KR100367665B1 - 웨이퍼 고정장치 - Google Patents

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KR100367665B1
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Abstract

웨이퍼 고정장치가 개시된다. 그러한 웨이퍼 고정장치는 구동원에 의하여 회전하는 회전 플레이트, 그리고 상기 회전 플레이트의 회전 중심으로부터 동일한 거리에 각각 교차적으로 고정되어 회전시 상기 회전 플레이트와 동일원상에서 회전하게 되며, 그 상부에 안착되는 웨이퍼가 상기 회전 플레이트의 회전중심으로부터 편심된 상태로 회전할 수 있도록 상기 웨이퍼를 고정하는 복수개의 제1 및 제2 홀더를 포함하며, 상기 제1 홀더는 상기 회전 플레이트의 외주면에 고정되는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상부에 돌출 형성되며 그 상부에 경사면이 형성되어 상기 웨이퍼가 안착되는 상부몸체로 구성되며, 상기 제2 홀더는 상기 회전 플레이트의 외주면에 고정되는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상부에 돌출 형성되며 그 상부에 수직면이 형성되어 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 상부몸체로 구성되고, 상기 복수개의 제1 및 제2 홀더는 그 크기를 각각 다르게 형성하므로써, 상기 회전 플레이트의 회전중심으로부터 각각 다른 길이로 이격되어 상기 웨이퍼가 안착되는 경우, 상기 웨이퍼가 상기 회전 플레이트의 회전중심에 대하여 편심된다.

Description

웨이퍼 고정장치{Apparatus for fixing wafer}
본 발명은 웨이퍼 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 세정시 홀더를 회전플레이트와 동일원상에 배치하고, 웨이퍼를 편심적으로 고정하여 회전시키므로써 진동을 감소시키며, 웨이퍼의 중심부의 오염물을 제거할 수 있는 웨이퍼 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼(Wafer)는 그 표면에 붙어 있는 이물질을 제거하기 위하여 세정하는 공정을 거치게 된다.
상기 웨이퍼의 세정은 웨이퍼가 회전 할 수 있도록 일정한 위치에 배치한 상태에서 상기 웨이퍼의 일면에 순수등의 세정수를 분사하여 이루어 진다. 이때, 상기 웨이퍼가 회전하는 상태를 유지할 수 있는 웨이퍼 유지장치가 필요하게 된다.
이러한 종래의 웨이퍼 유지장치는 진공패드(Vacuum Pad)를 이용하거나 또는 회전 플레이트상에 다수의 고정핀을 편심적으로 배치하여 웨이퍼를 고정하였다.
그러나, 상기 다수의 고정핀을 이용하여 웨이퍼를 세정하는 경우, 고정핀이 편심된 상태에서 회전하게 되므로 진동이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 웨이퍼 세정시 세척수가 웨이퍼의 후면으로 흐르는 것을 방지하기 위하여 별도의 유입방지기구를 추가로 장착하여야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 회전 플레이트와 동일원상에서 회전하므로써 회전시 진동의 발생을 감소시킬 수 있고, 또한, 회전 플레이트의 후면에 프로펠러 형상의 유입방지턱을 일체로 형성하므로써 세척수가 웨이퍼의 후면으로 흐르는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼 고정장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 고정장치를 보여주는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 고정장치의 측면을 보여주는 측면도.
도 3은 도 2에 도시된 제1 홀더를 확대하여 보여주는 확대 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 제2 홀더를 확대하여 보여주는 확대 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 웨이퍼 고정장치의 측면을 보여주는 측면도.
도 6은 도 5에 도시된 웨이퍼 고정장치의 후면에 돌출 형성된 유입방지턱을 보여주는 후면도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일실시예는 구동원에 의하여 회전하는 회전 플레이트, 그리고 상기 회전 플레이트의 회전 중심으로부터 동일한 거리에 각각 교차적으로 고정되어 회전시 상기 회전 플레이트와 동일원상에서 회전하게 되며, 그 상부에 안착되는 웨이퍼가 상기 회전 플레이트의 회전중심으로부터 편심된 상태로 회전할 수 있도록 상기 웨이퍼를 고정하는 복수개의 제1 및 제2 홀더를 포함하며, 상기 제1 홀더는 상기 회전 플레이트의 외주면에 고정되는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상부에 돌출 형성되며 그 상부에 경사면이 형성되어 상기 웨이퍼가 안착되는 상부몸체로 구성되며, 상기 제2 홀더는 상기 회전 플레이트의 외주면에 고정되는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상부에 돌출 형성되며 그 상부에 수직면이 형성되어 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 상부몸체로 구성되고, 상기 복수개의 제1 및 제2 홀더는 그 크기를 각각 다르게 형성하므로써, 상기 회전 플레이트의 회전중심으로부터 각각 다른 길이로 이격되어 상기 웨이퍼가 안착되는 경우, 상기 웨이퍼가 상기 회전 플레이트의 회전중심에 대하여 편심되는 웨이퍼 고정장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 복수개의 제1 홀더는 서로 120°각도를 유지하므로써, 상기 웨이퍼가 안정적으로 안착된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 상기 회전 플레이트의 후면에 돌출 형성되어, 세척수 분사시, 상기 회전 플레이트의 전면으로부터 후면으로 흐르는 유체의 유입을 방지하는 유입방지턱을 포함하는 웨이퍼 고정장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 유입방지턱은 상기 회전 플레이트의 후면에 소정 곡률로 만곡되어 돌출 형성되는 프로펠러 형상이며, 회전시 원심력에 의하여 상기 유체를 외부로 비산시킨다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 고정장치를 상세하게 설명한다.
도1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 고정장치를 보여주는 평면도이고, 도2 는 도1 에 도시된 웨이퍼 고정장치의 측면을 보여주는 측면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예가 제안하는 웨이퍼 고정장치는 구동원(도시안됨)에 의하여 회전가능한 회전 플레이트(1)와, 상기 회전 플레이트(1)의 상면에 원주방향을 따라 서로 소정 간격 이격되어 배치되며 웨이퍼(2)를 편심적으로 고정하는 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)를 포함한다.
상기 회전 플레이트(1)는 원형의 플레이트이며, 그 중심부에는 복수개의 나사홀(7a)이 수직방향으로 형성된다. 그리고, 체결나사(7)가 상기 복수개의 나사홀(7a)을 각각 관통하여 모터 조립체(도시안됨)의 회전축(6)에 각각 체결된다.
따라서, 상기 회전 플레이트(1)는 모터 조립체(도시안됨)의 회전축(6)에 일체로 장착되어, 상기 회전축(6)이 회전하는 경우 소정 회전속도로 회전하게 되는것이다.
상기 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)는 상기 회전 플레이트(1)의 가장자리에 원주방향을 따라 소정간격씩 이격되어 장착된다.
이러한 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)는 바람직하게는 6 개로 구성되며, 그 형상에 있어서 경사면(10)이 형성되는 3 개의 제1 홀더(3,3a,3b)와 수직면(13)이 형성되는 3 개의 제2 홀더(4,4a,4b)로 구분된다.
상기 3 개의 제1 홀더(3,3a,3b) 및 제2 홀더(4,4a,4b)는 각각 그 형상이 동일하며 다만 치수가 다르므로 이하 하나의 제1 및 제2 홀더(3,4)에 의하여 설명한다. 이러한 제1 및 제2 홀더(3,4)는 2개씩 서로 쌍을 이루어 마주보게 배치된다.
도3 및 도4 에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 홀더(3,4)는 회전플레이트(1)에 결합되는 하부몸체(8,11)와 상기 하부몸체(8,11)의 상부에 일체로 돌출 형성되는 상부몸체(9,12)로 이루어 진다.
상기 하부몸체(8,11)는 그 중간부에 수평방향으로 홈(8b,11b)이 형성되며, 상기 홈(8b,11b)에는 상기 회전 플레이트(1)의 외주면이 삽입된다. 그리고, 상기 하부몸체(8,11)를 수직으로 관통하여 2 개의 관통홀(8a;도2)이 형성되며, 상기 2 개의 관통홀(8a;도2)은 회전 플레이트(1)에 형성된 구멍(1a;도2)과 각각 연통된다.
따라서, 나사(5)가 상기 2 개의 관통홀(8a;도2) 및 구멍(1a;도2)을 각각 관통하므로써 제1 및 제2 홀더(3,4)는 회전 플레이트(1)에 일체로 고정되는 것이다.
상기 제1 및 제2 홀더(3,4)의 상부몸체(9,12)에 있어서, 제1 홀더(3)는 그 상면에 내측방향으로 소정 각도로 경사진 경사면(10)이 형성된다. 따라서,웨이퍼(2)가 회전 플레이트(1)에 안착되는 경우 상기 웨이퍼(2)의 외주면이 상기 경사면(10)에 접촉하게 된다.
이때, 상기 웨이퍼(2)의 외주면은 경사면(2a)이 형성되므로써 상기 제1 홀더(3)의 경사면(10)과 면접촉을 하게 되므로 미끄러 지는 것이 방지된다.
반면에, 상기 제2 홀더(4)에는 경사면(10)을 대신하여 수직면(13)이 형성된다. 상기 수직면(13)은 상기 웨이퍼(2)의 외주면과 소정거리(t;도2), 바람직하게는 1㎜ 떨어진다.
그리고, 상기 제1 홀더(3)의 상부몸체(10)의 높이(h1)는 제2 홀더(4)의 상부몸체(13)의 높이(h2)보다 길게 형성된다.
따라서, 상기 웨이퍼(2)가 정상 회전시에는 그 외주면이 상기 3 개의 제1 홀더(3)의 경사면(10)에만 접촉하고, 상기 수직면(13)에 접촉하지 않으나, 상기 웨이퍼(2)가 소정 회전속도 이상인 경우 상기 수직면(13)에 접촉하므로써 원심력에 의하여 수평방향으로 이탈되는 것을 방지하게 된다.
다시, 도1 및 도2 를 참조하면, 상기한 구조를 갖는 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)는 상기 회전 플레이트(1)상에서 제1 및 제2 홀더(3,4)가 서로 교차적으로 배치된다.
즉, 상기 회전 플레이트(1)의 소정위치에 경사면(10)이 형성된 제1 홀더(3)가 배치되고, 상기 제1 홀더(3)로부터 소정거리 이격되어 수직면(13)이 형성된 제2 홀더(4a)가 배치되며, 다시 상기 제2 홀더(4a)로부터 소정거리 이격되어 제1 홀더(3b)가 배치된다. 이러한 순서로 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)가 배치되는것이다.
그리고, 3 개의 제1 홀더(3,3a,3b) 및 제2 홀더(4,4a,4b)는 각각 120°각을 유지하게 된다.
따라서, 상기 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)에 상기 웨이퍼(2)가 안착되는 경우, 상기 웨이퍼(2)는 상기 3 개의 제1 홀더(3,3a,3b)의 경사면에 접촉되므로써 안정적으로 안착되는 것이다.
그리고, 상기 웨이퍼(2)가 소정 회전속도 이상으로 회전하는 경우, 상기 3 개의 제2 홀더(4,4a,4b)의 수직면(13)에 접촉하게 되므로써 상기 웨이퍼(2)가 원심력에 의하여 수평방향으로 이탈되는 것을 방지하게 된다.
한편, 상기한 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)는 서로 다른 크기를 갖으므로써 상기 회전 플레이트(1)의 회전중심(C1)에 대하여 편심적으로 배치된다.
즉, 일예로써 제1 홀더(3)의 제1 구간(L1)은 18㎜, 제2 구간(L2)은 9㎜, 이웃한 제2 홀더(4a)의 제1 구간(L1)은 9.5㎜, 제2 구간(L2)은 7.5㎜, 이웃한 제1 홀더(3b)의 제1 구간(L1)은 12.46㎜, 제2 구간(L2)은 4.54㎜로 형성하게 된다.
상기 치수에서 알수 있는 바와 같이, 상기 회전 플레이트(1)의 회전중심(C1)으로부터 각 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)의 체결나사(5)까지의 거리(Ⅰ)는 동일하다. 그러나, 상기 체결나사(5)로부터 상기 웨이퍼(2)가 제1 구간(L1), 즉 상기 웨이퍼(2)가 안착되는 구역까지의 거리가 모두 다르게 형성된다.
따라서, 상기한 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)의 제1구간(L1)들을 통과하는 가상원을 그리게 되면, 상기 가상원의 회전중심(C2)은 상기 회전 플레이트(1)의회전중심(C1)으로부터 소정 거리(e), 바람직하게는 3㎜ 어긋나므로써 편심된다.
이러한 가상원상에 상기 웨이퍼(2)가 안착되므로, 상기 웨이퍼(2)의 회전중심(C2) 또한 상기 회전 플레이트(1)의 회전중심(C1)으로부터 편심이 되는 것이다.
따라서, 상기 회전 플레이트(1)가 회전하는 경우, 상기 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)는 상기 회전 플레이트(1)의 회전중심(C1)으로부터 동일거리에 위치하여 동일원상에서 회전하지만, 상기 웨이퍼(2)는 편심회전운동을 하게 되는 것이다.
한편, 도 5 및 도 6에는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 웨이퍼 고정장치가 도시된다.
상기 웨이퍼 고정장치의 전면은 본 발명의 일실시예와 동일한 구조이나, 그 후면에 다수개의 유입방지턱이 더 추가되는 구조이다.
즉, 상기 다수개의 유입방지턱(15)은 상기 회전 플레이트(1)의 후면에 프로펠러 형상으로 형성된다. 그리고, 상기 회전 플레이트(1)의 후면은 수평면이며, 상기 수평면에 소정 곡률로 만곡되는 유입방지턱(15)이 돌출 형성된다.
따라서, 상기 회전 플레이트(1)가 회전하는 경우, 상기 유입방지턱(15)이 회전하므로써 원심력에 의하여 상기 회전 플레이트(1)의 후면 중심부로 유체등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 고정장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.
도1 내지 도4 를 참조하면, 웨이퍼(2)를 세정하는 경우, 먼저 상기웨이퍼(2)를 상기 회전 플레이트(1)의 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)에 안착시킨다.
이때, 상기 웨이퍼(2)는 3 개의 제1 홀더(3,3a,3b)의 경사면(10)에 접촉하므로써 안착되며, 동시에 상기 웨이퍼(2)의 외주면은 제2 홀더(4,4a,4b)의 수직면(13)과 소정거리(t) 바람직하게는 1㎜정도 이격된다.
또한, 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)는 상술한 바와 같이 제1 및 제2 구간(L1,L2)의 크기가 다르게 형성되므로 그 회전중심(C2)은 상기 회전 플레이트(1)의 회전중심(C1)에 대하여 3㎜ 편심된다.
따라서, 이러한 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)에 안착되는 상기 웨이퍼(2)의 회전 중심(C2)은 상기 회전 플레이트(1)의 회전 중심(C1)으로부터 이격되므로써 편심된다.
상기 웨이퍼(2)의 안착후, 모터 조립체(도시안됨)를 구동시켜 상기 회전 플레이트(1)를 회전시킨다. 상기 회전 플레이트(1)가 회전하게 되는 경우, 상기 복수개의 홀더(3,3a,3b,4,4a,4b)는 상기 회전 플레이트(1)의 회전중심(C1)으로부터 동일거리에 위치하므로 회전시 진동이 감소된다.
반면에, 상기 웨이퍼(2)는 상기 회전 플레이트(1)에 대하여 편심되어 있으므로, 회전시 상기 웨이퍼(2)의 회전 중심(C2)이 편심회전운동을 하게 된다.
따라서, 상기 웨이퍼(2)의 일측면에 대하여 순수등의 세척수를 분사하게 되면, 상기 웨이퍼(2)는 편심회전운동을 하므로 중심을 포함하여 전면적이 균일하게 세척되는 것이다.
한편, 상기 웨이퍼(2)의 일측면에 분사된 세척수는 대부분은 하방으로 흘러 내리지만 일부는 표면장력등에 의하여 상기 웨이퍼(2)의 외주면을 타고 넘어 후면으로 흘러 들어가게 된다.
상기한 바와 같이, 후면으로 흘러들어오는 세척수는 도 5 및 도 6에 도시된 유입 방지턱(15)에 의하여 유입이 방지된다.
즉, 상기 웨이퍼(2)의 후면으로 흘러온 세척수는 상기 프로펠러 형상의 유입방지턱(15)의 회전으로 인한 원심력에 의하여 외부로 비산된다. 따라서, 세척수는 외부로 비산되므로써 상기 웨이퍼(2)의 후면으로 흐르는 것이 방지된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 고정장치는 웨이퍼를 고정시키는 복수개의 홀더가 회전 플레이트와 동일원상에서 회전하므로써 회전으로 인한 진동이 감소되는 장점이 있다.
또한, 웨이퍼가 복수개의 홀더에 의하여 편심적으로 고정되므로, 회전시 웨이퍼의 중심부가 편심회전운동을 하므로써 세척수가 균일하게 분사되므로써 세척효율이 증가되는 장점이 있다.
그리고, 회전 플레이트의 후면에 유입방지턱을 일체로 형성하므로써 별도의 세척수 유입방지기구를 장착할 필요가 없으므로 제조비가 절감되는 장점이 있다.
본 발명은 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고도 다양하게 변경실시 할 수 있으므로 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니한다.

Claims (6)

  1. 구동원에 의하여 회전하는 회전 플레이트; 그리고
    상기 회전 플레이트의 회전 중심으로부터 동일한 거리에 각각 교차적으로 고정되어 회전시 상기 회전 플레이트와 동일원상에서 회전하게 되며, 그 상부에 안착되는 웨이퍼가 상기 회전 플레이트의 회전중심으로부터 편심된 상태로 회전할 수 있도록 상기 웨이퍼를 고정하는 복수개의 제1 및 제2 홀더를 포함하며,
    상기 제1 홀더는 상기 회전 플레이트의 외주면에 고정되는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상부에 돌출 형성되며 그 상부에 경사면이 형성되어 상기 웨이퍼가 안착되는 상부몸체로 구성되며, 상기 제2 홀더는 상기 회전 플레이트의 외주면에 고정되는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상부에 돌출 형성되며 그 상부에 수직면이 형성되어 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 상부몸체로 구성되고, 상기 복수개의 제1 및 제2 홀더는 그 크기를 각각 다르게 형성하므로써, 상기 회전 플레이트의 회전중심으로부터 각각 다른 길이로 이격되어 상기 웨이퍼가 안착되는 경우, 상기 웨이퍼가 상기 회전 플레이트의 회전중심에 대하여 편심되는 웨이퍼 고정장치.
  2. 삭제
  3. 제2 항에 있어서, 상기 복수개의 제1 홀더는 서로 120°각도를 유지하므로써, 상기 웨이퍼가 안정적으로 안착되는 웨이퍼 고정장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서, 상기 회전 플레이트의 후면에 돌출 형성되어, 세척수 분사시, 상기 회전 플레이트의 전면으로부터 후면으로 흐르는 유체의 유입을 방지하는 유입방지턱을 포함하는 웨이퍼 고정장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 유입방지턱은 상기 회전 플레이트의 후면에 소정 곡률로 만곡되어 돌출 형성되는 프로펠러 형상이며, 회전시 원심력에 의하여 상기 유체를 외부로 비산시키는 웨이퍼 고정장치.
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