KR102190920B1 - 퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치는, 대상물이 수납된 용기가 탑재되는 지지 스테이지; 지지 스테이지에 설치되고 용기가 지지 스테이지 상에 탑재될 때 용기의 가스 유입공과 연통되는 복수의 가스 공급 포트; 지지 스테이지에 설치되고 용기가 지지 스테이지 상에 탑재될 때 용기의 가스 유출공과 연통되는 가스 배출 포트; 복수의 가스 공급 포트를 통해 용기 내로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 가스 배출 포트를 통해 용기 내의 퍼지 가스를 배출하는 가스 배출 유닛을 포함할 수 있다.

Description

퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법{PURGE APPARATUS AND PURGE METHOD}
본 발명은 대상물이 수납된 용기를 퍼지 처리하는 퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 전자/전기 장치의 제조 공정에는, 웨이퍼, 기판, 반도체 소자 등(이하, 대상물이라 한다)을 소정의 분위기 하에서 보관하면서 대상물에 대해 소정의 처리를 수행하도록 구성되는 스토커가 사용된다.
스토커는 복수의 선반으로 구획된 복수의 구획실을 가지며, 대상물은 용기에 수납된 상태로 구획실 내부에 보관된다. 용기의 내부에는 소정의 환경 및 분위기가 조성되며, 이에 따라, 대상물이 소정의 환경 및 분위기 하에서 처리될 수 있다.
이러한 과정에서 용기의 내부에 퍼지 가스를 공급하고 용기로부터 퍼지 가스를 배출하면서 용기의 내부를 퍼지 처리하는 과정이 수행되며, 이에 따라, 용기의 내부의 청정도가 일정하게 유지될 수 있다.
이러한 퍼지 처리 과정에서는, 용기 내에서 퍼지 가스를 원활하게 순환시킨 후 퍼지 가스를 용기로부터 원활하게 배출시키는 것이 중요하다. 따라서, 용기 내에서 퍼지 가스를 원활하게 순환시키고 용기로부터 퍼지 가스를 원활하게 배출시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1647923호
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 기술적 요구를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 대상물이 수납된 용기의 내부로 퍼지 가스를 원활하게 공급하고 용기 내부의 가스를 외부로 원활하게 배출할 수 있는 퍼지 처리 장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치는, 대상물이 수납된 용기가 탑재되는 지지 스테이지; 지지 스테이지에 설치되고 용기가 지지 스테이지 상에 탑재될 때 용기의 복수의 가스 유입공과 연통되는 복수의 가스 공급 포트; 지지 스테이지에 설치되고 용기가 지지 스테이지 상에 탑재될 때 용기의 가스 유출공과 연통되는 가스 배출 포트; 복수의 가스 공급 포트를 통해 용기 내로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 가스 배출 포트를 통해 용기 내의 퍼지 가스를 배출하는 가스 배출 유닛을 포함할 수 있다.
복수의 가스 공급 포트에는 복수의 플로우 스위치가 각각 연결되어, 복수의 가스 공급 포트를 통과하는 퍼지 가스의 유량이 복수의 가스 공급 포트마다 개별적으로 조절될 수 있다.
퍼지 가스의 유량은 시간, 용기의 내부의 압력, 퍼지 가스의 현재의 유량 중 적어도 하나를 기반으로 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치는, 지지 스테이지 상에 탑재된 용기의 위치를 검출하는 위치 검출 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치는, 지지 스테이지 상에 탑재된 용기의 하중 및 대상물의 하중을 검출하는 하중 검출 센서를 더 포함할 수 있다.
가스 공급 포트는, 용기의 가스 유입공과 연통되는 가스 공급공을 갖고 용기가 지지 스테이지 상에 탑재될 때 용기의 바닥과 접촉하며 완충 역할을 하는 가스 공급 패드를 포함할 수 있다.
가스 배출 포트는, 용기의 가스 유출공과 연통되는 가스 배출공을 갖고 용기가 지지 스테이지 상에 탑재될 때 용기의 바닥과 접촉하며 완충 역할을 하는 가스 배출 패드를 포함할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 방법은, 대상물이 수납된 용기가 탑재되는 지지 스테이지와, 지지 스테이지에 설치되고 용기가 지지 스테이지 상에 탑재될 때 용기의 복수의 가스 유입공과 연통되는 복수의 가스 공급 포트와, 지지 스테이지에 설치되고 용기가 지지 스테이지 상에 탑재될 때 용기의 가스 유출공과 연통되는 가스 배출 포트를 포함하는 퍼지 처리 장치를 사용하여 용기를 퍼지 처리하는 퍼지 처리 방법에 있어서, (a) 지지 스테이지 상에 용기를 탑재하는 단계; (b) 용기 내로 공급될 퍼지 가스의 유량을 결정하는 단계; 및 (c) 복수의 가스 공급 포트를 통과하는 퍼지 가스의 유량을 다르게 설정하여 퍼지 가스의 유량을 조절하거나 복수의 가스 공급 포트 중 전부 또는 일부를 개방하여 퍼지 가스의 유량을 조절하면서, (b) 단계에서 결정된 유량으로 퍼지 가스를 용기 내로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에서, (a) 단계는 지지 스테이지 상의 용기의 하중을 검출하여 용기의 탑재 여부를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 방법은, (a) 단계 및 (b) 단계 사이에서, 지지 스테이지 상의 용기의 위치를 검출하는 단계; 및 용기의 위치가 미리 설정된 위치가 아닌 경우 퍼지 가스를 공급하는 작동을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기에서, (b) 단계는, (b-1) 지지 스테이지 상의 용기의 하중 및 용기에 수납된 대상물의 하중을 검출하는 단계; 및 (b-2) 대상물의 하중을 기초로 퍼지 가스의 유량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, (b-2) 단계는 (b-1) 단계에서 검출된 대상물의 하중을 기초로 대상물의 개수를 산출하고, 대상물의 개수를 기초로 용기 내로 공급될 퍼지 가스의 유량을 결정할 수 있다.
그리고, (b) 단계에서 퍼지 가스의 유량은 시간, 용기의 내부의 압력, 퍼지 가스의 현재의 유량 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법에 따르면, 복수의 가스 공급 포트를 통과하는 퍼지 가스의 유량을 다르게 설정하여 퍼지 가스의 유량을 조절하거나 복수의 가스 공급 포트 중 전부 또는 일부를 개방하여 퍼지 가스의 유량을 조절하면서, 용기 내로 퍼지 가스를 공급할 수 있으므로, 용기의 내부에서 퍼지 가스를 원활하게 순환시킨 후 배출시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치의 제어 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치를 사용하는 퍼지 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치는 웨이퍼, 기판, 반도체 소자 등의 대상물이 수납된 용기(예를 들면, FOUP(front opening unified pod))를 퍼지 처리하는 역할을 한다. 용기의 내부에 대상물이 수납된 상태로 용기가 스토커의 구획실 내부에 보관될 수 있으며, 스토커의 구획실 내부에 퍼지 처리 장치가 구비될 수 있다. 용기의 내부에는 소정의 환경 및 분위기가 조성될 수 있으며, 이에 따라, 대상물이 소정의 환경 및 분위기 하에서 처리될 수 있다. 예를 들면, 용기의 내부에는 질소와 같은 비활성 가스가 공급될 수 있으며, 이에 따라, 용기의 내부에는 반응성이 낮은 분위기가 조성되어, 대상물의 산화 등의 반응을 방지할 수 있다. 또한, 외부로부터 차단된 용기의 내부 공간에 대상물이 보관될 수 있으므로, 외부로부터의 이물질이 대상물에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치는, 대상물이 수납된 용기(10)가 탑재되어 지지되는 지지 스테이지(21)를 구비하는 프레임(20)과, 용기(10) 내로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 유닛(30)과, 용기(10)로부터 가스를 배출하는 가스 배출 유닛(40)과, 지지 스테이지(21) 상에 설치되며 가스 공급 유닛(30)과 가스 공급관(31)을 통해 연결되는 복수의 가스 공급 포트(50)와, 지지 스테이지(21) 상에 설치되며 가스 배출 유닛(40)과 가스 배출관(41)을 통해 연결되는 가스 배출 포트(60)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 가스 공급 유닛(30)은, 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급기(39)와, 복수의 가스 공급 포트(50)와 각각 연결되는 복수의 가스 필터(32) 및 복수의 플로우 스위치(33)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 가스 공급기(39)는 퍼지 가스를 가압하여 공급하는 압축기, 펌프 또는 송풍기 등으로 구성될 수 있다. 가스 필터(32)는 가스 공급 포트(50)로 공급되는 가스를 여과하는 역할을 한다. 플로우 스위치(33)는 가스 공급 포트(50)로 공급되는 가스의 유량을 측정하고 조절하는 역할을 한다. 복수의 가스 공급 포트(50)에 복수의 플로우 스위치(33)가 각각 연결되므로, 복수의 가스 공급 포트(50)를 통과하는 퍼지 가스의 유량이 복수의 가스 공급 포트(50)마다 개별적으로 조절될 수 있다. 일 예로서, 복수의 플로우 스위치(33)는 복수의 가스 공급 포트(50)를 통과하는 퍼지 가스의 유량을 각각 다르게 설정함으로써, 용기(10) 내로 공급되는 퍼지 가스의 유량을 조절할 수 있다. 다른 예로서, 복수의 플로우 스위치(33)는 복수의 가스 공급 포트(50) 전부를 개방하거나 복수의 가스 공급 포트(50) 중 일부를 개방함으로써, 용기(10) 내로 공급되는 퍼지 가스의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 가스 공급 유닛(30)은, 복수의 플로우 스위치(33)와 연결되는 메인 플로우 스위치(34)와 제어 밸브(35)를 포함할 수 있다. 또한, 용기(10) 내로 공급되는 퍼지 가스의 유량을 더욱 정밀하게 조절할 수 있도록, 가스 공급 유닛(30)은 가스 공급관(31) 상에 구비되는 압력 센서(36), 레귤레이터(37) 및 조절 밸브(38)를 더 구비할 수 있다.
이러한 가스 공급 유닛(30)의 구성 부품은 제어 유닛(90)과 전기적으로 연결되어 제어 유닛(90)에 의해 제어될 수 있다. 제어 유닛(90)의 제어 하에서, 가스 공급 유닛(30)은, 가스 공급관(31), 복수의 가스 공급 포트(50) 및 용기(10)의 복수의 가스 유입공(15)을 통하여, 지지 스테이지(21)에 안착된 용기(10)의 내부로 퍼지 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(30)은, 용기(10)가 안착됨을 감지하면 제1 유량으로 가스를 공급하고, 유량을 변경(조절)하기 위한 조건이 만족되면, 제1 유량과 다른 제2 유량으로 가스를 공급할 수 있다. 유량을 변경하기 위한 조건은, 시간, 용기(10) 내부의 압력, 또는 유량 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다.
유량을 변경하기 위한 조건으로서의 시간과 관련하여, 가스 공급 유닛(30)은 초기에 퍼지 가스를 제1 유량으로 용기(10)로 공급한 다음, 미리 설정된 시간이 경과한 후에, 퍼지 가스를 제2 유량으로 용기(10)로 공급할 수 있다. 여기에서, 제1 유량은 제2 유량에 비하여 높을 수 있다. 예를 들면, 가스 공급 유닛(30)은 초기에 상대적으로 높은 유량(예: 20 LPM(liter per minute))으로 퍼지 가스를 공급한 다음, 미리 설정된 시간(예: 1800초)이 경과하면, 상대적으로 낮은 유량(예: 5 LPM)으로 퍼지 가스를 공급할 수 있다.
또한, 유량을 변경하기 위한 조건으로서 용기(10)의 내부의 압력과 관련하여, 가스 공급 유닛(30)은 초기에 퍼지 가스를 제1 유량으로 용기(10)로 공급하고, 용기(10)의 내부의 압력이 미리 설정된 압력에 도달하거나 미리 설정된 압력을 초과하면, 퍼지 가스를 제2 유량으로 용기(10)로 공급할 수 있다. 여기에서, 제1 유량은 제2 유량에 비하여 높을 수 있다. 예를 들면, 가스 공급 유닛(30)은 초기에 상대적으로 높은 유량으로 퍼지 가스를 공급한 다음, 용기(10) 내부의 압력이 미리 설정된 압력(예를 들면, 10kPa)을 초과하면, 상대적으로 낮은 유량으로 가스를 공급할 수 있다.
또한, 유량을 변경하기 위한 조건으로서 퍼지 가스의 현재의 유량과 관련하여, 플로우 스위치(43)에 의해 실시간으로 측정되는 퍼지 가스의 현재의 유량을 기초로, 제어 유닛(90)은 현재의 유량의 유지 여부 및 유량의 증감 여부를 결정하고 가스 공급 유닛(30)을 제어하여 가스 공급 유닛(30)이 현재의 유량 또는 현재의 유량으로부터 증감된 유량으로 퍼지 가스를 용기(10)로 공급하도록 할 수 있다.
이와 같이, 퍼지 가스의 유량을 변경하기 위한 조건은 시간, 압력, 현재 유량 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 따라서, 하나의 가스 공급 포트만을 사용하는 경우 또는 지속적으로 동일한 유량으로 가스를 공급하는 경우에 비하여, 퍼지 가스의 공급 효율을 향상시킬 수 있고, 이에 따라, 운영 비용을 절감할 수 있다.
가스 배출 유닛(40)은, 용기(10) 내의 가스를 외부로 배출하기 위한 가스 배출기(49)와, 가스 배출 포트(60)와 연결되는 압력 센서(42), 플로우 스위치(43) 및 메인 밸브(44)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 가스 배출기(49)는 진공 펌프 등으로 구성될 수 있다. 플로우 스위치(43)는 가스 배출 포트(60)로부터 배출되는 가스의 유량을 측정하고 조절하는 역할을 한다. 또한, 용기(10) 내의 가스가 외부로 원활하게 배출될 수 있도록, 가스 배출 유닛(40)은 가스 배출관(41) 상에 구비되는 압력 센서(46) 및 조절 밸브(48)를 더 구비할 수 있다. 가스 배출 유닛(40)을 통해 가스를 용기(10) 외부로 배출함으로써, 용기(10)의 틈새로 가스가 배출되지 않고 일정한 경로를 따라 가스를 배출시킬 수 있어 가스가 클린룸 내부 공간 또는 다른 설비로 유동되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 가스 배출 유닛(40)의 구성 부품은 제어 유닛(90)과 전기적으로 연결되어 제어 유닛(90)에 의해 제어될 수 있다. 제어 유닛(90)의 제어 하에서, 가스 배출 유닛(40)은, 용기(10)의 가스 유출공(16), 가스 배출 포트(60) 및 가스 배출관(41)을 통하여, 용기(10) 내의 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 이때, 가스 배출 유닛(40)은, 압력 센서(46)에서 측정된 압력이 미리 설정된 압력에 도달한 경우, 용기(10)의 가스를 강제적으로 배출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 용기(10) 내의 유해 물질을 강제 배기하여 환경 및 안전과 관련된 문제를 해결할 수 있다.
가스 공급 포트(50)는 용기(10)의 바닥과 접촉하는 가스 공급 패드(51)를 포함할 수 있다. 가스 공급 패드(51)는 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상에 탑재될 때 용기(10)의 바닥과 접촉하면서 용기(10)의 하중을 지지할 수 있다. 가스 공급 패드(51)는, 예를 들어, 합성 수지 재질로 이루어지거나 스프링 등을 포함하여 구성되어, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상에 탑재할 때 발생할 수 있는 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 가스 공급 패드(51) 및 용기(10)에서 가스 공급 패드(51)와 접촉하는 부분이 각각 실리콘 재질의 패드로 구성되어, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상에 탑재할 때 발생하는 충격을 흡수하면서, 두 패드가 일정한 수준의 마찰력을 가짐으로써 지지 스테이지(21)에 대한 용기(10)의 위치가 이탈되지 않도록 구성될 수 있다.
가스 공급 패드(51)에는 가스 공급공(52)이 형성될 수 있다. 가스 공급공(52)은 가스 공급관(31)을 통하여 가스 공급 유닛(30)과 연결될 수 있다. 가스 공급공(52)은 용기(10)가 가스 공급 패드(51) 상에 탑재될 때 용기(10)의 가스 유입공(15)과 연통될 수 있다.
가스 배출 포트(60)는 용기(10)의 바닥과 접촉하는 가스 배출 패드(61)를 포함할 수 있다. 가스 배출 패드(61)는 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상에 탑재될 때 용기(10)의 바닥과 접촉하면서 용기(10)의 하중을 지지할 수 있다. 가스 배출 패드(61)는, 예를 들어, 합성 수지 재질로 이루어지거나 스프링 등을 포함하여 구성되어, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상에 탑재될 때 발생할 수 있는 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 가스 배출 패드(61) 및 용기(10)에서 가스 배출 패드(61)와 접촉하는 부분이 각각 실리콘 재질의 패드로 구성되어, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상에 탑재할 때 발생하는 충격을 흡수하면서, 두 패드가 일정한 수준의 마찰력을 가짐으로써 지지 스테이지(21)에 대한 용기(10)의 위치가 이탈되지 않도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 가스 배출 포트(60)가 구비될 수 있으며, 이 경우, 용기(10)에는 가스 배출 포트(60)와 대응하는 개수의 가스 유출공(16)이 각각 가스 배출 포트(60)의 위치에 대응하는 위치에 구비될 수 있다.
가스 배출 패드(61)에는 가스 배출공(62)이 형성될 수 있다. 가스 배출공(62)은 가스 배출관(41)을 통하여 가스 배출 유닛(40)과 연결될 수 있다. 가스 배출공(62)은 용기(10)가 가스 배출 패드(61) 상에 탑재될 때 용기(10)의 가스 유출공(16)과 연통될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치는, 지지 스테이지(21)에 설치되며, 지지 스테이지(21) 상에 탑재된 용기(10)의 위치를 검출하는 위치 검출 센서(71)를 포함할 수 있다. 위치 검출 센서(71)는 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 탑재되었는지 여부를 판단하는 데에 사용될 수 있다. 일 예로서, 위치 검출 센서(71)는 용기(10)와 접촉하는 접촉식 센서로 구성될 수 있다. 다른 예로서, 위치 검출 센서(71)는 광을 발광하는 발광부와, 발광부에서 발광된 후 물품에 반사되는 광을 수광하는 수광부로 구성되어 광의 반사 여부 또는 수광부에서의 반사광의 결상 위치에 따라 물품의 존부를 판단하거나 또는 물품으로부터의 거리를 계측하는 비접촉식 센서로 구성될 수 있다.
위치 검출 센서(71)는 제어 유닛(90)과 전기적으로 연결될 수 있다. 위치 검출 센서(71)는 지지 스테이지(21)에 미리 설정된 간격으로 복수로 구비될 수 있다. 따라서, 용기(10) 주위의 복수의 지점에서 복수의 위치 검출 센서(71)에 의해 용기(10)의 위치가 검출될 수 있으므로, 용기(10)의 위치가 보다 정확하게 검출될 수 있다.
제어 유닛(90)은, 위치 검출 센서(71)에 의해 검출된 용기(10)의 위치를 기초로, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 탑재되었는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 탑재되지 않은 경우, 제어 유닛(90)은 용기(10) 내부로 퍼지 가스를 공급하는 동작을 개시하지 않고, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 탑재되지 않은 상황을 작업자에게 알리는 동작을 수행할 수 있다. 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 탑재된 경우, 제어 유닛(90)은 가스 공급 유닛(30)을 제어하여 용기(10)의 내부로 퍼지 가스를 공급하는 동작을 개시할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치는, 지지 스테이지(21)에 설치되며, 지지 스테이지(21) 상에 탑재된 용기(10)의 하중 및 용기(10)의 내부에 수납된 대상물의 하중을 검출하는 하중 검출 센서(81)를 포함할 수 있다. 하중 검출 센서(81)는 용기(10)의 바닥과 접촉하는 접촉식 센서로 구성될 수 있다. 예를 들면, 하중 검출 센서(81)는 로드 셀을 포함할 수 있다.
하중 검출 센서(81)는 제어 유닛(90)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하중 검출 센서(81)는 지지 스테이지(21)에 미리 설정된 간격으로 복수로 구비될 수 있다. 따라서, 용기(10)에 대한 복수의 지점에서 용기(10) 및 대상물의 하중이 검출될 수 있으므로, 용기(10) 및 대상물의 하중이 보다 정확하게 검출될 수 있다.
제어 유닛(90)은, 하중 검출 센서(81)에 의해 검출된 용기(10)의 하중 및 용기(10)의 내부에 수납된 대상물의 하중을 기초로, 퍼지 가스를 용기(10)의 내부로 공급하는 동작을 개시할 수 있다. 즉, 하중 검출 센서(81)에 의해 미리 정해진 범위 내의 하중이 검출된 경우, 제어 유닛(90)은, 용기(10)가 지지 스테이지(21)에 탑재된 것으로 판단하고, 가스 공급 유닛(30)을 제어하여 용기(10) 내부로 퍼지 가스를 공급하는 동작을 개시할 수 있다.
제어 유닛(90)은, 하중 검출 센서(81)에 의해 검출된 용기(10)의 하중 및 용기(10)의 내부에 수납된 대상물의 하중을 기초로, 용기(10)의 내부로 공급되는 퍼지 가스의 유량을 제어할 수 있다. 하중 검출 센서(81)에 의해 검출된 하중은 용기(10)의 하중 및 용기(10) 내에 수납된 대상물의 하중의 합이므로, 용기(10) 내에 수납된 대상물의 개수가 증가할수록 하중 검출 센서(81)에 의해 검출되는 하중이 증가한다. 따라서, 제어 유닛(90)은, 하중 검출 센서(81)에 의해 검출된 하중을 기초로, 용기(10) 내에 수납된 대상물의 개수를 산출하고, 산출된 대상물의 개수를 기초로, 용기(10) 내로 공급되는 퍼지 가스의 유량을 제어할 수 있다. 예를 들면, 대상물의 개수가 많은 경우에는, 용기(10) 내를 차지하고 있는 대상물 사이의 공간, 즉, 퍼지 가스가 통과하는 유로의 폭이 작으므로, 제어 유닛(90)은 용기(10) 내로 공급되는 퍼지 가스의 유량을 증가시켜, 용기(10) 내에서 퍼지 가스가 원활하게 순환할 수 있도록 한다. 반대로, 대상물의 개수가 적은 경우에는, 용기(10) 내를 차지하고 있는 대상물 사이의 공간, 즉, 퍼지 가스가 통과하는 유로의 폭이 크므로, 제어 유닛(90)은 퍼지 가스의 유량을 저감시키고 퍼지 가스가 과도한 유량으로 용기(10) 내로 공급되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치를 사용하여 용기를 퍼지 처리하는 퍼지 처리 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 퍼지 처리의 대상이 되는 대상물이 수납되어 있는 용기(10)를 지지 스테이지(21) 상에 탑재한다(S10). 이때, 제어 유닛(90)은 하중 검출 센서(81)가 미리 설정된 용기(10)의 하중을 검출하는지 여부를 판단하고, 이를 기초로, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상에 탑재되었는지 여부를 판단할 수 있다.
그리고, 위치 검출 센서(71)를 사용하여 지지 스테이지(21) 상의 용기(10)의 위치를 검출한다(S20).
그리고, 위치 검출 센서(71)에 의해 검출된 용기(10)의 위치를 기초로, 제어 유닛(90)은, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 위치되었는지 여부를 판단한다(S30).
이때, 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 탑재되지 않은 경우, 제어 유닛(90)은 용기(10) 내부로 퍼지 가스를 공급하는 동작을 개시하지 않고, 퍼지 처리 장치의 작동을 중지할 수 있다(S40). 이때, 제어 유닛(90)은 용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 탑재되지 않은 상황을 작업자에게 알리는 동작을 수행할 수 있다.
용기(10)가 지지 스테이지(21) 상의 미리 설정된 위치에 탑재된 경우, 제어 유닛(90)은 용기(10) 내로 공급될 퍼지 가스의 유량을 결정할 수 있다(S50).
여기에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 용기(10) 내로 공급될 퍼지 가스의 유량을 결정하는 단계(S50)는, 하중 검출 센서(81)를 사용하여 용기(10)의 하중 및 용기(10) 내에 수납된 대상물의 하중을 검출하는 단계(S51)와, 검출된 대상물의 하중을 기초로 퍼지 가스의 유량을 결정하는 단계(S52)를 포함할 수 있다.
여기에서, 대상물의 하중은 하중 검출 센서(81)에 의해 검출된 하중에서 이미 알고 있는 용기(10)의 하중을 감산하는 것에 의해 검출할 수 있다.
여기에서, 검출된 대상물의 하중을 기초로 퍼지 가스의 유량을 결정하는 단계(S52)에서, 제어 유닛(90)은 하중 검출 센서(81)에 의해 검출된 대상물의 하중을 기초로, 용기(10) 내에 수납된 대상물의 개수를 산출하고, 산출된 대상물의 개수를 기초로, 용기(10) 내로 공급될 퍼지 가스의 유량을 조절할 수 있다.
여기에서, 용기(10) 내에 수납된 대상물의 개수는 하중 검출 센서(81)에 의해 검출된 대상물의 하중을 대상물의 단위 중량(대상물 각각의 중량)으로 나누는 것에 의해 산출할 수 있다.
이와 같이, 용기(10) 내로 공급될 퍼지 가스의 유량이 결정되면, 결정된 유량으로 용기(10) 내로 퍼지 가스를 공급한다(S60). 이때, 복수의 가스 공급 포트(50)를 통과하는 퍼지 가스의 유량을 각각 다르게 설정되는 것에 의해, 용기(10) 내로 공급되는 퍼지 가스의 유량이 조절될 수 있다. 다른 예로서, 복수의 가스 공급 포트(50) 전부가 개방되거나, 복수의 가스 공급 포트(50) 중 일부가 개방됨으로써, 용기(10) 내로 공급되는 퍼지 가스의 유량이 조절될 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(90)은 용기(10)가 지지 스테이지(21)에 안착된 이후 일정 시간(예: 60초) 동안에는 용기(10) 내부의 기압이 낮아 신속히 가스를 공급하기 위하여 높은 압력(예: 20 LPM)으로 가스를 공급하고, 일정 시간이 경과하거나 용기(10) 내부의 기체가 일정 압력에 도달할 경우, 상대적으로 낮은 압력(예: 5 LPM)으로 가스를 공급할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법에 따르면, 복수의 가스 공급 포트(50)를 통과하는 퍼지 가스의 유량을 다르게 설정하여 퍼지 가스의 유량을 조절하거나 복수의 가스 공급 포트(50) 중 전부 또는 일부를 개방하여 퍼지 가스의 유량을 조절하면서, 용기(10) 내부로 퍼지 가스를 공급할 수 있으므로, 용기(10)의 내부에서 퍼지 가스를 원활하게 순환시킨 후 배출시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 퍼지 처리 장치 및 퍼지 처리 방법에 따르면, 복수의 가스 공급 포트(50)를 통하여 퍼지 가스를 용기(10)의 내부로 공급할 수 있으므로, 퍼지 가스의 공급 효율을 기존 대비 향상시켜, 이에 따라, 운영 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
10: 용기
20: 프레임
21: 지지 스테이지
30: 가스 공급 유닛
40: 가스 배출 유닛
50: 가스 공급 포트
60: 가스 배출 포트
71: 위치 검출 센서
81: 하중 검출 센서

Claims (13)

  1. 대상물이 수납된 용기가 탑재되는 지지 스테이지;
    상기 지지 스테이지에 설치되고 상기 용기가 상기 지지 스테이지 상에 탑재될 때 상기 용기의 가스 유입공과 연통되는 가스 공급 포트;
    상기 지지 스테이지에 설치되고 상기 용기가 상기 지지 스테이지 상에 탑재될 때 상기 용기의 가스 유출공과 연통되는 가스 배출 포트;
    상기 가스 공급 포트를 통해 상기 용기 내로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
    상기 가스 배출 포트를 통해 상기 용기 내의 퍼지 가스를 배출하는 가스 배출 유닛;
    상기 지지 스테이지 상에 탑재된 상기 용기의 하중 및 상기 대상물의 하중을 검출하는 하중 검출 센서; 및
    상기 하중 검출 센서에서 검출된 하중을 기초로 상기 가스 공급 유닛을 제어하여 상기 용기 내로 공급되는 퍼지 가스의 유량을 조절하는 제어 유닛을 포함하는 퍼지 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 공급 포트는 복수로 구비되고,
    상기 복수의 가스 공급 포트에는 복수의 플로우 스위치가 각각 연결되어, 상기 복수의 가스 공급 포트를 통과하는 퍼지 가스의 유량이 개별적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 퍼지 가스의 유량은 시간, 상기 용기의 내부의 압력, 상기 퍼지 가스의 현재의 유량 중 적어도 하나를 기반으로 조절되는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 스테이지 상에 탑재된 상기 용기의 위치를 검출하는 위치 검출 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 하중 검출 센서에 의해 측정된 하중을 기초로 상기 대상물의 개수를 산출하고, 상기 대상물의 개수를 기초로 상기 용기 내로 공급될 상기 퍼지 가스의 유량을 결정하는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 공급 포트는, 상기 용기의 상기 가스 유입공과 연통되는 가스 공급공을 갖고 상기 용기가 상기 지지 스테이지 상에 탑재될 때 상기 용기의 바닥과 접촉하며 완충 역할을 하는 가스 공급 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 배출 포트는, 상기 용기의 상기 가스 유출공과 연통되는 가스 배출공을 갖고 상기 용기가 상기 지지 스테이지 상에 탑재될 때 상기 용기의 바닥과 접촉하며 완충 역할을 하는 가스 배출 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 장치.
  8. 대상물이 수납된 용기가 탑재되는 지지 스테이지와, 상기 지지 스테이지에 설치되고 상기 용기가 상기 지지 스테이지 상에 탑재될 때 상기 용기의 복수의 가스 유입공과 연통되는 복수의 가스 공급 포트와, 상기 지지 스테이지에 설치되고 상기 용기가 상기 지지 스테이지 상에 탑재될 때 상기 용기의 가스 유출공과 연통되는 가스 배출 포트를 포함하는 퍼지 처리 장치를 사용하여 상기 용기를 퍼지 처리하는 퍼지 처리 방법에 있어서,
    (a) 상기 지지 스테이지 상에 상기 용기를 탑재하는 단계;
    (b) 상기 용기 내로 공급될 퍼지 가스의 유량을 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 복수의 가스 공급 포트를 통과하는 상기 퍼지 가스의 유량을 다르게 설정하여 상기 퍼지 가스의 유량을 조절하거나 상기 복수의 가스 공급 포트 중 전부 또는 일부를 개방하여 상기 퍼지 가스의 유량을 조절하면서, 상기 (b) 단계에서 결정된 유량으로 상기 퍼지 가스를 상기 용기 내로 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 단계는,
    (b-1) 상기 지지 스테이지 상의 상기 용기의 하중 및 상기 용기에 수납된 대상물의 하중을 검출하는 단계; 및
    (b-2) 상기 (b-1) 단계에서 검출된 하중을 기초로 상기 퍼지 가스의 유량을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 지지 스테이지 상의 상기 용기의 하중을 검출하여 상기 용기의 탑재 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 (a) 단계 및 상기 (b) 단계 사이에서,
    상기 지지 스테이지 상의 상기 용기의 위치를 검출하는 단계; 및
    상기 용기의 위치가 미리 설정된 위치가 아닌 경우 상기 퍼지 가스를 공급하는 작동을 중지하는 단계를 더 포함하는 퍼지 처리 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 (b-2) 단계는 상기 (b-1) 단계에서 검출된 상기 대상물의 하중을 기초로 상기 대상물의 개수를 산출하고, 상기 대상물의 개수를 기초로 상기 용기 내로 공급될 상기 퍼지 가스의 유량을 결정하는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 퍼지 가스의 유량은 시간, 상기 용기의 내부의 압력, 상기 퍼지 가스의 현재의 유량 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 퍼지 처리 방법.
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