KR100303398B1 - Tweezers in Wafer Carrier - Google Patents
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Abstract
목적 : 본 발명은 웨이퍼의 이송이 완료된 시점에서 부압의 영향이 완전히 소멸되게 하여 웨이퍼가 쉽게 탈락될 수 있게 개선한 웨이퍼 반송 장치의 트위저를 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION: The present invention provides a tweezer of the wafer conveying apparatus in which the influence of the negative pressure is completely eliminated when the transfer of the wafer is completed so that the wafer can be easily dropped.
구성 : 본 발명은 기대를 왕복이동 하는 헤드를 갖추고 있고, 상기 헤드에다수의 트위저가 수직으로 배열되어 웨이퍼를 진공 흡착할 수 있는 구성으로 된 웨이퍼 반송장치에 있어서, 상기 트위저의 몸체에 뚫려 있는 흡기공의 일정 반경 범위를 제외한 외측으로 홈을 다수 형성하여 상기 몸체와 웨이퍼의 후면 사이가 비면 접촉으로 되게 한 구성으로 된 것이다.Configuration: The present invention is a wafer conveying apparatus having a head for reciprocating a base, and having a plurality of tweezers arranged vertically on the head to suck the wafer in a vacuum, the intake of the body of the tweezer By forming a plurality of grooves to the outside except for a certain radius of the ball is configured to be in contact with the back surface of the body and the wafer.
효과 : 본 발명은 트위저 몸체의 흡기공을 통해 웨이퍼로 가해지는 부압이 소멸되는 순간에 웨이퍼가 트위저로부터 탈락되어 보트 또는 웨이퍼 카세트로 이재됨에 따라 웨이퍼의 반송이 확실하게 이루어져 이송 과정에서의 웨이퍼 손상율을 낮출 수 있다.Effect: In the present invention, the wafer damage rate during the transfer process is assured as the wafer is removed from the tweezer and transferred to the boat or wafer cassette at the moment when the negative pressure applied to the wafer through the intake hole of the tweezer body disappears. Can be lowered.
Description
본 발명은 웨이퍼 반송장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 캐리어와 보트 사이를 왕복 이동하면서 웨이퍼를 옮겨 주는 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 상기 웨이퍼를 부압으로 흡착 고정시켜 주는 웨이퍼 반송 장치의 트위저에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer transfer apparatus, and more particularly, to a tweezer of a wafer transfer apparatus in which a wafer is moved by a negative pressure in a wafer transfer apparatus for moving a wafer while reciprocating between a wafer carrier and a boat.
반도체의 제조 공정 중에 웨이퍼는 여러 가지 수단에 의존하여 반송되며, 이러한 반송 수단으로는 종래부터 로봇 아암이나 웨이퍼 엘리베이터, 그리고 웨이퍼 반송 장치 등이 공지되어 있다.Wafers are conveyed depending on various means during the manufacturing process of a semiconductor. As such conveying means, a robot arm, a wafer elevator, a wafer conveying apparatus and the like are conventionally known.
상기 로봇 아암과 웨이퍼 엘리베이터는 사용되는 설비의 특성에 맞춰 제작되기 때문에 범용성이 떨어지지만, 웨이퍼 반송 장치는 웨이퍼를 단순히 수평 이동시켜 공정 사이를 연결시키는 것이므로 범용성 있게 널리 사용되고 있다.Since the robot arm and the wafer elevator are manufactured in accordance with the characteristics of the equipment to be used, the versatility is inferior, but the wafer transfer device is widely used because it is simply a horizontal movement of the wafer to connect the processes.
도 1은 종래의 웨이퍼 반송 장치에 관련된 일 예를 도시하고 있으며, 이것은 기대(2)의 내부를 가로질러 배치된 스크류(4)를 타고 왕복 이동하는 헤드(6)를 갖추고 있고, 이 헤드(6)에는 트위저(10)가 다수 배치되어서 웨이퍼 캐비닛(12)에 적재된 웨이퍼 캐리어(14)로부터 웨이퍼를 인출하여 반대측에 비치된 보트(16)로 이재시킨다.1 shows an example related to a conventional wafer conveying apparatus, which has a head 6 reciprocating on a screw 4 disposed across the interior of a base 2, which head 6 ), A plurality of tweezers 10 are arranged, and the wafer is taken out from the wafer carrier 14 loaded on the wafer cabinet 12 and transferred to the boat 16 provided on the opposite side.
이 때 상기 헤드(6)는 상기 스크류(4)가 정역 구동모터(18)에 의해 정방향 혹은 역방향으로 회전하면 상기 스크류(4)를 타고 기대(2)를 왕복 이동하게 되며, 이렇게 왕복 이동되는 헤드(6)는 도면에서 화살표로 도시한 바와 같이 웨이퍼 캐비닛(12)을 향해 위치 이동하여 각 트위저(10)가 웨이퍼 캐리어(14)의 웨이퍼 사이로 위치하면 진공을 일으켜 각각의 웨이퍼를 진공 흡착하고, 다음에 헤드(6)는 후방으로 약간 후진하고 나서 180도 수평 회전하여 반대측의 보트(16)를 지향하게 된다.At this time, the head (6) when the screw (4) is rotated in the forward or reverse direction by the forward and reverse drive motor 18 to reciprocate the base (2) by the screw (4), the head reciprocating (6) is moved toward the wafer cabinet 12 as shown by the arrow in the drawing, when each tweezers 10 is located between the wafers of the wafer carrier 14 to generate a vacuum to vacuum suction each wafer, and then The head 6 is retracted slightly backwards and then rotated 180 degrees horizontally to the boat 16 on the opposite side.
이어서 스크류(4)의 역방향 작동으로 상기 헤드(6)는 보트(16)를 향해 접근하여 트위저(10)에 진공 흡착된 웨이퍼를 상기 보트(16)의 내부로 진입시키고 정지한다. 이 위치에서 트위저(10)는 진공을 해제시켜 흡착되어 있던 웨이퍼가 보트(16)로 옮겨지고, 그 다음에는 헤드(6)가 후진하여 원래의 위치로 복귀함과 동시에 다시 180도 수평 회전한다.The reverse operation of the screw 4 then causes the head 6 to approach the boat 16 to enter and stop the vacuum adsorbed wafer on the tweezer 10 into the boat 16. At this position, the tweezers 10 release the vacuum so that the adsorbed wafer is transferred to the boat 16, and then the head 6 moves backward to return to its original position and rotates again 180 degrees.
상술한 웨이퍼 반송 장치에서 웨이퍼와 직접 접촉하는 트위저는 통상적으로 도 2에 도시한 바와 같은 구성을 가지고 있다.In the above-mentioned wafer transfer apparatus, the tweezers which are in direct contact with the wafer generally have a configuration as shown in FIG.
트위저(10)는 헤드(6)의 내부에서 축(20)에 의해 수직으로 다수 배열되고, 그 선단부 상측에 적어도 2개의 흡기공(22)이 뚫려진 평활면으로 형성되어 있다.A plurality of tweezers 10 are arranged vertically by the shaft 20 inside the head 6, and are formed as a smooth surface in which at least two intake holes 22 are drilled above the tip end thereof.
그리고 웨이퍼는 헤드(6)가 기대(20)의 일측단까지 이동하여 상기 트위저(10)를 웨이퍼 캐비닛(12)에 수납된 웨이퍼 캐리어(14)의 내측으로 진입시켰을 때에 진공 라인(24)을 통한 흡인 작용으로 흡착 고정되고, 이어서 헤드(6)의 이동에 의하여 웨이퍼는 반대측의 보트(16)로 이송된 다음, 상기 트위저(10)를 통한 진공이 해제될 때에 자중의 작용으로 트위저(10)에서 탈락되어 상기 보트(16)에 이재되는 것이다.The wafer is transferred through the vacuum line 24 when the head 6 moves to one end of the base 20 to enter the tweezer 10 into the wafer carrier 14 housed in the wafer cabinet 12. The suction is fixed by suction, and then the wafer is transferred to the boat 16 on the opposite side by the movement of the head 6, and then in the tweezer 10 under the action of its own weight when the vacuum through the tweezer 10 is released. Dropping is to be transferred to the boat (16).
이와 같은 반송 과정 중에 웨이퍼는 트위저(10)의 선단부 상면과 면 접촉 상태로 되기 때문에 진공이 해제되더라도 즉시 탈락되지 않는 경우가 발생한다.Since the wafer is in surface contact with the top surface of the tip of the tweezers 10 during the transfer process, even if the vacuum is released, the wafer may not be dropped immediately.
그 원인을 살펴보면, 웨이퍼가 트위저(10)의 상면에 면 접촉되어 있을 때는 그 접촉되어 있는 부분까지 진공 상태로 되고, 이러한 진공 상태는 흡기공(22)을 통해 가해지는 진공의 소멸과 동기하여 소멸되는 것이 아니므로 웨이퍼는 진공이 소멸되어도 잠시 트위저(10)에 달라붙어 있기 때문이다.In view of the cause, when the wafer is in surface contact with the top surface of the tweezers 10, the contacted portion is in a vacuum state, and this vacuum state is extinguished in synchronism with the disappearance of the vacuum applied through the intake hole 22. This is because the wafer is stuck to the tweezers 10 for a while even if the vacuum disappears.
이 때문에 웨이퍼의 해방과 헤드의 이동 타이밍이 맞지 않게 되어 웨이퍼의 수납 위치는 약간씩 어긋나게 되고, 이것은 이후 공정에서의 웨이퍼 픽업 정밀도에 영향을 주어 바람직한 웨이퍼 가공을 어렵게 하거나 심하면 보트나 다른 물체에 부딪쳐서 클랙이 생기게 되는 경우도 있다.As a result, the release timing of the wafer and the movement timing of the head do not coincide with each other, which slightly shifts the storage position of the wafer. Sometimes this happens.
이에 따라 상술한 바와 같은 종래의 트위저에서 볼 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 흡기공의 부압이 소멸되는 즉시 웨이퍼가 자중에 의해 탈락되도록 개선한 웨이퍼 반송 장치의 트위저를 제공함에 그 목적을 두고 있다.Accordingly, in order to solve the problems seen in the conventional tweezers as described above, the present invention is to provide a tweezer of the wafer conveying apparatus improved so that the wafer is dropped by its own weight as soon as the negative pressure of the intake hole disappears have.
상기의 목적을 구현하는 본 발명은, 기대를 왕복이동 하는 헤드를 갖추고 있고, 상기 헤드에 다수의 트위저가 수직으로 배열되어 웨이퍼를 진공 흡착할 수 있는 구성으로 된 웨이퍼 반송장치에 있어서, 상기 트위저의 몸체에 뚫려 있는 흡기공의 주변에서 일정 반경 범위를 제외한 외측으로 홈을 다수 형성하여 상기 몸체와 웨이퍼의 후면 사이가 비면 접촉 되게 한 구성으로 된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wafer conveying apparatus comprising a head for reciprocating a base, and having a plurality of tweezers arranged vertically on the head to suck the wafer under vacuum. By forming a plurality of grooves on the outside of the intake hole in the periphery of the intake hole, except for a predetermined radius range, the body and the rear surface of the wafer is in contact with the other side.
상술한 구성에서 트위저의 홈은 격자상의 패턴으로 형성될 수 있다.In the above configuration, the grooves of the tweezers may be formed in a lattice pattern.
또 다른 패턴으로 홈은 마름모꼴로 교차되는 패턴으로 될 수 있다.In another pattern, the grooves may be in a rhombic pattern.
가장 간단하게는 상기 트위저의 홈이 직선상 또는 사선상으로 다수가 연속 배열되는 것이다.Most simply, a plurality of grooves of the tweezers are arranged in a row in a straight line or an oblique line.
상술한 구성의 본 발명은 트위저의 몸체에 뚫려진 흡기공을 통해 가해지는 부압이 상기 흡기공의 주변 일정 지역에만 영향을 미치게 되는 것이므로 상기 부압이 소멸되는 순간에 웨이퍼는 쉽게 트위저로부터 탈락되어 보트 또는 웨이퍼 카세트로 이재된다.According to the present invention, the negative pressure applied through the intake hole drilled into the body of the tweezer affects only a predetermined area around the intake hole. Thus, at the moment when the negative pressure disappears, the wafer is easily removed from the tweezer and the boat or Transferred to a wafer cassette.
도 1은 종래의 웨이퍼 반송 시스템에 관련된 구성예를 도시하는 개략 측단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic side cross-sectional view showing a configuration example according to a conventional wafer transfer system.
도 2는 헤드 상에 배치된 트위저의 일 예를 도시하는 부분 사시도.2 is a partial perspective view showing an example of a tweezers disposed on the head;
도 3은 본 발명에 관련된 트위저의 평면도.3 is a plan view of a tweezer according to the present invention;
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
도 5a는 트위저에 부여되는 홈의 패턴에 관한 일 예를 도시하는 평면도.5A is a plan view illustrating an example of a pattern of a groove provided to a tweezer;
도 5b는 트위저에 부여되는 홈의 패턴에 관한 다른 예를 도시하는 평면도.5B is a plan view illustrating another example of the pattern of the grooves provided in the tweezers.
도 5c는 트위저에 부여되는 홈의 패턴에 관한 또 다른 예를 도시하는 평면도.5C is a plan view showing another example of the pattern of the grooves provided in the tweezers.
도 5d는 트위저에 부여되는 홈의 패턴에 관한 또 다른 예를 도시하는 평면도.5D is a plan view illustrating still another example of the pattern of the grooves provided in the tweezers.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
30 : 몸체 32 : 진공 통로30 body 32 vacuum passage
34 : 흡기공 36 : 평활면34: intake hole 36: smooth surface
38 : 홈 40 : 웨이퍼38: groove 40: wafer
상술한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면 도 3 내지 도 5에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.The preferred embodiments of the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5 as follows.
도 3은 본 발명이 적용된 트위저의 주요부 구조를 도시하는 평면도로서, 장척물(長尺物)로 형성된 몸체(30)는 내부에 흡기 통로(32)가 형성된 중공상으로 형성되어 있고 일측단부의 상면에는 적어도 2개의 흡기공(34)이 뚫려져 있다.3 is a plan view showing the structure of the main portion of the tweezer to which the present invention is applied, wherein the body 30 formed of a long object is formed in a hollow shape having an intake passage 32 formed therein, and an upper surface of one side end portion thereof. At least two intake holes 34 are formed in the hole.
본 발명에서 흡기공(34)은 내부의 진공 통로(32)가 외측으로 열려져 부압이 나타나게 되는 부분이다.In the present invention, the intake hole 34 is a portion in which the vacuum passage 32 inside is opened to the outside so that negative pressure appears.
상기 몸체(30)의 상면에서 상기 흡기공(34)의 주변은 평활면(36)으로 형성되어 있고, 그 외측은 전체 면에 걸쳐 다수 교차 배열되는 홈(38)이 최소한 웨이퍼(40)와 접촉되는 면적 전반에 걸쳐 형성되어 있다.In the upper surface of the body 30, the periphery of the intake hole 34 is formed as a smooth surface 36, the outer side of the groove 38, which is arranged in a plurality of crossover over the entire surface at least in contact with the wafer 40 It is formed over the area to become.
홈(38)은 도 4로 나타낸 바와 같이 단면이 “V”자상으로 되거나 또는 사각형, 반원형 등으로 형성되는 것이다. 홈(38)의 형성은 트위저의 제조 과정에서 기계적 가공을 통해 부여된다.As shown in Fig. 4, the groove 38 has a cross section of “V” shape or is formed in a square, semicircle, or the like. The formation of the grooves 38 is given through mechanical processing during the manufacture of the tweezers.
트위저의 상면에 부여되는 홈(38)은 도시한 패턴 외에 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.The groove 38 provided on the upper surface of the tweezer may be modified in various forms in addition to the illustrated pattern.
도 5a는 홈(38)을 직각으로 교차하는 격자상의 패턴으로 형성될 수 있음을 예시하고 있다. 이 패턴은 트위저의 몸체(30)와 웨이퍼(40) 사이의 접촉 면적을 최소화할 수 있는 구조이다.5A illustrates that the grooves 38 may be formed in a grid pattern that intersects the grooves 38 at right angles. This pattern is a structure that can minimize the contact area between the body 30 of the tweezers and the wafer 40.
또한, 도 5b는 홈(38)이 마름모꼴로 형성되도록 대각선 방향으로 교차하여 배열한 패턴의 예를 보여 주고 있다. 이 패턴은 홈(38)의 길이를 최대로 할 수 있어서 웨이퍼(40)의 탈락이 가장 확실하게 나타난다.5B shows an example of a pattern in which the grooves 38 are arranged to cross in a diagonal direction so that the grooves 38 are formed in a rhombus shape. This pattern can maximize the length of the groove 38 so that the dropping of the wafer 40 is most reliably shown.
그 외에 도 5c와 같이 사선상으로 다수 평행 배열되는 패턴이나 도 5d의 도시와 같이 몸체(30)의 축방향으로 평행 연장되는 패턴으로도 부여될 수 있다. 이들 패턴은 가공상의 용이함을 갖추고 있지만 트위저의 몸체(30)와 웨이퍼(40) 사이의 접촉 부분이 비교적 넓어진다.In addition, a plurality of parallel patterns may be arranged diagonally as shown in FIG. 5C or a pattern extending in parallel in the axial direction of the body 30 as illustrated in FIG. 5D. These patterns have processing ease, but the contact portion between the tweezers body 30 and the wafer 40 becomes relatively wider.
이와 같은 본 발명의 구성에서, 중요한 점은 흡기공(36)의 주변 일부를 제외한 전체에 걸쳐 형성되는 홈(38)이 트위저의 몸체(30)와 웨이퍼(40) 사이를 비면 접촉 상태로 되게 하는 것이다.In this configuration of the present invention, an important point is that the grooves 38 formed over the entirety of the intake hole 36 except for a portion of the intake hole 36 are brought into contact between the body 30 of the tweezers and the wafer 40. will be.
이러한 홈(38)의 작용으로 인하여 웨이퍼(40)는 단지 흡기공(34)을 통해 가해지는 부압을 받아 흡착 고정되고, 몸체(30)의 상면과 웨이퍼(40) 사이의 접촉 부분에서는 진공화가 이루어지지 않게 된다.Due to the action of the groove 38, the wafer 40 is sucked and fixed only by the negative pressure applied through the intake hole 34, and the vacuum is made at the contact portion between the upper surface of the body 30 and the wafer 40. You won't lose.
또, 흡기공(34)을 통해 가해지는 부압은 상기 흡기공(34)의 주변부에 존치된 평활면(36)에 의해 진공 누설이 방지되므로 흡착된 상태에서의 이송 중에 자연 탈락하는 일도 생기지 않는다.In addition, since the negative pressure applied through the intake hole 34 is prevented from vacuum leakage by the smooth surface 36 remaining in the periphery of the intake hole 34, there is no natural dropout during transport in the adsorbed state.
본 발명에 관련된 트위저도 흡기공(34)을 통한 부압은 내부의 진공 통로(32)를 통해 전달된다.The negative pressure through the tweezers intake hole 34 according to the present invention is transmitted through the vacuum passage 32 therein.
웨이퍼(40)는 반송 위치에 이르러 흡기공(34)을 통해 작용하는 부압이 소멸되었을 때에 중력의 작용으로 탈락하게 된다. 이 때 본 발명은 몸체(30)와 웨이퍼(40) 사이가 비면 접촉 상태로 되어 있기 때문에 트위저의 몸체(30)에 일시 달라붙거나 하는 일이 없이 확실하게 탈락되어 보트나 웨이퍼 캐리어의 내부로 수납되는 것이다.When the wafer 40 reaches the conveying position and the negative pressure acting through the intake hole 34 is dissipated, the wafer 40 is dropped by the action of gravity. At this time, since the present invention is in contact with the body 30 and the wafer 40 in a non-planar state, it is reliably dropped without temporarily adhering to the body 30 of the tweezer and stored inside the boat or the wafer carrier. Will be.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 헤드에 의하여 기대를 왕복 이동하는 트위저로 웨이퍼를 진공 흡착시켜 이송함에 있어서, 상기 트위저의 상면에 뚫려진 적어도 2개의 홈 주변을 일부분만 평활면으로 존치시키고 나머지 전체 면에 걸쳐 홈을 다양한 패턴으로 부여하므로써 상기 트위저의 몸체와 웨이퍼 사이가 평활면을 제외한 부분에서 비면 접촉으로 되어 오직 진공의 작용에 의한 흡착으로 고정될 뿐, 웨이퍼가 트위저에 달라붙어 있게 되는 일이 없으므로 웨이퍼의 반송이 확실하고 정밀도 있게 수행된다.As described above, in the present invention, when the wafer is vacuum-adsorbed and transferred to a tweezer which reciprocates the base by the head, at least two grooves perforated on the upper surface of the tweezer are partially left on the smooth surface and the entire surface is restrained. By providing grooves in various patterns, the body of the tweezer and the wafer are in contact with each other except for the smooth surface and are fixed only by adsorption by the action of vacuum, and the wafer does not stick to the tweezers. The conveyance of is performed reliably and accurately.
이에 따라 본 발명이 적용된 트위저는 웨이퍼를 소망의 위치로 정확하게 반송하는 효과를 가지고 있어서 이후의 웨이퍼 픽업을 정밀하게 할 수 있고, 또 반송된 직후의 진공이 소멸되는 시점에서 트위저의 몸체에 웨이퍼가 일시 달라붙은 채로 헤드가 이동되거나 하는 일이 없어 웨이퍼의 반송 과정에서 웨이퍼의 손상을 근본적으로 방지할 수 있기 때문에 생산성을 향상시키는 효과가 있다.Accordingly, the tweezer to which the present invention is applied has an effect of accurately conveying the wafer to a desired position, so that subsequent wafer pickup can be precisely performed, and the wafer is temporarily suspended in the body of the tweezer at the time when the vacuum disappears immediately after the transfer. Since the head is not moved while being stuck, the damage of the wafer can be fundamentally prevented during the conveyance of the wafer, thereby improving productivity.
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|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-10-16 KR KR1019980043281A patent/KR100303398B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR970023960A (en) * | 1995-10-09 | 1997-05-30 | 김광호 | Tweezers |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070612 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |