KR100281942B1 - 도킹 및 환경 정화 시스템 - Google Patents

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Abstract

도킹 및 정화 시스템은 프로세싱 환경에서 정화 및 프로세싱을 위하여 집적 회로 제조에 사용되는 기판용의 모듈러 격리 컨테이너와 결합한다. 도킹 및 정화 시스템의 도어 부분은 프로세싱 환경과 교류하기 위하여 연결된 하우징에 형성된 도킹 챔버 안으로 삽입되기 전에 모듈러 격리 컨테이너를 수용하기 위한 선반을 포함한다. 흡입 컵이 구비된 진공 분기관은 모듈러 격리 컨테이너의 내부 챔버에 접근시키기 위하여 모듈러 격리 컨테이너 도어를 잡고 제거시키기 위하여 제공된다. 도킹 챔버와 모듈러 격리 컨테이너의 내부 챔버는 또한 도킹 챔버로 전달된 여과된 공기 또는 비활성 가스에 의하여 미립자 오염물질을 정화시킬 수 있다.

Description

도킹 및 환경 정화 시스템
모듈러 격리 컨테이너는 웨이퍼, 웨이퍼 카세트 또는 집적 회로 제조에 사용되는 기판을 둘러싸고 있는 환경을 제어하고 격리시키기 위한 마이크로환경을 제공한다. 상기 컨테이너는 일반적으로 사이드 로딩 또는 바닥 로딩되며, 프로세싱과 선적중에 웨이퍼, 마스크, 세라믹 기판 및, 플랫 패널 디스플레이와 같은 오염에 민감한 생산품들을 보호하는뎨 사용된다.
상기와 같은 재료의 프로세싱은 공지된 "클린 룸(clean room)"과 같은 미립자 자유 환경 안에서 통상적으로 실행된다. 상기와 같이 오염이 없는 클린 룸은 특히 제료 프로세싱 중에는 커다란 주의와 보호가 요구된다. 프로세싱 환경에서 작동되는 로봇과 같이, 인간 작업자가 모듈러 격리 컨테이너로부터 재료를 이송시키며, 상기 작업자는 프로세싱 환경에 오염된 미립자가 침투되지 못하도록 커다란 보호 의류와 헬멧을 착용한다. 따라서 모듈러 격리 컨테이너의 사이드 또는 바닥 도어를 수동적으로 또는 로봇을 이용하여 제거하기 위하여, 그리고 모듈러 격리 컨테이너 도킹용의 시스템을 제공할 필요성이 있게 된다. 또한 미립자로 오염된 컨테이너 안에서 재료를 정화하는 시스템, 떨어진 모듈러 격리 컨테이너 환경으로부터 깨끗한 로봇 작동 프로세싱 환경까지 재료를 이송하기 위한 시스템이 필요하며, 상기 시스템은 프로세싱을 보다 줄이기 위하여 모듈러 격리 컨테이너 주위로 그 중심이 맞춰지며, 오염되지 않은 환경을 제어하며, 작업자가 자유롭게 작업하고 이동할 수 있는 높은 미립자 환경하에 존재하여야 한다. 본 발명은 상기와 같이 필요한 것들을 제공한다.
본 발명은 반도체 조립용 시스템에 관한 것으로 특히, 프로세싱 환경에서 집적 회로 제조에 사용되는 기판용으로, 모듈러 격리 컨테이너 도어 제거용으로 그리고, 도킹 과정에서 미립자로 오염된 모듈러 격리 컨테이너를 정화하기 위한 사이드 로딩 또는 바닥 로딩되는 모듈러 격리 컨테이너 도킹용 도킹 및 환경 정화 시스템에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 도킹과 환경 정화 시스템에 사용되는 모듈러 격리 컨테이너의 정면도.
도 2 는 도 1 의 모듈러 격리 컨테이너의 평면도.
도 3 은 본 발명의 원리에 따른 도킹과 환경 정화 시스템이 장착된 폴의 제 1 실시예의 사시도.
도 4 는 본 발명의 원리에 따른 도킹과 환경 정화 시스템이 장착된 폴의 제 2 실시예의 정면도.
도 5 는 본 발명의 원리에 따른 도킹과 환경 정화 시스템이 장착된 힌지의 제 3 실시예의 사시도.
도 6 은 본 발명의 원리에 따른 도킹과 환경 정화 시스템이 장착된 힌지의 졔 4 실시예의 사시도.
도 7 은 본 발명의 원리에 따른 도킹과 환경 정화 시스템 도어 부분의 모듈러 격리 도어 제거 패널의 사시도.
도 8 은 도 7 의 도킹 및 환경 시스템의 도어 부분의 확대도.
도 9 는 본 발명의 원리에 따른 도킹과 환경 정화 시스템용의 다른 도어 부분의 확대도.
도 10 은 컨테이너 도어를 제거하기 위하여 하강된 모듈러 격리 컨테이너 도어 제거 패널이 구비된, 도어 폐쇄 상태에서의 도킹과 환경 정화 시스템의 사시도.
도 11 은 본 발명에 따른 도킹과 환경 정화 시스템용 밸브 메커니즘 제어기 회로의 개략적 다이어그램.
본 발명은 재료 프로세싱을 줄여주며, 오염되지 않은 환경을 제어하고 격리시키며, 작업자가 자유롭게 작업하며 이동할 수 있는 높은 미립자 환경하에 있게 하기 위하여, 웨이퍼, 웨이퍼 카세트 또는 집적 회로 제조에 사용되는 기판을 떨어진 모듈러 격리 컨테이너 환경으로부터 깨끗한 프로세싱 환경으로 재료를 이송시키는 향상된 시스템과, 재료의 프로세싱 이전에 오염된 미립자로 된 재료를 정화하는 시스템을 제공한다.
본 발명은 따라서 도킹, 환경 정화 시스템, 미립자 오염물의 집적 회로 제조에 사용되는 기판용으로의 모듈러 격리 컨테이너 정화용 관련 밸브 및, 모듈러 격리 컨테이너를 미립자 오염물질이 없는 프로세싱 환경에 도킹시키는 것을 제공한다. 모듈러 격리 컨테이너는 기판을 모듈러 격리 컨테이너의 외부 환경에 격리시키기 위한 내부 챔버를 갖는다. 모듈러 격리 컨테이너는 보통 둘러싸인 환경으로부터 내부 챔버를 빌봉시키기 위하여 그리고 내부 챔버의 내재물에 접근이 될 수 있게 하기 위하여 내부 챔버에 하나 이상의 도어가 있다. 도킹 및 환경 정화 시스템은 모듈러 격리 컨테이너를 수용하기 위한 프로세싱 환경과 교류하기 위하여 연결된 도킹 챔버를 형성하는 주요 하우징을 포함한다. 도킹 및 정화 시스템의 도어 부분은 하우징에 피봇하게 연결되며, 선반은 보통 도어 부분에 힌지되게 장착된다. 하우징은 보통 오염을 제거하기 위하여 프로세싱 환경의 벽에 인접되거나 그곳에 장착되며, 프로세싱 환경에 근접되게 밀봉된다.
모듈러 격리 컨테이너가 도킹 챔버 안으로 배치될 때, 모듈러 격리 컨테이너의 내부 챔버에 접근을 허락하기 위하여 사이드 또는 바닥으로부터 개구될 수 있는 모듈러 격리 컨테이너를 제거하기 위한 수단을 제공한다. 바람직한 일 실시예에서, 모듈러 격리 컨테이너 도어를 제거하기 위한 수단은 진공원, 진공원에 연결된 중공의 진공 분기관 및, 도어를 잡으며, 모듈러 격리 챔버의 내부에 접근시키기 위하여 제 1 폐쇄 위치로부터 제 2 개구 위치로 이동시키기 위하여 진공 분기관을 통해 진공원에 연결된 복수의 흡입 컵을 포함한다.
상기 수단은 또한 미립자 오염물질의 모듈러 격리 컨테이너의 내부 챔버 내재물을 정화시키기 위한 수단을 제공한다. 바람직한 일 실시예에서, 정화 수단은 둘러싸인 공기, 송풍기, 공기 도관 및, 여과된 공기의 정화 흐름을 제공하는 여과기를 포함한다.
다른 바람직한 실시예에서, 정화 수단은 질소와 같은 비활성 정화 가스원에 연결된 가스 분기관을 포함한다. 상기 수단은 바람직하게는 또한 모듈러 격리 컨테이너 도어 제거 수단과 정화 수단을 제어하거나 작동하기 위하여 졔공된다.
본 발명의 다른 장점은 본 발명의 실시예들과 첨부된 도면을 참조로하여 이하 상세 후술되는 내용에 의하여 보다 명확해질 것이다.
각 요소들이 각각의 숫자로 표기되어 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 모듈러 격리 컨테이너의 사이드 또는 바닥 로딩 도어를 제거하고, 프로세싱 환경하에서, 집적 회로 제조용으로 사용되는 기판용으로 모듈러 격리 컨테이너을 도킹시키고, 미립자 오염물질의 모듈러 격리 컨테이너를 정화시키기 위한 도킹 및 환경 정화 시스템을 제공하므로서 구체화된다. 도킹과 환경 정화 시스템은 관련된 밸브를 포함하며, 떨어진 모듈러 격리 컨테이너 이송 컨테이너 환경으로부터 프로세싱 환경으로 기판 재료를 이송시킨다.
도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 도킹과 환경 정화 시스템은 웨이퍼, 웨이퍼 카세트, 또는 집적 회로 제조에 사용되는 기판에 포함된 반도체 제조 재료를 깨끗한 프로세싱 환경으로 이송시키기 위하여 미립자 오염물질이 제거된 프로세싱 환경에 모듈러 격리 컨테이너를 도킹시키는뎨 유용하다. 도킹과 환경 정화 시스템은 또한 모듈러 격리 컨테이너로부터 재료가 이송되는 동안 또는 그 이전에 미립자 오염물질이 있는 모듈러 격리 컨테이너를 정화하는데 유용하다.
도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 모듈러 격리 컨테이너(20)는 통상적으로 기판 또는 웨이퍼를 환경 외부로부터 모듈러 격리 컨테이너로 격리시키기 위한 내부 챔버(22)를 갖는다. 내부 챔버는 통상 웨이퍼 또는 기판을 고정하고 수용하기 위한 슬롯(24), 모듈러 격리 컨테이너를 수동으로 조작하고 이송시키기 위한 핸들(26) 및, 모듈러 격리 컨테이너 안에서 재료에 접근할 수 있게 하고 내부 챔버를 밀봉하기 위한 내부 챔버까지의 하나 이상의 수직 또는 수평 로딩 도어(28)가 제공된다. 본 발명에 따른 도킹과 정화 시스템에 사용되는 모듈러 격리 컨테이너의 바람직한 일 실시예는 콜로라도주의 Mic 상표로, 콜로라도 스프링스의 EMPAK로부터 얻을 수 있는 모듈러 격리 캡슐이 있다. 밀폐되게 밀봉된 모듈러 격리 컨테이너는 연속적인 비활성 가스 정화 시스템을 가지며, 컨테이너의 사이드 또는 바닥까지 개구되는 단일 또는 이중 도어를 갖는다.
도 3 내지 도 6 에 도시된 바와 같이, 도킹 및 환경 정화 시스템(30)은 바람직하게는 집적 회로 안에서 제조된 기판 재료를 이송하기 위한 모듈러 격리 컨테이너를 수용하는 도킹 챔버(34)를 형성하는 주요 하우징(32)을 포함한다. 도킹 챔버는 통로를 제공하며, 모듈러 격리 컨테이너를 프로세싱 클린 룸 안으로 이송하기 위한 엘리베이터(도시되지 않음)가 구비된 프로세싱 클린 룸(도시되지 않음)안의 윈도우(36)와 같은 프로세싱 환경과 교류하기 위하여 연결된다. 도어 부분(38)은 힌지(40)에 의하여 주요 하우징예 연결되며, 도 3 및 도 4 에 도시된 폴(42)에 의하여 제공되고, 그리고 도 5 및 도 6 에 도시된 현수된 지지대(44)에 의하여 제공된다. 도어 부분은 개구 위치와 폐쇄위치 사이에서 피봇되며, 개구된 위치에서 둘러싸인 환경하의 모듈러 격리 컨테이너를 수용하며, 폐쇄된 위치에서 클린 룸 프로세싱 환경까지의 윈도우를 위한 정면 커버(46)를 형성한다. 도어 부분은 바람직하게는 그것이 바닥 힌지에 의하여 하우징의 도어 부분과 연결된다고 하여도, 사이드 힌지에 의하여 하우징에 연결된다. 바람직한 실시예에서는, 도어 부분은 모듈러 격리 컨테이너를 수용하기 위하여 도어 부분으로부터 수평으로 확장된 선반(48)을 포함한다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 스토리지(storage) 또는 제품 표면(50)은 제공되는 주요 하우징에 연결된다.
수단(52)은 또한 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같은 프로세싱 클린 룸의 벽(56) 안에서 윈도우에 근접한 폴 융기부(54)와 같이, 도킹 및 환경 정화 시스템을 프로세싱 환경에 연결시키고 지지시키기 위하여 제공된다.
도킹 및 환경 정화 시스템은 또한 바람직하게는 모듈러 격리 컨테이너가 도킹 챔버안에 배치될 때 내부 챔버에 접근될 수 있도록 모듈러 격리 컨테이너 도어를 제거하는 수단(60)을 포함한다. 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서는, 모듈러 격리 컨테이너 도어 제거용 수단은 진공 라인에 연결된 중공의 진공 분기관(66)과, 진공원을 모니터하기 위한 진공 게이지(64)를 가지며, 진공 펌프(도시되지 않음)에 연결된 진공 라인(62)과 같은, 진공원을 포함한다. 모듈러 격리 컨테이너가 선반상에 위치되고 진공 분기관의 흡입 컵예 근접되게 위치될 때, 진공 분기관은 바람직하게는 도어를 잡기 위하여 모듈러 격리 컨테이너 도어예 진공을 적용시키기 위하여 진공 분기관을 통하여 연결된 흡입 컵(68)을 포함한다. 모듈러 격리 컨테이너를 개구시키고 모듈러 격리 컨테이너의 여과된 공기 정화 또는 비활성 가스를 처음으로 전달하는 것을 준비하기 위하여, 모듈러 격리 컨테이너 도어를 최초로 잡기 위해 모듈러 격리 컨테이너가 위치를 잡게될 때, 진공은 하우징상에 위치된 제어 키패드(70)에 의하여 작업자에 의해 활성화된다. 모듈러 격리 컨테이너 도어를 개구시키고 제거하기 위해서, 도 10 에 도시된 바와 같이, 진공 분기관은 도어의 제 1 폐쇄 위치로부터 통상 하방으로 모듈러 격리 컨테이너 도어를 바닥에서 개구시키기 위하여 졔 2 개구 위치까지 이동하거나, 또는 모듈러 격리 컨테이너 도어를 사이드 개구시키기 위하여 사이드 개구 위치까지 이동한다. 대안으로는, 모듈러 격리 컨테이너 도어는 그것이 선반(48) 상에서 수용될 때 수동으로 개구될 수 있다.
도킹 및 환경 정화 시스템은 또한 바람직하게는 도킹 챔버의 내재물을 정화하기 위한 관련 밸브를 포함하며, 미립자 오염물질의 개구된 모듈러 격리 컨테이너를 포함한다. 바람직한 실시예에서는, 도관(74)은 정화된 공기를 흐르게 하는 여과기(76), 송풍기 또는 팬 유닛(78)을 통하여 둘러싸인 공기를 도킹 챔버까지 전달시키기 위하여 제공된다. 다르게는, 도관은 예를 들면, 미립자 오염물질 도킹 챔버의 내재물을 정화시키기 위하여 질소 가스와 같은 깨끗하고, 비활성 가스의 흐름을 제공한다. 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 공기 또는 바활성 가스의 흐름은 폴 융기부를 통하여 전달될 수 있으며, 또는 도킹 챔버 또는 도어 부분을 통하여 배출시키기 위하여, 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이 힌지 융기부 지지대를 통하여 전달될 수 있다. 도 9 에 도시된 바람직한 실시예에서는, 여과된 공기 또는 정화된 비활성 가스는 도킹 및 환경 정화 시스템의 선반과 도어 부분을 통하여 전달될 수 있다. 도킹 챔버로부터 흐르는 정화된 공기 또는 가스는 배출 도관(도시되지 않음)을 통하여 그리고 도킹 챔버안의 배출구를 통하여 통상 배출된다. 제어 막 키패드(70)는 또한 바람직하게는 정화 수단을 제어하기 위하여 그리고 모듈러 격리 컨테이너 도어 제거 수단을 제어하기 위하여 작동적으로 연결된다.
도 11 에 도시된 바와 같이, 도킹 및 환경 정화 시스템의 제어 막 키패드(70)는 제어 회로(80)에 연결될 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 제어 회로는 예를 들면, 센서(84a, 84b)가 도킹 챔버 또는 선반상에 위치된 민감한 스위치 또는 접촉 스위치를 누룰수 있도록, 모듈러 격리 컨테이너가 도킹 및 환경 정화 시스템 안에서 적절하게 수용되고 안착되었는지를 감지하는 수단(82)을 포함한다. 모듈러 격리 컨테이너가 제 위치에 있는 것이 감지되면, 인디케이터 광(86)이 스위치 온 되고, 여과된 공기 또는 비활성 가스가 정화를 위하여 복귀되며, 모듈러 격리 컨테이너 도어를 고정하고 제거하는 진공이 스위치 온 된다. 제어 버튼(88)은 그때 격리 컨테이너를 개구시키고 제거시키기 위하여 프레스되며, 전체 격리 컨테이너가 졔 위치에서 고정되고, 제어 버튼(90)이 격리 컨테이너 도어를 폐쇄시키고 재밀봉시키기 위하여 제공될 수 있다.
상기에 본 발명에 따른 몇 개의 바람직한 실시예들이 기술되었지만, 본 발명의 정신과 영역을 벗어남이 없이도 많은 개조와 변경이 가능하다. 따라서, 후술되는 청구범위에 의하지 않고는 본 발명의 영역은 제한을 받지 않는다.

Claims (6)

  1. 모듈식 격리 컨테이너의 외부 환경으로부터 기판을 격리하기 위한 내부 챔버와 내부 챔버를 밀봉하기 위한 내부 챔버로의 도어를 가지며, 집적 회로 제조에 사용되는 기판용 모듈식 격리 컨테이너에서 미세 오염물질을 정화시키고, 미세 오염물질이 없는 프로세싱 환경에 모듈식 격리 컨테이너를 도킹시키기 위한 도킹 및 환경 정화 시스템에 있어서, 상기 모듈식 격리 컨테이너를 수용하기 위하여 상기 프로세싱 환경과 교통하도록 연결된 도킹 챔버를 형성하는 하우징과; 상기 하우징을 상기 프로세싱 환경에 장착하는 수단과; 상기 모듈식 격리 컨베이너가 상기 도킹 챔버안에 배치될 때 상기 내부 챔버에 접근할 수 있도록 상기 모듈식 격리 컨테이너 도어를 제거하기 위해 상기 하우징에 정착되는 수단과; 상기 내부 챔버의 내재물로부터 미세 오염물질을 정화하는 수단 및; 상기 정화하는 수단과 상기 모듈식 격리 컨테이너 도어를 제거하는 상기 수단을 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹 및 환경 정화 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모듈식 격리 컨테이너 도어 제거 수단은 상기 모듈식 격리 컨테이너 도어를 잡는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹 및 환경 정화 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모듈식 격리 컨테이너 도어 제거 수단은 개방위치와 상기 도킹 챔버를 밀봉하는 폐쇄위치 사이에서 피벗식으로 이동가능하도록 상기 하우징에 힌지식으로 장착된 도어 부분과 상기 모듈식 격리 컨테이너를 수용하기 위하여 상기 도어 부분에 장착된 선반을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹 및 환경 정화 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 진공원을 부가로 포함하며, 상기 도어 부분은 상기 진공원에 연결된 진공 분기관을 포함하며, 상기 진공 분기관은 상기 모듈식 격리 도어가 다수의 흡입 컵에 근접되게 위치될 때 모듈식 격리 컨테이너 도어를 잡기 위하여 상기 진공원과 교류되도록 연결된 다수의 흡입 컵을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹 및 환경 정화 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정화 수단은 주변의 공기를 수용하도록 연결된 공기 도관과, 상기 주변의 공기를 여과하기 위한 여과기 및, 유체가 교류되도록 상기 도킹 챔버에 연결된 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹 및 환경 정화 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 정화 수단은 불활성 가스를 상기 도킹 챔버에 전달하기 위하여 연결된 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹 및 환경 정화 시스템.
KR1019980700332A 1995-07-18 1996-06-26 도킹 및 환경 정화 시스템 KR100281942B1 (ko)

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