KR200482352Y1 - 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치 - Google Patents

웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치 Download PDF

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KR200482352Y1 KR2020150003672U KR20150003672U KR200482352Y1 KR 200482352 Y1 KR200482352 Y1 KR 200482352Y1 KR 2020150003672 U KR2020150003672 U KR 2020150003672U KR 20150003672 U KR20150003672 U KR 20150003672U KR 200482352 Y1 KR200482352 Y1 KR 200482352Y1
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Abstract

본 고안은 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치에 관한 것으로서, 해당 기체 확산 장치는 홀딩 공간이 있는 본체 하나, 홀딩 공간에 소재하며 본체의 앞쪽 부위에 설치되고 한 쪽 끝이 본체의 앞쪽과 통로를 형성하는 정지 부품 하나, 그리고 상기 본체와 연결되는 공기 진입 부품 하나로 구성된다. 해당 기체 확산 장치는 상기 통로를 통제하는 방식으로 기체를 카세트 내에 균등하게 채운다.

Description

웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치{GASEOUS DIFFUSION APPARATUS FOR WAFER CASSETTE}
본 고안은 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치에 관한 것이며, 또한 공정내 웨이퍼 카세트의 청결 유지 및 내부 기체 확산 방법에 관한 것이다.
오늘날 전자 부품의 크기는 나노 미터 등급으로 축소되었다. 일반 환경에서의 대기 속 미세 입자는 전자 부품에 매우 큰 영향을 주며 전자 부품의 신뢰성을 상당히 저하시킨다. 따라서, 반도체 웨이퍼의 고도 청결을 유지하고 웨이퍼가 미세 입자에 의해 오염됨으로 인해 부품의 신뢰도에 영향을 주지 않도록 보장하기 위해 반도체 웨이퍼 제조공정에서 반도체 웨이퍼의 유지, 운송 및 저장은 종종 웨이퍼 캐리어로 수행하는데, 그 중 한 가지 웨이퍼 캐리어가 공정내 웨이퍼 카세트(Front Opening Unified Pod, FOUP)이다.
기존의 공정내 웨이퍼 카세트에는 입구가 있는 카세트 본체 하나와 해당 입구를 밀봉하는 문이 있으며, 카세트 본체 내에는 복수의 반도체 웨이퍼를 평행하게 놓을 수 있는 유지 장치가 들어있다. 웨이퍼 카세트 내의 고도의 청결을 유지하기 위해서 카세트를 자주 정기적으로 깨끗이 세척할 필요가 있다. 그리고 카세트 내부의 고도로 깨끗한 공간을 유지하기 위해 통상적으로 공기 구멍을 설치한다. 또한 웨이퍼 카세트 내부에 웨이퍼를 탑재할 때, 웨이퍼의 표면 습도를 줄이기 위해 웨이퍼 카세트 내부에 확산 장치를 설치한다. 이 때 확산 장치에는 복수의 공기 구멍이 있는데 이러한 공기 구멍들은 웨이퍼 카세트의 아래쪽에서 시작해서 위쪽을 향해 배열되어 카세트에 채워진 기체가 균등하게 확산될 수 있도록 한다. 여기서 해결해야 하는 문제는 바로 어떻게 기체를 균등하게 웨이퍼 카세트 내로 확산시키는 것인가 하는 것이다.
기존의 공정내 웨이퍼 카세트의 세척 방식은 웨이퍼 카세트 내에 웨이퍼가 없을 때 공정내 웨이퍼 카세트 바닥쪽의 공기 진입 및 방출 구멍을 공기 진입 구멍 두 개, 공기 방출 구멍 두 개로 배치하는 것이다. 기체가 공정내 웨이퍼 카세트 바닥쪽의 공기 진입 구멍 두 개를 통해서 공정내 웨이퍼 카세트로 들어갈 때, 대부분의 기체는 두 개의 공기 진입 구멍 주변에 있는 수증기 및 산소와 섞여서 공기 방출 구멍 쪽으로 확산하고 흐르게 된다. 따라서 공기 진입 구멍에서 멀리 떨어진 구역 내의 수증기와 산소를 세척하려면 반드시 더 많은 기체를 계속해서 채워야 한다. 채운 기체의 양이 많을수록 기체와 섞여서 대체될 수 있는 수증기와 산소의 양도 더 많게 되며, 이는 세척 효율이 높다는 것을 나타낸다. 이와 반대로, 채운 기체의 양이 적을수록 기체와 섞여서 대체될 수 있는 수증기와 산소의 양도 적으므로 이는 세척 효율이 낮다는 것을 나타낸다. 따라서 높은 세척 효율을 성취하기 위해 공기 진입 구멍을 세개, 공기 방출 구멍을 한개로 개량하여 수증기 및 산소와의 섞임 속도를 빠르게 하는 방법도 있다. 하지만 이러한 방법은 공정내 웨이퍼 카세트 내부에 웨이퍼가 탑재되지 않았을 때만 사용할 수 밖에 없고 공정내 웨이퍼 카세트에 웨이퍼가 들어있을 때 웨이퍼의 표면 습도를 줄이는 데는 적용시킬 수 없다.
웨이퍼를 공정내 웨이퍼 카세트에 탑재할 때, 세척용 기체는 카세트 아래쪽의 공기 구멍을 통해 카세트로 흘러 들어온 후 균등하게 확산되어야 한다. 기존의 공정내 웨이퍼 카세트에는 튜브형 확산 통제 장치가 하나 있다. 해당 튜브형 환경 통제 장치에는 공기 구멍, 그리고 웨이퍼 저장 카세트 내부와 연결되는 복수의 좁고 기다란 틈이 설치된다. 한 개 또는 두 개의 튜브형 확산 장치를 공정내 웨이퍼 카세트의 뒤쪽 모퉁이 또는 칸에 선택적으로 배치하고 공정내 웨이퍼 카세트 아래쪽 부분에 소재한 세척입구와 연결시킨다. 흡수용 자재 또는 흡수용 자재 대체품으로 사용되는 것 외에, 상기 튜브형 확산 통제 장치에는 필터가 하나 있을 수 있다. 그리고 튜브형 부품 또는 세척 입구 내에는 역류 방지 밸브가 하나 있을 수 있다. 이러한 밸브를 이용해서 웨이퍼 카세트에 흘러 들어가고 나오는 기체의 흐름 방향을 통제하고 밸브가 위의 튜브형 확산 부품과 밀봉 연결되도록 한다. 이 방법을 사용하면 세척용 기체를 카세트 본체 아래에서 위로 직접 운송할 수 있어 기체가 위쪽의 공기 구멍을 통해 카세트 본체로 유입되어 카세트 본체를 세척한다. 하지만 이 방법은 세척용 기체가 아래쪽에서 카세트로 흘러 들어갈 때, 우선 아래쪽의 공기 구멍을 통해 카세트 본체 내부로 흘러 들어가므로 이 때 카세트 본체 아래쪽 기체의 흐름 양이 위쪽의 것보다 크기 때문에 카세트 본체 내부의 세척 효과가 고르지 않게 된다.
상기 설명에서 알 수 있듯이, 이전의 기술은 공정내 웨이퍼 카세트의 아래쪽의 공기 진입 구멍과 방출 구멍의 거리를 이용하여 카세트 내부의 세척용 기체가 섞이는 것을 통제하거나, 확산 장치를 설치하는 방식으로 세척용 기체를 공정내 웨이퍼 카세트의 아래쪽에서 위로 운송하였다. 하지만 이러한 방법들은 웨이퍼 카세트 내부의 세척용 기체 확산량이 같도록 하지 못했다. 따라서 웨이퍼 카세트 내부에 웨이퍼를 넣을 때 사각 지대가 많이 발생하여 불균등한 확산을 초래하고 웨이퍼의 습도 제어 효과가 좋지 않았다.
본 고안의 일차적 목적은 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치를 제공하는 것으로서, 해당 확산 장치를 통해서 공정내 웨이퍼 카세트 내에 기체를 균등하게 확산시키는 효과를 달성하는 것이다.
본 고안의 이차적 목적은 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치를 제공하는 것으로서, 해당 기체 확산 장치에는 첫째 및 둘째 공기실이 있으며, 상기 공기 진입 부품이 공기를 채울 때, 채워진 기체는 첫째 공기실에서 둘째 공기실로 균등하게 확산된다.
본 고안의 또 다른 목적은 공정내 웨이퍼 카세트를 제공하는 것으로서, 해당 공정내 웨이퍼 카세트에는 카세트 본체 한 개와 확산 장치 한 개가 있으며, 해당 확산 장치는 공정내 웨이퍼 카세트 뒤쪽에 설치된다.
상기 목적과 효과를 달성하기 위해, 본 고안은 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치를 제시한다. 해당 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치에는 홀딩 공간이 있는 하나의 본체가 형성되며, 해당 홀딩 공간에 정지 부품이 형성되는데, 정지 부품의 한쪽 끝은 본체의 뒤쪽(rear side)에 연결되는 한편, 정지 부품의 다른쪽 끝과 본체의 앞쪽(front side)은 통로를 형성한다. 해당 정지 부품은 홀딩 공간을 첫째 공기실과 둘째 공기실로 나눈다. 첫째 공기실은 공기 진입 부품과 연결된다. 해당 공기 진입 부품과 통로는 상기 본체와 인접한 쪽에 설치되고, 둘째 공기실의 본체 뒤쪽에 최소한 한 개의 공기 방출 구멍이 설치되며, 공기 방출 구멍은 웨이퍼 카세트의 내부 공간과 연결된다.
본 고안의 실시예 한 가지에서, 상기 정지 부품에는 확장 부품이 한 개 있으며, 해당 확장 부품은 첫째 공기실 방향으로 확장된다.
본 고안의 실시예 한 가지에서, 본체의 앞쪽을 향한 상기 확장 부품에는 평면이 하나 있으며, 해당 평면의 너비는 공기 진입 부품과 멀어지는 방향으로 점점 커진다.
본 고안의 실시예 한 가지에서, 본체의 앞쪽을 향한 상기 확장 부품에는 평면이 하나 있으며, 해당 평면에는 첫째 부분 하나와 둘째 부분 하나가 있다. 그리고 둘째 부분의 너비는 첫째 부분의 너비보다 크다.
본 고안의 실시예 한 가지에서, 상기 첫째 부분은 공기 진입 부품의 한쪽과 인접하며, 둘째 부분은 공기 진입 부품의 한쪽과 멀리한다. 그리고 첫째 부분의 너비는 변하지 않지만, 둘째 부분의 너비는 공기 진입 부품과 멀어지는 방향 쪽으로 점점 커진다.
본 고안의 실시예 한 가지의 공정내 웨이퍼 카세트에는 카세트 본체 하나, 그리고 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치 하나가 있으며, 해당 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치는 카세트 본체의 뒤쪽에 설치된다.
상기에서 설명된 바와같이 본 고안은, 공정내 웨이퍼 카세트를 제공할 수 있으며, 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치를 통해서 공정내 웨이퍼 카세트 내에 기체를 균등하게 확산시킬 수 있다.
도 1-a는 본 고안의 일부 실시예에 따른 웨이퍼 카세트 기체 확산 장치를 표시하는 도면이다.
도 1-b는 본 고안의 도 1-a에 표시된 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치의 B'-B' 단면도이다.
도 2-a는 본 고안의 일부 실시예에 따른 웨이퍼 카세트 기체 확산 장치를 표시하는 도면이다.
도 2-b는 본 고안의 도 2-a에 표시된 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치의 B'-B' 단면도이다.
도 2-c는 본 고안의 도 2-a에 표시된 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치의 C'-C' 단면도이다.
도 3은 본 고안의 다른 실시예의 공정내 웨이퍼 카세트를 표시하는 도면이다.
본 고안의 특성과 성취하고자 하는 바를 소개하기 위해 일부 실시예와 더불어 자세한 설명을 아래와 같이 제공하는 바이다.
도 1-a를 참조하면, 해당 도면은 본 고안의 일부 실시예에 따른 웨이퍼 카세트 기체 확산 장치를 표시하는 도이다. 도면에 표시된 바와 같이 본 고안인 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치는 본체(10) 하나, 정지 부품(20) 하나, 첫째 공기실(101) 하나, 공기 진입 부품(30) 하나, 둘째 공기실(102) 하나, 그리고 최소한 한 개의 공기 방출 구멍(40)으로 구성되었다.
도 1-b를 참조하면, 해당 도면은 본 고안의 도 1-a에 표시된 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치의 B'-B' 단면도이다. 도면에 표시된 바와 같이 해당 본체(10)에는 홀딩 공간이 하나 있으며, 정지 부품(20)은 해당 홀딩 공간에 소재하고 정지 부품(20)의 한쪽 끝은 본체(10)의 앞쪽과 통로를 형성하고 해당 홀딩 공간을 첫째 공기실(101)과 둘째 공기실(102)로 나눈다. 첫째 공기실(101)은 공기 진입 부품(30)과 연결되며, 공기 진입 부품(30)과 통로는 본체(10)와 인접한 측면에 설치된다. 그리고 둘째 공기실(102)의 본체 뒤쪽에는 최소한 한 개의 공기 방출 구멍(40)이 설치된다.
본 고안인 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치에서, 세척용 기체가 공기 진입 부품(30)에 의해 채워질 때, 세척용 기체는 첫째 공기실(101)로 들어간다. 이때 첫째 공기실(101)은 통로를 통해서 둘째 공기실(102)과 연결된다. 그리고 세척용 기체가 첫째 공기실(101)에서 둘째 공기실(102) 아래쪽 및 위쪽으로 흐르는 양을 통로를 이용해서 통제하면 세척용 기체가 위쪽으로 채워지는 속도를 보다 빠르게 할 수 있고 통로를 통과해서 둘째 공기실(102)로 채워지는 세척용 기체의 속도가 더디게 할 수 있다. 따라서 첫째 공기실(101)에서 둘째 공기실(102)로 들어가는 세척용 기체의 흐름 양의 차이를 대폭 줄일 수 있다.
도 2-a를 참조하면, 해당 도면은 본 고안의 다른 실시예에서 사용한 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치를 표시하는 도면이다. 상기 정지 부품(20)은 본체(10)의 홀딩 공간 내에 설치되며, 본체(10)의 앞쪽과 통로를 형성한다. 해당 정지 부품(20)에는 확장 부품(21)이 하나 있으며, 해당 확장 부품(21)은 첫째 공기실(101) 방향으로 확장된다. 해당 확장 부품(21)을 통해 통로의 길이를 확장하여 첫째 공기실(101)에서 둘째 공기실(102)로 들어가는 세척용 기체의 흐름 양의 차이를 줄인다.
도 2-b와 2-c를 참조하면, 이 두 도면은 본 고안의 도 2-a에 표시된 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치의 B'-B' 단면도 및 C'-C' 단면도를 표시하는 도면이다. 도면에 표시된 바와 같이, 해당 정지 부품(20)에는 확장 부품(21)이 하나 있으며, 확장 부품(21)은 첫째 공기실(101) 방향으로 확장된다. 본체(10) 앞쪽을 향한 확장 부품(21)에는 평면이 하나 있으며, 해당 평면에는 첫째 부분(211)과 둘째 부분(212)이 있다. 첫째 부분(211)은 공기 진입 부품(30)과 인접한 쪽이며, 둘째 부분(212)은 공기 진입 부품(30)과 떨어진 쪽이다. 확장 부품(21)의 첫째 부분(211)과 둘째 부분(212)의 통로 길이의 차이를 이용해서 첫째 공기실(101)에서 둘째 공기실(102)로 흘러 들어가는 세척용 기체의 흐름 양이 균등하도록 통제한다.
본 고안의 또 다른 실시예에서, 해당 확장 부품(21)의 첫째 부분(211)의 너비는 변하지 않고, 둘째 부분(212)의 너비는 공기 진입 부품(30)과 멀어지는 방향으로 점점 더 커진다. 그리고 확장 부품(21)의 첫째 부분(211)과 둘째 부분(212)을 이용하여 첫째 공기실(101) 및 둘째 공기실(102) 사이의 통로 길이가 다르도록 한다. 해당 통로의 길이는 곧 확장 부품(31)의 본체(10) 앞면을 향한 평면의 너비이다. 확장 부품(21)이 공기 진입 부품(30)의 한쪽에 다가갈 때, 통로의 길이는 약간 짧을 수 있으며, 이는 곧 확장 부품(31)의 첫째 부분(211)이 본체(10) 앞면을 향한 평면의 너비가 좁다는 것이다. 따라서 세척용 기체가 공기 진입 부품(30)과 가까운 쪽에 채워질 때, 둘째 공기실(102)로 흘러 들어가는 기체의 양은 보다 짧은 통로 길이의 통제를 받는다. 해당 통로가 공기 진입 부품(30)과 멀어질 때, 통로의 길이는 점점 더 길어질 수 있다. 이는 즉 확장 부품(31)의 둘째 부분(212)의 본체 앞쪽을 향한 평면의 너비가 점점 더 넓어진다는 뜻이다. 따라서 세척용 기체가 공기 진입 부품(30)과 멀어진 쪽에 채워질 때, 첫째 공기실(101)로 흘러 들어가는 기체의 양은 점점 더 길어지는 통로 길이의 통제를 받는다. 통로의 길이가 다름으로 해서 세척용 기체의 공기 진입 부품(30)과 가까운 쪽, 그리고 공기 진입 부품(30)과 멀어진 쪽에서의 확산량을 통제하여, 세척용 기체가 둘째 공기실(102)에서 균등하게 공기 방출 구멍(40)을 통해 웨이퍼 카세트로 흘러 들어가게 한다.
도 3을 참조하면, 이 도면은 본 고안의 다른 실시예의 공정내 웨이퍼 카세트를 표시하는 도면이다. 해당 공정내 웨이퍼 카세트에는 카세트 본체(900) 하나와 위에 설명된 카세트 본체(900) 뒤쪽에 설치되는 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치(800)가 있다. 해당 웨이퍼 카세트의 기체 확장 장치(800)에는 홀딩 공간이 있는 본체 하나, 해당 홀딩 공간에 소재하며 한 쪽 끝이 상기 본체의 앞쪽 부위와 통로를 형성하고 홀딩 공간을 첫째 공기실과 둘째 공기실로 나누는 정지 부품이 하나가 있으며, 첫째 공기실은 공기 진입 부품과 연결되고 해당 공기 진입 부품 및 상기 통로는 본체와 인접한 측면에 설치되며, 둘째 공기실의 본체 뒤쪽에는 공기 방출 구멍이 최소한 한 개 설치된다. 상기 통로를 통해서 둘째 공기실에서 첫째 공기실로 흘러 들어가는 세척용 기체의 양을 통제한다. 공기 진입 부품을 통해서 세척용 기체가 채워질 때, 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치(800)를 경유하여 공기 방출 구멍에 의해 카세트 본체(900) 내부로 확산되어 카세트 본체(900) 내부의 아래쪽 및 위쪽의 기체 흐름양이 불균등한 현상을 대폭 줄일 수 있다. 그러므로 카세트 본체(900) 내에 여러 개의 웨이퍼를 넣을 때, 아래쪽에 소재한 웨이퍼와 위쪽에 소재한 웨이퍼 모두 균등한 양의 세척용 기체를 받을 수 있다.
본 고안인 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치는 기체를 공정내 웨이퍼 카세트 내로 확산시키는 데 사용되는 홀딩 공간이 있는 본체가 있고, 본체와 연결되어 세척용 기체를 본체 내부로 채우는 공기 진입 부품이 있으며, 홀딩 공간에 소재하며 한 쪽 끝이 본체의 앞쪽과 통로를 형성하는 정지 부품이 있고, 공기 진입 부품과 연결되는 첫째 공기실 하나, 그리고 복수의 공기 방출 구멍이 있는 둘째 공기실 하나가 있다. 또한 상기 정지 부품에는 확장 부품이 하나 있으며, 이 확장 부품은 공기 진입 부품과 가까운 쪽의 통로 길이를 더 짧게, 그리고 공기 진입 부품과 먼 쪽의 통로 길이를 더 길게 함으로써 둘째 공기실의 세척용 기체가 첫째 공기실로 흘러 들어가는 양을 통제하여 아래쪽 및 위쪽의 기체 확산이 균등하도록 한다.
본 고안에서 상기 실시예들은 일부 예시일 뿐이며, 본 고안이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실직적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이어도 본 고안의 기술적 범위에 포함된다. 따라서 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이러한 것들은 본 고안의 범위에 속한다고 할 것이다.
10.본체
20.정지 부품
21.확장 부품
30.공기 진입 부품
40.공기 방출 구멍
101.첫째 공기실
102.둘째 공기실
211.첫째 부분
212.둘째 부분
800.웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치
900.카세트 본체

Claims (5)

  1. 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치로서,
    홀딩 공간을 갖는 본체;-상기 본체는 웨이퍼 카세트와 연결됨.-
    홀딩 공간에 형성된 정지 부품; - 정지 부품의 한쪽 끝은 본체의 뒤쪽(rear side)에 연결되는 한편, 정지 부품의 다른쪽 끝과 본체의 앞쪽(front side)은 통로를 형성함.- 을 포함하며,
    상기 정지 부품은 홀딩 공간을 공기 진입 부품과 연결된 첫째 공기실, 및 적어도 하나의 공기 방출 구멍과 연결된 둘째 공기실로 나누며, 적어도 하나의 공기 방출 구멍은 본체 뒤쪽에 형성되어 웨이퍼 카세트의 내부 공간과 연결되며, 정지 부품에는 확장 부품이 하나 있으며, 해당 확장 부품은 첫째 공기실 방향으로 뻗는, 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    본체의 앞쪽을 향한 해당 확장 부품에는 평면이 하나 있으며, 해당 평면의 너비는 공기 진입 부품에서 멀어지는 방향으로 점점 커지는, 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    본체의 앞쪽을 향한 상기 확장 부품에는 평면이 하나 있으며, 해당 평면에는 첫째 부분 하나와 둘째 부분 하나가 있는데, 둘째 부분의 너비는 첫째 부분의 너비보다 큰, 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    첫째 부분의 너비는 변하지 않고 둘째 부분의 너비는 공기 진입 부품에서 멀어지는 방향 쪽으로 점점 커지는, 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치.
KR2020150003672U 2014-06-09 2015-06-08 웨이퍼 카세트의 기체 확산 장치 KR200482352Y1 (ko)

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