KR100840713B1 - Fixing device using air current flow - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 적용에 따른 기류 흐름을 이용한 고정장치를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a fixing device using an airflow flow according to the application of the present invention.
도 2는 본 발명의 적용에 따른 기류 흐름을 이용한 고정장치의 기류 흐름을 도시한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing the air flow of the fixing device using the air flow in accordance with the application of the present invention.
도 3은 본 발명의 적용에 따른 기류 흐름을 이용한 고정장치를 나타낸 도 2의 평면도.Figure 3 is a plan view of Figure 2 showing a fixing device using the airflow flow in accordance with the application of the present invention.
도 4는 본 발명의 적용에 따른 기류 흐름을 이용한 고정장치를 나타낸 도 3의 A부분의 확대도.Figure 4 is an enlarged view of portion A of Figure 3 showing a fixing device using the airflow flow in accordance with the application of the present invention.
도 5는 본 발명의 적용에 따른 기류 흐름을 이용한 고정장치의 유로를 도시한 도 2의 평면도.Figure 5 is a plan view of Figure 2 showing a flow path of the fixing device using the airflow flow in accordance with the application of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 흡착물체 20: 로더10: adsorption object 20: loader
30: 고정부 40: 유량조절밸브30: fixed part 40: flow control valve
50: 공기공급부 60: 제 1유로50: air supply unit 60: the first euro
70: 제 2유로70: second euro
본 발명은 기류 흐름을 이용한 고정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속의 기류 흐름에 의해 순간 저압으로 변하는 기압의 변화를 이용한 고정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a holding device using the air flow, and more particularly to a holding device using a change in the air pressure changes to instantaneous low pressure by a high speed air flow.
반도체 제조 공정중 많은 공정에서 웨이퍼 고정장치를 사용한다. 공정중 웨이퍼를 이송할 경우, 웨이퍼가 파손되거나 이물질의 접합으로 인한 불량으로 사용되지 못하게 되는 경우가 발생한다.Many processes in the semiconductor manufacturing process use wafer holding devices. When the wafer is transported during the process, the wafer may be broken or may not be used due to a defect due to the bonding of foreign matter.
이러한 점을 해결하기 위한 다양한 기술들이 제안되어 사용되고 있다.Various techniques have been proposed and used to solve this problem.
종래에는 웨이퍼 고정에 사용되는 장치로 메카니컬 클램프(Mechanical Clamp)가 부착되어 웨이퍼의 표면을 압박하여 웨이퍼를 고정하거나 메카니컬 클램프(Mechanical Clamp) 없이 정전기의 원리를 이용하여 웨이퍼를 고정하는 것등이 사용되어 왔다. Conventionally, a device used to fix a wafer is a mechanical clamp that is attached to press the surface of the wafer to fix the wafer, or to fix the wafer using the principle of static electricity without a mechanical clamp. come.
하지만, 전자의 경우 웨이퍼의 표면이 손상될 수 있다는 단점이 있다.However, the former has a disadvantage that the surface of the wafer may be damaged.
그리고, 스퍼터링(Sputtering)에 의해 웨이퍼 상에 특정물질을 증착시켜 박막을 형성할 경우, 상기 특정물질이 웨이퍼와 클램프의 접촉면 사이에 침투하여 플라즈마에 의한 높은 온도에 의해 접착됨으로써 웨이퍼와 클램프가 접착되는 스티 킹(Sticking) 현상이 발생하게 된다.When a specific material is deposited on the wafer by sputtering to form a thin film, the specific material penetrates between the contact surface of the wafer and the clamp and is bonded by a high temperature by plasma, thereby adhering the wafer and the clamp. Sticking occurs.
후자의 경우 웨이퍼 후면에 파티클(Particle)이 발생되는 단점과 처킹력(Chucking Force)이 약한 곳에서는 웨이퍼와 하부 플레이트가 접촉할 정도로 웨이퍼 휨이 일어나지 않으므로 공정상 에러의 원인이 되는 요인를 갖고 있다.In the latter case, there are disadvantages in that particles are generated on the back surface of the wafer, and in the case where the chucking force is weak, wafer bending does not occur enough to contact the wafer and the lower plate, thereby causing a process error.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 흡착물체가 흡착물체 고정부와 직접적인 접촉이 없이 기류흐름을 이용한 압력차이에 의하여 흡착물체가 부양된 상태로 고정되는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide an apparatus in which the adsorbent is fixed in a suspended state by the pressure difference using the airflow without direct contact with the adsorbent fixed part. There is this.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상측으로 관통 형성되는 제 1유로(60)와 상기 제 1유로(60)의 일단부와 연결되고 축선방향에 대하여 상부로 경사지게 상측부로 관통 형성되는 다수개의 제 2유로(70)를 포함하는 고정부(30); 상기 제 1유로(60)의 내경을 상기 다수개의 제 2유로(70)의 내경의 합보다 크게 형성함으로, 상기 제 2유로(70)를 통해 상기 고정부(30)의 상측부로 토출된 공기압이 대기압보다 작은 저기압으로 형성하도록 상기 제 1유로(60)의 일단부에 연결되어 공기를 공급하는 공기공급부(50); 및 상기 공기공급부(50)에 연결되어 공기의 유량을 조절하는 유량조절밸브(40)를 포함하는 기류 흐름을 이용한 고정장치이다.The present invention for achieving the above object is connected to the
상기 고정부(30)의 제 2유로(70)중 어느 하나의 상단부를 통해 토출되는 공 기의 흐름이 인접한 다른 제 2유로(70)의 상단부를 통해 토출되는 공기의 흐름과 겹치도록 상기 제 2유로(70)는 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The flow of air discharged through the upper end of any one of the
본 발명은 베르누이(Bernoulli)의 원리를 적용하여, 기류 흐름에 의해 발생되는 기압차를 이용한 흡착물체 고정장치이다.The present invention is applied to the Bernoulli (Bernoulli) principle, the device for fixing the adsorption body using the pressure difference generated by the air flow.
상기 베르누이(Bernoulli)의 원리를 보면, 유체의 위치에너지와 운동에너지의 합이 항상 일정하다는 성질을 이용하고, 유체의 속도와 유체의 정압은 반비례하는 관계를 알 수 있다.From Bernoulli's principle, it is possible to use the property that the sum of potential energy and kinetic energy of a fluid is always constant, and the relationship between the velocity of the fluid and the static pressure of the fluid is inversely proportional.
유속이 상대적으로 빠른 곳은 순간적으로 저기압이 되고, 주변의 고기압 부분과 순간적으로 저기압이 된 부분은 상호간에 압력을 평형하게 유지하려는 작용으로 인하여, 고기압 부분에서 순간적으로 저기압이 된 부분으로 유체가 빨려들어가는 현상이 발생한다.The place where the flow velocity is relatively high becomes instantaneously low pressure, and the surrounding high pressure part and the instantaneous low pressure part suck the fluid from the high pressure part to the instantaneously low pressure part due to the action to balance the pressure between each other. Entering phenomenon occurs.
이러한 베르누이(Bernoulli)의 원리를 적용하여, 실생활에서는 비행기 날개의 형상을 볼 수 있다. 비행기 날개의 상측은 유선형, 하측은 직선형의 형상을 적용하여 유체의 흐르는 속도에 따른 기압차를 이용한 실례라 볼 수 있다.Applying Bernoulli's principle, we can see the shape of an airplane wing in real life. The upper side of the plane wing is a streamlined shape, the lower side is an example using a barometric pressure difference according to the flow rate of the fluid is applied.
이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples and drawings.
도 1은 본 발명의 적용에 따른 기류 흐름을 이용한 고정장치에 있어서, 상기 공기공급부(50)로부터 공기가 공급되기 전의 흡착물체(10)와 상기 고정부(30)를 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an
본 발명에서 상기 흡착물체는 반도체 제작재료인 웨이퍼를 생각해 볼 수 있 다.In the present invention, the adsorbent may be considered a wafer that is a semiconductor manufacturing material.
상기 흡착물체는 로더(20)에 의해 상기 고정부(30) 상측으로 이동되고, 상기 흡착물체(10)와 상기 고정부(30) 상부 사이의 거리는 d0을 유지한다.The adsorbent is moved above the
도 2는 본 발명의 적용에 따른 기류 흐름을 이용한 고정장치에 있어서, 상기 공기공급부(50)로부터 공기가 공급된 후의 흡착물체(10), 상기 고정부(30) 및 기류흐름을 도시한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the
상기 제 1유로(60)의 내경을 상기 다수개의 제 2유로(70)의 내경의 합보다 크게 형성함으로 상기 제 2유로(70)를 통해 공기는 고속으로 토출된다.By forming the inner diameter of the
공기는 직선으로 형성되는 상기 제 1유로(60)을 통하고, 나선형으로 형성되는 상기 제 2유로(70)을 통하여 상기 고정부(30) 상측부로 토출된다. 이때의 토출속도는 주변의 기압변화에 영향을 미칠 정도의 이동속도를 가진다.Air is discharged to the upper portion of the fixed
상기 제 2유로(70)을 통하여 토출되는 고속의 기류흐름으로 인하여, 상기 고정부(30) 상단부는 순간적으로 저기압이 형성된다.Due to the high speed airflow discharged through the
로더(20)에 의해 이동된 상기 흡착물체(10)의 하단부는 상기 저기압이 형성된 부분을 향하여 홀딩력을 갖게 되고, 상기 흡착물체(10)와 상기 고정부(30) 사이는 d1의 거리를 유지하며 상기 흡착물체(10)는 고정된다.The lower end of the
도 3은 본 발명의 적용에 따른 기류 흐름을 이용한 고정장치에 있어서, 상기 도 2의 평면상에서의 기류흐름을 도시한 것이다.3 is a view showing the airflow on the plane of FIG. 2 in the fixing device using the airflow according to the application of the present invention.
상기 제 2유로(70)는 나선형으로 다수개가 형성되며, 상기 제 1유로(60) 및 제 2유로(70)를 통하여 상기 고정부(30) 상단부로 토출될 때는 상기 도 3처럼 선회형상의 기류흐름을 형성한다.A plurality of the
상기 제 2유로(70)중 어느 하나의 상단부를 통해 토출되는 공기의 토출로는 인접한 다른 제 2유로(70)의 상단부를 통해 토출되는 공기의 토출로와 중첩되게 하여서 상기 고정부(30)의 상측 공기층에 외부 공기가 유입되는 것을 차단시키는 것을 특징으로 한다. (도 4참조)The discharge path of the air discharged through the upper end of any one of the
도 3의 빗금친 영역은 상기 고정부(30) 상측부의 외부 공기가 유입되지 않는 영역을 표현한 것으로서, 상기 빗금친 부분에는 상기 흡착물체(10)의 하단부에서 상기 고정부(30)의 상측부로 흡인력이 발생되는 영역이라고 볼 수 있다.The hatched area of FIG. 3 represents an area where external air does not flow in the upper part of the
이로 인해, 상기 흡착물체(10)의 하단부가 상기 고정부(30)와 직접 접촉하지 않은 상태로 상기 흡착물체(10)를 처킹(Chucking)하는 것이 가능하다.For this reason, it is possible to chuck the
본 발명을 통하여 웨이퍼와 웨이퍼 고정부 사이에 직접적인 접촉이 없이 상기 웨이퍼를 고정시킬수 있으므로, 상기 웨이퍼와 웨이퍼 고정부 사이에 발생하는 스티킹(Sticking) 현상을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the wafer can be fixed without direct contact between the wafer and the wafer holding portion, sticking phenomenon between the wafer and the wafer holding portion can be prevented.
그리고, 웨이퍼 표면에 발생하던 치핑(Chipping) 및 스크래칭(Scratching)등이 사라져 불량을 감소시킬 수 있다.In addition, chipping and scratching, which have occurred on the wafer surface, may be eliminated to reduce defects.
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