KR101507436B1 - 오염물질 모니터링 장치 - Google Patents

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황태진
노태용
이익희
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주식회사 위드텍
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Abstract

본 발명은 오염물질 모니터링 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 시료를 포집하는 시료포집수단 또는 공기 내 유해화합물을 실시간 감지하는 센싱수단이 본체 내부에 구비되도록 형성됨으로써, 장치 하나로 반도체 제조 라인 또는 디스플레이 패널 제조 라인 상 여러 지점의 오염물질을 측정할 수 있으며, 원격으로 시료를 포집하고, 실시간 모니터링이 가능한 오염물질 모니터링 장치에 관한 것이다.

Description

오염물질 모니터링 장치{Apparatus for monitoring contaminants in air}
본 발명은 오염물질 모니터링 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 시료를 포집하는 시료포집수단 또는 공기 내 유해화합물을 실시간 감지하는 센싱수단이 본체 내부에 구비되도록 형성됨으로써, 기존의 장치를 활용하여 반도체 제조 라인 또는 디스플레이 패널 제조 라인 상 여러 지점의 오염물질을 측정할 수 있으며, 원격으로 시료를 포집하고, 실시간 모니터링이 가능한 오염물질 모니터링 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 모니터링 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 장치를 이용하여, 반도체 제조 라인 또는 디스플레이 패널 제조 라인 상 여러 지점의 오염물질을 측정할 수 있으며, 원격으로 시료를 포집하고, 실시간 모니터링이 가능한 오염물질 모니터링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 오염물질 모니터링 장치는 궤도형 자동 운송 장치(4)에 의해 일정 공간 내에 형성된 궤도를 순환하도록 이송되며, 이송되는 과정에서 수집된 시료를 포집하는 시료포집수단(100)이 본체(200) 내부에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오염물질 모니터링 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, 상기 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 본체(200)와 분리되어 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 시료포집수단(100)의 작동을 제어하고, 시료 데이터를 수신하는 제어부(400); 및 상기 시료포집수단(100)에서 감지된 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, 상기 시료포집수단(100)은 공기 내 휘발성 유기화합물 성분 시료가 흡착되어 포집되며, 상기 통신 모듈(300)과 연결된 흡착관(110); 공기 내 기타 공기 중 분자성 오염(Airborne molecular contamination, AMC) 물질인 시료가 포집되며, 상기 통신 모듈(300)과 연결된 임핀져(120); 및 상기 통신 모듈(300)과 연결되며, 상기 흡착관(110) 또는 임핀져(120)의 시료 포집 동작 유무를 제어하는 시료포집펌프(130); 를 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 시료포집수단(100)은 상기 흡착관(110) 및 임핀져(120)가 다수개 구비되고, 각각의 상기 흡착관(110) 및 임핀져(120)와 스위칭밸브(140)가 연결되며, 상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 제어부(400)로부터 수신된 신호에 따라 상기 스위칭밸브(140)의 개폐여부가 조절될 수 있다.
또한, 상기 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 본체(200) 내부에 구비되어 상기 통신 모듈(300)과 연결되며, 공기 내 유해화합물을 실시간 감지하는 센싱수단을 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부(400)는 일정 지점에서 상기 센싱수단(500)에 의해 분석된 유해성분의 농도가 일정 수치 이상이면, 상기 시료포집수단(100)에 의해 시료가 포집되도록 하며, 상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 본체(200)의 위치데이터를 수집할 수 있다.
또한, 상기 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 센싱수단(500)의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 AD 컨버터(550)를 더 포함하며, 상기 AD 컨버터(550)를 통해 변환된 데이터가 상기 통신 모듈(300)을 통해 제어부(400)로 송신될 수 있다.
또한, 상기 오염물질 모니터링 장치(1)는 서로 다른 유해성분을 감지하는 다수개의 센싱수단(500)을 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 센싱수단(500)이 NH3을 감지하는 제1센싱수단(510), HF를 감지하는 제2센싱수단(520), Hcl를 감지하는 제3센싱수단(530), VOC(Volatile Organic Compounds)를 감지하는 제4센싱수단(540)으로 구성되되, 제1 내지 제4센싱수단(510, 520, 530, 540) 중 적어도 하나 이상이 상기 본체(200) 내부에 장착될 수 있다.
본 발명의 오염물질 모니터링 장치는 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 수집된 시료를 포집하는 시료포집수단이 본체 내부에 구비되도록 형성됨으로써, 기존의 장치를 활용하여 반도체 제조 라인 또는 디스플레이 패널 제조 라인 상 여러 지점의 시료를 원격으로 포집하여 오염도 측정이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 공기 내 유해화합물을 실시간 감지하는 센싱수단이 본체 내부에 더 구비되는 경우, 원격으로 시료를 포집하는 것 외에도, 유해화합물 측정이 가능하여 실시간 오염물질 모니터링이 가능하다는 장점이 있다.
이때, 본 발명은 센싱수단에 의해 유해화합물의 이상 농도 감지 시, 제어부를 통해 시료포집수단에 시료포집신호를 무선 송신하여, 원격으로 시료 포집이 이루어지도록 할 수 있어, 모니터링 효율을 향상시킬 수 있다.
이에 따라. 본 발명은 사람이 출입하기 어려운 공정설비 내부의 공기 오염물질을 포집 및 감지할 수 있으며, 반도체 제조 라인 곳곳의 오염물질을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
또한, 본 발명의 오염물질 모니터링 장치는 포집된 시료를 통해 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 모니터링 장치를 나타낸 개념도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 오염물질 모니터링 장치를 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 오염물질 모니터링 장치에서 본체가 궤도형 자동 운송 장치를 순환하는 상태를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 또 다른 오염물질 모니터링 장치에서 센싱수단을 개념적으로 나타낸 블럭도.
도 6은 본 발명의 오염물질 모니터링 장치를 이용한 시료포집 방법을 단계적으로 나타낸 순서도.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 오염물질 모니터링 장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 궤도형 자동 운송 장치(4)에 의해 일정 공간 내에 형성된 궤도를 순환하도록 이송되며, 이송되는 과정에서 수집된 시료를 포집하는 시료포집수단(100)이 본체(200) 내부에 구비된다.
먼저, 상기 본체(200)는 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 제조될 수 있다.
상기 본체(200)는 대략 육면체 형태로, 내부에 빈 공간이 형성되며, 적어도 일측면 일정 영역이 개방되어 형성된다.
특히, 본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 궤도형 자동 운송 장치(4)에 의해 상기 본체(200)가 이송되는 과정에서 원격으로 시료를 포집할 수 있다.
즉, 본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 운송 인클로저(2)와 동일하게 형성되되, 내부에 웨이퍼 또는 글라스 캐리어 장착수단이 형성되는 대신, 상기 시료포집수단(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 시료포집수단(100)을 통해 원격으로 시료를 포집하게 된다.
본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 제어부(400) 및 통신 모듈(300)을 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제어부(400)는 상기 본체(200)와 분리되어 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 시료포집수단(100)의 작동을 제어하고, 감지된 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, 상기 통신 모듈(300)과의 통신을 담당하여 무선통신수단이 더 구비된다.
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 무선으로 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 시료포집수단(100) 사이에 원격으로 신호가 송수신될 수 있는 것이라면 그 종류 및 통신방법은 얼마든지 다양하게 변경실시가 가능하다.
상기 시료포집수단(100)은 흡착관(110), 임핀져(120) 및 시료포집펌프(130)를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 흡착관(110)은 공기 내 휘발성 유기화합물 성분 시료가 흡착되어 포집되며, 상기 임핀져(120)는 공기 내 기타 공기 중 분자성 오염(Airborne molecular contamination, AMC) 물질인 시료가 포집되고, 각각 상기 통신 모듈(300)과 연결된다.
일반적으로 상기 임핀져(120)는 시료 공기 중에 떠있는 분진의 계수와 양을 동시에 측정할 목적으로 고안된 집진기로, 일정용량의 원통형 유리병에 증류수 등의 액체를 넣고 이 액체 중에 분진을 포함한 공기를 통과시켜, 분진을 액체 중에 포집하고, 이 액체와 병 내부를 씻은 세액을 건조시킨 다음 그 중량을 측정하는 기기이다.
상기 시료포집펌프(130)는 상기 통신 모듈(300)과 연결되어, 상기 제어부(400)의 신호에 의해 상기 흡착관(110) 또는 임핀져(120)의 시료 포집 동작 유무를 제어한다.
다시 말해, 상기 시료포집수단(100)은 상기 본체(200)가 궤도형 자동 운송 장치(4)를 따라 이송되는 동안, 상기 제어부(400)에 의해 특정 지점에서 시료 포집이 이루어지도록 원격 제어가 가능하다.
따라서 본 발명은 사람의 접근이 어렵거나 사람 손이 닿기 어려운 지역에서의 시료를 포집하여, 오염도를 모니터링 할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 시료포집수단(100)은 다수개의 상기 흡착관(110) 및 임핀져(120)로 이루어질 수 있다.
이때, 각각의 상기 흡착관(110) 및 임핀져(120)에는 스위칭밸브(140)가 연결되며, 상기 스위칭밸브(140)가 상기 통신 모듈(300)과 연결되어, 상기 제어부(400)로부터 수신된 신호에 따라 상기 스위칭밸브(140)의 개폐여부가 조절될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 스위칭밸브(140)의 개폐를 조절하여 여러 지점에서의 시료를 포집할 수 있으며, 한 번에 다수개의 시료를 포집할 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 시료포집수단(100)과 함께 상기 본체(200) 내부에 구비되어 상기 통신 모듈(300)과 연결되며, 공기 내 유해화합물을 실시간 감지하는 센싱수단을 더 포함하여 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 수집된 공기 내 유해화합물을 실시간 감지하는 센싱수단(500)이 본체(200) 내부에 구비되어 실시간 및 원격으로 이송 공간 내 유해물질의 유ㆍ무와, 그 농도를 측정할 수 있다.
상기 제어부(400)는 상기 본체(200)가 궤도형 자동 운송 장치(4)를 따라 이송되면서, 실시간으로 시료를 포집하여 유해물질을 측정하는 도중, 일정 지점에서 상기 센싱(100)에 의해 감지된 유해물질의 농도가 일정 수치 이상일 경우, 상기 시료포집수단(100)에 의해 시료가 포집되도록 신호를 보내 상기 시료포집펌프(130)가 동작하도록 하고, 상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 본체(200)의 위치데이터를 수집할 수 있다.
이때, 본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 센싱수단(500)의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 AD 컨버터(550)를 더 포함하여 형성됨으로써, 상기 AD 컨버터(550)를 통해 변환된 데이터가 상기 통신 모듈(300)을 통해 제어부(400)로 송신될 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, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센싱수단(500)은 서로 다른 유해성분을 감지하는 다수개의 센싱수단(500)을 포함하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 센싱수단(500)은 상기 센싱수단(500)이 NH3을 감지하는 제1센싱수단(510), HF를 감지하는 제2센싱수단(520), HCl를 감지하는 제3센싱수단(530), 휘발성 유기화합물질인 VOC(Volatile Organic Compounds)를 감지하는 제4센싱수단(540)으로 구성될 수 있다.
상기 센싱수단(500)은 제1센싱수단(510), 제2센싱수단(520), 제3센싱수단(530) 및 제4센싱수단(540)을 모두 포함하여 형성될 수도 있고, 이 중 적어도 하나 이상이 상기 본체(200) 내에 구비될 수도 있으며, 이 외에도 다른 종류의 유해성분을 감지하는 센서로 구성될 수도 있다.
즉, 상기 센싱수단은 공기 내 NH3, HF, HCl, VOC 외에도 공기 중 기타 분자성 오염(Airborne molecular contamination, AMC) 물질들을 감지하는 수단으로 구성될 수 있다.
다수개의 상기 센싱수단(500)은 육면체 형태인 상기 본체(200) 내부에서 서로간의 간섭이 발생되지 않도록 서로 일정거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.
상기 센싱수단(500)은 도 5와 같이 개구된 측면의 코너에 각각 구비될 수도 있으며. 두개는 개구된 측면의 코너에 구비되고, 나머지 두개는 가장 내측 코너에 각각 구비되어 서로 이격거리가 더 커지도록 할 수도 있다.
이 외에도, 상기 센싱수단(500)은 다양한 위치에 구비되는 변경실시가 얼마든지 가능하며, 개수 또한 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 사전에 정해진 순서에 따라 다수개의 상기 센싱수단(500)에서 감지된 데이터가 상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 제어부(400)로 실시간 송신될 수 있다.
즉, 상기 센싱수단(500)으로부터 감지된 데이터는 상기 제어부(400)로 송신되되, 서로 다른 종류의 유해물질에 대한 데이터를 구별하기 위해, NH3, HF, HCl, VOC의 순으로 송신되도록 하는 등의 사전에 규칙을 정할 수 있다.
이 외에도, 송신되는 데이터 앞에 번호를 표시하는 등, 데이터 구별법은 다양하게 변경실시가 가능하다.
도 6을 참고로 본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)를 이용한 유해물질 측정 방법을 설명하면,
먼저, 상기 운송 인클로저(2) 또는 운송 카세트(3)와 동일하게 형성된 본체(200) 내부에 상기 시료포집수단(100)이 장착된 오염물질 모니터링 장치(1)가 상기 궤도형 자동 운송 장치(4) 상에 탑재되도록 한다.
이후, 상기 궤도형 자동 운송 장치(4)가 작동하게 되면서 상기 본체(200)가 반도체 또는 디스플레이 제조 공정이 이루어지는 궤도를 순환하며, 상기 본체(200)가 일정 위치로 운동되도록 한 후, 원격으로 상기 시료포집펌프(130)를 구동시켜 상기 시료포집수단(100)에서 시료가 포집되도록 한다.
이후, 상기 본체(200)가 초기 위치로 회송되도록 하여 포집된 시료를 회수하여 분석하게 된다.
본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 상기 센싱수단이 더 구비되는 경우, 상기 본체(200)가 반도체 또는 디스플레이 제조 공정이 이루어지는 궤도를 반복적으로 순환하다가 상기 센싱수단에 의해 이상 농도가 감지되면, 상기 제어부(400)에서 신호를 보내 상기 시료포집펌프(130)를 구동시키고, 상기 시료포집수단(100)에 의한 시료 포집이 수행되도록 할 수 있다.
이때, 상기 시료포집수단(100)의 흡착관(110) 및 임핀져(120)가 다수개 구비된다면, 상기 본체(200)를 바로 초기위치로 회송시키지 않고, 다수의 지점에서 시료를 포집한 후 회송되도록 할 수 있다.
본 발명의 오염물질 모니터링 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 모니터링 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 모니터링 장치(1)는 사람이 출입하기 어려운 증착공정설비, 임플란트 공정 설비, 포토리소그래피 공정 설비, 에칭 설비와 같은 다양한 공정설비 내부 공기의 유해물질도 쉽게 측정할 수 있으며, 반도체 제조 라인 곳곳의 유해물질을 실시간으로 포집 및 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 오염물질 모니터링 장치(1)는 감지된 유해물질로 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 : 오염물질 모니터링 장치
2 : 운송 인클로저
3 : 운송 카세트
4 : 궤도형 자동 운송 장치
100 : 시료포집수단
110 : 흡착관 120 : 임핀져
130 : 시료포집펌프
140 : 스위칭밸브
200 : 본체
300 : 통신 모듈
400 : 제어부
500 : 센싱수단
510, 520, 530, 540 : 제1 내지 제4센싱수단
550 : AD 컨버터

Claims (10)

  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 시료를 포집하는 시료포집수단(100)이 내부에 구비되고,
    상기 운송 인클로저(2) 또는 운송 카세트(3)와 동일한 형태로 제조되되, 적어도 일면이 개방되어 형성되는 본체(200);
    상기 본체(200)와 분리되어 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 시료포집수단(100)의 작동을 제어하고, 시료 데이터를 수신하는 제어부(400);
    상기 시료포집수단(100)에서 감지된 데이터와, 상기 본체(200)의 위치데이터를 상기 제어부(400)로 수신하며, 상기 제어부(400)의 제어신호를 송신하는 통신 모듈(300); 및
    상기 본체(200) 내부에 구비되어 상기 통신 모듈(300)과 연결되며, 공기 내 유해화합물을 실시간 감지하는 센싱수단(500);을 포함하여 형성되되,
    상기 제어부(400)는
    일정 지점에서 상기 센싱수단(500)에 의해 분석된 유해성분의 농도가 일정 수치 이상이면, 상기 시료포집수단(100)에 의해 시료가 포집되도록 하며, 상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 본체(200)의 위치데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 오염물질 모니터링 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시료포집수단(100)은
    공기 내 휘발성 유기화합물 성분 시료가 흡착되어 포집되며, 상기 통신 모듈(300)과 연결된 흡착관(110);
    공기 내 기타 공기 중 분자성 오염(Airborne molecular contamination, AMC) 물질인 시료가 포집되며, 상기 통신 모듈(300)과 연결된 임핀져(120); 및
    상기 통신 모듈(300)과 연결되며, 상기 흡착관(110) 또는 임핀져(120)의 시료 포집 동작 유무를 제어하는 시료포집펌프(130); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 오염물질 모니터링 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 시료포집수단(100)은
    상기 흡착관(110) 및 임핀져(120)가 다수개 구비되고,
    각각의 상기 흡착관(110) 및 임핀져(120)와 스위칭밸브(140)가 연결되며,
    상기 통신 모듈(300)을 통해 상기 제어부(400)로부터 수신된 신호에 따라 상기 스위칭밸브(140)의 개폐여부가 조절되는 것을 특징으로 하는 오염물질 모니터링 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 오염물질 모니터링 장치(1)는
    상기 센싱수단(500)의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 AD 컨버터(550)를 더 포함하며,
    상기 AD 컨버터(550)를 통해 변환된 데이터가 상기 통신 모듈(300)을 통해 제어부(400)로 송신되는 것을 특징으로 하는 오염물질 모니터링 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 오염물질 모니터링 장치(1)는
    서로 다른 유해성분을 감지하는 다수개의 센싱수단(500)을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 오염물질 모니터링 장치.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 오염물질 모니터링 장치(1)는
    상기 센싱수단(500)이 NH3을 감지하는 제1센싱수단(510), HF를 감지하는 제2센싱수단(520), Hcl를 감지하는 제3센싱수단(530), VOC(Volatile Organic Compounds)를 감지하는 제4센싱수단(540)으로 구성되되,
    제1 내지 제4센싱수단(510, 520, 530, 540) 중 적어도 하나 이상이 상기 본체(200) 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 오염물질 모니터링 장치.
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