KR970006728B1 - 환경제어장치 - Google Patents

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KR970006728B1
KR970006728B1 KR1019930016405A KR930016405A KR970006728B1 KR 970006728 B1 KR970006728 B1 KR 970006728B1 KR 1019930016405 A KR1019930016405 A KR 1019930016405A KR 930016405 A KR930016405 A KR 930016405A KR 970006728 B1 KR970006728 B1 KR 970006728B1
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요시다가 단스이
히로고 사가이
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마쯔시다 덴기 산교 가부시끼가이샤
모리시다 요이치
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Abstract

내용없음.

Description

환경제어장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 환경제어장치의 사시도.
제2도는 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.
제3도는 제1도에 있어서 Ⅲ-Ⅲ선의 단면도.
제4도는 제1도에 있어서 Ⅳ-Ⅳ선의 단면도.
제5도는 제1도에 있어서 Ⅴ-Ⅴ선의 단면도.
제6도는 상기 제1실시예에 관한 환경제어장치에 있어서 반도체기판의 이송방법을 표시하는 제3도 상당도.
제7도는 상기 제1실시예에 관한 환경제어장치에 있어서 반도체기판의 이송방법을 실시하는 제2상당도.
제8도는 상기 제1실시예에 관한 환경제어장치에 있어서 반도체기판의 이송방법을 표시하는 제3도 상담도.
제9도는 상기 제1실시예에 관한 환경제어장치에 있어서 반도체기판의 이송방법을 표시하는 제3도 상담도.
제10도는 상기 제1실시예의 제1변형예에 관한 환경제어장치를 표시하고 있고, 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.
제11도는 상기 제1실시예의 제2변형예에 관한 환경제어장치를 표시하고 있고, 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.
제12도는 상기 제1실시예의 제3변형예에 관한 환경제어장치를 표시하고 있고, 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.
제13도는 제2실시예에 관한 환경제어장치의 사시도.
제14도는 제13도에 있어서 ⅩⅣ-ⅩⅣ선의 단면도.
제15도는 종래의 크린룸(clean room)을 표시하는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A1, A2, A3, A4, A5 : 환경제어장치 B1 : 종형전기로(디바이스제조장치)
B2 : 드라이에칭장치(디바이스제조장치) C : 반도체기판(디바이스)
10 : 챔버 12 : 반입구
14 : 반출구 16 : 기판수납박스
18 : 운반용 밀폐용기 20 : 엘리베이터
20a : 승강대 22 : 기판유지용 암
24 : 제1의 기체순환용 덕트 26 : 제1의 기체순환용 팬
28 : 제1의 고성능필터 30 : 제2의 기체순환용 덕트
32 : 제2의 기체순환용 팬 34 : 제2의 고성능필터
36 : 불순물흡착제 38 : 불활성가스도입용 덕트
40 : 유량조절밸브 42 : 배기구
44 : 덤퍼(dumper) 46 : 제어기
48 : 열교환기
[산업상의 이용분야]
본 발명은 환경제어장치에 관한 것으로, 상세하게는 반도체장치나 액정장치 같은 것 등의 제조시에 청결한 환경을 필요로 하는 판상(板狀)의 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치에 설치되는 환경제어장치에 관한 것이다.
[종래의 기술]
반도체장치나 액정장치 등의 제조시에 청결한 환경을 필요로 하는 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치는 청결한 환경하에 놓여질 필요가 있으므로, 상기 디바이스제조장치는 제5도에 표시하는 것과 같은 크린룸(clean room)내에 설치되는 것이 통상이다.
「크린룸 핸드북」(사단법인 일본 공기청정협회 발행)의 P93∼P97에는 각종의 크린룸이 표시되어 있다. 제15호는 동 서적 P96 도면 2·2·13에 표시되어 있는 크린룸을 인용한 것이고, 제15도에 있어 51은 제조시에 청결한 환경을 필요로 하는 판상의 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치로 청정공간(52)에 설치되어 있다.
송풍용 팬(fan)(53)에 의해 천정(天井)(54)에 보내어진 공기는 고성능필터(55)에 의해 청결하게 된 후, 청정공간(52)에 공급된다. 청정공간(52)에서 마루바닥(56)에 배출된 공기는 제1의 덕트(57)를 통하여, 외부에서 도입된 조화외기(調和外氣)는 제2의 덕트(58)을 통하여 각각 송풍용 팬(53)에 의해 천정(54)에 보내진다. 그러나, 이와같은 크린룸을 설치하는 것은 상기 디바이스의 제조시스템이 비용이 많이 들게 되어 큰 투자가 필요한 동시에, 크린룸 전체를 청정화하고 또한 청정도를 유지하기 위해서는 굉장한 유지비가 필요하게 되는 문제를 가지고 있다.
그래서, 도면 표시는 생략하고 있으나, 최근 제조시에 청결한 환경을 필요로 하는 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치에 설치되는 환경제어장치가 제안되고 있다.
이 환경제어장치는, 청결한 공기를 수납한 기밀성을 가지는 챔버와, 상기 챔버에 설치되고 디바이스를 상기 챔버내에 반입하기 위한 반입구와, 상기 챔버에 설치되고 디바이스를 상기 디바이스제조장치에 반출하기 위한 반출구와, 상기 반입구에서 반입된 디바이스를 상기 반출구에 이송하는 이송수단을 구비하고 있다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그런데 반도체장치나 액정장치 등의 디바이스의 미세화가 진척되는데 수반하여 이와 같은 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치가 설치되는 환경은 보다 높은 청결도가 요구되게 되었다.
그러나 ,상기 종래의 환경제어장치에 있어서는 챔버내의 공기를 청정화하기 위해서 챔버내에 청결한 공기를 공급해 주는 청정공기공급장치가 필요하고 동시에 챔버내에서 발생하는 미세한 불순물이 제거되지 않는 문제가 있다.
상기 문제점을 감안하여 본 발명은 챔버내의 공기를 청정화하기 위해서 챔버내에 청결한 공기를 공급해 주는 청정공기공급장치가 필요하지 않고, 동시에 챔버내에서 발생하는 미세한 불순물도 제거할 수가 있는 환경제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 챔버내의 기체(氣體)를 순환시켜주는 순환용 팬과 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지는 기체순환수단을 설치하고 동시에 상기 기체순환수단에서 공급되는 기체를 디바이스의 주면(主面)에 평행한 층류(層流)로 하게 하는 것이다.
제1청구항의 발명에서 구체적으로 강구한 해결수단은 제조시에 청결한 환경을 필요로 하는 판상의 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치에 설치되는 환경제어장치에 있어서, 기밀성을 가지는 챔버와, 상기 챔버에 설치되어 디바이스를 제1의 자세로 상기 챔버내에 반입하기 위한 반입구와, 상기 챔버에 설치되어 디바이스를 상기 제1의 자세(姿勢)와 다른 제2의 자세로 상기 챔버에서 상기 디바이스제조장치에 반출하기 위한 반출구와, 상기 반입구에서 반입된 디바이스의 자세를 상기 제1의 자세에서 상기 제2의 자세로 변경하여 상기 반출구에 이송하는 이송수단과, 상기 챔버의 외부에 설치되어 상기 챔버내의 기체를 순환되게 하는 순환용 팬과 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지고, 청결한 기체를 상기 제1의 자세의 디바이스 주면에 대해 평행한 층류로서 상기 챔버내에 공급하는 제1의 기체순환수단과, 상기 챔버의 외부에 설치되어 상기 챔버내의 기체를 순환되게 하는 순환용 팬과 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지고 청결한 기체를 상기 제2의 자세의 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 상기 챔버내에 공급하는 제2의 기체순환수단을 구비하고 있는 구성으로 하는 것이다.
제2청구항의 발명은 제1청구항의 구성에 상기 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단은 순환하는 기체에서 기체상의 불순물을 제거하는 물리흡착제 또는 화학흡착제로 되는 불순물흡착제를 가지고 있는 구성을 부가하는 것이다.
제3청구항의 발명은 제1청구항 또는 제2청구항의 구성에 상기 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단중 적어도 하나는 불활성가스를 상기 챔버내에 공급하는 불활성가스공급수단을 가지고 있는 구성을 부가하는 것이다.
제4청구항의 발명은 제1청구항 또는 제2청구항의 구성에 상기 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단은 순환하는 기체의 온도 또는 습도를 조정하는 기체조정수단을 가지고 있는 구성을 부가하는 것이다.
또, 제5청구항의 발명이 구체적으로 강구한 해결수단은 제조시에 청결한 환경을 필요로 하는 판상의 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치에 설치되는 환경제어장치에 있어서 기밀성을 가지는 챔버와 상기 챔버에 설치되어 디바이스를 상기 챔버내에 반입하기 위한 반입구와, 상기 챔버에 설치되어 디바이스를 상기 반입구에서 반입되었을 때의 자세와 같은 자세로 상기 챔버에서 상기 디바이스제조장치에 반출하기 위한 반출구와, 상기 반입구에서 반입된 디바이스를 상기 반입구에서 반입되었을 때의 자세 그대로 상기 반출구에 이송하는 이송수단과, 상기 챔버의 외부에 설치되어 상기 챔버내의 기체를 순환되게 하는 순환용 팬과 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지고 청결한 기체를 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 상기 챔버내에 공급하는 기체순환수단을 구비하고 있는 구성으로 하는 것이다.
제6청구항의 발명은 제5청구항의 구성에 상기 기체순환수단은 순환하는 기체에서 기체상의 불순물을 제거하는 물리흡착제 또는 화합흡착제로 되는 불순물흡착제를 가지고 있는 구성을 부가하는 것이다.
제7청구항의 발명은 제5청구항 또는 제6청구항의 구성에 상기 기체순환수단은 불활성가스를 상기 챔버내에 공급하는 불활성가스공급수단을 가지고 있는 구성을 부가하는 것이다.
제8청구항의 발명은 제5청구항 또는 제6청구항의 구성에 상기 기체순환수단은 순환하는 기체의 온도 또는 습도를 조정하는 기체조정수단을 가지고 있는 구성을 부가하는 것이다.
[작용]
제1청구항의 구성에 의해, 챔버내의 기체를 순환되게 하는 순환용 팬과 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지고 청결한 기체를 챔버내에 공급하는 제1 및 제2의 기체순환수단을 구비하고 있기 때문에 청결하게 하는 기체는 챔버내의 기체에 한정되어 있으므로 청결하게 하는 기체의 양은 소량으로 완료된다.
또, 제1의 기체순환수단은 청결한 기체를 디바이스가 챔버내에 반입되었을때의 자세의 디바이스주면에 대해 평행인 층류로서 공급하고, 제2의 기체순환수단은 청결한 기체를 디바이스가 디바이스제조장치에 반출될 때의 자세의 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 공급하기 때문에 디바이스가 자세를 바꿔도 디바이스 주면상에는 항상 주면에 대해 평행인 층류가 흐르므로 챔버에 공급된 기체가 디바이스의 주면상에 체류하거나 난류(亂流)로 되지 않는다.
제2청구항의 구성에 의해, 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단은 순환하는 기체에서 기체상의 불순물을 제거하는 물리흡착제 또는 화합흡착제로 되는 불순물흡착제를 가지고 있으므로 챔버내에는 기체상의 불순물이 제거된 지극히 청결한 기체가 공급된다.
제3청구항의 구성에 의해, 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단 중의 적어도 하나는 불활성가스를 챔버내에 공급하는 불활성가스공급수단을 가지고 있으므로 불활성가스는 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 공급된다.
제4청구항의 구성에 의해, 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단은 순환하는 기체의 온도 또는 습도를 조정하는 기체조정수단을 가지고 있으므로 챔버내에 공급되는 기체의 온도 또는 습도를 최적의 것으로 조정할 수가 있다.
제5청구항의 구성에 의해, 청결한 기체를 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 챔버내에 공급하는 기체순환수단을 구비하고 있기 때문에 제1청구항의 구성과 동일하게 청결하게 하는 기체의 양이 적어도 됨과 동시에 챔버에 공급된 기체가 디바이스의 주면상에 체류하거나 난류로 되지 않는다.
제6청구항의 구성에 의해, 제2청구항의 구성과 동일하게 챔버내에는 기체상의 불순물이 제거된 극히 청결한 기체가 공급된다.
제7청구항의 구성에 의해, 제3청구항의 구성과 동일하게 불활성가스는 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 공급된다.
제8청구항의 구성에 의해, 제4청구항의 구성과 동일하게 챔버내에 공급되는 기체의 온도 또는 습도를 최적의 것으로 조정할 수가 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
제1도∼제5도는 본 발명의 제1실시예에 관한 환경제어장치(A1)를 표시하고 있고, 제2도는 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선의 단면구조를, 제3도는 제1도에 있어서 Ⅲ-Ⅲ선의 단면구조를, 제4도는 제1도에 있어서 Ⅳ-Ⅳ선의 단면구조를, 제5도는 제1도에 있어서 Ⅴ-Ⅴ선의 단면구조를 각각 표시하고 있다.
제1도에 표시하는 바와 같이, 환경제어장치(A1)는 디바이스제조장치로서의 종형전기로(B1)에 설치되어 있다.
제1도∼제5도에 표시하는 바와 같이, 환경제어장치(A1)는 기밀성(氣密性)을 가지는 직방체상의 챔버(10)를 구비하고 있다. 챔버(10)의 상벽(10a)에는 디바이스로서의 반도체기판(C)이 제1의 자세인 수평상태로 반입되는 반입구(12)가 설치되어 있고, 챔버(10)의 저벽(10b)에는 반도체기판(C)이 제2의 자세인 수평상태로 종형전기로(B1)에 향하여 반출되는 반출구(14)가 설치되어 있다. 반도체기판(C)은 단면 ㄷ자상의 기판수납박스(16)내에 수납된 상태로 운반용 밀폐용기(18)내에 수납되어 있고, 운반용 밀폐용기(18)에 수납된 상태로 챔버(10)의 반입구(12)상에 재치(載置)된다.
챔버(10)의 내부에는, 승강대(20a)를 가지는 엘리베이터(20)가 설치되어 있고, 승강대(20a)가 하강하면 챔버(10)의 반입구(12) 위에 재치된 운반용 밀폐용기(18)의 저부(용기 본체에 대해 착탈 가능하고, 운반용 밀폐용기(18)의 운반시에는 용기 본체에 잠궈져 있다)는 운반용 밀폐용기(18)의 용기 본체에서 이탈하여 승강대(20a)에 재치된 상태로 챔버(10)의 내부를 하강한다. 이것에 수반하여, 운반용 밀폐용기(18)의 저부에 재치된 기판수납박스(16) 및 상기 기판수납박스(16) 및 상기 기판수납박스(16) 내의 반도체기판(C)도 하강한다. 엘리베이터(20)에는 신축, 축회전 및 틸트(tilt)운동이 가능한 기판유지용 암(22)이 승강 가능하게 설치되어 있고 기판유지용 암(22)은 하강한 수납박스(16)을 유지하고 반도체기판(C)이 수직상태로 되도록 기판수납박스(16)를 90°회전되게 한 후 기판수납박스(16)를 챔버(10)의 반출구(14)에 재치한다. 이상 설명한 엘리베이터(20), 승강대(20a) 및 기판유지용 암(22)에 의해 반입구(12)에서 반입된 반도체기판(C)을 제1의 자세에서 제2의 자세로 바꾸어서 반출구(14)에 이송하는 이송수단이 구성되어 있다.
이하, 제6도∼제9도에 의거하여 기판수납박스(16)를 챔버(10)의 반입구(12)에서 챔버(10)의 반출구(14)로 이송하는 방법에 대해 설명한다.
우선, 엘리베이터(20)의 승강대(20a)를 하강시키면, 제6도 및 제7도에 표시하는 바와 같이, 운반용 밀폐용기(18)의 저부는 용기본체에서 이탈하여 승강대(20a)에 재치된 상태로 챔버(10)의 내부를 하강하므로, 기판수납박스(16)도 챔버(10)내를 하강한다. 다음은 제8도에 표시하는 바와 같이, 기판유지용 암(22)에 의해 기판수납박스(16)를 유지한 후 반도체기판(C)이 수평상태에서 수직상태로 되도록 기판수납박스(16)의 자세를 바꾼다. 다음은 제9도에 표시하는 바와 같이, 기판유지용 암(22)을 늘리는 동시에 하강되게 하여 기판수납박스(16)를 챔버(10)의 반출구(14)에 재치된다. 반출구(14)에 재치된 기판수납박스(16)는 종형전기로(B1)의 반송계에 의해 종형전기로(B1)의 내부에 수납된다. 또한, 제1도∼제5도의 표시하는 바와 같이, 챔버(10)의 외부에는 챔버(10)의 저벽(10b)에서 하방으로 늘어난 후 굴곡하여 제1도의 우측으로 늘어난 후 굴곡하여 상방으로 늘어나는 제1의 기체순환용 덕트(24)가 설치되어 있고 제1의 기체순환용 덕트(24)는 챔버(10)내의 기체를 순환되게 하는 제1의 기체순환용 팬(26)과, 순환하는 기체를 청결하게 하는 제1의 고성능필터(28)를 가지고 있다. 제1의 고성능필터(28)는 챔버(10)의 측벽(10c)에 설치되어 있고, 제1의 고성능필터(28)를 통과한 기체는 수평상태의 반도체기판(C)의 주면에 평행인 층류로서 챔버(10)내에 공급된다. 이상 설명한 제1의 기체순환용 덕트(24), 제1의 기체순환용 팬(26) 및 제1의 고성능필터(28)에 의해 제1의 기체순환수단이 구성되어 있다.
또, 챔버(10)의 외부에는 챔버(10)의 저벽(10b)에서 하방향으로 늘어난 후 굴곡하여 제1도의 좌방향으로 늘어나 그후 굴곡하여 상방향으로 늘어나고 더욱 굴곡하여 챔버(10)의 상방향으로 늘어나는 제2의 기체순환용 덕트(30)가 설치되어 있고, 제2의 기체순환용 덕트(30)는 챔버(10)내의 기체를 순환하게 하는 제2의 기체순환용 팬(32)과, 순환하는 기체를 청결하게 하는 제2의 고성능필터(34)를 가지고 있다. 제2의 고성능필터(34)는 챔버(10)의 상벽(10a)에 설치되어 있고, 제2의 고성능필터(34)를 통과한 기체는 수직상태의 반도체기판(C)의 주면에 평행인 층류로서 챔버(10)내에 공급된다. 이상 설명한 제2의 기체순환용 덕트(30), 제2의 기체순환용 팬(32) 및 제2의 고성능필터(34)에 의해 제2의 기체순환수단이 구성되어 있다.
이하, 제2도∼제5도에 의거하여 챔버(10)의 내부를 청결하게 하는 방법에 대해 설명한다. 특히, 제2도∼제5도에 있어서 화살표는 기체가 순환하는 방향을 표시한다. 먼저, 반도체기판(C)이 수평상태에 있을 때에는 제1의 기체순환용 팬(26)을 작동되게 한다. 이와 같이 하면, 챔버(10)내의 기체는 제1의 기체순환용 팬(26)에 의해 흡인되어 제1의 기체순환덕트(24)의 내부에 흡인된다. 흡인된 기체는 제1의 기체순환덕트(24)의 내부를 통하여 상승한 후, 제1의 고성능필터(28)에 의해 미립자가 제거되고 챔버(10)내에 수평방향의 층류로서 공급된다. 이것에 의해, 청결한 기체는 수평방향으로 흐르는 층류로서 수평상태의 반도체기판(C)의 주면상을 통과하기 때문에 기체중에 혼재하고 있는 지극히 작은 미립자는 반도체기판(C)의 상방향을 통과하고 반도체기판(C)의 주면에는 부착하지 않는다.
다음은, 반도체기판(C)이 수직상태로 있을 때에는 제2의 기체순환용 팬(32)을 작동되게 한다. 이와 같이 하면, 챔버(10)내의 기체는 제2의 기체순환용 팬(32)에 의해 흡수되어 제2의 기체순환덕트(30)의 내부에 흡인된다. 흡인된 기체는 제2의 기체순환덕트(30)의 내부를 통하여 상승한 후, 제2의 고성능필터(34)에 의해 미립자가 제거되어, 챔버(10)내에 수직방향의 층류로서 공급된다. 이것에 의해, 청결한 기체는 수직방향의 층류로서 수직상태의 반도체기판(C)의 주면상을 통과하기 때문에, 기체중에 혼재하고 있는 지극히 작은 미립자는 반도체기판(C)의 주면에 따라 반도체기판(C)의 측방을 통과하고 반도체기판(C)의 주면에는 부착하지 않는다.
이와 같이 하여, 반도체기판(C)의 종형전기로(B1)에의 이송은 고도로 청정화 된 밀폐공간에서 행할 수가 있으므로 반도체기판(C)의 주면에 미립자가 부착하는 것을 감소시킬 수 있다.
이하, 제10도에 의거하여 상기 제1실시예의 제1변형예에 관한 환경제어장치(A2)에 대해 설명한다.
제10도는 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선의 단면구조를 표시하고 있고 제1실시예의 제2도와 대응하는 도면이다. 더우기, 제1변형예에 있어서는 제1실시예와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것에 의해 설명을 생략한다.
제10도에 표시하는 바와 같이, 제1의 고성능필터(28)의 상류측에는 기체상의 불순물을 제거하는 물리흡착제 또는 화학흡착제로 되는 불순물흡착제(36)가 마련되어 있다. 이것에 의해 제1의 기체순환용 덕트(24)내를 유통하는 기체에서 기체상 불순물이 제거되어 챔버(10)내에 공급되는 기체중의 기체상 불순물의 양은 수십 p.p.t. 이하가 된다. 보통의 대기에는 반도체장치를 제조할 때 반도체장치에 악영향을 주게 되는 여러가지 불순물이 존재하고 있다. 예를들면 암모니아가스는 인체에서도 다량이 발생하고, 또 자연계에도 대량 존재한다. 이 암모니아가스는 반도체장치의 제조공정의 하나인 리도그래피(Lithography) 공정에 있어서 사용되는 화학증폭형 레지스트의 반응을 저해하여 레지스트패턴의 치수를 변화되게 한다. 그런데, 제1변형에에 관한 환경제어장치(A2)를 설치하면 기체상 불순물의 양은 수십 p.p.t. 이하로 되기 때문에 상기의 반응저해가 발생하지 않으므로 반도체장치의 생산수율(yield)이 크게 향상된다.
이하, 제11도에 의거하여 상기 제1실시예의 제2변형예에 관한 환경제어장치(A3)에 대해 설명한다.
제11도는 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선의 단면구조를 표시하고 있고, 제1실시예의 제2도와 대응하는 도면이다. 더우기, 제2변형예에 있어서도 제1실시예 및 제1변형예와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것에 의해 설명은 생략한다.
제11도에 표시하는 것과 같이, 제1의 기체순환용 덕트(24)에 있어 상류측 부분에는 챔버(10)내에 불활성가스를 도입하는 불활성가스공급수단으로서 불활성가스공급용 덕트(38)가 접속되어 있고, 불활성가스공급용 덕트(38)에는 불활성가스의 유량을 조정하는 유량조절판(40)이 설치되어 있다. 또, 제1의 기체순환용 덕트(24)에 있어 하류측 부분에는 제1의 기체순환용 덕트(24)의 내부에 흐르는 기체의 일부를 배기하기 위한 배기구(42)가 설치되어 상기 배기구(42)에는 제1의 기체순환용 덕트(24)내의 압력이 대기보다 높을 때에는 배기구(42)를 개방하고, 낮을 때에는 배기구(42)를 폐쇄하는 덤퍼(44)가 설치되어 있다.
불활성가스공급용 덕트(38)에 불활성가스, 예를들면 질소가스를 도입하면 질소가스는 불순물흡착제(36) 및 제1의 고성능필터(28)를 통과하여 챔버(10)내에 공급된다. 이것에 의해 챔버(10)의 내부 기체를 불활성가스로 치환할 수가 있다.
제2변형예에 관한 환경제어장치(A3)를 반도체제조공정의 하나인 전극형성공정의 스퍼터링(sputtering)장치에 설치하는 것이 바람직하다. 전극형성공정에 있어서는 반도체기판에 전극재료를 퇴적하지만 전극재료 퇴적시에 반도체기판이 대기에 노출되면 반도체기판상에 자연산화막이 형성되게 된다. 이 자연산화막은 반도체기판과 전극재료의 전기적접촉저항을 변화하게 된다. 그러나, 제2변형예에 관한 환경제어장치(A3)를 전극형성공정의 스퍼터링장치에 설치하면 자연산화막의 성장이 억제되기 때문에 반도체장치의 특성이 안정화되므로 반도체장치의 생산수율이 더욱 향상된다.
이하, 제12도에 의거하여 상기 제1실시예의 제3변형예에 관한 환경제어장치(A4)에 대해 설명한다.
제12도는 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선의 단면구조를 표시하고 있고, 제1실시예의 제2도와 대응하는 도면이다. 더우기, 제3변형예에 있어서도 제1실시예, 제1변형예 및 제2변형예와 동일한 부재에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것에 의해 설명을 생략한다.
제12도에 표시하는 것과 같이 제1의 기체순환용 덕트(24)에는 제어기(46)에 의해 제어되는 열교환기(48)가 설치되어 있다. 제어기(46) 및 열교환기(48)에 의해 기체조정수단이 구성되어 있고, 제1의 기체순환용 덕트(24)를 유통하는 기체의 온도 및 습도를 제어할 수가 있다.
제3변형예에 관한 환경제어장치(A4)를 예를들면 반도체장치의 제조공정의 하나인 리도그래피공정의 레지스트코우팅장치에 설치하는 것이 바람직하다. 레지스트의 막두께는 온도 및 습도에 의해 변화하기 때문에 레지스트의 막두께를 일정하게 하기 위해서는 온도 및 습도를 엄밀하게 제어할 필요가 있다. 따라서 제3변형예에 관한 환경제어장치(A4)를 설치하는 것에 의해 리도그래피공정의 안정화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
이하, 제13도 및 제14도에 의거하여 본 발명의 제2실시예에 관한 환경제어장치(A5)에 대해 설명한다.
제13도는 본 발명의 제2실시예에 관한 환경제어장치(A5)를 표시하고 있고, 제14도는 제13도에 있어서 ⅩⅣ-ⅩⅣ선의 단면구조를 표시하고 있다. 더우기 제2실시예에 있어서도 제1실시예와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것에 의해 설명을 생략한다.
제2실시예에 관한 환경제어장치(A5)에 있어서는 반도체기판(C)은 반입구(12)에서 반입되었을 때의 자세와 같은 자세로 반출구(14)에 이송된다.
이 환경제어장치(A5)는 디바이스제조장치로서의 드라이에칭장치(B2)에 설치되어 있다.
드라이에칭장치(B2)는 일반적으로 매엽(枚葉)처리장치이다. 즉, 반출구(14)에 기판수납박스(16)가 재치되면, 드라이에칭장치(B2)내의 반송암이 반도체기판(C)을 1매식 드라이에칭장치(B2)의 내부에 수납한다. 이 때문에 제14도에 표시하는 것과 같이, 기판수납박스(16)는 반출구(14)에 반도체기판(C)이 수평상태가 되도록 설치된다. 제2실시예에 관한 환경제어장치(A5)에 있어서는 청결한 기체를 수평방향의 층류로서 챔버(10) 내부에 공급하기만 하면 되기 때문에, 제1실시예와 동일하게 제1의 기체순환용 덕트(24), 제1의 기체순환용 팬(26) 및 제1의 고성능필터(28)로 되는 제1의 기체순환수단은 설치되어 있으나, 제1실시예에 설치되어 있던 제2의 기체순환수단은 설치되어 있지 않다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이, 제1청구항의 발명에 관한 환경제어장치에 의하면 챔버내의 기체를 순환되게 하는 순환용 팬과 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지고 청결한 기체를 챔버내에 공급하는 제1 및 제2의 기체순환수단을 구비하고 있기 때문에 청결하게 하는 기체는 챔버내의 기체로 한정되어 있고, 청결하게 하는 기체의 양은 작아도 되므로 생산가격을 낮출 수 있다.
또, 제1의 기체순환수단은 청결한 기체를 디바이스가 챔버내에 반입될 때의 자세인 제1의 자세의 디바이스의 주면에 대해 평행한 층류로서 공급하고 제2의 기체순환수단은 청결한 기체를 디바이스가 디바이스제조장치에 반출될 때의 자세인 제2의 자세의 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 공급하기 위해 디바이스에는 상기 디바이스가 자세를 바꾸어도 항상 주면에 대해 평행된 층류가 강하게 뿜어내어져 챔버에 공급되는 청결한 기체는 디바이스의 주면상에서 체류하거나 난류로 되는 일이 없기 때문에 고성능필터를 통과한 미세한 먼지가 디바이스의 주면에 부착하는 현상을 감소시킬 수 있으므로 반도체장치나 액정장치 등의 디바이스의 생산수율이 향상된다.
제2청구항의 발명에 관한 환경제어장치에 의하면, 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단은 순환하는 기체에서 기체상의 불순물을 제거하는 물리흡착제 또는 화학흡착제로 되는 불순물흡착제를 가지고 있으므로, 챔버내에는 기체상의 불순물이 제거된 지극히 청결한 기체가 공급되므로 디바이스의 생산수올이 더욱 향상된다.
제3청구항의 발명에 관한 환경제어장치에 의하면, 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단 중의 적어도 하나는 불활성가스를 챔버내에 공급하는 불활성가스공급수단을 가지고 있기 때문에 불활성가스는 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 공급되므로 불활성가스의 공급에 수반하여 챔버내의 기체류가 흐트러지는 것을 방지할 수 있고, 미세한 먼지가 디바이스의 주면에 부착하는 현상을 감소시킬 수 있다.
제4청구항의 발명에 관한 환경제어장치에 의하면 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단은 순환하는 기체의 온도 또는 습도를 조정하는 기체조정수단을 가지고 있기 때문에 챔버내에 공급하는 기체의 온도 또는 습도를 최적의 것으로 조정할 수 있으므로, 디바이스에 형성되는 막의 막질이나 막두께가 온도나 습도의 영향을 받는 경우도 최적의 막질이나 막두께를 확보할 수 있다.
제5청구항의 발명에 관한 환경제어장치에 의하면 청결한 공기를 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 챔버내에 공급하는 기체순환수단을 구비하고 있으므로 제1청구항의 발명과 동일하게 청결하게 하는 기체의 양은 적어도 되므로 생상가격을 낮출 수가 있는 동시에 챔버에 공급되는 청결한 기체가 디바이스의 주면상에 체류하거나 난류로 되는 일이 없으므로 고성능필터를 통과한 미세한 먼지가 디바이스의 주면에 부착하는 현상을 감소시킬 수 있다.
제6청구항의 발명에 관한 환경제어장치에 의하면 기체순환수단은 순환하는 기체에서 기체상의 불순물을 제거하는 물리흡착제 또는 화학흡착제로 되는 불순물흡착제를 가지고 있기 때문에 제2청구항의 발명과 동일하게 챔버내에는 기체상의 불순물이 제거된 지극히 청결한 기체가 공급되므로 디바이스의 생산수율이 더욱 향상된다.
제7청구항의 발명에 관한 환경제어장치에 의하면 불활성가스는 디바이스의 주면에 대해 평행인 층류로서 공급되기 때문에 제3청구항의 발명과 동일하게 불활성가스의 공급에 수반하여 챔버내의 기체류가 흐트러지는 것을 방지할 수 있고, 미세한 먼지가 디바이스의 주면에 부착하는 현상을 감소시킬 수 있다.
제8청구항의 발명에 관한 환경제어장치에 의하면 기체순환수단은 순환하는 기체의 온도 또는 습도를 조정하는 기체조정수단을 가지고 있기 때문에 제4청구항의 발명과 동일하게 챔버내에 공급되는 기체의 온도 또는 습도를 최적의 것으로 조정할 수가 있으므로 디바이스에 형성되는 막의 막질이나 막두께가 온도나 습도의 영향을 받는 경우에 있어서도 최적의 막질이나 막두께를 확보할 수 있다.

Claims (8)

  1. 제조시에 청결한 환경을 필요로 하는 판상의 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치에 설치되는 환경제어장치에 있어서, 기밀성을 가지는 챔버와, 상기 챔버에 설치되어 디바이스를 제1의 자세로 상기 챔버내에 반입하기 위한 반입구와 상기 챔버에 설치되어 디바이스를 제1의 자세와 다른 제2의 자세로 상기 챔버에서 상기 디바이스제조장치에 반출하기 위한 반출구와, 상기 반출구에서 반입된 디바이스의 자세를 상기 제1의 자세에서 상기 제2의 자세로 변경하여 상기 반출구에 이송하는 이송수단과, 상기 챔버의 외부에 설치되어 상기 챔버내의 기체를 순환되게 하는 순환용 팬과 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지고 청결한 기체를 상기 제1의 자세의 디바이스 주면에 대해 평행인 층류로서 상기 챔버내에 공급하는 제1의 기체순환수단과, 상기 챔버의 외부에 설치되어 상기 챔버내의 기체를 순환되게 하는 순환용 팬과, 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지고 청결한 기체를 상기 제2의 자세의 디바이스주면에 대해 평행인 층류로서 상기 챔버내에 공급하는 제2의 기체순환수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 환경제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단은, 순환하는 기체에서 기체상의 불순물을 제거하는 물리흡착제 또는 화학흡착제로 되는 불순물흡착제를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 환경제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단중 적어도 하나의 불활성가스를 상기 챔버내에 공급하는 불활성가스공급수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 환경제어장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1의 기체순환수단 및 제2의 기체순환수단은 순환하는 기체의 온도 또는 습도를 조정하는 기체조정수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 환경제어장치.
  5. 제조시에 청결한 환경을 필요로 하는 판상의 디바이스를 제조하는 디바이스제조장치에 설치되는 환경제어장치에 있어서, 기밀성을 가지는 챔버와, 상기 챔버에 설치되어 디바이스를 상기 챔버내에 반입하기 위한 반입구와, 상기 챔버에 설치되어 디바이스를 상기 반입구에서 반입되었을 때의 자세와 같은 자세로 상기 챔버에서 상기 디바이스제조장치에 반출하기 위한 반출구와, 상기 반입구에서 반입된 디바이스를 상기 반입구에서 반입되었을 때의 자세 그대로 상기 반출구에 이송하는 이송수단과, 상기 챔버의 외부에 설치되어 상기 챔버내의 기체를 순환되게 하는 순환용 팬과 순환하는 기체를 청결하게 하는 고성능필터를 가지고 청결한 기체를 디바이스 주면에 대해 평행인 층류로서 상기 챔버내에 공급하는 기체순환수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 환경제어장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기체순환수단은 순환하는 기체에서 기체상의 불순물을 제거하는 물리흡착제 또는 화학흡착제로 되는 불순물흡착제를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 환경제어장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 기체순환수단은 불활성가스를 상기 챔버내에 공급하는 불활성가스공급수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 환경제어장치.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 기체순환수단은 순환하는 기체의 온도 또는 습도를 조정하는 기체조정수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 환경제어장치.
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