KR102162366B1 - 퓸 제거 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트, 및 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 퓸을 배기하는 배기부를 포함하며, 웨이퍼 카세트는, 양측면에 구비되어 웨이퍼가 적재되는 적재대, 및 전방에 구비되어 적재대에 적재되는 웨이퍼가 출입하는 전방 개구부를 포함하며, 적재대는, 전방 개구부로 갈수록 적재대에 적재된 웨이퍼를 향하여 경사지게 구비되는 경사부를 포함하며, 경사부에는 적재대에 적재된 웨이퍼에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 배출구가 구비되는 퓸 제거 장치에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 웨이퍼에 잔존하는 공정 가스를 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

퓸 제거 장치{Apparatus for removing fume}
본 발명은 퓸 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정은 식각, 증착, 에칭 등의 공정을 포함하며, 이들 중 대부분의 공정이 공정 가스를 채운 상태에서 진행된다.
상기 공정 가스 중 대부분은 공정 중 배기 처리되지만 일부는 웨이퍼 표면 상에 잔존하여 웨이퍼 손상에 영향을 미치거나 공정에 사용되는 장치들을 오염시켜 문제가 된다.
이를 해결하고자, 본 출원인의 등록 특허 제10-1294143호에서는 퓸 제거 기능이 EFEM의 카세트 자체에 구비된 웨이퍼 처리 장치를 개시하고 있다.
다만, 상기 웨이퍼 처리 장치의 경우 웨이퍼 표면 전체의 퓸을 고르게 제거하지 못한다는 단점이 있다.
(특허문헌 1) KR10-1294143 B1
본 발명은 웨이퍼에 잔존하는 공정 가스를 제거하는 퓸 제거 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는, 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트; 및 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 퓸을 배기하는 배기부를 포함하며, 상기 웨이퍼 카세트는, 양측면에 구비되어 웨이퍼가 적재되는 적재대; 및 전방에 구비되어 상기 적재대에 적재되는 웨이퍼가 출입하는 전방 개구부를 포함하며, 상기 적재대는, 상기 전방 개구부로 갈수록 상기 적재대에 적재된 웨이퍼를 향하여 경사지게 구비되는 경사부를 포함하며, 상기 경사부에는 상기 적재대에 적재된 웨이퍼에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 배출구가 구비될 수 있다.
상기 전방 개구부에서의 양측면에 구비되는 적재대 사이의 공간은, 상기 웨이퍼 카세트에 적재되는 웨이퍼의 직경 보다 작을 수 있다.
상기 퍼지 가스 배출구는 다수가 구비되어 적어도 일부가 상기 경사부에 구비되며, 상기 적재대는 상기 적재대로 유입되는 퍼지 가스를 상기 퍼지 가스 배출구로 유동시키는 퍼지 가스 유로를 더 포함하며, 상기 퍼지 가스 유로는, 메인 유로 및 상기 메인 유로로부터 상기 다수의 퍼지 가스 배출구 각각으로 분지되는 다수의 분지 유로를 포함하며, 상기 다수의 분지 유로 각각은, 상기 퍼지 가스가 공급되는 방향의 메인 유로와 둔각을 이루도록 배치될 수 있다.
상기 퍼지 가스 배출구는 다수가 구비되어 적어도 일부가 상기 경사부에 구비되며, 상기 다수의 퍼지 가스 배출구는 상기 전방 개구부 측에 가깝게 배치되는 퍼지 가스 배출구일수록 직경이 크게 구비될 수 있다.
상기 적재대는 상기 웨이퍼 카세트 내부에서 웨이퍼가 상하로 적층될 수 있도록 상하로 이격 구비되며, 상기 퍼지 가스 배출구는 상기 상하로 이격 구비된 적재대 각각에 구비되어 상하로 적층된 웨이퍼 각각에 퍼지 가스를 공급할 수 있다.
상기 적재대는 웨이퍼를 지지하는 핀을 더 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트는 적어도 일부가 투명하게 구비될 수 있다.
후면에 구비되어 상기 웨이퍼 카세트와 상기 배기부를 연통시키는 타공판을 더 포함하며, 상기 타공판은 상부로 갈수록 폭이 길게 구비되는 다수의 흡기공을 포함할 수 있다.
상기 배기부는 압축 공기를 공급하여 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 퓸의 배기 압력을 제어하는 압축 공기 배출 가속기를 포함할 수 있다.
상기 압축 공기 배출 가속기 내부에는 퓸의 배기 압력을 감지하는 배기 가스 압력 센서와 연통되는 튜브가 구비되며, 상기 튜브의 말단은 상기 압축 공기 배출 가속기를 통해 배기되는 퓸의 배기 방향을 향하도록 구비될 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트 내부에 웨이퍼의 존재 여부를 감지하는 제 1 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼가 정위치에 적재되었는지 여부를 감지하는 제 2 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트 내부를 조명하는 조명부를 더 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트 내부를 가열하는 가열부재를 더 포함하며, 상기 가열부재는, 상기 웨이퍼 카세트의 케이스의 상면에 구비되는 상부 히터; 상기 웨이퍼 카세트의 케이스의 하면에 구비되는 하부 히터; 및 상기 웨이퍼 카세트의 케이스의 측면에 구비되는 봉 히터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 예에 따른 퓸 제거 장치는, 본체; 상기 본체에 탈착 가능하게 구비되며, 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트; 및 상기 본체에 구비되며, 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 퓸을 배기하는 배기부를 포함하며, 상기 웨이퍼 카세트는, 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼를 상면, 양측면 및 하면을 통해 둘러싸는 케이스; 상기 케이스의 양측면에 구비되며, 다수의 웨이퍼가 적층되도록 다수가 상하로 이격 구비되는 적재대; 및 상기 케이스의 후면에 구비되어 상기 웨이퍼 카세트와 상기 배기부를 연통시키는 타공판을 포함하며, 상기 적재대는 다수로 구비되는 적재대 각각에 구비되어 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 배출구를 포함하며, 상기 퍼지 가스 배출구를 통해 웨이퍼로 공급된 퍼지 가스는 상기 웨이퍼 카세트 외부로 누출되지 않고 적층된 웨이퍼 사이를 유동하여 상기 타공판을 통해 배기부로 배기될 수 있다.
상기 적재대는 웨이퍼를 지지하는 면적을 최소화하는 핀을 더 포함할 수 있다.
상기 적재대는, 상하 이격 구비된 다수의 적재대 각각에서 공급되는 퍼지 가스가 서로 혼합되지 않도록 상기 핀에 적재된 웨이퍼와 상기 케이스의 양측면 사이의 공간에 대응하는 폭을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트 및 상기 본체를 연결하여 상기 웨이퍼 카세트 및 본체 사이의 공간에 퍼지 가스가 유입되는 것을 방지하는 베젤을 더 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트 및 본체 사이에 구비되며, 수평 조절이 가능한 베이스 플레이트를 더 포함하며, 상기 웨이퍼 카세트는 상기 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 안착될 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트는 상기 베이스 플레이트에 안착되는 때에 수평이 맞지 않는 경우 이상 신호를 출력하는 디지털 레벨러를 더 포함할 수 있다.
상기 본체는 외부로부터 공급되는 퍼지 가스가 공급되는 퍼지 가스 공급구를 포함하며, 상기 웨이퍼 카세트는 상기 퍼지 가스 공급구와 대응하는 형상으로 구비되어 상기 퍼지 가스 공급구와 선택적으로 결합되는 퍼지 가스 공급구 결합부를 포함하며, 상기 퍼지 가스 공급구 결합부가 상기 퍼지 가스 공급구와 결합되는 경우 상기 퍼지 가스 공급구로 공급된 퍼지 가스는 상기 퍼지 가스 공급구 결합부를 통해 상기 적재대의 퍼지 가스 배출구로 배출될 수 있다.
상기 퍼지 가스 공급구는 돌기를 포함하며, 상기 퍼지 가스 공급구 결합부는 상기 돌기와 대응하는 형상을 갖는 홈을 포함하며, 상기 퍼지 가스 공급구에 상기 퍼지 가스 공급구 결합부가 결합되는 경우 상기 홈에 상기 돌기가 삽입될 수 있다.
상기 본체의 하단에는 회전이 가능한 케스터, 및 상하로 유동하여 상기 본체를 고정시킬 수 있는 레벨러가 구비될 수 있다.
상기 본체의 외측에는 인터페이스부가 구비되며, 상기 인터페이스부는 작동상태를 출력하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
상기 인터페이스부는 외부와 통신이 가능한 통신 포트를 더 포함할 수 있다.
상기 본체에는 상기 웨이퍼 카세트 및 배기부를 연통시키는 퓸 배출구가 구비되며, 상기 퓸 배출구는 위치가 가변될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 퓸 제거 장치는, 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트; 및 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 퓸을 배기하는 배기부를 포함하며, 상기 웨이퍼 카세트는, 양측면에 구비되어 웨이퍼가 적재되는 적재대; 및 상기 적재대에 구비되어 상기 적재대에 적재된 웨이퍼에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급구를 포함하며, 상기 배기부는, 유체를 공급하여 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 퓸의 배기 속도를 제어하는 압축 공기 배출 가속기를 포함할 수 있다.
상기 압축 공기 배출 가속기는, 공급된 유체가 상기 압축 공기 배출 가속기 내부로 유입되는 압축 공기 배출부; 및 공급된 유체가 상기 압축 공기 배출부 전체에 고르게 유입되도록 형성되는 압축 공기 이동부를 포함할 수 있다.
상기 압축 공기 배출 가속기는, 상기 압축 공기 배출부를 통해 유입되는 유체의 흐름 방향을 유도하도록 상기 퓸의 배기 방향을 향하여 확관되도록 구비되는 확관부를 더 포함할 수 있다.
상기 압축 공기 배출부는 크기가 가변될 수 있다.
상기 압축 공기 배출 가속기로 공급되는 유체의 압력을 제어하는 레귤레이터; 및 퓸의 배기 압력을 감지하는 배기 가스 압력 센서를 더 포함하며, 상기 레귤레이터는 상기 배기 가스 압력 센서에 의해 측정된 퓸의 배기 압력과 대기압의 비교를 통해 제어될 수 있다.
상기 압축 공기 배출 가속기 내부에는 상기 배기 가스 압력 센서와 연통되는 튜브가 구비되며, 상기 튜브의 말단은 상기 압축 공기 배출 가속기를 통해 배기되는 퓸의 배기 방향을 향하도록 구비될 수 있다.
상기 웨이퍼 카세트에는 상기 배기부와 연통되는 다수의 흡기공을 포함하는 타공판이 구비되며, 상기 타공판을 통과한 웨이퍼의 퓸은 적어도 일부가 유선형 형상을 갖는 상부 호퍼에 의해 가이드되어 상기 배기부로 유동할 수 있다.
상기 상부 호퍼에 의해 가이드되어 상기 배기부로 유동된 퓸은 배기부의 하부 호퍼에 의해 다시 가이드되어 배출될 수 있다.
본 발명을 통해, 웨이퍼에 잔존하는 공정 가스를 효율적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 도시하는 분해사시도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 상부 본체 관련 구성을 도시하는 사시도이며, (b)는 (a)의 Ⅰ-Ⅰ'에서 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 상부 본체 관련 구성을 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 도시하는 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 웨이퍼 카세트를 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 웨이퍼 카세트를 도시하는 사시도 및 부분확대도이다.
도 9는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 제 1 웨이퍼 수용부의 적재대를 도시하는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일레에 따른 퓸 제거 장치의 웨이퍼 카세트, 베이스 플레이트 및 상부 본체의 결합구조를 도시하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 배기부를 도시하는 사시도이다.
도 12은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 인터페이스부를 도시하는 사시도이다.
도 13는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치에서의 퍼지 가스, 압축 공기 및 퓸의 유동 경로를 설명하기 위한 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 2는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 도시하는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 도시하는 분해사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는, 본체(100) 및 웨이퍼 카세트(200)를 포함할 수 있다.
본체(100)는, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 외관을 형성할 수 있다. 본체(100)는, 일례로서 격벽(101), 전면판(102) 및 제 1 후크(103)를 포함할 수 있다.
격벽(101)은, 상기 본체(100)를 상부 본체(110)와 하부 본체(120)로 구분하는 기준이 될 수 있다. 즉, 상기 격벽(101)을 기준으로 상부를 상부 본체(110)라 칭하고, 상기 격벽(101)의 하부를 하부 본체(120)라 칭할 수 있다. 또한, 격벽(101)은 상부 본체(110)의 하면 또는 하부 본체(120)의 상면이라 호칭될 수 있다. 상기 상부 본체(110) 및 하부 본체(120)에 관해서는 후술한다.
격벽(101)에는, 도 4에 도시된 바와 같이 후술할 베이스 플레이트(300)의 높이 조절구(310)가 지지되고, 높이 고정구(320)가 삽입 고정될 수 있다. 즉, 격벽(101)은 상기 베이스 플레이트(300)를 지지할 수 있으며, 이에 대하여는 후술한다.
또한, 격벽(101)의 하부에는, 도 10에 도시된 바와 같이 가스공급로(101a)가 구비될 수 있다. 가스공급로(101a)는, 후술할 퍼지 가스 연결 포트(570)를 통해 공급된 웨이퍼의 퓸을 제거하기 위해 웨이퍼에 공급하는 가스(이하 "퍼지 가스"라 칭함)가 웨이퍼 카세트(200)의 퍼지 가스관(미도시)에 공급되도록 한다. 즉, 가스공급로(101a)는, 상기 퍼지 가스 연결 포트(570)를 웨이퍼 카세트(200)의 퍼지 가스관과 연통시킨다.
전면판(102)은, 본체(100)의 전면을 형성하며 EFEM(미도시)과 접촉할 수 있다. 보다 상세히, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는 EFEM의 일측에 구비되는 사이드 스토리지일 수 있으며, 여기서 EFEM이란 Equipment Front End Module의 약자로서 반도체 생산라인에서 웨이퍼(Wafer)를 공정 모듈에 공급하는 모듈을 의미한다.
전면판(102)에는, 접촉되는 EFEM 측으로 베젤(117)이 돌출 구비될 수 있다. 또한, 전면판(102)의 후측에는 제 1 후크(103)가 구비될 수 있다.
제 1 후크(103)는 후술할 상부 본체(110)의 제 2 후크(111)와 후크 결합될 수 있으며, 제 1 후크(103) 및 제 2 후크(111)의 후크 결합을 통해 전면판(102)과 상부 본체(110)의 착탈이 용이해지는 장점이 있다.
또한, 본체(100)는, 일례로서 상부 본체(110) 및 하부 본체(120)를 포함할 수 있다. 상기 상부 본체(110) 및 하부 본체(120)에 대하여는 후술한다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 상부 본체 관련 구성을 도시하는 사시도이며, (b)는 (a)의 Ⅰ-Ⅰ'에서 본 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 상부 본체 관련 구성을 도시하는 평면도이며, 도 6은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 도시하는 저면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상부 본체(110)는, 제 2 후크(111), 체결부(미도시), 전방 개구부(113), 상면(114), 측면(115), 베젤(117), 퍼지 가스 공급구(118) 및 퓸 배출구(119)를 포함할 수 있다.
제 2 후크(111)는, 언급한 바와 같이 전면판(102)의 제 1 후크(111)와 대응되는 형상으로 구비되어 상기 제 1 후크(111)와 후크 결합될 수 있다. 제 2 후크(111)는, 일례로서 후크의 말단이 하부를 향하도록 형성될 수 있으며 이때 제 1 후크(103)는 후크의 말단이 상부를 향하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상부 본체(110)를 상방으로 들어올리는 것만으로도 전면판(102)으로부터 상부 본체(110)를 탈거할 수 있어 편리하다.
체결부는, 상부 본체(110)를 하부 본체(120)에 결합시키는 역할을 한다. 즉, 상기 체결부를 통해 착탈 방식의 상부 본체(110)가 하부 본체(120)에 견고하게 결합될 수 있다. 상기 체결부는 일례로서 나사 결합을 위한 구성을 포함할 수 있다. 즉, 상부 본체(110)와 하부 본체(120)는 나사 결합을 통해 견고하게 고정될 수 있다.
전방 개구부(113)는, 상부 본체(110)의 전방에 형성되어 웨이퍼의 이송 통로로서 기능한다. 즉, 전방 개구부(113)를 통해 상부 본체(110)로 웨이퍼가 공급되거나 상부 본체(110)로부터 웨이퍼가 배출된다. 보다 상세히, 전방 개구부(113)는, EFEM과 연통될 수 있으며 EFEM의 웨이퍼 이송 로봇암(미도시)은 상기 전방 개구부(113)를 통해 상부 본체(110) 내부의 웨이퍼 카세트(200)로 웨이퍼를 공급할 수 있다. 또한, 상기 EFEM의 웨이퍼 이송 로봇암은 상기 전방 개구부(113)를 통해 상부 본체(110) 내부의 웨이퍼 카세트(200)에 적재된 웨이퍼를 배출할 수 있다.
상면(114)은 상부 본체(110)의 상측면을 칭하는 용어로서, 본 발명의 일례에서는 상기 상면(114)이 투명 플레이트(114a)를 포함할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 사용자는 상기 투명 플레이트(114a)를 통해 상부 본체(110) 내부의 상황을 관찰할 수 있는 장점이 있다.
측면(115)은 상부 본체(110)의 측부를 형성하는 면을 칭하는 용어로서, 상기 상면과 마찬가지로 투명 플레이트(115a)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상면(114)에 대한 설명에서 기재한 바와 마찬가지로 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 사용자는 상기 투명 플레이트(115a)를 통해 상부 본체(110) 내부의 상황을 관찰할 수 있는 장점이 있다.
베젤(117)은, 전면판(102)으로부터 돌출 구비될 수 있다. 베젤(117)은, 이와 같은 구조를 통해 EFEM과 결합시 일부가 EFEM 내측으로 삽입될 수 있다. 따라서, 베젤(117)은 EFEM의 웨이퍼 이송 로봇암의 회전 반경을 고려하여 제조될 수 있다.
또한, 베젤(117)은, 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼 카세트(200)와 상부 본체(110)를 전방에서 결합시키며 웨이퍼 카세트(200)로부터 퍼지된 퍼지 가스가 웨이퍼 카세트(200) 및 상부 본체(110) 사이의 공간으로 누출되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
퍼지 가스 공급구(118)는, 도 10에 도시된 바와 같이 후술할 웨이퍼 카세트(200)의 퍼지 가스 공급구 결합부(270)가 삽입 결합될 수 있도록 상기 퍼지 가스 공급구 결합부(270)와 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 퍼지 가스 공급구(118)는, 일례로서 내측으로 돌출 구비되는 돌기(118a)를 구비할 수 있다. 이 경우, 퍼지 가스 공급구 결합부(270)에는 상기 돌기(118a)와 대응되는 형상의 홈(271)이 구비되어, 상기 홈(271)에 상기 돌기(118a)가 삽입되는 방식으로 상부 본체(110)와 웨이퍼 카세트(200)가 결합될 수 있다.
퓸 배출구(119)는, 웨이퍼 카세트(200)에 적재된 웨이퍼로부터 발생되는 퓸(Fume, 잔존 공정 가스)을 배출하는 역할을 한다. 웨이퍼는 공정 모듈에서 공정 가스 분위기(공정 챔부 내부에 공정 가스가 제공된 상태)로 공정이 진행되는데 공정이 완료된 이후에도 웨이퍼 상에는 공정 가스가 잔류하게 된다. 그런데, 이와 같은 웨이퍼 상에 잔존하는 공정 가스는 웨이퍼 손상에 영향을 미치거나 공정에 사용되는 장치들을 오염시켜 문제가 되고 있다. 퓸 배출구(119)는, 후술할 배기부(400)와 연통되어 상기 웨이퍼 상에 잔존하는 공정 가스인 퓸을 배출하는 통로 역할을 하는 것이다. 일례로서, 웨이퍼 카세트(200)에 수용된 웨이퍼에 잔존하는 퓸은 웨이퍼 카세트(2000의 상부 호퍼(260)를 따라 유동하여 퓸 배출구(119)를 통해 하부 호퍼(410)로 유입된 후 배출될 수 있다.
또한, 퓸 배출구(119)는, 도 4에 도시된 바와 같이 퓸 배출구 형성부(119a)에 의해 형성될 수 있다. 상기 퓸 배출구 형성부(119a)는 이동 가능하도록 구비되어 퓸 배출구(119)의 위치를 가변시킬 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치를 EFEM에 설치할 때 배출구(119)의 위치를 조절하여 EFEM의 좌측 및 우측 모두에서 사용가능한 장점이 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 하부 본체(120)는, 측면(121), 하면(122), 퓸 배출구(123), 케스터(124), 레벨러(125) 및 도어(126)를 포함할 수 있다.
측면(121)에는, 도 2에 도시된 바와 같이 인터페이스부(500)가 구비될 수 있으며 이에 대하여는 후술한다.
하면(122)에는, 하부 본체(120)의 바닥면을 형성하며 후술할 퓸 배출구(123), 케스터(124) 및 레벨러(125)가 형성될 수 있다.
퓸 배출구(123)는, 후술할 배기부(400)의 연결 포트(450)와 연통되어 상기 배기부(400)를 통해 배기되는 퓸을 외부로 배출하는 통로 역할을 할 수 있다. 퓸 배출구(123)는, 일례로서 하부 본체(120)의 하면(122) 중심부에 원형으로 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
케스터(124)는, 하부 본체(120)의 하면(122)에 구비되어 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 이동 편의성을 증대시키는 역할을 한다. 보다 상세히, 케스터(124)는, 바퀴로 구비되어 상기 퓸 제거 장치가 상기 케스터(124)의 회전을 통해 용이하게 이동할 수 있도록 한다.
레벨러(125)는, 하부 본체(120)의 하면(122)에 구비되어 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 고정력을 증대시키는 역할을 한다. 보다 상세히, 레벨러(125)는, 회전에 의해 상하로 이동할 수 있으며 상기 케스터(124) 보다 상기 하부 본체(120)의 하면(122)으로부터 돌출될 수 있다. 레벨러(125)가 상기 케스터(124) 보다 상기 하부 본체(120)의 하면(122)으로부터 돌출되는 경우 케스터(124)는 공중에 떠 있는 상태가 되므로 사용자는 상기 퓸 제거 장치를 쉽게 이동시킬 수 없는 상태가 된다. 물론, 케스터(124)와 레벨러(125) 모두가 바닥에 닿아 있는 경우도 상기 퓸 제거 장치의 이동은 제한될 수 있다. 또한, 레벨러(125)는, 퓸 제거 장치를 EFEM에 설치할 때 높이를 조절하기 위해서도 사용될 수 있다.
사용자는 상기 퓸 제거 장치를 이동시키고자 하는 경우에는 레벨러(125)를 돌려 상부로 이동시키고 케스터(124)가 퓸 제거 장치가 설치된 바닥면에 닿도록 할 수 있다. 사용자는 이 상태에서 퓸 제거 장치를 단순히 미는 힘만으로 상기 퓸 제거 장치를 이동시킬 수 있다. 그리고, 퓸 제거 장치를 EFEM에 설치한 경우라면 상기 퓸 제거 장치가 이동하지 않고 견고하게 설치되어 있을 수 있도록 레벨러(125)를 돌려 하부로 이동시켜 레벨러(125)가 바닥에 닿도록 할 수 있다.
도어(126)는, 하부 본체(120)의 측면(121) 상에 구비되어 선택적으로 개폐가 가능하도록 구비될 수 있다. 즉, 사용자는 도어(126)를 개폐함으로써 하부 본체(120) 내부에 쉽게 접근할 수 있다.
상기 상부 본체(110)의 내부에는 웨이퍼가 적재된 웨이퍼 카세트(200)가 수용된다. 또한, 상기 웨이퍼 카세트(200)는, 하부 본체(120)에 의해 지지되는 것으로도 설명될 수 있다. 상기 웨이퍼 카세트(200)에 대하여는 이하에서 자세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 웨이퍼 카세트를 도시하는 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 웨이퍼 카세트를 도시하는 사시도 및 부분확대도이며, 도 9는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 제 1 웨이퍼 수용부의 적재대를 도시하는 평면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 웨이퍼 카세트(200)는, 케이스(210), 제 1 웨이퍼 수용부(220), 제 2 웨이퍼 수용부(230), 가열부재(240), 타공판(250), 상부 호퍼(260), 퍼지 가스 공급구 결합부(270), 피지 가스관(미도시), 레벨러(291), 제 1 센서(292), 제 2 센서(미도시) 및 조명부(294)를 포함할 수 있다.
케이스(210)는, 웨이퍼 카세트(200)의 외관을 형성할 수 있다. 케이스(210)는 내부에 웨이퍼를 수용할 수 있도록 웨이퍼 보다 크게 구비될 수 있다. 케이스(210)는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상부 본체(110)의 전방 개구부(113)에 해당하는 부분을 제외하고는 밀폐되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 후술할 제 1 웨이퍼 수용부(220)의 퍼지 가스 배출구(226)에서 분사되는 퍼지 가스가 케이스(210) 내부에서만 유동하고 배출될 수 있다. 즉, 케이스(210)가 구비되지 않는 경우 웨이퍼에 배출된 퍼지 가스는 상부 본체(110) 내부 전체를 유동하게 되며, 케이스(210)가 구비된 경우와 비교하여 웨이퍼의 퓸을 제거하기 위해 사용되는 퍼지 가스의 양이 증가하게 된다. 다시 말해, 케이스(210)의 밀폐 구조는 웨이퍼의 퓸을 제거하기 위해 사용되는 퍼지 가스의 양을 절약하는 역할을 할 수 있다. 이는, 케이스(210)의 밀폐 구조가 웨이퍼의 퓸 제거 효율을 향상시키는 것으로 설명될 수도 있을 것이다.
케이스(210)는, 상부 본체(110)의 전방 개구부(113)에 대응하는 위치에 대응하는 크기로 형성된 전방 개구부(211)를 구비할 수 있다. 상기 케이스(210)의 전방 개구부(211)는, 웨이퍼의 출입 통로로서 기능할 수 있다. 또한, 상기 케이스(210)는 앞서 살핀 바와 같이 전방 개구부(211)를 제외한 나머지 부분이 밀폐구조로 형성될 수 있다.
케이스(210)는, 상면(212)에 상부 히터(241) 및 레벨러(291) 등을 구비할 수 있다. 상부 히터(241) 및 레벨러(291)에 대하여는 후술한다.
또한, 케이스(210)는, 측면(213)에 제 1 웨이퍼 수용부(220), 제 2 웨이퍼 수용부(230), 측부 가스관(282) 및 봉 히터(미도시) 등을 구비할 수 있다. 상기 제 1 웨이퍼 수용부(220), 제 2 웨이퍼 수용부(230), 측부 가스관(282) 및 봉 히터에 대하여는 후술한다.
또한, 케이스(210)는, 후면(214)에 타공판(250) 및 상부 호퍼(260) 등을 구비할 수 있다. 상기 타공판(250) 및 상부 호퍼(260)에 대하여는 후술한다.
또한, 케이스(210)는, 하면(215)에 하부 히터(242), 퍼지 가스 공급구 결합부(270), 하부 가스관(미도시), 제 1 센서(292), 제 2 센서(미도시) 및 조명부(294) 등을 구비할 수 있다. 상기 하부 히터(242), 퍼지 가스 공급구 결합부(270), 하부 가스관, 제 1 센서(292), 제 2 센서 및 조명부(294)에 대하여는 후술한다.
제 1 웨이퍼 수용부(220)는, 웨이퍼를 지지하고 상기 웨이퍼에 퍼지 가스를 공급하는 역할을 한다. 제 1 웨이퍼 수용부(220)는, 도 8에 도시된 바와 같이 케이스(210)의 측면(213) 양측에 각각 하나씩 구비될 수 있다. 또한, 제 1 웨이퍼 수용부(220)는, 웨이퍼 한장을 적재할 수 있는 적재대(221)를 상하 이격된 형태로 다수 포함할 수 있다. 다수의 적재대(221) 간의 이격 공간으로는 웨이퍼가 출입 가능할 수 있다. 다시 말해, EFEM의 웨이퍼 이송 로봇암은 웨이퍼를 다수의 적재대(221) 간의 이격 공간을 통해 출입시킬 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 제 1 웨이퍼 수용부(220)는 다수의 웨이퍼가 상호 이격된 상태로 적층되게 지지할 수 있다.
상기 적재대(221)는, 일례로서 경사부(222)를 구비할 수 있다. 경사부(222)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 적재대(221)의 일부로서 상기 적재대(221)에 적재된 원형의 웨이퍼를 향하여 돌출 구비되어 경사를 가지는 부분이다. 경사부(222)에는, 후술할 제 2 퍼지 가스 배출구(226c)가 구비될 수 있다. 상기 제 2 퍼지 가스 배출구(226c)는 상기 적재대(221)에 적재된 원형의 웨이퍼의 전방(전방 개구부(211) 방향)(도 8 참조)으로 퍼지 가스를 공급하여 웨이퍼 전체에 퍼지 가스가 공급될 수 있도록 한다. 즉, 적재대(221)의 경사부(222) 및 상기 경사부(222)에 구비된 제 2 퍼지 가스 배출구(226c)는, 적재대(221)에 적재된 웨이퍼에 퍼지 가스가 공급되지 않는 사영역이 없도록 하는 역할을 한다.
또한, 적재대(221)는, 웨이퍼를 지지하는 핀(223)을 구비할 수 있다. 적재대(221)에는 일례로서 다수의 핀(223)이 구비되어 웨이퍼를 지지할 수 있다. 상기 핀(223)은 일례로서 도 8에 도시된 바와 같이 얇은 봉 형상일 수 있다. 상기 핀(223)에 의해 웨이퍼가 지지되는 경우, 웨이퍼를 지지하기 위해 웨이퍼와 타부재가 접촉하는 부분이 최소화되므로 웨이퍼가 접촉에 의해 파손되는 현상이 최소화되는 장점이 있다.
적재대(221)의 경우, 소정의 폭(도 9의 w 참조)을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 핀(223)에 적재된 웨이퍼에 공급된 퍼지 가스는, 적재대(221) 및 웨이퍼에 막혀 상하 유동은 제한된 상태로 수평 방향으로만 유동하게 된다. 즉, 적재대(221)가 웨이퍼와 케이스(210) 사이의 공간을 채우도록 폭을 가지는 경우, 적재대(221)와 웨이퍼에 의해 퍼지 가스의 상하 이동이 제한되므로 웨이퍼의 퍼지에 사용되는 퍼지 가스의 양이 절약되는 장점이 있다. 이는, 앞서 언급한 케이스(210)의 밀폐 구조와 더불어 웨이퍼의 퓸 제거 효율을 향상시키는 것으로도 설명될 수 있을 것이다.
적재대(221)는, 퍼지 가스를 공급하는 측부 가스관(282)을 수용하는 퍼지 가스 유입구(224)를 구비할 수 있다. 즉, 적재대(221)에는 상기 퍼지 가스 유입구(224)를 통해 퍼지 가스가 유입될 수 있다.
또한, 적재대(221)에는 퍼지 가스 유로(225) 및 퍼지 가스 배출구(226)가 구비될 수 있다. 퍼지 가스 유로(225)는, 상기 퍼지 가스 유입구(224)를 통해 유입된 퍼지 가스가 상기 퍼지 가스 배출구(226)를 통해 배출되기 위해 유동하는 유로이다. 즉, 퍼지 가스 배출구(226)는, 퍼지 가스 유입구(224)를 통해 유입된 퍼지 가스가 퍼지 가스 유로(225)를 통과하여 배출되는 통로이다. 퍼지 가스 배출구(226)를 통해 배출된 퍼지 가스는 적재대(221)에 적재된 웨이퍼에 공급된다.
상기 퍼지 가스 유로(225)는, 메인 유로(225a)로부터 분지되는 다수의 분지 유로(225b,225c,225d,225e)를 포함할 수 있다. 상기 퍼지 가스 유로(225)는, 일례로서 메인 유로(225a), 제 1 분지 유로(225b), 제 2 분지 유로(225c), 제 3 분지 유로(225d), 제 4 분지 유로(225e)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 분지 유로(225b) 내지 제 4 분지 유로(225e)는 전방(웨이퍼가 공급되는 방향)으로부터 후방으로 가면서 차례대로 칭한 것일 수 있다. 상기 제 1 분지 유로(225b) 내지 제 4 분지 유로(225e)는, 퍼지 가스가 공급되는 방향의 메인 유로(225a)와 이루는 각도가 둔각이 되도록 구비될 수 있다. 또한, 제 1 분지 유로(225b) 내지 제 4 분지 유로(225e) 중 상대적으로 적은 양의 퍼지 가스를 분사하고자 하는 유로는, 퍼지 가스가 공급되는 방향의 메인 유로(225a)와 직각 또는 예각을 이루도록 배치할 수 있다. 상기 제 1 분지 유로(225b), 제 2 분지 유로(225c), 제 3 분지 유로(225d), 제 4 분지 유로(225e)의 직경 각각은, 서로 상이하게 구비될 수 있다. 여기서 직경은 너비, 폭 등과 같은 다각형의 크기를 나타내는 지표를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 일례로서, 상기 제 1 분지 유로(225b), 제 2 분지 유로(225c), 제 3 분지 유로(225d), 제 4 분지 유로(225e)의 직경은, 제 1 분지 유로(225b)에서 제 4 분지 유로(225e)로 갈수록 작아질 수 있다. 또한, 상기 제 1 분지 유로(225b), 제 2 분지 유로(225c), 제 3 분지 유로(225d), 제 4 분지 유로(225e)의 직경은 후술할 제 1 퍼지 가스 배출구(226b), 제 2 퍼지 가스 배출구(226c), 제 3 퍼지 가스 배출구(226d), 제 4 퍼지 가스 배출구(226e)와 대응하는 크기를 가질 수 있다. 따라서, 제 1 퍼지 가스 배출구(226b)에서 제 4 퍼지 가스 배출구(226e)로 갈수록 직경이 작아질 수 있다. 이 경우, 상대적으로 웨이퍼의 전방으로 퍼지 가스를 배출하는 퍼지 가스 배출구(226)에서 보다 많은 퍼지 가스를 배출하게 된다. 이때, 웨이퍼로 배출된 퍼지 가스는 전방(전방 개구부(211) 측)에서 후방(타공판(250) 측)으로 유동하므로 보다 많은 양의 퍼지 가스가 웨이퍼의 전방부터 후방까지 유동하게 된다.
또한, 적재대(221)에는 고정구(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 고정구에는 다수의 적재대(221)을 고정 지지하기 위한 봉 형태의 지지부재(미도시)가 삽입될 수 있다. 즉, 다수의 적재대(221)는 상기 고정구를 통해 상호간 서로 이격된 상태로 고정 지지될 수 있다.
또한, 제 1 웨이퍼 수용부(220)의 적재대(221)는 웨이퍼 카세트(200)의 케이스(210) 내부 양측에 구비될 수 있으며, 이 때 양측에 구비되는 상기 적재대(221) 사이의 너비(B, 도 8 참조)는 웨이퍼의 직경 보다 작도록 구비될 수 있다. 이러한 구조는 앞서 언급한 바와 같이 웨이퍼의 전방부터 퍼지 가스를 공급하는데 유리한 장점이 있다. 다만, 웨이퍼를 상기 적재대(221)에 로딩하는 것이 문제될 수 있으나 본 발명에서는 적재대(221) 사이에 이격공간을 구비하여 웨이퍼가 출입하는데는 문제가 없도록 형성될 수 있다.
제 2 웨이퍼 수용부(230)는, 웨이퍼를 지지하는 역할을 한다. 또한, 제 2 웨이퍼 수용부(230)는, 제 1 웨이퍼 수용부(220)를 보조하여 웨이퍼를 지지하는 것으로 설명될 수도 있다. 제 2 웨이퍼 수용부(230)는, 도 8에 도시된 바와 같이 케이스(210)의 측면(213) 양측에 각각 하나씩 구비될 수 있다. 또한, 제 2 웨이퍼 수용부(230)는, 제 1 웨이퍼 수용부(220)와 비교하여 상대적으로 후방에 구비될 수 있다. 제 2 웨이퍼 수용부(230)는, 적재대(231)와 상기 적재대(231)로부터 돌출구비되는 핀(232)을 포함할 수 있다. 상기 핀(232)은, 웨이퍼를 하부에서 지지하는 역할을 한다. 상기 제 2 웨이퍼 수용부(230)의 핀(232)은 제 1 웨이퍼 수용부(220)의 핀(223)과 동일한 형상인 얇은 봉 형태로 구비될 수 있으며, 이를 통해 웨이퍼와의 접촉 면적을 최소화할 수 있다.
가열부재(240)는, 웨이퍼 카세트(200) 내부를 가열하는 역할을 한다. 가열부재(240)는, 일례로서 상부 히터(241), 하부 히터(242) 및 봉 히터(미도시)를 포함할 수 있다. 상부 히터(241)는, 케이스(210)의 상면(212)에 구비될 수 있다. 또한, 하부 히터(242)는, 케이스(210)의 하면(215)에 구비될 수 있다. 상기 봉 히터는, 케이스(210)의 측면(213) 상에 다수가 구비될 수 있다. 가열부재(240)는, 살핀 바와 같이 케이스(210)의 상면(212), 측면(213) 및 하면(215)에 고르게 배치되어 웨이퍼 카세트(200) 내부를 고르게 가열할 수 있다.
타공판(250)은, 일례로서 케이스(210)의 후면(214)에 구비될 수 있다. 또한, 타공판(250)은, 다수의 흡기공(251)을 포함할 수 있다. 상기 흡기공(251)은, 웨이퍼 카세트(200) 내부에 수용된 웨이퍼로부터 발생하는 퓸 및 퍼지 가스가 배출되는 통로이다. 상기 흡기공(251)의 형상은, 일례로서 도 8에 도시된 바와 같이 일자로 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 흡기공(251)은, 퓸 및 퍼지 가스의 배출 통로의 역할만 수행가능하다면 원형, 다각형 등 다양하게 형성될 수 있다. 다만, 바람직하게 상기 흡기공(251)은 상부(도 8 참조)로 갈수록 폭이 넓어지도록 구비될 수 있다. 이 경우, 웨이퍼 카세트(200) 내부의 퓸 및 퍼지 가스가 상하부 모두 균일하게 배출될 수 있는 장점이 있다. 이는, 퓸 및 퍼지 가스가 타공판(250)의 후면에 구비되는 상부 호퍼(260)를 거쳐 상부 본체(110)의 하면에 해당하는 격벽(101)에 구비되는 퓸 배출구(119)를 통해 배출되는데, 이러한 퓸 및 퍼지 가스의 유동 경로 때문에 상대적으로 퓸 배출구(119)와 가깝게 위치한 웨이퍼 카세트(200)의 하부에서 상부 보다 빠른 유속이 형성되기 때문이다.
상부 호퍼(260)는, 타공판(250)의 흡기공(251)을 통해 배출된 퓸 및 퍼지 가스를 상부 본체(110)의 퓸 배출구(119)로 가이드하는 역할을 한다. 상부 호퍼(260)는, 일례로서 도 7에 도시된 바와 같이 경사부(261), 유선형부(262) 및 배출 유로(263)를 포함할 수 있다. 경사부(261)는, 상부 호퍼(260)의 상부에 위치하여 상기 흡기공(251)을 통해 배출된 퓸 및 퍼지 가스가 하부에 위치하는 퓸 배출구(119)를 향하도록 가이드하는 역할을 한다. 유선형부(262)는, 상기 경사부(261)의 하부에 위치하며 퓸 및 퍼지 가스를 퓸 배출구(119)로 가이드하는 역할을 한다. 유선형부(262)는, 퓸 및 퍼지 가스가 정체하는 사영역이 없도록 유선형 구조를 가질 수 있다. 배출 유로(263)는, 상기 유선형부(262)의 하부에 구비되며 상기 퓸 배출구(119)에 삽입될 수 있다. 퓸 배출구(119)를 통해 배출된 퓸과 퍼지 가스는 후술할 배기부(400)의 하부 호퍼(410)로 유입되며 이에 대하여는 후술한다.
퍼지 가스 공급구 결합부(270)는, 도 10에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(300)의 중공(301) 및 상부 본체(110)의 퍼지 가스 공급구(118)에 삽입될 수 있다. 퍼지 가스 공급구 결합부(270)는, 상기 중공(301)과 퍼지 가스 공급구(118)에 결합되며 이와 같이 결합되는 경우 가스공급로(도 10의 101a 참조)로부터 공급되는 퍼지 가스를 공급받을 수 있는 상태가 된다. 상기 가스공급로(101a)로부터 공급된 퍼지 가스는, 후술할 퍼지 가스관(미도시)을 통해 적재대(221)의 퍼지 가스 배출구(226)를 통해 웨이퍼 표면으로 배출될 수 있다. 퍼지 가스 공급구 결합부(270)는, 일례로서 홈(271)을 포함할 수 있다. 상기 홈(271)은, 상부 본체(110)의 돌기(118a)와 대응하는 형상으로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 퍼지 가스 공급구 결합부(270)가 퍼지 가스 공급구(118)에 삽입되면 상기 홈(271)에 상기 돌기(118a)가 삽입되어 견고한 결합력이 형성될 수 있다. 또한, 이와 같은 구조를 통해 퍼지 가스 공급구(118)와 퍼지 가스 공급구 결합부(270) 사이의 결속력이 향상되므로 퍼지 가스의 누출이 방지되는 효과도 있다.
퍼지 가스관(미도시)은, 상기 퍼지 가스 공급구 결합부(270)와 연결되어 공급되는 퍼지 가스를 제 1 웨이퍼 수용부(220)의 퍼지 가스 유입구(224)로 공급하는 역할을 한다. 퍼지 가스관은, 일례로서 하부 가스관(미도시) 및 측부 가스관(282)을 포함할 수 있다. 하부 가스관은, 일례로서 케이스(210)의 하면(215)을 따라 배열될 수 있다. 하부 가스관은, 퍼지 가스 공급구 결합부(270)와 측부 가스관(282)을 연결할 수 있다. 즉, 하부 가스관은, 퍼지 가스 공급구 결합부(270)를 통해 공급된 퍼지 가스를 측부 가스관(282)에 공급할 수 있다. 측부 가스관(282)은, 도 8에 도시된 바와 같이 퍼지 가스 유입구(224)에 결합되어 퍼지 가스 유로(225)에 퍼지 가스를 공급할 수 있다.
레벨러(291)는 웨이퍼 카세트(200)가 수평이 맞도록 설치되었는지를 감지하는 역할을 한다. 레벨러(291)는, 일례로서 디지털 레벨러일 수 있다. 이 경우, 레벨러(291)에 의해 감지된 웨이퍼 카세트(200)의 수평에 대한 측정값이 후술할 인터페이스부(500)의 디스플레이부(520)를 통해 표시될 수 있는 장점이 있다. 또한, 인터페이스부(500) 상에는 상기 디지털 레벨러로부터 측정된 측정값을 표시하기 위한 별도의 게이지(미도시)가 구비될 수도 있다. 또한, 상기 레벨러(291)에 의해 측정된 측정값이 기준값을 초과하는 경우, 즉 웨이퍼 카세트(200)가 수평이 맞도록(정위치로) 설치되지 않은 경우에 경고 메세지 또는 경고음을 출력하는 경고 출력부(미도시)가 구비될 수도 있다. 상기 경고 출력부는 후술할 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 웨이퍼 카세트(200)의 수평 조절은 베이스 플레이트(300)에 의하며 이에 대하여는 후술한다.
제 1 센서(292)는, 웨이퍼 카세트(200) 내부에 웨이퍼의 존재 여부를 감지하는 역할을 한다. 제 1 센서(292)는, 일례로서 도 8에 도시된 바와 같이 케이스(210)의 하면(215)에 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 제 1 센서(292)는 제어부와 연결될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 제 1 센서(292)에 의해 웨이퍼 카세트(200) 내부에 웨이퍼가 존재하지 않는 것으로 판단되면 퍼지 가스의 배출이 중단되도록 제어할 수 있다.
제 2 센서(미도시)는, 웨이퍼 카세트(200)의 적재대(221,231)의 핀(223,232)에 적재된 웨이퍼가 전방으로 돌출되어 있는지 여부, 즉 웨이퍼가 정위치에 적재되었는지를 감지하는 역할을 한다. 제 2 센서는 케이스(210)의 하면(215)에 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 제 2 센서는 제어부와 연결될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 제 2 센서에 의해 웨이퍼가 정위치에 적재되지 못한 것으로 판단되면 경고 출력부를 통해 경고 메세지 또는 경고음을 출력할 수 있으며 EFEM의 웨이퍼 이송 로봇암을 통해 웨이퍼가 정위치에 적재되도록 제어할 수 있다.
조명부(294)는, 웨이퍼 카세트(200) 내부에 빛을 비추는 역할을 한다. 일례로서, 상부 본체(110)는 투명 플레이트(114a,115a)를 포함할 수 있으며, 웨이퍼 카세트(200)도 케이스(200)가 투명한 소재로 제조될 수 있는데, 이 경우 조명부(294)에 의해 웨이퍼 카세트(200) 내부에 빛을 비추게 되면 사용자는 외측에서 웨이퍼 카세트(200) 내부의 작업이 제대로 진행되고 있는지 여부를 관찰할 수 있는 장점이 있다. 조명부(294)는, 일례로서 LED일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 10은 본 발명의 일레에 따른 퓸 제거 장치의 웨이퍼 카세트, 베이스 플레이트 및 상부 본체의 결합구조를 도시하는 단면도이다.
도 4 및 도 10을 참고하면, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는, 베이스 플레이트(300)를 더 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(300)는, 웨이퍼 카세트(200)와 본체(100)의 격벽(101) 사이에 구비되어 상기 웨이퍼 카세트(200)의 수평 및 높낮이를 조절할 수 있다. 즉, 베이스 플레이트(300)는, 수평 조절 구조를 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(300)는, 일례로서 중공(301), 높이 조절구(310) 및 높이 고정구(320)를 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(300)의 중공(301)에는 웨이퍼 카세트(200)의 퍼지 가스 공급구 결합부(270)가 삽입될 수 있다. 또한, 베이스 플레이트(300)의 높이 조절구(310)는, 도 4에 도시된 바와 같이 회전에 의해 상하로 이동하여 베이스 플레이트(300)와 격벽(101) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 베이스 플레이트(300)의 높이 고정구(320)는, 도 4에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(300)를 관통하고 격벽(101)에 적어도 일부가 삽입되어 본체(100)에 베이스 플레이트(300)를 고정할 수 있다. 상기 높이 고정구(320)는, 일례로서 나사로 구비되어 본체(100)에 나사 결합될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
물론, 웨이퍼 카세트(200) 자체에 수평 및 높낮이를 조절하기 위한 구조가 직접 구비될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 일례에서는 베이스 플레이트(300)에 웨이퍼 카세트(200)의 수평 및 높낮이 조절 구조를 적용하여 여러 개의 웨이퍼 카세트(200)를 혼용하여 사용하는 경우에도 각각의 웨이퍼 카세트(200) 마다 수평을 조절할 필요가 없다는 장점이 있다.
도 11은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 배기부를 도시하는 사시도이다.
도 11를 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는, 배기부(400)를 더 포함할 수 있다.
배기부(400)는, 웨이퍼 카세트(200) 내부에 적재된 웨이퍼로부터 발생된 퓸과 웨이퍼 카세트(200)에서 분사된 퍼지 가스를 흡입하여 외부로 배기할 수 있다. 배기부(400)는, 하부 호퍼(410), 제 1 배기관(420), 제 2 배기관(430), 배기 펌프(440) 및 연결 포트(450)를 포함할 수 있다.
하부 호퍼(410)는, 상부 본체(110)의 하면 내지 격벽(101)의 하부에 구비될 수 있다. 즉, 하부 호퍼(410)는, 하부 본체(120) 내부에 구비될 수 있다. 하부 호퍼(410)는, 상부 본체(110)의 퓸 배출구(119)와 연통되어 상기 퓸 배출구(119)를 통해 배출되는 퓸과 퍼지 가스의 유동을 가이드하는 역할을 한다. 하부 호퍼(410)는, 퓸 배출구(119)를 통해 배출되는 퓸과 퍼지 가스를 제 1 배기관(420)으로 가이드할 수 있다. 하부 호퍼(410)는, 상부 본체(110)에 위치하는 상부 호퍼(260)와 더불어 2중 호퍼 구조를 형성하게 된다. 본 발명의 일례에서는, 이와 같은 이중 호퍼 구조를 통해 배출되는 퓸 및 배기 가스의 역류를 최소화할 수 있다. 또한, 하부 호퍼(410)는, 상부가 개방된 유선형 구조를 가져 퓸 및 퍼지 가스가 정체되는 사영역을 최소화할 수 있다.
제 1 배기관(420)은, 하부 호퍼(410)와 제 2 배기관(430)을 연결할 수 있다. 즉, 하부 호퍼(410)를 통해 제 1 배기관(420)으로 유입된 퓸 및 배기 가스는 제 2 배기관(430)으로 유동할 수 있다. 제 1 배기관(420)은, 일례로서 연결관(미도시) 및 연결단(422)을 포함할 수 있다. 상기 연결관은, 상기 하부 호퍼(410)와 제 1 배기관(420)을 결합시킬 수 있다. 따라서, 상기 연결관은, 연결 단부에서 퓸 및 배기 가스가 누출되지 않도록 실링 부재를 포함할 수 있다. 또한, 연결단(422)은, 제 1 배기관(420)의 측부에 형성되어 별도의 관(미도시)과 연결될 수 있다. 일례로서, 상기 연결단(422)은 EFEM 내부를 연결하는 관(미도시)과 연통될 수 있다. 이 경우, 비교적 간단한 배관 구조만을 설치하여 EFEM 내부의 퓸 등 유체를 제거할 수 있는 장점이 있다. 상기 연결단(422)에는 댐퍼와 같은 개폐부재가 구비되어 사용 시에만 개방되도록 제어될 수 있다.
제 2 배기관(430)은, 제 1 배기관(420) 및 연결 포트(450)를 연결한다. 제 2 배기관(430) 내부에는, 일례로서 배기 펌프(440)가 구비될 수 있다.
배기 펌프(440)는, 상부 호퍼(260), 하부 호퍼(410), 제 1 배기관(430) 및 제 2 배기관(430)으로 이어지는 유로 상의 유체의 흐름 방향과 속도를 제어할 수 있다. 즉, 배기 펌프(440)에 의해 웨이퍼 카세트(200) 내부의 퓸 및 퍼지 가스를 외부로 배출할 수 있으며, 상기 퓸 및 퍼지 가스의 단위 시간당 배기량을 늘리거나 줄일 수 있다.
배기 펌프(440)는, 일례로서 모터를 사용하지 않고 압축기(미도시)를 통해 압축 공기를 공급하여 유체의 속도를 제어하는 부재로 구비될 수 있으며, 이하에서는 이 부재를 압축 공기 배출 가속기로 칭할 수 있다. 다만, 압축 공기 배출 가속기로 공급되는 압축 공기는 다른 유체로 대체될 수 있음에 유의한다. 이 경우, 모터를 사용하는 경우와 비교하여 퓸 제거 장치에 전달되는 진동이 최소화되는 장점이 있다. 또한, 모터의 경우 지속적인 교체가 요구되나 상기 압축 공기 배출 가속기의 경우 이러한 문제점도 해결할 수 있는 장점이 있다. 도 11에서는 상기 압축 공기 배출 가속기의 구조를 단면으로 상세히 도시하고 있다.
도 11을 참고하면, 상기 압축 공기 배출 가속기는, 제 1 바디(441), 제 2 바디(442), 확관부(443), 압축 공기 이동부(444) 및 압축 공기 배출부(445)를 포함할 수 있다.
제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442)는, 도 11에 도시된 바와 같이 중공의 관으로서 적어도 일부는 상호 결합가능하게 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442)가 결합되는 경우, 양자의 사이에는 압축 공기 이동부(444) 및 압축 공기 배출부(445)가 구비될 수 있다. 압축 공기 이동부(444)는 외부의 압축기를 통해 유입되는 압축 공기가 유동할 수 있는 공간이며, 압축 공기 배출부(445)는 상기 압축 공기 이동부(444)를 유동한 압축 공기가 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442)의 내측으로 유입되는 통로일 수 있다. 다시 말해, 상기 압축 공기 배출 가속기로 공급되는 압축 공기는 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442) 사이의 공간인 압축 공기 이동부(444)를 유동하고 압축 공기 배출부(445)를 통해 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442)의 내측으로 유입되게 된다. 이때, 압축 공기가 압축 공기 이동부(444)를 가득 채운 후 압축 공기 배출부(445)를 따라 배출되게 되므로 배출되는 압축 공기가 일측으로 치우치지 않고 고르게 배출될 수 있다는 장점이 있다. 상기 압축 공기 배출부(445)는, 다양한 크기로 제조될 수 있다. 또한, 상기 압축 공기 배출부(445)는, 가변되도록 구비될 수 있다. 이와 같은 압축 공기 배출부(445)의 가변 구조는, 일례로서 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442)가 상대적인 이동이 가능하도록 구비되어 실현될 수 있다. 이 경우, 압축 공기 배출부(445)를 통해 배출되는 압축 공기의 양이 가변되므로 상기 압축 공기 배출 가속기를 통해 배기시키는 배기 가스의 배기 속도를 변화시킬 수 있다.
제 2 바디(442)는, 하부로 갈수록 직경이 넓어지는 확관부(443)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442)의 내측으로 유입된 압축 공기는 확관부(443)의 직경이 넓은 부분을 향하여 유동하게 된다. 이는, 직경이 작은 부분 보다 직경이 넓은 부분에서 작용하는 기체의 압력이 상대적으로 작아 압력이 높은 쪽의 기체가 압력이 낮은 쪽으로 흐르려고 하기 때문이다. 즉, 확관부(443)는, 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442) 내부로 유입되는 압축 공기의 흐름의 방향을 결정하는 역할을 할 수 있다. 이와 같이 압축 공기 배출 가속기 내부에서의 압축 공기의 흐름이 발생되면 상부 호퍼(260), 하부 호퍼(410) 및 제 1 배기관(430)을 통해 연통되는 웨이퍼 카세트(200) 내부의 퓸 및 퍼지 가스의 배출 방향 및 속도에도 영향을 미치게 되는 것이다.
도 13을 참고하면, 상기 압축 공기 배출 가속기에 압축 공기와 관련된 구성으로서 밸브(446), 레귤레이터(447) 및 작동 에어 압력 센서(448)가 추가로 구비될 수 있다. 밸브(446)는, 압축 공기의 유로를 개폐하는 부재일 수 있다. 즉, 밸브(446)를 통해 압축 공기의 제공 여부가 결정될 수 있다. 밸브(446)는, 일례로서 온(on)/오프(off) 형식의 밸브일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 댐퍼와 같이 압축 공기의 통과량까지 제어하는 밸브일 수 있다. 레귤레이터(447)는, 상기 레귤레이터(477)를 통과하는 압축 공기의 속도 또는 양을 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일례에서는 상기 레귤레이터(447)를 통해 상기 압축 공기 배출 가속기에 일정한 양 또는 일정한 속도로 압축 공기를 제공할 수 있다. 작동 에어 압력 센서(448)는, 상기 압축 공기 배출 가속기에 제공되는 압축 공기의 압력을 센싱할 수 있다. 상기 작동 에어 압력 센서(448)는 제어부와 연결될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 작동 에어 압력 센서(448)에 의해 측정된 압력값을 후술할 디스플레이부(520)에 출력할 수 있으며 상기 측정된 압력값이 기설정된 압력값과 다른 경우에는 경고 출력부를 통해 경고 메세지를 출력할 수 있다.
또한, 상기 배기 펌프(440)에는, 적어도 일부가 배기 펌프(440)의 내부에 구비되어 연통되는 튜브(575a)가 구비될 수 있다. 상기 튜브(575a)는 후술할 배기 가스 압력 센서(575)와 연결되어 상기 배기 펌프(440)를 통과하는 배기 가스의 압력을 측정할 수 있도록 한다. 상기 튜브(575a)는 말단(575b)이 배기 가스의 배기 방향을 향하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 튜브(575a)와 연결된 배기 가스 압력 센서(575)에는 음압이 형성되는데, 튜브(575a)의 말단(575b)이 다른 방향을 취할 때 보다 정확한 배기 압력이 측정됨을 다수의 실험을 통해 확인하였다.
연결 포트(450)는, 제 2 배기관(430)과 하부 본체(120)의 퓸 배출구(123)를 연결할 수 있다. 즉, 연결 포트(450)를 통해 제 2 배기관(430) 내부의 배기 펌프(440)까지 유동한 퓸 및 퍼지 가스가 외부로 배출될 수 있다. 하부 본체(120)의 퓸 배출구(123)의 일측에는 상기 연결 포트(450)가 결합되고, 타측에는 배출관(미도시)이 구비되어 퓸 및 퍼지 가스를 외부로 배출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 인터페이스부를 도시하는 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는, 인터페이스부(500)를 더 포함할 수 있다.
인터페이스부(500)는, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 작동을 사용자가 조작하기 위한 구성을 다수 포함할 수 있다. 인터페이스부(500)는, 일례로서 하부 본체(120)의 측면(121)에 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
인터페이스부(500)는, 일례로서 EMO 스위치(510), 디스플레이부(520), 조작부(530), 압축 에어 게이지(540), 퍼지 가스 게이지(541), 통신 포트(550), 압축 에어 연결 포트(560) 및 퍼지 가스 연결 포트(570)를 포함할 수 있다.
EMO 스위치(510)는, 위급 상황 시 신속히 전원을 차단할 수 있다. 즉, ㄸMO 스위치(510)는, 위급 상황 시 사용되는 동작 정지 내지는 전원 차단 버튼일 수 있다. 즉, 사용자가 EMO 스위치(510)를 가압하는 경우 웨이퍼 카세트(200)로 공급되는 퍼지 가스, 가열부재(240)로 전달되는 전력, 배기 펌프(440)로 전달되는 압축 공기 등이 차단되고 동작이 정지될 수 있다. 상기 EMO 스위치(510)와는 별도의 전원 스위치가 구비될 수 있음은 물론이다.
디스플레이부(520)는, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 현재의 동작 상황 등을 출력할 수 있다. 디스플레이부(520)는, 일례로서 디지털 레벨러, 제 1 센서(292), 제 2 센서 및 작동 에어 압력 센서(448)에 의해 측정된 측정값 등을 출력할 수 있다. 디스플레이부(520)는, 경고 출력부로서 기능할 수 있으며 필요시 경고 메세지를 출력할 수 있다. 또한, 디스플레이부(520)는, 제어부와 연결되어 제어부에 의해 제어될 수 있다. 디스플레이부(520)는, 일례로서 터치 스크린으로 구비되어 후술할 조작부(530)의 역할을 겸할 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(500)는, 웨이퍼 카세트(200)의 내부 온도를 제어하는 가열부재(240)를 제어하고 상기 가열부재(240)의 온도를 출력하는 히터 온도 제어부(521)를 더 포함할 수 있다. 상기 히터 온도 제어부(521)는 디스플레이부(520) 및 후술할 조작부(530)와 별도로 구비될 수도 있으나, 생략되는 경우 상기 디스플레이부(520) 및 조작부(530)에 의해 상기 히터 온도 제어부(521)의 기능이 수행될 수 있다.
조작부(530)는, 사용자가 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 동작을 제어하도록 명령을 입력하는 수단으로 기능할 수 있다. 사용자는, 조작부(530)를 통해 퍼지 가스의 공급 여부 및 공급 압력(공급량, 공급 시간), 웨이퍼 카세트(200) 내부의 온도(가열부재(240)의 작동 여부), 배기 펌프(440)에 압축 공기의 공급 여부 및 공급 압력 등을 조작할 수 있다. 또한, 조작부(530)에 의해 조작되는 사항은 디스플레이부(520)를 통해 출력되어 사용자가 확인할 수 있도록 구성될 수 있다.
압축 에어 게이지(540)는, 배기부(400)의 배기 펌프(440)의 일례인 압축 공기 배출 가속기로 제공되는 압축 에어의 압력을 출력할 수 있다. 압축 에어 게이지(540)는, 작동 에어 압력 센서(448)와 연결되어 상기 작동 에어 압력 센서(448)를 통해 센싱된 압력값을 출력할 수 있다.
퍼지 가스 게이지(541)는, 웨이퍼 카세트(200) 내부로 퍼지되는 퍼지 가스의 압력을 출력할 수 있다. 퍼지 가스 게이지(541)는, 퍼지 가스 압력 센서(573)와 연결되어 상기 퍼지 가스 압력 센서(573)를 통해 센싱된 압력값을 출력할 수 있다.
통신 포트(550)는, EFEF 및 반도체 공정 메인 장비와 통신할 수 있도록 구비될 수 있다. 즉, 통신 포트(550)에 타 장비와 통신이 가능한 통신 케이블을 연결할 수 있다.
압축 에어 연결 포트(560)는, 상기 압축 공기 배출 가속기에 압축 공기를 공급하도록 외부의 압축기와 연결될 수 있다. 즉, 압축기를 통해 토출된 압축 공기는 압축 에어 연결 포트(560)를 통해 압축 공기 배출 가속기에 공급될 수 있다.
퍼지 가스 연결 포트(570)는, 상기 웨이퍼 카세트(200)에 퍼지 가스를 공급하도록 외부의 퍼지 가스 공급원(미도시)과 연결될 수 있다. 즉, 퍼지 가스 공급원을 통해 토출된 퍼지 가스는 퍼지 가스 연결 포트(570)를 통해 웨이퍼 카세트(200)에 공급될 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는, 퍼지 가스를 공급하기 위한 구성으로서 밸브(571), 레귤레이터(572), 퍼지 가스 압력 센서(573) 및 필터(574)를 더 포함할 수 있다.
밸브(571)는, 퍼지 가스의 유로를 개폐하는 부재일 수 있다. 즉, 밸브(571)를 통해 퍼지 가스의 제공 여부가 결정될 수 있다. 밸브(571)는, 일례로서 온(on)/오프(off) 형식의 밸브일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 댐퍼와 같이 퍼지 가스의 통과량까지 제어하는 밸브일 수 있다. 레귤레이터(572)는, 상기 레귤레이터(572)를 통과하는 퍼지 가스의 속도 또는 양을 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일례에서는 상기 레귤레이터(572)를 통해 상기 웨이퍼 카세트(200)에 일정한 양 또는 일정한 속도로 퍼지 가스를 제공할 수 있다. 퍼지 가스 압력 센서(573)는, 상기 웨이퍼 카세트(200)에 제공되는 퍼지 가스의 압력을 센싱할 수 있다. 상기 퍼지 가스 압력 센서(573)는 제어부와 연결될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 퍼지 가스 압력 센서(573)에 의해 측정된 압력값을 디스플레이부(520)에 출력할 수 있으며 상기 측정된 입력값이 기설정된 입력값과 다른 경우에는 경고 출력부를 통해 경고 메세지를 출력할 수 있다. 필터(574)는, 퍼지 가스의 유로를 통해 공급되는 퍼지 가스를 필터링하는 역할을 한다. 일례로서, 공급되는 퍼지 가스는 질소(N2)일 수 있으며 이 경우 불필요한 유체들은 필터를 통해 걸러질 수 있다.
전원 연결 포트(580)는, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치에 전원을 공급하는 전원 케이블이 결합될 수 있다. 즉, 상기 전원 연결 포트(580)를 통해 상기 퓸 제거 장치에 전원이 공급될 수 있다.
또한, 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는, 배기 가스 압력 센서(575)를 더 포함할 수 있다. 배기 가스 압력 센서(575)는 적어도 일부가 배기 펌프(440)의 내부에 구비되는 튜브(575a)와 연결되어 배기부를 통해 배기되는 배기 가스(퓸 및 퍼지 가스)의 압력을 센싱할 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치는, 제어부를 더 포함할 수 있다. 앞서 언급한 것과 같이 제어부는, 디지털 레벨러, 제 1 센서(292), 제 2 센서, 작동 에어 압력 센서(448), 퍼지 가스 압력 센서(573), 디스플레이부(520), 조작부(530) 및 경고 출력부 등의 구성과 연결될 수 있다. 즉, 제어부는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 동작을 제어하기 위해 각종 센서, 동작 제어 명령을 입력하기 위한 구성, 동작의 상태를 표시하기 위한 구성 등과 연결될 수 있으며 이들의 값을 읽어들이거나 제어할 수 있다. 단, 언급되지 않은 구성이라 할지라도 상기 제어부에 의해 제어될 수 있음은 물론이다.
이하에서는 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치의 작동을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 13은 본 발명의 일례에 따른 퓸 제거 장치에서의 퍼지 가스, 압축 공기 및 퓸의 유동 경로를 설명하기 위한 구성도이다.
먼저, 웨이퍼 카세트(200) 내부에 구비된 가열부재(240)가 작동하여 웨이퍼 카세트(200) 내부의 온도를 사용자가 설정한 온도에 맞춘다. 또한, 웨이퍼 카세트(200)의 제 1 웨이퍼 수용부(220)의 핀(223)과 제 2 웨이퍼 수용부(230)의 핀(232)에 웨이퍼가 적층된다.
이후, 웨이퍼 카세트(200)에 적재된 웨이퍼에 잔존하는 공정가스(퓸)을 제거하기 위해 상기 제 1 웨이퍼 수용부(220)의 퍼지 가스 배출구(226)를 통해 퍼지 가스(일례로서 질소(N2) 가스)를 공급한다. 한편, 배기부(400)의 압축 공기 배출 가속기에는 압축 공기를 공급한다. 상기 퍼지 가스의 공급과 압축 공기의 공급은 이하에서 도 13을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 퍼지 가스의 공급 과정을 살피면, 퍼지 가스 공급원(미도시)으로부터 유로를 통해 퍼지 가스가 공급된다(a). 상기 유로 상에 공급된 퍼지 가스는 자동 또는 수동으로 개폐되는 밸브(571)를 통과하여 레귤레이터(572)에서 사용자가 기설정한 압력으로 변화되며 퍼지 가스 압력 센서(573)에 의해 기설정된 압력으로 공급되고 있는지 여부가 센싱되며 필터(574)를 통해 필터링된 후 웨이퍼 카세트(200) 내부로 공급된다. 보다 상세히, 상기 필터(574)에서 필터링된 퍼지 가스는 본체(100)의 가스공급로(101a)를 통해 웨이퍼 카세트(200)의 하면(215)에 구비되는 퍼지 가스 공급구 결합부(270)로 유동하여 상기 퍼지 가스 공급구 결합부(270)와 연통되는 하부 가스관을 지나 측부 가스관(282)을 유동하여 제 1 웨이퍼 수용부(220)의 적재대(221)의 퍼지 가스 유로(225)를 통해 퍼지 가스 배출구(226)로 배출된다. 제 1 웨이퍼 수용부(220)의 적재대(221) 내부에서의 퍼지 가스의 유동을 보다 상세히 살피면, 일례로서 퍼지 가스 유로(225)는 전방(도 8 참조)에 위치할수록 직경이 크도록 구비될 수 있으며 이 경우 가장 전방에 위치하는 제 1 퍼지 가스 유로(225b)로 가장 많은 퍼지 가스가 유동하여 제 1 퍼지 가스 배출구(226b)로 배출되게 된다. 이를 통해, 웨이퍼의 전방부터 많은 양의 퍼지 가스가 유동하게 되므로 웨이퍼 상에 퍼지 가스가 닿지 않는 사영역이 발생하지 않는 장점이 있다. 특히, 제 2 퍼지 가스 배출구(226c)의 경우 적재된 웨이퍼의 중심방향으로 돌출된 경사부(222) 상에 구비되어 웨이퍼의 중심까지도 퍼지 가스가 유동할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 웨이퍼 카세트(200) 내부로 배출된 퍼지 가스는 웨이퍼의 표면 상에 잔존하는 공정가스(퓸)와 함께 웨이퍼 카세트(200)의 후면(214)에 구비되는 타공판(250)의 흡기공(251)을 통해 배출된다. 상기 흡기공(251)을 통해 배출된 퓸과 퍼지 가스는 상부 호퍼(260), 하부 호퍼(410), 제 1 배기관(420), 제 2 배기관(430), 배기 펌프(440) 및 연결 포트(450)를 순차적으로 유동하여 외부로 배출될 수 있다. 이 과정에 대하여는, 압축 공기의 공급 과정과 함께 이하에서 상세히 설명한다.
압축 공기는 압축기(미도시)로부터 토출되어 유로 상에 공급된다(b). 상기 유로 상에 공급된 압축 공기는 자동 또는 수동으로 개폐되는 밸브(446)를 통과하여 레귤레이터(447)에서 사용자가 기설정한 압력으로 변화되며 작동 에어 압력 센서(448)에 의해 기설정된 압력으로 공급되고 있는지 여부가 센싱된 후 압축 공기 배출 가속기로 공급된다. 상기 압축 공기 배출 가속기로 공급된 압축 공기는, 압축 공기 이동부(444)를 유동한 후 압축 공기 배출부(445)를 통해 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442) 내부로 유입된다. 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442) 내부로 유입된 압축 공기는 확관부(443)에 의해 유동 방향이 결정되어 유동하게 된다. 즉, 도 11을 참조하면 제 1 바디(441) 및 제 2 바디(442) 내부로 유입된 압축 공기는 확관부(443)의 직경이 점차적으로 증가하는 하부를 향해 유동하게 된다. 이와 같은 압축 공기의 흐름은 연통된 공간인 웨이퍼 카세트(200) 내부에도 영향을 미치게 된다. 따라서, 보다 빠른 속도의 압축 공기 내지는 보다 높은 압력의 압축 공기를 압축 공기 배출 가속기에 공급하면 타공판(250)을 통해 배출되는 퓸 및 퍼지 가스의 속도도 빨라지게 되는 것이다.
즉, 에어 엠프리파이어에 공급되는 압축 공기에 따라 웨이퍼 카세트(200) 내부의 퓸 및 퍼지 가스는 배기 속도가 제어되어 상부 호퍼(260), 하부 호퍼(410), 제 1 배기관(420), 제 2 배기관(430), 배기 펌프(440) 및 연결 포트(450) 순차적으로 유동하여 외부로 배출되게 된다(c). 또한, 외부로 배출되는 퓸 및 퍼지 가스 중 일부는 배기 가스 압력 센서(575)로 유입되어 압력이 센싱될 수 있다(d).
이와 같은 일련의 과정을 통해 웨이퍼 카세트(200)에 적재된 웨이퍼의 퓸이 효율적으로 제거될 수 있다. 또한, 상기 일련의 과정은 사용자에 의해 조작부(530)를 통해 명령이 입력되는 경우 수행될 수 있으며 퍼지 가스의 압력, 압축 공기의 압력 등 다양한 수치가 제어될 수 있다. 또한, 작동에 대한 정보가 디스플레이부(520)를 통해 출력될 수 있고, 사용자는 적어도 일부가 투명하게 구비되는 상부 본체(110)와 웨이퍼 카세트(200)의 케이스(210)를 통해 작동 상태를 확인할 수도 잇다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 본체
200 : 웨이퍼 카세트
300 : 베이스 플레이트
400 : 배기부
500 : 인터페이스부

Claims (34)

  1. 다수의 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트; 및
    상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 퓸을 배기하는 배기부를 포함하며,
    상기 웨이퍼 카세트는,
    다수의 웨이퍼가 상하로 이격되면서 적층되도록 상기 웨이퍼 카세트에 구비되는 다수의 적재대; 및
    전방에 구비되어 상기 다수의 적재대에 적재되는 웨이퍼가 출입하는 전방 개구부를 포함하며,
    상기 다수의 적재대 각각은,
    퍼지 가스가 유입되는 메인 유로;
    상기 메인 유로에서 분지되는 다수의 분지 유로; 및
    상기 다수의 분지 유로에 연통되어 상기 웨이퍼에 퍼지 가스를 공급하는 다수의 퍼지 가스 배출구를 포함하고,
    상기 다수의 퍼지 가스 배출구에서 공급되는 퍼지 가스의 상하유동을 제한하도록 상기 다수의 적재대는, 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 카세트 사이의 적어도 일부 공간을 채우면서 상기 웨이퍼를 향하여 돌출되는 폭을 가지도록 형성되며,
    상기 다수의 퍼지 가스 배출구는, 상기 다수의 적재대 각각의 돌출면에 구비되되, 상기 돌출면의 전방에서 상기 돌출면의 후방 방향으로 차례대로 배열되는 퓸 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방 개구부에서의 상기 웨이퍼 카세트의 양측면에 구비되는 적재대 사이의 공간은, 상기 웨이퍼 카세트에 적재되는 웨이퍼의 직경 보다 작은 퓸 제거 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 적재대 각각은 웨이퍼를 지지하는 핀을 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트는 적어도 일부가 투명하게 구비되는 퓸 제거 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    후면에 구비되어 상기 웨이퍼 카세트와 상기 배기부를 연통시키는 타공판을 더 포함하며,
    상기 타공판은 상부로 갈수록 폭이 길게 구비되는 다수의 흡기공을 포함하는 퓸 제거 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기부는 압축 공기를 공급하여 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 퓸의 배기 압력을 제어하는 압축 공기 배출 가속기를 포함하는 퓸 제거 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압축 공기 배출 가속기 내부에는 퓸의 배기 압력을 감지하는 배기 가스 압력 센서와 연통되는 튜브가 구비되며,
    상기 튜브의 말단은 상기 압축 공기 배출 가속기를 통해 배기되는 퓸의 배기 방향을 향하도록 구비되는 퓸 제거 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트 내부에 웨이퍼의 존재 여부를 감지하는 제 1 센서를 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼가 정위치에 적재되었는지 여부를 감지하는 제 2 센서를 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트 내부를 조명하는 조명부를 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트 내부를 가열하는 가열부재를 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  15. 본체;
    상기 본체에 탈착 가능하게 구비되며, 다수의 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트; 및
    상기 본체에 구비되며, 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 퓸을 배기하는 배기부를 포함하며,
    상기 웨이퍼 카세트는,
    상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼를 상면, 양측면 및 하면을 통해 둘러싸는 케이스;
    상기 케이스의 양측면에 구비되며, 다수의 웨이퍼가 상하로 이격되면서 적층되도록 다수가 상하로 이격 구비되는 다수의 적재대; 및
    상기 케이스의 후면에 구비되어 상기 웨이퍼 카세트와 상기 배기부를 연통시키는 타공판을 포함하며,
    상기 다수의 적재대 각각은,
    퍼지 가스가 유입되는 메인 유로;
    상기 메인 유로에서 분지되는 다수의 분지 유로; 및
    상기 다수의 분지 유로에 연통되어 상기 웨이퍼에 퍼지 가스를 공급하는 다수의 퍼지 가스 배출구를 포함하고,
    상기 다수의 퍼지 가스 배출구에서 공급되는 퍼지 가스의 상하유동을 제한하도록 상기 다수의 적재대는, 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 카세트 사이의 적어도 일부 공간을 채우면서 상기 웨이퍼를 향하여 돌출되는 폭을 가지도록 형성되며,
    상기 다수의 퍼지 가스 배출구는, 상기 다수의 적재대 각각의 돌출면에 구비되되, 상기 돌출면의 전방에서 상기 돌출면의 후방 방향으로 차례대로 배열되고,
    상기 다수의 퍼지 가스 배출구를 통해 웨이퍼로 공급된 퍼지 가스는 상기 웨이퍼 카세트 외부로 누출되지 않고 적층된 웨이퍼 사이를 유동하여 상기 타공판을 통해 배기부로 배기되는 퓸 제거 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트 및 상기 본체를 연결하여 상기 웨이퍼 카세트 및 본체 사이의 공간에 퍼지 가스가 유입되는 것을 방지하는 베젤을 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트 및 본체 사이에 구비되며, 수평 조절이 가능한 베이스 플레이트를 더 포함하며,
    상기 웨이퍼 카세트는 상기 베이스 플레이트에 착탈 가능하게 안착되는 퓸 제거 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트는 상기 베이스 플레이트에 안착되는 때에 수평이 맞지 않는 경우 이상 신호를 출력하는 디지털 레벨러를 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 본체는 외부로부터 공급되는 퍼지 가스가 공급되는 퍼지 가스 공급구를 포함하며,
    상기 웨이퍼 카세트는 상기 퍼지 가스 공급구와 대응하는 형상으로 구비되어 상기 퍼지 가스 공급구와 선택적으로 결합되는 퍼지 가스 공급구 결합부를 포함하며,
    상기 퍼지 가스 공급구 결합부가 상기 퍼지 가스 공급구와 결합되는 경우 상기 퍼지 가스 공급구로 공급된 퍼지 가스는 상기 퍼지 가스 공급구 결합부를 통해 상기 적재대의 퍼지 가스 배출구로 배출되는 퓸 제거 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 퍼지 가스 공급구는 돌기를 포함하며,
    상기 퍼지 가스 공급구 결합부는 상기 돌기와 대응하는 형상을 갖는 홈을 포함하며,
    상기 퍼지 가스 공급구에 상기 퍼지 가스 공급구 결합부가 결합되는 경우 상기 홈에 상기 돌기가 삽입되는 퓸 제거 장치.
  23. 삭제
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 본체의 외측에는 인터페이스부가 구비되며,
    상기 인터페이스부는 작동상태를 출력하는 디스플레이부를 포함하는 퓸 제거 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는 외부와 통신이 가능한 통신 포트를 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 본체에는 상기 웨이퍼 카세트 및 배기부를 연통시키는 퓸 배출구가 구비되며,
    상기 퓸 배출구는 위치가 가변될 수 있는 퓸 제거 장치.
  27. 다수의 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트; 및
    상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 퓸을 배기하는 배기부를 포함하며,
    상기 웨이퍼 카세트는,
    다수의 웨이퍼가 상하로 이격되면서 적층되도록 상기 웨이퍼 카세트에 구비되는 다수의 적재대를 포함하며,
    상기 배기부는,
    유체를 공급하여 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 퓸의 배기 속도를 제어하는 압축 공기 배출 가속기를 포함하고,
    상기 다수의 적재대 각각은,
    퍼지 가스가 유입되는 메인 유로;
    상기 메인 유로에서 분지되는 다수의 분지 유로; 및
    상기 다수의 분지 유로에 연통되어 상기 웨이퍼에 퍼지 가스를 공급하는 다수의 퍼지 가스 배출구를 포함하고,
    상기 다수의 퍼지 가스 배출구에서 공급되는 퍼지 가스의 상하유동을 제한하도록 상기 다수의 적재대는, 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 카세트 사이의 적어도 일부 공간을 채우면서 상기 웨이퍼를 향하여 돌출되는 폭을 가지도록 형성되며,
    상기 다수의 퍼지 가스 배출구는, 상기 다수의 적재대 각각의 돌출면에 구비되되, 상기 돌출면의 전방에서 상기 돌출면의 후방 방향으로 차례대로 배열되는 퓸 제거 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 압축 공기 배출 가속기는,
    공급된 유체가 상기 압축 공기 배출 가속기 내부로 유입되는 압축 공기 배출부; 및
    공급된 유체가 상기 압축 공기 배출부 전체에 고르게 유입되도록 형성되는 압축 공기 이동부를 포함하는 퓸 제거 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 압축 공기 배출 가속기는,
    상기 압축 공기 배출부를 통해 유입되는 유체의 흐름 방향을 유도하도록 상기 퓸의 배기 방향을 향하여 확관되도록 구비되는 확관부를 더 포함하는 퓸 제거 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 압축 공기 배출부는 크기가 가변될 수 있는 퓸 제거 장치.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 압축 공기 배출 가속기로 공급되는 유체의 압력을 제어하는 레귤레이터; 및
    퓸의 배기 압력을 감지하는 배기 가스 압력 센서를 더 포함하며,
    상기 레귤레이터는 상기 배기 가스 압력 센서에 의해 측정된 퓸의 배기 압력과 대기압의 비교를 통해 제어되는 퓸 제거 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 압축 공기 배출 가속기 내부에는 상기 배기 가스 압력 센서와 연통되는 튜브가 구비되며,
    상기 튜브의 말단은 상기 압축 공기 배출 가속기를 통해 배기되는 퓸의 배기 방향을 향하도록 구비되는 퓸 제거 장치.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 카세트에는 상기 배기부와 연통되는 다수의 흡기공을 포함하는 타공판이 구비되며,
    상기 타공판을 통과한 웨이퍼의 퓸은 적어도 일부가 유선형 형상을 갖는 상부 호퍼에 의해 가이드되어 상기 배기부로 유동하는 퓸 제거 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 상부 호퍼에 의해 가이드되어 상기 배기부로 유동된 퓸은 배기부의 하부 호퍼에 의해 다시 가이드되어 배출되는 퓸 제거 장치.
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