KR100227820B1 - 반도체 제조설비용 에어샤워 - Google Patents

Abstract

반도체 제조설비의 클린룸(Clean Room)의 입구에 설치되어 클린룸내에 들어가기 전에 출입자의 방진복에 묻은 먼지 등을 제거하기 위한 에어샤워에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 에어를 방출하도록 천정(11) 및 양측벽(12)(13)에 각각 설치된 복수개의 노즐(16)과, 상기 각 노즐과 에어공급원을 연결하는 주름관(17)으로 구성된 반도체 제조설비용 에어샤워에 있어서, 상기 각 노즐(16)이 양측에 고정된 축(18)을 중심으로 회전가능하게 설치되고, 상기 노즐의 에어방출구(15)로부터 에어가 소정의 방출영역으로 방출되도록 각 노즐을 소정각도의 범위내에서 동일방향으로 동시에 왕복회전시키는 노즐구동수단이 포함되어 이루어진다.

따라서, 각 노즐이 소정각도 회전되어 에어방출영역이 넓어짐으로써 파티클 제거효율이 증대되는 것이고, 특히 다인용의 에어샤워실에 효과적으로 적용되며, 천정측 노즐과 양측벽 노즐에서 방출되는 에어가 서로 충돌하지 않아 난기류를 발생하지 않는 효과가 있다.

Description

반도체 제조설비용 에어샤워

제1도는 종래의 에어샤워실 내부를 나타낸 사시도이다.

제2도는 제1도의 A-A선 단면도이다.

제3도는 본 발명에 따른 에어샤워실 내부를 나타낸 사시도이다.

제4도는 본 발명에 따른 에어샤워실의 단면구조도이다.

제5도는 제4도의 B-B선 단면도이다.

제6도는 제4도의 C-C선 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 10 : 에어샤워실 2, 3, 12, 13 : 측벽

4, 11 : 천정 5, 14 : 에어샤워

6, 15 : 에어방출구 7, 16 : 노즐

8, 17 : 주름관 18a18c : 축

19a19f : 피니언기어 20a20d : 래크기어

본 발명은 반도체 제조설비의 에어샤워(Air Shower)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 클린룸(Clean Room)내에 들어가기 전에 출입자의 방진복에 묻은 먼지 등을 제거하기 위한 에어샤워에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자는 사진, 식각, 박막형성공정등 많은 공정을 거쳐 제조되고, 각 공정중 먼지 등의 파티클(Particle)에 의한 오염은 반도체소자의 성능저하 및 불량을 유발하게 되므로 수율을 향상시키는 데 가장 큰 저해 요소로 작용하게 된다.

따라서 거의 모든 제조공정은 규정치의 청정도가 유지된 클린룸내에서 이루어지게 되고, 이 클린룸내의 모든 작업자는 반드시 방진복, 방진장갑 및 방진화등 눈을 제외한 모든 부분에 방진용 피복물을 착용해야 하며, 클린룸을 출입함에 있어서도 출입구를 통해서 파티클이 유입되거나 출입시 작업자가 착용한 모든 피복물에 파티클이 묻어서 유입되는 것을 방지하기 위해 출입구에 에어샤워실이 구비되어 있다.

제1도는 상기와 같은 에어샤워실의 내부를 나타낸 것으로, 에어샤워실(1)내에는 양측벽(2)(3)과 천정(4)에 복수개의 에어샤워(5)가 설치되어 있다.

따라서 방진용 피복물을 착용한 작업자가 에어샤워실(1)내에 들어오게 되면 양측벽(2)(3)과 천정(4)에 설치된 에어샤워(5)의 에어방출구(6)에서 에어가 방출되어 작업자가 착용한 피복물에 묻은 먼지 등의 파티클을 털어내게 되고, 떨어져 나온 파티클은 에어샤워실(1) 하부로 흡입되어 빠져나감으로써 제거되도록 하였다.

이때 양측벽(2)(3) 및 천정(4)에 설치되는 에어샤워(5)는 모두 동일한 구성으로, 제2도에 도시된 바와 같이 일측벽(2)에 설치되는 노즐(7)과, 상기 노즐(7)과 에어공급원(도시 안됨)을 연결하는 주름관(8)으로 구성된 것으로, 노즐(7)은 원통형상으로 형성되어 있고, 주름관(8)과 연결된 부분보다 에어가 방출되는 에어방출구(6)의 직경이 작게되어 에어방출압을 크게함으로써 효율적으로 파티클이 제거되도록 되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 에어샤워(5)는 에어가 방출되는 노즐(7)이 에어샤워실(1)의 양측벽(2)(3) 및 천정(4)에 고정형으로 설치되어 에어방출구(6)를 통한 에어 방출방향이 항상 일정하게 되어 있고, 에어 방출방향은 손으로 노즐(7)을 돌림으로써 변경할 수는 있으나 극히 한정된 범위내에서 변경할 수 있도록 되어 비효율적이다.

또한 이러한 구조는 1인용의 경우 에어샤워의 효과를 기대할 수 있으나 다인용으로 확대되면서 에어샤워의 효과가 감소되며, 사람이 에어샤워의 에어방출구에 반드시 맞추어 서야 하는 불편함이 있고, 천정의 에어방출방향과 양측벽의 에어방출방향이 정확히 조정되지 않았을 경우 에어가 상호 충돌하여 난기류를 방행하게 되므로 이 난기류에 의해 역 오염을 일으키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 에어를 방출하는 노즐이 소정각도로 회전되도록 하여 에어방출구를 통한 에어 방출영역이 넓어지도록 함으로써 파티클 제거효율을 증대시킬 수 있고, 특히 다인용인 경우 효과적이며, 사람이 에어 샤워의 에어방출구에 반드시 맞추어 서야 하는 불편함을 해소시킬 수 있는 반도체 제조설비용 에어샤워를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 천정측과 양측벽측의 에어샤워로부터 항상 동일방향으로 에어가 방출되도록 하여 에어가 서로 충돌하지 않도록 함으로써 난기류의 발생을 방지할 수 있는 반도체 제조설비용 에어샤워를 제공하는데 있다.

상기의 목적은 에어샤워실내로 에어를 방출하도록 천정 및 양측벽에 각각 설치된 복수개의 노즐과, 상기 각 노즐과 에어공급원을 연결하는 것으로 에어공급원으로부터 공급되는 에어를 각 노즐에 전달하기 위한 통로를 제공하는 주름관으로 구성된 반도체 제조설비용 에어샤워에 있어서, 상기 에어샤워실의 천정 및 양측벽에 각각 배치된 에어샤워의 노즐들이 하나의 축에 의해 각각 일체로 고정되고, 상기 각 축의 양단에 피니언기어가 회전가능하도록 설치되며, 천정 및 양측벽 간의 각 모서리부에는 상기 각 피니언기어와 맞물려 왕복이동할 수 있도록 래크기어가 설치되어 상기 각 노즐의 에어방출구가 소정각도 범위 내에서 작동되게 한 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 에어샤워에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 반도체 이온주입설비의 이온발생장치를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 에어샤워가 설치된 에어샤워실의 내부구조를 나타낸 사시도이고, 제4도는 에어샤워의 설치구조를 나타낸 에어샤워실의 단면도로서, 에어샤워실(10)의 천정(11)과 양측벽(12)(13)에 복수개의 에어샤워(14)가 설치되어 있다.

제3도에는 상기 에어샤워(14)가 천정(11)에 3개, 양측벽(12)(13)에 각각 6개씩 설치된 것으로 도시되어 있으나, 개수에 한정하는 것은 아니고 에어샤워실(10)의 크기나 1인용 또는 다인용에 따라 변경가능하다.

에어샤워(14)는 크게 에어샤워실(10)의 천정(11) 및 양측벽(12)(13)에 설치되는 것으로 에어가 방출되는 에어방출구(15)를 갖는 노즐(16)과, 에어공급원(도시 안됨)으로부터 에어를 공급할 수 있도록 상기 노즐(16)과 연결된 주름관(17)으로 구성되고, 상기 노즐(16) 및 에어방출구(15)는 장방형으로 형성되며, 노즐(16)은 주름관(17)과 연결되는 부위보다 에어방출구(15)의 에어통과 단면적이 작게 형성되어 에어방출압이 높아지도록 되어 있다.

또한 상기 각 노즐(16)은 양측에 고정된 축(18a)(18c)을 중심으로 소정각도 왕복회전가능하게 설치되고, 노즐구동수단에 의해 구동되도록 설치된다. 즉 제4도 내지 제6도에 도시된 바와 같이 각 노즐(16) 양측의 축(18a)(18c)에 피니언기어(19a)(19f)중 어느 하나의 피니언기어를 소정각도 정, 역회전시키는 것에 의해 각 피니언기어(19a)(19f) 및 래크기어(20a)(20d)에 의해 동력이 각 노즐(16)로 전달되어 복수개의 노즐(16)을 동시에 동일한 방향으로 소정각도 왕복회전시키게 된다.

이때 천정(11)의 노즐(16)과 양측벽(12)(13)의 노즐(16) 사이에 설치된 래크기어(20a)(20b)에는 천정(11)측 노즐(16)의 피니언기어(19a)(19b)와 양측벽(12)(13)측 노즐(16)의 피니언기어(19c)(19f)가 함께 이 맞물림되도록 하여 천정(11)측 노즐(16)의 피니언기어(19a)(19b)의 회전력이 양측벽(12)(13)측 노즐(16)의 피니언기어(19c)(19f)에 전달될 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명의 상세한 설명 및 도면상에 구체적으로 나타내지는 않았으나, 상기 노즐구동수단의 구동방식에 대해서는 다양한 공지기술을 적용할 수 있다.

예컨대, 상기 피니언기어(19a)(19f)중 어느 하나와 맞물리도록 기어를 배치하고, 이 기어를 정, 역방향으로 소정각도만큼 제어 구동되는 모우터의 축에 결합하며, 상기 피니언기어(19a)(19f)와 맞물리는 각 래크기어(20a)(20c)의 내측에는 제4도의 전후방향으로 이동가능하도록 가이드레일을 설치한 구성에 의해 작동 가능하다.

또는, 상기 피니언기어(19a)(19f)의 축(18a)(19f) 일단을 연장형성하고, 그 단부에 모우터를 설치한 구성에 의해서도 작동 가능하다.

또한 이와는 반대로, 상기 래크기어(20a)(20c)중 어느 하나의 일단에 실린더를 설치하여 도면상 전후방향으로 소정거리만큼 이동할수 있도록 함으로써 상기 피니언기어(19a)(19f)가 회전구동될 수 있게 구성하는 것도 가능하다.

이러한 구성의 에어샤워(14)는 제4도 내지 제6도에 도시된 바와 같이 천정(11) 또는 양측벽(12)(13) 노즐(16)의 래크기어(20a)(20d)중 어느 하나, 예를 들면 천정(11)측 노즐(16)의 우측에 설치된 래크기어(20a)를 도시하지 않은 동력원으로 소정거리 직선왕복운동시키게 되면, 이 래크기어(20a)에 함께 이맞물림된 천정(11)측 노즐(16)의 피니언기어(19a)와 우측벽(13)측 노즐(16)의 피니언기어(19f)가 제위치에서 소정각도 왕복회전하게 되는 것이고, 상기 두 피니언기어(19a)(19f)와 축(18a18c)으로 연결된 반대측 피니언기어(19b)(19e)도 제위치에서 소정각도 왕복회전하게 되므로 천정(11)측 노즐(16) 및 우측벽(13) 노즐(16)이 동시에 동일한 방향으로 소정각도 왕복회전하게 된다.

이때 상기 천정(11)측 노즐(16)의 반대측 피니언기어(19b)가 소정각도 왕복회전하는 것에 의해 이와 맞물림된 래크기어(20b)가 소정거리 직선왕복이동하게 되고, 이 래크기어(20b)에는 좌측벽(12)측 노즐(16)의 피니언기어(19c)가 이 맞물림되어 동력이 전달되는 것이므로 좌측벽(12)의 노즐(16)도 축(18)을 중심으로 소정각도 왕복회전하는 것이며, 양측벽(12)(13) 노즐(16)의 하부에 각각 설치된 피니언기어(19d)(19e)와 이 맞물림된 래크기어(20c)(20d)에도 동력이 전달되어 직선왕복이동하게 된다.

따라서 천정(11)측 노즐(16)의 일측 피니언기어(19a)를 정,역방향으로 소정각도 회전시키는 것에 의해 각 피니언기어(19a)(19f) 및 래크기어(20a)(20d)를 통해 동력이 전달되어 천정(11) 및 양측벽(12)(13) 노즐(16)이 동시에 동일한 방향으로 소정각도 왕복회전되므로 에어방출구(15)를 통해 방출되는 에어는 노즐(16)의 회전각도 만큼 넓은 방출영역을 갖는 것이다.

또한 노즐(16)의 에어방출구(15)가 장방향으로 길게 형성된 것이므로 에어샤워실의 곳곳에 균일한 에어방출이 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체 제조설비용 에어샤워에 의하면, 각 노즐이 소정각도 회전되어 에어방출영역이 넓어짐으로써 파티클 제거효율이 증대되는 것이고, 특히 다인용의 에어샤워실에 효과적으로 적용되며, 천정측 노즐과 양측벽 노즐의 에어방출방향이 항상 동일하므로 에어가 서로 충돌하지 않아 난기류를 형성하지 않게 됨으로써 난기류에 의해 역오염될 염려가 없는 효과가 있다.

본 발명은 이상에서 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양한 변형이나 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 이러한 변형이나 수정이 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 당연하다.

Claims (3)

1. 에어샤워실내로 에어를 방출하도록 천정 및 양측벽에 각각 설치된 복수개의 노즐과, 상기 각 노즐과 에어공급원을 연결하는 것으로 에어공급원으로부터 공급되는 에어를 각 노즐에 전달하기 위한 통로를 제공하는 주름관으로 구성된 반도체 제조설비용 에어샤워에 있어서, 상기 에어샤워실의 천정 및 양측벽에 각각 배치된 에어샤워의 노즐들이 하나의 축에 의해 각각 일체로 고정되고, 상기 각 축의 양단에 피니언기어가 회전가능하도록 설치되며, 천정 및 양측벽 간의 각 모서리부에는 상기 각 피니언기어와 맞물려 왕복이동할 수 있도록 래크기어가 설치되어 상기 각 노즐의 에어방출구가 소정각도 범위 내에서 작동되게 한 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 에어샤워.
2. 제1항에 있어서, 상기 천정측 노즐과 양측벽 노즐 사이에 설치되는 래크기어에 천정측 노즐의 피니언기어와 양측벽 노즐의 피니언기어가 함께 맞물림되도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 제조설비용 에어샤워.
3. 제1항에 있어서, 상기 노즐의 에어방출구는 장방형으로 형성된 것을 특징으로 하는 상기 반도체 제조설비용 에어샤워.