KR101748361B1 - 웨이퍼 용기의 가스공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 용기의 가스공급장치에 관한 것으로서, 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치로서, 웨이퍼 용기가 안착되는 스테이지부와, 웨이퍼 용기가 안착되는 스테이지부의 안착부위에 설치되며 웨이퍼 용기에 형성된 가스유입구 및 가스유출구의 위치에 대응하도록 배치된 가스출입부를 포함하고, 가스출입부는 웨이퍼 용기와의 접촉부위에 실링부재가 접착되어 있거나 고정결합되어 있는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 가스출입부에 실링부재를 고정결합시킴으로써, 웨이퍼 용기와 가스출입부의 장시간 접촉시 웨이퍼 용기의 자중에 의한 실링부재의 고착이나 흡착을 방지하고 노즐이나 실링부재의 이탈을 방지하여 웨이퍼 처리공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

웨이퍼 용기의 가스공급장치{APPARATUS FOR SUPPLYING GAS FOR WAFER CONTAINER}
본 발명은 웨이퍼 용기의 가스공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 다수의 웨이퍼 공정을 통해 제조되는데, 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적/기계적 연마 공정, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정, 웨이퍼의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정, 상기 막 또는 패턴이 형성된 웨이퍼의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다. 또한, 웨이퍼에 대한 열처리 공정을 포함한다.
이와 같이 반도체 소자는 웨이퍼 상에 증착 공정, 연마 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 이온주입 공정, 세정 공정, 검사 공정, 열처리 공정 등이 선택적이면서도 반복적으로 수행되어 제조되며, 이렇게 반도체 소자로 형성되기 위하여 웨이퍼는 각 공정에서 요구되는 특정 위치로 운반되어 진다.
반도체 제조 공정시에, 가공되는 웨이퍼는 고정밀도의 물품으로 보관 및 운반 시 외부의 오염 물질과 충격으로부터 오염되거나 손상되지 않도록 주의를 요한다. 특히, 공정 진행 시에 보관 및 운반의 과정에서 웨이퍼의 표면이 먼지, 수분, 각종 유기물 등과 같은 불순물에 의해 오염되지 않도록 주의해야 한다. 따라서 웨이퍼를 보관 및 운반할 때에는 반드시 웨이퍼를 별도의 웨이퍼 용기 내에 수납시켜 외부의 충격과 오염 물질로부터 보호해야 한다.
이를 위해 복수의 웨이퍼들을 소정 단위 개수로 수용하는, 개구 통합형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)과 같은 웨이퍼 용기가 널리 사용된다. 풉(FOUP)내의 웨이퍼들은 웨이퍼 이송 장치의 이송 로봇에 의해 웨이퍼 공정처리 장치로 이송된다.
이때 웨이퍼 용기 내에 웨이퍼의 출입시 유입되는 공기는 필터링되어 여과되지만, 밀폐된 풉(FOUP) 내는 필터링되지 않은 공기가 일부 존재하게 되며, 이러한 공기에는 산소, 수분 오존 등과 같은 분자성 오염물질들을 포함하고 있다.
따라서 웨이퍼 용기 내에 수납된 웨이퍼 표면에는 공정을 거친 웨이퍼에서 발생하는 공정 흄가스(Fume Gas)에 의해 화학반응 발생되어 반도체 웨이퍼의 생산성을 저하시키는 원인으로 작용한다.
이와 같이 웨이퍼 용기 내에 수납된 웨이퍼의 오염물질이나 내부 습도에 의한 화학반응의 활성화를 감소시키기 위해 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 용기를 웨이퍼 용기의 가스공급장치에 일정시간 안착시켜 퍼지가스를 공급하여 오염물질이나 내부 습도를 조절하게 된다.
그러나, 종래의 웨이퍼 용기의 가스공급장치는, 퍼지가스의 출입을 위한 흡기포트와 배기포트가 설치되며 여기에 웨이퍼 용기와의 기밀성을 유지하도록 실링부재가 설치되나, 실링부재와 웨이퍼 용기를 장시간 접촉시키는 경우에 실링부재가 웨이퍼 용기에 고착되거나 흡착되어 실링부재가 포트에서 분리 및 이탈되거나 손상되는 문제점이 있었다.
특히, 실링부재가 포트에서 이탈되거나 손상되므로, 포트와 웨이퍼 용기 사이의 기밀성이 저하되어 퍼지가스의 누수되어 퍼지가스의 출입 유동성이 저하되며 이로인해 퍼지가스의 처리효율도 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 웨이퍼 용기와 가스출입부의 장시간 접촉시 웨이퍼 용기의 자중에 의한 실링부재의 고착이나 흡착을 방지하고 노즐이나 실링부재의 이탈을 방지하여 웨이퍼 처리공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 스테이지부에 웨이퍼 용기의 안착시에만 퍼지가스를 공급하여 퍼지가스의 손실을 방지하는 동시에 퍼지가스의 처리효율을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 안착감지부에서 웨이퍼 용기의 안착여부를 용이하게 감지할 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 웨이퍼 용기에 퍼지가스의 출입을 일정하게 유지할 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 용기의 유무, 퍼지가스의 공급유량, 퍼지가스의 공급압력, 퍼지가스의 입출력 차압 및 퍼지가스의 종류에 대한 이상정보를 알리는 알람을 발생시키거나 디스플레이에 표시할 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 퍼지가스의 출입을 용이하게 하는 동시에 퍼지가스의 유동성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 용기와 가스출입부 사이의 접촉지지력을 향상시키는 동시에 기밀성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 실링부재의 고정지지력을 향상시키는 동시에 실링부재의 내구성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 용기와 노즐 사이의 접촉시 완충력을 증가시키는 동시에 노즐의 손상을 방지할 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 용기와 노즐의 접촉시 접촉위치의 파악을 용이하게 하는 동시에 웨이퍼 용기의 손상을 방지할 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 실링부재와 고정부재 사이의 고정결합을 용이하게 하는 동시에 이들 사이의 고정결합력을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 퍼지가스로서 다양한 공기나 가스를 사용하여 웨이퍼 용기에 수납된 웨이퍼를 보호할 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다양한 공정에서 웨이퍼 용기의 이동시에 적용할 수 있는 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치로서, 웨이퍼 용기가 안착되는 스테이지부(10); 및 상기 웨이퍼 용기가 안착되는 상기 스테이지부(10)의 안착부위에 설치되며, 상기 웨이퍼 용기에 형성된 가스유입구 및 가스유출구의 위치에 대응하도록 배치된 가스출입부;를 포함하고, 상기 가스출입부는, 상기 웨이퍼 용기와의 접촉부위에 실링부재가 접착되어 있거나 고정결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 스테이지부(10)에 설치되어 상기 웨이퍼 용기의 안착여부를 감지하는 안착감지부(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 안착감지부(40)는, 상기 웨이퍼 용기의 안착여부를 접촉식 또는 비접촉식으로 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 스테이지부(10)의 일방에 설치되어 상기 가스출입부의 배출압력을 측정하여 배출압력에 따라 개도량을 조절하거나 알람을 발생시키는 압력조절부(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 압력조절부(50)는, 웨이퍼 용기의 유무, 퍼지가스의 공급유량, 퍼지가스의 공급압력, 퍼지가스의 입출력 차압 및 퍼지가스의 종류에 대한 이상정보를 알리는 알람을 발생시키거나 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 가스출입부는, 상기 스테이지부(10)의 일단에 설치되어 상기 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입시키는 가스투입부(20); 및 상기 스테이지부(10)의 타단에 설치되어 상기 웨이퍼 용기에 투입된 퍼지가스를 배출시키는 가스배출부(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 가스출입부는, 상기 스테이지부(10)에 고정되어 있거나 탄성체에 의해 상하로 움직이도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 가스출입부는, 상기 스테이지부(10)에 결합되는 하우징; 상기 하우징 내에 슬라이딩하도록 삽입되며 내부에 퍼지가스가 출입하는 유로가 형성된 노즐; 상기 노즐의 상부에 설치되어 상기 노즐과 상기 웨이퍼 용기 사이를 실링하는 실링부재; 및 상기 실링부재를 상기 노즐에 고정시키는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 가스출입부는, 상기 하우징에 내설되어 상기 노즐을 상기 웨이퍼 용기가 안착되는 안착방향으로 탄지하는 탄지편;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 노즐의 상단은, 상기 웨이퍼 용기의 가스유입구 및 가스유출구에 접촉하도록 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 실링부재는, 상기 노즐의 상면에 설치된 부싱; 및 상기 부싱의 상면에 설치된 실링패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고정부재는, 상기 실링부재의 둘레를 감싸도록 형성된 고정링; 및 상기 고정링을 상기 노즐에 체결고정시키는 체결편;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 퍼지가스는, 가열된 공기, 비가열된 공기, 비산화성 가스 또는 불활성가스 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 웨이퍼 용기는, 증착 공정, 연마 공정, 포토리소그래피 공정, 식각공정, 이온주입 공정, 세정 공정, 검사 공정 및 열처리 공정 중에서 적어도 하나의 공정에 사용되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 가스출입부에 실링부재를 고정결합시킴으로써, 웨이퍼 용기와 가스출입부의 장시간 접촉시 웨이퍼 용기의 자중에 의한 실링부재의 고착이나 흡착을 방지하고 노즐이나 실링부재의 이탈을 방지하여 웨이퍼 처리공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 스테이지부에 웨이퍼 용기의 안착여부를 감지하는 안착감지부를 설치함으로써, 스테이지부에 웨이퍼 용기의 안착시에만 퍼지가스를 공급하여 퍼지가스의 손실을 방지하는 동시에 퍼지가스의 처리효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 안착감지부로서 웨이퍼 용기의 안착여부를 접촉식 또는 비접촉식으로 감지함으로써, 안착감지부에서 웨이퍼 용기의 안착여부를 용이하게 감지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 스테이지부의 일방에 설치되어 가스출입부의 배출압력에 따라 개도량을 조절하거나 알람을 발생시키는 압력조절부를 구비함으로써, 웨이퍼 용기에 퍼지가스의 출입을 일정하게 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 압력조절부에 의해 웨이퍼 용기의 유무, 퍼지가스의 공급유량, 퍼지가스의 공급압력, 퍼지가스의 입출력 차압 및 퍼지가스의 종류에 대한 이상정보를 알리는 알람을 발생시키거나 디스플레이에 표시할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 가스출입부로서 가스투입부와 가스배출부를 서로 다른 위치에 배치함으로써, 퍼지가스의 출입을 용이하게 하는 동시에 퍼지가스의 유동성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 가스출입부는 스테이지부에 고정되어 있거나 탄성체에 의해 상하로 움직이도록 설치됨으로써, 웨이퍼 용기와 가스출입부 사이의 접촉지지력을 향상시키는 동시에 기밀성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 가스출입부로서 실링부재를 노즐에 고정결합시키는 고정부재를 구비함으로써, 실링부재의 고정지지력을 향상시키는 동시에 실링부재의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 가스출입부로서 노즐을 웨이퍼 용기에 안착되는 안착방향으로 탄지시키는 탄지편을 더 포함함으로써, 웨이퍼 용기와 노즐 사이의 접촉시 완충력을 증가시키는 동시에 노즐의 손상을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 노즐의 상단이 웨이퍼 용기의 가스유입구 및 가스유출구에 접촉하도록 돌출 형성됨으로써, 웨이퍼 용기와 노즐의 접촉시 접촉위치의 파악을 용이하게 하는 동시에 웨이퍼 용기의 손상을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 실링부재로서 부싱과 실링패드를 구비하고 고정부재로서 고정링과 체결편을 구비함으로써, 실링부재와 고정부재 사이의 고정결합을 용이하게 하는 동시에 이들 사이의 고정결합력을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 퍼지가스로서 가열된 공기, 비가열된 공기, 비산화성 가스 또는 불활성가스를 사용함으로써, 퍼지가스로서 다양한 공기나 가스를 사용하여 웨이퍼 용기에 수납된 웨이퍼를 보호할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 웨이퍼 용기가, 증착 공정, 연마 공정, 포토리소그래피 공정, 식각공정, 이온주입 공정, 세정 공정, 검사 공정 및 열처리 공정 중에서 적어도 하나의 공정에 사용됨으로써, 다양한 공정에서 웨이퍼 용기의 이동시에 적용할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 가스출입부의 가스투입부를 나타내는 분해도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 가스출입부의 가스배출부를 나타내는 분해도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 가스출입부의 가스투입부를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 가스출입부의 가스배출부를 나타내는 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 가스출입부의 가스투입부를 나타내는 분해도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 가스출입부의 가스배출부를 나타내는 분해도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 가스출입부의 가스투입부를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 가스출입부의 가스배출부를 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치는, 스테이지부(10) 및 가스출입부를 포함하여 이루어져, 반도체 웨이퍼 등과 같은 기판을 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기(100)에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치이다.
웨이퍼 용기(100)는, 반도체 제조공정 진행중 웨이퍼의 보관 및 운반시 웨이퍼를 외부의 충격과 오염 물질로부터 보호하기 위해 복수의 웨이퍼들을 소정 단위 개수로 수용하는 용기로서, 개구 통합형 포드(Front Opening Unified Pod; FOUP)와 같은 웨이퍼 용기가 사용된다.
이러한 웨이퍼 용기(100)는, 증착 공정, 연마 공정, 포토리소그래피 공정, 식각공정, 이온주입 공정, 세정 공정, 검사 공정 및 열처리 공정 중에서 적어도 하나의 공정에 사용되는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 웨이퍼 용기(100)에 투입되는 퍼지가스는, 웨이퍼 용기(100)의 내부에서 습도를 조절하고, 오염에 의한 반도체 웨이퍼의 산화막이나 손상 등을 감소시키도록 다양한 종류의 가열된 공기, 비가열된 공기, 비산화성 가스 또는 불활성가스가 사용되나, 본 실시예의 퍼지가스로는 질소가스를 사용하는 것이 바람직하다.
스테이지부(10)는, 반도체 웨이퍼 등과 같은 기판을 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기가 안착되는 안착부위(11)가 형성된 안착수단으로서, 반도체 웨이퍼가 수납된 웨이퍼 용기의 이송시 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하여 웨이퍼의 오염을 방지하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치인 웨이퍼 스테이션의 전방에 설치되어 있다.
또한, 안착부위(11)에는 웨이퍼 용기(100)의 하부에 형성된 가스유입구 및 가스유출구의 위치에 대응하여 가스출입부가 배치되도록 결합홀이 형성되며, 결합홀의 둘레에는 가스출입부를 고정시키는 볼트 등과 같은 체결고정수단(12)이 설치되어 있다.
가스출입부는, 웨이퍼 용기(100)가 안착되는 스테이지부(10)의 안착부위(11)에 설치되어 웨이퍼 용기(100)에 퍼지가스를 투입 및 배출시키는 가스출입수단으로서, 하나 이상의 가스투입부(20)와 가스배출부(30)로 이루어져 있다.
가스출입부는, 웨이퍼 용기(100)의 하부에 형성된 가스유입구 및 가스유출구의 위치에 대응하도록 스테이지부(10)의 안착부위(11)에 배치되어 있다. 또한, 이러한 가스출입부는, 웨이퍼 용기(100)와의 접촉부위에 실링부재가 접착되어 있거나 고정결합되어 있다.
가스투입부(20)는, 스테이지부(10)의 일단에 설치되어 웨이퍼 용기(100)에 퍼지가스를 투입시키는 투입수단으로서, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이 하우징(21), 노즐(22), 탄지편(23), 실링부재 및 고정부재를 포함하여 이루어져 있다.
하우징(21)은, 스테이지부(10)의 하부에 결합되어 고정되며, 내부에 노즐(22)이 슬라이딩 하도록 끼움홀이 형성되어 있고, 상면에는 스테이지부(10)에 체결고정수단(12)을 개재해서 결합되도록 결합홀(21a)이 형성되어 있다.
노즐(22)은, 하우징(21)의 끼움홀 내에 슬라이딩하도록 삽입되며 퍼지가스가 유동되는 유로부재로서, 내부 중앙부위에는 상단과 하단을 관통하도록 관통홀이 형성되어 있고, 노즐의 두부에는 탄지편(23)의 일단을 지지하도록 외향으로 확장형성되어 있다.
또한, 노즐(22)의 상단은 웨이퍼 용기(100)의 가스유입구와 접촉하거나 결합하여 연통되도록 돌출 형성되어 있고, 노즐(22)의 하단은 엘보(28)를 개재해서 퍼지가스를 공급하는 가스공급수단의 공급관이 연결된다.
탄지편(23)은, 하우징(21)의 끼움홀에 내설되어 노즐(22)을 웨이퍼 용기(100)가 안착되는 안착방향으로 탄지하는 탄지수단으로서, 상하방향으로 탄지력을 부여하도록 코일스프링으로 이루어져 있다.
실링부재는, 노즐(22)의 상부에 설치되어 스테이지부(10)의 안착부위(11)에 웨이퍼 용기(100)의 안착시 노즐(22)과 웨이퍼 용기(100) 사이를 실링하는 기밀부재로서, 부싱(24) 및 실링패드(25)로 이루어져 있다.
부싱(24)은, 스테이지부(10)의 안착부위에 노출되는 노즐(22) 상단의 둘레부위를 보호하기 위해 노즐(22)의 상부에 설치된 보호부재로서, 대략 원통형상의 축받이통 형상으로 형성되며, 웨이퍼 용기(100)의 안착시 충격하중을 감소시키도록 경질 고무 등과 같은 완충재로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
실링패드(25)는, 웨이퍼 용기(100)의 안착시 웨이퍼 용기(100)와 접촉하여 기밀성을 유지하도록 부싱(24)의 상면에 설치된 기밀패드로서, 부싱(24)과 같은 경질 고무 보다 연성을 가진 연질 고무 등과 같은 기밀재로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
고정부재는, 실링부재를 노즐(22)의 상부에 고정시키도록 지지하는 고정지지수단으로서, 고정링(26) 및 체결편(27)으로 이루어져 웨이퍼 용기(100)의 안착시 및 탈거시 실링부재의 분리 및 이탈을 방지하게 된다.
고정링(26)은, 실링부재의 부싱(24)의 외곽둘레를 감싸도록 링형상으로 형성된 고정지지부재로서, 원반형상으로 형성된 디스크로 이루어지며 고정링(26)의 디스크면에는 체결편(27)을 삽입하기 위한 삽입홀이 복수개 등간격으로 형성되어 있다. 이러한 고정링(26)의 삽입홀에는 체결편(27)의 유동을 방지하도록 원통형상의 스페이서(26a)가 설치되어 있는 것도 가능함은 물론이다.
체결편(27)은, 고정링(26)을 노즐(22)의 상단에 체결고정시키는 체결부재로서, 상부의 공간을 감소시키기 위해 민머리 볼트 등과 같은 체결부재로 이루어지며, 고정링(26)의 삽입홀에 설치되는 스페이서(26a)를 개재해서 고정링(26)을 체결고정시키게 된다.
가스배출부(30)는, 스테이지부(10)의 타단에 설치되어 웨이퍼 용기(100)에 투입된 퍼지가스를 배출시키는 배출수단으로서, 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이 하우징(31), 노즐(32), 탄지편(33), 실링부재 및 고정부재를 포함하여 이루어져 있다.
하우징(31)은, 스테이지부(10)의 하부에 결합되어 고정되며, 내부에 노즐(32)이 슬라이딩 하도록 끼움홀이 형성되어 있고, 상면에는 스테이지부(10)에 체결고정수단(12)을 개재해서 결합되도록 결합홀(31a)이 형성되어 있다.
노즐(32)은, 하우징(31)의 끼움홀 내에 슬라이딩하도록 삽입되며 퍼지가스가 유동되는 유로부재로서, 내부 중앙부위에는 상단과 하단을 관통하도록 관통홀이 형성되어 있고, 노즐의 두부에는 탄지편(33)의 일단을 지지하도록 외향으로 확장형성되어 있다.
또한, 노즐(32)의 상단은 웨이퍼 용기(100)의 가스유출구와 접촉하거나 결합하여 연통되도록 돌출 형성되어 있고, 노즐(32)의 하단은 엘보(38)를 개재해서 퍼지가스를 회수하는 가스회수수단의 회수관이 연결된다.
탄지편(33)은, 하우징(31)의 끼움홀에 내설되어 노즐(32)을 웨이퍼 용기(100)가 안착되는 안착방향으로 탄지하는 탄지수단으로서, 상하방향으로 탄지력을 부여하도록 코일스프링으로 이루어져 있다.
실링부재는, 노즐(32)의 상부에 설치되어 스테이지부(10)의 안착부위(11)에 웨이퍼 용기(100)의 안착시 노즐(32)과 웨이퍼 용기(100) 사이를 실링하는 기밀부재로서, 부싱(34) 및 실링패드(35)로 이루어져 있다.
부싱(34)은, 스테이지부(10)의 안착부위에 노출되는 노즐(32) 상단의 둘레부위를 보호하기 위해 노즐(32)의 상부에 설치된 보호부재로서, 대략 원통형상으로 형성되며, 웨이퍼 용기(100)의 안착시 충격하중을 감소시키도록 경질 고무 등과 같은 완충재로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
실링패드(35)는, 웨이퍼 용기(100)의 안착시 웨이퍼 용기(100)와 접촉하여 기밀성을 유지하도록 부싱(34)의 상면에 설치된 기밀패드로서, 부싱(34)과 같은 경질 고무 보다 연성을 가진 연질 고무 등과 같은 기밀재로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
고정부재는, 실링부재를 노즐(32)의 상부에 고정시키도록 지지하는 고정지지수단으로서, 고정링(36) 및 체결편(37)으로 이루어져 웨이퍼 용기(100)의 안착시 및 탈거시 실링부재의 분리 및 이탈을 방지하게 된다.
고정링(36)은, 실링부재의 부싱(34)의 외곽둘레를 감싸도록 링형상으로 형성된 고정지지부재로서, 원반형상으로 형성된 디스크로 이루어지며 고정링(36)의 디스크면에는 체결편(37)을 삽입하기 위한 삽입홀이 복수개 등간격으로 형성되어 있다. 이러한 고정링(36)의 삽입홀에는 체결편(37)의 유동을 방지하도록 원통형상의 스페이서(36a)가 설치되어 있는 것도 가능함은 물론이다.
체결편(37)은, 고정링(36)을 노즐(32)의 상단에 체결고정시키는 체결부재로서, 상부의 공간을 감소시키기 위해 민머리 볼트 등과 같은 체결부재로 이루어지며, 고정링(36)의 삽입홀에 설치되는 스페이서(36a)를 개재해서 고정링(36)을 체결고정시키게 된다.
또한, 본 실시예의 웨이퍼 용기의 가스공급장치는, 스테이지부(10)에 설치되어 웨이퍼 용기(100)의 안착여부를 감지하는 안착감지부(40)를 더 포함하는 것도 가능함은 물론이다.
안착감지부(40)는, 스테이지부(10)의 하부에 설치되어 웨이퍼 용기(100)의 안착여부를 감지하는 안착감지수단으로서, 웨이퍼 용기(100)의 안착하중에 의해 웨이퍼 용기(100)의 안착여부를 접촉식으로 감지하거나 감지센서 등과 같은 소자에 의해 비접촉식으로 감지하게 된다.
이러한 안착감지부(40)는, 스테이지부(10)의 안착부위(11)에 웨이퍼 용기(100)의 안착시 안착하중을 감지하도록 도 1에 나타낸 바와 같이 푸셔(41), 브래킷(42), 감지수단(43)으로 이루어져 있다.
푸셔(41)는, 스테이지부(10)의 안착부위(11)에 상하로 승강하도록 설치되어 웨이퍼 용기(100)의 안착시 안착하중에 의해 하방으로 이동하여 안착여부에 대한 판단근거를 제공하게 된다.
브래킷(42)은, 스테이지부(10)의 안착부위(11)의 하부에 설치되어 푸셔(41)를 승하강하도록 지지하는 동시에 하단에 푸셔(41)의 승하강 이동을 감지하는 감지수단(43)이 설치된다.
감지수단(43)는, 웨이퍼 용기(100)의 안착시 및 탈거시 안착하중에 의한 푸셔(41)의 승하강 이동을 감지하여 웨이퍼 용기(100)의 안착 및 탈거를 판단하도록 판단근거를 제공하게 된다.
이러한 감지수단(43)으로는, 리미트 스위치 등과 같은 다양한 스위치류 또는 근접센서, 위치센서, 압력센서 등과 같은 다양한 센서류를 적용하는 것이 가능하며, 이외에도 푸셔(41)의 승하강 이동을 감지하는 다양한 감지수단을 적용하는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 본 실시예의 웨이퍼 용기의 가스공급장치는, 스테이지부(10)의 일방에 설치되어 가스배출부(30)의 배출압력을 측정하여 배출압력에 따라 개도량을 조절하거나 알람을 발생시키는 압력조절부(50)가 설치되어 있는 것도 가능함은 물론이다.
이러한 압력조절부(50)로는, 웨이퍼 용기(100)의 안착시 웨이퍼 용기(100)의 배출압력을 측정하는 배출압력스위치 등과 같은 압력조절부재를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 이러한 압력조절부(50)에서 가스배출부(30)의 배기측 압력을 측정하여 퍼지가스(Purge Gas)의 공급유량을 조절하여 퍼지가스를 안정적으로 공급하게 된다.
또한, 웨이퍼 용기(100)의 안착이 불안정하거나, 기타 다른 이유로 퍼지가스의 공급이나 배출이 불안정하거나, 측정된 공급압과 배출압 사이의 차압이 이상하거나, 공급되는 퍼지가스의 종류가 이상한 경우 등에는 배기측 압력 측정을 통해 알람을 발생시키고 디스플레이에 알람을 표시하는 것도 가능함은 물론이다.
특히, 이러한 압력조절부(50)의 측정결과에 의거해서, 웨이퍼 용기의 유무, 퍼지가스의 공급유량, 퍼지가스의 공급압력, 퍼지가스의 입출력 차압 및 퍼지가스의 종류에 대한 이상정보를 알리는 알람을 발생시키거나 디스플레이에 경고를 표시하는 것도 가능함은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 가스출입부에 실링부재를 고정결합시킴으로써, 웨이퍼 용기와 가스출입부의 장시간 접촉시 웨이퍼 용기의 자중에 의한 실링부재의 고착이나 흡착을 방지하고 노즐이나 실링부재의 이탈을 방지하여 웨이퍼 처리공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 스테이지부에 웨이퍼 용기의 안착여부를 감지하는 안착감지부를 설치함으로써, 스테이지부에 웨이퍼 용기의 안착시에만 퍼지가스를 공급하여 퍼지가스의 손실을 방지하는 동시에 퍼지가스의 처리효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 안착감지부로서 웨이퍼 용기의 안착여부를 접촉식 또는 비접촉식으로 감지함으로써, 안착감지부에서 웨이퍼 용기의 안착여부를 용이하게 감지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 스테이지부의 일방에 설치되어 가스출입부의 배출압력에 따라 개도량을 조절하거나 알람을 발생시키는 압력조절부를 구비함으로써, 웨이퍼 용기에 퍼지가스의 출입을 일정하게 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 압력조절부에 의해 웨이퍼 용기의 유무, 퍼지가스의 공급유량, 퍼지가스의 공급압력, 퍼지가스의 입출력 차압 및 퍼지가스의 종류에 대한 이상정보를 알리는 알람을 발생시키거나 디스플레이에 표시할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 가스출입부로서 가스투입부와 가스배출부를 서로 다른 위치에 배치함으로써, 퍼지가스의 출입을 용이하게 하는 동시에 퍼지가스의 유동성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 가스출입부는 스테이지부에 고정되어 있거나 탄성체에 의해 상하로 움직이도록 설치됨으로써, 웨이퍼 용기와 가스출입부 사이의 접촉지지력을 향상시키는 동시에 기밀성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 가스출입부로서 실링부재를 노즐에 고정결합시키는 고정부재를 구비함으로써, 실링부재의 고정지지력을 향상시키는 동시에 실링부재의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 가스출입부로서 노즐을 웨이퍼 용기에 안착되는 안착방향으로 탄지시키는 탄지편을 더 포함함으로써, 웨이퍼 용기와 노즐 사이의 접촉시 완충력을 증가시키는 동시에 노즐의 손상을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 노즐의 상단이 웨이퍼 용기의 가스유입구 및 가스유출구에 접촉하도록 돌출 형성됨으로써, 웨이퍼 용기와 노즐의 접촉시 접촉위치의 파악을 용이하게 하는 동시에 웨이퍼 용기의 손상을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 실링부재로서 부싱과 실링패드를 구비하고 고정부재로서 고정링과 체결편을 구비함으로써, 실링부재와 고정부재 사이의 고정결합을 용이하게 하는 동시에 이들 사이의 고정결합력을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 퍼지가스로서 가열된 공기, 비가열된 공기, 비산화성 가스 또는 불활성가스를 사용함으로써, 퍼지가스로서 다양한 공기나 가스를 사용하여 웨이퍼 용기에 수납된 웨이퍼를 보호할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 웨이퍼 용기가, 증착 공정, 연마 공정, 포토리소그래피 공정, 식각공정, 이온주입 공정, 세정 공정, 검사 공정 및 열처리 공정 중에서 적어도 하나의 공정에 사용됨으로써, 다양한 공정에서 웨이퍼 용기의 이동시에 적용할 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 스테이지부 20: 가스투입부
30: 가스배출부 40: 안착감지부

Claims (14)

  1. 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치로서,
    웨이퍼 용기가 안착되는 스테이지부(10);
    상기 웨이퍼 용기가 안착되는 상기 스테이지부(10)의 안착부위에 설치되며, 상기 웨이퍼 용기에 형성된 가스유입구 및 가스유출구의 위치에 대응하도록 배치된 가스출입부; 및
    상기 스테이지부(10)에 설치되어 상기 웨이퍼 용기의 안착여부를 감지하는 안착감지부(40);를 포함하고,
    상기 가스출입부는, 상기 웨이퍼 용기와의 접촉부위에 실링부재가 접착되어 있거나 고정결합되어 있고,
    상기 안착감지부(40)는,
    상기 웨이퍼 용기의 안착여부를 감지하도록 상기 스테이지부(10)의 안착부위에 상하로 승강하도록 설치된 푸셔;
    상기 스테이지부(10)의 안착부위의 하부에 설치되어 상기 푸셔를 승하강하도록 지지하는 브래킷; 및
    상기 브래킷의 하단에 설치되며, 웨이퍼 용기의 안착시 및 탈거시 안착하중에 의한 푸셔의 승하강 이동을 감지하는 감지수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지부(10)의 일방에 설치되어 상기 가스출입부의 배출압력을 측정하여 배출압력에 따라 개도량을 조절하거나 알람을 발생시키는 압력조절부(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 압력조절부(50)는, 웨이퍼 용기의 유무, 퍼지가스의 공급유량, 퍼지가스의 공급압력, 퍼지가스의 입출력 차압 및 퍼지가스의 종류에 대한 이상정보를 알리는 알람을 발생시키거나 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스출입부는,
    상기 스테이지부(10)의 일단에 설치되어 상기 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입시키는 가스투입부(20); 및
    상기 스테이지부(10)의 타단에 설치되어 상기 웨이퍼 용기에 투입된 퍼지가스를 배출시키는 가스배출부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스출입부는, 상기 스테이지부(10)에 고정되어 있거나 탄성체에 의해 상하로 움직이도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스출입부는,
    상기 스테이지부(10)에 결합되는 하우징;
    상기 하우징 내에 슬라이딩하도록 삽입되며 내부에 퍼지가스가 출입하는 유로가 형성된 노즐;
    상기 노즐의 상부에 설치되어 상기 노즐과 상기 웨이퍼 용기 사이를 실링하는 실링부재; 및
    상기 실링부재를 상기 노즐에 고정시키는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가스출입부는, 상기 하우징에 내설되어 상기 노즐을 상기 웨이퍼 용기가 안착되는 안착방향으로 탄지하는 탄지편;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 노즐의 상단은, 상기 웨이퍼 용기의 가스유입구 및 가스유출구에 접촉하도록 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 실링부재는,
    상기 노즐의 상면 둘레에 설치된 부싱; 및
    상기 부싱의 상면에 설치된 실링패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 고정부재는,
    상기 실링부재의 둘레를 감싸도록 형성된 고정링; 및
    상기 고정링을 상기 노즐에 체결고정시키는 체결편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 퍼지가스는, 가열된 공기, 비가열된 공기, 비산화성 가스 또는 불활성가스 인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 용기는, 증착 공정, 연마 공정, 포토리소그래피 공정, 식각공정, 이온주입 공정, 세정 공정, 검사 공정 및 열처리 공정 중에서 적어도 하나의 공정에 사용되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
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