KR20000000819A - 반도체 청정실용 모듈필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 청정실을 구성함에 있어 공기 중의 분진을 여과하는 고청정필터와 이온성 물질을 여과하는 케미칼필터의 기능을 모두 수행할 수 있도록 합성된 모듈필터를 사용하여 압력손실을 줄이면서 분진과 이온성 물질을 모두 제거할 수 있도록 한 반도체 청정실용 모듈필터에 관한 것이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 청정실용 모듈필터는, 프레임(11)내에 소정간격으로 서로에 대하여 이격된 다수의 세퍼레이터(12)와 이들 세퍼레이터(12)에 의하여 교대로 걸쳐지도록 취부된 여재(13)로 이루어진 종래의 필터에 있어서, 상기 여재(13)들 사이에 케미칼필터(21)가 취부되어 이루어짐을 특징으로 한다.

따라서, 압력손실을 줄이면서 분진과 이온성 물질을 모두 제거할 수 있도록 함으로써 청정실의 유지, 보수를 용이하게 하며, 특히 프레시에어 중의 분진 및 이온성 물질을 동시에 효과적으로 제거토록 함으로써 반도체장치의 수율이 향상됨은 물론 수득된 반도체장치의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체 청정실용 모듈필터

본 발명은 반도체 청정실용 모듈필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 청정실을 구성함에 있어 공기 중의 분진을 여과하는 고청정필터와 이온성 물질을 여과하는 케미칼필터의 기능을 모두 수행할 수 있도록 합성된 모듈필터를 사용하여 압력손실을 줄이면서 분진과 이온성 물질을 모두 제거할 수 있도록 한 반도체 청정실용 모듈필터에 관한 것이다.

청정실(clean room)이란 반도체장치와 같은 정밀제품의 생산 등의 일정한 목적을 위하여 제진시킨 공간으로서, 그 공간내의 공기 중에 부유하는 먼지(부유입자)를 원하는 숫자 이하로 제어하여 청정실내에서 행하여지는 작업대상체의 내, 외부에 먼지가 다다르지 못하도록 하며, 동시에 온도, 습도 및 실내의 기압 등의 공기조화와 밝기(조도) 및 특별한 목적에 따라 소음, 진동 등의 방지까지도 수행되어 작업대상체에 가해지는 공정의 최적화를 달성하도록 기능한다.

특히, 반도체장치의 생산라인의 경우에서는 패턴의 형성이나 레티클의 제작 등의 기본설계에서부터 웨이퍼의 제조공정, 검사공정, 어셈블리/패키지(Assembly/Package)공정, 최종시험공정, 품질검사공정 등을 거치게 되며, 이러한 공정들 중 특히 웨이퍼의 제조공정은 확산-노광-현상-에칭-확산 등의 공정들을 반복하여 수행하여야 하기 때문에 매우 중요하며, 전반적으로 반도체장치의 수율의 증대 및 제품의 정밀도나 신뢰도의 향상 등의 면에서 오염되지 않아야 함은 당연한 것이다.

대기에는 광화학적 연기와 함께 많은 양의 입자와 수분증기들이 포함되어 있으며, 이들을 여과하여 청정한 프레시에어(FA ; Fresh Air)를 공급하여 청정실을 형성시킬 필요가 있는 것이다.

청정실은 기류방식에 따라 수직층류방식(Down flow type), 수평층류방식(Cross flow type) 및 난류방식(Conventional type)으로 대별될 수 있다.

상기에서 수직층류방식은 프레시에어의 대부분이 천장으로부터 분출되어져 마루, 장지문 및 벽의 아래부분 등을 통하여 흡입되도록 하여 순환되도록 구성되어 천장에 메인필터로서 고청정필터를 설치하고, 바닥에 그레이팅을 설치하고, 상기 그레이팅 하방에 공기순환수단을 구비시켜 이루어진다. 이러한 수직층류방식은 천장으로부터 바닥으로 수직하향하는 기류를 형성시키며, 효과가 완전하고, 작업인원이나 작업상태 등에 의하여 청정도가 좌우되는 일이 적으며, 운전개시 후, 바로 정상상태가 되며, 분진의 퇴적이나 재부유 등의 현상의 발생이 극히 적으며, 관리가 용이하다는 장점을 가지는 반면에, 천장부의 덕트페이스(duct face)에서의 조명 등에 주의하여야 하며, 메인필터의 교환이 어렵고, 설비비가 많이 들며, 청정실의 확장이 곤란하다는 단점을 가지고 있다.

상기에서 수평층류방식은 프레시에어의 대부분이 측벽으로부터 분출되어 대향되는 타측벽과 천장 등으로 흡입될 수 있도록 구성되며, 지면에 대하여 수평으로 기류가 형성되며, 운전개시 후 곧바로 정상상태가 되며, 구조가 간편하다는 장점을 가지는 반면에, 상류의 영향이 하류에 미칠 수 있으며, 사람이나 기계설비의 배치에 주의를 기울어야 하고, 설비비도 상당히 고가이며, 청정실의 확장이 곤란하다는 단점을 가지고 있다.

또한, 도 1에 개략적으로 도시한 바와 같이, 난류방식은 대류방식이라고도 불리우며, 프레시에어가 천장에 설치되는 메인필터로서의 고청정필터(1)를 통하여 분출되어 마루면에 그레이팅(2)을 설치하여 이를 통하여 흡입되어, 상기 그레이팅(2) 하부에 설치되는 공기순환장치(3)에 의하여 순환되는 구성을 가지며, 구조가 간단하고, 청정실의 확장이 비교적 용이하며, 별도의 클린벤치(Clean bench) 등을 이용하면 저렴한 비용으로 고청정도를 확보할 수 있다는 장점을 가지는 반면에, 기류가 흩어지기 때문에 먼지 등의 오염입자가 실내 전체를 순환할 우려가 있으며, 정상상태가 될 때까지 시간이 많이 걸리며, 사람이나 기계설비의 배치 등에 주의하여야 하는 단점이 있다.

또한, 반도체 공정 중에는 분진 뿐만 아니라 대기 중의 이온성 물질의 제거가 요구되는 경우도 있으며, 이러한 경우, 메인필터로서 분진여과용으로 헤파필터(HEPA Filter ; High Efficiency Particulate Air Filter) 또는 울파필터(ULPA Filter ; Ultra Low Penetration Air Filter) 등의 고청정필터(1)들 이외에 별도의 케미칼필터(21)가 설치되어 사용될 것이 요구된다.

한편, 청정실의 메인필터로서는 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같은 고청정필터(1)가 사용되고 있으며, 이는 프레임(11)내에 소정간격으로 서로에 대하여 이격된 다수의 세퍼레이터(12)와 이들 세퍼레이터(12)에 의하여 교대로 걸쳐지도록 취부된 여재(13)로 이루어진다.

그러나, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기왕에 메인필터로서 고청정필터(1)가 설치된 경우에는 별도의 케미칼필터(21)는 메인필터로서의 고청정필터(1)의 상부 또는 그레이팅(2) 하방에 위치하는 공기순환장치(3) 부근에 설치하여야만 하였으며, 어떤 경우에도 상당한 압력손실이 유발되는 문제점이 있었으며, 특히 케미칼필터(21)가 그레이팅(2) 하방의 공기순환장치(3) 부근에 설치되는 경우, 실질적으로 청정실내에서의 이온성 물질의 제거효율이 저하된다는 문제점이 있었다.

따라서, 압력손실 없이 또는 최소의 압력손실만으로 분진의 효과적인 제거와 함께 이온성 물질의 효과적인 제거가 가능하도록 하여야 하는 필요성이 있었다.

본 발명의 목적은 압력손실 없이 또는 최소의 압력손실만으로 분진의 효과적인 제거와 함께 이온성 물질의 효과적인 제거가 가능하도록 하기 위하여 공기 중의 분진을 여과하는 고청정필터와 이온성 물질을 여과하는 케미칼필터의 기능을 모두 수행할 수 있도록 합성된 반도체 청정실용 모듈필터를 제공하는 데 있다.

도 1은 반도체 청정실의 구조를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 2는 종래의 고청정필터를 개략적으로 도시한 부분사시도이다.

도 3은 본 발명에 따라 케미칼필터와 고청정필터가 결합된 상태의 모듈필터를 개략적으로 도시한 부분사시도이다.

도 4는 본 발명에서 사용될 수 있는 케미칼필터가 화학적 불순물을 흡착하는 상태를 개략적으로 도시한 구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고청정필터 2 : 그레이팅

3 : 공기순환장치 11 : 프레임

12 : 세퍼레이터 13 : 여재

21 : 케미칼필터

본 발명에 따른 반도체 청정실용 모듈필터는, 프레임내에 소정간격으로 서로에 대하여 이격된 다수의 세퍼레이터와 이들 세퍼레이터에 의하여 교대로 걸쳐지도록 취부된 여재로 이루어진 종래의 필터에 있어서, 상기 여재들 사이에 케미칼필터가 취부되어 이루어진다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 청정실용 모듈필터는, 프레임(11)내에 소정간격으로 서로에 대하여 이격된 다수의 세퍼레이터(12)와 이들 세퍼레이터(12)에 의하여 교대로 걸쳐지도록 취부된 여재(13)로 이루어진 종래의 필터에 있어서, 상기 여재(13)들 사이에 케미칼필터(21)가 취부되어 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 케미칼필터(21)는 필터 자체에 부착된 이온성분이 공기중에 포함되는 이온성 물질로서의 카운터이온(counter ion)을 흡착, 결합시킴으로써 공기 중으로부터 상기 이온성 물질을 제거하는 기능을 하는 것으로서, 그 예를 도 4에 도식적으로 나타내었으며, 이러한 케미칼필터(21)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이다.

본 발명에서는 이러한 케미칼필터(21)를 메인필터로서의 고청정필터(1)의 여재(13)들 사이에 위치시켜 하나의 모듈필터로 만들고, 이 모듈필터를 종래의 메인필터로서의 고청정필터(1)가 위치하는 청정실의 천정에 취부시킬 수 있도록 함으로써 고청정필터(1)와 케미칼필터(21)를 별도로 설치함에 따른 청정실의 압력손실을 예방하고, 동시에 여재(13)에 의한 분진의 여과 및 케미칼필터(21)에 의한 이온성 물질의 여과가 가능하도록 하였다.

따라서, 본 발명에 의하면 공기 중의 분진을 여과하는 고청정필터(1)와 이온성 물질을 여과하는 케미칼필터(21)의 기능을 모두 수행할 수 있도록 합성된 모듈필터를 사용하여 압력손실을 줄이면서 분진과 이온성 물질을 모두 제거할 수 있도록 함으로써 청정실의 유지, 보수를 용이하게 하며, 특히 프레시에어 중의 분진 및 이온성 물질을 동시에 효과적으로 제거토록 함으로써 반도체장치의 수율이 향상됨은 물론 수득된 반도체장치의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (1)

1. 프레임내에 소정간격으로 서로에 대하여 이격된 다수의 세퍼레이터와 이들 세퍼레이터에 의하여 교대로 걸쳐지도록 취부된 여재로 이루어진 종래의 필터에 있어서,

   상기 여재들 사이에 케미칼필터가 취부되어 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 청정실용 모듈필터.