(57)【要約】      （修正有）【課題】電力消費を減少し、ナノサイズのパーティクルを除去できるウエハ移送システム及びシステム内の圧力調整方法を提供する。【解決手段】ウェーハ移送システム４０は、ウェーハ容器２０を収容するためのロードポート１００、ロードポート１００と連結されるハウジング２００、ウェーハ容器２０とハウジング２００との間でウェーハを移送するためのウェーハ移送機構２８０、ロードポート１００上でのウェーハ容器２０の存在を感知するためのウェーハ容器センサ３３０、ハウジング２００の第１部分に位置する変速ファン３２２、ハウジング２００内で第１部分と向い合う第２部分に位置し、ハウジング２００から排出される空気の排気率を変化させることができる変動排気ユニット３４０、ウェーハ容器センサ３３０から受けた信号に従って変速ファン３２２と変動排気ユニット３４０とを多様に作動させることができる制御器３６０を含む。【選択図】図１
2006019726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ移送システムにおいて、
ウェーハ容器を収容するロードポートと、
前記ロードポートに連結されるハウジングと、
前記ウェーハ容器と前記ハウジングとの間でウェーハを移送するウェーハ移送機構と、
前記ロードポート上での前記ウェーハ容器の存在を感知するウェーハ容器センサと、
前記ハウジングの第１部分に位置する変速ファンと、
前記第１部分と向き合い、前記ハウジングの第２部分に位置し、前記ハウジングから排出される空気の排気率を変化させることができる変動排気ユニットと、
前記変速ファンと前記変動排気ユニットとを前記ウェーハ容器センサから受ける信号に従って多様に作動させることができる制御器と、を含むことを特徴とするウェーハ移送システム。
【請求項２】
前記ハウジングは、底面と、側面と、空気吸入口を有する上部面と、前記ハウジングの前記側面を貫通する第１通路とをさらに含み、
前記第１通路は、前記ウェーハ容器と前記ハウジングの内部との間に疎通を提供することを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３】
前記ウェーハ容器は、ドアを含み、
前記ウェーハ移送機構は、前記第１通路を通って前記ウェーハ容器の前記ドアを開閉することができるドア装置をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４】
前記ウェーハ移送機構は、ウェーハ移送ロボットであることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項５】
前記第１部分は、ハウジングの上部であり、前記第２部分はハウジングの下部であることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項６】
前記ウェーハ容器は、前面開放一体式ポッドであることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項７】
前記ハウジングは、設備前方端部モジュールであることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項８】
前記ドア装置は、ドアホルダーと移送アームとを具備することを特徴とする請求項３に記載のウェーハ移送システム。
【請求項９】
前記変速ファンは、前記ハウジングの上部内面に位置することを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１０】
前記ウェーハ移送システムは、前記変速ファンと前記ハウジングの内部との間に位置するフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１１】
前記ウェーハ移送システムは、前記制御器から受けた信号に従って変化する速度で前記変速ファンを駆動するモータをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１２】
前記変動排気ユニットは前記ハウジングの底面に位置することを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１３】
前記変動排気ユニットは、
複数の第１排気路を含む第１排気板と、
複数の第２排気路を含む第２排気板とを含み、
前記第１排気板と前記第２排気板は、互いに対して相対的に移動が可能であり、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路とを整列する配列と、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路とが重畳されない配列とを切り替え可能なことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１４】
前記変動排気ユニットは、
前記第１排気板または前記第２排気板のうちのいずれか一つに案内フレームを具備し、
前記案内フレームは内部面に前記第１排気板または前記第２排気板のうちの他の一つを収容する溝を有し、前記第１排気板と前記第２排気板のうちのいずれか一つの相対的な水平運動を提供することを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１５】
前記変動排気ユニットは、前記第１排気板と前記第２排気板のうちのいずれか一つを他の一つに対して相対的に移動する駆動機構をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１６】
前記複数の第１排気路のそれぞれは円形であることを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１７】
前記複数の第１排気路のそれぞれは３〜４ｃｍの直径を有することを特徴とする請求項１６に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１８】
前記複数の第１排気路のそれぞれは長方形または正方形であることを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ移送システム。
【請求項１９】
前記複数の第１排気路のそれぞれは３〜４ｃｍの幅を有することを特徴とする請求項１８に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２０】
前記複数の第２排気路のそれぞれは円形であることを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２１】
前記複数の第２排気路のそれぞれは３〜４ｃｍの直径を有することを特徴とする請求項２０に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２２】
前記複数の第２排気路のそれぞれは長方形または正方形であることを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２３】
前記複数の第１排気路のそれぞれは３〜４ｃｍの幅を有することを特徴とする請求項２２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２４】
前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路は複数の列に配列されることを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２５】
前記複数の列において、隣接する列間のそれぞれの距離は３〜４ｃｍであることを特徴とする請求項２４に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２６】
前記変動排気ユニットは、
複数の第１排気路を含む第１排気板と、
複数の第２排気路を含む第２排気板と、
複数の第３排気路を含む第３排気板とを含み、
前記第２排気板は、前記第１排気板と前記第３排気板とに対して移動が可能であり、前記複数の第１排気路乃至前記複数の第３排気路が整列する配列と、前記複数の第１排気路乃至前記複数の第３排気路が重畳されない配列とを切り替え可能なことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２７】
前記変動排気ユニットは、前記第２排気板を前記第１排気板と前記第３排気板とに対して相対的に移動する駆動機構をさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２８】
前記変速ファンは、前記ウェーハ容器センサが前記ウェーハ容器の存在を感知することができなかったときに第１速度で回転し、前記ウェーハ容器センサが前記ウェーハ容器の存在を感知したときに第２速度で回転することを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項２９】
前記第１速度は前記第２速度より低いことを特徴とする請求項２８に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３０】
前記第１速度は約０．３４ｍ／ｓの噴出速度を示すことを特徴とする請求項２８に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３１】
前記第２速度は約０．５０ｍ／ｓの噴出速度を示すことを特徴とする請求項２８に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３２】
前記変動排気ユニットは、前記ウェーハ容器センサが前記ウェーハ容器の存在を感知することができなかったときに第１位置をとり、前記ウェーハ容器センサが前記ウェーハ容器の存在を感知したときに第２位置をとることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３３】
前記第１位置での排気率は前記第２位置での排気率より低いことを特徴とする請求項３２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３４】
前記第１位置での排気率は３０％であることを特徴とする請求項３２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３５】
前記第２位置での排気率は５０％乃至７０％であることを特徴とする請求項３２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３６】
前記第１位置では、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路は重畳されないことを特徴とする請求項３２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３７】
前記第２位置では、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路は整列されることを特徴とする請求項３２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３８】
前記変動排気ユニットは、前記ウェーハ容器センサが前記ウェーハ容器の存在を感知することができなかったときに第１位置をとり、前記ウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を感知したときに第２位置をとることを特徴とする請求項２６に記載のウェーハ移送システム。
【請求項３９】
前記第１位置では、前記複数の第１排気路、前記複数の第２排気路、及び前記複数の第３排気路は、重畳されないことを特徴とする請求項３８に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４０】
前記第２位置では、前記複数の第１排気路、前記複数の第２排気路、及び前記複数の第３排気路は、整列されることを特徴とする請求項３８に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４１】
前記ウェーハ移送システムは、データ貯蔵部をさらに含み、
前記データ貯蔵部は、第１状態での前記変速ファンの速度と前記変動排気ユニットの配列、及び第２状態での前記変速ファンの速度と前記変動排気ユニットの配列に関して予め設定された情報を貯蔵し、当該予め設定された情報を前記制御器に提供することを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４２】
前記ウェーハ移送システムは、前記ハウジング内部の圧力と前記ハウジングを囲むクリーンルームの圧力とを測定する圧力センサを前記ハウジングにさらに含み、
前記圧力センサは前記ハウジングの内部と前記クリーンルームとの間の圧力差を決めるために作動することを特徴とする請求項１に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４３】
前記ウェーハ移送システムは、前記ハウジングの内部と工程設備との間に疎通を提供する第２通路をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４４】
ウェーハ容器を収容するロードポートと、
前記ロードポートと連結されるハウジングと、
前記ウェーハ容器と前記ハウジングとの間でウェーハを移送するウェーハ移送機構と、
前記ロードポート上での前記ウェーハ容器の存在を感知するウェーハ容器センサと、
前記ハウジングの第１部分に位置する変速ファンと、
前記ハウジングの第２部分に位置し、前記ハウジングから多様な排気率で空気を排出する空気排出装置と、
前記ウェーハ容器センサから受けた信号に従って前記変速ファンと前記空気排出装置を多様に作動させることができる制御器と、を含むことを特徴とするウェーハ移送システム。
【請求項４５】
前記空気排出装置は、変動排気ユニットを含むことを特徴とする請求項４４に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４６】
前記空気排出装置は、
複数の第１排気路を含む第１排気板と、
複数の第２排気路を含む第２排気板と、を含み、
前記第１排気板と前記第２排気板は、互いに対して相対的に移動が可能であり、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路とを整列する配列と、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路とが重畳されない配列とを切り替え可能なことを特徴とする請求項４４に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４７】
前記ウェーハ移送システムは、
前記第１排気板または前記第２排気板のうちのいずれか一つに案内フレームを具備し、
前記案内フレームは内部面に前記第１排気板または前記第２排気板のうちの他の一つを収容する溝を有し、前記第１排気板と前記第２排気板のうちのいずれか一つの相対的な水平運動を提供することを特徴とする請求項４６に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４８】
前記ウェーハ移送システムは、前記第１排気板と前記第２排気板のうちのいずれか一つを他の一つに対して相対的に移動する駆動機構をさらに含むことを特徴とする請求項４６に記載のウェーハ移送システム。
【請求項４９】
前記複数の第１排気路の形状は円形、長方形、正四角形のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項４６に記載のウェーハ移送システム。
【請求項５０】
前記空気排出装置は、
複数の第１排気路を含む第１排気板と、
複数の第２排気路を含む第２排気板と、
複数の第３排気路を含む第３排気板とを含み、
前記第２排気板は、前記第１排気板と前記第３排気板とに対して移動が可能であり、前記複数の第１排気路乃至前記複数の第３排気路が整列する配列と、前記複数の第１排気路乃至前記複数の第３排気路が重畳されない配列とを切り替え可能なことを特徴とする請求項４４に記載のウェーハ移送システム。
【請求項５１】
前記ウェーハ移送システムは、前記第２排気板を前記第１排気板と前記第３排気板とに対して相対的に移動するようにする駆動機構をさらに含むことを特徴とする請求項５０に記載のウェーハ移送システム。
【請求項５２】
前記空気排出装置は、前記ウェーハ容器センサが前記ウェーハ容器の存在を感知することができなかったときに第１位置をとり、前記ウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を感知したときに第２位置をとることを特徴とする請求項４４に記載のウェーハ移送システム。
【請求項５３】
前記第１位置での排気率は前記第２位置での排気率より低いことを特徴とする請求項５２記載のウェーハ移送システム。
【請求項５４】
前記第１位置では、前記空気排出装置の複数の排気路は重畳されないことを特徴とする請求項５２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項５５】
前記第２位置では、前記空気排出装置の複数の排気路は整列されることを特徴とする請求項５２に記載のウェーハ移送システム。
【請求項５６】
ウェーハ移送システムの圧力を調節する圧力調整方法において、
前記ウェーハ移送システムのハウジングを第１圧力で維持する段階と、
ウェーハ容器が前記ハウジングと連結されたロードポート上に存在するか否かを感知する段階と、
前記ウェーハ容器が前記ロードポート上で感知されたとき、前記ハウジング内の変動排気ユニットを相対的に低い排気率を提供する第１位置から相対的に高い排気率を提供する第２位置に移動し、前記ハウジング内で前記変動排気ユニットと向い合う変速ファンの速度を第１速度から第２速度に増加させることによって前記ハウジングの内部の圧力状態を前記第１圧力から第２圧力に変化させる段階と、
前記ウェーハ容器が前記ロードポートから除去されたか否かを感知する段階と、
前記ウェーハ容器が前記ロードポートから除去されたとき、前記変動排気ユニットを前記第２位置から前記第１位置に移動し、前記変速ファンの速度を前記第２速度から前記第１速度に減少させることによって前記ハウジングが前記第１圧力に戻る段階と、を含むことを特徴とするウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項５７】
前記第１圧力は前記第２圧力より低いことを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項５８】
前記ウェーハ容器が前記ロードポート上にないとき、前記ウェーハ移送システムは前記ウェーハ移送システムのいかなる構成要素が移動しない第１状態にあり、前記ウェーハ容器が前記ロードポート上にあるとき、前記ウェーハ移送システムは前記ウェーハ移送システムの一つ以上の構成要素が移動する第２状態にあることを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項５９】
前記第１状態は静的状態であることを特徴とする請求項５８に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６０】
前記第２状態は動的状態であることを特徴とする請求項５８に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６１】
前記変動排気ユニットを、相対的に低い排気率を提供する前記第１位置から相対的に高い排気率を提供する前記第２位置に移動する段階は、第１排気板の複数の第１排気路を第２排気板の複数の第２排気路と整列するために、前記変動排気ユニットの前記第１排気板または前記第２排気板のうちのいずれか一つを前記第１排気板または前記第２排気板のうちの他の一つに対して相対的に移動することを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６２】
前記変動排気ユニットを、相対的に高い排気率を提供する前記第２位置から相対的に低い排気率を提供する前記第１位置に移動する段階は、第１排気板の複数の第１排気路を第２排気板の複数の第２排気路と重畳されないようにするために、前記変動排気ユニットの前記第１排気板または前記第２排気板のうちのいずれか一つを前記第１排気板または前記第２排気板のうちの他の一つに対して相対的に移動することを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６３】
前記変動排気ユニットを、相対的に低い排気率を提供する前記第１位置から相対的に高い排気率を提供する前記第２位置に移動する段階は、第２排気板の複数の第２排気路を第１排気板の複数の第１排気路と第３排気板の複数の第３排気路とに整列するために、前記変動排気ユニットの前記第２排気板を前記第１排気板と前記第３排気板とに対して移動することを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６４】
前記変動排気ユニットを、相対的に高い排気率を提供する前記第２位置から相対的に低い排気率を提供する前記第１位置に移動する段階は、第２排気板の複数の第２排気路を第１排気板の複数の第１排気路と第３排気板の複数の第３排気路とに重畳されないようにするために、前記変動排気ユニットの前記第２排気板を前記第１排気板と前記第３排気板とに対して移動することを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６５】
前記変速ファンの前記第１速度及び前記第２速度と前記変動排気ユニットの前記第１位置及び前記第２位置とに関する予め設定された情報をデータ貯蔵部に貯蔵する段階と、
前記予め設定された情報を前記データ貯蔵部から、変速ファンと変動排気ユニットとを作動させる制御器に対して提供する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６６】
圧力センサを利用して前記ハウジングの内部の圧力を測定し、前記ハウジングを囲むクリーンルーム内の圧力を測定する段階と、
前記ハウジングの内部とクリーンルームとの間の圧力差を決める段階とをさらに含むことを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６７】
前記ハウジングの内部の圧力を変化させる段階は、前記ハウジングの内部と周りのクリーンルームとの間に測定された圧力差を基礎として、予め設定された圧力条件を維持するために前記変動排気ユニットの位置を変化させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【請求項６８】
前記ハウジングの内部の圧力を変化させる段階は、前記ハウジングの内部と周りのクリーンルームとの間に測定された圧力差を基礎として、予め設定された圧力条件を維持するために前記変速ファンの噴出速度を変化させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項５６に記載のウェーハ移送システム内の圧力調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェーハ移送システムに関する。より詳細には、本発明は半導体製造工程に使用されるウェーハ移送システム、及び当該ウェーハ移送システムを出入りする空気の流れの変化によってウェーハ移送システム内の圧力を調節する圧力調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体工程においては、ウェーハはある地点から他の地点に移送される必要がある。例えば、ウェーハはウェーハ容器から工程設備に移送される必要がある。ウェーハ移送システムはこのような移送を行うために必要とされている。半導体製造において必ず要求される高いレベルの清浄度の観点から、ウェーハが露出される半導体製造工程のすべての区域（上記のウェーハ移送システム内の区域を含む）は、高いレベルの清浄度が維持されなければならない。
【０００３】
ウェーハ移送システム内で高いレベルの清浄度を効果的に維持することによって、工程ウェーハとウェーハ容器は、初期汚染から防止され、ウェーハ容器やウェーハ移送システムによる再汚染からも防止される。
【０００４】
従来では、半導体製造工程の期間における汚染を除去するために、製造工程は、高いレベルの清浄度が維持されるクリーンルームで行われ、開放型ウェーハ容器が、ウェーハを貯蔵して移送するのに使用された。
【０００５】
しかしながら、現在では、クリーンルームの維持費用を減らす努力がなされており、このため、クリーンルームの設備部分は選択的に比較的高いレベルの清浄度で維持される一方、残りの部分は比較的低いレベルの清浄度で維持される。したがって、比較的低いレベルの清浄度を有する区域にウェーハがある時、ウェーハが汚染されることを防止するために密閉型ウェーハ容器を使用する必要がある。
【０００６】
クリーンルームの設備部分は、ウェーハをウェーハ容器から工程設備に移送するウェーハ移送システムを含む。ウェーハ移送システムは局所的に高いレベルの清浄度を維持するハウジングを含む。ハウジングは清浄の空気を下に吹き出す役割を果たす送風ファンをハウジングの上部に具備し、空気を排出する排気バルブをハウジングの下部に具備する。
【０００７】
ウェーハ移送システムの移送過程の際には、ウェーハ移送ロボットの作動（オペレーション）にともなってハウジング内にパーティクルが発生する。このようなパーティクルは、ウェーハ容器が開放または閉鎖されているときに、空気の流れによってウェーハ容器内の溝に付着する。この結果、工程を経たウェーハは溝に付着したパーティクルによって汚染され、工程を経ていないウェーハは工程設備に移送される前にハウジング内で同様に汚染される。
【０００８】
パーティクル汚染の一例として、ナノサイズのパーティクル、すなわちナノメータ単位の大きさを有するパーティクルによる汚染が挙げられる。ナノサイズのパーティクル、すなわち、ナノパーティクルを除去するためには、高い速度の送風ファンが要求される。ナノパーティクルを除去するために高い速度で回転するファンによって消耗する電力量は非常に大きい。さらに、従来の排気バルブのサイズが十分に大きくないとき、ナノパーティクルが十分に全部排出されない。その結果、ナノパーティクルは排気バルブの近傍に積もって、ハウジングの上部まで運動する。このような不十分な排出はハウジング内で空気と粒子の渦流効果を発生させる。
【０００９】
従来のウェーハ移送システムに関して、ハウジング内の追加的なパーティクルを除去するために送風ファンの速度を増加させるための努力がなされてきた。しかしながら、送風ファンの速度を増加する場合には、送風ファンの高速かつ継続的な回転によって相当な電力が消耗されてしまう。そこで、電力消耗を減らすための努力として、二つの速度で送風ファンを作動する他の従来のウェーハ移送システムが提案されている。しかし、エネルギーを節約するために送風ファンの速度を低める場合には、ハウジングとクリーンルームとの間に十分な圧力差（差圧）が確保できなくなり、汚染物質がハウジングに入ってしまう場合がある。
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００４−４９４５６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ウェーハ移送システム、及び前記ウェーハ移送システム内の圧力を調節する圧力調整方法に関し、上述した関連技術の制限と不便に伴う一つ以上の問題点を実質的に克服することを目的とする。
【００１１】
本発明の他の目的は、電力消費を減少することができるウェーハ移送システム、及び前記ウェーハ移送システム内の圧力を調節する圧力調整方法を提供することである。
【００１２】
また、本発明のさらに他の目的は、ナノ大きさのパーティクルを除去することができるウェーハ移送システム、及び前記ウェーハ移送システム内の圧力を調節する圧力調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記特徴及びまた他の長所のうちの少なくとも一つを提供するために、本発明のウェーハ移送システムは、ウェーハ容器を収容するためのロードポートと、前記ロードポートに連結可能なハウジングと、前記ウェーハ容器と前記ハウジングとの間でウェーハを移送するためのウェーハ移送機構と、前記ロードポート上にウェーハが存在するか否かを感知するウェーハ容器センサと、前記ハウジングの第１部分に位置する変速ファンと、前記第１部分と向き合い、前記ハウジングの第２部分に位置し、前記ハウジングから排出される空気の排気率を変化させることができる変動排気ユニットと、前記ウェーハ容器センサから受けた信号に従って多様に（複数の状態で）前記変速ファンと前記変動排気ユニットとを作動させることができる制御器とを含む。
【００１４】
前記ハウジングは、底面と、側面と、空気吸入口を有する上部面と、前記ハウジングの側面を貫通する第１通路とをさらに含むことができ、第１通路は、前記ウェーハ容器と前記ハウジング内部との間に疎通を提供することができる。
【００１５】
前記ウェーハ容器は、ドアを含むことができ、前記ウェーハ移送システムは、特に、ウェーハ移送機構は、前記第１通路を通って前記ウェーハ容器のドアを開閉するドア装置をさらに含むことができる。
【００１６】
前記ウェーハ移送機構はウェーハ移送ロボットでありうる。
【００１７】
前記第１部分は前記ハウジングの上部でありうる。前記第２部分は前記ハウジングの下部でありうる。
【００１８】
前記ウェーハ容器は前面開放一体式ポッド（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ、ＦＯＵＰ）でありうる。前記ハウジングは設備前方端部モジュール（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｍｏｄｕｌｅ、 ＥＦＥＭ）でありうる。前記ドア装置はドアホルダーと移送アームとを含むことができる。
【００１９】
前記変速ファンは、前記ハウジングの上部内面に位置することができる。前記ウェーハ移送システムは、前記変速ファンと前記ハウジングの内部との間に位置したフィルタをさらに含むことができる。前記ウェーハ移送システムは、前記制御器から受けた信号に従って変化する（多様な）速度で前記変速ファンを駆動するモータをさらに含むことができる。前記変動排気ユニットは前記ハウジングの底面に位置することができる。
【００２０】
本発明の第１実施形態として、前記変動排気ユニットは、複数の第１排気路を含む第１排気板と、複数の第２排気路を含む第２排気板とを含むことができる。前記第１排気板と前記第２排気板は、互いに対して相対的に移動が可能であり、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路とを整列する配列と、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路とが重畳されない配列とを切り替え可能である。前記変動排気ユニットは、前記第１排気板または前記第２排気板のうちのいずれか一つに案内フレームを含むことができ、前記案内フレームは前記第１排気板または前記第２排気板のうちの他の一つを収容するために内部面に形成された溝を有し、前記第１排気板と前記第２排気板のうちのいずれか一つが水平移動することを可能にする。前記変動排気ユニットは、前記第１排気板と前記第２排気板のうちのいずれか一つを他の一つに対して相対的に移動させる駆動機構をさらに含むことができる。
【００２１】
前記複数の第１排気路及び／または前記複数の第２排気路のそれぞれは大体的に約３〜４ｃｍの直径を有する円形であってもよく、大体的に約３〜４ｃｍの幅を有する長方形または正方形であってもよい。前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路は、それぞれ複数の列をなして整列されてもよい。前記複数の列において、隣接する列の間は約３〜４ｃｍの距離を有していてもよい。
【００２２】
本発明の第２実施形態として、前記変動排気ユニットは、複数の第１排気路を含む第１排気板と、複数の第２排気路を含む第２排気板と、複数の第３排気路を含む第３排気板とを含み、前記第２排気板は、前記第１排気板と前記第３排気板との間に位置し、前記第１排気板と前記第３排気板に対して移動することができる。したがって、前記複数の第１排気路乃至前記複数の第３排気路が整列する配列と、前記複数の第１排気路乃至前記複数の第３排気路が重畳されない配列とを切り替え可能である。
【００２３】
前記変動排気ユニットは、前記第２排気板を前記第１排気板と前記第３排気板とに対して移動する駆動機構を含むことができる。
【００２４】
前記変速ファンは、前記ウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を感知することができなかったとき、第１速度で動作（回転）することができ、前記ウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を感知したとき、第２速度で動作（回転）することができる。前記第１速度は前記第２速度より低いことがある。前記第１速度は、約０．３４ｍ／ｓの噴出速度を提供することができる。前記第２速度は、約０．５０ｍ／ｓの噴出速度を提供することができる。
【００２５】
前記変動排気ユニットは、ウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を感知することができなかったとき、第１位置をとり、前記ウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を感知したとき、第２位置をとることができる。前記第１位置での排気率は約３０％でありうる。前記第２位置での排気率は約５０％乃至７０％でありうる。
【００２６】
前記第１位置では、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路は重畳されないように配列することができる。また他の実施形態によれば、前記第１位置では、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路と前記複数の第３排気路とが重畳されないように配列することができる。前記第２位置では、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路が整列されるように配列することができる。また他の実施形態によれば、前記第２位置では、前記複数の第１排気路と前記複数の第２排気路と前記複数の第３排気路とが整列されるように配列することができる。
【００２７】
前記ウェーハ移送システムは、第１状態での前記変速ファンの速度と前記変動排気ユニットの配列、及び第２状態での前記変速ファンの速度と前記変動排気ユニットの配列に関して予め設定された情報を貯蔵することができるデータ貯蔵部をさらに含むことができ、前記データ貯蔵部は前記予め設定された情報を前記制御器に提供する。
【００２８】
前記ウェーハ移送システムは、前記ハウジング上に前記ハウジングの内部の圧力と前記ハウジングを囲んでいるクリーンルームの圧力を測定することができる圧力センサをさらに含むことができ、前記圧力センサは前記ハウジングの内部と前記クリーンルームとの間の圧力差（差圧）を決めるように作動する。
【００２９】
前記ウェーハ移送システムは、前記ハウジングの内部と工程設備との間に疎通を提供する第２通路をさらに含むことができる。
【００３０】
前記特徴及びまた他の長所のうちの少なくとも一つを提供するために、ウェーハ移送システムで圧力を調節する圧力調整方法は、ウェーハ移送システムのハウジングを第１圧力で維持する段階と、前記ウェーハ容器が前記ハウジングと連結されたロードポート上にあるか否かを感知する段階と、前記ウェーハ容器が前記ロードポート上で感知されたとき、相対的に低い排気率を提供する第１位置から相対的に高い排気率を提供する第２位置に前記ハウジング内の変動排気ユニットを移動し、前記ハウジング内で前記変動排気ユニットと向い合う変速ファンの速度を第１速度から第２速度に増加させることによって、前記ハウジングの内部圧力状態を第１圧力から第２圧力に変化させる段階と、前記ウェーハ容器が前記ロードポートから離脱（除去）されたか否かを感知する段階と、前記ウェーハ容器が前記ロードポートから離脱されたとき、前記変動排気ユニットを前記第２位置から前記第１位置に移動し、前記変速ファンの速度を前記第２速度から前記第１速度に低下させることによって前記ハウジングを前記第１圧力に戻る段階と、を含む。
【００３１】
前記第１圧力は前記第２圧力より低いことがある。
【００３２】
前記ウェーハ容器が前記ロードポートから離脱されたとき、前記ウェーハ移送システムは前記ウェーハ移送システムのいかなる構成要素も動かない第１状態にありうる。前記ウェーハ容器が前記ロードポートに置かれれば、前記ウェーハ移送システムは前記ウェーハ移送システムの一つ以上の構成要素が動く第２状態にありうる。前記第１状態は静的状態でありうる。そして前記第２状態は動的状態でありうる。
【００３３】
前記相対的に低い排気率を提供する第１位置から相対的に高い排気率を提供する第２位置に変動排気ユニットを移動する段階は、第１排気板の複数の第１排気路を第２排気板の複数の第２排気路と整列するために前記変動排気ユニットの第１排気板または第２排気板のうちのいずれか一つを前記第１排気板または第２排気板の他の一つに対して相対的に移動する段階を含む。
【００３４】
前記相対的に高い排気率を提供する第２位置から相対的に低い排気率を提供する第１位置に変動排気ユニットを移動する段階は、第１排気板の複数の第１排気路を前記第２排気板の複数の第２排気路と重畳されないようにするために変動排気ユニットの第１排気板または第２排気板のうちのいずれか一つを前記第１排気板または第２排気板の他の一つに対して移動する段階を含む。
【００３５】
前記相対的に低い排気率を提供する第１位置から相対的に高い排気率を提供する第２位置に変動排気ユニットを移動する段階は、第２排気板の複数の第２排気路を第１排気板の複数の第１排気路と第３排気板の複数の第３排気路とに整列するために前記変動排気ユニットの第２排気板を前記変動排気ユニットの第１排気板と第３排気板とに対して移動する段階を含む。
【００３６】
前記相対的に高い排気率を提供する第２位置から相対的に低い排気率を提供する第１位置に変動排気ユニットを移動する段階は、第２排気板の複数の第２排気路を第１排気板の複数の第１排気路と第３排気板の複数の第３排気路とに重畳されないようにするために、前記変動排気ユニットの第２排気板を変動排気ユニットの第１排気板と第３排気板とに対して移動する段階を含む。
【００３７】
本方法は、前記変速ファンの第１速度と第２速度、前記変動排気ユニットの第１位置と第２位置に関してデータ貯蔵部に予め設定された情報を貯蔵する段階と、前記変速ファンと前記変動排気ユニットを作動するために前記予め設定された情報を前記データ貯蔵部にから前記制御器に提供する段階を含む。
【００３８】
本方法は圧力センサを利用して前記ハウジング内の圧力を測定し、前記ハウジングを囲むクリーンルーム内の圧力を測定し、前記ハウジングの内部と前記クリーンルームとの間の圧力差（差圧）を決める段階を含む。ハウジングの内部圧力状態を変化させる段階は、ハウジングの内部と周りのクリーンルームとの間に測定された圧力差を基礎として、予め設定された圧力条件を維持するために前記変動排気ユニットの位置を変化させる段階を含む。他の例として、ハウジングの内部圧力を変化させる段階はハウジングの内部と周りのクリーンルームとの間に測定された圧力差を基礎として、予め設定された圧力条件を維持するために変速ファンの噴出速度を変化させる段階を含む。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、システムが静的な状態であるときのハウジング内の圧力と、動的な状態であるときのハウジング内の圧力を異なるように調節することによって、ハウジングの内部を高い清浄度で維持するために所要される電力の消耗を減らすことができる。
【００４０】
また、本発明によれば、静的状態でハウジングから排気される空気の流れの方向をハウジング内での空気の流れ方向と異なるように調節することによって、ハウジングの内部を所定の圧力に調節する際に、送風ファンの回転に必要とされる電力消耗を減らすことができる。
【００４１】
また、本発明によれば、ハウジング内において制御しようとするパーティクルの粒子のサイズに従って第１排気板と第２排気板の排気路が重畳される程度が異なるように調節することができるので、微細サイズのパーティクルが排気ユニットを通じて排気されず、フレーム内で逆流することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明は、代表的な実施形態を示している添付の図を参考しつつ、以下に詳細に説明される。しかしながら、本発明は、他の形態に具体化されることもでき、ここに開示された実施形態に限定して把握されるものではない。さらに、実施形態は、発明の開示が完全になされるように提供されたものであり、当該分野の技術知識を持つ者などに本発明の内容を十分に伝達するためのものである。
【００４３】
図１は、半導体製造工程で使用されるクリーンルーム３０を示す。クリーンルーム３０は、本発明の実施形態によるウェーハ移送システム４０と、工程設備１０と、天井送風ファン３２ａ及びフィルタ３２ｂを含むファンフィルタユニット３２と、を含む。
【００４４】
ウェーハ移送システム４０は、ウェーハ容器２０を収容するロードポート１００と、ロードポート１００に連結され、ロードポート１００と隣接しているハウジング２００とを含む。ウェーハ移送システム４０には、設備前方端部モジュール（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｍｏｄｕｌｅ、ＥＦＥＭ）が使用されていてもよい。ハウジング２００には、半導体製造工程の際にウェーハが汚染されたり、損傷されたりすることを防止するために、高いレベルの清浄度が維持されることが要求される。ウェーハ容器２０は、ウェーハ容器内に含まれるウェーハを出し入れするために開閉されるドア２２を含む。また、ドア２２は外部空気がウェーハ容器２２内に流入されることを阻む。ウェーハ容器２０は密閉されており、ウェーハ容器２０として、たとえば、前面開放一体式ポッド（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ、ＦＯＵＰ）が使用されうる。作動中において、ウェーハは、ウェーハ移送機構、すなわちウェーハ移送ロボット２８０によってウェーハ容器２０からハウジング２００に移送される。ウェーハ容器センサ３３０は、ロードポート１００と連結され、ロードポート１００上におけるウェーハ容器２０の存在の有無を感知する。
【００４５】
図２は、時間に対する圧力差を示すグラフであり、具体的には、ウェーハに接近するためにウェーハ容器２０が開放されるか、または閉鎖されたときにおける、ハウジング２００の内部とウェーハ容器２０の内部との間の圧力差を示す。
【００４６】
図２において、点線は、ウェーハ容器２０が開放されるときの圧力変化を示し、実線はウェーハ容器２０が閉鎖されるときの圧力変化を示す。領域ａに示したように、ウェーハ容器２０が開放される瞬間では、ウェーハ容器２０の内部圧力はハウジング２００の内部圧力まで減少し、このような圧力差によってハウジング２００からウェーハ容器２０に空気が流入される。一方、領域ｂに示したように、ウェーハ容器２０が閉鎖される瞬間では、空気はハウジング２００からウェーハ容器２０に流入され、ウェーハ容器２０の内部圧力は上昇する。
【００４７】
ウェーハ容器２０の開閉の結果によって発生したこのような圧力差によって、パーティクルが、ハウジング２０からウェーハ容器に入りうる。
【００４８】
図３は、ウェーハ容器に接近する回数、すなわちウェーハ容器を開閉する回数に対するウェーハ容器内のパーティクル汚染の度合いを示した代表的なグラフである。図３で、一番目のグラフ（図中、三角形で示される）はウェーハ容器内の最上部スロット（スロット２５）を示し、二番目のグラフ（図中、四角形で示される）はウェーハ容器内の最下部スロット（スロット１）を示す。図３に示したように、ウェーハ容器２０のドアがドアの最上部で初めに開かれるとき、相対的に多くの数のパーティクルがウェーハ容器内の最上部スロット（スロット２５）で検出され、相対的に少ない数のパーティクルがウェーハ容器内の最下部スロット（スロット１）で検出される。また、ウェーハ容器を繰り返して開閉するとき、ウェーハ容器内のパーティクル数は増加し、特に最上部スロット（スロット２５）で、さらに増加する。
【００４９】
図１を再び参照すれば、ハウジング２００は、空気吸入口２６０を有する上部面と、底面と、及び側面２２０、２４０（以下、第１側面２２０、第２側面２４０と称する）とを含む。ウェーハ移送システム４０を囲むクリーンルーム３０から空気吸入口２６０を通って空気がハウジングに入ることができる。ハウジング２００の第１側面２２０は、ハウジング２００とウェーハ容器２２との間に第１通路、すなわち、第１ウェーハ移送通路２２２を具備する。このように第１側面２２０を貫通する第１ウェーハ移送通路２２２は、ウェーハ容器２０とハウジング２００内部との間に疎通を提供する。ハウジング２００の第２側面２４０は、ハウジング２００と工程設備１０との間に疎通を提供する第２通路、すなわち第２ウェーハ移送通路２４２を具備する。
【００５０】
ウェーハ移送システム４０は、第１ウェーハ移送通路２２２を介してウェーハ容器２０のドア２２を開閉するためのドア装置２９０を具備する。ドア装置２９０は、ウェーハ容器２０からドア２２を分離するためのドアホルダー２９２と、ドアホルダー２９２を作動するための移送アーム２９４とを具備する。
【００５１】
ハウジング２００は、ハウジング２００内の清浄度を変えるための圧力調節ユニット３００を具備する。圧力調節ユニット３００は、変速ファンフィルタユニット３２０と、変動排気ユニット３４０と、制御器３６０と、を具備する。ハウジング２００の上部に位置する変速ファンフィルタユニット３２０は、変速ファン３２２と、ハウジング２００に流入される空気からパーティクルを除去するためのフィルタ３２４と、を具備する。変速ファン３２２は、ハウジング２００の上部内面に位置することができる。フィルタ３２４は、変速ファン３２２とハウジング２００の内部（中央部）との間に位置することができる。モータ３２６は、制御器３６０からの信号に応じて多様に変化する速度で変速ファン３２２を駆動する。
【００５２】
ハウジング２００の下部に位置する変動排気ユニット３４０は、第１排気板３４２と、第２排気板３４４と、駆動器（駆動機構）３４８とを有する。変動排気ユニット３４０は、空気排出装置の一部として組み込まれていてもよい。駆動器３４８は、第１排気板３４２及び第２排気板３４４のうちのいずれか一つを移動して変動排気ユニット３４０の排気率を変化させるものである。変動排気ユニット３４０はハウジング２００の底面に位置することができる。制御器３６０は、ウェーハ容器センサ３３０から受けた信号に応答して変速ファン３２２と変動排気ユニット３４０の作動状態を変化させる。言い換えれば、制御器３６０は、ウェーハ容器センサ３３０から受けた信号に応答して変速ファン３２２と変動排気ユニット３４０とを多様に作動させることができる。具体的には、制御器３６０は、変速ファン３２２の回転速度と変動排気ユニット３４０の排気率を変化させることによってハウジング２００内の圧力を調節することができる。
【００５３】
ウェーハ移送システム４０は、二つの状態、すなわち静的状態（第１状態）と動的状態（第２状態）で作動する。作動中において、圧力調節ユニット３００は、ウェーハ移送システム４０が静的状態にあるか、または動的状態にあるかに応じて、ハウジング２００内の圧力を変化させることによって、ハウジング２００内の清浄度を変化させる。静的状態では、いかなる作動も発生せず、ウェーハ移送システム４０のいななる構成要素も移動しない。動的状態では作動が進行して、少なくとも一つ以上の所定の部分が動く。すなわち、動作状態では、ドア装置は、ウェーハ容器２０のドア２２を開放するか、閉鎖し、ウェーハ移送ロボット２８０は、ウェーハをウェーハ容器２０または工程設備１０に運ぶ。
【００５４】
図４と図５は、ウェーハ移動システム４０がそれぞれ静的状態と動的状態にあるとき、時間に対するパーティクル汚染の度合いを示す代表的なグラフである。図４と図５はウェーハ移送システム４０内で移送工程が進行されるか否かによってハウジング２００内のパーティクルの量が変化することを示す。移送工程が進行していない状態、すなわちウェーハ移送システム４０が静的状態である場合、ハウジング内の移送ロボット２８０は運動しない。したがって、図４に示されるように、静的状態では、ハウジング内のパーティクルは事実上検出されない。しかし、移送工程が進行中であるときには、ハウジング内の移送ロボット２８０は運動する。具体的には、図５に示されるように、ウェーハ移送システム４０が動的状態にあるとき、ファンは、従来速度である０．３４ｍ／ｓの風速で空気を噴出し、測定されたパーティクルは０．１μｍ以上の大きさを有する。従来は、０．３４ｍ／ｓの速度が用いられて、静的状態と動的状態との間でパーティクル汚染の差が拡大された。一方、本発明では、以下に詳細に検討されるように、０．３４ｍ／ｓより高い噴出速度が動的状態で使用され、このような噴出速度は動的状態におけるパーティクル汚染を減少させる。本発明において「噴出速度」は空気がファンから放出される速度（風速）を示す。
【００５５】
ウェーハ移送システム４０が動的状態にあるとき、ハウジング２００の内部は静的状態にある場合と比べて、高いレベルの清浄度に維持される必要がある。このような高いレベルの清浄度は、変速ファン３２２における噴出速度を増加させ、変動排気ユニット３４０における排気率を増加させることによってなすことができる。一方、ウェーハ伝送システム４０が静的状態にあるときハウジング２００の内部は、動的状態の場合と比べて相対的に低いレベルの清浄度を維持されうる。このような相対的に低いレベルの清浄度は、変速ファン３２２の噴出速度を減少させ、変動排気ユニット３４０の排気率を減少させることによってなすことができる。
【００５６】
図６は、移送ロボットが作動する動的状態の間でのファンの噴出速度に対するパーティクル汚染を示すグラフである。より具体的に、図６はハウジング内の清浄度レベル、すなわちパーティクル汚染のレベルに対してハウジング内の空気速度の影響を示す。
【００５７】
図６に示したように、噴出速度が増加するのに従って、パーティクルの量は減少する。具体的には、領域ａにおいて噴出速度は０．３４ｍ／ｓであり、領域ｂにおいて噴出速度は０．４４ｍ／ｓであり、領域ｃにおいて噴出速度は０．５０ｍ／ｓである。実験によれば、マイクロパーティクルを除去するためには０．４４ｍ／ｓの噴出速度が要求され、ナノパーティクルを除去するためには０．５０ｍ／ｓの噴出速度が要求される。
【００５８】
しかし、０．５０ｍ／ｓの噴出速度を常に維持するということは付随的な電力消費が増加するといった観点で実用的ではない。一方、特定時に噴出速度を単純に減少させるというだけでは、ハウジングとクリーンルームとの間での圧力差（差圧）が減少して十分な圧力差が維持できず、ハウジング内の汚染が増加する。パーティクル汚染が周りのクリーンルームからハウジングに入ってくることを防止するために十分な圧力差は必ず維持されなければならない。
【００５９】
ハウジング内部と周りのクリーンルームとの間に正の圧力差を維持することは重要であるので、ただファンの噴出速度を変化させることだけでは不十分である。排気率が必ず圧力差に相応するように変わらなければならない。例えば、ファン速度が速すぎ、かつ排気率が低すぎれば、空気は、十分に速く排出されず、ハウジングの底から上昇して再循環しながら、「渦流効果」を起こす。さらに、このような状況では、ナノパーティクルを除去することができない。一方、ファン噴出速度が低すぎ、かつ排気率が高ければ、ハウジングの内部と周りのクリーンルームとの間に十分な正の圧力差（差圧）が維持されず、汚染物質はハウジングに入っていく。したがって、本発明の実施形態によるウェーハ移送システムでは、ハウジングの清浄度を増加させるためにファン噴出速度が増加するのに従って、ナノパーティクルを除去するために排気率もこれに相応して増加する。反対に、使用するエネルギーを節約するためにファン噴出速度が減少すれば、排気率は相応して減少し、ハウジングの汚染を避けるための十分な圧力差を維持するようになる。
【００６０】
作動時にウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を検出することができなかったとき、すなわちウェーハ移送システムが静的状態にあるときには、変速ファン３２２は、第１噴出速度を達成するために第１速度で作動（回転）する。ウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を検出したとき、すなわちウェーハ移送システムが動的状態にある時には、変速ファン３２２は、第２噴出速度を達成するために第２速度で作動（回転）する。約０．３４ｍ／ｓの噴出速度を達成する第１速度は、約０．５０ｍ／ｓの噴出速度を造成する第２速度より低い。
【００６１】
これに相応してウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を検出することができなかったとき（静的状態）には、変動排気ユニット３４０が第１位置（配列）をとり、ウェーハ容器センサがウェーハ容器の存在を検出したとき（動的状態）には、変動排気ユニット３４０が第２位置をとる。約３０％である第１位置での排気率は、約５０％乃至７０％である第２位置での排気率より低い。排気率は空気が通過する通路の全面積を、板の全面積で割って計算することができる。変動排気ユニットがとる第１位置と第２位置とは、図１０Ａ乃至図１１Ｂを参照しつつ後述される。
【００６２】
図１を再び参照すれば、ウェーハ移送システム４０は、第１状態、すなわち静的状態における変速ファン３２２の噴出速度（あるいは回転速度）と変動排気ユニット３４０の配列、及び第２状態、すなわち動的状態における変速ファン３２２の噴出速度（あるいは回転速度）と変動排気ユニット３４０の配列に関して予め設定された情報を貯蔵するデータ貯蔵部３６２をさらに含む。データ貯蔵部３６２は、制御器３６０に予め設定された情報を提供することによってウェーハ移送システム４０を改善させる。ウェーハ移送システムは、ハウジング２００において、当該ハウジング２００内部の圧力とハウジング２００の周囲のクリーンルーム３０の圧力とを測定する圧力測定器３５０をさらに含む。圧力測定器３５０はハウジング２００の内部とクリーンルーム３０との間の圧力差を測定するように作動する。
【００６３】
本発明の実施形態によるウェーハ移送システム４０は、ハウジング２００の内部とクリーンルーム３０との間の予め設定された圧力差を維持することができる。より具体的に予め設定された圧力条件を維持するためにウェーハ移送システム４０は変速ファン３２２の噴出速度及び／または変動排気ユニット３４０の排気率を変化させることができる。
【００６４】
図７は、本発明の第１実施形態による変動排気ユニット３４０を説明する。図８Ａ乃至図８Ｃは、図７に示した変動排気ユニット３４０の第１排気板３４２の一例、第１排気板３４２’の他の例、また第１排気板３４２”のさらに他の例の平面図をそれぞれ説明する。
【００６５】
変動排気ユニット３４０は予め設定された距離、約１ｃｍ離隔されている第１排気板３４２と第２排気板３４４とを含む。第１排気板３４２は第１排気通路の役割を果たす複数の第１排気路３４２ａを含む。第２排気板３４４は第２排気通路の役割を果たす複数の第２排気路３４４ａを含む。複数の第１排気路と第２排気路は、図８Ａのように円形３４２ａ、図８Ｂのように長方形３４２ａ’、図８Ｃのように正方形３４２ａ”でありうる。複数の第１排気路または第２排気路が円形であるとき、排気路のそれぞれは約３〜４ｃｍの直径を有することができる。複数の第１排気路または第２排気路が長方形または正方形であるとき、排気路のそれぞれは約３〜４ｃｍの幅を有することができる。複数の第１排気路と第２排気路のそれぞれは同一の直径または幅を有することができる。さらに、複数の第１排気路と第２排気路は複数の行と列に形成されることができる。それぞれの行と列はその間に既設定された距離、すなわち約３〜４ｃｍの距離を有することができる。
【００６６】
第２排気板３４４は、第２排気板３４４の水平移動を案内するための案内フレーム３４５をさらに含むことができる。案内フレーム３４５の内壁３４５ａには第１排気板３４２のエッジを収容する溝が形成される。第２排気板３４４は駆動器３４８によって作動される。前記のように制御器３６０は駆動器３４８を制御することによって第２排気板３４４の移動を調節する。本発明の典型的な実施形態では、第２排気板３４４は第１排気板３４２に対して駆動器３４８によって移動されるものとして描写されており、また他の変形例では、駆動器３４８は第１排気板３４２が２排気板に対して移動するように調節している。この際、案内フレーム３４５は第１排気板３４２上に選択的に置かれることができる。
【００６７】
図９Ａと図９Ｂは、本発明の第１実施形態による変動排気ユニット３４０の変形例を示す。
【００６８】
図９Ａと図９Ｂに示したように、複数の第１排気路及び／または複数の第２排気路は実質的に長方形の形状でありうる。このような実施形態では、複数の第１排気路と複数の第２排気路のそれぞれは約３〜４ｃｍの幅を有することができる。また、複数の第１排気路３４２ａ’と複数の第２排気路３４４ａ’は複数の列をなして配列されることができる。この場合に、複数の列において、隣接する列間のそれぞれの距離は約３〜４ｃｍである。
【００６９】
上述のように、変動排気ユニット３４０は第１位置または第２位置を採用することができる。相対的に低い排気率を示す第１位置では、複数の第１排気路３４２ａと複数の第２排気路３４４ａとは重畳されない。相対的に高い排気率を示す第２位置で、複数の第１排気路３４２ａと複数の第２排気路３４４ａとは整列される。すなわち、制御器３６０は、複数の第１排気路３４２ａと複数の第２排気路３４４ａとを整列する配列と、複数の第１排気路３４２ａと複数の第２排気路３４４ａとが重畳されない配列とを切り替えることができる。
【００７０】
より具体的に、図１０Ａは、複数の第１排気路３４２ａと複数の第２排気路３４４ａが不整列となる第１位置における図７に示した変動排気ユニット３４０の第１排気板３４２と第２排気板３４４とを示す。図１０Ｂは、図１０Ａに示した変動排気ユニット３４０の第１排気板３４２と第２排気板３４４とをＩ−Ｉに沿って切断した断面を示す。一方、図１１Ａは複数の第１排気路３４２ａと複数の第２排気路３４４ａが整列された第２位置で図７に示した変動排気ユニット３４０の第１排気板３４２と第２排気板３４４とを示す。図１１Ｂは、図１１Ａに示した変動排気ユニット３４０の第１排気板３４２と第２排気板３４４とをＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面を示す。
【００７１】
図１０Ｂと図１１Ｂで点線は第１排気板３４２と第２排気板３４４とを通って排出される空気の流れの方向を示す。図１０Ｂに示したように、静的状態において、第２排気板３４４が、第１位置に移動すれば、変動排気ユニット２００から排出される空気の流れの方向がハウジング２００を抜ける空気の流れの方向からそれる（偏位する）ので、ハウジング２００からの空気排出は円滑に行われない。
【００７２】
一方、図１１Ｂに示したように、動的状態において、第２排気板３４４が、第２位置に移動すれば、変動排気ユニット２００の外に排出される空気の流れの方向がハウジング２００を抜ける空気の流れの方向と一致するので、ハウジング２００からの空気排出は円滑に行われる。
【００７３】
さらに、ハウジング２００から除去されるパーティクルの大きさが小さいほど、複数の第１排気路３４２ａと複数の第２排気路３４４ａとの間のオーバーラップ部分（重畳部分）を大きくすることもできる。複数の第１排気路３４２ａと複数の第２排気路３４４ａとの間のオーバーラップが増加するとき、変動排気ユニット３４０を通った排気率が増加する。
【００７４】
図１２Ａは本発明の第２実施形態による変動排気ユニット３４０’を示す。図１２Ｂは複数の第１排気路と、複数の第２排気路及び複数の第３排気路とが重畳されない第１位置をとる場合における図１２Ａの変動排気ユニットをＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切断した断面を示す。
【００７５】
本発明の第２実施形態による変動排気ユニット３４０’は、第３排気通路の役割を果たす複数の第３排気路３４６ａを有する第３排気板３４６をさらに含む。本配列で第１排気板３４２と第３排気板３４６は固定され、これらの間に配置される第２排気板３４４は水平方向に移動が可能である。第１排気板３４２と第２排気板３４４、第２排気板３４４と第３排気板３４６は予め設定された距離、たとえば、約１ｃｍを置いて離隔される。たとえば、第３排気板３４６は大体に第１排気板３４２と同一の形状を有する。複数の第３排気路３４６ａのそれぞれの大きさと形状は第１排気路３４２ａのそれぞれの大きさと形状と実質的に同一であってもよく、また違っていてもよい。
【００７６】
第２実施形態では、第２排気板３４４が案内フレーム３４５を含む。複数の第３排気路３４６ａは複数の第１排気路３４２ａに固定して整列されることができる。作動過程では、駆動器（不図示）は、第２排気板３４４内の複数の第２排気路３４４ａが、複数の第１排気路３４２ａ及び複数の第３排気路３４６ａと整列されるか、重畳されないようにするために、第１排気板３４２と第３排気板３４６との間で第２排気板３４４を水平に移動する。すなわち、第２排気板３４４は、第１排気板３４２と第３排気板３４６とに対して移動が可能であり、前記複数の第１乃至第３排気路３４２ａ，３４４ａ，３４６ａが整列する配列と、前記複数の第１乃至第３排気路３４２ａ，３４４ａ，３４６ａが重畳されない配列とを切り替えることができる。
【００７７】
図１２Ｂに示したように、第３排気板３４６によって空気の流れの方向が多重的に偏向されるので、空気排出は第１位置で実質的に減少する。したがって、静的状態において、ハウジングから排出される空気は実質的に妨げられる。
【００７８】
図１３はウェーハ移送システム４０のハウジング２００内で圧力を調節する圧力調整方法に対するフローチャートである。Ｓ１０段階では、ハウジング２００の内部の初期圧力は静的状態に対応する第１圧力状態に維持される。静的状態はウェーハ移送システム４０に対して作動の前状態であるので、静的状態に対応する第１圧力状態は、作動の前状態である。
【００７９】
Ｓ２０段階では、ウェーハ容器センサ３３０はロードポート１００上にあるウェーハ容器２０の存在を継続的に検査する。検査の結果は制御器３６０に伝送される。制御器３６０がウェーハ容器センサ３３０からウェーハ容器２０の存在を知らせる積載信号を受けるまで制御器３６０は継続的にハウジング２００の内部を静的状態に対応する第１圧力状態に維持する。制御器３６０が積載信号、すなわちウェーハ容器がロードポート１００上に存在するという信号を受ければ、制御器３６０はウェーハ移送システム４０が動的状態に入ったことを認識する。
【００８０】
Ｓ３０段階では、ハウジング２００の内部圧力は、動的状態に対応する第２圧力状態に高められる。ハウジング２００の内部圧力を動的状態に対応する第２圧力状態に高めるために、制御器３６０は第２排気板３４４が第２位置に移動するように信号を送り、変速ファン３２２が噴出速度を増加させるように信号を送る。
【００８１】
Ｓ４０段階では、ハウジング２００の内部は動的状態に対応する第２圧力状態を継続的に維持する。
【００８２】
Ｓ５０段階では、ウェーハ移送システム４０の作動が行われる。特にドア装置２９０はウェーハ容器２０を開いて、ウェーハは移送ロボット２８０ウェーハ容器２０からハウジング２００を通って工程設備１０に移送される。工程が完了した後にウェーハはロボット２８０によって工程設備１０から移送され、ハウジング２００を通ってウェーハ容器２０に戻る。次にウェーハ容器２０はドア装置２９０によって閉鎖され、ウェーハ容器２０はロードポート１００から除去される。ウェーハ容器センサ３３０はロードポート１００上にウェーハ容器２０が存在するか否かを継続的に検査するので、ウェーハ容器２０が除去されれば、ウェーハ容器センサ３３０はロードポート１００上にウェーハ容器２０がないということと、ウェーハ移送システム４０が静的状態に戻ったことを知らせるために離脱信号を制御器３６０に送る。
【００８３】
Ｓ６０段階では、ウェーハ容器２０がロードポートから除去されたという事実を知らせるための離脱信号を制御器３６０が受けるまで制御器３６０はハウジング２００の内部を動的状態に対応する第２圧力状態に継続的に維持する。制御器３６０が離脱信号を受ければ、制御器３６０はウェーハ移送システム４０が静的状態に戻ったことを認識して変速ファン３２２と変動排気ユニット３４０に対して、ハウジング２００内部の圧力を静的状態に対応する第１圧力状態に減少させるように信号を送る。圧力変化をなすために、制御器３６０は、変動排気ユニット３４０が第２排気板３４４を第１位置に移動するように信号を送り、変速ファン３２２に噴出速度を低下させるように信号を送る。
【００８４】
次に、ハウジング２００の内部が静的状態に該当する第１圧力状態を継続的に維持するＳ１０段階に戻る。
【００８５】
図１４と図１５はハウジング２００の内部と周りのクリーンルーム３０との間の圧力差（差圧）に対応してハウジング内部の圧力を変化させる圧力調整方法を説明するフローチャートである。
【００８６】
図１４を参照すれば、Ｓ１２０段階では、ウェーハ容器センサ３３０は、ウェーハ容器２０がロードポート上に存在するか否かを決める。Ｓ１２０段階の処理では、ウェーハ移送システム４０の静的状態及び動的状態にそれぞれ対応する圧力状態と変動排気ユニット３４０の位置に対する設定点を貯蔵するデータ貯蔵部３６２を追加的に使用することができる。データ貯蔵部３６２は変動排気ユニット３４０を調節するために制御器３６０に対して、予め設定された情報を提供することができる。
【００８７】
Ｓ１４０段階では、ロードポート１００上にウェーハ容器２０の存在の可否によって変動排気ユニット３４０が相対的に低い排気率を示す第１位置または相対的に高い排気率を示す第２位置に位置する。
【００８８】
本発明の第１実施形態による変動排気ユニット３４０では、変動排気ユニット３４０が第１位置から第２位置に移動するように作動することは、第１排気板３４２上にある複数の第１排気路３４２ａを第２排気板３４４上にある複数の第２排気路３４４ａと整列するために、変動排気ユニット３４０の第１排気板３４２または第２排気板３４４のうちのいずれか一つを第１排気板３４２または第２排気板３４４のうちの他の一つに対して移動することを含む。変動排気ユニット３４０が第２位置から第１位置に移動するように作動することは、第１排気板３４２上にある複数の第１排気路３４２ａを第２排気板３４４上にある複数の第２排気路３４４ａと整列されないようにするために、変動排気ユニット３４０の第１排気板３４２または第２排気板３４４のうちのいずれか一つを第１排気板３４２または第２排気板３４４のうちの他の一つに対して移動することを含む。
【００８９】
本発明の第２実施形態による変動排気ユニット３４０’では、変動排気ユニットを第１位置から第２位置に移動するように作動することは、第２排気板３４４上にある複数の第２排気路３４４ａを第１排気板３４２上にある複数の第１排気路３４２ａ及び第３排気板３４６上にある複数の第３排気路３４６ａと整列するために変動排気ユニット３４０’の第２排気板３４４を第１排気板３４２及び第３排気板３４６に対して移動することを含む。変動排気ユニットを第２位置から第１位置に移動するように作動することは、第２排気板３４４上にある複数の第２排気路３４４ａを第１排気板３４２上にある複数の第１排気路３４２ａ及び第３排気板３４６上にある複数の第３排気路３４６ａと重畳されないようにするために、変動排気ユニット３４０’の第２排気板３４４を第１排気板３４２及び第３排気板３４６に対して移動することを含む。
【００９０】
Ｓ１６０段階では、ハウジング２００内の圧力と周りのクリーンルーム３０内の圧力とが圧力測定器３５０によって測定され、ハウジング２００の内部と外部との間の圧力差が計算される。
【００９１】
Ｓ１８０段階では、ウェーハ容器２０がロードポート１００上に存在するか否かに応じてハウジング２００内部をそれぞれの第１圧力状態または第２圧力状態のうちのいずれか一つに維持するために変速ファン３２２の噴出速度を変化させる。
【００９２】
図１５を参照すれば、Ｓ２２０段階では、ウェーハ容器センサ３３０はロードポート１００上にウェーハ容器２０が存在するか否かを感知する。Ｓ２２０段階の処理では、ウェーハ移送システム４０の静的状態及び動的状態にそれぞれ対応する圧力状態と変速ファン３２２の噴出速度についての設定点とを貯蔵するデータ貯蔵部３６２を追加的に使用することができる。データ貯蔵部３６２は変速ファン３２２を調節するために制御器３６０に対して、予め設定された情報を提供することができる。
【００９３】
Ｓ２４０段階では、変速ファン３２２はウェーハ容器２０がロードポート１００上に存在するか否かによってそれぞれの第１速度または第２速度のうちのいずれか一つに回転する。
【００９４】
Ｓ２６０段階では、ハウジング２００内の圧力と周りのクリーンルーム３０の圧力とが圧力測定器３５０によって測定され、ハウジング２００の内部と外部との間の圧力差が計算される。
【００９５】
Ｓ２８０段階では、ウェーハ容器２０がロードポート１００上に存在するか否かによってハウジング内部を第１圧力状態または第２圧力状態のうちのいずれか一つに維持するために変動排気ユニット３４０の位置が変わる。
【００９６】
結論的に、ウェーハ移送システムのハウジング内の圧力調節とハウジングの内部と外部との間の結果的な圧力差は、変速ファンの噴出速度及び変動排気ユニットの排気率に依存し、排気率は、第１排気板と第２排気板の間、または第１排気板と第２排気板、及び第３排気板の間に重複される部分の量によって決められる。静的状態で十分な圧力差を維持する間、電力消耗量を減らすために変速ファンの噴出速度は相対的に低く、変動排気ユニットの排気率は相対的に低い。動的状態で十分な圧力差を維持する間、ハウジングから除去されるパーティクル汚染物質の量を増加させるために噴出速度は相対的に高く、変動排気ユニットの排気率は相対的に高い。
【００９７】
上述のように、本実施形態によってウェーハ移送システムとウェーハ移送システム内の圧力を調節する圧力調整方法は、ハウジング内部の汚染を防止するためにウェーハ移送システムの内部と周りのクリーンルームとの間に十分な圧力差を維持しつつ、ハウジング内にパーティクルの残留時間を減らすことによってウェーハ移送システムの清浄度を高めるために、またはウェーハ移送システムの電力消耗量を減らすために、変速ファンの噴出速度を増加させるか、減少させることができ、これに相応して変動排気ユニットの排気率を増加させるか、減少させることができる。
【００９８】
以上のように、本発明の代表的な実施形態が開示され、特定の用語が使用されあが、これらは一般的または技術的な意味で使用されて解釈されなければならず、発明の内容を制限するために解釈されてはいけない。したがって、形式と詳細な内容に対して、請求項に開示された本発明の精神と内容から逸脱しない範囲で、当該分野での通常の技術を持つ者によって、追加、削除、変形が可能であることはあきらかである。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態におけるウェーハ移送システムの断面図である。
【図２】時間に対する圧力差を示すグラフである。
【図３】ウェーハ容器の利用、すなわちウェーハ容器のドアを開閉した回数に対するウェーハ容器内のパーティクル汚染の度合いを示した代表的なグラフである。
【図４】静的状態における時間に対するパーティクル汚染物質の代表的なグラフである。
【図５】動的状態における時間に対するパーティクル汚染物質の代表的なグラフである。
【図６】移送ロボットが作動する動的状態の間でのファンの噴出速度に対するパーティクル汚染物質のグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態による変動排気ユニットを示す斜視図である。
【図８Ａ】図７に示した変動排気ユニットのうちの第１排気板の一例を示す平面図である。
【図８Ｂ】図７に示した変動排気ユニットのうちの第１排気板の他の例を示す平面図である。
【図８Ｃ】図７に示した変動排気ユニットのうちの第１排気板のさらに他の例を示す平面図である
【図９Ａ】本発明の第１実施形態による変動排気ユニットの変形例を示す斜視図である。
【図９Ｂ】本発明の第１実施形態による変動排気ユニットの他の変形例を示す斜視図である。
【図１０Ａ】第１位置での本発明の第１実施形態による変動排気ユニットの斜視図である。
【図１０Ｂ】第１位置での本発明の第１実施形態による変動排気ユニットを図１０ＡのＩ−Ｉに沿って切断した断面図である。
【図１１Ａ】第２位置での本発明の第１実施形態による変動排気ユニットの斜視図である。
【図１１Ｂ】第２位置での本発明の第１実施形態による変動排気ユニットを図１１ＡのＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。
【図１２Ａ】第１位置での本発明の第２実施形態による変動排気ユニットの斜視図である。
【図１２Ｂ】第１位置での本発明の第２実施形態による変動排気ユニットを図１２ＡのＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切断した断面図である。
【図１３】本発明の実施形態におけるウェーハ移送システムでのハウジング内の圧力を調節する圧力調整方法に関するフローチャートである。
【図１４】ハウジング内部の圧力を変化させる圧力調整方法に関するフローチャートである。
【図１５】ハウジング内部の圧力を変化させる他の圧力調整方法に関するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１００】
工程設備    １０、
ウェーハ容器    ２０、
ドア    ２２、
クリーンルーム    ３０、
ウェーハ移送システム    ４０、
ロードポート    １００、
ハウジング    ２００、
ハウジングの側面    ２２０、２４０、
第１ウェーハ移送通路    ２２２、
第２ウェーハ移送通路    ２４２、
ウェーハ移動ロボット  ２８０、
ドア装置    ２９０、
ドアホルダー    ２９２、
移送アーム    ２９４、
圧力調整ユニット    ３００、
変速ファン    ３２２、
フィルタ    ３２４、
モータ    ３２６、
ウェーハ容器センサ    ３３０、
変動排気ユニット    ３４０、
第１排気板    ３４２、
複数の第１排気路３４２ａ
第２排気板    ３４４、
複数の第２排気路    ３４４ａ、
案内フレーム    ３４５、
案内フレームの内壁    ３４５ａ、
第３排気板    ３４６、
複数の第３排気路    ３４６ａ、
駆動器    ３４８、
圧力測定器    ３５０、
制御器    ３６０。
【図１】
2006019726.tif 000003
【図２】
2006019726.tif 000004
【図３】
2006019726.tif 000005
【図４】
2006019726.tif 000006
【図５】
2006019726.tif 000007
【図６】
2006019726.tif 000008
【図７】
2006019726.tif 000009
【図８Ａ】
2006019726.tif 000010
【図８Ｂ】
2006019726.tif 000011
【図８Ｃ】
2006019726.tif 000012
【図９Ａ】
2006019726.tif 000013
【図９Ｂ】
2006019726.tif 000014
【図１０Ａ】
2006019726.tif 000015
【図１０Ｂ】
2006019726.tif 000016
【図１１Ａ】
2006019726.tif 000017
【図１１Ｂ】
2006019726.tif 000018
【図１２Ａ】
2006019726.tif 000019
【図１２Ｂ】
2006019726.tif 000020
【図１３】
2006019726.tif 000021
【図１４】
2006019726.tif 000022
【図１５】
2006019726.tif 000023