KR20140125167A - 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 클린룸에서 흡입되는 샘플용 공기 중에 포함되는 파티클(미세 먼지, 유해가스 등의 입자상 불순물을 말함)을 카운팅하여 클린룸 내의 공기청정도를 지속적으로 관리할 수 있도록 한 것으로,
본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치는,
클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치에 있어서:
상기 클린룸 내부로부터 샘플링되는 샘플용 공기가 흡입되는 복수개의 프로브;
상기 프로브 각각에 튜브를 통해 각각 연결되고, 상기 프로브를 통해 공급되는 상기 샘플용 공기 중에 포함된 미세 먼지 또는 유해가스와 같은 파티클 농도를 측정하는 감지부와, 상기 감지부에 의해 측정되는 파티클 농도값을 표시하는 디스플레이부가 구비되는 파티클 카운터;
상기 클린룸으로부터 상기 프로브를 통해 상기 샘플용 공기를 흡입하여 상기 파티클 카운터에 공급하는 펌프;
상기 파티클 카운터에 의해 측정된 파티클 농도값이 미리 설정된 농도값보다 높을 경우 작업자에게 알려주는 알람장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치는,
클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치에 있어서:
상기 클린룸 내부로부터 샘플링되는 샘플용 공기가 흡입되는 복수개의 프로브;
상기 프로브 각각에 튜브를 통해 각각 연결되고, 상기 프로브를 통해 공급되는 상기 샘플용 공기 중에 포함된 미세 먼지 또는 유해가스와 같은 파티클 농도를 측정하는 감지부와, 상기 감지부에 의해 측정되는 파티클 농도값을 표시하는 디스플레이부가 구비되는 파티클 카운터;
상기 클린룸으로부터 상기 프로브를 통해 상기 샘플용 공기를 흡입하여 상기 파티클 카운터에 공급하는 펌프;
상기 파티클 카운터에 의해 측정된 파티클 농도값이 미리 설정된 농도값보다 높을 경우 작업자에게 알려주는 알람장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치에 관한 것으로, 특히 클린룸에서 흡입되는 샘플용 공기 중에 포함되는 파티클(미세 먼지, 유해가스 등의 입자상 불순물을 말함)을 카운팅하여 클린룸 내의 공기청정도를 지속적으로 관리할 수 있도록 한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치에 관한 것이다.
반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting)공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.
상기 팹 공정은 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 웨이퍼의 소정 영역에 이온들을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 세정된 웨이퍼를 건조시키기 위한 건조 공정과, 상기 막 또는 패턴의 결함을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함할 수 있다.
상기와 같은 반도체 장치의 제조 공정은 클린룸에서 수행된다. 상기 클린룸은 공기 중의 미세 먼지와 같은 파티클들이 작업물체, 예를 들면 반도체 기판을 오염시키는 것을 방지하기 위하여 사용되며, 상기 클린룸의 내부 환경은 파티클들의 농도로 표현되는 청정도 클래스에 기초하여 관리될 수 있다.
상기 클린룸의 청정도를 관리하기 위하여 클린룸에서 샘플링된 공기 샘플에 포함된 파티클들의 수량을 카운트하기 위한 다양한 측정 장치들이 사용되고 있다.
예를 들면, 알코올의 기화 과정에서 파티클의 크기가 증가하는 원리를 이용한 응축형 파티클 카운터(condensation particle counter), 공기 샘플로 레이저 빔을 조사하여 상기 공기 샘플에 포함된 파티클에 의해 산란된 광의 세기를 측정하는 광학 파티클 카운터(optical particle counter) 등이 널리 사용되고 있다.
한편, 클린룸 내에서 반도체소자를 제조하는 공정중에 작업자 작업복 또는 반도체장비 등에 의해 발생되는 파티클, 즉 미세 먼지, 이온성 불순물(리튬이온 등) 또는 유체입자가 반도체소자 불량을 야기할 수 있다. 이러한 파티클로부터 반도체소자들의 오염을 방지하기 위해 작업자 작업복은 물론 클린룸은 높은 수준의 공기청정도가 항시 요구되어지고 있다.
본 발명의 실시예는, 클린룸 내의 공기청정도를 지속적으로 관리,유지할 수 있도록 한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치와 관련된다.
본 발명의 실시예는, 클린룸에 발생되는 유해물질 농도를 클린룸 내의 위치별로 검출하여 정확하게 관리하므로, 반도체제품 불량 발생율을 최소화할 수 있도록 한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치와 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치는,
클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치에 있어서:
상기 클린룸 내부로부터 샘플링되는 샘플용 공기가 흡입되는 복수개의 프로브;
상기 프로브 각각에 튜브를 통해 각각 연결되고, 상기 프로브를 통해 공급되는 상기 샘플용 공기 중에 포함된 미세 먼지 또는 유해가스와 같은 파티클 농도를 측정하는 감지부와, 상기 감지부에 의해 측정되는 파티클 농도값을 표시하는 디스플레이부가 구비되는 파티클 카운터;
상기 클린룸으로부터 상기 프로브를 통해 상기 샘플용 공기를 흡입하여 상기 파티클 카운터에 공급하는 펌프;
상기 파티클 카운터에 의해 측정된 파티클 농도값이 미리 설정된 농도값보다 높을 경우 작업자에게 알려주는 알람장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치를 제공한다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.
클린룸 내의 공기청정도를 지속적으로 관리,유지함에 따라 클린룸 내의 공기오염도 감소로 인해 반도체장치를 제조하는 제조설비 및 반도체소자 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 클린룸 내에 발생되는 유해물질 농도를 클린룸 내의 위치별로 정확하게 검출하여 관리함에 따라 반도체제품을 생산하는 생산성 및 수율을 높이고, 이로 인해 반도체소자 원가비용을 절감하여 가격경쟁력을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치의 구성을 설명하기 위한 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치의 사용상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치의 사용상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치는,
반도체소자가 안착되는 반도체 지지판과, 상기 반도체소자 표면을 가공하기 위해 상기 반도체소자에 가스를 분사시키는 가스디퓨져가 구비되는 반도체소자 제조용 반응로가 설치되는 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치에 있어서:
상기 클린룸(10) 내부로부터 샘플링되는 샘플용 공기가 흡입되는 복수개의 프로브(11;11a,11b,11c,11d)(probe);
상기 프로브(11;11a,11b,11c,11d) 각각에 튜브(12;12a,12b,12c,12d)를 통해 각각 연결되고, 프로브(11;11a,11b,11c,11d)를 통해 공급되는 샘플용 공기 중에 포함된 미세 먼지 또는 유해가스와 같은 파티클 농도를 측정하는 감지부(13)와, 감지부(13)에 의해 측정되는 파티클 농도값을 표시하는 디스플레이부(14)가 구비되는 파티클 카운터(15);
상기 클린룸(10)으로부터 프로브(11;11a,11b,11c,11d)를 통해 샘플용 공기를 흡입하여 파티클 카운터(15)에 공급하는 펌프(16);
상기 파티클 카운터(15)에 의해 측정된 파티클 농도값이 미리 설정된 농도값보다 높을 경우 작업자에게 알려주는 알람장치(17)를 포함한다.
상기 파티클 카운터(15)에 의해 측정된 파티클 농도값에 대한 데이터를 백업받아서 저장하는 저장수단(18)(일 예로서 노트북 컴퓨터가 사용될 수 있음)을 포함할 수 있다.
도면중 미 설명부호 19는 복수개의 프로브(11;11a,11b,11c,11d)를 통해 흡입되는 샘플용 공기중 테스트할 위치의 프로브(11a,11b,11c,11d중 어느 하나를 말함)로부터 흡입되는 샘플용 공기를 상기 파티클 카운터(15)에 공급하는 매니폴드(manifold)이다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치의 사용예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3에서와 같이, CVD, 드라이엣쳐(dry etcher) 등의 반도체소자를 제조하기 위해 클린룸(10)에 설치되는 반응로(20)는, 상기 반응로(20)에 가스를 유입시키는 가스유입구(21)가 상부에 설치되고 반응로(20)로부터 가스를 외부로 배출시키는 가스배출구(22)가 하부에 형성된다. 상기 반응로(20)에 설치되는 웨이퍼지지판(25)에 웨이퍼(24)가 안착된다. 상기 가스유입구(21)를 통해 공급되는 가스를 웨이퍼(24)를 향하여 확산시켜 상기 웨이퍼(24) 표면을 가공하기 위한 가스디퓨져(23)가 웨이퍼(24) 상방으로 설치된다.
따라서 상기 가스디퓨져(23)로부터 확산되는 가스는 가스 또는 액적(liquid drop) 등은 반응로(20) 내에서 확산되어 상기 웨이퍼(24) 표면에 박막을 형성하거나, 균일한 식각현상을 유발시킴에 따라 반도체소자 제조 공정이 진행된다.
한편, 반도체소자를 제조하는 공정 전반을 통해 웨이퍼, 웨이퍼 처리장비 및 클린룸 내의 공기 오염정도를 실시간으로 측정하고 관리해야 된다. 특히 클린룸 내의 먼지는 세척이나 웨이퍼 장진(loading operation) 및 감광막공정 등에 치명적인 결과를 초래할 수 있게 되므로 클린룸 내의 공기청정도는 항시 유지되어야 한다.
상기 클린룸(10) 내부의 공기오염도를 측정할 경우, 상기 펌프(16) 구동에 의해 클린룸(10) 내부의 샘플용 공기는 복수개의 프로브(11a,11b,11c,11d)와, 프로브(11a,11b,11c,11d)에 연결된 튜브(12a,12b,12c,12d)를 통해 매니폴드(19)로 흡기된다.
상기 복수개의 튜브(12a,12b,12c,12d)를 통해 매니폴드(19)에 흡입된 샘플용 공기 중, 클린룸(10) 내부의 특정위치에서 샘플링되는 샘플용 공기 중에 포함된 파티클을 측정하고자 하기 위해 선택된 튜브(12a,12b,12c,12d 중 어느 하나를 말함)를 통해 흡입되는 샘플용 공기가 파티클 카운터(15)의 감지부(13)로 공급된다.
이때 상기 펌프(16) 구동에 의해 클린룸(10)의 복수개소로부터 프로브(11a,11b,11c,11d)를 통해 흡입되는 샘플용 공기 중, 클린룸(10)의 특정위치로부터 흡입되는 샘플용 공기 중에 포함되는 파티클을 측정할 수 있도록, 해당 프로브(11a,11b,11c,11d 중 어느 하나를 말함)에 의해 흡입되는 샘플용 공기를 매니폴드(19)를 통해 파티클 카운터(15)에 공급하는 구성은, 당해 기술분야에서 공지된 기술내용이므로 이들 구성의 상세한 설명은 생략한다.
상기 감지부(13)에 의해 측정되는 파티클 농도(파티클 갯수를 말함)에 대한 데이터는 상기 디스플레이부(14)에 디스플레이되고, 동시에 노트북컴퓨터 등이 사용되는 상기 저장수단(18)에 전송된다. 상기 클린룸(10)에서 샘플링된 샘플용 공기 중에 포함된 파티클들을 파티클 카운터(15)의 감지부(13)에 의해 카운트할 경우, 광학 파티클 카운터(optical particle counter) 등이 사용될 수 있고, 이들은 당해분야에서 사용되는 기술내용이므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이 하나의 파티클 카운터(15)에 복수개의 프로브(11a,11b,11c,11d)들이 연결됨에 따라, 클린룸(10) 내부에서 여러장소의 위치에서 샘플링되는 샘플용 공기 중에 포함되는 파티클을 측정할 수 있어 클린룸(10) 내의 공기오염도를 정확하게 측정할 수 있게 된다.
이로 인해 반도체제품을 제조하는 공정 중에, 클린룸(10) 내부의 여러 위치에서의 공기 중에 포함되는 파티클을 측정하는 시간을 줄일 수 있고, 클린룸(10) 내의 공간 및 위치별로 공기오염도를 측정하므로 파티클 측정값에 대한 정확성 및 신뢰성을 높일 수 있게 된다.
10; 클린룸
11; 프로브
12; 튜브
13; 감지부
14; 디스플레이부
15; 파티클 카운터
16; 펌프
17; 알람장치
18; 저장수단
19; 매니폴드
11; 프로브
12; 튜브
13; 감지부
14; 디스플레이부
15; 파티클 카운터
16; 펌프
17; 알람장치
18; 저장수단
19; 매니폴드
Claims (1)
- 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치에 있어서:
상기 클린룸 내부로부터 샘플링되는 샘플용 공기가 흡입되는 복수개의 프로브;
상기 프로브 각각에 튜브를 통해 각각 연결되고, 상기 프로브를 통해 공급되는 상기 샘플용 공기 중에 포함된 미세 먼지 또는 유해가스와 같은 파티클 농도를 측정하는 감지부와, 상기 감지부에 의해 측정되는 파티클 농도값을 표시하는 디스플레이부가 구비되는 파티클 카운터;
상기 클린룸으로부터 상기 프로브를 통해 상기 샘플용 공기를 흡입하여 상기 파티클 카운터에 공급하는 펌프;
상기 파티클 카운터에 의해 측정된 파티클 농도값이 미리 설정된 농도값보다 높을 경우 작업자에게 알려주는 알람장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸에 발생되는 유해물질 모니터링 장치.
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|---|---|---|---|---|
| CN106558193A (zh) * | 2015-09-29 | 2017-04-05 | 哈尔滨东方报警设备开发有限公司 | 一种带有泵吸式气体探测报警器 |
| KR20190076087A (ko) * | 2017-12-21 | 2019-07-02 | 한국에너지기술연구원 | 비정상상태 조건 모니터링이 가능한 온라인 기체분석시스템 및 그 작동방법 |
| KR102144973B1 (ko) | 2019-04-19 | 2020-08-14 | 주식회사 온오프시스템 | 모니터링 장치 및 방법 |
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2013
- 2013-04-18 KR KR20130042988A patent/KR20140125167A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106558193A (zh) * | 2015-09-29 | 2017-04-05 | 哈尔滨东方报警设备开发有限公司 | 一种带有泵吸式气体探测报警器 |
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