KR101857967B1

KR101857967B1 - 공기 오염 모니터링 장치

Info

Publication number: KR101857967B1
Application number: KR1020170091595A
Authority: KR
Inventors: 이응선; 추대현; 유승교
Original assignee: 주식회사 위드텍
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2018-05-16

Abstract

본 발명은 반도체 소자를 제조하는 장치 중 EFEM 내부 및 주변 장치의 공기 오염 수준을 관리하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 EFEM 상에 오염 측정을 위한 멀티 포인트를 구비하고, 샘플링 성분이나 환경에 최적화된 샘플링 전송라인을 구비하여 측정 오차를 최소화 하면서도 EFEM 내부 특정 부위의 오염 수준 및 변화 측정이 가능한, 공기 오염 모니터링 장치에 관한 것이다.

Description

공기 오염 모니터링 장치{Air pollution Monitoring Device}

현재 반도체 제조 공정에서 제조 불량을 줄이기 위한 공기 오염 관리 정책의 대상이 클린룸 내부의 공기에서 국소 장치의 내부 공기로 바뀌고 있다. 이는 웨이퍼가 300mm로 대구경화 되고 제조 공정이 미세화 됨에 따라 공기 오염 관리가 더욱 엄격해지고 있어, 클린룸 내부 전체를 제조 공정에서 요구하는 공기 오염 수준의 고청정 상태로 관리하는 것이 매우 어려워짐에 따라, 국소 장치 내부의 공기를 관리하는 것이 더 유리하기 때문이다. 반도체 제조 공정 중 웨이퍼는 사실상 클린룸의 공기와 차단된 채 밀폐된 용기나 밀폐된 장비 내부로 이동하는 바, 클린룸 전체의 공기를 관리하는 대신 이러한 밀폐 공간 내의 공기를 고청정 상태로 유지하는 방식을 사용하는 것이 유리하다는 사실이 널리 알려지고 있으며, 따라서 공기 오염 관리 정책 역시 이러한 경향으로 이미 바뀌어 가고 있는 실정이다. 따라서 공기 오염 모니터링 대상도 웨이퍼가 이동하는 국소 청정 공간인 이송 용기(FOUP: Front Opening Unified Pod)나 EFEM(Equipment Front End Module) 등으로 확대되고 있는 추세에 있다.

EFEM은 반도체 제조 라인에서 이송 용기 내의 웨이퍼(Wafer)를 공정 모듈에 공급하는 공정 장비의 인터페이스 모듈로서, EFEM의 내부 공간은 웨이퍼가 노출되는 공간으로 고청정의 유지가 반드시 필요하다. 이를 위하여 종래에 EFEM 상부에는 팬과 입자 필터(particle filter) 또는 선택적으로 화학 필터(chemical filter)가 설치되어 있어 공기 내 오염 물질이 걸러진 고청정 공기를 내부로 공급하도록 되어 있다. 또한 EFEM의 내부는 외부의 오염된 공기가 유입되지 않도록 항상 양압으로 유지된다. 그러나 기존의 EFEM에서는 상기 필터의 성능이 저하되는 경우를 대비하여 공기의 청정도를 상시 확인할 수 있는 방안이 마련되어 있지 않아 웨이퍼 오염에 의한 불량이 발생될 수 있는 문제에 노출되어 있어 왔다.

특히 EFEM 내부에서 웨이퍼의 오염은, 상기 필터의 성능 저하 시에도 발생하지만, 대부분의 웨이퍼 오염은 EFEM의 웨이퍼 이송 공정 시에 발생한다는 문제점 또한 있다. 한국특허등록 제1002949호(공개 제10-2010-0037784호, "EFEM 내부의 공기 오염 모니터링 장치")에서는, 위 문제를 해결하기 위해 웨이퍼가 EFEM 내부에서 이동할 때 EFEM 내부의 공기를 채취하여 공기 오염을 분석하여, 취급하는 웨이퍼의 오염에 의한 불량을 미연에 방지한 기술이 공지된 바 있다.

한편, EFEM은 FOUP과 메인 설비간의 인터페이스로 사용되는데, 로드 포트에 FOUP이 로딩 되면, FOUP 도어가 열리고, 로봇 암이 웨이퍼를 FOUP에서 꺼내어 메인 설비로 주입하게 된다. 이때 FOUP의 경우 어떠한 공정을 경유하느냐에 따라서 FOUP내 오염도 및 웨이퍼 오염도가 다를 수 있다. 예를 들면 에칭 공정 후 FOUP이 EFEM 로드 포트로 유입될 경우 FOUP의 도어 개방과 웨이퍼가 이송되는 로봇 암의 궤적에 따라 EFEM 내부 오염물질은 균일하게 농도 형성이 되지 않고, 부위마다 농도의 불균형이 발생될 수 있으며, EFEM의 부위별 모니터링을 통해 특정 부위의 오염도 상승을 신속히 파악하여 공기 청정도를 개선하지 않을 경우 웨이퍼 품질에 영향을 미칠 수 있다.

이를 위해서는 위 종래 기술에 언급한 바와 같은 단순 EFEM 내부의 농도 모니터링이 아닌 EFEM 내부 부위별 세밀화된 오염도 측정이 요구된다.

한국등록특허공보 제10-1002949호(2010.12.22. 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, EFEM 내부의 오염도 측정을 위해 다수의 측정 포인트를 구비하여 EFEM의 특정 부위별 오염 수준 및 오염도 변위의 모니터링이 가능한, 공기 오염 모니터링 장치를 제공함에 있다.

또한, 샘플링 성분이나 환경에 최적화된 샘플링 전송라인 일예로 특정 재질의 튜브 및 측정 부위에 센서를 구비하고 신호라인을 통해 측정 수단에 전송하는 방식을 이용한 공기 오염 모니터링 장치를 제공함에 있다.

멀티 측정 포인트 각각에 설치되는 다수의 전송라인을 지그를 통해 고정시키도록 한 공기 오염 모니터링 장치를 제공함에 있다.

멀티 측정 포인트 각각과 연결되는 다수의 전송라인을 번들로 구성하여 측정을 위한 세팅이나 이동을 단순화한 공기 오염 모니터링 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 공기 오염 모니터링 장치는 이송 용기 내의 웨이퍼를 기판 처리 장치에 공급하는 표준 인터페이스 장치인 EFEM의 내부 공기 오염을 모니터링 하는 장치에 있어서, 상기 모니터링 장치는, 상기 EFEM 내부에 구비되어 공기를 샘플링하는 튜브 또는, 상기 EFEM 내부 환경을 측정하는 센서로 이루어진 측정부; 전단이 상기 측정부에 연결되어 상기 측정부에서 샘플링된 공기를 후단으로 전달 또는 상기 센서에서 측정된 신호 또는 농도 값을 후단으로 전송하는 전송라인; 및 상기 전송라인의 후단과 연결되어 상기 샘플링된 공기를 공급받아 오염도를 측정하는 측정기 또는 센서에서 측정된 신호를 처리하는 데이터 처리부로 이루어진 측정 수단을 포함하여 이루어지며, 상기 측정부는 EFEM 내부에 단수 또는 복수 개 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측정 수단은, 상기 공기의 염기성 기체 또는 양이온 또는 유기성 기체의 오염도를 측정하는 가스측정기; 및 상기 공기의 입자상 오염도를 측정하는 입자측정기 중 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어진다.

또한, 상기 전송라인은, 상기 EFEM 내부 공기를 상기 측정 수단에 전달하는 하나 이상의 튜브; 및 상기 센서에서 측정된 수치를 상기 측정 수단에 전달하는 신호전달수단 중 선택되는 어느 하나 이상인 것이다.

또한, 상기 공기 오염 모니터링 장치는, 상기 EFEM 내부의 공기를 샘플링하여 후단으로 전달하는 경우 상기 측정부와 전송라인이 일체로 형성된다.

또한, 상기 센서는, 온도 센서, 습도 센서, 가스 센서 및 공기 유속 센서 중 선택되는 어느 하나인 것이다.

또한, 상기 전송라인은, 상기 측정부에서 샘플링된 공기를 상기 가스측정기에 전달하는 제1 튜브; 및 상기 측정부에서 샘플링된 공기를 상기 입자측정기에 전달하는 제2 튜브를 포함한다.

또한, 상기 전송라인은, 복수의 튜브 및 상기 신호전달수단 중 선택되는 두 개 이상을 하나로 패키징한 번들 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 신호전달수단은, 상기 센서를 통해 측정된 수치 신호를 상기 측정 수단에 전달하기 위한 유선신호라인 또는 상기 수치 신호를 무선으로 상기 측정 수단에 전달하기 위한 무선통신라인으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측정부는, 어느 한 면에 자석 또는 고정 부재를 구비하여, 상기 EFEM의 내부에 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측정부는, 공기를 샘플링하는 공기 유입부를 포함하며, 상기 공기 유입부의 방향 조절이 가능하도록 회전부를 더 포함한다.

또한, 상기 측정부는, 상기 측정부와 이격 배치되는 고정판; 및 상기 고정판과 상기 측정부를 연결하는 연결바를 포함하되, 상기 고정판은 상기 측정부와의 거리가 조절 또는 고정되도록 구성된다.

또한, 상기 모니터링 장치는, 상기 이송 용기의 내부 공기를 샘플링하는 제2 측정부; 및 상기 이송 용기 측정부에서 샘플링된 공기를 측정 수단에 전달하는 제2 전송라인을 포함한다.

또한, 상기 모니터링 장치는, 상기 기판 처리 장치의 내부 공기를 샘플링하는 제3 측정부; 및 상기 이송 용기 측정부에서 샘플링된 공기를 측정 수단에 전달하는 제3 전송라인을 포함한다.

또한, 상기 측정부와, 상기 전송라인의 전단은 커넥터를 통해 연결 및 분리가 가능한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 튜브 상에는 샘플링된 공기를 후단으로 이송하기 위한 이송펌프가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 공기 오염 모니터링 장치는 EFEM의 부위별 모니터링을 통해 특정 부위의 오염도 상승을 파악하여 신속한 피드백이 가능하기 때문에 EFEM 내에서 웨이퍼가 손상되는 것을 방지하고, 나아가 웨이퍼 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 동일 공정이라 할지라도 불균일한 공정 조건들로 인해 FOUP에서 발생되는 농도의 차이를 세밀하게 감지함으로써 제조 공정상의 불량 발생을 감지하고 예방하거나 빠른 조치로 웨이퍼 제조에 따른 손실률을 최소화 할 수 있다.

아울러, EFEM의 효과적 공조와 관리를 통해 필터 오염 최소화 및 사용 부품들의 부식 방지 등으로 부품들의 사용 수명이 연장되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 공기 오염 모니터링 장치 모식도
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 EFEM 내부 공기 오염 모니터링 장치 모식도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 측정부와 전송라인의 모식도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 전송라인과, 측정 수단의 연결 관계를 나타낸 모식도
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 측정부의 EFEM 내부 설치 구성을 나타낸 모식도
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 측정부의 EFEM 내부 설치 구성을 나타낸 모식도

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명의 일실시 예에 따른 공기 오염 모니터링 장치(Unit)의 시스템도이다. EFEM 내부의 공기 오염 모니터링 장치(Unit, 이하 "모니터링 장치")는 EFEM(100) 내부의 공기 오염을 모니터링 하도록 구성되며, EFEM(100)은 이송용기(300) 내의 웨이퍼(W)를 기판 처리 장치(200)에 공급하도록 구성된 인터페이스 모듈이다.

모니터링 장치(Unit)를 설명하기에 앞서 도면을 참조하여, EFEM(100), 기판 처리 장치(200), 로드락 챔버(300), 로드포트(400) 및 이송용기(500)를 포함하는, 반도체 제조 공정 모듈에 대하여 간단히 설명하기로 한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 반도체 제조 공정 모듈은 웨이퍼(W)가 수용된 이송 용기(500), 이송 용기(500)를 적절하게 이동시켜 웨이퍼(W)의 공급이 원활하게 이루어지도록 하는 로드포트(400), EFEM(100)으로부터 웨이퍼(W)를 전달받는 로드락 챔버(300), 로드락 챔버(300)로부터 이송되어 온 웨이퍼(W)를 가공하는 기판 처리 장치(200)가 연결되어 구성된다.

또한, EFEM(100)에는 내부에 이송 로봇(150)이 구비되며, EFEM(100) 일측에 구비된 이송 용기의 도어(510) 개방된 상태에서 이송 용기(500)로부터 공급된 웨이퍼(W)를 타측에 연결된 로드락 챔버(300)로 자동 이송되도록 한다. 또한, 상기 EFEM(100)에는 도어(510)가 개방되어 EFEM(100) 내부로 웨이퍼(W)가 공급될 때 외부 오염 물질이 EFEM(100) 내부로 유입되는 경우에 대비하여 상측에 화학 필터(110), 팬(120) 및 입자 필터(130)가 구비된다. 팬(120)은 EFEM(100) 내부로 청정한 기체를 공급하도록 구성된다.

이때, EFEM(100)은 웨이퍼(W)가 노출되기 때문에 오염 농도관리가 되어야 하는데, 이송 수단(500)의 도어(510) 개방 시 오염물질이 EFEM(100)으로 유입되어 EFEM(100) 내부 오염물질 농도가 상승되어 노출된 웨이퍼(W)의 손상이나 EFEM(100)을 구성하는 이송 로봇(150)을 포함한 고가의 기기들을 손상시킬 수 있다. (이송 수단(500) 내부 오염물질은 강산, 강염기로 흡착성, 부식성이 큰 물질들이 주로 포함되어 있음) 따라서 로드포트(400)에 이송 수단(500)이 안착한 후 이송 수단(500) 내부의 오염도를 사전에 측정한 후 필요에 따라 가스 퍼지를 실시한 후 도어(510)를 열어 웨이퍼(W)가 EFEM(100)을 거쳐 기판 처리 장치(200)로 주입되게 함으로써 EFEM(100)의 오염을 억제할 수 있으며, 이송 수단(500)내부 농도와 EFEM(100)의 농도를 통하여 정확히 EFEM(100) 내 오염에 대한 해석을 구현할 수 있다. 이러한 관점에서 기판 처리 장치(200) 역시 동일한 내부 오염물질 모니터링의 필요성이 요구된다.

즉, EFEM(100) 내부 오염 모니터링을 통한 웨이퍼(W)의 손상 및 불량을 방지하기 위해서는 EFEM(100) 뿐만 아니라 EFEM(100)에 연결되어 있는 주변 설비의 오염원들의 특성을 파악이 중요하다.

이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 모니터링 장치(Unit)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 모니터링 장치(Unit)는, EFEM(100) 상에 형성된 제1 측정부(P10)와, 이송 용기(500) 상에 형성된 제2 측정부(P20)와, 기판 처리 장치(200) 상에 형성된 제3 측정부(P30)를 포함한다. 또한, 제1 내지 제3 측정부(P10-P30)에 연결되어 EFEM(100), 이송 용기(500) 및 기판 처리 장치(200)에서 샘플링된 공기 또는 측정부를 통해 측정된 수치(일예로 내부 온도, 습도 또는 공기유속 등)를 측정 수단(600)에 전달하는 제1 내지 제3 전송라인(L10-L30)과, 제1 내지 제3 전송라인(L10-L30)의 타측과 연결되어 EFEM(100), 이송 용기(500) 및 기판 처리 장치(200) 내부의 샘플링된 공기 또는 측정 수치를 전달받아 공기 오염도를 측정하는 측정 수단(600)을 포함하여 이루어진다. 즉, EFEM(100), 이송 용기(500) 및 기판 처리 장치(200) 내부의 공기 및 측정 수치를 제1 내지 제3 전송라인(L10-L30)을 통해 측정 수단(600)으로 전달하고, 측정 수단(600)에서는 이를 실시간 채취 및 분석하게 되는 것이다.

상기 제1 내지 제3 측정부(P10-P30)에서 EFEM(100) 내부의 공기를 샘플링하여 측정 수단(600)에 전달하는 경우에는 제1 내지 제3 측정부(P10-P30) 각각이 제1 내지 제3 전송라인(L10-L30) 각각과 튜브 형태로 형성되되, 일체로 형성될 수 있다.

이하에서는 EFEM(100) 상에 구비된 제1 측정부(P10)의 세부 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 EFEM(100) 내부 공기 오염 모니터링 장치 모식도가 도시되어 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 모니터링 장치(Unit)는, EFEM(100) 상에 형성된 제1-1 내지 제1-4 측정부(P11-P14)와, 제1-1 내지 제1-4 측정부(P11-P14)에 연결되어 샘플링된 공기 또는 측정부를 통해 측정된 수치(일예로 내부 온도, 습도 또는 공기유속 등)를 측정 수단(600)에 전달하는 제1-1 내지 제1-4 전송라인(L11-L14)과, 제1-1 내지 제1-4 전송라인(L11-L14)의 타측과 연결되어 EFEM(100) 내부의 샘플링된 공기 또는 측정 수치를 전달받아 공기 오염도를 측정하는 측정 수단(600)을 포함하여 이루어진다. 즉, EFEM(100) 내부의 공기 및 측정 수치를 제1-1 내지 제1-4 전송라인(L11-L14)을 통해 측정 수단(600)으로 전달하고, 측정 수단(600)에서는 이를 실시간 채취 및 분석하게 되는 것이다.

본실시 예에서 모니터링 장치(Unit)가 하나의 EFEM(100)과 연결되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 물론 다수 개의 EFEM(100)과 동시에 연결되어 선택적으로 샘플 또는 측정수치를 공급받아 채취 및 분석을 수행하도록 할 수도 있다.

또한, 모니터링 장치(Unit)에 4개의 측정부 및 전송라인이 구비된 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라 그 수가 가감될 수 있음은 자명하다.

측정부(P11-P14)는 EFEM(100) 내부 오염도 측정을 위한 곳이면 어떠한 곳에도 설치가 가능하나, 특히 제1-1 측정부(P11)는, 이송용기(500)의 도어(510) 인접부, 제1-2 측정부(P12)는 입자필터(130) 인접부, 제1-3 측정부(P13)는 이송 로봇(150) 인접부, 및 제1-4 측정부(P4)는 로드락 챔버(300) 인접부에 배치될 수 있다.

제1-1 측정부(P11)는 이송 용기(500)에서 웨이퍼(W) 로드 시 발생되는 오염도 측정 및 이송 용기(500) 내부의 오염도 간접 측정이 가능하며, 제1-2 측정부(P12)는 이송 로봇(150)의 궤적에 따른 오염도 측정이 가능하고, 제1-3 측정부(P13)는 EFEM(100) 내부로 청정한 공기가 적절이 유입되는지 여부 측정이 가능하며, 제1-4 측정부(P14)는 로드락 챔버(300)로 이송되는 웨이퍼(W)의 최종 오염상태 측정이 가능한 특징이 있다. 위와 같은 멀티 측정부로 인한 장점 및 효과는 종래의 단일 또는 복수의 공기 샘플 유입관만으로는 기대할 수 없다.

여기서 각각의 측정부(P11-P14)는 단순히 EFEM(100) 내부 공기가 유입되는 튜브의 구성일 수도 있고, EFEM(100) 내부 온도, 습도 또는 공기 유속 측정을 위한 온도센서, 습도센서 또는 유속센서 중 어느 하나 이상일 수도 있다.

위 EFEM(100) 내부 온도, 습도 또는 공기 유속을 측정 장치를 통해 측정하는 이유는 내부 공기를 통해 위수치를 측정할 경우 이송되는 과정에서 수치가 변화될 수도 있기 때문이다. 따라서 본 발명은 온도센서, 습도센서 또는 유속센서를 통해 EFEM(100) 내부 수치를 직접 측정한 후 신호라인과 같은 수단을 이용하여 측정 수단(600)에 바로 전송하게 된다.

따라서 각각의 전송라인(L1-L4) 역시 EFEM(100) 내부 공기를 측정 수단(600)으로 전송하는 이송관의 구성일 수도 있고, 위 측정 수치 신호를 측정 수단(600)으로 전달하는 신호라인의 구성일 수도 있고, 복수의 이송관과 신호라인의 조합으로 구성될 수도 있다. 전송라인(L1-L4)에 복수의 이송관을 구비하는 이유는, 샘플링되는 성분에 특성화된 재질을 갖는 튜브를 각각 구비하여 튜브 이송 시 성분 변화나 입자상 물질의 입자 손실을 최소화하고 최종적으로 데이터의 신뢰성을 확보하기 위함이다.

이하 본 발명의 일실시 예에 따른 모니터링 장치(Unit)의 측정부(P)와, 전송라인(L)의 세부 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 측정부(P10)와 제1 전송라인(L10)의 모식도가 도시되어 있다. 복수의 측정부(P10-P30)와 복수의 전송라인(L10-L30)은 배치되는 위치만 상이할 뿐 구성은 동일 유사하므로, 본실시 예에서는 제1 측정부(P10)와 제1 전송라인(L10) 위주로 상세히 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이 제1 측정부(P10)와 제1 전송라인(L10)은 복수의 측정수단과 복수의 전송라인을 하나의 패키지로 구성한 번들 형태로 이루어진다. 따라서 EFEM(100), 이송 수단(500) 또는 기판 처리 장치(200) 내부 설치 시 다양한 측정수단을 신속하게 설치 가능하도록 구성하였다.

제1 측정부(P10)는 제1-1 튜브(P101), 제1-2 튜브(P102) 및 제1 센서(P103), 를 포함하여 구성된다. 제1-1 튜브(P101)는 오염물질을 유입시켜 오염물질의 농도나 성분 측정을 위해 구비된다. 제1-1 튜브(P101)는 테프론 샘플링 도관이 적용될 수 있다. 제1-2 튜브(P102)는 오염물질을 유입시켜 오염물질의 입자 계수 측정을 위해 구비된다. 제1-2 튜브(P102)는 튜브 통과 시 입자의 손실을 방지하기 위한 무정전 튜브가 적용될 수 있다. 제1 센서(P103)는 EFEM(100) 내부 온도 측정을 위한 온도 센서, 습도 측정을 위한 습도 센서, 가스 센서 및 공기의 유속을 측정하기 위한 공기 유속 센서 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 위 모든 센서가 통합된 멀티 센서의 구성이 적용될 수 있다. 상기 가스 센서는, 산성가스, 염기성 가스, 오존가스, 유기가스 중 어느 하나 이상을 측정하는 센서일 수 있다.

제1 전송라인(L10)은 제1-1 이송튜브(L101), 제1-2 이송튜브(L102), 제1-1 신호전달수단(L103) 및 제1-2 신호전달수단(L104)을 포함하여 구성된다. 제1-1 이송튜브(L101) 및 제1-2 이송튜브(L102)는 제1-1 및 제1-2 튜브(P101, P102)에서 유입된 오염물질을 측정 수단(600)에 각각 전달하기 위한 통상의 이송튜브의 구성이 적용될 수 있다. 제1-1 및 제1-2신호전달수단(L103, L104)은 제1 센서(P103)를 통해 측정된 수치 신호를 측정 수단(600)에 전달하기 위한 구성으로 통상의 유선신호라인으로 이루어질 수 있다. 다른 실시 예로 제1-1 및 제1-2신호전달수단(L103, L104)은 위수치 신호를 무선으로 측정 수단(600)에 전달하기 위한 무선통신라인으로 이루어질 수도 있다.

제1 전송라인(L10)은 EFEM(100)의 벽면에 형성된 전송홀(101)을 통해 외부로 연결되도록 구성된다. 위 전송홀(101)은 오염물질의 외부 배출을 막기 위해 실링 처리될 수 있다.

위와 같은 제1 측정부(P10)와 제1 전송라인(L10)의 구성을 통해 EFEM(100) 내부 특정 위치에서 복수의 샘플 또는 측정 수치를 측정 수단(600)으로 전달하게 된다.

제1 측정부(P10)와, 제1 전송라인(L10)의 전단은 커넥터(미도시)를 통해 연결 및 분리가 가능하도록 구성될 수 있다. 측정부의 경우 EFEM(100) 내부, 또는 기판 처리 장치(200)의 내부에 위치하는데, 전송라인의 설치가 쉽지 않을 수 있다. 이는 EFEM(100)의 경우 내부가 복잡하고, 좁기 때문에 긴 전송라인을 설치하기 어렵기 때문이다. 따라서 측정부를 콤팩트하게 구성하여 손쉽게 EFEM(100) 내부, 또는 기판 처리 장치(200)의 내부에 설치하고, 전송라인을 커넥터를 통해 쉽게 연결 또는 분리하도록 하기 위함이다.

또한, 상기 튜브(L101, L102) 상에는 샘플링된 공기를 후단으로 이송하기 위한 이송펌프; 가 구비될 수 있다. 이송펌프는, 튜브 내 공기를 이동시키기 위한 통상의 펌프의 구성으로, 튜브의 흡착 손실을 방지하고, 상시적으로 EFEM(100) 내부, 또는 기판 처리 장치(200)의 내부의 오염물질들을 클리닝하기 위해 구성될 수 있다.

도 4에는 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 전송라인(L10) 및 제2 전송라인(L20)과, 측정 수단(600)의 연결 관계를 나타낸 모식도가 도시되어 있다. 도면상에는 제1 측정부 및 제2 측정부(P10, P20)를 제1 및 제2 전송라인(L10, L20)을 통해 측정 수단(600)에 연결한 구성만 도시하였으나, 제3 측정부(P30)에 연결된 제3 전송라인(L30)도 유사하게 연결될 수 있음은 자명하다.

우선 측정 수단(600)은 가스측정기(C1), 입자측정기(C2), 복수의 센서 데이터 처리부(C31, C32) 및 통합 데이터 처리부(MC)를 포함하여 구성될 수 있다.

가스측정기(C1)는 복수의 측정부(P10, P20)에서 수집된 공기를 제1-1 이송튜브(L101) 및 제2-1 이송튜브(P201)를 통해 전달 받아 공기 내 공기 내 염기성 기체 또는 양이온의 오염을 모니터링 하는 염기성 가스 모니터링 기기 또는 공기 내 유기성 기체의 오염을 모니터링 하는 유기성 가스 모니터링 기기일 수 있다. 제1-1 이송튜브(L101) 및 제2-1 이송튜브(P201)는 테프론 샘플링 도관이 적용될 수 있다.

입자측정기(C2)는 복수의 측정부(P10, P20)에서 수집된 공기를 제1-2 이송튜브(L102) 및 제2-2 이송튜브(L202)를 통해 전달 받아 공기 내 오염물질의 입자상 오염을 모니터링 하는 입자 계수기 일 수 있다. 제1-2 이송튜브(L102) 및 제2-2 이송튜브(L202)는 튜브 통과 시 입자의 손실을 방지하기 위한 무정전 튜브가 적용될 수 있다.

복수의 센서 데이터 처리부(C31, C32)는 복수의 측정부(P10, P20)의 제1 센서(P103) 및 제2 센서를 통해 측정된 온도, 습도 및 유속 신호를 제1-1 및 제2-1 신호전달수단(L103, L203)을 통해 전달받아 온도, 습도 및 유속을 산출한다.

위 각각의 측정기(C1-C3)에서 측정된 오염도는 통합 데이터 처리부(MC)에 전달되어 EFEM(100) 내 오염도를 종합적으로 분석하여 EFEM(100) 내부 정화 여부 및 공정 오작동 여부를 판단하게 된다.

이때, 제1 전송라인(L10) 및 제2 전송라인(L20)은 제1 센서(P103) 및 제2 센서를 통해 측정된 온도, 습도 및 유속 신호를 통합 데이터 처리부(MC)에 직접 전달하기 위한 제1-2 및 제2-2 신호전달수단(L104, L204)이 구비될 수 있다.

한편, 제1-1 이송튜브(L101) 및 제2-1 이송튜브(L201) 상에는 제1-1 및 제2-1밸브(V11, V21)가 구비되어 제1-1 및 제2-1밸브(V11, V21)의 제어를 통해 유동이 제어되며, 제1-2 이송튜브(L102) 및 제2-2 이송튜브(L202) 상에는 제1-2 및 제2-2밸브(V12, V22)가 구비되어 제1-2 및 제2-2밸브(V12, V22)의 제어를 통해 유동이 제어된다.

본 발명의 일실시 예에 따른 모니터링 장치(Unit)의 측정부(P10-P30)는 지그를 통해 EFEM(100) 내부에 쉽게 설치가 가능한 장점이 있는바 이하 도면을 참조하여 본원의 모니터링 장치(Unit)의 측정부(P10-P30)의 설치 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5에는 본원의 제1 실시 예에 따른 측정부(P10)의 EFEM(100) 내부 설치 구성이 도시되어 있고, 도 6에는 본원의 제2 실시 예에 따른 측정부(P10)의 EFEM(100) 내부 설치 구성이 도시되어 있다.

- 실시 예 1 (부착 형)

복수의 측정부(P10-P30)는 배치되는 위치만 상이할 뿐 지그를 이용한 설치 구성은 동일 유사하므로, 본실시 예에서는 제1 측정부(P10) 위주로 상세히 설명하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이 제1 측정부(P10)의 적어도 어느 한 면에는 자석(Z11)이 구비될 수 있다. 따라서 금속으로 이루어진 EFEM(100)의 내부 벽면에 손쉽게 부착이 가능하여 제1 측정부(P10)를 어느 곳에든 손쉽게 탈부착이 가능하도록 구성하였다. 또한 자석(Z11)과 제1 측정부(P10) 사이에는 회전부(Z12)를 구비하여 제1 측정부(P10)가 회전부(Z12)를 축으로 하여 회전 가능하도록 구성된다. 이에 따라 제1 측정부(P10)의 공기유입부(Z15) 방향을 자유롭게 이동시킬 수 있다.

- 실시 예 2 (고정 형)

도 6에 도시된 바와 같이 제1 측정부(P10)의 어느 한 면에는 제1 측정부(P10)에서 일정거리 이격된 고정판(Z21)과, 제1 측정부(P10)와 고정판(Z21)을 연결하는 연결바(Z22)를 포함하며, 고정판(Z21)은 제1 측정부(P10)와의 거리가 조절 및 고정되도록 구성한다. 따라서 EFEM(100)의 벽면이나 이송로봇(150)의 스테이지 상에 제1 측정부(P10)와 고정판(Z21) 사이를 끼워 넣어 제1 측정부(P10)를 고정시키도록 구성하였다. 특히 위 실시 예는 EFEM(100)의 벽면에 형성된 전송홀(101)에 제1 측정부(P10)를 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

Unit : 모니터링 장치
100 : EFEM 101 : 전송홀
200 : 기판 처리 장치
300 : 로드락
400 : 로드 포트
500 : 이송 용기
600 : 측정 수단
P10-P30 : 제1 내지 3 측정부 L10-L30 : 제1 내지 3 전송라인
P101 : 제1 튜브 P102 : 제2 튜브
P103 : 센서
L101 :제1 이송튜브 L102 :제2 이송튜브
L103 : 제1 신호전달수단 L104 : 제2 신호전달수단
C1 : 가스측정기 C2 : 입자측정기
C31, C32 : 센서 데이터 처리부 MC : 통합 데이터 처리부
CL : 분석신호라인

Claims

이송 용기 내의 웨이퍼를 이송 로봇을 통해 로드락 챔버로 이송하여 상기 웨이퍼를 기판 처리 장치에 공급하는 표준 인터페이스 장치인 EFEM의 내부 공기 오염을 모니터링 하는 공기 오염 모니터링 장치에 있어서,
상기 공기 오염 모니터링 장치는,
상기 EFEM의 내부에 구비되어 공기를 샘플링하는 튜브 또는, 상기 EFEM의 내부 환경을 측정하는 센서로 이루어진 측정부;
전단이 상기 측정부에 연결되어 상기 측정부에서 샘플링된 공기를 후단으로 전달 또는 상기 센서에서 측정된 신호 또는 농도 값을 후단으로 전송하는 전송라인; 및
상기 전송라인의 후단과 연결되어 상기 샘플링된 공기를 공급받아 오염도를 측정하는 측정기 또는 센서에서 측정된 신호를 처리하는 데이터 처리부로 이루어진 측정 수단을 포함하여 이루어지며,
상기 측정부는 상기 EFEM의 내부에 복수 개 구비되되,
상기 이송 용기의 도어 인접부, 상기 이송 로봇 인접부 및 상기 로드락 챔버 인접부 중 선택되는 두 개 이상에 배치되어 특정 부위별 오염 수준 및 오염도 변위를 모니터링하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 측정 수단은,
상기 공기의 염기성 기체 또는 양이온 또는 유기성 기체의 오염도를 측정하는 가스측정기; 및
상기 공기의 입자상 오염도를 측정하는 입자측정기 중 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어지는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 전송라인은,
상기 EFEM의 내부 공기를 상기 측정 수단에 전달하는 하나 이상의 튜브; 및 상기 센서에서 측정된 수치를 상기 측정 수단에 전달하는 신호전달수단 중 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 공기 오염 모니터링 장치는,
상기 EFEM의 내부의 공기를 샘플링하여 후단으로 전달하는 경우 상기 측정부와 전송라인이 일체로 형성되는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 센서는,
온도 센서, 습도 센서, 가스 센서 및 공기 유속 센서 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 공기 오염 모니터링 장치.
삭제
제 3항에 있어서,
상기 전송라인은,
복수의 튜브 및 상기 신호전달수단 중 선택되는 두 개 이상을 하나로 패키징한 번들 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 3항에 있어서,
상기 신호전달수단은,
상기 센서를 통해 측정된 수치 신호를 상기 측정 수단에 전달하기 위한 유선신호라인 또는 상기 수치 신호를 무선으로 상기 측정 수단에 전달하기 위한 무선통신라인으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 측정부는,
어느 한 면에 자석 또는 고정 부재를 구비하여, 상기 EFEM의 내부에 부착되는 것을 특징으로 하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 측정부는,
공기를 샘플링하는 공기유입부를 포함하며, 상기 공기유입부의 방향 조절이 가능하도록 회전부를 더 포함하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 측정부는,
상기 측정부와 이격 배치되는 고정판; 및
상기 고정판과 상기 측정부를 연결하는 연결바를 포함하되
상기 고정판은 상기 측정부와의 거리가 조절 또는 고정되도록 구성되는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 공기 오염 모니터링 장치는,
상기 이송 용기의 내부 공기를 샘플링하는 제2 측정부; 및
상기 제2 측정부에서 샘플링된 공기를 측정 수단에 전달하는 제2 전송라인을 포함하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 공기 오염 모니터링 장치는,
상기 기판 처리 장치의 내부 공기를 샘플링하는 제3 측정부; 및
상기 제3 측정부에서 샘플링된 공기를 측정 수단에 전달하는 제3 전송라인을 포함하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 측정부와, 상기 전송라인의 전단은 커넥터를 통해 연결 및 분리가 가능한 것을 특징으로 하는, 공기 오염 모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 튜브 상에는 샘플링된 공기를 후단으로 이송하기 위한 이송펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는, 공기 오염 모니터링 장치.