KR0155881B1 - Testing chamber for checking particles and particle checking system by it - Google Patents
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Abstract
반도체에 관련된 여러 가지의 파타클을 평가할 수 있는 파티클 평가용 시험챔버와 이를 이용한 파티클 평가 시스템이 포함되어 있다. 또한 파티클 평가 기준시험(Reference Test)을 할 수 있는 파티클 평가 시스템과 파티클의 구조 및 성분 분석을 할 수 있는 파티클 평가 시스템이 포함되어 있다. 본 발명의 파티클 평가 시스템은, 시험챔버 내부 또는 외부에서 샘플링된 파티클이 환합된 공기를 시험챔버의 이소키네틱 샘플링프루브에 의해 일정하게 샘플링하여, 시험챔버와 연결된 파티클카운터, 멀티플렉서 프로세서, 및 컴퓨터에서 파티클을 카운팅하고 모니터링할 수 있다. 따라서, 크린룸 의복, 제조공정 라인에서 사용하는 여러 가지 지원장비, 기타 청정용품, 작업자의 작업행동 등에서 발생하는 파티클오염의 정도를 평가할 수 있고, 신규 청정용품의 자격인증에도 적용할 수 있다. 또한 파티클 생성 시스템을 파티클 평가 시스템에 연결하여, 상기 파티클 생성 시스템으로부터 샘플링된 파티클을 공급함으로써 파니클 평가기준시험을 행할 수 있고, 임펙터를 파티클 평가 시스템에 연결하여, 샘플링된 공기에 포함되어 있는 파티클을 상기 임펙터에서 크기별로 샘플링한 후 분석장비를 사용하여 파티클의 구조 및 성분을 분석할 수 있다.Particle evaluation test chamber and particle evaluation system using the same are included. Also included is a particle evaluation system for particle test and a particle evaluation system for particle structure and composition analysis. The particle evaluation system of the present invention constantly samples the sampled air inside or outside the test chamber by means of an isokinetic sampling probe of the test chamber, so that the particle counter, the multiplexer processor, and the computer are connected to the test chamber. Can be counted and monitored. Therefore, it is possible to evaluate the degree of particle contamination generated from clean room garments, various supporting equipment used in the manufacturing process line, other clean products, and worker's work behavior, and can be applied to qualification of new clean products. In addition, the particle generation system can be connected to the particle evaluation system, and the particle evaluation criteria test can be performed by supplying the sampled particles from the particle generation system, and the impactor is connected to the particle evaluation system, which is included in the sampled air. After the particles are sampled by the size of the impactor, an analysis device may be used to analyze the structure and the composition of the particles.
Description
제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 파티클 평가용 시험챔버의 사시도이다.1 is a perspective view of a test chamber for particle evaluation according to a first embodiment of the present invention.
제2도는 본 발명의 제2실시예에 의한 파티클 평가 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a particle evaluation system according to a second embodiment of the present invention.
제3도는 본 발명의 제3실시예에 의한 파티클 평가 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a particle evaluation system according to a third embodiment of the present invention.
제4도는 본 발명의 제4실시예에 의한 파티클 평가 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a particle evaluation system according to a fourth embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11,31 ; 시험챔버 13,33 ; 공기입구관11,31; Test chamber 13,33; Air inlet pipe
15,35 ; 공기출구관 19,39 ; 이소키네틱 샘플링프루브15,35; Air outlet pipes 19,39; Isokinetic Sampling Probe
21,41 ; 홀 43,45,47,49 ; 파티클 카운터21,41; Hole 43, 45, 47, 49; Particle counter
51 ; 멀티플렉서 프로세서 53 ; 컴퓨터51; Multiplexer processor 53; computer
71 ; 파티클 생성장치 91 ; 임펙터71; Particle generator 91; Impact
83,103 ; 제2실시예에 의한 파티클 평가 시스템83,103; Particle Evaluation System According to Embodiment 2
본 발명은 반도체 제조환경내의 파티클 평가 시스템(Particel Evaluation System)에 관한 것으로, 특히 파티클과 공기를 혼합하여 샘플링하는 파티클 평가용 시험챔버(Test Chamber)와 이를 이용한 파티클 평가 시스템(Particle Evaluation System)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle evaluation system in a semiconductor manufacturing environment, and more particularly, to a test chamber for particle sampling and a particle evaluation system using the same. will be.
근래 반도체소자의 고집적화에 의해 소자의 크기가 작아짐에 따라, 제조공정 환경에서의 파티클의 관리가 더욱 중요하게 인식되어 가고 있다. 특히 지금까지는 0.1um크기 이상의 피티클을 주로 괸리해 왔으나, 패턴 설계룰(pattern Design Rule)이 점차 미세화되어 감에 따라 현재는 0.1um크기 이하의 작은 파티클까지 관리할 필요성을 갖게 되었다.In recent years, as the size of devices decreases due to high integration of semiconductor devices, management of particles in a manufacturing process environment is becoming more important. In particular, until now, we have mainly dealt with more than 0.1um sized particles, but as the pattern design rule is gradually refined, it is necessary to manage even small particles smaller than 0.1um size.
따라서 크린룸 입실의 기본이 되는 청정용품, 예컨데 의복, 방진모, 방진화 등의 보다 나은 특성이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for better characteristics such as cleaning products, such as clothes, dust-proof hair, dust-proofing, etc., which are the basis of clean room entrance.
종래의 파티클에 관련된 트린룸의복 특성평가 방법은, 의복 원단 자체의 파티클 투과평가와 투습평가, 그리고 단순한 외형평가만이 이루어지고 있었다.In the conventional method of evaluating the characteristics of the clothes of a trim room garment related to particles, only the particle permeation evaluation, the moisture permeability evaluation, and the simple appearance evaluation of the garment fabric itself were made.
그러나 상기 크린룸의복의 특성평가이외에 파티클 관리에 있어서 더욱 중요한 평가사항, 예컨데 상기 크린룸의복 및 부대시설에서 발생하는 파티클에 대한 평가, 여러 가지 작업행동과 크린룸에서 행해지는 행동을 통해 발생하는 파티클오염 정도에 대한 평가, 또한 발생된 파티클에 대한 특성평가는 행하지 못하였다.However, in addition to the evaluation of the characteristics of the clean room clothes, the more important evaluation matters in particle management, for example, the evaluation of the particles generated in the clean room clothes and additional facilities, the degree of particle contamination caused by various work actions and actions performed in the clean room. Evaluation was not performed and characteristics of the generated particles were not evaluated.
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은, 크린룸 의복에서 발생하는 파티클, 제조공정 라인(Line)에서 사용하는 여러 가지 지원장비(컴퓨터, 모니터, 프린터등) 사용할 때 발생되는 파티클, 청정용품(의자, 청소기등)에서 자체적으로 발생하거나 사용방법에 따라 발생하는 파티클을 평가할 수 있고,Therefore, the first object of the present invention, particles generated in clean room clothes, particles generated when using a variety of support equipment (computer, monitor, printer, etc.) used in the manufacturing process line (Line, etc.), cleaning products (chair, cleaner, etc.) ) Can be used to evaluate particles generated by itself or by usage.
또한 작업자의 여러 가지 작업행동과 크린룸에서 행해지는 행동을 통해 발생하는 파티클오염의 정도를 평가할 수 있는 파티클 평가용 시험챔버와 이를 이용한 파티클 평가 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, the present invention provides a test chamber for particle evaluation and a particle evaluation system using the same, which can evaluate the degree of particle contamination caused by various work behaviors and actions performed in a clean room.
본 발명의 두 번째 목적은, 파티클 평가 기준시험(Reference Test)을 할 수 있는 파티클 평가 시스템을 제공하는 데 있다.A second object of the present invention is to provide a particle evaluation system capable of performing a particle evaluation reference test.
본 발명의 세 번째 목적은 파티클의 구조 및 성분 분석을 할 수 있는 파티클 평가 시스템을 제공하는 데 있다.It is a third object of the present invention to provide a particle evaluation system capable of analyzing the structure and composition of particles.
상기한 첫 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파티클 평가용 시험챔버는,Particle evaluation test chamber of the present invention for achieving the first object described above,
상기 시험챔버의 외벽에 연결되며, 상기 시험챔버의 내부와 외부를 연통시키는 공기입구관(Air Input Duct);An air inlet pipe connected to an outer wall of the test chamber and communicating an inside and an outside of the test chamber;
상기 공기입구관 반대편의 상기 시험챔버 외벽에 연결되며, 상기 시험챔버 내부와 외부를 연통시키는 공기출구관(Air Outlet Duct);An air outlet pipe connected to an outer wall of the test chamber opposite to the air inlet pipe and communicating with the outside of the test chamber;
상기 공기출구관에 부착되며, 상기 시험챔버 내부의 공기를 취출하는 팬(Fan);A fan attached to the air outlet pipe and configured to blow out air in the test chamber;
상기 공기출구관에 부착되며, 상기 공기출구관으로 취출되는 공기의 일부를 일정하게 샘플링(Ssmpling)하는 이소키네틱 샘플링프루브( Isokinetic Sampling Probe);An isokinetic sampling probe (Ssokinetic Sampling Probe) is attached to the air outlet pipe, and constantly sampling a portion of the air blown out to the air outlet pipe;
상기 시험챔버의 천정에 존재하며, 상기 시험챔버 내부로 샘플링된 파티클을 받아들이는 홀(Hall);A hole present in the ceiling of the test chamber and receiving particles sampled into the test chamber;
상기 시험챔버의 외벽에 부착된 도어(Door)를 구비하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a door (Door) attached to the outer wall of the test chamber.
상기 시험챔버는 원통형으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 시험챔버는 스테인레스 스틸(Stainless Steal)재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 공기입구관은 26°의 각도로 제작되는 것이 바람직하고, 상기 공기입구관, 공기출구관, 팬, 및 이소키네틱 샘플링프루브는 각각 2개씩 형성된다.The test chamber is preferably formed in a cylindrical shape, the test chamber is preferably made of stainless steel (Stainless Steal) material. In addition, the air inlet pipe is preferably manufactured at an angle of 26 °, and the air inlet pipe, air outlet pipe, fan, and two isokinetic sampling probes are each formed.
상기한 첫 번째 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 파티클 평가용 시험챔버를 이용한 파티클 파티클 평가 시스템은,Particle particle evaluation system using the test chamber for particle evaluation of the present invention, to achieve the first object described above,
상기 시험챔버가, 상기 시험챔버의 외벽에 연결되어 상기 시험챔버의 내부와 외부를 연통시키는 공기입구관과, 상기 공기입구관 반대편의 상기 시험챔버 외벽에 연결되어 상기 시험챔버 내부와 외부를 연통시키는 공기출구관과, 상기 공기출구관에 부착되어 상기 시험챔버 내부의 공기를 취출하는 팬(Fan)과, 상기 공기출구관에 각각 부착되어 상기 공기출구관으로 취출되는 공기의 일부를 일정하게 샘플링하는 이소키네틱 샘플링프루브(Isokinetic Sampling Probe)와, 상기 시험챔버의 천정에 위치하여 상기 시험챔버 내부로 샘플링된 파티클을 받아들이는 홀(Hall)과, 상기 시험챔버의 외벽에 부착된 도어(Door)를 구비하고,The test chamber is connected to an outer wall of the test chamber to communicate the inside and the outside of the test chamber, and the test chamber is connected to the outer wall of the test chamber opposite the air inlet tube to communicate the inside and the outside of the test chamber An air outlet pipe, a fan attached to the air outlet pipe to draw out the air inside the test chamber, and a portion of air attached to the air outlet pipe respectively to be blown out to the air outlet pipe An isokinetic sampling probe, a hall positioned on the ceiling of the test chamber for receiving particles sampled into the test chamber, and a door attached to an outer wall of the test chamber. and,
상기 시험챔버의 상기 이소키네틱 샘플링프루브에 연결되고, 상기 이소키네틱 샘플링프루브로부터 샘플링된 공기를 받아 파티클을 계산하는 파티클카운터(Particle Counter);A particle counter connected to the isokinetic sampling probe of the test chamber and receiving air sampled from the isokinetic sampling probe to calculate a particle;
상기 파티클카운터의 출력단에 연결되고, 상기 파티클카운터에서 카운팅된 데이터를 받아들여 취합하는 멀티플렉서 프로세서(Multiplexer Processor);A multiplexer processor coupled to an output terminal of the particle counter and receiving and counting data counted by the particle counter;
상기 멀티플렉서 프로세서의 출력단에 연결되고, 상기 멀티플렉서 프로세서에서 취합된 데이터를 모니터링(Monitoring)하는 컴퓨터;A computer coupled to an output of said multiplexer processor for monitoring data collected by said multiplexer processor;
상기 컴퓨터의 출력단에 연결되고, 상기 컴퓨터에서 모니터링된 데이터를 출력하는 프린터를 구비하는 것을 특징으로 한다.And a printer connected to an output terminal of the computer and outputting data monitored by the computer.
상기한 두 번째 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 파티클 평가용시험챔버를 이용한 피티클 평가 시스템은,In order to achieve the second object described above, the particle evaluation system using the particle evaluation test chamber of the present invention,
상기 시험챔버가, 상기 시험챔버의 외벽에 연결되어 상기 시험챔버의 내부와 외부를 연통시키는 공기입구관과, 상기 공기입구관 반대편의 상기 시험챔버 외벽에 연결되어 상기 시험챔버 내부와 외부를 연통시키는 공기출구관과, 상기 공기출구관에 부착되어 상기 시험챔버 내부의 공기를 취출하는 팬(Fan)과, 상기 공기출구관에 각각 부착되어 상기 공기출구관으로 취출되는 공기의 일부를 일정하게 샘플링하는 이소키네틱 샘플링프루브(Isokinetic Sampling Probe)와, 상기 시험챔버의 천정에 위치하여 상기 시험챔버 내부로 샘플링된 파티클을 받아들이는 홀(Hall)과, 상기 시험챔버의 외벽에 부착된 도어(Door)를 구비하고,The test chamber is connected to an outer wall of the test chamber to communicate the inside and the outside of the test chamber, and the test chamber is connected to the outer wall of the test chamber opposite the air inlet tube to communicate the inside and the outside of the test chamber An air outlet pipe, a fan attached to the air outlet pipe to draw out the air inside the test chamber, and a portion of air attached to the air outlet pipe respectively to be blown out to the air outlet pipe An isokinetic sampling probe, a hall positioned on the ceiling of the test chamber for receiving particles sampled into the test chamber, and a door attached to an outer wall of the test chamber. and,
상기 시험챔버의 상기 이소키네틱 샘플링프루브에 연결되고, 상기 이소키네틱 샘플링프루브로부터 샘플링된 공기를 받아 파티클을 계산하는 파티클카운터(Paritcle Dounter);A particle counter connected to the isokinetic sampling probe of the test chamber and receiving air sampled from the isokinetic sampling probe to calculate particles;
상기 파티클카운터의 출력단에 연결되고, 상기 파티클카운터에서 카운팅된 데이터를 받아들여 취합하는 멀티플렉서 프로세서(Multiplexer Processor);A multiplexer processor coupled to an output terminal of the particle counter and receiving and counting data counted by the particle counter;
상기 멀티플렉서 프로세서의 출력단에 연결되고, 상기 멀티플레서 프로세서에서 취합된 데이터를 모니터링(Monitoring)하는 컴퓨터;A computer coupled to an output of said multiplexer processor for monitoring data collected by said multiplexer processor;
상기 컴퓨터의 출력단에 연결되고, 상기 컴퓨터에서 모니터링된 데이터를 출력하는 프린터;A printer connected to the output of the computer and outputting data monitored by the computer;
상기 시험챔버에 파티클을 공급하기 위해 파티클을 생성하는 파티클 생성 시스템(Particel Generation System);Particle generation system for generating particles to supply the particles to the test chamber (Particel Generation System);
상기 파티클 생성 시스템과 연결되어, 상기 파티클 생성 시스템으로부터 받아들이는 파티클의 상대습도를 제거하는 확산 건조기(Diffusion Dryer);A diffusion dryer connected to the particle generation system to remove relative humidity of particles received from the particle generation system;
상기 확산 건조기와 연결되고, 상기 확산 건조기를 통과한 파티클의 정전기를 중화시켜 상기 시험챔버의 홀에 공급하는 중화기(Neutralizer)를 구비하는 것을 특징으로 한다.It is connected to the diffusion dryer, characterized in that it comprises a neutralizer (Neutralizer) for neutralizing the static electricity of the particles passed through the diffusion dryer to supply to the hole of the test chamber.
상기한 세 번째 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 파티클 평가용 시험챔버를 이용한 파티클 평가 시스템은,Particle evaluation system using the test chamber for particle evaluation of the present invention, to achieve the third object described above,
상기 시험챔버는, 상기 시험챔버의 외벽에 연결되어 상기 시험챔버의 내부와 외부를 연통시키는 공기입구관과, 상기 공기입구관 반대편의 상기 시험챔버 외벽에 연결되어 상기 시험챔버 내부와 외부를 연통시키는 공기출구관과, 상기 공기출구관에 부착되어 상기 시험챔버 내부의 공기를 취출하는 팬(Fan)과, 상기 공기출구관에 각각 부착되어 0상기 공기출구관으로 취출되는 공기의 일부를 일정하게 샘플링하는 이소키네틱 샘플링프루브(Isokinetic Sampling Probe)와, 상기 시험챔버의 천정에 위치하여 상기 시험챔버 내부로 샘플링된 파티클을 받아들이는 홀(Hall)과, 상기 시험챔버의 외벽에 부착된 도어(Door)를 구비하고,The test chamber may be connected to an outer wall of the test chamber to communicate the inside and the outside of the test chamber, and may be connected to the test chamber outer wall opposite to the air inlet pipe to communicate the inside and the outside of the test chamber. Constantly sampling a portion of the air outlet pipe, a fan attached to the air outlet pipe to blow out the air inside the test chamber, and a portion of the air which is attached to the air outlet pipe and blown out to the air outlet pipe, respectively. An isokinetic sampling probe, a hole in the ceiling of the test chamber to receive particles sampled into the test chamber, and a door attached to an outer wall of the test chamber. Equipped,
상기 시험챔버의 상기 이소키네틱 샘플링프루브에 연결되고, 상기 이소키네틱 샘플링푸르브로부터 샘플링된 공기를 받아 파티클을 계산하는 파티클카운터(Particel Counter);A particle counter connected to the isokinetic sampling probe of the test chamber and receiving air sampled from the isokinetic sampling probe to calculate a particle;
상기 파티클카운터의 출력단에 연결되고, 상기 파티클카운터에서 카운팅된 데이터를 받아들여 취합하는 멀티플렉서 프로세서(Multiplexer Processor);A multiplexer processor coupled to an output terminal of the particle counter and receiving and counting data counted by the particle counter;
상기 멀티플렉서 프로세서의 출력단에 연결되고, 상기 멀티플렉서 프로세서에서 취합된 데이터를 모니터링(Monitoring)하는 컴퓨터;A computer coupled to an output of said multiplexer processor for monitoring data collected by said multiplexer processor;
상기 컴퓨터의 출력단에 연결되고, 상기 컴퓨터에서 모니터링된 데이터를 출력하는 프린터;A printer connected to the output of the computer and outputting data monitored by the computer;
상기 시험챔버의 상기 이소키네틱 샘플링프루브에 연결되고 상기 이소키네틱 샘플링프루브로부터 샘플링된 공기를 받아들이는 입구와, 상기 입구로 입력되는 샘플링된 공기에 포함된 피티클의 차단 크기(Cut Size)를 결정하는 제1차 노즐(Nozzle) 및 제2차 노즐과, 상기 샘플링된 공기의 유출비(Flow Rate)를 결정하는 오리피스(Orifice)와, 상기 제1차 노즐과 상기 제2차 노즐의 사이에 위치하여 웨이퍼가 놓이는 제1차 샘플단(Sample Stage)과, 상기 제2차 노즐과 상기 오리피스의 사이에 존재하며 웨이퍼가 놓이는 제2차 샘플단과, 상기 입구, 제1차 노즐, 제1차 샘플단, 제2차 노즐, 제2차 샘플단, 오리피스를 순차적으로 통과한 상기 샘플링된 공기를 내보내는 출구를 포함하는 임펙터(Impactor)를 구비하는 것을 특징으로 한다.A cut-out of an inlet connected to the isokinetic sampling probe of the test chamber and receiving air sampled from the isokinetic sampling probe, and a cut size of the article contained in the sampled air input to the inlet; Between the primary nozzle and the secondary nozzle, an orifice for determining the flow rate of the sampled air, and between the primary nozzle and the secondary nozzle, A first sample stage on which the wafer is placed, a second sample stage between the second nozzle and the orifice and on which the wafer is placed, the inlet, the first nozzle, the first sample stage, And an impactor including an outlet for discharging the sampled air sequentially passing through the secondary nozzle, the secondary sample stage, and the orifice.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 파티클 평가용시험챔버의 사시도를 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a particle evaluation test chamber according to a first embodiment of the present invention.
제1도를 참조하면, 시험챔버(11)의 내부와 외부를 연통시키는 공기입구관(13)이 상기 시험챔버(11) 외벽의 상부와 하부에 각각 1개씩 연결되고, 상기 시험챔버(11)의 내부와 외부를 연통시키는 공기출구관(15)이 상기 시험챔버(11)의 반대편 외벽의 상부와 하부에 각각1개씩 연결된다.Referring to FIG. 1, one air inlet tube 13 communicating the inside and the outside of the test chamber 11 is connected to the upper and lower portions of the outer wall of the test chamber 11, respectively, and the test chamber 11 The air outlet pipe 15 for communicating the inside and the outside of the test chamber 11 is connected to each one of the upper and lower sides of the outer wall of the test chamber (11).
상기 각각의 공기출구관(15)의 상부에는 상기 시험챔버(11) 내부의 공기를 취출하는 팬(Fan)(17)이 각각 1개씩 부착되고, 상기 각각의 공기출구관(15)의 중앙부에는 상기 시험챔버(11)로부터 취출는 공기의 일부를 일정하게 샘플링하는 이소키네틱 샘플링프루브(19)가 각각 1개씩 부착된다.On each of the air outlet pipe 15 is attached a fan (17) for taking out the air in the test chamber 11, respectively, and in the central portion of each of the air outlet pipe (15) The isokinetic sampling probes 19 which constantly sample a part of the air to be taken out from the test chamber 11 are attached to each one.
상기 시험챔버(11)의 천정에는 샘플링된 파티클을 받아들일 수 있는 홀(21)이 형성되고, 상기 시험챔버(11)의 외벽에는 도어(Door)(23)가 형성된다.The ceiling of the test chamber 11 is formed with a hole 21 for receiving sampled particles, and a door 23 is formed on the outer wall of the test chamber 11.
상기 시험챔버는 원통형으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 시험챔버는 스테인레스 스틸(Stainless Steal)재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 공기입구관은 26°의 각도로 제작되는 것이 바람직하다.The test chamber is preferably formed in a cylindrical shape, the test chamber is preferably made of stainless steel (Stainless Steal) material. In addition, the air inlet pipe is preferably manufactured at an angle of 26 °.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 파티클 평가용 시험챔버의 동작을 살펴보면,Looking at the operation of the particle evaluation test chamber of the present invention,
최초 크린부스(Clean Booth)에서 발생된 클래스1(Class)의 공기가 상기 공기입구관(13)을 통해 상기 시험챔버(11)의 내부로 들어가게 된다.Class 1 air generated in the first clean booth is introduced into the test chamber 11 through the air inlet pipe 13.
다음에 상기 시험챔버 내부로 들어온 클래스1의 공기가, 상기 시험챔버(11)의 내부에서 샘플링되는 파티클 또는 상기 시험챔버(11)의 천정에 존재하는 홀(21)을 통해 주입되는 샘플링된 파티클과 함께 혼합된 후, 반대편에 조재하는 상기 팬(Fan)(17)에 의해 취출되어 상기 공기출구관(15)을 통해 빠져나간다.Next, the air of class 1 introduced into the test chamber is injected into the particles sampled inside the test chamber 11 or through the holes 21 in the ceiling of the test chamber 11. After being mixed together, it is taken out by the fan 17 located on the opposite side and exits through the air outlet pipe 15.
이때 이 취출된 공기의 일부를 상기 이소키네틱 샘플링프루브(19)가 일정하게 샘플링하여 외부로 공급한다.At this time, the isokinetic sampling probe 19 constantly samples a part of the extracted air and supplies it to the outside.
따라서, 상기 본 발명에 의한 파티클 평가용 시험챔버에 의하면, 원통형으로 제작되어 있으므로 기류유동에 따른 와류를 최대한 방지하여 기류안정화를 확보할 수 있으며,Therefore, according to the test chamber for particle evaluation according to the present invention, because it is manufactured in a cylindrical shape, it is possible to ensure the airflow stabilization by preventing the vortex due to the air flow as much as possible,
공기입구관이 26°각도로 제작되어 있으므로 파티클과 혼합된 공기가, 상류와 하류측이 대각선 형태로 자연스럽게 공기출구관으로 빠져나갈 수 있다.Since the air inlet pipe is made at a 26 ° angle, the air mixed with the particles can flow out into the air outlet pipe naturally in a diagonal form upstream and downstream.
또한 시험챔버의 저체적인 재질이 스테인레스 스틸(Stainless Steal)로 되어 있으므로 시험챔버 자체에서 발생하는 자체오염과 파티클이 충전되어 챔버내부를 오염시키는 연상을 막을 수 있고,In addition, since the lower material of the test chamber is made of stainless steel, self-contamination and particles filled in the test chamber can be filled to prevent condensation that contaminates the inside of the chamber.
시험챔버를 대형화로 제작함으로써 인체의 동작에 따른 파티클 발생량은 물론 크린룸에서 사용하는 여러 가지 것들을 평가할 수 있다.By making the test chamber larger in size, it is possible to evaluate the amount of particles generated by the human body as well as various things used in the clean room.
제2도는 본 발명의 제2실시예에 의한 파티클 평가 시스템의 구성도를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing the configuration of a particle evaluation system according to a second embodiment of the present invention.
시험챔버(31)의 외벽에 2개의 공기입구관(33)이 연결되고, 2개의 공기출구관(35)이 반대편 외벽에 연결되며, 상기 2개의 공기출구관(35)에 각각의 팬(도시되지 않았음)과 각각의 이소키네틱 샘플링르푸브(39)가 부착되고, 천정에는 홀이 형성되어 있다.Two air inlet pipes 33 are connected to the outer wall of the test chamber 31, two air outlet pipes 35 are connected to the opposite outer wall, and each fan (shown in the two air outlet pipes 35). Not shown) and respective isokinetic sampling loops 39, and holes are formed in the ceiling.
또한 파티클을 계산하는 4대의 파티클카운터(43, 45, 47, 49)가 상기 시험챔버(31)의 상기 이소키네틱 샘플링프루브(39)에 각각 2개씩 연결되며, 상기 파티클카운터에서 카운팅된 데이터를 취합하는 멸티플렉서 프로세서(51)가 상기 4대의 파티클카운터에 연결된다.In addition, four particle counters 43, 45, 47, and 49 for calculating particles are connected to the isokinetic sampling probe 39 of the test chamber 31, respectively, and the data counted from the particle counter is collected. A haltplexer processor 51 is connected to the four particle counters.
그리고 취합된 데이터를 모니터링하기 위해 컴퓨터(53)가 상기 멀티플랙서 프로세서(51)에 연결되고, 취합된 데이터를 출력하기 위해 프린터(55)가 상기 컴퓨터(55)에 연결된다.A computer 53 is connected to the multiplexer processor 51 to monitor the collected data, and a printer 55 is connected to the computer 55 to output the collected data.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 파티클 평가 시스템의 동작을 살펴보면,Looking at the operation of the particle evaluation system of the present invention made as described above,
최초 크린부스(Clean Booth)를 통해 발생된 클래스1(Class)의 공기가 2개의 공기입구관(33)을 통해 시험챔버(31) 내부로 주입되고, 상기 클래스1의 공기가 상기 시험챔버(31)의 내부에서 샘플링되는 파티클이나 또는 상기 시험챔버(31)의 홀(41)을 통해 유입되는 샘플링된 파티클과 함께 환합된 후, 이 혼합된 공기가 상기 2개의 팬에 의해 취출되어 상기 공기출구관(35)을 통해 빠져나간다.The air of class 1 generated through the first clean booth is injected into the test chamber 31 through two air inlet pipes 33, and the air of class 1 is injected into the test chamber 31. After mixing with the particles to be sampled inside the sample or the sampled particles flowing through the hole 41 of the test chamber 31, the mixed air is blown out by the two fans and the air outlet pipe Exit through 35.
이때 상기 공기출구관(35)에 부착된 상기 2개의 이소키네틱 샘플링프루브(39)가, 상기2개의 고이출구관(35)으로 빠져나가는 혼합된 공기의 일부를 일정하게 샘플링하여 상기 4대의 파티클카운터(43, 45, 47, 49)로 내보낸다. 이후 상기 2개의 이소키네틱 샘플링프루브로 부터 샘플링된 공기를 받아서 상기 4대의 파티클카운터(43, 45, 47, 49)에서 파티클을 카운팅한다.At this time, the two isokinetic sampling probes 39 attached to the air outlet pipes 35 constantly sample a portion of the mixed air that exits the two high outlet pipes 35 to provide the four particle counters. Export to (43, 45, 47, 49). Thereafter, air is sampled from the two isokinetic sampling probes, and the particles are counted at the four particle counters 43, 45, 47, and 49.
상기 4대의 파티클카운터에서 카운링된 데이터는 상기 멀티플렉서 프로세서(51)로 보내져 취합된 후, RS232 케이블을 통해 컴퓨터(53)에 전송되어 상기 4대의 파티클카운터에서 검출된 파티클을 동시에 모니터링하게 되고, 필요시 상기 프린터(55)로 출력한다.Data counted by the four particle counters is sent to the multiplexer processor 51, collected, and then transmitted to the computer 53 through an RS232 cable to simultaneously monitor the particles detected by the four particle counters. Output to the printer 55 at the time.
이와 같이 본 발명의 제2실시예에 의한 파티클 평가 시스템에 의해서, 시험챔버 내부 또는 외부에서 샘플링된 파이티클이 혼합된 공기를 시험챔버의 이소키네틱 샘플링프루브에 의해 일정하게 샘플링하여, 시험챔버와 연결된 파티클카운터, 멀티플렉서 프로세서, 및 컴퓨터에서 파티클을 카운팅하고 모니터링할 수 있다.As described above, by the particle evaluation system according to the second embodiment of the present invention, air mixed with the particles sampled inside or outside the test chamber is uniformly sampled by the isokinetic sampling probe of the test chamber, and connected to the test chamber. Particles can be counted and monitored at particle counters, multiplexer processors, and computers.
따라서, 크린룸 의복에서 발생하는 파티클, 제조공정 라인(Line)에서 사용하는 여러 가지 지원장비(컴퓨터, 모니터, 프린터등) 사용할 때 발생되는 파티클, 기타 청정용품(의자, 청소기등)에서 자체적으로 발생하거나 사용방법에 따라 발생하는 파티클을 평가할 수 있고,Therefore, particles generated in clean room clothes, particles generated when using various supporting equipment (computers, monitors, printers, etc.) used in the manufacturing process line, or other clean products (chair, cleaners, etc.) You can evaluate the particles that occur depending on how you use them,
또한 작업자의 여러 가지 작업행동과 크린룸에서 행해지는 행동을 통해 발생하는 파티클오염의 정도를 평가할 수 있고, 신규 청정용품 도입시 벤더(Vender)별 특성평가를 실시하여 제품의 자격인증(Qualification)에도 적용할 수 있다.In addition, it is possible to evaluate the degree of particle contamination caused by various work behaviors and actions performed in the clean room, and to apply the product qualification by conducting a characteristic evaluation for each vendor when introducing new clean products. can do.
제3도는 본 발명의 제3실시예에 의한 파트클 생성 시스템이 연결된 파티클 평가 시스템의 구성도를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a particle evaluation system connected to a particle generation system according to a third embodiment of the present invention.
필터(Filter)(73)에 연결되는 건조기(75)와 상기 건조기(75)에 연결되는 분무기(Atomizer)(77)로 이루어지는 파티클 생성 시스템(Particle Generation System)(71)의 출력단이, 상기 파티클 생성 시스템(71)으로부터 받아들이는 파티클의 상대습도를 제거하는 확산 건조기(79)와 연결된다.An output end of a particle generation system 71 comprising a dryer 75 connected to a filter 73 and an atomizer 77 connected to the dryer 75 generates the particles. It is connected to a diffusion dryer 79 which removes the relative humidity of the particles received from the system 71.
상기 확산 건조기(79)의 출력단은 상기 확산 건조기(79)를 통과하는 파티클의 정전기를 중화시키는 중화기(81)와 연결되고, 상기 중화기의 출력단이 제2도의 파티클 평가시스템(83)의 시험챔버 천정에 존재하는 홀에 연결됨으로써 파티클 평가기준시험(Reference Test)을 실시할 수 있는 파티클 평가 시스템이 구성된다.The output end of the diffusion dryer 79 is connected to a neutralizer 81 that neutralizes static electricity of particles passing through the diffusion dryer 79, and the output end of the neutralizer is a test chamber ceiling of the particle evaluation system 83 of FIG. Particle evaluation system is constructed to perform particle reference test by connecting to hole existing in.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 제3실시예에 의한 파트클 형성 시스템이 연결된 파티클 평가 시스템의 동작을 살펴보면,Looking at the operation of the particle evaluation system connected to the particle forming system according to a third embodiment of the present invention made as described above,
필터(73)와 건조기(75)를 통과한 N2가 탈이온수(D. I Water)와 PSL(Poly Stylen Latex)파티클과 함께 분무기(77)에서 희석되고, 이 분무기(77)에 의해 크기가 일정하고 일정한 양의 파티클이 분사된다.N 2 passed through filter 73 and dryer 75 is diluted in nebulizer 77 with deionized water (D. I Water) and poly stylen latex (PSL) particles, and is sized by nebulizer 77 A constant, constant amount of particles is injected.
이후 탈이온수와 희석했기 때문에 100%가까이 높아진 상대습도를 제거하기 위해 실리카젤(Silica Gel)이 충진된 상기 확산건조기(79)를 통과시키고, 다음에 습도가 떨어짐에 따라 생겨난 정전기를 중성화시켜 파티클의 손실(Loss)를 최소화하기 위하여 중화기(81)를 통과시킨다.After the dilution with deionized water to pass through the diffusion dryer (79) filled with silica gel (Silica Gel) to remove the relative humidity near 100%, and then neutralizes the static electricity generated as the humidity drops, Pass the neutralizer 81 to minimize loss.
상기와 같이 생성된 파티클을 제2도의 파티클 평가 시스템(83)의 시험챔버 천정에 존재하는 홀을 통해 공급하여, 상기 파티클 평가 시스템(83)의 시험챔버를 5개부분으로 나누어 각 위치에 해당하는 혼합비(Mixing Ratio)를 평가함으로써 파티클 평가기준시험을 행할 수 있다.The particles generated as described above are supplied through holes in the test chamber ceiling of the particle evaluation system 83 of FIG. 2 to divide the test chamber of the particle evaluation system 83 into five parts corresponding to each position. Particle evaluation criteria tests can be conducted by evaluating the Mixing Ratio.
제4도는 본 발명의 제4실시예에 의한 임펙터(Impactor)가 연결된 파티클 평가 시스템 구성도를 나타내는 도면이다.4 is a block diagram illustrating a particle evaluation system to which an impactor is connected according to a fourth embodiment of the present invention.
상기 제2도의 파티클 평가 시스템(103)의 시험챔버에 부착되어 있는 2개의 이소키네틱 샘플링프루브가 임펙터(91)의 입구(99)에 연결되고, 상기 임펙터(91)의 내부에는, 상기 임펙터의 입구고 입력되는 샘플링된 공기에 포함되어 있는 파티클의 차단 크기(Cut Size)를 결정하는 제1차 노즐(Nozzle)(95) 및 제2차 노즐(96)과 상기 샘플링된 공기의 유출비(Flow Rate)를 결정하는 오리피스(Orifice)(97)가 놓여 있다.Two isokinetic sampling probes attached to the test chamber of the particle evaluation system 103 of FIG. 2 are connected to the inlet 99 of the impactor 91, and inside the impactor 91, Outlet ratio of the primary nozzle (95) and the secondary nozzle (96) and the sampled air to determine the cut size of the particles included in the sampled air input to the inlet of the factor An orifice 97 is set which determines the flow rate.
상기 제1차 노즐(95)과 상기 제2차 노즐(96)의 사이에는 웨이퍼가 놓이는 제1차 샘플단(Sample Stage)(93)이, 상기 제2차 노즐(96)과 상기 오리피스(97)의 사이에는 웨이퍼가 놓이는 제2차 샘플단(94)이 놓여 있고, 상기 입구, 제1차 노즐, 제1차 샘플단, 제2차 노즐, 제2차 샘플단, 오리피스를 순차적으로 통과한 상기 샘플링된 공기를 내보내는 출구(101)를 포함한다.Between the primary nozzle 95 and the secondary nozzle 96, a primary sample stage 93, on which a wafer is placed, includes the secondary nozzle 96 and the orifice 97. The second sample stage 94 on which the wafer is placed is placed between), and sequentially passes through the inlet, the first nozzle, the first sample stage, the second nozzle, the second sample stage, and the orifice. An outlet 101 through which the sampled air is discharged.
따라서 상기 파티클 평가 시스템(103)의 시험챔버에 부착되어 있는 이소키네틱 샘플링프루브가 상기 임펙터(91)의 입구(99)에 연결되어 있으므로, 상기 이소키네틱 샘플링프루브에서 샘플링된 공기를 받아서 이공기에 포함되어 있는 파티클을 상기 임펙터(91)에서 크기별로 샘플링한후,Therefore, since the isokinetic sampling probe attached to the test chamber of the particle evaluation system 103 is connected to the inlet 99 of the impactor 91, the isokinetic sampling probe receives air sampled from the isokinetic sampling probe. After sampling the included particles by size in the impactor 91,
SEM(Scanning Electron Microscope) 및 EPMA(Electron Probe Micro Analyzer), AES(Auger Electron Spectroscope)등으로 파티클의 구조 및 성분을 분석할 수 있고,The structure and composition of particles can be analyzed by SEM (Scanning Electron Microscope), EPMA (Electron Probe Micro Analyzer), AES (Auger Electron Spectroscope),
이에 따라 파티클의 오염특성과 발생소스(Source)를 제거할 수 있으며 또한 여러 가지 단위공정에서 발생하는 어떠한 환경성 파티클도 확인이 가능하다.As a result, it is possible to remove the contamination characteristics of the particles and the source, and to identify any environmental particles generated in various unit processes.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상내에서 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 다양한 변형이 가능하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.
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