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KR20190134220A - 웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법 - Google Patents

웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법 Download PDF

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KR20190134220A
KR20190134220A KR1020180059590A KR20180059590A KR20190134220A KR 20190134220 A KR20190134220 A KR 20190134220A KR 1020180059590 A KR1020180059590 A KR 1020180059590A KR 20180059590 A KR20180059590 A KR 20180059590A KR 20190134220 A KR20190134220 A KR 20190134220A
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KR
South Korea
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chamber
humidity
cassette
dry air
temperature
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김대원
이종주
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에스케이실트론 주식회사
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Priority to US17/054,255 priority patent/US11569109B2/en
Priority to PCT/KR2018/014598 priority patent/WO2019225821A1/ko
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Abstract

실시예는 다수의 웨이퍼가 적재되는 카세트; 적어도 하나의 층을 이루며 일렬로 배치되며, 세정후의 상기 카세트가 내측에 각각 삽입되는 다수개의 챔버; 상기 챔버 내부로 압축 건조 공기(CDA)를 공급하여 상기 카세트의 습도를 제어하는 습도 제어부;를 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커를 제공한다.

Description

웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법{Wafer Cassette Dry Oven Stocker and Wafer Cassette Dry Method Using It}
본 발명은 웨이퍼 카세트 스토커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세정된 웨이퍼 카세트를 건조할 수 있는 웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법에 관한 것이다.
실리콘 웨이퍼는 웨이퍼 제조 공정이나 소자 집적을 위한 노광, 증착, 식각 등 반도체 공정이 진행되는 과정에서 각종 오염물에 의해 표면이 오염될 수 있다.
이러한 오염을 방지하고 공정 속도의 향상 등을 위해서 실리콘 웨이퍼는 다수개가 웨이퍼 카세트(Wafer Cassette)에 적층된 상태로 웨이퍼 제조 공정이나 반도체 공정동안 이동하거나 카세트에 적층된 상태로 포장되어 출하된다.
일반적으로 반도체 소자 제조용 재료로 광범위하게 사용되고 있는 웨이퍼(wafer)는 다결정의 실리콘을 원재료로 하여 만들어진 단결정 실리콘 박판을 말한다.
이러한 웨이퍼는, 다결정의 실리콘을 단결정 실리콘 잉곳(ingot)으로 성장시킨 다음, 실리콘 잉곳을 웨이퍼의 형태로 자르는 슬라이싱(slicing) 공정과, 웨이퍼의 두께를 균일화하여 평면화하는 래핑(lapping) 공정과, 기계적인 연마에 의하여 발생한 손상을 제거 또는 완화하는 에칭(etching) 공정과, 웨이퍼 표면을 경면화하는 폴리싱(polishing) 공정과, 웨이퍼를 세정하는 세정 공정(cleaning) 등을 거쳐 제조되며 이러한 웨이퍼는 웨이퍼 카세트에 포장되어 출하된다.
이러한 웨이퍼 카세트는 FOUP(Front Open Unified Pod)와 FOSB(Front Opening Shipping Box)의 두 종류로 분류될 수 있으며, 웨이퍼 캐리어(Wafer Carrier)로도 불릴 수 있다.
FOUP는 다수개의 웨이퍼가 수평하게 적재되며, FOUP 셀과 FOUP 도어로 구성된다. FOUP는 직접 생산 프로세스에 투입하는데 사용된다.
FOSB는 웨이퍼를 보관하거나 이동시키는 쉬핑(shipping) 용도로 사용되며, FOUP와 구조가 거의 유사하다. FOSB는 웨이퍼에 대한 실링 특성이 우수하며 캐리어 박스와 같은 별도의 보조 기구가 필요없는 특징이 있다.
한편, 웨이퍼 카세트는 DIW(DeIonized Water) 등에 의한 세정 공정 및 건조 공정을 거쳐서 내부 오염물을 제거한 후에 웨이퍼 카세트 스토커에 대기 후 사용된다. 이 때, 웨이퍼 카세트(예를 들어 FOSB) 내부에 잔류 수분이 존재할 경우, 이 카세트에 적층된 웨이퍼는 잔류한 수분에 의해 시간이 경과하면서 웨이퍼의 표면이 뿌옇게 변화하는 헤이즈(Haze) 오염, 즉 시간 의존성 헤이즈(Time Dependent Haze, TDH라고도 함)가 발생할 수 있다.
FOSB는 주로 폴리 카보네이트(Poly Carbonate, PC) 재질로 제조되는데, 이는 흡습율이 높은 소재이므로 FOSB 내부의 습도에 따라 상술한 시간 의존성 헤이즈(TDH) 현상을 야기할 수 있다.
따라서 본 발명은 스토커에 보관되는 웨이퍼 카세트의 습기를 제거하여 시간 의존성 헤이즈(TDH) 현상을 방지할 수 있는 건조 기능을 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 다수의 웨이퍼가 적재 가능한 카세트; 적어도 하나의 층을 이루며 일렬로 배치되며, 세정후의 상기 카세트가 내측에 각각 삽입되는 다수개의 챔버; 상기 챔버 내부로 압축 건조 공기(CDA)를 공급하여 상기 카세트의 습도를 제어하는 습도 제어부;를 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커를 제공한다.
상기 습도 제어부는 상기 압축 건조 공기를 생성하는 압축 공기 생성기; 상기 압축 공기 생성기와 상기 챔버의 상부를 연결하는 공급배관; 및 상기 챔버의 하부와 연결되는 배출배관;을 포함할 수 있다.
상기 습도 제어부는 상기 공급배관 사이에 설치되는 히터를 더 포함할 수 있다.
상기 습도 제어부는, 상기 공급배관으로부터 유입된 압축 건조 공기를 상기 카세트 하부로 유동시키는 다수의 관통공이 형성되며, 상기 챔버의 내측 상부에 배치되는 상부패널을 더 포함할 수 있다.
상기 습도 제어부는, 상기 압축 건조 공기를 상기 배출배관으로 유동시키는 다수의 관통공이 형성되며, 상기 챔버의 내측 하부에 배치되어 상기 카세트를 지지하는 하부패널을 더 포함할 수 있다.
상기 상부패널 및 상기 하부패널에 각각 형성된 다수의 관통공은 상기 공급배관 또는 상기 배출배관으로부터 멀어질수록 면적이 점점 커지는 크기를 갖도록 배치될 수 있다.
상기 습도 제어부는, 상기 챔버 내부에 설치되는 온도기와 습도기 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 제1 챔버와, 상기 제1 챔버의 상부에 배치되는 제2 챔버를 구비하는 스토커; 상기 제1 챔버의 내측에 삽입되는 제1 카세트; 상기 제2 챔버의 내측에 삽입되는 제2 카세트; 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버를 구획하는 상기 스토커 내부에 설치되어 상기 제2 카세트를 지지하며 다수의 중심통공이 형성된 중앙패널; 및 상기 스토커 내부로 압축 건조 공기를 공급하여 상기 제1 카세트와 상기 제2 카세트의 습기를 제거하는 습도 제어부;를 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커를 제공한다.
상기 습도 제어부는 상기 압축 건조 공기를 생성하는 압축 공기 생성기; 상기 압축 공기 생성기와 상기 제1 챔버의 상부를 연결하는 공급배관; 상기 제2 챔버의 하부와 연결되는 배출배관; 및 상기 공급배관 사이에 설치되는 히터를 포함할 수 있다.
상기 습도 제어부는, 상기 공급배관으로부터 유입된 압축 건조 공기를 유동시키는 다수의 관통공이 형성되며, 상기 제1 챔버의 내측 상부에 배치되는 상부패널; 및 상기 압축 건조 공기를 상기 배출배관으로 유동시키는 다수의 관통공이 형성되며, 상기 제2 챔버의 내측 하부에 배치되어 상기 제1 카세트를 지지하는 하부패널을 더 포함할 수 있다.
상기 상부패널 및 상기 하부패널에 각각 형성된 다수의 관통공은 상기 공급배관 또는 상기 배출배관으로부터 멀어질수록 면적이 점점 커지는 크기를 갖도록 배치될 수 있다.
상기 중앙패널에 형성된 다수의 중심통공은 동일한 크기를 갖도록 배치될 수 있다.
상기 습도 제어부는, 상기 스토커 또는 상기 챔버에 설치되는 온도기와 습도기 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 카세트를 챔버 내부에 삽입하는 단계; 상기 챔버 내부로 압축 건조 공기를 공급하여, 공급된 압축 건조 공기가 상기 카세트를 순환하여 상기 챔버 외부로 배출되는 압축 건조 공기 순환 단계; 상기 챔버 내부의 온도를 측정하는 온도 측정 단계; 상기 온도 측정 단계에서의 측정 온도가 설정 온도보다 낮은지를 비교하는 온도 비교 단계; 및 상기 온도 비교 단계 결과, 측정 온도가 설정 온도보다 낮으면 히터를 가동하는 히터 가동 단계;를 포함하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법을 제공한다.
상기 온도 비교 단계에서의 측정 온도가 설정 온도보다 높으면 히터를 가동 중단시키는 히터 중단 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 히터 가동 단계 또는 상기 히터 중단 단계 이후에는, 상기 압축 건조 공기가 공급된 시간을 측정하는 시간 측정 단계를 수행할 수 있다.
상기 시간 측정 단계에서 측정된 시간이 상기 카세트 내부의 안정화 진행 시간인지 여부를 판단하는 안정화 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 안정화 판단 단계에서 측정 시간이 안정화 진행시간에 해당하면 상기 히터 중단 단계를 수행하고, 안정화 진행시간에 해당하지 않으면 상기 온도 측정 단계를 수행할 수 있다.
상기 챔버 내부의 습도를 측정하는 습도 측정 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 습도 측정 단계에서의 측정 습도가 설정 습도보다 높으면 상기 히터 가동 단계를 수행하고, 측정 습도가 설정 습도보다 낮으면 상기 히터 중단 단계를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명은 카세트를 챔버 내부에 삽입하는 단계; 상기 챔버 내부로 압축 건조 공기를 공급하고, 공급된 압축 건조 공기가 상기 카세트를 순환하여 상기 챔버 외부로 배출되는 압축 건조 공기 순환 단계; 상기 챔버 내부의 습도를 측정하는 습도 측정 단계; 상기 습도 측정 단계에서의 측정 습도가 설정 습도보다 높은지를 비교하는 습도 비교 단계; 및 상기 습도 비교 단계 결과, 측정 습도가 설정 습도보다 높으면 히터를 가동하는 히터 가동 단계;를 포함하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법을 제공한다.
본 발명의 웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법에 따르면, 고온의 압축 건조 공기가 챔버 내부로 공급됨에 따라 웨이퍼 카세트의 습기를 제거하여 시간 의존성 헤이즈(TDH) 현상을 방지할 수 있고 카세트 내부를 쾌적하게 유지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트 스토커의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 제1 쉘프에 대한 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1의 "A" 영역에 대한 확대 구성도이다.
도 4는 도 3의 수평 패널에 대한 평면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 웨이퍼 카세트 스토커의 요부 확대 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트의 건조 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 웨이퍼 카세트의 건조 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트 스토커의 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1의 제1 쉘프에 대한 개략적인 정면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예의 웨이퍼 카세트 스토커(1)는 서로 마주보는 제1 쉘프(101, 1st Shelf), 제2 쉘프(102, 2nd Shelf) 및 랙 마스터(10, Rack Master)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 쉘프(101)와 제2 쉘프(102)는 제1 스토커와 제2 스토커로도 불릴 수 있다.
제1 쉘프(101)와 제2 쉘프(102)는 다수의 카세트(C)들이 삽입되어 개별적으로 보관될 수 있는 챔버(Chamber)를 각각 구비한다. 제1 쉘프(101)와 제2 쉘프(102)는 카세트(C)의 습기 건조 기능을 포함하여, 각각 챔버 내부의 습도와 온도를 조절함으로써 카세트(C)에 적재되는 웨이퍼에 쾌적한 환경을 제공할 수 있다. 이에 관하여서는 후술한다.
랙 마스터(10)는 제1 쉘프(101)와 제2 쉘프(102)의 사이에 배치되면서 제1 쉘프(101)와 제2 쉘프(102)의 층과 열을 이동하면서 챔버(110, 120) 내부에 카세트(C)를 삽입하거나 카세트(C)를 외부로 인출시킬 수 있다.
카세트(C)는 다수의 웨이퍼(미도시)를 적재시켜 보관할 수 있으며, 웨이퍼 캐리어로 불릴 수 있다. 예를 들어 카세트(C)는 FOSB(Front Opening Shipping Box)일 수 있다.
제1 쉘프(101)와 제2 쉘프(102)는 동일한 형태로 구성되면서 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 그러므로 설명의 편의상 제1 쉘프(101)의 구성을 대표로 설명한다.
제1 쉘프(101)는 다수의 웨이퍼가 적재 가능한 카세트(C)가 각각 삽입되는 다수개의 챔버(110, 120)들을 구비한다. 예를 들어 다수개의 챔버(110, 120)는 적어도 하나의 층을 이루며, 제1 쉘프(101) 내부에서 일렬로 배치될 수 있다.
실시예에서 제1 쉘프(101)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 1개의 층에 6개의 챔버가 배치되면서 스토커(C)들이 4개의 층을 이루도록 챔버들이 적층된 형태를 도시하였으나 이에 제한되지 않고 다양하게 변형 실시될 수 있다.
하나의 챔버(110, 120)는 육면체 형상을 가질 수 있으며, 내부에 카세트(C)가 삽입되어 놓여질 수 있다. 챔버(110, 120)에는 개폐가능한 도어(111, 121)가 설치될 수 있다. 챔버(110, 120)의 형상과 도어의 위치, 크기 등은 변형 실시가능하다.
하나의 챔버는 다른 챔버와 구획되는 독립된 공간을 가질 수 있다. 그러나 도 1에 도시된 실시예처럼 하부에 위치한 제1 챔버(110)와, 상부에 위치한 제2 챔버(120)는 연통되는 공간을 갖도록 인접 배치될 수 있다.
예를 들어 도 1에 도시된 "A" 영역과 같이 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 모듈(module) 형태로서 상하부가 연통되도록 구성될 수 있다. 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)에는 제1 도어(111)와 제2 도어(121)가 개별적으로 설치되면서 내부 공간이 각각 개폐될 수 있다.
도 3은 도 1의 "A" 영역에 대한 확대 구성도이고, 도 4는 도 3의 수평 패널에 대한 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예의 웨이퍼 카세트 스토커(1)는 제1 쉘프(101)의 챔버(110, 120) 내부로 압축 건조 공기(CDA, Compressed Dry Air)를 공급하여 카세트(C) 내부의 습도를 제어, 즉 습기를 제거하는 습도 제어부(20)를 포함할 수 있다.
습도 제어부(20)는 챔버(110, 120) 내부의 습기를 제거하여 카세트(C) 내부를 쾌적하게 유지시킬 수 있다. 실시예의 습도 제어부(20)는 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)를 포함하는 하나의 모듈("A"을 제어하면서 습도 제어를 할 수 있다.
제1 챔버(110)의 내측에는 제1 카세트(C)가 삽입되고, 제2 챔버(120)의 내측에는 제2 카세트(C)가 삽입될 수 있다.
제1 챔버(110)와 상기 제2 챔버(120)를 구획하는 제1 쉘프(101) 내부에는 다수의 중심통공(221)이 형성된 중앙패널(220)이 배치될 수 있다. 중앙패널(220)은 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)를 연통시키면서 제2 챔버(120) 내부에 삽입되는 제2 카세트(C)를 지지할 수 있다.
습도 제어부(20)는 제1 쉘프(101) 내부로 압축 건조 공기(CDA)를 공급하여 제1 카세트(C)와 제2 카세트(C) 내부의 습도를 동시에 제어할 수 있다.
그러나 습도 제어부(20)는 하나의 챔버가 1개의 모듈을 이루는 경우나 3개 이상의 챔버가 모듈을 이루는 경우 등에서도 하나의 모듈을 제어함으로써 다수의 카세트(C)에 대한 습도를 동시에 제어하는 형태로 변형 실시될 수 있다.
예를 들어 습도 제어부(20)는 압축 공기 생성기(300), 공급배관(510, 520) 및 배출배관(610, 620)을 포함할 수 있다.
압축 공기 생성기(300)는 압축 건조 공기(CDA)를 생성할 수 있다. 예를 들어 압축 공기 생성기(300)는 모듈의 하부에 설치될 수 있으나 설치 위치는 변형실시 가능하다.
공급배관(510, 520)은 압축 공기 생성기(300)와 챔버의 상부를 연결하며, 압축 공기 생성기(300)로부터 생성된 압축 건조 공기(CDA)를 챔버(110, 120) 내부로 공급할 수 있다. 예를 들어 공급배관(510, 520)은 제2 챔버(120)의 상부 영역과 압축 공기 생성기(300)를 연결하는 형태로 배치될 수 있다.
배출배관(610, 620)은 챔버의 하부와 연결되어 챔버(110, 120) 내부를 순환한 압축 건조 공기(CDA)가 배출되도록 할 수 있다. 예를 들어 배출배관(610, 620)은 제1 챔버(110)의 하부 영역을 연결하는 형태로 배치될 수 있다. 배출배관(610)의 일단 제1 챔버(110)에 연결되고 타단(620)은 외부로 노출되거나 압축 공기 생성기(300)에 다시 연결될 수 있다.
여기서 공급배관(510, 520)과 배출배관(610, 620)은 도어(111, 121)가 장착되지 않은 챔버(110, 120)의 측면 또는 배면에 연결되도록 설치하여 챔버(110, 120) 내부의 공간 활용도를 높일 수 있다.
상술한 바와 같이 습도 제어부(20)는 압축 공기 생성기(300)를 통해 압축 건조 공기(CDA)를 생성하여 공급배관(510, 520)을 통해 챔버(110, 120) 내부로 공급할 수 있다. 또한, 챔버(110, 120) 내부에서 순환된 압축 건조 공기(CDA)는 배출배관(610, 620)을 통해 외부로 배출되거나 압축 공기 생성기(300)로 보내져 다시 재사용될 수 있다.
한편, 습도 제어부(20)는 공급배관(510, 520) 사이에 설치되는 히터(400, Heater)를 더 포함할 수 있다.
히터(400)는 압축 공기 생성기(300)로부터 생성된 압축 건조 공기(CDA)를 가열하여 고온 상태로 챔버(110, 120) 내부에 공급함으로써 카세트(C)에 잔류한 수분을 증발시켜 제거함으로써 습기를 효율적으로 제거할 수 있다.
특히, 카세트(C)가 세정공정 후에 제1 쉘프(101) 내부의 챔버(110, 120) 내부로 삽입된 경우, 더욱 빠르게 수분을 제거할 수 있다.
또한, 상기 습도 제어부(20)는 스토커(예컨대 모듈) 또는 챔버 내부에 설치되는 온도기와 습도기 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 실시예에서는 온도기와 습도기가 일체화된 온습도기(700)가 제1 챔버(110)의 하부에 설치되는 것을 도시하였다.
온습도기(700)는 제2 챔버(120)로부터 제1 챔버(110)로 이동하는 공기의 온도와 습도를 측정함으로써 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 내부의 온도를 추산 또는 계산할 수 있다. 물론, 온도기와 습도기는 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120) 모두에 설치될 수도 있으며, 설치 위치, 개수 등은 변형 실시될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 습도 제어부(20)에 온도기와 습도기가 포함되면 가열된 압축 건조 공기(CDA)가 챔버(110, 120) 내부에 공급되면서 카세트(C) 내부의 수분을 제거하는 상황을 실시간으로 파악할 수 있고, 쾌적한 챔버 내부의 환경에 필요한 온도 습도 등의 제어를 빠르게 수행할 수 있다.
한편, 제1 쉘프(101) 내부에는 공급배관(510, 520)으로부터 유입된 상온의 압축 건조 공기(CDA) 또는 고온의 압축 건조 공기(CDA)를 카세트(C) 하부로 원활하게 유동시키도록 제2 챔버(120)의 내측 상부에 배치되는 상부패널(210)이 설치될 수 있다. 상부패널(210)에는 압축 건조 공기(CDA)가 분배되어 카세트(C)를 향해 이동하도록 다수의 관통공(211, 212, 213)이 형성될 수 있다.
또한, 제1 쉘프(101) 내부에는 챔버(110, 120) 내부에 유입된 압축 건조 공기(CDA)를 배출배관(610, 620)으로 원활하게 유동시키도록 제1 챔버(110)의 내측 하부에 배치되며 제1 카세트(C)를 지지하는 하부패널(230)이 설치될 수 있다. 하부패널(230)에는 압축 건조 공기(CDA)가 이동하는 다수의 관통공(231, 232, 233)이 형성될 수 있다.
여기서 도 4에 도시된 바와 같이 상부패널(210)과 하부패널(230)에 각각 형성된 다수의 관통공(211, 212, 213, 231, 232, 233)은 온도 구역 분포를 위해서 공급배관(510) 또는 배출배관(610)에서 먼 곳으로 갈수록 면적이 점점 커지는 크기를 갖도록 배치될 수 있다. 또한, 중앙패널(220)에 형성된 중심통공(221)은 동일한 크기를 가지며 다수개가 배치될 수 있다.
상술한 상부패널(210), 중앙패널(220), 하부패널(230)은 수평방향으로 설치되므로 통칭해서 수평패널로 칭할 수 있다. 수평패널에 형성된 관통공(211, 212, 213, 231, 232, 233) 및 중심통공(221)의 형상, 크기, 배치 등은 변형 실시될 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 웨이퍼 카세트 스토커의 요부 확대 구성도이다.
이하에서는 전술한 실시예의 웨이퍼 카세트 스토커(1)와 다른 부분을 위주로 다른 실시예의 웨이퍼 카세트 스토커를 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다른 실시예의 웨이퍼 카세트 스토커(1a)는 하나의 챔버, 즉 제1 챔버(110)가 단독으로 모듈을 이루는 형태를 도시하였다. 그러므로 전술한 실시예와 달리 수평패널은 중앙패널(220, 도 3 참조)이 생략될 수 있다.
그리고 상술한 온습도기(700, 도 3 참조)의 구성도 생략될 수 있다. 또한 압축 공기 생성기(300, 도 3 참조)를 구성하지 않고, 히터(400)를 통해서만 고온의 공기가 공급배관(510, 520)을 따라서 챔버(110) 내부로 순환한 후 배출배관(610)을 통해 이동하도록 구성될 수 있다.
여기서 배출배관(610은 히터(400)와 다시 연결되면서 배출배관(610)을 통해 이동한 고온의 공기가 다시 공급배관(510, 520)을 통해 챔버(110) 내부로 순환 이동하도록 구성할 수 있다. 이때, 공급배관(510, 520)에는 순환되는 고온의 공기에 대한 이물질을 걸러주는 필터(530)가 더 장착될 수 있다.
물론, 본 실시예에서 처음 적용된 상술한 필터(530)는 전술한 실시예에도 적용가능할 것이다.
이와 같이 본 발명의 웨이퍼 카세트 스토커에 따르면, 고온의 압축 건조 공기가 챔버 내부로 공급됨에 따라 웨이퍼 카세트의 습기를 제거하여 시간 의존성 헤이즈(TDH) 현상을 방지할 수 있고 카세트 내부를 쾌적하게 유지할 수 있다.
이하, 실시예의 웨이퍼 카세트 스토커를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트의 건조 방법에 대한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼가 적재 가능한 카세트(C)를 챔버 내부에 삽입하는 단계(S100)를 먼저 수행한다. 상기 단계(S100)는 상술한 웨이퍼 카세트 스토커(1)의 랙 마스터(10)를 이용할 수 있다.
카세트(C)가 챔버(110, 120) 내부에 삽입되면, 압축 건조 공기 순환 단계를 수행한다(S200). 상기 단계(S200)에서는 챔버(110, 120) 내부로 압축 건조 공기(CDA)를 공급하고, 공급된 압축 건조 공기(CDA)가 카세트(C)를 순환하여 챔버(110, 120) 외부로 배출되는 동작이 이루어진다.
상기 단계(S200)는 상술한 웨이퍼 카세트 스토커(1)의 압축 공기 생성기(300), 공급배관(510, 520) 및 배출배관(610, 620)을 통해 이루어질 수 있다.
챔버(110, 120) 내부로 압축 건조 공기(CDA)의 공급 및 순환이 이루어지면, 챔버(110, 120) 내부의 온도를 측정하는 온도 측정 단계가 수행된다(S300). 상기 단계(S300)는 상술한 웨이퍼 카세트 스토커(1)의 온습도기(700)에 의해 이루어질 수 있다.
이어서 온도 측정 단계(S300)에서의 측정 온도(측정값)가 설정 온도(기준값)보다 낮은지를 비교하는 온도 비교 단계가 이루어질 수 있다(S400).
여기서 온도 비교 단계(S400)의 결과, 측정값이 기준값보다 낮으면 히터(400)를 가동하는 히터 가동 단계(S500)가 이어진다. 히터 가동 단계(S500)에 의해 챔버(110, 120) 내부에는 고온의 압축 건조 공기(CDA)의 공급 및 순환이 이루어질 수 있다.
따라서 카세트(C)가 세정공정 후에 제1 쉘프(101) 내부의 챔버(110, 120) 내부로 삽입된 경우, 빠르게 수분을 제거함으로써 웨이퍼를 건조 시킬 수 있다.
만약, 상기 온도 비교 단계(S400)에서의 측정값이 기준값보다 높으면 히터를 가동 중단시키는 히터 중단 단계(S600)를 수행하여, 챔버(110, 120) 내부로 상온의 압축 건조 공기(CDA)가 공급 및 순환되도록 할 수 있다.
상술한 히터 가동 단계(S500) 또는 상기 히터 중단 단계(S600) 이후에는 압축 건조 공기(CDA)가 챔버(110, 120) 내부로 공급된 시간을 측정하는 시간 측정 단계를 수행할 수 있다(S700).
이어서 상기 시간 측정 단계(S700)에서 측정된 시간이 상기 카세트(C) 내부의 안정화 진행 시간인지 여부를 판단하는 안정화 판단 단계가 수행된다(S800). 여기서 안정화 시간은 챔버(110, 120) 내부에 삽입된 카세트(C)의 수분이 증발되어 안정적인 건조가 이루어진 시간으로서 미리 설정된 시간일 수 있다.
만약, 상기 안정화 판단 단계(S800)에서 측정 시간이 안정화 진행시간에 해당하면 상술한 히터 중단 단계(S900)를 수행하여 상온의 압축 건조 공기(CDA)를 순환시키고, 안정화 진행시간에 해당하지 않으면 상기 온도측정 단계(S300)를 다시 수행할 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 웨이퍼 카세트의 건조 방법에 대한 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서도 카세트(C)를 챔버 내부에 삽입하는 단계(S100)를 먼저 수행한다. 상기 단계(S100)는 상술한 웨이퍼 카세트 스토커(1)의 랙 마스터(10)를 이용할 수 있다.
카세트(C)가 챔버(110, 120) 내부에 삽입되면, 압축 건조 공기 순환 단계를 수행한다(S200). 상기 단계(S200)에서는 챔버(110, 120) 내부로 압축 건조 공기(CDA)를 공급하고, 공급된 압축 건조 공기(CDA)가 카세트(C)를 순환하여 챔버(110, 120) 외부로 배출되는 동작이 이루어진다.
상기 단계(S200)는 상술한 웨이퍼 카세트 스토커(1)의 압축 공기 생성기(300), 공급배관(510, 520) 및 배출배관(610, 620)을 통해 이루어질 수 있다.
챔버(110, 120) 내부로 압축 건조 공기(CDA)의 공급 및 순환이 이루어지면, 챔버(110, 120) 내부의 온도를 측정하는 습도 측정 단계가 수행된다(S301). 상기 단계(S301)는 상술한 웨이퍼 카세트 스토커(1)의 온습도기(700)에 의해 이루어질 수 있다.
이어서 습도 측정 단계(S301)에서의 측정 습도(측정값)가 설정 습도(기준값)보다 높은지를 비교하는 습도 비교 단계가 이루어질 수 있다(S401).
여기서 습도 비교 단계(S401)의 결과, 측정값이 기준값보다 높으면 히터(400)를 가동하는 히터 가동 단계(S500)가 이어진다. 히터 가동 단계(S500)에 의해 챔버(110, 120) 내부에는 고온의 압축 건조 공기(CDA)의 공급 및 순환이 이루어질 수 있다.
따라서 카세트(C)가 세정공정 후에 제1 쉘프(101) 내부의 챔버(110, 120) 내부로 삽입된 경우, 빠르게 수분을 제거함으로써 웨이퍼를 건조 시킬 수 있다.
만약, 상기 습도 비교 단계(S400)에서의 측정값이 기준값보다 낮으면 히터를 가동 중단시키는 히터 중단 단계(S600)를 수행하여, 챔버(110, 120) 내부로 상온의 압축 건조 공기(CDA)가 공급 및 순환되도록 할 수 있다.
상술한 히터 가동 단계(S500) 또는 상기 히터 중단 단계(S600) 이후에는 압축 건조 공기(CDA)가 챔버(110, 120) 내부로 공급된 시간을 측정하는 시간 측정 단계를 수행할 수 있다(S700).
이어서 상기 시간 측정 단계(S700)에서 측정된 시간이 상기 카세트(C) 내부의 안정화 진행 시간인지 여부를 판단하는 안정화 판단 단계가 수행된다(S800). 여기서 안정화 시간은 챔버(110, 120) 내부에 삽입된 카세트(C)의 수분이 증발되어 안정적인 건조가 이루어진 시간으로서 미리 설정된 시간일 수 있다.
만약, 상기 안정화 판단 단계(S800)에서 측정 시간이 안정화 진행시간에 해당하면 상술한 히터 중단 단계(S900)를 수행하여 상온의 압축 건조 공기(CDA)를 순환시키고, 안정화 진행시간에 해당하지 않으면 상기 온도측정 단계(S300)를 다시 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법에 따르면, 고온의 압축 건조 공기가 챔버 내부로 공급됨에 따라 웨이퍼 카세트의 습기를 제거하여 시간 의존성 헤이즈(TDH) 현상을 방지할 수 있고 카세트 내부를 쾌적하게 유지할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 웨이퍼 카세트 스토커 10 : 랙 마스터
20 : 습도 제어부 101 : 제1 쉘프
102 : 제2 쉘프 110 : 제1 챔버
111 : 제1 도어 112 : 제2 도어
210 : 상부패널 220 : 중앙패널
230 : 하부패널 211, 212, 213, 231, 232, 233 : 관통공
221 : 중심통공 300 : 압축공기 생성기
400 : 히터 510, 520 : 공급배관
530 : 필터 610, 620 : 배출배관
700 : 온습도기 C : 카세트(캐리어)

Claims (21)

  1. 다수의 웨이퍼가 적재 가능한 카세트;
    적어도 하나의 층을 이루며 일렬로 배치되며, 세정후의 상기 카세트가 내측에 각각 삽입되는 다수개의 챔버; 및
    상기 챔버 내부로 압축 건조 공기(CDA)를 공급하여 상기 카세트의 습도를 제어하는 습도 제어부;를 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 습도 제어부는
    상기 압축 건조 공기를 생성하는 압축 공기 생성기;
    상기 압축 공기 생성기와 상기 챔버의 상부를 연결하는 공급배관; 및
    상기 챔버의 하부와 연결되는 배출배관;을 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 습도 제어부는
    상기 공급배관 사이에 설치되는 히터를 더 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 습도 제어부는,
    상기 공급배관으로부터 유입된 압축 건조 공기를 상기 카세트 하부로 유동시키는 다수의 관통공이 형성되며, 상기 챔버의 내측 상부에 배치되는 상부패널을 더 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 습도 제어부는,
    상기 압축 건조 공기를 상기 배출배관으로 유동시키는 다수의 관통공이 형성되며, 상기 챔버의 내측 하부에 배치되어 상기 카세트를 지지하는 하부패널을 더 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부패널 및 상기 하부패널에 각각 형성된 다수의 관통공은 상기 공급배관 또는 상기 배출배관으로부터 멀어질수록 면적이 점점 커지는 크기를 갖도록 배치되는 웨이퍼 카세트 스토커.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습도 제어부는,
    상기 챔버 내부에 설치되는 온도기와 습도기 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  8. 제1 챔버와, 상기 제1 챔버의 상부에 배치되는 제2 챔버를 구비하는 스토커;
    상기 제1 챔버의 내측에 삽입되는 제1 카세트;
    상기 제2 챔버의 내측에 삽입되는 제2 카세트;
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버를 구획하는 상기 스토커 내부에 설치되어 상기 제2 카세트를 지지하며 다수의 중심통공이 형성된 중앙패널; 및
    상기 스토커 내부로 압축 건조 공기를 공급하여 상기 제1 카세트와 상기 제2 카세트의 습기를 제거하는 습도 제어부;를 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 습도 제어부는
    상기 압축 건조 공기를 생성하는 압축 공기 생성기;
    상기 압축 공기 생성기와 상기 제1 챔버의 상부를 연결하는 공급배관;
    상기 제2 챔버의 하부와 연결되는 배출배관; 및
    상기 공급배관 사이에 설치되는 히터를 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 습도 제어부는,
    상기 공급배관으로부터 유입된 압축 건조 공기를 유동시키는 다수의 관통공이 형성되며, 상기 제1 챔버의 내측 상부에 배치되는 상부패널; 및
    상기 압축 건조 공기를 상기 배출배관으로 유동시키는 다수의 관통공이 형성되며, 상기 제2 챔버의 내측 하부에 배치되어 상기 제1 카세트를 지지하는 하부패널을 더 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상부패널 및 상기 하부패널에 각각 형성된 다수의 관통공은 상기 공급배관 또는 상기 배출배관으로부터 멀어질수록 면적이 점점 커지는 크기를 갖도록 배치되는 웨이퍼 카세트 스토커.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 중앙패널에 형성된 다수의 중심통공은 동일한 크기를 갖도록 배치되는 웨이퍼 카세트 스토커.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습도 제어부는,
    상기 스토커 또는 상기 챔버에 설치되는 온도기와 습도기 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 웨이퍼 카세트 스토커.
  14. 카세트를 챔버 내부에 삽입하는 단계;
    상기 챔버 내부로 압축 건조 공기를 공급하여, 공급된 압축 건조 공기가 상기 카세트를 순환하여 상기 챔버 외부로 배출되는 압축 건조 공기 순환 단계;
    상기 챔버 내부의 온도를 측정하는 온도 측정 단계;
    상기 온도 측정 단계에서의 측정 온도가 설정 온도보다 낮은지를 비교하는 온도 비교 단계; 및
    상기 온도 비교 단계 결과, 측정 온도가 설정 온도보다 낮으면 히터를 가동하는 히터 가동 단계;를 포함하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 온도 비교 단계에서의 측정 온도가 설정 온도보다 높으면 히터를 가동 중단시키는 히터 중단 단계를 더 포함하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 히터 가동 단계 또는 상기 히터 중단 단계 이후에는,
    상기 압축 건조 공기가 공급된 시간을 측정하는 시간 측정 단계를 수행하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 시간 측정 단계에서 측정된 시간이 상기 카세트 내부의 안정화 진행 시간인지 여부를 판단하는 안정화 판단 단계를 더 포함하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 안정화 판단 단계에서 측정 시간이 안정화 진행시간에 해당하면 상기 히터 중단 단계를 수행하고, 안정화 진행시간에 해당하지 않으면 상기 온도 측정 단계를 수행하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버 내부의 습도를 측정하는 습도 측정 단계를 더 포함하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 습도 측정 단계에서의 측정 습도가 설정 습도보다 높으면 상기 히터 가동 단계를 수행하고, 측정 습도가 설정 습도보다 낮으면 상기 히터 중단 단계를 수행하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법.
  21. 카세트를 챔버 내부에 삽입하는 단계;
    상기 챔버 내부로 압축 건조 공기를 공급하고, 공급된 압축 건조 공기가 상기 카세트를 순환하여 상기 챔버 외부로 배출되는 압축 건조 공기 순환 단계;
    상기 챔버 내부의 습도를 측정하는 습도 측정 단계;
    상기 습도 측정 단계에서의 측정 습도가 설정 습도보다 높은지를 비교하는 습도 비교 단계; 및
    상기 습도 비교 단계 결과, 측정 습도가 설정 습도보다 높으면 히터를 가동하는 히터 가동 단계;를 포함하는 웨이퍼 카세트의 건조 방법.
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