KR102064354B1 - 기판 용기 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 보관하고 운송하기 위한 용기본체 및 용기커버로 이루어지는 기판 용기를 세정하는 기판 용기 세정장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기판 용기 세정장치는, 용기본체의 개방된 일부가 아래를 향한 상태로 용기본체가 안착되는 복수 개의 용기본체 지지부들 및 용기커버가 안착되는 용기커버 지지부로 구성되는 적어도 하나의 기판 용기 캐리어, 및 모터에 의한 회전력을 기판 용기 캐리어에 전달하는 회전부를 포함한다. 여기서 용기본체 지지부 각각은, 용기본체의 측면을 지지하는 측면 프레임, 측면 프레임과 연결되어 용기본체의 개방된 일부를 지지하는 하부 프레임, 및 하부 프레임을 가로질러 용기본체의 개방된 가장자리를 지지하는 지지바를 포함하며, 용기커버 지지부는 용기본체 지지부의 사이에서 측면 프레임과 이격 배치된다.

Description

기판 용기 세정장치{Cleaner for substrate container}
본 발명은 기판 용기 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 보관하고 운송하기 위한 용기본체 및 용기커버로 이루어지는 기판 용기를 세정하는 기판 용기 세정장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위한 기판(substrate)은 고정밀도의 물품이므로, 기판을 보관하거나 운반할 경우 외부의 오염물질에 의해 오염되거나 외부 충격에 의하여 손상되지 않도록 많은 주의를 요한다.
기판을 오염물질 및 외부 충격으로부터 보호하기 위하여 보관하거나 운반할 때에는 별도의 용기(FOUP: Front Opening Unified Pod)를 이용한다.
용기는 고정밀도의 기판을 보관하므로, 높은 청정도를 유지해야 한다. 높은 청정도를 유지하기 위해서는 용기를 주기적으로 세정해주어야 한다. 기판 용기의 세정은 별도의 세정장치를 통해 이루어질 수 있다.
한국공개특허공보 제10-2014-0074975호 (2014. 6. 18. 공개)
본 발명은 다수의 용기본체와 다수의 용기커버를 동시에 세정할 수 있는 기판 용기 세정장치를 제공한다.
본 발명은 기판 용기가 대형화됨에 따라 세정 효율을 높일 수 있도록 세정액과 공기를 혼합하여 분사하는 이류체 분사 노즐을 포함하는 기판 용기 세정장치를 제공한다.
본 발명은 기판 용기 내부의 세정 효율을 높일 수 있는 기판 용기 세정장치를 제공한다.
본 발명은 용기가 대형화됨으로 인하여 복잡해진 형상의 용기의 건조시간을 단축하기 위한 고압 분사 노즐을 포함하는 세정장치를 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 기판 용기 세정장치는, 기판을 보관하고 운송하기 위한 용기본체 및 용기커버로 이루어지는 기판 용기를 세정할 수 있다. 상기 기판 용기 세정장치는 용기본체의 개방된 일부가 아래를 향한 상태로 용기본체가 안착되는 복수 개의 용기본체 지지부들 및 용기커버가 안착되는 용기커버 지지부로 구성되는 적어도 하나의 기판 용기 캐리어, 및 모터에 의한 회전력을 상기 기판 용기 캐리어에 전달하는 회전부를 포함할 수 있다. 이 때에 상기 용기본체 지지부 각각은, 상기 용기본체의 측면을 지지하는 측면 프레임, 상기 측면 프레임과 연결되어 상기 용기본체의 개방된 일부를 지지하는 하부 프레임, 및 상기 하부 프레임을 가로질러 상기 용기본체의 개방된 가장자리를 지지하는 지지바를 포함할 수 있다. 또한, 상기 용기커버 지지부는, 상기 용기본체 지지부의 사이에서 상기 측면 프레임과 이격 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 용기 캐리어의 상부, 하부, 측면, 및 후면에 각각 배치되는 상부 노즐, 하부 노즐, 측면 노즐, 및 후면 노즐로 구성되어 세정액을 분사하는 세정 노즐 유닛을 더 포함하며, 상기 상부 노즐, 상기 하부 노즐, 상기 측면 노즐, 및 상기 후면 노즐 중 적어도 하나는 세정액과 공기를 혼합한 이류체를 분사하는 이류체 노즐을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 용기본체 지지부는, 상기 용기본체의 모서리 부분에서 상기 하부 프레임으로부터 상부를 향하여 돌출되어 상기 용기본체의 인접한 두 측면들과 맞닿는 지지가이드를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 용기본체 지지부에 안착된 상기 용기본체 또는 상기 용기커버 지지부에 안착된 상기 용기커버가 이탈되었는지 여부를 감지하는 감지센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 감지센서와 대응하여 마주보는 위치에 구비된 반사판을 더 포함하여, 상기 감지센서와 상기 반사판이 마주보는 경로 상에, 상기 용기본체 지지부 및 상기 용기커버 지지부 중 적어도 하나가 위치되도록 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 용기본체 지지부들과 상기 용기커버 지지부는, 상기 회전부를 중심으로 원형으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 세정 노즐 유닛은, 상기 상부 노즐, 상기 하부 노즐, 상기 측면 노즐, 및 상기 후면 노즐은 각각 복수 개가 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 상부 노즐 및 상기 복수 개의 하부 노즐은 상기 기판 용기 캐리어의 형태에 대응되어 원형으로 배열되며, 상기 복수 개의 측면 노즐 및 상기 복수 개의 후면 노즐은 기판 용기 캐리어의 주변을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 상부 노즐, 상기 복수 개의 하부 노즐, 상기 복수 개의 측면 노즐, 및 상기 복수 개의 후면 노즐 중 적어도 하나는, 상기 용기본체와 상기 용기커버의 크기 및 상기 회전부의 회전에 의한 회전 속도 중 적어도 하나를 고려하여 이류체를 분사할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 용기 세정장치는 기판 용기 내 기판이 존재하는지 여부를 감지하는 기판 감지부, 및 상기 기판 감지부에 의해 기판이 감지된 경우, 세정을 진행하지 않고 별도로 이송하여 기판을 보관하는 기판 보관부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 용기 세정장치는 상기 기판 용기 캐리어, 상기 회전부, 및 상기 세정 노즐 유닛은 세정 챔버 내에 구비되며, 상기 세정 챔버에 일시에 수용되는 용기본체 및 용기커버 중 적어도 하나를 대기시키는 버퍼부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 다수의 용기본체와 다수의 용기커버를 동시에 수용하여 세정할 수 있는 장치를 제공함으로써 용기커버를 별도로 세정하기 위한 설비 공간을 절약할 수 있으며, 또한 용기커버를 별도로 세정하는데 소요되는 시간을 절약할 수 있다.
본 발명에 의하면, 세정액과 공기를 혼합하여 분사하는 이류체 분사 노즐을 제공함으로써 세정액을 균일하고 강하게 분사시킬 수 있다. 따라서, 대면적의 기판 용기를 보다 청결하고 빠르게 세정시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판 용기 내부의 세정 효율을 높일 수 있는 장치를 제공함으로써 기판 용기 내부에 보관된 반도체 기판의 청결도를 높일 수 있다.
도 1은 기판 용기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 캐리어의 일부를 상세하게 나타내는 도면이고, 도 5b는 기판 용기 캐리어의 일부를 나타내기 위한 분해 사시도이다. 그리고 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기본체 지지부를 다양한 각도에서 바라본 도면들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 노즐 유닛을 나타내는 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치를 구성하는 용기 커버를 건조하고 보관하는 보관부를 나타낸 도면이다.
이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.
도 1은 기판 용기의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판을 보관하거나 운반하기 위한 기판 용기는 용기본체(10)와 용기커버(12)로 구성될 수 있다.
용기본체(10)는 일부가 개방되어 그 내부에 다수의 기판(14)을 수납할 수 있다.
용기커버(12)는 용기본체(10)의 개방된 일부를 덮어서 밀폐한다. 따라서, 용기커버(12)는 용기본체(10)의 내부로 유입되는 이물질을 차단하여 용기본체(10)에 수납된 기판(14)을 보호할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치의 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치(20)는 반도체 기판을 보관하거나 운송하기 위한 기판 용기를 세정하는 장치이다. 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 기판 용기는 용기본체(10)와 용기커버(12)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판 용기 세정장치(20)는 로딩/언로딩부(100), 버퍼부(200), 로봇(300), 세정 유닛(400), 메인 콘트롤러(500) 및 모니터링부(600)를 포함한다.
로딩(loading)/언로딩(unloading)부(100)는 세정하고자 하는 기판 용기를 로딩하거나 세정이 완료된 기판 용기를 언로딩한다. 로딩/언로딩부(100)는 이송부(110) 및 도어(door) 개폐부(120)를 포함할 수 있다. 이송부(110)는 로딩/언로딩부(100)에 의해 로딩된 기판 용기를 버퍼부(200)로 이송시키거나, 버퍼부(200)에서 대기 중인 기판 용기를 버퍼부(200)로부터 로딩/언로딩부(100)로 이송시킬 수 있다. 이때, 도어 개폐부(120)에 의해 도어가 개폐된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 로딩/언로딩부(100)는 다수의 기판 용기를 로딩하거나 언로딩할 수 있도록, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 2개 이상(예를 들어, 3개)의 이송부(110) 및 도어 개폐부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 로딩/언로딩부(100)로부터 적어도 2개 이상의 기판 용기가 버퍼부(200)로 동시에 이송될 수 있다. 이와 같이, 복수 개의 이송부(110) 및 도어 개폐부(120)를 포함하여 로딩/언로딩부(100)가 구성됨에 따라서, 기판 용기를 1개씩 순차적으로 이송하는 종래 방식에 비해 본 발명에서는 기판 용기 세정장치(20) 내에서 기판 용기를 이송하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 예를 들어, 로딩/언로딩부(100)는 전진/후진 및 상승/하강 유닛을 구비하여 전진/후진 및 상승/하강함으로써 2개 이상의 기판 용기를 로딩하거나 언로딩할 수 있다. 또한, 최소 2개 이상의 로딩/언로딩부(100)를 이용하여 챔버(A) 내부에 4 세트의 용기본체 및 용기커버를 1회에 동시 세정할 수 있어서, 종래 방식인 1개씩 순차적으로 세정하는 경우보다 용기를 이송하는데 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 기판 용기 세정장치(20)는 로딩/언로딩부(100)를 포함하여 기판용 용기를 로딩부터 언로딩까지 전체를 자동으로 구현하는 제어 장치를 구비할 수 있다.
버퍼부(200)는 세정하고자 하는 기판 용기 또는 세정이 완료된 기판 용기를 보관하는 장소이다. 예를 들어, 버퍼부(200)는 로딩/언로딩부(100)에서 이송된 세정하고자 하는 적어도 2개 이상의 기판 용기를 대기시킬 수 있다. 이에 따라, 세정 유닛(400)은 버퍼부(200)에서 미리 대기 중인 기판 용기를 세정 유닛(400)의 기판 용기 수용 용량만큼 한번에 수용하여 세정할 수 있게 되며, 그 결과 세정 유닛(400)으로 기판 용기를 이송하는데 드는 이송 시간과 기판 용기 세정장치(20) 내에서 기판 용기의 대기 시간을 최소화할 수 있다.
로봇(300)은 버퍼부(200)에서 세정하고자 하는 기판 용기를 세정 유닛(400)으로 이동시키거나 세정 유닛(400)에서 세정이 완료된 기판 용기를 버퍼부(200)로 이동시킬 수 있다. 로봇(300)은 다관절로 구성된 로봇일 수 있으며, 기판 용기를 잡을 수 있는 그리퍼(gripper)를 포함할 수 있다.
일례로, 로봇(300)은 그리퍼를 이용하여 버퍼부(200)에서 세정하고자 하는 기판 용기를 잡아서 세정 유닛(400)으로 이동시킬 수 있으며, 이때 기판 용기의 용기본체의 개방된 일부가 아래 방향을 향하도록 기판 용기의 방향을 변경시키는 동작을 할 수 있다. 따라서 용기본체의 개방된 일부가 아래를 향한 상태로 세정 유닛(400)(보다 구체적으로, 후술할 용기본체 지지부(413))에 수용되도록 할 수 있다.
로봇(300)은 로봇 콘트롤러(350)에 의해 제어될 수 있으며, 로봇 콘트롤러(350)는 상술한 로봇(300)의 동작을 수행하도록 하는데 필요한 제어 기능 모듈을 구비한 장치일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치(20)는 기판 용기, 즉 용기본체와 용기커버를 동시에 세정할 수 있는 공간인 세정 챔버(chamber)(A)를 구비한다. 세정 챔버(A)는 도어(B)에 의해 개폐되며, 세정 챔버(A)의 내부에는 세정 유닛(400)이 구비된다.
실시예에 따라, 로봇(300)에 의해 이송된 용기본체 및 용기커버가 세정 챔버(A)의 내부로 수용될 수 있도록 도어(B)가 개방되고, 용기본체 및 용기커버의 수용이 완료되면 도어(B)가 폐쇄되며, 세정 유닛(400)이 용기본체 및 용기커버를 세정할 수 있다.
세정 유닛(400)은 다수의 용기본체 및 다수의 용기커버를 수용할 수 있는 기판 용기 캐리어(410) 및 세정액을 분사하는 세정 노즐 유닛(430)으로 구성된다. 본 발명에 따른 세정 유닛(400)의 상세한 구성은 도 4 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
메인 콘트롤러(500)는 기판 용기 세정장치(20)를 제어하기 위한 것으로, 예컨대 제어 기능 모듈을 구비한 장치일 수 있다.
모니터링부(600)는 기판 용기 세정장치(20)를 모니터링하기 위한 것으로, 모니터 및 키보드를 구비할 수 있다. 예를 들어, 모니터 화면을 통해 기판 용기 세정장치(20)의 동작 과정이나 기판 용기의 세정 처리 과정을 모니터링 할 수 있으며, 키보드를 통해 기판 용기 세정장치(20)를 제어하거나 모니터링하기 위한 여러가지 정보를 입력할 수 있다. 예를 들어, 이하에서 설명하는 바와 같이 기판 용기 세정장치(20) 내에서 용기본체 또는 용기커버가 이탈하였을 경우, 모니터링부(600)를 통하여 상태가 알려질 수 있다. 이와 같이 모니터 및 키보드와 같은 장치를 구비함으로써, 모니터링부(600)는 기판 용기 세정장치(20)의 여러 가지 제어 및 동작을 지시하기 위한 정보를 입력 받을 수 있고, 이를 통해 기판 용기 세정장치(20)의 제어 동작을 조작할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치(20)는 용기커버를 건조하거나 보관하는 보관부(800)를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 8을 참조하여 후술하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 캐리어의 일부를 상세하게 나타내는 도면이고 도 5b는 도 5a에 도시한 기판 용기 캐리어의 분해 사시도이며, 도 5c는 기판 용기 캐리어에 포함되는 용기본체 지지부들 중 하나의 구성을 다양한 시각에서 바라본 도면들이다. 도 5c에서 (a)는 사시도, (b)는 정면도, (c)는 배면도, (d)는 우측면도, (e)는 좌측면도, (f)는 저면도이다.
또한 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 노즐 유닛을 나타내는 도면들이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 세정 유닛(400)은 세정 챔버(A) 내부에 구비되며, 기판 용기 캐리어(410) 및 세정 노즐 유닛(430)으로 구성된다.
도 5a는 기판 용기 캐리어(410)만을 나타낸 도면이다. 기판 용기 캐리어(410)는 용기본체 및 용기커버를 수용하도록 구성되며, 기판 용기 캐리어(410)의 중심부를 축으로 회전할 수 있다.
보다 구체적으로 도 5a를 참조하여 설명하면, 기판 용기 캐리어(410)는, 모터에 의한 회전력을 전달하여 기판 용기 캐리어(410)를 회전시키는 회전부(411), 및 회전부(411)와 연결되어 회전하는 용기본체 지지부(413)와 용기커버 지지부(419)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 용기본체 지지부(413)는 복수 개가 구비되어 복수 개의 용기본체가 고정된 상태로 회전할 수 있으며, 용기커버 지지부(419)는 용기본체 지지부(413)의 사이에 배치되며, 마찬가지로 회전부(411)와 연결되어 회전할 수 있다. 실시예에 따라 용기커버 지지부(419)는 직접적으로 회전부(411)와 연결되거나 용기본체 지지부(413)를 통하여 회전부(411)와 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 회전부(411)는 용기본체 지지부(413)와 용기커버 지지부(419)의 중심에 위치하며, 용기본체 지지부(413)와 용기커버 지지부(419)는 중심에 위치하는 회전부(411)를 둘러싸는 형태, 예를 들어 원형으로 배치될 수 있다.
회전부(411)는 회전 동력을 제공하는 회전 모터를 포함할 수 있으며, 회전 모터의 회전 동력에 의해 기판 용기 캐리어(410)를 회전시킨다. 이에 따라, 용기본체 지지부(413)와 용기커버 지지부(419)가 기판 용기 캐리어(410)의 중심부를 축으로 회전할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 회전부(411)는 회전 모터에 의해 0~10rpm의 회전 속도를 제공할 수 있다. 또한, 회전부(411)는 회전 모터에 기어 박스(gear box)를 결합하여 회전부(411)의 회전 속도나 구동력을 조절할 수 있다. 예컨대, 본 발명에 있어서 50:1의 기어비를 가진 기어 박스가 사용될 수 있다. 실시예에 따라, 챔버(A) 내에 복수의 용기본체 및 용기커버가 수용된 이후 회전을 통하여 세정 및 건조가 되는 시간은 이송시간 까지 포함하여 30분 정도가 소요될 수 있다. 본 발명에 따른 기판 용기 세정장치는 한번의 세정 프로세스 동안 복수의 용기본체를 세정하는 한편으로 용기커버도 한번에 세정할 수 있으므로 기판 용기의 세정에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
용기본체 지지부(413)는 도 5a 내지 도 5c 도시된 바와 같이 용기본체의 개방된 일부가 아래 방향을 향한 상태, 즉 용기본체의 내부가 아래 방향을 향한 상태로 용기본체를 수용하여 안착하기 위한 것으로서, 지지부재를 사용하여 구성될 수 있다. 실시예에 따라 용기본체 지지부(413)는 연결 프레임(414c)을 통해 회전부(411)와 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 용기본체 지지부(413)는 용기본체의 형태(구체적으로는 용기본체의 가장자리)를 따라 구성되는 지지 프레임을 포함할 수 있다. 지지 프레임은 용기본체 지지부(413)의 하면의 가장자리를 따라 설치되는 하부 프레임(414a)과 용기본체를 측면에서 지지할 수 있도록 용기본체 지지부(413)의 측면에 설치되는 측면 프레임(414b)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라 용기본체 지지부(413)는 연결 프레임(414c)을 더 포함할 수 있다. 하부 프레임(414a)과 측면 프레임(414b)은 바(bar) 형태로 연결되어 형성될 수 있다. 도 5c의 (f)에서는 하부 프레임(414a)의 전체 형상이 용기본체를 감싸는 형태로 다각형으로 구성된 것을 확인할 수 있다.
예를 들어, 하부 프레임(414a)은 용기본체를 보다 안정적으로 안착시킬 수 있도록 용기본체의 수평 단면 형상을 반영하여 도 5a 및 도 5c에 도시된 것처럼 사각 또는 다각 형태의 프레임으로 형성될 수 있다. 또한, 측면 프레임(414b)은 도 5a 및 도 5c에 도시된 것처럼 용기본체의 일측면을 지지할 수 있는 프레임 형태로 구성될 수도 있다. 다른 실시예에 있어서, 측면 프레임(414b)은 용기본체의 복수의 측면을 지지할 수 있는 프레임 형태로 구성될 수도 있다. 특히 도 5c의 (b), (c), (d), (e)를 참조하면, 측면 프레임(414b)는 하부 프레임(414a)으로부터 수직된 방향으로 연장되며, 특히 아부 프레임의 모서리 부분을 비롯하여 용기본체의 이탈을 방지하기 위해 복수 개 형성될 수 있다. 또한 실시예에 따라, 하부 프레임(414)의 상부를 연결하는 상부 프레임이 형성될 수 있다. 상부 프레임은 연결 프레임(414c)과 동일한 높이에 형성될 수 있다.
다만 측면 프레임(414b)은 용기본체를 수용하기 위하여 용기본체를 구성하는 측면 중에서 하나의 측면은 개방되도록 형성될 수 있다. 개방된 측면을 통하여 기판 용기본체가 수용될 수 있다. 실시예에 따라, 회전부(411)와 대향하는 측면, 즉 회전하는 바깥쪽이 개방될 수 있다. 예를 들어, 도 5c의 (b)에서와 같이 용기본체 지지부(413)의 정면 방향은 개방될 수 있다.
용기본체 지지부(413)의 하부와 측면은 바 형태의 지지 프레임 부분(414a, 414b)을 제외하고 트여 있는 개방 구조를 가질 수 있다. 그 결과, 용기본체의 세정 시, 세정액이 용기본체 지지부(413)의 개방된 부분으로 분사될 수 있는 구조를 제공하므로, 용기본체의 넓은 면적을 세정하는데 효과적일 수 있다. 또한 용기본체를 세정한 세정액과 용기본체에 남아있던 불순물이 개방된 하부를 통하여 떨어지기 때문에 용기 본체의 건조와 세척에도 효과적이다.
용기본체 지지부(413)는 하부가 개방된 구조를 가지기 때문에 용기본체를 받쳐서 지지할 수 있도록 하는 지지바(415)를 구비한다. 또한, 용기본체 지지부(413)는 용기 세정 시에 고온에 의한 세정을 실시하므로 내부 구조물의 변형에 의하여 흘러내림을 방지하는 지지 구조를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 용기본체 지지부(413) 내부에는 기판을 지지하는 조립 방식의 서포트 구조를 가질 수 있다.
지지바(415)는 용기본체 지지부(413)의 하부면에 도 5a에 도시된 바와 같은 막대형상으로 된 지지부재로 형성될 수 있으며, 용기본체를 받쳐서 지지할 수 있다. 예를 들어, 지지바(415)는 용기본체 지지부(413)의 하부 프레임(414a)의 마주보는 두 프레임을 가로지르거나 중심부를 가로지르도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 지지바(415)가 용기본체의 무게 중심을 지나도록 배치하는 경우, 보다 안정적으로 용기본체를 떠받쳐 지지할 수 있다.
본 발명에 따르면 회전부(411)에 의해 용기본체 지지부(413)가 회전되므로, 용기본체 지지부(413)에 안착된 용기본체도 함께 회전하게 된다. 실시예에 따라 용기본체 지지부(413)의 연결 프레임(414c)을 통해 회전부(411)의 회전력이 용기본체 지지부(413)에 전달될 수 있다. 실시예에 따라 연결 프레임(414c)은 속이 빈 사각형태로 형성되어 회전부(411)와 견고하게 연결되는 동시에 용기본체 지지부(413)의 무게 부하는 최소화할 수 있다. 도 5c의 (d) 및 (e)를 참조하면 연결 프레임(414c)의 내부가 빈 사각형 형태로 구성된 것을 확인할 수 있다.
한편, 용기본체 지지부(413)가 회전하는 경우, 용기본체가 용기본체 지지부(413)로부터 이탈될 수 있다. 따라서, 용기본체의 이탈을 방지하기 위해서, 용기본체 지지부(413)는 지지가이드(417)를 구비할 수 있다.
지지가이드(417)는 용기본체 지지부(413)의 하부 프레임(414a)의 가장자리 부분에 도 5a에 도시된 바와 같이 하부 프레임(414a)으로부터 돌출된 형상으로 된 지지부재로 구성될 수 있으며, 용기본체가 정해진 위치에 안착되어 고정될 수 있도록 지지하는 역할을 한다.
예를 들어, 지지가이드(417a, 417b)는 용기본체의 한 모서리를 이루는 인접한 두 측면과 각각 맞닿을 수 있는 구조, 예컨대 "ㄱ"자 형태로 맞닿아 고정되는 구조로 이루어질 수 있으며, 용기본체의 각 모서리 부분에 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 지지가이드는 측면 프레임(414b)에 의하여 지지되지 않는, 용기본체의 노출된 측면을 지지하는 "一"자 형태로 구성될 수도 있다.
도 5a에 도시된 것처럼, 지지가이드(417a)는 "ㄱ"자 배열로 배치된 두 개의 원뿔 형태 혹은 나사 형태, 예컨대 볼트와 너트로 구성되거나, 지지가이드(417b)는 "ㄱ"자의 테이퍼를 가진 돌출 형상 부재로 구성될 수 있다. 또한, 도 5a에 도시된 것처럼, 용기본체 지지부들(413)은 서로 상이한 형태의 지지가이드(417a, 417b)를 구비할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서와 같이, 서로 상이한 형태의 지지가이드(417a, 417b)를 구비할 경우, 용기본체의 형태에 따라 다른 형태의 지지가이드(417a, 417b)를 적용할 수 있게 된다. 일례로, 지지가이드(417b)가 "ㄱ"자의 돌출 형상 부재로 구성된 경우, 사각 형태의 용기본체를 고정시켜 정해진 위치에 안착시키는데 적합할 수 있다. 실시예에 따라, 지지가이드(417a)가 "ㄱ"자 배열로 배치된 두 개의 나사 형태로 구성된 경우, 사각 형태 이외 형태를 가진 용기본체를 고정시켜 정해진 위치에 안착시키는데 적합할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 캐리어(410)는 동일한 형태의 용기본체뿐만 아니라 서로 다른 형태의 용기본체를 수용할 수 있으므로, 기판 용기 세정장치(20) 내 서로 다른 형태의 용기본체를 동시에 세정할 수 있다.
용기커버 지지부(419)는 용기커버를 수직한 상태로 수용하여 안착하기 위한 것으로서, 지지부재를 사용하여 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 형태로 구성된다. 용기커버 지지부(419)는 용기본체 지지부(413)의 사이에 배치될 수 있어 공간 수용 능력을 최대화할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 용기커버 지지부(419)는 수직한 상태로 수용된 용기커버의 일측면 부분을 지지할 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 용기커버 지지부(419)는 용기커버의 넓은 측면 부분이 수직 방향으로 세워진 형태로 지지될 수 있는 용기커버 측면 프레임(419a)을 포함할 수 있다. 용기커버 측면 프레임(419a)은 바 형태로 연결되어 형성된 프레임으로 이루어질 수 있으며, 이때 바 형태의 프레임 이외의 부분은 트여 있는 개방 구조를 가질 수 있다. 따라서, 용기커버의 세정 시, 세정액이 용기커버 지지부(419)의 개방된 부분으로 분사될 수 있으므로, 용기커버의 넓은 면적을 세정하는데 효과적일 수 있다.
또한, 용기커버 지지부(419)는 용기커버를 받쳐서 지지할 수 있도록 하는 용기커버 하부 프레임(419b)을 포함할 수 있다. 용기커버 하부 프레임(419b)은 용기커버의 좁은 측면 부분을 받쳐서 지지하는 하면과, 용기커버를 정해진 위치에 안착되어 고정될 수 있도록 지지하는 지지가이드(419c) 부분으로 구성될 수 있다. 이때, 지지가이드 부분은 용기커버 측면 프레임(419a)의 반대쪽에 위치하여 용기커버 지지부(419)의 하부로부터 돌출된 형태로 이루어질 수 있다.
실시예에 따라, 용기커버 지지부(419)는 복수 개의 용기본체 지지부들(413) 사이에서 적어도 하나의 용기본체 지지부(413)의 측면 프레임(414b)과 연결되어 배치될 수 있다. 이때, 용기커버 지지부(419)는 용기본체 지지부(413)의 일 측면과 일정한 경사각을 이루어 배치될 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 기판 용기 캐리어(410)는 용기커버 지지부(419)와 용기본체 지지부(413) 사이를 연결하는 연결 프레임(418a)을 구비할 수 있다. 연결 프레임(418a)은 도 5a에 도시된 것처럼, 용기커버 지지부(419)의 일 측면의 상부 및 하부를 연결하는 구조로 이루어질 수도 있고, 용기커버 지지부(419)의 하부(또는 상부)를 연결하는 구조로 이루어질 수도 있다.
실시예에 따라, 용기커버 지지부(419)와 용기본체 지지부(413) 사이가 일정한 경사도를 이루며 이격 배치됨에 따라, 용기커버와 용기본체가 겹쳐지는 영역 없이 배치될 수 있다. 따라서, 용기커버와 용기본체를 동시에 세정할 경우, 세정액이 용기커버와 용기본체의 모든 영역에 골고루 분사될 수 있기 때문에 세정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 용기커버와 용기본체를 각각 별도의 공간에서 세정할 필요가 없게 되므로, 세정 공간의 낭비를 막을 수 있으며, 용기커버와 용기본체 각각에 대해 별도로 세정 과정을 수행할 필요가 없으므로, 세정 시간을 단축시킬 수 있다.
실시예에 따라, 기판 용기 캐리어(410)가 연결 프레임(418a)을 구비함에 따라, 용기커버 지지부(419)는 회전부(411)와 직접적으로 연결되지 않아도 용기본체 지지부(413)가 회전함에 따라 용기커버 지지부(419)가 회전할 수 있다.
또한, 용기커버 지지부(419)는 용기커버 지지부(419)의 상부 및 용기커버 지지부(419)의 양쪽에 배치된 두 개의 용기본체 지지부(413)의 상부 사이를 연결하여 주는 상측 연결부(418b)를 구비할 수 있다. 이때, 상측 연결부(418b)는 용기커버 지지부(419)의 상부의 무게 중심을 지나는 위치에 배치되어 두 용기본체 지지부(413)의 상부와 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 것처럼, 연결 프레임(418a)이 용기커버 지지부(419)의 하부를 연결하여 주는 구조로 이루어진 경우, 보다 안정한 구조를 제공하기 위해서 용기커버 지지부(419)는 상측 연결부(418b)를 구비할 수 있다. 상측 연결부(418b)는 로봇(300)이 용기커버를 안착할 때 위치를 기구적으로 일치시키기 위한 장치가 구비될 수 있으며, 로봇(300)이 용기커버를 안착한 후 회전부(411)가 회전할 때 이탈을 방지하기 위한 고정금구(418c)가 구비될 수 있다.
용기본체 지지부(413)와 용기커버 지지부(419)는, 다수의 용기본체 및 다수의 용기커버를 동시에 세정할 수 있도록 하기 위해서 복수 개(예를 들어, 4개 또는 6개)로 구성된다. 이때, 복수 개의 용기본체 지지부(413)와 복수 개의 용기커버 지지부(419)는 회전부(411)를 중심으로 원형 배열로 구성될 수 있으며, 용기본체 지지부(413)와 용기커버 지지부(419)가 교대로 배치되어 회전부(411)의 주변에 설치될 수 있다. 용기본체 지지부(413)와 용기커버 지지부(419)가 이러한 배치 구조를 가짐으로써, 세정 챔버(A) 내 공간 효율성을 높일 수 있다. 더욱이 용기커버 지지부(419)가 용기커버를 수직 방향으로 안착되도록 구성되기 때문에, 용기커버 지지부(419)를 구성하는데 필요한 공간을 축소시킬 수 있어서 공간 효율성을 최대화할 수 있다.
도 4 및 도 5a를 참조하면, 세정 유닛(400)은 용기본체가 용기본체 지지부(413)로부터 이탈되었는지 여부, 또는 용기커버가 용기커버 지지부(419)로부터 이탈되었는지 여부를 감지하는 감지센서(420)를 포함할 수 있다. 도 5b에서 프레임들의 구성을 용이하게 설명하기 위해 감지센서(420)를 도시하지는 않았다.
감지센서(420)는 세정 챔버(A) 내부의 측면에 설치되며, 1개의 측면 혹은 1개 이상의 측면에 설치될 수 있다. 이때, 감지센서(420)는 감지 신호를 통해 용기본체 및 용기커버의 움직임이나 위치를 인식하여 용기본체 지지부(413) 및/또는 용기커버 지지부(419)로부터 용기본체 및 용기커버가 이탈되었는지 여부를 감지할 수 있다.
감지센서(420)는 용기본체 및 용기커버가 세정 챔버(A) 내로 수용되어 용기본체 지지부(413) 및 용기커버 지지부(419)에 안착될 경우에 작동할 수 있다. 예를 들어, 용기본체 지지부(413) 및 용기커버 지지부(419)에 용기본체 및 용기커버가 수용되어 정해진 위치에 안착된 경우, 감지센서(420)는 감지 신호를 통해 위치를 인식하여 용기본체 및 용기커버가 이탈되지 않은 것으로 감지할 수 있다. 또는, 용기본체 지지부(413) 및 용기커버 지지부(419)에 용기본체 및 용기커버가 수용되지 못했거나 정해진 위치에 안착되지 않은 경우, 감지센서(420)는 감지 신호를 이용하여 용기본체 및 용기커버가 이탈된 것으로 감지할 수 있다.
또한, 감지센서(420)는 용기본체 및 용기커버의 세정 시에 기판 용기 캐리어(410)가 회전하는 동안 작동될 수 있다. 이때, 용기 캐리어(410)가 회전함에 따라 용기본체 지지부(413)에 안착된 용기본체 및 용기커버 지지부(419)에 안착된 용기커버가 회전하게 되므로, 감지센서(420)는 용기본체 및 용기커버의 움직임이나 위치를 인식하여 용기본체 지지부(413) 및 용기커버 지지부(419)로부터 용기본체 및 용기커버가 이탈되었는지 여부를 감지할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이 세정 유닛(400)은 감지센서(420)와 함께 반사판(421)을 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 반사판(421)은 감지센서(420)가 설치된 측면과 마주보는 세정 챔버(A) 내부의 측면에 설치될 수 있다. 따라서, 감지센서(420)는 반사판(421)에 의해 반사된 신호를 감지하여 감지센서(420)와 반사판(421) 사이에 물체, 즉 용기본체 및/또는 용기커버가 존재하는지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 기판 용기 캐리어(410)가 회전하는 동안 감지센서(420)와 반사판(421) 사이에 용기본체 및 용기커버가 위치하게 되면 감지센서(420)는 용기본체 및 용기커버에 의해 반사판(421)으로부터 반사된 신호를 감지할 수 없게 된다. 이러한 경우, 용기본체 지지부(413) 및 용기커버 지지부(419)로부터 용기본체 및 용기커버가 이탈되지 않음을 알 수 있다. 반대로, 감지센서(420)가 반사판(421)으로부터 반사된 신호를 감지하는 경우, 감지센서(420)와 반사판(421) 사이에 용기본체 및 용기커버가 위치하지 않는 것이므로 용기본체 및 용기커버가 용기본체 지지부(413) 및 용기커버 지지부(419)로부터 이탈되었음을 알 수 있다.
본 발명에 따른 감지센서(420)는 세정 챔버(A) 내부에 설치되므로, 용기본체 및 용기커버가 세정되는 동안 세정 노즐 유닛(430)으로부터 분사된 세정액에 노출된다. 따라서 감지센서(420)는 세정액으로부터 보호될 수 있도록 방수 기능을 가진 보호커버(미도시)를 구비할 수 있다.
한편, 세정 유닛(400)은 상술한 바와 같이 세정 노즐 유닛(430)을 포함하며, 세정 노즐 유닛(430)은 세정액 저장부(700)(도 2 참조)로부터 공급된 세정액과 공기 저장부(750)(도 2 참조)로부터 공급된 공기를 용기본체 및 용기커버에 분사한다.
또한 기판 용기 세정장치(20)는 세정액 및 압축된 공기, 또는 질소(N2)에 열을 가하는 장치를 더 구비할 수 있으며, 예를 들어 히터가 구비된 가압 및 가열용 탱크, 및 인라인 히터를 구비할 수 있다. 기판 용기 세정장치(20)는 챔버에 세정액 및 압축된 공기를 분사하는 노즐과 배기를 통하여 습기를 배출하는 장치를 더 구비할 수 있다.
도 6은 기판 용기 캐리어(410)에 용기본체와 용기커버가 수용된 상태와 세정 노즐 유닛(430)의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 7은 동일한 구성의 평면도이다.
본 발명에 있어서, 세정 노즐 유닛(430)은 세정액과 공기를 혼합하여 분사하는 이류체 분사 노즐과 세정액만을 분사하거나 공기만을 분사하는 일류체 분사 노즐로 구성될 수 있다. 일 실시예로, 세정 노즐 유닛(430)은 N2 라인과 DIW 라인이 외부에서 혼합되는 형태로 구성되는 이류체 세정 노즐을 구비할 수 있다. 또한 세정 노즐 유닛(430)은 세정액과 압축된 공기 또는 압축된 질소를 외부에서 혼합하여 이류체 형태로 용기본체 및 용기커버에 분사하는 장치를 구비할 수 있다.
여기서, 일류체는 단일 유체를 말하며, 액체인 세정액 혹은 기체인 공기를 말한다. 이류체는 서로 다른 단일 유체인 액체와 기체를 혼합한 상태를 말하며, 액체와 기체의 혼합 시에 발생하는 충돌력에 의해 강하고 균일하게 분사될 수 있다.
보다 구체적으로 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 세정 노즐 유닛(430)은 세정 챔버(A) 내부에 구비되며, 상부 노즐(431), 하부 노즐(433), 및 측면 노즐(435), 후면 노즐(437) 중 적어도 하나로 구성된다.
상부 노즐(431)은 기판 용기 캐리어(410)의 상부에 복수 개 배치될 수 있다. 상부 노즐(431)은 아래 방향으로 일류체 혹은 이류체를 분사하여 기판 용기 캐리어(410)에 안착된 용기본체 및 용기커버의 외부를 세정할 수 있다. 예를 들어, 상부 노즐(431)은 용기본체 및 용기커버의 상부에 각각 하나씩 배치될 수 있다.
하부 노즐(433)은 기판 용기 캐리어(410)의 하부에 복수 개 배치될 수 있다. 하부 노즐(433)은 아래에서 위를 향하여 일류체 혹은 이류체를 분사하여 기판 용기 캐리어(410)에 안착된 용기본체 및 용기커버를 세정할 수 있다. 본 발명에 따르면 용기본체의 내부가 아래 방향을 향한 상태로 기판 용기 캐리어(410)에 안착되기 때문에, 하부 노즐(433)에 의해 용기본체의 내부가 세정될 수 있다. 또한 용기본체의 내부가 아래 방향을 향한 상태이기 때문에, 용기본체의 내부를 세정함과 동시에 하부 노즐(433)에서 분사된 세정액은 중력에 의해 자연적으로 용기본체의 내부로부터 배출될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 용기본체의 내부 세정 효율을 향상시킬 수 있으며, 그 결과 용기본체의 내부에 보관되는 기판의 청정도를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 이와 같이 용기가 세정된 이후에 세정액이 중력에 의해 배출되기 때문에 기판 용기 캐리어(410)의 회전 속도가 상대적으로 빠르지 않아도 기판 용기 캐리어(410)의 세정력이 높고 세정 이후의 건조 또한 용이하다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 하부 노즐(433)은 용기본체 지지부(413)의 하부에 배치될 수 있다. 실시 예에 따라 하부 노즐(433)은 용기본체의 크기를 고려하여 일정한 각도로 기울어져 용기본체의 내측 모서리까지 분사되는 세정액과 기체가 닿을 수 있도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 하부 노즐(433)은 용기본체의 하부에 각각 쌍(pair)을 이루어 배치될 수 있다.
실시예에 따라 상부 노즐(431)과 하부 노즐(433)은 용기본체 지지부(413) 및/또는 용기커버 지지부(419)의 배치 형태에 대응하여 배치될 수 있다.
측면 노즐(435)은 기판 용기 캐리어(410)의 측면을 따라 복수 개 배치될 수 있다. 측면 노즐(435)은 측면 방향으로 일류체 혹은 이류체를 분사하여 기판 용기 캐리어(410)에 안착된 용기본체 및 용기커버의 외측면 부분을 세정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 측면 노즐(435)은 용기본체 및 용기커버의 크기를 고려하여 기판 용기 캐리어(410)의 외측면 주변을 따라 설치될 수도 있다.
예를 들어, 측면 노즐(435)은 용기커버가 수용되는 용기커버 지지부(419)에 각각 쌍을 이루어 배치될 수 있다. 용기커버 지지부(419)가 용기본체 지지부(413)의 사이에 배치되므로 측면 노즐(435)에서 분사되는 세정액과 기체에 의해 용기커버의 측면과 용기본체의 측면이 함께 세정될 수 있다.
후면 노즐(437)은 기판 용기 캐리어(410)의 내측면 주변을 따라 복수 개 배치될 수 있다. 후면 노즐(437)은 회전부(411)의 부근에 설치되어, 회전부(411)와 마주보는 용기본체의 후측면을 세정할 수 있다.
예를 들어 후면 노즐(437)은 용기본체 지지부(413)의 후방의 측면 프레임의 중심을 따라 수직으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 세정 노즐 유닛(430)이 상부 노즐(431), 하부 노즐(433), 측면 노즐(435), 및 후면 노즐(437)을 구성함에 있어서, 기판 용기 캐리어(410)의 형태, 즉 용기본체 지지부(413) 및 용기커버 지지부(419)의 배치 형태를 고려하여, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 일정 간격을 두고 원형 배열로 구성될 수도 있다. 또한, 용기본체 및 용기커버의 크기나 기판 용기 캐리어(410)의 회전 속도 등을 고려하여, 일류체 분사 노즐로 구성되거나 또는 이류체 분사 노즐로 구성될 수도 있다.
예를 들어, 상부 노즐(431) 및 하부 노즐(433)은 세정액을 분사하는 일류체 분사 노즐과 공기를 분사하는 일류체 분사 노즐로 구성될 수 있으며, 측면 노즐(435)은 이류체 분사 노즐로 구성될 수 있다. 또는, 상부 노즐(431), 하부 노즐(433) 및 측면 노즐(435)은 일류체 분사 노즐과 이류체 분사 노즐을 모두 포함하여 구성될 수도 있다. 이러한 상부 노즐(431), 하부 노즐(433) 및 측면 노즐(435)에 대한 구성은 일례에 불과하며, 상술한 바와 같이 용기본체 및 용기커버의 크기 등 세정 효율을 고려하여 다양하게 구성할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따라 용기본체 및 용기커버의 세정 효율을 향상시키기 위해서, 상부 노즐(431), 하부 노즐(433) 및 측면 노즐(435)은 먼저 이류체를 분사하여 용기본체 및 용기커버에 균일하게 세정액이 도포될 수 있도록 하고, 다음으로 일류체인 세정액을 분사하고 공기를 분사할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 노즐 유닛(430)은 최적화된 일류체 및 이류체 분사 노즐을 구성할 수 있으며, 그 결과 효율적으로 일류체 및 이류체 분사 방식을 선택하여 세정 공정 과정을 진행할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 아래 표 1은 상부 노즐(431), 하부 노즐(433), 측면 노즐(435), 및 후면 노즐(437)의 구성 방법의 일례를 나타낸 것이다.
구분 세정액(DIW)/공기(CDA) 유량
하부 노즐 세정액(DIW) 13ea x 4열 = 52ea
52ea x 1lpm = 52lpm
2분 x 52lpm = 104L
공기(CDA) 13ea x 4열 = 52ea
52ea x 40lpm = 2080lpm
측면 노즐 세정액(DIW) 5ea x 4열 = 20ea
20ea x 0.5lpm = 10lpm
1분 x 10lpm = 10L
공기(CDA) 10ea x 4열 = 40ea
40ea x 40lpm = 1600lpm
상부 노즐 세정액(DIW) 5ea x 4열 = 20ea
20ea x 0.5lpm = 10lpm
1분 x 10lpm = 10L
공기(CDA) 10ea x 4열 = 40ea
40ea x 40lpm = 1600lpm
후면 노즐 세정액(DIW) 5ea x 2열 = 10ea
10ea x 0.5lpm = 5lpm
1분 x 5lpm = 5L
공기(CDA) 10ea x 2열 = 20ea
20ea x 40lpm = 800lpm
Total 세정액(DIW)
가압 탱크 용량 150L		 동시사용 2분 x 77lpm = 154L
구분사용 3분 104L + 10L + 10L + 5L = 129L
공기(CDA) 6080lpm
상기 표 1에 도시된 바와 같이, 상부 노즐(431), 하부 노즐(433), 측면 노즐(435), 및 후면 노즐(437) 각각은 세정액 분사 및 공기 분사에 따라 노즐의 개수를 상이하게 구성할 수 있으며, 또한 분사 방식 및 노즐의 개수에 따라 유량을 다르게 설정할 수도 있다.
예를 들어, 하부 노즐의 경우, 세정액을 분사하는 13개 배열로 구성된 단위 노즐을 4열 배치하여 각각 1lpm의 유량을 2분 동안 분사할 수 있고, 공기를 분사하는 13개 배열로 구성된 단위 노즐을 4열 배치하여 각각 1lpm의 유량을 분사할 수 있다.
측면 노즐의 경우, 세정액을 분사하는 5개 배열로 구성된 단위 노즐을 4열 배치하여 각각 0.5lpm의 유량을 1분 동안 분사할 수 있고, 공기를 분사하는 10개 배열로 구성된 단위 노즐을 4열 배치하여 각각 40lpm의 유량을 분사할 수 있다.
상부 노즐의 경우, 세정액을 분사하는 5개 배열로 구성된 단위 노즐을 4열 배치하여 각각 0.5lpm의 유량을 1분 동안 분사할 수 있고, 공기를 분사하는 10개 배열로 구성된 단위 노즐을 4열 배치하여 각각 40lpm의 유량을 분사할 수 있다.
후면 노즐의 경우, 세정액을 분사하는 5개 배열로 구성된 단위 노즐을 2열 배치하여 각각 0.5lpm의 유량을 1분 동안 분사할 수 있고, 공기를 분사하는 10개 배열로 구성된 단위 노즐을 2열 배치하여 각각 40lpm의 유량을 분사할 수 있다.
상부 노즐(431), 하부 노즐(433), 측면 노즐(435), 및 후면 노즐(437) 각각은 세정액을 이용하지 않고 드라이(dry) 방식의 건식 세정을 하는 건식 세정 유닛으로 구성될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치를 구성하는 용기커버를 건조하고 보관하는 보관부를 나타낸 도면이다. 도 8의 (a)는 보관부의 내부가 개방된 형상을 나타내는 사시도이고, 도 8의 (b)는 보관부의 단면도이다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 용기 세정장치(20)는 상술한 바와 같이 용기커버를 건조(예를 들어, 드라이 방식의 세정)하거나 보관하는 보관부(800)를 더 포함할 수 있다.
보관부(800)는 도 8에 도시된 바와 같이 용기커버를 수직한 상태로 나란하게 보관할 수 있도록 구성되며, 이를 위해 용기커버의 일측면 부분을 지지할 수 있는 지지부(810)를 구비한다. 보관부(800)는 보관 중인 용기커버의 오염을 방지하기 위해서 보관부(800)의 상부에서 공기가 분사되는 공기 분사부(820)를 구비한다. 공기 분사부(820)는 모터를 구비하여 모터의 구동력에 의해 공기를 분사시킬 수 있다. 예를 들어, 공기 분사부(820)는 기존 FFU 모터와 비교하여 풍속이 높은 BLDC 모터(BrushLess Direct Current Motor)를 포함하여 강한 공기를 상부로부터 하부에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 용기커버의 오염 물질이 하부 방향으로 용이하게 배출될 수 있도록 하기 위해서, 보관부(800)의 지지부(810)는 용기커버가 수직선에서 일정한 경사각(예컨대, 5도의 경사각)을 가지도록 구성될 수 있다. 또한, 보관부(800)의 지지부(810)에는 용기커버가 지지되어 있는지 여부를 감지하는 감지센서를 구비할 수 있으며, 감지센서에 의해 용기커버가 지지되어 있는 것으로 감지된 경우에만 공기 분사부(820)가 공기를 분사할 수 있도록 구성될 수도 있다.
보관부(800) 내부에서 용기커버의 상부로부터 하부로 공기의 흐름이 이루어지므로 자연스럽게 불순물, 수분이 하부로 전달되어 용기커버의 청정한 상태가 유지될 수 있다. 나아가 용기커버가 지지부(810)에 의하여 기설정된 경사각만큼 경사가 지도록 고정되기 때문에 공기의 흐름이 용기커버 전체에 걸쳐 전달될 수 있다.
한편, 기판 용기 세정장치(20)는 용기 내 기판이 존재하는지 여부를 감지하는 기판 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
기판 감지부는 기판 용기 세정장치(20) 내에 기판을 감지하는 감지 센서를 구비하여 기판 용기 내 기판이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기판 감지부는 기판 용기가 세정 챔버(A) 내부로 수용되기 전에 기판이 존재하는지 여부를 감지할 수 있도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 기판 용기가 기판 용기 캐리어(410)에 수용되어 세정 과정을 거치기 전에 미리 기판 용기로부터 기판을 배출할 수 있게 되므로, 이로 인해 발생할 수 있는 기판 용기 캐리어(410)에 기판 용기를 이송하고 반송하는 과정을 제거할 수 있다.
기판 감지부에 의해 기판이 감지된 경우, 기판 용기 세정장치(20)는 공정을 중단하고 기판을 버퍼부(200) 또는 로딩/언로딩부(100)로 배출하여 보관할 수 있다. 일 실시예로, 도 2에 도시된 바와 같은 메인 콘트롤러(500)가 기판이 감지된 기판 용기로부터 기판을 배출할 수 있도록 제어할 수 있다. 예컨대, 메인 콘트롤러(500)의 제어에 의해 로봇(300)이 기판 용기로부터 기판을 배출시킬 수 있으며, 이때 배출된 기판은 버퍼부(200) 또는 로딩/언로딩부(100)로 이송되어 보관될 수 있다.
기판 용기 세정장치(20)는 용기본체 및/또는 용기커버의 세정과 건조에 대한 검사를 하는 검사부를 구성할 수 있으며, 검사부에 의해 용기본체 및/또는 용기커버의 세정과 건조에 대한 평가를 동시에 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 하나의 기판 용기 세정장치(20) 내에서 검사까지 수행하여 검사 결과를 획득할 수 있으므로, 용기 세정을 진행한 후 건조를 위하여 별도의 장치를 구성하는 종래 방식에 비하여 시간 및 생산량 측면에서 효율적이다. 또한 세정과 건조를 동시에 수행하게 되면 정확도를 높일 수 있다. 검사부의 검사 결과, 용기본체 및/또는 용기커버의 세정 및 건조에 대한 검사 결과가 기준에 부합되지 않을 경우, 기판 용기 세정장치(20)는 검사 결과를 반영하여 용기본체 및/또는 용기커버를 즉시 재세정 및 재건조를 수행할 수 있는 장치를 더 포함할 수 있다. 이러한 재세정 및 재건조 과정은 버퍼부(200)를 이용하여 수행될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 용기본체 12 : 용기커버
14 : 기판 20 : 기판 용기 세정장치
100 : 로딩/언로딩부 110 : 이송부
120 : 도어 개폐부 200 : 버퍼부
300 : 로봇 350 : 로봇 콘트롤러
400 : 세정 유닛 410 : 기판 용기 캐리어
411 : 회전부 413 : 용기본체 지지부
414a : 하부 프레임 414b : 측면 프레임
415 : 지지바 417 : 지지가이드
418a : 연결 프레임 418b : 상측 연결부
419 : 용기커버 지지부 419a : 용기커버 측면 프레임
419b : 용기커버 하부 프레임 420 : 감지센서
421 : 반사판 430 : 세정 노즐 유닛
431 : 상부 노즐 433 : 하부 노즐
435 : 측면 노즐 437 : 후면 노즐
500 : 메인 콘트롤러 600 : 모니터링부
700 : 세정액 저장부 750 : 공기 저장부
800 : 보관부 810 : 지지부
820 : 공기 분사부
A : 세정 챔버 B : 도어

Claims (11)

  1. 기판을 보관하고 운송하기 위한 용기본체 및 용기커버로 이루어지는 기판 용기를 세정하는 기판 용기 세정장치에 있어서,
    세정하고자 하는 기판 용기 또는 세정이 완료된 기판 용기를 보관하는 버퍼부;
    상기 버퍼부에서 미리 대기 중인 기판 용기를 수용 용량만큼 한번에 수용하여 세정하는 세정유닛; 및
    상기 용기본체 및 상기 용기커버의 세정과 건조에 대한 검사를 하는 검사부를 포함하고,
    상기 세정 유닛은,
    상기 용기본체의 개방된 일부가 아래를 향한 상태로 상기 용기본체가 안착되는 복수 개의 용기본체 지지부, 상기 용기커버가 안착되는 복수 개의 용기커버 지지부, 및 모터에 의한 회전력을 전달하는 회전부를 포함하는 기판 용기 캐리어; 및
    상기 기판 용기 캐리어의 상부, 하부, 측면, 및 후면에 각각 배치되는 상부 노즐, 하부 노즐, 측면 노즐 및 후면 노즐로 구성되어 세정액을 분사하는 세정 노즐 유닛을 포함하며,
    상기 상부 노즐, 상기 하부 노즐, 상기 측면 노즐 및 상기 후면 노즐 중 적어도 하나는 상기 용기본체와 상기 용기커버의 크기 및 상기 회전부의 회전에 의한 회전 속도 중 적어도 하나를 고려하여 이류체를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사부의 검사 결과, 상기 용기 본체 및 상기 용기커버 중 적어도 하나의 세정 및 건조에 대한 검사 결과가 기준에 부합되지 않을 경우, 기준에 부합하지 않는 상기 용기 본체 및 상기 용기커버를 상기 버퍼부를 이용하여 재세정 및 재건조를 수행하는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용기커버를 건조하고 보관하는 보관부를 더 포함하고,
    상기 보관부는,
    상기 용기커버가 수직선에서 일정한 경사각을 가지고 나란하게 보관되도록 상기 용기커버의 일측면 부분을 지지하는 지지부; 및
    보관 중인 용기커버의 오염을 방지하기 위해서 상기 보관부의 상부에서 공기를 분사하는 공기 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용기본체 지지부 각각은,
    상기 용기본체의 측면을 지지하는 측면 프레임, 상기 측면 프레임과 연결되어 상기 용기본체의 개방된 일부를 지지하는 하부 프레임, 및 상기 하부 프레임을 가로질러 상기 용기본체의 개방된 가장자리를 지지하는 지지바를 포함하며,
    상기 용기커버 지지부는,
    상기 용기본체 지지부의 사이에서 상기 측면 프레임과 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 용기본체 지지부는,
    상기 용기본체의 모서리 부분에서 상기 하부 프레임으로부터 상부를 향하여 돌출되어 상기 용기본체의 인접한 두 측면들과 맞닿는 지지가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 용기본체 지지부에 안착된 상기 용기본체 또는 상기 용기커버 지지부에 안착된 상기 용기커버가 이탈되었는지 여부를 감지하는 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감지센서와 대응하여 마주보는 위치에 구비된 반사판을 더 포함하여,
    상기 감지센서와 상기 반사판이 마주보는 경로 상에, 상기 용기본체 지지부 및 상기 용기커버 지지부 중 적어도 하나가 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 용기본체 지지부들과 상기 용기커버 지지부는, 상기 회전부를 중심으로 원형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 세정 노즐 유닛은, 상기 상부 노즐, 상기 하부 노즐, 상기 측면 노즐, 및 상기 후면 노즐은 각각 복수 개가 구비되며,
    상기 복수 개의 상부 노즐 및 상기 복수 개의 하부 노즐은 상기 기판 용기 캐리어의 형태에 대응되어 원형으로 배열되며, 상기 복수 개의 측면 노즐 및 상기 복수 개의 후면 노즐은 기판 용기 캐리어의 주변을 둘러싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 용기커버 지지부는, 연결부를 통해 상기 용기본체 지지부와 연결되며,
    용기커버가 고정되는 지지가이드를 구비하는 하부 프레임을 통해 용기커버를 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 용기 세정장치.
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