KR101499691B1 - 오염물질 분석 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오염물질 분석 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 반도체 제조 라인에서 사용되는 반도체 웨이퍼나, 디스플레이 패널 제조 라인에서 디스플레이 글라스를 운송하는 궤도형 자동 운송 장치의 운송 인클로저 또는 운송 카세트와 동일한 형태로 제조되며, 상기 궤도형 자동 운송 장치에 의해 이송되는 과정에서 수집되는 공기를 실시간 분석하는 분석수단이 본체 내부에 구비되도록 형성됨으로써, 기존의 장치를 활용하여 반도체 제조 라인 또는 디스플레이 패널 제조 라인 상 여러 지점의 오염물질을 측정할 수 있으며, 실시간 분석이 가능한 오염물질 분석 장치에 관한 것이다.

Description

오염물질 분석 장치{Apparatus for analyzing contaminants in air}
본 발명은 오염물질 분석 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 반도체 제조 라인에서 사용되는 반도체 웨이퍼나, 디스플레이 패널 제조 라인에서 디스플레이 글라스를 운송하는 궤도형 자동 운송 장치의 운송 인클로저 또는 운송 카세트와 동일한 형태로 제조되며, 상기 궤도형 자동 운송 장치에 의해 이송되는 과정에서 수집되는 공기를 실시간 분석하는 분석수단이 본체 내부에 구비되도록 형성됨으로써, 기존의 장치를 활용하여 반도체 제조 라인 또는 디스플레이 패널 제조 라인 상 여러 지점의 오염물질을 측정할 수 있으며, 원격으로 실시간 분석이 가능한 오염물질 분석 장치에 관한 것이다.
반도체 산업, 디스플레이 산업 핵심 공정에는 매우 다양한 유해성 가스들을 필수적으로 사용하고 있으며, 이러한 유해성 가스들은 불소계, 염소계, 브롬계, 질산계, 황산계와 같은 산성가스와 암모니아, 아민류와 같은 염기성 가스, 유기성 화합물 , Cu, Al, Si과 같은 금속성 물질, P, B와 같은 도판트물질 등이 있다. 일반적으로 이들의 성질은 유독하고 산화력이 매우 강하여 제품의 패턴 이상이나 표면의 과산화 등을 유발하여 제품의 불량을 일으킨다.
특히, 대기 중의 암모니아는 포토레지스터 변형과 산성 가스와 반응을 통해 염을 형성하여 쇼트를 유발시키는 등 반도체 생산 수율과 밀접한 관계를 지니고 있기 때문에 지속적인 모니터링과 관리가 요구되고 있다.
특히 반도체, FPD 산업에서는 웨이퍼의 고집적화, 패턴의 미세화에 따라 제품 불량을 방지하고 생산 수율 향상을 위하여 오염 물질을 ppt-ppb의 매우 낮은 수준으로 관리하고 있다. 기존에는 주로 FAB 환경의 모니터링과 관련된 연구에 치중하였으나, 최근에는 국소 환경(mini environment)에서 웨이퍼를 외부와 차단(isolation)하여 대기 중에 존재하는 분자성 오염 물질과의 접촉을 근본적으로 차단(isolation)하는 문제에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
운송 인클로저라 함은 오염을 방지하고 운송하기 위한 수단으로써 FOUP, FOSB, Reticle chamber 등을 들 수 있다.
웨이퍼(wafer)는 조립한 후에 검사가 끝나면 개별 칩으로 잘려져서 완성된 집적회로로 사용된다.
집적회로로 사용될 때까지 웨이퍼(wafer)에는 패턴 공정, 식각 공정, 이온 주입공정 등을 거치며, 운송 인클로저에 수용되어 다음 공정을 위해 이송되거나 수용된 채로 대기하게 된다.
이와 같이, 운송 인클로저는 반도체 공정 내에서 여러 설비 안에 투입되었다가 공정이 완료된 후, 웨이퍼가 수용된 상태로 다음 공정으로 이송되면서 반도체 공정이 구비되는 생산라인을 골고루 누비며 이동하게 된다.
이때, 반도체 공정은 웨이퍼 상에 고밀도의 집적회로를 구현하는 매우 정밀한 공정이 이루어지는 특성상, 외부로부터의 오염물질을 차단된 클린룸 내에서 대부분의 공정이 수행된다.
이를 위해, 반도체 설비 각각의 오염도는 물론, 웨이퍼의 오염도, 클린룸의 오염도가 지속적으로 측정되고 관리된다.
이와 관련된 기술로, 국내공개특허 제2002-0096608호(공개일 2002.12.31, 명칭 : 반도체 설비용 오염 제거 장치)에는 청정 환경이 유지되는 클린 룸의 내부에서 독자적으로 청정 환경을 유지할 수 있도록 격리된 반도체 설비에 의하여 오염이 발생하였을 때 이를 신속하게 제거하는 반도체 설비용 오염 제거 장치가 개시된 바 있다.
한편, 반도체 및 디스플레이 제조 공정에서는 오염도 측정을 위해 각 단위공정 장비들이 높여지는 클린룸마다 오염도를 측정하는 센서 또는 장치가 구비되는데, 무한대로 센서나 장치의 개수를 늘릴 수 없어 오염도 측정에 한계가 있으며, 오염도 측정 영역 또한 매우 제한되어 있다는 문제가 있었다.
또한, 클린룸 간에 웨이퍼 또는 글라스가 이송되는 과정에서도 오염원이 발생될 수 있으므로, 웨이퍼 또는 글라스가 이송되는 전 영역의 오염도를 골고루 측정하기란 매우 어려운 것이 사실이다.
이 외에도, 누출 사고 등에 의해 오염이 심각한 경우, 사람이 접근하기 어려운 지점이나 손이 닿기 어려운 지역에서의 유해화합물 오염 정도를 측정하는 것은 위험이 따른다.
따라서 이를 개선할 수 있도록 원격 측정이 가능하며 정밀 분석이 가능한 오염물질 분석 장치의 개발이 필요한 실정이다.
국내공개특허 제2002-0096608호(공개일 2002.12.31, 명칭 : 반도체 설비용 오염 제거 장치)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 제조 라인에서 사용되는 반도체 웨이퍼나, 디스플레이 패널 제조 라인에서 디스플레이 글라스를 운송하는 궤도형 자동 운송 장치의 운송 인클로저 또는 운송 카세트와 동일한 형태로 제조되며, 상기 궤도형 자동 운송 장치에 의해 이송되는 과정에서 수집되는 공기를 실시간 분석하는 분석수단이 본체 내부에 구비되도록 형성됨으로써, 기존의 장치를 활용하여 반도체 제조 라인 또는 디스플레이 패널 제조 라인 상 여러 지점의 오염물질을 측정할 수 있으며, 원격으로 실시간 분석이 가능한 오염물질 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 오염물질 분석 장치는 궤도형 자동 운송 장치(4)에 의해 일정 공간 내에 형성된 궤도를 순환하도록 이송되며, 이송되는 과정에서 수집된 공기를 실시간 분석하는 분석수단(100)이 본체(200) 내부에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 오염물질 분석 장치(1)는 상기 궤도형 자동 운송 장치(4)가 반도체 제조 라인에서 사용되는 웨이퍼를 운송하는 운송 인클로저(2), 또는 디스플레이 패널 제조 라인에서 디스플레이 글라스를 운송하는 운송 카세트(3)를 이송시키는 장치이며, 상기 본체(200)가 상기 운송 인클로저(2) 또는 운송 카세트(3)와 동일한 형태로 제조되되, 적어도 일면이 개방되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 오염물질 분석 장치(1)는 상기 본체(200)와 분리되어 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 분석수단(100)의 작동을 제어하고, 분석된 데이터를 수신하는 제어부(400); 및 상기 분석수단(100)에서 분석된 데이터와, 상기 본체(200)의 위치데이터를 상기 제어부(400)로 수신하며, 상기 제어부(400)의 제어신호를 송신하는 통신 모듈(300) ;을 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 제어부(400)는 일정 지점에서 상기 분석수단(100)에 의해 분석된 공기의 오염도가 일정 수치 이상이면, 상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 본체의 위치데이터를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 분석수단(100)은 적어도 한 개 이상의 광원(110)으로 이루어지는 광원(110); 내부 공간에 적어도 두 개 이상의 분산렌즈(130)가 일정거리 이격되어 배치되고, 상기 분산렌즈(130)에 의해 광원(110)으로부터 방출된 광을 스펙트럼 분산시키며, 측정용 광을 일정 파장의 광으로 방출하는 광도파관(120); 상기 광도파관(120)에서 방출되어 입사된 광의 세기를 측정하여, 수집된 공기의 구성성분을 검출해내는 검출부(150); 상기 광도파관(120)의 일정 영역에 형성되어 상기 본체 내에 수집된 공기가 주입되도록 하는 시료주입구(141) 및 배출되는 시료배출구(142); 상기 시료배출구(142)에 연결되어 구비되는 시료펌프; 를 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 광도파관(120)은 상기 분산렌즈(130)가 지그재그 형태로 4개 이상 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 분석수단(100)은 상기 광원(110), 광도파관(120) 및 검출부(150)가 상기 본체 내부에서 일직선상에 배치되되, 상기 분산렌즈(130)에 의해 분산되는 파장의 길이가 확장되도록 상기 광원(110) 및 검출부(150)가 육면체 형태인 상기 본체 내부에서 대각선으로 마주보는 꼭지점에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 오염물질 분석 장치(1)는 상기 분석수단(100)의 상기 분산렌즈(130)에 의해 분산되는 파장의 길이가 확장되도록 상기 도파관이 육면체 형태인 상기 본체 내부에서 적어도 두 개 이상의 모서리를 따라 연장되어 형성되고, 상기 본체의 꼭지점이 있는 영역에 상기 분산렌즈(130)가 배치되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 오염물질 분석 장치는 본 발명의 목적은 반도체 제조 라인에서 사용되는 반도체 웨이퍼나, 디스플레이 패널 제조 라인에서 디스플레이 글라스를 운송하는 궤도형 자동 운송 장치의 운송 인클로저 또는 운송 카세트와 동일한 형태로 제조되며, 상기 궤도형 자동 운송 장치에 의해 이송되는 과정에서 수집되는 공기를 실시간 분석하는 분석수단이 본체 내부에 구비되도록 형성됨으로써, 장치 하나로 반도체 제조 라인 또는 디스플레이 패널 제조 라인 상 여러 지점의 오염물질을 측정할 수 있으며, 원격으로 실시간 분석이 가능하다는 장점이 있다.
즉, 본 발명의 오염물질 분석 장치는 운송 인클로저 또는 운송 카세트와 동일하게 형성되되, 내부에 웨이퍼 또는 글라스 캐리어 장착수단이 구비되는 대신, 분석수단이 구비되도록 하고, 기존의 궤도형 자동 운송 장치가 각 공정이 수행되는 장소를 순환하는 것과 마찬가지로 반도체 또는 디스플레이 제조 라인 곳곳을 이동하면서 수집된 공기 내 오염물질을 분석수단을 통해 실시간으로 분석한 후, 무선으로 분석 데이터를 송신함으로써, 사람이 출입하기 어려운 공정설비 내부의 공기 오염물질도 분석할 수 있으며, 반도체 제조 라인 곳곳의 오염물질을 실시간으로 분석할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 오염물질 분석 장치는 분석된 오염물질로 인해 오염원을 추정하고, 이를 차단함으로써 반도체 또는 디스플레이 제조 라인의 청정도 및 공정 정밀도를 높일 수 있어 생산수율 향상에 기여할 수 있다는 장점이 있다.
더 나아가, 본 발명은 유해화합물에 노출되어 근무하는 근로자의 작업 환경을 개선하여 산업발전에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 누출 사고 등에 의해 오염이 심각하여 사람의 접근이 어렵거나 사람 손이 닿기 어려운 지역에서의 유해화합물 오염 정도를 측정할 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 반도체 또는 디스플레이 제조 공정뿐만 아니라, 산업 단지 주변을 비롯해, 매립지와 소각장 등 야외 환경오염 물질 모니터링 및 병원, 학교 및 제품 제조 현장 등 실내 오염 상태를 모니터링하거나, 조류 인플루엔자, 구제역 및 신종 플루와 같이 병원균 모니터링 등의 의료 분야로 기술이 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오염물질 분석 장치를 나타낸 개념도.
도 2는 반도체 또는 디스플레이 제조 라인 상에서 본 발명의 일실시예에 따른 오염물질 분석 장치를 나타낸 구성도.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오염물질 분석 장치에서 도파관의 다양한 배치 상태를 개략적으로 개략도.
도 8은 본 발명의 오염물질 분석 장치를 이용한 오염도 측정 방법을 단계적으로 나타낸 순서도.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 오염물질 분석 장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 궤도형 자동 운송 장치(4)에 의해 일정 공간 내에 형성된 궤도를 순환하도록 이송되며, 이송되는 과정에서 수집된 공기를 실시간 분석하는 분석수단(100)이 본체(200) 내부에 구비된다.
먼저, 상기 본체는 반도체 제조 라인에서 사용되는 반도체 웨이퍼나, 디스플레이 패널 제조 라인에서 디스플레이 글라스를 운송하는 궤도형 자동 운송 장치(4)의 운송 인클로저(2) 또는 운송 카세트(3)와 동일한 형태로 제조된다.
도 3 내지 7에 도시된 바와 같이, 상기 본체는 대략 육면체 형태로, 내부에 빈 공간이 형성되며, 적어도 일측면 일정 영역이 개방되어 형성된다.
특히, 본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 상기 궤도형 자동 운송 장치(4)에 의해 상기 본체가 이송되는 과정에서 수집되는 공기를 분석하여 오염도를 측정하는 분석수단(100)이 상기 본체(200) 내부에 구비되어 실시간 및 원격으로 시료 포집 및 분석이 가능하다.
즉, 본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 운송 인클로저(2)와 동일하게 형성되되, 내부에 웨이퍼 또는 글라스 캐리어 장착수단이 형성되는 대신, 상기 분석수단(100)이 구비되도록 하고, 기존의 운송 인클로저(2) 또는 운송 카세트(3)가 각 공정이 수행되는 장소를 이동하는 것과 마찬가지로 반도체 또는 디스플레이 제조 라인 곳곳을 이동하면서 수집된 공기 내 오염물질을 분석수단(100)을 통해 실시간으로 분석하게 된다.
본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 제어부(400) 및 통신 모듈(300)을 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제어부(400)는 상기 본체와 분리되어 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 분석수단(100)의 작동을 제어하고, 분석된 데이터를 수신하게 된다.
다시 말해, 상기 제어부(400)는 제어 및 송수신을 담당하며, CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit), AP(application processor), DSP(Digital signal processor) 등의 처리장치와, 무선통신 모듈(300)로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제어부(400)는 궤도형 자동 운송 장치(4)의 제어가 가능하도록 AMHS(Automated Material Handling System)와, FMS(Facility monitoring system)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제어부(400)는 반도체 제조 라인 상에 구비될 수도 있고, 반도체 제조 라인 밖에 위치하되, 반도체 제조 라인 상에 구비된 서버를 통해 상기 통신 모듈(300)로부터의 데이터를 원거리 전송받을 수 있도록 형성될 수도 있다.
상기 통신 모듈(300)은 근거리 통신 또는 원거리 통신이 가능한 모듈일 수 있으며, 상기 제어부(400), 통신 모듈(300) 및 분석수단(100) 사이에 원격으로 신호가 송수신될 수 있는 것이라면 그 종류 및 통신방법은 얼마든지 다양하게 변경실시가 가능하다.
상기 제어부(400)는 상기 본체가 궤도형 자동 운송 장치(4)를 따라 이송되면서, 실시간으로 시료를 포집하여 분석하는 도중, 일정 지점에서 상기 분석수단(100)에 의해 분석된 공기의 오염도가 일정 수치 이상일 경우, 상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 본체의 위치데이터를 수집할 수 있다.
이에 따라, 작업자는 제조 공정 상, 오염 발생 지역을 신속히 판단할 수 있으며, 오염원을 찾아 제거하거나, 필요에 따라 공정을 중단하는 등의 대응조치를 취하여 피해 발생을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 분석수단(100)은 실시간으로 포집된 공기의 구성성분을 분석하는 것으로, 분광분석기, 크로마토그래피 장치, 화학발광 측정기, GC-MS와 같은 측정기일 수 있다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 오염물질 분석 장치(1)는 분석부(110)로 분광분석기가 사용되었는데, 광원(110), 광도파관(120), 검출부(150), 시료주입구(141) 및 시료배출구(142)를 포함하여 형성될 수 있다.
이때, 광원(110)은 여러 파장 성분이 혼합된 광을 조사하여 분석에 사용하기 위한 것으로, 주로, 자외선-가시광선 대역의 파장광이 사용될 수 있다.
상기 광도파관(120)은 상기 광원(110)으로부터 방출된 광을 스펙트럼 분산시키며, 측정용 광을 일정 파장의 광으로 방출시키는 것으로, 이때, 통과되는 경로 상에 위치한 측정대상물인 본체(200) 내부의 공기 내 혼합된 물질에 따라 스펙트럼 특성이 달라진다.
상기 광도파관(120)은 내부 공간에 적어도 두 개 이상의 분산렌즈(130)가 일정거리 이격되어 배치되는데, 도 1에는 두 개의 분산렌즈(130)가 배치되는 예가 도시되었다.
상기 광도파관(120)은 길이가 길어질수록 내부에서 상기 분산렌즈(130) 간의 거리를 더 멀게 배치할 수 있어 분산되는 파장의 길이가 더 길어질 수 있으므로, 필요에 따라 도 3 내지 7과 같이 상기 본체 내부에서 다양하게 그 길이 및 형태가 변경 실시될 수 있다.
상기 광도파관(120)에는 상기 본체 내에 수집된 공기가 주입되는 시료주입구(141)와, 배출되는 시료배출구(142)가 형성되며, 상기 시료주입구(141) 및 시료배출구(142)는 각각 분산렌즈(130)에 인접하도록 상기 광도파관(120)의 일측 가장자리와, 타측 가장자리에 인접하여 형성될 수 있다.
상기 시료배출구(142)에는 시료펌프가 더 구비되어, 상기 본체 내 공기가 상기 광도파관(120) 내로 주입될 수 있도록 한다.
다음으로, 상기 검출부(150)는 상기 광도파관(120)을 통과하여 입사된 광의 세기를 검출하는 것으로, 이를 통해 공기 내 함유된 물질을 정성적 또는 정량적으로 검출하게 된다.
이 외에도, 상기 분석수단(100)은 캐비티 링 다운 분광법(CRDS : CAVITY RING-DOWN SPECTROSCOPY)을 이용한 분광분석기일 수 있는데, 캐비티 링 다운 분광법 공기 내 초미량 기체를 검출하는데 응용되는 기술로, 저 흡광도에서 탁월한 광학적 흡수를 측정할 수 있다는 장점이 있다.
일반적으로, 상기 캐비티 링 다운 분광법을 이용한 분광분석기는 광원(110), 공진기 및 검출부(150)를 포함하여 형성되며, 공진기는 한 쌍의 협대역의 초고 반사율 유전체 거울로 형성되며, 광원(110)으로부터 레이저 펄스가 거울을 통해 공진기 내로 주입된 후, 상기 검출부(150)로 다시 입사된다.
도 3에는 상기 광도파관(120) 내 분산렌즈(130)가 지그재그 형태로 4개 배치된 오염물질 분석 장치(1)가 도시되었다.
도 3과 같이 상기 분석수단(100)은 상기 본체의 길이방향으로 일측에 광원(110)이 배치되고, 타측에 검출부(150)가 배치되며, 상기 광원(110) 및 검출부(150) 사이에 광도파관(120)이 배치되되, 상기 광도파관(120)이 높이방향으로 길에 연장 형성되고, 그 내부에 상기 분산렌즈(130)에 의해 분산되는 파장이 대략 지그재그 형태가 되도록 상기 분산렌즈(130)가 배치될 수 있다.
즉, 상기 광도파관(120) 내 분산렌즈(130)는 최상측에 위치한 첫 번째 분산렌즈(130)와 하측방향으로 일정거리 이격되어 하측에 두 번째 분산렌즈(130)가 배치되되, 첫 번째 분산렌즈(130) 및 두 번째 분산렌즈(130)가 각각 상기 도파관 내에서 길이방향으로 일측면과 타측면에 인접하도록 배치되어 파장이 경사지게 형성될 수 있다.
이와 마찬가지로, 상기 분산렌즈(130)는 세 번째 분산렌즈(130) 및 두 번째 분산렌즈(130) 또한 상기 두 번째 분산렌즈(130)와 하측방향으로 일정거리 이격되어 배치되되, 상기 광도파관(120) 내에서 길이방향으로 일측면과 타측면에 인접하도록 배치됨으로써, 분산렌즈(130)를 통과하는 파장이 상기 광도파관(120)이라는 제한된 공간에서 최대 길이가 될 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 분산수단은 상기 광도파관(120) 내부에서 분산되는 파장의 길이가 길어질수록 측정대상인 시료 내 오염물질의 측정가능 농도가 낮아져 정밀도가 높아질 수 있으므로, 최대한 상기 광도파관(120)의 길이를 길게 형성하는 것이 정밀도 측면에서 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분석수단(100)은 상기 광원(110), 광도파관(120) 및 검출부(150)가 상기 본체 내부에서 일직선상에 배치되되, 상기 분산렌즈(130)에 의해 분산되는 파장의 길이가 확장되도록 상기 광원(110) 및 검출부(150)가 육면체 형태인 상기 본체 내부에서 대각선으로 마주보는 모서리에 인접하여 배치될 수 있다.
또 다른 실시예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 분석수단(100)은 상기 광원(110), 광도파관(120) 및 검출부(150)가 상기 본체 내부에서 일직선상에 배치되되, 상기 분산렌즈(130)에 의해 분산되는 파장의 길이가 확장되도록 상기 광원(110) 및 검출부(150)가 육면체 형태인 상기 본체 내부에서 대각선으로 마주보는 꼭지점에 인접하여 배치될 수도 있다.
또 다른 실시예로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 분석수단(100)은 상기 광도파관(120)이 육면체 형태인 상기 본체 내부에서 적어도 두 개 이상의 모서리를 따라 연장되어 형성되고, 상기 본체의 모서리 또는 꼭지점이 있는 영역에 상기 분산렌즈(130)가 배치되도록 형성될 수 있다.
도 6의 경우, 상기 분석수단(100)은 상기 광도파관(120)이 상기 본체 내부에서 대략 3.5개의 모서리를 따라 연장 형성되고, 일측 단부와 일정거리 이격되어 상기 광원(110)이 배치되고, 타측 단부와 일정거리 이격되어 상기 검출부(150)가 배치되었다.
이때, 상기 시료주입부는 최상단에 위치한 상기 광도파관(120) 중 상기 광원(110)에 인접한 영역에 형성되고, 상기 시료배출부는 최하단에 위치한 광도파관(120)의 일부영역에 형성될 수 있다.
도 7의 상기 분석수단(100)은 도 6보다 상기 광도파관(120)의 길이가 더 확장된 실시예로, 상기 광도파관(120)이 상기 본체 내부에서 4개 이상의 모서리를 따라 연장 형성되는 것으로, 상기 본체의 꼭지점이 있는 영역에 상기 분산렌즈(130)가 배치되며, 양단에 배치된 분산렌즈(130) 2개를 포함하여 총 7개의 분산렌즈(130)가 상기 광도파관(120) 내부에 배치된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 상기 본체 내부에서 상기 광도파관(120)의 길이를 다양하게 변경 실시함으로써, 수집된 공기 내 오염물질의 측정농도 한계를 조절할 수 있다.
도 8을 참고로 본 발명의 오염물질 분석 장치(1)를 이용한 오염도 측정 방법을 설명하면,
먼저, 상기 운송 인클로저(2) 또는 운송 카세트(3)와 동일하게 형성된 본체 내부에 상기 분석수단(100)이 장착된 오염물질 분석 장치(1)가 상기 궤도형 자동 운송 장치(4) 상에 탑재되도록 한다.
이후, 상기 궤도형 자동 운송 장치(4)가 작동하게 되면서 상기 본체가 반도체 또는 디스플레이 제조 공정이 이루어지는 궤도를 순환하며, 주행 중 실시간으로 상기 분석수단(100)에 의해 실시간으로 오염도가 분석되도록 하거나, 일정 간격 또는 일정 위치에서 오염도 분석이 이루어지도록 상기 제어부(400)를 조절한다.
측정된 데이터는 상기 제어부(400)로 송신되며, 상기 제어부(400)에서는 수신된 데이터를 통해 공정 내 오염도를 모니터링 하게 된다.
이때, 일정 지점에서의 농도가 표준 수치보다 높게 나타나게 되면, 작업자는 분석데이터를 통해 오염원을 추적하고, 이를 제거하는 등의 조치를 취하게 된다.
본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 상기 운송 인클로저(2) 또는 운송 카세트(3) 사이에 한 번씩 끼워져 이송되며, 이송 간격은 필요에 따라 적절히 조절될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 별도로 이송하기 위한 설비를 갖출 필요가 없으며, 기존의 이송수단(3)을 그대로 이용할 수 있어 반도체 제조 라인에 적용이 간편하다.
아울러, 본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 사람이 출입하기 어려운 증착공정설비, 임플란트 공정 설비, 포토리소그래피 공정 설비, 에칭 설비와 같은 다양한 공정설비 내부의 공기 오염물질도 쉽게 분석할 수 있으며, 반도체 제조 라인 곳곳의 오염물질을 실시간으로 분석할 수 있다.
또한, 본 발명의 오염물질 분석 장치(1)는 분석된 오염물질로 인해 오염원을 추정하고, 이를 차단함으로써 반도체 제조 라인의 청정도 및 공정 정밀도를 높일 수 있어 생산수율 향상에 기여할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 오염도 분석 장치
2 : 운송 인클로저
3 : 운송 카세트
4 : 궤도형 자동 운송 장치
100 : 분석수단
110: 광원 120 : 광도파관
130 : 분산렌즈
141 : 시료주입구 142 : 시료배출구
150 : 검출부
160 : 시료펌프
200 : 본체
300 : 통신 모듈
400 : 제어부

Claims (8)

  1. 반도체 제조 라인에서 사용되는 웨이퍼를 운송하는 운송 인클로저(2), 또는 디스플레이 패널 제조 라인에서 디스플레이 글라스를 운송하는 운송 카세트(3)를 이송시키는 궤도형 자동 운송 장치(4)에 의해 일정 공간 내에 형성된 궤도를 순환하도록 이송되며, 이송되는 과정에서 수집된 공기를 실시간 분석하는 분석수단(100)이 내부에 구비되고, 상기 운송 인클로저(2) 또는 운송 카세트(3)와 동일한 형태로 제조되되, 내부에 빈 공간이 형성되는 육면체 형상으로, 공기가 유통되도록 적어도 일면이 개방되도록 형성되는 본체(200);
    상기 본체(200)와 분리되어 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 분석수단(100)의 작동을 제어하고, 분석된 데이터를 수신하는 제어부(400); 및
    상기 분석수단(100)에서 분석된 데이터와, 상기 본체(200)의 위치데이터를 상기 제어부(400)로 수신하며, 상기 제어부(400)의 제어신호를 송신하는 통신 모듈(300) ;을 포함하여 형성되되,
    상기 분석수단(100)은
    적어도 한 개 이상의 광원(110)으로 이루어지는 광원(110);
    내부 공간에 적어도 두 개 이상의 분산렌즈(130)가 일정거리 이격되어 배치되고, 상기 분산렌즈(130)에 의해 광원(110)으로부터 방출된 광을 스펙트럼 분산시키며, 측정용 광을 일정 파장의 광으로 방출하는 광도파관(120);
    상기 광도파관(120)의 일정 영역에 형성되어 상기 본체 내에 수집된 공기가 주입되도록 하는 시료주입구(141) 및 배출되는 시료배출구(142);
    상기 광도파관(120)에서 방출되어 입사된 광의 세기를 측정하여, 수집된 공기의 구성성분을 검출해내는 검출부(150); 및
    상기 시료배출구(142)에 연결되어 구비되며, 상기 본체(200) 내 공기가 상기 광도파관(120) 내로 유입되도록 구동되는 시료펌프(160);
    를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 오염물질 분석 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    일정 지점에서 상기 분석수단(100)에 의해 분석된 공기의 오염도가 일정 수치 이상이면, 상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 본체의 위치데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 오염물질 분석 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광도파관(120)은
    상기 분산렌즈(130)가 지그재그 형태로 4개 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 오염물질 분석 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 분석수단(100)은
    상기 광원(110), 광도파관(120) 및 검출부(150)가 상기 본체 내부에서 일직선상에 배치되되,
    상기 분산렌즈(130)에 의해 분산되는 파장의 길이가 확장되도록
    상기 광원(110) 및 검출부(150)가 육면체 형태인 상기 본체 내부에서 대각선으로 마주보는 꼭지점에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 오염물질 분석 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 오염물질 분석 장치(1)는
    상기 분석수단(100)의 상기 분산렌즈(130)에 의해 분산되는 파장의 길이가 확장되도록
    상기 도파관이 육면체 형태인 상기 본체 내부에서 적어도 두 개 이상의 모서리를 따라 연장되어 형성되고, 상기 본체의 꼭지점이 있는 영역에 상기 분산렌즈(130)가 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 오염물질 분석 장치.
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