KR100549948B1 - 반도체 제조설비의 청정시스템 - Google Patents

반도체 제조설비의 청정시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100549948B1
KR100549948B1 KR1020030079330A KR20030079330A KR100549948B1 KR 100549948 B1 KR100549948 B1 KR 100549948B1 KR 1020030079330 A KR1020030079330 A KR 1020030079330A KR 20030079330 A KR20030079330 A KR 20030079330A KR 100549948 B1 KR100549948 B1 KR 100549948B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
air
area
region
wafer transfer
Prior art date
Application number
KR1020030079330A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050045311A (ko
Inventor
김종옥
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030079330A priority Critical patent/KR100549948B1/ko
Priority to US10/984,823 priority patent/US7022009B2/en
Publication of KR20050045311A publication Critical patent/KR20050045311A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100549948B1 publication Critical patent/KR100549948B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00—Material or article handling
    • Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling

Abstract

생산 수율 및 생산성을 높일 수 있는 반도체 제조설비의 청정시스템을 개시한다. 그의 시스템은 클린룸 내에서 청정 공기의 공급에 따라 작업영역과 서비스영역으로 나누어 관리되는 반도체 제조설비의 청정 시스템에 있어서, 상기 서비스영역에서 반도체 제조공정이 이루어지는 웨이퍼 프로세스영역과, 상기 웨이퍼 프로세스영역에 공간적으로 연결되며, 상기 작업영역에서 상기 웨이퍼 프로세스영역으로 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송영역과, 상기 웨이퍼 이송영역 및 상기 웨이퍼 프로세스영역에 청정공기를 공급하는 공기공급장치와, 상기 공기공급장치의 불량을 파악하고, 상기 웨이퍼 이송영역에서 비정상적으로 발생되는 파티클오염을 감지하기 위해 상기 웨이퍼 이송영역의 공기청정도를 실시간으로 측정하는 파티클 계측기를 포함하여 이루어진다.
청정 파티클(particle),

Description

반도체 제조설비의 청정시스템{Cleaningsystem for semiconductor manufacturing equipment}
도 1은 종래 기술에 따른 클린룸을 개략적으로 도시한 설비의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I~I'선상에서 바라본 입면도이다.
도 3은 도2의 웨이퍼 프로세스영역과 웨이퍼 이송영역을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 클린룸을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 Ⅱ∼Ⅱ'선상에서 바라본 입면도이다.
도 6은 도5의 웨이퍼 프로세스영역과 웨이퍼 이송영역을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 작업영역에서 웨이퍼 이송영역을 바라본 정면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
101 : 클린룸 102 : 파티클 계측기
103 : 서비스영역 104 : 브라인드 패널
105 : 작업영역 107 : 웨이퍼 프로세스영역
109 : 웨이퍼 이송영역 111 : 상부프리넘
113 : 하부프리넘 115 : 제 1 공기필터
117 : 그레이팅 119 : 공기공급장치
119a : 제 2 공기필터 119b : 송풍기
121 : 이온주입장치 123 : 보트
125 : 웨이퍼 게이트 127 : 로봇
129 : 보트 게이트 131 : 기둥
132 : 도어 133 : 벽
135 : 파티클 계측기 제어부 137 : 표시부
본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 상세하게는 클린룸 내의 파티클을 조절하기 위한 반도체 제조설비의 청정시스템에 관한 것이다.
최근 반도체 기술이 급속하게 이루어짐에 따라 웨이퍼 제조공정에서 발생되는 공정불량을 방지하고, 생산 수율을 높이기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 반도체의 생산 수율(收率) 향상에 큰 영향을 미치는 클린룸 내의 공기 청정도를 향상시키는 것이 필수적으로 요구되고 있다. 클린룸은 무입자 환경(particle free environment)을 실현하기 위한 것으로, 표준량의 공기 속에 존재하는 파티클(particle)을 제한하여 웨이퍼 제조공정을 진행할 수 있도록 주변 환경과는 독립된 공간을 제공한다.
도 1은 종래 기술에 따른 클린룸을 개략적으로 도시한 설비의 평면도이다. 화살표의 방향은 공기의 흐름을 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 클린룸(1)은 외부와 격리되어 온도 및 습도가 독립적으로 제어되고, 파티클이 제거된 공기가 순환 공급되는 곳으로, 크게 작업영역(working area, 5)과 서비스영역(service area, 3)으로 나뉜다.
여기서, 상기 작업영역(5)은 소위 베이(bay)라 불리우며 작업자 또는 로봇에 의해 웨이퍼를 탑재한 보트의 이동이 이루어지는 곳이다. 또한, 상기 서비스영역(3)은 상기 작업영역(5)으로부터 반송된 웨이퍼의 각 단위공정을 진행하는 반도체 설비가 위치하는 단위 공정지역(process region)을 포함한다. 상기 단위 공정지역(process region)은 웨이퍼에 대한 소정의 작업이 이루어지는 웨이퍼 프로세스 영역(wafer process area, 7)과 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)에 웨이퍼를 로딩하거나 이를 언로딩하기 위한 웨이퍼 이송영역 (wafer transfer area, 9)으로 이루어진다.
즉, 상기 작업영역(5)으로부터 웨이퍼가 탑재된 보트가 작업자에 의해 웨이퍼 이송영역(9)으로 장입되면, 웨이퍼 이송영역(9)에 있는 로봇이 보트로부터 웨이퍼를 하나씩 웨이퍼 프로세스영역(7)으로 로딩한다. 상기 웨이퍼 이송영역(9)의 로봇은 웨이퍼를 상기 웨이퍼 스테이지로 로딩하는 작업과 프로세스가 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 프로세스영역(7)으로부터 언로딩하는 작업을 하게 된다.
또한, 상기 클린룸(1)은 대기에 비해 높은 기압을 유지하여 외부로부터 공기 유입이 일어나지 않도록 설계되어 있고, 상기 서비스영역(3)에 비해 작업영역(5)의 기압이 높도록 조절이 되어 있다. 이는 서비스영역(3)에서 발생된 파티클과 같은 미세입자가 압력차에 의해 웨이퍼 이동영역인 작업영역(5)으로 유입되지 못하게 하기 위한 것이다. 이러한 압력차는 작업영역(5)과 서비스영역(3)을 유동하는 청정공기의 양을 조절함에 의해 이루어진다.
도 2는 도 1의 I~I'선상에서 바라본 입면도로서, 상기 크린룸(1)의 상부에는 1차 정화된 청정공기를 공급하는 상부프리넘(PLENUM, 11)과, 상기 상부프리넘(11)에 대향하여 상기 클린룸(1)의 하부에는 상기 클린룸(1)을 통과한 공기를 회수하는 하부프리넘(13)이 형성되어 있다.
상기 상부 프리넘(11)으로부터 공급되는 청정공기는 제 1 공기필터(15)를 통과한 후 작업영역(5)과 서비스영역(3)을 통과하며, 동시에 작업영역(5)과 서비스영역(3)에서 발생된 파티클은 청정공기와 함께 저압을 유지하는 하부프리넘(13)을 통해 배출된다. 이때, 상기 작업영역(5) 및 서비스영역(3)은 수직으로 상기 크린룸의 상하프리넘의 파티클을 제거하는 제 1 공기필터(15)와 공기가 통과하는 개공을 갖는 그레이팅(grating, 17)에 의해 독립적으로 격리되어 있다.
상기 작업영역(5)과 서비스영역(3)의 청정공기의 유동량은 대개 상기 제 1 공기필터(15)의 크기와 그레이팅(17)의 개수 또는 이에 형성된 개공의 수 등에 의해 조절된다
도시하지는 않았지만, 상기 하부프리넘(13)으로부터 회수된 공기는 별도의 송풍 수단에 의해 상기 상부프리넘(11)으로 순환 공급된다. 또한, 상기 작업영역(5)에는 적어도 하나이상의 파티클 계측기가 설치되어 있고, 상기 서비스영역(3)보다 높은 공기 청정도를 갖도록 유지관리된다.
또한, 웨이퍼 프로세스영역(7)과 웨이퍼 이송영역(9)에는 상기 서비스영역(3) 및 작업영역(5)으로부터 공급된 청정공기를 2차 정화하는 공기공급장치(19)에 의해 상기 서비스영역(3) 및 작업영역(5)보다 더 정화된 청정공기가 공급된다.
도 3은 도2의 웨이퍼 프로세스영역(7)과 웨이퍼 이송영역(9)을 보다 상세히 나타낸 도면으로서, 상기 공기공급장치(19)는 제 2 공기필터(19a)와 송풍기(19b)를 구비하며, 상기 작업영역(5)또는 상기 서비스영역(3)의 공기를 흡입하여 정화한 후 이를 상기 웨이퍼 프로세스영역(7) 및 웨이퍼 이송영역(9)으로 공급한다. 경우에 따라 상기 공기공급장치(19)로 흡입되는 공기는 하부프리넘(13)으로부터 제공될 수 있고, 그리고 공기공급장치(19) 자체가 하부프리넘(13) 내에 위치될 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)에는 이온주입장치(21)가 설치되어 있고, 상기 웨이퍼 이송영역(9)에는 상기 작업영역(5)으로부터 이송된 보트(23) 내의 웨이퍼를 취출하고, 웨이퍼 게이트(25)를 통해 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)에 로딩하기 위한 로봇(27)이 설치되어 있다. 이때, 상기 로봇(27)은 웨이퍼의 로딩뿐만 아니라, 상기 이온주입장치(21)의 이온주입공정이 완료된 웨이퍼를 다시 보트(23)로 복귀시키는 언로딩작업을 수행한다.
여기서, 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)과 웨이퍼 이송영역(9)의 바닥에는 상기 공기공급장치(19)로부터 공급되는 청정공기를 하부프리넘(13)으로 직접 배출하 지 못하도록 벽체에 의해 밀폐되어 있다. 이때, 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)과 웨이퍼 이송영역(9)을 포함하는 전체 클린룸(1)을 지지하는 다수개의 기둥(pedestal, 31)들이 하부프리넘(13) 내에 형성되어 있다.
따라서, 상기 공기공급장치(19)로부터 공급되는 청정공기에 의해 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)과 웨이퍼 이송영역(9)은 상기 서비스영역(3) 및 작업영역(5)보다 상대적으로 높은 압력을 유지하기 때문에 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)과 웨이퍼 이송영역(9)에 공급되는 상기 청정공기가 작업영역(5) 또는 상기 서비스영역(3)으로 분산되어 유동된다.
즉, 상기 웨이퍼 이송영역(9)과 작업영역(5)의 사이에서의 공기 유동은 다수의 웨이퍼가 탑재된 보트(23)가 진출입하는 보트 게이트(29) 또는 보트 게이트(29)에 설치되는 도어(31) 주위의 틈을 통하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)과 웨이퍼 이송영역(9) 사이의 공기유동은 웨이퍼가 진출입하는 웨이퍼 게이트(25) 또는 웨이퍼 게이트(25)에 마련되는 도어(31) 주위의 틈을 통해 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)과 상기 서비스영역(3)의 공기유동은 벽체에 형성된 미세 공극 또는 개구를 통해 이루어진다.
이때, 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)과 서비스영역(3)으로 청정공기를 공급하는 공기공급장치(19)의 공기필터는 일정시간 사용 후 교환되어야 하기 때문에 작업자가 상기 웨이퍼 프로세스영역(7)과 웨이퍼 이송영역(9)의 공기 청정도를 정기적으로 측정하고, 상기 공기 청정도가 일정 수준 이상일 경우 상기 공기공급장치(19)의 제 2 공기 필터(19a)를 교환한다.
따라서, 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 청정시스템은 작업자에 의해 상기 웨이퍼 이송영역(9)의 파티클 오염을 정기적으로 측정하고, 상기 공기공급장치(19)의 제 2 공기 필터(19a)를 일정 시간 사용 후 주기적으로 교환하여 유지 관리된다.
하지만, 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 청정 시스템은 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫쩨. 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 청정 시스템은 상기 공기공급장치(19)의 제 2 공기 필터가 오염되어 상기 웨이퍼 이송영역(9)이 파티클에 오염될 경우 이온주입공정의 불량이 발생하고, 이를 일정 시간이 경과하거나 반도체 제조공정의 완료 후 제품 테스트 과정에서 발견할 수 있기 때문에 이온주입공정의 생산 수율이 떨어지는 단점이 있었다.
둘째, 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 청정 시스템은 웨이퍼 이송영역(9)에 웨이퍼를 로딩/언로딩을 하기 위한 로봇(27)과 같은 동적 요소로부터 발생되는 비정상적인 금속성 파티클을 감지하기 위해 클린룸(1)을 유지관리하는 작업자를 상기 웨이퍼 이송영역(9)에 고정 배치하거나, 작업자가 상기 파티클에 의한 상기 웨이퍼 이송영역(9)의 오염을 확인하는 시간을 증가시킬 경우 제품 생산의 효율이 떨어져 생산성을 낮추는 요인이 될 수 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 목적은, 상기 웨이퍼 이송영 역에 파티클 오염이 발생하는 것을 실시간으로 측정(monitoring)하고 상기 파트클 오염을 방지하여 생산 수율을 높일 수 있는 반도체 제조설비의 청정시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 웨이퍼 이송영역에서 비정상적으로 발생되는 파티클 오염을 무인 또는 자동으로 감지하여 생산성을 높일 수 있는 반도체 제조시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태에 따라, 반도체 제조설비의 청정 시스템은 클린룸내에서 청정 공기의 공급에 따라 작업영역과 서비스영역으로 나누어 관리되는 반도체 제조설비의 청정 시스템에 있어서, 상기 서비스영역에서 반도체 제조공정이 이루어지는 웨이퍼 프로세스영역과, 상기 웨이퍼 프로세스영역에 공간적으로 연결되며, 상기 작업영역에서 상기 웨이퍼 프로세스영역으로 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송영역과, 상기 웨이퍼 이송영역 및 상기 웨이퍼 프로세스영역에 청정공기를 공급하는 공기공급장치와, 상기 공기급장치의 불량을 파악하고, 상기 웨이퍼 이송영역에서 비정상적으로 발생되는 파티클오염을 감지하기 위해 상기 웨이퍼 이송영역의 공기청정도를 실시간으로 측정하는 파티클 계측기를 포함함을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조로, 클린룸에 대한 실시예들이 상세히 설명될 것이다. 도면들에서, 서로 동일 또는 유사한 참조부호들은 동일 영역 또는 유사 한 영역을 가리키며, 실시예들의 설명에서 영역의 크기 및 공정에 대한 특정한 사항들은 본 발명에 대한 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 예를 든 것에 불과함을 주목(note)하라.
도 4는 본 발명에 따른 클린룸을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 클린룸(101)은 외부와 격리되어 온도 및 습도가 독립적으로 제어되고, 웨이퍼의 제조공정에 있어서 파티클의 수가 제한된 청정공기가 순환 공급되는 곳으로, 작업자 또는 로봇에 의해 웨이퍼를 탑재한 보트의 이동이 이루어지는 작업영역(105)과, 상기 작업영역(105)으로부터 반송된 웨이퍼의 단위 공정이 진행되는 반도체 설비가 위치하는 단위공정영역을 포함하는 서비스영역(103)으로 이루어진다.
여기서, 상기 단위공정영역은 각각 웨이퍼에 대한 소정의 작업이 이루어지는 웨이퍼 프로세스영역(wafer process area, 107)과, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)에 웨이퍼를 로딩하거나 이를 언로딩하기 위한 웨이퍼 이송영역(109) (wafer transfer area)으로 구성된다.
상기 웨이퍼 이송영역(109)은 상기 작업영역(105)으로부터 웨이퍼가 탑재된 보트가 작업자에 의해 웨이퍼 이송영역(109)으로 장입되면, 웨이퍼 이송영역(109)에 있는 로봇이 보트로부터 웨이퍼를 하나씩 웨이퍼 프로세스영역(107)으로 로딩한다. 또한, 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 로봇은 웨이퍼를 상기 웨이퍼 스테이지로 로딩하는 작업과 프로세스가 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 프로세스영역(107)으로부터 언로딩하는 작업을 하게 된다.
이와 같이 상기 웨이퍼 이송영역(109) 및 웨이퍼 프로세스영역(107)은 실제 반도체 제조공정이 이루어지기 때문에 상기 웨이퍼 이송영역(109) 및 웨이퍼 프로세스영역(107)의 공기가 상기 작업영역(105) 또는 서비스 영역(103)에 비해 청정도가 높은 공기가 공급되어야 하고, 상기 웨이퍼 이송영역(109) 및 웨이퍼 프로세스영역(107)의 청정공기는 상기 서비스영역 또는 작업영역으로 유동되어야 한다.
이때, 파티클 계측기(102)를 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 설치하여 상기 웨이퍼 이송영역(109) 및 웨이퍼 프로세스영역(107)에 공급되는 공기의 청정도를 측정한다.
따라서, 본 발명의 반도체 제조설비의 청정 시스템은 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 파티클 계측기(102)를 설치하여 청정도가 높은 공기를 요하는 상기 웨이퍼 이송영역 및 웨이퍼 프로세서 영역에 공급되는 공기의 청정도를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
도 5는 도 4의 Ⅱ∼Ⅱ'선상에서 바라본 입면도로서, 상기 작업영역(105) 및 서비스영역(103)의 상부에서 1차 정화된 청정공기를 공급하는 상부프리넘(PLENUM, 111)과, 상기 상부프리넘(111)에 대향하여 상기 클린룸(101)의 하부에는 상기 클린룸(101)을 통과한 공기를 회수하는 하부프리넘(113)과, 상기 작업영역(105) 또는 서비스영역(103)으로부터 제공되는 공기를 2차 정화하여 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 웨이퍼 이송영역(109)에 공급하는 공기공급장치(119)와, 상기 공기공급장치(119)의 불량이 발생하는 것을 파악하기 위해 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 설치되는 상기 파티클 계측기(102)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 상부프리넘(111)으로부터의 청정공기는 제 1 공기필터(115)를 통과한 후 작업영역(105)과 서비스영역(103)을 통과하고, 상기 작업영역(105)과 서비스영역(103)에서 발생된 파티클은 청정공기와 함께 저압을 유지하는 하부프리넘(113)을 통해 배출된다. 이때, 상기 클린룸(101)의 상하프리넘(111, 113)은 공기 중 파티클을 제거하는 제 1 공기필터(115)와 공기가 통과하는 개공을 가지는 그레이팅(grating, 117)에 의해 격리되어 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 하부프리넘(113)으로부터 회수된 공기는 상기 상부프리넘(111)으로 순환 공급된다.
따라서, 상기 작업영역(105)과 서비스영역(103)의 청정공기의 유동량은 대개 상기 제 1 공기필터(115)의 크기와 그레이팅(117)의 개수 또는 이에 형성된 개공의 수 등에 의해 조절된다. 이때, 상기 작업영역(105)은 상기 서비스영역(103)보다 높은 공기 청정도를 갖도록 유지관리된다. 예컨대, 1m3의 단위 체적당 존재하는 파티클의 개수가 1일 경우 1 클래스(class)라하고, 상기 파티클의 개수가 1000일 경우 1000클래스라 할 경우 상기 작업영역(105)은 약 100 클래스정도, 상기 서비스영역(103)은 약 1000클래스정도의 공기 청정도를 갖는다.
또한, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)과 웨이퍼 이송영역(109)에는 상기 공기공급장치(119)로부터 공급되는 청정공기를 배출하는 상기 작업영역(105)에 형성된 그레이팅(117)과 같은 배출구가 없이 밀폐되어 있으므로, 상기 서비스영역(103) 및 작업영역(105)보다 상대적으로 높은 압력을 유지하기 때문에 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)과 웨이퍼 이송영역(109)에 공급되는 상기 청정공기가 서비스영역(103)과 작업영역(105)으로 분산되어 유동한다.
이때, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 또는 웨이퍼 이송영역(109)은 실제 웨이퍼를 제조하기 위한 소정의 프로세서가 진행되거나, 상기 프로세서를 진행하기 위한 곳으로, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 웨이퍼 이송영역(109)은 상기 서비스영역(103) 또는 작업영역(105)에 비해 상대적으로 높은 청정도가 요구된다. 예컨대, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 웨이퍼 이송영역(109)은 약 1 클래스 내지 10 클래스 정도의 공기 청정도를 갖는다.
도 6은 도2의 웨이퍼 프로세스영역(107)과 웨이퍼 이송영역(109)을 보다 상세히 나타낸 도면으로서, 상부프리넘(111)과 하부프리넘(113)의 중심에 위치하는 클린룸 내에 서비스영역(103) 및 작업영역(105)이 있다. 이때, 상기 클린룸(101)은 상기 상부프리넘(111)과 브라인드 패널(104)에 의해 분리되고, 상기 브라인드 패널(104)에 형성된 제 1 공기필터(115)로부터 1차적으로 정화된 청정 공기를 공급받는다. 또한, 상기 클린룸(101)은 바닥에 형성된 상기 하부프리넘(113)과 다수개의 기공을 갖는 그레이팅(117)에 의해 분리되고, 상기 기공을 통해 상기 클린룸(101)으로부터 공기를 배출한다. 이때, 상기 그레이팅(117)은 상기 하부프리넘(113)에 형성된 다수개의 기둥(131)에 의해 지지됨으로써, 상기 클린룸(101)을 공간적으로 독립시킬 수 있다.
또한, 상기 서비스영역(103) 내에는 단위공정을 수행하기 위한 웨이퍼 이송영역(109)과 웨이퍼 프로세스영역(107)이 있다. 상기 웨이퍼 이송영역(109)과 웨이퍼 프로세스영역(107)의 상부에 형성된 공기공급장치(119)에 의해 청정공기가 각각 공급된다.
또한, 상기 공기공급장치(119)는 상기 서비스영역(103) 또는 작업영역(105)으로부터 제공되는 공기를 2차 정화하기 위한 제 2 공기필터(119a)와, 상기 제 2 공기필터(119a)로부터 정화된 공기를 상기 서비스영역(103) 또는 작업영역(105)보다 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 웨이퍼 이송영역(109)에 더 높은 압력으로 공급하기 위한 팬(fan)과 같은 송풍기(119b)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 서비스영역(103) 또는 작업영역(105)의 공기를 흡입하여 상기 웨이퍼 이송영역(109) 및 로드 영역에 공급하는 공기공급장치(119)에서 상기 제 2 공기필터(119a)의 수명이 다 되거나 송풍기의 고장과 같은 불량이 발생할 경우, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 웨이퍼 이송영역(109)이 오염되거나 상기 서비스영역(103) 또는 작업영역(105)으로부터 공기가 역류할 수 있다.
따라서, 상기 공기공급장치(119)의 불량에 의한 상기 웨이퍼 이송영역(109) 또는 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)이 오염될 경우, 상기 파티클 계측기는 상기 웨이퍼 이송영역(109)이 파티클 오염이 발생하는 것을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 필터의 교환 주기를 제공할 수 있다.
한편, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)에는 이온주입장치가 설치되어 있고, 상기 웨이퍼 이송영역(109)에는 상기 작업영역(105)으로부터 이송된 보트(123) 내의 웨이퍼를 취출하고, 상기 웨이퍼 게이트를 통해 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)에 로딩하기 위한 로봇(127)이 설치되어 있다. 이때, 상기 로봇(127)는 웨이퍼의 로딩뿐만 아니라, 이온주입공정이 완료된 웨이퍼를 다시 보 트(127)로 복귀시키는 언로딩작업을 수행한다.
또한, 상기 공기 공급장치(119)는 상부프리넘(111)에 가까운 서비스영역(103) 또는 작업영역(105)의 상부로부터 청정공기를 흡입한 후 다시 필터링한 후 이를 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)과 웨이퍼 이송영역(109)에 일정한 압력으로 공급한다.
반면, 상기 웨이퍼 이송영역(109)과 웨이퍼 프로세스영역(107)의 바닥에는 상기 공기공급장치(119)로부터 공급된 공기가 상기 하부프리넘(113)으로 배출되지 못하도록 밀폐되어 있다.
또한, 상기 웨이퍼 이송영역(109)과 서로 인접하는 작업영역(105)사이에 웨이퍼가 탑재된 보트(123)를 장입하기 위한 보트 게이트(129)가 있고, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)과 상기 웨이퍼 이송영역(109) 사이에는 상기 보트(123) 내에 탑재된 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하기 위한 웨이퍼 게이트(125)가 있다. 그리고, 상기 보트 게이트(129) 및 웨이퍼 게이트(125)에는 상기 보트 게이트(129) 또는 상기 웨이퍼 게이트(125)로 유출입되는 공기를 단속하는 도어(132)가 형성되어 있다.
이때, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 또는 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 청정공기는 상기 보트 게이트(129) 및 웨이퍼 게이트(125)와 각 도어(132)사이에 형성되는 틈을 통해 상기 작업영역(105) 또는 상기 서비스영역(103)으로 배출된다.
따라서, 상기 공기공급장치(119)로부터 제공되는 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)과 웨이퍼 이송영역(109)의 청정공기는 밀폐된 공간에서 압력이 높아지기 때문에 다량의 청정공기가 상기 웨이퍼 게이트(125)와 상기 보트 게이트(129)의 틈을 통해 상기 작업영역(105)으로 배출된다.
이때, 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 상기 웨이퍼 이송영역(109)과, 상기 서비스영역(103)사이의 벽(133)에 형성된 미세 공극 또는 틈을 통해 상기 청정공기의 일부가 배출될 수도 있다.
그러나, 상기 웨이퍼 프로세스영역(127) 또는 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 공급되는 청정공기의 주된 흐름은 상기 웨이퍼 이송영역(109)과 상기 작업영역(105)사이에 형성된 상기 보트 게이트(129)에서 최종적으로 이루어진다.
그러므로, 상기 보트 게이트(129)에는 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 상기 웨이퍼 이송영역(109)에서 발생되는 파티클을 감지하기 위해 파티클 계측기가 위치된다.
따라서, 본 발명에 따른 파티클 계측기(102)는 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)과 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 청정 공기가 상기 보트 게이트(129)를 통하여 상기 작업영역(105)으로 배출되기 때문에 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 웨이퍼 이송영역(109)에서 발생되는 파티클을 효과적으로 감지할 수 있다.
즉, 상기 공기공급장치(119)로부터 웨이퍼 프로세스영역(107)과 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 공급된 청정 공기는 웨이퍼 게이트(125) 및 보트 게이트(129)를 통해 상기 작업영역(105)으로 배출되는 주된 흐름을 갖는다. 또한, 상기 보트 게이트(129)에 설치된 상기 파티클 계측기(102)를 이용하여 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)과 상기 웨이퍼 이송영역(109)에서 배출되는 상기 청정공기의 청 정도를 감지함으로써, 상기 공기공급장치(119)의 불량에 의한 상기 웨이퍼 프로세스영역(107) 및 웨이퍼 이송영역(109)의 오염을 감지할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 설치되는 로봇(127)의 동작에 의해 파티클이 발생하는 것과 같이 비정상적으로 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 오염이 발생할 경우, 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 공기의 주된 흐름이 일어나는 보트 게이트(129)에 상기 파티클 계측기(102)를 위치시킴으로써 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 오염을 용이하게 파악할 수 있다.
또한, 상기 공기공급장치(119)의 불량 또는 로봇의 동작에 의한 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 오염이 비정상적으로 발생할 경우, 이온주입공정을 일시 중지하여 공정불량을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 청정 시스템은 공기공급장치(119)의 불량에 따른 상기 공정불량을 방지할 수 있기 때문에 생산 수율을 높일 수 있다.
또한, 무인 또는 자동으로 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 청정도를 측정하여 작업 효율을 향상시키고, 생산비를 절감할 수 있기 때문에 생산성을 높일 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 작업영역(105)에서 웨이퍼 이송영역(109)을 바라본 정면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 청정 시스템은 작업영역(105)에서 웨이퍼 이송영역(109)으로 다수개의 웨이퍼를 탑재한 보트(123)를 이송하기 위한 보트 게이트(129)와, 상기 보트 게이트(129)에서 상기 작업영역(105)과 웨이퍼 이송영역(109)의 공기흐름을 차단하도록 개폐 동작하고, 투명한 유리 또는 플라스틱재질로 형성된 도어(132)와, 상기 도어(132)가 형성된 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 상기 보트 게이트(129) 내에 설치된 파티클 계측기(102)와, 상기 작업영역(105)에 설치되고, 상기 파티클 계측기(102)를 제어하는 파티클 계측기 제어부(135)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 파티클 계측기 제어부(135)는 상기 파티클 계측기(102)의 출력신호를 이용하여 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 오염을 판단한다.
또한, 상기 파티클 계측기 제어부(135)는 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 오염을 표시하는 표시부(137)를 구비하고, 상기 표시부(137)를 통해 작업자에게 알람 또는 경고 표시를 할 수 있다.
이때, 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 다량의 파티클에 의한 오염이 발생할 경우, 상기 파티클 계측기 제어부(135)의 출력 신호를 이용하여 반도체 제조설비의 전체 제어부는 상기 웨이퍼 프로세스영역(107)의 상기 이온주입장치 및 상기 웨이퍼 이송영역(109)의 로봇의 동작을 중지시켜 해당 단위 공정을 일시 중단시킬 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 청정 시스템은 웨이퍼 이송영역(109)의 보트 게이트(129)에 파티클 계측기(102)를 설치하여 상기 웨이퍼 이송영역(109) 및 웨이퍼 프로세스영역(107)의 파티클 오염을 측정하고, 상기 파티클 오염이 발생할 경우 상기 이온주입공정과 같은 단위공정을 중단시키고, 상기 공기공급장치(119)의 제 2 공기필터(119a)를 교환하여 상기 웨이퍼 이송영역(109) 또 는 웨이퍼 프로세스영역(107)의 파티클 오염을 방지할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 청정 시스템은 웨이퍼 이송영역(109)의 보트 게이트(129)에 파티클 계측기(102)를 설치하여 공기공급장치(119)의 불량 또는 비정상적인 파티클의 발생에 따른 웨이퍼 프로세스영역(107)과 웨이퍼 이송영역(109)의 오염을 실시간으로 모니터링 할 수 있기 때문에 생산수율 또는 생산성을 높일 수 있다.
또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다. 예컨대, 사안에 따라 제조설비의 청정 시스템에서, 웨이퍼 프로세스영역(107) 또는 웨이퍼 이송영역(109)에서 일부 구성이 변경되거나, 상기 웨이퍼 이송영역(109)에 설치되는 파티클 계측기(102)의 수가 가감될 수 있음은 명백하다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서, 웨이퍼 이송영역에 파티클 계측기를 설치하여 공기공급장치의 불량을 파악할 수 있고, 상기 웨이퍼 이송영역의 비정상적인 오염을 실시간으로 감지할 수 있기 때문에 수율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 웨이퍼 이송영역에 파티클 계측기를 설치하여 상기 웨이퍼 이송영역의 파티클 오염을 무인 또는 자동으로 모니터링하여 생산비를 절감할 수 있기 때문에 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 클린룸내에서 청정 공기의 공급에 따라 작업영역과 서비스영역으로 나누어 관리되는 반도체 제조설비의 청정 시스템에 있어서,
    상기 서비스영역에서 반도체 제조공정이 이루어지는 웨이퍼 프로세스영역과,
    상기 웨이퍼 프로세스영역에 공간적으로 연결되며, 상기 작업영역에서 상기 웨이퍼 프로세스영역으로 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송영역과,
    상기 웨이퍼 이송영역 및 상기 웨이퍼 프로세스영역에 청정공기를 공급하는 공기공급장치와,
    상기 공기공급장치의 불량을 파악하고, 상기 웨이퍼 이송영역에서 비정상적으로 발생되는 파티클오염을 감지하기 위해 상기 웨이퍼 이송영역의 공기청정도를 실시간으로 측정하는 파티클 계측기를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 청정시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    작업영역에서 웨이퍼 이송영역으로 다수개의 웨이퍼를 탑재한 보트를 이송하기 위한 보트 게이트와, 상기 보트 게이트에서 상기 작업영역과 웨이퍼 이송영역을 차단하도록 개폐 동작하고, 투명한 유리 또는 플라스틱재질로 형성된 도어와, 상기 파티클 계측기를 제어하는 파티클 계측기 제어부를 더 포함함을 특징으로 하는 반 도체 제조설비의 청정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 파티클 계측기 제어부는 상기 작업영역에 형성함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 청정시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 파티클 계측기 제어부는 상기 웨이퍼 이송영역의 공기 청정도를 표시하는 표시부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 청정 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 웨이퍼 이송영역의 공기 청정도가 일정 수준이상 떨어질 경우 상기 웨이퍼 이송영역의 오염을 알람 또는 경고 표시함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 청정 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기공급장치는
    상기 서비스영역 또는 작업영역의 공기를 정화하는 공기필터와,
    상기 공기필터에 의해 정화되는 공기를 상기 웨이퍼 프로세스영역 또는 상기 웨이퍼 이송영역에 일정한 압력으로 공급하는 송풍기를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 청정시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 작업영역의 공기 청정도는 약 100 클래스정도임을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 청정시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 서비스영역의 공기 청정도는 약 1000 클래스정도임을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 청정 시스템
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 프로세스영역 또는 상기 웨이퍼 이송영역의 공기 청정도는 약 1 클래스 내지 약 10 클래스정도임을 특징으로 하는 반도제 제조설비의 청정시스템.
KR1020030079330A 2003-11-11 2003-11-11 반도체 제조설비의 청정시스템 KR100549948B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030079330A KR100549948B1 (ko) 2003-11-11 2003-11-11 반도체 제조설비의 청정시스템
US10/984,823 US7022009B2 (en) 2003-11-11 2004-11-10 Air cleaning system for semiconductor manufacturing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030079330A KR100549948B1 (ko) 2003-11-11 2003-11-11 반도체 제조설비의 청정시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050045311A KR20050045311A (ko) 2005-05-17
KR100549948B1 true KR100549948B1 (ko) 2006-02-07

Family

ID=34587878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030079330A KR100549948B1 (ko) 2003-11-11 2003-11-11 반도체 제조설비의 청정시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7022009B2 (ko)
KR (1) KR100549948B1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10351848A1 (de) * 2003-11-06 2005-06-09 Leica Microsystems Semiconductor Gmbh System zur Detektion von Makrodefekten
JP2009002634A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Unitec Inc ユニット型クリーンルーム
KR101660852B1 (ko) 2008-12-23 2016-09-28 조마 (유에스) 엘엘씨 유연성 제조 시스템
ES2665972T3 (es) 2009-08-16 2018-04-30 G-Con Manufacturing Inc. Sala blanca móvil autónoma modular
US9795957B2 (en) * 2009-08-16 2017-10-24 G-Con Manufacturing, Inc. Modular, self-contained, mobile clean room
JP5562759B2 (ja) * 2009-11-04 2014-07-30 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
WO2015023603A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-19 Applied Materials Israel, Ltd. System and method for forming a sealed chamber
JP6338521B2 (ja) * 2014-12-19 2018-06-06 日本エアーテック株式会社 アイソレータ
JP6953286B2 (ja) * 2017-11-09 2021-10-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
WO2021030568A1 (en) 2019-08-15 2021-02-18 G-Con Manufacturing, Inc. Removable panel roof for modular, self-contained, mobile clean room
US11492795B2 (en) 2020-08-31 2022-11-08 G-Con Manufacturing, Inc. Ballroom-style cleanroom assembled from modular buildings

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01136346A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Nec Corp ウェハー搬送車
JPH0739994B2 (ja) * 1988-10-12 1995-05-01 三菱電機株式会社 微細粒子測定装置
US5328555A (en) * 1992-11-24 1994-07-12 Applied Materials, Inc. Reducing particulate contamination during semiconductor device processing
US5459569A (en) * 1993-04-21 1995-10-17 Particle Measuring Systems, Inc. Nonintrusive modular particle detecting device
US5910727A (en) * 1995-11-30 1999-06-08 Tokyo Electron Limited Electrical inspecting apparatus with ventilation system
JP3261362B2 (ja) * 1998-05-28 2002-02-25 株式会社アドバンテスト 表面状態測定方法及び装置
US6550347B2 (en) 2000-11-30 2003-04-22 Bruce J. Bradley Vacuum air component sampler
US6696362B2 (en) 2001-02-08 2004-02-24 Applied Materials Inc. Method for using an in situ particle sensor for monitoring particle performance in plasma deposition processes
DE10143074C2 (de) 2001-09-03 2003-12-24 Infineon Technologies Ag Anordnung zur Bestimmung der Konzentration kontaminierender Teilchen in einem Be- und Entladebereich eines Gerätes zur Verarbeitung wenigstens eines scheibenförmigen Objektes

Also Published As

Publication number Publication date
US7022009B2 (en) 2006-04-04
KR20050045311A (ko) 2005-05-17
US20050113017A1 (en) 2005-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10340157B2 (en) Mini-environment apparatus
KR100549948B1 (ko) 반도체 제조설비의 청정시스템
JP3476395B2 (ja) クリーンルーム及びクリーンルームの空調方法
US6287023B1 (en) Processing apparatus and method
TWI619192B (zh) 吹掃裝置及吹掃方法
KR100307628B1 (ko) 반도체 제조설비의 청정방법 및 이를 적용한 반도체 제조 설비
JP6599599B2 (ja) Ｅｆｅｍシステム
US20060151013A1 (en) Clean assembling module device, produciton system formed with the module, industrial robot, and pollution spred prevention system
US11515175B2 (en) Wafer inspection apparatus
US10625311B2 (en) Cache device and LCD screen production line
JP6356059B2 (ja) 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
TWI795811B (zh) 晶圓盒裝置、半導體處理機台和晶圓檢測方法
KR102283382B1 (ko) 비히클 유지 보수용 승강 장치
JP5007053B2 (ja) 試料搬送システム、試料搬送方法、プログラムおよび記録媒体
JPH09260226A (ja) 半導体製造システム
JP4477495B2 (ja) フォトマスクのクリーニング及び検査の可能性を設けるフォトマスク用操作装置
JP2003264219A (ja) 局所クリーン装置
TW202236468A (zh) 裝載埠及其操作方法
JP4320158B2 (ja) 局所クリーン化搬送室および局所クリーン化処理装置
KR20040040790A (ko) 국부청정장치
KR20180080800A (ko) 웨이퍼 연마챔버
JP6801574B2 (ja) 半導体製造装置
KR200306936Y1 (ko) 국부청정장치
JP2002005485A (ja) クリーンルーム設備
JP2001250802A (ja) 製造プロセスの異物除去システム。

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130131

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140129

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee