無塵室系統的製作方法
2023-07-21 00:13:56 2
專利名稱：無塵室系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用來製造半導體裝置或者液晶顯示裝置的空間，尤其是涉及無塵室系統的結構，該系統在製造空間內可以改善在基本垂直的方向上氣流的一致性。
背景技術：
隨著尺寸的增加和解析度的提高，已經促進了TFT-LCD技術及其應用的發展。目前，對於產品來講，生產率的增長和低廉的價格是重要的因素。為了達到這一目的，需要製造商、相關材料工業和製造設備提供商之間的合作，以簡化製造過程並且提高產量。
可以把TFT-LCD板的製造過程分成下面幾步，即TFT排列過程，用於形成轉換裝置以施加象素單元的信號；顏色濾波過程，用於形成紅(R)、綠(G)和藍(B)色濾波器，從而提供顏色；以及液晶過程，用於形成在薄膜電晶體基片和濾色器基片之間的液晶層。由於在製造過程中產生的細小灰塵和顆粒，因此通過這種方法形成的液晶顯示裝置容易出現缺陷。結果，對於降低成本、獲得高產量以及有效地生產液晶顯示裝置來講，防止汙染是重要的。工作人員、設備、設施(包括清潔的房間)以及化學製品都是細小顆粒汙染的主要原因。特別地，來自工作人員和清潔設施的顆粒都是主要的汙染物。這樣，就需要非常清潔的製造空間(下面稱作『無塵室』)，以便加工液晶顯示裝置。
圖1示出了現有技術中三層的無塵室系統的結構。如圖1所示，該三層無塵室系統100包括無塵室10，基本在其中完成製造過程；設置於無塵室10的上、下級的上部空間a和下部空間b；以及乾燥線圈18a和18b，它們位於無塵室10的兩側並且用作氣流上升通道。用於製造液晶的設備(例如，沉積設備或蝕刻設備)布置在無塵室10內，並且用來將氣流供給無塵室10的風扇過濾單元15設置在無塵室10的頂板上。
構造成上述的現有技術的無塵室系統100通過布置在每一層的無塵室內的獨立空氣循環來保持清潔。即，當從第一無塵室10a的下部空間a將氣流供給第一無塵室10a的上部空間b時，氣流通過布置在第一無塵室10a上側的風扇過濾單元15，從而形成在第一無塵室10a內的垂直氣流。該垂直氣流在通過第一無塵室10a的底板17之後進入無塵室10a的下部空間a，然後，通過形成在第一無塵室10a兩側的乾燥線圈18a和18b上升到第一無塵室10a的上部空間b。已經進入上部空間b的氣流重新通過風扇過濾單元15移動進入第一無塵室10a，並且形成其內的垂直氣流，而後，排放到該無塵室10a的下部空間a。以與第一房間10a相同的方式來進行第二和第三無塵室10b和10c的氣流循環。
通過在無塵室10兩側準備的乾燥線圈18a和18b使無塵室10下部空間a的氣流上升到上部空間b，現有技術的無塵室系統100反覆進行氣流循環，從而保持清潔。
然而，在該無塵室系統100內，由於乾燥線圈18a和18b、到上部空間b的氣流通道布置在無塵室10的兩側，因此不能完全垂直地形成無塵室10內的氣流，而是向側面傾斜。因此，如圖2A和2B所示，由於在無塵室10的中央部分的氣流向乾燥線圈18a和18b的一側傾斜，所以在無塵室10的中央部分不能適當地保持清潔。
發明內容
因此，本發明致力於無塵室系統，其能夠基本避免由於現有技術的限制和缺陷而引起的一個或者多個問題。
因此，本發明的一個目的是提供一種無塵室系統，其能夠一致形成無塵室內沿著垂直方向的氣流。
本發明的另一目的是提供一種有效利用空間的無塵室系統。
在下面的描述中將提出本發明的其他特徵和優點，並且一部分特徵和優點從說明書來看是顯然的，或者通過實踐本發明可以知道。通過在所寫的說明書和其權利要求書以及附圖中特別指出的結構，將可以實現並獲得本發明的這些目的和其他優點。
為了獲得這些和其他優點並且根據本發明的目的，如在此所具體化並且廣泛描述的那樣，無塵室系統包括多個多級(multi-level)無塵室，它們至少具有下層無塵室和設置在該下層無塵室之上的上層無塵室；空氣通道，其設置成允許空氣在上層無塵室和下層無塵室之間流動並且使氣流平穩。
在另一方面，無塵室系統包括多個多級無塵室，它們至少具有下層無塵室和設置在該下層無塵室之上的上層無塵室，每一無塵室具有工作空間以及在其上部和下部的上部空間和下部空間；至少一個中間層分界板，它形成在上層無塵室的下部空間和下層無塵室的上部空間之間；以及多個乾燥線圈，它們基本形成在中間層分界板上並且用於提供一通道，通過該通道空氣可以從上層無塵室的下部空間流到下層無塵室的上部空間中。
在另一方面，無塵室系統包括多級無塵室的下層無塵室，該下層無塵室具有分別位於其工作空間上面和下面的上部空間和下部空間；布置在下層無塵室之上的多級無塵室的上層無塵室，該上層無塵室具有分別位於其工作空間上面和下面的上部空間和下部空間；中間層分界板，其設置在上層無塵室的下部空間和下層無塵室的上部空間之間；以及多個孔，它們形成在中間層分界板上以提供一通道，通過該通道空氣可以從上層無塵室的下部空間流到下層無塵室的上部空間中。
應理解，前面的概括描述和後面的詳細描述都是示例性和解釋性的，並且是為了進一步解釋如權利要求所限制的本發明。
結合於此旨在進一步理解本發明並且構成說明書一部分的附圖示出了本發明的實施方式，並且與說明書一起用來解釋本發明的原理。在附圖中圖1是表示根據現有技術構造的無塵室系統的結構的剖視圖；圖2A和2B示出了根據現有技術的乾燥線圈的一側和另一側的氣流；圖3是表示根據本發明的無塵室系統的結構的剖視圖；圖4是表示風扇過濾單元的示意圖；圖5示出了無塵室的底板；圖6是表示根據本發明的無塵室系統的結構的透視圖；以及圖7示出了根據本發明的氣流。
具體實施例方式
現在詳細地描述本發明的優選實施例，在附圖中示出了這些例子。
圖3是表示根據本發明的無塵室系統的結構的剖視圖。圖3的無塵室系統表示三層的無塵室系統，其與現有技術的無塵室系統相當。
如圖3所示，無塵室系統200包括多個多級無塵室20a-20c，在其中完成例如沉積或者蝕刻這樣的製造過程；下部空間a1-a3和上部空間b1-b3，它們設置在無塵室20a-20c的上、下側，並且供給和排放氣流；以及風扇過濾單元25，其布置在每一無塵室20a-20c的頂板處，並且產生在上部清潔空間和下部清潔空間之間的垂直氣流。
乾燥線圈23設置在區分無塵室不同級的中間層分界板22上，以便將從上層無塵室排放的氣流平穩地供給下層無塵室，並且適當地控制氣流的溫度和溼度。該乾燥線圈23以規則的間隔設置在中間層分界板22上，以允許從上層無塵室排放的氣流均勻地通過，從而沒有傾斜地被導入下層無塵室中。
根據無塵室的總體寬度，可以變化地設定乾燥線圈23之間的距離。即，假設無塵室的總體寬度為100m，那麼可以按照大約40m的間隔來形成乾燥線圈，從而使氣流均勻。為了使氣流更加均勻，可以彼此更加緊密地形成乾燥線圈。因為乾燥線圈23安裝在無塵室20a、20b和20c之間的中間層分界板22內，所以即使增加乾燥線圈的數量，實際上也可以保證無塵室的空間。取代乾燥線圈，可以將孔均勻地布置在中間層分界板22上。即，通過形成在中間層分界板22上的孔，可以形成中間層氣流。
沉積設備、曝光設備和蝕刻設備布置在每一個無塵室20a到20c內，從而完成沉積和蝕刻過程。還有，風扇過濾單元25設置在每一無塵室20a-20c的頂板上，以保持無塵室內的清潔並產生氣流流動。
如圖4所示，風扇過濾單元25包括風扇25a和用來過濾例如灰塵這樣的細小顆粒的過濾器25b。通過風扇25a的旋轉吸進空氣，然後通過過濾器25b的旋轉濾掉空氣中的細小顆粒，例如灰塵。然後，將沒有灰塵的空氣排放到下一級。
如圖5所示，每一無塵室20a-20c的底板27包括通孔27a，從而允許無塵室裡面的空氣穿過這裡流到該無塵室的下部空間。通孔27a以均勻的密度形成在整個底板27上。
如上所述構成的無塵室系統200通過連續地接收新鮮的外界空氣的非循環方法來保持無塵室的清潔，或者通過連續地循環整個無塵室內的外界空氣的循環方法來保持無塵室的清潔。非循環方法使用100％的外界空氣。此外，因為必須完全地排放來自下層無塵室的空氣，所以需要設置氣流排放管來把空氣排放到無塵室系統的外面。比較而言，在循環的方法中，當外界空氣輸入其內時，通過形成在中間層分界板上的孔、風扇過濾單元或者乾燥線圈將該外界空氣排放到下一級，並且排放的空氣再次被引導到上一級。通過這樣的過程，就可以循環氣流。因此，為了使已經排放的空氣上升到上一級，必須另外準備一連接管道，以便將上一級和下一級連接起來。
在無塵室系統200內，當外界空氣或者從下一級排放的空氣通過管道(未示出)上升到位於最上級的第三無塵室20c的上部空間b3時，通過安裝在第三無塵室20c的頂板上的風扇過濾單元25濾掉汙染顆粒，並且在第三無塵室20c內形成垂直氣流。該垂直氣流通過形成在底板27上的孔(未示出)流到下部空間a3。排放進入下部空間a3內的氣流通過乾燥線圈23並且又流到第二無塵室20b的上部空間b2。
此時，如圖6所示，以規則間隔布置乾燥線圈23，並且由於乾燥線圈23以規則間隔布置在中間層分界板22上，所以進入第三無塵室20c的下部空間a3內的氣流不會朝向一側傾斜。而是保持一致的垂直氣流，並且流到第二無塵室20b的上部空間b2。
引入第二無塵室20b的上部空間b2的氣流被裝在頂板上的風扇過濾單元25吸入，並且進入第二無塵室20b以形成一致的垂直氣流。然後，該氣流在通過形成在中間層分界板22上的乾燥線圈23後進入第一無塵室20a。已經進入到第一無塵室20a的氣流被排放到第一無塵室20a的下部空間a1，並且通過外部排氣管道(未示出)強行排出，或者通過設在無塵室系統200外面兩側的連接管道(未示出)將其引入第三無塵室20c的上部空間b3。引入第三無塵室20c的上部空間b3內的氣流重複地經歷上述的過程，從而保持無塵室裡面的清潔。
圖7示出了按照上述方法執行時無塵室內的氣流流動的模擬結果。具體地，它表示在無塵室系統200的第二無塵室20b和第二無塵室下部空間a2之間的氣流。
如圖7所示，在第二無塵室20b的中央和兩側都產生沿著一致方向的垂直氣流，該氣流通過第二無塵室的下部空間a2，並且通過乾燥線圈23排放。由於乾燥線圈23以規則間隔布置，因此氣流不會朝向一側傾斜，而是沿著一致的垂直方向形成。
另外，在本發明中，由於乾燥線圈形成在無塵室兩層之間，因此與現有技術中乾燥線圈設置在無塵室系統的兩側和中央部分的結構相比較，能夠保證更多的無塵室。
如到目前為止描述的那樣，根據本發明的、用於需要清潔製造空間的半導體裝置或者液晶顯示裝置的無塵室系統具有很多好處。例如，由於乾燥線圈以規則間隔布置在兩級無塵室之間以允許氣流從中穿過，因此能夠均勻地保持流進無塵室內的氣流。相比較而言，在現有技術的無塵室系統內，由於無塵室內的氣流排放到該無塵室的下部空間一側，因此氣流傾斜，由此不能保持在無塵室中央部分的清潔。另外，因為氣流通道以規則間隔設置在無塵室的不同級之間，所以在無塵室內的氣流能夠沿著某一方向一致地流動，從而能夠使無塵室裡面保持清潔。
顯然，對於本領域的技術人員而言，在本發明的無塵室系統內可以進行各種改進和變化，只要不脫離本發明的精神或範圍。因此，如果這些改進和變化包括在所附的權利要求書的範圍及其等同範圍內，那麼本發明勢必包括它們。
權利要求
1.一種無塵室系統，包括多個多級無塵室，它們至少具有下層無塵室和設置在該下層無塵室之上的上層無塵室；以及空氣通道，其設置成允許空氣在該上層無塵室和該下層無塵室之間流動並且使氣流平穩。
2.根據權利要求1所述的無塵室系統，還包括風扇過濾單元，其布置在所述下層無塵室的頂板上以便於空氣從所述上層無塵室流到所述下層無塵室，從而產生大致垂直的氣流；以及具有多個通孔的底板。
3.根據權利要求2所述的無塵室系統，其特徵在於，所述風扇過濾單元包括風扇，其旋轉以便從所述上層無塵室吸進空氣；以及過濾器，用於從流過所述風扇過濾單元的空氣中濾掉顆粒。
4.根據權利要求1所述的無塵室系統，其特徵在於，所述空氣通道包括設置在所述上層無塵室下部的下部空間；設置在所述下層無塵室上部的上部空間；以及乾燥線圈，其設置在該下部空間和上部空間之間且位於區分不同級的中間層分界板上。
5.根據權利要求4所述的無塵室系統，其特徵在於，設置至少兩個乾燥線圈。
6.根據權利要求4所述的無塵室系統，其特徵在於，以規則間隔布置所述乾燥線圈。
7.根據權利要求4所述的無塵室系統，其特徵在於，所述乾燥線圈控制在所述上層無塵室和所述下層無塵室之間流動的空氣的溫度和溼度。
8.根據權利要求1所述的無塵室系統，其特徵在於，所述空氣通道包括設置在所述上層無塵室下部的下部空間；設置在所述下層無塵室上部的上部空間；以及多個孔，它們設置在該下部空間和上部空間之間且位於區分不同級的中間層分界板上。
9.根據權利要求1所述的無塵室系統，還包括連接管道，其用於將從所述多個多級無塵室的最下面無塵室的下部空間排放的空氣移動到所述多個多級無塵室的最上面無塵室的上部空間。
10.根據權利要求1所述的無塵室系統，還包括排氣管道，用於從所述多個多級無塵室的最下面無塵室的下部空間向外排放氣流。
11.一種無塵室系統，包括多個多級無塵室，它們至少具有下層無塵室和設置在該下層無塵室之上的上層無塵室，每一無塵室具有工作空間以及在其上部和下部的上部空間和下部空間；至少一個中間層分界板，它形成在所述上層無塵室的下部空間和所述下層無塵室的上部空間之間；以及多個乾燥線圈，它們基本形成在所述中間層分界板上並且提供一通道，通過該通道空氣可以從所述上層無塵室的下部空間流到所述下層無塵室的上部空間。
12.根據權利要求11所述的無塵室系統，還包括風扇過濾單元，其基本布置在所述下層無塵室的頂板上以便於空氣從所述上層無塵室流到所述下層無塵室。
13.根據權利要求12所述的無塵室系統，其特徵在於，所述風扇過濾單元包括風扇，其旋轉以便從所述上層無塵室吸進空氣；以及過濾器，用於從流過所述風扇過濾單元的空氣中濾掉顆粒。
14.根據權利要求11所述的無塵室系統，還包括連接管道，其用於將從所述多個多級無塵室的最下面無塵室的下部空間排放的空氣移動到所述多個多級無塵室的最上面無塵室的上部空間。
15.根據權利要求11所述的無塵室系統，還包括排氣管道，用於從所述多個多級無塵室的最下面無塵室的下部空間向外排放氣流。
16.根據權利要求11所述的無塵室系統，其特徵在於，每一乾燥線圈控制所述氣流的溫度和溼度。
17.一種無塵室系統，包括多級無塵室的下層無塵室，該下層無塵室具有分別位於該下層無塵室的工作空間上面和下面的上部空間和下部空間；布置在所述下層無塵室之上的多級無塵室的上層無塵室，該上層無塵室具有分別位於該上層無塵室的工作空間上面和下面的上部空間和下部空間；中間層分界板，其設置在所述上層無塵室的下部空間和所述下層無塵室的上部空間之間；以及多個孔，它們形成在所述中間層分界板上以提供一通道，通過該通道空氣可以從所述上層無塵室的下部空間流到所述下層無塵室的上部空間。
18.根據權利要求17所述的無塵室系統，還包括風扇過濾單元，其基本布置在所述下層無塵室的頂板上以便於空氣從所述上層無塵室流到所述下層無塵室，並且濾掉從所述上層清潔空間流到所述下層清潔空間的空氣中的顆粒。
19.根據權利要求18所述的無塵室系統，其特徵在於，多個風扇過濾單元基本布置在所述下層無塵室的工作空間的頂板上。
20.根據權利要求17所述的無塵室系統，還包括連接管道，其用於將從所述多個多級無塵室的最下面無塵室的下部空間排放的空氣移動到所述多個多級無塵室的最上面無塵室的上部空間。
21.根據權利要求17所述的無塵室系統，還包括排氣管道，用於從所述多個多級無塵室的最下面無塵室的下部空間向外排放氣流。
全文摘要
本發明提供了一種無塵室系統。該無塵室包括多個多級無塵室和空氣通道。該多個多級無塵室至少具有下層無塵室和位於其上的上層無塵室。該空氣通道允許空氣在該上層無塵室和該下層無塵室之間流動並且使氣流平穩。
文檔編號F24F3/16GK1577721SQ20041004980
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月24日 優先權日2003年6月28日
發明者金東漢 申請人:Lg.飛利浦Lcd有限公司