KR101619160B1 - 기판 캐리어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 캐리어에 관한 것으로서, 적어도 일 측에 출입구를 갖는 기판수용공간을 형성하는 캐리어본체; 상기 출입구를 개폐하는 도어; 상기 캐리어본체의 출입구 영역과 상기 도어 중 어느 일 측에 둘레방향을 따라 도어흡착공간을 형성하며, 상기 도어흡착공간에 대한 공기흡입에 의해 상기 도어를 상기 출입구 영역에 기밀하게 흡착시키는 도어흡착부재; 상기 도어흡착공간으로부터 공기를 흡입하는 공기흡입기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 도어 개폐 과정에서 파티클이 발생하지 않고, 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부로 이물질과 수분 및 산소가 침투될 수 없는 기판 캐리어가 제공된다.
또한, 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부의 일정량의 N2 환경 유지 및 일정한 내부 압력 상태 유지가 가능한 기판 캐리어가 제공된다.
이와 더불어, 구성부품을 최소화하면서 완벽한 밀폐력을 구현할 수 있도록 하여 제작비용을 현격하게 절감할 수 있는 기판 캐리어가 제공된다.

Description

기판 캐리어{Substrate carrier}
본 발명은 기판 캐리어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어 영역의 밀폐 구조가 개선된 기판 캐리어에 관한 것이다.
반도체 제조 관련 분야로서 디스플레이 산업이 발전하면서 평면 디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 등장하였다.
평면디스플레이(FPD)는, 종래 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치인데, 이러한 평면디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 다양하며, 최근 기술 발전 추세는 대면적화 및 박막 경량화에 초점이 맞춰지고 있다.
한편, OLED를 비롯한 평면디스플레이용 기판(이하, 기판이라 함)은, 보통 글래스(Glass) 재질로 이루어져 외부로부터 가해지는 충격에 매우 취약한 특성을 가지고 있고, 특히 대면적 평면디스플레이 기판의 경우 사이즈가 상대적으로 크기 때문에 이송 및 취급에 있어 보다 각별한 주의가 요구된다.
이에 따라, 기판들은 소위 카세트(Cassette)라 하는 별도의 적재수단에 적재된 상태에서 이송 및 취급된다. 즉, 기판의 제조 및 처리공정에서 기판들은 별도의 로봇에 의해 수 내지 수십 장씩 카세트에 적재되고, 적재가 완료되면 카세트 자체를 다음 공정으로 이송하고, 해당 공정에 도달되면 다시 로봇을 이용하여 카세트 내에 적재된 기판들을 인출하여 해당 공정을 수행하게 된다.
이때, 기판들은 카세트에 적재된 후에 이송 및 취급되므로 기판들에 대한 이송 및 취급 효율을 높이면서 생산량을 향상시키고자 한다면, 카세트에 보다 많은 수의 기판을 적재하는 것이 유리하다.
그리고 기판들은 고정밀도가 요구되는 제품으로서, 먼지 등의 이물질로부터 격리된 상태로 이송 및 취급되어야만 우수한 품질의 평면디스플레이용 기판을 제작할 수 있다.
그러나 종래의 기판 카세트는 기판이 대기에 노출된 상태로 기판들을 적재하기 때문에, 클린 룸 클린 등급이 낮을 경우 기판을 이송 및 취급하는 경우 먼지 등의 이물질에 의해 기판이 오염되는 심각한 문제점이 발생한다.
이러한 기판 오염의 문제점은 클린 등급이 매우 높은 클린 룸 내에서 기판을 카세트에 적재하여 이송 및 취급하거나, 일련의 공정에 기판을 투입하기 전에 기판 세정 공정을 별도로 실행하는 것으로 해소될 수 있는데, 전자의 경우 막대한 클린룸 형성 비용이 소비되고, 후자의 경우 공정 추가에 따른 생산성 저하 및 비용 부담의 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해서 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0131485호에는 대형 디스플레이용 기판을 기밀하게 수납할 수 있는 기판 수납용기에 대한 기술들이 개시된 바 있으며, 대한민국 공개특허공보 10-2009-0075663호 등에는 비교적 소형의 반도체 웨이퍼 기판을 기밀하게 수납할 수 있는 기판 수납용기에 대한 기술들이 개시된 바 있다.
그러나 이러한 종래 기판 수납용기들의 경우 도어의 밀폐구조가 캠이나 기어 등의 기계적 작동에 의해 잠금장치가 작동하여 도어를 기밀하게 개폐하는 것으로서, 잠금장치의 기계적 작동 과정에서 파티클이 발생하여 기판을 오염시키는 문제점이 발생할 수밖에 없다.
또한, 대면적 디스플레이용 기판을 수납하는 대형의 기판 수납용기의 경우 잠금장치를 구성하는 부품들의 치수공차 등에 의해 도어의 전체 둘레 영역에서 균일한 밀폐력을 유지하기가 상당히 어렵다.
이러한 밀폐력 불균일 현상이 발생하면 기판 수납용기 내부로 먼지 등의 이물질을 포함하여 수분과 산소 침투의 원인이 되어 기판에 치명적인 악영향을 끼치는 문제점이 대두된다.
또한 기판 수납용기는 경우에 따라서 그 내부가 일정한 %의 N2 환경으로 유지되거나, 일정한 양압 또는 음압이나 상압 상태로 유지되어야 하는데, 밀폐력 불균일 현상이 발생하면 이러한 일정량의 N2 환경이나 일정한 내부 압력 상태를 유지할 수 없는 문제점이 발생한다.
이와 더불어, 기계적 작동을 위한 구성부품들을 다수 구비해야 하므로 기판 수납용기의 제작비용 상승을 초래하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 도어 개폐 과정에서 파티클이 발생하지 않고, 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부로 이물질과 수분 및 산소가 침투될 수 없는 기판 캐리어를 제공하는 것이다.
또한, 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부의 일정량의 N2 환경 유지 및 일정한 내부 압력 상태 유지가 가능한 기판 캐리어를 제공하는 것이다.
이와 더불어, 구성부품을 최소화하면서 완벽한 밀폐력을 구현할 수 있도록 하여 제작비용을 현격하게 절감할 수 있는 기판 캐리어를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 기판 캐리어에 있어서, 적어도 일 측에 출입구를 갖는 기판수용공간을 형성하는 캐리어본체; 상기 출입구를 개폐하는 도어; 상기 캐리어본체의 출입구 영역과 상기 도어 중 어느 일 측에 둘레방향을 따라 도어흡착공간을 형성하며, 상기 도어흡착공간에 대한 공기흡입에 의해 상기 도어를 상기 출입구 영역에 기밀하게 흡착시키는 도어흡착부재; 상기 도어흡착공간으로부터 공기를 흡입하는 공기흡입기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어에 의해 달성된다.
여기서, 상기 캐리어본체의 출입구 둘레 영역에는 상기 도어의 둘레 영역이 접하는 도어접촉부가 형성되어 있으며; 상기 도어흡착부재는 상기 도어의 둘레 영역과 상기 도어접촉부 중 어느 일 측에 상호 평행하게 이격된 한 쌍으로 마련되고, 양 도어흡착부재 사이 영역이 상기 도어흡착공간으로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 공기흡입기는 상기 캐리어본체의 일영역에 마련되어 상기 도어흡착공간과 적어도 하나의 도어흡착유로로 연결되는 것이 효과적이다.
이와 더불어 상기 도어접촉부 둘레 영역에는 기판처리시스템의 도킹챔버에 상기 도어에 대응하게 형성되는 도킹개구 둘레 영역에 접하는 도킹챔버접촉부가 형성되어 있고; 상기 도킹챔버접촉부에는 둘레방향을 따라 도킹흡착공간을 형성하면서 상기 도킹흡착공간에 대한 공기흡입에 의해 상기 캐리어본체를 상기 도킹챔버의 상기 도킹개구 둘레 영역에 기밀하게 흡착시키는 도킹흡착부재가 마련되어 있는 것이 보다 바람직하다.
이때, 상기 도킹흡착부재는 상호 평행하게 이격된 한 쌍으로 마련되고, 양 도킹흡착부재 사이 영역이 상기 도킹흡착공간으로 형성되는 것이 효과적이다.
그리고 상기 도어흡착유로와 상호 분기된 형태로 형성되거나, 별도의 유로로 형성되어 상기 도킹흡착공간과 상기 공기흡입기를 연결하는 적어도 하나의 도킹흡착유로를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 도어흡착유로와 상기 도킹흡착유로는 각각 독립적으로 개폐밸브에 의해 개폐 제어될 수 있다.
또는, 상기 도킹흡착공간은 상기 도킹챔버 측에 별도로 마련되는 외부 공기흡입기와 적어도 하나의 도킹흡착유로로 개폐 제어 가능하게 연결될 수 있다.
그리고 상기 도어흡착부재와 상기 도킹흡착부재는 오링으로 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 도어 개폐 과정에서 파티클이 발생하지 않고, 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부로 이물질과 수분 및 산소가 침투될 수 없는 기판 캐리어가 제공된다.
또한, 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부의 일정량의 N2 환경 유지 및 일정한 내부 압력 상태 유지가 가능한 기판 캐리어가 제공된다.
이와 더불어, 구성부품을 최소화하면서 완벽한 밀폐력을 구현할 수 있도록 하여 제작비용을 현격하게 절감할 수 있는 기판 캐리어가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 캐리어의 간략한 사시도,
도 2는 도 1의 기판 캐리어의 주요부 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 기판 캐리어의 사용 상태를 간략하게 나타낸 주요부 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 가지고 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 캐리어(1)는 내부가 기판(S)을 수용하는 기판수용공간으로 형성된 캐리어본체(10)와, 캐리어본체(10)에 기판수용공간을 개폐하는 도어(20)와, 도어(20)를 캐리어본체(10)에 기밀하게 흡착시키기 위한 흡착수단(30)을 포함한다.
캐리어본체(10)는 일 측에 기판(S)이 출입할 수 있는 출입구(11)가 형성되어 있는 사각 통 형상을 가지고 있으며, 출입구(11) 둘레영역에는 도어(20)가 접촉하는 도어접촉부(13)가 형성되어 있다. 이때, 도어접촉부(13)의 판면에는 도어(20)를 이용하여 출입구(11)를 폐쇄하는 과정에서 도어(20)가 정확한 폐쇄 위치로 유도될 수 있도록 도어위치가이드구조(15)가 둘레방향을 따라 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 캐리어본체(10)는 대면적 기판(S)을 다수 수용하는 대형 구조체로서 강성을 유지하기 위한 프레임 및 판재를 이용하여 사각의 통 형상으로 제작되는데, 이들 프레임 및 판재는 강성을 포함하여 정전기 및 파티클 발생 우려가 없고, 흡습성이나 수분 투과성이 없는 소재로 마련된다. 또한 무게를 고려하여 경량 소재로 마련되는 것이 바람직하다.
예컨대, 캐리어본체(10)는 무정전 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에스터에스터케톤(PEEK), 폴리에스터이미드(PEI), 폴리에스터술폰(PES), 폴리프로필렌(PP), 시클로올레핀 폴리머, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 혹은 폴리페닐렌 설파이드 등과 같은 소재를 적절히 선택하거나 합성한 프레임과 판재를 이용하여 제작될 수 있다.
물론, 캐리어본체(10)는 강성 및 경량을 구현할 수 있는 금속 소재를 무정전처리를 포함하여 파티클 억제 및 흡습성 및 수분 투과성이 없는 일련의 보호 코팅 처리 등의 가공을 하여 제작될 수도 있다.
한편, 이 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13) 둘레 영역에는 도킹챔버접촉부(17)가 더 형성되는 것이 바람직하다. 이 도킹챔버접촉부(17)는 기판(S)들이 일련의 공정으로 이동되는 과정에서 버퍼챔버나 공정챔버 등과 같은 도킹챔버(50)에 기판 캐리어(1)가 도킹된 다음 도킹챔버(50)와 캐리어본체(10) 내부의 분위기 치환 상태에서 도어(20)를 개방하게 되는데, 이때, 도킹챔버(50)와 캐리어본체(10) 간의 기밀 유지를 고려하여 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13) 둘레 영역에 도킹챔버접촉부(17)를 더 형성하는 것이 바람직한 것이다. 이 도킹챔버접촉부(17)에는 후술할 흡착수단(30)의 도킹흡착부재(35)가 구비된다.
여기서 도어접촉부(13) 및 도킹챔버접촉부(17)는 캐리어본체(10)의 출입구(11) 둘레 영역에 플랜지 형태로 형성될 수 있다.
그리고 캐리어본체(10) 내부에는 기판(S)을 적재하기 위한 적재슬롯 등과 같은 적재 구조 또는 별도의 적재카세트 등의 기판적재수단(19)이 마련될 수 있다.
또한 이 캐리어본체(10) 내부의 기판수용공간은 도어(20) 폐쇄 상태에서 기판(S) 보호 및 공정 투입이나 공정 이동 등을 위해 N2 환경이나 양압 또는 음압이나 상압 등 일련의 특정한 내부 분위기로 조성된 후 이를 일정하게 유지하는 것이 바람직하며, 이는 캐리어본체(10)와 도어(20)의 소재 선택 뿐만 아니라 캐리어본체(10)의 출입구(11)를 개폐하는 도어(20)의 밀폐력 유지 능력에 의해 좌우된다.
또한 캐리어본체(10)에 형성되는 출입구(11)는 기판(S)의 출입방향이 단방향일 경우 캐리어본체(10)의 일 측에만 형성될 수도 있으며, 기판(S)의 출입방향이 양방향으로 요구될 경우 캐리어본체(10)의 양측에 형성될 수 있다. 이에 대응하여 후술할 도어(20) 역시 단일의 도어(20) 또는 한 쌍의 도어(20)로 마련될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 단일의 출입구(11) 및 도어(20)를 갖는 구조에 대해서만 설명한다.
도어(20)는 캐리어본체(10)의 출입구(11)를 개폐하면서 둘레 영역이 도어접촉부(13)에 접촉할 수 있는 면적의 플랫한 구조체로 마련된다. 이 도어(20) 역시 캐리어본체(10)와 마찬가지로 강성을 포함하여 정전기 및 파티클 발생우려가 없는 프레임 및 판상 소재로 제작되며, 그 판면에 캐리어본체(10)의 내부를 확인할 수 있는 투시창(미도시)이 구비될 수도 있다. 물론 투시창(미도시)은 도어(20)가 아닌 캐리어본체(10)의 일영역에 형성될 수 있다.
이 도어(20)는 기판캐리어가 도킹챔버(50)에 도킹된 상태에서 도킹챔버(50)에 마련된 도어개폐장치(53)에 의해 개폐될 수 있다. 도어(20)가 폐쇄되는 과정에서 도어(20)는 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13)에 형성된 도어위치가이드구조(15)에 의해 폐쇄위치가 정확하게 설정될 수 있다.
한편, 흡착수단(30)은 도어(20)와 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13) 사이에 기밀한 도어흡착공간(32)을 형성하는 도어흡착부재(31)와, 캐리어본체(10)의 도킹챔버접촉부(17)와 도킹챔버(50) 사이에 기밀한 도킹흡착공간(36)을 형성하는 도킹흡착부재(35)와, 캐리어본체(10)의 일영역에 마련되어 도어흡착공간(32)과 도킹흡착공간(36)으로부터 공기를 흡입하는 공기흡입기(38)를 가지고 있다.
도어흡착부재(31)는 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13)에 대응하는 도어(20)의 둘레영역 판면에 둘레방향을 따라 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 오링으로 마련되며, 이들 양 도어흡착부재(31)의 이격 간격 사이 영역이 도어(20) 폐쇄 상태에서 도어흡착공간(32)으로 형성된다. 여기서, 도어흡착부재(31)는 오링 외에도 다양한 형태의 가스켓 등으로 마련될 수 있다.
그리고 이 도어흡착부재(31)는 경우에 따라서 도어(20)가 아닌 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13)에 마련될 수도 있으며, 도어(20)와 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13) 양측에 모두 마련될 수도 있다. 또한 도어흡착부재(31)는 한 쌍 외에도 복수쌍으로 마련되어 복수의 도어흡착공간(32)을 형성할 수 있음은 물론이다.
도어흡착부재(31)에 의해 형성되는 도어흡착공간(32)은 공기흡입기(38)와 상호 도어흡착유로(33)에 의해 공기 흡입 가능하게 연결되는데, 도어흡착유로(33)는 연결호스 등을 이용하여 구성할 수 있다. 이때, 도어흡착유로(33)는 도어흡착공간(32) 일영역에 연결되는 적어도 하나의 유로로 마련되거나, 도어흡착공간(32) 복수 영역에 연결되는 복수의 유로 또는 복수의 분기 유로로 마련될 수 있다.
도킹흡착부재(35)는 캐리어본체(10)의 도킹챔버접촉부(17)의 둘레영역 판면에 둘레방향을 따라 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 오링으로 마련될 수 있으며, 반대로 도면에 도시된 바와 같이, 도킹챔버접촉부(17)에 대응하는 도킹챔버(50)의 도킹개구(51) 둘레영역에 마련될 수도 있다. 여기서, 도킹흡착부재(35)는 오링 외에도 다양한 형태의 가스켓 등으로 마련될 수 있다.
그리고 기판 캐리어(1)의 외관 및 기판 캐리어(1) 관리 측면에서는 도킹흡착부재(35)가 도킹챔버(50) 측에 마련되는 것이 바람직할 수 있다. 또는 도킹흡착부재(35) 역시 캐리어본체(10)의 도킹챔버접촉부(17)와 이에 대응하는 도킹챔버(50) 양측에 모두 마련될 수 있다.
이들 양 도킹흡착부재(35)의 이격 간격 사이 영역이 기판 캐리어(1)가 도킹챔버(50)에 도킹된 상태에서 도킹흡착공간(36)으로 형성된다.
이 도킹흡착부재(35) 역시 한 쌍 외에 복수쌍으로 마련되어 복수의 도킹흡착공간(36)을 형성할 수 있음은 물론이다.
도킹흡착부재(35)에 의해 형성되는 도킹흡착공간(36)은 도킹흡착유로(37)에 의해 공기흡입기(38)와 연결되는데, 이 도킹흡착유로(37) 역시 연결호스 등을 이용하여 구성할 수 있다. 이 도킹흡착유로(37) 역시 도킹흡착공간(36) 일영역에 연결되는 적어도 하나의 유로로 마련되거나, 도킹흡착공간(36) 복수 영역에 연결되는 복수의 유로 또는 복수의 분기 유로로 마련될 수 있다.
이때, 공기흡입기(38)는 전술한 도어흡착유로(33)와 연결되는 공기흡입기(38)와 동일한 공기흡입기(38)를 이용할 수 있으며, 이 경우 도킹흡착유로(37)는 도어흡착유로(33)와 상호 분기 형성된 형태로 마련될 수도 있다. 반면에, 도킹흡착공간(36)으로부터 공기를 흡입하는 공기흡입기(38)가 도킹챔버(50) 측에 별도의 외부 공기흡입기(38)로 마련될 수도 있는데, 이 경우 도킹흡착유로(37) 역시 도킹챔버(50) 측에 마련된다.
여기서, 공기흡입기(38)는 진공펌프 등으로 마련되어 캐리어본체(10)에 별도의 설치공간을 마련하여 설치할 수 있다. 또한 공기흡입기(38)는 전술한 바와 같이, 경우에 따라서 캐리어본체(10)에 마련됨과 동시에 도킹챔버(50) 측 외부 공기흡입기(38)로 양측 모두에 마련될 수도 있다.
그리고 이 공기흡입기(38)와 연결되는 도어흡착유로(33) 및 도킹흡착유로(37)는 각각 독립적으로 개폐밸브(39)를 이용하여 개폐가 제어될 수 있다.
한편, 도킹챔버(50)는 전술한 바와 같이, 기판 캐리어(1)에 의해 기판(S)들이 일련의 공정으로 이동되는 과정에서 버퍼챔버 등과 같은 형태로 마련되는 것으로서, 기판캐리어의 도어(20) 측 부분이 도킹챔버(50)에 형성되어 있는 도킹개구(51)에 도킹 및 도킹 해제될 수 있다. 이 도킹챔버(50)에 기판 캐리어(1)가 도킹된 다음 도킹챔버(50)와 캐리어본체(10) 내부의 분위기 치환 상태에서 기판 캐리어(1)의 도어(20)를 개방하게 되는데, 이를 위해 도킹챔버(50)에는 도어개폐장치(53)가 마련되고 도어(20)에는 도어개폐장치(53)에 파지되는 개폐파지구조(21)가 마련될 수 있다. 도어개폐장치(53)에 의한 도어(20) 개폐 과정에서 도어(20)는 도어개폐장치(53)의 설정된 움직임을 포함하여 전술한 바와 같은 도어위치가이드구조(15)에 의해 개폐위치의 오차를 최소화할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 기판 캐리어(1)의 사용과정을 도 2 내지 도 4를 참고하여 간략하게 살펴본다.
우선 도 2와 같이, 캐리어본체(10) 내에 기판(S)들을 수용하고 도어(20)로 캐리어본체(10)의 출입구(11)를 폐쇄한 상태 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13)에 도어(20)의 둘레면이 접하게 된다. 이때, 도어흡착부재(31)에 의해 캐리어본체(10)의 도어접촉부(13)에 도어(20) 사이에서 출입구(11)의 둘레 방향을 따라 도어흡착공간(32)이 형성된다.
그리고 도 3과 같이, 공기흡입기(38)의 흡입구동에 의해서 도어흡착공간(32)에 대해 흡입작용이 진행되면 도어(20)는 캐리어본체(10)에 강력하게 흡착되어 출입구(11)를 완벽한 기밀 상태로 밀폐시킨다. 이때, 캐리어본체(10) 내부의 기판수용공간은 전술한 바와 같이 N2 환경이나 양압 또는 음압이나 상압 등 일련의 특정한 내부 분위기로 조성될 수 있으며, 이러한 내부 분위기는 도어(20)의 완벽한 밀폐력에 의해서 일정하게 유지될 수 있다.
이에 의해 캐리어본체(10) 내부에 수용된 기판(S)들은 먼지 등의 이물질이나 수분과 산소 등으로부터 완전히 차단된다.
한편, 기판(S)들이 일련의 공정 수행을 위해 기판 캐리어(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 도킹챔버(50)에 도킹되면, 도킹챔버(50)의 도킹개구(51) 둘레 영역과 캐리어본체(10)의 도킹챔버접촉부(17) 사이에 도킹흡착부재(35)에 의해 도킹흡착공간(36)이 형성된다.
그리고 공기흡입기(38)의 흡입구동에 의해서 도 4와 같이, 도킹흡착공간(36)에 대해 흡입작용이 진행되면 기판 캐리어(1)는 도킹챔버(50)에 강력하고 기밀하게 흡착된다. 이 상태에서 도킹챔버(50) 내부의 분위기를 기판 캐리어(1) 내부의 분위기와 동일하게 치환한 다음, 공기흡입기(38)의 구동 또는 도어흡착유로(33) 개폐밸브(39)의 구동을 제어하여 도어흡착공간(32)에 대한 공기흡입을 해제한다.
그런 다음, 도킹챔버(50)에 마련된 도어개폐장치(53)의 구동에 의해 도어(20)를 개방하여 캐리어본체(10) 내에 수용되어 있는 기판(S)들을 일련의 공정으로 이동시킨다. 이때, 도킹챔버(50)에는 기판(S)을 출입시키기 위한 기판픽업수단(미도시)이 마련되어 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 기판 캐리어(1)는 공기흡입 작용을 이용하는 흡착수단(30)에 의해 도어(20)를 완벽하게 밀폐시킬 수 있기 때문에, 별도의 기계적 작동 구성을 갖는 잠금장치를 마련할 필요가 없다. 이에 의해 기계적 작동에 의해 발생하는 파티클을 우려할 필요가 없다.
또한, 별도의 기계적 작동 구성을 구비하지 않고도 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부로 이물질과 수분 및 산소가 침투될 수 없다.
더불어, 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 유지할 수 있으므로 기판수용공간 내부를 일정량의 N2 환경 및 일정한 내부 압력 상태로 유지할 수 있다.
또한, 도어의 밀폐 구조 및 구성이 매우 간단하므로 구성 부품을 최소화하면서 완벽한 도어 밀폐력을 구현할 수 있다. 이에 따라 기판 캐리어 제작비용이 현격하게 절감된다.
전술 및 실시예에서는 본 발명에 따른 기판 캐리어에 대해서 기판을 일련의 공정으로 이동시키는 과정에서 도킹챔버에 도킹되는 형태로 이용되는 것으로 본 발명에 따른 기판 캐리어를 설명하였지만, 본 발명에 따른 기판 캐리어는 일련의 공정에서 기판 이동을 위한 용도뿐만 아니라 기판의 적재 보관하는 용도로만 이용될 수 있음은 물론이다. 이 경우 도킹 관련된 구성 및 구조가 생략될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 도어 개폐 과정에서 파티클이 발생하지 않고, 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부로 이물질과 수분 및 산소가 침투될 수 없는 기판 캐리어가 제공된다.
또한, 간단한 구조로 완벽한 기밀 상태의 밀폐력을 구현하여 내부의 일정량의 N2 환경 유지 및 일정한 내부 압력 상태 유지가 가능한 기판 캐리어가 제공된다.
이와 더불어, 구성부품을 최소화하면서 완벽한 밀폐력을 구현할 수 있도록 하여 제작비용을 현격하게 절감할 수 있는 기판 캐리어가 제공된다.
10 : 캐리어본체 13 : 도어접촉부
17 : 도킹챔버접촉부 20 : 도어
31 : 도어흡착부재 32 : 도어흡착공간
33 : 도어흡착유로 35 : 도킹흡착부재
36 : 도킹흡착공간 37 : 도킹흡착유로
38 : 공기흡입기 50 : 도킹챔버

Claims (9)

  1. 기판 캐리어에 있어서,
    적어도 일 측에 출입구를 갖는 기판수용공간을 형성하는 캐리어본체;
    상기 출입구를 개폐하는 도어;
    상기 캐리어본체의 출입구 영역과 상기 도어 중 어느 일 측에 둘레방향을 따라 도어흡착공간을 형성하며, 상기 도어흡착공간에 대한 공기흡입에 의해 상기 도어를 상기 출입구 영역에 기밀하게 흡착시키는 도어흡착부재;
    상기 도어흡착공간으로부터 공기를 흡입하는 공기흡입기;를 포함하고,
    상기 캐리어본체의 출입구 둘레 영역에는 상기 도어의 둘레 영역이 접하는 도어접촉부가 형성되고,
    상기 도어접촉부 둘레 영역에는 기판처리시스템의 도킹챔버에 상기 도어에 대응하게 형성되는 도킹개구 둘레 영역에 접하는 도킹챔버접촉부가 형성되며,
    상기 도어접촉부와 상기 도킹챔버접촉부 사이 영역에는 상기 도어가 상기 도어접촉부에 접촉되는 위치를 안내하는 도어위치가이드가 형성되고,
    상기 도킹챔버접촉부에는 둘레방향을 따라 도킹흡착공간을 형성하면서 상기 도킹흡착공간에 대한 공기흡입에 의해 상기 캐리어본체를 상기 도킹챔버의 상기 도킹개구 둘레 영역에 기밀하게 흡착시키는 도킹흡착부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도어흡착부재는 상기 도어의 둘레 영역과 상기 도어접촉부 중 어느 일 측에 상호 평행하게 이격된 한 쌍으로 마련되고, 양 도어흡착부재 사이 영역이 상기 도어흡착공간으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기흡입기는 상기 캐리어본체의 일영역에 마련되어 상기 도어흡착공간과 적어도 하나의 도어흡착유로로 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 도킹흡착부재는 상호 평행하게 이격된 한 쌍으로 마련되고, 양 도킹흡착부재 사이 영역이 상기 도킹흡착공간으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도어흡착유로와 상호 분기된 형태로 형성되거나, 별도의 유로로 형성되어 상기 도킹흡착공간과 상기 공기흡입기를 연결하는 적어도 하나의 도킹흡착유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도어흡착유로와 상기 도킹흡착유로는 각각 독립적으로 개폐밸브에 의해 개폐 제어되는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 도킹흡착공간은 상기 도킹챔버 측에 별도로 마련되는 외부 공기흡입기와 적어도 하나의 도킹흡착유로로 개폐 제어 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 도어흡착부재와 상기 도킹흡착부재는 오링인 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
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