KR100396468B1

KR100396468B1 - 공기 샘플링 캐리어와 공기 분석장치 및 방법

Info

Publication number: KR100396468B1
Application number: KR10-2001-0027069A
Authority: KR
Inventors: 김태호; 함동석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2003-09-02
Also published as: US6658917B2; US20020174709A1; JP2003051432A; TWI288427B; JP4095828B2; KR20020088142A

Abstract

본 발명의 클린룸 공기 샘플링 캐리어와 공기분석장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 샘플링 캐리어는 내부 공간을 가진 콘테이너와, 상기 콘테이너의 전면에 설치된 개폐도어와, 상기 콘테이너의 외주면에 형성되고 내부 공간과 연통되어 샘플링된 공기를 외부로 유출하기 위한 유출관과, 상기 콘테이너의 외주면에 형성되고 내부 공간과 연통되어 외부로부터 제공된 퍼지가스를 내부공간에 유입하기 위한 적어도 하나 이상의 유입관을 포함한다.

따라서, 본 발명에서는 무인 운반시스템을 이용하여 다수의 단위공정장비들의 내부 공기 샘플링을 효율적으로 수행하여 오염도 측정을 간편하게 할 수 있다.

Description

공기 샘플링 캐리어와 공기 분석장치 및 방법{AIR SAMPLING CARRIER, APPARATUS AND METHOD FOR ANALYZING INNER AIR OF PROCESS TOOL}

본 발명은 반도체 제조라인의 공기 샘플링 캐리어와, 공기 분석장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 캐리어와 외관이 동일하게 샘플링 캐리어를 구성함으로써 반도체 제조설비에 배치된 다수의 고청정 클린룸을 가진 단위공정장비들의 청정도 검사를 효율적으로 수행할 수 있는 샘플링 캐리어와, 공기 분석장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 반도체 제조설비가 300mm 웨이퍼 제조라인으로 형성됨에 따라 300mm 웨이퍼 로트(LOTs)들을 인터베이(BAY TO BAY) 또는 인트라베이(TOOL TO TOOL)에 공급하기 위하여 자동 재료 핸들링 시스템(AMHS : AUTOMATED MATERIAL HANDLING SYSTEMS) 및 컴퓨터 통합 제조(CIM : COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING) 시스템 등이 도입되고 있다.

이와 같은 무인 자동화 설비에 있어서는, 밀폐형 용기(FOUP :front open unified pod)인 웨이퍼 캐리어와 OHT(overhead transfer) 또는 OHC( overhead conveyor) 시스템과 자동안내차량(automatic guided vehicle: AGV 혹은 RGV) 시스템 등의 무인운반장치를 사용한다.

각 단위공정장비들도 전면에 FOUP이 재치되는 로드포트를 구비하고, 로드포트 상에 재치되는 FOUP의 전면 도어를 개폐하기 위한 도어 오프너를 구비한다. 따라서, 각 단위공정장비에서는 로드포트에 재치된 FOUP의 도어를 오픈하고 내장된 웨이퍼를 장비에 로딩하거나 장비에서 공정처리된 웨이퍼를 언로딩한다.

그러므로, 각 단위공정장비들은 별도의 관리가 가능한 고청정 클린룸 시스템(Mini-environment system)을 적용하는 추세이다. 즉 Mini-environment를 적용하여 국부적인 고청정 공간을 확보하여 생산 품질을 확보하는 것이다.

Mini-environment 특성상 외부의 환경영향을 받지 않도록 관리되어야 하므로 대부분의 외곽은 완전히 밀폐되어 있도록 관리한다. 그러므로, Mini-environment 내부의 환경의 안정성, 이상여부 판단을 위해서는 관리 기준에 부여되는 각종 센서를 설치하여 모니터링 하지 않으면 안된다.

그러나, 한 개의 반도체 생산 공장에서 사용되는 Mini-environment system은대략 300 세트 이상이므로 관리 항목이 늘어날수록 각 세트마다 센서를 모두 설치 운영한다는 것이 불가능하다.

또한, 반도체 설비라인 내의 대기 중의 오염물질을 평가할 필요가 있을 때는 개개의 분석기를 운영하거나 필요에 따라 분석기를 이동시켜 하나 하나 작업자의 작업이 필요하다. 또한, 정기적인 평가가 요구가 되는 시스템의 경우 많은 인원과 시간이 요구된다.

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 웨이퍼 캐리어인 FOUP과 외관이 동일한 클린룸 공기 샘플용 콘테이너를 제작하고, 이 콘테이너를 FOUP의 무인운반장비를 통하여 각 단위공정장비에 운반하여 각 단위공정장비의 고청정 클린룸의 공기를 효율적으로 샘플링할 수 있는 클린룸 공기 샘플링 캐리어를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 클린룸 공기 샘플링 캐리어를 통하여 샘플링된 공기를 분석하기 위한 클린룸 공기 분석장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공기분석장치가 설치된 무인 자동화 반도체 제조설비의 개략도.

도 2는 도 1의 설비에서 사용되는 일반적인 밀페형 웨이퍼 캐리어의 구성도.

도 3은 도 1의 설비에서 사용되는 일반적인 미니 환경을 가진 단위공정장비의 구성도.

도 4는 본 발명에 의한 샘플링 캐리어의 외관 사시도.

도 5는 도 4의 샘플링 캐리어의 구조를 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명에 의한 공기 분석기의 구성도.

도 7은 본 발명에 의한 공기분석방법을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10, 20 : 베이 30 : 무인운반장치

30a : 레일 30b :무인 운반기

35 : 웨이퍼 캐리어 40 : 단위공정장비

41 : 로드포트 42 : 도어 오프너

43 : 이송로봇 44 : 팬

45 : 필터 46 : 클린룸

47 : 로드락 챔버 48 : 공정챔버

50 : 시스템 제어부 60 : 공기 분석기

61 : 하우징 62 : 재치대

63 : 샘플 포트라인 64 : 퍼지가스 공급라인

65 : 분석기 66 : 퍼지가스 공급용기

67 : 제어부 68 : 저장부

69 : 인터페이스부 70 : 샘플링 캐리어

71 : 콘테이너 72 : 개폐도어

73 : 유출관 74 : 유입관

75 : 파지부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 클린룸 공기 샘플링 캐리어는 내부 공간을 가진 콘테이너와, 상기 콘테이너의 전면에 설치된 개폐도어와, 상기 콘테이너의 외주면에 형성되고 내부 공간과 연통되어 샘플링된 공기를 외부로 유출하기 위한 유출관과, 상기 콘테이너의 외주면에 형성되고 내부 공간과 연통되어 외부로부터 제공된 퍼지가스를 내부공간에 유입하기 위한 적어도 하나 이상의 유입관을구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 샘플링 캐리어는 FOUP (FRONT OPENING UNIFIED PODS) 규격에 따른 외관 형태를 가진다.

본 발명에 의한 클린룸 공기 분석장치는 밀폐형 웨이퍼 캐리어; 상기 밀폐형 웨이퍼 캐리어의 도어를 개폐하고, 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 복수의 단위공정장비들; 및 상기 밀폐형 웨이퍼 캐리어를 상기 각 단위공정장비들에 공급하기 위한 무인운반장치를 구비한 반도체 제조라인에 있어서,

상기 무인운반장치에 의해 각 단위공정장비들에 공급이 가능하도록 상기 밀폐형 웨이퍼 캐리어와 외관이 동일하고 상기 각 단위공정장비들의 내부 공기를 샘플링하기 위한 샘플링 캐리어; 및 상기 무인운반장치에 의해 운반되어 온 상기 샘플링 캐리어의 내부 공기를 유입하여 각 단위공정장비들의 내부 공기 샘플의 오염도를 분석하기 위한 공기 분석기를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 공기 분석기는 샘플링 캐리어를 재치하기 위한 재치대와, 상기 재치대에 놓인 샘플링 캐리어의 유출관에 연결되어 공기샘플을 유입하기 위한 샘플 포트라인와, 상기 재치대에 놓인 샘플링 캐리어의 적어도 하나 이상의 유입관에 연결되어 퍼지가스를 공급하기 위한 퍼지가스 공급라인과, 상기 샘플 포트라인과 연결되어 유입된 공기샘플의 오염도를 분석하기 위한 분석기를 포함한다.

본 발명에서, 클린룸 공기 분석방법은 샘플링 캐리어를 무인운반장비를 통하여 샘플링하고자 하는 단위공정장비에 운반하고, 상기 샘플링 캐리어의 전면 개폐도어를 개방하고 상기 단위공정장비의 내부 공기를 내부 공간에 샘플링하고, 상기샘플링 캐리어를 무인운반장비를 통하여 공기 분석기로 운반하고, 상기 샘플링 캐리어에 상기 공기 분석기의 샘플 포트라인과 퍼지가스 공급라인을 각각 연결하고, 상기 퍼지가스 공급라인을 통하여 퍼지가스를 상기 샘플링 캐리어의 내부공간에 주입하면서, 상기 샘플 포트라인을 통하여 공기샘플 및 퍼지가스를 상기 공기 분석기로 유입하여 공기샘플의 오염도를 분석하고, 분석 종료 후에는 상기 샘플포트라인을 분리하고 상기 퍼지가스 공급관을 통하여 퍼지가스를 주입하여 상기 샘플링 캐리어의 내부 공간을 제로 오염의 퍼지가스로 충전시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 공기 분석장치를 구비한 반도체 제조라인의 일 예를 도시한 것이다.

도면에서, 반도체 제조설비의 일 예에서는 제 1 베이(10)와 제 2 베이(20)는 무인운반장치(30)에 의해 서로 결합되고, 각 베이(10, 20)에는 복수의 단위공정장비들(40)들이 2열로 마주보고 나란히 배열된다.

무인운반장치(30)는 OHT(overhead transfer) 또는 OHC( overhead conveyor) 시스템으로, 레일(30a)을 타고 이송되는 무인운반기(30b)를 통하여 웨이퍼 캐리어(35)를 각 베이의 단위공정장비들(40)에 공급한다.

웨이퍼 캐리어(35)는 FOUP(front open unified pod) 규격에 의한 밀폐형 용기이다. FOUP은 전면에 개폐도어가 설치된 박스형으로 통상 300mm 웨이퍼를 13매 내지 25매 정도 수납한다. 운반도중에는 도어가 폐쇄되어 오염을 방지할 수 있고,컴퓨터에 의한 무인 운반이 가능하도록 외관이 설계되어 사용화되고 있다.

시스템 제어부(50)는 무인 운반기(30b)를 제어하여 원하는 장소에 웨이퍼 캐리어(35)를 공급하거나 처리된 웨이퍼가 담겨진 웨이퍼 캐리어(35)를 회송시키는 것을 관리한다. 시스템 제어부(50)는 각 단위공정장비(40)들과 네트워크로 연결되어 각 단위공정장비(40)들로부터 공정진행상태 데이터를 받고, 필요에 따라 무인운반기(30b)를 운전하여 요구한 단위공정장비(40)에 웨이퍼 캐리어(35)를 공급한다.

단위공정장비를 통하여 무인운반기(30b)의 도착신호가 접수되면 시스템 제어기(50)에서는 무인운반기(30b)에 의해 운반된 웨이퍼 캐리어(35)를 각 단위공정장비(40)들의 로드포트에 내려놓도록 제어하거나, 로드포트에 놓여진 웨이퍼 캐리어(35)를 들어 올리도록 제어한다.

본 발명에서는 이와 같은 반도체 제조라인에 있어서, 무인운반장치(30)에 공기 분석기(60)를 결합한 것이다. 그리고, 웨이퍼 캐리어(35)를 개조한 샘플링 캐리어(70)를 적용하여 웨이퍼 캐리어(35) 대신에 각 단위공정장비(40)들에 샘플링 캐리어를 운반하고, 샘플링 캐리어(70)를 통하여 각 단위공정장비(40)들의 클린룸 내의 공기를 샘플링한다. 공기를 샘플링한 샘플링 캐리어(70)는 시스템 제어부(50)에 의해 공기 분석기(60)에 운반된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 웨이퍼 캐리어(35)는 전면이 개방된 박스형의 하우징(35a)과, 하우징의 전면에 착탈 가능하게 설치되는 개폐도어(35c)를 가진다. 개폐도어(35c)는 락장치에 의해 하우징(35a) 전면에 장착되고, 키가 설치된 도어 오프너에 의해 락이 해제되어 하우징(35a)으로부터 분리된다. 하우징(35a)의 좌우측면에는 운반 가능하도록 손잡이(35b)가 설치되어 있고, 상면에는 무인 운반기(30b)에 의해 들어 올려지도록 파지부(35d)가 설치되어 있다.

각 단위공정장비(40)들은 전면에 웨이퍼 캐리어(35)의 전면 개폐도어(35c)와 매칭된 출입구가 형성되고, 이 출입구는 통상시에는 도어 오프너(42)에 의해 폐쇄되어 있다. 로드 포트(41)에는 무인운반기(30b)에 의해 웨이퍼 캐리어(35)가 놓여진다. 로드 포트(41)에 웨이퍼 캐리어(35)가 상면에 올려지게 되면, 웨이퍼 캐리어(35)를 전방으로 이송하여 출입구에 면접시킨다.

이어서, 도어 오프너(42)는 웨이퍼 캐리어(35)의 개폐도어(35c)를 개방하고, 웨이퍼 캐리어(35)의 개폐도어(35c)를 가지고 하방으로 이동된다. 그러므로, 출입구는 웨이퍼 캐리어(35)의 하우징에 의해 페쇄된 상태를 유지하나 웨이퍼 캐리어(35) 내부의 웨이퍼들은 단위공정장비(40) 내로 로딩 가능하도록 개방된 상태가 된다.

단위공정장비(40)의 전실은 고청정 클린룸(46)으로 에어 사우어가 설치되어 있어서, 고청정도를 유지한다. 에어 사우어는 천장에 설치된 팬(44)과 필터(46)로 구성된다. 따라서, 단위공정장비의 전실 클린룸은 웨이퍼 캐리어가 운송되는 외부 클린룸에 비하여 더 높은 청정도를 유지한다.

또한, 클린룸(46)에는 이송로봇(43)이 설치되어 웨이퍼 캐리어(35)에 수납된 웨이퍼(35e)를 로드락 챔버(47)에 로딩하거나 로드락 챔버(47)의 웨이퍼를 웨이퍼 캐리어(35)에 언로딩한다.

로드락 챔버(47) 후단에 공정 챔버(48)가 설치된다.

즉, 각 단위공정장비(40)는 각각 고청정도의 클린룸을 가진 미니 환경(Mini-environment) 시스템으로 운영되고 있다.

따라서, 이와 같은 미니 환경의 오염도를 측정하고 관리하여야 한다.

미니 환경 특성상 외부의 환경영향을 받지 않도록 관리되어야 하므로 대부분의 외곽은 완전히 밀폐되어 있도록 관리한다. 그러므로, 미니 환경 내부의 환경의 안정성, 이상여부 판단을 위해서는 관리 기준에 부여되는 각종 센서를 설치하여 모니터링 하지 않으면 안된다.

그러나, 한 개의 반도체 생산 공장에서 사용되는 미니 환경 시스템은 대략 300 세트 이상이므로 관리 항목이 늘어날수록 각 세트마다 센서를 모두 설치 운영한다는 것이 불가능하다.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 의한 샘플링 캐리어의 바람직한 일 실시예를 나타낸다.

본 발명의 샘플링 캐리어(70)는 기본적으로 FOUP의 외형은 유지하며 내부는 웨이퍼 슬롯이나 기타 부수 구조물이 없는 공간을 유지한다.

샘플링 캐리어(70)는 박스형 하우징, 즉 내부 공간(71a)을 가진 콘테이너(71)와 콘테이너(71)의 전면에 설치된 개폐도어(72)를 가진다.개폐도어(72)는 웨이퍼 캐리어(35)의 개폐도어와 동일하고 다만 기밀을 유지하기 위하여 콘테이너와 면접되는 부위에 고무와 같은 실링재를 더 부착하는 것이 바람직하다.

또한, 콘테이너(71)의 상면 전방측 중앙에는 내부 공간(71a)과 연통되어 샘플링된 공기를 외부로 유출하기 위한 유출관(73)이 설치되고, 상면 후방 양측 코너에는 내부 공간(71a)과 연통되어 외부로부터 제공된 퍼지가스를 내부 공간(71a)에 유입하기 위한 2개의 유입관(74)이 설치된다. 유출관(73) 및 유입관(74)의 내부 공간(71a)에 위치한 일단의 위치는 대략적으로 내부 공간의 중간 정도의 높이까지 연장되는 것이 바람직하다.

유출관(73)의 설치위치는 전면의 개폐도어를 통하여 클린룸의 공기가 유입되므로, 내부 공간의 후방보다는 도어에 인접하여 설치되는 것이 보다 바람직하다.

유입관은 내부 공간의 내측 후방의 양측 코너에 설치되는 것이 샘플링된 내부 공기를 분석기에 보다 효율적으로 공급할 수 있다.

또한, 유출관(73) 및 유입관(74)의 중간에는 공기압에 의해 개폐되는 밸브가 각각 설치되어, 이동 중에 외부 오염물질이 내부 공간에 들어가는 것을 차단하도록 통상시에는 밸브가 폐쇄된 상태로 유지된다.

유출관(73)의 밸브는 내부공간(71a)의 공기압이 높아지면 외측 방향으로 개방되고, 유입관(74)의 밸브는 내부공간(71a)의 공기압보다 유입관에 공급되는 공기압이 높아지면 내측방향으로 개방된다.

또한, 콘테이너(71)의 상면에는 무인 운반기에 의해 파지되어 운반되도록 파지부(75)가 기존의 웨이퍼 캐리어(35)와 동일한 형상으로 설치되고, 좌우측 외측면에는 손잡이(76)가 설치되어 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 공기 분석기(60)는 전체적으로 박스형의 하우징(61)의 상면에 샘플링 캐리어(70)를 재치하기 위한 재치대(62)를 가진다.

또한, 상면 좌우측에는 각각 재치대(62)에 놓인 샘플링 캐리어(70)의 유출관(73)에 연결되어 공기 샘플을 유입하기 위한 샘플 포트라인(62)과, 유입관(74)에 연결되어 퍼지가스를 공급하기 위한 2개의 퍼지가스 공급라인(63)이 설치된다.

하우징(61) 내부에는 샘플 포트라인(63)과 연결되어 유입된 공기샘플의 오염도를 분석하기 위한 분석기(65), 퍼지가스 공급용기(66), 제어부(67), 저장부(68) 및 인터페이스부(69)를 포함한다.

제어부(67)는 샘플 포트라인(63) 상에 설치된 밸브(63a)와, 퍼지가스 공급라인(64) 상에 설치된 밸브(64a)의 개폐를 제어하고, 분석기(65)에서 분석된 오염도 측정 데이터를 입력하여 저장부(68)에 각 샘플파일로 저장한다. 또한, 제어부(67)은 인터페이스부(69)를 통하여 시스템 제어부(50)와 네트워크로 연결되어 측정된 데이터를 전송하거나 시스템 제어부(50)로부터 데이터를 입력한다.

제어부(67)는 샘플링 캐리어(70)의 유출관과 유입관에 샘플 포트라인(63)과 퍼지가스 공급라인(64)을 각각 연결하고, 밸브(64a)를 개방하여 퍼지가스 공급라인(64)을 통하여 퍼지가스, 예컨대 질소가스나 제로 오염 건조공기를 샘플링 캐리어(70)의 내부공간에 주입하면서, 밸브(63a)를 개방하여 샘플 포트라인(63)을통하여 공기샘플 및 퍼지가스를 유입하여 공기 샘플의 오염도를 분석기(65)를 통하여 분석한다. 그러므로, 내부 공간에 샘플링 된 공기는 내부 공간의 도어측 공기부터 분석기에 공급되고 각 후방 코너측 의 공기들이 최종적으로 분석기에 공급된다.

여기서, 샘플 포트라인 및 퍼지가스 공급라인을 샘플링 캐리어에 연결하는 구성은 수동식이나 자동식이 다 가능하나, 바람직하기로는 전동모터를 이용한 자동식이 바람직하다.

제어부(67)는 분석 종료후에는 밸브(63a)를 폐쇄하고 샘플 포트라인(63)을 분리하고 퍼지가스 공급라인(64)을 통하여 퍼지가스를 주입하여 샘플링 캐리어(70)의 내부 공간(71a)을 제로 오염의 퍼지가스로 정화시키고 그 내부를 퍼지가스로 충전시킨다.

공기 분석기는 오염도(분석기)*(샘플링 캐리어 용적 + 퍼지가스 주입용량)/샘플링 캐리어 용적에 의해 클린룸의 오염 농도를 계산한다.

본 발명에서, 샘플링 캐리어의 전면 개폐도어는 샘플링시에만 오픈되고, 나머지 동작시에는 차단상태를 유지한다.

계산된 오염농도는 피측정 클린룸의 식별정보와 함께 파일링되어 데이터 베이스로 구축되어 저장부에 저장되는 것이 바람직할 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작은 도 7을 참조하면 다음과 같다.

먼저 시스템 제어부에서 측정하고자 하는 단위공정장비에 샘플링 캐리어를 무인 운반기를 통하여 운반한다(100).

단위공정장비에서는 샘플링 캐리어의 전면 개폐도어를 도어 오프너를 사용하여 개방하여 일정 시간이 지나면 자연스럽게 샘플링 캐리어의 내부 공간에 클린룸의 공기가 채워지게 된다. 단위공정장비에서는 일정 시간이 경과된 후에는 도어 오프너를 구동하여 샘플링 캐리어의 전면을 개폐도어로 폐쇄함으로써 공기 샘플링 과정이 종료된다.

단위공정장비에서 시스템 제어부에 도어 폐쇄신호를 전송하면, 시스템 제어부에서는 무인 운반기를 보내어 샘플링 캐리어를 회송시켜서 공기 분석기에 운반하고, 공기 분석기에 샘플링 캐리어의 회송을 알린다(104).

공기 분석기에서는 회송된 샘플링 캐리어의 유출관과 유입관에 샘플 포트라인과 퍼지가스 공급라인을 각각 연결한다(106).

공기 분석기에서는 퍼지가스 공급라인을 통하여 퍼지가스를 샘플링 캐리어의 내부 공간에 주입하면서, 상기 샘플 포트라인을 통하여 공기샘플 및 퍼지가스를 분석기로 유입하여 공기샘플의 오염도를 분석한다(108).

공기 분석기에서는 분석 종료 후에는 샘플포트라인을 분리하고 상기 퍼지가스 공급라인을 통하여 퍼지가스를 주입하여 상기 샘플링 캐리어의 내부 공간을 제로 오염의 퍼지가스로 정화 및 충전시키고, 다음 샘플링 동작을 수행하게 된다(110).

본 발명에서는 무인 운반기를 OHT에 대해서 설명하였으나, 자동안내차량(automatic guided vehicle: AGV 혹은 RGV) 시스템 등의 무인운반장치를 사용할 수 도 있다.

또한, 상술한 실시예에서는 샘플링 캐리어의 유출관 및 유입관이 상면에 위치한 예를 들어 설명하였으나, 이에 국한되는 것은 아니다.

예컨대, 샘플링 캐리어의 바닥에 유입관과 유출관을 설치하고, 공기 분석기의 재치대에 샘플 포트라인과 퍼지가스 공급라인이 설치되어 재치대에 샘플링 캐리어가 재치되면서 자동적으로 샘플 포트라인과 퍼지가스 공급라인에 유출관과 유입관이 연결되는 구조도 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 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.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 밀폐형 웨이퍼 캐리어를 사용한 무인 자동화 반도체 제조라인에서 다수의 단위공정장비들의 클린룸내의 오염도 분석을 위하여 다수의 오염도 측정용 센서들을 설치하지 않고 웨이퍼 캐리어를 개조한 샘플링 캐리어를 무인운반하여 각 단위공정장비의 공기를 샘플링하고, 샘플링된 클린룸의 공기를 공기 분석기에서 분석함으로써, 다수의 미니 클린룸들의 오염도 측정을 간단하고 편리하게 할 수 있고, 설치비를 줄일 수 있다.

또한, 센서 설치방식이 아니므로, 센서들을 유지 보수할 필요가 없으므로 유지보수가 간편하다.

Claims

밀폐형 웨이퍼 캐리어; 상기 밀폐형 웨이퍼 캐리어의 도어를 개폐하고, 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 복수의 단위공정장비들; 및 상기 밀폐형 웨이퍼 캐리어를 상기 각 단위공정장비들에 공급하기 위한 무인운반장치를 구비한 반도체 제조라인에 있어서,

상기 무인운반장치에 의해 각 단위공정장비들에 공급이 가능하도록 상기 밀폐형 웨이퍼 캐리어와 외관이 동일하고 상기 각 단위공정장비들의 내부 공기를 샘플링하기 위한 샘플링 캐리어; 및

상기 무인운반장치에 의해 운반되어 온 상기 샘플링 캐리어의 내부 공기를 유입하여 각 단위공정장비들의 내부 공기 샘플의 오염도를 분석하기 위한 공기 분석기를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 공기 분석장치.
제 1 항에 있어서, 상기 샘플링 캐리어는

FOUP (FRONT OPENING UNIFIED PODS) 규격에 따른 외관 형태를 가진 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 공기 분석장치.
제 2 항에 있어서, 상기 샘플링 캐리어는

내부 공간을 가진 콘테이너;

상기 콘테이너의 전면에 설치된 개폐도어;

상기 콘테이너의 외주면에 형성되고 내부 공간과 연통되어 샘플링된 공기를 외부로 유출하기 위한 유출관; 및

상기 콘테이너의 외주면에 형성되고 내부 공간과 연통되어 외부로부터 제공된 퍼지가스를 내부공간에 유입하기 위한 적어도 하나 이상의 유입관을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 공기 분석장치.
제 3 항에 있어서, 상기 공기 분석기는

상기 샘플링 캐리어를 재치하기 위한 재치대;

상기 재치대에 놓인 샘플링 캐리어의 유출관에 연결되어 공기샘플을 유입하기 위한 샘플 포트라인;

상기 재치대에 놓인 샘플링 캐리어의 적어도 하나 이상의 유입관에 연결되어 퍼지가스를 공급하기 위한 퍼지가스 공급라인; 및

상기 샘플 포트라인과 연결되어 유입된 공기샘플의 오염도를 분석하기 위한 분석기를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 공기 분석장치.
제 4 항에 있어서, 상기 공기 분석기는

상기 샘플링 캐리어에 샘플 포트라인과 퍼지가스 공급라인을 각각 연결하고, 상기 퍼지가스 공급라인을 통하여 퍼지가스를 상기 샘플링 캐리어의 내부공간에 주입하면서, 상기 샘플 포트라인을 통하여 공기샘플 및 퍼지가스를 유입하여 공기샘플의 오염도를 분석하고, 분석 종료후에는 상기 샘플포트라인을 분리하고 퍼지가스공급라인을 통하여 퍼지가스를 주입하여 샘플링 캐리어의 내부 공간을 제로 오염의 퍼지가스로 충전시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 공기 분석장치.
제 4 항에 있어서, 상기 공기 분석기는

분석기 오염도*(샘플링 캐리어 용적 + 퍼지가스 주입용량)/샘플링 캐리어 용적에 의해 단위공정장비의 내부 공기의 오염 농도를 계산하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 공기 분석장치.
내부 공간을 가진 콘테이너;

상기 콘테이너의 전면에 설치된 개폐도어;

상기 콘테이너의 외주면에 형성되고 내부 공간과 연통되어 샘플링된 공기를 외부로 유출하기 위한 유출관; 및

상기 콘테이너의 외주면에 형성되고 내부 공간과 연통되어 외부로부터 제공된 퍼지가스를 내부공간에 유입하기 위한 적어도 하나 이상의 유입관을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 샘플링 캐리어.
제 7 항에 있어서, 상기 유출관은

전면 개폐도어에 인접한 위치에 배치되고, 상기 적어도 하나 이상의 유입관은 상기 콘테이너의 배면에 인접한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 샘플링 캐리어.
제 8 항에 있어서, 상기 유입관은

콘테이너의 배면 근처의 양측 코너에 각각 하나씩 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 샘플링 캐리어.
샘플링 캐리어를 무인운반장비를 통하여 샘플링하고자 하는 단위공정장비로 에 운반하는 단계;

상기 샘플링 캐리어의 전면 개폐도어를 개방하고 상기 단위공정장비의 내부 공기를 샘플링 캐리어의 내부 공간에 샘플링하는 단계;

상기 샘플링 캐리어를 무인운반장비를 통하여 공기 분석기로 운반하는 단계;

상기 샘플링 캐리어에 상기 공기 분석기의 샘플 포트라인과 퍼지가스 공급라인을 각각 연결하는 단계;

상기 퍼지가스 공급라인을 통하여 퍼지가스를 상기 샘플링 캐리어의 내부 공간에 주입하면서, 상기 샘플 포트라인을 통하여 공기샘플 및 퍼지가스를 상기 공기 분석장비로 유입하여 공기샘플의 오염도를 분석하는 단계; 및

분석 종료 후에는 상기 샘플포트라인을 분리하고 상기 퍼지가스 공급라인을 통하여 퍼지가스를 주입하여 상기 샘플링 캐리어의 내부 공간을 제로 오염의 퍼지가스로 충전시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 공기 분석방법.
제 10 항에 있어서, 상기 단위공정장비의 내부 공기의 오염농도는

분석기 오염도*(샘플링 캐리어 용적 + 퍼지가스 주입용량)/샘플링 캐리어 용적에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조라인의 공기 분석방법.