KR20060041360A - 기판 이송 시스템 - Google Patents

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KR20060041360A
KR20060041360A KR1020040090425A KR20040090425A KR20060041360A KR 20060041360 A KR20060041360 A KR 20060041360A KR 1020040090425 A KR1020040090425 A KR 1020040090425A KR 20040090425 A KR20040090425 A KR 20040090425A KR 20060041360 A KR20060041360 A KR 20060041360A
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KR1020040090425A
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신동식
최성환
조귀영
정홍희
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삼성전자주식회사
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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 청정공기를 제공하는 팬필터유닛을 포함하되; 상기 팬필터유닛은 베이영역으로부터 공기가 유입되는 공기흡입구와, 상기 공기흡입구로의 공기 흡입량을 조절하는 흡입압력조절부를 포함한다.
EFEM, FOUP, 기판 이송 시스템

Description

기판 이송 시스템{SYSTEM FOR TRANSFERRING SUBSTRATES}
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 공정 설비와 결합된 기판 이송 시스템을 개략적으로 보여주는 도면들;
도 3 및 도 4는 공기 흡입구들의 개폐 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 용기 수납부
120 : 크린부스
150 : 팬 필터 유닛
151 : 공기흡입구
152 : 케이스
154 : 송풍팬
156 : 필터
158 : 흡입압력조절부
160 : 슬라이드 셔터
162 : 측정센서
164 : 제어부
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 설치된다.
한편, 기판이송시스템은 공기 품질(air quality)을 향상시키기 위해 서비스영역(service area)의 공기를 흡입하여 사용하는 개념에서 베이영역(bay area)의 공기를 흡입하여 사용하는 개념(concept)으로 새롭게 적용되었다.
이는 예방 유지 보수(preventive maintenance;PM)등에 따른 오염노출이 베이영역보다 서비스영역이 높은 이유로 기판이송시스템 내부의 환경 파라미터(parameter)에 영향을 주기 때문이다. 최근 설비 메이커(maker)별 공기 흡입부(air intake)의 구조, 크기 등에 따른 공기 속도(air velocity)평가 결과가 모두 다르게 나타났으며, 특정 설비에서는 공기흡입부에서의 비교적 강한 풍속으로 인해 무인운반장치 OHT(overhead transfer)가 풉(FOUP)을 업/다운 할 때, 풉이 흔들리면서 에러 발생을 야기시키고 있다.
본 발명의 목적은 공기흡입부에서의 강한 흡입력으로 인한 무인운반장치의 간섭을 방지할 수 있는 기판 이송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
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 이송로봇 이 설치되는 크린부스와; 상기 크린부스 천정에 설치되어 상기 크린부스 내부로 청정공기를 제공하는 팬필터유닛을 포함하되; 상기 팬필터유닛은 베이영역으로부터 공기가 유입되는 공기흡입구와, 상기 공기흡입구로의 공기 흡입량을 조절하는 흡입압력조절부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 흡입압력조절부는 상기 공기흡입구를 열고 닫는 슬라이드 셔터와; 상기 팬필터유닛을 통해 상기 크린부스로 제공되는 공기의 풍량을 측정하는 측정센서와; 상기 측정센서에서 측정된 공기풍량에 따라 상기 슬라이드 셔터를 이동시켜 상기 공기흡입구의 개방면을 조절하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 공기흡입구는 복수의 열과 복수의 행들을 이루는 관통홀들로 형성되거나 복수의 열을 이루는 슬릿들로 형성된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4를 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 예로 들어 설명한다. 그러나 기판은 이 외에 집적회로 제조를 위해 사용되는 다른 종류의 기판일 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 공정 설비(10)와 결합된 기판 이송 시스템(system for transferring substrates)(100)을 개략적으로 보여주는 도면 들이다.
상기 기판 이송 시스템(100)과 공정 설비(10)는 청정실(cleanroom)(30)(베이영역) 내에 설치되며, 청정실(30)의 상부면에는 청정실(30) 내부를 소정의 청정도로 유지하기 위한 팬 필터 유닛(fan filter unit)(미도시됨)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.
여기서, OHT(또는 OHC) 시스템(90)은 천장에 선형레일을 설치하고 이 선형레일을 따라 이동하는 반송차로 이루어지며, 이 반송차는 선형레일을 따라 이동하면서 용기를 용기수납부(110)에 로딩/언로딩하게 된다. 종래에는, 용기가 상기 용기수납부로 로딩/언로딩될 때 기판 이송 시스템의 상단 전면의 공기흡입구에서의 강한 공기흡입력에 의한 흔들림이 발생될 수 있으나, 본 발명에서는 상기 공기흡입구(151)로의 흡입량을 조절함으로써 그러한 문제점을 해결하였다. 이 부분에 대한 설명은 뒤에서 자세히 하기로 한다.
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 전면에 3개의 공기흡입구(151)가 슬롯 형태로 형성된 케이스(152)를 갖으며, 이 케이스(152) 내부에는 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 공기흡입구(151)들을 통해 흡입되는 공기량을 조절하는 흡입압력조절부(158)가 설치된다. 참고적으로, 상기 공기흡입구(151)들은 상기 기판 이송 시스템의 전면, 즉 서비스영역이 아닌 베이영역 방향을 향하도록 형성된다.
상기 흡입압력조절부(158)는 상기 공기흡입구(151)들 각각을 열고 닫는 슬라이드 셔터(160)와, 상기 팬필터유닛을 통해 상기 크린부스로 제공되는 공기의 풍량을 측정하는 측정센서(162) 그리고 상기 측정센서(162)에서 측정된 공기풍량에 따라 상기 슬라이드 셔터(160)들을 이동시켜 상기 공기흡입구(151)들의 개방면을 조절하는 제어부(164)를 갖는다. 상기 슬라이드 셔터(160)는 복수의 통공(161)들이 형성되어 있다. 상기 슬라이드 셔터(160)의 이동은 상기 제어부(164)에 의해 작동되는 실린더(166)에 의해 이루어질 수 있다. 물론, 상기 슬라이드 셔터(160)를 이동시키기 위한 방식으로는 실린더 이외에 모터와 평기어를 이용한 기어 이동방식이나, 모터와 체인(벨트)에 의한 벨트 이동방식 등 다양하게 적용될 수 있다.
상기 제어부(164)는 상기 측정센서(162)로부터 상기 필터 하부의 풍속값을 넘겨받아 상기 공기흡입구(151)들의 면적을 조절하도록 상기 슬라이드 셔터(160)를 이동시킨다.
이처럼, 본 발명의 팬필터유닛(150)은 공기흡입구(151)들의 흡입구 면적을 조절할 수 있는 것으로, 도 3에서와 같이 평상시에는 공기흡입구(151)들과 슬라이드 셔터의 통공(161)을 통해 공기가 유입된다. 그리고 도 4에서와 같이, 상대적으로 풍량이 많이 필요할 때에는 슬라이드 셔터(160)를 이동시켜 공기흡입구(151)의 개방면을 높여 많은 공기가 유입되도록 한다.
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, 공기흡입구에서의 강한 흡입력으로 인한 무인운반장치의 간섭을 방지할 수 있으며, 또한 송풍팬의 발열들을 제어할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

Claims (3)

  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 청정공기를 제공하는 팬필터유닛을 포함하되;
    상기 팬필터유닛은 베이영역으로부터 공기가 유입되는 공기흡입구와, 상기 공기흡입구로의 공기 흡입량을 조절하는 흡입압력조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡입압력조절부는 상기 공기흡입구를 열고 닫는 슬라이드 셔터와;
    상기 팬필터유닛을 통해 상기 크린부스로 제공되는 공기의 풍량을 측정하는 측정센서와;
    상기 측정센서에서 측정된 공기풍량에 따라 상기 슬라이드 셔터를 이동시켜 상기 공기흡입구의 개방면을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기흡입구는 복수의 열과 복수의 행들을 이루는 관통홀들로 형성되거나 복수의 열을 이루는 슬릿들로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100854292B1 (ko) * 2007-03-09 2008-08-26 조영호 클린부스

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