KR102066175B1 - 웨이퍼 수납용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수납실에 수납되는 웨이퍼에 퍼지가스를 공급하여 웨이퍼의 퓸을 제거하거나, 웨이퍼의 습기를 제거하는 웨이퍼 수납용기에 관한 것으로서, 특히, 수납실로의 퍼지가스의 용이한 분사 및 분사부재의 내구성을 보장할 수 있고, 분사부재의 교체가 용이한 웨이퍼 수납용기에 관한 것이다.

Description

웨이퍼 수납용기{WAFER STORAGE CONTAINER}
본 발명은 웨이퍼 수납용기에 관한 것으로서, 수납실에 수납되는 웨이퍼에 퍼지가스를 공급하여 웨이퍼의 퓸을 제거하거나, 웨이퍼의 습기를 제거하는 웨이퍼 수납용기에 관한 것이다.
일반적으로 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.
웨이퍼는 고정밀도의 물품으로서 외부의 오염 물질과 충격으로부터 오염되거나 손상되지 않도록 개구형 통합형 포드(Front Opening Unifie Pod, FOUP) 등과 같은 웨이퍼 수납용기에 수납되어 보관되거나 운반되어 진다.
이 경우, 공정상에서 사용되는 공정 가스 및 공정상의 부산물인 퓸(Fume) 등이 제거되지 않고 웨이퍼 표면에 잔존하게 되며, 이로 인해, 공정 중 반도체 제조장비의 오염이 발생하거나, 웨이퍼의 에칭 패턴(etch pattern) 불량 등이 발생하여 웨이퍼의 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
최근에 이러한 문제를 해결하기 위해, 웨이퍼 수납용기에 수납된 웨이퍼에 퍼지가스를 공급하여, 웨이퍼의 표면에 잔존하는 퓸을 제거하거나, 웨이퍼의 산화를 방지하는 퍼징(Purging) 기술들이 개발되고 있다.
위와 같이, 퍼지가스의 공급이 가능한 웨이퍼 수납용기로는 한국등록특허 제10-1637498호(이하, '특허문헌 1' 이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.
특허문헌 1의 웨이퍼 수납용기는,내부에 웨이퍼가 수납되는 수납실과, 수납실과 연통되는 제1가스주입실과, 수납실과 제1가스주입실을 서로 독립된 별개의 공간으로 분리하되, 가스가 연통되는 다수의 제1구멍이 형성된 제1분리벽과, 수납실과 연통되는 제2가스주입실과, 수납실과 제2가스주입실을 서로 독립된 별개의 공간으로 분리하되, 가스가 연통되는 다수의 제2구멍이 형성된 제2분리벽과, 수납실과 연통되는 가스배기실과, 수납실과 가스배기실을 서로 독립된 별개의 공간으로 분리하되, 가스가 연통되는 다수의 제3구멍이 형성된 제3분리벽과, 웨이퍼를 지지하는 다수의 플레이트를 포함하여 구성된다.
따라서, 제1, 2가스주입실로 유입된 가스는 각각 제1, 2구멍을 통해 수납실로 주입되어 웨이퍼의 표면에 잔존하는 퓸과 함께 제3구멍을 통해 가스배기실로 배기되며, 이로 인해, 웨이퍼의 퓸 제거가 달성될 수 있다.
특허문헌 1의 웨이퍼 수납용기의 경우, 제1 내지 제3분리벽의 두께가 일정 두께 이상으로 두꺼워야 제1 내지 제3분리벽의 설치가 용이해지고, 제1 내지 제3분리벽의 내구성이 보장된다. 그러나, 분리벽의 두께를 일정 두께 이상으로 두껍게 형성하게 되면, 제1 내지 제3분리벽에 형성된 제1 내지 제3구멍의 깊이 또한 커지게 되므로, 구멍 내에서의 퍼지가스의 유동 거리가 늘어나게 되어 제1 내지 제3구멍을 통한 퍼지가스의 분사가 제대로 이루어질 수 없는 문제가 발생하게 된다.
위와 같이 제1 내지 제3구멍을 통한 퍼지가스의 분사가 제대로 이루어지지 않음에 따라 수납실 내부에 퍼징이 이루어지지 않는 사영역이 발생하게 되며, 이로 인해, 수납실 내부에 수납된 웨이퍼들의 퓸 제거가 고르게 이루어질 수 없게 된다.
또한, 제1 내지 제3분리벽 중 어느 하나의 분리벽의 일부 영역에 오염이 발생하였을 때, 분리벽 전체를 모두 다 교체하여야 하므로, 웨이퍼 수납용기의 유지보수 비용이 많이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1637498호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 수납실로의 퍼지가스의 용이한 분사 및 분사부재의 내구성을 보장할 수 있고, 분사부재의 교체가 용이한 웨이퍼 수납용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 웨이퍼 수납용기는, 전방개구부를 통해 수납된 웨이퍼가 수납되는 수납실; 및 상기 수납실의 둘레면 중 적어도 일부면에 배치되어 상기 수납실에 퍼지가스를 분사하는 분사부재;를 포함하되, 상기 분사부재는, 퍼지가스가 유입되는 내부유로가 구비된 유입플레이트; 상기 유입플레이트의 일측에 결합되는 벽체플레이트; 및 상기 벽체플레이트의 일측에 결합되며, 상기 내부유로에서 공급된 퍼지가스를 상기 수납실로 분사하는 분사구가 구비된 복수의 분사플레이트;를 포함하고, 상기 벽체플레이트는, 상기 수납실의 둘레면 중 적어도 일부를 이루는 벽체부; 및 상기 벽체부의 타측방향으로 함몰되게 형성된 안착부;를 포함하고, 상기 복수의 분사플레이트는 상기 안착부에 안착되어 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 분사플레이트는 상기 안착부에 상하로 배열되어 안착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안착부의 함몰 깊이는 상기 분사플레이트의 두께와 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 분사플레이트 각각은, 상기 안착부의 일측에 결합되며 상기 내부유로에서 공급된 퍼지가스가 유동하는 일측면유로가 형성된 제1분사플레이트와, 상기 제1분사플레이트의 일측에 결합되며 상기 내부유로와 연통되는 상기 분사구가 형성된 제2분사플레이트의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입플레이트에는 상기 유입플레이트의 일측으로 돌출된 유입부가 형성되고, 상기 유입부에는 상기 내부유로와 연통되는 유입구가 배치되며, 상기 유입부는 상기 안착부에 형성된 유입부홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입플레이트에는 상기 내부유로를 유동하는 퍼지가스를 가열시키는 히터가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 웨이퍼 수납용기에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
분사부재의 벽체부와 분사구가 따로 형성되어 있으므로, 벽체부의 두께를 두껍게 하더라도, 분사구의 구멍 깊이에는 영향을 미치지 않게 된다. 따라서, 종래의 웨이퍼 수납용기보다 더욱 견고한 내구성을 갖는 동시에, 종래의 웨이퍼 수납용기에서 퍼지가스의 분사 속도 저하 및 뷸균일한 분사에 대한 문제점을 해결할 수 있다.
복수의 분사플레이트가 분사부재에 결합하는 구조를 갖음으로써, 파손 또는 오염된 분사플레이트만을 쉽게 교체할 수 있어 유지보수의 효율이 상승한다.
분사부재의 유로 구조를 통해 종래의 웨이퍼 수납용기의 챔버 형태의 분사부재보다 외부 공급부에서 공급된 퍼지 가스의 유동 속도가 유지될 수 있으므로, 분사구에서 분사되는 퍼지가스의 분사 속도가 높아지게 되며, 이로 인해, 수납실 내부의 사영역의 발생을 최소화할 수 있다.
수납실 내부의 하부영역, 중앙영역 및 상부영역으로의 퍼징을 개별적으로 제어할 수 있다.
분사부재의 분사구를 통해 분사되는 퍼지가스의 유동량이 균일하므로, 불균등한 퍼지가스의 분사로 인해 발생하는 수납실 내부의 난류 발생을 방지할 수 있으며, 이로 인해, 수납실 내부의 기류 형성을 원활하게 할 수 있다.
웨이퍼 수납용기에 배치되는 분사부재의 배치위치에 따라 분사부재의 분사구들의 위치 및 개구 면적을 변화시킴으로써, 수납실 내부의 최적화된 퍼지가스의 기류 형성을 달성할 수 있으며, 이로 인해, 사영역 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
배기부재의 배기를 선택적으로 차단시킴으로써, 수납실 내부의 퍼지가스 분사 및 퍼지가스 및 퓸의 배기를 통해 웨이퍼의 퓸 제거를 달성하거나, 수납실 내부에 퍼지가스를 채움으로써 수납실 내부의 습도 제어를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기의 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 저면도.
도 4는 도 1의 하부플레이트에서 분사부재들로 유동되는 퍼지가스의 흐름을 도시한 도.
도 5는 도 1의 좌측전방분사부재의 사시도.
도 6은 도 5의 분해 사시도.
도 7는 도 6의 제1분사플레이트의 앞면을 도시한 도.
도 8(a)는 도 6의 제2분사플레이트의 앞면을 도시한 도.
도 8(b)는 도 6의 제2분사플레이트의 뒷면을 도시한 도.
도 9는 도 8(b)의 제2분사플레이트를 유동하는 퍼지가스의 흐름을 도시한 도.
도 10은 도 1의 배기부재의 사시도.
도 11은 도 10의 분해 사시도.
도 12는 도 1의 지지대에 지지된 웨이퍼에 분사되는 퍼지가스의 유동 및 배기부재로 배기되는 퍼지가스 및 퓸의 유동을 도시한 도.
도 13(a)는 제1변형 예에 따른 좌측전방분사부재의 제2분사플레이트의 앞면을 도시한 도.
도 13(b)는 제1변형 예에 따른 좌측전방분사부재의 제2분사플레이트의 뒷면을 도시한 도.
도 14(a)는 제1변형 예에 따른 우측전방분사부재의 제2분사플레이트의 앞면을 도시한 도.
도 14(b)는 제1변형 예에 따른 우측전방분사부재의 제2분사플레이트의 뒷면을 도시한 도.
도 15(a)는 제1변형 예에 따른 중앙후방분사부재의 제2분사플레이트의 앞면을 도시한 도.
도 15(b)는 제1변형 예에 따른 중앙후방분사부재의 제2분사플레이트의 뒷면을 도시한 도.
도 16은 제1변형 예에 따른 분사부재들이 구비된 웨이퍼 수납용기의 지지대에 지지된 웨이퍼에 분사되는 퍼지가스의 유동 및 배기부재로 배기되는 퍼지가스 및 퓸의 유동을 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
이하에서 언급되는 '퍼지가스'는 웨이퍼의 퓸을 제거하기 위한 불활성 가스를 통칭하는 말이며, 특히, 불활성 가스 중 하나인 질소(N2) 가스일 수 있다.
또한, '퍼징(Purging)'은 웨이퍼에 퍼지가스를 분사하여 웨이퍼 표면에 잔존하는 퓸을 제거하거나, 수납실 내부의 습도를 제거함으로써, 웨이퍼의 산화를 방지하는 것을 통칭하는 말이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기는 전방개구부를 통해 수납된 웨이퍼가 수납되는 수납실과, 수납실 내부에 구비되어 웨이퍼를 지지하는 지지대와, 웨이퍼 수납용기의 하부면을 이루는 하부플레이트와, 웨이퍼 수납용기의 상부면을 이루는 상부플레이트와, 수납실의 둘레면 중 적어도 일부면에 배치되어 퍼지가스를 분사하는 분사부재와, 수납실의 둘레면 중 적어도 분사부재가 배치되지 않은 나머지면에 배치되어 퍼지가스를 배기하는 배기부재를 포함하여 구성된다.
수납실의 전방에는 전방개구부가 형성되어 있으며, 전방개구부를 통해 웨이퍼가 수납실 내부로 출입하게 된다.
지지대는 수납실의 내부에 구비되어 웨이퍼를 지지하는 기능을 하며, 웨이퍼는 수납실의 전방에 형성된 전방개구부를 통해 지지대에 수납되게 된다.
상부플레이트와 하부플레이트는 각각 웨이퍼 수납용기의 상부면 및 하부면을 이루게 된다. 따라서, 수납실은 상부플레이트 및 하부플레이트에 의해 수납실의 상부면 및 하부면이 폐쇄되어 있다.
하부플레이트에는 공급구와, 공급구와 연통되는 공급유로가 형성되어 있으며, 공급구를 통해 외부 퍼지가스가 공급되어 하부플레이트 내로 유입되면, 공급유로를 통해 유입된 퍼지가스를 분사부재로 유동시킨다.
분사부재는 웨이퍼가 수납되는 수납실의 둘레면 중 적어도 일부면에 배치되며, 하부플레이트에 형성된 하부플레이트 유로를 통해 유입된 퍼지가스를 수납실로 분사하는 기능을 한다.
분사부재는 하부플레이트의 공급유로와 연통되는 연통구와, 연통구와 연통되어 퍼지가스가 유입되는 내부유로가 구비된 유입플레이트와, 유입플레이트의 일측에 결합되는 벽체플레이트와, 벽체플레이트의 일측에 결합되며, 내부유로에서 공급된 퍼지가스를 수납실로 분사하는 분사구가 구비된 복수의 분사플레이트를 포함하여 구성된다.
벽체플레이트는 수납실의 둘레면 중 적어도 일부를 이루는 벽체부와, 벽체부의 타측방향으로 함몰되게 형성되는 안착부를 포함하여 구성된다.
이러한 벽체플레이트의 안착부에는 복수의 분사플레이트가 안착되어 결합된다.
배기부재는 웨이퍼가 수납되는 수납실의 둘레면 중 적어도 분사부재가 배치되지 않은 나머지면, 즉, 적어도 일부면이 아닌 나머지면에 배치되며, 수납실에 분사된 퍼지가스와 웨이퍼의 퓸을 배기하는 기능을 한다.
이처럼, 웨이퍼 수납용기에 수납실에 퍼지가스를 분사하는 분사부재와, 퍼지가스를 배기하는 배기부재가 구비됨에 따라, 수납실에 수납된 웨이퍼의 퓸 제거 및 습도 제어를 달성할 수 있다.
다시 말해, 분사부재는 수납실에 퍼지가스를 분사하고, 배기부재는 분사부재에 의해 수납실로 분사된 퍼지가스와 웨이퍼의 퓸을 배기함으로써, 웨이퍼의 퓸 제거를 달성하거나, 배기부재에 의한 배기가 이루어지지 않도록 한 후, 분사부재에서퍼지가스를 수납실에 분사함으로써, 웨이퍼의 습도 제어를 달성할 수 있는 것이다.
위와 같은 분사부재 및 배기부재는 웨이퍼 수납용기의 크기, 용도 등에 따라 복수 개가 구비될 수 있다.
예컨데, 수납실의 전방이 개방된 전방개구부가 구비되어 있고, 수납실의 둘레면이 좌측부터 우측 순으로, 좌측전방면, 좌측후방면, 중앙후방면, 우측후방면 및 우측전방면으로 이루어져 있을 경우, 복수 개의 분사부재는, 수납실의 둘레면 중 좌측전방면에 배치되는 좌측전방분사부재와, 수납실의 둘레면 중 우측전방면에 배치되는 우측전방분사부재와, 수납실의 둘레면 중 중앙후방면에 배치되는 중앙후방분사부재로 이루어질 수 있다.
또한, 복수 개의 배기부재는, 수납실의 둘레면 중 분사부재가 배치되지 않은 좌측후방면과, 우측후방면에 배치될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)의 하나의 실시 예로서, 복수 개의 분사부재(500)가 수납실(100)의 둘레면 중 좌측전방면, 우측전방면, 중앙후방면 각각에 배치되는 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)로 이루어지고, 배기부재(600)는 하나의 배기부재(600)로서, 수납실(100)의 둘레면 중 분사부재(500)가 배치되지 않은 좌측후방면에 배치된 배기부재(600)로 이루어진 웨이퍼 수납용기(10)인 것을 기준으로 설명한다.
이 경우, 좌측전방분사부재(500LF)는 분사부재(500)가 좌측전방(LEFT FRONT)에 배치된다는 것을 나타내고, 우측전방분사부재(500RF)는 분사부재(500)가 우측전방(RIGHT FRONT)에 배치된다는 것을 나타내며, 중앙후방분사부재(500MR)는 분사부재(500)가 중앙후방(MIDDLE REAR)에 배치된다는 것을 나타낸다.
다시 말해, 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)는 그 배치 위치만 상이할 뿐, 그 구성들은 동일하다. 따라서, 이하의 설명에서 좌측전방분사부재(500LF)를 기준으로 설명하고, 나머지 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)에서 중복되는 설명은 좌측전방분사부재(500LF)의 설명으로 갈음한다.
또한, 위와 같이 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)는 설명의 용이함을 위해 그 배치 위치를 지정한 것이므로, 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)의 용어에 상관없이 모두 분사부재(500)라는 용어로 이해될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서 나타나는 하부영역, 중앙영역 및 상부영역 각각에 해당하는 유로 및 구멍들은 이해를 돕기 위해, 각각 그 도면부호에 'B(BOTTOM), M(MIDDLE), T(TOP)'을 붙여 설명한다. 따라서, 각 도면에 'B, M, T' 가 표시되지 않은 도면 부호라도, 전술한 바와 같이, 하부영역, 중앙영역 및 상부영역 각각에 해당하는 유로 및 구멍들로 이해될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)
이하, 도 1 내지 도 12을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 저면도이고, 도 4는 도 1의 하부플레이트에서 분사부재들로 유동되는 퍼지가스의 흐름을 도시한 도이고, 도 5는 도 1의 좌측전방분사부재의 사시도이고, 도 6은 도 5의 분해 사시도이고, 도 7는 도 6의 제1분사플레이트의 앞면을 도시한 도이고, 도 8(a)는 도 6의 제2분사플레이트의 앞면을 도시한 도이고, 도 8(b)는 도 6의 제2분사플레이트의 뒷면을 도시한 도이고, 도 9는 도 8(b)의 제2분사플레이트를 유동하는 퍼지가스의 흐름을 도시한 도이고, 도 10은 도 1의 배기부재의 사시도이고, 도 11은 도 10의 분해 사시도이고, 도 12는 도 1의 지지대에 지지된 웨이퍼에 분사되는 퍼지가스의 유동 및 배기부재로 배기되는 퍼지가스 및 퓸의 유동을 도시한 도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)는, 전방개구부(110)를 통해 수납된 웨이퍼(W)가 수납되는 수납실(100)과, 수납실(100) 내부에 구비되어 웨이퍼(W)를 지지하는 지지대(200)와, 웨이퍼 수납용기(10)의 하부면을 이루는 하부플레이트(300)와, 웨이퍼 수납용기(10)의 상부면을 이루는 상부플레이트(400)와, 수납실(100)의 둘레면 중 좌측전방면에 배치되어 수납실(100)에 퍼지가스를 분사하는 좌측전방분사부재(500LF)와, 수납실(100)의 둘레면 중 우측전방면에 배치되어 수납실(100)에 퍼지가스를 분사하는 우측전방분사부재(500RF)와, 수납실(100)의 둘레면 중 중앙후방면에 배치되어 수납실(100)에 퍼지가스를 분사하는 중앙후방분사부재(500MR)와, 수납실(100)의 둘레면 중 분사부재(500)가 배치되지 않은 좌측후방면에 배치되어 수납실(100)의 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸을 배기하는 배기부재(600)를 포함하여 구성된다.
수납실(100)
이하, 수납실(100)에 대해 설명한다.
도 1 및 도 12에 도시된 바와 같이, 수납실(100)은 내부에 웨이퍼(W)를 수납하는 기능을 하며, 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF), 중앙후방분사부재(500MR), 우측후방벽체(130RR, 130 RIGHT REAR) 및 배기부재(600)가 배치된 둘레면으로 둘러싸인 내측 공간으로 정의된다.
수납실(100)의 전방에는 전방개구부(110)가 형성되어 있으며, 전방개구부(110)를 통해 웨이퍼(W)가 출입하게 된다.
수납실(100)의 상부면은 상부플레이트(400)로 이루어져 있고, 수납실(100)의 하부면은 하부플레이트(300)로 이루어져 있으며, 수납실(100)의 둘레면은 좌측에서 우측 순으로 좌측전방면, 좌측후방면, 중앙후방면, 우측후방면 및 우측전방면으로 이루어져 있다.
이 경우, 좌측전방면에는 좌측전방분사부재(500LF)가 배치되고, 좌측후방면에는 배기부재(600)가 배치되고, 중앙후방면에는 중앙후방분사부재(500MR)가 배치되고, 우측후방면에는 우측후방벽체(130RR)가 배치되며, 우측전방면에는 우측전방분사부재(500RF)가 배치된다.
따라서, 수납실(100)은 전방개구부(110)를 제외한 상부면, 하부면 및 둘레면이 상부플레이트(400), 하부플레이트(300), 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF), 배기부재(600), 우측후방벽체(130RR) 및 중앙후방분사부재(500MR)에 의해 폐쇄되어 있다.
따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 퍼지가스는 좌측전방분사부재(500LF), 우측후방분사부재(500) 및 중앙후방분사부재(500MR)가 배치된 수납실(100)의 좌측전방면, 우측전방면 및 중앙후방면에서 수납실(100) 내부로 분사되고, 수납실(100) 내부에 분사된 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸은 수납실(100)의 좌측후방면에 배치된 배기부재(600)를 통해 배기된다.
지지대(200)
도 1, 도 2 및 도 12에 도시된 바와 같이, 수납실(100)의 내부에는 웨이퍼(W)를 지지하는 지지대(200)가 구비된다.
지지대(200)는 수납실(100)에 수납되는 웨이퍼(W)의 갯수에 따라 수직 방향으로 복수 개가 구비된다.
예컨데, 수납실(100)에 30개의 웨이퍼(W)가 수납될 경우, 30개의 웨이퍼(W) 각각을 지지하는 30개의 지지대(200)가 구비된다.
위와 같은, 복수 개의 지지대(200)는 지지대결합부(210)에 의해, 수납실(100)의 좌측전방면, 좌측후방면, 우측전방면 및 우측후방면에 고정되어 결합된다.
또한, 지지대(200)에는 웨이퍼(W)의 외측 방향 일부 영역이 겹쳐지도록 하방으로 단턱진 단턱(230)이 구비되며, 단턱(230)에는 3개의 돌출핀(250)이 구비된다. 따라서, 웨이퍼(W)는 돌출핀(250)에 얹어져 지지대(200)에 지지되게 된다.
위와 같이, 웨이퍼(W)가 돌출핀(250)에 얹어져 지지대(200)에 지지되게 됨으로써, 웨이퍼(W)와 지지대(200)가 접하는 면적이 최소화될 수 있으며, 이로 인해, 접촉에 의한 웨이퍼(W)의 파손이 최소화될 수 있다.
하부플레이트(300) 및 상부플레이트(400)
이하, 하부플레이트(300) 및 상부플레이트(400)에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하부플레이트(300)는 웨이퍼 수납용기(10)의 하부면을 이루며, 수납실(100)의 하부를 폐쇄함과 동시에 웨이퍼 수납용기(10)의 외부에서 공급된 퍼지가스를 하부플레이트(300)의 하부면, 즉, 밑면에 형성된 공급구와 하부플레이트(300)의 내부에 형성된 공급유로를 통해 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)로 유동시키는 기능을 한다.
공급구(311)는 웨이퍼 수납용기(10)의 외부에서 공급된 가스를 하부플레이트(300)로 유입시키는 기능을 한다.
이러한 공급구(311)는 하부플레이트(300)의 하부면, 즉, 하부플레이트(300)의 밑면에 형성되며, 수납실(100) 내부의 수직방향 영역, 즉, 하부영역, 중앙영역, 상부영역 중 어느 영역으로 퍼지가스를 공급하냐에 따라 좌우측하부영역공급구(311B), 좌우측중앙영역공급구(311M), 좌우측상부영역공급구(311T), 후방측하부영역공급구(313B), 후방측중앙영역공급구(313M) 및 후방측상부영역공급구(313T)로 이루어져 있다.
공급유로(331)는 공급구(311)와 연통되어, 웨이퍼 수납용기(10)의 외부에서 공급된 퍼지가스, 즉, 외부 공급부(미도시)에서 공급된 퍼지가스를 분사부재(500)에 유동시키는 통로 역할을 한다.
이러한 공급유로(331)는 좌우측하부영역공급구(311B), 좌우측중앙영역공급구(311M), 및 좌우측상부영역공급구(311T)와 연통되어 좌측전방분사부재(500LF) 및 우측전방분사부재(500RF)에 퍼지가스를 유동시키는 좌우측하부영역공급유로(331B), 좌우측중앙영역공급유로(331M) 및 좌우측상부영역공급유로(331T)와, 후방측하부영역공급구(313B), 후방측중앙영역공급구(313M) 및 후방측상부영역공급구(313T)와 연통되어 후방전방분사부재(500)에 퍼지가스를 유동시키는 후방측하부영역공급유로(333B), 후방측중앙영역공급유로(333M) 및 후방측상부영역공급유로(333T)로 이루어져 있다.
이 경우, 좌우측하부영역공급유로(331B)는 그 일단 및 타단이 각각 좌측전방분사부재(500LF)의 하부영역연통구(511B) 및 우측전방분사부재(500RF)의 하부영역연통구(511B)와 연통되어 있고, 좌우측중앙영역공급유로(331M)는 그 일단 및 타단이 각각 좌측전방분사부재(500LF)의 중앙영역연통구(511M) 및 우측전방분사부재(500RF)의 중앙영역연통구(511M)와 연통되어 있으며, 좌우측상부영역공급유로(331T)는 그 일단 및 타단이 각각 좌측전방분사부재(500LF)의 상부영역연통구(511T) 및 우측전방분사부재(500RF)의 상부영역연통구(511T)와 연통되어 있다.
또한, 후방측하부영역공급유로(333B)는 그 일단이 중앙후방분사부재(500MR)의 하부영역연통구(511B)와 연통되어 있고, 후방측중앙영역공급유로(333M)는 그 일단이 중앙후방분사부재(500MR)의 중앙영역연통구(511M)와 연통되어 있으며, 후방측상부영역공급유로(333T)는 그 일단이 중앙후방분사부재(500MR)의 상부영역연통구(511T)와 연통되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부플레이트(400)는 웨이퍼 수납용기(10)의 상부면을 이루며, 수납실(100)의 상부를 폐쇄하는 기능을 한다. 이 경우, 상부플레이트(400)의 전체적인 형상은 하부플레이트(300)의 전체적인 형상과 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다.
분사부재(500)
도 1 내지 도 4 및 도 12에 도시된 바와 같이, 분사부재(500)는 수납실(100)의 둘레면 중 좌측전방면에 배치되는 좌측전방분사부재(500LF)와, 수납실(100)의 둘레면 중 우측전방면에 배치되는 우측전방분사부재(500RF)와, 수납실(100)의 둘레면 중 중앙후방면에 배치되는 중앙후방분사부재(500MR)로 이루어져 있다.
좌측전방분사부재(500LF)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하부플레이트(300)의 공급유로(331)와 연통되는 연통구(511)와 연통구(511)와 연통되어 퍼지가스가 유입되는 내부유로(미도시)가 구비된 유입플레이트(510)와, 유입플레이트(510)의 일측에 결합되는 벽체플레이트(530)와, 벽체플레이트(530)의 일측에 결합되며, 내부유로에서 공급된 퍼지가스를 수납실(100)로 분사하는 분사구(554b)가 구비된 복수의 분사플레이트(550)를 포함하여 구성된다.
유입플레이트(510)의 하부에는 하부플레이트(300)의 공급유로(331)와 연통되는 연통구(511)가 형성되어 있다.
연통구(511)는 하부플레이트(300)의 좌우측하부영역공급유로(331B)의 일단과 연통되는 하부영역연통구(511B)와, 좌우측중앙영역공급유로(331M)의 일단과 연통되는 중앙영역연통구(511M)와, 좌우측상부영역공급유로(331T)의 일단과 연통되는 상부영역연통구(511T)로 이루어진다.
유입플레이트(510)에는 제1분사플레이트(550a)의 타측면구멍(552a)과 연통되는 유입구(513)가 형성되어 있다.
유입구(513)는 하부영역연통구(511B) 연통되는 하부영역유입구(513B)와, 중앙영역연통구(511M)와 연통되는 중앙영역유입구(513M)와, 상부영역연통구(511T)와 연통되는 상부영역유입구(513T)로 이루어진다.
이 경우, 각 연통구(511)와 각 유입구(513)는 유입플레이트(510)의 내부에 형성된 내부유로(미도시)에 의해 연통된다.
분사플레이트(550)로의 퍼지가스의 공급은 유입구(513)를 통해 이루어지므로, 유입구(513)의 갯수는 분사플레이트(550)의 갯수와 동일한 갯수로 이루어진다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 분사플레이트(550)의 갯수가 9개로 이루어져 있으므로, 유입구(513)의 갯수는 9개이며, 9개의 유입구(513) 중 하부영역유입구(513B)는 4개, 중앙영역유입구(513M)는 4개, 상부영역유입구(513T)는 1개이다. 물론, 분사플레이트(550), 유입구(513), 즉, 하부영역유입구(513B), 중앙영역유입구(513M) 및 상부영역유입구(513T)의 갯수는 하나의 예시를 보여주는 것일 뿐, 웨이퍼 수납용기(10)의 용도 및 크기에 따라 달라질 수 있다.
유입플레이트(510)에는 유입플레이트(510)의 일측으로 돌출된 유입부(515)가 형성된다. 이러한 유입부(515)에는 내부유로와 연통되는 유입구(513)가 배치된다.
이 경우, 유입부(515)는 하부영역유입부(515B)와, 중앙영역유입부(515M) 및 상부영역유입부(515T)로 이루어질 수 있으며, 하부영역유입부(515B)에는 하부영역유입구(513B)가 상하로 배치되고, 중앙영역유입부(515M)에는 중앙영역유입구(513M)가 상하로 배치되고, 상부영역유입부(515T)에는 상부영역유입구(513T)가 상하로 배치된다.
이러한 유입부(515)는 안착부(532)의 유입부홀(533)에 삽입됨으로써, 유입플레이트(510)와 벽체플레이트(530)의 결합시키는 기능과, 유입구(513)(즉, 하부영역유입구(513B), 중앙영역유입구(513M), 상부영역유입구(513T))와 분사플레이트(550)의 제1분사플레이트(550a)의 타측면구멍(552a)과의 정렬시키는 기능을 하게 된다.
유입플레이트(510)에는 히터(517)가 구비되며, 이러한 히터(517)는 내부유로를 유동하는 퍼지가스를 가열시켜 온도를 올리는 기능과 동시에, 수납실(100) 내부를 가열시켜 온도를 올리는 기능을 한다.
이 경우, 히터(517)는 봉 형상을 갖는 형태로 구비될 수 있으며, 내부유로와 가깝게 위치하도록 유입플레이트(510)의 내부에 삽입되어 설치될 수 있다.
히터(517)가 자체적으로 발열되면, 내부유로로 유동하는 퍼지가스가 가열되어 퍼지가스의 온도가 상승한다. 이처럼, 퍼지가스가 가열됨에 따라, 퍼지가스의 유동이 더욱 활발하게 되어 수납실(100) 내부로의 퍼지가스의 분사가 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 히터(517)가 자체적으로 발열되면, 분사부재(500) 자체를 가열하게 되므로, 수납실(100) 내부까지 열이 전달되어 수납실(100) 내부의 온도가 상승한다 따라서, 수납실(100)의 내부 온도가 상승함에 따라, 수납실(100)의 내부의 수분이 적어지게 되는 제습효과가 이루어지며, 이를 통해, 퍼지가스의 퍼징과 더불어 웨이퍼 수납용기(10)의 제습을 달성할 수 있다.
벽체플레이트(530)는 유입플레이트(510)의 일측에 결합되며, 수납실(100)의 둘레면 중 적어도 일부를 이루는 벽체부(531)와, 벽체부(531)의 타측방향으로 함몰되게 형성된 안착부(532)를 포함하여 구성된다.
좌측전방분사부재(500LF)의 경우, 좌측전방분사부재(500LF)가 수납실(100)의 둘레면 중 좌측전방면에 배치되므로, 좌측전방분사부재(500LF)의 벽체부(531)는 웨이퍼 수납용기(10)의 좌측전방벽체를 이루게 된다.
우측전방분사부재(500RF)의 경우, 우측전방분사부재(500RF)가 수납실(100)의 둘레면 중 우측전방면에 배치되므로, 우측전방분사부재(500RF)의 벽체부(531)는 웨이퍼 수납용기(10)의 우측전방벽체를 이루게 된다.
중앙후방분사부재(500MR)의 경우, 중앙후방분사부재(500MR)가 수납실(100)의 둘레면 중 중앙후방면에 배치되므로, 중앙후방분사부재(500MR)의 벽체부(531)는 웨이퍼 수납용기(10)의 중앙후방벽체를 이루게 된다.
안착부(532)는 벽체부(531)의 타측방향으로 함몰되게 형성되며, 복수의 분사플레이트(550)가 안착되는 공간을 제공하는 기능을 한다.
안착부(532)의 함몰 깊이, 즉, 안착부(532)의 단턱의 높이는 분사플레이트(550)의 두께와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이처럼, 안착부(532)의 함몰 깊이와 분사플레이트(550)의 두께가 동일하게 형성됨에 따라, 분사플레이트(550)가 안착부(532)에 안착될 때, 분사플레이트(550)의 일측면이 벽체부(531)의 일측면보다 돌출되거나, 함몰되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 안착부(532)의 폭은 분사플레이트(550)의 폭과 동일하게 형성되는 것이 바람직하며, 이로 인해, 분사플레이트(550)가 안착부(532)에 쉽게 안착되어 결합될 수 있다.
안착부(532)에는 전술한 유입부(515)(즉, 하부영역유입부(515B), 중앙영역유입부(515M), 상부영역유입부(515T))가 삽입되는 유입부홀(533)이 형성되어 구비된다.
유입부홀(533)이 형성되는 안착부(532)의 두께는 유입부(515)의 일측 방향 돌출 길이와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이처럼, 안착부(532)의 두께와 유입부(515)의 일측 방향 돌출 길이가 동일하게 형성됨에 따라, 유입부(515)가 유입부홀(533)에 삽입될 때, 유입부(515)의 일측면이 안착부(532)의 일측면보다 돌출되거나, 함몰되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 유입부(515)에 배치된 유입구(513)와 제1분사플레이트(550a)의 타측면구멍(552a)의 정렬이 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 유입구(513)와 타측면구멍(552a)의 연통이 쉽게 이루어질 수 있다.
분사플레이트(550)는 벽체플레이트(530)의 안착부(532)의 일측에 안착되어 결합되며, 분사플레이트(550)에 구비된 분사구(554b)를 통해 유입플레이트(510)의 내부유로에서 공급된 퍼지가스를 수납실(100)로 분사하는 기능을 한다.
분사플레이트(550)는 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 벽체플레이트(530)의 안착부(532)의 일측에 결합되며, 유입플레이트(510)의 내부유로에서 공급된 퍼지가스가 유동하는 타측면구멍(551a) 및 일측면유로(552a)가 형성된 제1분사플레이트(550a)와 제1분사플레이트(550a)의 일측에 결합되며 일측면유로(552a)와 연통되는 분사구(554b)가 형성된 제2분사플레이트(550b)의 결합으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1분사플레이트(550a)는 그 타측면이 제2분사플레이트(550b)의 일측면에 결합된다.
제1분사플레이트(550a)는 그 타측면이 유입플레이트(510)의 안착부(532)에 안착되어 유입플레이트(510)의 일측에 결합되는 부분이며, 제1분사플레이트(550a)의 타측면에는 유입구(513)와 연통되는 타측면구멍(552a)이 형성되어 있고, 제1분사플레이트(550a)의 일측면에는 타측면구멍(552a)과 연통되는 일측면유로(551a)가 형성되어 있다.
타측면구멍(552a)은 제1분사플레이트(550a)의 타측면의 중앙에 형성되어 있으며, 유입구(513)와 일측면유로(551a)를 연통시키는 기능을 한다. 따라서, 유입구(513)를 통해 제1분사플레이트(550a)로 유입된 퍼지가스는 타측면구멍(552a), 일측면유로(551a)순으로 유동하게 된다.
일측면유로(551a)는 제1분사플레이트(550a)의 일측면에 가로 방향으로 형성되며, 그 중앙이 대응됨으로써, 타측면구멍(552a)에 연통되어 있다. 다시 말해, 타측면구멍(552a)은 일측면유로(551a)의 가로 길이 방향의 중심점에 위치한다.
이러한 일측면유로(551a)는 유입구(513) 및 타측면구멍(552a)과, 제2분사플레이트(550b)의 분지유로부(551b)의 메인유로(552b)를 연통시키는 기능을 한다. 이 경우, 일측면유로(551a)와 메인유로(552b)의 용이한 연통을 위해, 일측면유로(551a)는 메인유로(552b)와 동일한 길이, 높이, 폭, 즉, 동일한 부피로 형성되는 것이 바람직하다.
위와 같이, 일측면유로(551a)와 메인유로(552b)가 서로 대응되도록 동일한 길이, 높이, 폭, 즉, 동일한 부피로 형성됨에 따라, 제1, 2분사플레이트(550a, 550b)가 결합하여 분사플레이트(550)를 이룰 때, 일측면유로(551a)와 메인유로(552b)는 퍼지가스가 유동하는 분사챔버를 형성하게 된다.
제2분사플레이트(550b)는 그 타측면이 제1분사플레이트(550a)와 결합되는 부분이며, 제2분사플레이트(550b)의 타측면에는 분지유로부(551b)가 형성되어 있고, 제2분사플레이트(550b)의 일측면에는 분지유로부(551b)와 연통되는 분사구(554b)가 형성되어 있다.
분지유로부(551b)는 제1분사플레이트(550a)의 일측면유로(551a)와 연통되는 메인유로(552b)와, 메인유로(552b)의 양단부에서 연속하여 분지되는 연속분지유로(553b)를 포함하여 구성된다.
연속분지유로(553b)는 분지유로들이 'T' 형상의 형태로 연속되게 갈라지게 되며, 그 전체적인 형항이 'I' 5개가 연결된 형태(큰 'I' 형상의 분지유로의 단부 각각에 'I' 분지유로가 연속되게 연통된 형태)를 갖는다.
연속분지유로(553b)의 분지유로들은 퍼지가스의 유동을 서로 반대 방향으로 유동시키기 위해 각각의 분지유로들은 'T' 형상의 형태로 갈라지게 형성된다고 할 수 있다.
연속분지유로(553b)에서 퍼지가스가 가장 마지막으로 도달하는 구간에는 제2분사플레이트(550b)의 일측면에 형성되는 분사구(554b)와 연통된다.
분사구(554b)는 제2분사플레이트(550b)의 일측면에 복수 개가 형성된다.
이러한 분사구(554b)의 위치는 분지유로부(551b)의 연속분지유로(553b)의 퍼지가스가 가장 마지막으로 도달하는 구간과 연통되는 위치에 형성된다.
다시 말해, 연속분지유로(553b)에서 가장 마지막으로 도달하는 구간에 제2분사플레이트(550b)의 일측면 방향으로 개구된 복수 개의 분사구(554b)가 위치하게 된다. 따라서, 메인유로(552b), 연속분지유로(553b)를 차례로 유동한 퍼지가스는 이러한 분사구(554b)를 통해 수납실(100)로 분사된다.
전술한 분지유로부(551b)의 형상으로 인해, 제1분사플레이트(550a)의 타측면구멍(552a)에서 제2분사플레이트(550b)의 분사구(554b) 각각으로 퍼지가스가 유동할 때, 퍼지가스의 유동거리는 모두 동일하다.
따라서, 수납실(100) 내부에 균일한 퍼지가스의 분사가 이루어질 수 있어, 수납실(100) 내부의 난류 형성을 억제시키고, 이를 통해, 웨이퍼 수납용기(10)의 웨이퍼(W) 퍼징의 효율이 대폭 상승하게 된다.
전술한 좌측전방분사부재(500LF)의 구성은 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)에도 동일하게 적용될 수 있다.
전술한 분사부재(500) 구성으로 인해 다음과 같은 효과를 갖는다.
유입플레이트(510), 벽체플레이트(530), 분사플레이트(550)의 결합으로 분사부재(500)가 이루어져 있으므로, 분사부재(500)의 내구성이 보장된다. 동시에, 분사구(554b)는 분사플레이트(550)의 제2분사플레이트(550b)의 일측면에 형성되어 있으므로, 분사구(554b)의 구멍 깊이를 최소화하여 형성시킬 수 있다.
다시 말해, 종래의 웨이퍼 수납용기의 경우, 단순한 벽에 분사구를 형성시키고, 분리벽에 의해 이루어진 챔버에서 분사구를 통해 퍼지가스를 분사시키는 구성을 갖고 있어 벽의 내구성을 확보하기 위해서는 분사구의 깊이가 길어질 수 밖에 없었다. 따라서, 퍼지가스의 분사 속도 자체가 낮아지거나, 퍼지가스의 균일한 분사가 제대로 이루어질 수 없는 문제점이 있었다.
그러나, 전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)의 분사부재(500)의 경우, 유입플레이트(510), 벽체플레이트(530), 분사플레이트(550)의 결합으로 분사부재(500)가 구성되어 있어, 벽체플레이트(530)의 벽체부(531)와 분사구(554b)가 따로 형성되어 있다. 따라서, 벽체부(531)의 두께를 두껍게 하더라도, 분사구(554b)의 구멍 깊이에는 영향을 미치지 않게 되므로, 종래의 웨이퍼 수납용기에서 발생한 퍼지가스의 분사 속도 저하 및 뷸균일한 분사에 대한 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 벽체플레이트(530)와 분사플레이트(550) 중 오염 또는 파손이 발생한 부분만의 교체가 용이하다. 특히, 복수의 분사플레이트(550)가 결합되는 것이므로, 분사플레이트(550)의 파손 등이 발생할 경우, 파손된 분사플레이트(550)만을 교체하면 되고, 웨이퍼 수납용기(10)의 장기간 사용에 따라, 분사플레이트(550)의 오염이 발생하더라도 오염된 분사플레이트(550)만을 교체해주면 되므로, 유지보수의 효율이 상승하게 된다.
배기부재(600)
이하, 배기부재(600)에 대해 설명한다.
도 2, 도 5, 도 6, 도 9에 도시된 바와 같이, 배기부재(600)는 수납실(100)의 둘레면 중 분사부재(500)가 배치되지 않은 좌측후방면에 배치되며, 하부에 배기홀(611)이 형성된 배기호퍼(610)와, 배기호퍼(610)에 결합하며, 배기홀(611)과 연통되는 복수 개의 배기구(651)가 형성된 배기구플레이트(650)와, 배기호퍼(610)와 배기구플레이트(650) 사이에 게재되며, 배기부재(600)의 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸 배기를 차단하는 차단플레이트(630)를 포함하여 구성된다.
배기호퍼(610)의 하부, 즉, 배기호퍼(610)에는 웨이퍼 수납용기(10)의 외부 배기부(미도시)와 연통되는 배기홀(611)이 형성되어 있다.
배기구플레이트(650)는 배기호퍼(610)의 앞쪽 방향(도 2에서는 좌측 방향)에 결합되며, 배기홀(611)과 연통되는 복수 개의 배기구(651)가 형성되어 있다.
이 경우, 복수 개의 배기구(651)는 배기구플레이트(650)의 하부에서 상부로 갈수록 그 개구면적이 크게 형성될 수 있으며, 이로 인해, 상대적으로 배기홀(611)과 거리가 먼 상부의 배기구(651)에서의 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸의 배기가 원할하게 이루어질 수 있다.
차단플레이트(630)는 배기호퍼(610)와 배기구플레이트(650)의 사이에 게재되며, 배기구플레이트(650)의 복수 개의 배기구(651)와 대응되는 복수 개의 배기연통구(633)가 형성되어 있다.
차단플레이트(630)와 배기호퍼(610)는 구동부(631)에 의해 연결되며, 구동부(631)는 차단플레이트(630)를 승하강시키는 기능을 한다.
위와 같은 구성으로 인해, 차단플레이트(630)는 구동부(631)의 작동에 따라 배기호퍼(610) 및 배기구플레이트(650)에 대해 상대적으로 승하강함으로써, 배기부재(600)의 배기를 차단할 수 있다.
상세하게 설명하면, 차단플레이트(630)가 정 위치, 즉, 하강된 위치에 있을 경우, 배기구플레이트(650)의 복수 개의 배기구(651)와 차단플레이트(630)의 복수 개의 배기연통구(633)가 연통되게 된다. 이는, 복수 개의 배기연통구(633)는 복수 개의 배기구(651)에 대응되도록 같은 형상으로 형성되기 때문이다.
따라서, 차단플레이트(630)가 정위치에 있을 경우, 외부 배기부의 팬 등이 작동되어 흡입력이 발생하면, 수납실(100) 내부의 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸은 복수 개의 배기구(651), 복수 개의 배기연통구(633) 및 배기홀(611)을 통해 외부 배기부로 배기되게 된다.
그러나, 차단플레이트(630)가 차단 위치, 즉, 상승된 위치에 있을 경우, 복수 개의 배기구(651)와 복수 개의 배기연통구(633)의 연통이 차단된다.
이는, 차단플레이트(630)의 앞면의 영역 중 배기연통구(633)가 형성되지 않은 영역(즉, 복수 개의 배기연통구(633)들 사이의 영역)이 복수 개의 배기구(651)를 막음으로써, 복수 개의 배기구(651)와 복수 개의 배기연통구(633)의 연통을 차단시키는 것이다.
따라서, 외부 배기부의 팬 등이 작동하여 흡입력이 발생하더라도, 수납실(100)의 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸은 상기 차단플레이트(630)의 앞면의 영역 중 배기연통구(633)가 형성되지 않은 영역에 의해 차단되어 배기가 차단되게 된다.
위와 같이, 차단플레이트(630)가 배기부재(600)의 배기를 차단하게 됨으로써, 다음과 같은 이점을 갖는다.
만약, 차단플레이트(630)가 구비되지 않고, 외부 배기부와 연통 부분에 구비된 밸브 등을 제어함으로써, 배기부재(600)의 배기를 선택적으로 제어할 수 있는 경우, 수납실(100) 내부에 웨이퍼(W)의 퓸 등 오염기체가 혼합될 수 있다.
상세하게 설명하면, 외부 배기부의 팬 등의 작동에 의해 배기부재(600)를 통해 배기가 진행되던 중, 밸브를 잠궈 배기부재(600)의 배기를 멈추게 되면, 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸은 배기홀(611)과 외부 배기부가 연통되어 있는 공간(즉, 배기홀(611)과 외부 배기부의 연통 통로 중 밸브까지의 통로)에 갇히게 된다.
따라서, 밸브를 개방 상태로 전환하여 다시 배기부재(600)의 배기를 진행할 때까지, 상기 공간에 갖힌 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸은 분사부재(500)에서 분사되는 퍼지가스와 섞이게 되며, 이로 인해, 수납실(100) 내부가 오염될 위험성을 가지게 된다.
또한, 상기 공간에 계속 웨이퍼(W)의 퓸, 즉, 오염된 기체가 머물게 되므로, 상기 공간이 쉽게 오염되며, 이로 인해, 배기라인 전체를 교체해야 하는 문제점이 발생할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 배기부재(600)에 차단플레이트(630)가 구비되면, 수납실(100)과 배기라인 자체를 차단플레이트(630)가 차단하게 되므로, 전술한 공간에 오염 기체가 잔존하지도 않을뿐만 아니라, 더욱 빠른 시간에 배기부재(600)의 배기 차단을 달성할 수 있다.
전술한 배기부재(600)의 차단플레이트(630)는 그 위치에 따라, 배기구(651)를 완전히 차단하지 않고, 배기구(651)의 일부 영역만을 차단할 수도 있다.
다시 말해, 전술한 상승된 위치보다 조금 낮은 위치만큼 차단플레이트(630)를 상승시키게 되면, 배기구(651)의 일부 영역은 차단플레이트(630)의 앞면의 영역 중 배기연통구(633)가 형성되지 않은 영역(즉, 복수 개의 배기연통구(633)들 사이의 영역)에 의해 차단되나, 배기구(651)의 나머지 영역은 여전히 배기연통구(633)와 연통되게 된다.
따라서, 상기 배기구(651)와 배기연통구(633)의 연통에 의해 배기가 이루어질 수 있으나, 배기구(651)의 연통 영역이 줄어들었으므로, 배기구(651)와 배기연통구(633)가 완전히 연통되었을 때보다 배기력이 약해지게 된다.
이처럼, 차단플레이트(630)의 상승 위치, 즉, 상승 높이의 조절을 통해 배기구(651)와 배기연통구(633)의 연통영역, 즉, 배기구(651)의 개구 면적을 조절할 수 있으며, 이를 통해, 배기부(600)의 배기력을 원하는데로 제어할 수 있다.
물론, 전술한 배기부재(600)는 웨이퍼 수납용기(10)의 용도, 크기 등에 따라 필요적으로 수납실(100)의 둘레면 중 좌측후방면에 배치될 수도 있다.
또한, 전술한 설명에서는 배기부재(600)의 차단플레이트(630)가 구동부(631)에 의해 승하강함으로써, 배기부재(600)의 배기를 차단하는 것을 기준으로 설명하였으나, 웨이퍼 수납용기(10)의 용도, 크기 등에 따라 필요적으로 수평방향 슬라이드 이동, 회전 등의 움직임으로도 배기부재(600)의 배기를 차단할 수도 있다.
또한, 위의 차단플레이트(630)는 분사부재(500), 즉, 전방우측분사부재(500), 좌측전방분사부재(500LF), 중앙후방분사부재(500MR)의 분사구플레이트(570)의 뒷면 사이에 구비되어 전술한 구성 및 기능으로, 분사부재(500)의 퍼지가스 분사를 차단할 수도 있다.
웨이퍼 수납용기(10)의 퍼지가스의 유동
이하, 전술한 구성을 갖는 웨이퍼 수납용기(10)의 퍼지가스의 유동에 대해 설명한다.
먼저, 분사부재(500), 즉, 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)를 통해 수납실(100) 내부로 분사되는 퍼지가스의 유동에 대해 설명한다.
웨이퍼 수납용기(10)의 외부 공급부에서 퍼지가스가 공급되면, 공급된 퍼지가스는 하부플레이트(300)의 공급구(311)를 통해 하부플레이트(300)로 유입된다.
이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 공급구(311) 중 좌우측하부영역공급구(311B)로 유동된 퍼지가스는 좌우측하부영역공급유로(331B)를 통해 좌측전방분사부재(500LF)의 유입플레이트(510)의 하부영역연통구(511B) 및 우측전방분사부재(500RF)의 유입플레이트(510)의 하부영역연통구(511B)로 나눠져서 유동하게 된다.
또한, 공급구(311) 중 좌우측중앙영역공급구(311M)로 유동된 퍼지가스는 좌우측중앙영역공급유로(331M)를 통해 좌측전방분사부재(500LF)의 유입플레이트(510)의 중앙영역연통구(511M) 및 우측전방분사부재(500RF)의 유입플레이트(510)의 중앙영역연통구(511M)로 나눠져서 유동하게 된다.
또한, 공급구(311) 중 좌우측상부영역공급구(311T)로 유동된 퍼지가스는 좌우측상부영역공급유로(331T)를 통해 좌측전방분사부재(500LF)의 유입플레이트(510)의 상부영역연통구(511T) 및 우측전방분사부재(500RF)의 유입플레이트(510)의 상부영역연통구(511T)로 나눠져서 유동하게 된다.
좌측전방분사부재(500LF)의 유입플레이트(510)의 하부영역연통구(511B)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 하부영역유입구(513B)로 유동되고, 중앙영역연통구(511M)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 중앙영역유입구(513M)로 유동되고, 상부영역연통구(511T)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 상부영역유입구(513T)로 유동된다.
위와 같이, 좌측전방분사부재(500LF)의 하부영역유입구(513B), 중앙영역유입구(513M), 상부영역유입구(513T)로 각각 유동된 퍼지가스는 좌측전방분사부재(500LF)에 설치된 제2분사플레이트(550b)로 유입된다. 즉, 복수의 분사플레이트(550)의 제2분사플레이트(550b) 중 하부영역유입구(513B), 중앙영역유입구(513M), 상부영역유입구(513T) 각각과 연통된 제2분사플레이트(550b)의 타측면구멍(552a)으로 유입된다.
좌측전방분사부재(500LF)에 설치된 제2분사플레이트(550b)의 타측면구멍(552a)으로 유입된 퍼지가스는 제2분사플레이트(550b)의 일측면유로(551a)와 제1분사플레이트(550a)의 메인유로(552b)에 의해 형성된 분사챔버를 따라 유동되어, 도 9에 도시된 바와 같이, 메인유로(552b), 연속분지유로(553b)를 거쳐 유동된 후, 분사구(554b)를 통해 수납실(100)로 분사된다. 이 경우, 퍼지가스는 수납실(100)의 좌측전방 방향에서 수납실(100)의 내부 방향으로 분사된다.
전술한 좌측전방분사부재(500LF)의 퍼지가스의 유동은 우측전방분사부재(500RF)의 퍼지가스 유동에도 적용될 수 있다.
우측전방분사부재(500RF)의 유입플레이트(510)의 하부영역연통구(511B)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 하부영역유입구(513B)로 유동되고, 중앙영역연통구(511M)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 중앙영역유입구(513M)로 유동되고, 상부영역연통구(511T)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 상부영역유입구(513T)로 유동된다.
위와 같이, 우측전방분사부재(500RF)의 하부영역유입구(513B), 중앙영역유입구(513M), 상부영역유입구(513T)로 각각 유동된 퍼지가스는 우측전방분사부재(500RF)에 설치된 제2분사플레이트(550b)로 유입된다. 즉, 복수의 분사플레이트(550)의 제2분사플레이트(550b) 중 하부영역유입구(513B), 중앙영역유입구(513M), 상부영역유입구(513T) 각각과 연통된 제2분사플레이트(550b)의 타측면구멍(552a)으로 유입된다.
우측전방분사부재(500RF)에 설치된 제2분사플레이트(550b)의 타측면구멍(552a)으로 유입된 퍼지가스는 제2분사플레이트(550b)의 일측면유로(551a)와 제1분사플레이트(550a)의 메인유로(552b)에 의해 형성된 분사챔버를 따라 유동되어, 도 9에 도시된 바와 같이, 메인유로(552b), 연속분지유로(553b)를 거쳐 유동된 후, 분사구(554b)를 통해 수납실(100)로 분사된다. 이 경우, 퍼지가스는 수납실(100)의 우측전방 방향에서 수납실(100)의 내부 방향으로 분사된다.
중앙후방분사부재(500MR)의 유입플레이트(510)의 하부영역연통구(511B)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 하부영역유입구(513B)로 유동되고, 중앙영역연통구(511M)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 중앙영역유입구(513M)로 유동되고, 상부영역연통구(511T)로 유동된 퍼지가스는 내부유로를 통해 상부영역유입구(513T)로 유동된다.
위와 같이, 중앙후방분사부재(500MR)의 하부영역유입구(513B), 중앙영역유입구(513M), 상부영역유입구(513T)로 각각 유동된 퍼지가스는 중앙후방분사부재(500RF)에 설치된 제2분사플레이트(550b)로 유입된다. 즉, 복수의 분사플레이트(550)의 제2분사플레이트(550b) 중 하부영역유입구(513B), 중앙영역유입구(513M), 상부영역유입구(513T) 각각과 연통된 제2분사플레이트(550b)의 타측면구멍(552a)으로 유입된다.
중앙후방분사부재(500MR)에 설치된 제2분사플레이트(550b)의 타측면구멍(552a)으로 유입된 퍼지가스는 제2분사플레이트(550b)의 일측면유로(551a)와 제1분사플레이트(550a)의 메인유로(552b)에 의해 형성된 분사챔버를 따라 유동되어, 도 9에 도시된 바와 같이, 메인유로(552b), 연속분지유로(553b)를 거쳐 유동된 후, 분사구(554b)를 통해 수납실(100)로 분사된다. 이 경우, 퍼지가스는 수납실(100)의 중앙후방 방향에서 수납실(100)의 내부 방향으로 분사된다.
전술한 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR), 즉, 분사부재(500)는 하부플레이트(300)의 공급구(311) 및 공급유로(331)와, 분사부재(500) 각각의 유입플레이트(510)의 연통구(511) 및 유입구(513)가 하부영역, 중앙영역, 상부영역으로 나눠져 있고, 분사플레이트(550) 또한, 상, 하로 복수 개가 분사부재(500)에 설치되어 있으므로, 수납실(100) 내부로 퍼지가스 분사시 수납실(100) 내부에 하부영역, 중앙영역, 상부영역의 3개의 퍼징영역을 형성하게 된다.
상세하게 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 9개의 분사플레이트(550) 중 하부에서 상부방향으로 1번째부터 4번째까지의 분사플레이트(550)는 하부영역유입구(513B)와 각각 연통되어 있으므로, 1번째부터 4번째까지의 분사플레이트(550)의 분사구(554b)를 통해 퍼지가스가 분사되면 수납실(100) 내부에 퍼지가스가 분사되는 하부영역이 형성된다.
또한, 9개의 분사플레이트(550) 중 하부에서 상부방향으로 5번째부터 8번째까지의 분사플레이트(550)는 중앙영역유입구(513M)와 각각 연통되어 있으므로, 5번째부터 8번째까지의 분사플레이트(550)의 분사구(554b)를 통해 퍼지가스가 분사되면 수납실(100) 내부에 퍼지가스가 분사되는 중앙영역이 형성된다.
9개의 분사플레이트(550) 중 가장 상부에 있는 9번째 분사플레이트(550)는 상부영역유입구(513T)와 연통되어 있으므로, 9번째 분사플레이트(550)의 분사구(554b)를 분사구(554b)를 통해 퍼지가스가 분사되면 수납실(100) 내부에 퍼지가스가 분사되는 상부영역이 형성된다.
이처럼 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR) 각각으로 유입된 퍼지가스는 복수의 분사플레이트(550)에 형성된 분사구(554b)를 통해 수납실(100) 내부로 유입되며, 복수의 분사플레이트(550)는 분사부재(500)의 벽체플레이트(530)의 안착부(532)에 상, 하로 배열되어 있으므로, 복수의 분사플레이트(550)의 분사구(554b)를 통해 수납실(100)로 분사된 퍼지가스는 수납실(100) 내부의 하부영역, 중앙영역, 상부영역, 즉, 상, 하 방향의 3개의 퍼징영역이 형성되는 것이다.
전술한 구성으로 인해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)는 분사부재(500)가 수납실(100)에 3개의 퍼징영역을 형성시키며 퍼지가스를 분사하므로, 종래의 웨이퍼 수납용기의 챔버 형태의 분사부재보다 외부 공급부에서 공급된 퍼지가스의 유동 속도가 유지될 수 있다. 따라서, 분사구에서 분사되는 퍼지가스의 분사 속도가 종래의 웨이퍼 수납용기보다 높아지게 되며, 그만큼 수납실(100) 내부의 사영역의 발생이 억제된다.
또한, 3개의 퍼징영역과 연결된 유로를 선택적으로 차단, 즉, 하부플레이트(300)의 공급구를 통해 유동하는 유로들을 선택적으로 차단하는 것만으로도, 수납실(100) 내부의 원하는 영역에만 퍼지가스의 분사를 달성할 수 있으며, 이로 인해, 수납실(100) 내부의 3개의 퍼징영역의 퍼징을 용이하게 제어할 수 있다.
즉, 외부 공급부에 밸브를 구비하고, 상기 밸브가 좌우측하부영역공급구(311B), 좌우측중앙영역공급구(311M) 및 좌우측상부영역공급구(311T)로 유동하는 퍼지가스의 유동을 제어하게 되면, 수납실(100) 내부의 하부영역, 중앙영역 및 상부영역의 퍼징을 용이하게 제어할 수 있는 것이다.
한편, 전술한 바와 달리, 3개의 퍼징영역, 즉, 하부영역, 중앙영역 및 상부영역으로 구분되지 않고, 그 이상의 퍼징영역으로 구분될 수도 있다.
위와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)는 수납실(100) 내부의 상, 하 방향, 즉, 수직방향으로의 퍼지가스 분사 제어를 달성할 수 있다.
또한, 좌측전방분사부재(500LF) 및 우측전방분사부재(500RF)로의 퍼지가스의 공급은 하부플레이트(300)의 좌우측하부영역공급유로(331B), 좌우측중앙영역공급유로(331M) 및 좌우측상부영역공급유로(331T)에 의해 이루어지고, 중앙후방분사부재(500MR)로의 퍼지가스의 공급은 하부플레이트(300)의 후방측하부영역공급유로(331B), 후방측중앙영역공급유로(331M) 및 후방측상부영역공급유로(331T)에 의해 따로 이루어짐으로써, 수납실(100) 내부의 동등한 퍼지가스의 분사량을 달성할 수 있다.
상세하게 설명하면, 외부 공급부에서 좌우측하부영역공급구(311B), 좌우측중앙영역공급구(311M), 좌우측상부영역공급구(311T)를 통해 좌우측하부영역공급유로(331B), 좌우측중앙영역공급유로(331M) 및 좌우측상부영역공급유로(331T) 각각으로 공급시키는 퍼지가스의 유동량을 '2'라 가정하자.
이 경우, 좌우측하부영역공급유로(331B), 좌우측중앙영역공급유로(331M) 및 좌우측상부영역공급유로(331T)를 통해 좌측전방분사부재(500LF) 및 우측전방분사부재(500RF)로 유입되는 퍼지가스의 유동량은 각각 '1'이 된다(좌우측하부영역공급유로(331B), 좌우측중앙영역공급유로(331M) 및 좌우측상부영역공급유로(331T)가 갈라지게 되므로)
따라서, 외부 공급부에서 후방측하부영역공급구(313B), 후방측중앙영역공급구(313M) 및 후방측상부영역공급구(313T)를 통해 후방측하부영역공급유로(333B), 후방측중앙영역공급유로(333M) 및 후방측상부영역공급유로(333T)로 공급시키는 퍼지가스의 유동량을 '1'로 맞추게 되면, 중앙후방분사부재(500MR)로 유입되는 퍼지가스의 유동량을 '1'로 맞출 수 있다.
따라서, 위와 같이, 외부 공급부에서 하부플레이트(300)의 공급유로(331) 중 좌우측공급유로, 후방측공급유로로 공급되는 퍼지가스의 유동량을 조절시킴으로써, 분사부재(500)로 유입되는 퍼지가스의 유동량을 동일하게 맞출 수 있으며, 이로 인해, 수납실(100) 내부로 분사되는 퍼지가스의 유동량 또한 동일하게 맞출 수 있다.
이처럼 수납실(100) 내부로 분사되는 퍼지가스의 유동량을 동일하게 함으로써, 수납실(100) 내부의 퍼지가스의 흐름이 원할하게 이루어지게 할 수 있으며, 이로 인해, 한 쪽으로 퍼지가스의 분사가 치우쳐 난류 등이 발생하는 것을 최소화시킬 수 있다.
배기부재(600)를 통해 배기되는 수납실(100) 내부의 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸의 유동은 배기부재(600)에 대한 설명에서 전술하였으므로 생략한다.
이처럼, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)의 퍼지가스의 유동은 도 12에 도시된 바와 같이, 좌측전방분사부재(500LF), 전방우측분사부재(500) 및 중앙후방분사부재(500MR)에 의해 수납실(100)의 둘레면 중 전방좌측면, 전방우측면 및 중앙후방면에서 퍼지가스가 분사되고, 배기부재(600)에 의해 수납실(100)의 둘레면 중 후방좌측면에서 퍼지가스 및 웨이퍼(W)의 퓸이 배기되게 된다.
따라서, 웨이퍼(W)의 퓸이 제거되지 못하는 사영역 없이 웨이퍼(W)의 퍼징이 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼(W) 제조 공정을 통해 발생된 퓸이 균일하게 제거될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 배기부재(600)의 차단플레이트(630)를 작동시켜 배기부재(600)의 배기를 차단할 수 있으며, 이와 같은 경우, 수납실(100) 내부에 퍼지가스가 가득차도록 분사가 되므로, 퍼지가스를 통해 수납실(100) 내부의 습도를 낮출 수 있으며, 이로 인해, 웨이퍼(W)의 습기 제거를 달성할 수 있다.
더불어 위와 같이, 웨이퍼 수납용기(10)가 수납실(100) 내부의 습도 제어를 할 경우, 전술한 히터(517)가 수납실(100) 내부를 가열함으로써, 습도 제어를 도와줄 수 있으며, 이로 인해, 습도 제어의 효율이 상승될 수 있다.
전술한 분사부재(500), 즉, 좌측전방분사부재(500LF), 전방우측분사부재(500) 및 중앙후방분사부재(500MR)는 다른 변형 예를 가질 수 있다.
따라서, 이하의 설명에서는 분사부재의 제1변형 예에 대해 설명한다.
단, 후술할 제1변형 예에 따른 분사부재(500') 또한, 좌측전방분사부재(500'LF)를 기준으로 설명하며, 이를 다른 분사부재, 즉, 전방우측분사부재(500'RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)에도 적용할 수 있다.
또한, 전술한 분사부재(500)에 대한 설명에서 중복되는 설명은 생략하며, 중복된 설명은 전술한 설명에서 언급한 내용으로 갈음한다.
따라서, 전술한 분사부재(500)의 구성요소와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 표현하며, 변형이 된 구성요소는 도면부호에 (')를 붙어 표기한다.
제1변형 예에 따른 분사부재(500')
이하, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)에 적용될 수 있는 제1변형 예에 따른 분사부재(500') 즉, 좌측전방분사부재(500'LF), 우측전방분사부재(500'RF) 및 중앙후방분사부재(500'MR)에 대해 설명한다.
단, 이하의 설명에서, 복수 개의 분사구(554'b)는 그 개구 면적에 따라 작은분사구(554'bS, 554'b SMALL), 보통분사구(554'bR, 554'b REGULAR), 큰분사구(554'bL, 554'b LARGE)로 구분하여 설명한다. 이 경우, 작은분사구(554'bS), 보통분사구(554'bR), 큰분사구(554'bL)의 개구면적의 비는 '1:2:4' 이다.
도 13(a)는 제1변형 예에 따른 좌측전방분사부재의 제2분사플레이트의 앞면을 도시한 도이고, 도 13(b)는 제1변형 예에 따른 좌측전방분사부재의 제2분사플레이트의 뒷면을 도시한 도이고, 도 14(a)는 제1변형 예에 따른 우측전방분사부재의 제2분사플레이트의 앞면을 도시한 도이고, 도 14(b)는 제1변형 예에 따른 우측전방분사부재의 제2분사플레이트의 뒷면을 도시한 도이고, 도 15(a)는 제1변형 예에 따른 중앙후방분사부재의 제2분사플레이트의 앞면을 도시한 도이고, 도 15(b)는 제1변형 예에 따른 중앙후방분사부재의 제2분사플레이트의 뒷면을 도시한 도이고, 도 16은 제1변형 예에 따른 분사부재들이 구비된 웨이퍼 수납용기의 지지대에 지지된 웨이퍼에 분사되는 퍼지가스의 유동 및 배기부재로 배기되는 퍼지가스 및 퓸의 유동을 도시한 도이다.
제1변형 예에 따른 분사부재(500'), 즉, 좌측전방분사부재(500'LF), 우측전방분사부재(500'RF) 및 중앙후방분사부재(500'MR) 각각은, 하부플레이트(300)의 공급유로(331)와 연통되는 연통구(511)와 연통구(511)와 연통되어 퍼지가스가 유입되는 내부유로가 구비된 유입플레이트(510)와, 유입플레이트(510)의 일측에 결합되는 벽체플레이트(530)와, 벽체플레이트(530)의 일측에 결합되며, 내부유로에서 공급된 퍼지가스를 수납실(100)로 분사하는 분사구(554'b)가 구비된 복수의 분사플레이트(550')를 포함하여 구성된다.
이 경우, 제1변형 예에 따른 좌측전방분사부재(500'LF), 우측전방분사부재(500'RF) 및 중앙후방분사부재(500'MR)는 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 수납용기(10)의 좌측전방분사부재(500LF), 우측전방분사부재(500RF) 및 중앙후방분사부재(500MR)에 각각 설치되는 분사플레이트(550)의 제2분사플레이트(550b)에 형성된 분사구(554b)의 형상만이 다를 뿐 나머지 구성요소는 동일하므로(물론 배치위는 각각 다르다), 중복되는 설명은 생략한다.
즉, 제1변형 예에 따른 좌측전방분사부재(500'LF), 우측전방분사부재(500'RF) 및 중앙후방분사부재(500'MR)는 분사구(554'b)의 형상만을 변형하여 구성되어 있는 분사부재(500')라 할 수 있다.
먼저, 좌측전방분사부재(500'LF)의 제2분사플레이트(550'bLF)의 분사구(554'b) 형상을 설명한다.
도 13(a)에 도시된 것을 기준으로, 제2분사플레이트(550'bLF)의 복수 개의 분사구(554'b) 중 제1 내지 제3열에 해당하는 분사구(554'b)는 보통분사구(554'bR)로 형성되어 있으며, 제4열에 해당하는 분사구(554'b)는 큰분사구(554'bL)로 형성되어 있다.
이 경우, 보통분사구(554'bR)는 도 13(b)에 도시된 바와 같이, 연속분지유로(553'b)에서 퍼지가스가 최종적으로 도달하는 'I' 형상의 단부가 일측(도 13(b)를 기준으로 우측)만 개구되어 있다.
또한, 큰분사구(554'bL)는 도 13(b)에 도시된 바와 같이, 연속분지유로(553'b)에서 퍼지가스가 최종적으로 도달하는 'I' 형상의 단부가 모두 개구되어 있다.
이하, 우측전방분사부재(500'RF)의 제2분사플레이트(550'bRF)의 분사구(554'b) 형상을 설명한다.
도 14(a)에 도시된 것을 기준으로, 제2분사플레이트(550'bRF)의 복수 개의 분사구(554'b) 중 제2 내지 제4열에 해당하는 분사구(554'b)는 보통분사구(554'bR)로 형성되어 있으며, 제1열에 해당하는 분사구(554'b)는 큰분사구(554'bL)로 형성되어 있다.
이 경우, 보통분사구(554'bR)는 도 14(b)에 도시된 바와 같이, 연속분지유로(553'b)에서 퍼지가스가 최종적으로 도달하는 'I' 형상의 단부가 일측(도 14(b)를 기준으로 좌측)만 개구되어 있다.
또한, 큰분사구(554'bL)는 도 14(b)에 도시된 바와 같이, 연속분지유로(553'b)에서 퍼지가스가 최종적으로 도달하는 'I' 형상의 단부가 모두 개구되어 있다.
이하, 중앙후방분사부재(500'MR)의 제2분사플레이트(550'bMR)의 분사구(554'b) 형상을 설명한다.
도 15(a)에 도시된 것을 기준으로, 제2분사플레이트(550'bMR)의 복수 개의 분사구(554'b) 중 제1열 및 제6열에 해당하는 분사구(554'b)는 보통분사구(554'bR)로 형성되어 있으며, 제2 내지 제5열에 해당하는 분사구(554'b)는 작은분사구(554'bS)로 형성되어 있다.
이 경우, 보통분사구(554'bR)는 도 15(b)에 도시된 바와 같이, 연속분지유로(553'b)에서 퍼지가스가 최종적으로 도달하는 'I' 형상의 단부가 일측(도 15(b)를 기준으로 좌측 또는 우측)만 개구되어 있다.
또한, 작은분사구(554'bS)는 도 15(b)에 도시된 바와 같이, 연속분지유로(553'b)에서 퍼지가스가 최종적으로 도달하는 'I' 형상의 단부의 양측에 절반씩 개구되어 있다(전술한 보통분사구(554'bR)의 개구면적의 절반이 단부의 양측에 하나씩 개구되어 있음).
이하, 도 16을 참조하여 제1변형 예에 따른 분사부재(500')를 통해 분사되는 퍼지가스의 유동에 대해 설명한다.
다만, 전술한 바와 같이, 작은분사구(554'bS), 보통분사구(554'bR), 큰분사구(554'bL)의 개구면적의 비는 '1:2:4' 이므로, 작은분사구(554'bS), 보통분사구(554'bR), 큰분사구(554'bL) 각각을 통해 분사되는 퍼지가스의 분사량의 비 또한 '1:2:4'이다.
좌측전방분사부재(500'LF)의 제2분사플레이트(550'bLF)의 제1열 및 우측전방분사부재(500'RF)의 제2분사플레이트(550'bRF)의 제4열에 각각 위치한 큰분사구(554'bL)를 통해 분사되는 퍼지가스는 직선으로 웨이퍼(W)를 향해 분사된다.
좌측전방분사부재(500'LF)의 제2분사플레이트(550'bLF)의 제2 내지 제4열 및 우측전방분사부재(500'RF)의 제2분사플레이트(550'bRF)의 제2 내지 제4열에 각각 위치한 보통분사구(554'bR)를 통해 분사되는 퍼지가스는 수납실(100)의 후방 방향으로 경사지게 분사된다. 이는, 분지유로부(551'b)의 'I' 형상의 단부 일측에만 보통분사구(554'bR)가 형성되어 있으므로, 퍼지가스의 유동에 경사가 발생하게 되는 것이다.
중앙후방분사부재(500'MR)의 제2분사플레이트(550'bMR)의 제1열 및 제6열에 위치한 보통분사구(554'bR)를 통해 분사되는 퍼지가스는 각각 수납실(100)의 좌측전방 방향 및 우측후방 방향으로 경사지게 분사되며, 중앙후방분사부재(500'MR)의 제2분사플레이트(550'bMR)의 제2 내지 제5열에 위치한 작은분사구(554'bS)를 통해 분사되는 퍼지가스는 직선으로 웨이퍼(W)를 향해 분사된다.
위와 같이, 좌측전방분사부재(500'LF)의 제2분사플레이트(550'bLF)의 제2 내지 제4열 및 우측전방분사부재(500'RF)의 제2분사플레이트(550'bRF)의 제2 내지 제4열에 각각 위치한 보통분사구(554'bR)를 통해 분사되는 퍼지가스와, 중앙후방분사부재(500'MR)의 제2분사플레이트(550'bMR)의 제1열 및 제6열에 위치한 보통분사구(554'bR)를 통해 분사되는 퍼지가스는 웨이퍼(W) 상면의 좌측후방 및 우측후방 방향으로 분사되어 유동되며, 이를 통해, 웨이퍼(W)의 사영역을 메꿔주게 된다(도 12와 비교).
다시 말해, 도 16에 도시된 바와 같이, 중앙후방분사부재(500'MR)의 양측, 즉, 좌우측에서, 각각 좌, 우측 방향으로 퍼지가스가 분사되고, 좌측전방분사부재(500'LF) 및 우측전방분사부재(500'RF) 각각에서 후방측 방향으로 퍼지가스가 분사됨으로써, 분사부재(500')가 배치되지 않는 수납실(100)의 좌측후방면 및 우측후방면의 퍼지가스의 유동이 메꿔질 수 있으며, 이를 통해, 수납실(100)의 좌측후방면 및 우측후방면의 사영역이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 것이다.
또한, 전술한 분사구(554'b)의 개구면적의 비율에 비추어 볼 때, 좌측전방분사부재(500'LF)의 제2분사플레이트(550'bLF)의 제1열 및 우측전방분사부재(500'RF)의 제2분사플레이트(550'bRF)의 제4열에 각각 위치한 큰분사구(554'bL)를 통해 분사되는 퍼지가스의 유동량은 '4'가 되므로, 수납실(100)의 전방개구부(110) 방향에 많은 양의 퍼지가스가 분사되며, 이로 인해, 외부 기체가 수납실(100) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 중앙후방분사부재(500'MR)의 제2분사플레이트(550'bMR)의 제1열 및 제6열에 위치한 보통분사구(554'bR)를 통해 분사되는 퍼지가스는 각각 수납실(100)의 좌측전방 방향 및 우측후방 방향으로 경사지게 분사되고, 그 유동량이 '2'가 되므로, 배기부(600)를 통해 퍼지가스 및 퓸이 배기 될 때, 상기 퍼지가스의 유동이 퍼지가스 및 퓸의 배기를 도와주게 되며, 이를 통해, 웨이퍼 수납용기의 원할한 퍼징을 달성할 수 있다.
위와 같이 제3변형 예에 따른 분사부재(500')들은 분사구(554'b)의 형상을 작은분사구(554'bS), 일반분사구(554'bR) 및 큰분사구(554'bL)로 차등을 두어 형성시킴으로써, 퍼지가스의 분사 방향 및 유량을 제어하게 되며, 이를 통해, 수납실(100) 내부의 퍼지가스의 흐름을 제어함으로써 웨이퍼(W)의 퓸이 제거되지 못하는 사영역의 발생을 최소화함과 동시에 수납실(100) 내부의 기류 형성을 달성할 수 있다.
물론, 전술한 웨이퍼 수납용기(10)에 배치되는 분사부재의 배치위치에 따라, 제3변형 예에 따른 분사부재(500')와 다르게 분사구들의 위치 및 개구 면적에 변형을 줄 수 있으며, 이를 통해, 웨이퍼 수납용기(10)의 분사부재의 배치위치에 알맞도록 수납실(100) 내부의 최적화된 퍼지가스의 기류 형성을 달성할 수 있는 웨이퍼 수납용기(10)를 제작할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예 및 분사부재의 제1변형 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
10: 웨이퍼 수납용기 100: 수납실
110: 전방개구부 130RR: 우측후방벽체
200: 지지대 210: 지지대결합부
230: 단턱 250: 돌출핀
300: 하부플레이트 311: 공급구
311B: 좌우측하부영역공급구 311M: 좌우측중앙영역공급구
311T: 좌우측상부영역공급구 313B: 후방측하부영역공급구
313M: 후방측중앙영역공급구 313T: 후방측상부영역공급구
331: 공급유로 331B: 좌우측하부영역공급유로
331M: 좌우측중앙영역공급유로 331T: 좌우측상부영역공급유로
333B: 후방측하부영역공급유로 333M: 후방측중앙영역공급유로
333T: 후방측상부영역공급유로 400: 상부플레이트
500, 500' : 분사부재 500LF, 500'LF: 좌측전방분사부재
500RF, 500'RF: 우측전방분사부재 500MR, 500'MR: 중앙후방분사부재
510: 유입플레이트 511: 연통구
511B: 하부영역연통구 511M: 중앙영역연통구
511T: 상부영역연통구 513: 유입구
513B: 하부영역유입구 513M: 중앙영역유입구
513T: 상부영역유입구 515: 유입부
515B: 하부영역유입부 515M: 중앙영역유입부
515T: 상부영역유입부 517: 히터
530: 벽체플레이트 531: 벽체부
532: 안착부 533: 유입부홀
550: 분사플레이트 550a: 제1분사플레이트
551a: 일측면유로 552a: 타측면구멍
550b, 550'b, 550'bLF, 550'bRF, 550'bMR: 제2분사플레이트
551b, 551'b: 분지유로부 552b, 552'b: 메인유로
553b, 553'b: 연속분지유로 554b, 554'b: 분사구
554'bS: 작은분사구 554'bR: 보통분사구
554'bL: 큰분사구 600: 배기부재
610: 배기호퍼 611: 배기홀
630: 차단플레이트 631: 구동부
633: 배기연통구 650: 배기구플레이트
651: 배기구 W: 웨이퍼

Claims (6)

  1. 전방개구부를 통해 수납된 웨이퍼가 수납되는 수납실; 및
    상기 수납실의 둘레면 중 적어도 일부면에 배치되어 상기 수납실에 퍼지가스를 분사하는 분사부재;를 포함하되,
    상기 분사부재는,
    퍼지가스가 유입되는 내부유로가 구비된 유입플레이트;
    상기 유입플레이트의 일측에 결합되는 벽체플레이트; 및
    상기 벽체플레이트의 일측에 결합되며, 상기 내부유로에서 공급된 퍼지가스를 상기 수납실로 분사하는 분사구가 구비된 복수의 분사플레이트;를 포함하고,
    상기 벽체플레이트는,
    상기 수납실의 둘레면 중 적어도 일부를 이루는 벽체부; 및
    상기 벽체부의 일측방향으로 함몰되게 형성된 안착부;를 포함하고,
    상기 복수의 분사플레이트는 상기 안착부에 안착되어 결합되고,
    상기 유입플레이트에는 상기 유입플레이트의 일측으로 돌출된 유입부가 형성되고,
    상기 유입부에는 상기 내부유로와 연통되는 유입구가 배치되며,
    상기 유입부는 상기 안착부에 형성된 유입부홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분사플레이트는 상기 안착부에 상하로 배열되어 안착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안착부의 함몰 깊이는 상기 분사플레이트의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분사플레이트 각각은,
    상기 안착부의 일측에 결합되며 상기 내부유로에서 공급된 퍼지가스가 유동하는 일측면유로가 형성된 제1분사플레이트와, 상기 제1분사플레이트의 일측에 결합되며 상기 내부유로와 연통되는 상기 분사구가 형성된 제2분사플레이트의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납용기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유입플레이트에는 상기 내부유로를 유동하는 퍼지가스를 가열시키는 히터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납용기.
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