KR101601600B1 - 기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치 - Google Patents

기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치 Download PDF

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Abstract

보관 및 이송 용기가 세정 후 기판을 보관 및 이송 시 고집적화 공정에 악영향을 주는 산화의 요인인 잔존하는 습기를 제거하는 퍼지장치를 제시한다. 그 장치는 세정된 보관 및 이송용기의 본체와 커버를 분리 퍼지하고, 결합하여 충진하는 퍼지 장치로서, 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 로딩하여 안착시키는 퍼지용 박스 몸체 및 몸체의 좌측 또는 우측에 마련되고 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 결합시키는 도킹 유닛을 포함하고, 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 퍼지시키는 퍼지 노즐이 형성된 퍼지 박스와 퍼지 노즐에 공급되는 불활성 가스의 온도를 일정하게 유지시키는 인라인히타를 포함하고 불활성 가스를 외부로 배출하는 진공펌프를 포함한다.

Description

기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치{Wafer carrier container cleaning for purging apparatus}
본 발명은 기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 청정도 유지를 위하여 세정 후 고청정도를 유지하기 위하여 퍼지 장치를 이용하여 기판 보관 및 이송 용기의 내부 또는 전체를 진공 퍼지함으로써, 기판의 생산성을 보다 높일 수 있는 퍼지 장치에 관한 것이다.
기판이라 함은 반도체공정에서는 반도체 원료를 성장시켜 단결정화 시키고, 결정방위를 따라 얇게 따내 연마 및 폴리싱 등으로 거울 면처럼 마무리한 것을 기판이라 하고, 전자전기 공정에서는 PCB(Printed Circuit Board;인쇄회로기판) 기판으로써, 회로 설계를 근거로 회로 부품을 접속하는 전기 배선을 배선 도형으로 표현, 회로부품을 접속하기 위해 도체회로를 절연 기판의 표면 또는 내부에 형성하는 기판이다. 즉, 전자제품의 내부에서 흔히 볼 수 있는 부품들이 접합되어 있는 녹색의 회로기판이다. 이들 기판들은 점점 고집적화 됨에 따라 미세먼지 및 습도 함유량에 따라 공정에 악영향을 미치기 때문에 밀폐 보관 및 이송용기가 별도로 사용되어 지고 있다. 일부 공정에서 사용되어지는 보관 및 이송용기를 예로 들면, 반도체공정에서 보관 용도로 사용되는 전면개방용기(Front Opening Shipping Box: 이하 'FOSB')와 공정진행 용도로 사용되는 전면개방일체식 포드(Front Open Unified Pod: 이하 'FOUP')가 있으며, 보관 및 이송용기는 일반적으로 기판을 수납 할 수 있는 다수의 슬롯을 가지는 본체와 본체를 외부 환경으로부터 차폐시켜 상기 본체 내부에 초청정한 환경을 제공하는 커버로 구성된다. 기판은 본체 내부에 설치된 다수의 슬롯에 지지 및 저장된다.
보관 및 이송용기는 불순물 즉, 입자상 물질 및 공기 중의 분자 오염물과 같은 다수의 오염원에 노출되며, 보관용기 및 운송용기를 재활용하여 기판을 반복적으로 저장 및 운송을 장기간 사용하게 되면, 이들 오염원이 공정 시 보관 및 이송용기 내로 침투될 수 있기 때문에, 이를 주기적으로 교체 또는 세정을 해야 한다. 종래에는 보관 및 이송용기의 본체와 커버를 분리하는 오프너(opener)에 의해 분리된 본체와 커버 각각을 로딩(loading)하여 일정한 세정 및 건조 공정을 거친 후에 언로딩(unloading)하여 세정을 마치게 된다.
그런데, 보관 및 이송용기가 특수한 구조로 되어 있어 세정 후에도 기판을 보관 및 이송 시 고집적화 공정에 악영향을 주는 산화의 요인인 습기가 잔존하여 자연산화가 진행되어 결국 생산성에 영향을 주는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보관 및 이송 용기가 세정 후 기판을 보관 및 이송 시 고집적화 공정에 악영향을 주는 산화의 요인인 잔존하는 습기를 제거하는 퍼지장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 퍼지 장치는 세정된 보관 및 이송용기의 본체와 커버를 분리 퍼지하고, 결합하여 충진하는 퍼지 장치로서, 상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 로딩하여 안착시키는 퍼지용 박스 몸체 및 상기 몸체의 좌측 또는 우측에 마련되고, 상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 결합시키는 도킹 유닛을 포함한다. 또한, 상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 퍼지시키는 퍼지 노즐이 형성된 퍼지 박스와, 상기 퍼지 노즐에 공급되는 불활성 가스의 온도를 일정하게 유지시키는 인라인히타 및 상기 불활성 가스를 외부로 배출하는 진공펌프를 포함한다.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 보관 및 이송용기는 FOUP 또는 FOSB일 수 있다. 상기 퍼지 박스는 상기 보관 및 이송용기 본체에 포함된 체크 필터부의 내부 및 외부의 습기를 퍼지하는 노즐 및 배기부로 이루어진 퍼지 유닛을 포함할 수 있다. 상기 퍼지 박스는 상기 체크 필터부의 내부의 습기를 건조시킬 수 있는 열원을 공급하는 히팅부 및 상기 습기를 배출하는 배기유닛을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 히팅부는 IR 램프를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 인라인히타는 상기 불활성 가스의 온도를 50~70도로 유지하는 것이 좋다. 상기 퍼지 박스는 상기 퍼지용 박스 몸체와 결합되어 밀폐된다. 상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 수납하여 퍼지하기 이전에, 상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 수납하여 세정하는 세정장치를 포함한다.
본 발명의 보관 및 이송용기의 퍼지 방법에 의하면, 보관 및 이송용기의 본체와 커버를 동시에 퍼지하여 결합함으로써, 보관 및 이송용기의 내부의 습기를 충분히 제거하여 기판이 보관 및 이송용기에 수납 및 보관 이송 시 생기는 자연산화 현상을 줄여 기판의 고집적화 및 생산율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 사례인 FOUP을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 보관 및 이송용기의 퍼지하는 과정을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 보관 및 이송용기를 퍼지하는 장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 보관 및 이송용기의 퍼지하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예는 보관 및 이송용기의 본체와 커버를 분리하여 각각 별도로 퍼지 하여 결합함으로써, 보관 및 이송용기 내부의 습기를 충분히 제거하여 기판이 보관 및 이송용기에 수납 및 보관 운송 시 생기는 자연산화 현상을 줄여 기판의 고집적화 및 생산율을 가지는 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치를 제시한다. 여기서, 퍼지란 습기를 제거하기 위한 습기 및 가스 배출과 가스 충진 까지 포함한 것이다. 이를 위해, 보관 및 이송용기의 본체와 커버를 동시에 퍼지하여 결합하는 장치에 대해 설명하고, 상기 장치를 통하여 보관 및 이송용기의 퍼지하는 방법을 상세하게 살펴보기로 한다. 한편, 보관 및 이송용기는 기판이나 미세전자소자를 운반, 보관뿐만 아니라 공정진행 용도로 사용되는 전면개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod: 이하 'FOUP')를 예로 들겠으나, 본 발명의 범주 내에서 다른 형태의 보관 및 이송용기도 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 적용되는 사례인 FOUP를 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, FOUP은 기판을 약 25매 단위로 보관하는 보관용기로서, 기판을 가공할 때 기판을 꺼내거나 보관하는 데 사용된다. FOUP 본체(10) 내부에 웨이퍼가 수납될 수 있는 다수의 슬롯(12)이 설치되어 있다. 가공을 위하여 FOUP 커버(20)를 열어 기판을 커내고, 공정이 완료되면 기판을 슬롯(12)에 수납한 후에 커버(20)를 닫아서 보관한다. 이때, 본체(10)의 내부에는 기체를 필터링하는 체크 필터부(13)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 보관 및 이송용기를 처리하는 과정을 설명하기 위한 블록도이다. 이때, 보관 및 이송용기의 사례인 FOUP의 구조에 대해서는 도 1을 참조하기로 한다.
도 2에 의하면, 본 발명의 보관 및 이송용기를 퍼지하기 위하여, FOUP의 본체(10)와 커버(20)를 세정하는 세정장치(30), 세정된 본체(10)와 커버(20)를 분리 퍼지하고 결합하여 충진하는 퍼지장치(50), 충진된 보관 및 이송용기를 각각 로딩(loading)하거나 언로딩(unloading)하기 위한 로딩/언로딩장치(40)를 포함한다. 상기 퍼지 과정은 간략하게 개념적으로 설명한 것에 불과하므로, 실제 사용할 때에는 각각의 구성요소의 동작을 최적화하기 위하여 다양한 구조물을 부가할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 보관 및 이송 용기를 퍼지하는 장치를 나타낸 사시도 이다. 이때, 퍼지하는 장치는 앞에서 설명한 바와 같이 도 2의 퍼지부(50)에 해당하고, 보관 및 이송 용기는 도 1의 FOUP을 사례로 들어 설명하기로 한다.
도 3에 따르면, 퍼지용 박스(70A)에는 상기 보관 및 이송용기의 본체(10)와 커버(20)를 로딩하여 안착시키는 제일의 몸체인 퍼지용 박스 몸체(71A)와 상기 보관 및 이송용기의 본체(10)와 커버(20) 전체를 퍼지하는 외부 퍼지 박스(73A)가 퍼지용 박스 몸체(71A) 상단에 구성된다. 상기 보관 및 이송용기의 본체(10) 및 커버(20)를 퍼지시키는 퍼지 노즐(74A)이 외부 퍼지 박스(73A)에 구성된다. 상기 보관 및 이송용기의 본체(10) 및 커버(20)를 결합시키는 도킹 유닛(72A)은 상기 퍼지용 박스 몸체(71A) 좌측 또는 우측에 별도로 마련된다.
이때, 상기 보관 및 이송용기의 본체(10) 및 커버(12)를 퍼지시키는 퍼지노즐(74A)에 공급되어지는 불활성가스를 일정온도(상온) 50~70도를 유지시키는 별도의 인라인히타(80)가 구성되고, 공급된 불활성가스를 외부로 배출시키도록 도와주는 진공시스템 즉 진공펌프(100)가 마련되어진다. 도시되지는 않았지만, 외부 퍼지 박스(73A)에는 보관 및 이송용기 본체(20)에 포함된 체크 필터부(13)의 내부 및 외부의 습기를 퍼지하는 노즐 및 배기부로 이루어진 퍼지 유닛과 필터부(13)의 내부의 습기를 건조시킬 수 있는 열원을 IR램프로 하는 히팅부와 배기유닛을 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 보관 및 이송용기의 퍼지하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 이때, 보관 및 이송용기는 도 1의 FOUP을 사례로 들고, 보관 및 이송용기를 처리하는 과정은 도 2를 참조하기로 한다.
도 4에 의하면, 먼저 로딩/언로딩장치(40)에 의해 통상적인 방법으로 보관 및 이송용기를 본체(10)와 커버(20)를 분리한다(P31). 그후, 보관 및 이송용기의 본체(10)와 커버(20)를 각각 세정장치(30)로 세정한다(P32). 이어서, 로딩/언로딩장치(40)에 의해 동시에 또는 순차적으로 세정된 보관 및 이송용기의 본체(10) 및 커버(20)를 퍼지용 박스(70A)에 로딩한다(P34). 외부 퍼지 박스(73A)가 보관 및 이송용기의 본체(10)와 커버(20)를 덥고 제일의 몸체(71A)와 밀폐 시킨다(P36). 보관 및 이송용기의 본체(10)와 커버(20)를 퍼지 노즐(74A)에 의해 퍼지시킨다(P38). 진공 퍼지가 끝나면, 보관 및 이송용기의 본체(10)와 커버(20)를 별도에 마련된 도킹 유닛(72A)에 로딩시킨다(P40). 보관 및 이송용기의 본체(10)와 커버(20)를 도킹 유닛(72)으로 결합 시킨다(P42). 로딩/언로딩장치(40)에 의해 별도의 보관 장소에 보관하거나 기판(14)을 수납 및 보관하기 위해 다른 장소로 언로딩 한다(P44).
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10; 보관 및 이송용기의 본체
12; 보관 및 이송용기의 본체 내부 슬롯
13; 보관 및 이송용기의 본체 체크 필터부
20; 보관 및 이송용기의 커버
30; 세정 장치
40; 로딩/언로딩장치
50; 퍼지 장치
70A; 퍼지용 박스
71A; 퍼지용 박스 몸체
72A; 도킹 유닛
73A; 외부 퍼지 박스
74A; 퍼지노즐
80; 인라인히터
90; 배기라인
100; 진공배기시스템

Claims (8)

  1. 세정된 보관 및 이송용기의 본체와 커버를 분리 퍼지하고, 결합하여 충진하는 퍼지 장치로서,
    상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 로딩하여 안착시키는 퍼지용 박스 몸체;
    상기 몸체의 좌측 또는 우측에 마련되고, 상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 결합시키는 도킹 유닛;
    상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 퍼지시키는 퍼지 노즐이 형성된 퍼지 박스;
    상기 퍼지 노즐에 공급되는 불활성 가스의 온도를 일정하게 유지시키는 인라인히타; 및
    상기 불활성 가스를 외부로 배출하는 진공펌프를 포함하고,
    상기 퍼지 박스는,
    상기 보관 및 이송용기 본체에 포함된 체크 필터부의 내부 및 외부의 습기를 퍼지하는 노즐 및 배기부로 이루어진 퍼지 유닛을 포함하고,
    상기 퍼지 박스는,
    상기 체크 필터부의 내부의 습기를 건조시킬 수 있는 열원을 공급하는 히팅부; 및
    상기 습기를 배출하는 배기유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보관 및 이송용기는 FOUP 또는 FOSB인 것을 특징으로 하는 기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 히팅부는 IR 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인라인히타는 상기 불활성 가스의 온도를 50~70도로 유지하는 것을 특징으로 하는 기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 퍼지 박스는 상기 퍼지용 박스 몸체와 결합되어 밀폐되는 것을 특징으로 하는 기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 수납하여 퍼지하기 이전에, 상기 보관 및 이송용기의 본체 및 커버를 수납하여 세정하는 세정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 보관 및 이송용기의 청정 유지를 위한 퍼지 장치.

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