KR101131147B1 - 웨이퍼 저장 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 제조 시에 웨이퍼 용기를 수납하는 저장 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼를 수납하는 웨이퍼 용기와, 상기 웨이퍼 용기가 놓이는 지지체로서, 가스인입홀 및 가스배기홀이 형성되어 있는 스테이션과, 상기 가스인입홀 및 가스배기홀에 대응되는 위치에 각각 설치되어, 상기 웨이퍼 용기 내부로 가스를 인입하는 가스인입포트 및 웨이퍼 용기 외부로 가스를 배기하는 가스배기포트와, 상기 웨이퍼 용기가 상기 스테이션에 놓일 때 상기 웨이퍼 용기의 하중가압력을 감지하는 하중감지수단을 포함한다.
Description
본 발명은 반도체 소자 제조 시에 웨이퍼 용기를 수납하는 저장 장치에 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.
상기와 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.
예를 들어, 웨이퍼의 열처리 공정을 수행하기 위한 웨이퍼 공정 설비는 웨이퍼를 열처리 가공하기 위한 웨이퍼 공정처리 장치와, 웨이퍼를 상기 웨이퍼 공정처리 장치로 이송하기 위한 EFEM(equipment front end module)과 같은 웨이퍼 이송 장치를 포함한다.
한편, 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. 풉(FOUP) 도어가 열리고 풉(FOUP)으로부터 웨이퍼들이 반출되어 웨이퍼 공정처리 장치로 이송된다. 공정이 완료된 웨이퍼들은 다시 풉(FOUP)내로 반입되고, 풉(FOUP) 도어가 닫혀 풉(FOUP)은 외부로부터 밀폐된다.
웨이퍼 이송 장치 내로 유입되는 공기는 필터링되어 여과되지만, 밀폐된 풉(FOUP) 내는 필터링되지 않은 공기가 존재한다. 공기는 산소(O2), 수분(H2O), 그리고 오존(O3)과 같은 분자성 오염물질들을 포함하고 있다. 따라서 밀폐된 풉(FOUP) 내에 존재하는 산소 함유의 가스오염물질들은, 밀폐된 풉(FOUP) 내의 웨이퍼 표면을 자연 산화시켜 웨이퍼 상에 자연 산화막(natural oxide)을 형성한다. 이러한 자연 산화막은 경우에 따라서 양품의 반도체 생산을 저해하는 원인으로 작용한다.
예를 들어, 밀폐된 풉(FOUP)의 내부 습도가 40%~50%로 놓일 경우, 웨이퍼의 자연 산화막이 활성화됨으로 인해 공정 특성을 변화시켜 결과적으로 제조되는 반도체 품질을 저화시키는 문제가 있다.
본 발명의 일 기술적 과제는 웨이퍼 용기내에 존재하는 오염물질들로 인해 웨이퍼 상에 자연 산화막이 형성되는 것을 방지하는데 있다. 또한, 본 발명의 기술적 과제는 웨이퍼 용기 내의 웨이퍼에 자연 산화막이 형성되는 것을 방지하기 위해 웨이퍼 용기내의 수분을 제거하는 가스를 웨이퍼 용기 내에 공급하는데 있다. 또한, 본 발명의 기술적 과제는 웨이퍼 용기 내에 가스를 인입 및 배기하는 기구적 구조를 제시하는데 있다. 또한, 본 발명의 기술적 과제는 웨이퍼 용기의 하중을 감지하는 기구적 구조를 제시하는데 있다. 또한, 본 발명의 기술적 과제는 웨이퍼 용기의 하중 및 웨이퍼 용기 내의 가스 압력을 감지하여 이에 따른 가스 유량 제어를 하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 웨이퍼를 수납하는 웨이퍼 용기와, 상기 웨이퍼 용기가 놓이는 지지체로서, 가스인입홀 및 가스배기홀이 형성되어 있는 스테이션과, 상기 가스인입홀 및 가스배기홀에 대응되는 위치에 각각 설치되어, 상기 웨이퍼 용기 내부로 가스를 인입하는 가스인입포트 및 웨이퍼 용기 외부로 가스를 배기하는 가스배기포트와, 상기 웨이퍼 용기가 상기 스테이션에 놓일 때 상기 웨이퍼 용기의 하중가압력을 감지하는 하중감지수단을 포함한다.
상기 웨이퍼 용기는 상기 가스인입홀 및 가스배기홀에 각각 대응되는 위치에 인입홀 및 배기관이 상기 웨이퍼 용기의 저면에 형성되어 있다.
가스인입포트는, 상기 스테이션의 저면에 결합된 형태로서, 스페이스 공간을 내부에 가지며, 가스 유입되는 유입홀이 상기 스페이스 공간의 하부면에 형성되는 몸체와, 상기 스페이스 공간의 내부 둘레를 따라 수직으로 위치하는 탄성 부재와, 상기 유입홀의 하부에 삽입되어 가스를 제공하는 가스유입관과, 상기 탄성부재 위에 올려져 탄성력에 의해 상하 움직이는 바디체로서, 상기 바디체의 중앙 내부에 가스노즐관이 형성되어, 상기 가스노즐관의 하단이 상기 유입홀의 상부로 삽입되는 하중감지체를 포함한다.
상기 하중감지수단은, 상기 바디체에서 수평으로 돌출된 플레이트 바 형태의 하중검출단과, 상기 하중검출단의 하면에 닿아 눌리어짐에 의해 하중가압력을 감지하는 하중감지센서를 포함한다.
본 발명의 실시 형태는 웨이퍼 용기가 스테이션에 놓일 때 상기 웨이퍼 용기의 하중가압력을 감지하는 하중감지센서부와, 상기 웨이퍼 용기 내의 가스압력을 감지하는 가스압감지센서부와, 상기 웨이퍼 용기 내로 인입되는 가스의 유량을 조절하는 가스유량 조절부와, 상기 감지되는 하중가압력 및 가스압력에 따라서 상기 가스유량 조절부를 제어하여 웨이퍼 용기 내로 유입되는 가스의 양을 조절하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면 웨이퍼 용기 내에 비산화성 혹은 불활성 가스를 주입하여 웨이퍼 용기내의 불순물을 제거할 수 있다. 또한, 스테이션 위에 웨이퍼 용기가 놓여져 있는지를 감지하여 그에 따른 관리 제어를 수행할 수 있다. 또한, 웨이퍼 용기 내의 가스압을 감지하여 웨이퍼 용기 내의 가스 유량을 조절할 수 있다. 또한, 가스 인입 기능뿐만 아니라 웨이퍼 용기의 하중도 함께 감지하는 가스인입포트 기구적 구조를 제시함으로써, 가스인입포트 외에 별도의 용기 하중 감지 수단을 구비하지 않아도 되어 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 공정 설비의 개략적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로드 포트의 개략적 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 용기의 개략적 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 용기와 스테이션이 결합되는 모습을 하측에서 바라본 모습을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 종형 열처리를 수행하는 공정 튜브를 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스테이션을 상부에서 바라본 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가스인입포트의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가스인입포트의 외관 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 스테이션에 설치된 가스인입포트가 베이스 용기의 하중을 받지 않을 때와 받을 때의 모습을 도시한 그림이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가스배기포트의 분해 사시도이다.
도 11은 가스인입포트 및 가스배기포트 및 웨이퍼 용기가 스테이션에 장착되는 모습을 하측에서 바라본 모습을 도시한 그림이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 공정 설비에서의 웨이퍼 용기 놓임 상태에 따라 제어를 수행하는 웨이퍼 저장 장치의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 가스압감지센서부의 동작 온(ON)/오프(OFF) 과정을 나타낸 타임 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 8개의 웨이퍼 용기의 가스압을 동시에 제어할 수 있는 구성예를 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로드 포트의 개략적 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 용기의 개략적 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 용기와 스테이션이 결합되는 모습을 하측에서 바라본 모습을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 종형 열처리를 수행하는 공정 튜브를 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스테이션을 상부에서 바라본 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가스인입포트의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가스인입포트의 외관 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 스테이션에 설치된 가스인입포트가 베이스 용기의 하중을 받지 않을 때와 받을 때의 모습을 도시한 그림이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가스배기포트의 분해 사시도이다.
도 11은 가스인입포트 및 가스배기포트 및 웨이퍼 용기가 스테이션에 장착되는 모습을 하측에서 바라본 모습을 도시한 그림이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 공정 설비에서의 웨이퍼 용기 놓임 상태에 따라 제어를 수행하는 웨이퍼 저장 장치의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 가스압감지센서부의 동작 온(ON)/오프(OFF) 과정을 나타낸 타임 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 8개의 웨이퍼 용기의 가스압을 동시에 제어할 수 있는 구성예를 도시한 그림이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 공정 설비의 개략적 단면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로드 포트의 개략적 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 용기의 개략적 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 용기와 스테이션이 결합되는 모습을 하측에서 바라본 모습을 도시한 사시도이다.
웨이퍼 공정 설비는, 웨이퍼를 공정 처리하는 웨이퍼 공정처리 장치(300)와, 웨이퍼를 수납하는 웨이퍼 용기(110) 및 웨이퍼 용기(110)를 지지하는 스테이션(120)을 포함하는 웨이퍼 저장 장치(100)와, 상기 웨이퍼 용기(110)와 웨이퍼 공정처리 장치(300) 간에 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송 장치(200)를 포함한다.
상기 웨이퍼 공정처리 장치(300)는 웨이퍼에 대하여 증착, 열처리, 포토리소그래피, 식각, 세정 등의 웨이퍼 공정을 수행하는 모듈이다. 이하에서는, 웨이퍼 공정처리 장치(300)의 일 예로서 웨이퍼에 대해 종형열처리를 수행하는 종형열처리 장치를 예로 들어 설명하겠으나, 그 밖의 증착 공정처리 장치, 포토리소그래피 공정처리 장치, 식각 처리 장치 및 세정 공정처리 장치 등과 같이 다양한 웨이퍼 공정처리 장치에서도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.
종형열처리를 수행하는 웨이퍼 공정처리장치(300)에 대하여 설명한다.
종형열처리하는 웨이퍼 공정처리 장치(300)는, 열처리를 수행하는 공정 튜브(310)와, 공정 튜브(310)에 웨이퍼 보트를 싣는 반송 기구(320)를 구비한다. 상기 반송 기구(320)는 보트(321) 및 보트 엘리베이터(322)를 통해 상하 동작되어 공정 튜브(310)에 웨이퍼 보트를 싣는 기능을 수행한다.
공정 튜브(310)는 복수개, 예를 들면, 100장의 반도체 웨이퍼를 연직방향으로 동축적으로 소정의 간격을 두고 각각 수평으로 웨이퍼 보트에 배설하고, 이들 보트내의 웨이퍼를 고온, 예를 들면, 800℃ 내지 1000℃ 로 배치타입으로 열처리하는 것이다.
종형 열처리를 수행하는 공정 튜브(310)는, 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같은 구조를 가지고 있다. 반응관(319)의 바깥 주위에는, 통형상 히터(311)가 설치되어 있다. 히터(311)는, 균열영역을 넓게 잡기 위하여, 예를 들면, 상부 히터(311a), 중부 히터(311b), 하부 히터(311c)의 셋으로 분할하여 설치되어 있고, 반응관(319) 내에 500℃ 내지 1200℃의 원하는 온도 영역으로 가열 조정한다.
공정 튜브(310)는 대략 수직으로 배설되어 있고, 그 내벽에는 단열부재(312)가 배치되어 있다. 반응관(319) 내에는 다수의 웨이퍼(313)를 연직방향으로 소정간격을 두고 수평으로 수용한 웨이퍼 보트(314)가 삽입된다.
상기 웨이퍼 보트(314)는 공정 튜브(310)의 외부에 설치된 회전구동기구에 연결된 턴테이블(315) 상에 탑재되어 있고, 보트 및 보트 엘리베이터에 의한 반송기구에 의하여 회전구동기구와 일체로 되어서 상하운동이 가능하게 되어 있다.
상기 회전구동기구에 의하여 웨이퍼를 회전함으로써 균일한 가열을 실현한다. 반응관(319)의 정상부에는, 반응가스를 공급하는 가스공급구(316)가 형성되어 있다. 가스 공급구(316)에는 도관(316a)이 접속되어 있고, 그 도관(316a)은 가스공급수단(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
반응관(319)의 측벽의 하부에는, 반응관(319) 내의 가스를 배기하는 가스 배기구(317)가 형성되어 있다. 가스 배기구(317)는, 배기수단(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
한편, 웨이퍼 이송 장치(200)는 웨이퍼 용기(100)와 웨이퍼 공정처리 장치(300) 간에 웨이퍼를 이송하는 장치로서, 하우징(220), 반송 로봇(270), 로드포트(240)를 포함한다.
하우징(220)은 직육면체의 형상을 가지는데, 웨이퍼 공정처리 장치(300)와 인접하는 측면인 후면(222)에는 웨이퍼 이송을 위한 통로인 반입구(223)가 형성되고, 웨이퍼 저장 장치(100)와 인접하는 전면(224)에는 웨이퍼 용기(110)의 도어(119)에 위치하는 개구부(243)가 형성된다. 하우징(220)의 상부에는 하우징(220) 내부를 일정 청정도로 유지하기 위한 클리닝부(260)가 배치된다.
클리닝부(260)는 하우징(220) 내의 상부에 배치되는 팬(262)과 필터(264)를 가진다. 팬(262)은 하우징(220) 내의 상부에서 하부로 공기가 층류로 흐르도록 하며, 필터(264)는 공기 중의 파티클을 제거하여 공기를 여과한다.
하우징(220)의 하부면에는 공기의 배기 통로인 배기구(226)가 형성된다. 공기는 자연 배기되거나 펌프(미도시)에 의해 강제 배기될 수 있다. 하우징(220)의 내측에는 웨이퍼 용기(100)와 웨이퍼 공정처리 장치(300) 간에 웨이퍼를 반송하기 위한 반송 로봇(270)이 배치되고, 반송 로봇(270)은 컨트롤러(280)에 의해 제어된다. 반송 로봇(270)은 하나 또는 둘 이상 설치될 수 있다.
로드 포트(240)는 웨이퍼 용기를 지지하는 받침 부재(244)가 구비되고, 웨이퍼 용기(110)의 도어(119)를 개폐하는 도어 오프너(250)가 구비된다. 로드 포트(240)의 받침 부재(244)의 상부 면에는 웨이퍼 용기(100)가 놓이는 스테이션(120)이 설치된다.
로드 포트(240)의 하부에 설치된 도어 오프너(250)는 스테이션(120)에 놓인 웨이퍼 용기(110)의 도어(119)를 개폐하기 위한 것이다.
도어 오프너(250)는 도어 홀더(252), 아암(256), 그리고 구동부(미도시)를 포함한다. 도어 홀더(252)는 개구부(243)와 상응되는 크기 및 형상을 가진다.
암(256)은 도어 홀더(252)의 후면에 고정 결합되고, 받침 부재(244) 내에 설치된 구동부(미도시)에 의해 구동된다.
아암(256)은 도어 홀더(252)의 일면에 고정 결합되고, 받침 부재(244) 내에 설치된 구동부(미도시)에 의해 상하 그리고 전후 방향으로 이동된다. 웨이퍼 용기(110)로부터 도어(119)가 열리면, 아암(256)은 도어 홀더(252)를 일정거리 후진 이동시키고, 이후에 개구부(243)보다 아래로 이동시켜 도어(119)를 웨이퍼 용기(110)의 몸체(111)로부터 분리시킨다. 웨이퍼 공정처리 장치(300)에서 웨이퍼에 대한 처리 공정이 진행된 후, 웨이퍼들이 반송 로봇(270)에 의해 웨이퍼 공정처리 장치(300)로부터 웨이퍼 용기(110)로 반입되면, 도어 홀더(252)가 승강 후 전진되고, 도어(119)는 웨이퍼 용기(110)의 몸체(111)와 결합된다.
한편, 웨이퍼 저장 장치(100)는 웨이퍼를 수납하는 웨이퍼 용기(110)와 상기 웨이퍼 용기(110)가 거치되는 스테이션(120)을 포함한다.
웨이퍼 용기(110)는 복수개의 웨이퍼를 공정의 전후에 보관 및 운반하는 캐리어로서 이송 중에 대기중의 이물질이나 화학적인 오염으로부터 웨이퍼를 보호하는 수납 도구이다. 웨이퍼 용기(110)는 전방이 개방된 몸체(111)와 몸체(111)의 전방을 개폐하는 도어(119)를 가진다. 몸체(111)의 내측 벽에는 웨이퍼들이 삽입되는 복층으로 이루어진 슬롯(116)이 형성된다.
상기 복층의 슬롯(116)이 형성되는 이유는, 생산성 향상을 위하여 동일한 공정 조건하에서 복수개의 웨이퍼에 대하여 동시에 공정이 진행되도록 하는 배치(batch) 방식으로 진행하기 위함이다.
상기 배치 방식은 복수개의 웨이퍼를, 예를 들어, 웨이퍼 용기에 담긴 13매 또는 25매의 웨이퍼를 수직적 또는 수평적으로 50매 이상 보트(boat)에 수납한 후 이를 특정 공정 조건하의 공정 튜브(310)에 로딩시킨 후 모든 웨이퍼에 대하여 동일한 공정이 동시에 진행되도록 하는 방식이다.
상기 웨이퍼 용기(110)로는 바람직하게는 밀폐형 웨이퍼 캐리어인 전방 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod, FOUP)가 사용될 수 있는데, 이에 한정되지 않고 도어를 갖는 다양한 밀폐형 웨이퍼 용기라면 본 발명의 실시예에 적용될 수 있을 것이다.
또한, 웨이퍼 용기(110)의 저면은 스테이션(120)과 맞닿는 부분으로서, 이러한 웨이퍼 용기의 저면에는 저면을 관통하는 인입홀(112)과 배기관(114)이 형성된다.
인입홀(112) 및 배기관(114)의 원둘레 주변에는 웨이퍼 용기 인입패드(113) 및 웨이퍼 용기 배기패드(115)가 웨이퍼 용기(110)의 저면 외부측에 형성되는데, 이는 인입홀(112)과 배기관(115)이 스테이션(120)의 상부에 놓일 때 접합성을 향상시키기 위함이다.
상기 웨이퍼 용기 인입패드(113) 및 웨이퍼 용기 배기패드(115)는 접합성이 좋은 실리콘 재질이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 고무 재질, 연성 플라스틱 재질 등 다양한 재질이 사용될 수 있다. 상기 웨이퍼 용기 인입패드(113) 및 웨이퍼 용기 배기패드(115)는 스테이션(120)에 위치한 가스인입포트(400) 및 가스배기포트(500)의 상부에 각각 놓여, 가스인입포트(400) 및 가스배기포트(500)와의 접합성을 좋게 한다.
상기 인입홀(112)을 통해 웨이퍼 용기(110) 내로 들어온 가스는 웨이퍼 용기 내를 순환하여 배기관(114)을 통해 외부의 배기수집수단(미도시)으로 배기된다. 상기와 같이 가스를 인입하여 웨이퍼 용기(110) 내를 순환시키는 것은 웨이퍼 용기(110) 내의 수분의 양을 조절하거나 웨이퍼 용기 내의 불순물을 제거하기 위한 것이다. 상기 가스는 웨이퍼 용기(110) 내의 수분을 제거하기 위하여 비산화성가스나 질소(N2)와 같은 불활성가스가 사용될 수 있는데, 웨이퍼 용기(110) 내의 수분 제거 목적이 아니라 웨이퍼 용기(110) 내의 다른 불순물을 제거하기 위해서 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 다른 불활성가스가 사용될 수 있다.
밀폐된 웨이퍼 용기(110) 내에 존재하는 공기는 산소(O2), 수분(H2O), 그리고 오존(O3)과 같은 분자성 오염물질들을 포함하고 있는데, 이들은 밀폐된 웨이퍼 용기(110) 내의 웨이퍼 표면을 자연 산화시켜 웨이퍼 상에 자연 산화막(natural oxide)을 형성시킨다.
이러한 원하지 않은 자연 산화막은 양품의 반도체 생산을 저해하는 원인으로 작용한다. 예를 들어, 밀폐된 웨이퍼 용기(110)의 내부 습도가 40%~50%로 놓일 경우, 웨이퍼의 자연 산화막 생성이 더욱 증가되어 공정 특성을 변화시켜 결과적으로 제조되는 반도체 품질을 저화시킨다.
따라서 본 발명의 실시예는 웨이퍼 용기(110) 내의 수분을 제거하기 위하여, 웨이퍼 용기(110) 내에 산화를 방지할 수 있는 가스인 질소(N2)와 같은 불활성가스나 비산화성가스를 인입하는 것이다. 웨이퍼 용기(110) 내로 인입된 질소는 수분과의 화학 결합에 의하여 웨이퍼 용기(110) 내의 수분을 제거하게 된다. 따라서 질소 가스를 투입하여 웨이퍼 용기(110) 내의 수분을 제거함으로써, 양질의 반도체 생산을 할 수 있다.
한편, 스테이션(120)을 상부에서 바라본 사시도를 도 6에 도시하였는데, 스테이션(120)에는 복수의 홈(121)들이 설치된다. 웨이퍼 용기(110)가 스테이션(120)상에 놓일 때 웨이퍼 용기(110)의 바닥면에 형성된 핀들(미도시)이 상기 홈(121)들에 삽입된다. 상술한 구조에 의해 웨이퍼 용기(110)는 스테이션(120) 상의 정해진 위치에 정확하게 놓일 수 있다.
이밖에도 스테이션(120)은 후술할 가스인입포트가 삽입되는 영역인 가스인입홀(122)과 가스배기포트가 삽입되는 영역인 가스배기홀(123)이 형성된다.
상기 가스인입홀(122)에 장착되는 가스인입포트를 통해 웨이퍼 용기(110) 내부로 가스가 인입되며, 상기 가스배기홀(123)에 장착된 가스배기포트를 통해 웨이퍼 용기(110) 내부의 가스가 외부로 배기된다.
이하, 가스인입포트의 구조 예시를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 후, 가스배기포트의 구조 예시를 도 10을 참고하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가스인입포트의 분해 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가스인입포트의 외관 사시도이다.
가스인입포트(400)는 가스인입하는 기능과 웨이퍼 용기의 하중가압력을 센싱하여 제어부(미도시)로 전송하는 기능을 수행한다.
이를 위하여 가스인입포트(400)는 가스유입관(410), 몸체(420), 탄성부재(430), 하중감지체(440), 포트인입 패드(450) 및 하중감지센싱수단(460)을 포함한다.
가스유입관(410)은 가스공급원(미도시)으로부터 제공되는 가스가 유입되는 노즐관이다. 가스유입관(410)의 체결체(411)는 몸체(420)의 유입홀(421)에 삽입되어 체결된다. 이때, 가스유입관(410)의 체결체(411) 외면과 유입홀(421) 내부면과의 체결 부분은 구리스 또는 에어갭과 같은 실링(sealing) 밀봉 처리하여, 유입홀(421)을 통해 들어오는 가스가 몸체 외부로 새어 나가지 않도록 한다.
몸체(420)는 나사홀(422)을 두어, 상기 나사홀(422)을 통해 몸체(420)의 상부면을 스테이션(120)의 저면에 결합 부착시킨다. 몸체(420)의 내부는 하중감지체(440) 및 탄성부재(430)가 놓이는 내부 공간인 스페이스 공간(423)을 두고 있으며, 스페이스 공간(423)의 하부면은 유입홀(421)이 형성된다. 상기 유입홀(421)을 통해 가스유입관(410)의 체결체(411)가 내부에 삽입되어 체결된다.
상기 스페이스 공간(423)을 감싸는 외부벽 일측에는 수평으로 된 플레이트(424)를 두어, 상기 플레이트(424)에 하중감지센서(461)를 위치시킨다. 또한, 스페이스 공간(423)을 감싸는 일측 내벽(425)은 턱 구조의 수직으로 개방된 구조를 가져, 하중감지체(440)의 하중검출단(462)이 상기 턱 구조 내부를 따라 상하 이동할 수 있도록 한다.
탄성부재(430)는 스프링 등의 탄성력을 제공하는 탄성 재질로 이루어져 있으며 스페이스 공간(423) 내에 수직으로 위치한다. 하중감지체(440) 위에 웨이퍼 용기가 안 놓여진 상태에서는, 탄성부재(430)의 탄성력에 의해 하중감지체(440)를 상측 방향으로 올라가 위치시킨다. 반면에, 하중감지체(440) 위에 웨이퍼 용기가 놓여진 상태에서는, 탄성부재(430)가 눌리어져 하중감지체(440)가 하측 방향으로 내려가 위치하게 된다.
하중감지체(440)는 도 4에 도시한 웨이퍼 용기 인입패드(113)가 상부에 놓일 때 이를 감지하는 바디체(441)로서, 가스노즐관(442)을 포함한다.
상기 바디체(441)는 복층 구조를 가져, 상부에 제1바디(441a)를 구비하고 하부에 제2바디(441b)를 구비한다.
상기 제1바디(441a)는 도 6에 도시된 스테이션(120)의 가스인입홀(122)의 직경보다 같거나 작게 하여, 제1바디(441a)의 외경이 상기 가스인입홀(122)의 내부면에 삽입되도록 한다. 상기 제1바디(441a) 및 가스인입홀(122)의 직경은 되도록이면 크게 설계하며, 바람직하게는 28mm 이상으로 설계함이 바람직하다. 웨이퍼 용기 인입패드(113)가 제1바디(441a)의 상부에 놓이는 포트인입 패드(450)에 안착될 때, 서로간의 접합성을 높이기 위하여 직경을 크게 설계하는 것이다. 또한, 이러한 패드를 사용한 웨이퍼 용기(110)와 가스인입포트(120)간의 접합성의 향상으로 인해 하중가압력 측정이 더욱 정밀해질 수 있다.
상기 제2바디(441b)는 도 6에 도시된 스테이션(120)의 가스인입홀(122)의 직경보다 더 크게 형성하여, 스테이션(120)의 가스인입홀(122) 주변의 스테이션 저면을 지지하도록 한다. 따라서 제2바디(441b)에 의해 바디체(441)가 스테이션 상부면 위로 돌출되지 않는다.
즉, 제1바디(441a) 및 제2바디(441b)로 이루어진 바디체(441)가 탄성부재(430)의 탄성력에 의해 상하 움직일 시에, 제1바디(441a)는 도 6에 도시된 스테이션(120)의 가스인입홀(122) 내부면을 따라 상하 움직이게 되며, 가스인입홀(122)의 직경보다 크게 설계된 제2바디(441b)는 가스인입홀(122) 주변의 스테이션의 저면을 지지하게 되어 바디체(441)가 스테이션(120)의 상부면으로 돌출되지 않는다.
경우에 따라서, 바디체(441)는 상기 제1,2바디(441a,441b) 이외에 최하부에 제3바디(441c)를 구비할 수 있다. 상기 제3바디(441c)의 직경을 몸체(420)의 스페이스 공간(423)과 동일한 직경을 갖도록 하여 제3바디(441c)의 바깥면이 몸체(420)의 스페이스 공간(423)의 내부면과 밀착되도록 하며, 밀착된 면을 실링(sealing)처리하여 밀봉한다. 따라서 유입홀(421)과 가스노즐관(410)의 체결체(411)와의 체결 부분에서 새어나올 수 있는 가스를 차단할 수 있다.
가스노즐관(442)은 바디체(441c)의 중앙 내부를 관통하여 수직으로 구비된다. 상기 가스노즐관(442)의 하부단(442b)은 몸체(420)의 유입홀(423)에 삽입되고 가스유입관(410)과 연통하여, 가스유입관(410)으로부터 가스를 유입할 수 있다.
가스노즐관(442)의 상단(442a)은 제1바디(441a)의 상부면에서 돌출된 구조를 가진다. 가스노즐관(442)의 상단(442a)은 도 6에 도시된 스테이션(120)의 가스인입홀(122)을 통과하여 도 4에 도시된 웨이퍼 용기(110)의 인입홀(112)에 삽입됨으로써, 웨이퍼 용기(110) 내부로 가스를 인입할 수 있다.
포트인입 패드(450)는 바디체(441) 위에 놓이는 패드로서, 제1바디(441a)의 직경과 같거나 적은 직경을 가지도록 한다. 상기 포트인입 패드(450)는 도 4에 도시된 웨이퍼 용기 인입패드(113)와의 접합성을 높일 수 있는 재질로서 구현된다. 상기 포트인입 패드(450)는 접합성 좋은 실리콘 재질이 사용될 수 있으며, 고무재질, 연성 플라스틱 재질 등 다양한 재질이 사용될 수 있다.
또한, 포트인입 패드(450)와 도 4에 도시된 웨이퍼 용기 인입패드(113)와의 접합성을 높이기 위하여, 포트인입 패드(450)의 직경은 되도록이면 크게 설계하며, 바람직하게는 28mm로 설계한다. 또한, 포트인입 패드(450)의 높이를 되도록이면 높게 설계하며, 바람직하게는 6mm로 설계한다.
또한, 포트인입 패드(450)의 상부면은 평면형이 아닌 오목형으로 설계함이 바람직하다. 가스노즐관(442)의 상단(442a)이 도 4에 도시된 인입홀(112)에 삽입되어 가스 분출 시에 가스 분사능력을 강화시키기 위함이다.
하중감지수단(460)은 바디체(441), 즉, 제1바디(441a)나 제2바디(441b)에서 수평으로 돌출된 플레이트 바(plate bar) 형태의 하중검출단(462)과, 상기 하중검출단(462)의 눌리어짐에 의한 하중가압력을 감지하는 하중감지센서(461)를 구비한다. 상기 하중검출단(462)은 플레이트 바(plate bar) 형태뿐만 아니라 'ㄱ'자 플레이트 바 형태 등 다양한 돌출된 구조를 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 스테이션에 설치된 가스인입포트가 베이스 용기의 하중을 받지 않을 때와 받을 때의 모습을 도시한 그림이다.
도 9(a)에 도시한 바와 같이, 포트인입 패드(450)의 상부에 웨이퍼 용기가 놓이지 않는 상태에서는 탄성부재(430)의 탄성력에 의해, 하중검출단(462)이 위쪽으로 상승되어 하중검출단(462)의 하부면이 하중감지센서(461)에 닿지 않게 된다.
반면에, 도 9(b)에 도시한 바와 같이 스테이션(120)에 구비된 포트인입 패드(450)의 상부에 웨이퍼 용기(110)가 놓일 때에는, 가스노즐관(442)의 상단(442a)가 웨이퍼 용기(110)의 인입홀(112)에 삽입되어 웨이퍼 용기(110) 내고 가스를 공급할 수 있다.
또한, 스테이션(120)에 구비된 포트인입 패드(450)의 상부에 웨이퍼 용기(110)가 놓일 때에, 웨이퍼 용기(110)의 인입홀(112)의 주변 저면에 형성된 웨이퍼 용기 인입패드(113)가 제1바디(441a)에 닿게되어 하중가압을 제공한다. 따라서 웨이퍼 용기 하중에 의해 바디체(441;441a,441b,441c)가 아래로 내려오게 되고, 바디체(441;441a,441b,441c)에서 수평 돌출된 하중검출단(462) 역시 아래로 내려오게 되어, 하중검출단(462)의 하부면이 하중감지센서(461)에 닿는 구조를 가진다.
하중감지센서(461)는 하중검출단(462)에 의해 눌리어지는 하중가압력을 감지하여 제어부(미도시)에 제공한다.
제어부(미도시)는 상기 하중가압력에 따라서 웨이퍼 용기가 스테이션에 올려져 있는지, 또는, 웨이퍼 용기가 스테이션에 올려져 있더라도 올바르게 올려져 있는지를 판단한다. 즉, 하중가압력이 '0'인 경우 웨이퍼 용기가 올려져 있지 않은 상태라고 판단한다. 또한, 하중가압력이 미리 설정된 임계치 이상일 경우 웨이퍼 용기가 올바르게 올려져 있다고 판단하고, 임계치 이하일 경우 웨이퍼 용기가 비스듬히 잘못 놓여져 있다고 판단한다.
한편, 상기에서 하중가압력을 측정하기 위한 하중감지방식으로서 하중검출단(462)과 하중감지센서(461)를 이용하고 있으나, 이밖에도 다양한 하중감지방식으로 변경 구현 가능하다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가스배기포트의 분해 사시도이다.
가스배기포트(500)의 구조 역시 가스인입포트(400)와 유사한 구조를 가지기 때문에 동일한 구조 부분에 대한 설명은 생략한다.
다만, 웨이퍼 용기의 하중가압력을 가스인입포트(400)가 감지하고 있어 하중가압력을 중복적으로 감지할 필요가 없기 때문에, 가스배기포트(500)는 하중감지수단인 하중감지센서, 하중검출단을 생략할 수 있다.
또한, 몸체(520)의 스페이스 공간(523) 하부면에는 가스를 외부로 배출시키는 유출홀(521)이 형성된다.
또한, 가스배기포트(500)의 하중감지체의 중앙 내부에 형성된 가스노즐관의 상단(542a)은 돌출되지 않는 홈 구조를 가진다. 도 4에 도시된 웨이퍼 용기(110)의 배기관(114)이 상기 가스노즐관의 홈 구조에 삽입됨으로써, 웨이퍼 용기 내부의 가스가 유출홀에 결합된 가스배출관(521)을 통해 배출된다.
한편, 가스인입포트(400)에 하중감지수단을 구비하고 가스배기포트(500)에는 하중감지수단을 구비하지 않은 예를 설명하였으나, 반대로, 가스인입포트(400)가 아닌 가스배기포트(500)에만 하중감지수단을 구비할 수 있다.
또한, 보다 정밀한 하중가압력을 측정하기 위하여 가스인입포트(400) 및 가스배기포트(500) 양쪽 모두에 하중감지수단을 구비하여 이들의 평균값을 취할 수 있다.
도 11은 가스인입포트 및 가스배기포트 및 웨이퍼 용기가 스테이션에 장착되는 모습을 하측에서 바라본 모습을 도시한 그림이다.
스테이션(120)의 상부면에 웨이퍼 용기(110)가 놓이게 되면, 가스인입포트(400)의 돌출된 가스노즐관 상단(442a)이 스테이션의 가스인입홀(122)을 관통하여 웨이퍼 용기(110)의 인입홀(112)에 삽입된다. 따라서 가스노즐관 상단(442a)에서 분사되는 가스가 웨이퍼 용기(110) 내로 유입될 수 있다.
마찬가지로, 가스배기포트(400)의 웨이퍼 용기(110)의 배기관(114)이 스테이션의 가스배기홀(123)을 관통하여 가스노즐관 상단의 홈 구조(542a)에 삽입된다. 따라서 웨이퍼 용기(110) 내의 가스가 외부로 배출될 수 있다.
한편, 가스배기포트 측에는 별도의 차압센서(125)를 구비한다. 차압센서(125)는 가스배기포트(500) 내부 또는 근처에 배기압측정센서(미도시)를 설치하고, 배기압측정센서를 통해 용기 내부로부터 배출되는 가스(질소)의 배기 압력을 신호선(미도시)을 통해 입력받으며, 또한, 현재의 대기압력을 별도로 측정한다. 차압센서는 가스배기포트(500)에서 배출되는 가스의 배기압력과 현재의 대기압력 간의 차압을 산출한다.
상기와 같이 가스배기포트(500)측의 차압을 산출하는 이유는, 웨이퍼 용기 내의 가스의 양을 수시로 체크하여 웨이퍼 용기 내의 가스량을 최적화하기 위함이다. 예컨대, 제어부(미도시)는 상기 산출된 차압값이 기준치보다 낮을 경우 웨이퍼 용기 내로 유입되는 가스의 양을 증가시키며, 차압값이 기준치보다 높을 경우 웨이퍼 용기 내로 유입되는 가스의 양을 감소시키는 제어를 수행할 수 있다.
한편, 스테이션(120)에는 디스플레이모듈(126)이 설치되는데, 상기 차압센서에서 측정된 차압값 등이 디스플레이될 수 있다. 다른 실시예로서 디스플레이모듈(126)이 도 2에 도시된 로드 포트의 받침 부재(244)에 설치되어 디스플레이될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 공정 설비에서의 웨이퍼 용기 놓임 상태에 따라 제어를 수행하는 웨이퍼 용기 내 가스 조절 장치의 블록도이다.
하중감지센서부(610)는 스테이션의 상부에 웨이퍼 용기가 놓였는지를 감지하는 센서로서, 예컨대, 도 7에 도시한 가스인입포트에 구비된 하중검출단(462) 및 하중감지센서(461)의 구조로 구현할 수 있다. 상기 하중감지센서(461)에서 감지되는 웨이퍼 용기의 하중가압력은 제어부(600)로 제공된다.
가스압감지센서부(620)는 웨이퍼 용기 내부에 존재하는 가스의 압력을 측정하는 센서로서, 감지되는 가스압을 제어부(600)로 제공한다.
상기 가스압감지센서부(620)는 다양한 방식으로 구현할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 가스압 직접센싱 방식 및 차압센싱 방식의 두 가지 방식으로 구현한 예를 설명한다.
상기 가스압 직접 센싱 방식은 가스압력을 측정하는 가스압센서를 웨이퍼 용기 내부에 직접 설치하여, 웨이퍼 용기 내부의 가스압을 직접 측정하는 방식이다. 밀폐된 웨이퍼 용기 내부에 설치되는 가스압센서는 적외선통신(IrDA), 블루투스(bluetooth) 등의 근거리 무선 통신을 이용하여 제어부(600)로 측정된 가스 압력값을 제공한다.
그런데 상기와 같이 웨이퍼 용기 내부에 가스압센서를 직접 구비하여 가스압을 직접 측정할 경우, 웨이퍼 용기 내의 가스압을 정확하게 측정할 수 있지만 설치 비용이 증대될 수 있다.
따라서 웨이퍼 용기 내부가 아니라 외부에서 웨이퍼 용기 내부의 가스압을 간접 예측할 수 있는 차압센싱 방식을 이용할 수 있다.
상기 차압센싱 방식은, 가스배기포트 측에서 노즐을 통해 외부로 배기되는 배기압력과 대기중의 대기압력을 측정하여 이들의 차압을 측정하는 도 11의 차압센서(125)를 이용하는 것이다. 차압센서(125)에서 측정되는 차압과 웨이퍼 용기 내부의 가스압력은 비례하기 때문에, 차압값이 클수록 웨이퍼 용기 내부의 가스압력이 높다는 것을 알 수 있다.
가스 유량 조절부(630)는 솔레노이드 밸브 등의 가스 유량 조절 수단을 통해, 가스인입포트로 인입되는 가스의 양을 조절한다. 제어부(600)의 구동 제어 명령에 따라 가스인입포트로 인입되는 가스의 양을 조절할 수 있다.
알람부(640)는 웨이퍼 용기 내부의 가스압력이 기준치 범위 보다 높거나 낮을 때 알람을 발생하는 기능을 수행하며, 경고음, 경고램프 등과 같이 다양한 방식으로 구현하여 관리자가 알 수 있도록 한다. 또한, 상기 알람부(640)는 무선 송신단으로 구현되어 관리자가 소유한 무선 단말기에 알람 내용을 전송하도록 구현할 수 있다.
디스플레이부(650)는 웨이퍼 용기 내부의 가스압력 수치나 경고 내용 등을 디스플레이하여 관리자가 볼 수 있도록 한다. 디스플레이부(650)는 도 11에 도시한 바와 같이 스테이션(120)의 하부면에 디스플레이모듈(126)을 구비하거나 도 2에 도시한 바와 같이 로드 포트의 받침 부재(244)에 구비할 수 있다.
제어부(600)는 PLC(Programmable Logic Controller) 등으로 구현되어, 상기 하중감지센서부(461) 및 가스압감지센서부(620)에서 측정된 값을 바탕으로, 가스유량조절부(630) 및 알람부(640) 및 디스플레이부(650)를 통하여 하기와 같은 제어 동작을 수행한다.
- 웨이퍼 용기 하중이 미감지인 경우(가스인입포트에서 감지되는 하중가압력이 '0'인 경우); 가스인입 차단, 웨이퍼 용기 미장착 디스플레이
- 웨이퍼 용기 하중이 기준치 미만인 경우; 가스인입 차단, 웨이퍼 용기 장착 에러의 알람 및 디스플레이
- 웨이퍼 용기 내 가스압력이 기준치 범위보다 높거나 낮은 경우; 웨이퍼 용기 내 인입되는 가스 유량을 낮추거나 높여서 기준치 범위에 들게 함
도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 가스압감지센서부의 동작 온(ON)/오프(OFF) 과정을 나타낸 타임 그래프이다.
웨이퍼 용기가 스테이션의 상부에 놓이는 순간(S1)부터, 하중감지센서부는 웨이퍼 용기가 놓였음을 나타내는 하이(high) 신호를 출력한다.
하중감지센서부가 웨이퍼 용기가 놓였음을 감지하는 신호가 출력된 후, 가스압감지센서부는 소정의 시간(안정화 시간)이 경과한 순간(S2)부터 웨이퍼 용기내의 가스압을 측정하는 과정을 갖는다.
웨이퍼 용기 인식 후에 안정화 시간 없이 곧바로 가스압을 측정할 경우, 뜻하지 않은 측정 에러나 오차를 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 웨이퍼 용기 감지후 일정한 안정화 시간(수초내지 수분)이 경과한 순간부터 가스압을 측정한다. 가스압 측정 방식은, 상기 도 12에서 설명한 바와 같이 가스압 직접센싱 방식 또는 차압센싱 방식 등으로 구현될 수 있다.
웨이퍼 용기가 스테이션에서 이격됨으로 인해, 하중감지센서부는 웨이퍼 용기가 놓여지지 않았음을 나타내는 로우(low) 신호를 출력할 경우, 하중감지센서부의 로우신호 출력 순간(S3)부터 웨이퍼 용기 가스압측정을 중지(off)한다.
한편, 상기 도 1 내지 도 13의 설명은 스테이션 위에 한 개의 웨이퍼 용기가 놓이는 경우를 설명한 것이다. 다수의 각각의 공정에 적용하기 위하여 스테이션 위에 다수개의 웨이퍼 용기가 놓였을 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다. 제어부는 상기 다수개의 웨이퍼 용기로부터의 하중감지센서부 및 가스압감지센서부로부터 센싱값을 입력받아, 제어를 수행한다.
도 14는 8개의 웨이퍼 용기의 가스압력을 동시에 제어할 수 있는 구성예를 도시한 그림이다.
가스유량조절부(630)는 8개의 솔레노이드 밸브를 구비하여 각각의 가스인입포트에 가스를 제공한다. 예컨대, 가스유량조절부내의 제1솔레노이드 밸브(valve1)는 제1웨이퍼 용기가 놓이는 제1가스인입포트(400a)에 가스를 제공하며, 제2솔레노이드 밸브(valve2)는 제2웨이퍼 용기가 놓이는 제2가스인입포트(400b)에 가스를 제공한다.
또한, 제어부(600)는 각각의 가스인입포트 및 가스배기포트에 설치된 센서들로부터 하중가압력의 값 및 가스압력의 값을 각각 입력받는다. 입력되는 각각의 값에 따라서 대응되는 솔레노이드 밸브를 조절하여 가스유량을 각각 제어한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로서 상기 제어부(600)는 개별 제어뿐만 아니라 웨이퍼 용기들을 그룹핑하여, 그룹 제어를 수행할 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 웨이퍼 저장 장치 110: 웨이퍼 용기
120: 스테이션 122: 가스인입홀
123: 가스배기홀 200: 웨이퍼 이송 장치
300; 웨이퍼 공정처리 장치 400: 가스인입포트
410: 가스노즐관 420: 몸체
421: 유입홀 423: 스페이스 공간
430: 탄성부재 440: 하중감지체
441: 바디체 442: 가스노즐관
460: 하중감지센싱수단 450: 포트인입 패드
500: 가스배기포트
120: 스테이션 122: 가스인입홀
123: 가스배기홀 200: 웨이퍼 이송 장치
300; 웨이퍼 공정처리 장치 400: 가스인입포트
410: 가스노즐관 420: 몸체
421: 유입홀 423: 스페이스 공간
430: 탄성부재 440: 하중감지체
441: 바디체 442: 가스노즐관
460: 하중감지센싱수단 450: 포트인입 패드
500: 가스배기포트
Claims (10)
- 웨이퍼 용기가 스테이션에 놓일 때 상기 웨이퍼 용기의 하중가압력을 감지하는 하중감지센서부(610);
상기 웨이퍼 용기 내의 가스압력을 감지하는 가스압감지센서부(620);
상기 웨이퍼 용기 내로 인입되는 가스의 유량을 조절하는 가스유량 조절부(630);
상기 웨이퍼 용기 내의 가스 상태에 따른 상태 정보를 알리는 알람부(640) 및 디스플레이부(650);
상기 감지되는 하중가압력 및 가스압력에 따라서 상기 가스유량 조절부를 제어하여 웨이퍼 용기 내로 유입되는 가스의 양을 조절하며, 상기 알람부 및 디스플레이부를 통해 상태 정보를 나타내는 제어를 수행하는 제어부(600)
를 포함하는 웨이퍼 저장 장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 가스압감지센서부(620)는, 웨이퍼 용기 내부에 설치되어 용기내 가스압력을 직접 감지하여 무선 통신수단을 통해 상기의 제어부(600)로 전송함을 특징으로 하는 웨이퍼 저장 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 가스압감지센서부(620)는, 상기 웨이퍼 용기에서 배기되는 배기압력과 대기압력과의 차압을 측정하여 상기 제어부(600)로 전송하며, 상기 제어부(600)는 상기 차압에 비례하여 상기 웨이퍼 용기 내의 가스압력을 산출하는 웨이퍼 저장 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제어부(600)는, 측정된 가스압력이 기준치 범위를 벗어난 경우 상기 웨이퍼 용기로 유입되는 가스의 양을 증가 또는 감소시켜, 웨이퍼 용기의 가스압력이 기준치 범위 내에 있도록 제어하는 웨이퍼 저장 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제어부(600)는, 상기 감지된 하중가압력이 '0'일 경우, 웨이퍼 용기 미장착을 알람 및 디스플레이하고, 가스 차단하는 제어를 수행하는 웨이퍼 저장 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제어부(600)는, 상기 감지된 하중가압력이 기준치 미만인 경우, 웨이퍼 용기 장착 에러임을 알람 및 디스플레이하고, 가스 차단하는 제어를 수행하는 웨이퍼 저장 장치.
- 청구항 1에 있어서,
웨이퍼 용기가 스테이션에 놓인 후 일정 시간이 경과한 순간부터 웨이퍼 용기 내의 가스압력을 감지하며, 웨이퍼 용기가 스테이션에서 이격된 순간부터 웨이퍼 용기 내의 가스압력 감지를 중단하는 웨이퍼 저장 장치. - 청구항 1에 있어서, 상기 웨이퍼 용기는 복수개 구비되며, 상기 웨이퍼 용기별로 대응되는 하중감지센서부(610) 및 가스압감지센서부(620)가 각각 구비되어, 상기 제어부는 각 웨이퍼 용기별 단위 또는 웨이퍼 용기 그룹 단위로 가스 유량 제어를 수행하는 웨이퍼 저장 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 하중감지센서부는, 탄성력에 의해 상하 움직이는 바디체에 의해 상기 웨이퍼 용기의 하중가압력을 감지하는 웨이퍼 저장 장치.
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