KR200385483Y1 - 반도체 및 엘씨디 공정용 건식 입자 제거 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 반도체 공정에 사용되는 기판의 표면에 부착되어진 파티클(particle)을 이온나이저로 중화시키고, 흡입 유니트에 의해 이를 제거하도록 하는 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거 시스템을 제공함에 있다. 이는 반도체 제조 공정상에 설치된 챔버내로 기판을 공급하기 전에 상기 기판에 부착되어진 파티클을 중성화시키도록 이온화된 가스를 분사하는 이온나이저와, 상기 이온나이저에 의해 중화되어진 파티클을 흡입하도록 진공압을 형성시키는 흡입블로워 및 상기 흡입블로워에 의해 중화된 파티클을 흡입하는 흡입노즐로 이루어진 흡입 유니트와, 상기 이온나이저에 공급되는 가스의 유량을 조절하도록 공급라인상에 설치된 유량조절기, 상기 공급라인상에 설치되어 가스의 압력을 제어하는 압력게이지, 상기 공급라인상에 설치되어 가스의 흐름을 감지하는 플로우 스위치 및 상기 공급라인을 개폐하여 이온나이저에 가스를 공급하는 솔레노이드 밸브를 포함하는 가스 공급 유니트와, 상기 이온나이저를 온/오프 시키는 이온나이저 콘트롤러, 상기 흡입블러워의 속도를 제어하는 인버터 및 상기 이온나이저 콘트롤러와 인버터를 제어함과 아울러 상기 유량조절기, 플로우 스위치를 제어하는 메인콘트롤러로 이루어진 콘트롤 유니트를 포함하는 것이다.

Description

반도체 및 엘씨디 공정용 건식 입자 제거 시스템{Dry particle cleaner for semiconductor and LCD process}

본 고안은 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 및 LCD 공정에 사용되는 기판의 표면에 부착되어진 파티클(particle)을 이온나이저로 중화시키고, 이를 흡입 유니트로 제거하도록 하는 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거 시스템에 관한 것이다.

최근들어 급속한 개발에 의하여 비약적인 발전을 거듭하고 있는 반도체 기술에 힘입어 고집적도, 고품질의 반도체 소자가 탄생하고 있으며, 고집적 반도체 소자에 의하여 전자, 전기, 컴퓨터, 디스플레이 장치 등의 첨단 분야의 개발도 함께 촉진되고 있다.

이때, 고집적 반도체 소자의 제조 수율에 큰 영향을 미치는 요소는 무수히 많지만 가장 큰 요인으로는 환경적인 요인에 의한 수율 저하를 지적할 수 있다.

환경적인 요인으로는 반도체 소자 제조 공정이 진행되는 클린 룸 내부에 존재하는 미세 분진의 농도, 클린 룸 내부에서 작업하는 작업자의 신체에서 발생되는 수분, 땀 등에 섞여 있는 나트륨과 같은 원소 등이 있을 수 있다.

특히, 미세 분진(이하에서는 파티클(Particle)이라 함)은 주요 반도체 공정중 하나인 포토 공정, 에칭 공정에서 치명적인 공정 불량을 유발시킨다.

예를 들어, 포토 공정(웨이퍼나 LCD 글래스와 같은 기판 모재료 위에 포토레지스트가 스핀 코팅에 의하여 얇게 코팅된 상태에서 기판 모재료의 상부에 패터닝된 레티클이 놓여진 다음 자외선과 같은 강한 빛이 레티클을 통하여 기판 위에 조사됨으로써 기판 모재료의 상면에 얇게 도포된 포토레지스트의 화학적 성분 변화를 촉진시켜 레티클의 패턴을 기판 모재료 위에 축소된 상태로 형성시키는 공정)의 경우, 레티클이나 포토레지스트 박막 위에 부착된 미세 분진은 빛의 광학적 투과 성능을 급속히 저하시키거나, 미세 분진 자체가 타버리는 등의 문제를 발생시켜 수십 번의 정밀한 공정을 거친 반도체 및 LCD 소자에 대한 치명적인 공정 불량을 야기 시킨다.

상기에서 설명한 반도체 공정에서 파티클를 제거하는 종래의 예로서는, 특허 공개번호 1998-042073의 "물품 표면의 입자 제거방법 및 장치"에서 찾아 볼 수 있다.

이를 개략적으로 살펴보면, 입자에 전하를 공급하는 단계와 제1전기장을 적용하는 동안 전기적으로 하전된 입자를 물품 표면으로부터 떼어내도록 물품의 표면에 초음파 및 가스 스트림 중 하나 이상을 적용하는 단계, 그리고 표면에서 제거된 입자를 수집하는 단계로 구분할 수 있다.

또한, 상기의 방법을 실시하기 위한 장치로서 물품 표면의 입자에 전하를 공급하는 이온화 장치와, 물품 표면에 초음파를 적용하는 초음파 발생기 또는 물품 표면에 가스 스트림을 생성시키는 스트림 소스, 그리고 이 중 어느 하나에 의해 입자를 부유시킨 상태에서 전기적으로 하전된 입자를 물품의 표면으로부터 떼어내기 위해 전기장을 형성시키는 전극을 포함하여 이루어지는 물품 표면의 입자 제거 장치가 제공된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 입자제거 장치는 이온화 장치, 초음파 발생기 또는 스트림 소스, 그리고 이 중의 어느 하나에 의해 물품 표면의 입자를 부유시킨 상태에서 부유 입자를 트랩하는 전극 등으로 구성되어, 그 구조가 복잡하고 외부로 부유입자를 배출하기 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 반도체 및 LCD 공정에 사용되는 기판의 표면에 부착되어진 파티클(particle)을 이온나이저로 중화시키고, 흡입 유니트에 의해 이를 제거하도록 하는 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거 시스템을 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 본 고안에 따른 가스 공급 유니트를 고속부와 저속부, 한 쌍으로 형성시키므로서 순간적인 파티클 발생을 억제하고, 불필요한 가스 소모를 방지하는 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거 시스템을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 반도체 제조 공정상에 설치된 챔버내로 기판을 공급하기 전에 상기 기판에 부착되어진 파티클을 중화시키도록 이온화된 가스를 분사하는 이온나이저와, 상기 이온나이저에 의해 중화되어진 파티클을 흡입하도록 진공압을 형성시키는 흡입블로워 및 상기 흡입블로워에 의해 중화된 파티클을 흡입하는 흡입노즐로 이루어진 흡입 유니트와, 상기 이온나이저에 공급되는 가스의 유량을 조절하도록 공급라인상에 설치된 유량조절기, 상기 공급라인상에 설치되어 가스의 압력을 제어하는 압력게이지, 상기 공급라인상에 설치되어 가스의 흐름을 감지하는 플로우 스위치 및 상기 공급라인을 개폐하여 이온나이저에 가스를 공급하는 솔레노이드 밸브를 포함하는 가스 공급 유니트와, 상기 이온나이저를 온/오프 시키는 이온나이저 콘트롤러, 상기 흡입블러워의 속도를 제어하는 인버터 및 상기 이온나이저 콘트롤러와 인버터를 제어함과 아울러 상기 유량조절기, 플로우 스위치를 제어하는 메인콘트롤러로 이루어진 콘트롤 유니트를 포함하는 것이다.

또한, 상기 가스 공급 유니트는 고속부와 저속부, 한 쌍으로 이루어져 일측은 고속의 가스를 제공하고, 타측은 저속의 가스를 제공하도록 하는 것이다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 건식 입자 제거 시스템은 크게 이온나이저(10), 흡입 유니트(20), 가스 공급유니트(30) 및 콘트롤 유니트(40)로 구성되어 있다.

상기 이온나이저(10)는 제조 공정상에 설치된 챔버(50)내로 기판(P)을 공급하기 전에 상기 기판(P)에 부착되어진 파티클을 중화시키도록 이온화된 가스를 분사하는 장치이다.

또한, 상기 이온나이저(10)는 일반적으로 알려진 바와 같이 고전압 전원장치와 고전압 전력선, 이온발생부인 에미터(emitter)로 구성되어 있으며, 상기 고전압 전원장치로 고전압 에너지를 고전압 전력선을 통해 에미터에 인가시키면 에미터 포인터(point)라는 바늘모양의 전극 침 주위에 전기장이 형성되어 주위에 있는 공기 분자를 전리시켜 양이온과 음이온들을 구름 형태로 발생시키게 된다.

상기와 같이 이온화된 공기는 기판(P)의 표면에 정전기적 인력으로 부착된 파티클에 분사되어 파티클을 전기적으로 중화시켜 정적기적 인력을 제거하므로서 기판(P)에서 쉽게 떨어지게 한다.

또한, 상기 기판(P)은 반도체 공정에 사용되는 웨이퍼(Wafer) 또는 엘시디(LCD) 공정에서 사용되는 글래스 패널(Glass Panel)을 통칭하는 것이다.

또한, 상기 챔버(50)는 반도체 공정상에 설치된 로드 락 챔버(Load lock chamber)를 나타내는 것이며, 상기 로드 락 챔버는 메인장비의 일측에 설치되어 생산라인의 상압 분위기와 제조설비 내의 진공압 분위기를 중재하기 위한 것이다.

상기 흡입 유니트(20)는 상기 이온나이저(10)에 의해 중성화되어진 파티클을 흡입하도록 진공압을 형성시키는 흡입블로워(21) 및 상기 흡입블로워(21)에 의해 중화된 파티클을 흡입하는 흡입노즐(22)로 이루어진다.

즉, 상기 이온나이저(10)에 의해 중성화된 파티클을 흡입블로워(21)에서 형성된 진공압에 의해 흡입노즐(22)로 파티클을 흡입하여 외부로 배출시키는 것이다.

상기 가스 공급유니트(30)는 상기 이온나이저(10)에 공급되는 가스의 유량을 조절하도록 공급라인상에 설치된 유량조절기(31), 상기 공급라인상의 설치되어 가스의 압력을 제어하는 압력게이지(32), 상기 공급라인상에 설치되어 가스의 흐름을 감지하는 플로우 스위치(33) 및 상기 공급라인을 개폐하여 이온나이저(10)에 가스를 공급하는 솔레노이드 밸브(34)를 포함하는 것이다.

또한, 상기 가스 공급 유니트(30)는 고속부(H)와 저속부(L), 한 쌍으로 이루어져 일측은 고속의 가스를 제공하고, 타측은 저속의 가스를 제공하도록 하는 것이다.

또한, 상기 가스는 공기 또는 질소로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 콘트롤 유니트(40)는 상기 이온나이저(10)를 온/오프 시키는 이온나이저 콘트롤러(41), 상기 흡입블로워(21)의 속도를 제어하는 인버터(42) 및 상기 이온나이저 콘트롤러(41)와 인버터(42)를 제어함과 아울러 상기 솔레노이드 밸브(34), 플로우 스위치(33) 등을 제어하는 메인콘트롤러(43)로 이루어진 것이다.

한편, 미설명 부호 60은 메인장비, 61은 로보트, 62는 로보트 암, 63은 도어, 64는 도어 실린더, 65는 마그넥틱 센서를 나타내고 있다.

본 고안에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

로보트암(62)에 의해 파지된 기판(P)이 챔버(50)에 삽입되기 전에 도어 실린더(64)에 의해 도어(63)가 개방되면 마그네틱 센서(65)가 도어(63)의 개방신호를 감지하여 메인콘트롤러(43)에 감지신호를 송신하게 된다.

상기 도어의 개방신호를 메인콘트롤러(43)에서 송신받게 되면, 상기 메인콘트롤러(43)에 연결된 이온나이저 컨트롤러(41)에 의해 이온나이저(10)를 가동시키고, 인버터(42)에 의해 흡입블로워(21)를 온시킨 상태에서 흡입블로워(21)의 속도를 조절하게 된다.

또한, 상기 메인콘트롤러(43)는 가스 공급 유니트의 유량조절기(31), 압력게이지(32), 플로우 스위치(33) 및 솔레노이드 밸브(34)를 제어하게 된다.

이때 가스 공급은 반도체 제조공정상에 설치된 공기압축기(미도시) 등에서 공급되며, 유량조절기(31) 및 압력게이지(32)에 의해 유량 및 압력이 조절된 상태에서 메인콘트롤러(43)에 의해 선택적으로 한 쌍의 솔레노이드 밸브(34)에 의해 고속과 저속으로 선택적으로 가스를 공급하도록 하는 것이다.

즉, 도어가 열리기 전에는 저속의 가스를 기판(P)의 표면에 분사하다가, 도어가 열린 후에는 고속의 가스를 기판(P)의 표면에 분사하도록 하는 것이다. 이렇게 하므로서 순간적인 파티클 발생을 억제하고, 불필요한 가스 소모를 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 이온나이저(10)에 의해 분사되는 이온화된 가스에 의해 기판(P)상의 파티클은 중화된 상태에서 기판(P)에서 쉽게 분리가 되며, 이를 흡입블로워(21)에 의한 진공압에 의해 흡입노즐(22)로 통해 파티클을 흡입하여 외부로 배출하게 된다.

즉, 본 고안의 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거시스템은 이온나이저(10)에 의해 기판(P)상의 파티클을 중화시킨 상태에서 흡입 유니트(20)로 외부로 배출하도록 하는 것이다.

본 고안은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 따른 건식 입자 제거시스템은 반도체 및 LCD 공정에 사용되는 기판의 표면에 부착되어진 파티클을 이온나이저로 중화시키고, 이를 흡입 유니트로 제거하도록 하여 반도체의 제조성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 반도체 공정용 건식 입자 제거시스템은 가스 공급 유니트를 고속 및 저속의 가스를 공급하도록 한 쌍으로 형성하므로서, 순간적인 파티클 발생을 억제하고, 불필요한 가스 소모를 방지할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 반도체 및 LCD 공정용 건식 입자 제거 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 도면

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 이온나이저 20: 흡입 유니트

21: 흡입블로워 22: 흡입노즐

30: 가스 공급 유니트 31: 유량조절기

32: 압력게이지 33: 플로우 스위치

34: 솔레노이드 밸브 40: 콘트롤 유니트

41: 이온나이저 콘트롤러 42: 인버터

43: 메인콘트롤러 50: 챔버

P: 기판

Claims (2)

1. 반도체 제조 공정상에 설치된 챔버(50)내에 기판(P)을 공급하기 전에 상기 기판(P)에 부착되어진 파티클을 중화시키도록 이온화된 가스를 분사하는 이온나이저(10)와,

   상기 이온나이저(10)에 의해 중성화되어진 파티클을 흡입하도록 진공압을 형성시키는 흡입블로워(21) 및 상기 흡입블로워(21)에 의해 중화된 파티클을 흡입하는 흡입노즐(22)로 이루어진 흡입 유니트(20)와,

   상기 이온나이저(10)에 공급되는 가스의 유량을 조절하도록 공급라인상에 설치된 유량조절기(31), 상기 공급 라인상에 설치되어 가스의 압력을 제어하는 압력게이지(32), 상기 공급 라인상에 설치되어 가스의 흐름을 감지하는 플로우 스위치(33) 및 상기 공급라인을 개폐하여 이온나이저(10)에 가스를 공급하는 솔레노이드 밸브(34)를 포함하는 가스 공급 유니트(30)와,

   상기 이온나이저(10)를 온/오프 시키는 이온나이저 콘트롤러(41), 상기 흡입블러워의 속도를 제어하는 인버터(42) 및 상기 이온나이저 콘트롤러(41)와 인버터(42)를 제어함과 아울러 상기 솔레노이드 밸브(34), 플로우 스위치(33) 등을 제어하는 메인콘트롤러(43)로 이루어진 콘트롤 유니트(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정용 건식 입자 제거 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 가스 공급 유니트(30)는 고속부와 저속부, 한 쌍으로 이루어져 일측은 고속의 가스를 제공하고, 타측은 저속의 가스를 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정용 건식 입자 제거시스템.