KR20240027249A - 복수의 팬필터유닛을 포함하는 efem - Google Patents

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Abstract

일 실시예는, 공정대상이 되는 기판이 적재되는 풉(FOUP : Front-Opening Unified Pod); 도어를 통해 상기 풉과 연통되고, 이송되는 상기 기판이 일시적으로 체류하는 챔버; 상기 챔버에서 상기 도어에 인접한 제1공간으로 습도가 낮은 기체를 공급하는 제1FFU(Fan Filter Unit); 및 상기 제1FFU보다 상대적으로 습도가 높은 기체를, 상기 챔버에서 상기 제1공간과 다른 제2공간으로 공급하는 제2FFU를 포함하는 EFEM을 제공한다.

Description

복수의 팬필터유닛을 포함하는 EFEM{EFEM INCLUDING A PLURALITY OF FAN FILTER UNITS}
본 실시예는 EFEM(Equipment Front End Module) 기술에 관한 것이다.
최근 정보화사회로의 전환이 가속화되면서 고집적 전자장치들에 대한 수요가 급증하고 있다. 고집적 전자장치들은 대표적인 예로서, 고해상도 디스플레이장치, 고밀도 고성능 반도체장치들로서 고정밀의 표면처리 공정을 통해 단일 면적에 다수의 전자적인 구조를 집적함으로서 제조된다.
고집적 전자장치의 제조에 사용되는 공정으로는 박막증착공정, 포토리소그라피공정, 식각공정 등이 알려져 있는데, 고집적 전자장치는 이러한 서로 다른 공정이 1회 이상씩 적용되는 복합 공정에 의해 제조된다.
공정시스템은 고집적 전자장치에 다수의 공정을 적용시키기 위해 EFEM(Equipment Front End Module), 반송로봇, 공정챔버 등의 공정 처리장치들을 가질 수 있다. 공정대상이 되는 기판-예를 들어, 반도체 웨이퍼-은 이러한 공정 처리장치들 중 EFEM에 대기하고 있다가 반송로봇에 의해 적절한 공정챔버로 이동된 후 필요한 공정을 거치게 된다.
EFEM은 로드포트모듈(LPM : Load Port Module), 풉(FOUP : Front-Opening Unified Pod), EFEM챔버 등을 가질 수 있다.
로드포트모듈은 풉이라고 호칭되는 반도체 웨이퍼 보관장치가 결합되는 장치이다. 풉에는 다수의 반도체 웨이퍼가 적재될 수 있는데, 반송로봇을 포함하는 이송장치는 풉에 적재된 반도체 웨이퍼를 순차적으로 공정챔버로 전달하게 된다. 반도체 웨이퍼의 처리는 청정도가 높은 클린룸 내에서 진행되지만, 이보다 더 높은 청정도를 제공하기 위해 풉에 반도체 웨이퍼들이 적재될 수 있다.
한편, 수분은 공정 처리장치들로부터 발생하는 흄과 반응하여 소자를 산화 혹은 식각시킬 수 있다. 또한, 수분은 미세 반응 입자와 반응하여 이물을 형성시킬 수 있다. 이러한 소자의 산화, 소자의 식각 및/혹은 이물의 형성은 소자의 수율을 떨어뜨리는 요인이 될 수 있다. 공정대상이 되는 기판-예를 들어, 반도체 웨이퍼-은 상당한 시간을 EFEM에서 체류하기 때문에, 산업현장에서는 EFEM과 같은 공정 장비 내에서의 습도 관리를 수율 향상을 위한 중요한 요소로 인식하고 있다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 일 측면에서, EFEM 내의 습도를 저감시키는 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 비용을 최소화하면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 기존 EFEM챔버를 교체하지 않으면서 기판에 영향을 미치는 주요 영역에서의 습도를 저감시키는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 공간을 많이 차지하지 않으면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 전력소비를 크게 증가시키지 않으면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 공정대상이 되는 기판이 적재되는 풉(FOUP : Front-Opening Unified Pod); 도어를 통해 상기 풉과 연통되고, 이송되는 상기 기판이 일시적으로 체류하는 챔버; 상기 챔버에서 상기 도어에 인접한 제1공간으로 습도가 낮은 기체를 공급하는 제1FFU(Fan Filter Unit); 및 상기 제1FFU보다 상대적으로 습도가 높은 기체를, 상기 챔버에서 상기 제1공간과 다른 제2공간으로 공급하는 제2FFU를 포함하는 EFEM을 제공한다.
두 개의 경로를 통해 상기 제1FFU와 상기 제2FFU로 기체가 각각 분리되어 투입될 수 있다.
상기 두 개의 경로 사이에는 격리벽이 배치되어 각 경로에서의 기체가 서로 혼입되지 않을 수 있다.
상기 제1FFU의 기체출구와 상기 도어 사이의 위치에 수직층류생성기가 더 배치되고, 상기 수직층류생성기는 상기 제1FFU에서 출력되는 기체를 수직층류화하여 상기 도어의 상기 챔버 내부측면 상에 분사할 수 있다.
상기 수직층류생성기는 상기 제1FFU의 기체출구에서 상기 도어 방향으로 직선 형태로 형성되는 다공관을 포함할 수 있다.
상기 다공관에 포함되는 각 공관은 원기둥 형태를 가지며, 인접한 3개의 공관 중심을 연결하면 정삼각형이 될 수 있다.
상기 수직층류생성기의 기체입구와 상기 제1FFU의 기체출구는 밀결합되어 기체의 외부 혼입이 방지될 수 있다.
상기 수직층류생성기는 상기 도어의 상기 챔버 내부측면보다 넓은 면적으로 기체를 분사할 수 있다.
상기 다공관에서 출력되는 기체의 풍속이 0.2m/s ~ 0.9m/s가 되도록 상기 제1FFU의 팬이 제어될 수 있다.
상기 제1FFU의 기체입구로는 제습된 공기가 투입될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, EFEM 내의 습도를 저감시키는 기술을 제공할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 비용을 최소화하면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있고, 기존 EFEM챔버를 교체하지 않으면서 기판에 영향을 미치는 주요 영역에서의 습도를 저감시킬 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 공간을 많이 차지하지 않으면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있고, 전력소비를 크게 증가시키지 않으면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 공정시스템의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 공정시스템의 구성을 나타내는 상면도이다.
도 3은 EFEM챔버의 습도를 낮추기 위한 제1예시 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 EFEM챔버의 습도를 낮추기 위한 제2예시 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 EFEM의 측면 투시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 EFEM의 상면 투시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 EFEM의 정면 투시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 수직층류생성기의 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 공정시스템의 구성을 나타내는 측면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 공정시스템의 구성을 나타내는 상면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 공정시스템(100)은 EFEM(110), 로드로크장치(120), 반송챔버(130), 공정챔버(140) 등을 포함할 수 있다.
EFEM(110)은 웨이퍼와 같은 기판(W)을 공정챔버(140)로 공급하기 위한 인터페이스모듈로서, 기판(W)은 EFEM(110)을 통해 공정시스템(100)에 투입되고 반출될 수 있다.
공정대상이 되는 기판(W)은 공정챔버(140)로 이송되기 전에 EFEM에 체류하고 있다가 필요한 시점에 반송챔버(130)를 거쳐 공정챔버(140)로 이송될 수 있다.
EFEM에 체류하는 기판(W)들은 순차적으로 로드로크장치(120)로 이송될 수 있다. 그리고, 로드로크장치(120)로 이송된 기판(W)은 반송챔버(130)로 이송되고, 반송챔버(130)에 배치되는 반송로봇은 기판(W)을 공정챔버(140)로 이송시켜 기판(W)에 공정처리가 될 수 있게 한다.
공정시스템(100)은 복수의 공정챔버들(140a, 140b, 140c)을 포함할 수 있고, 각각의 공정챔버들(140a, 140b, 140c)은 기판(W)에 대해 서로 다른 공정을 적용시킬 수 있다. 반송챔버(130)에 배치되는 반송로봇은 기판(W)을 제1공정챔버(140a)에 투입하여 기판(W)에 제1공정이 적용될 수 있게 하고, 제1공정챔버(140a)에서 반출된 기판(W)을 다시 제2공정챔버(140b)에 투입하여 기판(W)에 제2공정이 적용될 수 있게 한다. 그리고, 반송로봇은 기판(W)을 제3공정챔버(140c)에 투입하여 기판에 제3공정이 적용되게 할 수 있다.
각 장치 사이에는 도어들(D1, D2, D3, D4)이 배치되어 있으면서 각 장치 사이의 기체가 혼합되는 것을 최소화시킬 수 있다. 예를 들어, EFEM(110)과 로드로크장치(120) 사이에는 제2도어(D2)가 배치되고, 로드로크장치(120)와 반송챔버(130) 사이에는 제3도어(D3)가 배치되며, 반송챔버(130)와 공정챔버(140) 사이에는 제4도어(D4)가 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 도어(D1, D2, D3, D4)는 기판(W)이 이동될 때에만 개방되고, 그렇지 않은 시간에는 닫혀 있을 수 있다.
EFEM(110)은 EFEM챔버(112), 풉(114), 로드포트모듈(116) 등을 포함할 수 있다.
풉(114)에는 다수의 기판(W)이 적재될 수 있다. 다수의 기판(W)은 순차적으로 EFEM챔버(112)로 이송될 수 있다.
풉(114)은 제1도어(D1)를 통해 EFEM챔버(112)와 연통될 수 있다. EFEM챔버(112) 내에는 이송장치가 배치될 수 있는데, 제1도어(D1)가 개방될 때, 이송장치가 풉(114)에서 기판(W)을 반출하고 로드로크장치(120)로 전달할 수 있다.
EFEM(110)은 복수의 풉(114a, 114b, 114c)을 포함할 수 있다. 각각의 풉(114a, 114b, 114c)은 서로 다른 위치에서 EFEM챔버(112)와 연통될 수 있다. EFEM챔버(112)에 배치되는 이송장치는 각각의 풉(114a, 114b, 114c)에 배치되는 제1도어들(D1a, D1b, D1c)을 순차적으로 개방하고 각각의 풉(114a, 114b, 114c)에서 순차적으로 기판(W)들을 반출해 낼 수 있다.
풉(114)은 내부 공간이 EFEM챔버(112)에 비해 상대적으로 좁을 수 있다. 풉(114)은 상대적으로 좁은 공간을 가지기 때문에 기판을 둘러싸는 기체 분위기를 잘 조절할 수 있다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼와 같은 기판은 수분, 산소 등에 노출되면 표면에 산화막이 형성될 수 있는데, 풉(114) 내부 공간을 N2(질소) 퍼지시키면 이러한 문제를 최소화시킬 수 있다.
풉(114)을 지지하는 로드포트모듈(116)은 풉(114) 내부 공간으로 N2를 공급할 수 있다. 로드포트모듈(116)은 N2공급장치, N2배관, MFC(Mass Flow Controller), 필터 등을 포함할 수 있다. N2공급장치에서 공급되는 N2는 N2배관을 통해 풉(114) 내부 공간으로 전달될 수 있는데, 이때, MFC가 N2 유체의 흐름을 제어할 수 있고, N2 유통경로에 있는 필터가 이물질을 제거할 수 있다.
로드포트모듈(116)이 풉(114) 내부 공간으로 N2를 퍼지시키는 이러한 구조에 의하면, 풉(114) 내부 습도를 낮추는 시간을 단축할 수 있고, 반도체 웨이퍼와 같은 기판(W)의 오염(contamination) 억제 효과가 상승할 수 있고, 기판(W)의 이송시에 정전기 발생을 억제할 수 있으며, 파티클들의 확산을 방지하고 파티클들에 의한 기판(W)의 부식 가능성을 낮출 수 있게 된다.
한편, 수분은 공정 처리장치들로부터 발생하는 흄과 반응하여 소자를 산화 혹은 식각시킬 수 있고, 미세 반응 입자와 반응하여 이물을 형성시킬 수 있기 때문에, EFEM(110) 내에서 수분을 최소화시키는 것이 중요하다. 풉(114)은 상대적으로 좁은 공간을 가지고 있기 때문에 습도 저감이 용이할 수 있으나, EFEM챔버(112)는 상대적으로 공간이 넓기 때문에 습도 저감이 쉽지 않을 수 있다.
이러한 EFEM챔버에서의 습도를 낮추기 위한 기술이 다양하게 시도되었지만, 대부분 비용이 많이 들거나 효용성이 떨어지는 문제를 가지고 있었다.
도 3은 EFEM챔버의 습도를 낮추기 위한 제1예시 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, N2 순환형 EFEM챔버(10)는 기판(W)이 노출되는 공간에 N2(50)를 순환시켜 공간 내의 습도를 제어할 수 있다.
N2 순환형 EFEM챔버(10)의 상측에는 N2공급배관(311)이 연결될 수 있고, 하측에는 차압배기부(312)가 연결될 수 있다. 그리고, EFEM챔버(10)의 일측으로는 풉(20)이 연결될 수 있다.
EFEM챔버(10)는 N2공급배관(311)을 통해 내부 공간으로 N2(50)를 공급할 수 있다. EFEM챔버(10)의 내부 공간은 N2(50)가 순환될 수 있는 일정한 경로가 형성되어 있을 수 있고, N2공급배관(311)을 통해 공급된 N2(50)는 해당 경로를 따라 내부 공간에서 순환할 수 있다.
EFEM챔버(10)는 차압배기부(312)를 통해 내부 공간의 기압을 조절하고 내부 공간에서는 N2(50) 밀도를 조절할 수 있다.
풉(20)은 로드포트모듈(미도시)을 통해 N2 퍼지될 수 있다.
풉(20) 내부 공간은 도어의 개방과 함께 EFEM챔버(10)와 연통될 수 있는데, 이때, 양 공간이 모두 N2로 충진되어 있기 때문에 EFEM 전체의 습도가 낮은 상태로 제어될 수 있다.
한편, N2 순환형 EFEM챔버(10)의 경우 N2가 외부로 누설되면 안 되기 때문에 밀폐형 구조로 설계될 수 있다. 그런데, 종래의 EFEM챔버는 밀폐형 구조가 아니기 때문에 N2 순환형 EFEM챔버(10)를 도입하기 위해서는 EFEM챔버를 교체해야하는 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 반도체 생산 공정에서의 공정장치의 교체는 막대한 비용과 시간 손실이 발생한다. 따라서, 이러한 비용과 시간 손실을 최소화할 수 있는 다른 기술의 적용이 필요할 수 있다.
도 4는 EFEM챔버의 습도를 낮추기 위한 제2예시 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, EFEM챔버(11)의 일측으로는 풉(20)이 연결되고, EFEM챔버(11)의 상측으로는 제습기(411)가 배치될 수 있다.
상측에 배치되는 제습기(411)는 외부로부터 흡입한 공기에서 수분을 제거하여 제습된 공기(51)를 만들 수 있다. 그리고, 제습기(411)는 제습된 공기(51)를 EFEM챔버(11)의 내부 공간으로 투입시킬 수 있다. 제습된 공기(51)는 상측에서 하측으로 흐르다가 하측을 통해 외부로 방출될 수 있다.
풉(20)은 로드포트모듈(미도시)을 통해 N2 퍼지될 수 있다. 풉(20) 내부 공간은 N2 퍼지를 통해 제습되고, EFEM챔버(11)의 내부 공간은 제습기(411)를 통해 제습될 수 있다.
한편, 이러한 구조에서 제습기(411)는 EFEM챔버(11)의 상측 공간을 모두 차지할 수 있는데, 다른 구조물로 인해 상측 공간을 모두 사용할 수 없는 경우 적용이 어려울 수 있다. 그리고, 이러한 구조에서 제습기(411)는 상대적으로 큰 공간에 해당되는 EFEM챔버(11)의 내부 공간 전체를 제습해야하기 때문에 전력 소비량이 많고 효율성이 낮아지는 문제를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 EFEM은 전술한 기술의 문제점을 해결할 수 있다. EFEM 중에서 기판은 대부분의 시간을 풉 내부 공간에서 체류한다. 그리고, 이송할 때의 일부 시간만 EFEM챔버 내에서 체류한다. 일 실시예에 따른 EFEM은 이러한 상황을 고려하여 EFEM챔버의 내부 공간 중에서 풉 부근의 영역을 중심으로 제습을 실시할 수 있다. 이러한 일 실시예에 의하면, 풉을 낮은 습도의 공기로 둘러싸기 때문에 풉 내부 공간의 습도를 낮게 유지시킬 수 있으며, 또한, 풉과 멀리 떨어진 공간에 불필요하게 과도한 제습을 실시하지 않아, 비용과 전력의 소비를 최소화시킬 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 EFEM의 측면 투시도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 EFEM의 상면 투시도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 EFEM의 정면 투시도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, EFEM(110)은 EFEM챔버(112), 풉(114), 로드포트모듈(116), 제습기(510), 제1FFU(Fan Filter Unit, 522), 제2FFU(532) 등을 포함할 수 있다.
풉(114)에는 공정대상이 되는 기판(W)이 적재될 수 있다.
풉(114)은 제1도어(D1)를 통해 EFEM챔버(112)와 연통될 수 있다. 제1도어(D1)가 개방되면 풉(114) 내부 공간에 적재된 기판(W)이 EFEM챔버(112)로 이송될 수 있다.
풉(114) 내의 공간은 질소(N2)로 퍼지될 수 있다. 풉(114)을 지지하는 로드포트모듈(116)은 풉(114) 내부 공간으로 N2를 공급할 수 있다. 로드포트모듈(116)은 N2공급장치, N2배관, MFC(Mass Flow Controller), 필터 등을 포함할 수 있다. N2공급장치에서 공급되는 N2는 N2배관을 통해 풉(114) 내부 공간으로 전달될 수 있는데, 이때, MFC가 N2 유체의 흐름을 제어할 수 있고, N2 유통경로에 있는 필터가 이물질을 제거할 수 있다.
로드포트모듈(116)이 풉(114) 내부 공간으로 N2를 퍼지시키는 이러한 구조에 의하면, 풉(114) 내부 습도를 낮추는 시간을 단축할 수 있고, 반도체 웨이퍼와 같은 기판(W)의 오염(contamination) 억제 효과가 상승할 수 있고, 기판(W)의 이송시에 정전기 발생을 억제할 수 있으며, 파티클들의 확산을 방지하고 파티클들에 의한 기판(W)의 부식 가능성을 낮출 수 있게 된다.
EFEM챔버(112)는 분리된 기체유입구들(521, 531)을 가질 수 있다.
제1기체유입구(521)에는 제습기(510)가 연결될 수 있다. 제습기(510)는 외부 기체(550)를 흡입하고 외부 기체(550)에서 수분을 제거하여 제습된 기체(551)를 생성한 후 제1기체유입구(521)로 투입시킬 수 있다.
제습기(510)는 히터형일 수도 있고, 수분제거필터형 제습기, 압축기형 제습기, 전자식 제습기 및 재생형 제습기 중 하나의 형태를 가질 수 있다. 제습기(510)가 재생형 제습기의 형태를 가지는 경우, 제올라이트가 사용될 수 있다.
제습된 기체(551)는 EFEM챔버(112)의 제1공간(560)으로 투입될 수 있다. EFEM챔버(112)의 내부 공간을 2개로 구분할 경우, 풉(114)과 연통되는 제1도어(D1)에 인접한 제1공간(560)과 제1도어(D1)와 멀리 떨어진 제2공간(570)으로 구분할 수 있다.
제습기(510)는 제1도어(D1)와 인접한 제1공간(560)으로 제습된 기체(551)를 투입할 수 있다.
제2공간(570)으로는 제습된 기체(551)보다 상대적으로 습도가 높은 기체(555)가 투입될 수 있다. 여기서, 상대적으로 습도가 높은 기체(555)는 제습기(510)가 흡입하는 외부 기체(550)와 동일한 공간-예를 들어, 클린룸-의 기체일 수 있다. 이런 경우, 제1공간(560)으로는 제습된 기체(551)가 공급되고, 제2공간(570)으로는 제습되지 않은 그대로의 기체(555)가 공급될 수 있다.
EFEM챔버(112) 내에 제1격리벽(540)을 통해 두 개의 기체유입경로(520, 530)가 형성될 수 있다.
제습기(510)는 두 개의 기체유입경로 중 제1기체유입경로(520)로 제습된 기체(551)를 공급할 수 있다. 그리고, 제2기체유입경로(530)로는 제습되지 않은 기체(555)가 공급될 수 있다. 제1기체유입경로(520)와 제2기체유입경로(530)는 제1격리벽(540)으로 서로 분리되어 있어서 두 개의 기체유입경로(520, 530)에서는 기체가 서로 혼합되지 않을 수 있다.
두 개의 기체유입경로(520, 530)에는 각각 팬(Fan)이 배치될 수 있고, 각 팬에 의해 각 기체유입경로(520, 530)의 출구에서는 수직층류가 형성될 수 있다.
제1FFU(522)는 제1기체유입경로(520) 내에 배치될 수 있고, 팬을 이용하여 제1기체유입경로(520)에서 유체의 흐름을 만들 수 있다. 제1기체유입경로(520)의 입구는 제1기체유입구(521)와 동일할 수 있고, 제습기(510)의 출구와 연통될 수 있다. 제1FFU(522)에 포함된 팬이 동작하면, 제1FFU(522)가 제1기체유입경로(520)를 통해 제습기(510)로부터 제습된 기체(551)를 흡입할 수 있다. 그리고, 제1FFU(522)는 제습된 기체(551)를 제1기체유입경로(520)의 출구로 배출시킬 수 있다.
제1FFU(522)는 팬을 이용하여 제습된 기체(551)를 공급하는데, 이때, 제습된 기체(551)는 수직층류를 형성하면서 상측에서 하측으로 흐를 수 있다.
제2FFU(532)는 제2기체유입경로(530) 내에 배치될 수 있고, 팬을 이용하여 제2기체유입경로(530)에서 유체의 흐름을 만들 수 있다. 제2기체유입경로(530)의 입구는 제2기체유입구(531)와 동일할 수 있고, 외부와 연통될 수 있다. 제2FFU(532)에 포함된 팬이 동작하면, 제2FFU(532)가 제2기체유입경로(530)를 통해 제습되지 않은 기체(555)를 흡입할 수 있다. 그리고, 제2FFU(532)는 제습되지 않은 기체(555)를 제2기체유입경로(530)의 출구로 배출시킬 수 있다.
제2FFU(532)는 팬을 이용하여 기체(555)를 공급하는데, 이때, 기체(555)는 수직층류를 형성하면서 상측에서 하측으로 흐를 수 있다. 제1FFU(522)에서 공급하는 기체(551)와 제2FFU(532)에서 공급하는 기체(555)는 각각 수직층류를 형성하기 때문에 혼합되는 비율이 낮을 수 있다. 이에 따라, 제2FFU(532)에서 공급하는 기체(555)의 습도가 제1공간(560) 및 풉(114) 내부 공간의 습도에 영향을 미칠 가능성이 낮아지게 된다. 여기서, 제2기체유입구(531)로 유입되는 기체(555)는 제습되지 않은 기체로 설명하였으나 일부 제습된 기체일 수도 있다. 본 실시예가 제2기체유입구(531)로 제습되지 않은 기체만 공급하는 방식으로 제한되지는 않는다.
두 개의 기체유입경로(520, 530)의 각 입구(521, 531)는 EFEM챔버(112)의 상측으로 형성될 수 있다. 그리고, 제습기(510)는 제1기체유입구(521)와 연통되고 상측에서 봤을 때, 제1기체유입구(521)와 유사한 면적을 가질 수 있다. 이와 같이 제습기(510)는 상대적으로 적은 공간을 차지할 수 있고, 좁은 공간으로 제습된 기체(551)를 공급하기 때문에 전력소비도 적을 수 있다.
EFEM(110)은 제습된 기체(551)에 대한 수직층류의 형성을 더 강화하기 위해 제1FFU(522)의 기체출구와 제1도어(D1) 사이의 위치에 수직층류생성기(580)를 더 배치시킬 수 있다. 그리고, 수직층류생성기(580)는 제1FFU(522)에서 출력되는 기체를 수직층류화하여 제1도어(D1)의 EFEM챔버(112) 내부 측면 상에 제습된 기체(551)를 분사할 수 있다.
수직층류생성기(580)의 기체입구와 제1FFU(522)의 기체출구는 밀겹합되어 기체의 외부 혼입을 방지할 수 있다. 제1기체유입경로(520)는 제2격리벽(541)에 의해 수직층류생성기(580)까지 연장될 수 있는데, 이러한 연장에 따라 제습기(510)로부터 수직층류생성기(580)의 기체출구까지 외부 기체가 혼입되지 않을 수 있다.
수직층류생성기(580)는 제1도어(D1)의 내부측면-EFEM챔버(112) 방향의 내부측면-보다 넓은 면적으로 제습된 기체(551)를 분사할 수 있다. 예를 들어, 제습된 기체(551)가 상측에서 하측으로 분사된다고 할 때, 상측에서 바라본 수직층류생성기(580a, 580b, 580c)의 너비(L1)-바닥에 평행하고 풉에서 EFEM챔버로 연통되는 방향에 수직된 방향의 너비-는 도 6에 도시된 것과 같이 풉(114a, 114b, 114c) 혹은 제1도어(D1)의 너비보다 길 수 있다. 이에 따라, 풉(114a, 114b, 114c)과 EFEM챔버(112)가 연통되는 면적보다 더 넓은 면적으로 수직층류화된 기체를 분사하여 고습의 기체가 풉(114)으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이 제1FFU(522)의 기체입구의 면적은 제습기(510)의 기체출구의 면적보다 작을 수 있다. 그리고, 도 7에 도시된 것과 같이, 수직층류생성기(580a, 580b, 580c)의 기체입구의 면적은 제1FFU(522)의 기체출구의 면적보다 작을 수 있다. 이러한 구조에 따라, EFEM(110)은 제습된 기체(551)를 제1도어(D1) 주변에 집중적으로 분사할 수 있다.
수직층류생성기(580)에서 출력되는 기체의 풍속은 0.2m/s ~ 0.9m/s일 수 있다. 제1FFU(522)의 팬은 수직층류생성기(580)에서 출력되는 기체의 풍속이 전술한 범위에 해당되도록 풍량을 조절할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 수직층류생성기의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 수직층류생성기(580)는 제1FFU의 기체출구에서 제1도어 방향으로 직선 형태로 형성되는 다수의 공관들(다공관, 810)을 포함할 수 있다. 다공관에 포함되는 각 공관(810)은 원기둥 형태를 가질 수 있다. 그리고, 인접한 3개의 공관(810) 중심을 연결하면 정삼각형이 될 수 있다. 한편, 다공관의 형태는 원기둥의 형태일 수도 있으나, 삼각기둥의 형태, 사각기둥의 형태 등 다각기둥의 형태를 가질 수도 있다. 이러한 다공관의 형태에 따라, 내부에 통과하는 기체가 내부의 벽과의 마찰을 통해 토출구에서 코안다 효과가 최소화될 수 있다. 그리고, 이러한 다공관의 형태에 따라 수직층류가 용이하게 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, EFEM 내의 습도를 저감시키는 기술을 제공할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 비용을 최소화하면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있고, 기존 EFEM챔버를 교체하지 않으면서 기판에 영향을 미치는 주요 영역에서의 습도를 저감시킬 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 공간을 많이 차지하지 않으면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있고, 전력소비를 크게 증가시키지 않으면서 EFEM의 습도를 저감시킬 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 공정시스템
110 : EFEM
112 : EFEM챔버
114 : 풉
116 : 로드포트모듈
120 : 로드로크장치
130 : 반송챔버
140 : 공정챔버
W : 기판
D1 : 제1도어
D2 : 제2도어
D3 : 제3도어
D4 : 제4도어
10 : EFEM챔버
20 : 풉
50 : N2
311 : N2공급배관
312 : 차압배기부
11 : EFEM챔버
411 : 제습기
51 : 제습된 공기
510 : 제습기
520 : 제1기체유입경로
521 : 제1기체유입구
522 : 제1FFU
530 : 제2기체유입경로
531 : 제2기체유입구
532 : 제2FFU
540 : 제1격리벽
541 : 제2격리벽
550 : 외부 기체
551 : 제습된 기체
555 : 제습되지 않은 기체
560 : 제1공간
570 : 제2공간
580 : 수직층류생성기
810 : 공관

Claims (9)

  1. 공정대상이 되는 기판이 적재되는 풉(FOUP : Front-Opening Unified Pod);
    도어를 통해 상기 풉과 연통되고, 이송되는 상기 기판이 일시적으로 체류하는 챔버;
    상기 챔버에서 상기 도어에 인접한 제1공간으로 습도가 낮은 기체를 공급하는 제1FFU(Fan Filter Unit); 및
    상기 제1FFU보다 상대적으로 습도가 높은 기체를, 상기 챔버에서 상기 제1공간과 다른 제2공간으로 공급하는 제2FFU
    를 포함하는 EFEM.
  2. 제1항에 있어서,
    두 개의 경로를 통해 상기 제1FFU와 상기 제2FFU로 기체가 각각 분리되어 투입되는 EFEM.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 두 개의 경로 사이에는 격리벽이 배치되어 각 경로에서의 기체가 서로 혼입되지 않는 EFEM.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1FFU의 기체출구와 상기 도어 사이의 위치에 수직층류생성기가 더 배치되고,
    상기 수직층류생성기는 상기 제1FFU에서 출력되는 기체를 수직층류화하여 상기 도어의 상기 챔버 내부측면 상에 분사하는 EFEM.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수직층류생성기는 상기 제1FFU의 기체출구에서 상기 도어 방향으로 직선 형태로 형성되는 다공관을 포함하는 EFEM.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수직층류생성기의 기체입구와 상기 제1FFU의 기체출구는 밀결합되어 기체의 외부 혼입이 방지되는 EFEM.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 수직층류생성기는 상기 도어의 상기 챔버 내부측면보다 넓은 면적으로 기체를 분사하는 EFEM.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 다공관에서 출력되는 기체의 풍속이 0.2m/s ~ 0.9m/s가 되도록 상기 제1FFU의 팬이 제어되는 EFEM.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1FFU의 기체입구로는 제습된 공기가 투입되는 EFEM.
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