去除空气分子污染物的空调箱

摘要

本发明提供了一种可去除空气分子污染物的空调箱，它包括：空调箱外壳，依次安装在空调箱内部的进气阀门、初中效过滤器、预热盘管、预冷盘管、再冷盘管、再热盘管、风机、高效过滤器和出气阀门，在空调箱内部还安装有水雾清洗系统，所述的水雾清洗系统位于预冷盘管和再冷盘管之间。本发明与现有的空调箱相比，能够大大提高空气分子污染物的去除效率并有效提高空气湿度稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤装置，具体的说，是一种去除空气分子污染物的空调箱

背景技术

空调在现代化生产中扮演着越来越重要的角色。随着科学技术的进步，制造业对加工生产中的工艺环境也有了更高的要求，比如无尘工厂、无尘车间在集成电路制造领域的不可替代性，充分反映了工艺环境对生产质量的影响。

在晶圆制造厂生产晶圆的过程中，需要对环境的温度、湿度、空气中的悬浮颗粒、空气分子污染物(AMC)，如氨根离子、氟离子F^-、氯离子Cl^-、亚硝酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子等进行严格的控制，这就需要工业用中央空调箱对晶圆制造厂的密闭环境进行温、湿度控制及空气调节和过滤。

现有技术空调箱如图1所示，它包括：空调箱外壳1，依次安装在空调箱内部的进气阀门11，初中效过滤器12，预热盘管13，预冷盘管14，再冷盘管15，再热盘管16，风机17，高效过滤器18和出气阀门19。当该空调箱运行时，风机17运转，密闭环境中已污染的空气被吸入进气阀门11，依次通过初中效过滤器12，再通过预热盘管13、预冷盘管14、再热盘管15、再冷盘管16的加热或制冷，达到工艺要求的温度，最后通过高效过滤器17的过滤，从出气阀门18送回到密闭环境中。

但是，现有技术的空调箱还不能满足晶圆制造厂对工艺环境中关于空气分子污染物的过滤要求，原因在于空气中的空气分子污染物不能被现有的空调箱充分过滤，这些残留在空气中的空气分子污染物如果超过一定浓度，就会导致晶圆的报废；另外，现有的空调箱对空气湿度的调控不够方便，不能满足晶圆制造厂对工艺环境中关于湿度的控制要求。因此，能否有效去除空气分子污染物和有效调节空气湿度对晶圆的良品率有很大的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够高效过滤空气中空气分子污染物并能提高空气湿度稳定性的空调箱。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术手段：一种去除空气分子污染物的空调箱，所述空气分子污染物包含氨根离子，所述空调箱包括：空调箱外壳，依次安装在空调箱内部的进气阀门、初中效过滤器、预热盘管、预冷盘管、再冷盘管、再热盘管、风机、高效过滤器和出气阀门，其中，所述预冷盘管和再冷盘管之间还安装有水雾清洗系统。

在上述的空调箱中，所述的水雾清洗系统包括两道水雾喷淋器，分别用于喷出水雾。

在上述的空调箱中，所述预冷盘管和水雾清洗系统之间还设有空气分子污染物浓度传感器，当空气中氨根离子的浓度小于100ppb时，启动一道水雾喷淋器；当空气中氨根离子的浓度大等于100ppb时，启动两道水雾喷淋器。

在上述的空调箱中，所述的水雾清洗系统还包括用于收集和排出废水的底盘。

在上述的空调箱中，所述高效过滤器和出气阀门之间还安装有活性炭过滤器。

本发明在空调箱内部加入了水雾清洗系统，并且该水雾清洗系统安装于预冷盘管和再冷盘管之间，利用水雾喷淋器产生的水雾可以使空气中的污染物充分和水雾溶合并沉积至水雾清洗系统的底盘而排出，有效提高了空气分子污染物的去除效率。此外，增设水雾清洗系统后，可使空气的湿度稳定性大大提高，以满足晶圆制造厂对工艺环境的要求。通过以上技术方案，可有效提高晶圆合格率，降低生产成本。

附图说明

本发明去除空气分子污染物的空调箱由以下的实施例及附图给出。

图1为现有技术空调箱的结构示意图。

图2为本发明第一实施例的空调箱结构示意图。

图3为本发明第二实施例的空调箱结构示意图。

图4a和图4b分别为采用现有的空调箱和本发明的空调箱所测得的湿度稳定性曲线。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的空调箱作进一步的详细描述，具体为以下实施方式：

如图2所示，本发明第一实施例的空调箱包括：空调箱外壳2，依次安装在空调箱内部的进气阀门21，初中效过滤器22，预热盘管23，预冷盘管24，水雾清洗系统20，再冷盘管25，再热盘管26，风机27，高效过滤器28和出气阀门29，与现有技术的空调箱相比，其最大的特点是在预冷盘管24和再冷盘管25之间增加了水雾清洗系统20。当本发明的空调箱运行时，风机27运转，密闭环境中包含氨根离子的已污染空气被吸入进气阀门21，通过初中效过滤器22，再通过预热盘管23、预冷盘管24的预升温和/或预降温，将温度调节到水洗的较佳温度并送入水雾清洗系统20。在本实施例中，水雾清洗系统20具有两道相对设置的水雾喷淋器20a、20b，其喷出的水雾可以使空气分子污染物和水分子充分溶合，使污染物沉积到水雾清洗系统20的底盘(图中未示出)，并通过底盘排出空调箱，从而达到过滤空气分子污染物和空气增湿的效果。此时，湿润的空气通过再冷盘管25的降温除湿和/或再热盘管26的等湿升温，达到工艺要求的温度和湿度，最后通过高效过滤器28的过滤，从出气阀门29送回到密闭环境中。

此外，在预冷盘管24和水雾清洗系统30之间还可安装空气分子污染物浓度传感器(图中未示出)。当空气中氨根离子的浓度小于100ppb时，只需启动第一道水雾喷淋器20a，当氨根离子浓度大等于100ppb时，再启动第二道水雾喷淋器20b，以达到节水和充分过滤的效果。在水雾清洗系统30和再冷盘管25之间安装有空气湿度传感器(图中未示出)，当空气湿度大于工艺要求的湿度时，再冷盘管25通过降温除湿，使空气湿度达到工艺要求后，由再热盘管26进行等湿升温，使空气温度达到工艺要求，最后通过高效过滤器28的过滤，将过滤后的空气从出气阀门29送回到密闭环境中。

如图3所示，本发明第二实施例的空调箱是在第一实施例的基础上，在高效过滤器28和出气阀门29之间增设活性炭过滤器30。该活性炭过滤器30可以充分吸附空气中剩余的空气分子污染物，从而达到进一步过滤的效果。

采用本发明的空调箱可有效提高空气分子污染物，尤其是氨根离子的去除效率。与现有的空调箱相比，安装了水雾清洗系统20之后，可使过滤后的空气中的氨根离子浓度从原来的30ppb降为现在的10ppb，使得过滤后的空气质量大大提高，从而减低了晶圆失效几率，降低了生产成本。

图4a和图4b分别为采用现有的空调箱和本发明的空调箱所测得的湿度稳定性曲线，图中，靠近纵轴的两个幅度较大的脉冲是由开/停机造成的，不作为衡量湿度稳定性的依据。通过比较图4a和图4b可以看出，使用了本发明的空调箱后，湿度稳定性曲线中的毛刺明显减小，曲线变得平缓稳定，从而说明采用本发明的空调箱能够提高空气的湿度稳定性，使晶圆制造厂的工艺环境得到改善。

实验数据表明，采用本发明的空调箱对氨根离子、氯离子Cl^-、亚硝酸根离子、硝酸根离子和硫酸根离子的去除效率可达到80％以上，对氟离子F^-的去除效率可达到90％以上，比现有技术的空调箱有了很大的改善。