CN1467442A - 用于洁净室的包括下游过滤器的新鲜空气管道 - Google Patents
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Abstract
配置新鲜空气管道以使空调系统过滤的新鲜空气从新鲜空气管道流入洁净室,新鲜空气具有第一颗粒浓度。对位于空调系统下游而位于洁净室上游的新鲜空气管道上的单独颗粒过滤器进行配置,以进一步过滤新鲜空气,从而提供具有第二颗粒浓度的过滤的新鲜空气,第二颗粒浓度低于第一颗粒浓度。而且还披露了有关方法。
Description
优先权要求和相关专利申请的参考
本发明申请涉及2002年7月6日提交的第2002-39160号韩国专利申请,在此引用其全部内容供参考。
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域,更具体地说,本发明涉及在制造集成电路过程中使用的洁净室。
背景技术
通常,在通常称作洁净室环境下制造集成电路装置。就象该术语所谕示的那样,洁净室环境基本没有会对在洁净室内生产集成电路的合格率产生影响的颗粒。具体地说,无论是制造过程本身产生的物质,还是由送入洁净室内的外部空气引入洁净室的物质均会污染在洁净室内生产的集成电路,从而导致其过早发生故障。
在洁净室内制造的装置的类型确定送入洁净室的外部空气的过滤程度。例如,研究证明,为了可靠生产设计尺寸为0.25μm的256MBDRAM,应该从洁净室内清除或滤除尺寸大于0.25μm的颗粒。此外,还要对洁净室内空气的温度、湿度以及压力进行控制。还需要对诸如照明、噪声以及振动的其它环境因素进行控制。
为了上述过滤过程,利用具有过滤设备的空调系统将空气送入洁净室,该过滤设备可以对送入洁净室的外部空气(即:从外部环境获得的空气)进行过滤。具体地说,在某些传统方法中,空调器产生的新鲜空气从洁净室地板下方引入,然后在洁净室天花板之上循环并进入洁净室。
随着外部空气中所含细微颗粒浓度的升高,传统空调器就难以将空气过滤到洁净室要求的程度,这样就增加了洁净室内的污染,因此降低了在洁净室内制造集成电路的合格率。例如,所谓“黄砂尘”(或“砂尘”)现象会动态影响在洁净室内生产集成电路的合格率。在外部空气含有氧化硫、氧化氮和/或硅的程度高得不正常时是黄砂尘现象的特征。在每年的特定时间,在特定地理位置会出现黄砂尘现象。例如,在2001年,在大韩民国的汉城地区进行测量显示,在发生黄砂尘现象期间空气中砂尘的浓度比当年该地区其它时间的砂尘浓度高出约7至14倍。具体地说,在2001年在汉城测量的砂尘浓度在约473μg/m3至约999μg/m3范围内。此外,如果过滤不适当,反过来,在夏季还会将外部空气中的臭氧、SO2和/或NOx引入洁净室。
图1是示出在洁净室内沉积在集成电路图形20上的颗粒10的大比例放大示意图。颗粒10会导致集成电路不工作或功能不正常。颗粒10的直径约为0.05μm,并且是圆形或年轮形的。
图2是示出图1所示颗粒10的测量成分的曲线图。具体地说,EDS(能量扩散X射线分光计)显示颗粒10可能包括大量硅和氧,它们存在于黄砂尘现象期间产生的颗粒成分内。如图2所示,EDS显示的许多颗粒的尺寸小于0.05μm。
众所周知,利用包括HEPA(高效颗粒空气过滤器)和化学过滤器的空调器对送到洁净室的空气进行过滤。授予You等人的、标题为“Air conditioning System for Semiconductor Clean Room Including aChemical Filter Downstream of a Humidifier”的第5,890,367号美国专利对利用位于具有加湿器的空调器与ULPA(超低穿透力空气)过滤器之间的化学过滤器从空调器提供的空气中清除化学杂质(例如:集成电路制造过程产生的磷酸)的方法进行了说明。
发明内容
根据本发明的各实施例可以提供包括位于洁净室空调系统下游的各独立颗粒滤波器的新鲜空气管道。根据这些实施例,配置新鲜空气管道以使空调系统过滤后的新鲜空气从新鲜空气管道流入洁净室,新鲜空气具有第一颗粒浓度。可以对位于空调系统下游而位于洁净室上游的、新鲜空气管道上的单独颗粒过滤器进行配置以进一步过滤新鲜空气,从而提供具有第二颗粒浓度的过滤新鲜空气,第二颗粒浓度低于第一颗粒浓度。
在根据本发明的某些实施例中,空调系统接收具有第三颗粒浓度的外部空气,第三颗粒浓度高于第一和第二颗粒浓度,并且在约473μ/m3至约999μg/m3范围内。在根据本发明的某些实施例中,单独颗粒过滤器位于靠近洁净室的新鲜空气管道的出气口部分。
在根据本发明的某些实施例中,单独颗粒过滤器至少可以包括:HEPA过滤器,配置该HEPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.97%的约0.3μm大小的颗粒;ULPA过滤器,配置该ULPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.99%的约0.1μm至0.17μm大小的颗粒;以及臭氧过滤器之一。
在根据本发明的某些实施例中,第二过滤器位于第一过滤器的下游而位于洁净室的上游。第二过滤器至少可以包括:HEPA过滤器,配置该HEPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.97%的约0.3μm大小的颗粒;ULPA过滤器,配置该ULPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.99%的约0.1μm至约0.17μm大小的颗粒;化学过滤器;以及臭氧过滤器之一。在根据本发明的某些实施例中,第二过滤器位于靠近洁净室的新鲜空气管道的出气口部分。
在根据本发明的某些实施例中,单独颗粒过滤器可以是可拆卸过滤器,并且新鲜空气管道可以进一步包括:新鲜空气管道的第一部分,配置该第一部分以使空气从新鲜空气管道的入口到达第一部分的出口;以及新鲜空气管道第二部分,可分离地与第一部分的出口相连,配置该第二部分以使空气从第一部分的出口沿通路通过第二部分。可拆卸过滤器位于新鲜空气管道的第二部分。
在根据本发明的某些实施例中,可拆卸过滤器可以是第一可拆卸过滤器。新鲜空气管道出气口部分位于第二部分的下游,而第二可拆卸过滤器位于出气口部分,配置该第二可拆卸过滤器以使过滤空气从第二可拆卸过滤器流入洁净室。在根据本发明的某些实施例中,该过滤器靠近新鲜空气管道第二部分的入口。
在根据本发明的某些实施例中,第一部分可以是柔性部分,配置该柔性部分以允许新鲜空气管道第一部分从新鲜空气管道的第二部分的入口卸下,从而露出可拆卸过滤器。在根据本发明的某些实施例中,新鲜空气管道第三部分与第二部分相连,并且第三部分至少具有一个出口。第二可拆卸过滤器位于第三部分,配置该第二可拆卸过滤器以对沿通路到达从新鲜空气管道到洁净室的至少一个出口的新鲜空气进行过滤。
在根据本发明的某些实施例中,新鲜空气管道第三部分与第二部分相连,并且具有多个出口。有多个可拆卸过滤器位于多个出口上游的第三部分上。
在根据本发明的其它实施例中,新鲜空气管道位于空调系统的下游,并配置该新鲜空气管道以使新鲜空气从空调系统流入洁净室。可拆卸过滤器位于新鲜空气管道上,配置该可拆卸过滤器以过滤新鲜空气,从而向可拆卸过滤器的下游提供过滤的新鲜空气。
在根据本发明的某些实施例中,新鲜空气管道可以是:新鲜空气管道的第一部分,配置新鲜空气管道的第一部分以使空气从新鲜空气管道的入口到达第一部分的出口;以及新鲜空气管道的第二部分,可分离地与第一部分的出口相连,配置该第二部分以使空气从第一部分的出口沿通路通过第二部分,其中可拆卸过滤器位于新鲜空气管道的第二部分。在根据本发明的某些实施例中,可拆卸过滤器位于洁净室内部。
在根据本发明的某些实施例中,新鲜空气管道的出气口部分位于第二部分的下游。第二可拆卸过滤器位于出气口部分,配置第二可拆卸过滤器以使过滤的空气从第二可拆卸过滤器流入洁净室。
根据本发明的方法实施例可以包括:使空调系统过滤后的新鲜空气流入洁净室,新鲜空气具有第一颗粒浓度;进一步对从空调系统流出的新鲜空气进行过滤以提供具有第二颗粒浓度的过滤新鲜空气,第二颗粒浓度低于第一颗粒浓度,并将过滤的新鲜空气送到洁净室。
附图说明
图1是示出沉积在集成电路图形上的颗粒的大比例放大示意图。
图2是示出通常与黄砂尘现象有关的颗粒的成分的EDS。
图3是示出根据本发明的洁净室系统的实施例的示意图。
图4A和4B是示出根据本发明的新鲜空气管道的实施例的示意图。
图5是示出根据本发明位于过滤器机架和栅格上的过滤器的实施例的正面示意图。
图6是示出在一年中的不同时间洁净室内存在的臭氧浓度的柱状图。
图7是示出根据本发明的洁净室系统的实施例的示意图。
图8是示出根据本发明的新鲜空气管道的实施例的示意剖视图。
图9是示出根据本发明的洁净室系统的实施例的示意图。
图10是示出根据本发明的新鲜空气管道的实施例的示意剖视图。
图11是示出在传统洁净室系统内的颗粒与在根据本发明的洁净室系统的实施例内的颗粒的比较测量结果的曲线图。
图12是示出在传统洁净室系统浴槽内的硅浓度与在根据本发明的洁净室实施例的浴槽内的硅浓度的比较测量结果的柱状图。
具体实施方式
以下将参考附图更全面说明本发明,附图示出本发明典型实施例。然而,可以利用许多不同方式实现本发明,不应该将本发明误解为局限于在此说明的实施例。相反,提供这些实施例是为了使此说明书更彻底更完善,并将本发明范围全部告知本技术领域内的普通技术人员。为了明了起见,附图中各区域的相对尺寸均被放大。显然,在指将诸如管道或部分管道的单元“连接”或“接合”到另一个单元时,可以是将它直接连接到其它单元,也可以存在中间单元。相反,在指单元“直接连接”或“直接接合”到另一个单元时,就不存在中间单元。在此,所使用的术语均具有常规意义,除非在此做出明确定义。
图3是示出根据本发明的洁净室系统的实施例的示意图。如图3所示,该洁净室系统包括在其内制造集成电路装置的洁净室320。空调系统300接收外部空气(即:洁净室320之外的空气)并通过新鲜空气管道302顺流到洁净室320下部空间310A提供新鲜空气。然后,新鲜空气循环到洁净室320的上部空间310B,如图所示。
空调器300利用多个过滤器300A、300B、300C以及300D滤除外部空气中的颗粒。空调器300还可以包括加热器300E和冷却器300F,它们位于过滤器300A至300D的下游,用于控制空气温度。空调器300可以进一步包括加湿器300G,它位于加热器300E和冷却器300F的下游,用于调节空气湿度。因为将过量湿气引入过滤器反过来会影响过滤器的效率,所以为了避免将过量湿气引入过滤器300A至300D,将加湿器300设置在过滤器300A至300D的下游。空调器300还可以进一步包括位于空调器300出气口处的鼓风机300H,配置该鼓风机300H以使新鲜空气从空调器300进入新鲜空气管道302。
现在,将更详细说明空调器300。选择过滤器300A至300D来滤除不同大小的颗粒。此外,可以根据要滤除的颗粒大小,顺序排列过滤器300A至300D。例如,选择滤波器300A滤除最大颗粒,而排列剩余的每个过滤器来滤除逐渐减小的颗粒,即过滤器300A至300D中的过滤器300D滤除最小颗粒。
通过可以清除外部空气中的杂质的辊式过滤器300A,外部空气进入空调器300。除雾器300B位于辊式过滤器300A的下游,并配置该除雾器300B以清除或减少空气中的雾气和杂质。中间过滤器300C位于除雾器300B的下游,并配置该中间过滤器300C,从而优选地以至少90%的效率清除空气中的微小颗粒。在根据本发明的某些实施例中,中间过滤器300C是可以以至少99.97%的效率滤除空气中的约0.3μm大小颗粒的HEPA过滤器。
在根据本发明的某些实施例中,加热器300E和冷却器300F位于过滤器300A至300D的下游。在根据本发明的某些实施例中,冷却器300F位于加热器300E的下游,这样就可以利用冷却器300F减少加热器300E引入空气内的雾气。
在根据本发明的其它实施例中,加热器300E和冷却器300F位于过滤器300A至300D的上游。加热器300E排出的空气流过加湿器300G,然后送到洁净室320,这样,在需要时,可以调节空气的湿度。鼓风机300H位于空调器300的出气口以使新鲜空气从空调器300进入新鲜空气管道302。在发生砂尘现象期间,新鲜空气中杂质颗粒的浓度约为1,200,000EA/cfm(每分钟立方英尺)。
配置新鲜空气管道302以将新鲜空气从空调器300导通到洁净室的下部空间310A。新鲜空气管道302包括过滤器106,过滤器106对空调器300输送的新鲜空气进行二次过滤。可以根据特定时间内外部空气中的颗粒种类和污染物,选择过滤器106。因为新鲜空气已经通过过滤器300A至300D,所以过滤器106的效率优选地等于或高于过滤器300D的效率。
在根据本发明的某些实施例中,过滤器106是可以以至少99.97%的效率滤除约0.3μm大小颗粒的HEPA过滤器。在根据本发明的其它实施例中,过滤器106是可以以至少约99.99%的效率滤除大小在约0.12μm至约0.17μm范围内的颗粒的ULPA过滤器。在根据本发明的其它实施例中,在外部空气包括诸如硫酸或硝酸的污染物时,还可以在新鲜空气管道302内设置化学过滤器(例如,在此参考图10所述)。例如,在发生砂尘现象期间,HEPA过滤器106提供的已过滤新鲜空气中的0.3μm大小颗粒的浓度可以在约400,000EA/cfm至约500,000EA/cfm范围内。
根据本发明,位于空调器300中的过滤器300A至300D下游的新鲜空气管道320内的过滤器106内含物使得在各单独步骤中滤除空气中的颗粒。然而,在外部空气中的颗粒浓度格外高时,例如,在发生黄砂尘现象时,根据本发明的实施例可以对洁净室进行充分过滤。否则,污染外部空气的颗粒太多,以致过滤器300A至300D的效率被降低到通过空调器300提供的空气会使洁净室内的制造过程产生的瑕疵数量达到不可接受的程度。因此,过滤器106可以对空调器300提供的新鲜空气做进一步过滤以提供颗粒浓度比空调器300提供的新鲜空气中的颗粒浓度更低的新鲜空气,特别是在发生黄砂尘现象时。
在根据本发明的某些实施例中,在外部空气条件发生变化时,可以对新鲜空气管道302内设置的过滤器类型进行调节。例如,如果外部空气包括诸如氧化硫或氧化氮的化学污染物,则过滤器106可以是化学过滤器。在根据本发明的某些实施例中,如果颗粒大小特别小,则可以采用HEPA过滤器或ULPA过滤器。
此外,在韩国,在夏季时,空气中臭氧浓度比一年中其它时间高。图6是示出在夏季测量的洁净室内的臭氧浓度与在当年其它时间测量的臭氧浓度的差别的柱状图。具体地说,位于图6左侧的柱状图示出在夏季之外的时间(即:平时)在洁净室内测量的臭氧浓度的最小值和最大值。相反,位于图6右侧的柱状图示出在夏季在洁净室内测量的臭氧浓度的最小值和最大值。如图6所示,在夏季,在洁净室内测量的臭氧浓度大于在当年的其它时间在洁净室内测量的臭氧浓度的4倍至4 1/2倍。因此,根据本发明,在夏季可以在新鲜空气管道上安装臭氧过滤器从而附加滤除臭氧。如果未滤除外部空气中增加的大量臭氧,则会提高引入洁净室的臭氧浓度,并因此导致在在此制造的集成电路中产生附加瑕疵。
现在,将进一步详细说明新鲜空气管道302。图4A和4B是示出根据本发明的新鲜空气管道的实施例的剖视图。根据图4A所示,新鲜空气管道302位于空调系统300的下游。在根据本发明的某些实施例中,配置该新鲜空气管道302以将空调器300提供的新鲜空气从新鲜空气管道302的第一部分101顺流到新鲜空气管道302的第二部分108,从而沿新鲜空气管道302确定的通路进入洁净室。
新鲜空气管道302包括位于通路上的过滤器106。在根据本发明的某些实施例中,过滤器106是可以以至少99.97%的效率滤除0.3μm大小颗粒的HEPA过滤器,或者是可以以至少约99.99%的效率滤除约0.1μm大小颗粒的ULPA过滤器。此外,显然,除了上述过滤器之外,还可以使用可以滤除臭氧的臭氧过滤器和/或可以滤除诸如氧化硫或氧化氮的化学污染物的化学过滤器。
在根据本发明的某些实施例中,过滤器106可拆卸地连接在第二部分108内,并对通过第一部分提供的空气进行过滤以在过滤器106的下游提供已过滤的新鲜空气。第一部分101可分离地连接到第二部分108,以便与传统系统相比,过滤器106可以更容易地从新鲜空气管道302卸下。
在根据本发明的某些实施例中,第一部分101的柔性部分101A可以使第一部分101的出口从第二部分108的入口中抽出,以便露出过滤器106,从而为了卸下或替换而接入过滤器106,例如,如图4B所示。此外,显然,除了可以从第二部分108的输入端内抽出外,柔性部分101A还可以从这端弯曲到那端,从而进一步便于替换过滤器106。在根据本发明的某些实施例中,柔性部分101A具有图4A所示的波纹管形式。在根据本发明的其它实施例中,柔性部分101A可以是诸如橡胶的弹性材料,并且采取没有图4A所示配置的波纹管的套管形式。
在根据本发明的某些实施例中,安装部分104包括互相可分离地连接在一起的第一部件和第二部件,从而使第一部分101与第二部分108可分离地互相连接在一起。第一部件连接到第一部分101的出口,而第二部件连接到第二部分108的输入端。显然,安装部分104还可以采用其它配置。
具体地说,安装部分104的第一部件包括固定架104C和紧固件104D。安装部分108的第二部件包括:过滤器机架104A用于沿新鲜空气管道确定的通路定位过滤器106;以及栅格104B,覆盖过滤器106,并可以保护过滤器106。配置安装部分104的第一部件以通过利用紧固件104D将过滤器机架104A固定到固定架104C上,可分离地与安装部分104的第二部件连接。在根据本发明的某些实施例中,紧固件104D包括多个位于固定架104C附近的螺栓或螺丝。在过滤器机架104A内有多个孔,因此,诸如多个螺栓或螺丝的紧固件104D可以对准、插入这些孔内。然后,可以拧紧该多个螺栓或螺丝以将安装部分104的第一部件连接到安装部分104的第二部件,从而将第一部分101连接到第二部分108。
显然,在根据本发明的其它实施例中,紧固件104还可以是其它机构,例如,弹簧锁。显然,在根据本发明的某些实施例中,在新鲜空气管道302内可以包括一系列安装部分,其中每个相应安装部分用于安装在进一步过滤新鲜空气过程中具有特定用途的相应过滤器。
图5是示出根据本发明的安装部分104的第二部件实施例的正视图。如上所述,过滤器机架104A提供可以插入过滤器106的空间。靠近过滤器机架104A的一面,例如对着上游的面,可拆卸地安装栅格104B。栅格104B可以是支持并保护过滤器106的网格形栅格。
在工作过程中,通过停止鼓风机300H或者降低鼓风机300H的转速来降低流入过滤器106的气流,来替换过滤器106。在根据本发明的某些实施例中,通过松开紧固件104D而使固定架104C与过滤器机架104A分离,来替换过滤器106,如图4B所示。柔性部分101A可以从第二部分108内抽出以露出过滤器106。从过滤器机架104A上卸下栅格104B,然后从过滤器机架104A上卸下过滤器106。将替换过滤器106安装到过滤器机架104A上,将栅格104B更换到替换过滤器106上并固定到过滤器机架104A上。延伸柔性部分101A,以便固定架104C接触过滤器机架104A,并利用紧固件104D将第一部分101固定到新鲜空气管道302的第二部分108。
现在,对图3所示的洁净室系统进行说明,从新鲜空气管道302流出的空气流通过过滤器106,然后通过出气口进入洁净室的下部空间310A。空气循环部分312使空气从下部空间310A循环到位于洁净室天花板上方的上部空间310B。空气循环部分312还利用新鲜空气管道302提供的新鲜空气使洁净室内已经存在的空气流通。空气循环部分312包括用于过滤下部空间310A内的污染空气的前置过滤器。空气循环部分312还包括可以以至少约90%的效率滤除空气中的颗粒的袋式过滤器以及用于使通过该过滤器的空气流通的轴流式风机。
洁净室过滤器330对从空气循环部分312送到洁净室320的空气进行过滤。洁净室过滤器330可以位于洁净室的天花板上。经洁净室过滤器330过滤后的空气从上部空间310B通过滤栅进入洁净室320。空气从洁净室320出来进入下部空间310A。下部空间310A内的空气通过空气循环部分312循环到洁净室天花板上方的上部空间310B。
因此,在空气进入洁净室320之前,洁净室过滤器330先滤除空气中的颗粒。洁净室过滤器330滤除的颗粒比过滤器300A至300D滤除的颗粒小。因为外部空气中的颗粒可以被过滤器106清除或者大大减少,所以洁净室过滤器330可以用于滤除制造过程本身产生的位于洁净室320内的污染物。在根据本发明的某些实施例中,洁净室过滤器330可以是可以以至少约99.99%的效率滤除大小在约0.12μm至约0.17μm范围内的颗粒的ULPA过滤器。
在根据本发明的某些实施例中,进入洁净室320内的、约70%的空气通过洁净室320循环。此外,在根据本发明的某些实施例中,通过在洁净室内制造集成电路期间运行的排气设备,将约30%的空气从洁净室系统排出。因此,根据本发明,通过新鲜空气管道320将体积等于排气系统排出的空气的30%的空气引入。
图7是示出根据本发明的洁净室系统的实施例的示意图。图7所示的洁净室系统与参考图3描述的洁净室系统大致相同。因此,在此不再对图7所示洁净室系统的各通用单元做详细说明。
在根据本发明的某些实施例中,在新鲜空气通过其送到洁净室系统的下部空间410A的新鲜空气管道402的出气口部分包括第一和第二过滤器204。在根据本发明的某些实施例中,第一和第二过滤器204互不相同。例如,在根据本发明的某些实施例中,第一过滤器204可以是HEPA过滤器,而第二过滤器204可以是ULPA过滤器、臭氧过滤器或化学过滤器。
图8是示出图7所示根据本发明的新鲜空气管道的出气口201的实施例的剖视图。如图8所示,将过滤器204设置在位于风门206的下游的新鲜空气管道的出气口部分,配置该风门206以控制通过出气口部分201的新鲜空气的流量。具体地说,出气口部分201位于空调器系统400的下游,并对送到洁净室420的新鲜空气进行过滤。
在根据本发明的某些实施例中,利用安装部分202,沿出气口部分201确定的通路设置过滤器204,具体地说,过滤器204位于过滤器机架202A上。过滤器栅格202B覆盖过滤器204,而且过滤器栅格202B安装到过滤器机架202A以保护过滤器204并使过滤器204保持在适当位置。安装部分202进一步包括固定架202C和将固定架202C可分离地连接到过滤器机架202A的紧固件202D。通过卸下紧固件202D和固定架202C,可以从过滤器机架202A上卸下固定架202C,卸下固定架202C后就露出过滤器204,然后就可以卸下并替换过滤器204了。可以将固定架202C和紧固件202D重新安装到过滤器机架202A。
显然,第一和第二出气口201可以将过滤的新鲜空气送到洁净室420的各不同位置。例如,在某些洁净室内,对进行光刻、蚀刻、掺杂、喷镀的各不同区域设置专用新鲜空气管道出气口,因为其中每种处理过程要求对空气过滤的程度不同。因此,对根据本发明的相应出气口201配置对洁净室420内的不同区域选择的不同过滤器。
图9是在新鲜空气管道和出气口包括过滤器的根据本发明的洁净室系统的示意图。具体地说,图9示出在出气口部分包括根据本发明的过滤器154以及根据本发明的第一和第二辅助过滤器164的新鲜空气管道352,例如,如上分别参考图3和图7所述。因此,省略了对这些过滤器做更详细的说明。
通常,新鲜空气管道352至少包括一个用于滤除位于上游的空调系统350提供的空气中的颗粒的过滤器154。辅助过滤器164位于第一和第二出气口,并且可以是不同类型的过滤器。例如,其中一个辅助过滤器164可以是HEPA过滤器,而其中另一个辅助过滤器164可以是ULPA过滤器、臭氧过滤器或化学过滤器。
图10是示出根据本发明的新鲜空气管道的实施例的剖视图。根据图10所示,包括过滤器154的新鲜空气管道150与图4A和4B所示的新鲜空气管道大致相同,并且进一步包括位于过滤器154的下游的辅助过滤器164。根据图10所示,上游空调器提供的新鲜空气流入新鲜空气管道的第一部分151,然后通过过滤器154顺流到新鲜空气管道150的第二部分158。包括第一安装部分152在内的图10所示的各单元与上述参考图4A和4B所述的各单元大致相同,因此不再做进一步说明。
新鲜空气管道150进一步包括位于第二部分158下游的风门160。配置风门160以中断或降低流向下游的新鲜空气流量。辅助过滤器164位于风门160的下游,并沿第二部分158确定的通路设置该辅助过滤器164。具体地说,在第二部分158靠近其出口设置辅助过滤器164。过滤器164与第二安装部分162相连。第二安装部分162包括:辅助过滤器机架162A,用于固定辅助过滤器164;以及栅格162B,用于覆盖辅助过滤器164。利用紧固件162D,将辅助过滤器机架162A与固定架162C可分离地连接在一起。在根据本发明的某些实施例中,辅助过滤器164可以是HEPA过滤器以及ULPA过滤器、化学过滤器或臭氧过滤器。在根据本发明的某些实施例中,辅助过滤器164是臭氧过滤器或化学过滤器。在发生砂尘现象期间,辅助过滤器164提供的过滤的新鲜空气中的0.3μm大小的颗粒浓度可以在约1,000EA/cfm至约2,000EA/cfm范围内。
图11是示出与在传统洁净室系统的新鲜空气管道内测量的颗粒数量相比的,在根据本发明新鲜空气管道内测量的颗粒数量的曲线图。这是从2001年3月20日至2001年4月10日在大韩民国测量的。从2001年3月20日到2001年3月25日以及从2001年4月7日到2001年4月10日(以下简称时间间隔)发生了上述讨论的黄砂尘现象。在此期间,峰值时间的最高砂尘浓度在约500μg/m3至约1000μg/m3范围内。
如图11中的600a所示,在此时间间隔期间,传统系统新鲜空气管道内的颗粒数量高得不正常。相反,在此时间间隔期间,如图11内的600b所示,根据本发明的新鲜空气管道内的颗粒数量高得正常,并且低于在传统新鲜空气管道内测量的颗粒数量。在11中,从2001年3月30日到2001年4月2日的颗粒数量的增加是因为测量误差引起的。如图11所示,即使在发生黄砂尘现象期间,与传统方法相比,根据本发明实施例送到洁净室的新鲜空气被少量颗粒污染。
图12是示出在传统洁净室系统清洗液浴槽内测量的硅浓度以及在根据本发明实施例的洁净室清洗液浴槽内测量的硅浓度的柱状图。根据图12所示,在传统洁净室浴槽内的第一清洗液至第四清洗液内检测的硅浓度在约十亿分之3至约十亿分之8范围内。相反,在根据本发明实施例的洁净室清洗液浴槽内测量的硅浓度低于十亿分之1。因此,在采用根据本发明实施例的洁净室内降低了外部空气中的颗粒对洁净室产生的污染。
应该注意,在本发明原理实质范围内,可以对上述实施例做许多变换和调整。所有这些变换和调整均属于如下权利要求所述的本发明范围。
Claims (31)
1.一种对洁净室提供新鲜空气的设备,该设备包括:
新鲜空气管道,配置该新鲜空气管道以使空调系统过滤的新鲜空气从新鲜空气管道顺流到洁净室,该新鲜空气具有第一颗粒浓度;以及
单独颗粒过滤器,在新鲜空气管道内,位于空调系统的下游,且位于洁净室的上游,配置该单独颗粒过滤器以进一步对新鲜空气进行过滤以提供具有第二颗粒浓度的经过滤的新鲜空气,该第二颗粒浓度低于第一颗粒浓度。
2.根据权利要求1所述的设备,其中空调系统接收具有第三颗粒浓度的外部空气,第三颗粒浓度高于第一和第二颗粒浓度,并且在约473μ/m3至约999μg/m3范围内。
3.根据权利要求1所述的设备,其中单独颗粒过滤器位于靠近洁净室的新鲜空气管道的出气口部分。
4.根据权利要求1所述的设备,其中单独颗粒过滤器至少包括:HEPA过滤器,配置该HEPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.97%的约0.3μm大小的颗粒;ULPA过滤器,配置该ULPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.99%的约0.1μm至约0.17μm大小的颗粒;以及臭氧过滤器之一。
5.根据权利要求4所述的设备,其中单独颗粒过滤器包括第一过滤器,该设备进一步包括:
第二过滤器,位于第一过滤器的下游,且位于洁净室的上游,其中第二过滤器至少包括:HEPA过滤器,配置该HEPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.97%的约0.3μm大小的颗粒;ULPA过滤器,配置该ULPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.99%的约0.1μm至约0.17μm大小的颗粒;化学过滤器;以及臭氧过滤器之一。
6.根据权利要求5所述的设备,其中第二过滤器位于靠近洁净室的新鲜空气管道的出气口部分。
7.根据权利要求1所述的设备,其中单独颗粒过滤器包括可拆卸过滤器,并且其中新鲜空气管道进一步包括:
新鲜空气管道的第一部分,配置该第一部分以使新鲜空气从新鲜空气管道的入口到达第一部分的出口;以及
新鲜空气管道的第二部分,可分离地与第一部分的出口相连,配置该第二部分以使新鲜空气从第一部分的出口沿通路通过第二部分,其中可拆卸过滤器位于新鲜空气管道的第二部分。
8.根据权利要求7所述的设备,其中可拆卸过滤器包括第一可拆卸过滤器,而新鲜空气管道包括位于第二部分下游的出气口部分,该设备进一步包括:
第二可拆卸过滤器,位于出气口部分,配置该第二可拆卸过滤器以使过滤的空气从第二可拆卸过滤器流入洁净室。
9.根据权利要求7所述的设备,其中过滤器位于靠近新鲜空气管道第二部分的入口处。
10.根据权利要求7所述的设备,其中第一部分进一步包括:
柔性部分,配置该柔性部分以允许新鲜空气管道第一部分从新鲜空气管道第二部分的入口卸下,从而露出可拆卸过滤器。
11.根据权利要求7所述的设备,其中可拆卸过滤器包括第一可拆卸过滤器,该设备进一步包括:
新鲜空气管道的第三部分,与第二部分相连,第三部分至少具有一个出口;以及
第二可拆卸过滤器,位于第三部分,配置该第二可拆卸过滤器以对沿通路到达从新鲜空气管道到洁净室的至少一个出口的新鲜空气进行过滤。
12.根据权利要求7所述的设备,其中可拆卸过滤器包括第一可拆卸过滤器,该设备进一步包括:
新鲜空气管道的第三部分,与第二部分相连,该第三部分具有多个出口;以及
多个可拆卸过滤器,在第三部分,位于多个出口的上游。
13.一种对洁净室提供新鲜空气的设备,该设备包括:
新鲜空气管道,位于空调系统的下游,配置该新鲜空气管道以使空调系统过滤的新鲜空气进入洁净室;以及
可拆卸过滤器,位于新鲜空气管道上,配置该可拆卸过滤器以过滤新鲜空气,从而将过滤的新鲜空气送到可拆卸过滤器的下游。
14.根据权利要求13所述的设备,其中新鲜空气管道包括:
新鲜空气管道的第一部分,配置该第一部分以使空气从新鲜空气管道的入口到达第一部分的出口;以及
新鲜空气管道的第二部分,可分离地与第一部分的出口相连,配置该第二部分以使空气从第一部分的出口沿通路通过第二部分,其中可拆卸过滤器位于新鲜空气管道的第二部分。
15.根据权利要求13所述的设备,其中可拆卸过滤器位于洁净室的内部。
16.根据权利要求14所述的设备,其中可拆卸过滤器包括第一可拆卸过滤器,该设备进一步包括:
新鲜空气管道出气口部分,位于第二部分的下游;以及
第二可拆卸过滤器,位于出气口部分,配置该第二可拆卸过滤器以使过滤的空气从第二可拆卸过滤器流入洁净室。
17.根据权利要求14所述的设备,其中可拆卸过滤器位于靠近其入口的第二部分。
18.根据权利要求14所述的设备,其中第一部分进一步包括:
柔性部分,配置该柔性部分以使新鲜空气管道的第一部分从新鲜空气管道第二部分卸下,从而露出可拆卸过滤器。
19.根据权利要求14所述的设备,其中可拆卸过滤器包括HEPA过滤器、ULPA过滤器、化学过滤器或臭氧过滤器。
20.根据权利要求14所述的设备,其中可拆卸过滤器包括第一可拆卸过滤器,该设备进一步包括:
新鲜空气管道的第三部分,与第二部分相连,该第三部分至少具有一个出气口;以及
第二可拆卸过滤器,包括于第三部分,配置该第二可拆卸过滤器以对沿到至少一个出气口的通路到洁净室的空气进行过滤。
21.根据权利要求14所述的设备,其中可拆卸过滤器包括第一可拆卸过滤器,该设备进一步包括:
新鲜空气管道的第三部分,与第二部分相连,该第三部分具有多个出气口;以及
多个可拆卸过滤器,位于靠近多个出气口的第三部分上。
22.根据权利要求20所述的设备,其中第二可拆卸过滤器至少包括:HEPA过滤器、ULPA过滤器、化学过滤器以及臭氧过滤器之一。
23.根据权利要求21所述的设备,其中第三部分进一步包括位于多个出气口中至少一个出气口的上游的风门,配置该风门以控制沿通路流过风门的空气流量。
24.一种洁净室新鲜空气提供系统,该洁净室新鲜空气提供系统包括:
空调系统,配置该空调系统以接收外部空气,并使该空调系统过滤的新鲜空气流入洁净室,新鲜空气具有第一颗粒浓度;
新鲜空气管道,位于空调系统的下游,配置该新鲜空气管道以使新鲜空气沿通路流动;
第一过滤器,在新鲜空气管道上,位于空调系统的下游,且位于洁净室的上游,配置该第一过滤器以过滤新鲜空气,从而提供具有第二颗粒浓度的新鲜空气,第二颗粒浓度低于第一颗粒浓度;以及
第二过滤器,在新鲜空气管道上,位于第一过滤器的下游,配置该第二过滤器以进一步过滤具有第二颗粒浓度的新鲜空气。
25.根据权利要求24所述的设备,其中第一过滤器至少包括:HEPA过滤器,配置该HEPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.97%的约0.3μm大小的颗粒;ULPA过滤器,配置该ULPA过滤器以从空调系统提供的新鲜空气中滤除至少约99.99%的约0.1μm至约0.17μm大小的颗粒;以及臭氧过滤器之一。
26.根据权利要求25所述的设备,其中第二过滤器至少包括:HEPA过滤器,配置该HEPA过滤器以从新鲜空气中滤除至少约99.97%的约0.3μm大小的颗粒;ULPA过滤器,配置该ULPA过滤器以从新鲜空气中滤除至少约99.99%的约0.1μm至约0.17μm大小的颗粒;化学过滤器;以及臭氧过滤器之一。
27.根据权利要求24所述的设备,其中空调系统接收具有第三颗粒浓度的外部空气,第三颗粒浓度高于第一和第二颗粒浓度,并且并且在约473μ/m3至约999μg/m3范围内。
28.根据权利要求24所述的设备,其中第一部分包括可拆卸过滤器,其中新鲜空气管道包括:
新鲜空气管道的第一部分,配置该第一部分以使空气从新鲜空气管道的入口到达第一部分的出口;以及
新鲜空气管道的第二部分,可分离地与第一部分的出口相连,配置该第二部分以使空气从第一部分的出口沿通路通过第二部分,其中可拆卸过滤器位于新鲜空气管道的第二部分。
29.根据权利要求24所述的设备,其中第一过滤器包括第一可拆卸过滤器,其中第二过滤器包括第二可拆卸过滤器,配置该第二可拆卸过滤器以使过滤的空气从第二可拆卸过滤器流入洁净室。
30.根据权利要求28所述的设备,其中第一过滤器位于新鲜空气管道第二部分的入口附近。
31.根据权利要求28所述的设备,其中第一部分进一步包括:
柔性部分,配置该柔性部分以允许新鲜空气管道的第一部分从新鲜空气管道第二部分的入口卸下,从而露出可拆卸过滤器。
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