CN114762950A - 空气循环系统和包括空气循环系统的精抛光设备 - Google Patents

空气循环系统和包括空气循环系统的精抛光设备 Download PDF

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Abstract

公开了一种空气循环系统和包括该空气循环系统的精抛光设备。该空气循环系统改善了精抛光设备的污染程度，该设备包括壳体，该壳体形成为容纳加载单元、卸载单元和多个抛光单元。空气循环系统包括安装在与加载单元、卸载单元和多个抛光单元的位置相对应的位置处的空气净化单元。空气净化单元将壳体内被污染的空气排放到壳体外部，对排出的空气进行净化，并将净化后的空气再次供应到壳体中。

Description

空气循环系统和包括空气循环系统的精抛光设备
本申请要求于2021年1月14日提交的韩国专利申请第10-2021-0005178号的优先权，其内容在此以参见的方式纳入本文，如同在本文中充分阐述一样。
背景技术
技术领域
本发明涉及一种空气循环系统和包括该空气循环系统的精抛光设备，并且更具体地涉及一种能够自己净化精抛光设备中的空气、使净化后的空气循环以解决设备中的气流滞留问题、以及防止由于诸如抛光粉尘之类的污染物而产生微小缺陷的空气循环系统以及包括该空气循环系统的精抛光设备。
相关技术讨论
图1是示出在现有的精抛光设备FP中的风扇过滤单元FFU和排放单元的位置的概念图，图2是图1的三维图。
参照图1和2，在抛光晶片的工艺的情况下，在抛光期间产生抛光粉尘，并且产生的抛光粉尘在精抛光设备FP中循环。安装在设备的下部处的排放单元持续地运行，以便去除抛光粉尘。然而，在精抛光设备FP中空气不能顺畅循环的情况下，抛光期间产生的抛光粉尘被重新吸附至晶片的表面，从而导致在晶片的表面上形成微小缺陷。因此，需要确保精抛光设备FP中的空气的顺畅循环。
下文将参照图1和2描述精抛光设备FP中的气流状态。
1.在加载单元和卸载单元的情况下，清洁空气通过风扇过滤单元FFU从上方引入其中。
2.设备中的空气通过形成在精抛光设备FP的下部中的排放单元被排放到外部。
然而，因为起到吹送清洁空气的风扇过滤单元FFU仅设置在加载单元和卸载单元处，所以存在的问题是空气不能在抛光单元4中顺畅地循环，晶片在抛光单元中基本上被抛光。进一步地，风扇过滤单元FFU仅安装在设备的一侧，从而导致在抛光单元中发生气流停滞和扰动的问题。
进一步地，一个主排放单元联接于设备，并在设备中分支为五个单元。此外，工厂的主排放单元分流，从而连接于若干个精抛光设备。然而，这种常规的排放结构的问题在于排放压力低，因此排放单元变得被抛光粉尘堵塞。
[相关技术文件]
[专利文件]
(专利文件0001)韩国专利公开第10-2017-0076242号
(专利文件0002)韩国专利公开第10-2018-0080800号
发明内容
因此，本发明涉及一种空气循环系统和包括该空气循环系统的精抛光设备，其基本上消除了由现有技术的局限性和缺点所导致的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种空气循环系统和包括该空气循环系统的精抛光设备，其中风扇过滤单元安装于各个抛光单元以及加载单元和卸载单元，排放单元在对应于风扇过滤单元的位置的位置处安装于设备的下部，从设备排出的空气被净化和循环，使得净化后的空气供应到设备中，由此可有效地防止在相关领域中发生的抛光粉尘引起的气流停滞和微小缺陷。
然而，本发明所要实现的目的不限于上述目的，本领域技术人员通过以下描述将清楚地理解本文中未提及的其它目的。
为了实现上述目的和其它目的，根据本发明实施例的空气循环系统可改善精抛光设备中的污染程度，该精抛光设备包括形成为容纳加载单元、卸载单元和多个抛光单元的壳体，并且可以包括安装在与加载单元、卸载单元和多个抛光单元的位置相对应的位置处的空气净化单元，这些空气净化单元构造成将壳体中的污染空气排出到壳体外部，以净化排出的空气，并将净化后的空气再次供应到壳体中。
空气净化单元可以独立运行。
每个空气净化单元可以通过从壳体的侧表面的下部延伸到壳体的上部的管道来排放和供应空气，并且可包括排气单元，该排气单元构造成将壳体中的空气排出到壳体的外部；除湿单元，该除湿单元配置在排气单元的前侧处，以去除从壳体排出的空气中包含的水分；温度调节单元，该温度调节单元构造成将由除湿单元除湿的空气的温度调节至设定温度；过滤单元，该过滤单元构造成去除空气中的抛光粉尘，该空气的温度已被温度调节单元调节至设定温度；以及空气供应单元，该空气供应单元构造成将由过滤单元过滤后的空气供应到壳体中。
排气单元可安装在形成为允许空气穿过其而运动的管道的前侧处，并且可包括至少一个排放风扇以及构造成防止在抛光工序期间产生的浆料直接运动到至少一个排放风扇的覆盖件。
除湿单元可安装在至少一个排放风扇的前侧处，并且可包括蒸发器、压缩器和冷凝器。
温度调节单元可包括框架，该框架由管道的内表面以与框架接触的状态所支承；以及干式盘管，这些干式盘管设置在框架内，从而以规则的间距彼此间隔开，以允许除湿空气经过干式盘管之间的空间，干式盘管形成为使得其温度被调节到设定温度。
过滤单元可包括沿干燥空气的运动方向安装在管道中的至少一个过滤器。
替代地，过滤单元可包括至少一个过滤器，该至少一个过滤器沿干燥空气的运动方向可拆卸地安装在沿垂直方向形成的管道中；以及设置在管道下的集尘器，至少一个过滤器安装在该集尘器中，以便收集由至少一个过滤器去除的抛光粉尘。
空气供应单元可安装在形成为允许空气穿过其而运动的管道的后侧处，并且可包括至少一个供应风扇，该至少一个供应风扇构造成将不含抛光粉尘的空气从壳体的上部供应至壳体的内下部。
空气供应单元还可包括至少一个过滤器，该至少一个过滤器配置在至少一个供应风扇的前侧处，以便再次过滤将被供应到壳体中的空气。
此外，提供一种包括具有上述特征的空气循环系统的精抛光设备。
附图说明
包括于此以提供对本发明的进一步理解、并包含在本申请中且构成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出常规的精抛光设备中的风扇过滤单元和排放单元的位置的概念图；
图2是图1的三维图；
图3是示出本发明的空气循环系统中与空气循环相关联的结构的概念图；
图4是图3的三维图；
图5是示出本发明的空气净化单元的构造的概念图；
图6是图5所示的空气净化单元的模拟图；以及
图7是示出本发明的排气单元、除湿单元和温度调节单元的具体构造的概念图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的各实施例。
在附图中，为了描述中方便和简洁，元件可能在尺寸方面被夸大、省略或示意性地示出。此外，元件的尺寸并不指示元件的实际尺寸。只要可能，相同的附图标记将会在所有附图中使用以指代相同的部分。
图3是示出本发明的空气循环系统中与空气循环相关联的结构的概念图，并且图4是图3的三维图。
首先，将参照图3和4来描述根据本发明的空气循环系统的空气循环结构。
提出本发明的空气循环系统以改善精抛光设备FP中的污染程度，该精抛光设备FP包括壳体1，加载单元2、卸载单元3和多个抛光单元4安装在壳体1中。本发明的空气循环系统包括空气净化单元，这些空气净化单元安装在总共五个点处，包括加载单元2、卸载单元3和抛光单元4(图中示出了三个抛光单元)。空气净化单元具有空气循环结构，该空气循环结构将壳体1中、即精抛光设备FP中的污染空气排放到外部以对其进行净化，并将净化后的空气再次供应到精抛光设备FP中。换言之，过滤后的空气从上方被引入加载单元2、卸载单元3和三个抛光单元4。引入壳体1的内上部的空气运动至壳体1的内下部。此时，在抛光期间产生的抛光粉尘被包含在运动至壳体1的下部的空气中。包含抛光粉尘的污染空气从壳体1的内下部排出到外部。排出的空气被过滤并再次从上方引入到壳体1中，诸如抛光粉尘之类的污染物被从空气中去除。
与常规技术不同，空气净化单元独立运行，而不是连接于主排放单元或供应单元。因此，空气净化单元可始终在供应压力和排放压力保持恒定的状态下运行。此外，可以考虑由于在抛光工序期间产生的抛光粉尘而造成的晶片缺陷的程度来调节供应压力和排放压力。
图5是示出根据本发明的空气净化单元的构造的概念图，图6是图5所示的空气净化单元的模拟图，并且图7是示出根据本发明的排气单元12、除湿单元13和温度调节单元14的具体构造的概念图。
下文将参照图5至7来描述根据本发明的空气净化单元的具体构造。
根据本发明的空气净化单元包括管道11、排气单元12、除湿单元13、温度调节单元14、过滤单元15和空气供应单元16。空气净化单元通过管道11将壳体1中的空气排出到壳体1的外部，净化排出的空气，并再次将净化后的空气供应到壳体1中，管道11从壳体1的侧表面的下部延伸至壳体1的上部。
参照图5，管道11形成空气净化单元的整体外部框架。如图4所示，空气净化单元过滤壳体1内的空气并使过滤后的空气循环。图5示出了设置在三个抛光单元4中的第一抛光单元4处的管道11。尽管在图5中示出了管道11连接于壳体1的上部和壳体1的中部，但可以理解的是管道11连接于壳体1的内下部，而不是壳体1的中间部分。管道11形成气流通道，从壳体1内部排出的空气穿过该气流通道而运动并再次被引入到壳体1中。尽管排气单元12、过滤器单元15和空气供应单元16在附图中示出为分开设置以便彼此区分开，但是这些部件可一体地形成在管道11中。进一步地，管道11的形状不限于图中所示的形状，只要其能够提供气流通道即可。管道11位于壳体1的外部，并且设置在加载单元2、卸载单元3和三个抛光单元4中的每一个处，从而连接于这些部件中的每一个的下部和上部。排气单元12、除湿单元13、温度调节单元14、过滤单元15和空气供应单元16可安装在管道11中。
排气单元12通过管道11将壳体1中的空气排出到壳体1的外部。排气单元12包括至少一个排放风扇12-1和覆盖件12-2。参照图7，至少一个排放风扇12-1可位于除湿单元13的前侧(在图7中的左侧)或后侧(在图7中的右侧)处，或者可位于除湿单元13的前侧和后侧两者处。在抛光晶片的工序期间，去离子水(DIW)和浆料从抛光台和抛光头飞溅或向下流到壳体1的内下部。覆盖件12-2安装于排气单元12的前端，以防止去离子水和浆料直接运动至排放风扇12-1。覆盖件12-2形成为从排气单元12的前端的上部以预定的倾斜角沿向下的方向延伸。壳体1中的污染空气、即包含抛光粉尘的空气通过排放风扇12-1被排到壳体1的外部。以这种方式排出的空气由于去离子水和约30℃温度的浆料而变成含有水分的空气。除湿单元13对含有水分的空气进行除湿。
除湿单元13包括蒸发器13-1、压缩器13-2和冷凝器13-3，并且使用冷却装置在大约3℃的温度下液化气体。由于除湿单元13的各部件的运行和除湿工序与众所周知的冷却系统的那些部件相同，因此将省略对其的详细描述。经除湿单元13除湿的空气的温度由温度调节单元14调节至预定温度。
温度调节单元14包括框架14-1和干式盘管14-2。框架14-1以与其接触的状态由管道11的内表面支承，并且干式盘管14-2设置在框架14-1内部。干式盘管14-2形成在框架14-1内部，从而以规则的间隔彼此隔开，使得除湿空气通过其间的空间。空气温度由干式盘管14-2调节至设定温度。此处，设定温度可以是例如25℃，这与壳体1中的温度相似。干式盘管14-2可形成为允许冷却水从中流过。干式盘管14-2可采用各种众所周知的结构中的任何一种，只要其能够将空气温度调节至设定温度即可。当空气经过干式盘管14-2之间的空间时，空气的温度被干式盘管14-2调节至设定温度。
参照图6，温度已被温度调节单元14调节至设定温度的空气沿着管道11沿竖直向上的方向运动。过滤单元15安装在沿竖直方向形成的管道11中。
过滤单元15用于从被温度调节单元14调节至设定温度的空气中去除抛光粉尘，并且包括至少一个过滤器和集尘器15-3。
过滤器可包括一级过滤器15-1和二级过滤器15-2。一级过滤器15-1和二级过滤器15-2以彼此间隔预定距离的状态安装在管道11中。尽管未详细示出，但一级过滤器15-1和二级过滤器15-2优选地构造成可拆卸的。换言之，一级过滤器15-1和二级过滤器15-2可拆卸地安装在管道11中，从而在其污染程度超过预定水平时更换新过滤器。过滤器可去除空气中的颗粒，比如抛光粉尘。在该实施例中，一级过滤器15-1可实施为具有1.0μm尺寸的过滤器以去除相对较大的颗粒，并且二级过滤器15-2可实施为具有0.3μm尺寸的过滤器以去除相对较小的颗粒。
未通过一级过滤器15-1的抛光粉尘由于其重量而落下，并被收集在设置在管道11下方的集尘器15-3中。虽然未详细示出，但集尘器15-3形成为抽屉式结构。当在集尘器15-3中收集到预定量或更多的抛光粉尘时，将集尘器15-3与管道11分离以丢弃收集的抛光粉尘。此外，尽管未示出，但集尘器15-3可设置有传感器以检测收集在其中的抛光粉尘的量。在设置有传感器的情况下，传感器可构造成当在集尘器15-3中收集到预定量或更多的抛光粉尘时发出警报。由过滤单元15过滤的清洁空气通过空气供应单元16再次被引入到壳体1中。
空气供应单元16可包括至少一个供应风扇16-1和三级过滤器16-2。空气供应单元16安装在壳体1上方的管道11的后端部分，过滤后的空气运动通过管道11。
至少一个供应风扇16-1配置在壳体1的上方，并将空气从壳体的上部供应至壳体1的内下部，来自空气的抛光粉尘已被过滤单元15去除。为了进一步去除没有被二级过滤器15-2去除的颗粒，从供应风扇16-1供应的空气在进入壳体1之前要经过三级过滤器16-2。三级过滤器16-2可实施为至少一个高效微粒空气(HEPA)过滤器。为了再次去除未被二级过滤器15-2去除的颗粒，三级过滤器16-2可实施为具有0.3μm大小的过滤器，其与二级过滤器15-2的大小相同。替代地，三级过滤器16-2可形成比二级过滤器更小的尺寸，以便去除更小的颗粒。
同时，尽管没有示出，但排气单元12、除湿单元13、温度调节单元14、过滤单元15和空气供应单元16可连接于控制器(没有示出)，从而在控制器的控制下运行。此外，上述部件每一个的异常运行和更换时间可使用单独的监测单元(未示出)来检查。
如上所述，包括具有上述特点的空气净化装置的精抛光设备FP能够使空气在设备中顺利循环，从而防止气流在设备中停滞。此外，由于空气净化单元是独立运行的，因此可以解决传统技术中排放压力低的问题，并防止由于外部因素造成的设备气流干扰的发生。此外，由于将抛光粉尘从循环并再次引入设备中的空气中去除，因此可以最大限度地减少或防止抛光粉尘造成的局部光散射(LLS)缺陷。
从上述描述可以看出，根据本发明的空气循环系统和包括该系统的精抛光设备具有以下效果。
首先，具有空气循环结构的空气净化单元设置在加载单元、卸载单元和抛光单元处，以确保空气在设备中顺畅循环，从而防止气流停滞。
此外，由于空气净化装置是独立运行的，因此可以防止排放压力降低，并防止由于外部因素造成的设备气流干扰的发生。
此外，当空气被循环并再次引入到设备中时，包含在循环空气中的抛光粉尘被从其中去除，由此可最小化或防止抛光粉尘造成的局部光散射(LLS)缺陷。
然而，通过本发明可实现的效果并不限于上述效果，本领域技术人员从上述描述中可以清楚地了解到本文未提及的其它效果。
与上述实施例相关联描述的特征、结构和效果包含在本发明的至少一个实施例中，但是不仅限于一个实施例。此外，与各实施例相关联的特征、结构和效果可以由本领域的技术人员通过组合或修改在其它实施例中实现。因此，与这种组合和改型有关的内容应解释为落入本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种用于改善精抛光设备中的污染程度的空气循环系统，所述精抛光设备包括壳体，所述壳体形成为容纳加载单元、卸载单元和多个抛光单元，所述空气循环系统包括：
安装在与所述加载单元、所述卸载单元和所述多个抛光单元的位置相对应的位置上的空气净化单元，所述空气净化单元构造成将所述壳体内的污染空气排放到所述壳体的外部，对排出的空气进行净化，并将净化后的空气再次供应到所述壳体中。
2.如权利要求1所述的空气循环系统，其特征在于，所述空气净化单元独立地运行。
3.如权利要求1所述的空气循环系统，其特征在于，所述空气净化单元中的每一个通过从所述壳体的侧表面的下部延伸到所述壳体的上部的管道来排出和供应空气，并包括：
排气单元，所述排气单元构造成将所述壳体中的空气排出到所述壳体的外部；
配置在所述排气单元的前侧处的除湿单元，所述除湿单元构造成去除从所述壳体排出的空气中的水分；
温度调节单元，所述温度调节单元构造成将经由所述除湿单元除湿的空气的温度调节至设定温度；
过滤单元，所述过滤单元构造成从空气中去除抛光粉尘，所述空气的温度已经被所述温度调节单元调节至所述设定温度；以及
空气供应单元，所述空气供应单元构造成将由所述过滤单元过滤的空气供应到所述壳体中。
4.如权利要求3所述的空气循环系统，其特征在于，所述排气装置安装在所述管道的前侧处，所述管道形成为允许空气穿过其而运动，并包括：
至少一个排放风扇；以及
覆盖件，所述覆盖件构造成防止在抛光工序期间产生的浆料直接运动至所述至少一个排放风扇。
5.如权利要求4所述的空气循环系统，其特征在于，所述除湿单元安装在所述至少一个排放风扇的前侧处，并包括蒸发器、压缩器和冷凝器。
6.如权利要求3所述的空气循环系统，其特征在于，所述温度调节单元包括：
由所述管道的内表面以与所述管道的所述内表面接触的状态支承的框架；以及
干式盘管，所述干式盘管设置在所述框架内，从而以固定的间距相互间隔开，以允许除湿空气通过所述干式盘管之间的空间，所述干式盘管形成为使得其温度被调节至设定温度。
7.如权利要求3所述的空气循环系统，其特征在于，所述过滤单元包括沿干燥空气的运动方向安装在所述管道中的至少一个过滤器。
8.如权利要求3所述的空气循环系统，其特征在于，所述过滤单元包括：
至少一个过滤器，所述至少一个过滤器沿干燥空气的运动方向可拆卸地安装在沿垂直方向形成的所述管道中；以及
设置在所述管道下方的集尘器，所述至少一个过滤器安装在所述管道中，所述集尘器构造成收集由所述至少一个过滤器移除的抛光粉尘。
9.如权利要求3所述的空气循环系统，其特征在于，所述空气供应单元安装在形成为允许空气穿过其而运动的所述管道的后侧处，并且包括至少一个供应风扇，所述至少一个供应风扇构造成将不含抛光粉尘的空气从所述壳体的上部供应至所述壳体的内下部。
10.如权利要求9所述的空气循环系统，其特征在于，所述空气供应单元还包括配置在所述至少一个供应风扇的前侧处的至少一个过滤器，以再次过滤将被供应到所述壳体中的空气。
11.一种精抛光设备，所述精抛光设备包括如权利要求1所述的空气循环系统。
CN202111150639.4A 2021-01-14 2021-09-29 空气循环系统和包括空气循环系统的精抛光设备 Pending CN114762950A (zh)

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