KR20160009904A - 로드 포트용 노즐 조립체 및 그것을 구비한 로드 포트 - Google Patents

로드 포트용 노즐 조립체 및 그것을 구비한 로드 포트 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 로드 포트의 스테이지에 결합되고, 상부 구멍 및 하부 구멍이 형성된 중공형 하우징; 상기 하우징의 상부 구멍을 통해 진출입 가능한 노즐 헤드, 상기 노즐 헤드로부터 연장되고 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 노즐 스템 및, 상기 노즐 스템으로부터 연장되고 상기 하우징 내부로 진입할 수 없도록 상기 하부 구멍 외부에 배치되는 노즐 스토퍼를 구비한, 노즐; 및, 상기 노즐 헤드를 상방향 편향시키도록 상기 하우징 안에 설치된 스프링;을 포함하고, 로드 포트용 노즐 조립체가 제공된다.

Description

로드 포트용 노즐 조립체 및 그것을 구비한 로드 포트{Nozzle Assembly for Load Port And Load Port With The Same}
본 발명은 로드 포트(load port)용 노즐 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로드 포트상에 배치되는 FOUP(front opening unified pod)으로의 퍼지 개스 소통이 누설 없이 이루어질 수 있는 로드 포트용 노즐 조립체 및 그것을 구비한 로드 포트에 관한 것이다.
통상적인 반도체 양산 장비중 하나인 로드 포트(load port)에는 FOUP (Front Opening Unified Pod)이 안착될 수 있는 스테이지가 구비되며, 상기 스테이지에는 하나 이상의 퍼지 개스(purge gas) 공급부 및 하나 이상의 퍼지 개스 배출부가 구비된다.
한편, 반도체 웨이퍼를 다수 수용하는 FOUP 에는 개스 유입부 및 개스 유출부가 구비되며, 상기 개스 유입부 및 개스 유출부를 통해 질소 개스와 같은 퍼지 개스를 FOUP 의 내부로 유통시켜서 웨이퍼의 산화를 방지한다. 로드 포트의 스테이지에 FOUP 가 배치될 때 스테이지의 퍼지 개스 공급부 및 퍼지 개스 유출부는 FOUP 의 개스 유입부 및 개스 유출부와 연결됨으로써, 퍼지 개스를 FOUP 의 내외로 유동시킬 수 있다.
종래 기술에서 로드 포트 스테이지의 퍼지 개스 공급부 및 퍼지 개스 배출부와 FOUP 의 개스 유입부 및 개스 유출부의 연결을 보장하기 위하여 다양한 기술적 수단이 제안되었다. 이는 스테이지와 FOUP 사이에 존재할 수 있는 간극이나 부정확한 접촉에 의해 퍼지 개스가 누설되는 문제점을 방지하기 위한 것이다.
예를 들어 공개 특허 10-2007-00114348 에는 스테이지상에 FOUP 를 안정적으로 유지하기 위하여 클램프를 이용한다. 그러나 클램프를 이용하여 FOUP 를 스테이지상에 안정되게 유지할지라도, 개스가 유동하는 노즐과 FOUP 의 개스 유입부 및 개스 유출부 사이에 밀봉 수단이 제공되지 않으므로, 퍼지 개스가 누설되는 현상을 방지할 수 없다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 퍼지 개스의 누설을 방지하거나 감소시킬 수 있는 로드 포트용 노즐 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 퍼지 개스의 누설을 방지하거나 감소시킬 수 있는 로드 포트용 노즐 조립체를 구비한 로드 포트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 로드 포트의 스테이지에 배치된 FOUP 의 저면에 대하여 탄성 편향될 수 있는 노즐을 구비한 로드 포트용 노즐 조립체 및 로드 포트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면,
로드 포트의 스테이지에 결합되고, 상부 구멍 및 하부 구멍이 형성된 중공형 하우징;
상기 하우징의 상부 구멍을 통해 진출입 가능한 노즐 헤드, 상기 노즐 헤드로부터 연장되고 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 노즐 스템 및, 상기 노즐 스템으로부터 연장되고 상기 하우징 내부로 진입할 수 없도록 상기 하부 구멍 외부에 배치되는 노즐 스토퍼를 구비한, 노즐; 및,
상기 노즐 헤드를 상방향 편향시키도록 상기 하우징 안에 설치된 스프링;을 포함하는, 로드 포트용 노즐 조립체가 제공된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 노즐 헤드의 단면적은 상기 하우징의 상부 구멍의 단면적과 같거나 또는 상기 하우징의 상부 구멍의 단면적보다 작게 형성되며, 상기 노즐 스토퍼의 단면적은 상기 하우징의 하부 구멍의 단면적보다 크게 형성된다.
또한 본 발명에 따르면,
베이스로부터 수직으로 연장된 수직부;
상기 수직부에 개폐 가능하게 설치된 도어;
상기 수직부로부터 수평으로 연장된 테이블; 및,
상기 테이블의 상부 표면에 설치되며 하나 이상의 퍼지 개스 공급부 및 하나 이상의 퍼지 개스 배출부를 구비한 스테이지;를 포함하고,
상기 하나 이상의 퍼지 개스 공급부 및 상기 하나의 이상의 퍼지 개스 배출부중 적어도 하나는 로드 포트용 노즐 조립체에 의하여 구성되는 로드 포트가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 개스 유입부 및 개스 유출부를 구비한 FOUP 이 상기 스테이지상에 배치되고, 상기 노즐 헤드는 상기 FOUP 의 저면을 향해 탄성 편향됨으로써 노즐 헤드와 상기 개스 유입부 또는 상기 개스 유출부 사이의 유체 소통이 보장된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 하우징의 외주면에 형성된 나사면과 상기 스테이지에 형성된 나사면이 상호 결합함으로써 상기 노즐 조립체가 상기 스테이지에 결합된다.
본 발명에 따른 로드 포트용 노즐 조립체 및 로드 포트에서는 노즐이 FOUP 의 저면을 향해 상시적으로 탄성 편향될 수 있다. 따라서 FOUP 이 로드 포트의 스테이지에 배치되었을 때 스테이지에 구비된 퍼지 개스 공급부 및 퍼지 개스 배출부에 구비된 노즐 조립체는 FOUP 에 형성된 개스 유입부 및 개스 유출부와 탄성적으로 밀착될 수 있으며, 따라서 스테이지의 퍼지 개스 공급부 및 퍼시 개스 배출부와 FOUP 의 개스 유입부 및 개스 유출 사이의 퍼지 개스 소통이 누설 없이 보장될 수 있는 장점을 가진다.
도 1 은 본 발명에 따른 로드 포트의 개략적인 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 로드 포트용 노즐 조립체의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 로드 포트용 노즐 조립체와 스테이지의 결합 상태를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 1 에는 본 발명에 따른 노즐 조립체를 구비한 로드 포트의 일 실시예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 로드 포트(10)는 베이스(11), 상기 베이스(11)로부터 수직으로 연장된 수직부(12), 상기 수직부(12)에 개폐 가능하게 설치된 도어(15), 상기 수직부(12)로부터 수평으로 연장된 테이블(13), 상기 테이블(13)의 상부 표면에 설치되며 하나 이상의 퍼지 개스 공급부(17) 및 하나 이상의 퍼지 개스 배출부(18)를 구비한 스테이지(14)를 구비한다. 상기 퍼지 개스 공급부(17) 및 퍼지 개스 배출부(18)중 적어도 하나에는 본 발명에 따른 로드 포트의 노즐 조립체가 포함될 수 있다.
상기 스테이지(14)의 상부 표면에 FOUP(front opening unified pod, 30)가 배치될 수 있다. FOUP(30)에는 다수의 웨이퍼(미도시)가 내부에 수용될 수 있다. FOUP(30)이 스테이지(14)상에 배치될 때 FOUP(30)의 일 측면에 구비된 웨이퍼 출입 도어(미도시)는 상기 로드 포트(10)의 도어(15)에 대응되고, FOUP(30)의 저부에 구비된 개스 유입부(31) 및 개스 유출부(32)는 스테이지(14)에 구비된 퍼지 개스 공급부(17) 및 퍼지 개스 배출부(18)에 대응된다. 공지된 바와 같이, 로드 포트(10)의 도어(15)는 FOUP(30)의 도어(미도시)와 함께 개방됨으로써 로봇(미도시)의 매니퓰레이터(manipulator)가 FOUP(30) 내부의 웨이퍼에 접근할 수 있다. 또한 퍼지 개스 공급부(17)로부터 공급된 퍼지 개스는 FOUP(30)의 개스 유입부(31)를 통해 FOUP(30)의 내부로 공급되고, 개스 유출부(32)를 통해 유출되는 FOUP(30) 내부의 개스는 퍼지 개스 유출부(18)를 통해 배출된다. 이와 같은 퍼지 개스의 소통을 통하여 FOUP(30) 내부에 배치된 웨이퍼(미도시)의 산화를 방지할 수 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 로드 포트의 노즐 조립체의 개략적인 사시도이고, 도 3 은 도 2 에 도시된 로드 포트의 노즐 조립체가 스테이지에 설치된 상태를 도시한 개략적인 단면도이다. 도 2 및 도 3 에 도시된 노즐 조립체는 도 1 에 도시된 노즐 퍼지 개스 공급부(17) 및 퍼지 개스 배출부(18)중 어느 하나 또는 모두를 구성할 수 있다.
도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 로드 포트의 노즐 조립체는 중공형 하우징(21); 상기 하우징(21)의 내부 공간에 설치되며, 노즐 헤드(22a), 노즐 스템(22b) 및 스토퍼(22c)를 구비하는 노즐(22); 및, 상기 노즐 스템(22b)에 설치되어 상기 노즐(22)를 상방향으로 편향시키는 스프링(25);을 구비한다.
하우징(21)에는 도 3 에 도시된 바와 같이 그것의 내부 공간에 노즐(22)이 설치되며, 하우징(21)의 외표면에 형성된 나사면은 스테이지(14)에 형성된 나사면(14a)과 결합된다. 스테이지(14)에 대한 하우징(21)의 나사 결합은 스테이지 표면으로부터 하우징(21)의 돌출 또는 함몰 위치를 조절할 수 있게 한다.
노즐(22)은 노즐 헤드(22a), 노즐 스템(22b) 및 노즐 스토퍼(22c)가 일체로 형성되며, 노즐 스템(22b)의 상단부에 노즐 헤드(22a)가 배치되고, 노즐 스템(22b)의 하단부에 노즐 스토퍼(22c)가 배치된다. 상기 노즐 헤드(22a)의 단면적은 하우징(21)의 상부 구멍(21a)의 단면적과 같거나 또는 그보다 작게 형성됨으로써 상기 노즐 헤드(22a)는 하우징(21)의 상부 구멍(21a)을 통해 하우징(21) 내외로 진출입이 가능하다.
노즐 헤드(22b)의 외표면은 밀봉재(seal, 23)로 감싸이는 것이 바람직스럽다. 노즐 헤드(22b)의 외표면은 하나의 예로서 고무 밀봉재로 감싸일 수 있으며, 상기와 같은 고무의 밀봉재(23)로 인하여 기체의 누설이 방지될 수 있다.
이에 반해, 노즐 스토퍼(22c)의 단면적은 하우징(21)의 하부 구멍의 단면적보다 크게 형성되고, 또한 노즐 스토퍼(22c)는 하우징(21)의 하부 구멍의 외부에 배치됨으로써, 상기 노즐 스토퍼(22c)가 하우징(21)의 공간으로 진입할 수 없다. 노즐 헤드(22a), 스템(22b) 및 노즐 스토퍼(22c)의 내부에는 도 3 에 도시된 바와 같이 개스 통로가 형성되어 있으며, 상기 개스 통로를 통해 질소 개스가 FOUP(30)으로 공급되거나 또는 FOUP 으로부터 배출될 수 있다. 노즐 스토퍼(22c)에는 개스 파이프(미도시)가 연결된다.
스프링(25)은 노즐(22)을 하우징(21)의 내부 공간에서 상방향으로 편향시키도록 설치된다. 스프링(25)은 예를 들어 스템(22b)의 외주면에 감겨진 상태로 설치될 수 있으며, 스프링(25)의 하단부는 하우징(21)의 내부 공간에서 저부에 지지되고, 스프링(25)의 상단부는 노즐 헤드(22a)의 저부에 지지된다. 따라서 스프링(25)은 노즐(22)을 상방향으로 편향시키지만, 노즐(22)의 노즐 스토퍼(22c)는 노즐(22)이 하우징(21)으로부터 외부로 이탈하는 것을 방지하는 역할을 한다. 한편, 노즐 헤드(22a)를 누르면 노즐(22)은 하우징(21)의 내부 공간에서 하방향으로 이동할 수 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이 FOUP(30)이 스테이지(14)상에 배치되면, FOUP(30)의 개스 유입부(31)는 노즐 헤드(22a)와 대응되게 배치된다. 이때 FOUP(30)은 중력에 의해 노즐 헤드(22a)를 가압하게 되며, 노즐 헤드(22a)는 스프링(25)의 탄성력에 의해 상방향으로 편향됨으로써, FOOP(30)의 개스 유입부(31)와 노즐 헤드(22a) 사이의 밀착이 유지될 수 있다. 따라서 예를 들어 어떤 문제로 인하여 FOUP(30)의 저부 표면과 스테이지(14)의 상부 표면 사이에 미세한 간극(t)이 존재할지라도, 노즐 헤드(22a)가 개스 유입부(31)(또는 도 1 에 도시된 개스 유출부(32))에 대한 밀착이 보장될 수 있다.
위와 같이 구성된 로드 포트에서는 FOUP(30)이 스테이지(14)상에 배치되면 개스 유입부(31) 및 개스 유출부(32)가 스테이지(14)상의 대응하는 퍼지 개스 공급부(17) 및 퍼지 개스 배출부(18)와 접촉하게 되며, 또한 FOUP (30)의 일 측면이 도어(15)와 대응된다. 다음에 퍼지 개스 공급부(17)로부터 공급되는 퍼지 개스는 개스 유입부(31)를 통하여 FOUP(30)의 내부로 유동하고, 다시 개스 유출부(32)를 통해 퍼지 개스 공급부(18)로 유동함으로써 순환이 이루어진다. 한편, 공지된 바와 같이 로드 포트(10)의 도어(15)는 FOUP(30)의 도어(미도시)와 함께 개방됨으로써 FOUP(30)의 내부에 배치된 웨이퍼(미도시)에 대한 로봇 매니퓰레이터(미도시)의 접근이 가능해진다.
10. 로드 포트 11. 베이스
12. 수직 연장부 13. 테이블
14. 스테이지 20. 노즐 조립체
30. FOUP 31. 개스 유입부

Claims (5)

  1. 로드 포트의 스테이지에 결합되고, 상부 구멍 및 하부 구멍이 형성된 중공형 하우징;
    상기 하우징의 상부 구멍을 통해 진출입 가능한 노즐 헤드, 상기 노즐 헤드로부터 연장되고 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 노즐 스템 및, 상기 노즐 스템으로부터 연장되고 상기 하우징 내부로 진입할 수 없도록 상기 하부 구멍 외부에 배치되는 노즐 스토퍼를 구비한, 노즐; 및,
    상기 노즐 헤드를 상방향 편향시키도록 상기 하우징 안에 설치된 스프링;을 포함하는, 로드 포트용 노즐 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 헤드의 단면적은 상기 하우징의 상부 구멍의 단면적과 같거나 또는 상기 하우징의 상부 구멍의 단면적보다 작게 형성되며,
    상기 노즐 스토퍼의 단면적은 상기 하우징의 하부 구멍의 단면적보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는, 로드 포트용 노즐 조립체.
  3. 베이스로부터 수직으로 연장된 수직부;
    상기 수직부에 개폐 가능하게 설치된 도어;
    상기 수직부로부터 수평으로 연장된 테이블; 및,
    상기 테이블의 상부 표면에 설치되며 하나 이상의 퍼지 개스 공급부 및 하나 이상의 퍼지 개스 배출부를 구비한 스테이지;를 포함하고,
    상기 하나 이상의 퍼지 개스 공급부 및 상기 하나의 이상의 퍼지 개스 배출부중 적어도 하나는 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 상기 로드 포트용 노즐 조립체에 의하여 구성되는, 로드 포트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    개스 유입부 및 개스 유출부를 구비한 FOUP 이 상기 스테이지상에 배치되고, 상기 노즐 헤드는 상기 FOUP 의 저면을 향해 탄성 편향됨으로써 노즐 헤드와 상기 개스 유입부 또는 상기 개스 유출부 사이의 유체 소통이 보장되는 것을 특징으로 하는 로드 포트.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징의 외주면에 형성된 나사면과 상기 스테이지에 형성된 나사면이 상호 결합함으로써 상기 노즐 조립체가 상기 스테이지에 결합되는 것을 특징으로 하는, 로드 포트.
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