KR102022259B1 - 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치 - Google Patents

온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 공정챔버에 있어서, 다수의 웨이퍼 공정챔버를 단일의 중앙제어부와 연결하여, 다수의 공정챔버 내부의 온도와 습도를 항시 일정수준으로 유지되도록 하여, 일정수준의 고품질 웨이퍼 생산이 가능해지도록 하며, 챔버부에 일체로 설치된 히터부를 통해 유입되는 외기의 온도를 증가시켜 습도를 낮추는 제어가 가능토록 하고, 히터부의 작동여부나 온/습도 정도를 실시간으로 바로 식별하고 고장시 바로 처리할 수 있도록 감시 또한 가능토록 한 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치에 관한 것이다.

Description

온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치{Control unit for temperature and humidity controlled multi-layer and multi-wafer process chambers for wet cleaning equipment}
본 발명은 ?클린장비용 웨이퍼 공정챔버에 있어서, 다수의 웨이퍼 공정챔버에 히터부를 일체로 구성하여, 상기 히터부를 통해 유입되는 외기의 온도를 상승시켜 습도가 낮아지는 제어가 가능토록 하되, 이러한 다수의 웨치퍼 공정챔버 모두를 하나의 중앙제어부에서 일관적으로 온도 및 습도를 조절하여, 최상의 내부조건으로 모두 동일하게 유지시키고, 이를 외부에서 식별 및 제어가능토록 하여, 고품질의 웨이퍼 제조가 가능해지도록 한 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼의 세정공정을 진행한 후에는 웨이퍼에 묻어 있는 순수를 건조시키는 건조공정을 진행하는데, 이러한 건조공정에는 원심력을 이용하는 스핀 드라이 방식과, 이소프로필알코올을 이용해 웨이퍼에 묻어 있는 순수와 반응시켜 웨이퍼를 건조시키는 방식 등이 있다.
스핀 드라이어 방식을 이용한 종래 웨이퍼 건조챔버는, 종래의 웨이퍼 건조챔버는 중앙에 소정 깊이의 글로브가 형성된 몸체와, 이 몸체의 일단부에 실린더에 결합되어 개폐 가능하도록 힌지 결합되어 웨이퍼가 담긴 캐리어가 인입, 인출될수 있도록 하는 커버와, 상기 몸체의 상면에 설치되어 캐리어가 안착되는 크래들과, 상기 글로브에 삽입 설치되어 상기 크래들을 회전시키는 로터와, 이 로터의 중앙 하부에 회전축으로 결합되어 상기 로터에 회전력을 인가하는 회전모터를 포함하여 구성되어 있다. 이는 일반적인 구성들이다,.
하지만, 이러한 챔버들의 경우, 유입되는 외기의 온/습도에 따라, 각 챔버 내부의 온도와 습도 조건이 동일하지 못하고 상이해질 수 있고, 이에 다수의 챔버마다 내부 조건이 상이하여, 각기 다른 품질의 웨이퍼가 생산되어, 동일한 품질의 우수한 웨이퍼 생산에 문제가 있었다.
대한민국 공개실용신안공보 실2000-0018932호(2000.10.25.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 ?클린장비용 웨이퍼 공정챔버에 있어서, 다수의 웨이퍼 공정챔버를 단일의 중앙제어부와 연결하여, 히터부 및 온/습도센서를 제어하는 것으로서, 히터부의 작동제어를 통해 유입되는 외기의 온도를 상승시켜 습도를 낮추는 등, 각 챔버 내부의 온도 및 습도가 사전설정수준으로 유지되도록 항상 제어하되, 다수의 챔버가 모두 동일한 사전설정수준이 유지되도록 한 것이다.
또한, 외부에서 이러한 히터부의 작동여부나 온/습도 정도를 실시간으로 바로 식별하고 고장시 바로 처리할 수 있도록 감시 또한 가능토록 하여, 균일한 고품질의 웨이퍼 다수를 동시에 생산 및 제조가 가능토록 하는 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,
사전설정된 밀폐공간(90) 내에 설치되되, 상호간 연속배치되고 다층구조를 가지며, 케미컬 세정 및 물 세척 공정을 마친 건조대상 웨이퍼(20)가 내부에 각각 장착되어지는 다수의 챔버부(10); 상기 다수의 챔버부(10) 각 내부에 일체로 설치되어, 유입되는 외기의 온도를 상승시켜 습도를 조절한 후, 챔버부(10) 내부로 유입시키기 위한 히터부(40); 상기 다수의 챔버부(10) 각 내부에 설치되어, 내부의 온도 및 습도를 측정하는 온/습도센서(60); 상기 다수 챔버부(10)의 각 히터부(40)와 온/습도센서(60)에 연결설치되어, 각 챔버부(10) 내부의 온도 및 습도가, 사전설정온도 및 사전설정습도로 모두 동일하게 유지될 수 있도록 각 히터부(40)의 구동을 자동제어하는 중앙 제어부(70); 상기 중앙 제어부(70)와 연결설치되어, 상기 다수 챔버부(10) 각 내부의 온도 및 습도, 온/습도센서(60)의 작동 및 고장여부, 히터부(40)의 작동 및 고장여부가, 외부에서 식별가능토록 표시되면서, 중앙 제어부(70)를 제어할 수 있도록 하는 모니터링부(80); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 단일의 중앙제어부가 다수 및 다층의 구조로 이루어진 다수의 챔버 각각과 연결되어, 해당 챔버 내부의 온도 및 습도가 사전설정수준으로 항시 유지되도록 함으로써, 고품질의 웨이퍼 다수를 생산 및 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다수의 챔버 각각의 온/습도뿐만 아니라, 히터부 및 온/습도 센서의 작동여부나 고정여부를 외부에서 확인할 수 있고, 이를 통해 고장시 신속한 처리가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각 챔버 내부의 온도의 경우, 유입되는 외기를 일체로 장착된 히터부를 통해 가열하여, 온도를 상승시켜 습도를 낮추는 조절을 함으로써, 사전설정수준으로 손쉽게 유지할 수 있는 효과가 있다
도 1은 본 발명에 따른 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치를 나타낸 일실시예의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 온도 및 습도 조절형 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버를 나타낸 일실시예의 구성도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도하지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면,
사전설정된 밀폐공간(90) 내에 설치되되, 상호간 연속배치되고 다층구조를 가지며, 케미컬 세정 및 물 세척 공정을 마친 건조대상 웨이퍼(20)가 내부에 각각 장착되어지는 다수의 챔버부(10); 상기 다수의 챔버부(10) 각 내부에 일체로 설치되어, 유입되는 외기의 온도를 상승시켜 습도를 조절한 후, 챔버부(10) 내부로 유입시키기 위한 히터부(40); 상기 다수의 챔버부(10) 각 내부에 설치되어, 내부의 온도 및 습도를 측정하는 온/습도센서(60); 상기 다수 챔버부(10)의 각 히터부(40)와 온/습도센서(60)에 연결설치되어, 각 챔버부(10) 내부의 온도 및 습도가, 사전설정온도 및 사전설정습도로 모두 동일하게 유지될 수 있도록 각 히터부(40)의 구동을 자동제어하는 중앙 제어부(70); 상기 중앙 제어부(70)와 연결설치되어, 상기 다수 챔버부(10) 각 내부의 온도 및 습도, 온/습도센서(60)의 작동 및 고장여부, 히터부(40)의 작동 및 고장여부가, 외부에서 식별가능토록 표시되면서, 중앙 제어부(70)를 제어할 수 있도록 하는 모니터링부(80); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버부(10)는 상기 챔버부(10) 내에 설치되어, 상기 건조대상 웨이퍼(20)가 상면에 장착된 상태로, 사전설정속도로 회전시키는 회전체(30); 상기 히터부(40)의 하단에 일체로 설치되어, 상기 건조대상 웨이퍼(20) 전체면에 걸쳐 외기를 균일하게 공급하며, 상기 챔버(10) 내부를 히터부(40)가 설치되는 공간과, 설치되지 않는 공간으로 상, 하 구획하도록 하는 공기유입부(50); 가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 챔버부(10) 내부는 상기 히터부(40)에 의해 온도 및 습도가 변화되며 사전설정온도 및 습도가 유지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기유입부(50)는 FFU(Fan Fiter Unit)가 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버부(10)는 상기 히터부(40)가 공기유입부(50)에 일체로 설치되거나, 또는 챔버부(10) 외측에 일체로 설치되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치를 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치는 챔버부(10), 회전체(30), 히터부(40), 공기유입부(50), 온/습도센서(60), 중앙 제어부(70), 모니터링부(80)를 포함한다.
또한, 본 발명의 이러한 웨이퍼 공정챔버의 경우, 반도체 웨이퍼 표면을 세정하는 널리 공지된 다양한 기술 중, ?클린(WET CLEANING) 장비, 즉 습식세정장비(WET CLEANING EQUIPMENT)에서 사용되는 웨이퍼 공정챔버로 사용되는 것이다.
상기 챔버부(10)는 사전설정된 밀폐공간(90) 내에서 다수개가 상호간 인접되어 연속설치되며, 이러한 다수의 챔버부(10)를 이루는 층이 다층으로 이루어져 있도록 한다.
본 발명에서의 챔버부(10)에 유입되는 건조대상 웨이퍼(20)의 경우, 해당 웨이퍼(20)에 필요한 사전설정된 화학적 성분을 추가하기 위한 케미컬(Chemical) 세정 및 이후 물을 이용한 세척을 완료한 후, 본 발명의 챔버부(10)에 장착되어져, 건조공정을 가지게 된다.
더불어, 이러한 챔버부(10)들은 외기를 내부로 유입하여 건조대상 웨이퍼(20)의 건조에 사용된다.
이러한 상기 챔버부(10)의 내부에는 회전체(30)와 공기유입부(50)가 더 구비될 수 있는데, 상기 회전체(30)는 전술된 챔버부(10) 내부에 다양한 구동수단(모터 등) 등에 의해 회전가능하게 설치되는 것으로서, 이러한 회전체(30)의 상면에는 전술된 건조대상 웨이퍼(20)가 안착고정되어지게 된다.
또한, 이러한 회전체(30) 상면에 건조대상 웨이퍼(20)를 고정시킨 후, 회전체(30)를 회전(ex: 2000rpm)시킴으로써, 건조대상 웨이퍼(20)를 건조하게 되는것이다.
또한, 상기 공기유입부(50)는 전술된 회전체(30)의 상부에 이격되어 수평으로 설치되어, 후술될 히터부(40)의 하단에 위치되는 것이다. 즉, 공기유입부(50)의 상단에 히터부(40)가 일체로 설치구조이지만, 물론 사용자의 실시예에 따라 공기유입부(50)와 히터부(40)는 별도로 이격되어 챔버부(10)에 일체로 설치될 수도 있음이다. 즉, 상기 챔버부(10)의 다양한 형상에 따라, 히터부(40)가 공기유입부(50)에 일체로 설치되거나, 또는 챔버부(10) 외측에 일체로 설치될 수 있는 것이다. 본 발명에서의 공기유입부(50)로는 FFU(Fan Filter Unit)이 사용될 수 있으며, 외부의 공기를 챔버부(10) 내 회전체(30)(더욱 자세히는 건조대상 웨이퍼(20))를 향해 일정한 속도 및 영역에 제공할 수 있도록 하는 것이다.
상기 히터부(40)는 전술된 챔버부(10)에 일체로 설치되는 것으로, 전술된 바와 같이, 이러한 히터부(40)는 챔버부(10)의 형상에 따라, 그 설치위치는 다양하게 변경될 수도 있음이다.
본 발명에서는 챔버부(10) 내부 또는 외부에 일체로 장착되어지는 형태이며, 이러한 히터부(40)는 후술된 제어부(70)와 연결되어 작동되도록 함으로써, 챔버부(10) 내부에 회전체(30)의 건조를 위해 유입되는 외기의 온도를 상승시켜 습도를 낮추는 역할을 하는 것이다.
상기 온/습도센서(60)는 상기 다수의 챔버부(10) 각 내부에 설치되어, 내부의 온도 및 습도를 측정하는 역할을 하는 것이다.
이러한 온/습도센서(60)의 설치 위치는 하나의 챔버부(10)에 하나 또는 두개이상이 상호간 서로 다른 상이한 위치에 장착되도록 함으로써, 챔버부(10) 내부의 온도를 평균적으로 측정할 수 있도록 할 수 있음이다.
상기 중앙 제어부(70)는 상기 다수 챔버부(10)의 각 히터부(40)와 온/습도센서(60), 후술될 모니터링부(80)에 연결설치되어, 외기로 유입되는 각 챔버부(10) 내부의 온도 및 습도의 측정치를 전달받은 후, 이렇게 측정된 온도 및 습도를 사전설정된 온도 및 습도와 비교하여, 각 챔버부(10) 내부의 모든 온도와 습도가 사전설정온도 및 사전설정습도로 모두 동일하게 유지될 수 있도록 히터부(40)의 구동을 자동제어하는 것이다.
즉, 각각의 챔버부(10) 내부 온도와 습도를 모두 일괄적 및 자동적으로 사전설정온도와 습도로 하나의 중앙 제어부(70)가 자동 및 실시간 제어하는 것이다.
다시말해, 챔버부(10) 내부의 온도 및 습도를 측정한 후, 사전설정조건의 온도 및 습도와 비교하여, 사전설정이하일 경우, 상기 히터부(40)를 가동시켜, 유입되는 외기의 온도 및 습도를 변경시켜 사전설정조건의 온도 및 습도(온도 30℃, 습도 35%)(표준조건은 온도 25~27℃, 습도 37%)를 항시 일정하게 유지시키는 것이다.
물론, 상기의 사전설정조건의 온도와 습도는 하나의 실시예에 해당되는 것으로, 사용자의 실시예에 따라, 다양한 온도와 습도로 변경이 가능한 부분이므로, 예시의 온도와 습도를 절대적인 기준으로 삼지는 않는다.
상기 모니터링부(80)는 전술된 중앙 제어부(70)와 연결설치되어, 상기 다수 챔버부(10) 각 내부의 온도 및 습도, 온/습도센서(60)의 작동 및 고장여부, 히터부(40)의 작동 및 고장여부가, 외부의 사용자 및 관리자가 손쉽게 식별가능토록 표시하면서, 중앙 제어부(70)를 제어할 수 있도록 하는 것이다.
물론, 이러한 모니터링부(80)는 밀폐공간(90) 외벽에 설치되어, 중앙 제어부(70)가 각각의 챔버부(10)를 제어하도록 사용자가 가동정보(온도, 습도, 가동시간 등)를 입력하거나, 직접 각 챔버부(10)를 중앙 제어부(70)를 통해 직접제어할 수도 있음이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 챔버부 20: 건조대상 웨이퍼
30: 회전체 40: 히터부
50: 공기유입부 60: 온/습도센서
70: 중앙 제어부 80: 모니터링부
90: 밀폐공간

Claims (5)

  1. 사전설정된 밀폐공간(90) 내에 설치되되, 상호간 연속배치되고 다층구조를 가지며, 케미컬 세정 및 물 세척 공정을 마친 건조대상 웨이퍼(20)가 내부에 각각 장착되어지는 다수의 챔버부(10);
    상기 다수의 챔버부(10) 각 내부에 일체로 설치되어, 유입되는 외기의 온도를 상승시켜 습도를 조절한 후, 챔버부(10) 내부로 유입시키기 위한 히터부(40);
    상기 다수의 챔버부(10) 각 내부에 설치되어, 내부의 온도 및 습도를 측정하는 온/습도센서(60);
    상기 다수 챔버부(10)의 각 히터부(40)와 온/습도센서(60)에 연결설치되어, 각 챔버부(10) 내부의 온도 및 습도가, 사전설정온도 및 사전설정습도로 모두 동일하게 유지될 수 있도록 각 히터부(40)의 구동을 자동제어하는 중앙 제어부(70);
    상기 중앙 제어부(70)와 연결설치되어, 상기 다수 챔버부(10) 각 내부의 온도 및 습도, 온/습도센서(60)의 작동 및 고장여부, 히터부(40)의 작동 및 고장여부가, 외부에서 식별가능토록 표시되면서, 중앙 제어부(70)를 제어할 수 있도록 하는 모니터링부(80);로 이루어지며,
    상기 챔버부(10)는
    상기 챔버부(10) 내에 설치되어, 상기 건조대상 웨이퍼(20)가 상면에 장착된 상태로, 사전설정속도로 회전시키는 회전체(30);
    상기 히터부(40)의 하단에 일체로 설치되어, 상기 건조대상 웨이퍼(20) 전체면에 걸쳐 외기를 균일하게 공급하며, 상기 챔버(10) 내부를 히터부(40)가 설치되는 공간과, 설치되지 않는 공간으로 상, 하 구획하도록 하는 공기유입부(50);가 구비되며,
    상기 각 챔버부(10) 내부는 히터부(40)에 의해 온도 및 습도가 변화되며 사전설정온도 및 습도가 유지되는 것을 특징으로 하는 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020170138213A 2017-10-24 2017-10-24 온도 및 습도 조절형 ?클린장비용 다층 및 멀티 웨이퍼 공정챔버의 제어장치 KR102022259B1 (ko)

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