KR20110041445A - 퓸 제거장치 및 이를 이용한 반도체 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 퓸 제거장치 및 이를 이용한 반도체 제조장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 공정 중 기판에 잔존하는 퓸(fume)을 제거하여 기판 및 공정에 이용되는 장치들의 손상을 최소화함으로써 공정 수율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

퓸 제거장치 및 이를 이용한 반도체 제조장치{Fume elimination apparatus and to use andsemiconductor manufacturing apparatus}
본 발명은 퓸 제거장치 및 이를 이용한 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공정 중 기판에 잔존하는 퓸(fume)을 제거하여 기판 및 공정에 이용되는 장치들의 손상을 최소화함으로써 공정 수율을 증대시킬 수 있는 퓸 제거장치 및 이를 이용한 반도체 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정 중에는 식각, 증착, 에칭 등의 공정 중 대부분이 진공상태에서 공정 가스를 통해 공정을 진행하게 된다.
이러한 공정 가스를 대부분이 공정 중 배기 처리되지만 공정 중인 기판 표면에 잔존한 상태로 배출되어 반송챔버 등 공정에 소요되는 장치들을 오염시켜 오작동 등 고장의 원인으로 전체 공정 수율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공정 중 기판에 잔존하는 퓸(fume)을 제거하여 기판 및 공정에 이용되는 장치들의 손상을 최소화함으로써 공정 수율을 증대시킬 수 있는 퓸 제거장치 및 이를 이용한 반도체 제조장치를 제공함에 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.
본 발명의 퓸 제거 장치는, 상하로 분리되는 몸체; 상기 몸체 상측에 구비되어 웨이퍼를 수납하는 적재대; 상기 몸체 상측에 구비되어 적재대에 진입하는 웨이퍼를 샤워하는 에어커튼; 상기 적재대에 적재된 웨이퍼로부터 퓸을 흡기하는 흡기부재; 및 흡기된 퓸을 배기하는 배기부재;로 이루어진다.
그리고 상기 에어커튼은 상측관과 측면관으로 이루어지며, 상기 상측관과 측면관에는 관을 따라 등간격 배치되는 노즐이 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 노즐은 웨이퍼의 진행 방향으로 분사되도록 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 흡기부재는 상부 몸체 후면에 배치되며, 다수개 흡기공이 형성된 플레이트인 것이 바람직하다.
그리고 상기 흡기공은 하측에서 상측으로 갈수록 개구된 면적이 점차 증가되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 배기부재는 흡기부재와 연결관에 의해 연결되는 배기관과 상기 배기관 단부에 배치되어 배기 속도를 조절하게 하는 밴트리로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 배기관은 투명소재로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고 상기 배기부재에는 배기되는 퓸을 수용하는 배기호퍼;를 더 구비하게 하는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치는, 공정을 위한 웨이퍼를 대기시키는 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버 일측에 구비되어 로드락 챔버로부터 웨이퍼를 전달받아 공정 챔버로 반입 반출하는 반송 챔버; 상기 반송 챔버로부터 전달받은 웨이퍼에 소정의 공정을 소행하는 공정 챔버; 및 상기 로드락 챔버 측에 구비되어 공정 후의 웨이퍼로부터 퓸을 제거하는 퓸 제거 장치;로 이루어지며, 상기 퓸 제거 장치는 상하로 분리되는 몸체; 상기 몸체 상측에 구비되어 웨이퍼를 수납하는 적재대; 상기 몸체 상측에 구비되어 적재대에 진입하는 웨이퍼를 샤워하는 에어커튼; 상기 적재대에 적재된 웨이퍼로부터 퓸을 흡기하는 흡기부재; 및 흡기된 퓸을 배기하는 배기부재;로 이루어진다.
그리고 상기 에어커튼은 상측관과 측면관으로 이루어지며, 상기 상측관과 측면관에는 관을 따라 등간격 배치되는 노즐이 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 노즐은 웨이퍼의 진행 방향으로 분사되도록 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 흡기부재는 상부 몸체 후면에 배치되며, 다수개 흡기공이 형성된 플레이트인 것이 바람직하다.
그리고 상기 흡기공은 하측에서 상측으로 갈수록 개구된 면적이 점차 증가되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 배기부재는 흡기부재와 연결관에 의해 연결되는 배기관과 상기 배기관 단부에 배치되어 배기 속도를 조절하게 하는 밴트리로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 배기관은 투명소재로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고 상기 배기부재에는 배기되는 퓸을 수용하는 배기호퍼;를 더 구비하게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 공정 중 기판에 잔존하는 퓸(fume)을 제거하여 기판 및 공정에 이용되는 장치들의 손상을 최소화함으로써 공정 수율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 흡입된 퓸을 수용한 상태로 배기되게 함으로써 퓸의 배치가 균일하게 이루어지게 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 웨이퍼가 적재대에 적재시 웨이퍼에 잔류하는 퓸이 로드락 챔버 측으로 역류하는 것을 방지하게 함으로써 퓸 제거 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 퓸 제거 장치를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 퓸 제거 장치의 상부 몸체 측을 나타내는 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 상부 몸체 측을 나타내는 분해 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 상부 몸체 측을 나타내는 배면 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치를 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 퓸 제거 장치를 나타내는 측면도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 퓸 제거 장치를 나타내는 개략도.
도 9는 본 발명에 따른 퓸의 흡기 상태를 나타내는 시뮬레이터.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 퓸 제거 장치(100)는, 상하로 분리되는 몸체(101,102); 상기 몸체 상측에 구비되어 웨이퍼를 수납하는 적재대(120); 상기 몸체 상측에 구비되어 적재대(120)에 진입하는 웨이퍼를 샤워하는 에어커튼(130); 상기 적재대에 적재된 웨이퍼로부터 퓸을 흡기하는 흡기부재(140); 및 흡기된 퓸을 배기하는 배기부재(150);로 이루어진다.
상기 상부 몸체(101)는 전체적으로 박스 형태를 하고 있고, 전면은 개구된 입구측(103)이 형성되어 있다. 상기 입구측은 후술하는 로드락 챔버 측에 부착되어 웨이퍼가 입출되는 입구역할을 한다. 또한 상기 상부 몸체 내부에는 하우징(104)이 구비되어 상부 몸체 내부가 차폐되도록 하고 있다.
상기 적재대(120)는 하우징(104) 내에 구비되며, 웨이퍼의 수납 공간을 형성하는 블록(121)과 상기 블록 내측에 다단으로 형성되는 슬롯(122)으로 이루어진다.
상기 에어커튼(130)은 입구측(103)에 구비되어 적재대로 진입하는 웨이퍼를 샤워하도록 "∏" 자 형태로 측면관(131)과 상측관(133)이 서로 연결되어 형성되며, 하측으로부터 연결된 관로(미도시)로부터 에어를 공급받아 분사하도록 하고 있다.
여기서 관로를 통해 공급되는 에어로는 공기(Air), N2, Hot N2 등을 선택적으로 이용할 수 있으나, 진입하는 웨이퍼를 향해 일정한 압력으로 분사되며 웨이퍼에 손상을 입히지 않은 상태로 웨이퍼 표면의 퓸이 역류되지 않게 하는 기체라면 어떠한 것도 가능하다.
또한 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 상측관(133)과 측면관(131)에는 관을 따라 등간격 배치되는 노즐(132,134)이 형성되며, 상기 노즐은 웨이퍼(W)의 진행 방향으로 에어(A)를 분사되도록 형성되어 웨이퍼에 묻어 있는 퓸이 진입과정에 역류되는 것을 방지토록 하고 있다.
상기 흡기부재(140)는 상부 몸체(101)의 내부 하우징(104)에 구비되어 적재대(120)에 적재된 웨이퍼로부터 퓸을 흡기시킬 수 있게 하우징 후면에 플레이트 형태로 배치되고, 상기 플레이트에는 다수개의 흡기공(141)이 형성되어 있다. 또한 상기 흡기공(141)은 하부로부터 상부로 갈수도록 개구된 면적이 점차 증가되도록 형성되어 하부의 흡기와 상부의 흡기가 균일하게 이루어질 수 있게 하고 있다.
상기 배기부재(150)는 흡기부재(140)와 연결관(152)에 의해 연결되는 배기관(153)과 상기 배기관 단부에 배치되어 배기 속도를 조절하게 하는 밴트리(154)로 이루어지다.
상기 배기관(153)은 배기되는 퓸의 배기 상태를 확인하여 배기라인의 막힘이 발생되는지를 확인할 수 있게 투명소재로 형성되며, 상기 밴트리(164)는 배기라인에 오리피스 관로를 형성시켜 배기 상태를 조절할 수 있게 하고 있다. 여기서 상기 밴트리는 오리피스를 형성시키기 위한 일반적인 밸브로서 구체적인 설명을 생략한다.
한편 본 발명의 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치는, 공정을 위한 웨이퍼를 대기시키는 로드락 챔버(1); 상기 로드락 챔버 일측에 구비되어 로드락 챔버로부터 웨이퍼를 전달받아 공정 챔버로 반입 반출하는 반송 챔버(2); 상기 반송 챔버로부터 전달받은 웨이퍼에 소정의 공정을 소행하는 공정 챔버(3); 및 상기 로드락 챔버 측에 구비되어 공정 후의 웨이퍼로부터 퓸을 제거하는 퓸 제거 장치(100);로 이루어지며, 상기 퓸 제거 장치는 상하로 분리되는 몸체; 상기 몸체 상측에 구비되어 웨이퍼를 수납하는 적재대; 상기 몸체 상측에 구비되어 적재대에 진입하는 웨이퍼를 샤워하는 에어커튼; 상기 적재대에 적재된 웨이퍼로부터 퓸을 흡기하는 흡기부재; 및 흡기된 퓸을 배기하는 배기부재;로 이루어진다.
예컨대 본 발명의 퓸 제거 장치는 반도체 제조 장치에 설치되어 공정이 끝난 웨이퍼를 적재대에 다수개 적재시켜 웨이퍼에 잔류하는 퓸을 흡기부재를 통해 흡기하여 배기시킴으로써 퓸으로 인해 웨이퍼가 손상되는 것을 방지토록 하는 것이다.
즉, 본 발명에 의하면 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 퓸 제거 장치를 로드락 챔버(1) 측에 퓸 제거 장치(100)를 설치한 후 공정 챔버(3)에 공정이 끝난 웨이퍼를 로드락 챔버 측에서 퓸 제거 장치 측으로 진입시켜 퓸을 제거하게 되는데, 이때 퓸 제거 장치 측으로 진입하는 웨이퍼는 퓸 제거 장치 측으로 에어를 분사되도록 하는 에어커튼(130)을 통과하며 웨이퍼의 퓸이 로드락 챔버 측으로 역류되는 것을 방지하고, 진입한 웨이퍼는 순차적으로 적재대에 적재되어 후면의 흡기부재를 통해 웨이퍼로부터 퓸을 흡입 배출하게 한다.
여기서 상기 흡기부재는 하부로부터 상부로 갈수록 개구된 흡기공의 면적이 증가되도록 형성함으로써 하부의 퓸과 상부의 퓸을 균일하게 흡기할 수 있도록 하고 있다. 도 9는 본 발명에 의해 흡기되는 퓸을 시뮬레이션한 것으로 상부와 하부가 균일하게 흡기되며 배기부재 측으로 배기됨을 알 수 있다.
또한 배기된 퓸은 흡기부재 측과 연결된 배기관을 통해 배출되는데, 상기 배기관에는 배기호퍼(151)가 구비되어 흡기된 퓸이 수용되게 함으로써 퓸의 배기를 균일하게 이루어지게 할 수 있게 된다.
이와 같이 퓸 제거 장치를 반도체 제조 장치에 구비시켜 공정이 끝난 웨이퍼로부터 퓸을 제거한 후 웨이퍼를 배출하게 되면 웨이퍼에 잔류되는 퓸으로 인해 웨이퍼가 손상되는 것을 방지하고, 웨이퍼의 배출시 퓸으로 인해 외부 공기 오염을 방지할 수 있게 되어 반도체 공정 수율을 증대시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
100: 퓸 제거 장치 101 : 상부 몸체
102 : 하부 몸체 103 : 입구측
104 : 하우징 120 : 적재대
130 : 에어커튼 140 : 흡기부재
150 : 배기부재

Claims (16)

  1. 상하로 분리되는 몸체;
    상기 몸체 상측에 구비되어 웨이퍼를 수납하는 적재대;
    상기 몸체 상측에 구비되어 적재대에 진입하는 웨이퍼를 샤워하는 에어커튼;
    상기 적재대에 적재된 웨이퍼로부터 퓸을 흡기하는 흡기부재; 및
    흡기된 퓸을 배기하는 배기부재;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓸 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어커튼은 상측관과 측면관으로 이루어지며,
    상기 상측관과 측면관에는 관을 따라 등간격 배치되는 노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐은 웨이퍼의 진행 방향으로 분사되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡기부재는 상부 몸체 후면에 배치되며, 다수개 흡기공이 형성된 플레이트인 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 흡기공은 하측에서 상측으로 갈수록 개구된 면적이 점차 증가되도록 하는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기부재는 흡기부재와 연결관에 의해 연결되는 배기관과 상기 배기관 단부에 배치되어 배기 속도를 조절하게 하는 밴트리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배기관은 투명소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 배기부재에는 배기되는 퓸을 수용하는 배기호퍼;를 더 구비하게 하는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치.
  9. 공정을 위한 웨이퍼를 대기시키는 로드락 챔버;
    상기 로드락 챔버 일측에 구비되어 로드락 챔버로부터 웨이퍼를 전달받아 공정 챔버로 반입 반출하는 반송 챔버;
    상기 반송 챔버로부터 전달받은 웨이퍼에 소정의 공정을 소행하는 공정 챔버; 및
    상기 로드락 챔버 측에 구비되어 공정 후의 웨이퍼로부터 퓸을 제거하는 퓸 제거 장치;로 이루어지며,
    상기 퓸 제거 장치는 상하로 분리되는 몸체;
    상기 몸체 상측에 구비되어 웨이퍼를 수납하는 적재대;
    상기 몸체 상측에 구비되어 적재대에 진입하는 웨이퍼를 샤워하는 에어커튼;
    상기 적재대에 적재된 웨이퍼로부터 퓸을 흡기하는 흡기부재; 및
    흡기된 퓸을 배기하는 배기부재;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 에어커튼은 상측관과 측면관으로 이루어지며,
    상기 상측관과 측면관에는 관을 따라 등간격 배치되는 노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 노즐은 웨이퍼의 진행 방향으로 분사되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 흡기부재는 상부 몸체 후면에 배치되며, 다수개 흡기공이 형성된 플레이트인 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 흡기공은 하측에서 상측으로 갈수록 개구된 면적이 점차 증가되도록 하는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 배기부재는 흡기부재와 연결관에 의해 연결되는 배기관과 상기 배기관 단부에 배치되어 배기 속도를 조절하게 하는 밴트리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 배기관은 투명소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 배기부재에는 배기되는 퓸을 수용하는 배기호퍼;를 더 구비하게 하는 것을 특징으로 하는 퓸 제거 장치가 구비된 반도체 제조 장치.
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