KR100253124B1 - 공기청정장치 및 공기청정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 공기청정장치는, 공기가 흡인되는 흡인구와, 이 흡인구를 통하여 흡인된 공기가 토출되는 토출구를 가지는 공기 유통실과, 공기 유통실에 설치되고, 공기를 흡인구로부터 토출하는 송풍수단과, 처리공간에 있어서의 처리에 의하여 유해하게 되는 불순가스의 발생이 작은 소재에 의하여 전체가 형성되고, 흡인구로부터 흡인된 흡인공기중에 함유하는 파티클을 제거하는 파티클 제거수단을 갖추고 있다.

Description

공정청정 장치 및 공기청정 방법

제1도는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 여러 공기 청정장치를 가지는 CVD 장치의 사시도.

제2도는 제1도에 나타낸 CVD 장치의 하우징 내에 있어서의 공기의 순환을 설명하기 위한 도면.

제3도는 제1도에 나타낸 CVD 장치의 처리부 주변을 횡방향에서 본 개략 단면도.

제4도는 제1도에 나타낸 CVD 장치의 상부에 배치된 공기 청정장치의 단면도.

제5도는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 여러 공기 청정장치를 가지는 CVD 장치의 요부 단면도.

제6도는 제5도의 공기 청정장치의 필터 유니트의 사시도.

제7도는 제6도의 필터 유니트의 평면도.

제8도는 제6도의 필터 유니트의 단면도.

제9도는 필터 유니트의 제 1 변형예를 나타낸 사시도.

제10도는 필터 유니트의 제 2 변형예를 나타낸 평면도.

제11도는 본 발명의 공기 청정장치를 처리장치와 크린 룸 사이에 적용한 예를 나타내는 개략도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 처리부 2,222 : 웨이퍼 보트

3 : 반송 기구 4 : 이송기구(웨이퍼 트랜스퍼)

5 : 하우징 5A : 공간

5B : 개구부(토출구) 5C : 흡인구(측면개구부)

5D : 공기 유입구 6 : 개구부

7 : 캐리어 IO 포트 8 : 캐리어 트랜스퍼

9 : 캐리어 스테이지 10 : 트랜스퍼 스테이지

12 : 제 1 공기청정 장치 12A : 덕트부

12B : 개구부 13 : 측면덕트

14 : 저부 덕트 14A : 개구부

15 : 제 1 활성탄 필터 16 : 제 2 활성탄 필터

17 : 제 2 공기 청정장치 18 : 제 3 공기 청정장치

20 : 공기 청정부 121 : 제 1 송풍기

122 : 제 1 제진용 필터 122A,174A : 필터 틀

122B,174B : 에어필터부 123 : 균압판

123A : 구멍 165 : 라디에이터

167 : 구동장치 171 : 용기

171A,171B : 슬리트(흡인구) 173 : 제 4 활성탄 필터

174 : 제 2 제작용 필터 175 : 토출구

177 : 제 2 송풍기 203 : 필터 유니트

204,241 : 통풍실 205 : 통형상의 필터

206 : 기류규제 패널 207 : 매니홀드

221 : 종형열처리로 223 : 이송실

224 : 보트 엘레베이터 235 : 밀폐실

236 : 취출 챔버 237 : 급기장치

238 : 배기챔버 239 : 배기장치

240 : 라디에이터 242 : 통풍로

244 : 블로어 245 : 분기 통풍로

252 : 통기공 252 : 송기공(送氣孔)

261,262 : 기류규제판 271 : 분기관

272 : 입구단 273 : 펌프

300 : 드라이브 유니트 C : 웨이퍼 카세트, 웨이퍼 캐리어

W : 반도체 웨이퍼(피처리체) X,Y,Z : 순환류

Y₁: 공기류

본 발명은, 각종 처리장치의 처리부 또는 그 주변 분위기 중의 공기의 청정을 행하는 공기 청정 장치에 관한 것이다.

피처리체에 불순물이 부착하는 일이 없이 피처리체를 소정의 처리상태로 마무리하기 위해서는, 피처리체가 처리되는 처리부나 그 주변 분위기를 청정화할 필요가 있다. 예를 들면, 반도체 디바이스의 제조공정에 있어서 반도체 웨이퍼의 표면에 산화장치, 확산장치나 CVD장치 등의 성막장치는, 반도체 웨이퍼가 반송되고 또, 처리되는 장치 내부의 분위기 중에 존재하는 불순물을 필터에 의하여 제거하는 공기청정장치를 구비하고 있다.

이것에 의하여 반도체 웨이퍼에 대한 불순물 부착이 방지되고, 반도체 웨이퍼의 정밀한 성막처리가 이루어지고 있다. 이하, 이와 같은 공기청정장치를 CVD 장치에 적용한 경우에 대하여 상세히 설명한다.

CVD 장치 특히, 종형 CVD 장치는, 일반적으로 반도체 웨이퍼에 대하여 성막처리 등이 실시되는 원통형상의 처리부와, 처리부 내에서 반도체 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 보트와, 웨이퍼 보트를 유지하고, 웨이퍼 보트를 처리부에 대하여 반입 및 반출하는 반송기구와, 반송기구에 의하여 지지된 웨이퍼 보트에 반도체 웨이퍼를 이송하는 이송기구와, 이들의 각 기기가 배치되는 공간을 가지는 하우징을 갖추고 있다.

이송기구에 의하여 또는 웨이퍼 보트와 함께 하우징 내의 공간을 이동하는 반도체 웨이퍼에 대하여 퍼티클이 부착하지 않도록, 하우징 내에는, 예를들면 송풍팬과, 퍼티클 등의 먼지를 제거하기 위한 제진용 필터가 배치되어 있다. 이 경우, 송풍팬에 의하여 하우징 내의 공간의 후방으로부터 전방을 향하여 기류를 형성하고, 이 기류의 흐름방향에 제진용필터를 배치함으로써, 청정화된 공기의 기류가 항상 하우징 내에 형성되고, 반도체 웨이퍼에 대한 퍼티클의 부착이 방지된다.

최근에는, 반도체 웨이퍼가 대구경화하고 반도체 웨이퍼의 초미세 가공이 촉진되며, 반도체 웨이퍼에 형성되는 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 등의 성막층이 더욱 얇게 되어 있다. 이것에 수반하여 성막층의 전기적 특성 등의 물성 관리가 더욱 격심하게 되고, 처리 분위기 중의 미량의 불순물이 성막층의 마무리 상태로 큰 영향을 미치도록 되어 왔었다.

한편, 16DRAM의 초미세가공에서는, 먼지의 부착현상 만으로는 설명할 수 없는 미립자가 성막층의 표면에 나타난다. 이 미립자에 의하여 성막층의 전기적 특성 등의 물성이 열화하고, 수율이 저하한다고 하는 문제가 발생한다.

본 발명은, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 반도체 웨이퍼의 성막층의 전기적 특성 등의 물성의 열화 원인으로 되는 불순물, 특히 처리분위기 중의 미량의 불순물 가스 성분에 대하여 최근의 기기분석기술을 구사하여 상세하게 분석, 검토한 결과, 이와 같은 미량의 불순가스의 성분이 전술한 미립자 발생현상의 원인인 것을 밝혀 내었다. 또, CVD장치의 하우징 내의 공기에 함유되는 미량의 불순 가스의 성분을 정성(定性) 분석한 결과, 하우징 내의 공기에는 하이드로 카본 등의 유기화합물이나 인 화합물, 보론 화합물 등의 미량의 불순 가스가 함유되어 있는 것이 판명되었다.

그래서, 본 발명자는, 이들 미량의 불순 가스의 발생원에 대하여 다시 연구를 한 결과, 그 주된 발생원은 제진용 필터를 구성하는 소재이고, 이 소재에 잔존하고 있는 미량의 화합물이 하우징 내에 발산하여 전술한 불순가스로 되는 것이라고 추정하였다.

그리고, 이 필터 소재에 잔존하는 화합물의 성분과 전술한 가스분석에 의한 불순가스의 성분을 비교한 바, 이들 양자의 성분이 일치하는 것을 알았다.

제진용 필터로서는, 일반적으로, HEPA 또는 ULPA 등의 고성능 에어필터가 사용되고 있으며, 필터 틀에 대하여 에어필터를 유기계의 접착제에 의하여 고정함으로써 구성되어 있다. 필터 틀은 금속제이고, 에어필터는, SiO₂를 주체로 하여 이것에 산화보론 등의 각존 성분을 혼합시켜서 시트 형상으로 형성한 것이다. 결국, 제진용 필터를 구성하는 소재에 잔존하고 있는 미량의 화합물은 물론, 에어필터나 필터 틀을 접착하는 접착제의 유기계 불순물도 에어필터 장치로부터 이탈하고, 이들이 하우징 내에 발산하여 불순가스로 되는 것이다.

또, 제진용 필터로부터의 보론 화합물 등의 발산을 조장하는 물질이 크린 룸 안으로부터 CVD장치 내로 유입하여 오는 것도 판명하였다.

즉, 이와 같은 미량의 불순 가스는, 제진용 필터로부터 발산(이 발산은, 때에 따라서 크린 룸 안으로부터 CVD장치 내로 유입하여 오는 물질에 의하여 조정된다.)하고, 하우징 내에 배치되는 송풍 팬에 의하여 처리분위기로 수송되며, 처리과정의 반도체 웨이퍼의 성막층에 부착하여, 성막층의 표면에 미립자를 발생시킨다.

특히, 성막처리 후에 반송기구에 의하여 웨이퍼 보트를 처리부로부터 반출하는 때에는, 웨이퍼 보트로부터의 복사열에 의하여 하우징 내부의 온도가 현저하게 상승하고, 이것에 따라서 제진용 필터의 온도도 상승하여 제진용 필터로부터의 불순가스의 발산이 조장됨과 동시에, 성막처리후의 성막층은 고온에서 화학적으로 활성인 것이므로, 이들 2가지의 요인에 의하여, 성막층의 표면에 미립자가 생기기 쉽게 된다.

본 발명의 목적은, 피처리체의 처리에 악영향을 미치는 불순가스의 스스로의 발생을 적극적으로 억제할 수 있는 공기 청정 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 이하의 공기 청정 장치에 의하여 달성된다. 즉, 이 공기 청정 장치는, 공기가 흡인되는 흡인구와, 이 흡인구를 통하여 흡인된 공기가 토출되는 토출구를 가지는 공기 유통실과, 공기 유통실에 설치되고, 공기를 흡인구로부터 토출하는 송풍수단과, 처리공간에 있어서의 처리에 의하여 유해하게 되는 불순가스의 발생이 작은 소재에 의하여 전체가 형성되고, 흡인구로부터 흡인된 흡인공기중에 함유하는 파티클을 제거하는 파티클 제거수단을 갖추고 있다. 불순가스의 발생이 작은 소재로서는, 금속, 세라믹 또는 수지를 들 수 있다.

상기 구성의 공기 청정장치는, SiO₂를 베이스로 한 종래의 필터와는 다르며, 그 자신이 발산하는 불순가스의 양이 극히 작기 때문에, 처리공간에 있어서의 처리를 취하여 유해하게 되는 불순가스를 발생시키는 일이 없이, 흡인된 처리공간 내의 흡인공기 중에 함유하는 퍼티클을 제거할 수 있다.

[실시예]

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다. 제 1 도 내지 제 4 도는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 것이다. 처리장치의 일예인 CVD 장치의 구성이 제 1 도에 나타나 있다. 이 CVD 장치는, 예를 들면 상단부가 막혀지고 하단부가 뚫린 통형상의 처리부(1)와, 여러 개의 반도체 웨이퍼(피처리체)(W)가 세로방향으로 소정의 간격을 두고 배치되며, 반도체 웨이퍼(W)를 처리부(1) 내에 수평으로 유지하는 웨이퍼 보트(2)와, 웨이퍼 보트(2)를 처리부(1)에 대하여 반입 및 반출하는 반송기구(3)와, 반송기구(3)로 지지된 웨이퍼 보트(2)와 예를들면 20장의 반도체 웨이퍼(W)를 수납할 수 있는 웨이퍼 카세트(C) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 이송하는 이송기구(4)(이하, 웨이퍼 트랜스퍼라고 함) 예를 들면 웨이퍼 보트(2)와, 이들의 각 기기가 배치되는 공간(5A)을 가지는 하우징(5)을 구비하고 있다.

하우징(5)의 전면에는 도시하지 않은 도어에 의하여 개폐가능한 개구부(6)가 형성되어 있으며, 이 개구부(6)로부터 도시하지 않은 반송로 보트를 통하여 하우징(5) 내에, 반도체 웨이퍼(W)가 수납된 웨이퍼 카세트(C)가 반입 및 반출된다. 개구부(6) 측에는, 반도체 웨이퍼(W)를 수직으로 유지한 상태에서 2개의 웨이퍼 카세트(C)를 재치하는 캐리어 IO포트(7)가 배치되어 있다. 캐리어 IO포트(7)에는, 후술하는 바와 같이, 공기와 하우징(5) 내의 윗 쪽으로부터 아래로 흐르는 유통로가 형성되어 있다. 또, 캐리어 IO포트(7)에는, 반도체 웨이퍼(W)의 오리엔테이션 플래트를 이용하여 웨이퍼 카세트(C) 내의 반도체 웨이퍼(W)를 소정의 방향으로 정렬하는 정렬기구(도시하지 않음)와, 웨이퍼 카세트(C)를 90도 회전시켜서 반도체 웨이퍼(W)를 수평-수직변환하는 수평-수직변환기구(도시하지 않음)가 배치되어 있다.

따라서, 웨이퍼 카세트(C) 내의 반도체 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 정렬기구에 의하여 소정방향으로 정렬된 후, 수평-수직변환기구에 의하여 수평으로 배치된다.

캐리어 IO포트(7)의 내측에는 캐리어 트랜스퍼(8)가 배치되며, 이 캐리어 트랜스퍼(8)에 의하여 그 안 쪽에 배치된 선반향상의 캐리어 스테이지(9)에 대하여 웨이퍼 카세트(C)가 이송된다. 캐리어 스테이지(9)는, 예를들면 8개의 웨이퍼 카세트(C)를 종방향 및 횡방향으로 수납할 수 있으며, 처리부(1)에서 이미 처리된 반도체 웨이퍼 또는 처리부(1)에서 처리하려는 반도체 웨이퍼(W)가 수납된 웨이퍼 카세트(C)를 보관할 수 있도록 구성되어 있다.

캐리어 스테이지(9)의 아래 쪽에는 트랜스퍼 스테이지(10)가 배치되어 있으며, 이 트랜스퍼 스테이지(10)와 캐리어 스테이지(9) 사이에서 웨이퍼 카세트(C)가 캐리어 트랜스퍼(8)를 통하여 이송된다. 또, 반도체 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 트랜스퍼(4)에 의하여, 트랜스퍼 스테이지(10)가로 이송된 웨이퍼 카세트(C)와 반송기구(3)로 지지된 웨이퍼 보트(2) 사이에서 이송된다. 즉, 웨이퍼 트랜스퍼(4)는, 처리전의 반도체 웨이퍼(W)를 트랜스퍼 스테이지(10) 상의 웨이퍼 카세트(C)로부터 차례차례 꺼내어 웨이퍼 보트(2)로 이송하고, 또 처리후의 반도체 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보트(2)로부터 차례차레 꺼내어 트랜스퍼 스테이지(10) 상의 웨이퍼 카세트(C) 상의 웨이퍼 카세트(C)에 이송한다.

제 2 도 및 제 3 도에 나타낸 바와 같이, CVD장치는, 하우징(5)의 양측에 토출구(5B)와 흡인구(5C)를 가지는 제 1 공기청정 장치(12)를 갖추고 있다. 제 1 공기청정 장치(12)는, 하우징(5)의 공간(5A)의 일면, 구체적으로는, 하우징(5)의 좌측의 개구부(토출구)(5B)에 설치된 한 쪽으로 열리는 점검용 도어를 겸하는 2 개의 공기 청정부(20),(20)를 구비하고 있다. 또, 이 제 1 공기청정 장치(12)는, 공기 청정부(20),(20)의 내부와, 하우징(5) 우측의 측면개구부(흡인구)(5C)에 통하는 측면덕트(13)와, 공간(5A)의 저부에 배치되어 측면덕트(13)에 의하여 형성되는 공기 유통실을 가지고 있다.

제 3 도에 나타낸 바와 같이, 흡인구(5C)에 가까운 저부 덕트(14)의 부위에는, 흡인구(5C)로부터 공기를 흡인하여 송풍하는 제 1 송풍기(121)가 설치되어 있다. 공기청정부(20),(20)는, 도어를 구성하는 용기와, 용기 내부와 저부 덕트(14) 내부를 통하게 하는 개구부(12B)와, 용기 내에 배치되고, 제 1 송풍기(121)에 의하여 덕트부(12A)를 통하여 송풍되는 공기가 통과하는 사이에 이 공기에 함유하는 퍼티클을 제거하는 제 1 제진용 필터(122)와, 제 1 제진용 필터(122)의 내측에 간격(δ)을 통하여 병렬되고 또 전면(全面)으로부터 제진후의 공기를 우측 측면개구부(5C)에 배치된 측면덕트(13)를 향하여 균등하게 송풍하도록 여러 개의 구멍(123A)이 형성된 균압판(123)을 갖추고 있다.

제 1 제진용 필터(122)는, 사각형 형상으로 형성된 필터 틀(122A)과, 그 테두리부를 필터 틀(122A)에 납땜함으로써 필터 틀(122A)에 장착되는 에어필터부(122B)로 구성되어 있다. 여기에서, 중요한 것은, 필터 틀(122A)과 에어 필터부(122B)로 구성되는 제 1 제진용 필터(122) 전체가 금속(예를 들면, 필터 틀(122A)이 알루미늄으로 형성되고, 에어필터부(122B)가 스테인레스로 형성됨), 세라믹 또는 수지에 의하여 형성됨과 동시에, 에어필터부(122B)가 필터 틀(122A)에 대하여 저(低)아우트 가스물질에 의하여 고정되어 있는 점이다. 결국, 이 구성에서는, 제 1 제진용 필터(122)가, 종래와 같이 불순가스의 발산이 작은 금속, 세라믹 또는 수지에 의하여 전체가 형성된 필터이고, 또, 필터 틀(122A)과 에어 필터부(122B)와의 접착에 있어서, 건조 후 유기계의 가스를 분출하는 접착제등이 일체 사용되어 있지 않다.

또, 에어 필터부(122B)는, 평판 형상 또는 표면적을 크게 하기 위한 물결 형상 또는 통형상으로 성형되어 있다. 물론 에어 필터부(122B)의 형상은, 상기한 형상에 한정되는 것은 아니고, 재질도 상기 재질(금속재료, 세라믹 또는 수지)의 것이라면 어떠한 형상이라도 좋다.

또, 에어 필터부(122B)를 금속으로 형성하는 경우는, 예를들면 미크론 단위의 금속섬유를 두께 1mm 정도의 시이트 형상으로 압축하고, 이것을 소결하면 좋다.

제 2 도에 나타낸 바와 같이, 측면덕트(13)의 내측에는 공기 청정부(20)로부터의 공기가 통과하는 스리트(13a)(흡인구)가 형성되어 있다.

측면덕트(13)와 공기 청정부(20),(20)와는, 각각의 하부에서 공간(5A)의 저부에 배치된 저부덕트(14)에 의하여 통하고, 저부덕트(14)와 공기 청정부(20)의 덕트부(12A)와 측면덕트(13)에 의하여 공기의 순환경로가 형성되어 있다.

따라서, 공기 청정부(20),(20)로부터 하우징(5) 내의 공간(5A) 내에 보내지는 공기는, 측면덕트(13)와 저부덕트(14)와 덕트부(12A)를 통하여 공간(5A) 내에서 환류되고, 공간(5A) 내에서 수평방향의 순환류(X)를 형성하고, 순환류(X)를 형성하는 공기중에 존재하는 퍼티클은 제 1 제진용 필터(122)에 의하여 되풀이하여 제진된다. 따라서, 하우징(5) 내에는 항상 청정화한 공기의 순환류(X)가 형성된다.

측면덕트(13)의 외면에는 스리트(도시하지 않음)가 형성되어 있으며, 이 스리트로부터 순환공기의 일부가 배기된다. 한편, 후술하는 바와 같이, 하우징(5)의 상면에는 메쉬형상의 금속으로 형성된 공기 유입구(5D)가 형성되며, 이 공기 유입구(5D)로부터 배기때마다 공기가 CVD 장치가 배치되는 크린룸(도시하지 않음)으로부터 도입되며, 순환류(X)의 공기가 보충된다.

따라서, 하우징(5) 내의 압력이 항상 일정상태로 유지된다. 즉, CVD 장치는, 하우징(5) 내의 순환류(X)가 하우징(5) 내부의 공기를 주체로하여 형성되고, 순환류(X)의 일부가 공기 유입구(5D)와 측면덕트(13)의 스리트를 통하여 번갈아서 들어 오도록 구성되어 있다.

또, 저부덕트(14) 내에는 반송기구(3)나 웨이퍼 트랜스퍼(4) 등을 구동제어하는 제어장치와 배선부재가 수납되어 있다.

저부덕트(14)의 내부에는 제 1 활성탄 필터(15)와 제 2 활성탄 필터(16)가 배치되어 있다. 제 1 활성탄 필터(15)와 제 2 활성탄 필터(16)의 흡인 상류측에는 순환하는 공기를 냉각하기 위한 라디에이터(165)가 배치되어 있다.

이 라디에이터(165)는, 구동장치(167)에 의하여 구동제어되며, 라디에이터(165)를 통과하는 순환류(X)의 공기를 소정 온도로 냉각한다.

또, 라디에이터(165)의 흡인 상류측에는 전술한 제 1 송풍기(121)가 배치되어 있다.

활성탄 필터(15),(16)는, 제 1 제진용 필터(122)와 후술하는 제 2 및 제 3 공기청정 장치(17),(18)의 제진용 필터(174)로부터 발생하는 극미량의 불순가스, CVD 장치 내부의 메커니즘으로부터 발생하는 불순가스, CVD장치가 배치되는 크린룸으로부터 CVD 장치 내에 유입하여 오는 불순가스, 또는 성막처리시의 생성가스에 기인하는 가스를 흡인하여, 하우징(5)의 공간(5A)내의 순환류(X)에 이들의 불순가스가 혼입하는 것을 방지한다.

이상 설명한 바와 같이, 제 1 공기 청정장치(12)는, 제 1 제진용 필터(122) 전체가 금속, 세라믹 또는 수지로 형성되어 있기 때문에, SiO₂를 베이스로 한 종래의 필터를 사용한 경우에 비하여 그 자신이 발산하는 불순가스의 양이 매우 작다. 또, 유기계의 접착제를 일체 사용하지 않기 때문에, 유기계 불순물에 의한 장치 내의 오염을 방지할 수 있다.

또, 제 1 공기 청정장치(12)는, 메카니즘 등으로부터 발산하는 CVD 장치 내의 불순가스를 활성탄 필터(15),(16)에 의하여 적극적으로 흡수하기 때문에, 청정화한 공기를 공간(5A) 내에 공급할 수 있다.

즉, 제 1 공기 청정장치(12)는, 저부덕트(14)에 설치된 제 1 송풍기(121)에 의하여 공간(5A) 흡인구(5C)로부터 흡인하여, 다시, 이 흡인공기를 공간(5A)으로 송풍할 때, 웨이퍼 보트(2)로부터의 복사열에 의하여 가열된 공간(5A) 내의 고온의 공기를 우선 라디에이터(165)에 의하여 냉각한 후, 이 냉각된 공기중의 미량의 불순가스를 저부덕트(14)에 배치된 활성탄 필터(15),(16)에 의하여 흡착제거함과 동시에, 덕트부(12A)에 토출된 공기중에 존재하는 퍼티클(활성탄 필터(15),(16)로부터 발생한 퍼티클도 포함함)을 제 1 제진용 필터(122)로 제거하고, 청정화한 공기를 공간(5A) 내로 보내어 순환류(X)를 형성한다.

이 경우, 제 1 제진용 필터(122)는, 그 자체가 거의 불순가스를 발산하고 있지 않기 때문에, 활성탄 필터(15),(16)를 통하여 제 1 제진용 필터(122)를 통과한 순환류(X) 중에는 불순가스가 거의 포함되어 있지 않다.

또, 제 1 공기 청정장치(12)는, 라디에이터(165)에 의하여, 활성탄 필터(15),(16)나 제 1 제진용 필터(122)에 고온의 공기가 접촉하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 활성탄 필터(15),(16)의 수명을 길게 함과 동시에, 열에 의하여 제진용 필터(122)로부터의 불순가스의 발생이 조장되는 사태를 회피할 수 있다. 또, 저부덕트(14) 속에 활성탄 필터(15),(16)가 배치되고, 공기 청정부(20)의 용기 내에 제진용 필터(122)가 배치되어 있기 때문에, 이들의 필터(15),(16),(122)가 웨이퍼 보트(2)로부터의 복사열을 직접 받는 일이 없다.

또, 라디에이터(165)는, 웨이퍼 보트(2)로부터의 복사열을 직접 받는 예를들면 흡인구(5C) 부위에 배치하여도 좋다.

또, 제 1 공기 청정장치(12)는, 제 1 제진용 필터(122)의 상류측에 2개의 활성탄 필터(15),(16)가 연속하여 배치되어 있기 때문에, 순환류(X)를 형성하는 공기중에 존재하는 불순가스가 활성탄 필터에 접촉하고 있는 시간을 길게 할 수 있으며, 활성탄 필터에 의한 불순가스의 제거를 확실하게 할 수 있다.

또, 활성탄 필터(15),(16)와 후술하는 제 2, 제 3 공기 청정장치(17),(18)의 각 활성탄 필터(172,(173)는, 예를들면 활성탄의 입자를 섬유형상으로 하고, 이것을 통기성에 뛰어난 매트형상 또는 여러 개의 작은 구멍이 분산 형성된 시이트 형상으로 성형한 것으로, 이른바 프리필터로서의 기능을 가진다.

한편, 하우징(5)의 상측에는, 크린룸 중에 존재하는 불순가스 및 퍼티클이 하우징(5) 내에 침입하는 것을 방지하는 제 2 공기 청정장치(17)가 설치되어 있다.

제 1 도에 나타낸 바와 같이, 제 2 공기청정장치(17)는, 캐리어 스테이지(9)의 배면을 따라서 배치되고 또 공기 유입구(5D)의 아래에 설치되어 있다. 또, 제 3 활성탄 필터(172)가 공기 유입구(5D)의 윗 쪽에 근접하여 설치되어 있다. 제 4 도에 나타낸 바와 같이, 제 2 공기 청정장치(17)는, 하우징(5)의 공기 유입구(5D)에 대향하는 슬리트(흡인구)(171A)를 가지는 용기(171)(공기 유통실)와, 공기 유입구(5D)와 용기(171)의 슬리트(171A)를 통하여 크린룸으로부터 소량 유입되어, 이 공기를 캐리어 스테이지(9)를 향하여 뚫리는 토출구(175)로 송풍하는 제 2 송풍기(177)와, 토출구(175)의 상류측에 배치되고, 제 2 송풍기(177)에 의하여 송풍되는 공기중의 미량의 불순가스를 흡착하여 제거하는 제 4 활성탄 필터(173)을 통과한 공기로부터 퍼티클을 제거하는 제 2 제진용 필터(174)와, 제 2 제진용 필터(174)를 통과한 공기가 균등하게 송풍되도록 여러 구멍(123A)이 형성된 균압판(123)을 갖추고, 미량의 불순가스 및 퍼티클이 제거된 공기를 제 2 도 및 제 4 도에 나타낸 바와 같이 캐리어 스테이지(9)에 보관된 반도체 웨이퍼(W)에 송풍하여, 기류(Y)를 형성하도록 구성되어 있다.

또, 이 구성의 경우도, 제 2 제진용 필터(174)는, 사각형상으로 형성된 필터 틀(174A)과, 그 테두리부를 필터 틀(174A)에 납땜함으로써, 필터 틀(174A)에 장착되는 에어 필터부(174B)로 구성되어 있다. 필터 틀(174A)과 에어 필터부(174B)로 구성되는 제 1 제진용 필터(174)의 전체가, 금속, 세라믹 또는 수지로 형성되고, 또 에어 필터부(174B)가 필터 틀(174A)에 대하여 납땜에 의하여 고정되어 있다.

또, 하우징(5)의 전면(前面)에서 반사되어 되돌아 오는 공기류(Y₁)는, 용기(171)의 양측면에 형성된 슬리트(171B)를 통하여, 제 2 송풍기(177)에 의하여 용기(171) 내에 흡인된다.

이것에 의하여 공기류(Y₁)에 포함되는 불순가스가 제 4 활성탄 필터(173)에 의하여 흡착제거된다. 또, 제 2 송풍기(177)는 구동장치(167)에 의하여 구동제어된다.

이와같이, 제 2 공기 청정장치(17)는, 제 2 제진용 필터(174) 전체가, 금속, 세라믹 또는 수지로 형성되어 있기 때문에, SiO₂를 베이스로 한 종래의 필터를 사용한 경우에 비하여 그 자신이 발산하는 불순가스의 양이 매우 작다.

또, 제 2 공기 청정장치(17)는, 크린룸속으로부터 유입하여 오는 불순가스를 활성탄 필터(172),(173)에 의하여 적극적으로 흡수하기 때문에, 청정화한 공기를 CVD 장치 내로 공급할 수 있다.

특히, 2 개의 활성탄 필터(172),(173)를 연속하여 배치함으로써, 불순가스가 활성탄 필터에 접촉하는 시간을 길게 할 수 있으며, 활성탄 필터에 의한 불순가스의 제거를 확실하게 할 수 있다.

기류(Y)의 하류측에서 캐리어 IO포트(7)의 윗 쪽에는, 제 3 공기 청정장치(18)가 설치되어 있다. 제 3 공기 청정장치(18)는 기류(Y)의 대부분을 흡인하여 하강기류(Z)를 형성한다. 제 3 공기 청정장치(18)는 제3 송풍기와, 제 5 활성탄 필터와, 제 5 활성탄 필터의 하류측에 배치된 제 3 제진용 필터(모두 도시하지 않음)를 갖추고 있고, 그 구성이 제 2 공기청정장치(17)와 동일하다.

제 3 공기 청정장치(18)는, 하강기류(Z) 중에 함유되는 불순가스 및 잔존하는 퍼티클을 제거하고, 청정화된 공기를 캐리어 IO포트(7)를 거쳐서 개구부(14A)로부터 저부덕트(14) 내로 송풍하여 측면덕트(13)로부터 환류하는 공기에 합류시키도록 구성되어 있다.

또, 제 3 공기청정장치(18)를 통과한 하강기류(Z) 중에 함유되는 불순가스는 저부덕트(14)의 활성탄 필터(15),(16)에 의하여 흡착제거된다.

이어서, 상기 구성의 공기청정장치를 가지는 CVD 장치의 동작에 대하여 설명한다.

CVD 장치를 사용하여, 예를들면 8인치 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 성막처리 등의 처리를 실시하는 경우에는, 우선, 반도체 웨이퍼(W)의 처리내용에 따라서 처리부(1)가 소정온도로 가열되고, 제 1 내지 제 3 공기청정장치(12),(17),(18)가 구동된다. 공기청정장치(12),(17),(18)에 의하여 하우징(5) 내에 제 2 도에 나타내는 화살표 방향의 순환류(X),(Y),(Z)가 형성된다.

그 후, 반송로보트에 의하여 반도체 웨이퍼(W)가 수납된 2개의 웨이퍼 카세트(C)가, 캐리어 IO 포트(7)의 소정위치에 재치된다. 캐리어 IO포트(7)에 재치된 웨이퍼 카세트(C) 내의 반도체 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 정렬기구와 수평-수직 변환기구에 의하여, 소정의 방향으로 정렬되고, 수평상태로 세트된다.

이 상태에서, 웨이퍼 카세트(C)는, 캐리어 트랜스퍼(8)에 의하여, 캐리어 스테이지(9)로 이송된다.

이 동작이 수회 되풀이되어 캐리어 스테이지(9)에 웨이퍼 카세트(C)가 소정 갯수만큼 수납된 후, 개구부(6)의 도시하지 않은 도어가 닫힌다.

그 후, 캐리어 트랜스퍼(8)에 의하여, 캐리어 스테이지(9) 내의 웨이퍼 카세트(C)가 트랜스퍼 스테이지(10)로 이송되면, 웨이퍼 트랜스퍼(4)에 의하여 트랜스퍼 스테이지(10) 상의 웨이퍼 카세트(C) 내의 반도체 웨이퍼(W)가 순차 웨이퍼 보트(2)에 이송된다. 소정 갯수의 반도체 웨이퍼(W)가 웨이퍼 보트(2)에, 이송되면, 반송기구(3)가 구동되어, 웨이퍼 보트(2)가 처리부(1) 내로 반송되고, 소정온도의 소정 분위기 하에서 반도체 웨이퍼(W)가 소정시칸 만큼 처리된다.

반도체 웨이퍼(W)의 처리가 완료하면, 상술한 바와는 반대의 순서로, 반도체 웨이퍼(W)가 처리부(1)로부터 반송된다.

반도체 웨이퍼(W)의 처리공정시에, 제 1 공기청정장치(12)가 구동되면, CVD장치의 하우징(5) 내에는, 제 1 공기청장장치(12)에 의하여 순환류(X)가 형성된다. 이것에 의하여 하우징(5) 내에는 항상 청정화한 공기가 순환되고, 미량의 퍼티클이나 불순가스의 반도체 웨이퍼(W)에 대한 부착이 방지된다. 즉, 제 1 송풍기(121)가 구동되어 제 1 송풍기(121)에 의하여 하우징(5)의 저부덕트(14)에 공기가 흡인되면, 이 공기는 활성탄 필터(15),(16)를 통과하여 공기 청정부(20) 내의 덕트부(12A)에 유입한다. 이때, 저부덕트(14)로부터 덕트부(12A)내로 흡인되는 공기중의 미량의 불순가스는, 활성탄 필터(15),(16)에 의하여 흡착제거된다. 그후, 공기 청정부(20) 내에 유입한 공기가 제 1 제진용 필터(122)를 통과하는 사이에 제 1 제진용 필터(122)에 의하여 미량의 퍼티클이 제거된다. 활성탄 필터(15),(16)와 제 1 제진용 필터(122)에 의하여 청정화된 공기는, 제 1 제진용 필터(122)의 하류측에 위치하는 균압판(123)에 의하여 공간(5A) 전체가 골고루 이송되어 유입하고, 슬리트(13A)로부터 측면덕트(13) 내로 보내진다.

측면덕트(13) 내에 유입한 공기의 대부분은, 다시 제 1 송풍기(121)에 의하여 측면덕트(13)의 하부를 통하여 저부덕트(14)로 흡인되고, 공간(5A) 내의 순환류(X)를 형성한다.

이와같이, 불순가스 및 퍼티클이 제거된 청정한 공기의 순환류(X)가 공간(5A) 내에 형성됨으로써, 공간(5A) 내를 이동하는 반도체 웨이퍼(W)에 대한 불순가스 및 퍼티클의 부착이 방지된다.

한편, 순환류(X)를 형성하는 공기는 측면덕트(13)에는 일부 배기된다.

측면덕트(13)로부터 배기된 공기량에 상당하는 공기가 제 2 공기청정장치(17)에 의하여 크린룸으로부터 보충된다. 즉, 제 2 송풍기(172)가 구동되면, 하우징(5)의 공기 유입구(5D)와 용기(171)의 슬리트(171A)를 통하여 크린룸으로부터 공기가 들어온다.

크린룸으로부터 들어온 공기는, 제 2 송풍기(172)에 의하여 캐리어 스테이지(9)를 향하여 송풍되고, 하우징(5)의 전면을 향하여 기류(Y)를 형성한다. 기류(Y)의 일부는 하우징(5)의 전면으로부터 기류(Y₁)로서 되돌아 가고, 슬리트(171B)로부터 용기(171) 내에 다시 흡인되어 크린룸으로부터의 공기와 합류한다. 그러나, 기류(Y)의 대부분은, 제 3 공기청정장치(18)의 흡인작용에 의하여 아래로 안내되어 하강기류(Z)를 형성한다.

이 하강기류(Z)가 제 3 공기청정장치(18)를 통과하는 사이, 하강기류(Z)에 미량 포함되는 불순가스나 잔존하는 퍼티클이, 제 5 활성탄 필터와 제 3 제진용 필터에 의하여 제거된다.

그 후, 청정화된 하강기류(Z)는, 저부덕트(14) 내로 보내져서 측면덕트(13)로부터 저부덕트(14) 내를 향하여 환류하는 청정한 순환류(Z)와 합류한다.

저부덕트(14)에서 합류하는 다른 방향의 청정한 기류[하강기류(Z)와 순환류(X)]는, 활성탄 필터(15),(16)를 거쳐서 공기청정부(20) 내에서 제진되어, 한 쪽 방향의 청정화된 순환류(X)를 형성한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 공기청정장치는, 하우징(5)의 공간(5A)에 순환류(X)를 중심으로 한 기류를 형성하고, 이 기류에 의하여 하우징(5) 내의 공기를 끊임없이 순화시켜서 그 공기중의 퍼티클이나 불순가스를 제거하도록 구성되어 있다. 즉, 제 1 내지 제 3 공기청정장치(12),(17),(18)에 설치된 제진용 필터(122),(174)에 의하여 공기중의 퍼티클이 제거되고, 활성탄 필터(15),(16),(172),(173)에 의하여, 하우징(5) 내에 존재하는 불순가스나 성막처리에 기인하는 가스 등이 제거된다.

따라서, 반도체 웨이퍼(W)에 있어서 유래로 되는 미량의 불순가스나 퍼티클이 하우징(5) 내에 존재하는 반도체 웨이퍼(W)에 부착하는 것을 방지할 수 있고, 이것에 의하여 반도체 웨이퍼(W)의 표면 및 그 성막층 표면의 전기적 특성의 열화가 방지되고, 생산성이 향상한다.

본 실시예의 공기청정장치에 있어서, 가장 중요한 점은, 공기청정장치를 구성하는 제진용 필터의 전체가, 금속, 세라믹 또는 수지에 의하여 형성되어 있는 점이다.

따라서, 본 실시예의 제진용 필터(122),(174)는, SiO₂를 베이스로 한 종래의 필터를 사용한 경우에 비하여 그 자신이 발산하는 불순가스의 양이 극히 작다. 또, 본 실시예의 공기청정장치는, CVD 장치 내부에 설치된 메카니즘 등로부터 발산하는 처리공간 내의 불순가스를 활성탄 필터(15),(16),(172),(173)에 의하여 적극적으로 흡수하기 때문에, 청정화한 공기를 공간(5A) 내에 공급할 수 있고, 처리직후의 고온에서 화학적으로 활성한 성막층에서의 불순가스의 부착을 방지할 수 있다.

이것에, 의하여, 불순가스와 성막층과의 화학반응이 방지되기 때문에, 미립자 발생현상이 생기지 않고, 성막층의 전기적 특성 등의 물성 열화가 방지된다.

또, 본 실시예에서는, 공간(5A) 내의 공기를 저부덕트(14)에 흡인하여 순환류(X)를 형성하고 있으나, 공간(5A) 내의 공기를 순환시키지 않고 모두 측면덕트(13)로부터 토출하는 구성으로 하여도 좋다.

이어서, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다.

제 5 도는 본 실시예의 공기청정장치의 요부 단면도이다. 제 5 도중, 221은 종형열처리로이고, 종형열처리로(221)의 아래에는 웨이퍼 보트(222)와 도시하지 않은 웨이퍼 캐리어(C) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 이송하기 위한 이송실(223)이 배치되어 있다.

웨이퍼 보트(222)는, 상하로 선반형상으로 반도체 웨이퍼(W)를 여러장 탑재한 상태에서 보트 엘레베이터(224)에 의하여 열처리로(221) 내로 도입된다.

본 실시예의 공기청정장치는, 이송실(223)의 측벽에 배치된 필터 유니트(203)를 가지고 있다. 이 필터 유니트(203)의 배면측에는 통풍실(204)이 형성되며, 이송실(223)에 있어서의 필터 유니트(203)와 대향하는 측벽에는 통풍실(241)이 형성되어 있다. 또, 통풍실(204)과 통풍실(241)은, 하면의 아래에 형성된 통풍로(242)에 의하여 서로 통하여 있다. 그리고, 이들 통풍실(204),(242)은, 본 실시예의 공기청정장치의 공기 유통실을 형성하고 있다.

이송실(223)에서 가열된 공기가 필터 유니트(203) 내에 보내어 넣어지기 전에 이 가열공기를 냉각하기 위하여, 통풍로(242) 내에는, 냉각수단, 예를들면 수냉의 라디에이터(240)가 설치되어 있다.

필터 유니트(203)는, 제 6 도 내지 제 8 도에 나타낸 바와 같이, 이송실(223)의 상면부 부근으로부터 하면에 걸쳐서 수직방향으로 뻗고, 서로 병행하여 배열된 여러 개의 통형상의 필터(205)와, 이들 통형상의 필터(205)의 배면측에 배치된 기류규제 패널(206)과, 통형상의 필터(205)의 배면측에 2 장이 겹쳐서 설치된 기류규제판(261),(262)을 갖추고 있다.

통형상의 필터(205)는, 예를들면 소결금속, 세라믹, 수지중 어느 하나로 구성되는 다공질체를 예를들면 외경 약 30mm 의 원통형상으로 성형한 것이며, 통형상의 필터(205)의 중심부에는 거의 전 길이에 걸쳐서 송기공(送氣孔)(252)이 형성되어 있다. 이 송기공(252)은, 통형상의 필터(205) 내에서 축방향으로 벋고, 일단측이 통형상의 필터(205)의 상끝단에서 뚫림과 동시에, 타단측이 하끝단 부근에서 닫혀져 있고, 예를들면 약 10mm 직경으로 형성되어 있다.

또, 통형상의 필터(205)의 저부는 도시하지 않은 고정수단에 의하여 이송실(223)의 하면에 고정되어 있다.

기류규제 패널(206)은, 통형상의 필터(205)의 좌우양측 및 후방을 공간을 통하여 포위하고, 통형상의 필터(205)마다 구획된 영역을 형성하도록, 예를들면 금속판에 의하여 구성되어 있고, 통형상의 필터(205)의 외주면으로부터 불어진 기체가 후방 및 측방으로 유출하는 것을 방지하여 전방측, 결국 이송영역을 향하여 흐르도록 규제하는 기능을 가지고 있다.

기류규제판(261),(262)은, 기류규제 패널(206)에 의하여 구획된 영역으로부터 가능한한 평행한 기류, 결국 난류가 적은 층류를 형성하기 위한 것이고, 예를들면 금속판에 다수 개의 매우 작은 구멍(토출구)가 펀칭에 의하여 형성된 펀칭금속판이나 메쉬가 작은 금망 또는 다수 개의 슬리트(토출구)를 갖춘 슬리트판 등으로 구성된다.

필터유니트(203)의 상부에는, 통형상의 필터(205)의 수에 대응한 분기관(271)을 가지는 매니홀드(207)가 부착되어 있으며, 분기관(271)의 각 출구단은, 통형상의 필터(205)의 상단에 있어서의 통기공(252)의 개구단에 예를들면 도시하지 않은 접속부재에 의하여 접속됨과 동시에, 분기관(271)의 공통의 입구단(272)은, 통풍실(204)의 상단에 배치된 압송수단, 예를들면 펌프(273)에 접속되어 있다.

필터 유니트(203)의 상단부는, 매니홀드(207)의 하면으로 막혀 있고, 각 통형상의 필터(205)로부터 불어 나온 공기가 상단부로부터 새지 않도록 되어 있다.

필터 유니트(203)에 대향하는 통풍실(241)의 이송영역 측에는, 예를들면 다수 개의 매우 작은 구멍(흡인구)을 갖춘 펀칭금속판이나 다수개의 슬리트(흡인구)를 갖춘 슬리트판 등으로 구성되는 편류 방지판(243)이 배치되어 있다. 필터 유니트(203)로부터 통풍실(241) 내로 유입한 공기의 일부를 외부로 배기시키기 위하여, 블로어(244)를 구비한 분기 통풍로(245)가 통풍실(241)에 통하여 형성되어 있다. 또, 라디에이터(240), 블로어(244), 펌프(273)는 각각 드라이브 유니트(300)에 의하여 구동제어된다.

이어서, 상기 구성의 공기청정장치의 동작에 대하여 설명한다.

이송실(223)에서는, 도시하지 않은 이송로보트에 의하여 반도체 웨이퍼(W)가 도시하지 않은 웨이퍼 캐리어로부터 웨이퍼 보트(222)에 소정의 장수로 재치되고, 그 후, 웨이퍼 보트(222)가 보트 엘레베이터(224)에 의하여 상승되어 열처리로(221) 내로 도입된다. 그리고, 열처리 후는, 웨이퍼 보트(222)가 보트 엘레베이터(224)에 의하여 하강되어 열처리로(221)로부터 도출되며, 처리 후의 반도체 웨이퍼(W)가 이송 로보트에 의하여 웨이퍼 보트(222)로부터 웨이퍼 캐리어로 건네진다.

한편, 펌프(273)를 구동함으로써, 통풍실(241) 내의 공기가, 매니홀드(207)의 분기관(271)을 통하여 각 통형상의 필터(205)의 송기공(252) 내에, 예를들면 대기압의 약 2 배인 2Kgf/㎠의 압력으로 보내진다.

이리하여, 압력상태로 보내이진 공기는, 통형상의 필터(205)를 통과하여 그 외주면으로부터 불어 나오고, 그 일부는 직접 이중의 기류규제판(261),(262)을 통하여, 또, 측방 또는 후방으로 불어 나온 공기는 기류규제 패널(206)의 표면에서는 되돌아 간 후에 기류규제판(261),(262)을 통하여, 예를들면 유속 0.1~0.3m/s의 층류로서 이송실(223) 내로 유출한다.

펌프(273) 및 블로어(244)를 구동시키면, 이들의 흡인동작에 의하여 통풍실(241) 내가 감압된다.

따라서, 이송실(223) 내에 유입한 상기 층류가 편류방지판(243)을 통하여 통풍실(241) 내로 끌려 들어간다. 통풍실(241) 내에 들어간 공기의 일부는 통풍로(242)를 통하여 라디에이터(240)에서 냉각된 후에, 통풍실(204)을 통하여 펌프(273) 내로 끌려 들어가고 다른 일부는 블로어(244)에 의하여 분기 통풍로(245)를 통하여 외부로 배기된다.

본 실시예에서, 공기청정장치를 구성하는 필터 유니트(203)는, 구성요소인 통형상의 필터(205)의 전체가 금속, 세라믹 또는 수지로 형성되어 있으며, 또 다른 구성요소인 기류규제판(261),(262)도 금속 등에 의하여 형성되어 있기 때문에, SiO₂를 베이스로 한 종래의 필터를 사용한 경우에 비하여 그 자신이 발산하는 불순가스의 양이 매우 적다.

여기서에 특히, 본실시예의 이점으로서 강조될 수 있는 점은 다음과 같은 점이다.

즉, 예를들면 제 1 실시예와 같이, 시이트 형상으로 형성하여 이것을 필터로서 사용하여 충분한 청정효과를 얻고자 하면, 필터의 공기저항이 꽤 크기 때문에(필터에 있어서의 공기의 압축손실이 크다), 필터의 입력측에서 높은 압력을 확보하여야 한다.

그렇게 하기 위해서는, 송풍장치가 매우 크게되어 버리고 만다. 이에 대하여 본 실시예에서는, 통형상의 필터(205) 내에 축방향으로 송기공(252)을 형성하여 이 안에 공기를 보내고 있기 때문에, 콤프레셔 등의 큰 송풍장치를 사용하지 않아도 통형상의 필터(205)의 입력측의 압력을 용이하게, 예를들면 대기압의 2 배정도로 할 수 있다.

따라서 보론 등의 불순물의 흩날림이 작은, 예를들면 금속이나 세라믹 등의 기체저항이 큰 여과재를 통형상의 필터(205)의 재질로 사용할수도 있기 때문에, 통형상의 필터(205)의 재질선택의 자유도를 크게 확보하면서 화학적 오염물질을 포함하지 않는 청정한 기체를 얻을 수가 있다.

더구나, 본 실시예에서는, 통형상의 필터(205)로부터 불어 나온 기체를 기류규제판(261),(262)에 의하여 층류화하고 있기 때문에, 피처리체에 대한 퍼티클의 부착방지를 충분하게 도모할 수 있다.

또, 필터의 표면적을 크게 하기 위하여, 예를들면 금속을 제 1 실시예와 같이 지그재그로 형성하는 것은 매우 고단가로 되지만, 본 실시예와 같은 필터의 통형상은, 특히 수지를 재질로서 선택하는 경우에 있어서는 매우 형성하기 쉽고, 또, 표면적도 크게 되기 때문에, 코스트면 및 여과효율의 면에서 매우 유익하다.

특히, 여과효율의 점에서 언급하면, 통형상의 필터(205)의 중심에 보내어진 공기는, 원주방향으로 퍼져서 외주면으로부터 불어지기 때문에, 단위유량당의 여과용적이 크고, 이 때문에, 예를들면 입력측의 압력이 작은 경우라도 큰 여과효율이 얻어진다.

특히 매우 작은 퍼티클을 제거하는 경우는, 공기의 필터통과 속도를 빠르게하지 않은 편이 좋기 때문에, 유익하게 된다.

또, 통형상의 필터(205)로부터 불어 온 공기는 기류규제판(261),(262)에 의하여 층류로 변환되어 이송영역 내를 흐르기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)에의 퍼티클의 부착방지를 확실하게 할 수 있다.

또, 본 실시예에서도, 제 1 실시예와 같이, 처리장치 내의 메카니즘으로부터 발생하는 불순가스를 흡착하여 처리장치 내에 잔존하는 불순가스의 제거를 철저하게 하기 위하여, 불순가스 제거필터로서의 활성탄 필터를 공기유통로 중에 설치하여도 좋다.

또, 본 실시예에서는, 1 개의 필터 유니트(203)를 이송실(223)의 측벽전면에 걸쳐서 배치하고 있으나, 제 9 도에 나타낸 바와 같이, 통형상의 필터(205)를 짧게 하여, 필터 유니트(203)를 상하로 여러 개, 예를들면 3 개 배열하도록 하여도 좋다. 또, 통형상의 필터(205)는, 단면이 원형이 아니고, 다각형 또는 타원형이어도 좋다. 또, 필터 유니트(203)는, 제 10 도에 나타낸 바와 같이, 예를들면 각통형상의 필터(251)의 배면측에 기류규제 패널(206)을 접촉시킨 상태로 고정시키도록 구성하여도 좋다.

또, 기류규제 패널(206)은, 통형상의 필터(205)를 포위하는 표면의 단면형상이 원호형상이 아니고 다각형상이어도 좋으며, 제 10 도에 나타낸 바와 같이, 서로 인접하는 통형상의 필터(205) 끼리의 사이를 칸막이하지 않고 평탄면으로 하여도 좋다.

또, 기류규제판은 1 장 또는 3장이상 겹쳐도 좋고, 제 10 도에 나타낸 바와 같이 기류규제판(261)과 기류규제판(262)의 간격을 크게 하여 그사이를 버퍼실로 하여도 좋다. 또, 통형상의 필터(205)의 송기공(252)은, 통형상의 필터(205)의 길이방향의 중간위치에 뚫고, 상하 양단이 닫혀져 있어도 좋다.

또, 통형상의 필터(205)는 병행형상 이외에, 예를들면 방사형상으로 배열하여도 좋다.

또, 공기의 흐름에 대해서는 반드시 순환시키지 않아도 좋으며, 압력 이송수단으로서는 펌프 대신에 블로어 등을 사용하여도 좋다.

또, 본 발명의 공기청정장치는, 상기 각 실시예의 처리장치에 한정되지 않으며, 상온 분위기에 있어서의 웨이퍼의 이송영역, 예를들면 웨이퍼 세정장치 내에 있어서의 웨이퍼의 반입 반출영역이나 캐리어 스톡커등에 대해서도 적용할 수 있다. 또, 공기기류를 형성하는 경우에 한정되지 않으며, 불활성 가스의 기류를 형성하는 경우에도 적용가능하며, 웨이퍼 이송영역에 한정되지 않고 LCD 기판 등의 이송영역에 대해서도 적용할 수 있다.

제 11 도는 상기 각 실시예의 공기청정장치의 필터(122 또는 174), (203)를 크린룸에 적용한 실시예는 나타내고 있다. 밀폐실(235)의 상면부에는 취출 챔버(236)가 설치되고, 이들 취출 챔버(236)는 급기장치(237)와 접속되어 있다. 밀폐실(235)의 하면 근방에는 배기챔버(238)가 설치되고, 이들 배기챔버(238)는 배기장치(239)와 접속되어 있다.

그리고, 급기장치(237)로부터 급기(給氣)된 공기는 취출챔버(236)에 설치된 필터(122, 174),(203)에 의하여 제진되고, 청정화된 공기가 밀폐실(235)에 도입되며, 밀폐실(235)이 크린룸(241)으로서 형성되도록 되어 있다.

또, 본 발명은 상기 각 실시예에 하등 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 여러가지로 변형 실시할 수 있는 것은 물론이다.

Claims (15)

1. 공기가 흡인되는 흡인구와, 상기 흡인구를 통하여 흡인된 공기가 토출되는 토출구를 가지는 공기유통실과, 상기 공기유통실에 설치되고, 공기를 상기 흡인구로부터 공기유통실로 흡인하고, 흡인된 공기를 상기 토출구로부터 토출하는 송풍수단과, 처리공간에 있어서의 처리에 의하여 유해하게 되는 불순가스의 발생이 작은 소재에 의하여 전체가 형성되고, 흡인구로부터 흡인된 흡인공기 중에 함유하는 퍼티클을 제거하는 퍼티클 제거수단을 구비하며, 상기 퍼티클 제거수단은, 일단이 뚫림과 동시에 타단이 막히는 송기공을 통형상 여과제 내에 축방향으로 각각 형성하는 복수개의 통형상 필터와, 각각의 상기 통형상 필터의 외주면으로부터 취출하는 기류를 규제하여 각각의 상기 통형상 필터의 전방측에 기류가 흐르도록 최소한 각각의 상기 통형상 필터의 외주면에 대하여 설치되는 기류규제부재로 구성되며, 상기 통형상 필터들은 그 측면이 상기 기류규제부재에 의하여 구획되고, 상기 통형상 필터 및 상기 기류규제부재자 금속, 세라믹 또는 수지로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나로 형성되는 필터유니트와, 상기 송풍수단에 의하여 보내지는 상기 공기유통실 내의 기체를 상기 통형상 필터의 송기공의 개구부를 향하여 안내하는 가이드수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 퍼티클 제거수단은, 필터틀과 이 필터틀에 고정된 에어필터를 더욱 구비하며, 상기 필터틀 및 상기 에어필터가 금속, 세라믹 및 수지로 형성되는 군으로부터 선택되는 하나로 형성되어 있는 공기청정장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 에어필터가 필터틀에 납땜되어 있는 공기청정장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 에어필터가 물결형태의 시이트형상으로 형성되어 있는 공기청정장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 필터유니트가 상하방향으로 여러단의 필터유니트 요소를 구비하는 공기청정장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 공기유통실의 토출구에 설치되고, 상기 퍼티클 제거수단에 의하여 퍼티클이 제거된 청정한 공기를 층류로서 토출하는 것어도 1개의 층류형성수단을 더욱 구비하는 공기청정장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 퍼티클 제거수단의 상류측에 설치되고, 상기 공기유통실 내에 흡인되는 공기 중에 함유된 불순가스를 제거하는 활성탄 필터를 더욱 구비하는 공기청정장치.
8. 일단이 뚫림과 동시에 타단이 막히는 송기공을 통형상의 여과제 내에 축방향으로 각각 형성하며, 금속, 세라믹 또는 수지로 구성되는 군으로부터 선택된 하나로 형성되는 복수개의 통형상 필터와, 각각의 상기 통형상 필터의 외주면으로부터 취출하는 기류를 규제하여 각각의 상기 통형상 필터의 전방측에 기류가 흐르도록 최소한 각각의 상기 통형상 필터의 외주면에 대하여 설치되고, 상기 통형상 필터들의 그 측면을 구획하고, 금속, 세라믹 또는 수지로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나로 형성되는 기류규제부재와, 상기 통형상 필터의 송기공의 개구부에 기체를 압력이송하는 압력이송수단으로 구성되는 공기청정장치.
9. 금속으로 형성되는 필터틀, 및 복수개의 통형상 필터, 및 인접한 통형상 필터들 사이에 부분적으로 설치되어 상기 통형상 필터들의 측면을 구획하는 기류규제부재를 포함하는 필터부를 구비하는 공기청정필터.
10. 제9항에 있어서, 각각의 상기 복수개의 통형상 필터는, 통형상 여과제 내에 축방향으로 형성하는 송기공을 포함하고, 상기 송기공이 뚫리는 일단과 막히는 타단을 가지며, 상기 기류규제뷰재는, 각각의 상기 통형상 필터의 외주면으로부터 취출하는 기류를 규제하여 각각의 상기 통형상 필터의 전방측에 기류가 흐르도록 최소한 각각의 상기 통형상 필터의 외주면 근방에 뻗어나온 공기청정필터.
11. 피처리체가 처리되는 처리부와, 상기 처리부를 수납하는 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되고, 하우징의 내부에서 공기의 순환류를 형성함과 동시에 순환하는 공기 중의 퍼트클을 제거하는 적어도 1 개의 공기청정장치와, 상기 공기청정장치는, 상기 하우징내의 공기가 흡인되는 흡인구, 및 흡인구로부터 흡인된 공기가 상기 하우징 내에 토출되는 토출구를 가지는 공기유통실과, 상기 공기유통실에 설치되고, 공기를 상기 흡인구로부터 공기유통실로 흡인함과 동시에, 흡인된 공기를 상기 토출구로부터 토출하는 송풍수단, 및 흡인구로부터 흡인된 공기 중에 함유된 퍼티클을 제거하고, 처리공간에 있어서의 처리시에 유해로 되는 불순가스의 발생이 작은 소재로 전체가 형성되고, 복수개의 통형상 필터 및 인접한 통형상 필터들 사이에 부분적으로 설치되어 상기 통형상 필터들의 측면을 구획하는 기류규제부재를 포함하는 퍼티클 제거수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 공기유통실은 공기유통실 내로 흡인된 공기의 일부를 하우징의 외부로 배기하는 배기수단을 갖추고 있는 처리장치.
13. 제11항에 있어서, 각각의 상기 복수개의 통형상 필터는, 통형상의 여과제 내에 축방향으로 형성되는 송기공을 포함하며, 상기 송기공이 뚫린 일단과 막힌 타단을 가지며, 상기 기류규제부재는, 각각의 상기 통형상 필터의 전방측으로 기류가 흐르도록, 최소한 각각의 상기 통형상 필터의 외주면 근방에 뻗어나와, 각각의 상기 통형상 필터의 외주면으로부터 기류를 규제하는 처리장치.
14. 피처리체가 처리되는 처리부와, 상기 처리부를 수납하는 하우징과, 상기 하우징에 부착되고, 하우징의 외부로부터 흡인한 공기를 청정화하여 하우징 내로 토출하는 공기청정장치와, 상기 공기청정장치는, 하우징의 외부의 공기가 흡인되는 흡인구와, 흡인구를 통하여 흡인된 공기가 하우징 내로 토출되는 토출구를 가지는 공기유통실과, 상기 공기유통실에 설치되고, 공기를 상기 흡인구로부터 공기유통실 내로 흡인함과 동시에 흡인된 공기를 상기 토출구로부터 토출하는 송풍수단과, 흡인구로부터 흡인된 흡인공기 중에 함유하는 퍼티클을 제거하고, 처리공간에 있어서의 처리시에 유해로 되는 불순가스의 발생이 적은 소재에 의하여 전체가 형성되고, 복수개의 통형상 필터 및 인접한 통형상 필터들 사이에 부분적으로 위치하여 상기 통형상 필터들의 측면상 구획하는 기류규제부재를 포함하는 퍼티클제거수단을 갖추고 있는 처리장치.
15. 제14항에 있어서, 각각의 상기 복수개의 통형상 필터는 통형상 여과제 내에 축방향으로 형성하는 송기공을 포함하며, 상기 송기공이 뚫리는 일단과 막히는 타단을 가지며, 상기 기류규제부재는, 각각의 상기 통형상 필터의 외주면의 기류를 규제하여 각각의 상기 통형상 필터의 전방측에 기류가 흐르도록 최소한 각각의 상기 통형상 필터의 외주면 근방으로 뻗어나온 처리장치.