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側円形チューブ４１２Ａ及び外側円形チューブ４１２Ｂの下端部を通じて外部空気が前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの間の隙間空間４１２Ｆに流入されることを防止する。ここで、前記第２カバー４１２Ｄの開口４１２Ｇは、前記化学フィルター４１０の出口として機能する。
【００３３】
一方、前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側円形チューブ４１２Ａの内部空間４１２Ｅと前記第２カバー４１２Ｄの開口４１２Ｇが、前記ファン４２０の吸入口４２２と連通されるように前記ファン４２０の吸入口４２２のエッジ部位上に配置され、前記外側円形チューブ４１２Ｂの直径より大きい外径を有する。即ち、前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側及び外側円形チューブ４１２Ａ、４１２Ｂと前記ファン４２０との間で前記ファン４２０の吸入口４２２を取り囲むように前記ファン４２０の上部に配置される。前記第２カバー４１２Ｄのエッジ部位には、円周方向に複数の貫通孔４１２Ｈが形成されており、前記化学フィルター４１０は、前記貫通孔４１２Ｈを通じて前記ファン４２０の上部に締結される複数の締結部材４１６によって前記ファン４２０と結合される。
【００３４】
この際、前記化学フィルター４１０は、前記ファン４２０と同心軸上に配置されることが好ましい。これは、ファン４２０の中心軸と前記化学フィルター４１０の内側円形チューブ４１２Ａとの距離を一定にすることにより、ファン４２０から提供される吸入力が前記化学フィルター４１０に均一に作用されるようにし、前記化学フィルター４１０を通過する空気の速度分布を均一にするためである。
【００３５】
即ち、前記第１カバー４１２Ｃは、前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂを塞ぐために前記ファン４２０と離隔して配置され、前記第２カバー４１２Ｄは前記隙間空間４１２Ｆを塞ぐために前記ファン４２０の吸入口４２２と隣接して配置される。この際、前記第２カバー４１２Ｄと隣接する前記内側円形チューブ４１２Ａの一側端部は、前記化学フィルター４１０の出口として機能する。
【００３６】
前記内側及び外側円形チューブ４１２Ａ、４１２Ｂは、複数の貫通孔が形成された多孔性金属シート又は金属メッシュ（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ）によりそれぞれ形成されることができる。好ましくは、多孔性アルミニウムシート又はアルミニウムメッシュでそれぞれ形成されることができる。図６に示すように、前記内側及び外側円形チューブ４１２Ａ、４１２Ｂはそれぞれ複数の円形ホールを有しているが、前記貫通孔の形状は本発明の範囲を限定しない。
【００３７】
前記ファン４２０は、前記化学フィルター４１０の中心軸に沿って外部空気（天井チャンバの内部空気）を吸入するための吸入力を提供し、前記外部空気は、外側円形チューブ４１２Ｂ、フィルター媒体４１４、及び内側円形チューブ４１２Ａを通じて前記内部空間４１２Ｅに吸入される。
【００３８】
フィルター媒体４１４としては、図６に示すように、全体的に円形チューブ形状を有するひだ（ｐｌｅａｔ）のあるタイプのフィルター媒体が用いられることができ、前記フィルター媒体４１４は、前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの間の隙間空間４１２Ｆに収納される。
【００３９】
前記化学フィルター４１０を通じて化学的に浄化された空気は、ファン４２０の放出口４２４と連通された空間を通じてパーティクルフィルター４３０に流入され、パーティクルフィルター４３０によって前記空気に含まれる埃又はパーティクルが除去される。
【００４０】
前記のようなシリンダー形状を有する化学フィルター４１０を通過する空気の速度分布は、従来の化学フィルター（図２乃至図４においての、１２０、２１０、３１０）を通過する空気の速度分布より均一なので、化学フィルター４１０の寿命が延長され、化学フィルター４１０の使用効率が向上される。又、化学フィルター４１０がファン４２０の吸入口４２２上に配置されるので、化学フィルター４１０の交替作業が容易であり、交替作業に所要される時間を短縮することができる。又、第１カバー４１２Ｃを除去した後、フィルター媒体４１４のみを交替することができるので、所要費用を低減することができる。
【００４１】
表１は、図２に示すような従来のファンフィルターユニット１００において、従来の化学フィルター１２０を通過する空気の速度分布を示す。速度測定は３６個のローカル測定点で測定し、従来の化学フィルター１２０は、１２００ｍｍ×１２００ｍｍの四角プレート形状を有する。測定された空気の速度分布は、０．３１ｍ／ｓ〜０．５４ｍ／ｓ程度の範囲で変化されており、速度偏差は約±２４％である。
【００４２】
【表１】
【００４３】
一方、図３に示すような従来のバッファー空間２４０を有するファンフィルターユニット２００において、１２００ｍｍ×１２００ｍｍの四角プレート形状を有する従来の化学フィルター２１０を通過する空気の速度分布は、０．３８ｍ／ｓ〜０．４８ｍ／ｓ程度の範囲で変化され、速度偏差は約±１２％で示される。
【００４４】
図７は、前記Ｘ軸方向に沿う空気の速度分布の変化を示すグラフである。
【００４５】
図７を参照すると、Ｘ軸の（０．０）座標点を中心として、左右側に行くほど、風速が低くなることが分かる。これは、従来の化学フィルター２１０の中心部位を通過する空気の速度がエッジ部位を通過する空気の速度より速いということを意味するので、全体的な速度分布が一定ではなく、位置別速度偏差が大きいということを意味する。
【００４６】
又、図４に示すような従来の四角ボックス形状を有する化学フィルター３１０を有するファンフィルターユニット３００において、化学フィルター３１０を通過する空気の速度分布は、表２及び表３のように測定された。表２は、前記化学フィルター３１０の上部面での速度分布を示し、表３は、化学フィルター３１０の側面での速度分布を示す。
【００４７】
図８は、前記化学フィルター３１０の側面を通過する空気の速度変化をＸ軸方向に沿って示すグラフである。
【００４８】
図８を参照すると、化学フィルター３１０の側面を通過する空気の速度分布が一定ではないことが分かる。これは、化学フィルター３１０の上部面を通過する空気の速度による影響と、ファン３２０による吸入力が作用する中心軸からの距離差による影響であると見られる。
【００４９】
【表２】
【００５０】
【表３】
【００５１】
表２及び表３を参照すると、四角ボックス形態の化学フィルター３１０の上部面速度分布と側面速度分布とは、大きく異なることが容易に分かる。上部面速度分布は、０．３７ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓ程度の範囲で変化される反面、側面速度分布は０．１４ｍ／ｓ〜０．２３ｍ／ｓ程度の範囲で変化されている。又、前記上部面を通過する空気の速度偏差は約±１５％程度であり、側面を通過する空気の速度偏差は約±３５％程度である。
【００５２】
前記上部面速度分布は、バッファー空間２４０を有するファンフィルターユニット２００の化学フィルター２１０の速度分布と類似である。しかし、側面の速度分布は、上部面の速度分布と比較して非常に低い水準に測定され、それぞれの端部で速度が特に低く測定された。即ち、上部面を通過する空気の速度が側面を通過する空気の速度より約２倍以上大きいので、化学フィルター３１０の効率が低下し、特に、上部面を通過する空気の最大速度と側面を通過する空気の最小速度の比は、２．９：１程度である。従って、化学フィルター３１０の寿命は、上部面を通過する空気の速度によって決定される。
【００５３】
図９は、図５に示された化学フィルターを通過する空気の速度分布を説明するためのグラフである。
【００５４】
前述と対照的に、図５に図示された本発明の一実施形態によるファンフィルターユニット４００において、シリンダータイプの化学フィルター４１０を通過する速度分布は、表４のように測定され、円周方向に沿って変化される速度分布は、図９に示すように一定に示される。
【００５５】
【表４】
【００５６】
表４及び図９を参照すると、シリンダータイプの化学フィルター４１０の速度分布は０．５３ｍ／ｓ〜０．６２ｍ／ｓ程度の範囲で変化されており、約±７％程度の速度偏差を有する。前記のような結果からシリンダータイプの化学フィルター４１０が従来の化学フィルター１２０、２１０、３１０より改善された速度分布を有することが分かり、これは本発明の化学フィルター４１０が従来の化学フィルター１２０、２１０、３１０より延長された寿命を有することを意味する。
【００５７】
実質的に本発明のシリンダータイプの化学フィルターは、従来の四角プレート形状の化学フィルターより約１０〜２０％程度の寿命が延長され、又、１０〜２０％程度の費用低減効果が生じる。
【００５８】
一方、図２に図示された従来の化学フィルター１２０の場合、アンモニアのような汚染物質の除去効率が約９４．３％であり、約２．２ｍｍＡｑ程度の圧力降下が発生され、本発明のシリンダータイプの化学フィルター４１０の汚染物質除去効率は約９５．９％程度であり、約１．７ｍｍＡｑ程度の圧力降下が発生された。具体的に、２８．５ｐｐｂの汚染濃度を有する空気を図２に図示された従来の化学フィルター１２０で浄化した場合、浄化された空気の汚染濃度は１．７１ｐｐｂで測定され、３０．６ｐｐｂの汚染濃度を有する空気をシリンダータイプの化学フィルター４１０で浄化した場合、浄化された空気の汚染濃度は１．２４ｐｐｂで測定された。
【００５９】
前述したように、本発明のシリンダータイプ化学フィルター４１０の性能は、従来の化学フィルター１２０と比較してより優秀であるということが証明される。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によると、ファンから提供された吸入力が作用される方向と垂直な方向に空気を吸入するシリンダータイプの化学フィルターは、従来の化学フィルターより改善された速度分布を有する。これによって、化学フィルターの効率が向上され、寿命が延長されることができる。
【００６１】
又、前記シリンダータイプ化学フィルターは、従来の化学フィルターより嵩が小さく、ファンの吸入口を取り囲むようにファンの上部に配置されるので、交替作業に所要される時間が短縮され、フィルター媒体のみを交替することができ、所要費用が低減される。又、化学フィルターの交替作業を行う間、ファンの動作を中断させなくても良いので、清浄室システムの稼動中止期間を減少させることができる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の清浄室システムを説明するための概略的な構成図である。
【図２】従来のファンフィルターユニットを説明するための概略的な断面図である。
【図３】従来のファンフィルターユニットの他の例を説明するための概略的な断面図である。
【図４】従来のファンフィルターユニットのさらにまたの例を説明するための概略的な断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による化学フィルターを有するファンフィルターユニットを説明するための概略的な断面図である。
【図６】図５に示された化学フィルターを示す斜視図である。
【図７】図３に示された化学フィルターを通過する空気の速度分布を説明するためのグラフである。
【図８】図４に示された化学フィルターの側面を通過する空気の速度分布を説明するためのグラフである。
【図９】図５に示された化学フィルターを通過する空気の速度分布を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 清浄室システム、
１２ 清浄室、
１４ 天井チャンバ、
１６ 床下領域、
１８ 空気循環経路、
２０ 空気循環経路、
１００、２００、３００、４００ ファンフィルターユニット、
１２０、２１０、３１０、４１０ 化学フィルター、
１１０、２２０、３２０、４２０ ファン、
１３０、２３０、３３０、４３０ パーティクルフィルター、
４１２ ハウジング、
４１２Ａ 内側円形チューブ、
４１２Ｂ 外側円形チューブ、
４１２Ｃ 第１カバー、
４１２Ｄ 第２カバー、
４１４ フィルター媒体、
４１６ 締結部材、
４２２ 吸入口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清浄空間に供給される空気に含まれる化学的汚染物質を除去するための化学フィルターと、このような化学フィルターを有するファンフィルターユニットに関する。より詳細には、半導体装置の製造のための清浄室のような清浄空間に供給される空気に含まれた化学的汚染物質を除去するための化学フィルターと、前記化学フィルター、ファン及びパーティクルフィルターを含むファンフィルターユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置は半導体基板に使用されるシリコンウェーハ上に電気的な回路を形成するＦａｂ工程（素子製造工程）と、前記Ｆａｂ工程で形成された半導体装置の電気的な特性を検査するＥＤＳ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｉｅ ｓｏｒｔｉｎｇ）工程と、前記半導体装置をそれぞれエポキシ樹脂に封止し個別化させるためのパッケージ組立工程を通じて製造される。
【０００３】
前記Ｆａｂ工程はウェーハ上に膜を形成するための蒸着工程と、前記膜を平坦化するための化学機械的研摩工程と、前記膜上にフォトレジストパターンを形成するためのフォトリソグラフィ工程と、前記フォトレジストパターンを用いて前記膜を電気的な特性を有するパターンに形成するためのエッチング工程と、ウェーハの所定領域にイオンを注入するためのイオン注入工程と、ウェーハ上の不純物を除去するための清浄工程と、前記清浄されたウェーハを乾燥させるための乾燥工程と、前記膜またはパターンの欠陥を検査するための検査工程などを含む。
【０００４】
前記のような半導体装置の製造工程は、清浄室のような清浄空間で実施され、前記清浄室に供給される空気は、ファンフィルターユニットによって浄化される。前記ファンフィルターユニットを含む清浄室システムに対する一例は、特許文献１に開示されている。
【０００５】
図１は従来の清浄室システムを説明するための概略的な構成図であり、図２は従来のファンフィルターユニットを説明するための概略的な断面図である。
【０００６】
図１及び図２に示すように、清浄室システム１０は、清浄室１２、清浄室１２上部に形成された天井チャンバ１４、前記清浄室１２の天井面上にマトリックス方式に配列された複数のファンフィルターユニット１００、前記清浄室１２の下部に形成された床下領域１６（または、有効区域）、前記天井チャンバ１４と床下領域１６とを連結する空気循環経路１８、及び循環される空気の温度を調節するための冷却コイル２０を含む。
【０００７】
前記ファンフィルターユニット１００によって清浄室１２に供給される清浄空気は、前記清浄室１２から前記床下領域１６に排出され、前記空気循環経路１８、天井チャンバ１４及びファンフィルターユニット１００を通じて清浄室１２に再供給される。
【０００８】
図２に示すように、それぞれのファンフィルターユニット１００は、天井チャンバ１４の内部の空気を吸入するためのファン１１０、前記ファン１１０を通じて吸入された空気中に含まれるアンモニウムＮＨ３、オゾンＯ３などのような化学的汚染物質を除去するための化学フィルター１２０、及び前記化学フィルター１２０によって化学的に浄化された空気に含まれるパーティクル（または埃）を除去するためのパーティクルフィルター１３０を含む。
【０００９】
図２に示されるように、前記化学フィルター１２０は、前記ファン１１０とパーティクルフィルター１３０との間に配置され、このようなファンフィルターユニットの構造は最も一般的な構造であり、前記特許文献１に開示されている。
【００１０】
前記化学フィルター１２０の寿命は、化学フィルター１２０のフィルター媒体を通過する空気の速度によって決定される。前記ファン１１０によって吸入されたファンフィルターユニット１００のハウジング内部に流入された空気の速度は、局部的な変化を有しているので、化学フィルター１２０の効率が低下される。具体的に、前記ファンフィルターユニット１００の構造的な原因によって、化学フィルター１２０のエッジ部位を通過する空気の速度が化学フィルター１２０の中央部位を通過する空気の速度より速いので、化学フィルター１２０の寿命は、化学フィルター１２０のエッジ部位を通過する空気の速度によって決定される。即ち、前記化学フィルター１２０のエッジ部位を通過する空気の流量が前記中央部位を通過する空気の流量より多いので、前記化学フィルター１２０のエッジ部位の吸着容量が前記中央部位より更に早く消尽され、前記エッジ部位の汚染制御効率が低下される。したがって、化学フィルター１２０は他のパーティクルフィルターとは違って、化学フィルター１２０を通過する空気の速度分布又は速度偏差によって大きく左右される。
【００１１】
したがって、前記化学フィルター１２０を通過する空気の速度分布を一定にする改善されたファンフィルターユニットが要求される。
【００１２】
図３は、従来のファンフィルターユニットの他の例を説明するための概略的な断面図である。
【００１３】
図３を参照すると、図示したファンフィルターユニット２００は清浄室システム１０の天井チャンバ１４内部の空気に含まれる化学的汚染物質を除去するための化学フィルター２１０と、前記化学フィルター２１０によって化学的に浄化された空気に含まれるパーティクルを除去するためのパーティクルフィルター２３０と、前記化学フィルター２１０とパーティクルフィルター２３０との間に配置されたファン２２０とを含む。前記化学フィルター２１０と前記ファン２２０との間には、バッファー空間２４０が提供され、前記バッファー空間２４０は、化学フィルター２１０を通過する空気の速度分布を図１に示したファンフィルターユニット１００に比べて多少改善することができる。
【００１４】
しかし、図２及び図３に示したファンフィルターユニット１００、２００において、化学フィルター１２０、２１０を交替する場合、ファンフィルターユニット１００、２００を全体的に解体しなければならないので、交替作業に所要される時間が増加する。また、作業者の作業空間が確保されないので、所要時間は更に増加する可能性があり、化学フィルター１２０、２１０の交替作業を遂行する間にファン１１０、２２０の作動が中止するので、清浄室システム１０の可動中止期間が増加する問題点がある。
【００１５】
前記のような問題点を解決するための一例として、特許文献２には四角ボックス形状の化学フィルターを有するファンフィルターユニットが開示されている。
【００１６】
図４は、従来のファンフィルターユニットのまた他の例を説明するための概略的な断面図である。
【００１７】
図４を参照すると、四角ボックス形状を有する化学フィルター３１０がファン３２０の吸入口３２２に設けられており、ファン３２０の下部にはパーティクルフィルター３３０が配置されている。前記のような構造を有するファンフィルターユニット３００は、化学フィルター３１０の交替作業に所要される時間を短縮させることができるが、前記化学フィルター３１０の上部面と側面との間の速度差によって、化学フィルター３１０を通過する空気の速度分布において相変わらず問題点を有している。また、前記化学フィルター３１０は、四角ボックス形状を有する理由で、角部分で特に空気の速度分布均一性が非常に悪い。
【特許文献１】米国特許第６、３６８、３９３号明細書
【特許文献２】特開平１１−０９０１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前記のような問題点を解決するための本発明の第１目的は、通過する空気の速度分布を一定にする化学フィルターを提供することにある。
【００１９】
本発明の第２目的は、前述したような化学フィルターを有し、前記化学フィルターの交替作業が容易なファンフィルターユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記第１目的を達成するための本発明は、通気性を有する内側円形チューブと、通気性を有して前記内側円形チューブを取り囲むように配置される外側円形チューブと、前記内側円形チューブと外側円形チューブとの間に介在され、前記内側円形チューブ及び外側円形チューブを通じて流動する空気に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター媒体を含む化学フィルターを提供する。
【００２１】
前記化学フィルターは、前記内側及び外側チューブの上端部上に配置され、前記内側円形チューブの内部空間と、前記内側と外側円形チューブとの間の隙間空間を限定し、前記上端部を通じての空気の流動を防止するための第１カバーと、前記内側及び外側チューブの下端部上に配置され前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間を限定し、前記下端部を通じての空気の流動を防止するための第２カバーと、をさらに含むことができる。
【００２２】
前記第１カバーはディスク形状を有し、前記第２カバーは前記内部空間と連通される開口を有する円形の平面リング形状を有し、前記開口は化学フィルターの出口として機能する。
【００２３】
前記第２目的を達成するための本発明は、通気性を有する内側円形チューブと、通気性を有し前記内側円形チューブを取り囲むように配置される外側円形チューブと、前記内側及び外側円形チューブの間に介在され前記内側及び外側円形チューブを通じて流動する空気に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター媒体とを含む化学フィルターと、前記化学フィルターの内側円形チューブの内部空間と連通され、外部空気を前記外側円形チューブ、前記フィルター媒体及び前記内側円形チューブを通じて吸入するためのファンと、前記ファンと連結され、前記ファンから放出された空気に含まれるパーティクルを除去ずるためのパーティクルフィルターと、を含むファンフィルターユニットを提供する。
【発明の効果】
【００２４】
前記外部空気（例えば、清浄室の上部に配置された天井チャンバの内部空気）は、ファンから提供される吸入力によって内側円形チューブの内部空間に吸入される。前記吸入力は、内側円形チューブの中心軸に沿って提供され、内側円形チューブの内部空間と、内側円形チューブ及び外側円形チューブの間の隙間空間は、第１カバーによって限定されるので、前記外部空気は前記外側円形チューブ及び内側円形チューブを通じて前記内部空間に吸入される。
【００２５】
ここで、前記内側円形チューブと外側円形チューブは、互いに同軸線上に配置されることが望ましく、前記化学フィルターは前記ファンと同軸線上に配置されることが望ましい。したがって、前記ファンから提供される吸入力が前記内側円形チューブに均一に作用され、前記フィルター媒体を通過する空気の速度分布を改善することができる。これによって、化学フィルターの寿命を延長することができ、化学フィルターが全体的にシリンダー形状を有してファンの吸入口に連結されるので、化学フィルターの交替作業に所要される時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明による望ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図５は、本発明の一実施形態による化学フィルターを有するファンフィルターユニットを説明するための概略的な端面図であり、図６は、図５に示した化学フィルターを示す斜視図である。
【００２８】
図５を参照すると、ファンフィルターユニット４００は、半導体装置の製造工程を遂行するための清浄室のような清浄空間に供給される空気に含まれた汚染物質を除去するために清浄室の天井面上に配置される。前記ファンフィルターユニット４００は、前記清浄室に供給される空気に含まれた化学的汚染物質を除去するためのケミカルフィルター４１０と、前記空気を吸入するための吸入力を提供するためのファン４２０と、前記空気に含まれた埃又はパーティクルを除去するためのパーティクルフィルター４３０を含む。
【００２９】
前記ファンフィルターユニット４００は、図１に示したような清浄室１２、天井チャンバ１４、床下領域１６、空気循環経路１８、及び冷却コイル２０などを含む清浄室システム１０で循環する空気を浄化するために採用することができる。
【００３０】
前記化学フィルター４１０は、循環する空気中に含まれるアンモニア、オゾンなどのような化学的汚染物質を除去するために用いられる。前記化学フィルター４１０は、フィルター媒体４１４を収納するためのシリンダー形状のハウジング４１２を有する。前記ハウジング４１２は、内側円形チューブ４１２Ａ、外側円形チューブ４１２Ｂ、第１カバー４１２Ｃ、及び第２カバー４１２Ｄを含む。
【００３１】
前記内側円形チューブ４１２Ａ及び外側円形チューブ４１２Ｂは、それぞれ通気性を有し、互いに同心軸上に配置される。前記第１カバー４１２Ｃは、前記内側円形チューブ４１２Ａの内部空間４１２Ｅと、前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの間の隙間空間４１２Ｆを限定するために、前記内側円形チューブ４１２Ａ及び外側円形チューブ４１２Ｂの上端部上に配置される。前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの隙間空間４１２Ｆを限定するために前記内側円形チューブ４１２Ａ及び外側円形チューブ４１２Ｂの下端部上に配置される。
【００３２】
前記第１カバー４１２Ｃは、ディスク形状を有し、前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側円形チューブ４１２Ａの内部空間４１２Ｅと連通される開口４１２Ｇを有する円形の平面リング形状を有する。即ち、前記第１カバー４１２Ｃは、前記内側チューブ４１２Ａ及び外側チューブ４１２Ｂの上端部を通じて外部空気が前記内側円形チューブ４１２Ａの内部空間４１２Ｅと前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの間の隙間空間４１２Ｆに流入されることを防止し、前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側円形チューブ４１２Ａ及び外側円形チューブ４１２Ｂの下端部を通じて外部空気が前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの間の隙間空間４１２Ｆに流入されることを防止する。ここで、前記第２カバー４１２Ｄの開口４１２Ｇは、前記化学フィルター４１０の出口として機能する。
【００３３】
一方、前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側円形チューブ４１２Ａの内部空間４１２Ｅと前記第２カバー４１２Ｄの開口４１２Ｇが、前記ファン４２０の吸入口４２２と連通されるように前記ファン４２０の吸入口４２２のエッジ部位上に配置され、前記外側円形チューブ４１２Ｂの直径より大きい外径を有する。即ち、前記第２カバー４１２Ｄは、前記内側及び外側円形チューブ４１２Ａ、４１２Ｂと前記ファン４２０との間で前記ファン４２０の吸入口４２２を取り囲むように前記ファン４２０の上部に配置される。前記第２カバー４１２Ｄのエッジ部位には、円周方向に複数の貫通孔４１２Ｈが形成されており、前記化学フィルター４１０は、前記貫通孔４１２Ｈを通じて前記ファン４２０の上部に締結される複数の締結部材４１６によって前記ファン４２０と結合される。
【００３４】
この際、前記化学フィルター４１０は、前記ファン４２０と同心軸上に配置されることが好ましい。これは、ファン４２０の中心軸と前記化学フィルター４１０の内側円形チューブ４１２Ａとの距離を一定にすることにより、ファン４２０から提供される吸入力が前記化学フィルター４１０に均一に作用されるようにし、前記化学フィルター４１０を通過する空気の速度分布を均一にするためである。
【００３５】
即ち、前記第１カバー４１２Ｃは、前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂを塞ぐために前記ファン４２０と離隔して配置され、前記第２カバー４１２Ｄは前記隙間空間４１２Ｆを塞ぐために前記ファン４２０の吸入口４２２と隣接して配置される。この際、前記第２カバー４１２Ｄと隣接する前記内側円形チューブ４１２Ａの一側端部は、前記化学フィルター４１０の出口として機能する。
【００３６】
前記内側及び外側円形チューブ４１２Ａ、４１２Ｂは、複数の貫通孔が形成された多孔性金属シート又は金属メッシュ（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ）によりそれぞれ形成されることができる。好ましくは、多孔性アルミニウムシート又はアルミニウムメッシュでそれぞれ形成されることができる。図６に示すように、前記内側及び外側円形チューブ４１２Ａ、４１２Ｂはそれぞれ複数の円形ホールを有しているが、前記貫通孔の形状は本発明の範囲を限定しない。
【００３７】
前記ファン４２０は、前記化学フィルター４１０の中心軸に沿って外部空気（天井チャンバの内部空気）を吸入するための吸入力を提供し、前記外部空気は、外側円形チューブ４１２Ｂ、フィルター媒体４１４、及び内側円形チューブ４１２Ａを通じて前記内部空間４１２Ｅに吸入される。
【００３８】
フィルター媒体４１４としては、図６に示すように、全体的に円形チューブ形状を有するひだ（ｐｌｅａｔ）のあるタイプのフィルター媒体が用いられることができ、前記フィルター媒体４１４は、前記内側円形チューブ４１２Ａと外側円形チューブ４１２Ｂとの間の隙間空間４１２Ｆに収納される。
【００３９】
前記化学フィルター４１０を通じて化学的に浄化された空気は、ファン４２０の放出口４２４と連通された空間を通じてパーティクルフィルター４３０に流入され、パーティクルフィルター４３０によって前記空気に含まれる埃又はパーティクルが除去される。
【００４０】
前記のようなシリンダー形状を有する化学フィルター４１０を通過する空気の速度分布は、従来の化学フィルター（図２乃至図４においての、１２０、２１０、３１０）を通過する空気の速度分布より均一なので、化学フィルター４１０の寿命が延長され、化学フィルター４１０の使用効率が向上される。又、化学フィルター４１０がファン４２０の吸入口４２２上に配置されるので、化学フィルター４１０の交替作業が容易であり、交替作業に所要される時間を短縮することができる。又、第１カバー４１２Ｃを除去した後、フィルター媒体４１４のみを交替することができるので、所要費用を低減することができる。
【００４１】
表１は、図２に示すような従来のファンフィルターユニット１００において、従来の化学フィルター１２０を通過する空気の速度分布を示す。速度測定は３６個のローカル測定点で測定し、従来の化学フィルター１２０は、１２００ｍｍ×１２００ｍｍの四角プレート形状を有する。測定された空気の速度分布は、０．３１ｍ／ｓ〜０．５４ｍ／ｓ程度の範囲で変化されており、速度偏差は約±２４％である。
【００４２】
【表１】
【００４３】
一方、図３に示すような従来のバッファー空間２４０を有するファンフィルターユニット２００において、１２００ｍｍ×１２００ｍｍの四角プレート形状を有する従来の化学フィルター２１０を通過する空気の速度分布は、０．３８ｍ／ｓ〜０．４８ｍ／ｓ程度の範囲で変化され、速度偏差は約±１２％で示される。
【００４４】
図７は、前記Ｘ軸方向に沿う空気の速度分布の変化を示すグラフである。
【００４５】
図７を参照すると、Ｘ軸の（０．０）座標点を中心として、左右側に行くほど、風速が低くなることが分かる。これは、従来の化学フィルター２１０の中心部位を通過する空気の速度がエッジ部位を通過する空気の速度より速いということを意味するので、全体的な速度分布が一定ではなく、位置別速度偏差が大きいということを意味する。
【００４６】
又、図４に示すような従来の四角ボックス形状を有する化学フィルター３１０を有するファンフィルターユニット３００において、化学フィルター３１０を通過する空気の速度分布は、表２及び表３のように測定された。表２は、前記化学フィルター３１０の上部面での速度分布を示し、表３は、化学フィルター３１０の側面での速度分布を示す。
【００４７】
図８は、前記化学フィルター３１０の側面を通過する空気の速度変化をＸ軸方向に沿って示すグラフである。
【００４８】
図８を参照すると、化学フィルター３１０の側面を通過する空気の速度分布が一定ではないことが分かる。これは、化学フィルター３１０の上部面を通過する空気の速度による影響と、ファン３２０による吸入力が作用する中心軸からの距離差による影響であると見られる。
【００４９】
【表２】
【００５０】
【表３】
【００５１】
表２及び表３を参照すると、四角ボックス形態の化学フィルター３１０の上部面速度分布と側面速度分布とは、大きく異なることが容易に分かる。上部面速度分布は、０．３７ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓ程度の範囲で変化される反面、側面速度分布は０．１４ｍ／ｓ〜０．２３ｍ／ｓ程度の範囲で変化されている。又、前記上部面を通過する空気の速度偏差は約±１５％程度であり、側面を通過する空気の速度偏差は約±３５％程度である。
【００５２】
前記上部面速度分布は、バッファー空間２４０を有するファンフィルターユニット２００の化学フィルター２１０の速度分布と類似である。しかし、側面の速度分布は、上部面の速度分布と比較して非常に低い水準に測定され、それぞれの端部で速度が特に低く測定された。即ち、上部面を通過する空気の速度が側面を通過する空気の速度より約２倍以上大きいので、化学フィルター３１０の効率が低下し、特に、上部面を通過する空気の最大速度と側面を通過する空気の最小速度の比は、２．９：１程度である。従って、化学フィルター３１０の寿命は、上部面を通過する空気の速度によって決定される。
【００５３】
図９は、図５に示された化学フィルターを通過する空気の速度分布を説明するためのグラフである。
【００５４】
前述と対照的に、図５に図示された本発明の一実施形態によるファンフィルターユニット４００において、シリンダータイプの化学フィルター４１０を通過する速度分布は、表４のように測定され、円周方向に沿って変化される速度分布は、図９に示すように一定に示される。
【００５５】
【表４】
【００５６】
表４及び図９を参照すると、シリンダータイプの化学フィルター４１０の速度分布は０．５３ｍ／ｓ〜０．６２ｍ／ｓ程度の範囲で変化されており、約±７％程度の速度偏差を有する。前記のような結果からシリンダータイプの化学フィルター４１０が従来の化学フィルター１２０、２１０、３１０より改善された速度分布を有することが分かり、これは本発明の化学フィルター４１０が従来の化学フィルター１２０、２１０、３１０より延長された寿命を有することを意味する。
【００５７】
実質的に本発明のシリンダータイプの化学フィルターは、従来の四角プレート形状の化学フィルターより約１０〜２０％程度の寿命が延長され、又、１０〜２０％程度の費用低減効果が生じる。
【００５８】
一方、図２に図示された従来の化学フィルター１２０の場合、アンモニアのような汚染物質の除去効率が約９４．３％であり、約２．２ｍｍＡｑ程度の圧力降下が発生され、本発明のシリンダータイプの化学フィルター４１０の汚染物質除去効率は約９５．９％程度であり、約１．７ｍｍＡｑ程度の圧力降下が発生された。具体的に、２８．５ｐｐｂの汚染濃度を有する空気を図２に図示された従来の化学フィルター１２０で浄化した場合、浄化された空気の汚染濃度は１．７１ｐｐｂで測定され、３０．６ｐｐｂの汚染濃度を有する空気をシリンダータイプの化学フィルター４１０で浄化した場合、浄化された空気の汚染濃度は１．２４ｐｐｂで測定された。
【００５９】
前述したように、本発明のシリンダータイプ化学フィルター４１０の性能は、従来の化学フィルター１２０と比較してより優秀であるということが証明される。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によると、ファンから提供された吸入力が作用される方向と垂直な方向に空気を吸入するシリンダータイプの化学フィルターは、従来の化学フィルターより改善された速度分布を有する。これによって、化学フィルターの効率が向上され、寿命が延長されることができる。
【００６１】
又、前記シリンダータイプ化学フィルターは、従来の化学フィルターより嵩が小さく、ファンの吸入口を取り囲むようにファンの上部に配置されるので、交替作業に所要される時間が短縮され、フィルター媒体のみを交替することができ、所要費用が低減される。又、化学フィルターの交替作業を行う間、ファンの動作を中断させなくても良いので、清浄室システムの稼動中止期間を減少させることができる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の清浄室システムを説明するための概略的な構成図である。
【図２】従来のファンフィルターユニットを説明するための概略的な断面図である。
【図３】従来のファンフィルターユニットの他の例を説明するための概略的な断面図である。
【図４】従来のファンフィルターユニットのさらにまたの例を説明するための概略的な断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による化学フィルターを有するファンフィルターユニットを説明するための概略的な断面図である。
【図６】図５に示された化学フィルターを示す斜視図である。
【図７】図３に示された化学フィルターを通過する空気の速度分布を説明するためのグラフである。
【図８】図４に示された化学フィルターの側面を通過する空気の速度分布を説明するためのグラフである。
【図９】図５に示された化学フィルターを通過する空気の速度分布を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 清浄室システム、
１２ 清浄室、
１４ 天井チャンバ、
１６ 床下領域、
１８ 空気循環経路、
２０ 空気循環経路、
１００、２００、３００、４００ ファンフィルターユニット、
１２０、２１０、３１０、４１０ 化学フィルター、
１１０、２２０、３２０、４２０ ファン、
１３０、２３０、３３０、４３０ パーティクルフィルター、
４１２ ハウジング、
４１２Ａ 内側円形チューブ、
４１２Ｂ 外側円形チューブ、
４１２Ｃ 第１カバー、
４１２Ｄ 第２カバー、
４１４ フィルター媒体、
４１６ 締結部材、
４２２ 吸入口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性を有する内側円形チューブと、
通気性を有し前記内側円形チューブを取り囲むように配置される外側円形チューブと、
前記内側及び外側円形チューブの間に介在され、前記内側及び外側円形チューブを通じて流動する空気に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター媒体と、を含むことを特徴とする化学フィルター。
【請求項２】
前記内側及び外側チューブの上端部上に配置され、前記内側円形チューブの内部空間と、前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間とを限定し、前記上端部を通じての空気の流動を防止するための第１カバーと、
前記内側及び外側チューブの下端部上に配置され、前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間を限定し、前記下端部を通じての空気の流動を防止するための第２カバーと、をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の化学フィルター。
【請求項３】
前記第１カバーはディスク形状を有し、前記第２カバーは前記内部空間と連通される開口を有する円形の平面リング形状を有することを特徴とする請求項２記載の化学フィルター。
【請求項４】
前記外側円形チューブは、前記内側円形チューブと同軸線上に配置されることを特徴とする請求項１記載の化学フィルター。
【請求項５】
前記内側及び外側円形チューブは、多孔性金属シートをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１記載の化学フィルター。
【請求項６】
前記内側及び外側円形チューブは、金属メッシュをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１記載の化学フィルター。
【請求項７】
通気性を有する内側円形チューブと、通気性を有し前記内側円形チューブを取り囲むように配置される外側円形チューブと、前記内側及び外側円形チューブの間に介在され前記内側及び外側円形チューブを通じて流動する空気に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター媒体とを含む化学フィルターと、
前記化学フィルターの内側円形チューブの内部空間と連通され、外部空気を前記外側円形チューブ、前記フィルター媒体及び前記内側円形チューブを通じて吸入するためのファンと、
前記ファンと連結され、前記ファンから放出された空気に含まれるパーティクルを除去するためのパーティクルフィルターと、を含むことを特徴とするファンフィルターユニット。
【請求項８】
前記内側及び外側チューブの上端部上に配置され、前記内側円形チューブの内部空間と、前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間とを限定し、前記上端部を通じての空気の流動を防止するためのカバーをさらに含むことを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項９】
前記ファンの吸入口を取り囲むように前記化学フィルターと前記ファンとの間に配置され、前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間を限定するための第２カバーをさらに含むことを特徴とする請求項８記載のファンフィルターユニット。
【請求項１０】
前記第１カバーはディスク形状を有し、前記第２カバーは前記内部空間と連通される開口を有する円形の平面リング形状を有することを特徴とする請求項９記載のファンフィルターユニット。
【請求項１１】
前記外側円形チューブは、前記内側円形チューブと同軸線上に配置されることを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項１２】
前記化学フィルターと前記ファンは、同軸線上に配置されることを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項１３】
前記内側及び外側円形チューブは、多孔性金属シートをそれぞれ含むことを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項１４】
前記内側及び外側円形チューブは、金属メッシュをそれぞれ含むことを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項１５】
清浄室の上部に配置された天井チャンバ内部の空気を清浄室内部に供給するためのファンと、
全体的に円形チューブ形状を有し前記清浄室内部に供給される空気に含まれる化学的汚染物質を除去するためのフィルター媒体と、前記フィルター媒体の内側に配置され通気性を有する内側円形チューブと、前記フィルター媒体の外側に配置され通気性を有する外側円形チューブと、前記内側及び外側円形チューブの上端部を通じて前記空気が前記内側及び外側円形チューブによって限定される隙間空間に流動されることを防止するために前記上端部上に配置されるカバーとを含み、前記内側円形チューブの内部空間が前記ファンの吸入口と連通され前記空気が前記外側円形チューブ、前記フィルター媒体及び前記内側円形チューブを通じて前記内側円形チューブの内部空間に流入されるように前記ファンの上部に配置される化学フィルターと、
前記ファンから供給された空気に含まれるパーティクルを除去するために前記ファンの下部に連結されるパーティクルフィルターと、を含むことを特徴とするファンフィルターユニット。
【請求項１６】
前記ファンの吸入口を取り囲むように前記化学フィルターと前記ファンとの間に配置され、前記内側円形チューブと前記外側円形チューブとの間の隙間空間を限定するための第２カバーをさらに含むことを特徴とする請求項１５記載のファンフィルターユニット。
【請求項１７】
前記第２カバーは、円形の平面リング形状を有し、前記第２カバーの外径は前記外側円形チューブの直径より大きく、前記化学フィルターは前記第２カバーのエッジ部位を通じて前記ファンの上部に締結される複数の締結部材によって前記ファンと結合されることを特徴とする請求項１６記載のファンフィルターユニット。
【請求項１８】
前記化学フィルターと前記ファンは、同軸線上に配置されることを特徴とする請求項１５記載のファンフィルターユニット。
【請求項１９】
前記内側及び外側円形チューブは、多孔性アルミニウムシートをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１５記載のファンフィルターユニット。
【請求項２０】
前記内側及び外側円形チューブは、アルミニウムメッシュをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１５記載のファンフィルターユニット。
【請求項１】
通気性を有する内側円形チューブと、
通気性を有し前記内側円形チューブを取り囲むように配置される外側円形チューブと、
前記内側及び外側円形チューブの間に介在され、前記内側及び外側円形チューブを通じて流動する空気に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター媒体と、を含むことを特徴とする化学フィルター。
【請求項２】
前記内側及び外側チューブの上端部上に配置され、前記内側円形チューブの内部空間と、前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間とを限定し、前記上端部を通じての空気の流動を防止するための第１カバーと、
前記内側及び外側チューブの下端部上に配置され、前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間を限定し、前記下端部を通じての空気の流動を防止するための第２カバーと、をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の化学フィルター。
【請求項３】
前記第１カバーはディスク形状を有し、前記第２カバーは前記内部空間と連通される開口を有する円形の平面リング形状を有することを特徴とする請求項２記載の化学フィルター。
【請求項４】
前記外側円形チューブは、前記内側円形チューブと同軸線上に配置されることを特徴とする請求項１記載の化学フィルター。
【請求項５】
前記内側及び外側円形チューブは、多孔性金属シートをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１記載の化学フィルター。
【請求項６】
前記内側及び外側円形チューブは、金属メッシュをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１記載の化学フィルター。
【請求項７】
通気性を有する内側円形チューブと、通気性を有し前記内側円形チューブを取り囲むように配置される外側円形チューブと、前記内側及び外側円形チューブの間に介在され前記内側及び外側円形チューブを通じて流動する空気に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター媒体とを含む化学フィルターと、
前記化学フィルターの内側円形チューブの内部空間と連通され、外部空気を前記外側円形チューブ、前記フィルター媒体及び前記内側円形チューブを通じて吸入するためのファンと、
前記ファンと連結され、前記ファンから放出された空気に含まれるパーティクルを除去するためのパーティクルフィルターと、を含むことを特徴とするファンフィルターユニット。
【請求項８】
前記内側及び外側チューブの上端部上に配置され、前記内側円形チューブの内部空間と、前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間とを限定し、前記上端部を通じての空気の流動を防止するためのカバーをさらに含むことを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項９】
前記ファンの吸入口を取り囲むように前記化学フィルターと前記ファンとの間に配置され、前記内側及び外側円形チューブの間の隙間空間を限定するための第２カバーをさらに含むことを特徴とする請求項８記載のファンフィルターユニット。
【請求項１０】
前記第１カバーはディスク形状を有し、前記第２カバーは前記内部空間と連通される開口を有する円形の平面リング形状を有することを特徴とする請求項９記載のファンフィルターユニット。
【請求項１１】
前記外側円形チューブは、前記内側円形チューブと同軸線上に配置されることを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項１２】
前記化学フィルターと前記ファンは、同軸線上に配置されることを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項１３】
前記内側及び外側円形チューブは、多孔性金属シートをそれぞれ含むことを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項１４】
前記内側及び外側円形チューブは、金属メッシュをそれぞれ含むことを特徴とする請求項７記載のファンフィルターユニット。
【請求項１５】
清浄室の上部に配置された天井チャンバ内部の空気を清浄室内部に供給するためのファンと、
全体的に円形チューブ形状を有し前記清浄室内部に供給される空気に含まれる化学的汚染物質を除去するためのフィルター媒体と、前記フィルター媒体の内側に配置され通気性を有する内側円形チューブと、前記フィルター媒体の外側に配置され通気性を有する外側円形チューブと、前記内側及び外側円形チューブの上端部を通じて前記空気が前記内側及び外側円形チューブによって限定される隙間空間に流動されることを防止するために前記上端部上に配置されるカバーとを含み、前記内側円形チューブの内部空間が前記ファンの吸入口と連通され前記空気が前記外側円形チューブ、前記フィルター媒体及び前記内側円形チューブを通じて前記内側円形チューブの内部空間に流入されるように前記ファンの上部に配置される化学フィルターと、
前記ファンから供給された空気に含まれるパーティクルを除去するために前記ファンの下部に連結されるパーティクルフィルターと、を含むことを特徴とするファンフィルターユニット。
【請求項１６】
前記ファンの吸入口を取り囲むように前記化学フィルターと前記ファンとの間に配置され、前記内側円形チューブと前記外側円形チューブとの間の隙間空間を限定するための第２カバーをさらに含むことを特徴とする請求項１５記載のファンフィルターユニット。
【請求項１７】
前記第２カバーは、円形の平面リング形状を有し、前記第２カバーの外径は前記外側円形チューブの直径より大きく、前記化学フィルターは前記第２カバーのエッジ部位を通じて前記ファンの上部に締結される複数の締結部材によって前記ファンと結合されることを特徴とする請求項１６記載のファンフィルターユニット。
【請求項１８】
前記化学フィルターと前記ファンは、同軸線上に配置されることを特徴とする請求項１５記載のファンフィルターユニット。
【請求項１９】
前記内側及び外側円形チューブは、多孔性アルミニウムシートをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１５記載のファンフィルターユニット。
【請求項２０】
前記内側及び外側円形チューブは、アルミニウムメッシュをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１５記載のファンフィルターユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２８８９３８（Ｐ２００６−２８８９３８Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１６９２６（Ｐ２００５−１１６９２６）
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]