KR20020016087A - Clean room for fabricating in a semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A clean room for fabricating a semiconductor is provided to improve transfer efficiency of a substrate in the clean room, by preparing a transfer unit and a temporary storage unit so that the efficiency of a stocker and an auto guided vehicle is improved. CONSTITUTION: The clean room is divided into a service region(12) and a process region(14) wherein manufacturing apparatuses are positioned in the service region and a process using the manufacturing apparatuses is performed in the process region. A high efficiency particulate air(HEPA) filter(16) supplies purified air to the inside of the clean room, installed on the ceiling of the clean room. The temporary storage unit(32) temporarily stores a substrate excepted from the process before the substrate is transferred to the outside of the clean room, installed in the HEPA filter in the process region. A transfer unit(30) transfers the substrate to the temporary storage unit, installed in the lower portion of the temporary storage unit.

Description

반도체 제조를 위한 크린 룸{Clean room for fabricating in a semiconductor device}Clean room for fabricating in a semiconductor device

본 발명은 반도체 제조를 위한 크린 룸에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서비스 영역과 프로세스 영역으로 구획되고, 정화된 공기를 제공하는 헤파 필터(HEPA filter : high efficiency particulate air filter)가 설치되는 반도체제조를 위한 크린 룸에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clean room for semiconductor manufacturing, and more particularly, to a semiconductor fabrication in which a HEPA filter (high efficiency particulate air filter) is provided, which is divided into a service area and a process area and provides purified air. It is about a clean room.

최근 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.In recent years, with the rapid spread of information media such as computers, semiconductor devices are also rapidly developing. In terms of its function, the semiconductor device is required to operate at a high speed and to have a large storage capacity. In response to such demands, manufacturing techniques have been developed for semiconductor devices to improve the degree of integration, reliability, and response speed.

상기 반도체 장치 중에서 디램(DRAM) 소자를 예로 들면 16 메가비트 디램(16 Mega bit DRAM) 및 64 메가비트 디램의 양산이 이루어져 왔고, 최근에는 256 메가 비트 디램의 양산화가 진행되고 있으며, 이에 더하여 기가비트 디램(Giga bit DRAM)으로 고집적화에 대한 양산 연구가 진행되고 있다.Among the semiconductor devices, for example, a DRAM device has been mass-produced for 16 megabit DRAM and 64 megabit DRAM. Recently, mass production of 256 megabit DRAM has been progressed, and in addition, a gigabit DRAM A mass production study on high integration with (Giga bit DRAM) is underway.

이와 같이 고집적화로 진행중인 반도체 장치는 부유 분진, 유해 가스, 미생물 등과 같은 오염 물질의 존재를 정해진 규정 이하로 제어하는 청정 공간인 크린 룸에서 제조해야 한다. 이는 상기 256 메가비트 디램의 경우 선폭이 0.25㎛로서, 0.25㎛ 이상의 오염 물질이 존재할 경우 불량으로 직결되기 때문이다. 따라서 상기 반도체 장치의 고집적화에 맞추어 상기 크린 룸에서 제어하는 오염 물질의 크기도 축소되고 있다.As described above, semiconductor devices undergoing high integration should be manufactured in a clean room, which is a clean space that controls the presence of contaminants such as suspended dust, harmful gases, microorganisms, and the like. This is because the 256 megabit DRAM has a line width of 0.25 μm, which leads directly to defects when contaminants larger than 0.25 μm are present. Therefore, the size of the contaminants controlled in the clean room is also reduced in accordance with the high integration of the semiconductor device.

상기 크린 룸은 제조 장치들이 위치하는 서비스 영역과 상기 제조 장치들을 사용하여 작업을 수행하는 프로세스 영역으로 구획되고, 천장(ceil)에는 상기 크린 룸내에 정화된 공기를 제공하는 헤파 필터가 설치된다.The clean room is divided into a service area in which manufacturing devices are located and a process area in which work is performed using the manufacturing devices, and a hepa filter is provided on a ceiling to provide purified air in the clean room.

상기 서비스 영역과 프로세스 영역을 포함하고, 천장에 헤파 필터가 설치되는 크린 룸에 대한 구성은 시모야시로(Shimoyashiro)에게 허여된 미합중국 특허 제5,536,128호에 개시되어 있다.The construction of a clean room including the service area and the process area and in which a hepa filter is installed on the ceiling is disclosed in US Pat. No. 5,536,128 to Shimoyashiro.

상기 크린 룸에서의 기판의 이송은 상기 프로세스 영역과 서비스 영역 사이의 이송을 수행하는 무인 반송차(auto guided vehicle)와 상기 크린 룸으로의 이송을 수행하는 스톡커(stocker) 등을 이용한다.The transfer of the substrate in the clean room uses an auto guided vehicle that performs the transfer between the process area and the service area, and a stocker that performs the transfer to the clean room.

상기 크린 룸에서 이루어지는 작업 도중에는 더미(dummy) 또는 테스트 기판 등이 빈번하게 발생하고, 작업에서 제외된다. 그리고 상기 작업에서 제외되는 기판은 상기 무인 반송차에 의해 이송되고, 상기 스톡커내에 보관되고, 다음의 진행을 대기한다. 때문에 상기 스톡커에는 상기 기판의 보관을 위한 공간이 마련된다. 그리고 상기 기판의 이송을 위한 무인 반송차의 작업이 빈번하게 수행된다.During the work performed in the clean room, a dummy or a test board frequently occurs and is excluded from the work. And the board | substrate removed from the said operation is conveyed by the said unmanned carrier, it is stored in the stocker, and waits for next progression. Therefore, the stocker is provided with a space for storing the substrate. And the operation of the unmanned carrier for the transfer of the substrate is frequently performed.

이와 같이 상기 작업에서 제외되는 기판이 다량 발생할 경우 상기 기판의 이송에 대한 이송량은 증가한다. 이러한 이송량의 증가는 실제 작업이 이루어지는 기판의 이송을 방해한다.As such, when a large amount of substrates excluded from the operation occurs, the transfer amount of the substrate is increased. This increase in transfer amount hinders the transfer of the substrate on which the actual work takes place.

따라서 상기 크린 룸내에서 제외되는 기판의 이송 때문에 이송 부재의 운용 효율이 저하되고, 반도체 장치의 제조에 따른 생산성을 저하시키는 문제점으로 지적된다.Therefore, it is pointed out that the operation efficiency of the transfer member is lowered due to the transfer of the substrates excluded from the clean room, and the productivity is reduced due to the manufacture of the semiconductor device.

본 발명의 목적은, 크린 룸내에서 이루어지는 작업에서 제외되는 기판을 효율적으로 처리하기 위한 반도체 제조를 위한 크린 룸을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a clean room for semiconductor manufacturing for efficiently processing a substrate which is excluded from the work performed in the clean room.

도 1 및 도 2는 반도체 제조를 위한 크린 룸을 설명하기 위한 구성도이다.1 and 2 are diagrams for explaining a clean room for manufacturing a semiconductor.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조를 위한 크린 룸을 설명하기 위한 구성도이다.3 and 4 are diagrams illustrating a clean room for manufacturing a semiconductor according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 제조 장치 11 : 스톡커10: manufacturing apparatus 11: stocker

12 : 서비스 영역 14 : 프로세스 영역12: service area 14: process area

16 : 헤파 필터 18 : 그레이팅16: HEPA filter 18: grating

19 : 무인 반송차 30 : 이송부19: unmanned carrier 30: transfer unit

32 : 일시 보관부32: temporary storage

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조를 위한 크린 룸은, 제조 장치들이 위치하는 서비스 영역과 상기 제조 장치들을 사용하여 작업을 수행하는 프로세스 영역으로 구획되는 크린 룸의 천장에 설치되고, 상기 크린 룸내에 정화된 공기를 제공하기 위한 헤파 필터와, 상기 프로세스 영역에 설치되는 헤파 필터에 거치되고, 상기 작업에서 제외되는 기판을 상기 크린 룸의 외부로 제외하기 이전에 일시 보관하기 위한 일시 보관 수단과, 상기 일시 보관 수단의 하방에 설치되고, 상기 기판을 일시 보관 수단에 이송하기 위한 이송 수단을 포함한다.The clean room for semiconductor manufacturing of the present invention for achieving the above object is installed on the ceiling of the clean room partitioned into a service area in which manufacturing devices are located and a process area for performing work using the manufacturing devices, A hepa filter for providing purified air in the room, a hepa filter installed in the process area, and temporary storage means for temporarily storing a substrate excluded from the operation before removing the substrate out of the clean room; And a conveying means, provided below the temporary storage means, for transferring the substrate to the temporary storage means.

상기 이송 수단은 상,하 구동이 가능한 리프터 또는 상,하 관절 동작이 가능한 로봇암을 포함한다.The transfer means includes a lifter capable of driving up and down or a robot arm capable of operating up and down joints.

이와 같이, 상기 작업에서 제외되는 기판을 상기 일시 보관 수단에 일시 보관함으로서 상기 크린 룸에서 작업이 계속중인 기판의 이송을 위한 스톡커 및 무인 반송차의 운용 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 작업에서 제외되는 기판과 작업이 계속중인 기판을 별도로 보관하고, 관리하는 구성을 갖기 때문이다. 따라서 상기 작업에서 제외되는 기판이 다량으로 발생하여도 상기 이송 수단 및 일시 보관 수단을 사용하기 때문에 상기 스톡커와 무인 반송차의 운용 효율에는 영향을 끼치지 않는다.In this manner, by temporarily storing the substrate removed from the work in the temporary storage means, it is possible to improve the operation efficiency of the stocker and the unmanned transport vehicle for the transfer of the substrate which the work continues in the clean room. That is, it has a structure which keeps and manages the board | substrate excluded from work | work and the board | substrate which work continues. Therefore, even if a large amount of substrates excluded from the operation is generated, the transfer means and the temporary storage means are used, and thus the operation efficiency of the stocker and the unmanned transfer vehicle is not affected.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 반도체 제조를 위한 크린 룸을 설명하기 위한 구성도이다.1 and 2 are diagrams for explaining a clean room for manufacturing a semiconductor.

도 1 및 도 2는 크린 룸의 레이 아웃(lay out)을 도시한 것으로서, 제조 장치(10)들이 위치하는 서비스 영역(12)과 상기 제조 장치(10)들을 사용하여 작업을 수행하는 프로세스 영역(14)으로 구획된다. 크린 룸의 천장에는 헤파 필터(16)가 설치되고, 상기 크린 룸의 바닥에는 그레이팅(grating)(18)이 설치된다. 이에 따라 상기 헤파 필터(16)를 통하여 정화된 공기가 상기 크린 룸 내에 제공되고, 상기 그레이팅(18)을 통하여 배기되는 구성을 갖는다. 따라서 수직 방향의 공기의 흐름에 의해 상기 크린 룸 내부의 공기 유량을 일정하게 유지함과 동시에 정해진 규정 이하의 청정도를 유지한다. 상기 서비스 영역(12)에는 상기 제조 장치(10)들 뿐만 아니라 크린 룸에서 작업중인 기판을 보관하기 위한 스톡커(11)가 마련되고, 상기 프로세스 영역(14)에는 상기 스톡커(11) 또는 제조 장치(10)들로 기판을 이송하기 위한 무인 반송차(19)가 마련된다. 그리고 상기 크린 룸의 프로세스 영역(14)은 작업자들이 상기 프로세스 영역(14)으로 출입할 때 파티클 등을 제거하는 에어 샤워실(도시되지 않음)과 연결된다.1 and 2 illustrate a layout of a clean room, in which a service area 12 in which manufacturing devices 10 are located and a process area for performing work using the manufacturing devices 10 ( 14). A HEPA filter 16 is installed on the ceiling of the clean room, and a grating 18 is installed on the bottom of the clean room. Accordingly, the air purified through the hepa filter 16 is provided in the clean room and exhausted through the grating 18. Therefore, the air flow in the clean room is kept constant by the flow of air in the vertical direction, and at the same time, cleanliness of less than a prescribed level is maintained. The service area 12 is provided with a stocker 11 for storing not only the manufacturing apparatuses 10 but also a substrate working in a clean room, and the process area 14 is provided with the stocker 11 or manufacturing. An unmanned transport vehicle 19 is provided for transporting the substrate to the devices 10. The process area 14 of the clean room is connected to an air shower room (not shown) that removes particles and the like when workers enter and exit the process area 14.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조를 위한 크린 룸을 설명하기 위한 구성도이다.3 and 4 are diagrams illustrating a clean room for manufacturing a semiconductor according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 헤파 필터(16)에 지지되도록 설치되는 일시 보관부(32)가 구비되어 있다. 즉, 상기 일시 보관부(32)는 상기 헤파 필터(16)에 거치되는 구성을 갖는다. 그리고 상기 일시 보관부(32)의 하방에는 상기 크린룸의 크레이팅(18)으로 이루어지는 바닥에서 상기 일시 보관부(32)까지의 수직 거리를 이송 경로로 하는 이송부(30)가 구비되어 있다. 따라서 상기 이송부(30)를 사용하여 상기 기판을 상기 일시 보관부(32)에 보관할 수 있도록 구성시킬 수 있다. 특히, 작업에서 제외되는 기판을 대상으로 상기 이송부(30) 및 일시 보관부(32)를 활용하는 측면이 효율적이다.3 and 4, a temporary storage part 32 installed to be supported by the HEPA filter 16 is provided. That is, the temporary storage part 32 has a configuration that is mounted on the hepa filter 16. And below the temporary storage part 32, the transfer part 30 which makes a vertical distance from the floor which consists of the creasing 18 of the said clean room to the said temporary storage part 32 as a transfer path is provided. Therefore, the transfer unit 30 may be configured to store the substrate in the temporary storage unit 32. In particular, the side using the transfer part 30 and the temporary storage part 32 for the board | substrate excluded from work is efficient.

상기 이송부(30)는 상,하 구동에 의해 상기 작업에서 제외되는 기판을 이송할 수 있는 리프터(lifter)로 구성하거나 상,하 관절 동작이 가능한 로봇암으로 구성할 수 있다. 또한 상기 이송부는 상기 크린 룸에서 레일을 따라 동작이 가능하도록 구성할 수 있다. 이에 따라 상기 무닝 반송차(19)의 동선(working line)을 최소화시킬 수 있다.The transfer unit 30 may be configured as a lifter capable of transferring a substrate excluded from the operation by driving up and down, or may be configured as a robot arm capable of joint operation up and down. In addition, the transfer unit may be configured to enable operation along the rail in the clean room. Accordingly, a working line of the mining transport vehicle 19 may be minimized.

상기 이송부(30) 및 일시 보관부(32)를 마련함으로서, 상기 크린 룸에서 이루어지는 작업 도중 더미 기판 또는 테스트 기판이 발생되었을 때 효율적이다. 구체적으로, 상기 작업 도중 제조 장치의 이상에 의해 더미 기판이 발생하였을 때 먼저 상기 이송부(30)는 레일을 따라 동작하여 상기 기판을 별도로 이송한다. 그리고 상기 기판은 상기 이송부(30)의 상,하 구동에 의해 상기 일시 보관부(32)로 이송되고, 보관된다. 이와 같이 기판이 상기 일시 보관부(32)에 보관되어 있다가 상기 기판의 세정 또는 런 아웃(run out) 등이 필요할 경우 다시 상기 이송부(30)의 상,하 구동에 의해 이송된다. 이때 상기 기판은 상기 무인 반송차(19)로 이송된다. 그리고 상기 무인 반송차(19)를 사용하여 상기 기판을 스톡커(11)로 이송하고, 다음 공정을 대기한다.By providing the transfer part 30 and the temporary storage part 32, it is efficient when a dummy board | substrate or a test board | substrate generate | occur | produced during the operation | work performed in the said clean room. Specifically, when a dummy substrate is generated due to an abnormality of the manufacturing apparatus during the operation, first, the transfer part 30 operates along the rail to separately transfer the substrate. The substrate is transferred to the temporary storage part 32 by the up and down driving of the transfer part 30 and is stored. As described above, when the substrate is stored in the temporary storage part 32, the substrate is transferred by the up and down driving of the transfer part 30 when cleaning or run out of the substrate is required. At this time, the substrate is transferred to the unmanned transport vehicle (19). Then, the substrate is transferred to the stocker 11 using the unmanned transport vehicle 19, and the next step is waited.

이와 같이, 상기 작업에서 제외되는 기판은 상기 스톡커(11)에 보관하지 않음으로서, 상기 스톡커(11)의 효율을 향상시킬 수 있고, 상기 기판이 다량 발생하여도 실제 공정에는 지장을 끼치지 않는다. 즉, 상기 작업에서 제외되는 기판의 크린 룸에서의 이송 및 보관은 상기 무인 반송차(19) 및 스톡커(11)에 의한 것이 아니라 상기 이송부(30) 및 일시 보관부(32)에 의한다. 이러한 기판의 이송에 대한 구성은 상기 스톡커(11) 및 무인 반송차(19)의 운용 효율을 향상시킴으로서, 실제 공정에서의 기판의 이송을 원할하게 수행할 수 있다.As such, since the substrates excluded from the operation are not stored in the stocker 11, the efficiency of the stocker 11 can be improved, and even if a large amount of the substrates is generated, it does not interfere with the actual process. Do not. That is, the transfer and storage in the clean room of the substrate excluded from the operation are not by the unmanned transport vehicle 19 and stocker 11 but by the transfer unit 30 and the temporary storage unit 32. The configuration of the transfer of the substrate improves the operating efficiency of the stocker 11 and the unmanned transport vehicle 19, it is possible to perform a smooth transfer of the substrate in the actual process.

따라서, 본 발명에 의하면 상기 이송부 및 일시 보관부를 마련하여 상기 스톡커 및 무인 반송차의 운용 효율을 향상시킴으로서 크린 룸내에서의 기판의 이송 효율을 향상시킬 수 있다. 때문에 상기 이송 효율의 향상을 통하여 제조 시간 등을 단축시킬 수 있다. 이러한 제조 시간의 단축을 통하여 반도체 제조에 따른 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the transfer efficiency of the substrate in the clean room by providing the transfer unit and the temporary storage unit to improve the operational efficiency of the stocker and the unmanned carrier vehicle. Therefore, the manufacturing time and the like can be shortened by improving the transfer efficiency. Through such a shortening of the manufacturing time can be expected to improve the productivity of the semiconductor manufacturing.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

Claims (3)

제조 장치들이 위치하는 서비스 영역과 상기 제조 장치들을 사용하여 작업을 수행하는 프로세스 영역으로 구획되는 크린 룸의 천장에 설치되고, 상기 크린 룸내에 정화된 공기를 제공하기 위한 헤파 필터;A hepa filter installed in a ceiling of a clean room partitioned into a service area in which manufacturing devices are located and a process area in which work is performed using the manufacturing devices, and a hepa filter for providing purified air in the clean room; 상기 프로세스 영역에 설치되는 헤파 필터에 거치되고, 상기 작업에서 제외되는 기판을 크린 룸의 외부로 제외하기 이전에 일시 보관하기 위한 위한 일시 보관 수단; 및Temporary storage means mounted on the HEPA filter installed in the process area, for temporarily storing a substrate excluded from the operation before removing the substrate out of the clean room; And 상기 일시 보관 수단의 하방에 설치되고, 상기 기판을 일시 보관 수단에 이송하기 위한 이송 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 크린 룸.A clean room for manufacturing a semiconductor, characterized in that it is provided below said temporary storage means and comprises a transfer means for transferring said substrate to said temporary storage means. 제1 항에 있어서, 상기 이송 수단은 상,하 구동에 의해 상기 기판을 이송하는 리프터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 크린 룸.The clean room of claim 1, wherein the transfer means comprises a lifter configured to transfer the substrate by up and down driving. 제1 항에 있어서, 상기 이송 수단은 상,하 관절 동작이 가능한 로봇암을 포함하고, 상기 로봇암의 동작에 의해 상기 기판을 이송하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 크린 룸.The clean room of claim 1, wherein the transfer means comprises a robot arm capable of an up and down joint operation, and transfers the substrate by operation of the robot arm.
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