KR0180793B1 - 디스크형 물체를 수용하기 위한 매거진 운반장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 디스크형 물체를 수용하기 위한 매거진 운반장치에 있어서 SMIF 시스템과 연관된 작업 규칙과 일치하도록 시간과 관련하여 효과적인 방식으로 저렴한 비용으로 요구되는 수준까지 SMIF-박스 내에서의 가스교환을 보장하기 위한 것이다. 본 발명에 의하여 벽(2,29,56) 내부에 설치된 차단가능한 도관들로부터 연장되는 가스 유입 도관(4,31,54)이 가스분배를 위한 수단내로 연결된다. 가스 배출 도관(5,37,55)은 매거진(3)에 대하여 마주보는 가스분배 수단과 인접하는 가스배출구와 연결되어 있다. 본 발명은 바람직하게는 반도체 칩의 제작에 이용된다.

Description

디스크형 물체를 수용하기 위한 매거진 운반장치
제1도는 SMIF-박스형의 매거진 용기의 간략화된 평면도를 도시하며,
제2도는 고정설치된 상태의 매거진 용기내에 가스 유입을 위한 제1도 장치를 도시하며,
제3도는 고정설치된 상태의 매거진 용기내에 가스 배출을 위한 제1도 장치를 도시하며,
제4도는 가스 유입과 가스 배출을 위한 2차 장치를 가진 고정설치된 상태의 매거진 용기를 도시하며,
제5도는 가스 유입을 위한 제2장치의 확대도를 도시하며,
제6도는 가스 배출을 위한 제2장치의 확대도를 도시하며,
제7도는 가스 유입 및 가스 배출을 위한 제3장치를 갖춘 고정설치된 상태의 매거진 용기를 도시하며,
제8도는 가스 유입을 위한 제3장치의 확대도를 도시하며,
제9도는 가스 배출을 위한 제3장치의 확대도를 도시한다.
본 발명은 디스크형 물체를 수용하기 위한 매거진 용기로 형성된 매거진의 운반장치에 관한 것이다. 상기 용기는 분리가능한 바닥판과 용기벽의 고정설치면에 의하여 청정실 밀폐벽의 지지판 위에서 고정설치가 가능하게 되어 있으며, 여기서 지지판은 웨이퍼 매거진의 바닥판을 받쳐주는 하강가능한 판부를 구비한다. 매거진 용기는 SMIF-박스이며 이것은 반도체칩의 제작시에 많이 사용된다.
SMIF(Standard Mechanical Interface) 시스템이라는 이름으로 알려진 시스템은 웨이퍼 매거진의 수용 및 운반이 가능한 밀폐된 내부공간을 가지는 매거진 용기로서 소위 SMIF-박스를 포함하고 있다. SMIF-박스는 분리가능한 바닥판을 가지며 달라붙은 먼지 입자가 SMIF-박스의 바닥판과 청정실내로 하강할 수 있는 판부 사이에 잡혀 있도록 하는 방식으로 청정실 밀폐벽의 지지판상에 고정된다. 박스 자체는 외벽에 있는 개구를 둘러싸고 있다.
위에 서술된 유형의 운반장치는 예를 들면 미국 특허 5,169,272로부터 공지되어 있다.
품질과 관련하여 가중된 엄격한 요구조건들로 인하여, 반도체집 제작의 일련의 공정에 있어서 제작공정에 적합한 가스 분위기하의 내실에서 작업하는 것이 요구되며, 가스 분위기의 품질이 제작결과에 결정적인 영향을 미친다. 박스를 열 때 가스 분위기에 대한 교란을 피하려면, 박스내에 동일한 분위기 조건이나 또는 가스 분위기에 영향을 미치지 않는 상태를 조성하는 것이 요구된다.
이러한 적정 조건을 보장하기 위한 목적으로, 미국 특허 5,169,272에서 SMIF-박스의 청정화를 위한 압력 구배의 발생에 동반하는 분리가능한 바닥판의 단계적인 하강을 제공하는 방법과 장치에 대하여 기재하고 있다. 발생된 압력 구배는 하강과정 중 또는 바닥판 부위에서 SMIF-박스 한 측면으로부터 반대 측면으로 유도 가스로 SMIF-박스를 청정화시키는 동안 청정실로의 가스 유입을 막아준다.
이러한 해결 방안의 단점은 박스 내부를 통과하는 가스의 흐름이 불충분하며 따라서 용인될 수 있는 시간내에 요구되는 농도 구배(concentration gradient)가 보장되지 않는다는 점이다.
다른 한편, 예를 들어 고온공정에서는 산소 제거가 요구된다. 보통 세척(purging)에 사용되는 질소는 산소 또는 산소-질소 혼합물에 비하여 무거우므로, 질소 대 산소 농도비의 적절한 변경이 가능하지 않을 수 있다. 박스와 매거진이 기밀실에서 가스로 세정되면, 가스 소모량이 수배로 증가되며 세정시간이 사실상 더 길어진다.
미국 특허 4,724,874에서는 SMIF-박스의 내부를 직접 외부와 연결시키는 하나의 도관을 갖추고 있다. SMIF-박스내에 진공이나 고압이 조성될 수 있으며 이 도관에 의해서 내부로 가스가 유입될 수 있다. 이러한 기술적인 방안은 SMIF-박스내에서 효과적인 가스 교환을 수행하기에 적합하지가 않다. 고도의 기술적 비용에도 불구하고 공정 가스중 유해 가스의 허용 잔류 농도를 달성하기 위하여 비교적 긴 시간이 소요된다.
또한 EP 273 226 A2에는 표준화된 외곽치수를 갖는 밀폐가능한 방진운반용기가 개시되어 있으며 그것의 반도체 웨이퍼 홀더는 마찰없이 움직일 수 있도록 내부 후드내에 배치되어 있다. 내부 및 외부 기저판의 개구들 및 내부 기저판의 필터요소가 변동하는 압력비 하에서 먼지가 없는 공기흐름을 보장하기 위한 기능을 한다. 압력보상만의 기능을 하는 수단은 운반용기내에 제작공정에 적합한 가스 분위기를 조성하기에는 부적합하다.
본 발명의 과제는 SMIF 시스템과 관련되는 공정규칙(working regimen)에 부합되도록 시간적으로 유효한 방식으로 그리고 적은 비용으로 요구되는 정도까지의 SMIF-박스내의 가스 교환을 보장하고자 하는 것이다.
본 발명에 의하여, 웨이퍼 매거진의 바닥판을 지지하는 청정실 외벽의 지지판상에 고정설치될 수 있는 분리가능한 바닥판 및 벽의 고정설치면을 구비하는 매거진 용기를 갖는 디스크형 물체 파지용 매거진 운반장치를 수단으로하여, 상기 과제는 벽에 접한 차단가능한 도관으로부터 연장되는 가스 공급 도관이 가스를 분배하기 위한 수단과 연결되고, 가스 배출 도관이 매거진 맞은 편의 가스를 분배하기 위한 수단과 인접한 가스 출구와 연통하는 것에 의하여 달성된다.
본 발명에 의한 해결방안에서, 가스 교환은 SMIF-박스의 전 내부 영역에 걸쳐 배분된 세정공정에 의하여 높은 수준까지 실현될 수 있으며, 여기서 가스 교환은 SMIF-박스가 장착된 다음 즉시 개시되고 가능한 최단 시간내에 종료된다.
가스를 분배하기 위한 수단은 유리하게도 가스 유입 도관과 기밀이 유지되도록 연결되고 벽에 풀릴 수 있게 고정되며 디스크형 물체들 사이와 매거진 밑면 및 상부면에 인접한 부위의 공간쪽으로 실질적으로 연장되는 가스 분배를 위한 개구가 그 내부에 가공되어 있는 송출 스트립(delivery strip)으로써 형성된다. 가스 배출구는 벽에 풀을 수 있도록 고정된 배출 스트립(discharge strip)으로써 형성되며, 이것은 가스 배출 개구를 구비하며 가스 배출 도관과 기밀이 유지되도록 연결되어 있다. 도관들은 설치면과 대향하도록 지지판으로부터 돌출된 파이프 부품들을 수단으로하여 매거진 용기가 고정설치될 때 개방되는 자동 차단 밸브내의 설치면에서 끝난다.
가스 유입 도관의 밸브를 열기 위한 파이프 부품은 가스 공급원과 연결되어 있고 가스 배출 도관의 밸브를 열기 위한 파이프 부품은 진공으로 연결되어 있다. 가스 공급원으로부터의 가스 배출 및 진공과의 연결은 매거진의 고정설치시 작동되는 센서에 의해서 조정된다.
추가적인 장점을 들면, 경계가 벽의 모서리부 및 유동 방향으로 유입실의 하류쪽에 배치되며 분리가능한 바닥판에 고정된 디퓨저에 의해서 형성되는 확대유입실이 가스 분배를 위한 수단으로서 제공되는 것과, 가스 배출구는 벽의 모서리부에 의해서 형성되는 확대유출실을 경유하여 매거진 용기의 내부와 연통하는 가스 배출 도관으로 형성되는 것이다.
가스 유입 도관과 가스 배출 도관은 가스압으로 작동되는 유입밸브에 의해서 차단되거나 또는 가스의 배출 및 유입을 위한 개구를 구비하는 연결장치의 선형운동이 가능한 부품에 의하여 작동되는 차단수단이 제공될 수 있다.
본 발명은 개략적인 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
예를 들면 반도체 웨이퍼와 같은 디스크형 물체를 수용하기 위한 매거진(3)은 SMIF-박스(1)로 구성된 매거진 용기의 벽(2)에 의하여 포위된다. 가스 유입 도관(4)과 가스 배출 도관(5)은 벽(2)의 내부에 설치되며, 설치면(6)에 있는 그것들의 단부에는 자동 차단 밸브(7,8)가 설치되어 있고 용기 내부로 이어지는 출구 영역은 밀봉요소(9,10)에 의하여 포위되어 있다.
추가적으로 밀봉요소(9)는 송출 스트립(11)의 도시되지 않은 가스 유입구를 포위하고 있으며, 이것에 의하여 가스 유입 도관(4)은 가스 분배 개구에 이른다. 용기 내부 및 송출 스트립(11) 자체의 세척을 위하여, 송출 스트립은 파지요소(12)에 쉽게 분리될 수 있게 고정되어 있다. 가스 분배 개구들은 디스크형 대상물체들 사이의 공간과 매거진(3)의 하부면 및 상부면과 인접하는 공간으로 향하여 있으며, 이 디스크형 대상물체들은 매거진(3) 내에 운동방향 Z로 수직적으로 저장되어 있다.
가스 배출 도관(5)은 밀봉요소(10)를 경유하여 배출 스트립(13)의 도시되지 않는 가스 배출구와 접해 있으며 따라서 매거진(3)의 맞은편에 SMIF-박스(1)의 바닥 영역에서 가스 분배 개구와 이웃하고 있는 가스 배출 개구(14)와 연결된다. 가스 배출 개구(14)는 배출 스트립(13)의 구조적 구성요소이며, 배출 스트립은 송출 스트립(11)과 마찬가지로 쉽게 분리될 수 있다. 즉 연결요소들을 느슨하게 하지 않고도 SMIF-박스로부터 쉽게 분리될 수 있다. 대응하는 파지요소는 부호(15)로 표시되어 있다. SMIF-박스(1)은 분리가능한 바닥판(16)에 의해서 그리고 하강이 가능한 판부(18)을 가진 지지판(17) 위의 설치면(6)에 의하여 고정설치된다. 상기 바닥판(16)과 상기 판부(18) 사이에 설치된 마이크로 센서(19)는 가스 공급원(20)으로부터 나오는 가스 유출을 제어하고 진공 연결을 위한 밸브를 작동시킨다. 설치면(6)과 마주보도록 배치되고 지지판(17)에서 돌출되며 밸브(7)을 작동시키는 파이프 부품(21)이 가스 공급원(20)과 연결된다. 밀봉요소(22)가 기밀을 유지하는 연결을 위하여 제공된다. 필터(23)은 가스 공급원(20)으로부터 나오는 가스를 정화시켜준다.
파이프 부품(21)과 마찬가지로 지지판(17)으로부터 돌출되고 밀봉요소(25)에 의해서 포위되어 있는 파이프 부품(24)은 밸브(8)을 작동시키기 위하여 제공된다. 파이프 부품(24)은 전자공압밸브(26)에 의해서 진공과 연결된다.
고정설치된 상태에서, 바닥판(16)은 판부(18) 위에 지지되고 마이크로 센서(19)를 작동시키며, 이 신호가 가스 공급원(20)에 있는 전자공압밸브 및 공압밸브(26)를 열어준다. 결과적으로 필터(23)에 의하여 정화된 가스가 열린 상태의 밸브(7)과 가스 유입 도관(4)를 거쳐서 송출 스트립(11)으로 흘러 들어가며, 송출 스트립(11)은 가스 분배 개구를 통하여 가스 흐름이 SMIF-박스(1)의 전 내부 영역 및 반대쪽의 벽으로 향하도록 가스를 분산시킨다. 이러한 방법으로, SMIF-박스의 내부 전체에서 효과적인 가스교환이 이루어진다.
가스는 가스 배출 개구(14), 가스 배출 도관(5), 열린 상태의 밸브(8) 및 파이프 부품(24)를 거쳐서 배출된다.
지지판(17)에서 SMIF-박스(1)가 분리되는 경우, 밸브(7)과 (8)은 자동적으로 닫힌다. 공압밸브는 마이크로 센서(19)에 의하여 발생된 신호나 또는 판부(18)이 하강할 때 발생하는 신호에 의해서 닫혀지며, 이는 SMIF-박스(1)가 열리면 가스 흐름이 중지됨을 의미한다.
제4도 내지 제6도에 따른 발명의 또다른 실시형태는 가이드 레일(27)에 의하여 측면이 지지되고 지지판(28) 위에 설치된 SMIF-박스를 제공한다. 가스압으로 작동되는 유입 밸브(30)에 의해서 차단되는 가스 유입 도관(31)은 매거진(3)에 인접한 한쪽 측면에 있는 상기 SMIF-박스의 벽(29) 내에 설치된다. 가스 유입 도관(31)은 구성부품으로 확장된 유입실(32)을 갖는 가스 분배 수단내로 개방되며, 이 유입실의 경계는 벽(29)의 모서리부, 유입실(32)의 하류쪽에 배치되고 분리가능한 바닥판(33)에 고정된 디퓨저(34)에 의해 한정된다. 밀봉요소(35)는 기밀이 유지되는 연결을 제공한다.
가스압으로 역시 작동가능한 배출 밸브(36)에 의하여 차단될 수 있는 가스 배출 도관(37)은 가스 분배 수단의 반대쪽으로 매거진(3)에 인접한 벽(29)내에 설치되며, 이 가스 배출 도관(37)은 벽(29)의 모서리부에 의하여 형성된 확장된 유출실(38)을 거쳐서 SMIF-박스의 내부와 연통된다.
제1도 및 2도에 따르는 실현과 관련하여 이미 설명한 바와 같이, 압력 스위치(40)는 SMIF-박스가 고정설치된 상태에서 작동되며, SMIF-박스내에는 바닥판(33)이 지지판(28)의 하강가능한 판부(39)상에 지지되고, 이에 의하여 상기 압력 스위치(40)에 의하여 발생된 신호가 가스관(43,44)내의 전자 공압밸브(41,42)를 개방시킨다.
도시되지 않는 가스 공급원으로부터의 가스는 가스관(43)을 통하여 흐르며, 필터(45)에 의해서 정화되어 가스 유입 도관(31)에 이른다. 가스압에 의해서 유입 밸브(30)가 열리고 가스 흐름은 유입실(32)로 흘러들어가며, 여기에서 디퓨져(34)에 의하여 방향전환이 이루어진다. 디퓨저(34)는 SMIF-박스 내부 영역에 그리고 그 안에 놓여진 매거진, 바람직하게는 매거진(3)내의 반도체 웨이퍼들 사이와 바닥면과 상부면에 인접한 공간에 균일한 흐름을 형성시켜 준다. 배출실(38)과 저압에 의하여 열려진 배출 밸브(36)을 거쳐서 가스는 가스 배출 도관(37)을 통하여 가스관(44)으로 흘러들어간다.
제7도 내지 9도에 따라, 연결장치(46,47)가 가스의 유입과 배출을 위하여 SMIF-박스에 제공되고, 이들 연결장치(46,47)는 가스의 유입 및 유출을 위한 개구(50,51)를 구비하며 가스 유입 도관(54)과 가스 배출 도관(55)의 개폐수단(52,53)으로서 적합한 선형운동이 가능한 부품(48,49)을 포함한다.
가스 유입 도관(54)과 가스 배출 도관(55)은 서로 반대쪽에 매거진에 인접하여 벽(56)내에 배치되어 있다. 차단수단(52,53)은 스프링요소(57,58)에 의해서 밀봉요소(59,60)에 대하여 눌려지며 이로써 SMIF-박스는 연결장치(46,47)의 작동없이도 밖으로 닫혀진다.
SMIF-박스가 하강가능한 판부(63) 위에 분리가능한 바닥판(62)에 의하여 고정설치되는 경우에 작동되는 압력 스위치(61)의 신호는 선형운동이 가능한 부품(48,49)를 작동시키고 전자 공압 밸브(64,65)를 개방시킨다. 필터(66)에 의하여 정화된 가스 흐름은 개구(50)으로부터 가스관(67)을 경유하여 개방된 상태의 가스 유입 도관(54)으로 흘러들어간다. 유입실(68), 디퓨져(69) 그리고 배출실(70)은 본 발명에 따라 제4 내지 6도와 관련하여 기술된 방식으로 작동된다. 유출가스는 연결장치(47)의 개구(51)을 통하여 SMIF-박스를 떠나서 가스관(71)에 도달한다. 가이드레일은 부호(72)로, 지지판은 부호(73)으로 그리고 박스 밀봉요소는 부호(74)로 나타낸다.
선형운동이 가능한 부품(48,49)의 귀환 운동을 위하여 필요한 연결상태의 해제는 SMIF-박스(1)이 닫힌 상태에서만 작동이 가능한 도시되지 않는 센서 또는 스위치에 의해서 개시된다.

Claims (7)

  1. 분리가능한 바닥판(16,33,62)을 구비하는 매거진 용기(1)내의 차단가능한 도관으로서 가스 유입 도관(4,31,54)과 가스 배출 도관(5,37,55)이 내부를 지나가도록 설치되며, 상기 가스 배출 도관(5,37,55)은 매거진 용기(1)내의 가스 배출 개구와 연결된, 디스크형 대상물체를 수납하기 위한 매거진의 운반장치에 있어서, 벽(2,29,56) 내부에 가스 유입 도관(4,31,54)과 가스 배출 도관(5,37,55)을 가진 매거진 용기(1)는 필수적으로 디스크형 대상물체들의 사이의 공간 그리고 매거진(3)의 하부면 및 상부면에 인접한 공간으로 가스를 분배하는 수단을 포함하며, 이 용기 내부로 가스 유입 도관(4,31,54)이 열리고, 상기 가스 분배 수단 및 가스 배출 개구가 매거진(3)에 인접하게 그리고 매거진에 대하여 서로 대향하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크형 대상물체를 수납하기 위한 매거진의 운반장치.
  2. 제1항에 있어서, 가스 분배 수단은 벽(2)에 분리가능하도록 고정되고 가스 유입 도관(4)과 기밀이 유지되도록 연결되어 있는 송출 스트립(11)으로 구성되어 있으며 그 내부에는 실질적으로 디스크형 물체들 사이의 공간과 매거진(3)의 하부면 및 상부면에 인접한 공간을 향하고 있는 가스 분배 개구가 설치되어 있는 것과, 가스 배출구는 벽(2)에 분리가능하도록 배출 스트립(13)으로 형성되며, 이 배출 스트립은 가스 배출 개구(14)를 구비하고 가스 배출 도관(5)과 기밀이 유지되도록 연결되어 있는 것과, 도관들(4,5)은 설치면(6)에서 자동차단밸브(7,8)내에서 끝나며 이 밸브는 설치면(6)과 마주보도록 지지판(17)으로부터 돌출된 파이프 부품(21,24)에 의해서 매거진 용기가 고정설치될 때 열리는 것을 특징으로 하는 디스크형 대상물체를 수납하기 위한 매거진의 운반장치.
  3. 제2항에 있어서, 가스 유입 도관(4)의 밸브(7)를 열기 위한 파이프 부품(21)은 가스 공급원(20)과 연결되어 있으며, 가스 공급원으로부터의 가스 유입은 매거진(3)이 고정설치될 때 작동되는 센서(19)에 의해서 조정되는 것을 특징으로 하는 디스크형 대상물체를 수납하기 위한 매거진의 운반장치.
  4. 제3항에 있어서, 가스 배출 도관(5)의 밸브(8)를 열기 위한 파이프 부품(24)은 진공과 연결되어 있으며, 이 연결은 매거진(3)이 고정설치될 때 작동되는 센서(19)에 의해서 조정되는 것을 특징으로 하는 디스크형 대상물체를 수납하기 위한 매거진의 운반장치.
  5. 제1항에 있어서, 경계가 벽(29,56)의 모서리부 및 흐름방향으로 유입실(32,68)의 하류부에 배치되고 분리가능한 하부판(33,62)에 고정된 디퓨저(34,69)에 의해서 형성되는 확대유입실이 가스 분배를 위한 수단으로서 제공되는 것과, 가스 배출구는 벽(29,56)의 모서리부에 의해서 형성되고 확대유출실(38,70)을 경유하여 매거진 용기의 내부와 연결되어 있는 가스 배출 도관(37,55)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크형 대상물체를 수납하기 위한 매거진의 운반장치.
  6. 제5항에 있어서, 가스 유입 도관(31) 및 가스 배출 도관(37)은 가스압으로 작동되는 유입밸브(30,36)에 의하여 닫혀지는 것을 특징으로 하는 디스크형 대상물체를 수납하기 위한 매거진의 운반장치.
  7. 제5항에 있어서, 가스 유입 도관(54) 및 가스 배출 도관(55)은 가스의 배출 및 유입을 위한 개구를 구비하는 연결장치(46,47)의 선형운동이 가능한 부품(48,49)에 의하여 작동도는 폐쇄수단(52,53)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 디스크형 대상물체를 수납하기 위한 매거진의 운반장치.
KR1019950701142A 1993-08-05 1994-07-25 디스크형 물체를 수용하기 위한 매거진 운반장치 KR0180793B1 (ko)

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DE4326308A DE4326308C1 (de) 1993-08-05 1993-08-05 Transportvorrichtung für Magazine zur Aufnahme scheibenförmiger Objekte
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