KR20060037147A - 기판 이송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 수용하는 용기와 공정 설비간에 웨이퍼를 이송하는 기판 이송 시스템에 관한 것이다. 본 발명인 기판 이송 시스템은 기판들이 수용되는 용기가 놓여지는 용기수납부와; 상기 용기수납부와 공정설비 사이에 배치되어, 상기 용기수납부에 놓여진 용기와 상기 공정설비간 기판을 이송하는 이송로봇이 설치되는 크린부스와; 상기 크린부스 천정에 설치되어 상기 크린부스 내부로 공급되는 공기를 필터링 하는 필터; 및 상기 필터의 상부에 설치되어 상기 크린부스 내부로 공급되는 공기 내의 정전기를 제거하는 이오나이저(ionizer)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 본 발명의 기판 이송 시스템은 이오나이저의 유지 보수가 용이하고, 크린부스 내의 파티클 검출양을 줄일 수 있고, 이오나이저를 유지 보수하는 동안에도 설비 다운이 발생되지 않는다.
EFEM, FOUP, 압력, 송풍팬, 기판 이송 시스템

Description

기판 이송 시스템{SYSTEM FOR TRANSFERRING SUBSTRATES}
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 공정 설비와 결합된 기판 이송 시스템을 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 기판 이송 시스템의 이오나이저가 측방향에서 분리 가능하도록 설치되어 있음을 보여주는 도면;
도 3은 본 발명에서 하나의 이오나이저가 분리된 상태의 기판 이송 시스템을 개략적으로 보여주는 도면;
도 4는 크린부스 내부에서 검출되는 파티클 량을 보여주는 그래프;
도 5는 정전기 평가 결과를 보여주는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 용기 수납부
120 : 크린부스
150 : 팬 필터 유닛
152 : 구획프레임
154 : 송풍팬
156 : 필터
160 : 이오나이저
본 발명은 반도체 소자를 제조하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 웨이퍼를 수용하는 용기와 공정 설비간에 웨이퍼를 이송하는 기판 이송 시스템에 관한 것이다.
반도체 칩의 크기와 회로 선 폭의 디자인 룰이 미세화 됨에 따라 오염 방지의 중요성이 크게 증가되고 있다. 종래에 반도체 제조 공정은 비교적 높은 청정도로 유지되는 청정실 내에서 진행되며 웨이퍼의 저장 및 운반을 위해 개방형 용기가 주로 사용되었다. 그러나 최근에는 청정실의 유지비용을 줄이기 위해 공정설비 내부 및 공정설비와 관련된 일부 설비의 내부에서만 높은 청정도가 유지되고, 나머지 지역에서는 비교적 낮은 청정도가 유지되고 있다. 또한, 용기로는 낮은 청정도가 유지되는 지역에서 그 내부에 수납된 웨이퍼가 대기중의 이물질 등에 의해 오염되는 것을 방지하기 위해 개방형 용기 대신 밀폐형 용기가 사용되고 있으며, 이러한 밀폐형 용기의 대표적인 예로 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod : 이하 "FOUP")가 있다.
웨이퍼의 직경이 200mm에서 300mm로 증가됨에 따라, 공정설비의 전방에는 FOUP으로부터 공정설비 내로 웨이퍼들을 이송하기 위한 모듈로 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, 이하 EFEM)과 같은 기판 이송 시스템이 제공된다.
기판 이송 시스템(일명 EFEM이라고도 함)은 상술한 바와 같이 국부적으로 고 청정도로 유지되는 프레임을 가지며, 프레임 내에는 웨이퍼를 FOUP로부터 공정설비로 이송하는 로봇과 FOUP을 개폐하는 도어 개폐기가 배치된다. 프레임 내의 상부에는 청정한 공기를 프레임 내에서 아래 방향으로 송풍하는 팬필터유닛이 설치되고, 이 팬필터유닛 하단에는 정전기 제거를 위한 이오나이저(ionizer)가 설치된다.
그러나, 기존의 기판이송시템에서는 상기 이오나이저에 대한 주기적인 관리가 제대로 이루어지지 않아, 핀들 표면에 다량의 파우더 성분이 달라붙어 이오나이저의 성능을 저하시키고 있다. 또한, 이 파우더 성분은 프레임 내부 공간에서 발생되는 파티클의 주요 근원지가 되고 있어, 이로 인한 웨이퍼에 영향을 미쳐 불량을 유발시키고 있다. 또한, 이오나이저에 대한 주기적인 유지 보수는 팬필터유닛을 분리한 상태에서만 작업이 가능한 단점이 있고, 특히, 이오나이저를 유지 보수하는 동안에는 기판이송시스템을 다운시켜야 하는 단점으로 생산성에 많은 문제점이 발생되어 왔다.
본 발명의 목적은 이오나이저의 유지 보수가 용이한 새로운 형태의 기판이송시스템을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 내부 오염을 최소화할 수 있는 새로운 형태의 기판이송시스템을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 이오나이저를 유지 보수하는 동안에도 설비 다운이 발생되지 않는 새로운 형태의 기판이송시스템을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 기판 이송 시스템은 기판들이 수 용되는 용기가 놓여지는 용기수납부와; 상기 용기수납부와 공정설비 사이에 배치되어, 상기 용기수납부에 놓여진 용기와 상기 공정설비간 기판을 이송하는 이송로봇이 설치되는 크린부스와; 상기 크린부스 천정에 설치되어 상기 크린부스 내부로 공급되는 공기를 필터링 하는 필터; 및 상기 필터의 상부에 설치되어 상기 크린부스 내부로 공급되는 공기 내의 정전기를 제거하는 이오나이저(ionizer)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 이오나이저는 상기 필터 상부에 2개가 적층되고, 상기 이온나이저는 측방향에서 슬라이드 방식으로 장착된다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 기판 이송 시스템은 기판들이 수용되는 용기가 놓여지는 용기수납부와; 상기 용기수납부와 공정설비 사이에 배치되어, 상기 용기수납부에 놓여진 용기와 상기 공정설비간 기판을 이송하는 이송로봇이 설치되는 크린부스와; 상기 크린부스 천정에 설치되는 구획크린부스과, 이 구획크린부스내에 탑재되는 송풍팬과 필터 그리고 필터 상부에 설치되어 상기 필터를 통해 상기 크린부스 내부로 공급되는 공기 내의 정전기를 제거하는 2개의 이오나이저(ionizer)를 갖는 팬필터유닛을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 위해서 과장되어진 것이다. 본 실시예에서 기판은 웨이퍼를 예 로 들어 설명한다. 그러나 기판은 이 외에 집적회로 제조를 위해 사용되는 다른 종류의 기판일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 공정 설비(10)와 결합된 기판 이송 시스템(system for transferring substrates)(100)을 개략적으로 보여주는 도면이다.
상기 기판 이송 시스템(100)과 공정 설비(10)는 청정실(cleanroom)(30) 내에 설치되며, 청정실(30)의 상부면에는 청정실(30) 내부를 소정의 청정도로 유지하기 위해 송풍팬(32a)과 필터(32b)를 포함하는 팬 필터 유닛(fan filter unit)(32)이 설치된다.
상기 기판 이송 시스템(100)은 공정 설비(10)의 전방에 위치되며, 공정 설비(10)는 로드록 챔버(도시되지 않음)와 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 예컨대, 공정 챔버는 화학기상증착, 식각, 포토, 측정, 또는 세정 공정 등과 같은 공정을 수행하는 챔버일 수 있다.
기판 이송 시스템(100)은 용기(20)가 놓여지는 용기 수납부(loadport)(110)와 내부가 국부적으로 높은 청정도로 유지되는 크린부스(120)을 가지고, 용기 수납부(110)에 놓여진 용기(container)(20)와 공정 설비(10)간 웨이퍼들을 이송한다. 기판 이송 시스템(100)은 최근 300mm 웨이퍼 이송 장치로 많이 사용되는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, 이하 EFEM)이 사용될 수 있다. 용기(20)는 외부의 공기가 용기(20) 내부로 유입되지 않도록 도어(22)를 가지는 밀폐형 용기(20)가 사용된다. 예컨대, 용기(20)로 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod, 이하, FOUP)가 사용될 수 있다.
용기 수납부(110)는 대체로 평평한 상부면을 가지며, 크린부스(120)의 전방에서 크린부스(120)에 결합된다. 용기 수납부(110)는 하나 또는 복수개가 제공될 수 있다. 용기(20)는 이송 장치에 의해 용기 수납부(110) 상에 놓여질 수 있으며, 이송 장치로는 오버헤드 트랜스퍼(overhead transfer : OHT), 오버헤드 컨베이어(overhead conveyor : OHC), 또는 자동 안내 차량(automatic guided vehicle: AGV)과 같은 이송 수단이 사용될 수 있다.
상기 크린부스(120)는 공정 설비(10)와 용기 수납부(110) 사이에 위치되며, 크린부스(120)의 내부에는 용기 수납부(110) 상에 놓여진 용기(20)와 공정 설비(10) 간 웨이퍼들을 이송하는 이송로봇(180)이 하나 또는 복수개 배치된다. 크린부스(120)은 대체로 직육면체의 형상을 가지며, 공정 설비(10)와 인접하는 측면인 크린부스(120)의 후면(rear face)(122)에는 크린부스(120)과 공정 설비(10)간 웨이퍼가 이송되는 통로인 반입구(124)가 형성된다. 용기 수납부(110)와 인접하는 측면인 크린부스(120)의 전면(front face)(126)에는 용기(20)와 크린부스(120)간 웨이퍼가 이송되는 통로인 개구부(128)가 형성된다. 크린부스(120) 내에는 용기(20)의 도어(22)를 개폐하기 위한 도어 개폐기(190)가 설치된다. 도어 개폐기(190)는 용기의 도어(22)와 밀착되어 용기(20)로부터 도어(22)를 분리하는 도어 홀더(192)와 이를 이동시키는 아암(194)을 가진다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 크린부스(120)의 천정에는 크린부스(120) 내의 압력을 조절하는 부분으로 팬 필터 유닛(fan filter unit;150)이 설치된다. 상기 팬 필터 유닛(150)은 상기 크린부스 천정에 설치되는 구획프레임 (152)과, 상기 구획프레임(152)내에 설치되어 모터(미도시됨)에 의해 회전되며 공기를 크린부스(120) 내에서 아래방향으로 송풍하는 송풍팬(154)과, 그 아래에 배치되어 크린부스(120) 내부로 도입되는 공기로부터 오염물질을 여과하는 필터(156) 그리고 상기 필터(156) 상부에 배치되어 상기 필터를 통해 상기 크린부스(120) 내부로 도입되는 공기 내의 정전기를 제거하는 2개의 이오나이저(ionizer;160)를 포함한다. 이오나이저(160)를 필터(156) 상부에 배치함으로써, 이오나이저(160)에서 발생되는 파우더 성분으로 인한 크린부스(120)의 오염을 최소화 할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 2개의 이오나이저(160)를 동시에 사용할 수 도 있지만, 가능한 서로 번갈아 가며 사용하는 것이 바람직하며, 번갈아 가면 사용할 경우, 사용된 직후의 이오나이저는 상기 팬 필터 유닛(150)으로부터 분리하여 유지보수를 한 다음 다시 장착하여 사용하면 된다.
도 2 및 도 3에서와 같이, 상기 이오나이저(160)는 상기 구획프레임(152)의 측방향으로부터 슬라이드 방식으로 장착 가능하게 설치된다. 도 3에서는 아래측 이오나이저(160)가 유지보수를 위해 제거된 상태를 보여주고 있다.
도 4는 크린부스 내부에서 검출되는 파티클 량을 보여주는 그래프이다. 도 4에서처럼, 이오나이저(160)를 필터(156) 상부에 배치한 이후부터 크린부스 내의 파티클 검출양이(도입전 150pcs/cf에서 도입후 40pcs/cf 이하)로 현저하게 감소되고 있음을 알 수 있다.
도 5는 정전기 평가 결과를 보여주는 도면이다. 도 5에서와 같이, 정전기의 레벨 또한 3,000-1500Volts에서 0-20Volts로 감소됨을 확인할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 기판 이송 시스템의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
본 발명에 의하면, 이오나이저의 유지 보수가 용이하고, 크린부스 내의 파티클 검출양을 줄일 수 있고, 이오나이저를 유지 보수하는 동안에도 설비 다운이 발생되지 않는다.

Claims (5)

  1. 집적 회로 제조에 사용되는 기판 이송 시스템에 있어서,
    기판들이 수용되는 용기가 놓여지는 용기수납부와;
    상기 용기수납부와 공정설비 사이에 배치되어, 상기 용기수납부에 놓여진 용기와 상기 공정설비간 기판을 이송하는 이송로봇이 설치되는 크린부스와;
    상기 크린부스 천정에 설치되어 상기 크린부스 내부로 공급되는 공기를 필터링 하는 필터; 및
    상기 필터의 상부에 설치되어 상기 크린부스 내부로 공급되는 공기 내의 정전기를 제거하는 이오나이저(ionizer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이오나이저는 상기 필터 상부에 2개가 적층되어 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이온나이저는 측방향에서 슬라이드 방식으로 장착 가능한 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  4. 집적 회로 제조에 사용되는 기판 이송 시스템에 있어서,
    기판들이 수용되는 용기가 놓여지는 용기수납부와;
    상기 용기수납부와 공정설비 사이에 배치되어, 상기 용기수납부에 놓여진 용기와 상기 공정설비간 기판을 이송하는 이송로봇이 설치되는 크린부스와;
    상기 크린부스 천정에 설치되는 구획크린부스과, 이 구획크린부스내에 탑재되는 송풍팬과 필터 그리고 필터 상부에 설치되어 상기 필터를 통해 상기 크린부스 내부로 공급되는 공기 내의 정전기를 제거하는 2개의 이오나이저(ionizer)를 갖는 팬필터유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이온나이저는 상기 구획크린부스의 측방향으로부터 슬라이드 방식으로 장착 가능한 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
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