無塵室進氣淨化設備的製作方法

2023-12-04 07:28:26 2

專利名稱：無塵室進氣淨化設備的製作方法
技術領域：
本發明是有關一種有效去除生產環境的氣體中微汙染物質的無塵室
進氣淨化設備，適用於電子製造業的無塵室如IC、 TFT、半導體製造業的 無塵室或類似場地。
背景技術：
'
隨著半導體技術不斷的進步，IC工藝線徑不斷的縮小，最新進的半導 體技術已進入45nm，未來將更進一步地跨入22及32nm工藝技術，也由 於IC線徑不斷的縮小，因此外部空氣中含微汙染(Airborne Molecular Contamination, AMC)物質，例如含硫物質SOx、 H2S、 DMSO(Dimethyl Sulfoxide ， (CH3)2SO)、 DMS(Dimethyl Sulfide ， (CH3)2SO)等，含氮物質 NOX、 NH3、 MEA(Monoethanol Amine, NH2C2H40H)等，含低沸點的揮 發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)物質、IPA(Isopr叩yl Alcohol, C3H7OH)、丙酮等，以及含高沸點的揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)等，對於工藝良率的影響，日益擴大。為了提 升工藝良率，半導體廠對於生產環境的淨化規格，相對提高更多。
半導體廠對於外部補氣的質量要求一向就很高，現因工藝技術提升， 對於無塵室內氣體質量要求亦更高。若半導體廠周圍處於工廠環布的工業 區，特別是像高科技園區，工廠設立密度很高，往往A工廠產生的廢氣可 能被B工廠的空調進氣吸入，尤其是氣體汙染物，因無法由HEPA或ULPA 等濾網過濾，必需由化學濾網(Chemical Filter)或空調箱(Air Washer)加以去 除，然而化學濾網(Chemical Filter)或空調箱(Air Washer)對於一些氣體染 物，如DMSO、 DMS或IPA等低濃度的分子去除效率並不理想，尤其是 化學濾網(ChemicalFilter)使用一段時間後，必需更換新濾網，使用飽和的 濾網無法再生重複使用，只能直接丟棄，故產生另一種垃圾汙染。

發明內容
本發明的目的在於提供一種無塵室進氣淨化設備，以期有效地將外部 補氣的氣體內含的微汙染物質去除，以供各行各業的無塵室使用。
為實現上述目的，本發明提供的無塵室進氣淨化設備，主要於外氣入
口連設一微汙染(Airbome Molecular Contamination,AMC)淨化設備，該微
汙染淨化設備中設有至少一吸附機構，該吸附機構上塗布有一吸附層，以 吸附外氣內所含的微汙染物，該微汙染淨化設備後方連設一外氣空調箱 (Make Up Air Unit，MAU)，該外氣空調箱的出口直接導入無塵室；以此， 以令外部補氣可提供對補氣質量要求較高的無塵室使用。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化設備的吸附機構為 一轉輪，該轉輪具有一吸附區域、 一再生脫附區域及一隔離冷卻區域，其 外氣經轉輪的吸附區域吸附後，再通過再生脫附區域使外氣能脫附濃縮成 汙染廢氣，而轉輪將汙染廢氣脫附後，轉入隔離冷卻區域降溫，使轉輪恢 復具有吸附功能，而汙染廢氣再經反應去除汙染物質形成無汙染物質的氣 體。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該吸附機構的轉輪外型結構為旋 轉塔(Rotary Cylinder or Rotary Tower)。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該吸附機構的轉輪外型結構為旋 轉轉盤(RotaryDisk)。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化設備的吸附機構為 吸附材，該吸附材為抽換式，當吸附飽合後即抽取更換吸附材，而飽合吸 附材可送出廠外再生重複使用。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化設備的吸附機構為 蜂窩狀(Honeycomb)結構，由無機材料製成。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化設備的吸附機構為 多孔洞性結構，由無機材料製成。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該吸附層為吸附劑，以吸附微汙 染物。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該吸附層為催化劑，以吸附微汙 染物。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該再生脫附區域的脫附方式是採 用電熱方式將汙染廢氣脫附。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該再生脫附區域的脫附方式是採 用燃燒熱方式將汙染廢氣脫附。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該再生脫附區域的脫附方式是採
用等離子體(Plasma)方式將汙染廢氣脫附。
該再生脫附區域的脫附方式是採
該再生脫附區域的脫附方式是採
該汙染廢氣再經反應去除汙染物
該汙染廢氣再經反應去除汙染物
該汙染廢氣再經反應去除汙染物
該汙染廢氣再經反應去除汙染物 質的反應方式是採用燃燒熱與催化劑組合。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣再經反應去除汙染物 質的反應方式是採用導入強氧化劑。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣再經反應去除汙染物 質的反應方式是採用導入強氧化劑與催化劑組合。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣再經反應去除汙染物 質的反應方式是採用導入等離子體。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣再經反應去除汙染物 質的反應方式是採用導入等離子體與催化劑組合。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化設備設有二吸附機 構，該二吸附機構以三通管與外氣入口連設，該三通管上設有一切換開關， 以構成一批次更換操作的設備。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化設備只設一吸附機
所述的無塵室進氣淨化設備，其中， 用廢熱回收方式將汙染廢氣脫附。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中， 用強氧化劑方式將汙染廢氣脫附。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中， 質的反應方式是採用電熱。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中， 質的反應方式是採用電熱與催化劑組合。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中， 質的反應方式是採用燃燒熱。
所述的無塵室進氣淨化設備，其中，構，並未做切換操作。
由本發明的實施，具有如下實用優點
1 、由微汙染淨化設備以及外氣空調箱，有效將外部補氣中所含的微 汙染物有效淨化，以供無塵室使用。
2、該微汙染淨化設備使用飽和後，可經脫附及再生設備，將微汙染 淨化設備所吸附的汙染物脫出，令微汙染淨化設備恢復吸附微汙染物的功


圖1為本發明實施例的方塊流程示意圖。
圖2為本發明微汙染淨化設備的吸附機構的旋轉塔示意圖。 圖3為本發明微汙染淨化設備的吸附機構的旋轉轉盤示意圖。 圖4為本發明實施例的第二應用例的使用示意方塊圖。 圖5為本發明實施例的第二應用例的微汙染淨化設備的立體外觀示 意圖。
圖6為本發明實施例的第三應用例的使用示意方塊圖。 附圖中主要組件符號說明
1 0 、外氣入口
1 1 、三通管
1 2 、切換開關
2 0 、微汙染淨化設備 2 2 、轉輪
2 2 1、吸附區域
2 2 2 、再生脫附區域
2 2 3 、隔離冷卻區域
2 3 、吸附材
3 0 、外氣空調箱
4 0 、無塵室
具體實施例方式
本發明的其它特點及具體實施例可配合附圖和以下的詳細說明，得到 進一步了解。
請參圖1 3 ，本發明是於外氣入口 1 0與一微汙染淨化設備2 0的
入口連接，該微汙染淨化設備2 0的出口與一外氣空調箱3 O的入口相 接，該外氣空調箱3 0的出口再與無塵室4 O的入口連接，而該無塵室4
0的空氣出口則直接排至大氣中，其中該微汙染淨化設備2 O設有至少一 吸附機構，該吸附機構上塗布有一吸附層，而吸附機構為蜂窩狀 (Honeycomb)結構，該吸附機構由無機材料製成，其中無機材料可為無機 纖維紙或為無機氧化物，另吸附機構上塗布的吸附層為吸附劑或催化劑以 吸附外氣內所含的微汙染物。
使用時，當無塵室4 0的生產環境需補充外氣時，該外氣入口l 0處 開始抽取外部空氣，該外部空氣含有微汙染物質(Airbome Molecular Contamination, AMC)時，例如含硫物質SOx、 H2S、 DMSO(Dimethyl Sulfoxide ， (CH3)2SO)、 DMS(Dimethyl Sulfide ， (013)28)等，含氮物質 NOx、 NH3、 MEA(MonoethanolAmine, NH2C2H4OH )等，含低沸點的揮 發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)物質、IPA(Isopropyl Alcohol, C3H7OH)、丙酮等，以及含高沸點的揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)等，當外部空氣通過外氣入口 1 0進入微汙染 淨化設備2 Q，而微汙染淨化設備2 Q中設有至少一吸附機構，該吸附機 構為一轉輪2 2 ，而轉輪2 2外型結構可為旋轉塔(Rotary Cylinder or Rotary Tower)或旋轉轉盤(Rotary Disk),且由無機纖維紙或為無機氧化物 製成，而轉輪2 2具有一吸附區域2 2 1、 一再生脫附區域2 2 2及一隔 離冷卻區域2 2 3，另轉輪2 2上塗布有一吸附層，該吸附層為吸附劑或 催化劑，以吸附外氣內所含的微汙染物，其外氣經轉輪2 2的吸附區域2
2 l吸附後，再通過再生脫附區域2 2 2來使外氣能脫附濃縮成汙染廢 氣，其中該再生脫附區域2 2 2的脫附再生方式是採用電熱、燃燒熱、等 離子體(Plasma)、廢熱回收、強氧化劑的任一方式將汙染廢氣脫附，而轉 輪2 2將汙染廢氣脫附後，轉入隔離冷卻區域2 2 3降溫，使轉輪2 2恢
復具有吸附功能，而汙染廢氣再經反應去除汙染物質形成無汙染物質的氣體，其中該汙染廢氣再經反應去除汙染物質的反應方式，可以是採用電熱、
燃燒熱、導入強氧化劑(如:臭氧)或等離子體(Plasma)、或前項技術與催化 劑組合型式的任一種，而進入外氣空調箱3 Q中的已去除微汙染物質的外 部空氣，再將剩餘的汙染物去除，即成為乾淨空氣，可直接導入無塵室4
0 Q
請再參圖4 6，為本發明實施例的第二、第三應用例，該外氣入口
1 0以三通管1 1連接至微汙染淨化設備2 Q ，該微汙染淨化設備2 0中 設有二吸附機構，該吸附機構為吸附材2 3，該吸附材2 3為抽換式，該 吸附機構的吸附材2 3上塗布有一吸附層，該吸附層為吸附劑或催化劑， 而該吸附材2 3由無機材料(如無機纖維紙或為無機氧化物)製成複數片蜂
窩狀體或是低壓降的孔洞性結構體，而該三通管1 1的分歧處設有一切換 開關l 2，該吸附材2 3的另端會合後再連接至外氣空調箱3 0，該外氣 空調箱3 0則與無塵室4 O連接。
使用時，當無塵室4 0的生產環境需補充外氣時，先將切換開關l 2 切成第一吸附材2 3通道暢通，第二吸附材2 3關閉，再啟動外氣空調箱
3 0的抽風機以抽取外部空氣，該外部空氣含有微汙染物質(Airbome Molecular Contamination ， AMC)時，例如含硫物質SOx 、 H2S 、 DMSO(Dimethyl Sulfoxide ， (CH3)2SO )、 DMS(Dimethyl Sulfide ， (CH3)2S ) 等，含氮物質NOx、 NH3、 MEA(Monoethanol Amine, NH2C2H4OH )等， 含低沸點的揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)物質、 IPA(IsopropylAlcohol, C3H7OH)、丙酮等，以及含高沸點的揮發性有機化 合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)等，當外部空氣通過外氣入口 1
0經由切換開關1 2進入微汙染淨化設備2 0的吸附材2 3 ，該外部空氣 通過由無機材料製成蜂窩狀結構的吸附材2 3，因吸附材2 3上塗布有吸
附劑(或催化劑)，故含有微汙染物質的外部空氣通過吸附機構的吸附材
2 3時，該外部空氣內所含的微汙染物質被吸附材2 3上吸附劑(或催化 劑)吸附截留下，該通過吸附機構的外部空氣進入外氣空調箱3 Q，而進 入外氣空調箱3 Q中的已去除微汙染物質的外部空氣，再將剩餘的汙染物 去除，即成為乾淨空氣，可直接導入無塵室4 Q，而使用一段時間後，該 微汙染淨化設備2 0的第一吸附材2 3吸附微汙染已達飽和程度時，此時
將切換開關l 2切成第二吸附材2 3通道暢通，而第一吸附材2 3通道關 閉，令外部空氣進入吸附機構的第二吸附材2 3，通過其內部吸附材2 3 的吸附劑(或催化劑)將微汙染物吸附截留下，而吸微汙染淨化設備2 0 的第一吸附材2 3因吸附飽和則可送出廠，利用脫附及再生設備再生後重 復使用。而本發明的另一應用例(如圖6所示)亦可設為吸附材僅安置於單 一通道的情況下使用，並未做通道上的切換操作，同樣可達到相同目的。 以上所述，僅為本發明的較佳實施例，當不能用以限定本發明可實施 的範圍，凡本領域技術人員所明顯可作變化與修飾，皆應視為不悖離本發
明的實質內容。
權利要求
1、一種無塵室進氣淨化設備，主要於外氣入口連設一微汙染(Airborne Molecular Contamination，AMC)淨化設備，該微汙染淨化設備中設有至少一吸附機構，該吸附機構上塗布有一吸附層，以吸附外氣內所含的微汙染物，該微汙染淨化設備後方連設一外氣空調箱(Make Up Air Unit，MAU)，該外氣空調箱的出口直接導入無塵室；以此，以令外部補氣可提供對補氣質量要求較高的無塵室使用。
2 、如權利要求1所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化 設備的吸附機構為一轉輪，該轉輪具有一吸附區域、 一再生脫附區域及一 隔離冷卻區域，其外氣經轉輪的吸附區域吸附後，再通過再生脫附區域使 外氣能脫附濃縮成汙染廢氣，而轉輪將汙染廢氣脫附後，轉入隔離冷卻區 域降溫，使轉輪恢復具有吸附功能，而汙染廢氣再經反應去除汙染物質形 成無汙染物質的氣體。
3、 如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該吸附機構的 轉輪外型結構為旋轉塔(Rotary Cylinder or Rotary Tower)。
4、 如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該吸附機構的 轉輪外型結構為旋轉轉盤(Rotary Disk)。
5、 如權利要求l所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化 設備的吸附機構為吸附材，該吸附材為抽換式，當吸附飽合後即抽取更換 吸附材，而飽合吸附材可送出廠外再生重複使用。
6、 如權利要求l、 2、 3、 4或5所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨化設備的吸附機構為蜂窩狀結構，由無機材料製成。
7、 如權利要求l、 2、 3、 4或5所述的無塵室進氣淨化設備，其 中，該微汙染淨化設備的吸附機構為多孔洞性結構，由無機材料製成。
8、 如權利要求l所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該吸附層為吸 附劑，以吸附微汙染物。
9、 如權利要求l所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該吸附層為催 化劑，以吸附微汙染物。
10、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該再生脫附區域的脫附方式是採用電熱方式將汙染廢氣脫附。
11、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該再生脫附區域的脫附方式是採用燃燒熱方式將汙染廢氣脫附。
12、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該再生脫附 區域的脫附方式是採用等離子體方式將汙染廢氣脫附。
13、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該再生脫附區域的脫附方式是採用廢熱回收方式將汙染廢氣脫附。
14、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該再生脫附區域的脫附方式是採用強氧化劑方式將汙染廢氣脫附。
15、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣 再經反應去除汙染物質的反應方式是採用電熱。
16、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣 再經反應去賒汙染物質的反應方式是採用電熱與催化劑組合。
17、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣 再經反應去除汙染物質的反應方式是採用燃燒熱。
18、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣 再經反應去除汙染物質的反應方式是採用燃燒熱與催化劑組合。
19、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣再經反應去除汙染物質的反應方式是採用導入強氧化劑。
20、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣再經反應去除汙染物質的反應方式是採用導入強氧化劑與催化劑組合。
21、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣 再經反應去除汙染物質的反應方式是採用導入等離子體。
22、如權利要求2所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該汙染廢氣 再經反應去除汙染物質的反應方式是採用導入等離子體與催化劑組合。
23、如權利要求l所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨 化設備設有二吸附機構，該二吸附機構以三通管與外氣入口連設，該三通 管上設有一切換開關，以構成一批次更換操作的設備。
24、如權利要求1所述的無塵室進氣淨化設備，其中，該微汙染淨 化設備只設一吸附機構，並未做切換操作。
全文摘要
一種無塵室進氣淨化設備，主要於外氣入口連設一微汙染(AirborneMolecular Contamination，AMC)淨化設備，該微汙染淨化設備中設有至少一吸附機構，該吸附機構上塗布有一吸附層，以吸附外氣內所含的微汙染物，該微汙染淨化設備後方連設一外氣空調箱(Make Up Air Unit，MAU)，該外氣空調箱的出口直接導入無塵室；由此，以令外部補氣可提供對補氣質量要求較高的無塵室使用。
文檔編號A61L9/16GK101376033SQ20071014794
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月27日 優先權日2007年8月27日
發明者劉邦昱, 徐瑞珠, 林哲弘, 洪守銘, 鄭石治, 陳壽忠 申請人:華懋科技股份有限公司