KR102113276B1 - 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치 - Google Patents

가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 노즐에 설치되는 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에 관한 것으로서, 웨이퍼 용기의 안착시 접촉되도록 노즐의 상부에 설치된 패드와, 이 패드의 중앙부위에 관통 형성된 결합홀과, 이 결합홀의 하방 둘레에 함몰 형성되는 걸림홈과, 결합홀의 상방 둘레에 함몰 형성되는 끼움홈과, 패드의 상단부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하도록 1개 이상의 부위에서 선접촉하는 제1 절곡부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 노즐패드의 상부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하는 절곡부재를 구비함으로써, 웨이퍼 용기의 내부에 유출입되는 퍼지가스의 압력에 의해 웨이퍼 용기의 요동시 절곡부재의 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하여 밀착성능을 향상시키는 동시에 웨이퍼 용기의 안착시 기밀성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치{NOZZLE PAD FOR SUPPLYING GAS AND APPARATUS FOR SUPPLYING GAS FOR WAFER CONTAINER COMPRISING THE SAME}
본 발명은 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 노즐에 설치되는 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 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 퍼지가스가 누수되거나 리크(LEAK)가 발생되어 퍼지가스의 출입 유동성이 저하되며 이로 인해 퍼지가스의 처리효율도 저하되는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1040540호 (2011년06월16일) 대한민국 등록특허 제10-1131147호 (2012년03월28일) 대한민국 등록특허 제10-1655437호 (2016년09월08일)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 웨이퍼 용기의 내부에 유출입되는 퍼지가스의 압력에 의해 웨이퍼 용기의 요동시 절곡부재의 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하여 밀착성능을 향상시키는 동시에 웨이퍼 용기의 안착시 기밀성능을 향상시킬 수 있는 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 용기의 요동시 절곡부재의 탄지력에 의해 밀착시켜 실링을 유지하여 밀착성능을 향상시킬 수 있는 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 선접촉에 의해 안착부위에서 유연한 평단도를 부여하여 안착부위에서 발생되는 리크를 최소화할 수 있는 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 선접촉과 면접촉의 2중 접촉에 의해 안착부위에서 기밀도를 부여하여 안착부위에서 발생되는 리크를 방지할 수 있는 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 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 가스공급장치의 노즐에 설치되는 가스공급용 노즐패드로서, 웨이퍼 용기의 안착시 접촉되도록 노즐의 상부에 설치된 패드; 상기 패드의 중앙부위에 관통 형성된 결합홀; 상기 결합홀의 하방 둘레에 함몰 형성되는 걸림홈; 상기 결합홀의 상방 둘레에 함몰 형성되는 끼움홈; 및 상기 패드의 상단부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어, 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하도록 1개 이상의 부위에서 선접촉하는 제1 절곡부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 노즐에 설치되는 가스공급용 노즐패드로서, 웨이퍼 용기의 안착시 접촉되도록 노즐의 상부에 설치된 패드; 상기 패드의 중앙부위에 관통 형성된 결합홀; 상기 결합홀의 하방 둘레에 함몰 형성되는 걸림홈; 상기 결합홀의 상방 둘레에 함몰 형성되는 끼움홈; 및 상기 패드의 상단부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어, 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하도록 1개 이상의 부위에서 선접촉과 면접촉하는 제2 절곡부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치로서, 웨이퍼 용기가 안착되는 스테이지의 하부에 결합되는 하우징부(10); 상기 하우징부(10)의 내부에 지지되도록 설치되며, 상기 스테이지의 가스홀에 삽입되는 노즐부(20); 상기 노즐부(20)의 상부에 설치되어, 상기 노즐부(20)와 상기 웨이퍼 용기 사이를 실링하도록 가스공급용 노즐패드로 이루어진 패드부(30); 및 상기 패드부(30)의 하부에 설치되어, 상기 패드부(30)를 상기 노즐부(20)에 고정 지지하는 부싱부(40);를 포함하고, 상기 패드부(30)는, 상부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어, 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하는 절곡부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 절곡부재는, 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하도록 1개 이상의 부위에서 선접촉하는 제1 절곡부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 절곡부재는, 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하도록 1개 이상의 부위에서 선접촉과 면접촉하는 제2 절곡부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 노즐패드의 상부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하는 절곡부재를 구비함으로써, 웨이퍼 용기의 내부에 유출입되는 퍼지가스의 압력에 의해 웨이퍼 용기의 요동시 절곡부재의 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하여 밀착성능을 향상시키는 동시에 웨이퍼 용기의 안착시 기밀성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 노즐패드의 상부에서 절곡부재의 절곡에 의한 상방으로 탄지력을 부여함으로써, 웨이퍼 용기의 요동시 절곡부재의 탄지력에 의해 밀착시켜 실링을 유지하여 밀착성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 웨이퍼 용기의 안착시 패드부의 절곡부재와 선접촉하도록 절곡부재를 절곡 형성함으로써, 선접촉에 의해 안착부위에서 유연한 평단도를 부여하여 안착부위에서 발생되는 리크를 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 웨이퍼 용기의 안착시 패드부의 절곡부재와 선접촉 및 면접촉하도록 절곡부재를 절곡 형성함으로써, 선접촉과 면접촉의 2중 접촉에 의해 안착부위에서 기밀도를 부여하여 안착부위에서 발생되는 리크를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 설치상태를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 가스의 배출상태를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 웨이퍼 용기의 안착상태를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 가스의 배출상태를 나타내는 단면도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 웨이퍼 용기의 안착상태를 나타내는 단면도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 압력상태를 나타내는 상태도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 설치상태를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 가스의 배출상태를 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 웨이퍼 용기의 안착상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 나타내는 구성도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 나타내는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 가스의 배출상태를 나타내는 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 웨이퍼 용기의 안착상태를 나타내는 단면도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 압력상태를 나타내는 상태도이다.
이하, 도면을 참조해서 제1 실시예의 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드는, 하우징부(10), 노즐부(20), 패드부(30), 부싱부(40) 및 소켓부(60)를 포함하여 이루어진 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 패드부(30)로 사용되며, 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기(200)에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 노즐부(20)에 설치되는 노즐패드이다.
웨이퍼 용기(200)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(200)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(200)에 투입되는 퍼지가스는, 웨이퍼 용기(200)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.
스테이지(100)는, 반도체 웨이퍼 등과 같은 기판을 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기(200)가 안착되는 안착부위가 형성된 안착수단으로서, 반도체 웨이퍼가 수납된 웨이퍼 용기(200)의 이송시 웨이퍼 용기(200)에 퍼지가스를 투입하여 웨이퍼의 오염을 방지하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치인 웨이퍼 스테이션의 전방에 설치되어 있다.
또한, 이러한 안착부위에는 웨이퍼 용기(200)의 하부에 형성된 가스유입구 및 가스유출구의 위치에 대응하여 가스공급장치가 배치되도록 가스홀(110)이 형성되어 있다.
본 발명의 가스공급장치는, 웨이퍼 용기(200)가 안착되는 스테이지(100)의 안착부위에 설치되어 웨이퍼 용기(100)에 퍼지가스를 투입 및 배출시키는 가스출입수단으로서, 하나 이상의 가스투입수단과 가스배출수단으로 이루어져 있고, 웨이퍼 용기(200)의 하부에 형성된 가스유입구 및 가스유출구의 위치에 대응하도록 스테이지(100)의 안착부위에 형성된 가스홀(110)에 배치되어 있다.
제1 실시예의 가스공급용 노즐패드는, 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기(200)에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 노즐에 설치되는 패드부재로서, 패드(31), 결합홀(32), 걸림홈(33), 끼움홈(34) 및 제1 절곡부재(35)로 이루어져 있다.
패드(31)는, 노즐부(20)의 상부에 결합되는 실링부재로서, 실리콘이나 고무 등과 같은 탄성재로 이루어진 실링부재로서, 웨이퍼 용기(200)의 하부에 형성된 가스유입구 및 가스유출구에 설치된 실링부재와 접촉시 탄성력에 의해 밀착되어 기밀성을 향상시키게 된다.
결합홀(32)은, 패드(31)의 중앙부위에 관통 형성된 홀부재로서, 여기에 노즐부(20)의 가스노즐이 삽입되어 퍼지가스의 유출입을 제공하는 통로를 형성하게 된다.
걸림홈(33)은, 결합홀(32)의 하방 둘레에 함몰 형성되어 부싱부(40)가 걸어맞춤 결합되는 홈부재로서, 여기에 부싱부(40)의 걸림편(42)이 걸어맞춤되어 결합된다.
끼움홈(34)은, 결합홀(32)의 상방 둘레에 함몰 형성되어 노즐부(20)가 끼워맞춤 결합되는 홈부재로서, 여기에 노즐부(20)의 결합턱(23)이 끼워맞춤되어 결합된다.
제1 절곡부재(35)는, 패드(31)의 상부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어 있는 절곡부재로서, 웨이퍼 용기(200)의 안착시 이러한 제1 절곡부재(35)의 절곡지지력에 의해 밀착되어 웨이퍼 용기(200)와 패드부(30) 사이를 실링하여 기밀성을 향상시키게 된다.
이러한 제1 절곡부재(35)는, 웨이퍼 용기(200)의 안착시 웨이퍼 용기(200)와 패드부(30) 사이에 1개 이상의 부위에서 선접촉하도록 패드(31)의 상단부에 내향으로 절곡 형성되어 있는 것이 바람직하다.
따라서, 제1 실시예의 노즐패드는 상부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하도록 1개 이상의 부위에서 선접촉하는 제1 절곡부재를 구비하여, 웨이퍼 용기의 내부에 유출입되는 퍼지가스의 압력에 의해 웨이퍼 용기의 요동시 절곡부재의 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하여 밀착성능을 향상시키는 동시에 웨이퍼 용기의 안착시 기밀성능을 향상시킬 수 있게 된다.
제1 실시예의 노즐패드를 구비한 가스공급장치는, 도 2, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 용기(100)에 퍼지가스를 투입 및 배출시키는 가스출입수단으로서, 하우징부(10), 노즐부(20), 패드부(30), 부싱부(40) 및 소켓부(60)를 포함하여 이루어져 있다.
하우징부(10)는, 웨이퍼 용기(200)가 안착되는 스테이지(100)의 하부에 결합되는 고정부재로서, 하우징(11), 고정홀(12), 고정편(13), 마감편(14) 및 커버편(15)으로 이루어져 있다.
하우징(11)은, 스테이지(100)의 하부에 결합되어 고정되며, 내부에 노즐부(20)가 슬라이딩 하도록 끼움홀이 형성되어 있고, 상면에는 스테이지(100)에 볼트 등과 같은 체결고정수단을 개재해서 결합되도록 고정홀(12)이 형성되어 있다.
고정홀(12)은, 하우징(11)의 상부 둘레에 외향으로 연장된 연장부위에 형성된 홀부재로서, 여기에 볼트 등과 같은 체결고정수단을 개재해서 스테이지(100)에 하우징(11)을 고정 결합시키게 된다.
고정편(13)은, 하우징(11)의 내부에 삽입된 노즐부(20)를 끼워맞춤에 의해 고정지지하는 고정부재로서, 하우징(11)의 내부에 형성된 끼움홀에 노즐부(20)를 고정지지하도록 그 사이에 끼워맞춤에 의해 고정시키게 된다.
마감편(14)은, 하우징(11)의 하부에 고정 결합되는 마감부재로서, 하우징(11)의 하부 둘레에 끼워맞춤되어 고정결합되며 그 하부에 커버편(15)을 체결고정하게 된다. 따라서 하우징(11)의 하부에 마감편(14)을 끼워맞춤하고 그 하부에 커버편(15)을 체결고정하여 함께 고정 결합시키게 된다.
노즐부(20)는, 하우징부(10)의 내부에 지지되도록 설치되며 스테이지(100)의 가스홀(110)에 삽입되는 노즐부재로서, 가스노즐(21), 고정턱(22) 및 결합턱(23)으로 이루어져 있다.
가스노즐(21)은, 하우징(11)의 내부에 형성된 끼움홀에 삽입되어 지지되며 스테이지(100)의 가스홀(110)에 삽입되는 노즐배관으로서, 퍼지가스로서 N2 가스가 유동하는 통로를 형성하게 된다.
고정턱(22)은, 가스노즐(21)의 상부 둘레에 외향으로 돌출 형성된 돌출부재로서, 여기에 부싱부(40)가 끼움편을 개재해서 압입에 의해 끼워맞춤되어 고정 결합하여 지지하게 된다.
결합턱(23)은, 가스노즐(21)의 상단 둘레에 외향으로 돌출 형성된 돌기부재로서, 패드부(30)의 끼움홈에 끼워맞춤되어 노즐부(20)의 상단에 패드부(30)를 고정 결합하여 지지하게 된다.
패드부(30)는, 도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 노즐부(20)의 상부에 설치되어 노즐부(20)와 웨이퍼 용기(100) 사이를 실링하는 실링부재로서, 패드(31), 결합홀(32), 걸림홈(33), 끼움홈(34) 및 제1 절곡부재(35)를 포함하는 제1 실시예의 가스공급용 노즐패드로 이루어져 있다.
부싱부(40)는, 패드부(30)의 하부에 설치되어 패드부(30)를 노즐부(20)에 고정 지지하는 지지부재로서, 부싱(41), 걸림편(42) 및 끼움편(43)으로 이루어져 있다.
부싱(41)은, 패드(31)의 하부에 설치되어 패드(31)를 가스노즐(21)의 상단에 고정 지지하는 지지부재로서, 노즐부(20)와 패드부(30) 사이에서 결합지지력을 향상시키도록 노즐부(10)와 패드부(30) 사이에 결합되어 고정 지지하게 된다.
걸림편(42)은, 부싱(41)의 상단 둘레에 외형으로 돌출된 걸림부재로서, 이러한 걸림편(42)은 패드부(30)의 결합홀(32)에 형성된 걸림홈(33)에 걸어맞춤되어 결합 고정된다.
끼움편(43)은, 부싱(41)의 내부에 관통 형성된 관통홀에 삽입되는 삽입부재로서, 노즐부(20)의 상부에 형성된 고정턱(22)에 부싱(41)을 끼워맞춤해서 고정하도록 고정턱(22)과 부싱(41) 사이에 삽입되어 끼워맞춤에 의해 고정 지지하게 된다.
소켓부(60)는 노즐부(20)의 하부에 퍼지가스를 유출입시키는 가스배관을 연결하는 연결부재로서, 노즐부(20)의 가스노즐(21)에 가스배관을 용이하게 연결하여 연통시키도록 직각으로 절곡 형성된 엘보형 니플을 사용하는 것도 가능함은 물론이다.
이하, 도면을 참조해서 제2 실시예의 가스공급용 노즐패드 및 이를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치를 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예에 의한 가스공급용 노즐패드는, 하우징부(10), 노즐부(20), 패드부(30), 부싱부(40) 및 소켓부(60)를 포함하여 이루어진 웨이퍼 용기의 가스공급장치에서 패드부(30)로 사용되며, 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기(200)에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치의 노즐부(20)에 설치되는 노즐패드이다.
제2 실시예의 패드부(30)는, 도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이 노즐부(20)의 상부에 설치되어 노즐부(20)와 웨이퍼 용기(100) 사이를 실링하는 실링부재로서, 패드(31), 결합홀(32), 걸림홈(33), 끼움홈(34) 및 제2 절곡부재(36)로 이루어져 있다.
패드(31)는, 노즐부(20)의 상부에 결합되는 실링부재로서, 실리콘이나 고무 등과 같은 탄성재로 이루어진 실링부재로서, 웨이퍼 용기(200)의 하부에 형성된 가스유입구 및 가스유출구에 설치된 실링부재와 접촉시 탄성력에 의해 밀착되어 기밀성을 향상시키게 된다.
결합홀(32)은, 패드(31)의 중앙부위에 관통 형성된 홀부재로서, 여기에 노즐부(20)의 가스노즐(21)이 삽입되어 퍼지가스의 유출입을 제공하는 통로를 형성하게 된다.
걸림홈(33)은, 결합홀(32)의 하방 둘레에 함몰 형성되어 부싱부(40)가 걸어맞춤 결합되는 홈부재로서, 여기에 부싱부(40)의 걸림편(42)이 걸어맞춤되어 결합된다.
끼움홈(34)은, 결합홀(32)의 상방 둘레에 함몰 형성되어 노즐부(20)가 끼워맞춤 결합되는 홈부재로서, 여기에 노즐부(20)의 결합턱(23)이 끼워맞춤되어 결합된다.
제2 절곡부재(36)는, 패드(31)의 상부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어 있는 절곡부재로서, 웨이퍼 용기(200)의 안착시 이러한 제2 절곡부재(36)의 절곡지지력에 의해 밀착되어 웨이퍼 용기(200)와 패드부(30) 사이를 실링하여 기밀성을 향상시키게 된다.
이러한 제2 절곡부재(36)는, 웨이퍼 용기(200)의 안착시 웨이퍼 용기(200)와 패드부(30) 사이에 1개 이상의 부위에서 선접촉과 면접촉하도록 패드(31)의 상단부에 제1 절곡부재(35) 보다 길이가 더 길게 형성되고 내향으로 절곡 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제2 실시예의 가스공급용 노즐패드를 구비한 웨이퍼 용기의 가스공급장치는, 도 7 내지 도 11에 나타낸 바와 같이 하우징부(10), 노즐부(20), 패드부(30), 부싱부(40) 및 소켓부(60)를 포함하여 이루어져, 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기(200)에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치이다.
제2 실시예의 웨이퍼 용기의 가스공급장치는, 제1 실시예에 의한 웨이퍼 용기의 가스공급장치와 비교해서 패드부(30)의 형상만 상이하므로 상이한 구성에 대해서만 구체적으로 설명하고, 하우징부(10), 노즐부(20), 부싱부(40) 및 소켓부(60)의 구조는 동일하므로 동일한 도면부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.
패드부(30)는, 도 8 내지 도 11에 나타낸 바와 같이 노즐부(20)의 상부에 설치되어 노즐부(20)와 웨이퍼 용기(100) 사이를 실링하는 실링부재로서, 패드(31), 결합홀(32), 걸림홈(33), 끼움홈(34) 및 제2 절곡부재(36)를 포함하는 제2 실시예의 가스공급용 노즐패드로 이루어져 있다.
또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 용기의 가스공급장치에 웨이퍼 용기의 안착시 압력과 저항을 분석한 결과, 노즐부(20)의 단면적(D1) 대비 웨이퍼 용기(200)의 단면적(D2)과 가스출구부의 저항(R2)이 커짐에 따라 동일한 압력 대비 웨이퍼 용기(200) 측에서 발생되는 힘(P2-1)이 커지며 웨이퍼 용기의 내부압력(P2)의 상승으로 인하여 웨이퍼 용기(200)의 들림 형상이 발생하게 된다.
이러한 웨이퍼 용기(200)의 들림 형상의 발생시 "L"부위에서 리크(LEAK)가 발생되고 유량의 방향은 "L"방향으로 전환되며, 웨이퍼 용기(200) 측에서 발생되는 힘(P2-1)에 의해 가압이 되는 순간에 패드부(30)의 형상 복귀 및 부풀어짐에 따라 패드부(30)와 웨이퍼 용기(200) 사이의 접촉부가 실링(Sealing)이 유지되어 밀착성능이 향상되는 효과를 제공하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 패드부의 상부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하는 절곡부재를 구비함으로써, 웨이퍼 용기의 내부에 유출입되는 퍼지가스의 압력에 의해 웨이퍼 용기의 요동시 절곡부재의 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하여 밀착성능을 향상시키는 동시에 웨이퍼 용기의 안착시 기밀성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 노즐패드의 상부에서 절곡부재의 절곡에 의한 상방으로 탄지력을 부여함으로써, 웨이퍼 용기의 요동시 절곡부재의 탄지력에 의해 밀착시켜 실링을 유지하여 밀착성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 웨이퍼 용기의 안착시 패드부의 절곡부재와 선접촉하도록 절곡부재를 절곡 형성함으로써, 선접촉에 의해 안착부위에서 유연한 평단도를 부여하여 안착부위에서 발생되는 리크를 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 웨이퍼 용기의 안착시 패드부의 절곡부재와 선접촉 및 면접촉하도록 절곡부재를 절곡 형성함으로써, 선접촉과 면접촉의 2중 접촉에 의해 안착부위에서 기밀도를 부여하여 안착부위에서 발생되는 리크를 방지할 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: 하우징부 20: 노즐부
30: 패드부 40: 부싱부
60: 소켓부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 웨이퍼를 수납하여 이송하는 웨이퍼 용기에 퍼지가스를 투입하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치로서,
    웨이퍼 용기가 안착되는 스테이지의 하부에 결합되는 하우징부(10);
    상기 하우징부(10)의 내부에 지지되도록 설치되며, 상기 스테이지의 가스홀에 삽입되는 노즐부(20);
    상기 노즐부(20)의 상부에 설치되어, 상기 노즐부(20)와 상기 웨이퍼 용기 사이를 실링하도록 가스공급용 노즐패드로 이루어진 패드부(30); 및
    상기 패드부(30)의 하부에 설치되어, 상기 패드부(30)를 상기 노즐부(20)에 고정 지지하는 부싱부(40);를 포함하고,
    상기 패드부(30)는,
    웨이퍼 용기의 안착시 접촉되도록 상기 노즐부(20)의 상부에 결합되는 패드;
    상기 패드의 중앙부위에 관통 형성되어, 상기 노즐부(20)의 가스노즐이 삽입되어 퍼지가스의 유출입을 제공하는 통로를 형성하는 결합홀;
    상기 결합홀의 하방 둘레에 함몰 형성되어, 상기 부싱부(40)의 상단 둘레에 외형으로 돌출된 걸림편(42)이 걸어맞춤되어 결합되는 걸림홈;
    상기 결합홀의 상방 둘레에 함몰 형성되어, 상기 노즐부(20)의 상단 둘레에 외향으로 돌출 형성된 결합턱(23)이 끼워맞춤되어 결합되는 끼움홈; 및
    상기 패드의 상단부의 외향 단부에서 내향으로 절곡 형성되어, 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하는 절곡부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 절곡부재는, 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하도록 1개 이상의 부위에서 선접촉하는 제1 절곡부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 절곡부재는, 웨이퍼 용기의 안착시 절곡지지력에 의해 밀착되어 실링을 유지하도록 1개 이상의 부위에서 선접촉과 면접촉하는 제2 절곡부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 용기의 가스공급장치.
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