KR102641036B1 - 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 OHT(Overhead Hoist Transport) 주행레일에 인접하도록 설치되고, 풉이 각각 안착되기 위한 풉안착부가 다수로 마련되며, 상기 풉안착부에 상기 풉과의 내측 연결을 위한 투입포트와 배기포트가 각각 마련되는 STB본체; 상기 풉안착부마다 상기 투입포트에 질소를 공급하도록 연결되고, 질소의 공급을 개폐시키기 위한 공급밸브가 설치되는 공급라인; 상기 풉안착부마다 상기 배기포트로부터 질소를 배기하도록 연결되는 배기라인; 상기 풉으로 공급되는 질소와 상기 풉으로부터 배기되는 질소 중 어느 하나 또는 모두에 대한 온도 및 습도를 측정하도록 설치되는 온습도센서; 상기 공급라인에 공급되는 질소를 가열하도록 설치되는 가열부; 및 상기 온습도센서의 측정값을 제공받고, 상기 공급밸브 및 상기 가열부의 동작을 제어하는 STB퍼지콘트롤러;를 포함하도록 한 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼에 대한 효율적인 질소 퍼지가 이루어지도록 할 수 있고, 퍼지 장치의 컴팩트한 구성을 제공할 수 있으며, 가열된 질소의 퍼지를 통한 웨이퍼에 대한 습도 조절이 가능하도록 함으로써, 습도로 인한 반도체 소자에 대한 결함 발생을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

Description

질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼{Side track buffer with nitrogen purge function}
본 발명은 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼에 대한 효율적인 질소 퍼지가 이루어지도록 하고, 가열된 질소의 퍼지를 통한 웨이퍼에 대한 습도 조절이 가능하도록 함으로써, 습도로 인한 반도체 소자에 대한 결함 발생을 방지하도록 하는 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼에 관한 것이다.
일반적으로. 풉(Front Opening Unified POD; FOUP)은 웨이퍼를 저장 및 이송시키기 위한 용기로서, 웨이퍼에 대한 외부와의 공기 접촉을 차단하여, 웨이퍼의 수율을 향상시키는 역할을 수행한다.
이러한 풉은 공정을 마친 후, OHT(Overhead Hoist Transport) 주행 레일 측면에 위치한 저장 공간인 사이드 트랙 버퍼(STB; Side Track Buffer)에 저장된다.
그러나, 웨이퍼 가공공정 중에 사용되는 공정가스가 웨이퍼의 표면에 잔류한 상태로 풉 내부에 적재되면, 정밀 가공이 어렵게 되고, 웨이퍼 간의 이차적 오염을 초래하게 되며, 웨이퍼 이송 모듈이 풉 내부에 잔류된 공정가스의 흄(Fume)에 의해 오염되어, 장비의 성능 저하를 초래하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서, 한국등록특허 제10-1674454호의 "풉 퍼징용 사이드 트랙 버퍼"가 제시된 바 있는데, 이는 OHT 주행레일이 가로질러 설치되도록 한 쌍으로 구비되며, 복수의 포트가 구비되어 풉이 저장되는 선반; 및 상기 선반의 포트에 설치되어 풉의 공정가스를 배출시키는 퍼징모듈;로 구성되되, 상기 퍼징모듈은, 상기 선반에 설치된 베이스 플레이트와, 상기 풉으로 질소가스를 주입하도록 베이스 플레이트의 상면에 설치된 입력포트와, 상기 입력포트로의 유로를 개폐하도록 상기 선반에 설치된 ON/OFF 밸브와, 상기 입력포트로 공급되는 질소가스의 유량을 측정하도록 상기 선반에 설치된 디지털 유량 스위치 및 상기 풉 내부의 질소가스와 공정가스를 배출시키도록 베이스 플레이트의 상면에 설치된 배기포트로 구성되며, 상기 배기포트를 통해 배출되는 유량을 측정하도록 오리피스와 다이아프램 방식의 차압계로 구성된 유량계가 구비되며, 상기 오리피스와 다이아프램 방식의 차압계의 사이에는 필터가 더 구비된다.
한편, 웨이퍼는 공정 진행 후 보관시 습도가 중요한 요인이 된다. 특히 반도체 소자가 첨단화되어 가면서, 습도는 고품질의 제품 생산에 있어서 결함 유발과 관련하여 중요한 영향을 미치게 된다. 이러한 이유로 인하여, 반도체 소자에 대한 결함 발생에 영향을 미치는 습도의 제어가 중요한데, 반도체 FAB 전체 습도를 제어하는 것이 쉽지 않으므로, 웨이퍼가 25~26장 단위로 보관중인 풉(FOUP; Front Opening Unified Pod) 내부 만이라도 습도를 조절할 필요성을 가지고 있었다.
그러나, 이와 같은 종래 기술은 질소를 퍼징용으로만 사용할 뿐, 반도체 소자의 결함 발생과 관련되는 습도의 조절을 위한 어떠한 구성도 포함하고 있지 않아 이를 개선시킬 필요성을 가지고 있었다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 웨이퍼에 대한 효율적인 질소 퍼지가 이루어지도록 하고, 퍼지 장치의 컴팩트한 구성을 제공하며, 가열된 질소의 퍼지를 통한 웨이퍼에 대한 습도 조절이 가능하도록 함으로써, 습도로 인한 반도체 소자에 대한 결함 발생을 방지하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시례에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, OHT(Overhead Hoist Transport) 주행레일에 인접하도록 설치되고, 풉이 각각 안착되기 위한 풉안착부가 다수로 마련되며, 상기 풉안착부에 상기 풉과의 내측 연결을 위한 투입포트와 배기포트가 각각 마련되는 STB본체; 상기 풉안착부마다 상기 투입포트에 질소를 공급하도록 연결되고, 질소의 공급을 개폐시키기 위한 공급밸브가 설치되는 공급라인; 상기 풉안착부마다 상기 배기포트로부터 질소를 배기하도록 연결되는 배기라인; 상기 풉으로 공급되는 질소와 상기 풉으로부터 배기되는 질소 중 어느 하나 또는 모두에 대한 온도 및 습도를 측정하도록 설치되는 온습도센서; 상기 공급라인에 공급되는 질소를 가열하도록 설치되는 가열부; 및 상기 온습도센서의 측정값을 제공받고, 상기 공급밸브 및 상기 가열부의 동작을 제어하는 STB퍼지콘트롤러;를 포함하는, 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼가 제공된다.
상기 STB본체는, 상기 풉안착부에 안착되는 풉을 감지하기 위한 풉감지센서와 상기 풉의 식별태그를 리딩하는 리더기가 각각 설치되고, 상기 풉감지센서의 감지신호와 상기 리더기의 리딩정보를 상기 STB퍼지콘트롤러에 제공하도록 하며, 상기 STB퍼지콘트롤러는, 상기 풉감지센서의 감지신호를 수신시, 상기 풉에 대한 질소 공급을 위한 공급밸브의 제어를 수행하고, 설정된 시간 경과후, 상기 온습도센서로 측정한 습도 측정값과 상한 설정값을 비교하며, 상기 습도 측정값이 상기 상한 설정값을 초과하면 경보발생부를 통해서 경보를 출력하도록 제어하고, 상기 습도 측정값이 상기 상한 설정값 이하이면, 상기 습도 측정값과 하한 설정값을 비교하며, 상기 습도 측정값이 상기 하한 설정값 미만이면, 상기 풉에 대한 질소 공급을 정지시키도록 상기 공급밸브의 제어를 수행하고, 상기 습도 측정값이 상기 하한 설정값 이상이면, 상기 풉에 대한 질소의 공급을 유지하도록 상기 공급밸브의 제어를 수행하며, 상기 풉감지센서의 감지신호가 수신되지 않을 때까지 상기 습도 측정을 통한 상기 풉에 대한 질소 공급과 질소 공급 정지 과정을 반복 수행하도록 하고, 상기 상한 설정값은, 8 ~ 12% RH이고, 상기 하한 설정값은, 2 ~ 5% RH일 수 있다.
상기 가열부는, 상기 공급라인에 양단이 연결되어 바이패스 경로를 제공하는 가열라인; 상기 가열라인에 설치되어 통과하는 질소를 가열하는 히터; 상기 가열라인의 양단에 각각 설치되고, 질소의 공급을 개폐시키는 제 1 및 제 2 공급밸브; 및 상기 가열라인에서 상기 히터의 전단과 후단에 각각 설치되어, 온도 및 습도의 측정값을 정보로서 상기 STB퍼지콘트롤러에 제공하는 입구온습도센서 및 출구온습도센서;를 포함하고, 상기 공급라인에서 상기 풉안착부 각각에 안착된 상기 풉 각각에 질소를 공급하기 위하여, 다수로 분기되기 전에 해당하는 부분에 단일로 설치되도록 상기 STB본체의 상단에 설치되는 히팅박스 내에 마련됨으로써, 상기 풉 각각으로 분배 공급되기 위한 질소를 가열하도록 할 수 있다.
상기 공급라인 및 상기 배기라인은, 공급플로우스위치와 배기플로우스위치가 각각 설치되고, 상기 배기라인은, 상기 배기플로우스위치의 전단과 후단의 압력 차이를 측정하기 위하여 설치되는 차압센서가 상기 STB퍼지콘트롤러에 압력 측정값을 제공하도록 할 수 있다.
상기 공급라인에서 상기 공급밸브의 후단에 설치되는 공급조절밸브; 상기 공급라인에서 상기 공급조절밸브를 바이패스하도록 연결되는 바이패스라인; 상기 바이패스라인에 설치되는 유량조절니들밸브; 상기 공급라인에서 상기 공급밸브와 상기 공급조절밸브 사이로부터 상기 배기라인에서 상기 배기플로우스위치의 전단에 연결되는 클리닝라인; 및 상기 클리닝라인으로부터 상기 배기라인으로 질소의 공급을 개폐시키도록 설치되는 클리닝밸브;를 더 포함하고, 상기 STB퍼지콘트롤러는, 상기 STB본체 또는 상기 풉안착부에 마련되는 풉감지센서를 통해서 상기 풉이 감지되면, 상기 공급조절밸브를 설정된 양의 질소가 공급될 때까지 동작시키고, 이후 상기 공급조절밸브를 차단시키면, 상기 유량조절니들밸브에 의해 질소를 풉에 공급하도록 하며, 상기 풉감지센서를 통해서 상기 풉이 상기 풉안착부로부터 언로딩되는 것으로 판단되면, 정해진 시간 동안의 클리닝밸브의 개방에 의해 상기 클리닝라인을 통해서 질소가 상기 배기플로우스위치 및 상기 차압센서 측으로 공급되어 클리닝을 수행하도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼에 의하면, 웨이퍼에 대한 효율적인 질소 퍼지가 이루어지도록 할 수 있고, 퍼지 장치의 컴팩트한 구성을 제공할 수 있으며, 가열된 질소의 퍼지를 통한 웨이퍼에 대한 습도 조절이 가능하도록 함으로써, 습도로 인한 반도체 소자에 대한 결함 발생을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼의 요부를 도시한 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼의 사용 상태를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼의 제어를 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼에서 질소의 경로를 나타낸 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼에서 습도 조절 과정을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼의 요부를 도시한 저면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼의 사용 상태를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼를 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼의 제어를 위한 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼에서 질소의 경로를 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼(100)는 STB본체(110), 공급라인(120), 배기라인(130), 온습도센서(141,142), 가열부(180) 및 STB퍼지콘트롤러(190)를 포함할 수 있다.
STB본체(110)는 OHT(Overhead Hoist Transport) 주행레일(200; 도 3 참조)에 인접하도록 설치되고, 풉(10)이 각각 안착되기 위한 풉안착부(111)가 다수로 마련되며, 풉안착부(111)에 풉(10)과의 내측 연결을 위한 투입포트(111a)와 배기포트(111b)가 각각 마련된다. 따라서, 풉(10)은 풉안착부(111)에 안착되면, 저면에 마련되는 투입구(12) 및 배기구(13)가 투입포트(111a)와 배기포트(111b) 각각에 연결됨으로써, 투입포트(111a)를 통해 공급되는 질소가 투입구(12)를 통해 내측으로 공급되도록 함과 아울러, 내측의 질소가 배기구(13)를 통해 배기포트(111b)로 배기되도록 할 수 있다. 여기서 풉안착부(111)는 상면에 풉(10)의 안착을 위한 플레이트 구조를 가질 수 있고, 풉(10)이 안정적으로 안착되기 위한 다양한 지지 내지 결합 구조를 가질 수 있다.
STB본체(110)는 예컨대 한 쌍으로 이루어져서 각각의 사이에 OHT 주행레일(200)이 가로지르도록 설치되어(도 3 참조), OHT에 의해 공정을 마친 풉(10)이 내측에 안착 내지 저장되도록 할 수 있다.
STB본체(110)는 풉안착부(111)에 안착되는 풉(10)을 감지하기 위한 풉감지센서(151,152)와 풉(10)의 식별태그(11)를 리딩하는 리더기(160)가 각각 설치될 수 있고, 풉감지센서(151,152)의 감지신호와 리더기(160)의 리딩정보를 STB퍼지콘트롤러(190)에 제공하도록 할 수 있다.
풉감지센서(151,152)는 풉안착부(111)에 안착되는 풉(10)을 감지하도록 설치되는데, 예컨대, 풉안착부(111)에서 양측에 각각 설치되는 제 1 풉감지센서(151)와 제 2 풉감지센서(152)로 이루어질 수 있다. STB퍼지콘트롤러(190)는 제 1 및 제 2 풉감지센서(151,152) 중 어느 하나 또는 모두의 감지신호를 수신시 풉(10)이 풉안착부(111)에 로딩된 것으로 판단하거나, 제 1 및 제 2 풉감지센서(151,152) 모두의 감지신호를 이용하되, 감지신호가 수신되는 정해진 순서에 따라 풉(10)이 풉안착부(111)에 로딩된 것으로 판단할 수 있고, 이를 통해 풉(10)에 대한 퍼지 동작을 수행해야 하는지, 정지해야 하는지 여부를 판단할 수 있다.
리더기(160)는 풉안착부(111)에 풉(10)의 식별태그(11)를 리딩하도록 설치되는데, 일례로 웨이퍼카세트(10)의 식별태그(11)가 RFID 태그인 경우, 이의 리딩을 위하여, RFID 리더기로 이루어질 수 있다. 따라서, 리더기(160)를 통해서 풉(10) 및 이에 수용된 웨이퍼에 대한 정보를 획득하도록 할 수 있으며, 이를 통해 웨이퍼의 위치 및 상태를 상위 제어기에서 감시 및 스캔할 수 있도록 한다.
공급라인(120)은 풉안착부(111)마다 투입포트(111a)에 질소를 공급하도록 연결되고, 질소의 공급을 개폐시키기 위한 공급밸브(121)와 질소의 필터링을 위한 필터(122)가 설치된다. 공급밸브(121)는 이하에서 STB퍼지콘트롤러(190)에 의해 제어되는 밸브와 마찬가지로, 제어밸브로 이루어질 수 있고, 일례로 솔레노이드밸브로 이루어질 수 있다. 필터(122)는 통과하는 질소에 포함되는 파티클 등의 이물질을 필터링하여 제거하기 위한 다양한 재질 및 구조의 필터링 부재가 단일 또는 다수로 이루어질 수 있다.
공급라인(120)은 공급플로우스위치(124,125)가 설치되는데, 공급플로우스위치(124,125)에 의해 질소 공급량의 모니터링을 수행할 수 있도록 한다. 공급플로우스위치(124,125)는 필요에 따라 공급라인(120) 상에 다수, 예컨대 제 1 플로우스위치(124)와 제 2 플로우스위치(125)가 설치되도록 구성될 수 있다. 공급플로우스위치(124,125)는 2~100L/min의 유량을 설정할 수 있다.
배기라인(130)은 풉안착부(111)마다 배기포트(111b)로부터 질소를 배기하도록 연결된다. 배기라인(130)은 배기플로우스위치(132)가 설치되는데, 배기플로우스위치(132)에 의해 질소 배기량의 모니터링을 수행할 수 있도록 한다.
공급라인(120)과 배기라인(130)에는 질소의 이동을 차단하기 위한 공급차단밸브(123)와 배기차단밸브(131)가 각각 설치될 수 있는데, 이러한 공급차단밸브(123)와 배기차단밸브(131)는 수동 조작이 가능하도록 메뉴얼 밸브로 이루어질 수 있으나, 이에 반드시 한하는 것은 아니며, 조작신호에 의해 동작하는 밸브로 이루어질 수도 있다.
배기라인(130)은 배기플로우스위치(132)의 전단과 후단의 압력 차이를 측정하기 위하여 설치되는 차압센서(170)가 STB퍼지콘트롤러(190)에 압력 측정값을 제공하도록 할 수 있다. 따라서, STB퍼지콘트롤러(190)는 차압센서(170)의 측정값으로부터 배기플로우스위치(132)에 흄이 쌓이는 것을 감지하여, 이를 감지시 정해진 단말기에 경보를 제공하거나, 경보음의 발생이나 경보등의 점등과 같은 경보를 발생시킬 수 있고, 이를 통해 배기플로우스위치(132)의 여과도 관리나 교환시기를 파악할 수 있다.
온습도센서(141,142)는 풉(10)으로 공급되는 질소와 풉(10)으로부터 배기되는 질소 중 어느 하나 또는 모두에 대한 온도 및 습도를 측정하도록 설치되는데, 일례로 본 실시례에서처럼, 공급라인(120)에서 풉안착부(111) 부근에 설치되는 공급온습도센서(141)와, 배기라인(130)에서 풉안착부(111) 부근에 설치되는 배기온습도센서(142)로 이루어질 수 있고, STB퍼지콘트롤러(190)에 의한 온도 및 습도 제어의 기준으로서, 이들이 각각 측정한 온도나 습도의 평균값을 이용하거나, 이들이 각각 측정한 온도나 습도 중에서, 어느 하나 또는 최대값이나 최소값을 이용하도록 구성될 수 있다.
가열부(180)는 공급라인(120)에 공급되는 질소를 가열하도록 설치된다. 가열부(180)는 공급라인(120)에 양단이 연결되어 바이패스 경로를 제공하는 가열라인(181)과, 가열라인(181)에 설치되어 통과하는 질소를 가열하는 히터(182)와, 가열라인(181)의 양단에 각각 설치될 수 있고, 질소의 공급을 개폐시키는 제 1 및 제 2 공급밸브(183,184)와, 가열라인(181)에서 히터(182)의 전단과 후단에 각각 설치되어, 온도 및 습도의 측정값을 정보로서 STB퍼지콘트롤러(190)에 제공하는 입구온습도센서(185) 및 출구온습도센서(186)를 포함할 수 있는데, 공급라인(120)에서 풉안착부(111) 각각에 안착된 풉(10) 각각에 질소를 공급하기 위하여, 다수로 분기되기 전에 해당하는 부분에 단일로 설치되도록 STB본체(110)의 상단에 설치되는 히팅박스(112) 내에 마련됨으로써, 풉(10) 각각으로 분배 공급되기 위한 질소를 가열하도록 할 수 있다. 히터(182)는 전기에너지를 열에너지로 전환하는 전열선 또는 이에 한하지 않고, 열매체와의 열교환에 의해 질소에 열을 제공하는 열교환기를 비롯하여 다양한 가열장치가 사용될 수 있다. 제 1 및 제 2 공급밸브(183,184) 각각은 질소의 흐름을 공급라인(120) 또는 가열라인(181)으로 전환하거나, 차단하도록 하는 3방향밸브 또는 다수의 양방향밸브로 구성될 수 있다. 입구온습도센서(185) 및 출구온습도센서(186)는 가열대상인 질소가 원하는 온도 및 습도를 가지도록 제어하기 위한 질소의 온도 및 습도를 제공하게 되는데, 이들 각각의 측정값 중 어느 하나를 사용하거나, 이들의 평균값, 최소값 또는 최대값을 사용할 수 있다. 이러한 가열부(180)는 STB퍼지콘트롤러(190)의 제어에 의해 풉(10)에 공급되는 질소의 온도를 조절해서, 질소의 온도 및 습도가 웨이퍼에 요구되는 최적의 온도 및 습도 조건이 되도록 할 수 있다.
STB퍼지콘트롤러(190)는 도 7을 참조하면, 예컨대, 풉감지센서(151,152)의 감지신호를 수신시(S11), 풉(10)에 대한 질소 공급을 위한 공급밸브(121)의 제어를 수행할 수 있고(S12), 설정된 시간, 예컨대 1~60분 경과후(S13), 온습도센서(141,142)로 측정한 습도 측정값과 상한 설정값을 비교할 수 있으며(S14,S15), 습도 측정값이 상한 설정값을 초과하면 경보발생부(미도시)를 통해서 경보를 출력하도록 제어할 수 있고(S16), 습도 측정값이 상한 설정값 이하이면, 습도 측정값과 하한 설정값을 비교할 수 있으며(S17), 습도 측정값이 하한 설정값 미만이면, 풉(10)에 대한 질소 공급을 정지시키도록 공급밸브(121)의 제어를 수행할 수 있고, 습도 측정값이 하한 설정값 이상이면, 풉(10)에 대한 질소의 공급을 유지하도록 공급밸브(121)의 제어를 수행할 수 있으며(S19), 풉감지센서(151,152)의 감지신호가 수신되지 않을 때까지 습도 측정을 통한 풉(10)에 대한 질소 공급과 질소 공급 정지 과정(S14~S19)을 반복 수행할 수 있다. 여기서, 상한 설정값은 8 ~ 12% RH일 수 있고, 일례로 10% RH일 수 있다. 하한 설정값은 2 ~ 5% RH일 수 있고, 일례로 3.5% RH일 수 있다. 또한 이러한 상한 설정값과 하한 설정값은 조작부(미도시)의 조작에 의해 적절히 변경할 수 있는데, 이렇게 조작부에 의해 변경된 상한 설정값과 하한 설정값을 수신받은 STB퍼지콘트롤러(190)가 변경된 상한 설정값과 하한 설정값으로 제어를 수행하게 된다. 따라서, 이러한 상한 설정값과 하한 설정값에 의한 2단 설정값 범위와의 비교를 통하여, 풉(10) 내부에 대한 효율적인 습도 제어를 가능하도록 하고, 습기로 인한 반도체 소자에 대한 결함을 크게 감소시키도록 할 수 있다.
STB퍼지콘트롤러(190)는 온습도센서(141,142)의 측정값을 제공받고, 공급밸브(121) 및 가열부(180)의 동작을 제어하도록 한다. STB퍼지콘트롤러(190)는 예컨대, 온습도센서(141,142)를 통한 실시간 온도 및 습도의 측정 및 모니터링을 통해서 풉(10)의 내부 습도를 예컨대, 10% RH 이내로, 내부 온도를 정해진 온도 범위 내로 관리해서, 천연 산화물(Natural Oxide) 생성 및 오염(Contamination) 발생을 방지하여, 반도체 소자의 제조를 위한 생산성 및 품질 향상에 기여할 수 있다. 또한, STB퍼지콘트롤러(190)는 풉감지센서(151,152)의 감지신호 및 리더기(160)의 리딩정보를 제공받아, 퍼지 동작의 시작과 정지 판단 뿐만 아니라, 웨이퍼의 식별 및 이동 등의 정보를 획득하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시례에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼(100)는 공급라인(120)에서 공급밸브(121)의 후단에 설치되는 공급조절밸브(126)와, 공급라인(120)에서 공급조절밸브(126)를 바이패스하도록 연결되는 바이패스라인(127)과, 바이패스라인(127)에 설치되는 유량조절니들밸브(128)와, 공급라인(120)에서 공급밸브(121)와 공급조절밸브(126) 사이로부터 배기라인(130)에서 배기플로우스위치(132)의 전단에 연결되는 클리닝라인(133)과, 클리닝라인(133)으로부터 배기라인(130)으로 질소의 공급을 개폐시키도록 설치되는 클리닝밸브(134)를 더 포함할 수 있고, STB퍼지콘트롤러(190)는 풉감지센서(151,152)를 통해서 풉(10)이 감지되면, 공급조절밸브(126)를 설정된 양의 질소가 공급될 때까지 동작시키고, 이후 공급조절밸브(126)를 차단시키면, 유량조절니들밸브(128)에 의해 질소를 풉(10)에 공급하도록 하며, 풉감지센서(151,152)를 통해서 풉(10)이 풉안착부(111)로부터 언로딩되는 것으로 판단되면, 정해진 시간, 예컨대 3~10초, 일례로 5초 동안의 클리닝밸브(134)의 개방에 의해 클리닝라인(133)을 통해서 질소가 배기플로우스위치(132) 및 차압센서(170) 측으로 공급되어 클리닝을 수행하도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼에 따르면, 웨이퍼에 대한 효율적인 질소 퍼지가 이루어지도록 할 수 있고, 퍼지 장치의 컴팩트한 구성을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 가열된 질소의 퍼지를 통한 웨이퍼에 대한 습도 조절이 가능하도록 함으로써, 습도로 인한 반도체 소자에 대한 결함 발생을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 풉 11 : 식별태그
12 : 투입구 13 : 배기구
110 : STB본체 111 : 풉안착부
111a : 투입포트 111b : 배기포트
112 : 히팅박스 120 : 공급라인
121 : 공급밸브 122 : 필터
123 : 공급차단밸브 124 : 제 1 공급플로우스위치
125 : 제 2 공급플로우스위치 126 : 공급조절밸브
127 : 클리닝라인 128 : 유량조절니들밸브
130 : 배기라인 131 : 배기차단밸브
132 : 배기플로우스위치 133 : 클리닝라인
134 : 클리닝밸브 141 : 공급온습도센서
142 : 배기온습도센서 151 : 제 1 풉감지센서
152 : 제 2 풉감지센서 160 : 리더기
170 : 차압센서 180 : 가열부
181 : 가열라인 182 : 히터
183 : 제 1 공급밸브 184 : 제 2 공급밸브
185 : 입구온습도센서 186 : 출구온습도센서
190 : STB퍼지콘트롤러 200 : 주행레일

Claims (5)

  1. OHT(Overhead Hoist Transport) 주행레일에 인접하도록 설치되고, 풉이 각각 안착되기 위한 풉안착부가 다수로 마련되며, 상기 풉안착부에 상기 풉과의 내측 연결을 위한 투입포트와 배기포트가 각각 마련되는 STB본체;
    상기 풉안착부마다 상기 투입포트에 질소를 공급하도록 연결되고, 질소의 공급을 개폐시키기 위한 공급밸브가 설치되는 공급라인;
    상기 풉안착부마다 상기 배기포트로부터 질소를 배기하도록 연결되는 배기라인;
    상기 풉으로 공급되는 질소와 상기 풉으로부터 배기되는 질소 중 어느 하나 또는 모두에 대한 온도 및 습도를 측정하도록 설치되는 온습도센서;
    상기 공급라인에 공급되는 질소를 가열하도록 설치되는 가열부; 및
    상기 온습도센서의 측정값을 제공받고, 상기 공급밸브 및 상기 가열부의 동작을 제어하는 STB퍼지콘트롤러;
    를 포함하고,
    상기 공급라인 및 상기 배기라인은,
    공급플로우스위치와 배기플로우스위치가 각각 설치되고,
    상기 배기라인은,
    상기 배기플로우스위치의 전단과 후단의 압력 차이를 측정하기 위하여 설치되는 차압센서가 상기 STB퍼지콘트롤러에 압력 측정값을 제공하도록 하고,
    상기 공급라인에서 상기 공급밸브의 후단에 설치되는 공급조절밸브;
    상기 공급라인에서 상기 공급조절밸브를 바이패스하도록 연결되는 바이패스라인;
    상기 바이패스라인에 설치되는 유량조절니들밸브;
    상기 공급라인에서 상기 공급밸브와 상기 공급조절밸브 사이로부터 상기 배기라인에서 상기 배기플로우스위치의 전단에 연결되는 클리닝라인; 및
    상기 클리닝라인으로부터 상기 배기라인으로 질소의 공급을 개폐시키도록 설치되는 클리닝밸브;를 더 포함하고,
    상기 STB퍼지콘트롤러는,
    상기 STB본체 또는 상기 풉안착부에 마련되는 풉감지센서를 통해서 상기 풉이 감지되면, 상기 공급조절밸브를 설정된 양의 질소가 공급될 때까지 동작시키고, 이후 상기 공급조절밸브를 차단시키면, 상기 유량조절니들밸브에 의해 질소를 풉에 공급하도록 하며, 상기 풉감지센서를 통해서 상기 풉이 상기 풉안착부로부터 언로딩되는 것으로 판단되면, 정해진 시간 동안의 상기 클리닝밸브의 개방에 의해 상기 클리닝라인을 통해서 질소가 상기 배기플로우스위치 및 상기 차압센서 측으로 공급되어 클리닝을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는, 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 STB본체는,
    상기 풉안착부에 안착되는 풉을 감지하기 위한 풉감지센서와 상기 풉의 식별태그를 리딩하는 리더기가 각각 설치되고, 상기 풉감지센서의 감지신호와 상기 리더기의 리딩정보를 상기 STB퍼지콘트롤러에 제공하도록 하며,
    상기 STB퍼지콘트롤러는,
    상기 풉감지센서의 감지신호를 수신시, 상기 풉에 대한 질소 공급을 위한 공급밸브의 제어를 수행하고, 설정된 시간 경과후, 상기 온습도센서로 측정한 습도 측정값과 상한 설정값을 비교하며, 상기 습도 측정값이 상기 상한 설정값을 초과하면 경보발생부를 통해서 경보를 출력하도록 제어하고, 상기 습도 측정값이 상기 상한 설정값 이하이면, 상기 습도 측정값과 하한 설정값을 비교하며, 상기 습도 측정값이 상기 하한 설정값 미만이면, 상기 풉에 대한 질소 공급을 정지시키도록 상기 공급밸브의 제어를 수행하고, 상기 습도 측정값이 상기 하한 설정값 이상이면, 상기 풉에 대한 질소의 공급을 유지하도록 상기 공급밸브의 제어를 수행하며, 상기 풉감지센서의 감지신호가 수신되지 않을 때까지 상기 습도 측정을 통한 상기 풉에 대한 질소 공급과 질소 공급 정지 과정을 반복 수행하도록 하고,
    상기 상한 설정값은,
    8 ~ 12% RH이고,
    상기 하한 설정값은,
    2 ~ 5% RH인, 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 공급라인에 양단이 연결되어 바이패스 경로를 제공하는 가열라인;
    상기 가열라인에 설치되어 통과하는 질소를 가열하는 히터;
    상기 가열라인의 양단에 각각 설치되고, 질소의 공급을 개폐시키는 제 1 및 제 2 공급밸브; 및
    상기 가열라인에서 상기 히터의 전단과 후단에 각각 설치되어, 온도 및 습도의 측정값을 정보로서 상기 STB퍼지콘트롤러에 제공하는 입구온습도센서 및 출구온습도센서;를 포함하고,
    상기 공급라인에서 상기 풉안착부 각각에 안착된 상기 풉 각각에 질소를 공급하기 위하여, 다수로 분기되기 전에 해당하는 부분에 단일로 설치되도록 상기 STB본체의 상단에 설치되는 히팅박스 내에 마련됨으로써, 상기 풉 각각으로 분배 공급되기 위한 질소를 가열하도록 하는, 질소 퍼지 기능을 가지는 사이드 트랙 버퍼.
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