KR20240011599A - 가스 필터 장치 및 이를 구비한 레티클 캐리어 - Google Patents

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밍-치엔 치우
치아-호 츄앙
진-민 슈에
슈-헝 린
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구뎅 프리시젼 인더스트리얼 코포레이션 리미티드
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Abstract

본 발명은 레티클 캐리어에 탈착식으로 장착되는 가스 필터 장치를 개시한다. 가스 필터 장치는 적어도 하나의 다공질 확산 부재와 복수의 연결 부재를 포함한다. 다공질 확산 부재는 복수의 연결 부재에 의해 레티클 캐리어에 탈착식으로 연결되어, 다공질 확산 부재가 필터링 기능을 제공하도록 레티클 캐리어에 구속된다.

Description

가스 필터 장치 및 이를 구비한 레티클 캐리어{GAS FILTER DEVICE AND RETICLE CARRIER PROVIDED WITH THE SAME}
본 발명은 레티클을 보관 및 운반하는 레티클 캐리어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스 필터 장치를 통해 레티클 캐리어에 공기가 유입되도록 하는 가스 필터 장치를 구비한 레티클 캐리어에 관한 것이다.
레티클과 같은 기판의 청결을 유지하기 위해, 레티클은 일반적으로 소위 레티클 캐리어, 예를 들어, 마스크 패키지 또는 레티클 표준 기계 인터페이스(SMIF) 포드에 보관되어, 공정 환경에서 미세 입자가 레티클의 표면에 부착하는 것을 방지한다.
도 1은 듀얼 포드이며 일반적으로 레티클 SMIF 포드 역할을 하는 종래의 레티클 캐리어의 예를 도시한 것이다. 듀얼 포드는 외부 포드(10)와 상기 외부 포드(10)에 수용되는 내부 포드(20)를 포함한다. 외부 포드(10)는 커버(11)와 베이스(12)를 갖고, 내부 포드(20)도 커버(22)와 베이스(21)를 갖는다. 내부 포드(20)의 베이스(21)에 레티클(R)이 수납되고, 커버(22)에 의해 밀봉되어 밀봉 수납부를 형성한다. 외부 포드(10)에 수용된 내부 포드(20)는 OHT(Overhead Hoist Transport) 시스템에 의해 운반될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 외부 포드(10) 및 내부 포드(20)는 밀봉 요소, 잠금 장치 및 구조적 제한 요소와 같은 기타 요소를 더 포함할 수 있다.
통상적으로, 내부 포드(20)의 커버(22)의 상면에는 천공된 커버와 상기 상면및 상기 천공된 커버 사이에 위치하는 필터 멤브레인이 제공된다. 필터 멤브레인은 일반적으로 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 부직포로 만든 유연한 시트이다. 따라서, 필터 멤브레인을 통해 내부 포드 밖으로부터 커버(22)와 베이스(21)에 의해 형성된 수용 공간으로 공기가 유입될 수 있다. 필터 멤브레인은 공기 중의 미세 입자를 걸러내어 깨끗하고 순수한 공기를 남겨두고 수용 공간으로 들어가 가스 교환 또는 정화 기능을 수행한다.
반도체 공정에서 듀얼 포드는 서로 다른 물체에 반응하여 진공, 가스 교환 및 가스 백필링과 같은 공정을 자주 거쳐야 한다. 내부 포드(20)의 내부와 외부 간에 압력차가 있는 경우, 외부 포드로 유입된 건조 공기가 내부 포드(20)의 필터 멤브레인을 통해 내부 포드(20)의 레티클 수용 공간으로 유입된다. 또는, 내부 포드(20)의 내부와 외부 간에 압력차가 있는 경우, 레티클 수용 공간의 기체가 필터 멤브레인을 통해 배출된다. 따라서, 필터 멤브레인은 내부 포드(20) 밖의 레티클을 잠재적으로 오염시킬 수 있는 입자를 주로 차단한다.
그러나, 상기 종래의 필터 멤브레인은 몇 가지 문제점을 안고 있다. 이러한 필터 멤브레인의 매우 얇은 두께와 유연한 구조적 특성으로 인해, 예를 들어 필터 장치를 통해 내부 포드의 레티클 수용 공간으로 기류가 들어오거나 나가면서 또는 내부와 외부 간에 반복적인 교환 중에 내부 포드(20) 내부와 외부 간에 압력차의 변화가 있을 때, 필터 멤브레인의 구조적 특성으로 인해 천공된 커버와 커버(22) 사이에 필터 멤브레인의 진동이 발생한다. 그러면 진동 필터 멤브레인이 주변 금속 부품(예를 들어 오목부의 바닥면, 지지 부재 또는 천공된 커버)과 마찰하여 손상이 쉽게 발생하여 레티클 수용 공간으로 떨어지는 미세 입자를 더 생성할 수 있다. 더욱이, 듀얼 포드는 반도체 공정 장비에서 일정 기간 사용되면 세척 및 세정이 필요하다. 필터 멤브레인은 또한 이러한 세척 및 세정 작업 중에 손상되고 벗겨지기 쉬우며, 마찬가지로 레티클 수용 공간으로 떨어지는 미세 입자를 더 생성한다.
따라서, 기존의 필터 멤브레인은 레티클을 오염시키는 잠재적인 위험 요소의 원인이 된다. 레티클 캐리어에 대한 보호 수준을 향상시키기 위해 필터 장치의 필터링 기능을 위태롭게 하지 않으면서 오염 위험을 감소시킬 수 있는 필터 장치를 개발할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 레티클 캐리어에 탈착식으로 장착되는 가스 필터 장치를 제공하는 것이다. 가스 필터 장치는: 적어도 하나의 중공을 가지며, 레티클 캐리어에 탈착식으로 연결되는 프레임; 및 프레임의 적어도 하나의 중공과 일치하는 형상을 가져 상기 프레임에 상기 적어도 하나의 다공성 확산 부재를 안정적으로 고정시키는 적어도 하나의 다공성 확산 부재를 포함한다. 프레임이 레티클 케리어에 연결되면, 적어도 하나의 다공성 확산 부재가 프레임에 의해 레티클 캐리어 상에 위치되어, 레티클 캐리어의 내부 수용 공간이 적어도 하나의 다공성 확산 부재를 통해 레티클 캐리어의 외부와 연통되어 진다.
하나의 특정 실시예에서, 프레임은 복수의 중공을 갖고, 각각의 중공은 부채꼴이며, 복수의 중공은 중심 대칭 배열이다.
하나의 특정 실시예에서, 프레임은 외부 골격 및 상기 외부 골격에 연결된 적어도 하나의 내부 골격을 갖는다. 외부 골격과 내부 골격은 그 사이의 중공을 형성한다. 외부 골격은 잠금 부재와 개별적으로 조정되는 복수의 연결 부재를 포함하여, 외부 골격이 레티클 캐리어의 커버에 탈착식으로 연결된다. 내부 골격은 다공성 확산 부재와 결합하는 데 사용된다.
하나의 구체적인 실시예에서, 내부 골격의 내부에는 적어도 하나의 결합 부재가 제공된다. 결합 부재는 다공성 확산 부재의 가장자리를 구속하여 다공성 확산 부재가 중공에서 이탈되는 것을 방지한다.
하나의 구체적인 실시예에서, 내부 골격의 내부는 결합 부재에 연결된 적어도 하나의 지지 부재를 포함한다. 지지 부재는 다공성 확산 부재가 중공으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 다공성 확산 부재에 내장된다.
하나의 구체적인 실시예에서, 적어도 하나의 결합 부재와 프레임의 상면 또는 하면은 불연속적인 계단 구조를 보이며, 다공성 확산 부재는 소결에 의해 내부 골격의 결합 부재와 결합된다.
하나의 특정 실시예에서, 적어도 하나의 다공성 확산 부재는 상면, 하면 및 상면과 하면 사이에서 연장되는 두께를 가지며, 두께는 0.1mm 내지 3.0mm 범위이다.
하나의 특정 실시예에서, 적어도 하나의 다공성 확산 부재는 210℃ 내지 240℃ 범위의 소결 온도에서 다공성 분말을 소결함으로써 형성된다.
하나의 특정 실시예에서, 각각의 기공의 직경 또는 적어도 하나의 다공성 확산 부재의 평균 기공 직경은 0.1㎛ 내지 10㎛ 범위이다.
본 발명의 다른 목적은 커버, 베이스 및 상기 가스 필터 장치를 포함하는 레티클 캐리어를 제공하는 것이다. 가스 필터 장치는 커버에 탈착식으로 연결된다.
본 발명의 또 다른 목적은 레티클 캐리어에 탈착식으로 장착되는 가스 필터 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 가스 필터 장치는 패널 및 상기 패널의 외측 가장자리에 위치한 복수의 연결 부재를 가지며, 상기 복수의 연결 부재는 각각 다공성 확산 부재가 복수의 연결 부재에 의해 레티클 캐리어에 탈착식으로 연결되도록 복수의 잠금 부재와 조정된다. 레티클 캐리어의 내부 수용 공간은 다공성 확산 부재를 통해 레티클 캐리어의 외부와 연통한다. 다공성 확산 부재의 패널 및 복수의 연결 부재는 일체로 형성된다.
본 발명의 또 다른 목적은 공기 통로가 관통하는 커버 및 상기 공기 통로를 통해 레티클 캐리어의 외부와 연통되는 수용 공간을 형성하는 베이스; 및 레티클 캐리어의 커버에 착탈가능하게 연결되고, 공기 통로를 통해 수용 공간으로 유입되는 공기가 다공성 확산 부재에 의해 걸러지도록 상기 공기 통로와 연통되는 다공성 확산 부재를 포함하는 레티클 캐리어를 제공하는 것이다.
본 발명의 내용에 포함됨.
본 발명을 더 잘 이해하기 위해 아래의 도면 및 명세서를 참조할 수 있다. 아래 도면을 참조하여 비제한적이고 비배타적인 실시예를 설명한다. 도면의 구성요소는 반드시 실제 크기로 그려지지는 않았으며, 구조 및 원리에 대한 설명에 중점을 두어 묘사하였음에 유의해야 한다.
도 1은 종래의 듀얼 포드의 분해도이다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 필터 장치이다.
도 2b는 제1 실시예의 분해도이다.
도 2c는 커버의 부분 확대도이다.
도 2d는 제1 실시예의 추가 분해도이다.
도 2e는 프레임의 연결 부재의 확대도이다.
도 2f는 프레임 상부의 부분 확대도이다.
도 2g는 프레임 하부의 부분 확대도이다.
도 2h는 도 2d의 A-A 부재 라인을 따른 부재도이다.
도 2i는 도 2d의 B-B 부재 라인을 따른 부재도이다.
도 2j 내지 도 2k는 다공성 확산 부재와 결합 부재를 결합한 또 다른 변형예이다.
도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 필터 장치이다.
도 3b는 제2 실시예의 분해도이다.
도 3c는 제2 실시예의 또 다른 변형예이다.
도 4a는 가스 백필링 실험의 구성 예이다.
도 4b는 본 발명의 레티클 캐리어와 종래의 레티클 캐리어의 습도 수준의 하강 곡선을 나타내는 가스 백필링 실험 및 테스트의 다이어그램이다.
도 5a는 가스 배기 실험의 구성예이다.
도 5b는 본 발명의 레티클 캐리어와 종래의 레티클 캐리어의 내부와 외부 간에 압력차의 변화를 보여주는 가스 배기 실험 및 테스트의 디이어그램이다.
본 발명을 더 잘 설명하기 위해, 특정 예 및 특정 실시예가 아래의 첨부 도면과 함께 제공된다. 그러나, 본원의 주제는 다양한 상이한 형태로 구체적으로 구현될 수 있고, 본원의 주제에 의해 포함되거나 주장되는 구성은 본원의 상세한 설명에 개시된 임의의 예시적인 특정 실시예에 국한되지 않는다; 특정 실시예는 비한정적이며 제한적인 것으로 해석되어서는 안 됨을 알아야 한다. 마찬가지로, 본 발명은 주제에 의해 적용되거나 포함되는 주제에 대해 합리적으로 넓은 범위를 제공하는 것이다. 또한, 주장된 주제는 방법, 장치 또는 시스템의 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 특정 실시예는 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어와 같은 (알려진 소프트웨어가 아닌) 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다.
본원의 문헌에서 사용되는 "일 실시예"라는 표현은 반드시 동일한 특정 실시예를 지칭하는 것이 아니며, 본원의 문헌에서 사용되는 "다른/또 다른(일부/특정) 실시예"라는 표현은 반드시 서로 다른 특정 실시예를 지칭하는 것이 아니다. 상기의 목적은, 예를 들어, 개시된 주제에 의한 예시적인 특정 실시예의 전부 또는 일부의 조합을 포함하는 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 필터 장치(30)를 도시한다. 가스 필터 장치(30)는 레티클 캐리어의 커버(22)에 탈착식으로 연결된다. 레티클 캐리어의 베이스는 도시하지 않았지만, 도 1의 베이스(21)를 참조하면 관련 내용을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 커버(22)의 상면에는 가스 필터 장치(30)와 일치하는 오목부(222)가 형성된다. 오목부(222)는 커버(22)의 상면보다 낮은 바닥면에 의해 형성되며, 바닥면은 가스 필터 장치(30)의 형상과 일치하는 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 실시예의 오목부(222)는 4개의 외향 연장 코너를 갖는 중심 대칭 형상을 갖는다. 4개의 연결 부재(224)는 바닥면의 네 코너에 각각 위치하며 가스 필터 장치(30)를 연결하는데 사용된다. 또한 연결 부재(224)의 확대도를 도시한 도 2c를 참조하면, 연결 부재(224)는 오목부(222)의 바닥면에서 융기된 구조로 나사가 삽입되도록 형성된 나사공이 있음을 알 수 있다. 나사공은 커버(22)의 하면을 관통하지 않아 커버(22)의 기밀성을 보장한다.
도 2d는 가스 필터 장치(30)가 주로 프레임(31)과 복수의 다공성 확산 부재(32)로 형성되는 것을 보여준다.
프레임(31)은 주로 외부 골격(311)과 내부 골격(312)으로 구성된다. 외부 골격(311)은 기본적으로 링 구조이고, 내부 골격(312)은 복수의 빔으로 이루어진 방사형 구조이다. 전체 구조 강도를 보강하기 위해, 지지 부재(3121)가 내부 골격(312)의 인접한 빔 사이를 연결한다. 외부 골격(311)의 내측과 내부 골격(312)의 외측이 연결되어 중공(313)의 구조를 형성하며, 상기 중공(313)의 개수는 외부 골격(311) 및 내부 골격(312)의 설계에 따라 변경된다. 제1 실시예에서, 예를 들어 복수의 중공(313)을 취하면, 이들 각각의 중공(313)은 부채꼴이고 모두 중심을 중심으로 대칭적으로 배열된다. 각각의 중공(313)은 지지 부재(3121)에 의해 두 개의 중공으로 더 분할될 수 있다. 외부 골격(311)의 외측에는 커버(22)의 연결 부재(224)와 조정하기 위해 다수의 연결 부재(314)가 제공된다. 연결 부재(314) 및 연결 부재(224)는 예를 들어 나사 요소이나 이에 국한되지 않는 잠금 부재의 조정에 의해 제거되거나 잠길 수 있다. 프레임(31)의 형상은 외부 골격(311)과 연결 부재(314)에 의해 형성되어, 커버(22) 상면의 오목부(222)에 프레임(31)이 안착될 수 있다. 도 2e는 연결 부재(314)의 바닥에서 본 사시도를 도시한 것으로, 연결 부재(314)의 바닥에는 커버(22)의 연결 부재(224)와 조정되도록 오목부가 형성된다. 도시된 바와 같이, 연결 부재(314)에 나사가 구비된 경우, 나사의 끝단이 오목부에서 아래쪽으로 돌출된다. 연결 부재(314)의 바닥에 있는 오목부와 연결 부재(224)의 융기 구조의 설계는 커버(22)에 가스 필터 장치(30)를 배치하는 데 유리하며, 이에 따라 상부 연결 부재(314)의 나사공이 하부 연결 부재(224)의 나사공과 정렬되는 것을 보장한다.
다시 도 2d를 참조하면, 다공성 확산 부재(32)는 상면, 하면, 상면과 하면 사이에 연장되는 두께를 가지며, 그 두께는 0.1mm 내지 3.0mm 범위이다. 다공성 확산 부재(32)는 중공(313)과 일치하는 형상을 가지므로 중공(313) 내에서 다공성 확산 부재(32)를 틈 없이 적절하게 구속할 수 있다. 다공성 확산 부재(32)의 가장자리는 외부 골격(311)과 내부 골격(312)에 맞물려 있고, 다공성 확산 부재(32)의 하면은 적어도 지지 부재(3121)에 의해 지지되어 다공성 확산 부재(32)의 이탈을 방지할 수 있다. 다른 가능한 실시예에서, 지지 부재(3121)는 생략될 수 있어, 다공성 확산 부재(32)가 외부 골격(311) 및 내부 골격(312)에 의해서만 구속될 수 있다. 다공성 확산 부재(32)는 기본적으로 다공성 분말을 고온, 예를 들어 210℃ 내지 240℃의 온도에서 소결하여 형성한다; 그러나, 본 발명은 상기 예에 국한되지 않는다. 다공성 분말은 고온 몰딩에 의해 다공성 소결 블록으로 형성될 수 있는 분말의 종류를 의미할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 다공성 확산 부재(32)의 두께는 0.1mm 내지 0.3mm 범위이고, 다공성 확산 부재의 각 기공의 직경 또는 평균 기공 직경은 0.1㎛ 내지 10㎛ 범위이다.
도 2f 및 도 2g는 각각 위 및 아래 관점에서 본 중공(313)의 구조의 추가 확대도이다. 결합 부재(315)는 외부 골격(311)과 내부 골격(312)의 내측으로 연장되는 리브구조이다. 즉, 결합 부재(315)가 중공(313)의 가장자리를 따라 연장된다. 도시된 바와 같이, 결합 부재(315)와 프레임(31)의 상면은 불연속적인 계단 구조이고, 지지 부재(121)는 결합 부재(315)로부터 연장되는 브릿지 연결 구조이다.
다시 도 2b를 참조하면, 오목부(222)의 바닥면은 중공(313)에 대응하는 형상을 가질 수 있는 하나 이상의 공기 통로(223)를 가질 수 있다; 그러나, 본 발명은 상기 예에 국한되지 않는다. 공기 통로(223)는 커버(22)를 관통하여 커버(22)의 내측과 외측을 연통한다. 전술한 바와 같이, 오목부(222)의 바닥면에는 복수의 연결 부재(224)가 제공되며, 일단 프레임(31)의 연결 부재(314)가 오목부(222)에서 연결 부재(224)와 정렬되면, 프레임(31)이 잠금부재에 의해 커버(22)의 오목부(222)에 고정될 수 있다.
도 2h는 다른 실시예에 따른 도 2d의 A-A 라인을 따른 부재도를 도시한다. 다공성 확산 부재(32)의 하면이 결합 부재(315)와 지지 부재(3121)에 걸리는 실시예와 달리, 결합 부재(316)와 이 도시된 본 변형예의 내부 골격(312)의 상하면이 계단형 구조를 형성하고, 결합 부재(316)는 지지 부재(3121)와 유사하게 브리지 연결 구조를 갖는다. 중공(313)에 다공성 분말을 채워 소결 성형하면, 결합 부재(316)와 그 브릿지 연결구조가 모두 다공성 확산 부재(32)에 매립되어, 다공성 확산 부재(32)가 이탈되는 것을 방지한다. 도 2i는 다른 실시예에 따른 도 2d의 B-B 라인을 따른 부재도를 도시하고 브리지 연결 구조가 없는 결합 부재(316)를 도시한다. 도 2j의 다른 변형 예에서, 다공성 확산 부재(32)의 가장자리와 결합 부재(316) 사이의 마찰에 의해 다공성 확산 부재(32)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 내부 골격(312)의 표면에 결합 부재(316')가 가까이 있게 구성될 수 있다. 도 2k의 다른 변형 예에서, 결합 부재(316")는 경사면을 갖는 리브일 수 있다. 이러한 결합 부재(315, 316, 316', 316")는 다공성 확산 부재(32)의 소결 및 성형시 다공성 확산 부재(32)에 일체로 매립 또는 결합될 수 있다. 다른 가능한 변형 예로서, 다공성 확산 부재(32)는 별도로 성형된 후 프레임(31)에 조립될 수 있다. 결합 부재(315, 316, 316', 316")는 내부 골격(312)과 외부 골격(311)의 내측으로 연장되는, 즉, 중공(313)의 외곽선을 따라 연장되는 연속적인 구조일 수 있다. 결합 부재(315, 316, 316', 316")도 불연속적인 구조일 수 있으며, 결합 부재(315, 316, 316', 316")의 개수도 서로 다른 조합을 가질 수 있음에 유의해야 한다. 대안으로, 결합 부재의 크기는 미리 형성된 다공성 확산 부재가 중공 내부에서 결합 부재와 결합되거나 적절한 힘에 의해 중공으로부터 분리될 수 있도록 적절하게 설계될 수 있다. 따라서, 다공성 확산 부재를 보다 쉽게 교체할 수 있다. 다공성 확산 부재(32)와 프레임(31) 사이에는 밀봉 부재가 제공되어 다공성 확산 부재(32) 주위로 가스가 새는 것을 방지할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 필터 장치(40)를 도시한다. 가스 필터 장치(40)는 레티클 캐리어의 커버(22)에 탈착식으로 연결된다. 레티클 캐리어의 베이스는 도시하지 않았지만, 도 1의 베이스(21)를 참조하여 당업자라면 관련 내용을 이해할 수 있을 것이다.
가스 필터 장치(40)는 주로 패널(41)과 복수의 연결 부재(42)에 의해 일체로 형성된다. 패널(41)은 기본적으로 상면, 하면 및 두께를 갖는다. 패널(41)은 일정한 두께 또는 다양한 두께를 가질 수 있다. 마찬가지로, 두께는 0.1mm 내지 3.0mm 범위이다. 패널(41)은 기본적으로 모든 공기 통로(223)를 덮기에 충분한 면적을 갖는 형상(예를 들어, 원형)을 갖는다. 본 실시예의 공기 통로(223)는 레티클 캐리어의 내부 수용 공간을 관통하는 관통홀이며, 공기 통로(223)의 구조적 설계는 커버의 중심 위치로부터 등거리에 있는 복수의 반경방향 관통홀(22)일 수 있다; 그러나, 본 발명은 관통홀의 기하학적 디자인 패턴을 제한하지 않는다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 다른 변형에 의해 제공되는 공기 통로(223)는 도 2b의 구성과 유사하게 중심 대칭 분포이다. 연결 부재(42)는 패널(41)을 중심으로 구성되며, 스트레스에 견디는 부품으로서 기능하며 두께가 더 두껍다. 패널(41)과 연결 부재(42)의 연결부에는 보강 구조가 제공되어 스트레스를 견디는 연결 부재(42)와 패널(41) 사이의 파손을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 연결 부재(42)는 잠금 부재(예를 들어, 나사)에 의해 오목부(222)의 대응하는 연결 부재(224)에 고정되도록 구성될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 다공성 확산 부재(32)와 공기 통로(223) 사이에는 갭으로 인한 가스 누출을 방지하기 위해 밀봉링이나 밀봉패드 등의 적절한 밀봉수단이 구비될 수 있다. 상기 실시예에서는 단층의 다공성 확산 부재를 나타내었지만, 본 발명은 단층 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 적어도 2개의 다공성 확산 부재층이 사용될 수 있고 공기 또는 통상적인 필터 멤브레인이 둘 사이에 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 다공성 확산 부재는 잠금 부재를 이용하여 탈부착되는 것에 한정되지 않으며, 다공성 확산 부재가 위치되어 커버의 공기 통로와 연통될 수 있는 것이라면 삽입 또는 매립 등의 다른 연결 수단도 가능하다. 예를 들어, 다공성 확산 부재는 (상기 실시예와 같이) 공기 통로의 상측에 위치하거나, 커버의 내측에 장착되어 공기 통로의 하단에 위치될 수 있다. 대안으로, 다공성 확산 부재는 공기 통로에 소정의 형태로 채워질 수 있다. 따라서, 가스가 레티클 캐리어의 외부로부터 내부 수용 공간으로 유입되든 또는 내부 수용 공간으로부터 레티클 캐리어 외부로 가스가 방출되든 상관없이, 가스 내의 미세 입자가 효과적으로 차단되고 다공성 확산 부재에 의해 여과된다.
도 4a는 가스 백필링 실험의 구성 예를 도시한 것이다. 실험에서, 피시험 레티클 캐리어(예를 들어, 이중 포드의 내부 포드)는 가스 백필 공간, 예를 들어 듀얼 포드의 외부 포드에 의해 형성된 수용 공간에 배치된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 피시험 레티클 캐리어(50)가 외부 포드(51), 즉 듀얼 포드의 구성에 안착된다. 외부 포드(51)의 베이스는 하나 이상의 흡기 통로(52)를 가지며, 이는 가스 공급 시스템(미도시)에 연결될 수 있고 가스 공급원으로부터의 가스, 예를 들어 건조 가스를 수용하여, 외부 포드(51)의 수용 공간이 상기 건조 가스로 채워질 수 있다. 레티클 보관에서, 건조 가스는 캐리어 수용 공간의 습도를 줄이거나 낮추어 레티클이 습기로 오염되는 것을 방지한다. 따라서, 건조 가스를 레티클 수용 공간에 효과적으로 충전함으로써, 보관 환경의 습도를 빠르게 감소시킬 수 있다.
도 4b는 본 발명의 레티클 캐리어와 종래의 레티클 캐리어의 습도 수준의 강하를 나타내는 가스 백필링 실험의 일례의 도면으로서, 수평축은 시간을 나타내고 수직축은 정규화된 습도를 나타낸다. 실험은 흡기 통로(52)를 통해 외부 포드(51)에 의해 형성된 가스 백필 공간으로 미리 정해진 흐름으로 건조 가스를 채운다. 건조 가스는 외부 포드(51)에서 확산되어 피시험 레티클 캐리어(50)의 필터 메커니즘을 통해 수용 공간으로 들어가고, 하나 이상의 습도 센서가 피시험 레티클 캐리어(50)에 구성되어 피시험 레티클 캐리어(50)의 수용 공간에서 습도 변화를 모니터링하고 감지한다. 도 4a의 피시험 레티클 캐리어(50)에 대해 수행된 실험이 종래의 필터 멤브레인과 본 발명의 다공성 확산 부재를 사용하여 실시된 경우, 두께 1mm의 다공성 확산 부재가 종래의 필터 멤브레인보다 더 이른 시간에 습도가 떨어지는 것을 나타내는 것이 관찰되며, 이는 본 발명의 다공성 확산 부재가 건조 가스의 흐름에 대해 덜 방해한다는 것을 입증한다.
도 5a는 가스 배기 실험의 구성 예를 나타낸다. 실험에서, 피시험 레티클 캐리어(50)가 테스트 캐비티(53)에 배치된다. 테스트 캐비티(53)는 초기 압력을 가지며, 피시험 레티클 캐리어의 수용 공간도 일정한 압력을 갖는다. 테스트 캐비티(53)는 상기 테스트 캐비티(53)의 가스를 거의 진공 상태로 배기하기 위한 배기 시스템에 연결될 수 있으며, 동시에, 피시험 레티클 캐리어의 수용 공간의 가스도 캐리어의 필터 인터페이스를 통해 배기된다. 그러나, 실제 배기 과정 중에, 테스트 캐비티(53)와 피검사 레티클 캐리어(50)의 수용 공간 사이에 압력차, 즉 피시험 레티클 캐리어(50)의 내부와 외부 간에 압력차가 나타난다. 실험에서, 테스트 캐비티(53)와 피시험 레티클 캐리어(50)의 수용 공간에 각각 하나 이상의 압력 센서를 구성하여 배기 과정 중에 압력 변화를 관찰한다. 압력 차의 변화가 레티클 캐리어에 공통적이며, 이는 레티클 캐리어가 다른 압력의 다른 공정 환경으로 이송되기 때문이다. 그러나, 때때로 레티클 캐리어는 내압과 외압 사이의 균형 상태에서 작동될 필요가 있다. 따라서, 레티클 캐리어의 내압력과 외력 사이의 균형을 달성하는 데 필요한 시간이 전체 공정 시간에 영향을 미친다.
도 5b는 본 발명의 레티클 캐리어와 종래의 레티클 캐리어의 압력차의 변화를 나타내는 가스 백필링 실험의 일례를 나타내는 도면으로서, 수평축은 시간을 나타내고 수직축은 정규화된 압력차를 나타낸다. 본 발명의 다공성 확산 부재(두께 1mm)를 갖는 레티클 캐리어와 종래의 필터 멤브레인을 갖는 레티클 캐리어를 사용하여 실험을 수행하였다. 본 발명의 다공성 확산 부재를 이용한 캐리어 내부와 외부의 압력차는 변화가 적고, 안정적인 압력차를 달성하는 시기도 더 빠르며, 이는 가스의 흐름이 본 발명의 다공성 확산 부재를 통해 테스트 캐비티(53) 및 피시험 레티클 캐리어(50)의 수용 공간 사이에 방해를 덜 받아, 본 발명의 다공성 확산 부재가 보다 우수한 통기성을 가짐을 입증한다.
또한, 적절하게 제어된 두께 하에서, 본 발명의 다공성 확산 부재는 기존의 필터 멤브레인보다 우수한 통기성 뿐만 아니라 우수한 여과 성능을 제공한다. 필터 실험에서, 다공성 확산 부재의 각 홀의 직경 크기 또는 평균 직경 크기가 0.1㎛ 이상(단, 10㎛ 미만)인 경우, 다공성 확산 부재의 필터 효과가 99%보다 더 높이 도달할 수 있다. 실험에서, 소정의 입자 소스가 제공되는 경우 가스 교환 과정 중에 측정이 수행되며 최종 입자가 "다공성 확산 부재"를 통과한 비율의 백분율을 필터 효과로 사용한다.
결론적으로, 본 발명의 가스 필터 장치는 비가요성 다공성 확산 부재를 필터 수단으로 사용하므로, 가스 교환 동안, 본 발명의 다공성 확산 부재를 갖는 레티클 캐리어가 필터링 기능을 제공하고, 나아가 다공성 확산 부재의 진동 및 마찰에 의한 오염 미세 입자 발생을 방지하여 기존 필터 멤브레인의 기술적 단점을 해결할 수 있다. 게다가, 가스 필터 장치는 레티클 캐리어에 탈착식으로 연결되고, 다공성 확산 부재도 가스 필터 장치에 탈착식으로 연결된다. 따라서, 가스 필터 장치 및 다공성 확산 부재는 사용 기간 후에 교체될 수 있다.
더 나은 이해를 위해 상기와 같이 본 발명을 설명하기 위해 특정 세부 사항이 사용되지만, 청구 범위의 보호 범위 내에서 특정 변경 및 수정이 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 상기 실시예들은 예시를 위한 것이며 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 발명은 상세한 설명에 의해 구속되지 않으며, 첨부된 청구 범위의 분야 및 기술사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 등가의 수정이 이루어질 수 있다.
20: 내부 포드
21: 베이스
22: 커버
222: 오목부
223: 공기 통로
224 : 연결 부재
30, 40: 가스 필터 장치
31: 프레임
32: 다공성 확산 부재
312: 내부 골격
311: 외부 골격
313: 중공
3121: 지지 부재
314: 연결 부재
315, 316, 316' 및 316": 결합 부재.
41: 패널
42: 연결 부재
50: 피시험 레티클 캐리어
51: 외부 포드
52: 흡기 통로
53: 테스트 캐비티
R: 레티클

Claims (16)

  1. 레티클 캐리어에 탈착식으로 장착되는 가스 필터 장치로서,
    적어도 하나의 중공을 가지며, 레티클 캐리어에 탈착식으로 연결되는 프레임; 및
    레티클 캐리어의 내부 수용 공간이 적어도 하나의 다공성 확산 부재를 통해 레티클 캐리어의 외부와 연통되도록 프레임의 적어도 하나의 중공과 일치하는 형상을 가져 상기 프레임에 상기 적어도 하나의 다공성 확산 부재를 안정적으로 고정시키는 적어도 하나의 다공성 확산 부재를 포함하는 가스 필터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    프레임은 중심대칭 배열로 복수의 중공을 갖는 가스 필터 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    프레임은 외부 골격과 상기 외부 골격에 연결되는 적어도 하나의 내부 골격을 갖고, 상기 외부 골격과 상기 내부 골격은 그 사이에 중공을 형성하며, 상기 외부 골격은 외부 골격이 레티클 캐리어의 커버에 탈착식으로 연결되고 내부 골격이 다공성 확산 부재와 맞물리도록 잠금 부재와 개별적으로 조정되는 복수의 연결 부재를 포함하는 가스 필터 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    내부 골격의 내측은 다공성 확산 부재가 중공에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 다공성 확산 부재의 가장자리를 구속하는 적어도 하나의 결합 부재를 포함하는 가스 필터 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    내부 골격의 내측은 결합 부재와 연결되는 적어도 하나의 지지 부재를 포함하고, 지지 부재는 다공성 확산 부재에 내장되어 상기 다공성 확산 부재가 중공에서 이탈되는 것을 방지하는 가스 필터 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    적어도 하나의 결합 부재와 프레임의 상면 또는 하면은 불연속적인 계단 구조를 보이며, 다공성 확산 부재가 소결에 의해 내부 골격의 적어도 하나의 결합 부재와 맞물리는 가스 필터 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    다공성 확산 부재는 상면과 하면, 상기 상면과 하면 사이에 연장된 두께를 가지며, 상기 두께는 0.1mm 내지 3.0mm 범위인 가스 필터 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 다공성 확산 부재는 다공성 분말을 210℃ 내지 240℃의 소결온도에서 소결하여 형성되는 가스 필터 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 다공성 확산 부재의 각 기공의 직경 또는 평균 기공 직경이 0.1㎛ 내지 10㎛ 범위인 가스 필터 장치.
  10. 커버, 베이스, 및 제1항에 따른 가스 필터 장치를 포함하고, 가스 필터 장치가 커버에 탈착식으로 연결되는 레티클 캐리어.
  11. 레티클 캐리어에 탈착식으로 장착되는 가스 필터 장치로서,
    패널 및 상기 패널의 외측 가장자리에 위치한 복수의 연결 부재를 가지는 다공성 확산 부재를 포함하며, 상기 복수의 연결 부재는 각각 다공성 확산 부재가 복수의 연결 부재에 의해 레티클 캐리어에 탈착식으로 연결되도록 복수의 잠금 부재와 조정되고,
    레티클 캐리어의 내부 수용 공간은 다공성 확산 부재를 통해 레티클 캐리어의 외부와 연통하며, 다공성 확산 부재의 패널 및 복수의 연결 부재는 일체로 형성되는 가스 필터 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    다공성 확산 부재의 패널은 상면과 하면 및 상기 상면과 상기 하면 사이의 두께를 가지며, 상기 두께는 0.1mm 내지 3.0mm 범위인 가스 필터 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    다공성 확산 부재의 패널 및 복수의 연결 부재는 210℃ 내지 240℃ 범위의 소결온도에서 다공성 분말을 소결하여 형성되는 가스 필터 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    다공성 확산 부재의 각 기공의 직경 또는 평균 기공 직경이 0.1㎛ 내지 10㎛ 범위인 가스 필터 장치.
  15. 수용 공간을 형성하는 커버와 베이스; 및
    커버에 탈착식으로 장착되는 가스 필터 장치를 포함하고,
    상기 가스 필터 장치는:
    수용 공간이 적어도 하나의 다공성 확산 부재를 통해 레티클 캐리어의 외부와 연통되도록 커버에 탈착식으로 연결되는 적어도 하나의 다공성 확산 부재를 포함하는 레티클 캐리어.
  16. 수용 공간을 형성하는 커버와 베이스; 및
    커버에 탈착식으로 장착되는 프레임을 포함하고,
    상기 프레임은:
    다공성 분말을 소결하여 형성된 다공성 확산 부재로 채워지는 적어도 하나의 중공을 형성하는 외부 골격 및 내부 골격을 포함하는 레티클 캐리어.
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