KR102124372B1 - 이에프이엠 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 수납용기와 공정장비 사이에서 웨이퍼의 반송을 행하는 이에프이엠 시스템(EFEM SYSTEM)에 관한 것으로서, 특히, 웨이퍼 수납용기의 내부 환경에 따라 웨이퍼 반송실 내의 하강기류의 방향을 제어함으로써, 웨이퍼의 상태에 따라 웨이퍼의 습기 제거 및 웨이퍼의 퓸 제거를 선택적으로 달성할 수 있는 이에프이엠 시스템에 관한 것이다.

Description

이에프이엠 시스템{EFEM SYSTEM, Equipment Front End Module SYSTEM}
본 발명은 웨이퍼 수납용기와 공정장비 사이에서 웨이퍼의 반송을 행하는 이에프이엠 시스템(EFEM SYSTEM)에 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) 등과 같은 웨이퍼 수납용기의 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 웨이퍼 수납용기 등이 결합되는 로드 포트(Load Port)가 접속하고, 웨이퍼 반송실의 타측면에 공정장비가 접속된다.
따라서, 웨이퍼 이송장치가 웨이퍼 수납용기 내부에 저장된 웨이퍼를 공정장비로 반송하거나 공정장비에서 가공 처리를 마친 웨이퍼를 웨이퍼 수납용기 내부로 반송한다.
위와 같이, 이에프이엠과 이에프이엠에 접속되는 웨이퍼 수납용기는 이에프이엠 시스템을 이루게 되었으며, 대형화된 웨이퍼의 불량율을 낮추기 위해 웨이퍼 수납용기에 수납된 웨이퍼의 청정도 뿐만 아니라 웨이퍼 반송실에서 반송되는 웨이퍼의 청정도의 관리의 필요성이 대두되었다.
따라서, 위와 같이 웨이퍼 수납용기 내부와 웨이퍼 반송실 내부에 질소 등과 같은 불활성 가스를 주입/송출하여 웨이퍼의 습기 제거 또는 퓸 제거를 달성하고자 하는 이에프이엠 시스템의 개발이 이루어졌으며, 이러한 이에프이엠 시스템으로는 이러한 이에프이엠으로는 일본공개특허 제2015-204344호(이하, '특허문헌 1' 이라 한다)과 한국공개특허 제10-2015-009421호(이하, '특허문헌 2' 이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.
특허문헌 1의 이에프이엠 시스템은 포드의 본체에 웨이퍼가 수용되고, 포드측 노즐을 통해 본체의 수용공간에 불활성 가스가 주입되어 흐름이 생성되며, 포드는 그 개구가 사이드 플레이트의 개구부에 접속되어 포드와 미소공간은 연통되고, 미소공간은 하강기류 발생 기구에서 발생된 불활성 가스의 하강기류가 발생하게 된다.
또한, 사이드 플레이트에는 하강기류의 경로를 부분적으로 방해하는 상부차양이 배치되며, 이로 인해, 포드에서 주입되는 불활성 가스의 흐름과 하강기류가 만나는 것을 방지함으로써, 포드에 수납된 웨이퍼의 습기제거를 달성하게 된다.
그러나, 특허문헌 1의 경우, 상부 차양으로 인해 하강기류가 포드 내부로 유입되지 않음으로써, 웨이퍼의 습기 제거를 달성할 수는 있으나, 웨이퍼의 퓸 제거를 제대로 달성할 수 없다는 문제점이 있다.
상세하게 설명하면, 불활성 가스를 주입하여 웨이퍼의 퓸과 함께 배기함으로써, 웨이퍼의 퓸을 제거해야 하는데, 특허문헌 1의 경우, 포드에서 불활성 가스가 주입되고 배기가 제대로 이루어지지 않게 됨으로써, 포드 내의 웨이퍼의 퓸이 불활성 가스와 함께 계속 잔존하게 되는 것이다.
따라서, 웨이퍼가 퓸이 많이 발생하는 공정을 거친 경우, 웨이퍼의 습기가 제거되더라도, 퓸에 의해 웨이퍼의 불량이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
특허문헌 2의 이에프이엠은 로드 포트의 보텀 퍼지 장치에 의해 퍼지 대상 용기의 내부 공간에 질소가 주입 및 배기되고, 웨이퍼 반송실에는 FFU에 의해 청정공기가 하방으로 흐르게 된다.
또한, 퍼지 대상 용기의 개구부의 상부 테두리보다 높은 위치에 실드 커튼 장치를 구비하고 있으며, 실드 커튼 장치는 실드 커튼 가스를 아래로 분출함으로써, 개구부를 차폐하는 가스 커튼을 형성하게 된다.
따라서, 퍼지대상 용기에 수납된 웨이퍼는 보텀 퍼지 장치에 의해 주입된 질소에 의해 청정도가 관리되고, 웨이퍼 반송로봇에 의해 웨이퍼 반송실로 이송되는 웨이퍼는 FFU에 의해 흐르는 청정공기에 의해 청정도가 관리 된다.
그러나, 특허문헌 2의 경우, 퍼지대상 용기의 내부와 웨이퍼 반송실의 내부가 개별적으로 청정도가 관리되게 됨으로써, 질소 또는 청정공기의 낭비가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 이에프이엠의 웨이퍼 반송실의 내부 환경을 고려하지 않고, 일률적으로 하강기류를 송출함으로써, 웨이퍼 반송실의 내부에 불균일한 기류 흐름이 발생하는 문제점이 있다.
일본공개특허 제2015-204344호 한국공개특허 제10-2015-009421호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼 수납용기의 내부 환경에 따라 웨이퍼 반송실 내의 하강기류의 방향을 제어함으로써, 웨이퍼의 상태에 따라 웨이퍼의 습기 제거 및 웨이퍼의 퓸 제거를 선택적으로 달성할 수 있는 이에프이엠 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이에프이엠의 웨이퍼 반송실의 내부 환경에 따라 웨이퍼 반송실의 하강기류를 제어함으로써, 균일한 하강기류의 흐름을 달성할 수 있는 이에프이엠 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 이에프이엠 시스템은, 웨이퍼 수납용기와 접속되는 웨이퍼 반송실과, 상기 웨이퍼 반송실의 상부에 구비되며, 상기 웨이퍼 반송실에 가스를 송출하여 하강기류를 형성하는 송출부를 구비한 이에프이엠을 갖는 이에프이엠 시스템에 있어서, 상기 웨이퍼 반송실의 내부의 유해가스의 농도를 측정하는 농도센서; 및 상기 농도센서에서 측정된 농도값이 기설정된 농도제한값을 초과하는 경우, 상기 웨이퍼 반송실의 내부에서 상기 하강기류의 유동방향을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 이에프이엠 시스템은, 웨이퍼 수납용기와 접속되는 웨이퍼 반송실과, 상기 웨이퍼 반송실의 상부에 구비되며, 상기 웨이퍼 반송실에 가스를 송출하여 하강기류를 형성하는 송출부를 구비한 이에프이엠을 갖는 이에프이엠 시스템에 있어서, 상기 웨이퍼 반송실의 내부의 습도를 측정하는 습도센서; 및 상기 습도센서에서 측정된 습도값이 기설정된 습도제한값을 초과하는 경우, 상기 웨이퍼 반송실의 내부에서 상기 하강기류의 유동방향을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨이퍼 반송실의 내부를 가열하는 히터;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 습도센서에서 측정된 습도값이 기설정된 습도제한값을 초과하는 경우, 상기 히터를 작동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 이에프이엠 시스템은, 웨이퍼 수납용기와 접속되는 웨이퍼 반송실과, 상기 웨이퍼 반송실의 상부에 구비되며, 상기 웨이퍼 반송실에 가스를 송출하여 하강기류를 형성하는 송출부를 구비한 이에프이엠을 갖는 이에프이엠 시스템에 있어서, 상기 웨이퍼 반송실의 내부로 유동되는 상기 하강기류의 유량을 측정하는 유량센서; 및 상기 유량센서에서 측정된 유량값이 기설정된 유량제한값 미만인 경우, 상기 웨이퍼 반송실의 내부에서 상기 하강기류의 유동방향을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨이퍼 반송실에 구비되어 각도의 변화에 따라 하강기류의 방향을 제어하는 기류제어장치;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 기류제어장치의 각도를 조절하여 상기 하강기류의 유동방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨이퍼 반송실 내부의 가스를 배기하는 제2-1 내지 제2-4배기부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제2-1 내지 제2-4배기부 중 어느 하나의 배기부를 작동시켜 상기 하강기류의 유동방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 이에프이엠 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
웨이퍼 반송실의 내부의 환경에 따라 웨이퍼 반송실의 하강기류를 제어함으로써, 웨이퍼 반송실 내의 균일한 하강기류의 흐름을 달성할 수 있다.
웨이퍼 수납용기의 내부의 환경에 따라 웨이퍼 수납용기의 내부 방향 또는 웨이퍼 수납용기의 반대 방향으로 이에프이엠의 하강기류를 유동시킴으로써, 필요에 따라 웨이퍼 수납용기에 수납된 웨이퍼의 퓸 제거 또는 습기 제거를 달성할 수 있다.
웨이퍼의 퓸 제거 동작 시, 웨이퍼 수납용기의 주입기류와 이에프이엠의 하강기류를 모두 이용하여 웨이퍼의 퓸을 제거함으로써, 퓸 제거의 시간이 절약될 뿐만 아니라, 가스의 낭비를 방지할 수 있다.
기류제어장치를 통해 하강기류의 방향을 제어하여 웨이퍼의 퓸 제거 동작을 할 경우, 하강기류는 층류로 변환되어 웨이퍼 수납용기의 내부로 유동하므로, 더욱 효과적인 웨이퍼의 퓸 제거를 달성 할 수 있다.
기류제어장치의 기류제어장치히터 또는 가스분사부를 통해 웨이퍼 수납용기의 내부로 유동되는 하강기류의 유량을 높일 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼의 퓸 제거를 더욱 빠르게 달성할 수 있다.
웨이퍼의 습기 제거 동작 시, 웨이퍼 수납용기의 주입기류와 이에프이엠의 하강기류가 웨이퍼 수납용기의 전방개구부 부근(또는 개구 부근)에서 만나지 않게 함으로써, 웨이퍼에 가스가 주입되지 못하는 사영역이 발생하는 것을 막을 수 있으며, 이를 통해, 효과적인 웨이퍼의 습기 제거를 달성할 수 있다.
기류제어장치를 통해 하강기류의 방향을 제어하여 웨이퍼의 습기 제거 동작을 할 경우, 하강기류는 층류로 변환되어 웨이퍼 수납용기의 내부로 유동하므로, 더욱 효과적인 웨이퍼의 습기 제거를 달성 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템을 도시한 도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 제어부와, 측정요소 및 제어요소의 연결을 도시한 도.
도 3은 도 1의 웨이퍼 반송실의 하강기류가 웨이퍼 수납용기의 내부로 유동하여 제1배기부로 배기되는 것을 도시한 도.
도 4는 도 3의 상태에서 웨이퍼 수납용기의 분사기류와 웨이퍼 반송실의 하강기류가 웨이퍼로 유동되는 것을 도시한 도.
도 5는 도 1의 웨이퍼 반송실의 하강기류가 웨이퍼 수납용기의 반대 방향으로 유동되어 제2배기부로 배기되는 것을 도시한 도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템을 도시한 도.
도 7은 도 6의 기류제어장치를 도시한 도.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 제어부와, 측정요소 및 제어요소의 연결을 도시한 도.
도 9는 도 6의 웨이퍼 반송실의 하강기류가 기류제어장치에 의해 웨이퍼 수납용기의 내부로 유동하여 제1배기부로 배기되는 것을 도시한 도.
도 10은 도 9의 상태에서 기류제어장치로 인한 하강기류의 흐름 변화를 도시한 도.
도 11은 도 6의 웨이퍼 반송실의 하강기류가 기류제어장치에 의해 웨이퍼 수납용기의 반대 방향으로 유동되어 제2배기부로 배기되는 것을 도시한 도.
도 12는 도 11의 상태에서 기류제어장치로 인한 하강기류의 흐름 변화를 도시한 도.
이하에서 언급되는 '가스'는 웨이퍼의 퓸 또는 습기를 제거하기 위한 불활성 가스를 통칭하는 말이며, 특히, 불활성 가스 중 하나인 질소(N2) 가스일 수 있다.
웨이퍼 반송실(210)의 하강기류(D, Down Flow)와 웨이퍼 수납용기(100)의 주입기류(I, Injection Flow)는 전술한 가스에 의해 형성되는 기류를 말한다.
또한, 기류제어장치(400)에 의해 제어되는 하강기류(D)는 제1볼록부기류(D1)와, 제2볼록부기류(D2) 및 층류(L)를 모두 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 이에프이엠 시스템에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템을 도시한 도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 제어부와, 측정요소 및 제어요소의 연결을 도시한 도이고, 도 3은 도 1의 웨이퍼 반송실의 하강기류가 웨이퍼 수납용기의 내부로 유동하여 제1배기부로 배기되는 것을 도시한 도이고, 도 4는 도 3의 상태에서 웨이퍼 수납용기의 분사기류와 웨이퍼 반송실의 하강기류가 웨이퍼로 유동되는 것을 도시한 도이고, 도 5는 도 1의 웨이퍼 반송실의 하강기류가 웨이퍼 수납용기의 반대 방향으로 유동되어 제2배기부로 배기되는 것을 도시한 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)은, 웨이퍼(W)가 수납되는 웨이퍼 수납용기(100)와, 웨이퍼 수납용기(100)가 적재되는 적재장치(190)와, 웨이퍼 수납용기(100)가 접속되는 웨이퍼 반송실(210)을 구비한 이에프이엠(200, EFEM system, Equipment Front End Module)과, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 환경에 따라 웨이퍼 반송실(210)의 하강기류(D)를 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동시키거나, 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동시키는 제어부(300)를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)의 웨이퍼 수납용기(100)에 대해 설명한다.
웨이퍼 수납용기(100)는 내부에 웨이퍼(W)가 수납되며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전방에 웨이퍼(W)가 출입하는 전방개구부(미도시)와, 가스를 주입하는 주입부(110)와, 주입된 가스와 웨이퍼(W)의 퓸을 배기하는 제1배기부(120)와, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 유해가스의 농도를 측정하는 농도센서(130)와, 웨이퍼 수납용기의 내부의 습도를 측정하는 습도센서(140)와, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되는 하강기류(D)의 유량을 측정하는 유량센서(150)와, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도를 측정하는 온도센서(160)와, 웨이퍼 수납용기(100)에 구비되어 작동시 웨이퍼 수납용기의 내부의 온도를 상승시키는 히터(170)를 포함하여 구성된다.
전방개구부는 전방개구부를 통해 웨이퍼(W)가 출입하도록 웨이퍼 수납용기(100)의 전방에 형성된다.
따라서, 웨이퍼 수납용기(100)가 적재장치(190)의 상부에 놓여지게 되면, 전방개구부가 이에프이엠(200)의 웨이퍼 반송실(210)에 형성된 개구(213)와 연통됨으로써, 웨이퍼 수납용기(100)와 웨이퍼 반송실(210)이 접속된다.
주입부(110)는 적재장치(190)의 적재장치주입부(미도시)와 연통되어 외부 가스공급부(미도시)에서 공급된 가스를 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에 수납된 웨이퍼(W)에 주입하는 기능을 한다. 이 경우, 주입부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 후면 및 양측면에 구비될 수 있다.
위와 같이, 주입부(110)에 의해 주입된 가스는 주입기류(I)를 형성하게 된다.
제1배기부(120)는 적재장치(190)의 적재장치배기부(미도시)와 연통되어 외부 가스 배기부(미도시)로 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에 주입된 가스 및 웨이퍼(W)의 퓸을 배기하는 기능을 한다. 이 경우, 제1배기부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 수납용기(100)의 하부에 구비될 수 있다.
농도센서(130)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에 구비되며, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 유해가스의 농도를 측정하는 기능을 한다.
이 경우, 유해가스는 웨이퍼(W)의 퓸에 포함된 가스를 말하며, 이러한 유해가스의 종류에는 암모니아(NH3), 염소(Cl2), 브롬(Br2) 등이 있다.
따라서, 농도센서(130)는 이러한 유해가스 중 적어도 어느 하나의 농도를 측정함으로써, 퓸의 농도를 간접적으로 측정할 수 있다.
예컨데, 웨이퍼 수납용기(100)에 수납된 웨이퍼(W)가 암모니아(NH3)가 많이 잔존하게 되는 공정을 거치고 온 경우, 농도센서(130)는 암모니아(NH3)의 농도를 측정함으로써, 퓸의 농도를 간접적으로 측정할 수 있는 것이다.
습도센서(140)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에 구비되며, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 습도를 측정하는 기능을 한다.
유량센서(150)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되는 하강기류(D)의 유량을 측정하는 기능을 한다.
온도센서(160)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에 구비되며, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도를 측정하는 기능을 한다.
히터(170)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에 구비되며, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도를 상승시키는 기능을 한다.
따라서, 히터(170)가 작동함에 따라, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도는 상승되며, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 습도는 하강하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)의 적재장치(190)에 대해 설명한다.
적재장치(190)는 웨이퍼 수납용기(100)를 적재함과 동시에, 적재장치(190)에 구비된 적재장치주입부를 통해 외부 가스공급부에서 공급된 가스를 웨이퍼 수납용기(100)의 주입부로 공급하는 기능과, 웨이퍼 수납용기(100)의 제1배기부(120)에서 배기된 가스 및 웨이퍼(W)의 퓸을 적재장치(190)에 구비된 적재장치배기부를 통해 외부 가스배기부로 배기시키는 기능을 한다.
이러한 적재장치(190)는 로드포트(load port) 등과 같이 웨이퍼 수납용기(100)를 적재하는 장치를 통칭하는 것이다.
또한, 전술한 웨이퍼 수납용기(100)는 웨이퍼 수납용기 자체가 자동화 시스템 또는 사용자에 의해 이동되어 적재장치(190)의 상부에 놓여져 적재되는 이동형일 수 있으며, 이동되지 않고 적재장치(190)의 상부에 결합된 채 적재장치(190)에 적재되는 고정형일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)의 이에프이엠(200)에 대해 설명한다.
이에프이엠(200)은 웨이퍼 수납용기(100)와 접속되는 웨이퍼 반송실(210)과, 웨이퍼 반송실(210)의 상부에 구비되어 가스를 송출하는 송출부(211)와, 웨이퍼 반송실(210)의 하부에 구비되어 가스를 배기하는 제2배기부(212)를 포함하여 구성된다.
웨이퍼 반송실(210)은 이에프이엠(200)의 내부에서 로봇암 등과 같은 웨이퍼 이송장치(미도시)에 의해 웨이퍼(W)의 반송이 행해지는 공간을 말한다.
웨이퍼 반송실(210)의 일측에는 개구(213)가 형성된다.
개구(213)에는 웨이퍼 수납용기(100)의 전방개구부가 연통됨으로써, 웨이퍼 반송실(210)의 일측에 웨이퍼 수납용기(100)가 접속된다.
또한, 웨이퍼 반송실(210)의 다른 측에는 웨이퍼(W)의 에칭 등의 공정을 행하는 공정장비(미도시)가 접속된다.
따라서, 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼 수납용기(100)에 수납된 웨이퍼(W)를 공정장비에 이송하여 공정을 행하거나, 공정장비에서 공정을 마친 웨이퍼(W)를 웨이퍼 수납용기(100)로 이송할 수 있으며, 이러한 웨이퍼(W)의 이송(또는 반송)은 웨이퍼 반송실(210) 내에서 이루어지게 된다.
송출부(211)는 웨이퍼 반송실(210)의 상부에 구비되며, 웨이퍼 반송실(210)에 가스를 송출하는 기능을 한다.
이 경우, 송출부(211)는 가스를 송출시키는 송출팬과 가스를 필터링하여 청정하게 만드는 필터를 포함한 FFU(Fan Filter Unit)일 수 있다.
이러한 송출부(211)에 의해 송출된 가스는 웨이퍼 반송실(210)의 하부로 유동하게 됨으로써, 하강기류(D)를 형성하게 된다.
제2배기부(212)는 웨이퍼 반송실(210)의 하부에 구비되며, 웨이퍼 반송실(210) 내의 가스를 배기하는 기능을 한다.
제2배기부(212)는 복수 개의 제2배기부(212)로 이루어질 수 있다. 이 경우, 복수 개의 제2배기부(212)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2-1배기부(212a), 제2-2배기부(212b), 제2-3배기부(212c) 및 제2-4배기부(212d)로 이루어질 수 있다.
제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)는 흡인력을 발생시키는 흡인팬 등이 각각 구비될 수 있다.
따라서, 제어부(300)가 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)에 각각 구비된 흡인팬 등을 개별적으로 작동시킴으로써, 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)는 각각 개별적으로 하강기류(D), 가스 등의 배기를 달성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2배기부(212)가 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)로 구성되는 것은 설명의 용이함을 위해 하나의 예시를 든 것이며, 제2배기부(212)의 갯수는 필요에 따라 달라 질 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 제어부(300)가 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d) 중 어느 하나를 제어 또는 작동하는 것은 제2배기부(212)의 제어 또는 작동으로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)의 제어부(300)에 대해 설명한다.
제어부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 농도센서(130), 습도센서(140), 유량센서(150), 온도센서(160), 주입부(110), 제1배기부(120), 히터(170), 송출부(211), 제2-1배기부(212a), 제2-2배기부(212b), 제2-3배기부(212c) 및 제2-4배기부(212d)와 연결되어 있다.
농도센서(130), 습도센서(140), 유량센서(150), 온도센서(160)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 환경을 측정하는 센서들이다.
이하, 농도센서(130), 습도센서(140), 유량센서(150) 및 온도센서(160)를 '측정요소'라 한다.
주입부(110), 제1배기부(120)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부로의 가스의 주입 및 배기를 각각 제어하는 요소들이고, 히터(170)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도를 제어하는 요소이다.
또한, 송출부(211), 제2배기부(212)는 이에프이엠(200)의 웨이퍼 반송실(210)의 내부로의 가스의 송출 및 배기를 각각 제어하는 요소들이다.
이하, 주입부(110), 제1배기부(120), 히터(170), 송출부(211) 및 제2배기부(212)를 '제어요소' 라 한다.
제어부(300)는 측정요소 중 적어도 어느 하나를 통해 측정된 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 환경에 따라 제어요소의 작동을 선택적으로 제어함으로써, 웨이퍼 반송실(210)의 하강기류(D)를 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동시키거나, 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동시키는 기능을 한다.
이 경우, 제어부(300)는 측정요소를 통해 측정된 값들이 제어부(300)에 기설정된 농도제한값, 습도제한값, 유량제한값, 온도제한값을 초과하는지 또는 미만인지 여부에 따라 제어요소의 작동을 제어하게 된다.
이하, 전술한 구성요소를 갖는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)의 제어부(300)를 통해 이루어지는 웨이퍼(W)의 퓸 제거 동작과 웨이퍼(W)의 습기 제거 동작에 대해 설명한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여, 이에프이엠 시스템(10)의 웨이퍼 수납용기(100)에 수납된 웨이퍼(W)의 퓸 제거 동작에 대해 설명한다.
웨이퍼(W)의 퓸 제거 동작은 웨이퍼(W)에 퓸이 많이 잔존한 경우에 이루어지게 된다.
전술한 구성요소 중 웨이퍼(W)의 퓸과 관련된 측정요소는 농도센서(130)이므로, 제어부(300)는 농도센서(130)에서 측정된 값, 즉, 측정된 유해가스의 농도값이 기설정된 농도제한값을 초과하는 경우, 웨이퍼(W)의 퓸이 많이 잔존해 있다고 판단하게 된다.
위와 같이, 제어부(300)가 웨이퍼(W)의 퓸이 많이 잔존해 있다고 판단하게 되면, 제어부(300)는 웨이퍼 수납용기(100)의 주입부(110)와 제1배기부(120) 및 이에프이엠(200)의 송출부(211)를 작동시킴과 동시에 이에프이엠(200)의 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)의 작동을 중단시키게 된다.
주입부(110)와 송출부(211)가 작동됨에 따라, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에는 주입기류(I)가 생성되고, 이에프이엠(200)의 웨이퍼 반송실(210) 내부에는 하강기류(D)가 생성되게 된다.
또한, 제1배기부(120)는 작동되고, 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)가 작동되지 않음에 따라, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 주입기류(I) 및 하강기류(D)는 모두 제1배기부(120)로 배기됨으로써, 웨이퍼 반송실(210)의 하강기류(D)가 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되게 된다.
따라서, 주입기류(I)의 가스 및 하강기류(D)의 가스는 웨이퍼(W)에 잔존하는 퓸과 함께 제1배기부(120)로 배기되며, 이로 인해, 웨이퍼(W)의 퓸이 제거되게 된다.
위와 같이, 주입기류(I) 및 하강기류(D)를 모두 이용하여 웨이퍼(W)의 퓸 제거를 하게 되므로, 퓸 제거에 필요한 가스의 유량이 충분히 공급되며, 이를 통해, 종래기술보다 빠르게 웨이퍼(W)의 퓸 제거를 달성할 수 있다.
또한, 하강기류(D)의 가스도 같이 이용하여 퓸 제거를 하기 때문에 가스의 낭비를 최소화하여 웨이퍼(W)의 퓸 제거를 달성할 수 있다.
또한, 전술한 이에프이엠 시스템(10)의 퓸 제거 동작을 더욱 효과적으로 하기 위해, 제어부(300)는 송출부(211)의 송출 유량을 높일 수 있다.
상세하게 설명하면, 하강기류(D)가 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되어 퓸 제거 동작이 이루어지는 상태에서 유량센서(150)에서 측정된 값, 즉, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되는 하강기류(D)의 유량이 기설정된 유량제한값 미만인 경우, 제어부(300)는 송출부(211)의 송출 유량을 높임으로써, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로의 유동되는 하강기류(D)의 유량을 높일 수 있다.
이처럼, 웨이퍼 수납용기(100) 내부로 유동되는 하강기류(D)의 유량이 높아짐에 따라 웨이퍼(W)의 퓸이 제거되는 시간은 더욱 빨라지게 되므로, 웨이퍼(W)의 퓸 제거 효율은 더욱 높아지게 된다.
이하, 도 5를 참조하여, 이에프이엠 시스템(10)의 웨이퍼 수납용기(100)에 수납된 웨이퍼(W)의 습기 제거 동작에 대해 설명한다.
웨이퍼(W)의 습기 제거 동작은 웨이퍼(W)에 습기가 많을 경우, 즉, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 습도가 높을 경우 이루어지게 된다.
전술한 구성요소 중 웨이퍼(W)의 습기와 관련된 측정요소는 습도센서(140)이므로, 제어부(300)는 습도센서(140)에서 측정된 값, 즉, 측정된 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 습도값이 기설정된 습도제한값을 초과하는 경우, 웨이퍼(W)의 습기가 많다고 판단하게 된다.
위와 같이, 제어부(300)가 웨이퍼(W)의 습기가 많다고 판단하게 되면, 제어부(300)는 웨이퍼 수납용기(100)의 주입부(110)와 이에프이엠(200)의 송출부(211), 제2-3배기부(212c) 및 제2-4배기부(212d)를 작동시킴과 동시에 웨이퍼 수납용기(100)의 제1배기부(120)와 이에프이엠(200)의 제2-1배기부(212a) 및 제2-2배기부(212b)의 작동을 중단시키게 된다.
주입부(110)와 송출부(211)가 작동됨에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에는 주입기류(I)가 생성되고, 이에프이엠(200)의 웨이퍼 반송실(210) 내부에는 하강기류(D)가 생성되게 된다.
또한, 제2-3배기부(212c) 및 제2-4배기부(212d)는 작동되고, 제1배기부(120), 제2-1배기부(212a) 및 제2-2배기부(212b)가 작동되지 않음에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 하강기류(D)는 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동되게 된다.
또한, 도 5에 도시되지 않았으나, 주입부(110)에서 생성된 주입기류(I)도 반대 방향측 제2배기부(212)를 통해 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동된다.
위와 같이, 하강기류(D)가 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동됨에 따라, 웨이퍼 수납용기(100)의 전방개구부 부근(또는 개구(213) 부근)에서 하강기류(D)와 주입기류(I)가 서로 다른 기류 흐름 방향으로 만나게 되는 영역이 형성되지 않게 됨으로써, 주입기류(I)는 웨이퍼(W)의 전방 영역까지 원활하게 유동될 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼(W)에 가스가 주입되지 못하는 사영역이 발생하지 않게 된다.
따라서, 웨이퍼(W)에는 충분한 양의 가스가 항상 유동되게 되며, 이로 인해, 웨이퍼(W)의 습기가 효과적으로 제거될 수 있다.
다시 말해, 하강기류와 주입기류가 서로 다른 기류 흐름 방향으로 만나게 됨에 따라, 웨이퍼의 습기 제거가 제대로 이루어지지 않는 종래기술과 달리, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)은 하강기류(D)와 주입기류(I)를 같은 기류 흐름 방향으로 만나게 함으로써, 웨이퍼(W)의 사영역 발생을 방지할 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼(W)의 습기 제거를 효율적으로 달성할 수 있는 것이다.
또한, 전술한 이에프이엠 시스템(10)의 습기 제거 동작을 더욱 효과적으로 하기 위해, 제어부(300)는 히터(170)를 작동시킬 수 있다.
상세하게 설명하면, 하강기류(D)가 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동되어 습기 제거 동작이 이루어지는 상태에서 온도센서(160)에서 측정된 값, 즉, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도가 기설정된 온도제한값 미만인 경우, 제어부(300)는 히터(170)를 작동시켜 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도를 상승시킬 수 있다.
이처럼, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 온도가 상승하게 됨에 따라, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 습도는 낮아지게 되며, 이로 인해, 웨이퍼(W)의 습기 제거가 더욱 효과적으로 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')
이하, 도 6 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템을 도시한 도이고, 도 7은 도 6의 기류제어장치를 도시한 도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 제어부와, 측정요소 및 제어요소의 연결을 도시한 도이고, 도 9는 도 6의 웨이퍼 반송실의 하강기류가 기류제어장치에 의해 웨이퍼 수납용기의 내부로 유동하여 제1배기부로 배기되는 것을 도시한 도이고, 도 10은 도 9의 상태에서 기류제어장치로 인한 하강기류의 흐름 변화를 도시한 도이고, 도 11은 도 6의 웨이퍼 반송실의 하강기류가 기류제어장치에 의해 웨이퍼 수납용기의 반대 방향으로 유동되어 제2배기부로 배기되는 것을 도시한 도이고, 도 12는 도 11의 상태에서 기류제어장치로 인한 하강기류의 흐름 변화를 도시한 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')은, 웨이퍼(W)가 수납되는 웨이퍼 수납용기(100)와, 웨이퍼 수납용기(100)가 적재되는 적재장치(190)와, 웨이퍼 수납용기(100)가 접속되는 웨이퍼 반송실(210)을 구비한 이에프이엠(200)과, 웨이퍼 반송실(210)에 구비되어 각도의 변화에 따라 하강기류(D)의 방향을 제어하는 기류제어장치(400)와, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 환경에 따라 웨이퍼 반송실(210)의 하강기류(D)를 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동시키거나, 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동시키는 제어부(300')를 포함하여 구성된다.
위와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')은 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10)과 비교하여, 웨이퍼 반송실(210)에 기류제어장치(400)가 구비되어 있고, 제어부(300')가 기류제어장치(400)를 제어하여 하강기류(D)를 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향 또는 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동시킨다는 점에서 차이가 있을 뿐, 나머지 구성요소는 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')의 기류제어장치(400)에 대해 설명한다.
도 7(a)는 도 6의 기류제어장치(400)의 사시도이고, 도 7(b)는 도 6의 기류제어장치(400)의 단면도이다.
단, 설명의 용이함을 위해, 이하의 설명에서는 기류제어장치(400)의 도 7(a) 및 도 7(b)의 'x' 방향(앞전(410)에서 뒷전(420) 방향)을 익현 방향(chord wise)이라 하고, 도 7(a)의 'y' 방향을 익폭 방향(span wise)이라 지칭한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기류제어장치(400)는 벽면(214)으로부터 이격되게 설치되며, 각도의 변화에 따라 하강기류(D)의 방향을 제어하는 기능을 한다.
또한, 도 7(a) 및 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 기류제어장치(400)는 에어포일(airfoil)을 갖는 날개 형상을 갖을 수 있으며, 하강기류(D)와 부딪히는 앞전(410)(leading edge)과, 웨이퍼 수납용기(100)의 방향(또는 벽면(214)의 방향)으로 볼록한 곡률을 갖도록 앞전(410)으로부터 연장되게 형성되는 제1볼록부(430)와, 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향(또는 벽면(214)의 반대 방향)으로 볼록한 곡률을 갖도록 앞전(410)으로부터 연장되게 형성되는 제2볼록부(440)와, 제1볼록부(430) 및 제2볼록부(440)에서 연장되며 앞전(410)의 반대편에 위치하는 뒷전(420)(trailing edge)을 포함하여 구성된다.
앞전(410)은 기류제어장치(400)의 전방에 형성되며, 송출부(211)에서 가스가 송출되어 하강기류(D)가 생성되면 하강기류(D)가 직접 부딪히는 부분이다.
뒷전(420)은 기류제어장치(400)의 후방에 형성되며, 앞전(410)의 반대편에 위치하므로, 하강기류(D)가 직접 부딪히지 않는 부분이다.
제1볼록부(430)는 웨이퍼 수납용기(100)의 방향(또는 벽면(214)의 방향)으로 볼록한 곡률을 갖도록 기류제어장치(400)의 일측면에 형성되고, 제2볼록부(440)는 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향(또는 벽면(214)의 반대 방향)으로 볼록한 곡률을 갖도록 기류제어장치(400)의 타측면에 형성된다.
이 경우, 일측면의 반대측 면은 타측면이다. 따라서, 제1볼록부(430)의 반대편에 제2볼록부(440)가 형성되어 있다.
이러한 제1볼록부(430)와 제2볼록부(440)는 앞전(410)에서 연장되게 형성되어 뒷전(420)에서 만나게 된다. 다시 말해, 앞전(410), 제1, 2볼록부(430, 440) 및 뒷전(420)은 연속적인 면을 형성하게 되며, 이로 인해, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 기류제어장치(400)의 단면, 즉, 에어포일을 형성하게 된다.
기류제어장치(400)에는 기류제어장치히터(도 8의 460)가 구비될 수 있으며, 기류제어장치히터(460)는 기류제어장치(400)를 가열시켜, 기류제어장치(400)에 접하는 하강기류(D) 등을 가열시킴으로써, 웨이퍼 반송실(210) 내부의 온도를 상승시키는 기능을 한다.
기류제어장치히터(460)에 의해 하강기류(D)가 가열될 경우, 하강기류(D)는 더욱 활성화되며, 이를 통해, 하강기류(D)의 유속이 상승하는 효과를 누릴 수 있다(기체는 가열되면 활성화되어 그 속도가 빨라지므로).
이러한, 기류제어장치히터(460)는 기류제어장치(400)의 내부에 구비되는 것이 바람직하다.
기류제어장치(400)에는 가스분사부(도 8의 470)가 구비될 수 있으며, 가스분사부(470)는 기류제어장치(400)의 표면에 구비되어 가스를 분사시킴으로써, 추가적인 가스의 유량 공급과 동시에 기류제어장치의 표면을 유동하는 가스, 즉, 하강기류(D)를 더욱 빠른 속도로 유동시키는 기능을 한다.
이러한, 가스분사부(470)는 기류제어장치(400)의 표면, 다시 말해, 제1볼록부(430) 또는 제2볼록부(440) 중 적어도 어느 하나에 구비되는 것이 바람직하며, 분사구와 같은 형태로 제1볼록부(430) 또는 제2볼록부(440) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다.
위와 같은 구성을 갖는 기류제어장치(400)는 웨이퍼 반송실(210)의 벽면(214)에 이격되도록 설치된다.
이 경우, 기류제어장치(400)는 기류제어장치(400)의 최하부(도 6에서는 뒷전(420))의 위치가 웨이퍼 수납용기(100)의 전방개구부 및 벽면(214)에 형성된 개구(213)보다 상부에 위치하는 것이 바람직하다.
이는, 웨이퍼 이송장치가 웨이퍼(W)를 이송할 때, 기류제어장치(400)가 웨이퍼 이송장치의 이송을 방해하는 것을 방지하기 위함이다.
기류제어장치(400)는 기류제어장치(400)의 익폭 방향의 길이(도 7(a)의 y 방향의 길이)가 벽면(214)의 개구(213)의 수평방향 길이 이상인 것이 바람직하다.
이는, 기류제어장치(400)의 익폭 방향 길이가 벽면(214)의 개구(213)의 수평방향 길이 미만일 경우, 즉, 기류제어장치(400)의 익폭 방향 길이가 벽면(214)의 개구(213)의 수평방향 길이보다 작을 경우, 하강기류(D)가 기류제어장치(400)의 좌, 우측에서 휘어져 유동됨으로써, 웨이퍼 수납용기(100) 내부 방향으로 유동되거나, 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동되는 등, 하강기류(D)의 방향의 제어가 용이하지 않기 때문이다.
기류제어장치(400)는 틸팅 가능하게 설치될 수 있으며, 이를 통해 기류제어장치(400)의 각도 변화가 용이하게 이루어질 수 있다.
이러한 기류제어장치(400)의 틸팅, 즉, 각도변화는 구동부(450)에 의해 이루어지며, 구동부(450)는 제어부(300)에 의해 제어된다.
따라서, 제어부(300)를 통한 구동부(450)의 구동에 따라 기류제어장치(400)는 도 9 및 도 10과 같이, 뒷전(420)이 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향(또는 벽면(214)의 반대 방향)을 향하도록 각도가 제어되거나, 도 11 및 도 12와 같이, 뒷전(420)이 웨이퍼 수납용기(100)의 방향(또는 벽면(214)의 방향)을 향하도록 각도가 제어될 수 있다.
이하의 설명에서, 도 9 및 도 10과 같이, 뒷전(420)이 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향(또는 벽면(214)의 반대 방향)을 향하도록 기류제어장치(400)의 각도가 조절된 경우를 '제1방향각도' 라 하고, 도 11 및 도 12와 같이, 뒷전(420)이 웨이퍼 수납용기(100)의 방향(또는 벽면(214)의 방향)을 향하도록 기류제어장치(400)의 각도가 조절된 경우를 '제2방향각도' 라 한다.
이 경우, 제1방향각도는 뒷전(420)이 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향을 향하는 각도에서, 웨이퍼 반송실(210)의 상, 하를 이어주는 수직축과 기류제어장치(400)의 중심축과의 사잇각이 25˚인 것이 가장 바람직하다.
또한, 제2방향각도는 뒷전(420)이 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향을 향하는 각도에서, 웨이퍼 반송실(210)의 상, 하를 이어주는 수직축과 기류제어장치(400)의 중심축과의 사잇각이 25˚인 것이 가장 바람직하다.
기류제어장치(400)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 복수 개의 기류제어장치(400)는 높이 차를 갖도록 설치될 수 있다.
복수 개의 기류제어장치(400)의 높이 차란 복수 개의 기류제어장치(400)의 뒷전(420)의 위치의 높이가 서로 다르게 위치하여 설치되는 것을 말한다.
이 경우, 복수 개의 기류제어장치(400)의 설치 위치는 벽면(214) 방향으로 갈수록 복수 개의 기류제어장치(400)의 뒷전(420)의 위치의 높이가 낮아지게 설치될 수 있으며, 반대로, 복수 개의 기류제어장치(400)의 설치 위치는 벽면(214)의 반대 방향으로 갈수록 복수 개의 기류제어장치(400)의 뒷전(420)의 위치의 높이가 낮아지게 설치될 수 있다.
이처럼 복수 개의 기류제어장치(400)가 서로 높이 차를 갖도록 설치됨으로써, 원하는 방향으로의 하강기류(D)의 제어를 더욱 용이하게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')의 제어부(300')에 대해 설명한다.
제어부(300')는 도 8에 도시된 바와 같이, 농도센서(130), 습도센서(140), 유량센서(150), 온도센서(160), 주입부(110), 제1배기부(120), 히터(170), 송출부(211), 제2-1배기부(212a), 제2-2배기부(212b), 제2-3배기부(212c), 제2-4배기부(212d), 구동부(450), 기류제어장치히터(460) 및 가스분사부(470)와 연결되어 있다.
농도센서(130), 습도센서(140), 유량센서(150), 온도센서(160)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 환경을 측정하는 센서들이다.
이하, 농도센서(130), 습도센서(140), 유량센서(150) 및 온도센서(160)를 '측정요소'라 한다.
주입부(110), 제1배기부(120)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부로의 가스의 주입 및 배기를 각각 제어하는 요소들이고, 히터(170)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도를 제어하는 요소이다.
또한, 송출부(211), 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)는 이에프이엠(200)의 웨이퍼 반송실(210)의 내부로의 가스의 송출 및 배기를 각각 제어하는 요소들이다.
이하, 주입부(110), 제1배기부(120), 히터(170), 송출부(211), 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d), 구동부(450), 기류제어장치히터(460) 및 가스분사부(470)를 '제어요소' 라 한다.
제어부(300')는 측정요소 중 적어도 어느 하나를 통해 측정된 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 환경에 따라 제어요소의 작동을 선택적으로 제어함으로써, 웨이퍼 반송실(210)의 하강기류(D)를 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동시키거나, 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동시키는 기능을 한다.
이 경우, 제어부(300')는 측정요소를 통해 측정된 값들이 제어부(300')에 기설정된 농도제한값, 습도제한값, 유량제한값, 온도제한값을 초과하는지 또는 미만인지 여부에 따라 제어요소의 작동을 제어하게 된다.
이하, 전술한 구성요소를 갖는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')의 제어부(300')를 통해 이루어지는 웨이퍼(W)의 퓸 제거 동작과 웨이퍼(W)의 습기 제거 동작에 대해 설명한다.
먼저, 도 9 및 도 10을 참조하여, 이에프이엠 시스템(10')의 웨이퍼 수납용기(100)에 수납된 웨이퍼(W)의 퓸 제거 동작에 대해 설명한다.
웨이퍼(W)의 퓸 제거 동작은 웨이퍼(W)에 퓸이 많이 잔존한 경우에 이루어지게 된다.
전술한 구성요소 중 웨이퍼(W)의 퓸과 관련된 측정요소는 농도센서(130)이므로, 제어부(300')는 농도센서(130)에서 측정된 값, 즉, 측정된 유해가스의 농도값이 기설정된 농도제한값을 초과하는 경우, 웨이퍼(W)의 퓸이 많이 잔존해 있다고 판단하게 된다.
위와 같이, 제어부(300')가 웨이퍼(W)의 퓸이 많이 잔존해 있다고 판단하게 되면, 제어부(300')는 웨이퍼 수납용기(100)의 주입부(110)와 제1배기부(120) 및 이에프이엠(200)의 송출부(211), 제2-3배기부(212c) 및 제2-4배기부(212d)를 작동시킴과 동시에 이에프이엠(200)의 제2-1배기부(212a) 및 제2-2배기부(212b)의 작동을 중단시키게 된다.
또한, 제어부(300')는 구동부(450)를 작동시켜 기류제어장치(400)의 각도가 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1방향각도가 되도록 제어한다.
주입부(110)와 송출부(211)가 작동됨에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에는 주입기류(I)가 생성되고, 이에프이엠(200)의 웨이퍼 반송실(210) 내부에는 하강기류(D)가 생성되게 된다.
또한, 기류제어장치(400)의 각도가 제1방향각도가 됨에 따라, 기류제어장치(400)의 뒷전(420)은 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향(또는 벽면(214)의 반대 방향)을 향하게 된다.
이 경우, 하강기류(D)는 도 10에 도시된 바와 같이, 기류제어장치(400)의 앞전(410)에 부딪힌 후, 제1볼록부(430)와 제2볼록부(440)의 표면으로 갈라져 유동하게 된다.
제2볼록부(440)의 표면으로 유동되는 기류(이하, '제2볼록부기류(D2)' 라 한다)는 기류제어장치(400)의 각도가 제1방향각도로 형성되어 있으므로, 제2볼록부(440)의 표면을 타고 흐르게 되며, 제2볼록부(440)가 볼록한 곡률을 갖고 있으므로, 코안다 효과(Coanda Effect)가 발생하게 된다.
이처럼 코안다 효과가 발생하게 되면 제2볼록부기류(D2)는 그 방향이 제2볼록부(440)의 곡률을 따라 웨이퍼 수납용기(100)의 방향(또는 벽면(214)의 방향)으로 유동하게 되며, 그 유속은 더욱 빨라지게 된다.
따라서, 제2볼록부기류(D2)가 기류제어장치(400)의 뒷전(420)을 벗어나더라도 높은 유속을 유지할 수 있으며, 이로 인해, 높은 유속의 층류(L, laminar flow)가 형성되게 된다.
반면, 제1볼록부(430)의 표면으로 유동되는 기류(이하, '제1볼록부기류(D1)' 라 한다)는 기류제어장치(400)의 각도가 제1방향각도로 형성되어 있으므로, 유동박리(separation flow)가 발생하게 된다. 따라서, 제1볼록부기류(D1)는 제1볼록부(430)의 하부에서 난류를 형성하게 되며, 이로 인해, 유속이 낮아지게 된다.
다시 말해, 유동박리에 의해 제1볼록부기류(D1)는 기류제어장치(400)로부터 박리되며, 제2볼록부기류(D2)와 달리 층류를 형성하지 못하고 난류를 형성하게 된다.
이는, 유동박리 원리에 의해 제1볼록부(430)를 타고 흐르는 제1볼록부기류(D1)는 천이점(또는 박리점)을 기점으로 층류에서 항력(drag force)로 변환되기 때문이다. 이 경우, 천이점(또는 박리점)의 유속은 '0' 에 수렴하게 된다.
따라서, '제2볼록부기류(D2)의 유속 > 하강기류(D)의 유속 > 제1볼록부기류(D1)의 유속' 관계를 만족하게 된다.
전술한 바와 같이, 기류제어장치(400)의 각도가 제1방향각도로 조절됨에 따라, 하강기류(D) 중 일부가 기류제어장치(400)를 거쳐 제1볼록부기류(D1)와 제2볼록부기류(D2)로 나뉘어지고, 결과적으로 도 9에 도시된 바와 같이, 층류(L)를 형성하여 웨이퍼 수납용기(100)의 방향(또는 벽면(214)의 방향)으로 유동하게 된다.
또한, 제1배기부(120)는 작동되고, 제2-1배기부(212a) 및 제2-2배기부(212b)가 작동되지 않으므로, 웨이퍼 수납용기(100)의 방향으로 유동된 하강기류(D)는 주입기류(I)와 함께 제1배기부(120)로 배기되게 된다. 따라서, 하강기류(D)는 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동하게 되는 것이다.
위와 같이, 하강기류(D)가 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동함에 따라, 주입기류(I)의 가스 및 하강기류(D)의 가스는 웨이퍼(W)에 잔존하는 퓸과 함께 제1배기부(120)로 배기되며, 이로 인해, 웨이퍼(W)의 퓸이 제거되게 된다.
이처럼, 주입기류(I) 및 하강기류(D)를 모두 이용하여 웨이퍼(W)의 퓸 제거를 하게 되므로, 퓸 제거에 필요한 가스의 유량이 충분히 공급되며, 이를 통해, 종래기술보다 빠르게 웨이퍼(W)의 퓸 제거를 달성할 수 있다.
또한, 하강기류(D)의 가스도 같이 이용하여 퓸 제거를 하기 때문에 가스의 낭비를 최소화하여 웨이퍼(W)의 퓸 제거를 달성할 수 있다.
또한, 기류제어장치(400)에 의해 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되는 하강기류(D)는 층류(L)를 형성하며 유동되므로, 그 유속이 빨라 동일시간에 많은 유량이 유동될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 이에프엠 시스템(10') 보다 더욱 빠른 시간에 웨이퍼(W)의 퓸을 제거할 수 있다.
또한, 전술한 이에프이엠 시스템(10')의 퓸 제거 동작을 더욱 효과적으로 하기 위해, 제어부(300')는 기류제어장치히터(460) 또는 가스분사부(470) 중 적어도 어느 하나를 작동시킴으로써, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되는 하강기류(D)의 유량을 높일 수 있다.
상세하게 설명하면, 하강기류(D)가 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되어 퓸 제거 동작이 이루어지는 상태에서 유량센서(150)에서 측정된 값, 즉, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동되는 하강기류(D)의 유량이 기설정된 유량제한값 미만인 경우, 제어부(300')는 기류제어장치히터(460) 또는 가스분사부(470) 중 적어도 어느 하나를 작동시키게 된다.
기류제어장치히터(460)가 작동되면, 웨이퍼 반송실(210) 내부의 온도가 상승되므로, 하강기류(D)는 가열되어 활성화되게 된다. 따라서, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부로 유동되는 하강기류(D)의 유속은 빨라지게 되므로, 동일시간에 많은 유량이 웨이퍼 수납용기(100)의 내부로 유동될 수 있다.
가스분사부(470)가 작동되면, 가스분사부(470)를 통해 추가적은 가스 유량이 공급될 뿐만 아니라, 제2볼록부(440)의 표면에서 발생하는 코안다 효과가 더욱 극대화 되므로, 제2볼록부기류(D2)의 층류(L) 변환이 효과적으로 이루어지게 된다. 따라서, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부로 유동되는 하강기류(D)는 그 유속이 빨라지게 되며, 동일시간에 많은 유량이 웨이퍼 수납용기(100)의 내부로 유동될 수 있다.
이처럼, 웨이퍼 수납용기(100) 내부로 유동되는 하강기류(D)의 유량이 높아짐에 따라 웨이퍼(W)의 퓸이 제거되는 시간은 더욱 빨라지게 되므로, 웨이퍼(W)의 퓸 제거 효율은 더욱 높아지게 된다.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 이에프이엠 시스템(10')의 웨이퍼 수납용기(100)에 수납된 웨이퍼(W)의 습기 제거 동작에 대해 설명한다.
웨이퍼(W)의 습기 제거 동작은 웨이퍼(W)에 습기가 많을 경우, 즉, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 습도가 높을 경우 이루어지게 된다.
전술한 구성요소 중 웨이퍼(W)의 습기와 관련된 측정요소는 습도센서(140)이므로, 제어부(300')는 습도센서(140)에서 측정된 값, 즉, 측정된 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 습도값이 기설정된 습도제한값을 초과하는 경우, 웨이퍼(W)의 습기가 많다고 판단하게 된다.
위와 같이, 제어부(300')가 웨이퍼(W)의 습기가 많다고 판단하게 되면, 제어부(300')는 웨이퍼 수납용기(100)의 주입부(110)와 이에프이엠(200)의 송출부(211) 및 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)를 작동시킴과 동시에 웨이퍼 수납용기(100)의 제1배기부(120)의 작동을 중단시키게 된다.
또한, 제어부(300')는 구동부(450)를 작동시켜 기류제어장치(400)의 각도가 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제2방향각도가 되도록 제어한다.
주입부(110)와 송출부(211)가 작동됨에 따라, 도 11에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부에는 주입기류(I)가 생성되고, 이에프이엠(200)의 웨이퍼 반송실(210) 내부에는 하강기류(D)가 생성되게 된다.
또한, 기류제어장치(400)의 각도가 제2방향각도가 됨에 따라, 기류제어장치(400)의 뒷전(420)은 웨이퍼 수납용기(100)의 방향(또는 벽면(214)의 방향)을 향하게 된다.
이 경우, 하강기류(D)는 도 12에 도시된 바와 같이, 기류제어장치(400)의 앞전(410)에 부딪힌 후, 제1볼록부(430)와 제2볼록부(440)의 표면으로 갈라져 유동하게 된다.
제1볼록부(430)의 표면으로 유동되는 제1볼록부기류(D1)는 기류제어장치(400)의 각도가 제2방향각도로 형성되어 있으므로, 제1볼록부(430)의 표면을 타고 흐르게 되며, 제1볼록부(430)가 볼록한 곡률을 갖고 있으므로, 코안다 효과가 발생하게 된다.
이처럼 코안다 효과가 발생하게 되면 제1볼록부기류(D1)는 그 방향이 제1볼록부(430)의 곡률을 따라 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향(또는 벽면(214)의 반대 방향)으로 유동하게 되며, 그 유속은 더욱 빨라지게 된다.
따라서, 제1볼록부기류(D1)가 기류제어장치(400)의 뒷전(420)을 벗어나더라도 높은 유속을 유지할 수 있으며, 이로 인해, 높은 유속의 층류(L)가 형성되게 된다.
반면, 제2볼록부(440)의 표면으로 유동되는 제2볼록부기류는 기류제어장치(400)의 각도가 제2방향각도로 형성되어 있으므로, 유동박리가 발생하게 된다. 따라서, 제2볼록부기류(D2)는 제2볼록부(440)의 하부에서 난류를 형성하게 되며, 이로 인해, 유속이 낮아지게 된다.
다시 말해, 유동박리에 의해 제2볼록부기류(D2)는 기류제어장치(400)로부터 박리되며, 제1볼록부기류(D1)와 달리 층류를 형성하지 못하고 난류를 형성하게 된다.
이는, 유동박리 원리에 의해 제2볼록부(440)를 타고 흐르는 제2볼록부기류(D2)는 천이점(또는 박리점)을 기점으로 층류에서 항력(drag force)로 변환되기 때문이다. 이 경우, 천이점(또는 박리점)의 유속은 '0' 에 수렴하게 된다.
따라서, '제1볼록부기류(D1)의 유속 > 하강기류(D)의 유속 > 제2볼록부기류(D2)의 유속' 관계를 만족하게 된다.
전술한 바와 같이, 기류제어장치(400)의 각도가 제2방향각도로 조절됨에 따라, 하강기류(D) 중 일부가 기류제어장치(400)를 거쳐 제1볼록부기류(D1)와 제2볼록부기류(D2)로 나뉘어지고, 결과적으로 도 11에 도시된 바와 같이, 층류(L)를 형성하여 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향(또는 벽면(214)의 반대 방향)으로 유동하게 된다.
또한, 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)는 작동되고, 제1배기부(120)가 작동되지 않음에 따라, 도 11에 도시된 바와 같이, 하강기류(D)는 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동되게 된다.
또한, 도 11에 도시되지 않았으나, 주입부(110)에서 생성된 주입기류(I)도 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d) 중 가장 가까운 제2-1배기부(212a)를 통해 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동된다.
위와 같이, 하강기류(D)가 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동됨에 따라, 웨이퍼 수납용기(100)의 전방개구부 부근(또는 개구(213) 부근)에서 하강기류(D)와 주입기류(I)가 서로 다른 기류 흐름 방향으로 만나게 되는 영역이 형성되지 않게 됨으로써, 주입기류(I)는 웨이퍼(W)의 전방 영역까지 원활하게 유동될 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼(W)에 가스가 주입되지 못하는 사영역이 발생하지 않게 된다.
따라서, 웨이퍼(W)에는 충분한 양의 가스가 항상 유동되게 되며, 이로 인해, 웨이퍼(W)의 습기가 효과적으로 제거될 수 있다.
다시 말해, 하강기류와 주입기류가 서로 다른 기류 흐름 방향으로 만나게 됨에 따라, 웨이퍼의 습기 제거가 제대로 이루어지지 않는 종래기술과 달리, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')은 하강기류(D)와 주입기류(I)를 같은 기류 흐름 방향으로 만나게 함으로써, 웨이퍼(W)의 사영역 발생을 방지할 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼(W)의 습기 제거를 효율적으로 달성할 수 있는 것이다.
또한, 기류제어장치(400)에 의해 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동되는 하강기류(D)는 층류(L)를 형성하여 유동되므로, 그 유속이 빨라 제2-1배기부(212a) 및 제2-2배기부(212b)에 의해 배기되더라도 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로는 유동되지 않게 된다. 또한, 제2볼록부기류(D2)는 그 유속이 느리므로, 제2-3배기부(212c) 및 제2-4배기부(212d)에 의해 쉽게 배기된다.
다시 말해, 기류제어장치(400)에 의해 하강기류(D)가 제1볼록부기류(D1) 및 제2볼록부기류(D2)로 나눠지게 되고, 제1볼록부기류(D1)와 제2볼록부기류(D2)의 특성에 의해 제2-1 내지 제2-4배기부(212a ~ 212d)를 통한 웨이퍼 수납용기(100) 반대 방향으로의 하강기류(D)의 배기가 매우 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10') 보다 하강기류(D)와 주입기류(I)가 웨이퍼 수납용기(100)의 전방개구부 부근(또는 개구(213) 부근)에서 만나는 것을 더욱 용이하게 방지할 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼(W)의 습기 제거를 더욱 효과적으로 달성할 수 있다.
또한, 전술한 이에프이엠 시스템(10')의 습기 제거 동작을 더욱 효과적으로 하기 위해, 제어부(300')는 히터(170)를 작동시킬 수 있다.
상세하게 설명하면, 하강기류(D)가 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동되어 습기 제거 동작이 이루어지는 상태에서 온도센서(160)에서 측정된 값, 즉, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도가 기설정된 온도제한값 미만인 경우, 제어부(300')는 히터(170)를 작동시켜 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 온도를 상승시킬 수 있다.
이처럼, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 온도가 상승하게 됨에 따라, 웨이퍼 수납용기(100)의 내부의 습도는 낮아지게 되며, 이로 인해, 웨이퍼(W)의 습기 제거가 더욱 효과적으로 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템
이하, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템은, 웨이퍼가 수납되는 웨이퍼 수납용기와, 웨이퍼 수납용기가 적재되는 적재장치와, 웨이퍼 수납용기가 접속되는 웨이퍼 반송실을 구비한 이에프이엠과, 웨이퍼 반송실에 구비되어 각도의 변화에 따라 하강기류의 방향을 제어하는 기류제어장치와, 웨이퍼 반송실의 내부의 환경에 따라 웨이퍼 반송실의 하강기류를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
위와 같이, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템은 전술한 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')과 비교하여, 제어부가 웨이퍼 반송실의 내부의 환경에 따라 웨이퍼 반송실의 하강기류를 제어한다는 점에서 차이가 있을 뿐, 나머지 구성요소는 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 기류제어장치의 경우, 전술한 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')의 기류제어장치(400)와 그 구성요소 및 형상 등은 동일하나, 기능 측면에서 다소 차이가 있다.
상세하게 설명하면, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10')의 기류제어장치(400)는 그 각도의 변화에 따라 하강기류(D)의 방향을 제어함으로써, 하강기류(D)를 웨이퍼 수납용기(100)의 내부 방향으로 유동시키거나, 웨이퍼 수납용기(100)의 반대 방향으로 유동시키는 기능을 하게 된다.
반면, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 기류제어장치의 경우, 그 각도의 변화에 따라 하강기류의 방향을 제어한다는 측면에서는 기능적으로 동일하나, 하강기류를 웨이퍼 반송실의 내부에서 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 유동시키거나, 웨이퍼 반송실의 내측 방향으로 유동시킨다는 점에서 기능 측면에서 다소 차이가 있는 것이다.
위와 같이, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 기류제어장치는 웨이퍼 반송실의 내부 환경에 따라, 하강기류를 웨이퍼 반송실의 내부에서 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 유동시키거나, 웨이퍼 반송실의 내측 방향으로 유동시킴으로써, 웨이퍼 반송실의 내부에 하강기류가 유동되지 못하는 사영역의 발생을 최소화하고, 균일한 하강기류의 흐름을 보장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 위와 같은 기류제어장치의 기능 및 효과와 더불어 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 웨이퍼 수납용기는 전술한 본 발명의 바람직한 제1, 2실시 예에 따른 이에프이엠 시스템(10, 10')의 웨이퍼 수납용기(100)와 달리, 웨이퍼 수납용기의 내부에 가스가 분사/배기 되지 않는 형태로 구비될 수도 있다.
이는, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템은, 웨이퍼 반송실의 내부 환경에 따라 웨이퍼 반송실의 하강기류의 유동 방향을 제어함으로써, 이에프이엠의 내부 환경, 즉, 웨이퍼 반송실의 내부 환경에 변화를 주는 것이므로, 웨이퍼 수납용기의 내부 환경을 고려하지 않더라도 그 목적을 달성할 수 있기 때문이다.
이하, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 제어부에 대해 설명한다.
제어부는 농도센서, 습도센서, 유량센서, 온도센서, 히터, 송출부, 제2-1배기부, 제2-2배기부, 제2-3배기부, 제2-4배기부, 구동부, 기류제어장치히터 및 가스분사부와 연결되어 있다.
농도센서, 습도센서, 유량센서, 온도센서는 이에프이엠의 웨이퍼 반송실의 내부 환경을 측정하는 센서들이다.
또한, 히터, 농도센서, 습도센서, 유량센서, 온도센서는 웨이퍼 반송실의 내부에 복수개가 구비될 수 있다.
이하, 농도센서, 습도센서, 유량센서 및 온도센서를 '측정요소'라 한다.
히터는 이에프이엠의 내부, 즉, 웨이퍼 반송실의 내부의 온도를 제어하는 요소이며, 송출부 및 제2-1 내지 제2-4배기부는 이에프이엠의 내부, 즉, 웨이퍼 반송실의 내부로의 가스의 송출 및 배기를 각각 제어하는 요소들이다.
이하, 히터, 송출부, 제2-1 내지 제2-4배기부, 구동부, 기류제어장치히터 및 가스분사부를 '제어요소' 라 한다.
제어부는 측정요소 중 적어도 어느 하나를 통해 측정된 이에프이엠의 웨이퍼 반송실의 내부의 환경에 따라 제어요소의 작동을 선택적으로 제어함으로써, 웨이퍼 반송실의 하강기류를 웨이퍼 반송실의 외측 방향으로 유동시키거나, 웨이퍼 반송실의 내측 방향으로 유동시킴으로써, 웨이퍼 반송실의 내부에 하강기류가 유동되지 못하는 사영역의 발생을 최소화하고, 균일한 하강기류의 흐름을 달성하는 기능을 한다.
이 경우, 제어부는 측정요소를 통해 측정된 값들이 제어부에 기설정된 농도제한값, 습도제한값, 유량제한값, 온도제한값을 초과하는지 또는 미만인지 여부에 따라 제어요소의 작동을 제어하게 된다.
물론, 제어부에 기설정된 농도제한값, 습도제한값, 유량제한값, 온도제한값은 웨이퍼 반송실 내부의 농도제한값, 습도제한값, 유량제한값, 온도제한값을 의미한다.
이하, 전술한 구성요소를 갖는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 이에프이엠 시스템의 웨이퍼 반송실 내부의 환경을 제어하는 동작에 대해 설명한다.
이에프이엠 시스템의 웨이퍼 반송실 내부의 환경을 제어하는 동작은 제어부를 통해 이루어지게 된다.
먼저, 측정요소 중 농도센서에 의해 웨이퍼 반송실 내부의 환경을 제어하는 것에 대해 설명한다.
복수개의 농도센서 중 어느 하나의 농도센서에서 측정된 농도값이 기설정된 농도제한값을 초과하는 경우, 제어부는 웨이퍼 반송실의 내부에서 상기 어느 하나의 농도센서가 위치한 영역(이하, '유동필요영역' 이라 한다)에 하강기류의 유동이 제대로 이루어지지 않고 있다고 판단하게 된다.
따라서, 제어부는 구동부를 작동시켜 기류제어장치의 각도를 조절함으로써, 기류제어장치를 통해 하강기류를 유동필요영역에 유동시키고, 제2-1 내지 제2-4배기부 중 유동필요영역과 가까운 위치의 배기부를 작동시켜, 하강기류, 즉, 가스의 배기가 원할히 이루어지게 한다.
다시 말해, 제어부는 농도제한값을 초과하는 농도값이 측정된 유동필요영역에 하강기류를 집중적으로 유동시킴과 동시에 유동된 하강기류의 배기를 집중적으로 함으로써, 유동필요영역의 농도값, 즉, 오염도를 낮추는 것이다.
위와 같이, 제어부를 통해 하강기류의 기류제어가 이루어지게 됨으로써, 웨이퍼 반송실 내의 사영역의 발생이 억제될 뿐만 아니라, 웨이퍼 반송실 내의 균일한 하강기류의 유동을 통한 오염물질(즉, 퓸)의 제거가 원할히 이루어질 수 있다는 효과가 있다.
이하, 측정요소 중 습도센서에 의해 웨이퍼 반송실 내부의 환경을 제어하는 것에 대해 설명한다.
복수개의 습도센서 중 어느 하나의 습도센서에서 측정된 농도값이 기설정된 습도제한값을 초과하는 경우, 제어부는 웨이퍼 반송실의 내부에서 상기 어느 하나의 습도센서가 위치한 영역(이하, '히팅필요영역' 이라 한다)의 습도가 높다고 판단하게 된다.
따라서, 제어부는 구동부를 작동시켜 기류제어장치의 각도를 조절함으로써, 기류제어장치를 통해 하강기류를 히팅필요영역에 유동시키고, 복수개의 히터 중 히팅필요영역과 가까운 위치의 히터를 작동시켜, 히팅필요영역의 온도를 높이게 된다.
다시 말해, 제어부는 습도제한값을 초과하는 습도값이 측정된 히팅필요영역에 하강기류를 집중적으로 유동시킴과 동시에 온도를 올려줌으로써, 히팅필요영역의 습도값, 즉, 습기를 제거하는 것이다.
위와 같이, 제어부를 통해 웨이퍼 반송실 내부의 하강기류 및 온도 가열이 이루어지게 됨으로써, 웨이퍼 반송실 내의 습도를 낮추거나, 습기를 제거할 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼 반송실의 내부에서 이송되는 웨이퍼에 습기로 인한 산화가 발생하는 것을 미연에 차단할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 제어부는 히터뿐만 아니라 히팅필요영역과 가까운 기류제어장치히터를 작동시킴으로써, 웨이퍼 반송실의 내부를 가열함과 동시에, 하강기류를 가열함으로써, 웨이퍼 반송실 내의 습기를 제거할 수도 있다.
또한, 위와 같이, 히터 또는 기류제어장치히터를 통해 웨이퍼 반송실의 내부를 가열시켜 습기를 제거할 때, 복수개의 온도센서 중 온도제한값을 초과하는 온도센서가 있는 경우, 제어부는 그 영역의 히터 또는 기류제어장치히터의 작동을 멈춤으로써, 웨이퍼 반송실 내의 온도를 적절한 온도로 유지시킬 수 있다.
이하, 측정요소 중 유량센서에 의해 웨이퍼 반송실 내부의 환경을 제어하는 것에 대해 설명한다.
복수개의 유량센서 중 어느 하나의 유량센서에서 측정된 유량값이 기설정된 유량제한값 미만인 경우, 제어부는 웨이퍼 반송실의 내부에서 상기 어느 하나의 유량센서가 위치한 영역(이하, '유량공급필요영역' 이라 한다)에 하강기류의 유동이 제대로 이루어지지 않고 있다고 판단하게 된다.
따라서, 제어부는 구동부를 작동시켜 기류제어장치의 각도를 조절함으로써, 기류제어장치를 통해 하강기류를 유량공급필요영역에 유동시켜, 하강기류, 즉, 가스의 유동 유량이 충분히 공급될 수 있게 한다.
다시 말해, 제어부는 농도제한값을 초과하는 농도값이 측정된 유량공급필요영역에 하강기류를 집중적으로 유동시킴으써, 유량공급필요영역의 공급 유량을 늘려주는 것이다.
위와 같이, 제어부를 통해 하강기류의 기류제어가 이루어지게 됨으로써, 웨이퍼 반송실 내의 사영역의 발생이 억제될 뿐만 아니라, 웨이퍼 반송실 내의 균일한 하강기류의 유동을 달성할 수 있다.
또한, 송출부 또는 가스분사부에서 송출 또는 분사되는 가스의 양을 늘려줌으로써, 유량공급필요영역에 공급(또는 유동)되는 하강기류(또는 가스)의 양을 용이하게 늘려줄 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 내지 제3실시 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, 10': 이에프이엠 시스템
100: 웨이퍼 수납용기 110: 주입부
120: 제1배기부 130: 농도센서
140: 습도센서 150: 유량센서
160: 온도센서 170: 히터
190: 적재장치
200: 이에프이엠 210: 웨이퍼 반송실
211: 송출부 212: 제2배기부
212a: 제2-1배기부 212b: 제2-2배기부
212c: 제2-3배기부 212d: 제2-4배기부
213: 개구 214: 벽면
300, 300': 제어부
400: 기류제어장치 410: 앞전
420: 뒷전 430: 제1볼록부
440: 제2볼록부 450: 구동부
460: 기류제어장치히터 470: 가스분사부
D: 하강기류 D1: 제1볼록부기류
D2: 제2볼록부기류 I: 주입기류
L: 층류 W: 웨이퍼

Claims (6)

  1. 웨이퍼 수납용기와 접속되는 웨이퍼 반송실과, 상기 웨이퍼 반송실의 상부에 구비되며, 상기 웨이퍼 반송실에 가스를 송출하여 하강기류를 형성하는 송출부를 구비한 이에프이엠을 갖는 이에프이엠 시스템에 있어서,
    상기 하강기류의 방향을 제어하는 기류제어장치;
    상기 웨이퍼 반송실의 하부에 구비되어 상기 웨이퍼 반송실 내부의 가스를 배기하는 제2-1 내지 제2-4배기부;
    상기 웨이퍼 반송실의 내부의 유해가스의 농도를 측정하도록 상기 웨이퍼 반송실의 내부에 구비되는 복수개의 농도센서; 및
    상기 기류제어장치, 상기 제2-1 내지 제2-4배기부 및 상기 복수개의 농도센서와 연결되는 제어부;를 포함하고,
    상기 제2-1 내지 제2-4배기부 각각에는 흡인력을 발생시키며, 상기 제어부에 의해 개별적으로 작동되는 흡인팬이 구비되고,
    상기 복수개의 농도센서 중 어느 하나의 농도센서에서 측정된 농도값이 기설정된 농도제한값을 초과하는 경우, 상기 제어부는, 상기 기류제어장치를 제어하여 상기 웨이퍼 반송실의 내부에서 상기 어느 하나의 농도센서가 위치한 영역인 유동필요영역에 상기 하강기류를 유동시키고, 상기 제2-1 내지 제2-4배기부 중 상기 유동필요영역과 가까운 위치의 배기부의 흡인팬을 작동시키는 것을 특징으로 하는 이에프이엠 시스템.
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