KR100234908B1

KR100234908B1 - 청정실용 필터

Info

Publication number: KR100234908B1
Application number: KR1019970040844A
Authority: KR
Inventors: 백민선; 김용수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-12-15
Also published as: KR19990017814A; TW368430B; US6007595A; JPH1157342A

Abstract

본 발명은 라미너 플로우형의 청정실에 사용되는 필터에 관한 것으로, 노말 필터의 필터링부를 가로질러 소정의 에어리어를 구분하는 격벽들이 설치될 때, 종래에는 노말 필터 대신에 이형 필터 두 개를 조합하여 노말 필터를 대신하고, 각각의 이형 필터에 팬을 설치하던 것을 본 발명에서는 노말 필터의 필터링부에 필터링부의 영역을 분할할 수 있는 분할바를 설치하고, 이 분할바를 따라 격벽들이 설치됨으로써, 이형 필터 사용에 대한 비용 증가와 이형 필터에 각각 대응하여 설치되는 팬의 증가 및 이에 따른 팬의 소비 전력 증가를 방지할 수 있어 노말 필터의 설치 시간을 단축할 수 있으며, 이에 따라 노동력 감소 및 설치 비용 절감을 기대할 수 있다.

Description

청정실용 필터

본 발명은 청정실용 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 라미너 플로우형의 청정실에 사용되는 필터의 필터링부의 영역을 분할할 수 있는 분할바를 필터링부의 소정 영역에 설치하여 청정실내의 레이아웃 변경시 이에 신속히 대처할 수 있도록 한 청정실용 필터에 관한 것이다.

일반적으로 현대사회는 과학산업 및 첨단기술산업시대로써 첨단제품의 성능과 수율을 향상시키기 위하여 청정도가 높은 환경 상태에서 공정 진행이 이루어지고 있다.

특히 반도체 분야, 의약품 분야, 유전공학 분야, 신소재 산업 분야 등은 먼지 및 미세한 이물질에 의해 불량 및 실험 결과가 다르게 발생될 수 있으므로 각 분야에 해당되는 공정을 실시할 때에는 매우 청정한 환경 상태에서 이루어지는 바, 이를 가능하게 하는 것이 바로 청정실 시스템이다.

이러한 청정실 시스템은 일반적으로 소정의 제품을 제조하거나 실험할 수 있는 여러 설비들이 설치되는 청정영역과, 청정영역내의 공기가 바닥을 통해 배기되는 공기배기영역과, 공기배기영역의 공기를 청정영역의 천정을 통해 청정영역 내부로 공급하는 공기공급영역으로 구성되어 공기가 순환하는 구조로 이루어지며, 청정영역 상부 전면에는 공기공급영역으로부터 청정영역내로 공급되는 공기를 필터링하는 필터가 팬(fan)과 함께 설치된다.

이때, 필터는 1200mm×600mm로 규격화된 크기의 노말 필터(normal filter)가 사용되며, 청정영역의 청정도는 필터의 성능에 따라 좌우되는데, 반도체 제조의 청정영역에 사용되는 필터는 통상 헤파(HEPA : High Efficiency Paticulate Air) 필터와 울파(ULPA : Ultra Low Penetration Air) 필터가 사용되는 바, 헤파 필터는 보통 0.3㎛의 부유입자를 99.97%이상으로 필터링이 가능하며, 울라 필터는 0.12㎛의 부유입자를 99.99% 이상으로 필터링이 가능하다.

이렇게 상부 전면에 필터가 설치되는 청정영역 내부는 작업자가 작업을 하는 워킹 에어리어(working area)와, 반도체 제조 설비가 배치되는 프로세스 에어리어(process area)와, 상기 제조 설비를 분리 점검할 수 있는 서비스 에어리어(service area)로 레이아웃되는데, 각 에어리어를 구분할 때에는 보통 소정 두께를 갖는 격벽들을 필터와 필터가 결합하는 부분으로부터 수직으로 고정설치하여 영역을 구분하게 된다.

그러나, 제품 제조 설비의 배치에 따라 레이아웃을 변경할 경우, 또는 제품 제조 설비의 업그레이드로 인한 레이아웃 변경시, 각 에어리어를 구분하는 격벽들은 레이아웃에 따라서 다시 설치되는데, 이때 격벽들이 노말 필터와 노말 필터가 결합하는 부분에 설치되지 못하고 노말 필터의 중심부분을 가로질러 설치되며, 이로 인해 공기의 원활한 다운 스트림(down stream)이 되지 않고 노말 필터와 격벽들 경계부분에서 발생하는 와류로 인해 파티클이 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 1200mm×600mm의 노말 필터 대신에 600mm×600mm로 규격화된 이형 필터 두 개를 사용하고, 격벽들을 두 개의 이형 필터가 결합된 부분에 격벽들을 수직으로 고정설치하였으나, 이로 인해 기존의 노말 필터 설치 비용에 대한 이형 필터의 설치 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 이형 필터 설치시에는 이형 필터의 결합부분에 이형 필터를 상호 지지하는 몰드바가 추가로 설치됨으로써 이에 따른 설치 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 몰드바에 의한 이형 필터간의 빈공간으로 인해 공기의 흐름이 불규칙하게 되는 것을 방지하고자 각각의 이형 필터에 대응하여 팬이 설치됨으로써 기존의 노말 필터에 대응하여 팬이 두 개 설치되어 팬에 대한 설치 비용이 증가하며, 팬의 설치 증가에 따른 소비 전력이 증가하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 레이아웃의 변경으로 에어리어를 구분하는 격벽들이 노말 필터를 가로질러 갈 경우 사용되는 이형 필터 대신에 노말 필터의 소정 영역을 분할할 수 있는 분할바를 노말 필터에 설치하여 격벽들이 분할바를 따라 설치될 수 있도록 한 청정실용 필터를 제공하는데 있다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 청정실 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.

제2도는 제1도의 A 부분을 나타낸 부분 평면도.

제3도는 제2도의 B-B' 부분을 나타낸 부분 단면도.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 노말 필터를 개략적으로 나타낸 사시도.

제5도는 제4도의 C-C' 부분을 나타낸 단면도.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 공기를 필터링하는 필터링부와;

상기 필터링부의 테두리를 감싸서 상기 필터링부를 지지고정 및 보호하는 프레임과;

상기 필터링부를 소정 영역들로 분할하고 상기 프레임을 지지하는 몰드바의 높이와 일치하도록 상기 공기가 배기되는 방향으로 돌출되는 분할부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 소정 영역들의 면적은 각각 동일한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 소정 영역들의 면적은 각각 동일하지 않은 것을 특징으로 하다.

바람직하게, 상기 분할부재의 양측단부는 상기 프레임에 면접하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 분할부재의 폭은 상기 분할부재에 결합되어 에어리어를 구분하는 격벽들의 두께 보다 같거나 더 큰 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 분할부재의 폭은 최대 5cm인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 분할부재는 부식에 강한 금속인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 금속은 스텐레스인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 금속은 알루미늄 합금인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 분할부재에 의해 분할되는 각각의 상기 필터링부는 공기를 필터링하는 필터율이 동일한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 분할부재에 의해 분할되는 각각의 상기 필터링부는 공기를 필터링하는 필터율이 각각 다른 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 분할부재에 의해 분할되는 상기 필터링부의 일측 영역에는 헤파 필터링부와 타측 영역에는 울파 필터링부가 설치되는 것을 특징으로 하다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 청정실 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 청정실 시스템(10)은 크게 세 영역, 예를 들어 반도체 제조에 사용되는 여러 설비들이 배치되어 소정의 공정이 진행되는 청정영역(40)과, 청정영역(40)의 바닥을 통해 공기가 배기되는 공기배기영역(30)과, 공기배기영역(30)으로부터의 공기를 청정영역(40)의 천정을 통해 다시 청정영역(40)내로 공급하는 공기공급영역(20)으로 이루어져 있는 한편, 청정영역(40) 상부에는 공기가 순환 및 필터링을 할 수 있도록 팬(23)이 설치된 필터(50)들이 배열되어 있고, 하부에는 청정영역(40)내의 공기들이 배기될 수 있도록 복수개의 홀이 형성된 그레이팅(미도시)이 배열되어 있다.

또한, 청정영역(40)은 작업자가 이동하면서 작업 활동을 하는 워킹 에어리어(working area ;41)와, 반도체 제조 설비(44)가 배치되어 소정의 공정이 진행되는 프로세스 에어리어(process area ;42)와, 상기 반도체 제조 설비(44)를 분리하여 점검할 수 있는 서비스 에어리어(service area ;43)로 구분되는데, 각 에어리어를 구분할 경우에는 두께가 각각 다른 격벽들(45)들에 의해 각 에어리어들이 구분된다.

여기서, 노말 필터들이 설치된 도 1의 A 부분을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 도 1의 A 부분을 나타낸 부분 평면도이며, 도 3은 도 2의 B-B' 부분을 나타낸 부분 단면도이다.

도시된 바와 같이, 수평으로 "T' 형상의 몰드바(21)가 소정 갖격 이격된 상태, 예를 들어 1200mm×600mm로 규격화된 노말 필터(50)의 장방향 단부면이 몰드바(21)에 지지될 수 있는 간격으로 배열 설치되는 한편, 이 몰드바(21)는 도 1에 도시된 바와 같이, 공기공급영역(20) 상부에 고정되는 롱볼트(24)에 의해 지지고정된다.

이렇게 롱볼트(24)에 의해 지지된 몰드바(21) 사이에는 상부에 팬(23)이 설치된 노말 필터(50)가 연속적으로 설치되어 있으며, 노말 필터(50)간의 면접 부분에는 몰드바(21) 사이를 연결하여 고정되어 잇는 "T" 형상의 몰드바(22)가 설치되어 노말 필터(50)간의 구분을 확실히 하고 더욱 견고히 노말 필터(50)를 지지고정하고 있다.

또한 청정영역(40)의 각각의 에어리어를 구분하는 격벽들(45)은 레이아웃에 따라 노말 필터(45)의 중심 부분을 가로질러 설치되어 있다. 여기서, 격벽들의 설치 상태를 도 5를 통해 살펴보면, 본 발명에 따라 노말 필터(50)의 중심 부분에 설치되어 있는 분할바(52)의 표면에 각 에어리어를 구분하는 격벽들(45)이 설치되어 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 노말 필터의 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 노말 필터의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 C-C' 부분을 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 외형상 사각형상으로 이루어진 노말 필터(50)는 크게 공기를 필터링하는 필터링부(55)와, 필터링부(55)의 테두리를 감싸서 필터링부(55)를 지지고정 및 보호하는 프레임(51)으로 이루어져 있다.

또한, 필터링부(55)는 소정 간격 이격되어 배치되며 공기의 풍량을 조절하는 세퍼레이터(separator ;57)와, 세퍼레이터 사이에 각각 개재되어 공기를 필터링하는 메디아(media ;56)로 구성되어 있다. 이때, 메디아(56)는 소정 형태로 반복굴곡되어 있다.

여기서, 본 발명에 따르면, 필터링부(55)의 영역을 양방향으로 분할하는 분할바(52)가 필터링부(55)의 중심 부분의 세퍼레이터(57)와 메디아(56) 사이에 설치되어 있다. 이때, 분할바(52)는 일반적으로 부식에 강한 금속, 예를 들어 알루미늄 합금, 스테인레스인 것이 바람직하며, 원활한 공기의 다운 스트림을 위하여 분할바(52)의 양측단부는 프레임(51)에 면접하는 것이 바람직하다.

또한, 격벽들(45)의 일단면과 면접하는 분할바(52)의 일단면의 폭은 최대 5cm가 바람직한 바, 이는 분할바(52)의 일단면에 위치하여 고정되는 격벽들(45)의 두께가 최대 5cm이기 때문이다.

또한, 분할바(52)의 일단면은 노말 필터(50)의 프레임(51)을 지지하는 몰드바(21)의 외측면과 동일선상에 위치할 수 있도록 소정 길이 만큼 돌출되는 것이 바람직한 바, 이는 분할바(52)의 일단면과 몰드바(21)의 외측면이 평행함으로써 차후 분할바(52)와 몰드바(21)를 따라 설치되는 격벽들(45)이 원활하게 설치될 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같이 레이아웃의 변경에 따라 에어리어를 구분하는 격벽들이 노말 필터의 필터링부를 가로질러 설치될 경우 종래에는 격벽들이 설치된 부분으로부터 발생되는 와류로 인해 파티클이 발생하므로써, 노말 필터 대신에 600mm×600mm 크기의 이형 필터 두 개로 대체하고, 이형 필터 각각에 팬이 설치되었으며, 이형 필터간에 단바가 개재되어 몰드바에 고정 설치되었다. 하지만, 이로 인해 한 개의 노말 필터에 대한 두 개의 이형 필터의 설치 비용이 대폭 증가하였으며, 이형 필터 각각에 대한 팬 설치 비용 및 이에 따른 팬의 소비 전력이 증가되었으며, 또한, 부수적으로 단바가 추가되어 전체적으로 설치 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따른 노말 필터를 사용하면, 노말 필터 상부에 한 개의 팬 설치가 가능하며, 노말 필터의 분할바에 격벽들이 위치하기 때문에 와류가 발생하지 않는다. 이는 필터링부의 분할바가 팬과 마주보는 노말 필터의 필터링부의 표면부터 청정영역으로 향하는 노말 필터의 필터링부의 표면까지 분할하며, 분할바의 두께가 격벽들의 두께보다 크거나 같기 때문에 팬에 의해 노말 필터를 통해 필터링되는 공기는 필터를 통과하여 곧장 격벽들을 따라 다운 스트림된다.

또한, 본 발명에 따른 노말 필터로 종래의 이형 필터를 대신할 수 있기 때문에 설치시간 단축으로 인한 노동력 절감을 기대할 수 있다.

또한, 이형 필터 사용으로 인한 설치의 비용 상승과, 이형 필터 각각에 설치되는 팬의 증가 비용 및 팬의 소비 전력 증가를 방지할 수 있다.

또한, 노말 필터에 설치된 분할바를 기준으로 성능이 다른, 예를 들어 울파 필터와 헤파 필터를 동시에 수용할 수 있어, 격벽들의 설치에 따라 청정도가 달라질 경우, 각각의 청정도에 맞는 필터 종류를 선택할 수 있으므로, 레이아웃 변경에 따라 격벽들을 설치할 때, 이에 대한 대처 능력이 향상되며, 설치 비용 또한 절감할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기존의 노말 필터의 필터링부를 가로질러 소정의 에어리어를 구분하는 격벽들이 설치될 경우, 종래에는 노말 필터 대신에 이형 필터 두 개를 조합하여 노말 필터를 대신하였으며, 각각의 이형 필터에 팬을 설치하던 것을 본 발명에서는 노말 필터의 필터링부에 필터링부의 영역을 분할할 수 있는 분할바를 설치하고, 이 분할바를 따라 격벽들이 설치됨으로써, 이형 필터 사용에 대한 비용 증가와 이형 필터에 사용되는 팬의 증가 및 이에 따른 팬의 소비 전력 증가를 방지할 수 있어 노말 필터의 설치 시간이 감소되며, 이에 따라 노동력 절감 및 설치 비용이 감소되는 효과가 있다.

Claims

세워져 배치된 다수개의 격벽들에 의해 에어리어가 구분되는 청정영역의 윗면에 줄지어 배열되며, 상기 청정영역으로 유입되는 공기를 필터링하는 필터링부와: 상기 필터링부의 테두리를 감싼 상태에서, 상기 필터링부를 지지고정 및 보호하는 프레임과: 상기 격벽들과 대응되는 위치에서, 상기 필터링부의 중앙을 가로지른 상태로 개재되며, 상기 필터링부를 두 개의 영역으로 분할하고, 양쪽 단부가 상기 프레임의 테두리와 면접하며, 상기 필터링부가 상기 격벽들위에 얹혀질 수 있도록 상기 격벽들과 접촉되고, 상기 격벽들의 두께와 동일한 두께를 유지하는 분할바를 포함하는 것을 특징으로 하는 청정실용 필터.
제1항에 있어서, 상기 분할바의 최대 두께는 5cm인 것을 특징으로 하는 청정실용 필터.
제1항에 있어서, 상기 분할바는 부식에 강한 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청정실용 필터.
제3항에 있어서, 상기 금속은 스텐레스 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 청정실용 필터.
제1항에 있어서, 상기 분할바에 의해 분할되는 상기 필터링부의 각 분할영역은 공기를 필터링하는 필터율이 동일한 것을 특징으로 하는 청정실용 필터.
제1항에 있어서, 상기 분할바에 의해 분할되는 상기 필터링부의 각 분할영역은 공기를 필터링하는 필터율이 서로 다른 것을 특징으로 하는 청정실용 필터.
제1항에 있어서, 상기 분할바에 의해 분할되는 상기 필터링부의 일분할영역에는 헤파 필터링부가 설치되고, 다른 분할영역에는 울파 필터링부가 설치되는 것을 특징으로 하는 청정실용 필터.