KR101324711B1 - Wafer chuck having alternating suction hall - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 척 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진공 흡입력에 의해 웨이퍼를 흡착하여 고정하기 위한 진공 공간이 웨이퍼 척 장치의 반경 방향으로 순차적으로 배치되고, 진공 흡입홀이 상기 진공 공간에 교번하여 형성되는 웨이퍼 척 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer chuck device, and more particularly, a vacuum space for adsorbing and fixing a wafer by a vacuum suction force is sequentially disposed in a radial direction of the wafer chuck device, and a vacuum suction hole is alternately disposed in the vacuum space. A wafer chuck device is formed.
전자 소자 제조용 재료로서 널리 이용되고 있는 웨이퍼(wafer)로서, 실리콘(silicon) 웨이퍼, 게르마늄(Ge) 웨이퍼, 갈륨비소(GaAs) 웨이퍼, 사파이어(sapphire) 웨이퍼 등이 있다. Wafers widely used as materials for electronic device manufacturing include silicon wafers, germanium (Ge) wafers, gallium arsenide (GaAs) wafers, and sapphire wafers.
웨이퍼는 다양한 공정을 거쳐 최종적으로 전자 소자로 완성된다. 웨이퍼가 각 공정 단계를 거치는 동안에 웨이퍼의 위치가 틀어지지 않도록 웨이퍼 척 장치에 의해 고정된다.The wafer is processed through various processes and finally completed as an electronic device. The wafer is held by the wafer chuck device so that the wafer is not displaced during each process step.
웨이퍼 척 장치는 기계식, 정전기식 및 진공식이 있다. 기계식은 클램프(clamp)를 이용하여 웨이퍼의 표면을 눌러 움직이지 않도록 고정하는 방식이고, 정전기식은 웨이퍼와 웨이퍼 척 장치간의 전압 차에 의해 웨이퍼를 고정 및 분리시키는 방식이며, 진공식은 진공 흡입력을 이용하여 웨이퍼를 흡착하여 고정하는 방식이다.Wafer chuck devices are mechanical, electrostatic and vacuum. The mechanical type is a method of clamping the wafer surface by clamping it so as not to move. The static type is a method of fixing and separating the wafer by the voltage difference between the wafer and the wafer chuck device. The vacuum type uses a vacuum suction force. It is a method of adsorbing and fixing a wafer.
도 1은 종래 기술에 따른 진공식 웨이퍼 척 장치에 웨이퍼가 지지된 상태를 도시하는 수직 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 웨이퍼 척 장치는 베이스(2) 및 흡착판(3)을 포함한다.1 is a vertical sectional view showing a state in which a wafer is supported by a vacuum wafer chuck device according to the prior art. Referring to FIG. 1, a wafer chuck device according to the prior art includes a
베이스(2)는 전체적으로 원반 형상이며, 베이스(2)의 가장자리에는 베이스(2)의 둘레를 따라 소정의 높이의 측벽(4)이 형성된다. 베이스(2)의 중심에는 진공 흡입력을 공급하기 위한 진공 공급홀(5)이 베이스(2)의 상면으로부터 하면까지 관통하여 형성되고, 베이스(2)의 상면에는 진공 공급홀(7)과 연통하는 진공 확산홈(6)이 형성된다. The
흡착판(3)은 원형의 플레이트 형상으로서 베이스(2)의 측벽(4)의 내측 공간에 안착된다. 흡착판(3)의 상면은 웨이퍼가 안착되어 지지될 수 있도록 평탄한 표면을 가진다. 흡착판(3)은 표면 및 내부에는 다수의 기공들이 형성되며, 이 기공들은 이웃하는 기공들과 연통된다. The
흡착판(3)이 베이스(2)의 측벽(4)의 내측 공간에 안착되면 베이스(2)의 진공 확산홈(6)은 흡착판(3)의 하면에 의해 덮이며, 진공 확산홈(6)은 진공 확산 통로를 형성하게 된다. 이 상태에서 진공 공급홀(5)에 진공 흡입력이 인가되면 진공 흡입력은 베이스(2)의 진공 확산홈(6)을 따라 확산된다. 진공 흡입력이 진공 확산 통로를 따라 베이스(2)의 반경 방향으로 확산되는 과정에서 진공 흡입력이 흡착판(3)의 하면에 인가되면 진공 흡입력은 흡착판(3)의 내부에 형성된 기공들을 통해 흡착판(3)의 체적 전체에 걸쳐 확산되며, 최종적으로 흡착판(3)의 상부 표면까지 진공 흡입력이 인가된다. 흡착판(3)의 상부 표면에 진공 흡입력이 인가되면 웨이퍼(9)는 진공 흡입력에 의해 흡착판(3)의 표면에 흡착되어 고정된다. When the
이때, 웨이퍼(9)가 흡착판(3)에 안정적으로 고정되기 위해서는 웨이퍼(9)와 흡착판(3) 사이에 작용하는 진공 흡입력이 새지 않아야 한다. 이를 위해서는, 흡착판(3)과 웨이퍼(9)가 마주하는 면, 즉 웨이퍼(9)의 하면 및 흡착판(3)의 상면이 평탄해야 한다. At this time, in order for the
그런데, 웨이퍼들 중에서 특정한 종류의 웨이퍼는 표면이 평탄하지 않고 굴곡이 있기 때문에 웨이퍼와 흡착판 사이의 진공 흡입력이 새는 문제가 발생한다. 진공 흡입력이 새게 되면 웨이퍼의 하면과 웨이퍼 척 장치의 상면 사이의 공간이 진공 상태를 유지할 수 없기 때문에 웨이퍼 척 장치는 웨이퍼의 위치를 고정하는 기능을 상실하게 됨으로써, 웨이퍼가 지지된 위치가 틀어지거나 웨이퍼가 흡착판으로부터 분리될 수 있다.However, a particular type of wafer among the wafers has a problem that the vacuum suction force leaks between the wafer and the suction plate because the surface is not flat and curved. When the vacuum suction force is leaked, the space between the lower surface of the wafer and the upper surface of the wafer chuck device cannot maintain the vacuum state, so the wafer chuck device loses the function of fixing the position of the wafer, so that the position where the wafer is supported is misaligned or the wafer Can be separated from the adsorption plate.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 표면이 평탄하지 않은 웨이퍼를 안정적으로 고정시킬 수 있는 웨이퍼 척 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a wafer chuck device capable of stably fixing a wafer whose surface is not flat.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 상면과 하면을 구비하는 바디; 상기 바디의 상면으로부터 소정의 높이로 돌출되어 형성되고, 상기 바디의 반경 방향으로 이격하여 배치되어 상기 바디의 반경 방향으로 순차적으로 배치되는 복수의 진공 공간을 형성하는 복수의 지지벽; 상기 바디의 하면 일측에 형성되고, 웨이퍼를 흡착하기 위한 진공 흡입력이 인가되는 진공 공급홀; 상기 복수의 진공 공간에 교번하여 형성되고, 상기 진공 공급홀에 인가되는 진공 흡입력이 전달되는 진공 흡입홀; 및 상기 진공 흡입홀을 상기 진공 공급홀에 연통시키는 진공 확산 통로를 포함하는 웨이퍼 척 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, the body having a top and bottom; A plurality of support walls protruding from an upper surface of the body to a predetermined height and disposed to be spaced apart in the radial direction of the body to form a plurality of vacuum spaces sequentially arranged in the radial direction of the body; A vacuum supply hole formed at one side of the lower surface of the body and to which a vacuum suction force for adsorbing a wafer is applied; A vacuum suction hole which is alternately formed in the plurality of vacuum spaces and transmits a vacuum suction force applied to the vacuum supply hole; And a vacuum diffusion passage for communicating the vacuum suction hole to the vacuum supply hole.
상기 복수의 지지벽들의 높이는 모두 동일한 것이 바람직하다.Preferably, the heights of the plurality of support walls are all the same.
상기 웨이퍼 척 장치는, 리프트 핀이 통과하기 위하여 상기 바디의 상면으로부터 하면까지 관통하여 형성되는 리프트 핀 홀을 더 포함할 수 있다.The wafer chuck device may further include a lift pin hole formed to penetrate from the upper surface to the lower surface of the body for the lift pin to pass therethrough.
또한, 상기 웨이퍼 척 장치는, 상기 바디의 하면에 형성되되 평면상에서 상기 리프트 핀 홀이 내측에 위치하는 오링 덮개 홈; 상기 오링 덮개 홈의 내측에 상기 리프트 핀 홀의 둘레를 따라 형성되는 오링 홈; 상기 오링 홈에 삽입되며, 상기 리프트 핀과 밀착되는 내경을 가지는 오링; 및 상기 오링 덮개 홈에 고정되어 상기 오링을 지지하는 오링 덮개를 더 포함할 수 있다.The wafer chuck device may further include an o-ring cover groove formed on a bottom surface of the body and having the lift pin hole located inside the plane; An O-ring groove formed along the circumference of the lift pin hole inside the O-ring cover groove; An O-ring inserted into the O-ring groove and having an inner diameter in close contact with the lift pin; And an O-ring cover fixed to the O-ring cover groove to support the O-ring.
상기 진공 흡입홀이 형성되지 않은 상기 진공 공간은 상기 진공 흡입홀이 형성된 상기 진공 공간보다 폭이 넓은 것이 바람직하다.Preferably, the vacuum space in which the vacuum suction hole is not formed is wider than the vacuum space in which the vacuum suction hole is formed.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 바디의 반경 방향으로 순차적으로 배열되는 진공 공간에 진공 흡입홀이 교번하여 형성됨으로써, 웨이퍼 척 장치와 웨이퍼 사이에 진공이 형성된 상태에서 일부의 진공 공간의 진공 상태가 해제되더라도 웨이퍼의 고정 상태가 유지되는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the vacuum suction holes are alternately formed in the vacuum spaces sequentially arranged in the radial direction of the body, so that the vacuum state of the vacuum spaces of some vacuum spaces in the state where the vacuum is formed between the wafer chuck device and the wafer. Even if it is released, there is an effect that the fixed state of the wafer is maintained.
도 1은 종래 기술에 따른 진공식 웨이퍼 척 장치에 웨이퍼가 지지된 상태를 도시하는 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 척 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 웨이퍼 척 장치를 아래쪽에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2의 웨이퍼 척 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A부분의 확대도이다.
도 6은 도 2의 웨이퍼 척 장치의 저면도이다.
도 7은 도 3의 B-B'선에 따른 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 척 장치에 있어서 오링 및 오링 덮개가 몸체에 결합된 상태에서 리프트 핀이 승강하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 8 내지 도 11은 웨이퍼가 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 척 장치에 안착되어 진공 흡입력에 의해 고정되는 과정을 순차적으로 도시하되, 도 5의 C-C'선에 따라 도시한 단면도이다.1 is a vertical sectional view showing a state in which a wafer is supported by a vacuum wafer chuck device according to the prior art.
2 is an exploded perspective view of a wafer chuck device according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of the wafer chuck device of FIG. 2 viewed from below;
4 is a plan view of the wafer chuck device of FIG. 2.
5 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4.
6 is a bottom view of the wafer chuck device of FIG. 2.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 3, illustrating a state in which a lift pin is lifted in a state in which an O-ring and an O-ring cover are coupled to a body in a wafer chuck device according to an embodiment of the present disclosure. to be.
8 to 11 are views sequentially illustrating a process in which a wafer is seated in a wafer chuck device according to an embodiment of the present invention and fixed by vacuum suction force, and is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 5.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 척 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 웨이퍼 척 장치를 아래쪽에서 바라본 사시도이다. 도 4는 도 2의 웨이퍼 척 장치의 평면도이고, 도 5는 도 4의 A부분의 확대도이며, 도 6은 도 2의 웨이퍼 척 장치의 저면도이다. 도 7은 도 3의 B-B'선에 따른 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 척 장치에 있어서 오링 및 오링 덮개가 몸체에 결합된 상태에서 리프트 핀이 승강하는 상태를 도시하는 도면이다.2 is an exploded perspective view of a wafer chuck device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of the wafer chuck device shown in FIG. 4 is a plan view of the wafer chuck device of FIG. 2, FIG. 5 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4, and FIG. 6 is a bottom view of the wafer chuck device of FIG. 2. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 3, illustrating a state in which a lift pin is lifted in a state in which an O-ring and an O-ring cover are coupled to a body in a wafer chuck device according to an embodiment of the present disclosure. to be.
이하의 설명에서는 웨이퍼 척 장치의 구조를 설명함에 있어서 웨이퍼가 안착되는 쪽을 '상측'으로 하고 그 반대쪽을 '하측'으로 하여 설명한다.In the following description, in describing the structure of the wafer chuck device, the side on which the wafer is seated is described as 'upper' and the opposite side is described as 'lower'.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 척 장치(100)는 바디(110), 복수의 지지벽(120), 복수의 진공 흡입홀(140), 진공 확산 통로(150), 진공 공급홀(160), 리프트 핀 홀(170), 오링 덮개 홈(182), 오링 홈(180), 오링(200), 오링 덮개(210)를 포함한다. 2 to 6, the
바디(110)는 소정의 두께를 가지며 원형의 판 형태로 이루어진다. 바디(110)의 형상은 필요에 따라 다양하게 변형 가능한데, 본 실시예에서는 원판형 웨이퍼를 지지하기 위하여 바디(110)가 원형으로 이루어지는 것으로 도시하였다. 바디(110)의 상면에는 웨이퍼가 안착되고, 바디(110)의 하면에는 지지체 홀더(미도시)가 위치한다. 지지체 홀더는 웨이퍼 척 장치(100)를 지지 및 이동시키며, 웨이퍼를 고정시키기 위한 진공 흡입력을 웨이퍼 척 장치(100)에 제공할 수 있다.The
복수의 지지벽(120) 및 복수의 진공 흡입홀(140)은 바디(110)의 상면에 형성되고, 오링 덮개 홈(182), 오링 홈(180) 및 진공 공급홀(160)은 바디(110)의 하면에 형성되며, 진공 확산 통로(150)는 바디(110)의 내부에 형성되고, 리프트 핀 홀(170)은 바디(110)의 상하를 관통하여 형성된다. The plurality of
복수의 지지벽(120)은 바디(110)의 상면에 수직으로 돌출되며, 어느 하나의 지지벽(120a)은 인접하는 다른 지지벽(120b)과 바디(110)의 반경 방향으로 소정 거리 이격하여 배치된다. 지지벽(120)은 웨이퍼의 하면을 지지하며, 웨이퍼는 지지벽(120)에 안착되어 바디(110)의 상면으로부터 지지벽(120)의 높이만큼 이격되어 지지된다. 따라서, 지지벽(120)의 상단은 평탄하게 구성되는 것이 바람직하며, 지지벽(120)들은 모두 동일한 높이로 형성되는 것이 바람직하다. The plurality of
어느 하나의 지지벽과 반경 방향으로 인접하는 다른 지지벽 사이에는 평면을 기준으로 밀폐된 공간이 형성되는데, 이하에서는 이를 진공 공간이라고 한다. 도 2를 참조하면, 바디(110) 상에는 반경 방향으로 지지벽 120a, 120b, 120c, 120d이 순차적으로 배치되며, 지지벽 120a와 120b 사이, 지지벽 120b와 120c 사이, 지지벽 120c와 120d 사이에는 각각 진공 공간이 형성된다. 각 진공 공간들은 반경 방향으로 인접하는 지지벽에 의해 밀폐된 공간을 형성하며, 각 진공 공간은 다른 진공 공간과 완전히 분리된 공간을 형성한다. An airtight space is formed between the one support wall and the other support wall adjacent in the radial direction, which is hereinafter referred to as a vacuum space. Referring to FIG. 2,
진공 공간은 전체적으로 원형일 수 있으나, 부분적으로 원호 형상일 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 지지벽(120)의 평면 형상이 원형으로 형성됨에 따라 진공 공간이 원형을 이루나, 지지벽(120)의 평면 형상은 밀폐된 진공 공간을 형성할 수 있는 구조인 한 사각형, 육각형과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 진공 공간의 형상 또한 그에 대응하여 결정된다. 지지벽(120)에 의해 지지되는 웨이퍼에 처짐이 발생하지 않도록 지지벽(120)은 적당한 형상 및 개수로 구비될 수 있다.The vacuum space may be circular in whole, but may be partially arcuate in shape. In addition, in the present embodiment, as the planar shape of the
진공 확산 통로(150)는 바디(110)의 상면과 하면 사이에 형성되고, 바디(110)의 반경 방향으로 연장된다. 진공 확산 통로(150)는 진공 공급홀(160)에 연통됨과 동시에 진공 흡입홀(140)들에 연통된다. 진공 확산 통로(150)는 진공 공급홀(160)에 인가되는 진공 흡입력을 진공 흡입홀(140)로 전달하는 통로 역할을 한다. 따라서, 진공 공급홀(160)에 진공 흡입력이 공급되면 진공 흡입력은 진공 확산 통로(150)를 따라 이동하여 각 진공 흡입홀(140)에 공급된다. 진공 흡입홀(140)이 형성되는 위치에 따라 진공 확산 통로(150)의 개수 및 연장되는 방향이 결정될 수 있다. 진공 확산 통로(150)는 바디(110)의 둘레를 따라 이격하여 복수로 구비될 수 있는데, 이때 각 진공 확산 통로(150)들은 서로 연통하도록 구성될 수 있다. 진공 확산 통로(150)를 바디(110)에 형성하기 위한 방법으로서, 바디(110)의 측면으로부터 소정의 깊이로 드릴링 가공하는 방식이 이용될 수 있다. 이때 바디(110)의 측면에 형성된 진공 확산 통로(150)의 단부에 막음 부재(152)를 삽입하여 진공 확산 통로(150)의 단부를 폐쇄시킬 수 있다.The
진공 공급홀(160)은 바디(110)의 하면 일측에 형성되며, 바디(110)의 하면으로부터 진공 확산 통로(150)가 위치하는 깊이까지 연장된다. 진공 공급홀(160)에는 진공 흡입력을 공급하기 위한 진공 공급 라인(미도시)이 연결되며, 진공 펌프와 같은 진공 흡입력 발생수단(미도시)에 의해 발생된 진공 흡입력이 진공 공급 라인을 통해 공급된다. 본 실시예에서 각 진공 확산 통로(150)들이 서로 연통되도록 구성됨으로써 진공 공급홀(160)은 하나가 형성되나, 진공 공급홀(160)은 필요에 따라 둘 이상 형성될 수 있으며 형성 위치 또한 다양하게 변경 가능하다. 예컨대, 진공 공급홀(160)은 각 진공 확산 통로(150)에 개별적으로 구비될 수 있다.The
진공 흡입홀(140)은 진공 공간들 중 일부의 진공 공간(130)의 바닥에 형성된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 진공 흡입홀(140)은 진공 공간(130)의 바닥으로부터 바디(110)의 내측으로 연장되어 진공 확산 통로(150)와 연통된다. 진공 흡입홀(140)은 진공 확산 통로(150)에 의해 진공 공급홀(160)과 연통됨으로써, 진공 공급홀(160)을 통해 인가되는 진공 흡입력은 진공 확산 통로(150)를 거쳐 진공 흡입홀(140)에 전달되어 진공 공간(130)에 진공 흡입력이 작용하게 된다.The
본 발명에서, 진공 흡입홀(140)은 진공 공간들 중 일부에만 형성되는데, 진공 흡입홀(140)은 바디(110)의 반경 방향으로 차례로 배치된 진공 공간에 교번하여 형성된다. 즉, 진공 흡입홀(140)이 어느 하나의 진공 공간에 형성되었다면 반경 방향으로 인접한 다른 진공 공간에는 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않는다. 다만, 웨이퍼 척 장치(100) 상의 모든 진공 공간에 대해 이러한 규칙이 적용되는 것은 아니며, 지지벽(120)의 형상, 웨이퍼 척 장치(100) 상에서의 진공 흡입력의 조절 등 설계상의 필요에 따라 반경 방향으로 인접한 진공 공간에 연속하여 진공 흡입홀(140)이 형성되거나 연속하여 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않을 수 있다. 그러나, 웨이퍼 척 장치(100) 상에 반경 방향으로 배치되는 진공 공간들에 있어서, 진공 흡입홀(140)이 형성되되 반경 방향 외측에 위치하는 진공 공간과 내측에 위치하는 진공 공간 사이에는 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않는 진공 공간이 적어도 하나 존재한다. 이와 같은 구조에 의해 얻어지는 효과는 후술한다. In the present invention, the
리프트 핀 홀(170)은 바디(110)의 상면으로부터 하면까지 관통하여 형성된다. 리프트 핀 홀(170)은 지지체 홀더 등에 구비되는 리프트 핀(도 7의 300)이 바디(110)의 하부로부터 통과하는 통로이다. 리프트 핀(300)은 리프트 핀 홀(170)을 통해 상측으로 이동하여 바디(110)의 상면에 안착된 웨이퍼의 하면을 들어 올리며, 이에 의해 웨이퍼는 웨이퍼 척 장치(100)로부터 분리된다. 리프트 핀 홀(170)의 개수는 필요에 따라 변경될 수 있으며, 리프트 핀 홀(170)이 복수로 구비되는 경우 각 리프트 핀 홀(170)들은 바디(110)의 중심을 중심으로 등각을 이루어 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다.The
오링 덮개 홈(182)은 바디(110)의 하면에 형성되되 평면상에서 리프트 핀 홀(170)이 오링 덮개 홈(182)의 내측에 위치하도록 구비된다. 오링 덮개 홈(182)에는 오링 덮개(210)가 삽입되어 결합된다. The O-
오링 덮개(210)는 바디(110)의 하면에 구비되는 오링(200)을 하측에서 지지하여 오링(200)이 바디(110)에 결합된 상태가 유지될 수 있도록 한다. 오링 덮개(210)는 볼트(220)와 같은 결합수단에 의해 바디(110)에 고정될 수 있는데, 이를 위해, 오링 덮개(210)에는 볼트(220)가 관통하는 관통홀(214)이 형성될 수 있다.The O-
오링 홈(180)은 오링 덮개 홈(182)의 내측에 형성되되 리프트 핀 홀(170)의 둘레를 따라 소정의 깊이로 형성되며, 오링 홈(180)에는 오링(200)이 삽입된다. 오링 홈(180)에 오링(200)이 삽입된 상태에서 오링 덮개 홈(182)에 오링 덮개(210)가 결합되면 오링(200)은 오링 홈(180)에 고정된다. 오링(200)은 유연한 재질로 이루어지며, 오링(200)의 내경은 리프트 핀(300)의 직경보다 조금 더 작은 것이 바람직하다. 이에 의해, 도 7에 도시된 바와 같이, 리프트 핀(300)은 오링(200)의 내주면에 밀착되고, 리프트 핀(300)이 상하로 움직이더라도 오링(200) 내주면과 리프트 핀(300)이 밀착된 상태가 유지될 수 있기 때문에, 리프트 핀 홀(170)을 통해 진공 흡입력이 새는 것이 방지된다. 또한, 리프트 핀 홀(170)을 통해 진공 흡입력이 새는 것을 방지하기 위해 바디(110) 상면의 리프트 핀 홀(170)의 둘레에는 다른 지지벽(120)과 동일한 높이의 지지벽(120)이 형성되는 것이 바람직하다.The O-
이하, 전술한 구성요소를 참조하여 본 실시예에 따른 웨이퍼 척 장치의 작동 태양을 설명한다. Hereinafter, the operation aspect of the wafer chuck apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the above-described components.
도 8 내지 도 11은 웨이퍼가 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 척 장치에 안착되어 진공 흡입력에 의해 고정되는 과정을 순차적으로 도시하되, 도 5의 C-C'선에 따라 도시한 단면도로서, 도 8은 웨이퍼가 바디의 상면에 안착된 상태를 도시하는 도면이고, 도 9는 진공 공급홀에 진공 흡입력이 공급되어 웨이퍼의 하면에 진공 흡입력이 작용하기 시작하는 상태를 도시하는 도면이고, 도 10은 웨이퍼와 웨이퍼 척 장치 사이에 완전히 진공이 형성되어 웨이퍼가 웨이퍼 척 장치에 고정된 상태를 도시하는 도면이며, 도 11은 웨이퍼와 웨이퍼 척 장치 사이에 진공 흡입력이 새어 나간 상태에서 웨이퍼가 웨이퍼 척 장치에 고정된 상태를 도시하는 도면이다. 8 to 11 are views sequentially illustrating a process in which a wafer is seated on a wafer chuck device according to an embodiment of the present invention and fixed by vacuum suction force, and is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 5. FIG. 8 is a view illustrating a state in which a wafer is seated on an upper surface of the body, FIG. 9 is a view illustrating a state in which a vacuum suction force is supplied to a vacuum supply hole and a vacuum suction force starts to act on the lower surface of the wafer, and FIG. 10. Is a view showing a state in which a vacuum is completely formed between the wafer and the wafer chuck device so that the wafer is fixed to the wafer chuck device, and FIG. 11 is a wafer chuck device in a state where a vacuum suction force leaks between the wafer and the wafer chuck device. It is a figure which shows the state fixed to the.
도 8을 참조하면, 웨이퍼(400)가 바디(110)의 상면에 안착되면 웨이퍼(400)의 하면에 의해 진공 공간(130, 190)은 밀폐 된다. 이 상태에서 진공 공급홀(160)에 진공 흡입력이 공급되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 진공 흡입홀(140)이 형성된 진공 공간(130)의 공기는 진공 흡입홀(140)을 통해 배출된다. 이때, 진공 흡입홀(140)을 통해 작용하는 진공 흡입력은 해당 진공 흡입홀(140)이 형성된 진공 공간(130)에만 작용하며 다른 진공 공간에는 직접적으로 작용하지는 않는다. 그러나, 웨이퍼(400) 표면의 굴곡 때문에 웨이퍼(400)의 하부 표면과 지지벽(120) 사이에는 틈이 존재한다. 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않은 진공 공간(190)의 공기는 이 틈을 통해 인접해 있는 진공 흡입홀(140)이 형성된 진공 공간(130)으로 흡입된 후 진공 흡입홀(140)을 통해 배출된다. 진공 흡입홀(140)을 통해 배출된 공기는 진공 확산 통로(150)를 거쳐 진공 공급홀(160)을 통해 배출된다. 이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 진공 흡입홀(140)이 형성된 진공 공간(130)뿐만 아니라 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않은 진공 공간(190)도 함께 진공 상태가 되며, 웨이퍼(400)의 하면과 지지벽(120) 사이의 틈이 제거된다. 이 상태에서는 웨이퍼(400)의 전체 면적에 걸쳐 진공에 의한 흡착력이 작용하기 때문에 웨이퍼(400)에 균일한 진공 흡착력이 작용하며, 웨이퍼(400)가 웨이퍼 척 장치(100)이 단단히 고정된다.Referring to FIG. 8, when the
이후, 도 11에 도시된 바와 같이, 공정 중에 발생하는 진동 등에 의해 웨이퍼(400)와 지지벽(120) 사이에 틈이 발생하여 진공 흡입홀(140)이 형성된 진공 공간(130)에 공기가 흡입되면, 진공 흡입홀(140)이 형성된 진공 공간(130)의 진공압이 약해진다. 그러나, 이 때에도 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않은 진공 공간(190)은 밀폐된 상태가 유지되므로 진공압이 약해지지 않는다. 따라서, 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않은 진공 공간(190)의 진공 흡착력에 의해 웨이퍼(400)는 웨이퍼 척 장치(100)로부터 완전히 분리되지 않고 고정된 상태가 유지될 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 11, air is sucked into the
이와 같이, 웨이퍼 척 장치(100) 상에 웨이퍼(400)를 고정시키는 진공 흡입력을 형성시키기 위한 진공 공간을 구비하되, 반경 방향으로 순차적으로 배치되는 이들 진공 공간에 진공 흡입홀(140)을 교번하여 형성함으로써, 진공 공간들 중 일부의 진공 상태가 해제되더라도 웨이퍼(400)를 고정된 상태로 유지시킬 수 있는 특유의 효과가 있다.As such, a vacuum space for forming a vacuum suction force for fixing the
한편, 도 11을 참조하면, 진공압에 의해 웨이퍼(400)를 고정시키는 힘은 진공 공간의 면적에 비례하기 때문에, 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않은 진공 공간(190)의 면적이 클수록 웨이퍼(400)를 고정시키는데 유리하다. 따라서, 진공 흡입홀(140)이 형성된 진공 공간(130)의 폭(D1)보다 진공 흡입홀(140)이 형성되지 않은 진공 공간(190)의 폭(D2)이 더 크게 형성되는 것이 웨이퍼(400)를 안정적으로 고정시키는데 더욱 유리하다.Meanwhile, referring to FIG. 11, since the force for fixing the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 웨이퍼 척 장치 110: 바디
120: 지지벽 130: 진공 공간
140: 진공 흡입홀 150: 진공 확산 통로
160: 진공 공급홀 170: 리프트 핀 홀
180: 오링 홈 182: 오링 덮개 홈
200: 오링 210: 오링 덮개
300: 리프트 핀 400: 웨이퍼100: wafer chuck device 110: body
120: support wall 130: vacuum space
140: vacuum suction hole 150: vacuum diffusion passage
160: vacuum supply hole 170: lift pin hole
180: O-ring groove 182: O-ring cover groove
200: O-ring 210: O-ring cover
300: lift pin 400: wafer
Claims (5)
상기 바디의 상면으로부터 소정의 높이로 돌출되어 형성되고, 상기 바디의 반경 방향으로 이격하여 배치되어 상기 바디의 반경 방향으로 순차적으로 배치되는 복수의 진공 공간을 형성하는 복수의 지지벽;
상기 바디의 하면 일측에 형성되고, 웨이퍼를 흡착하기 위한 진공 흡입력이 인가되는 진공 공급홀;
상기 복수의 진공 공간에 교번하여 형성되고, 상기 진공 공급홀에 인가되는 진공 흡입력이 전달되는 진공 흡입홀;
상기 진공 흡입홀을 상기 진공 공급홀에 연통시키는 진공 확산 통로;
리프트 핀이 통과하기 위하여 상기 바디의 상면으로부터 하면까지 관통하여 형성되는 리프트 핀 홀;
상기 바디의 하면에 형성되되 평면상에서 상기 리프트 핀 홀이 내측에 위치하는 오링 덮개 홈;
상기 오링 덮개 홈의 내측에 상기 리프트 핀 홀의 둘레를 따라 형성되는 오링 홈;
상기 오링 홈에 삽입되며, 상기 리프트 핀과 밀착되는 내경을 가지는 오링; 및
상기 오링 덮개 홈에 고정되어 상기 오링을 지지하는 오링 덮개
를 포함하는
반경 방향으로 순차적으로 배치되는 진공 공간에 진공 흡입홀이 교번하여 형성되는 웨이퍼 척 장치.A body having an upper surface and a lower surface;
A plurality of support walls protruding from an upper surface of the body to a predetermined height and disposed to be spaced apart in the radial direction of the body to form a plurality of vacuum spaces sequentially arranged in the radial direction of the body;
A vacuum supply hole formed at one side of the lower surface of the body and to which a vacuum suction force for adsorbing a wafer is applied;
A vacuum suction hole which is alternately formed in the plurality of vacuum spaces and transmits a vacuum suction force applied to the vacuum supply hole;
A vacuum diffusion passage communicating the vacuum suction hole with the vacuum supply hole;
A lift pin hole formed to penetrate from an upper surface to a lower surface of the body for the lift pin to pass therethrough;
An o-ring cover groove formed on a lower surface of the body and having the lift pin hole located inside the plane;
An O-ring groove formed along the circumference of the lift pin hole inside the O-ring cover groove;
An O-ring inserted into the O-ring groove and having an inner diameter in close contact with the lift pin; And
O-ring cover fixed to the O-ring cover groove to support the O-ring
Containing
A wafer chuck device in which vacuum suction holes are alternately formed in a vacuum space sequentially arranged in the radial direction.
상기 복수의 지지벽들의 높이는 모두 동일한 것을 특징으로 하는
반경 방향으로 순차적으로 배치되는 진공 공간에 진공 흡입홀이 교번하여 형성되는 웨이퍼 척 장치.The method of claim 1,
The height of the plurality of support walls are all the same
A wafer chuck device in which vacuum suction holes are alternately formed in a vacuum space sequentially arranged in the radial direction.
상기 진공 흡입홀이 형성되지 않은 상기 진공 공간은 상기 진공 흡입홀이 형성된 상기 진공 공간보다 폭이 넓은 것을 특징으로 하는
반경 방향으로 순차적으로 배치되는 진공 공간에 진공 흡입홀이 교번하여 형성되는 웨이퍼 척 장치.The method of claim 1,
The vacuum space in which the vacuum suction hole is not formed is wider than the vacuum space in which the vacuum suction hole is formed.
A wafer chuck device in which vacuum suction holes are alternately formed in a vacuum space sequentially arranged in the radial direction.
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