KR20190108234A - 이에프이엠 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼가 수납되는 웨이퍼 저장장치와 공정장비 사이에서의 웨이퍼 반송이 이루어지는 이에프이엠에 관한 것으로서, 특히, 웨이퍼 반송실로 공급되는 가스의 유동을 원할하게 하여 웨이퍼 반송실 내부의 청청도를 높게 유지시킴으로써, 웨이퍼 반송실 내부의 오염을 방지하는 이에프이엠에 관한 것이다.

Description

이에프이엠{EFEM, Equipment Front End Module}
본 발명은 웨이퍼가 수납되는 웨이퍼 저장장치와 공정장비 사이에서의 웨이퍼 반송이 이루어지는 이에프이엠에 관한 것이다.
반도체의 제조 공정에 있어서 수율이나 품질의 향상을 위해 청정한 클린룸 내에서의 웨이퍼의 처리가 이루어지고 있다. 그러나 소자의 고집적화나 회로의 미세화, 웨이퍼의 대형화가 진행됨에 따라 클린룸 내의 전체를 청정한 상태로 유지하는 것은 기술적 비용적으로 곤란하게 되었다.
따라서, 최근에는 웨이퍼 주위의 공간에 대해서만 청정도를 관리를 하게 되었으며, 이를 위해 풉(FOUP, Front-Opening Unified Pod)이라 불리는 밀폐식의 저장 포드의 내부에 웨이퍼를 저장하고, 웨이퍼의 가공을 행하는 공정장비와 풉 사이에서 웨이퍼의 전달을 행하기 위해, 이에프이엠(EFEM, Equipment Front End Module)이라 불리는 모듈을 이용하게 되었다.
이에프이엠은 웨이퍼 반송 장치가 구비된 웨이퍼 반송실을 구성하여 웨이퍼 반송실의 일측면에 풉이 결합되는 로드포트(Load Port)가 접속하고, 웨이퍼 반송실의 타측면에 공정장비가 접속된다. 따라서, 웨이퍼 반송장치가 풉 내부에 저장된 웨이퍼를 공정장비로 반송하거나 공정장비에서 가공 처리를 마친 웨이퍼를 웨이퍼 저장장치 내부로 반송한다.
위와 같은 이에프이엠에 관한 특허로는 한국등록특허 제10-1002949호(이하, '특허문헌 1'이라 한다)와, 한국공개특허 제10-2015-0009421호(이하, '특허문헌 2'라 한다)에 기재된 것이 공개되어 있다.
특허문헌 1 및 특허문헌 2의 이에프이엠은 웨이퍼 반송실의 로봇암에 의해 로드포트에 결합된 풉에 수납된 웨이퍼가 반송될 때, 웨이퍼 반송실 내부로 가스가 공급됨으로써, 웨이퍼 반송실 내부의 청정도를 관리하게 된다.
그러나, 특허문헌 1 및 특허문헌 2의 경우, 웨이퍼의 반송이 행해지는 웨이퍼 반송실의 형상이 단순한 박스 형태(BOX TYPE)로 형성되어 있어, 웨이퍼 반송실 내부의 청정도가 저해되고, 웨이퍼 반송실의 부식 등의 문제점이 발생하게 된다.
상세하게 설명하면, 풉에서 꺼내진 웨이퍼에는 유해 가스인 퓸이 잔존하게 되는데, 이러한 퓸은 웨이퍼 반송실로 공급되는 가스와 함께 배기 됨으로써 제거된다.
그러나, 전술한 바와 같이, 박스 형태의 웨이퍼 반송실의 경우, 퓸이 웨이퍼 반송실의 모서리 부분에 잔존하게 되거나, 배기가 원활하게 이루어지지 않아, 웨이퍼 반송실의 바닥에 잔존할 수 있다.
이처럼, 웨이퍼 반송실 내부에 퓸이 계속 잔존하게 되면, 웨이퍼 반송실 내부가 오염되어 웨이퍼의 오염 등을 야기할 수 있으며, 나아가 웨이퍼 반송실 내부에 부식 등의 손상이 발생하게 되는 것이다.
한국등록특허 제10-1002949호 한국공개특허 제10-2015-0009421호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼 반송실로 공급되는 가스의 유동을 원할하게 하여 웨이퍼 반송실 내부의 청청도를 높게 유지시킴으로써, 웨이퍼 반송실 내부의 오염을 방지하는 이에프이엠을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 이에프이엠은, 웨이퍼 저장장치와 공정장비 사이에서의 웨이퍼 반송이 이루어지는 웨이퍼 반송실; 및 상기 웨이퍼 반송실 내에 가스를 송출하는 송출부;를 포함하되, 상기 웨이퍼 반송실의 내면의 적어도 일부에는 유선형의 곡면부가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면부는 상기 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 볼록하게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면부는, 상기 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 볼록하게 형성된 볼록 곡면부와, 상기 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 오목하게 형성된 오목 곡면부가 상호 연속적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면부는 상기 웨이퍼 반송실의 내면으로부터 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면부와 상기 웨이퍼 반송실의 내면 사이에는 보온재가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨이퍼 반송실의 내면에는 상기 웨이퍼 반송실을 가열시키는 히터가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면부는 폴리머 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨이퍼 반송실의 내면에는 상기 웨이퍼 저장장치 또는 상기 공정장비가 접속되는 개구부가 형성되고, 상기 개구부에는 상기 개구부의 중심점을 기준으로 상기 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 볼록하게 형성된 개구부 곡면부가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡면부 중 상기 웨이퍼 반송실의 내면의 모서리에 구비된 곡면부는 상기 웨이퍼 반송실의 모서리 방향으로 볼록하게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨이퍼 반송실 내의 가스를 배기하며, 복수개의 배기구가 구비된 배기판을 포함하는 배기부; 및 상기 웨이퍼 반송실의 내면에 구비되는 기류 가이드부;를 더 포함하되, 상기 기류 가이드부는 상기 복수개의 배기구 중 인접하는 배기구 각각에 상기 송출부에서 송출된 가스가 유동되도록 상기 인접하는 배기구 사이와 대응되는 위치에 위치하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 이에프이엠에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
송출부에서 송출된 가스가 곡면부를 따라 유동됨으로써, 웨이퍼 반송실 내부의 하강기류의 흐름이 배기구로 원활하게 유동되어 배기될 수 있다. 따라서, 웨이퍼 반송실 내부에 퓸이 잔존하는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼 반송실 내부의 장비들이 오염되어 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
웨이퍼 반송실의 내면이 곡선 형상을 갖음으로써, 송출부를 통해 송출되는 가스가 배기부로 배기될 때, 와류가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서, 송출부에서 송출되는 가스가 송출부에서 배기부로 유동될 때 형성되는 하강기류는 난류(turblent flow) 형태가 아닌 층류(laminar flow) 형태로 유동할 수 있며, 이를 통해, 웨이퍼 반송실 내의 가스의 송출 및 배기가 원할하게 유지될 수 있다.
폴리머 재질의 곡면부를 사용하거나, 곡면부에 코팅을 함으로써, 곡면부 자체의 파손(또는 부식)을 효과적으로 방지할 수 있다.
곡면부를 웨이퍼 반송실의 내면으로부터 탈착 가능하게 구성함으로써, 곡면부의 교체를 손쉽게 달성할 수 있다.
탈착 가능한 곡면부에 스커트를 구비함으로써, 곡면부와 웨이퍼 반송실의 내면 사이의 이음새 부분을 효과적으로 밀봉할 수 있다.
전면벽 개구부 곡면부 및 후면벽 개구부 곡면부를 통해 웨이퍼 반송실과 공정장비 및 웨이퍼 저장장치로의 가스 유동을 원할하게 할 수 있다.
히터 및 보온재의 구성을 통해 퓸에 존재하는 폴리머 파티클이 고체화되는 것을 방지할 수 있으므로, 웨이퍼 반송실 내부의 퓸을 효과적으로 배기할 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼 반송실 내부의 청정도를 높게 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이에프이엠에 공정챔버가 접속한 것을 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이에프이엠에 로드 포트가 접속된 것을 도시한 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이에프이엠의 사시도.
도 5는 도 3의 분해도.
도 6은 도 3의 웨이퍼 반송실을 도시한 사시도.
도 7은 도 4의 웨이퍼 반송실을 도시한 사시도.
도 8은 도 3의 송출부의 기류제어부를 도시한 평면도.
도 9는 도 8의 기류제어부의 기류제어 날개를 도시한 사시도.
도 10은 도 9의 A-A'의 단면도.
도 11은 도 3의 배출부를 도시한 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이에프이엠에 공정챔버가 접속한 것을 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이에프이엠에 로드 포트가 접속된 것을 도시한 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이에프이엠의 사시도이고, 도 5는 도 3의 분해도이고, 도 6은 도 3의 웨이퍼 반송실을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 4의 웨이퍼 반송실을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 3의 송출부의 기류제어부를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8의 기류제어부의 기류제어 날개를 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 A-A'의 단면도이고, 도 11은 도 3의 배출부를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이에프이엠(10)에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이에프이엠(10)은, 웨이퍼 저장장치(20)와 공정장비(30) 사이에서의 웨이퍼 반송이 이루어지는 웨이퍼 반송실(100)과, 웨이퍼 반송실(100) 내에 가스를 송출하는 송출부(200)와, 웨이퍼 반송실(100)의 가스를 배기하는 배기부(300)를 포함하여 구성된다.
이에프이엠(10)의 내부의 가스는 후술할 불활성 가스를 포함한 이에프이엠(10) 내부의 모든 가스를 의미한다. 불활성 가스는 질소, 아르곤 등의 가스를 의미한다.
이에프이엠(10)의 전방면 측에는 복수개의 웨이퍼 저장장치(20)가 접속된 채 배열된다.
웨이퍼 저장장치(20)는 웨이퍼를 수납하는 풉(21)과, 그 상부에 풉(21)을 결합시켜 적재하는 로드포트(22)를 포함하여 구성된다.
풉(21)은 일측면이 개방되어 있으며, 상기 개방된 일측면을 통해 풉(21)의 내부에 복수개의 웨이퍼가 상, 하로 수납된다. 따라서, 웨이퍼 제조 공정에서 각 공정별로 웨이퍼의 이동시, 풉(21)을 통해 웨이퍼를 쉽게 옮길 수 있다.
로드포트(22)의 상부에는 풉(21)이 결합되어 적재된다. 따라서, 로드포트(22)가 이에프이엠(10)의 전방에 설치될 때, 풉(21)의 개방된 일측면은 웨이퍼 반송실(100)의 전면벽(110)에 형성된 전면벽 개구부(111)와 연통되며, 이를 통해, 풉(21)과 웨이퍼 반송실(100)은 연통 및 접속된다.
풉(21)과 로드포트(22)가 결합시 로드포트(22)의 가스 송출부를 통해 풉(21) 내부에 가스가 공급됨으로써, 풉(21) 내부에 수납된 웨이퍼의 청정도를 별도로 관리할 수 있다.
이에프이엠(10)의 후방면 측에는 공정장비(30)가 접속되며, 이 경우, 공정장비(30)의 로드로크실(31)이 웨이퍼 반송실(100)의 후면벽(120)에 형성된 후면벽 개구부(121)와 연통됨으로써, 공정장비(30)가 이에프이엠(10)의 후방면 측에 접속된다.
공정장비(30)는 복수개가 이에프이엠(10)의 후방면 측에 접속될 수 있으며, 공정장비(30)는 다양한 구성을 갖을 수 있다.
일례로써, 공정장비(30)는 로드로크실(31)과 인접하여 공정장비 반송실(32)이 설치되고, 공정장비 반송실(32)과 인접하여 웨이퍼의 처리를 행하는 복수개의 공정유닛(33)이 설치되는 구성을 갖는다.
로드로크실(31)과 웨이퍼 반송실(100)의 후면벽(120) 사이에는 로드로크실 도어(31a)가 설치될 수 있으며, 로드로크실 도어(31a)를 개폐함으로써, 웨이퍼 반송실(100)과 로드로크실(31)이 연통되거나 차단될 수 있다.
공정장비 반송실(32)과 복수개의 공정유닛(33) 사이에는 각각 공정장비 반송실 도어(32a)가 설치될 수 있으며, 공정장비 반송실 도어(32a)를 개폐함으로써, 공정장비 반송실(32)과 복수개의 공정유닛(33) 사이를 연통하거나 차단할 수 있다.
공정장비 반송실(32)에는 공정장비 반송장치(34)를 사용하여, 로드로크실(31)과 복수개의 공정유닛(33) 사이에서 웨이퍼의 반송을 수행할 수 있다.
웨이퍼 반송실(100)
이하, 웨이퍼 반송실(100)에 대해 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 반송실(100)은 이에프이엠(10)의 전방에 접속된 웨이퍼 저장장치(20)와 이에프이엠(10)의 후방에 접속된 공정장비(30) 사이에서의 웨이퍼 반송이 이루어지는 공간을 제공하는 기능을 한다.
이러한 웨이퍼의 반송은 웨이퍼 반송실(100) 내부에 설치되는 반송장치(161)에 의해 수행된다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 반송실(100)의 상부에는 송출부(200)가 위치한다.
웨이퍼 반송실(100)의 하부, 즉, 웨이퍼 반송실(100)의 바닥에는 배기부(300)의 배기판(310)과 반송장치(161)가 설치되는 설치판(160)이 위치한다. 따라서, 웨이퍼 반송실(100)의 바닥면은 배기판(310)과 설치판(160)에 의해 이루어져 있다.
웨이퍼 반송실(100)에는 웨이퍼 반송실(100)의 둘레면을 이루는 복수개의 벽이 구비되며, 복수개의 벽 중 웨이퍼 저장장치(20) 또는 공정장비(30) 또는 퓸 제거장치 등이 접속되는 벽에는 개구부가 형성된다.
이하에서는, 하나의 예로서, 웨이퍼 반송실(100)의 둘레면을 이루는 복수개의 벽이 전면벽(110), 후면벽(120), 좌측면벽(130), 우측면벽(140) 및 모서리벽(150)을 포함한 것을 기준으로 설명한다.
또한, 개구부는 전면벽(110)에 형성되는 전면벽 개구부(111), 후면벽(120)에 형성되는 후면벽 개구부(121), 좌측면벽(130)에 형성되는 좌측면벽 개구부(131), 우측면벽(140)에 형성되는 우측면벽 개구부(141)를 포함하는 것을 기준으로 설명한다.
이하의 설명에서 언급되는 웨이퍼 반송실(100)의 내면은 웨이퍼 반송실(100) 내의 내측 방향의 면을 의미하는 것으로서, 전면벽(110), 후면벽(120), 좌측면벽(130), 우측면벽(140) 및 모서리벽(150)의 내측 방향의 면인 벽면과, 송출부(200)가 위치하며 웨이퍼 반송실(100)의 천장을 이루는 천장면과, 배기부(300)가 위치하며 웨이퍼 반송실(100)의 바닥을 이루는 바닥면을 포함한다.
따라서, 전술한 전면벽 개구부(111), 후면벽 개구부(121), 좌측면벽 개구부(131), 우측면벽 개구부(141)는 전면벽(110), 후면벽(120), 좌측면벽(130), 우측면벽(140)의 내면 중 벽면을 관통하며 형성된다.
웨이퍼 반송실(100)의 전방면은 전면벽(110)이 구비되고, 웨이퍼 반송실(100)의 후방면은 후면벽(120)이 구비되고, 웨이퍼 반송실(100)의 좌, 우측면 각각에는 좌, 우측면벽(130, 140)이 구비된다.
또한, 웨이퍼 반송실(100)의 모서리, 즉, 전면벽(110)과 좌측면벽(130) 사이, 전면벽(110)과 우측면벽(140) 사이, 후면벽(120)과 좌측면벽(130) 사이 및 후면벽(120)과 우측면벽(140) 사이 각각에는 모서리벽(150)이 구비된다.
웨이퍼 반송실(100)은 그 둘레면이 전술한 전면벽(110), 후면벽(120), 좌측면벽(130), 우측면벽(140) 및 모서리벽(150)에 의해 이루어져 있으며, 그 바닥면이 배기판(310)에 의해 이루어져 있다.
전면벽(110)에는 웨이퍼 저장장치(20)의 풉(21)과 접속되는 전면벽 개구부(111)가 형성되어 있으며, 후면벽(120)에는 공정장비(30)의 로드로크실(31)과 접속되는 후면벽 개구부(121)가 형성되어 있다.
또한, 좌측면벽(130) 및 우측면벽(140)에는 각각 좌측면벽 개구부(131)와 우측면벽 개구부(141)가 형성되어 있다.
이러한 좌측면벽 개구부(131) 및 우측면벽 개구부(141)에는 전술한 웨이퍼 저장장치(20), 공정장비(30) 및 웨이퍼의 퓸을 제거하는 별도의 퓸 제거 장치 중 적어도 어느 하나가 접속될 수 있다.
또한, 좌측면벽 개구부(131) 및 우측면벽 개구부(141)를 개폐하도록, 좌측면벽(130) 및 우측면벽(140)에는 각각 좌측면벽 도어(131a) 및 우측면벽 도어(141a)가 설치될 수 있다. 이 경우, 좌측면벽 도어(131a) 및 우측면벽 도어(141a)는 한 쌍으로 구비되어, 양측으로 여닫음으로써 개폐되는 구조로 구비될 수 있다.
전술한 바와 같이, 웨이퍼 반송실(100)은 전면벽(110), 후면벽(120), 좌측면벽(130), 우측면벽(140) 및 모서리벽(150)이 구비됨에 따라 그 둘레면이 대략적으로 폐쇄된 구조를 갖게 된다.
또한, 웨이퍼 반송실(100)의 전면벽(110), 후면벽(120), 좌측면벽(130), 우측면벽(140) 및 모서리벽(150)의 내측 방향의 면(즉, 내측면)은 웨이퍼 반송실(100)의 내면을 이루게 되며, 이러한 웨이퍼 반송실(100)의 내면의 적어도 일부에는 유선형 형상의 곡면부(170)가 구비된다.
곡면부(170)는 송출부(200)에서 송출된 가스가 배기부(300)를 통해 배기될 때, 가스의 흐름을 제어하는 기능을 한다.
곡면부(170)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 반송실(100)의 외측 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다.
또한, 곡면부(170) 중 웨이퍼 반송실(100)의 내면의 모서리에 구비된 곡면부(170), 즉, 모서리벽(150)의 내측면에 구비된 곡면부(170)는 웨이퍼 반송실(100)의 모서리 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다.
위와 같이, 곡면부(170)가 웨이퍼 반송실(100)의 외측 방향으로 볼록하게 형성되거나, 웨이퍼 반송실(100)의 모서리 방향으로 볼록하게 형성됨에 따라 종래의 이에프이엠과 달리 웨이퍼 반송실(100)의 내면이 유선형의 곡면 형상을 갖게 된다. 따라서, 송출부(200)에서 가스가 송출될 때, 웨이퍼 반송실(100)의 내면에 구비되는 유선형의 곡면부(170)를 통해 가스가 유동하게 되며, 이로 인해, 가스가 웨이퍼 반송실(100) 내부에서 퓸과 함께 배기부(300)로 원활하게 배기될 수 있다.
또한, 종래의 이에프이엠과 달리, 웨이퍼 반송실(100)의 내면이 직선이 아닌 곡선 형상을 갖고 있으므로, 퓸이 잔존하지 않게 된다. 따라서, 퓸의 잔존으로 인해 발생되는 웨이퍼의 오염, 웨이퍼 반송실(100) 내면 및 반송장치(161) 등 웨이퍼 반송실(100) 내부의 장비들이 오염되어 손상되는 것을 방지할 수 있다.
더불어, 웨이퍼 반송실(100)의 내면이 곡선 형상을 갖음으로써, 송출부(200)를 통해 송출되는 가스가 배기부(300)로 배기될 때, 와류가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서, 송출부(200)에서 송출되는 가스가 송출부(200)에서 배기부(300)로 유동될 때 형성되는 하강기류는 난류(turblent flow) 형태가 아닌 층류(laminar flow) 형태로 유동할 수 있며, 이를 통해, 웨이퍼 반송실(100) 내의 가스의 송출 및 배기가 원할하게 유지될 수 있다.
곡면부(170)는 폴리머 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 폴리머 재질의 곡면부(170)는 내화학성 및 내부식성이 뛰어나므로, 퓸에 의한 파손(또는 부식)을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 곡면부(170)에는 내화학성 및 내부식성이 뛰어난 재질의 코팅이 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 곡면부(170)의 파손(또는 부식)을 효과적으로 방지할 수 있다.
곡면부(170)는 웨이퍼 반송실(100)의 내면, 즉, 전면벽(110)의 내측면, 후면벽(120)의 내측면, 좌측면벽(130)의 내측면, 우측면벽(140)의 내측면, 모서리벽(150)의 내측면으로부터 탈착 가능하게 구성될 수 있다.
위와 같이, 곡면부(170)가 웨이퍼 반송실(100)의 내면으로부터 탈착 가능하게 구성됨에 따라, 곡면부(170)에 오염 또는 파손이 발생할 때, 쉽게 교체를 행할 수 있으며, 이를 통해, 이에프이엠(10)의 수명이 연장될 수 있다.
탈착 가능하게 구성된 곡면부(170) 또는 곡면부(170)가 부착되는 웨이퍼 반송실(100)의 내면, 즉, 전면벽(110)의 내측면, 후면벽(120)의 내측면, 좌측면벽(130)의 내측면, 우측면벽(140)의 내측면, 모서리벽(150)의 내측면 중 적어도 어느 하나에는 스커트가 구비될 수 있다.
스커트는 곡면부(170)의 웨이퍼 반송실(100)의 내면의 이음새 부분을 밀봉하여 덮음으로써, 이음새로 퓸 등의 오염물질이 유입되는 것을 방지하는 기능을 한다. 이러한 스커트는 내화학성 및 내부식성을 갖는 고무 등의 탄성력을 갖는 연질의 재질로 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 곡면부(170)의 수명 연장을 달성할 수 있다.
웨이퍼 반송실(100)의 내면에 형성된 개구부 중 웨이퍼 저장장치(20) 또는 공정장비(30) 또는 퓸 제거장치가 접속되는 개구부에는 개구부의 중심점을 기준으로 웨이퍼 반송실(100)의 외측 방향으로 볼록하게 형성된 개구부 곡면부가 구비될 수 있다.
본 발명의 경우, 웨이퍼 저장장치(20)의 풉(21)이 전면벽 개구부(111)에 접속되고, 공정장비(30)의 로드로크실(31)이 후면벽 개구부(121)에 접속되므로, 전면벽 개구부(111)에는 전면벽 개구부 곡면부(111a)가 구비될 수 있으며, 후면벽 개구부(121)에는 후면벽 개구부 곡면부(121a)가 구비될 수 있다.
전면벽 개구부 곡면부(111a)는 전면벽 개구부(111)의 가장자리에 전면벽 개구부(111)의 중심점을 기준으로 웨이퍼 반송실(100)의 외측 방향, 즉, 전방 방향으로 볼록하게 형성되어 구비된다.
이러한 전면벽 개구부 곡면부(111a)로 인해, 송출부(200)에서 송출된 가스가 풉(21)의 내부로 용이하게 유동되거나, 풉(21) 내의 가스 및 퓸이 웨이퍼 반송실(100)로 용이하게 유동되어 배기부(300)를 통해 배기될 수 있다.
후면벽 개구부 곡면부(121a)는 후면벽 개구부(121)의 가장자리에 후면벽 개구부(121)의 중심점을 기준으로 웨이퍼 반송실(100)의 외측 방향, 즉, 후방 방향으로 볼록하게 형성되어 구비된다.
이러한 후면벽 개구부 곡면부(121a)로 인해, 송출부(200)에서 송출된 가스가 공정장비(30)의 로드로크실(31) 등으로 용이하게 유동되거나, 공정장비(30)의 로드로크실(31) 등 내의 가스 및 퓸이 웨이퍼 반송실(100)로 용이하게 유동되어 배기부(300)를 통해 배기될 수 있다.
웨이퍼 반송실(100)의 내면, 즉, 전면벽(110)의 내측면, 후면벽(120)의 내측면, 좌측면벽(130)의 내측면, 우측면벽(140)의 내측면, 모서리벽(150)의 내측면에는 웨이퍼 반송실(100)을 가열시키는 히터가 구비될 수 있다.
또한, 곡면부(170)와 웨이퍼 반송실(100)의 내면, 즉, 전면벽(110)의 내측면, 후면벽(120)의 내측면, 좌측면벽(130)의 내측면, 우측면벽(140)의 내측면, 모서리벽(150)의 내측면 사이에는 보온재가 구비될 수 있다.
위와 같이, 히터 및 보온재가 구비됨에 따라, 웨이퍼 반송실(100)의 내부 온도를 높게 유지시킬 수 있으므로, 퓸 제거의 효율이 상승한다.
또한, 퓸에 존재하는 폴리머 파티클이 고체화되는 것을 방지할 수 있으므로, 곡면부(170) 등에 상기 폴리머 파티클이 흡착되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼 반송실(100) 내부의 청정도를 높게 유지시킬 수 있다.
전술한 바와 달리, 웨이퍼 반송실(100)의 내면에 구비되는 곡면부(170)는 웨이퍼 반송실(100)의 외측 방향으로 볼록하게 형성된 볼록 곡면부와 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 오목하게 형성된 오목 곡면부가 연속적으로 형성된 형상을 갖을 수 있다.
이처럼 볼록 곡면부와 오목 곡면부가 연속적으로 형성된 형상을 갖음에 따라, 송출부(200)에서 송출된 가스가 볼록 곡면부 및 오목 곡면부를 따라 유동되면서, 배기부(300)의 배기구(311)로 원활하게 배기될 수 있다. 따라서, 웨이퍼 반송실(100)에 퓸이 잔존하는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼 반송실(100) 내의 장비들이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 볼록 곡면부와 오목 곡면부의 연속적인 형상은 이에프이엠(10)의 크기 및 용도에 따라 복수개의 볼록 곡면부와 복수개의 오목 곡면부가 서로 번갈아가며 연속된 형상을 갖을 수도 있다.
송출부(200)
이하, 도 3 내지 도 5 및 도 8 내지 도 10을 참조하여 송출부(200)에 대해 설명한다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 송출부(200)는 웨이퍼 반송실(100)의 상부에 위치하도록 배치되며, 웨이퍼 반송실(100) 내에 가스를 송출하는 기능을 한다.
이러한 송출부(200)는 도 5 및 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 팬필터유닛(210, Fan Filter Unit(FFU))과, 팬필터유닛(210)의 하부에 배치되는 기류제어부(220)를 포함하여 구성된다.
팬필터유닛(210)은 송풍팬과 송풍팬의 하부에 배치되는 필터를 포함하여 구성되며, 필터에 의해 필터링된 가스를 하부로 송출함으로써, 웨이퍼 반송실(100) 내부로 가스를 송출하여 하강기류를 생성하는 기능을 한다.
다시 말해, 송풍팬은 외부 가스 공급부에서 공급된 가스를 하부로 송출함으로써, 웨이퍼 반송실(100) 내부로 송출시키는 기능을 하므로, 이에프이엠(10)의 웨이퍼 반송실(100)에는 하강 기류가 발생하게 된다.
필터는 송풍팬의 하부에 위치하며, 가스에 포함된 이물질을 필터링하는 기능을 한다. 이 경우, 필터는 헤파 필터(HEPA Filter)가 사용될 수 있다.
기류제어부(220)는 팬필터유닛(210)의 하부에 배치되며, 팬필터유닛(210)에 의해 솔출된 가스, 즉, 하강 기류를 제어하는 기능을 하며, 팬필터유닛(210)의 하부에 배치되는 플레이트(221)와, 플레이트(221)에 틸팅가능하게 설치되는 복수개의 기류제어날개(222)를 포함하여 구성된다.
플레이트(221)에는 복수개의 기류제어날개(222)가 틸팅 가능하게 설치된다.
본 발명의 경우, 일례로써 도 8에 도시된 바와 같이, 복수개의 기류제어날개(222)는 플레이트(221)의 전방, 후방, 좌측, 우측 각각에 2개씩 총 8개가 설치될 수 있다. 다시 말해, 기류제어날개(222)는 플레이트(221)의 외측 전방, 후방, 좌측, 우측에 설치되는 4개의 기류제어날개(222)와 상기 4개의 기류제어날개(222)의 내측에 위치하도록 내측 전방, 후방, 우측에 설치되는 4개의 기류제어날개(222)로 이루어질 수 있다.
기류제어날개(222)는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이,
중앙에 구멍(224)이 형성된 장공 형상의 몸체(223)와, 몸체(223)의 양 단부에 형성되어 몸체(223) 내부에 압축가스를 주입하는 압축가스 주입구(225)와, 몸체(223) 내부에 주입된 압축가스를 몸체(223) 외부로 배출하는 압축가스 배출구(226)를 포함하여 구성된다.
몸체(223)는 중앙에 구멍(224)이 형성되어 있는 장공 형상을 갖으며, 몸체(223)의 구멍(224)으로 인해, 몸체(223)의 내측면에는 경사면(227)이 구비된다. 이 경우, 경사면(227)은 몸체(223)의 하부로 갈수록 구멍(224)의 지름이 커지게 구멍(224)의 외측 방향으로 경사져 있다.
압축가스 주입구(225)는 몸체(223)의 양단에 형성되며, 외부의 압축가스를 몸체(223)의 내부로 공급하는 기능을 한다.
이 경우, 압축가스는 압축공기 또는 질소, 아르곤 등의 불활성 가스를 압축한 불활성 압축가스일 수 있다.
몸체(223)의 내부에는 체류공간(223a)이 형성되어 있으며, 이러한 체류공간(223a)에는 압축가스 주입구(225)를 통해 압축가스가 채워질 수 있다.
압축가스 배출구(226)는 체류공간(223a)과 연통되는 작은 틈새이며, 이러한 압축가스 배출구(226)를 통해 몸체(223)의 내부, 즉, 체류공간(223a)의 압축가스가 몸체(223)의 외부로 배출된다.
이하, 전술한 구성을 갖는 기류제어날개(222)를 통해 팬필터유닛(210)에서 송출된 가스의 기류가 제어되는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 팬필터유닛(210)의 송풍팬이 작동하여 가스가 송출된 후, 필터를 통해 필터링되면, 송출된 가스는 하부로 유동하여 일종의 하강기류를 형성하게 된다.
이러한 하강기류 중 일부는 기류제어날개(222)의 몸체(223)의 구멍(224)을 통과하게 된다.
압축가스 주입구(225)를 통해 압축가스가 몸체(223)의 체류공간으로 주입되면, 압축가스는 압축가스 배출구(226)를 통해 몸체(223)의 외부로 유동된다.
몸체(223)의 외부로 유동된 압축가스는 코안다 효과에 의해 경사면(227)을 따라 흐르게 되고, 이로인해, 압축가스 배출구(226)를 통해 압축가스가 배출되는 영역은 순간적으로 저압상태가 된다. 따라서, 구멍(224)을 통과하는 가스는 상기 저압 상태의 영역으로 빠르게 유입되어 상기 압축가스와 혼합되어 몸체(223)의 하부로 빠르게 유동하게 된다.
팬필터유닛(210)에서 송출된 가스는 기류제어날개(222)에 주입된 압축가스와 더불어 몸체(223)의 구멍(224)을 통해 빠르게 배출(유동)하게 되며, 기류제어날개(222)가 틸팅 가능하게 설치되므로, 기류제어날개(222)의 틸팅을 통해 각도를 조절함으로써, 팬필터유닛(210)에서 송출된 가스, 즉, 하강기류는 그 속도와 방향이 용이하게 제어될 수 있다.
위와 같이, 송출부(200)가 가스를 웨이퍼 반송실(100)로 송출하여 하강기류를 형성하고, 이러한 하강기류의 속도 및 방향으로 제어할 수 있음에 따라, 웨이퍼 반송실(100) 내부에 사영역 없이 가스를 송출시킬 수 있는 효과가 있다.
배기부(300)
이하, 도 5 내지 도 7 및 도 11을 참조하여, 배기부(300)에 대해 설명한다.
배기부(300)는 웨이퍼 반송실(100)의 하부에 위치하며, 웨이퍼 반송실(100) 내부의 가스를 배기하는 기능을 한다.
배기부(300)에 의해 배기되는 가스는 송출부(200)에 의해 송출된 가스, 기류제어날개(222)의 압축가스 주입구(225)를 통해 주입된 압축가스 및 웨이퍼에 잔존하는 퓸을 모두 포함한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 배기부(300)는 웨이퍼 반송실(100)의 바닥면 중 일부를 이루며 복수개의 배기구(311)가 구비된 배기판(310)과, 배기구(311)와 연통되는 배기덕트(320)와, 배기덕트(320)와 포집박스(330)를 연통시키는 배기유로(340)를 포함하여 구성된다.
배기판(310)은 웨이퍼 반송실(100)의 바닥면 중 일부를 이루며, 복수개의 배기구(311)가 구비되어 있다.
다시 말해, 배기판(310)은 웨이퍼 반송실(100)에서 설치판(160)이 설치되지 않은 영역에 위치하게 된다. 따라서, 설치판(160)과 배기판(310)에 의해 웨이퍼 반송실(100)의 바닥면이 이루어져 있다.
배기덕트(320)는 배기판(310)의 하부에 위치하며, 배기덕트(320)의 중앙에는 배기덕트 구멍이 형성되어 있다.
배기덕트(320)의 배기덕트 구멍은 복수개의 배기구(311)와 연통되어 있다.
이 경우, 하나의 배기덕트 구멍에는 복수개의 배기구(311)가 연통될 수 있다.
배기덕트(320)는 복수개로 이루어질 수 있으며, 복수개의 배기덕트(320) 각각을 통해 복수개의 배기구(311)의 배기영역을 여러개로 구획할 수 있다.
배기유로(340)는 전술한 복수개의 배기덕트(320)를 포집박스(330)에 연통시키는 기능을 한다.
포집박스(330)는 복수개의 배기유로(340)와 연통되고, 이에프이엠(10) 외부 배기부와 연통되어 배기구(311)를 통해 배기된 가스를 최종적으로 외부 배기부에 배기시키는 기능을 한다.
전술한 구성을 갖는 배기부(300)는 배기판(310)의 배기구(311)를 통해 웨이퍼 반송실(100) 내부의 가스를 포집박스(330)와 연통된 외부 배기부로 배기시키게 된다. 따라서, 웨이퍼 반송실(100) 내의 퓸 등 유해가스들은 이에프이엠(10)의 외부로 용이하게 배기될 수 있다.
전술한 바와 같이, 복수개의 배기구(311)가 복수개의 배기영역으로 구획되어 있으므로, 웨이퍼 반송실(100) 내의 하강기류가 배기되지 않는 사영역 없이 용이하게 배기될 수 있다.
이에프이엠(10)은 웨이퍼 반송실(100)의 배기를 더욱 원활하게 달성하기 위해, 웨이퍼 반송실(100)의 내면, 즉, 전면벽(110)의 내측면, 후면벽(120)의 내측면, 좌측면벽(130)의 내측면, 우측면벽(140)의 내측면, 모서리벽(150)의 내측면에는 기류 가이드부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
기류 가이드부는 웨이퍼 반송실(100)의 내면으로부터 돌출되게 형성되며, 복수개의 배기구(311) 중 인접하는 배기구(311)의 사이와 대응되는 위치에 구비된다.
위와 같이, 기류 가이드부가 복수개의 배기구(311) 중 인접하는 배기구(311)의 사이와 대응되는 위치에 구비되므로, 기류 가이드부를 따라 유동하는 가스는 인접하는 배기구(311) 각각에 원활하게 유동될 수 있다. 따라서, 송출부(200)에서 가스가 하강기류의 형태로 송출되면 곡면부(170)를 따라 유동된 후, 기류 가이드부를 따라 유동됨으로써, 복수개의 배기구(311) 각각에 원활하게 유동될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
10: 이에프이엠
20: 웨이퍼 저장장치 21: 풉
22: 로드포트
30: 공정장비 31: 로드로크실
31a: 로드로크실 도어 32: 공정장비 반송실
32a: 공정장비 반송실 도어 33: 공정유닛
34: 공정장비 반송장치
100: 웨이퍼 반송실 110: 전면벽
111: 전면벽 개구부 111a: 전면벽 개구부 곡면부
120: 후면벽 121: 후면벽 개구부
121a: 후면벽 개구부 곡면부 130: 좌측면벽
131: 좌측면벽 개구부 131a: 좌측면벽 도어
140: 우측면벽 141: 우측면벽 개구부
141a: 우측면벽 도어 150: 모서리벽
160: 설치판 161: 반송장치
170: 곡면부
200: 송출부 210: 팬필터유닛
220: 기류제어부 221: 플레이트
222: 기류제어날개 223: 몸체
223a: 체류공간 224: 구멍
225: 압축가스 주입구 226: 압축가스 배출구
227: 경사면
300: 배기부 310: 배기판
311: 배기구 320: 배기덕트
330: 포집박스 340: 배기유로

Claims (10)

  1. 웨이퍼 저장장치와 공정장비 사이에서의 웨이퍼 반송이 이루어지는 웨이퍼 반송실; 및
    상기 웨이퍼 반송실 내에 가스를 송출하는 송출부;를 포함하되,
    상기 웨이퍼 반송실의 내면의 적어도 일부에는 유선형의 곡면부가 구비된 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 곡면부는 상기 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 볼록하게 형성된 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 곡면부는, 상기 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 볼록하게 형성된 볼록 곡면부와, 상기 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 오목하게 형성된 오목 곡면부가 상호 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 곡면부는 상기 웨이퍼 반송실의 내면으로부터 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 곡면부와 상기 웨이퍼 반송실의 내면 사이에는 보온재가 구비된 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 웨이퍼 반송실의 내면에는 상기 웨이퍼 반송실을 가열시키는 히터가 구비된 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 곡면부는 폴리머 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 반송실의 내면에는 상기 웨이퍼 저장장치 또는 상기 공정장비가 접속되는 개구부가 형성되고,
    상기 개구부에는 상기 개구부의 중심점을 기준으로 상기 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 볼록하게 형성된 개구부 곡면부가 구비된 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 곡면부 중 상기 웨이퍼 반송실의 내면의 모서리에 구비된 곡면부는 상기 웨이퍼 반송실의 모서리 방향으로 볼록하게 형성된 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 반송실 내의 가스를 배기하며, 복수개의 배기구가 구비된 배기판을 포함하는 배기부; 및
    상기 웨이퍼 반송실의 내면에 구비되는 기류 가이드부;를 더 포함하되,
    상기 기류 가이드부는 상기 복수개의 배기구 중 인접하는 배기구 각각에 상기 송출부에서 송출된 가스가 유동되도록 상기 인접하는 배기구 사이와 대응되는 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 이에프이엠.
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