KR20230143484A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20230143484A
KR20230143484A KR1020220042437A KR20220042437A KR20230143484A KR 20230143484 A KR20230143484 A KR 20230143484A KR 1020220042437 A KR1020220042437 A KR 1020220042437A KR 20220042437 A KR20220042437 A KR 20220042437A KR 20230143484 A KR20230143484 A KR 20230143484A
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김철만
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Abstract

발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 인덱스 모듈에 흡입되는 외기를 조정하는 기판 처리 장치를 제공하는 것으로, 기판 처리 공정이 진행되는 공정 설비 모듈 및 상기 공정 설비 모듈의 전방에 배치되며, 상기 공정 설비 모듈에 기판을 이송하는 인덱스 모듈을 포함하며, 상기 인덱스 모듈은 내부에 설치되되, 상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트, 상기 로드 포트와 상기 공정 설비 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송프레임 및 상기 로드 포트 및 이송프레임 사이에 구비되며, 흡입되는 외기를 조정하는 외기 조정부를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE INCLUDING IT}
본 발명은 인덱스 모듈에 흡입되는 외기를 조정하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 제조 공정은 웨이퍼를 대상으로 사진, 식각, 확산, 증착 및 금속 공정 등의 다양하게 이루어지는 단위 공정을 반복적으로 수행하여 이루어진다.
최근 반도체 웨이퍼의 직경이 증가됨에 따라, 자동화 시스템에 의해 반도체 칩이 제조되며, 이러한 반도체 제조 공정의 자동화와 클리닝 환경을 위해 공정 설비에 연결되어 기판 용기와 공정설비간 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송 시스템(Equipment front end module, 이하 'EFEM')이 사용된다.
또한, 최근에는 반도체 소자의 미세화가 진행되며, EFEM의 내부 공간에 존재하는 온도 및 습도의 조절이 중요하게 되었다. 한편, EFEM 내부에 흡입되는 외기의 영향으로 공정 처리 완료된 기판의 시간에 따른 파티클 변화가 높은 습도 조건에 취약한 문제가 있었다.
도 1 은 종래의 EFEM의 일면이 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 상기 EFEM(1)은 외기를 흡입하는 흡입구(2)가 구비되어 있으며, 상기 흡입구(2)를 통해 흡입된 외기는 상기 EFEM(1)의 내부에 구비된 팬-필터 유닛(Fan Filter Unit)으로 상기 공정 설비 측으로 이동된다. 이때, 상기 흡입구(2)는 미세의 홀 커버 구조를 갖기 때문에, 흡입되는 외기의 조절이 불가능하다. 이로 인해, 온도 및 습도조건의 조정에 영향을 받는다는 문제가 있다.
(특허문헌 1) KR 10-2021-0158665 A
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 인덱스 모듈에 흡입되는 외기를 조정하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명은 일실시예에서, 기판 처리 공정이 진행되는 공정 설비 모듈 및 상기 공정 설비 모듈의 전방에 배치되며, 상기 공정 설비 모듈에 기판을 이송하는 인덱스 모듈을 포함하며, 상기 인덱스 모듈은 내부에 설치되되, 상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트, 상기 로드 포트와 상기 공정 설비 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송프레임 및 상기 로드 포트 및 이송프레임 사이에 구비되며, 흡입되는 외기를 조정하는 외기 조정부를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
일실시예에서, 상기 외기 조정부는 외기 흡입부, 상기 외기 흡입부를 개폐하는 개폐부 및 상기 개폐부와 연결되며, 상기 개폐부를 구동시키는 개폐 구동부를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 외기 조정부는 흡입되는 상기 외기를 웨이퍼 반송실 내부로 토출시키는 팬 필터 유닛을 더 포함하고, 상기 팬 필터 유닛은 상기 외기 흡입부의 하부에 위치할 수 있다.
일실시예에서, 상기 개폐부는 상기 외기 흡입부에 대응되게 판 형상을 가진 개폐판을 포함하고, 상기 개폐 구동부는 상기 개폐판을 상하방향으로 구동시킬 수 있다.
일실시예에서, 상기 개폐 구동부는 상기 개폐판의 양 측에 구비되되, 상기 개폐판의 상하방향 구동을 가이드하는 가이드부재를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 외기 조정부는 상기 개폐 구동부에 연결되며, 상기 개폐부의 개폐율을 조정하는 개폐 제어부를 더 포함하며 상기 개폐 제어부는 사용자가 상기 개폐율을 선택함에 따라, 상기 개폐부를 제어할 수 있다.
일실시예에서, 상기 외기 조정부는 상기 공정 설비 모듈에 설치된 온도측정센서 및 습도측정센서를 더 포함하고, 상기 개폐 제어부는 상기 온도측정센서 및 습도측정센서에서 측정된 온도, 습도 및 상기 외기 흡입부를 통해 유입되는 외기량 중 적어도 어느 하나를 입력 받아 상기 개폐부를 제어할 수 있다.
일실시예에서, 상기 외기 흡입부는 복수개의 통기구멍으로 구성된 흡입홀을 포함할 수 있다.
본 발명은 인덱스 모듈에 흡입되는 외기를 조정하는 외기조정부를 갖는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 종래의 EFEM을 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 설비 전방 단부 모듈의 개략 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 설비 전방 단부 모듈의 개략 측면도이다.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 설비 전방 단부 모듈의 사용 상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자나 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 보여주는 평면도이다. 도 1 을 참조하면, 상기 기판 처리 장치(100)는 인덱스 모듈(1000)과 공정 설비 모듈(2000)을 포함한다.
상기 인덱스 모듈(1000)은 외부로부터 기판을 반송받아 상기 공정 모듈(2000)로 기판을 반송한다. 상기 공정 모듈(2000)은 액 처리 공정과 초임계 처리 공정(예컨대, 초임계 건조 공정)을 수행할 수 있다.
상기 인덱스 모듈(1000)은 설비 전방 단부 모듈(EFEM, equipment front end module)로서, 로드 포트(1100)와 이송프레임(1200)을 포함한다.
상기 로드 포트(1100)에는 기판이 수용될 수 있고, 상기 기판이 수용되는 용기로는 전면 개방 일체형 포드(FOUP, front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 상기 용기는 오버헤드 트랜스퍼(OHT, overhead transfer)에 의해 외부로부터 상기 로드 포트(1100)로 반입되거나 상기 로드 포트(1100)로부터 외부로 반출될 수 있다.
상기 이송 프레임(1200)은 상기 로드 포트(1100)에 놓인 용기와 상기 공정 모듈(2000) 간에 기판을 전달한다. 상기 이송 프레임(1200)은 인덱스 로봇(1210)과 인덱스 레일(1220)을 포함한다. 상기 인덱스 로봇(1210)은 상기 인덱스 레일(1220) 상에서 이동하며 기판을 반송할 수 있다.
상기 공정 설비 모듈(2000)은 버퍼 챔버(2100), 이송 챔버(2200), 공정 설비 유닛(2300)을 포함한다. 상기 버퍼 챔버(2100)는 상기 인덱스 모듈(1000)과 상기 공정 모듈(2000) 간에 반송되는 기판이 임시로 머무르는 공간을 제공한다. 상기 버퍼 챔버(2100)에는 버퍼 슬롯이 제공될 수 있다. 상기 버퍼 슬롯에는 기판이 놓이며, 예를 들어, 상기 인덱스 로봇(1210)은 기판을 용기로부터 인출하여 버퍼 슬롯에 놓을 수 있다. 상기 이송 챔버(2200)의 이송 로봇(2210)은 버퍼 슬롯에 놓인 기판을 인출하여 이를 상기 공정 설비 유닛(2300)으로 반송할 수 있다. 상기 버퍼 챔버(2100)에는 복수의 버퍼 슬롯이 제공되어 복수의 기판이 놓일 수 있다.
상기 이송 챔버(2200)는 그 둘레에 배치된 상기 버퍼 챔버(2100) 및 공정 설비 유닛(2300) 간에 기판(W)을 전달한다. 상기 이송 챔버(2200)는 이송 로봇(2210)과 이송 레일(2220)을 포함한다. 상기 이송 로봇(2210)은 상기 이송 레일(2220) 상에서 이동하며 기판을 반송할 수 있다.
상기 공정 설비 유닛(2300)은 기판을 세정하고 건조할 수 있으며, 상기 이송 챔버(2200)의 측면에 배치될 수 있다. 이때, 상기 공정 설비 유닛(2300)은 세정 공정에 관한 설비라면 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 공정 설비 유닛(2300)은 액처리유닛(2310)과 초임계 건조 유닛(2320)을 포함할 수 있으며, 상기 액처리유닛(2310) 및 초임계 건조 유닛(2320)은 상기 이송 챔버(2200)의 다른 측면에 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 아울러, 상기 공정 설비 모듈(2300)에는 상기 액처리유닛(2310) 및 초임계 건조 유닛(2320)이 복수로 제공될 수 있으며, 상기 이송 챔버(2200)의 측면에 일렬로 배치되거나 또는 상하로 적층되어 배치될 수 있다.
도 3 내지 도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 인덱스 모듈(1000)을 도시하고 있다. 보다 구체적으로, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 외기 조정부(1300)의 개략 사시도이며, 도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 인덱스 모듈(1000)의 개략 측면도이며, 도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 외기 조정부(1300)의 사용상태도이다. 도 3 내지 도 5에 도시되어 있듯이, 본 발명의 일실시예에 따른 인덱스 모듈(1000)은 외기 조정부(1300)를 포함한다. 상기 외기 조정부(1300)는 상기 로드 포트(1100) 및 이송프레임(1200) 사이에 구비되며, 흡입되는 외기를 조정한다. 이하에서는 도 3 내지 도 5 를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 외기 조정부(1300)는 외기 흡입부(1310), 상기 외기 흡입부(1310)를 개폐하는 개폐부(1320) 및 상기 개폐부(1320)와 연결되며, 상기 개폐부(1320)를 구동시키는 개폐 구동부(1330)를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 인덱스 모듈(1000)은 상기 외기 흡입부(1310)를 통해 유동하는 외기를 흡입하여 웨이퍼 반송실(1230)의 내부로 토출시킬 수 있다. 한편, 상기 외기 흡입부(1310)는 복수개의 통기구멍으로 구성된 흡입홀(1311)을 포함할 수 있다. 상기 흡입홀(1311)을 통해 상기 인덱스 모듈(1000)의 내부로 공기가 흡입될 수 있다. 상기 웨이퍼 반송실(1230)의 내부는 상기 외기의 영향으로 항온, 항습 분위기가 유지되기 쉽지 않다. 이에 따라, 상기 개폐부(1320)는 상기 외기 흡입부(1310)를 개폐함에 따라 흡입되는 외기의 양을 조절할 수 있으며, 상기 개폐 구동부(1330)가 상기 개폐부(1320)를 구동시킬 수 있다.
한편, 상기 외기 조정부(1300)는 흡입되는 상기 외기를 상기 웨이퍼 반송실(1230)의 내부로 토출시키는 팬 필터 유닛(1340)을 더 포함할 수 있다. 상기 팬 필터 유닛(1340)은 상기 웨이퍼 반송실(1230)의 상부에 설치될 수 있으며, 상기 외기 흡입부(1310)를 통해 유입되는 외기를 하방으로 토출시킬 수 있다.
이때, 상기 개폐부(1320)는 상기 외기 흡입부(1310)에 대응되게 판 형상을 가진 개폐판(1321)을 포함할 수 있고, 상기 개폐 구동부(1330)는 상기 개폐판(1321)을 상하방향으로 구동시킬 수 있다. 이때, 상기 구동부(1330)는 실린더(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 개폐판(1321)에 연결되어 상기 실린더(미도시)의 실린더로드(미도시)에 직선운동을 이용하여 상기 개폐판(1321)을 구동시킬 수 있다.
나아가, 상기 개폐 구동부(1330)는 가이드 부재(1331)를 더 포함할 수 있다. 상기 가이드 부재(1331)는 상기 개폐판(1321)의 양측에 구비되며, 상기 개폐판(1321)의 상하방향 구동을 가이드할 수 있다. 이때, 상기 가이드 부재(1331)는 슬릿 형상을 가질 수 있으며, 상기 개폐판(1321)의 직선 운동을 가이드할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 외기 조정부(1300)는 개폐부(1320) 및 개폐 구동부(1330)의 형상이 제한되지 않으며, 크랭크 축에 의한 회전 운동하는 커튼 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 외기 조정부(1300)는 상기 인덱스 모듈(1000) 내부에 설치되며, 흡입되는 상기 외기를 상기 인덱스 모듈(1000) 내부로 토출시키는 팬 필터 유닛(1350)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 팬 필터 유닛(1350)은 상기 외기 흡입부(1310)의 하부에 위치할 수 있으며, 이에 따라, 상기 인덱스 모듈(1000) 내부로의 흡입유로를 형성할 수 있다.
또한, 상기 외기 조정부(1300)는 상기 개폐 구동부(1330)에 연결되며, 상기 개폐부(1320)의 개폐율을 조정하는 개폐 제어부(1340)를 더 포함할 수 있다. 상기 개폐 제어부(1340)는 사용자가 개폐율을 선택함에 따라, 상기 개폐부(1320)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 상기 인덱스 모듈(1000) 내의 온도 및 습도 조건에 따라, 상기 개폐율을 30% 또는 50% 로 조정할 수 있으며, 흡입되는 외기의 양에 따라서도 조정될 수 있다.
상기 외기 조정부(1300)는 상기 공정 설비 모듈(2000)에 설치된 온도측정센서(미도시) 및 습도측정센서(미도시)를 더 포함할 수 있고, 상기 개폐 제어부(1340)는 상기 온도측정센서(미도시) 및 습도측정센서(미도시)에서 측정된 온도, 습도 및 상기 외기 흡입부(1310)를 통해 유입되는 외기량 중 적어도 어느 하나를 입력 받아 상기 개폐부(1320)를 제어할 수 있다. 또한, 입력값에 해당하는 인자는 흡입되는 외기의 조절에 따라 변화될 수 있는 인자인 경우 이에 제한되지 않는다.
즉, 도 5 에 도시되어 있듯이, 상기 개폐 제어부(1340)는 상기 개폐부(1320)를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 도 5(a)는 상기 개폐부(1320)를 구동하기 전, 즉 개폐율이 0%인 상태를 나타내며, 도 5(b)는 상기 개폐부(1320)의 개폐를 절반 정도 구동한 상태, 즉 개폐율이 50%인 상태를 나타내면, 도 5(c)는 상기 외기 흡입부(1310)를 완전히 개폐시킨 상태, 즉 개폐율이 100%인 상태를 나타낸다. 이에 의해서, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 상기 외기 흡입부(1310)를 통해 흡입되는 외기의 양을 조절할 수 있으며, 상기 웨이퍼 반송실(1230) 내부의 온도 및 습도를 조정할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상의 변화 없이 통상의 기술자에 의해서 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.
100: 기판 처리 장치 1000: 인덱스 모듈
1100: 로드 포트 1200: 이송프레임
1210: 이송로봇 1220: 인덱스레일
1230: 웨이퍼 반송실 1300: 외기 조정부
1310: 외기 흡입부 1311: 흡입홀
1320: 개폐부 1321: 개폐판
1330: 개폐 구동부 1331: 가이드 부재
1340: 팬 필터 유닛 1350: 개폐 제어부
2000: 공정 설비 모듈 2100: 버퍼 챔버
2200: 이송 챔버 2210: 이송로봇
2220: 이송레일 2300: 공정 설비 유닛
2310: 액처리 유닛 2320: 초임계 건조 유닛

Claims (8)

  1. 기판 처리 공정이 진행되는 공정 설비 모듈; 및
    상기 공정 설비 모듈의 전방에 배치되며, 상기 공정 설비 모듈에 기판을 이송하는 인덱스 모듈;
    을 포함하며,
    상기 인덱스 모듈은,
    내부에 설치되되, 상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트;
    상기 로드 포트와 상기 공정 설비 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송프레임; 및
    상기 로드 포트 및 이송프레임 사이에 구비되며, 흡입되는 외기를 조정하는 외기 조정부;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외기 조정부는,
    외기 흡입부;
    상기 외기 흡입부를 개폐하는 개폐부; 및
    상기 개폐부와 연결되며, 상기 개폐부를 구동시키는 개폐 구동부;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외기 조정부는,
    흡입되는 상기 외기를 웨이퍼 반송실 내부로 토출시키는 팬 필터 유닛;
    을 더 포함하고,
    상기 팬 필터 유닛은,
    상기 외기 흡입부의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 개폐부는,
    상기 외기 흡입부에 대응되게 판 형상을 가진 개폐판;
    을 포함하고,
    상기 개폐 구동부는,
    상기 개폐판을 상하방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 개폐 구동부는,
    상기 개폐판의 양 측에 구비되되, 상기 개폐판의 상하방향 구동을 가이드하는 가이드부재;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 외기 조정부는,
    상기 개폐 구동부에 연결되며, 상기 개폐부의 개폐율을 조정하는 개폐 제어부;
    를 더 포함하며,
    상기 개폐 제어부는,
    사용자가 상기 개폐율을 선택함에 따라, 상기 개폐부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 외기 조정부는,
    상기 공정 설비 모듈에 설치된 온도측정센서 및 습도측정센서;
    를 더 포함하고,
    상기 개폐 제어부는,
    상기 온도측정센서 및 습도측정센서에서 측정된 온도, 습도 및 상기 외기 흡입부를 통해 유입되는 외기량 중 적어도 어느 하나를 입력 받아 상기 개폐부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외기 흡입부는,
    복수개의 통기구멍으로 구성된 흡입홀;
    을 포함하는 기판 처리 장치.
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