KR100258840B1 - 웨이퍼 이탈방지장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치 - Google Patents

웨이퍼 이탈방지장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치 Download PDF

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Abstract

웨이퍼 이탈 방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치가 개시되고 있다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 척-웨이퍼- 웨이퍼 푸셔의 얼라인먼트가 정확하게 되지 않아 웨이퍼가 웨이퍼 척을 따라서 끌려나올 때, 웨이퍼의 이탈을 방지하는 웨이퍼 이탈방지 장치에 의한 웨이퍼의 이탈에 따른 깨짐과, 깨짐에 따른 파티클 발생을 방지한 웨이퍼 이탈 방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치에 관한 것이다.

Description

웨이퍼 이탈방지장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치
본 발명은 웨이퍼 이탈방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 카세트에 적재되어 있는 다수매의 웨이퍼를 동시에 공정 설비로 로딩하거나 공정 설비로부터 언로딩을 수행하는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치의 웨이퍼 척 슬롯블록에 얼라인먼트가 되지 않은 웨이퍼가 억지끼워맞춤 방식으로 삽입된 상태에서, 웨이퍼가 웨이퍼 척 슬롯블록으로부터 이탈될 때 웨이퍼 척을 따라서 웨이퍼가 함께 이동되어 작업 영역으로부터 웨이퍼가 이탈되어 파손되는 것을 방지한 웨이퍼 이탈방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 단위 공정에 의하여 생성되는 박막 형태의 패턴을 여러 층(layer)에 형성하는 과정이라고 할 수 있다.
이와 같이 박막 형태의 패턴을 형성하기 위해서는 선행공정을 종료한 웨이퍼를 다수매 적재한 웨이퍼 카세트를 해당 공정 설비로 이송한 후, 공정 설비로 로딩하여 공정을 진행하고 공정이 종료된 웨이퍼를 다시 웨이퍼 카세트에 언로딩한 후, 후속 공정으로 웨이퍼 카세트를 반송하는 과정을 반복하여야 한다.
도 1은 이와 같이 웨이퍼 카세트의 웨이퍼를 공정 설비로 로딩하고, 공정 설비로부터 웨이퍼 카세트를 언로딩하는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치를 도시한 사시도이고, 도 2a는 웨이퍼 척이 웨이퍼를 그립하고 있는 것을 도시한 도면이고, 도 2b는 웨이퍼 척으로부터 웨이퍼가 이탈된 것을 도시하고 있다.
도 1에 도시된 웨이퍼 로딩/언로딩 장치(100)는 일례로 선행공정을 종료하고 해당 공정 설비로 로딩하기 위하여 웨이퍼(1)를 수평 방식 웨이퍼 보트(미도시)로 로딩하고, 해당 공정 설비에서 공정을 진행한 후, 공정이 진행된 웨이퍼(1)를 보트(미도시)로부터 웨이퍼 카세트(30)로 언로딩한다.
또한, 웨이퍼 로딩/언로딩 장치(100)는 선행 공정을 종료하고 이송된 웨이퍼 카세트(30) 내부에 수직상태로 적재되어 있는 웨이퍼(1)를 웨이퍼 카세트(30)의 상부면으로 일정 높이 리프트시키는 웨이퍼 푸셔(wafer pusher;32)와, 웨이퍼(1)를 사이에 두고 상호 대향 설치되어 리프트된 웨이퍼(1)의 지름 하단부 양측을 그립(grip)하는 한 쌍의 웨이퍼 척(20)과, 웨이퍼 척(20)에 의하여 그립되어 있는 웨이퍼(1)를 웨이퍼 보트로 언로딩하기 위하여 웨이퍼 척(20)을 소정 거리 이송시키는 웨이퍼 척 이송부(40)를 포함하고 있다.
여기서, 웨이퍼 척(20)은 웨이퍼 척과 웨이퍼 척의 간격을 좁혀주거나, 넓혀주는 웨이퍼 척 구동부(50)에 설치되어 구동된다. 웨이퍼 척 구동부(50)는 별도의 웨이퍼 척 수평 이송부(40)에 의하여 일정 구간을 직진,후진이 이동가능토록 형성되어 있다.
또한, 웨이퍼 척 수평 이송부(40)에는 웨이퍼 척(20)이 웨이퍼(1)를 그립한 상태에서 상, 하로 이동가능하도록 리프터(15)와 결합되어 있고, 리프터(15)는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치(100)의 기저면을 이루고 있는 몸체(10)에 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 종래 웨이퍼 로딩/언로딩 장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 선행공정으로부터 공정이 종료된 웨이퍼(1)를 다수매 적재하고 있는 웨이퍼 카세트(30)가 이송되어 일정 위치에 놓여지면, 웨이퍼 카세트(30)의 저면에 위치한 웨이퍼 푸셔(32)는 웨이퍼 카세트(30)의 저면에 형성된 개구를 통하여 점차 상승하기 시작한다.
웨이퍼 푸셔(32)의 상승에 의하여 웨이퍼 카세트(30)에 꽂혀져 있던 웨이퍼(1)는 결국 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)에 끼워지게 된다. 계속해서 웨이퍼 푸셔(32)는 상승함으로 푸셔 슬롯(32a)에 끼워진 웨이퍼(1)는 웨이퍼 푸셔(32)의 상승에 의하여 웨이퍼 카세트(30)의 상방으로 상승한다.
이때, 웨이퍼 푸셔(32)가 완전하게 상승되면, 웨이퍼(1)의 상면에 위치한 한쌍의 웨이퍼 척(20)은 웨이퍼 척 구동부(50)에 의하여 상호 일정 간격 벌어지게 된다.
웨이퍼 척(20)이 일정 간격 벌어지면, 리프터(15)는 웨이퍼 척(20)이 웨이퍼 푸셔(32)의 슬롯(32a)에 끼워져 있는 웨이퍼(1)를 그립하기 위하여 하방으로 이동된다.
이후, 웨이퍼 척(20)의 이동에 의하여 웨이퍼 척(20)이 수직 상태로 세워져 있는 웨이퍼(1)의 중심보다 아래 부분에 위치하게 되면, 웨이퍼 척 구동부(50)는 다시 일정 간격 넓어져 있는 한 쌍의 웨이퍼 척(20)의 간격을 좁혀 다수매의 웨이퍼(1)를 동시에 그립한다.
다수매의 웨이퍼(1)가 동시에 그립되면, 웨이퍼 척(20)은 다시 리프터(15)에 의하여 일정 높이로 상승하게 되고, 웨이퍼 척(20)은 웨이퍼 척 이송부(40)에 의하여 수평상태로 전진하여 웨이퍼(1)를 언로딩할 웨이퍼 보트측으로 이동된다.
웨이퍼 척(20)이 웨이퍼 보트의 직상부까지 이송되면, 리프터(15)는 다시 하방으로 이동되어 웨이퍼 보트의 슬롯에 다수매의 웨이퍼(1)를 동시에 언로딩한다.
이후, 웨이퍼 척 구동부(50)에 의하여 웨이퍼 척(20)과 웨이퍼 척(20) 사이의 간격을 넓혀주면, 웨이퍼 척(20)에 그립되어 있는 웨이퍼(1)는 웨이퍼 보트에 형성된 슬롯에 동시에 삽입되고, 보트에 적재된 웨이퍼 카세트는 해당 공정설비로 이송되어 공정이 진행된다.
이후, 공정이 진행된 웨이퍼(1)를 다수매 적재하고 있는 웨이퍼 보트는 해당 공정설비로부터 반출되고, 반출된 웨이퍼 보트가 일정 위치에 도착하면, 웨이퍼 척 구동부(50)는 웨이퍼 척과 웨이퍼 척이 일정 간격이 유지되도록 벌려줌과 동시에 웨이퍼 척 수평 이송부(40)는 웨이퍼 척(20)이 수평상태로 일정 거리 전진하도록 하여 웨이퍼 척(20)이 보트의 상면에 도달하도록 한다.
이어서, 웨이퍼 척 수평 이송부(40)와 결합된 리프터(15)가 하방으로 내려가면서 웨이퍼 척(20)이 웨이퍼 보트에 적재된 웨이퍼(1)를 다시 로딩하도록 한다.
공정이 진행된 웨이퍼(1)를 로딩하고 있는 웨이퍼 척(20)은 웨이퍼 척 수평 이송부(40)에 형성된 리프터(15)의 상승에 의하여 다시 상부방향으로 이송되고, 이송된 웨이퍼 척(20)은 웨이퍼 척 수평 이송부(40)에 의하여 웨이퍼 캐리어(30) 쪽으로 이동된다.
이후, 웨이퍼 척(20)은 웨이퍼 캐리어(30)의 직상부에 위치하게 되고, 웨이퍼 캐리어(30)로 그립되어 있는 웨이퍼(1)를 삽입하기 위하여 웨이퍼 캐리어(30)의 저면에 위치한 웨이퍼 푸셔(32)가 다시 상승하게 되면, 리프터(15)가 하방으로 운동하여 웨이퍼 척(20)에 그립되어 있는 웨이퍼(1)는 푸셔 슬롯(32a)에 끼워지게 된다.
웨이퍼 푸셔(32)의 슬롯(32a)에 웨이퍼(1)가 끼워지면, 웨이퍼 척 구동부(50)는 상호 이격된 후 원위치한다. 한편, 웨이퍼(1)가 슬롯(32a)에 꽂혀진 웨이퍼 푸셔(32)는 점차 하방으로 이동되어 웨이퍼(1)가 웨이퍼 카세트(30)에 완전히 삽입되면 웨이퍼 푸셔(32)는 웨이퍼(1)로부터 이탈되고 원위치한다.
그러나, 종래 웨이퍼 로딩/언로딩 장치중 첨부된 도 2a, 도 2b에 도시된 바와 같이,다수매의 웨이퍼(1)가 웨이퍼 척 슬롯블록(22)에 끼워진 상태로 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)에 다시 삽입된 후, 웨이퍼 카세트(30)를 언로딩하기 위하여 웨이퍼 척(20)을 일정 간격 벌렸을 때, 다음과 같은 문제점이 발생한다.
상기한 문제는 웨이퍼 푸셔(32)에 형성되어 있는 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)과 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)간의 간격이 여러 원인에 의하여 균일하지 않게 셋팅되어 있거나, 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)과 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)이 상호 평행하지 않았을 때 발생한다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)과 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)이 상호 평행하지 않았을 경우, 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)에 끼워지는 웨이퍼(1)는 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)이 뻗은 방향과 동일한 방향으로 끼워짐으로써, 웨이퍼(1)가 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)에 끼워지면서 웨이퍼(1)는 웨이퍼 푸셔 슬롯(32a)과 평행한 방향으로 기울어지려는 힘을 받게 된다.
웨이퍼(1)에 기울어짐이 발생하게 되면, 웨이퍼(1)를 고정하고 있는 웨이퍼 척 슬롯블록(22)에는 웨이퍼(1)의 기울어짐과 대응하여 웨이퍼 슬롯면-웨이퍼면 사이에 강한 면압이 작용하게 된다.
이와 같이 웨이퍼 척 슬롯블록(22)에 억지끼워맞춤 형태로 끼워진 웨이퍼(1)가 웨이퍼 푸셔(32)에 모두 끼워지면 웨이퍼(1)를 웨이퍼 카세트(30)로 로딩하기 위하여 웨이퍼 척(20)은 웨이퍼(1)의 그립을 해제하고, 웨이퍼 푸셔(32)는 하방으로 이동된다.
이때, 웨이퍼 척(20)이 웨이퍼(1)의 그립을 해제하기 위하여 상호 이격되는 순간, 웨이퍼 척 슬롯블록(22)에 억지끼워맞춤 형태로 끼워져 있던 웨이퍼(1)는 웨이퍼 척(20)의 이동과 함께 웨이퍼 푸셔(32) 외부로 끌려나와 웨이퍼 로딩/언로딩 장치로부터 이탈되어 웨이퍼 파손이 발생하게 되는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 극복하기 위하여 웨이퍼 푸셔의 얼라인먼트를 주기적으로 설정하지만 이 또한 작업자가 진행함으로 인하여 작업자에 의한 오차가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼 척-웨이퍼- 웨이퍼 푸셔의 얼라인먼트가 정확하게 되지 않아 웨이퍼가 웨이퍼 척을 따라서 끌려나오더라도 설비의 외부로 떨어져 파손되는 것을 방지함에 있다.
도 1은 종래 웨이퍼 로딩/언로딩 장치를 도시한 사시도.
도 2a는 종래 웨이퍼 로딩/언로딩 척(chuck)과, 척에 의하여 웨이퍼가 푸셔(pusher)에 삽입된 것을 도시한 도면이고, 도 2b는 로딩/언로딩 척으로부터 웨이퍼가 이탈되는 것을 도시한 도면.
도 3a는 도 2의 A 원내 확대도이고, 도 3b는 도 2의 B 원내 확대도이다.
도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 이탈방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치를 도시한 개념도.
도 5는 본 발명에 의한 웨이퍼 이탈방지장치를 도시한 사시도.
이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 웨이퍼 이탈방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치는 상호 대향하는 측면 사이의 간격이 가변되며, 대향하는 측면에 복수 매의 정렬된 웨이퍼들을 그립하는 슬롯블록이 각각 형성된 한 쌍의 웨이퍼 척과, 베이스로부터 상하 이동하여 웨이퍼 척을 수직이동시키는 웨이퍼 척 수직이송장치와, 웨이퍼 척 수직이송장치에 고정되어 웨이퍼 척을 수평이동시키는 웨이퍼 척 수평이송장치와, 웨이퍼 척 사이의 간격을 조절하는 웨이퍼 척 구동장치와, 한 쌍의 웨이퍼 척 중의 어느 하나가 웨이퍼를 그립한 상태에서 간격이 벌어지는 경우, 웨이퍼가 정렬된 상태에서 이탈되는 것을 방지하는 웨이퍼 이탈 방지장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 웨이퍼 이탈방지장치는 웨이퍼 척의 슬롯블록에 대응하는 길이를 가지며 일정거리 이격되어 평행하게 대향된 한 쌍의 저지바와, 저지바들을 고정하는 고정바로 이루어지며, 웨이퍼 이탈방지장치는 웨이퍼 척들 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
선택적으로, 저지바에는 충격완충부재가 끼워지는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 충격완충부재의 재질은 폴리테트라플루오르에틸렌인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 고정바는 웨이퍼 척 구동장치에 고정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 지지바, 연결바 및 고정바의 재질은 스테인레스 스틸인 것을 특징으로 한다.
선택적으로, 웨이퍼 척들 중 웨이퍼 척 구동부 측에 위치한 웨이퍼 척의 측면에 상기 고정바가 관통되는 개구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명 웨이퍼 이탈방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치를 첨부된 도 4, 도 5를 참조하여 보다 상세하고도 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 웨이퍼 이탈방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치는 전체적으로 보아 몸체(110)와, 몸체(110)에 설치되어 수직 방향 변위를 발생시키는 웨이퍼 척 수직이송부(115)와, 웨이퍼 척 수직이송부(115)에 결합되어 웨이퍼 척에 수평 변위를 발생시키는 웨이퍼 척 수평이송부(160)를 포함한다.
이에 더하여, 웨이퍼 척 수평이송부(160)에는 한 쌍으로 형성된 웨이퍼 척(124)(126)의 간격을 넓히거나 좁히는 웨이퍼 척 구동부(155)가 결합되어 있으며, 웨이퍼 척 구동부(155)에는 웨이퍼 척(124)과 웨이퍼 척(126)의 사이에 설치되고, 웨이퍼 척 구동부(155)를 따라 이동하도록 웨이퍼 이탈방지부(130)가 형성된다.
이들 웨이퍼 로딩/언로딩 장치의 구성 요소들의 형상, 결합관계와 기능을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
앞서 언급한 몸체(110)는 밑면이 기저면과 접촉하고 있는 육면체 형상으로, 몸체(110)의 내측면에는 웨이퍼 척 수직이송부(115)가 형성된다.
웨이퍼 척 수직이송부(115)는 몸체(110)의 내부에 설치되어 상, 하 변위를 발생시키는 가이드 부재(115a)와, 가이드 부재(115a)를 구동시키는 리프터(미도시)로 구성되며, 가이드 부재(115a)는 몸체(110)의 내부로부터 몸체(110)의 외부로 돌출되도록 형성된다.
이 가이드 부재(115a)의 단부에는 가이드 부재(115a)와 동일하게 상하 왕복운동하는 웨이퍼 척 수평이송부(160)가 결합된다.
웨이퍼 척 수평이송부(160)의 상부면에는 일측 측단부가 개방되도록 소정 깊이를 갖는 리세스부가 형성되고, 리세스부에는 수평 방향을 갖도록 형성된 이송 스크류(160a)와 이송 스크류(160a)와 결합되는 모터(160b)가 설치된다.
이송 스크류(160a)는 내경면에 암나사부가 형성되어 있는 파이프 형상의 부싱(160c)과 결합된다. 부싱(160c)은 이송 스크류(160a)의 동력을 타측으로 전달하는 매개체 역할을 하며, 부싱(160c)의 외주면은 웨이퍼 척 구동부(155)의 외함(case) 밑면과 결합된다.
웨이퍼 척 구동부(155)는 2 개의 모터(155a)(155b)와, 모터(155a)(155b)의 축과 결합하는 2 개의 이송 스크류(155c)(155d)와, 이송 스크류(155c)(155d)에 나사결합되는 2 개의 부싱(155e)(155f)으로 형성된다.
한편, 웨이퍼 척 구동부(155) 중 2 개의 부싱(155e)(155f)의 외주면에는 웨이퍼 척(124)(126)이 결합된다.
웨이퍼 척을 다시 제 1 웨이퍼 척(126), 제 2 웨이퍼 척(124)라 정의하기로 하고, 이 제 1 웨이퍼 척(126)과, 제 2 웨이퍼 척(124)을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
일실시예로 제 1 웨이퍼 척(126)은 수직으로 세워진 직사각형 판상의 제 1 웨이퍼 척 몸체(126a)와, 제 1 웨이퍼 척 몸체(126a)의 하측 단부에 형성되며, 다수개의 웨이퍼(1)를 동시에 그립하기 위한 슬롯블록이 형성되어 있는 제 1 웨이퍼 슬롯블록부(126c)와, 제 1 웨이퍼 슬롯블록부(126c)로 웨이퍼(1)를 그립하거나, 그립되어 있는 웨이퍼(1)의 그립을 해제하기 위하여 제 1 웨이퍼 척 몸체(126a)에 형성된 한 쌍의 제 1 가이드 부재(126b)로 구성된다.
제 2 웨이퍼 척(124)은 제 1 웨이퍼 척 몸체(124a)와 평행하게 설치되고, 제 1 가이드 부재(126b)의 사이에 개재되는 폭을 갖는 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)와, 제 1 웨이퍼 슬롯블록부(126c)와 대향하여 제 2 웨이퍼 척 몸체(124b)에 형성되는 제 2 웨이퍼 슬롯블록부(124c)와, 제 1 웨이퍼 척 몸체(124b)에 형성되어 제 1 가이드 부재(126b)와 역방향으로 구동되는 제 2 가이드 부재(124b)로 구성된다.
한편, 앞서 언급한 웨이퍼 척 수평 이송부(160)에는 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)과 함께 웨이퍼 이탈방지 장치(130)가 설치된다.
웨이퍼 이탈방지 장치(130)는 첨부된 도 5에 자세하게 도시되어 있다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 웨이퍼 이탈방지 장치(130)는 길고 가는 스테인레스 와이어(stainless wire)를 소정 형상으로 절곡하여 형성한다.
웨이퍼 이탈방지 장치(130)의 형상을 이해하기 쉽게 설명하기 위해서는 좌표계의 정의가 필요하다. 좌표계의 기준으로는 앞서 설명한 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)를 사용하기로 한다.
먼저, 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)의 상하 단부중 하단부가 뻗은 수평 방향을 x 축 방향이라 정의하고, 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)의 나머지 두 단부인 좌,우 단부중 우단부가 뻗은 방향을 y 축이라 정의하자.
x 축, y 축에 의하여 형성된 x-y 평면으로부터 수직을 이루고 제 1 웨이퍼 척 몸체(126a)로 향하는 방향을 z 축 방향이라 정의하기로 한다.
이와 같이 정의된 좌표계에 의하여 웨이퍼 이탈방지 장치(130)의 형상을 설명한 후, 웨이퍼 이탈방지 장치의 작용과 효과를 설명하기로 한다.
웨이퍼 이탈방지 장치(130)는 일정 길이 및 강도를 갖는 스테인레스 재질의 와이어로 스테인레스 와이어의 일측단부는 앞서 언급한 웨이퍼 척 구동부(155)에 고정된다.
웨이퍼 척 구동부(155)에 고정된 스테인레스 재질의 와이어의 타측 단부는 제 2 웨이퍼 척 몸체(126a)의 중앙 부분을 관통하여 z 축 방향을 갖으면서, 제 1 웨이퍼 척 몸체(126a)와 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)의 사이로 들어간다. 이때, 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)에는 스테인레스 재질의 와이어의 직경보다 큰 관통공이 형성되어 있어야 한다.
z 축 방향을 갖고 제 1 웨이퍼 척 몸체(126a)와 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)의 사이로 들어간 스테인레스 와이어는 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)와 일정 간격 이격된 부분에서 x 축 방향으로 절곡되고, 제 2 웨이퍼 슬롯블록부(124c)의 단부 부분에서 다시 -y 방향으로 절곡된 후, 일정 간격 이격된 곳에서 다시 -x 방향으로 절곡된다.
이때, 웨이퍼(1)와 스테인레스 재질의 와이어가 충돌하더라도 웨이퍼(1)로부터 파티클이 발생하지 않도록 탄성력이 크고 중공이 형성된 파이프 형상의 제 1 충격완충부재(130b)가 스테인레스 와이어(130a)에 끼워진다.
여기서, 제 1 충격완충부재(130b)의 재질로는 폴리테트라플루오르에틸렌, 예를 들어 "듀퐁"사의 "테프론(teflon;상품명)"을 사용하는 것이 무방하며, 제 1 충격완충부재(130b)의 길이는 제 2 웨이퍼 슬롯블록부(126c)의 길이와 대등한 것이 바람직하다.
스테인레스 와이어에 끼워진 제 1 충격완충부재(130b)로부터 돌출된 부분의 스테인레스 와이어는 다시 y축 방향으로 절곡된 후, 스테인레스 와이어는 소정 높이 부분에서 다시 z 축 방향으로 절곡된다.
이때, z 축 방향으로 절곡된 스테인레스 와이어는 제 2 웨이퍼 척 몸체(124a)와 일정 간격 만큼 이격된 곳으로부터 -y 방향으로 절곡된 후, 제 1 충격완충부재(130b)와 동일 z 평면을 형성하는 부분에서 다시 x 축 방향으로 절곡된다.
이때, 스테인레스 와이어의 단부로는 다시 제 1 충격완충부재(130b)와 동일한 재질과 형상을 갖는 제 2 충격완충부재(130b')가 삽입되고, 제 2 충격완충부재(130b')로부터 조금 돌출된 부분이 스테인레스 와이어의 타측 단부가 되도록 한다.
여기서, 제 1 충격완충부재(130b)와, 제 2 충격완충부재(130b')가 끼워지는 와이어 부분은 저지바의 역할을 하며, 도면부호 130a는 저지바와 저지바를 상호 연결하는 연결바이며, 연결바(130a) 및 제 1, 제 2 충격완충부재(130b,130b')를 고정시키는 부분의 와이어는 고정바가 된다.
여기서, 저지바-연결바-고정바는 짧은 와이어를 용접 등의 방법으로 상호 접합하여 형성하거나, 본 실시예와 같이 긴 와이어를 여러번 절곡하여 구성할 수 있다.
이와 같이 형성된 웨이퍼 이탈방지 장치(130)는 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)의 사이에 개재되어 있고, 웨이퍼 이탈방지 장치(130)는 앞서 언급한 웨이퍼 척 구동부(155)에 결합되어 있음으로, 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)의 간격이 좁아짐, 넓어짐에 관계없이 항상 일정한 위치에 위치하게 된다.
이와 같이 웨이퍼 이탈방지 장치(130)가 설치된 제 1, 제 2 웨이퍼 척(124)(126)의 하단부에는 선행공정을 종료한 웨이퍼 카세트(150)가 이송되어 얼라인먼트되고, 웨이퍼 카세트(150)와 소정 간격 이격된 곳에는 웨이퍼 카세트(150)로부터 공정이 진행될 웨이퍼(1)가 제 1, 제 2 웨이퍼 척(124)(126)에 의하여 그립된 후, 로딩되는 보트(160)가 위치한다.
또한, 하단부에 일정 영역이 개구된 웨이퍼 카세트(150)의 저면에는 웨이퍼 카세트(150)에 적재된 다수매의 웨이퍼(1)를 동시에 제 1, 제 2 웨이퍼 척(124)(126)에 의하여 그립, 그립 해제되도록 웨이퍼 카세트(150) 상부로 이동시키는 웨이퍼 푸셔부(wafer pusher;140)가 설치된다.
이 웨이퍼 푸셔부(140)에는 웨이퍼 카세트(150)에 최대 적재할 수 있는 웨이퍼의 개수와 동일하도록 푸셔 슬롯(144)이 형성되고, 푸셔 슬롯(144)은 푸셔 로드(142)와 연결되며, 푸셔 로드(142)에는 푸셔 로드(142)를 구동시키는 웨이퍼 푸셔 구동부(146)가 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명 웨이퍼 이탈방지 장치를 갖는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
선행 공정을 종료한 다수매의 웨이퍼(1)를 적재하고 있는 웨이퍼 카세트(150)가 해당 공정 설비로 이송되면, 웨이퍼 푸셔 구동부(146)는 푸셔 로드(142)를 구동시켜 웨이퍼 카세트(150) 내부에 로딩되어 있는 웨이퍼(1)가 푸셔 슬롯(144)에 삽입되어 웨이퍼 카세트(150)의 상부로 밀려 올라가도록 한다. 이는 후속 웨이퍼 로딩 공정을 용이하게 하기 위함이다.
이와 같이 웨이퍼(1)가 웨이퍼 카세트(150)의 상부로 밀려 올라가게 되면, 몸체(110)에 설치된 웨이퍼 척 수직이송부(115)의 리프터(미도시)는 가이드 부재(115a)를 하방으로 이송시켜 웨이퍼 척 수평이송부(160)가 하방으로 이동하도록 한다.
이에 의하여 웨이퍼 척 수평이송부(160)와 결합되어 있는 웨이퍼 척 구동부(155)의 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124) 또한 웨이퍼(1)가 위치한 부분까지 하방으로 이송하게 된다.
이어, 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)이 하방으로 이동되어 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)의 사이에 웨이퍼(1)가 개재된 상태로 웨이퍼 척 구동부(155)에 설치되어 있는 2 개의 모터(155a)(155b)에 역상의 전원이 인가되면, 제 1, 제 2 이송스크류(155a)(155b)는 상호 반대 방향으로 회전하면서 동력을 부싱(155e)(155f)으로 전달한다.
부싱(155e)(155f)의 직선 왕복운동에 의하여 부싱(155e)(155f)과 결합되어 있는 제 1, 제 2 가이드 부재(126b)(124b)는 서로 반대 방향으로 이송된다. 이에 따라서, 제 1, 제 2 가이드 부재(126b)(124b)와 결합된 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)의 이격 거리는 좁아지게 되어 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)의 제 1, 제 2 웨이퍼 슬롯블록부(126c)(124c)에 의하여 다수매의 웨이퍼(1)는 동시에 그립된다.
웨이퍼(1)가 그립되면, 리프터는 가이드 부재(115a)에 의하여 웨이퍼 척 수평이송부(160)와, 웨이퍼 척 구동부(155), 웨이퍼(1)를 그립하고 있는 웨이퍼 척(126)(124)을 일정 높이로 상승시킨다. 이후, 공정 설비의 보트(160)로 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)이 그립하고 있는 웨이퍼(1)를 로딩하기 위하여 웨이퍼 척 수평 이송부(160)의 모터(160b)에 전원을 인가하여 수평 이송 스크류(160a)를 회전시켜 웨이퍼 척 구동부(155)가 수평방향으로 이송되도록 한다.
웨이퍼 척 수평이송부(160)에 의하여 웨이퍼 척 구동부(155)가 수평 방향으로 소정 거리 이송되어 보트(160)의 직상면에 위치하게 되면, 다시 리프터는 웨이퍼 척 구동부(155), 웨이퍼 척 수평이송부(160)를 하방으로 이송시켜 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)에 그립되어 있는 웨이퍼(1)를 보트(160)에 삽입한다.
이어서 웨이퍼 척 구동부(155)의 제 1, 제 2 이송 스크류(155a)(155b)를 회전시켜 제 1 웨이퍼 슬롯블록부(126c)와, 제 2 웨이퍼 슬롯부(124c)의 사이 간격이 넓어지도록 하여 웨이퍼(1)의 그립을 해제한다.
계속해서, 웨이퍼(1)가 적재된 보트(160)는 공정 설비로 로딩되어 공정이 진행되고, 공정이 종료된 보트(160)로부터 웨이퍼(1)를 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)이 다시 그립한 다음, 최종적으로 웨이퍼 카세트(150)에 그립되어 있는 웨이퍼(1)를 로딩할 때, 웨이퍼 카세트(150)의 저면에 형성되어 있는 개구부를 통하여 웨이퍼 푸셔(144)가 상방으로 이송되고, 웨이퍼 수직이송부(115)의 가이드부재(115a)가 하방으로 내려옴으로써, 다수매의 웨이퍼(1)는 웨이퍼 푸셔 슬롯(144)에 삽입된다.
이때, 웨이퍼 푸셔 슬롯(144)간 간격이 동일하지 않거나, 얼라인먼트가 비툴게 셋팅되는 등의 이유로 인하여 웨이퍼 푸셔 슬롯(144)에 웨이퍼(1)와 웨이퍼(1)가 상호 평행하게 삽입되지 않았을 때, 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)의 제 1, 제 2 웨이퍼 슬롯(126c)(124c)에는 웨이퍼(1)가 억지끼워맞춤된 상태가 된다.
이와 같은 상태에서 웨이퍼 척 구동부(155)에 의하여 제 1, 제 2 웨이퍼 척(126)(124)의 간격이 넓어지게 되면 웨이퍼(1)는 제 1, 제 2 웨이퍼 척(124)(126)중 어느 하나에 끼워진 상태로 제 1, 제 2 웨이퍼 척(124)(126)중 어느 하나를 따라서 외부로 끌려나오게 된다.
이때, 웨이퍼(1)가 끌려나오는 방향에는 이탈방지 장치(130)가 형성되어 있기 대문에 웨이퍼(1)는 제 1, 제 2 웨이퍼 척(124)(126)중 어느 하나에 의하여 끌려 나오다가 웨이퍼 이탈방지 장치(130)에 부딪치면서 다시 원래 위치로 되돌아가게 되어 웨이퍼가 이탈됨으로서 발생하는 웨이퍼의 깨짐과, 웨이퍼 깨짐에 의한 파티클 발생 등 오염을 방지할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 웨이퍼를 그립, 그립 해제하여 웨이퍼가 공정 설비로 로딩/언로딩되도록 한 웨이퍼 로딩/언로딩 장치에서 웨이퍼를 그립하고 있는 웨이퍼 척과 웨이퍼를 임시적으로 지지하는 웨이퍼 푸셔의 얼라인먼트 불량으로 인해 웨이퍼 척의 슬롯블록에 웨이퍼가 억지끼워맞춤 형태로 결합되어 있는 상태에서 웨이퍼 척의 간격이 넓어질 때, 억지끼워맞춤에 의하여 웨이퍼 척의 이격 방향과 동일한 방향으로 웨이퍼가 끌려 나오게 된다. 웨이퍼가 일정 거리 이상 끌려 나오지 않도록 웨이퍼 슬롯블롯 형성 방향과 동일한 방향으로 막대 형상의 웨이퍼 이탈방지 장치를 설정하여 웨이퍼의 깨짐과, 깨짐에 의하여 발생한 파티클을 적극적으로 제거하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 상호 대향하는 측면 사이의 간격이 가변되며, 대향하는 측면에 복수 매의 정렬된 웨이퍼들을 그립하는 슬롯블록이 각각 형성된 한 쌍의 웨이퍼 척과;
    베이스로부터 상하 이동하여 상기 웨이퍼 척을 수직이동시키는 웨이퍼 척 수직이송장치와;
    상기 웨이퍼 척 수직이송장치에 고정되어 상기 웨이퍼 척을 수평이동시키는 웨이퍼 척 수평이송장치와;
    상기 웨이퍼 척 사이의 간격을 조절하는 웨이퍼 척 구동장치와;
    상기 한 쌍의 웨이퍼 척 중의 어느 하나가 상기 웨이퍼를 그립한 상태에서 상기 간격이 벌어지는 경우, 상기 웨이퍼가 정렬된 상태에서 이탈되는 것을 방지하는 웨이퍼 이탈 방지장치를 포함하는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 이탈방지장치는
    상기 웨이퍼 척의 슬롯블록에 대응하는 길이를 가지며 일정거리 이격되어 평행하게 대향된 한 쌍의 저지바와;
    상기 저지바들을 연결하는 연결바와;
    상기 저지바들을 고정하는 고정바로 이루어지며,
    상기 웨이퍼 이탈방지장치는 상기 웨이퍼 척들 사이에 설치되는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 저지바에는 충격완충부재가 끼워지는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 충격완충부재의 재질은 폴리테트라플루오르에틸렌인 웨이퍼 로딩/언로딩 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 고정바는 상기 웨이퍼 척 구동장치에 고정되는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 지지바, 연결바 및 고정바의 재질은 스테인레스 스틸인 웨이퍼 로딩/언로딩 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 웨이퍼 척들 중 상기 웨이퍼 척 구동부 측에 위치한 웨이퍼 척의 측면에 상기 고정바가 관통되는 개구가 형성되는 웨이퍼 로딩/언로딩 장치.
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