KR20060135536A - 제품 컨테이너용 퍼지 시스템 및 퍼지 시스템에 사용하기위한 테이블 - Google Patents

제품 컨테이너용 퍼지 시스템 및 퍼지 시스템에 사용하기위한 테이블 Download PDF

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Abstract

FOUP의 내부를 퍼지할 때 FOUP의 내부와 외부 사이에서 압력 차이가 발생하는 것을 방지하기 위한 목적으로, FOUP의 외부 및 유출 경로의 내부와 연통하는 연통 경로가, FOUP가 설치되는 테이블 상에 배치되는 테이블측 유출 포트로부터 연장되는 유출 경로에 대해 제공되며, FOUP의 내부와 외부 사이에서 압력 차이가 발생하기 시작할 때 유출 경로에는 외부 분위기가 연통 경로를 통해서 도입된다.
컨테이너, 테이블, 가스 유입 포트, 가스 유출 포트, 연통 경로, 밸브 형상 부재, 밀봉 부재

Description

제품 컨테이너용 퍼지 시스템 및 퍼지 시스템에 사용하기 위한 테이블{PURGE SYSTEM FOR A PRODUCT CONTAINER AND TABLE FOR USE IN THE PURGE SYSTEM}
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 시스템에서의 FOUP 및 로드 포트의 주요부의 구조를 도시하는 개략도.
도2는 도1에 도시된 실시예의 변형예를 도시하는 도면.
도3은 도1에 도시된 실시예의 다른 변형예를 도시하는 도면.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 시스템에서의 FOUP 및 로드 포트의 주요부의 구조를 도시하는 도면.
도5는 본 발명 및 종래 기술이 적용되는 통상적인 반도체 웨이퍼 처리 장치의 개략 구조를 전체적으로 도시하는 측면도.
도6은 종래 기술에서의 FOUP 및 로드 포트로 구성되는 퍼지 시스템의 주요부를 도시하는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 웨이퍼 2: 포드
4: 커버 5: 리세스
7, 14: 유입 포트 9, 16: 포드측 유출 포트
10: 개구부 12: 위치설정 핀
18: 밀봉 부재 21: 연통 공간
23: 연통 경로 25: 밸브 형상 부재
27: 유동 콘트롤러 50: 반도체 웨이퍼 처리 장치
51: 로드 포트부 52: 운송 챔버
53: 테이블 54: 로봇 아암
55a, 55b: 격벽 58a, 58b: 커버
59: 처리 챔버
본 발명은 고청정(high clean) 환경 하에서 수행되는 제품 제조 공정에서 반도체, 평판 디스플레이용 패널, 또는 광 디스크와 같은 제품을 수납하기 위해 사용되는 제품 컨테이너, 및 상기 컨테이너의 개폐 작업을 수행하기 위한 소위 로드 포트(load port)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상기 제품의 웨이퍼, 주로 300㎜ 직경의 반도체 웨이퍼의 처리에 있어서 제품이 수납 대상물로서 사용되는 소위 FOUP(front-opening unified pod)에 밀폐된 가스를 치환하기 위한 퍼지(purge) 시스템, 및 상기 퍼지 시스템을 구축하는데 사용되는 테이블에 관한 것이다.
이제까지, 반도체 장치 제조 공정에서는, 웨이퍼에 대한 다양한 처리가 이루 어지는 전체 설비가 공정 도중의 고청정 요건에 대처하기 위해 클린룸으로 이동된다. 그러나, 웨이퍼의 직경이 증가할수록, 비용 등의 측면에서 상기 대처를 통해서 고청정 환경을 달성하는데 있어서 문제가 발생한다. 최근에는, 다양한 처리 장치에 대해 고청정도를 유지하는 미니 환경 공간을 확보하기 위한 수단이 제공되고 있다.
특히, 전체 설비의 청정도는 개선되지 않지만, 제조 공정에서의 각 처리 장치 내의 인테리어 및 각각의 처리 장치 사이에서의 이동 도중의 저장 컨테이너(이하 "포드(pod)"로 지칭함) 내의 인테리어만은 고청정도로 유지된다. 포드는 일반적으로 전술한 "FOUP"로 지칭된다. 이와 같이, 약간의 공간만을 고도로 청정하게 하는 소위 미니 환경 시스템이 적용됨으로써, 전체 설비가 클린룸 상태로 되는 경우와 동일한 효과가 얻어지고, 자본 투자 및 유지보수 비용이 안 들며, 효과적인 제조 공정이 실현된다.
이하에서는, 실제로 채용되는, 소위 미니 환경 시스템에 들어맞는 반도체 처리 장치에 대해 간략히 설명한다. 도5는 반도체 웨이퍼 처리 장치(50)의 전체를 도시한다. 반도체 웨이퍼 처리 장치(50)는 크게, 로드 포트부(51), 운송 챔버(52), 및 처리 챔버(59)로 이루어진다. 각각의 연결부는 로드 포트측 격벽(55a) 및 커버(58a)와, 처리 챔버측 격벽(55b) 및 커버(58b)로 구획된다. 반도체 웨이퍼 처리 장치(50)의 운송 챔버(52) 내에서는, 먼지를 배출하고 고청정도를 유지하기 위해, 운송 챔버(52)의 상부에 배치되는 팬(도시되지 않음)에 의해 운송 챔버(52) 위로부터 아래를 향하여 기류가 발생한다. 이러한 배치에 의해, 먼지는 항상 아래 쪽을 향하여 배출된다.
상기 로드 포트부(51)에는, 실리콘 웨이퍼(이하 간단히 "웨이퍼"로 지칭)와 같은 수납 대상물의 저장 용기인 포드(2)가 설치된다. 전술했듯이, 운송 챔버(52)의 내부는 웨이퍼(1) 처리를 위해 고청정도로 유지되며, 운송 챔버(52)의 내부에는 로봇 아암(54)도 배치된다. 로봇 아암(54)에 의해 웨이퍼는 포드(2)의 내부와 처리 챔버(59)의 내부 사이에서 운송된다. 처리 챔버(59) 내에는 통상, 웨이퍼 표면에 대해 박막 형성 또는 박막 처리와 같은 처리를 적용시키기 위한 다양한 기구가 구비되어 있다. 이들 구조는 본 발명과 직접적으로 관계되지 않기 때문에 그 설명을 생략한다.
상기 포드(2)는, 처리 대상물인 웨이퍼(1)를 그 내부에 수용하기 위한 공간을 가지며 어느 한쪽에 개구부를 갖는 박스형 본체부(2a), 및 상기 개구부를 확실히 폐쇄하기 위한 커버(4)를 구비한다. 상기 본체부(2a)의 내부에는, 다수의 웨이퍼(1)를 일 방향으로 적층하기 위한 다수의 단계(step)를 갖는 랙이 배치된다. 이들 단계에 장착되는 각각의 웨이퍼(1)는 포드(2)의 내부에 일정 간격으로 수납된다. 이 예에서, 웨이퍼(1)가 적층되는 방향은 수직적이다. 운송 챔버(52)의 로드 포트부(51)측에는 개구부(10)가 형성된다. 상기 개구부(10)는 포드(2)가 개구부(10)에 근접하도록 로드 포트부(51)에 배치될 때 포드(2)의 개구부와 마주하는 위치에 배치된다. 또한, 운송 챔버(52) 내에서 개구부(10) 근처에는 오프너(도시되지 않음)가 배치된다. 오프너로 포드(2)로부터 커버(4)를 제거한 후에, 웨이퍼(1)를 내외로 운반하는 작업이 로봇 아암(54)에 의해 이루어진다.
도6은 도5에 도시된 테이블(53), 및 이 테이블(53)에 장착되는 포드(2)의 구조를 그 종방향 단면을 따라서 개략 도시한 도면이다. 포드(2)의 하측 부분은 리세스(5), 유입 포트(7), 및 유출 포트(9)를 갖는다. 또한, 테이블(53)의 표면에는, 포드(2)의 배치 위치를 조절하기 위해 리세스(5)에 끼워지는 위치설정 핀(12), 포드(2)측 유입 포트(7)에 대해 충합(衝合:abut)되는 테이블(53)측 유입 포트(14), 및 포드(2)측 유출 포트(9)에 대해 충합되는 테이블(53)측 유출 포트(16)가 구비된다. 테이블(53)측 유입 및 유출 포트(14, 16)의 개구부에는, 테이블측 유입 및 유출 포트(14, 16)가 포드(2)측 포트에 대해 충합되는 부분의 기밀성을 향상시키기 위한 밀봉 부재(18)가 구비된다.
포드측 유입 및 유출 포트(7, 9)의 개구부 근처에는 이들 포트(7, 9)를 통해서 먼지가 포드(2)의 내부로 진입하는 것을 방지하기 위해 필터 부재(11)가 배치된다. 또한, 테이블(53)측 유입 포트(14) 및 유출 포트(16)는 체크 밸브(도시되지 않음) 및 유량계(도시되지 않음)를 통해서 외부 장치인 치환 공기 배출 소스(도시되지 않음)에 연결된다. 여기에서, 포드(2)로서의 FOUP는 통상 수지 몰드 제품으로 이루어진다. 따라서, 포드내 압력이 외압과 약간 다른 경우에도, FOUP는 변형된다. 이런 이유로, 상기 유입 및 유출 포트는 통상 개방 상태에 있고, 이들 포트는 호흡(breathing) 포트이며, FOUP의 내압과 외압 사이의 차이는 FOUP의 변형을 방지하기 위해 제거된다.
상기 구조는 예를 들어 일본 특허 공개공보 제2002-510150호 및 미국 특허 제6,164,664호에 개략적으로 나타나 있다. 통상적으로, 먼지의 접착을 억제하는 웨이퍼(1)는 그 안에 제품을 수납하기 위한 포드(2) 내에 포획되고, 내부 분위기는 청정 질소와 같은 비활성 가스로 치환되며, 따라서 자연 산화와 같은 화학적 변화 또는 수납된 상태의 웨이퍼 표면에 대한 유기 오염의 발생을 억제한다. 내부 분위기의 상기 치환 작업은, 포드(2)가 테이블(53) 상에 설치된 상태에서, 포드(2)와 테이블(53)에 각각 배치되는 유입 및 유출 포트로 형성되는 가스 유동 경로를 통해서 이루어진다. 따라서, 가스 유동 경로는 충분한 양의 치환 가스 또는 내부 분위기의 유동을 허용할 수 있는 크기를 보장하고, 치환 가스 또는 내부 분위기가 오염되는 것을 방지하기 위한 충분한 기밀성을 보장할 필요가 있다. 이들 요건을 충족하는 충분한 밀봉 특성을 보장하기 위해 밀봉 부재(18)가 요구된다.
테이블(53) 상에 포드(2)가 배치되는 경우에, 유입 포트(7)와 유출 포트(9)는 밀봉 부재(18)에 의해 포드의 내부를 통한 가스 순환 경로로서 완전 폐쇄 루프를 형성한다. 폐쇄 루프의 형성은 포드 내부로부터 외부로의 가스 누설 또는 포드 외부로부터 내부로의 가스 유입을 방지한다. 그러나, 상기 구조에서 가스 유입측과 가스 유출측 사이의 압력 평형이 유지되지 않는 경우에는, 포드(2)의 내부와 외부 사이의 압력 차이가 발생함으로써 포드(2)가 변형될 우려가 있다. 또한, 포드에 300㎜ 이상 직경의 대형 기판이 수납되는 경우에는, 포드 본체(2a)와 커버(4) 사이의 밀봉 상태가 불안정해지고, 불안정한 밀봉 상태로부터 소위 누설이 발생할 우려가 있다.
압력 변동의 발생을 방지하기 위한 방법으로서, 예를 들어 미국 특허 제6,164,664호는 포드 내에 존재하는 가스를 배출함으로써 포드 내부로의 가스 공급 을 도입하기 위해 가스 유출 경로에서의 가스 유량을 제어하는 방법을 개시하고 있다. 상기 방법에 따르면, 가스 유출 속도를 어느 정도 이하로 억제할 수 있으며, 포드의 내부와 외부 사이에서 신속한 압력 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이 방법에 따르면, 어떻게 해도 퍼징에 소요되는 시간이 길어지며, 생산성에 있어서 추가 개선이 요구된다. 또한, 포드(2)의 체적이 커질수록, 유입 및 유출 포트와 포드 내부 사이의 전도성 차이가 커진다. 그 결과, 유입측에서의 가스 이동과 유출측에서의 가스 이동 사이에 시간 지연이 발생하고, 따라서 압력 변동이 발생하는 조건이 늘어난다. 이 경우, 수지로 제조되는 포드(2)가 변형될 가능성이 커지며, 약간의 압력 차이 발생은 포드(2)의 변형에 있어서 상당한 원인이 된다. 또한, 신속하고 커다란 압력 차이의 발생은 포드(2) 내부에 유지되는 웨이퍼(1)의 진동을 초래하며, 그 결과 극단적인 경우 웨이퍼 자체가 손상될 우려가 있다.
본 발명은 상기 상황을 감안하여 개발되었으며, 따라서 본 발명의 목적은 포드(2) 내부의 퍼지 작업 시에 포드의 내부와 외부 사이에서 압력 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있는 퍼지 시스템, 및 상기 퍼지 시스템 구축에 사용되는 로드 포트를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 그 내부에 제품을 수용하는 컨테이너가 테이블 상에 배치되고, 상기 컨테이너의 내부가 소정의 가스에 의해 퍼지되는 퍼지 시스템이며,
테이블에 대해 컨테이너의 대면 표면 상에 배치되고 컨테이너의 내부에 소정 의 가스를 공급할 때 사용되는 가스 유입 포트와,
테이블에 대해 컨테이너의 대면 표면 상에 배치되고 컨테이너 내의 가스를 컨테이너 외부로 배출할 때 사용되는 가스 유출 포트와,
컨테이너에 대해 테이블의 대면 표면 상에 배치되고 가스 유입 포트와 연관하여 컨테이너 내부에 소정의 가스를 공급하는 가스 유입 시스템을 갖는 테이블측 가스 공급 포트와,
컨테이너에 대해 테이블의 대면 표면 상에 배치되고, 가스 유출 포트와 연관하여 컨테이너 내의 가스를 컨테이너 내부로부터 컨테이너 외부로 배출하는 가스 유출 시스템을 갖는 테이블측 가스 유출 포트를 포함하고,
상기 가스 유입 시스템의 내부는 가스 유입 시스템의 외부로부터 폐쇄되며,
상기 가스 유출 시스템의 내부는 연통 경로를 통해서 가스 유출 시스템의 외부와 연통하는 퍼지 시스템이 제공된다.
상기 퍼지 시스템에서는, 가스 유입 포트와 테이블측 가스 유입 포트 사이에 밀봉 작용을 갖는 부재를 제공함으로써 가스 유입 시스템이 외부에 대해 폐쇄된 상태를 형성하며,
가스 유출 포트와 테이블측 가스 유출 포트 사이에 밀봉 작용을 갖는 부재를 일절 제공하지 않음으로써 가스 유출 시스템이 가스 유출 포트와 테이블측 가스 유출 포트 사이에 연통 경로를 형성하는 것이 바람직하다.
대안적으로, 상기 퍼지 시스템은, 가스 유출 시스템의 내부 압력과 가스 유출 시스템의 외부 압력 사이에 주어진 압력 차이가 발생할 때 가스를 컨테이너의 외부로부터 가스 유출 시스템의 내부로 연통 경로를 통해서 도입하는 밸브 형상 부재를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 그 내부에 제품이 수용되고 일 표면에는 컨테이너의 내부에 소정의 가스가 공급될 때 사용되는 가스 유입 포트 및 컨테이너 내부에 존재하는 가스가 외부로 배출될 때 사용되는 가스 유출 포트를 갖는 컨테이너와 대면하며, 컨테이너의 내부를 소정의 가스로 퍼지하기 위해 상기 컨테이너의 일 표면이 설치되는 퍼지 작업 테이블이며,
상기 퍼지 테이블은,
컨테이너에 대해 테이블의 대면 표면 상에 배치되고 가스 유입 포트와 연관하여 컨테이너 내부에 소정의 가스를 공급하는 가스 유입 시스템을 갖는 테이블측 가스 공급 포트와,
컨테이너에 대해 테이블의 대면 표면 상에 배치되고, 가스 유출 포트와 연관하여 컨테이너 내의 가스를 컨테이너 내부로부터 컨테이너 외부로 배출하는 가스 유출 시스템을 갖는 테이블측 가스 유출 포트를 포함하고,
컨테이너가 테이블 상에 배치되어 가스 유입 시스템을 형성할 때 가스 유입 시스템의 내부는 가스 유입 시스템의 외부에 대해 폐쇄되며,
동시에 형성되는 가스 유출 시스템의 내용물은 연통 경로를 통해서 가스 유출 시스템의 외부와 연통하는 퍼지 작업 테이블이 제공된다.
상기 퍼지 작업 테이블에서는, 가스 유입 포트와 테이블측 가스 유입 포트 사이에 밀봉 작용을 갖는 부재를 제공함으로써 가스 유입 시스템이 외부에 대해 폐 쇄된 상태를 형성하며,
가스 유출 포트와 테이블측 가스 유출 포트 사이에 밀봉 작용을 갖는 부재를 일절 제공하지 않음으로써 가스 유출 시스템이 가스 유출 포트와 테이블측 가스 유출 포트 사이에 연통 경로를 형성하는 것이 바람직하다.
대안적으로, 퍼지 작업 테이블은, 가스 유출 시스템의 내부 압력과 가스 유출 시스템의 외부 압력 사이에 주어진 압력 차이가 발생할 때 가스를 컨테이너의 외부로부터 가스 유출 시스템의 내부로 연통 경로를 통해서 도입하는 밸브 형상 부재를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 포드의 유출 포트로부터 배출되는 포드 내의 가스와 유출 포트 주위에 존재하는 분위기가 퍼지 시스템에서의 유출 포트에 의해 동시에 흡입 및 배출된다. 그 결과, 가스의 유입측 압력과 유출측 압력 사이에 압력 차이가 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 포드가 변형되는 것을 방지하기 위해 포드의 내부와 외부 사이의 압력 차이를 억제할 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서, 포드의 내부와 외부 사이에 압력 차이가 발생하기 시작하는 경우에는, 유출 포트 주위의 분위기가 유출 포트에 버퍼로서 공급된다. 그 결과, 가스 배출로 인한 포드 내에서의 큰 변동이 억제된다. 또한, 압력 변동이 억제된 후 포드 내부를 고속으로 퍼지함으로써, 퍼지에 소요되는 시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 출구 포트 주위에 분위기를 공급하는 경우에 공급 경로인 연통 경로에서 주어진 압력 차이가 발생할 때만 분위기 도입을 허용하는 소위 체크 작용을 갖는 밸브 형상 부재를 제공하는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 밸브 형상 부재의 배치는 정상 상태에서 함수율이 관리되지 않는 분위기가 포드 내부에 진입할 가능성을 감소시키며, 따라서 포드 내부의 환경을 바람직하게 유지할 수 있다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징, 및 장점은 첨부도면을 참조로 한 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
<실시예>
이제, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명할 것이다. 도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 시스템의 개략 도시도이다. 보다 구체적으로, 도1은 도6의 테이블(53)에 배치되는 테이블측 유입 포트(14) 및 테이블측 유출 포트(16)와, 포드(2)의 구조를 그 수직 단면에서 개략 도시한다. 도1에서, 종래 기술로서의 도5에 도시된 각 구조물과 동일한 구조물은 설명을 위한 동일한 참조부호로 지칭된다.
도1을 참조하면, 테이블(53)측에 고정되는 밀봉 부재(18)가, 포드(2)의 유입 포트(7)와, 상기 유입 포트(7)에 연결되는 테이블측 유입 포트(14) 사이에 배치된다. 따라서, 가스 유입 시스템은 포드(2)의 외부 공간으로부터 완전히 밀봉된다. 반대로, 유출 포트(9)와 테이블측 유출 포트(16) 사이에는 밀봉 부재(18)가 전혀 배치되지 않으며, 따라서 가스 유출 시스템이 포드(2)의 외부 공간과 연통할 수 있다. 이러한 이유로, 유출 시스템을 통해서 포드(2)의 외부로 배출되는 가스의 유량이 유입 시스템을 통해서 포드(2)의 내부로 흡입되는 가스의 유량보다 큰 경우에도, 유출 포트(9)의 개구부 주위의 분위기가 연통 공간(21)을 통해서 보충된다. 그 결과, 흡입과 배출에서의 유량의 불균형, 또는 시간 지연(time lag)이 분위기 보충 작업에 의해 완화되며, 따라서 유입 포트와 유출 포트 사이에 압력 차이가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이 실시예에서, 포드(2) 내에서의 가스 퍼지 작업은 테이블측 유출 포트의 하류에 배치되는 저 전압 소스(도시되지 않음)에 의해 이루어지며, 부압을 발생시킨다. 또한, 그 사이에 밀봉 부재(18)가 배치되는 경우에 유입 시스템의 전도성은 유출 시스템의 전도성과 거의 동일하게 만들어진다. 대안적으로, 정압을 발생시키는 고압 소스가 테이블측 유입 포트의 상류에 배치될 수 있고, 포드(2) 내부의 가스는 퍼지 작업을 수행하기 위해 고 전압 소스로부터 공급되는 가스에 의해 압출될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 유출 시스템의 전도성이 유입 시스템의 전도성보다 크도록 설정되고(보다 구체적으로는 유출 포트의 내경이 더 크도록 수정예가 제안), 포드 내부의 가스를 압출할 때의 유출 저항이 감소되는 것이 바람직하다. 그러나, 퍼지에 소요되는 시간을 단축하기 위해서는, 고전압 소스 및 저전압 소스 양자를 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 도1과 유사한 방식으로 얻어지는 도2를 참조하여 전술한 실시예의 수정예를 설명한다. 도1에 도시된 것과 동일한 구조는 동일한 참조부호로 지칭되며, 그 설명은 생략한다. 이 실시예에서는, 유출 포트(9)와 테이블측 유출 포트(16) 사이에 밀봉 부재(18)가 배치된다. 그러나, 테이블측 유출 포트(16)에는 외부 공간과 연통하는 연통 경로(23)가 형성된다. 유출 포트 주위의 분위기는 유출 시스템에 의해서 연통 경로(23)를 통해서 흡입 또는 배출된다. 즉, 본 발명은 또한 종래 구조에서의 유출 시스템에 외부 분위기를 공급할 수 있는 연통 경로를 제공함으로써 달성될 수도 있다.
유출 포트 주위에 존재하는 분위기는 포드(2)의 내부에 확실하게 공급되는 비활성 가스, 예를 들면 건조 질소와 상이하며, 함수율이 제어되지 않고, 또한 유기 시스템의 오염 재료가 제어되지 않는다. 따라서, 상기 분위기가 포드(2) 내부에 진입하지 못하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들면, 도3에 도시하듯이, 유출 포트(9)와 테이블측 유출 포트(16) 사이에 배치되어 배기 시스템의 외부와 연통하는 연통 공간(21)에, 가스 유동에 대해 소위 체크 방지 기능을 갖는 밸브 형상 부재(25)가 배치될 수 있다.
유출 시스템의 내부가 외부 공간에 대해 주어지는 압력에 의해 압력 차이를 발생하는 경우에 상기 밸브 형상 부재(25)는 변형되어 외부 공간을 유출 시스템의 내부와 연통시킨다. 연통 공간(21) 또는 연통 경로(23)에 밸브 형상 부재(25)가 배치되기 때문에, 분위기가 외부 공간으로부터 포드(2) 내부로 진입할 위험을 감소시킬 수 있고 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 이 실시예에서는, 어느 정도의 압력 인가에 의해 구부러지는 필름 부재가 밸브 형상 부재(25)로서 사용되도록 테이블(53) 상의 테이블측 배출구 주위에 배치된다. 그러나, 이 부재의 구조는 상기 구조에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도2에 도시된 실시예에 따르면 연통 경로(23)에 통상적인 소위 체크 밸브가 배치될 수 있으며, 이 체크 밸브가 밸브 형상 부재로서 사용된다. 또한, 연통 경로(23)는 도1에 도시된 연통 공간(21) 또는 도2에 도시된 경로에 제한되지 않으며, 테이블측 배출구로부터 연장되는 유출 경로에 대해 외부 분위기를 도입할 수 있는 구조로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 유 출 경로가 외부 공간과 연통하면 어느 구조든 적용될 수 있다.
이제, 본 발명의 일 실시예에 대해 설명한다. 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 시스템을 도6과 동일한 방식으로 도시한다. 도6 및 도1에 도시된 것과 동일한 구조에 대해서는 동일한 참조부호로 지칭한다.
포드(2)는 그 바닥면에 리세스(5), 유입 포트(7), 및 유출 포트(9)를 구비한다. 또한, 포드(2)가 배치되는 테이블(53)의 표면에는, 포드(2)의 배치 위치를 조절하기 위해 리세스(5)에 끼워지는 위치설정 핀(12), 포드(2)측 유입 포트(7)와 연관하여 유입 시스템을 구성하는 테이블측 유입 포트(14), 및 포드(2)측 유출 포트(9)와 연관하여 유출 시스템을 구성하는 테이블측 유출 포트(16)가 구비된다. 또한, 상호 대면하는 유입 포트(7)와 테이블측 유입 포트(14) 사이에는 원환상(圓環狀: toric) 밀봉 부재(18)가 배치되어 유입 시스템의 포드(2)의 외부에 대한 기밀성을 향상시킨다. 유출 포트(9)와 테이블측 유출 포트(16) 사이에는 밀봉 부재(18)가 전혀 배치되지 않으며, 리세스(5), 위치설정 핀(12), 유입 시스템, 등에 따라 포드(2)와 테이블(53) 사이의 위치 관계가 결정될 때 이들 유출 포트 사이에는 밀봉 부재(18)에 실질적으로 대응하는 간격을 갖는 연통 공간(21)이 형성된다.
포드측 유입 포트 및 유출 포트(7, 9)의 개구부 근처에는 먼지 등이 이들 포트를 통해서 포드(2)의 내부로 진입하는 것을 방지하기 위해 필터 부재(11)가 배치된다. 또한, 가스 유동에서의 테이블측 유입 포트(14)의 상류측과 테이블측 유출 포트(16)의 하류측은 체크 밸브 및 유량계(도시되지 않음)를 각각 통해서 외부 장치인 치환 가스 유입 소스 및 치환 가스 유출 소스(도시되지 않음)에 연결된다. 또한, 이 실시예에서는, 포드(2)의 내부에 공급되는 가스 유량을 제어하기 위해 테이블측 유입 포트(14)의 상류에 유동 콘트롤러(27)가 배치된다.
이하에서는, 본 발명이 적용되는 FOUP 시스템에서의 퍼지 작업 등에 대해 도면을 참조하여 설명할 것이다. 먼저, 포드(2) 내부에 반도체 웨이퍼(1)가 수납되고, 커버(4)에 의해 내부가 확실히 폐쇄된 포드(2)가 테이블(53) 위로 운송된다. 테이블(53)로부터 돌출하는 위치설정 핀(12)이 포드(2)의 하부에 배치되는 리세스(5)에 실질적으로 끼워지는 상태에서 포드(2)가 테이블(53)에 장착된다. 이 상태에서, 포드측 유입 포트(7)는 밀봉 부재(18)를 통해서 테이블(53) 상에 배치되는 테이블측 유입 포트(14)에 대해 충합된다. 또한, 유출 포트(9)와 테이블측 유출 포트(16)는 그 사이에 연통 공간(21)이 형성되도록 상호 대면한다.
이 예에서, 유입 시스템과 유출 시스템은 각각 치환 가스 공급 소스 및 치환 가스 배출 소스에 연결된다. 이 상황에서, 먼저 유동 콘트롤러(27)에 의해 퍼지용 가스 유입의 유량이 설정된다. 이 상황에서, 퍼지용 가스가 포드(2)의 내부로 흡입되며, 포드(2)내의 가스가 배출된다. 치환 가스 배출 소스의 크기가 크게 설정될 때는, 가스 흡입에 비해 충분히 많은 양의 가스 배출이 이루어짐으로써, 가스 흡입으로 인한 포드(2) 내의 내부 압력의 점증(漸增:step-up)이 억제된다. 또한, 가스가 과도하게 배출되는 경우에는, 연통 공간(21)을 통해서 분위기가 보충됨으로써 포드(2) 내부의 내부 압력이 감소되는 것을 방지한다. 퍼지 작업에서는, 치환 가스가 테이블측 유입 포트(14), 밀봉 부재(18), 포드(2)측 유입 포트(7), 필터(11), 포드(2) 내부, 필터(11), 포드(2)측 유출 포트(9), 및 테이블측 유출 포 트(16)의 순서로 순환됨으로써 포드(2) 내의 분위기를 치환한다.
이 실시예에서는, 유입 포트와 유출 포트가 각각 하나의 시스템으로 형성되어 있는 테이블(53), 및 상기 테이블(53)에 대응하는 포드(2)가 제공된다. 그러나, 본 발명이 적용될 수 있는 구조는 이 구조에 제한되지 않으며, 유입 포트와 유출 포트의 개수는 요구되는 가스 치환 속도, 포드(2)의 용량 등을 고려하여 적절히 증감되는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 실시예에서, 본 시스템은 FOUP에 적용되지만, 본 발명의 실시예는 상기 시스템에 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 시스템은, 그 내부에 다수의 유지 대상물(제품)을 수납하는 컨테이너, 및 유지 대상물을 상기 컨테이너로부터 유지 대상물 처리 장치로 운송하고 그 안에서 컨테이너 내부 분위기가 퍼지되는 운송 챔버를 구비하는 시스템에 적용될 수 있다.
본 발명의 여러가지 명백하게 상이한 실시예가 그 정신 및 범위를 벗어나지 않고서 도출될 수 있으므로, 본 발명은 청구범위에서 한정되는 것을 제외하고는 그 특정 실시예에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본원은 그 내용이 본원에 참조로서 합체되는 2005년 6월 24일자 일본 특허출원 제2005-184788호를 우선권 주장하고 있다.
본 발명에 따르면, 포드의 유출 포트로부터 배출되는 포드 내의 가스와 유출 포트 주위에 존재하는 분위기가 퍼지 시스템에서의 유출 포트에 의해 동시에 흡입 및 배출된다. 그 결과, 가스의 유입측 압력과 유출측 압력 사이에 압력 차이가 발 생하는 것을 억제할 수 있으며, 포드가 변형되는 것을 방지하기 위해 포드의 내부와 외부 사이의 압력 차이를 억제할 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서, 포드의 내부와 외부 사이에 압력 차이가 발생하기 시작하는 경우에는, 유출 포트 주위의 분위기가 유출 포트에 버퍼로서 공급된다. 그 결과, 가스 배출로 인한 포드 내에서의 큰 변동이 억제된다. 또한, 압력 변동이 억제된 후 포드 내부를 고속으로 퍼지함으로써, 퍼지에 소요되는 시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 그 내부에 제품을 수용하는 컨테이너가 테이블 상에 배치되고, 상기 컨테이너의 내부가 소정의 가스에 의해 퍼지되는 퍼지 시스템이며,
    테이블에 대해 컨테이너의 대면 표면 상에 배치되고 컨테이너의 내부에 소정의 가스를 공급할 때 사용되는 가스 유입 포트와,
    테이블에 대해 컨테이너의 대면 표면 상에 배치되고 컨테이너 내의 가스를 컨테이너 외부로 배출할 때 사용되는 가스 유출 포트와,
    컨테이너에 대해 테이블의 대면 표면 상에 배치되고 가스 유입 포트와 연관하여 컨테이너 내부에 소정의 가스를 공급하는 가스 유입 시스템을 갖는 테이블측 가스 공급 포트와,
    컨테이너에 대해 테이블의 대면 표면 상에 배치되고 가스 유출 포트와 연관하여 컨테이너 내의 가스를 컨테이너 내부로부터 컨테이너 외부로 배출하는 가스 유출 시스템을 갖는 테이블측 가스 유출 포트를 포함하고,
    상기 가스 유입 시스템의 내부는 가스 유입 시스템의 외부로부터 폐쇄되며,
    상기 가스 유출 시스템의 내부는 연통 경로를 통해서 가스 유출 시스템의 외부와 연통하는 퍼지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 가스 유입 포트와 테이블측 가스 유입 포트 사이에 밀봉 작용을 갖는 부재를 제공함으로써 가스 유입 시스템이 외부에 대해 폐쇄된 상태를 형 성하며,
    가스 유출 포트와 테이블측 가스 유출 포트 사이에 밀봉 작용을 갖는 부재를 일절 제공하지 않음으로써 가스 유출 시스템이 가스 유출 포트와 테이블측 가스 유출 포트 사이에 연통 경로를 형성하는 퍼지 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 가스 유출 시스템의 내부 압력과 가스 유출 시스템의 외부 압력 사이에 주어진 압력 차이가 발생할 때 가스를 컨테이너의 외부로부터 가스 유출 시스템의 내부로 연통 경로를 통해서 도입하는 밸브 형상 부재를 추가로 포함하는 퍼지 시스템.
  4. 그 내부에 제품이 수용되고 일 표면에는 컨테이너의 내부에 소정의 가스가 공급될 때 사용되는 가스 유입 포트 및 컨테이너 내부에 존재하는 가스가 외부로 배출될 때 사용되는 가스 유출 포트를 갖는 컨테이너와 대면하며, 컨테이너의 내부를 소정의 가스로 퍼지하기 위해 상기 컨테이너의 일 표면이 설치되는 퍼지 작업 테이블이며,
    컨테이너에 대해 테이블의 대면 표면 상에 배치되고 가스 유입 포트와 연관하여 컨테이너 내부에 소정의 가스를 공급하는 가스 유입 시스템을 갖는 테이블측 가스 공급 포트와,
    컨테이너에 대해 테이블의 대면 표면 상에 배치되고, 가스 유출 포트와 연관하여 컨테이너 내의 가스를 컨테이너 내부로부터 컨테이너 외부로 배출하는 가스 유출 시스템을 갖는 테이블측 가스 유출 포트를 포함하고,
    컨테이너가 테이블 상에 배치되어 가스 유입 시스템을 형성할 때 가스 유입 시스템의 내부는 가스 유입 시스템의 외부에 대해 폐쇄되며,
    동시에 형성되는 가스 유출 시스템의 내용물은 연통 경로를 통해서 가스 유출 시스템의 외부와 연통하는 퍼지 작업 테이블.
  5. 제4항에 있어서, 가스 유입 포트와 테이블측 가스 유입 포트 사이에 밀봉 작용을 갖는 부재를 제공함으로써 가스 유입 시스템이 외부에 대해 폐쇄된 상태를 형성하며,
    가스 유출 포트와 테이블측 가스 유출 포트 사이에 밀봉 작용을 갖는 부재를 일절 제공하지 않음으로써 가스 유출 시스템이 가스 유출 포트와 테이블측 가스 유출 포트 사이에 연통 경로를 형성하는 퍼지 작업 테이블.
  6. 제4항에 있어서, 가스 유출 시스템의 내부 압력과 가스 유출 시스템의 외부 압력 사이에 주어진 압력 차이가 발생할 때 가스를 컨테이너의 외부로부터 가스 유출 시스템의 내부로 연통 경로를 통해서 도입하는 밸브 형상 부재를 추가로 포함하는 퍼지 작업 테이블.
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