JP2017506836A - パージモジュール及びそれを含むロードポート - Google Patents

パージモジュール及びそれを含むロードポート Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は既存のロードポートにパージ機能を付与でき、また多様な種類のウェハキャリアに対応可能であるパージモジュール及びこのようなパージモジュールの付着されたロードポートを提供する。【解決手段】このようなパージモジュールはジグ（ＪＩＧ）、ガス制御ボックス及びパイプを含む。前記ジグはロードポート（ＬＯＡＤＰＯＲＴ）のステージ上部に脱着可能であるように装着され、ウェハキャリア内部にガスを注入するガス注入口及びウェハキャリア内部のガスを排出するためのガス排出口を含む。前記ガス制御ボックスは前記ロードポートに装着され、注入されるガス及び排出されるガスを制御する。前記パイプは前記ジグ及び前記ガス制御ボックスを連結する。【選択図】図１

Description

本発明はパージモジュール及びそれを含むロードポートに関し、より詳細には半導体ウェハがパーキングされたウェハ内にガスを用いてパージ（ｐｕｒｇｅ）するパージモジュール及びそれを含むロードポートに関する。
一般的に半導体素子は、基板であるウェハ上に多様な物質を薄膜形態に蒸着しそれをパターニングして具現されるが、それのために蒸着工程、エッチング工程、洗浄工程、乾燥工程など複数段階の互いに異なる工程が要求される。
このような段階を遂行するためにウェハを移送する装置が広く使用されている。その中でロードポート（ＬＯＡＤＰＯＲＴ）はウェハキャリアに盛られたウェハを半導体移送装備（ＥＦＥＭ）に供給するために幅広く使用されている。
一方、ウェハキャリア内部に異物質が存在する場合、ウェハに不良を誘発するので、ガスを用いてパージ（Ｐｕｒｇｅ）して異物質を除去する。初期のロードポートモデルにはこのようなパージ機能がなかったが、新しく開発されるロードポートは窒素ガスＮ２を用いてパージする機能が追加されてこのような問題を解決している。
しかし、既存のロードポートを全部このようなパージ機能が備えられたロードポートに交代すると費用的な問題が発生する。
さらに、現在多様な種類のウェハキャリアが存在するが、ウェハキャリアの種類が変わると、それに対応するロードポートを別途具備しなければならないという問題点が発生する。
本発明が解決しようとする課題は、既存のロードポートにパージ機能を付与することができ、また多様な種類のウェハキャリアに対応可能であるパージモジュールを提供することにある。
また、そのようなパージモジュールが付着されたロードポートを提供することにある。
このような課題を解決するための本発明の例示的な一実施形態によるパージモジュールは、ジグ、ガス制御ボックス及びパイプを含む。
前記ジグはロードポート（ＬＯＡＤＰＯＲＴ）のステージ上部に脱着可能であるように装着され、ウェハキャリア内部にガスを注入するガス注入口及びウェハキャリア内部のガスを排出するためのガス排出口を含む。前記ガス制御ボックスは前記ロードポートに装着され、注入されるガス及び排出されるガスを制御する。前記パイプは前記ジグ及び前記ガス制御ボックスを連結する。
本発明の例示的な一実施形態によるロードポートはベースプレート、ステージ、ジグ、ガス制御ボックス及びパイプを含む。前記ステージは前記ベースプレートの一面から突出される。前記ジグは前記ステージ上部に脱着可能であるように装着され、ウェハキャリア内部にガスを注入するガス注入口及びウェハキャリア内部のガスを排出するためのガス排出口を含む。前記ガス制御ボックスは前記ベースプレートに装着され、注入されるガス及び排出されるガスを制御する。前記パイプは前記ジグ及び前記ガス制御ボックスを連結する。
例えば、前記ガス制御ボックスは前記ロードポートのステージ下部に配置されてもよい。
一方、前記ジグは、前記ウェハキャリアに接触して吸入することで前記ウェハキャリアを固定するための吸入口をさらに含んでいても良い。
例えば、前記吸入口はウェハキャリア後方に近くなるように配置されてもよい。
また、前記ガス注入口及び前記ガス排出口のうち少なくとも一つは、弾性材質のシーリング部材、シーリング保護部材及び弾性支持台を含んでいても良い。前記シーリング部材はウェハキャリアが配置された場合、前記ウェハキャリアと接触する。前記シーリング保護部材は前記シーリング部材を取り囲むように配置される。前記弾性支持台は前記シーリング保護部材の下部を支持する。
この際、前記ジグの表面を基準として、前記シーリング部材の高さより前記シーリング保護部材の高さが高くなるように形成されてもよい。
また、前記ジグはプレートで構成され、前記ジグの一側面には前記パイプと連結される連結部材が付着され、前記ジグの内部には、前記連結部材から前記ガス注入口及びガス排出口と連結されるガス通路が形成されてもよい。
本発明によるパージモジュールは既存のロードポートに装着できて、パージのための別途のロードポートを備える必要がなくなり、また、ウェハキャリアが交代される場合にも、このようなウェハキャリアに対応するようにジグのみ交代して使用できるようになる。
また、前記ガス制御ボックスが前記ロードポートの前記ステージ下部に配置される場合、ステージ下部の空間を活用することができて追加的な空間確保の必要性がなくなり、付着作業が便利になる。
また、前記ジグが前記ウェハキャリアに接触して吸入することで前記ウェハキャリアを固定するための吸入口を含む場合、ガス注入口にパージのための窒素ガスを噴出する時、ウェハキャリアが浮くのを防止することができる。
また、前記吸入口がウェハキャリア後辺に近くなるように配置される場合、吸入口の機能をより極大化させることができる。
また、シーリング保護部材が形成される場合、ウェハキャリアとの頻繁な接触によって摩耗されるシーリング部材を保護することができ、シーリング部材の交代周期を増加させることができる。
また、シーリング保護部材をシーリング部材より高く形成し、ウェハキャリアが下降の際弾性支持台によってシーリング保護部材を下降させてウェハキャリアがシーリング部材に接触する場合、シーリング部材の摩耗をより減少させてシーリング部材の交代周期をより増加させることができる。
また、薄いプレートから形成されるジグの内部にガス通路を形成する場合、ガス通路のための別途の構造物を形成する必要がないのでジグの厚さ増加を防止することができ、それに起因してジグがウェハキャリアを安定的に支持することができる。
本発明の例示的な一実施形態によるロードポートを示す斜視図である。 図１において示されたロードポートに装着されたジグを示す斜視図である。 図２において示されたジグのガス注入口またはガス排出口を示す斜視図である。 ウェハキャリアジグのガス注入口またはガス排出口と接触する以前の状態を示す断面図である。 ウェハキャリアジグのガス注入口またはガス排出口と接触した以後の状態を示す断面図である。 図２のジグ内部に形成されたガス通路を示す断面図である。 図１に示されたロードポートのガス制御ボックスのカバーを剥がして内部構造を示す正面図である。
本発明は多様な変更を加えて多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施形態を図面に例示し本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。
各図面を説明しながら類似した参照符号を類似した構成要素に対して使用した。添付された図面において、構造物の寸法は本発明の明確性を図るために実際より誇張して示すことがあり得る。
第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用されることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第１構成要素を第２構成要素ということができ、同様に第２構成要素も第１構成要素ということができる。
本出願において使用した用語は単なる特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。
本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。また、ＡとＢが‘連結される’、‘結合される’という意味はＡとＢが直接的に連結されるか結合されることの外に他の構成要素ＣがＡとＢとの間に含まれてＡとＢが連結されるか結合されることを含む。
特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。一般的に使用される辞書に定義されている用語と同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的また過度に形式的な意味に解釈されない。また、方法発明に対する特許請求範囲において、各段階が明確に順序に拘束されない限り、各段階はその順番が互いに変わっても良い。
以下、図面を参照して本発明の好適な一実施形態をより詳細に説明する。
図１は本発明の例示的な一実施形態によるロードポートを示す斜視図であり、図２は図１に示されたロードポートに装着されたジグを示す斜視図である。
図１及び図２を参照する。本発明の例示的な一実施形態によるロードポート１００はベースプレート１１０、ステージ１２０、ジグ１３０、ガス制御ボックス１４０及びパイプ１５０を含む。
前記ベースプレート１１０は例えば、四角形の板形状で立てられており、半導体移送装備（ＥＦＥＭ）に付着できるように設置されてもよい。また、前記ベースプレート１１０には開閉が可能であるように開閉部１１１が形成されてウェハキャリア（図示せず）に盛られたウェハが前記開閉部１１１を通じて移送される。ここで、ウェハキャリアは、フープ（ｆｏｕｐ）、ポスビ（ｆｏｓｂ）、カセット、オープンカセットなど、ウェハを積載して移送するための箱を通称する。
前記ステージ１２０は前記ベースプレート１１０の一面から水平に突出される。ステージ１２０は半導体ウェハが盛られたウェハキャリア（図示せず）を支持する。
前記ジグ１３０は前記ステージ１２０上部に脱着可能であるように装着される。前記ジグ１３０はプレートから作られ、ウェハキャリア内部にガスを注入するガス注入口１３１及びウェハキャリア内部のガスを排出するためのガス排出口１３２を含む。この際、前記ジグ１３０の形状、前記ガス注入口１３１及び前記ガス排出口１３２の大きさ及び位置は特定のウェハキャリアに対応できるように形成される。
前記ガス注入口１３１及び前記ガス排出口１３２のうち少なくとも一つは、弾性材質のシーリング部材、シーリング保護部材及び弾性支持台を含んでいても良い。このような構造は図３、図４及び図５を参照としてより詳細に説明する。
一方、前記ジグ１３０は、前記ウェハキャリアに接触して吸入することで前記ウェハキャリアを固定するための吸入口１３３をさらに含んでいても良い。
ウェハキャリア内部にガス（例えば、窒素ガス）を注入してウェハキャリア内部の異物質を除去するが、循環的に０．５ＭＰａのガスが注入される場合、ウェハキャリアが循環的に浮きが発生し得る。それを防止するために前記ウェハキャリアを固定するための吸入口１３３がウェハキャリアを真空で吸入することで浮きの発生を防止することができる。この際、大略−６０ＫＰａ乃至−８０ＫＰａの真空度で吸入すると効果的にウェハキャリアを固定させることができる。
一方、前記吸入口１３３はウェハキャリア後方に配置されてもよい。このように前記吸入口１３３はウェハキャリア後方に配置される場合、前記吸入口１３３が前記ガス排出口１３２より前記ガス注入口１３１に近くなるように配置され、吸入口１３３の機能をより極大化させることができる。
前記ジグ１３０の下端一側には連結部材１３４が付着される。前記連結部材１３４には前記パイプ１５０が連結される。前記連結部材１３４には絵のようにガス注入ポート１３４ａ、ガス排出ポート１３４ｂ及び吸入ポート１３４ｃが形成される。
このようなガス注入ポート１３４ａはそれぞれジグ１３０内部のガス通路（図示せず）を通じてガス注入口１３１に連結され、前記ガス排出ポート１３４ｂは前記ジグ１３０内部のガス通路（図示せず）を通じてガス排出口１３２に連結され、前記吸入ポート１３４ｃは前記ジグ１３０内部のガス通路（図示せず）を通じて前記吸入口１３３に連結される。このようなガス通路について図６を参照して説明する。
図６は図２のジグ内部に形成されたガス通路を示す断面図である。
図６を参照する。プレートで形成されるジグ１３０内部にガス通路ＡＰが形成され、ガスは前記ガス通路ＡＰに沿って例えば、地面の上下方向に流れるようにする。このようにプレートで形成されるジグ１３０内部にガス通路ＡＰを形成するためにジグ１３０の下面に前記連結部材１３４から前記ガス注入口１３１及び前記ガス排出口１３２に至る溝を形成する。この際、前記溝は断面が凸字に形成し、下部を薄膜のカバーＣを用いて密封することでジグ１３０内部にガス通路ＡＰを形成してもよい。
このように、薄いプレートで形成されるジグ１３０の内部にガス通路ＡＰを形成する場合、ガス通路のための別途の構造物を形成する必要がないのでジグ１３０の厚さ増加を防止することができ、それによってジグ１３０がウェハキャリアを安定的に支持することができる。
再度図１及び図２を参照する。前記ガス制御ボックス１４０は前記ベースプレート１１０に装着され、注入されるガス及び排出されるガスを制御する。より詳細には、前記ガス制御ボックス１４０は前記ロードポートの前記ステージ１２０下部に配置されてもよい。この場合、ステージ１２０下部の空間を活用することができ追加的な空間確保の必要性がなくなり、ステージ１２０の付着作業が便利となる。
前記パイプ１５０は前記ジグ１３０及び前記ガス制御ボックス１４０を連結する。より詳細には前記パイプ１５０は前記ガス制御ボックス１４０の一側部から前記ジグ１３０に付着された連結部材１３４に至るように形成され、前記ジグ１３０及び前記ガス制御ボックス１４０を連結する。
以下、前記ガス制御ボックス１４０について図７を参照してより詳細に説明する。
図７は図１に示されたロードポートのガス制御ボックスのカバーを剥がして内部構造を示す正面図である。
図１、図２及び図７を参照する。ガス供給ポート１４１を通じて注入される窒素ガスはガス注入ポート１４２を通じてガス制御ボックス１４０外部に排出され、パイプ１５０、連結部材１３４のガス注入ポート１３４ａ及びガス注入口１３１を通じてウェハキャリア内部にパージされる。
また、ウェハキャリア内部でパージされたガスはガス排出口１３２、連結部材１３４のガス排出ポート１３４ｂ、パイプ１５０、ガス制御ボックス１４０の排出ガス進入ポート１４３を通じてガス制御ボックス１４０に進入し、再度ガス制御ボックス１４０の排出ガス排出ポート１４４を通じて外部に排出される。
また、ガス制御ボックス１４０の吸入ポート１４５、パイプ１５０及び連結部材１３４の吸入ポート１３４ｃ及び吸入口１３３内部のガスが吸入され、吸入口１３３と接触するウェハキャリアが固定される。
図３は図２に示されたジグのガス注入口またはガス排出口を示す斜視図である。図４はウェハキャリアがジグのガス注入口またはガス排出口と接触する以前の状態を示す断面図であり、図５はウェハキャリアがジグのガス注入口またはガス排出口と接触した以後の状態を示す断面図である。
図３、図４及び図５を参照する。前記ガス注入口１３１及びガス排出口１３２のうち少なくとも一つは、弾性材質のシーリング部材１３３１、シーリング保護部材１３４１及び弾性支持台１３５１を含んでいても良い。
前記シーリング部材１３３１はウェハキャリアが配置された場合、前記ウェハキャリアと接触する。前記シーリング部材１３３１は弾性の優れた材質、例えば、シリコンゴムを含んでいても良い。このようなシーリング部材１３３１はウェハキャリアとの密着力を向上させてガスが外部に漏れることを防止する。
前記シーリング保護部材１３４１は前記シーリング部材１３３１を取り囲むように配置される。前記シーリング保護部材１３４１は前記シーリング部材１３３１より強い材質を含む。例えば、プラスチック材質から形成されてもよい。前記シーリング保護部材１３４１は前記弾性支持台１３５１によって支持される。
図４に示されたように前記シーリング保護部材１３４１はウェハキャリアＦが配置されていない状況では前記シーリング部材１３３１の高さよりｈ分だけ高く形成されて、前記シーリング部材１３３１を保護する。
しかし、ウェハキャリアＦが配置された場合、前記ウェハキャリアＦの荷重によって弾性支持台１３５１が下降するようになることで前記シーリング部材１３３１が前記ウェハキャリアＦに接触するようになる。この際、ウェハキャリアＦのガス注入通路またはガス排出通路Ｆ１とガス注入口またはガス排出口が密着される。
このように、シーリング保護部材１３４１をシーリング部材１３３１より高く形成し、ウェハキャリアＦが下降の際弾性支持台１３５１によってシーリング保護部材１３４１を下降させてウェハキャリアＦがシーリング部材１３３１に接触する場合シーリング部材１３３１の摩耗をより減少させてシーリング部材１３３１の交代周期をより増加させることができる。
一方、以上で説明されたロードポート１００はジグ１３０、ガス制御ボックス１４０及びパイプ１５０を含むパージモジュール（ＰＵＲＧＥ ＭＯＤＵＬＥ）を除いては従来のロードポートと同一のものであって、前記パージモジュールを従来のロードポートに装着すると、パージ機能のないロードポートを交代する必要なしに、従来のロードポートにもパージ機能を備えるようになる。また、多様な種類のウェハキャリアにもジグ１３０のみ交代して使用することができる。
以上、本発明を実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

Claims (14)

  1. ロードポートのステージ上部に脱着可能であるように装着され、ウェハキャリア内部にガスを注入するガス注入口及びウェハキャリア内部のガスを排出するためのガス排出口を含むジグと、
    前記ロードポートに装着され、注入されるガス及び排出されるガスを制御するガス制御ボックスと、
    前記ジグ及び前記ガス制御ボックスを連結するパイプと、を含むことを特徴とする、
    パージモジュール。
  2. 前記ガス制御ボックスは前記ロードポートの前記ステージ下部に配置されることを特徴とする請求項１に記載のパージモジュール。
  3. 前記ジグは、前記ウェハキャリアに接触して吸入することで前記ウェハキャリアを固定するための吸入口をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のパージモジュール。
  4. 前記吸入口はウェハキャリア後方に近くなるように配置されることを特徴とする請求項３に記載のパージモジュール。
  5. 前記ガス注入口及び前記ガス排出口のうち少なくとも一つは、ウェハキャリアが配置された場合、前記ウェハキャリアと接触する弾性材質のシーリング部材と、前記シーリング部材を取り囲むように配置されるシーリング保護部材と、前記シーリング保護部材の下部を支持する弾性支持台と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のパージモジュール。
  6. 前記ジグの表面を基準として、前記シーリング部材の高さより前記シーリング保護部材の高さが高くなるように形成されることを特徴とする請求項５に記載のパージモジュール。
  7. 前記ジグはプレートで構成され、前記ジグの一側面には前記パイプと連結される連結部材が付着され、前記ジグの内部には、前記連結部材から前記ガス注入口及びガス排出口と連結されるガス通路が形成されることを特徴とする請求項１に記載のパージモジュール。
  8. ベースプレートと、
    前記ベースプレートの一面から突出されたステージと、
    前記ステージ上部に脱着可能であるように装着され、ウェハキャリア内部にガスを注入するガス注入口及びウェハキャリア内部のガスを排出するためのガス排出口を含むジグと、
    前記ベースプレートに装着され、注入されるガス及び排出されるガスを制御するガス制御ボックスと、
    前記ジグ及び前記ガス制御ボックスを連結するパイプと、を含むことを特徴とする、
    ロードポート。
  9. 前記ガス制御ボックスは、前記ステージ下部に配置されることを特徴とする請求項８に記載のロードポート。
  10. 前記ジグは、前記ウェハキャリアに接触して吸入することで前記ウェハキャリアを固定するための吸入口をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のロードポート。
  11. 前記吸入口はウェハキャリア後方に近くなるように配置されることを特徴とする請求項１０に記載のロードポート。
  12. 前記ガス注入口及び前記ガス排出口のうち少なくとも一つは、ウェハキャリアが配置された場合、前記ウェハキャリアと接触する弾性材質のシーリング部材と、前記シーリング部材を取り囲むように配置されるシーリング保護部材と、前記シーリング保護部材の下部を支持する弾性支持台と、を含むことを特徴とする請求項８に記載のロードポート。
  13. 前記ジグ表面を基準として、前記シーリング部材の高さより前記シーリング保護部材の高さが高くなるように形成されることを特徴とする請求項１２に記載のロードポート。
  14. 前記ジグはプレートで構成され、前記ジグの一側面には前記パイプと連結される連結部材が付着され、前記ジグの内部には、前記連結部材から前記ガス注入口及びガス排出口と連結されるガス通路が形成されることを特徴とする請求項８に記載のロードポート。
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