KR102154994B1 - 습식 처리 시스템을 위한 워크피스 로더 - Google Patents

습식 처리 시스템을 위한 워크피스 로더 Download PDF

Info

Publication number
KR102154994B1
KR102154994B1 KR1020197002544A KR20197002544A KR102154994B1 KR 102154994 B1 KR102154994 B1 KR 102154994B1 KR 1020197002544 A KR1020197002544 A KR 1020197002544A KR 20197002544 A KR20197002544 A KR 20197002544A KR 102154994 B1 KR102154994 B1 KR 102154994B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
workpiece
parallel plates
loader module
clamping mechanism
holder
Prior art date
Application number
KR1020197002544A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190020136A (ko
Inventor
아서 케이글러
프리먼 피셔
다니엘 엘. 굿맨
Original Assignee
에이에스엠 넥스 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이에스엠 넥스 인코포레이티드 filed Critical 에이에스엠 넥스 인코포레이티드
Publication of KR20190020136A publication Critical patent/KR20190020136A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102154994B1 publication Critical patent/KR102154994B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/001—Apparatus specially adapted for electrolytic coating of wafers, e.g. semiconductors or solar cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/005—Contacting devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated
    • C25D17/08—Supporting racks, i.e. not for suspending
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/12—Semiconductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67784—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations using air tracks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 명세서에서의 기술은 운반 및 전기 화학적 증착을 위해 비교적 가요성이고 얇은 기판을 로딩, 언로딩 및 핸들링하기 위한 워크피스 핸들링 및 로딩 장치를 제공한다. 이러한 시스템은 전달 카트리지 또는 매거진과 워크피스 홀더 사이의 워크피스 홀더 교환을 돕는다. 실시예들은 주어진 워크피스에 공기 쿠션을 제공하고, 워크피스를 가장자리 클램핑할 수 있는 주어진 워크피스 홀더에 조종을 제공하도록 구성된 워크피스 핸들러를 포함한다.

Description

습식 처리 시스템을 위한 워크피스 로더
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 그 전체 내용이 참조에 의해 본 명세서에 통합되는 2016년 6월 27일자 출원된 미국 특허 출원 제15/193,890호에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 반도체 기판의 전기 도금을 포함하는 전기 화학적 증착을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 얇은 기판을 홀딩, 핸들링, 및 운반하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
다른 공정들 중에서 전기 화학적 증착은 반도체 웨이퍼, 실리콘 워크피스 또는 얇은 패널과 같은 다양한 구조 및 표면에 막을 적용하기 위한 제조 기술로서 사용된다. 이러한 막은 주석, 은, 니켈, 구리 또는 다른 금속층을 포함할 수 있다. 전기 화학적 증착은 금속 이온을 포함하는 용액 내에 기판을 위치시키고, 그런 다음 용액으로부터의 금속 이온이 기판 상에 증착되도록 전류를 인가하는 것을 포함한다. 전형적으로, 전류는 2개의 전극 사이, 즉 캐소드와 애노드 사이를 흐른다. 기판이 캐소드로서 사용될 때, 금속은 캐소드 상에 증착될 수 있다. 도금 용액은 하나 이상의 금속 이온 형태, 산, 금속 이온 봉쇄제(chelating agents), 착화제 및 특정 금속을 도금하는 것을 지원하는 몇몇 다른 형태의 첨가제 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 증착된 금속막은 주석, 은, 니켈, 구리 등과 같은 금속 및 금속 합금 및 그 합금을 포함할 수 있다.
전기 화학적 증착 시스템은 전형적으로 도금 유체의 탱크로 기판들을 운반하고, 전류를 통해 기판 상에 하나 이상의 금속을 도금하고, 그런 다음 추가 처리를 위해 탱크로부터 기판들을 제거하는 것을 포함한다. 다양한 기판의 효과적인 운반 및 핸들링은 기판을 적절하게 도금하고 기판에 대한 손상을 방지하는데 유익하다. 다양한 형태의 기판을 운반 및 홀딩하는 것은 기판 크기, 두께, 가요성 등에 따라 어려울 수 있다. 2개의 종래 형태의 기판 기학적 구조는 비교적 강성인 실리콘 원형 디스크를 특징으로 하는 반도체 웨이퍼들, 및 전형적으로 더욱 크고 보다 가요성인 직사각형 형상의 기판을 특징으로 하는 패널형 기하학적 형상을 포함한다.
본 명세서에서의 기술은 운반 및 전기 화학적 증착을 위해 비교적 가요성이며 얇은 기판을 로딩, 언로딩 및 핸들링/홀딩할 수 있는 워크피스 핸들링 및 로딩 장치를 제공한다. 이러한 시스템은 예를 들어, 전달 카트리지 또는 매거진과 후속 운반을 위한 워크피스 홀더 사이의 워크피스 홀더 교환을 도울 수 있다. 실시예들은, 주어진 워크피스에 공기 쿠션을, 주어진 워크피스의 조종을 워크피스 홀더에 제공하도록 구성된 워크피스 핸들러를 포함한다.
한 실시예는 워크피스를 핸들링하기 위한 장치를 포함한다. 장치는 평행 플레이트들을 가지는 로더 모듈을 포함한다. 평행 플레이트들은 서로 대면하는 평면 표면들을 가진다. 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면은 가스 출구들의 어레이를 포함한다. 로더 모듈은 반대편 평면 표면들을 가지는 가요성 워크피스를 수용하도록 구성된다. 로더 모듈은 로더 모듈의 평행 플레이트들 사이에 가요성 워크피스를 위치시키도록 구성되어서, 가요성 워크피스의 반대편 평면 표면들은 평행 플레이트들의 평면 표면을 향한다. 각각의 평행 플레이트는 충분한 공기 쿠션을 공급하도록 구성되어 가요성 워크피스를 평탄화하고, 가요성 워크피스가 평행 플레이트들의 평면 표면과 접촉함이 없이 평행 플레이트들 사이에 가요성 워크피스를 홀딩한다.
워크피스 홀더는 로더 모듈과 정렬되도록 구성된다. 워크피스 홀더는 로더 모듈이 가요성 워크피스를 운반할 때 가요성 워크피스의 반대편 가장자리들을 수용하기 위해 충분히 개방되도록 구성된 클램핑 메커니즘을 포함한다. 클램핑 메커니즘은 가요성 워크피스가 제1 및 제2 다리 부재들 사이에 홀딩되도록 가요성 워크피스의 가장자리들에서의 가요성 워크피스의 반대편 평면 표면들 상에서 폐쇄되도록 구성된다. 워크피스 홀더는 로더 모듈과 분리되도록 구성된다.
다른 실시예는 워크피스를 핸들링하는 방법을 포함한다. 가요성 워크피스는 로더 모듈의 평행 플레이트들 사이에 위치된다. 평행 플레이트들은 서로 대면하는 평면 표면들을 가진다. 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면은 가스 출구들의 어레이를 포함한다. 가요성 워크피스는 반대편 평면 표면들을 가진다. 가요성 워크피스는, 가요성 워크피스의 반대편 평면 표면들이 평행 플레이트의 평면 표면을 대면하도록 위치된다. 공기 쿠션이 각각의 평행 플레이트들로부터 공급되어서, 가요성 워크피스는 공기 쿠션에 의해 평탄화되고, 평행 플레이트들의 평면 표면과 접촉업이 평행 플레이트들 사이에 홀딩된다. 로더 모듈은 가요성 워크피스의 반대편 가장자리들이 가요성 워크피스의 반대편 가장자리들을 수용하도록 충분히 개방된 클램핑 메커니즘에 위치되도록 워크피스 홀더와 정렬된다. 클램핑 메커니즘은 가요성 워크피스의 가장자리에 있는 가요성 워크피스의 반대편 평면 표면들 상에서 폐쇄되어서, 가요성 워크피스가 워크피스 홀더의 제1 및 제2 다리 부재들 사이에 홀딩된다. 워크피스 홀더는 로더 모듈로부터 분리될 수 있다.
물론, 여기에서 설명된 바와 같이 상이한 단계들의 논의 순서는 명료성을 위해 제시되었다. 일반적으로 이러한 단계들은 적절한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서의 상이한 특징들, 기술들, 구성들 등의 각각이 본 명세서의 상이한 곳에서 논의될 수 있을지라도, 각각의 개념들이 서로 독립적으로 또는 서로 조합되어 실행될 수 있는 것으로 의도된다. 따라서, 본 발명은 많은 다른 방식으로 구현되고 보여질 수 있다.
이러한 요약 섹션은 본 발명 또는 청구된 발명의 모든 실시예 및/또는 점진적으로 신규한 양태를 특정하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 대신, 이러한 요약은 종래 기술에 비해 새로운 다른 실시예 및 대응점에 대한 예비 논의만을 제공한다. 본 발명 및 실시예의 추가 상세 및/또는 가능한 관점에 대해, 독자는 상세한 설명 부분 및 이하에 더욱 논의되는 바와 같이 본 개시 내용의 대응하는 도면을 참조한다.
본 발명의 다양한 실시예 및 그에 따른 다수의 이점에 대한 보다 완전한 이해는 첨부된 도면과 관련하여 고려되는 이하의 상세한 설명을 참조하면 쉽게 명백해질 것이다. 도면은 반드시 축척으로 도시되지 않으며, 대신에 특징, 원리 및 개념을 설명하는 것으로 강조된다.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 사시도.
도 2는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 3a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 사시도.
도 3b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 정면도.
도 4a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 사시도.
도 4b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 정면도.
도 5a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 사시도.
도 5b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 정면도.
도 6은 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 플레이트의 사시도.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 플레이트의 평면도.
도 8은 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 측면도.
도 9는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링 장치의 측면도.
도 10a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 10b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 11a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 11b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 12a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 12b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 13a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 13b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 14a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 14b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 15a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 15b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 16a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 16b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 17a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 17b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 로딩을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 18a는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 사시도.
도 18b는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 워크피스 핸들링을 보여주는 워크피스 핸들링 장치 및 워크피스 홀더의 측면도.
도 19는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 양면 공기 쿠션을 보여주는 워크피스 핸들링 장치의 개략 단면도.
본 발명의 다양한 실시예 및 이에 수반되는 다수의 이점에 대한 보다 완전한 이해는 첨부 도면과 관련하여 고려되는 이하의 상세한 설명을 참조하면 용이하게 명백해질 것이다. 도면은 특징, 원리 및 개념을 예시하는 대신에 강조와 함께 반드시 축척으로 도시되지 않는다.
본 명세서에서의 기술은 운반 및 전기 화학적 증착을 위해 비교적 가요성이며 얇은 기판을 로딩, 언로딩 및 핸들링할 수 있는 워크피스 핸들링 및 로딩 장치를 제공한다. 이러한 시스템은 예를 들어, 전달 카트리지 또는 매거진과 워크피스 홀더 사이의 워크피스 홀더 교환을 도울 수 있다. 실시예들은 주어진 워크피스에 공기 쿠션을, 주어진 워크피스 홀더에 조종을 제공하도록 구성된 워크피스 핸들러를 포함한다.
도 1을 참조하면, 로더 모듈(105)이 대체로 도시되어 있다. 로더 모듈(105)은 워크피스(W)와 같은 기판을 수용, 핸들링, 위치 설정 및 전달하도록 구성된다. 다양한 다른 기판이 특정 제조 공정을 위해 사용될 수 있다. 일부 기판은 비교적 강성이며, 이러한 것은 핸들링을 더욱 용이하게 만들 수 있다. 다른 기판들은 비교적 가요성일 수 있으며, 이러한 것은 재료 증착, 재료 제거, 및 기판 조작에 있어서 몇몇 문제를 만들 수 있다. 로더 모듈(105)은 반도체 웨이퍼에 비교적 가요성일 수 있는 워크피스(W)를 핸들링하도록 구성된다. 본 명세서에서 가요성 워크피스는 반대편 가장자리들이 서로 비교하여 10 ㎜ 이상 평면 밖으로 이동될 수 있다는 점에서 10 ㎜ 이상의 플렉셔(flexure)를 가질 수 있다.
로더 모듈(105)은 평행 플레이트(115a, 115b)들을 포함한다. 평행 플레이트(115a, 115b)들은 서로 대면하는 평면 표면을 가진다. 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면은 가스 출구(116)들과 같은 가스 출구들의 어레이를 포함한다. 로더 모듈(105)은 반대편 평면 표면들을 가지는 가요성 워크피스일 수 있는 워크피스(W)를 수용하도록 구성된다.
로더 모듈(105)은, 가요성 워크피스의 반대편 평면 표면들이 평행 플레이트들의 평면 표면을 대면하도록 로더 모듈의 평행 플레이트들 사이에서 워크피스(W)를 수용하도록 구성된다. 도 1은 평행 플레이트(115a, 115b)들 사이에 부분적으로 삽입된 워크피스(W)를 도시한다. 도 2는 플레이트(115a, 115b)들 사이에 워크피스(W)를 전달하도록 구성된 워크피스 컨베이어(121)를 포함한다. 워크피스 컨베이어(121)는 워크피스 전달 및 제거를 위한 다양한 기하학적 구성 및 메커니즘을 가질 수 있다. 워크피스 컨베이어(121)는 다중 워크피스의 매거진 또는 카트리지로부터 워크피스를 추출하기 위한 대형 시스템의 일부일 수 있다. 이러한 매거진은 예를 들어 다른 제조 도구로부터 금속 도금을 위한 본 발명에서의 전기 화학적 증착 시스템으로 운반될 수 있다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서의 이송 및 운반 메카니즘은 SMEMA(Surface Mount Equipment Manufacturers Association)으로부터의 사양을 사용할 수 있다.
로더 모듈(105)은 로더 모듈의 플레이트(115a, 115b)들 사이에 워크피스(W)를 위치시키도록 구성되어서, 평행 플레이트들의 각각은 가요성 워크피스를 평탄화하고 가요성 워크피스가 평행 플레이트들의 평면 표면과 접촉함이 없이 평행 플레이트들 사이에 가요성 워크피스를 홀딩하기 위하여 충분히 공기 쿠션을 공급하도록 구성된다. 즉, 각각의 평행 플레이트는 워크피스가 대향하는 공기 쿠션들 또는 공기 베어링들 사이에 샌드위치되도록 공기의 균일한 쿠션을 공급할 수 있다. 이에 비해, 에어 하키(air hockey)의 게임은 전형적으로 공기 쿠션을 공급하는 작은 구멍들을 가지는 테이블을 사용하여서, 에어 하키 퍽이 낮은 마찰로 테이블 표면 상에서 슬라이딩될 수 있다. 그러나, 본 명세서에서의 시스템에 의해, 워크피스가 평행 플레이트들와 접촉함이 없이(또는 평행 플레이트들과의 단지 제한된 접촉만을 가지는) 평행 플레이트들 사이에서 워크피스의 평면 표면들을 대체로 현수하도록 충분한 공기가 워크피스의 양쪽 측면에 송풍되거나 연속적으로 공급된다. 도 19는이러한 메카니즘의 개략도를 도시한다. 도 19에서, 워크피스(W)가 평행 플레이트들 사이에 현수된다는 것을 유의하여야 한다. 2개의 공기 쿠션들 사이에 위치된 워크피스를 유지하는 것에 의해, 워크피스 결함 발생 기회는 워크피스 표면과의 물리적 접촉 가능성을 감소시키는 것에 의해 감소되며, 이러한 것은 트랜지스터, 집적 회로 등의 잠재적 손상을 방지한다.
로더 모듈(105)은 워크피스 홀더(107)와 정렬되도록 구성된다. 워크피스 홀더(107)는 로더 모듈(105)과 정렬되도록 구성된다. 워크피스 홀더(107)는 로더 모듈(105)이 워크피스(W)를 운반할 때 워크피스(W)의 반대편 가장자리들을 수용하기 위해 충분하게 개방되도록 구성된 클램핑 메커니즘(127)을 포함한다. 클램핑 메커니즘(127)은 워크피스가 워크피스 홀더(107)의 제1 및 제2 다리 부재들 사이에서 홀딩되도록 워크피스의 가장자리들에서 워크피스의 반대편 평면 표면들을 폐쇄하도록 구성된다. 워크피스 홀더(107)는 주어진 워크피스를 증착 탱크로 운반하기 위한 것과 같이 로더 모듈(105)로부터 분리되도록 구성된다.
이제, 시스템의 구성 요소 및 사용 방법이 후속하는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
도 3 내지 도 5는 로더 모듈 내에서 주어진 워크피스의 평탄화 및 위치 설정을 도시한다. 도 3a는 로더 모듈(105)의 사시도인 반면에, 도 3b는 로더 모듈(105)의 정면도이다. 알 수 있는 바와 같이, 워크피스(W)는 평행 플레이트(115a, 115b)들 사이에 삽입되어 있다. 워크피스(W)가 이러한 워크피스의 가요성을 예시하도록 다소 물결 모양으로서 묘사된다는 것을 유의하여야 한다. 워크피스는 다양한 두께를 가질 수 있다. 일부 워크피스는 0.2 mm 내지 2.0mm 이상의 범위에 있을 수 있다. 4 mm 이하의 두께가 여기에서 핸들링될 수 있다. 재료 형태 및 워크피스 두께에 의존하여, 주어진 워크피스는 다양한 정도의 가요성을 가질 수 있다. 일부 워크피스는 직사각형 패널로서 구현할 수 있다.
로더 모듈(105)은 워크피스를 로더 모듈 내로 기계적으로 이동시키도록 구성된 컨베이어를 통해 평행 플레이트들 사이에 워크피스를 수용하도록 구성된다. 로더 모듈은 또한 공기의 쿠션을 통해 로더 모듈 내로 가요성 워크피스를 기계적으로 이동시키도록 구성된다. 그러므로, 로더 모듈 내로의 워크피스의 전달 동안, 공기의 쿠션은 워크피스를 적소로 슬라이딩시키는 것을 돕기 위해 선택적으로 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 공압 범퍼(도시되지 않음)들은 로더 모듈 내에서 워크피스를 정렬하도록 구성된다. 로더 모듈은 가요성 워크피스가 평행 플레이트들 사이의 위치로 정렬되거나 부양될 때 가요성 워크피스의 적어도 한쪽 가장자리를 지지하도록 위치된 가장자리 지지 부재를 포함할 수 있다.
평행 플레이트들 사이에 워크피스 삽입 전에 또는 워크피스 삽입 후에, 가스 유동은 공기 쿠션(양면 공기 쿠션)을 제공하도록 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면의 가스 출구들의 어레이를 통해 공기를 유동시키도록 시작될 수 있다. 주어진 가스 유속 및 압력은 중량, 두께, 가요성 등과 같은 워크피스 특성에 기초할 수 있다. 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면의 가스 출구들의 어레이는 2 ㎜ 미만의 플렉셔(비평탄도)로 또는 그렇지 않으면 특정 전기 화학적 증착(ECD) 공정의 요건에 의존하여 가요성 워크피스를 평탄화하도록 충분한 공기압을 공급하도록 구성될 수 있다.
로더 모듈(105)은 공기 쿠션을 공급할 때 평행 플레이트들 사이의 거리를 단축하도록 구성된다. 또한, 도 4a 및 도 4b에서, 평행 플레이트들은 서로 가깝게 이동되는 한편 워크피스(W)의 플렉셔를 감소시킨 것으로 도시되어 있다. 평행 플레이트들은 워크피스의 필요한 또는 평탄도에 도달할 때까지 서로를 향해 이동될 수 있다. 또한, 도 5a 및 도 5b는 워크피스(W)가 로더 모듈(105)에 초기에 수용될 때보 다 더욱 평탄하도록 직선화된 것을 도시한다. 평행 플레이트들은, 평행 플레이트들의 워크피스 수용 가장자리 상에 위치되고 평행 플레이트들 사이의 사전 결정된 갭 거리를 유지하도록 구성된 지지부들을 포함할 수 있다. 바꾸어 말하면, 평행 플레이트들 중 적어도 하나 상의 가장자리 또는 입술부는 대향하는 평행 플레이트들과 접촉할 수 있다. 이러한 것은 로더 모듈을 이동시키는 동안 플레이트 분리 거리에서의 변화를 방지하고, 이에 의해 우발적인 접촉으로부터 워크피스를 보호한다.
평행 플레이트들은, 가요성 워크피스가 로더 모듈에 위치될 때, 가요성 워크피스의 반대편 가장자리들이 각각의 평행 플레이트의 반대편 가장자리들을 넘어서 연장되도록 가요성 워크피스의 워크피스 폭보다 작은 플레이트 폭을 가질 수 있다. 도 5b에서, 워크피스(W)가 평행 플레이트(115a, 115b)들의 폭을 넘어서 연장되는 것으로 보여질 수 있는 것과 같은 결과가 도시된다.
도 6 및 도 7은 예시적인 평행 플레이트(115b)들을 도시한다. 가스 출구들의 어레이는 구멍으로 도시될 수 있다. 다양한 형상의 개구들이 가스 출구들을 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 리프트 핀(119)들은 리프트 핀(119)들과 관계없이 움직이는 평행 플레이트들과 함께 포함될 수 있다. 리프트 핀(119)들은 선택적으로 평행 플레이트를 함께 움직이기 전에 및/또는 공기 쿠션을 개시하기 전에 워크피스(W)를 홀딩하도록 사용될 수 있다. 도 8은 리프트 핀(119)들 상에 놓인 워크피스(W)를 도시한다. 도 9는 리프트 핀(119)들이 아래에 있도록 평행 플레이트들이 함께 이동된 후의 로더 모듈(105)을 도시한다. 이 때, 로더 모듈이 선회될 때 워크피스(W)가 슬라이딩되는 것을 방지하도록 워크피스(W)의 적어도 하나의 가장자리가 로더 모듈과 접촉될 수 있을지라도, 워크피스(W)의 작업 표면들은 공기의 쿠션에 의해서만 지지된다. 그러므로, 다수의 리프트 핀은 주어진 평행 플레이트들(하나 또는 다른 하나 또는 모두)을 통해 돌출하도록 구성될 수 있다. 다수의 리프트 핀은 그 위에 놓이는 것과 같이 평행 플레이트들 사이에 워크피스를 수용하도록 위치되고, 공기 쿠션을 공급할 때 워크피스와의 접촉으로부터 제거된다. 리프트 핀들은 증착 전 또는 증착 후에 기판을 수용하도록 구성될 수 있다. 리프트 핀들은 핀들이 정지 상태로 있음에 따라서 평행 플레이트들을 함께 가져오는 것에 의해 워크피스와의 접촉으로부터 제거될 수 있고, 및/또는 핀들은 평행 플레이트들 사이의 공간으로부터 핀들을 능동적으로 하강시키는 액튜에이터를 가질 수 있다.
도 10 내지 도 18은 로더 모듈 내로 워크피스를 수용하고, 워크피스 홀더에 대해 워크피스로 조종하고, 그런 다음 워크피스를 수용하고 복귀시키는 공정을 도시한다. 도 10 내지 도 18에서, 문자 "a"를 가지는 도면은 사시도를 도시하는 한편, 문자 "b"를 가지는 도면은 대응하는 측면도를 나타낸다.
도 10a 및 도 10b는 도 2와 동일하고, 로더 모듈(105)의 평행 플레이트(115a, 115b)들 사이에 워크피스(W)를 전달하도록 구성된 워크피스 컨베이어(121)를 포함한다. 도 11a 및 도 11b에서, 워크피스(W)는 평행 플레이트(115a, 115b)들 사이에 삽입된다. 임의의 다양한 컨베이어 메커니즘이 사용될 수 있다. 공기 쿠션은 또한 이동을 돕기 위해 워크피스(W)의 전달 동안 활성화될 수 있다. 도 12a 및 도 12b에서, 워크피스(W)는 평행 플레이트들 사이에 완전히 위치되며, 공기의 쿠션은 워크피스의 작업 표면(들)과의 물리적 접촉을 방지하기 위해 공급된다.
도 13a 및 도 13b에서, 로더 모듈(105)은 평행 플레이트들을 선회시키기 시작한다. 또한, 도 14a 및 도 14b에서, 평행 플레이트들은 워크피스 홀더(107) 아래의 수직 위치로 이동을 완료했다. 도 15a 및 도 15b에서, 로더 모듈은 워크피스 홀더를 향해 이동한다. 로더 모듈이 워크피스를 운반할 수 있거나, 워크피스 홀더가 적소로 이동될 수 있거나, 또는 둘의 조합일 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 도 16a 및 도 16b는 워크피스 홀더(107)의 다리들 사이에서 조종되는 워크피스를 도시한다. 그러므로, 로더 모듈(105)은 수직 위치에서 가요성 워크피스를 홀딩하도록 선회되거나 또는 그렇지 않으면 이동되어 워크피스 홀더와 정렬되도록 구성될 수 있다.
로더 모듈을 워크피스 홀더와 정렬하기 전에, 워크피스 홀더의 클램핑 메커니즘은 워크피스를 수용하기 위한 공간을 제공하도록 개방될 수 있다. 공압 블래더는 클램핑 메커니즘을 개방하도록 위치될 수 있다. 워크피스 홀더의 각각의 다리 또는 다리 부재는 탄성 클램핑 메커니즘을 포함할 수 있다. 탄성 클램핑 메커니즘은 대향하는 가요성 부재들이 서로에 대해 반대편 클램핑력을 제공하도록 장착된 대향하는 가요성 부재들을 포함할 수 있다. 클램핑 메커니즘은 전기 도전성인 클램핑 접촉부들을 또한 포함할 수 있다. 클램핑 접촉부들은 주변 밀봉부를 포함하여서, 클램핑 메커니즘이 가요성 워크피스 상에서 폐쇄될 때, 주변 밀봉부는 클램핑 접촉부들을 액체 유입으로부터 밀봉한다.
워크피스 홀더(107)의 각각의 클램핑 메커니즘 내에 위치된 워크피스(W)의 반대편 가장자리들에 의해, 클램핑 메커니즘은 워크피스의 대응하는 가장자리들 상에서 폐쇄되도록 구성될 수 있다. 예를 들어 공압 블래더는 워크피스의 가장자리들을 클램핑하기 위해 클램핑 메커니즘을 폐쇄하도록 수축된다. 워크피스가 워크피스 홀더에 의해 클램핑되고 홀딩되는 것으로, 평행 플레이트들은 워크피스와 우발적으로 접촉함이 없이 로더 모듈과 워크피스 홀더를 서로로부터 멀어지게 이동시킬 때 서로 분리될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 워크피스 홀더는 헤더 부재 내의 텐셔너를 선택적으로 포함할 수 있다. 헤더 부재는 워크피스 홀더의 제1 및 제2 다리 부재들을 결합한다. 텐셔너는 클램핑 메커니즘이 폐쇄되기 전에 압축력을 수용하도록 구성될 수 있으며, 그런 다음 텐셔너는 가요성 워크피스 상에서 클램핑 메커니즘이 폐쇄되는 것에 후속하여 가요성 워크피스에 인장력을 가하도록 구성될 수 있다. 예시적인 워크피스 홀더에 대한 보다 상세한 설명은 그 전체에 있어서 참조에 의해 본원에 통합되는 2016년 6월 27일자 출원된 미국 특허 출원 제15/193,595호에서 찾을 수 있다.
워크피스가 견고하게 클램핑되는 것으로, 워크피스 홀더는 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 로더 모듈로부터 상향하여 또는 다른 방식으로 들어올려질 수 있다. 이 시점에서, 워크피스 홀더는 기판을 전기 도금하기 위한 하나 이상의 전기 화학적 증착(ECD) 탱크로 워크피스를 운반할 수 있다. 주어진 ECD 공정 또는 공정들을 완료할 때, 처리된 워크피스는 그런 다음 로더 모듈로 운반될 수 있으며, 상기된 단계들은 카트리지 또는 매거진으로 처리된 워크시트를 복귀시키도록 역전된다.
본 명세서에서의 기술은 또한 워크피스를 핸들링하는 방법을 포함할 수 있다. 가요성 워크피스는 로더 모듈의 평행 플레이트들 사이에 위치된다. 평행 플레이트들은 서로 마주하는 평면 표면들을 가진다. 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면은 가스 출구들의 어레이를 포함한다. 가요성 워크피스는 반대편 평면 표면들을 가진다. 가요성 워크피스는 가요성 워크피스의 반대편 평면 표면들이 평행 플레이트들의 평면 표면을 대면하도록 위치된다. 공기 쿠션이 각각의 평행 플레이트들로부터 공급되어서, 가요성 워크피스는 공기 쿠션에 의해 평탄화되고, 평행 플레이트들의 평면 표면과 접촉함이 없이 평행 플레이트들 사이에 홀딩된다.
로더 모듈은 가요성 워크피스의 반대편 가장자리들이 가요성 워크피스의 반대편 가장자리들을 수용하도록 충분히 개방된 클램핑 메커니즘에 위치되도록 워크피스 홀더와 정렬된다. 클램핑 메커니즘은 가요성 워크피스가 워크피스 홀더의 제1 및 제2 다리 부재들 사이에 홀딩되도록 가요성 워크피스의 가장자리들에서 가요성 워크피스의 반대편 평면 표면들 상에서 폐쇄된다. 워크피스 홀더는 그런 다음 로더 모듈로부터 분리된다.
다른 실시예에서, 공기 쿠션을 공급하는 것은 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면의 가스 출구들의 어레이를 통해 가스를 유동시키는 것을 포함한다. 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면의 가스 출구들의 어레이를 통하여 가스를 유동시키는 것은 가요성 워크피스를 2 ㎜ 미만의 플렉셔로 평탄화하도록 충분한 공기 압력을 공급하는 것을 포함할 수 있다.
평행 플레이트들은 가요성 워크피스의 반대편 가장자리들이 각각의 평행 플레이트의 반대편 가장자리들을 넘어서 연장되도록 가요성 워크피스의 워크피스 폭보다 작은 플레이트 폭을 가질 수 있다. 공기 쿠션을 공급하는 것은 평행 플레이트들 상의 지지부들이 서로 접촉할 때까지 평행 플레이트들 사이의 거리를 단축하는 것을 추가로 포함할 수 있으며, 지지부들은 평행 플레이트들의 워크피스 수용 가장자리 상에 위치된다. 공기 쿠션을 공급하는 것은 로더 모듈 내에서 가요성 워크피스를 정렬하는 공압 범퍼를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 로더 모듈을 워크피스 홀더와 정렬하는 것은 가요성 워크피스가 수직 위치에서 홀딩되도록 로더 모듈을 선회시키는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 로더 모듈을 워크피스 홀더와 정렬하기 전에, 클램핑 메커니즘이 개방된다. 클램핑 메커니즘을 개방하는 것은 공압 블래더 팽창을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 로더 모듈을 워크피스 홀더와 정렬하는 것은 제1 및 제2 다리 부재들을 결합하는 헤더 부재 내의 텐셔너에 압축력을 인가하는 것을 포함할 수 있다. 압축력은 가요성 워크피스가 제1 및 제2 다리 부재들 사이에 인장으로 홀딩되도록 클램핑 메커니즘을 폐쇄한 후에 해제될 수 있다. 클램프 메커니즘은 각각 탄성 클램핑 메커니즘을 가지는 제1 및 제2 다리 부재들을 포함할 수 있다. 탄성 클램핑 메커니즘은 대향하는 가요성 부재들이 서로에 대해 반대편 클램핑력을 제공하도록 장착된 대향하는 가요성 부재들을 포함할 수 있다. 로더 모듈은 정렬 동안 가요성 워크피스의 적어도 하나의 가장자리를 지지하도록 위치되는 가장자리 지지 부재를 포함할 수 있다.
클램핑 메커니즘은 클램핑 접촉부들을 포함할 수 있으며, 클램핑 접촉부들은 전기 도전성이며 주변 밀봉부를 포함할 수 있어서, 가요성 워크피스 상에서 클램핑 메커니즘을 폐쇄하는 것은 액체 진입부로부터 클램핑 접촉부들을 밀봉하는 것을 포함한다. 클램핑 메커니즘을 폐쇄해는 것은 클램핑 메커니즘을 개방으로 홀딩하도록 사용되는 공압 블래더를 수축시키는 것을 포함할 수 있다. 평행 플레이트들 사이에 가요성 워크피스를 위치시키는 것은 가요성 워크피스를 로더 모듈 내로 기계적으로 이동시키도록 컨벤이어를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 가요성 워크피스를 평행 플레이트들 사이에 위치시키는 것은 로더 모듈 내로 가요성 워크피스를 부양시키도록 공기의 쿠션을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 가요성 워크피스는 4 ㎜ 미만의 두께를 가지는 직사각형의 얇은 패널일 수 있다. 로더 모듈에서 워크피스 홀더를 분리하는 것은 워크피스 홀더를 위쪽으로 들어올리는 것을 포함할 수 있다. 로더 모듈로부터 워크피스 홀더를 분리하는 것은 평행 플레이트들 사이의 거리를 증가시키는 것을 포함하여서, 가요성 워크피스는 평행 플레이트들의 워크피스 수용 가장자리 상에 위치된 지지체들 사이를 통과할 수 있다.
따라서, 본 명세서에서의 기술은 워크피스를 로딩, 언로딩, 및 운반하기 위하여 웨이퍼, 얇은 패널 및 다른 기판을 핸들링하는 시스템 및 방법을 제공한다.
전술한 설명에서, 처리 시스템의 특정 기하학적 구조 및 본 발명에서 사용되는 다양한 구성 요소 및 공정의 설명과 같은 특정 상세가 설명되었다. 그러나, 본 명세서에서의 기술은 이러한 특정 상세로부터 벗어나는 다른 실시예들에서 실시될 수 있고, 이러한 상세는 설명의 목적을 위한 것이며 제한적인 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 첨부 도면을 참조하여 설명되었다. 마찬가지로, 설명의 목적을 위해, 특정 도면 부호, 재료 및 구성이 철저한 이해를 돕기 위해 제시되었다. 그럼에도 불구하고, 실시예들은 이러한 특정 상세없이 실시될 수 있다. 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 구성 요소들은 동일한 도면 부호로 인용되고, 그러므로, 어떠한 중복 설명도 생략될 수 있다.
다양한 기술이 다양한 실시예들을 이해하는 것을 돕도록 다수의 별개의 작동으로서 설명되었다. 설명의 순서는 이러한 작업이 반드시 순서 의존성인 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다. 실제로, 이러한 작업들은 표현의 순서대로 수행 할 필요가 없다. 기술된 작동은 설명된 실시예와 다른 순서로 수행될 수 있다. 다양한 추가 작동이 수행될 수 있고 및/또는 설명된 작동은 추가 실시예들에서 생략될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "기판" 또는 "목표 기판"은 대체로 본 발명에 따라서 처리되는 물체를 지칭한다. 기판은 디바이스, 특히 반도체 또는 다른 전자 디바이스의 임의의 재료 부분 또는 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 레티클과 같은 베이스 기판 구조 또는 박막과 같은 베이스 기판 구조 상의 또는 중첩하는 층일 수 있다. 그러므로, 기판은 패턴화되거나 패턴화되지 않은 임의의 특정 베이스 구조, 밑에 있는 층 또는 위에 있는 층으로 제한되지 않고, 오히려 임의의 이러한 층 또는 베이스 구조, 및 층 및/또는 베이스 구조의 임의의 조합을 포함하도록 고려된다. 상세한 설명은 특정 형태의 기판을 참조할 수 있지만, 이는 단지 예시적인 목적을 위한 것이다.
당업자는 또한 전술한 기술의 작동에 대해 만들어지는 한편 본 발명의 동일한 목적을 여전히 달성하는 변형이 있을 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 변형은 본 발명의 범위에 의해 커버되도록 의도된다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 대한 전술한 설명은 제한이도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 실시예에 대한 임의의 제한은 다음의 청구항들에서 제시된다.

Claims (20)

  1. 워크피스를 핸들링하기 위한 장치로서,
    평행 플레이트들을 가지는 로더 모듈을 포함하며, 상기 평행 플레이트들은 서로 대면하는 평면 표면을 가지며, 상기 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면은 가스 출구들의 어레이를 포함하며, 상기 로더 모듈은 반대편 평면 표면들을 가지는 워크피스를 수용하도록 구성되며, 상기 로더 모듈이 상기 로더 모듈의 평행 플레이트들 사이에 상기 워크피스를 위치시키도록 구성되어서, 상기 워크피스의 반대편 평면 표면들은 상기 평행 플레이트들의 평면 표면을 대면하며;
    상기 평행 플레이트들 각각은, 상기 워크피스를 평탄화하고, 상기 워크피스와 상기 평행 플레이트들의 평면 표면과의 접촉없이 상기 평행 플레이트들 사이에 상기 워크피스를 홀딩하기에 충분한 공기 쿠션을 공급하도록 구성되며;
    상기 로더 모듈은 워크피스 홀더와 정렬되도록 구성되며, 상기 워크피스 홀더는 상기 로더 모듈이 상기 워크피스를 운반할 때 상기 워크피스의 반대편 가장자리들을 수용하기 위해 충분히 개방되도록 구성되는 클램핑 메커니즘을 포함하며;
    상기 클램핑 메커니즘은 상기 워크피스가 상기 워크피스 홀더의 제1 및 제2 다리 부재들 사이에서 홀딩되기 위해 상기 워크피스의 가장자리들에서의 상기 워크피스의 반대편 평면 표면들 상에서 폐쇄되도록 구성되며;
    상기 워크피스 홀더는 상기 로더 모듈로부터 분리되도록 구성되는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로더 모듈은 상기 공기 쿠션을 제공하도록 상기 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면의 가스 출구들의 어레이를 통해 가스를 유동시키도록 구성되는, 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 평행 플레이트들의 각각의 평면 표면의 가스 출구들의 어레이는 2 ㎜ 미만의 플렉셔로 상기 워크피스를 평탄화하도록 충분한 공기 압력을 공급하도록 구성되며, 상기 워크피스는 가요성 워크피스인, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 평행 플레이트들은, 상기 워크피스가 상기 로더 모듈에 위치될 때, 상기 워크피스의 반대편 가장자리들이 각각의 평행 플레이트의 반대편 가장자리들을 넘어서 연장되도록 상기 워크피스 폭보다 작은 플레이트 폭을 가지는, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 로더 모듈은 상기 공기 쿠션을 공급할 때 상기 평행 플레이트들 사이의 거리를 단축시키도록 구성되며, 상기 평행 플레이트들은 상기 평행 플레이트들의 워크피스 수용 가장자리 상에 위치된 지지부들을 포함하며, 상기 평행 플레이트들 사이의 사전 결정된 갭 거리를 유지하도록 구성되는, 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 로더 모듈 내에서 상기 워크피스를 정렬하도록 구성된 공압 범퍼들을 추가로 포함하는, 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 로더 모듈은 선회되고 수직 위치에서 상기 워크피스를 홀딩하고 상기 워크피스 홀더와 정렬하도록 구성되는, 장치.
  8. 제1항에 있어서, 주어진 평행 플레이트를 통해 돌출하도록 구성된 다수의 리프트 핀을 추가로 포함하며, 상기 다수의 리프트 핀은 상기 평행 플레이트들 사이에 상기 워크피스를 수용하도록 위치되며, 상기 공기 쿠션을 공급할 때 상기 워크피스와의 접촉으로부터 제거되는, 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 메커니즘을 개방하도록 위치 가능한 공압 블래더를 추가로 포함하며, 상기 클램핑 메커니즘은 상기 워크피스 홀더와 상기 로더 모듈을 정렬하기 전에 개방되도록 구성되는, 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 워크피스 홀더는 헤드 부재 내의 텐셔너를 포함하며, 상기 헤드 부재는 상기 워크피스 홀더의 제1 및 제2 다리 부재들을 결합하며, 상기 텐셔너는 상기 클램핑 메커니즘을 폐쇄하기 전에 압축력을 수용하도록 구성되며, 상기 텐셔너는 상기 클램핑 메커니즘이 상기 워크피스 상에서 폐쇄된 후에 상기 워크피스에 인장력을 가하도록 구성되는, 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 메커니즘은 탄성 클램핑 메커니즘을 각각 가지는 상기 제1 및 제2 다리 부재들을 포함하는, 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 탄성 클램핑 메커니즘은 대향하는 가요성 부재들이 서로에 대해 반대편 클램핑력을 제공하도록 장착된 상기 대향하는 가요성 부재들을 포함하는, 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 로더 모듈은 상기 워크피스가 정렬될 때 상기 워크피스의 적어도 하나의 가장자리를 지지하도록 위치된 가장자리 지지 부재를 포함하는, 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 메커니즘은 전기 도전성인 클램핑 접촉부들을 포함하며, 상기 클램핑 접촉부들은 주변 밀봉부를 포함하여서, 상기 클램핑 메커니즘이 상기 워크피스 상에서 폐쇄될 때, 상기 주변 밀봉부는 상기 클램핑 접촉부들을 액체 유입으로부터 밀봉하는, 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 메커니즘을 폐쇄하기 위해 수축되도록 구성된 공압 블래더를 추가로 포함하는, 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 로더 모듈은 상기 로더 모듈 내로 상기 워크피스를 기계적으로 이동시키도록 구성된 컨베이어를 통해 상기 평행 플레이트들 사이에 상기 워크피스를 수용하도록 구성되는, 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 로더 모듈은 상기 로더 모듈 내로 상기 워크피스를 기계적으로 이동시키도록 구성된 공기의 쿠션을 통해 상기 평행 플레이트들 사이에 상기 워크피스를 수용하도록 구성되는, 장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 워크피스는 4 ㎜ 미만의 두께를 가지는 직사각형 얇은 패널인, 장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 워크피스 홀더는 상기 로더 모듈로부터 위쪽으로 들어올려지도록 구성되는, 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 평행 플레이트들은 상기 로더 모듈로부터 상기 워크피스를 들어올리 때 서로 분리되도록 구성되는, 장치.
KR1020197002544A 2016-06-27 2017-06-19 습식 처리 시스템을 위한 워크피스 로더 KR102154994B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/193,890 2016-06-27
US15/193,890 US10074554B2 (en) 2016-06-27 2016-06-27 Workpiece loader for a wet processing system
PCT/US2017/038188 WO2018005154A1 (en) 2016-06-27 2017-06-19 Workpiece loader for a wet processing system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190020136A KR20190020136A (ko) 2019-02-27
KR102154994B1 true KR102154994B1 (ko) 2020-09-14

Family

ID=60677797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197002544A KR102154994B1 (ko) 2016-06-27 2017-06-19 습식 처리 시스템을 위한 워크피스 로더

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10074554B2 (ko)
JP (1) JP7001625B2 (ko)
KR (1) KR102154994B1 (ko)
CN (1) CN109690752A (ko)
DE (1) DE112017003210T5 (ko)
TW (1) TWI649834B (ko)
WO (1) WO2018005154A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10283396B2 (en) 2016-06-27 2019-05-07 Asm Nexx, Inc. Workpiece holder for a wet processing system
WO2021194780A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 Corning Incorporated Substrate holder for use with interferometer
PT3989270T (pt) * 2020-10-20 2022-11-10 Semsysco Gmbh Mecanismo de retenção para fixar um substrato para um tratamento da superfície do substrato

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010037082A (ja) 2008-08-07 2010-02-18 Sharp Corp 基板搬送装置および基板搬送方法
US7837799B2 (en) 2003-04-30 2010-11-23 Applied Materials Gmbh & Co. Kg Arrangement for transporting a flat substrate in a vacuum chamber
US8092143B2 (en) 2005-10-21 2012-01-10 Yang Dai Qiang Pneumatic card transport system
JP2012201437A (ja) 2011-03-24 2012-10-22 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置及び基板搬送方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL137693C (ko) * 1964-03-25
US3513934A (en) * 1967-04-19 1970-05-26 Boeing Co Air bearing devices
NL8203318A (nl) 1982-08-24 1984-03-16 Integrated Automation Inrichting voor processing van substraten.
JPH03247798A (ja) * 1990-02-23 1991-11-05 Asahi Eng Co Ltd 鍍金装置における鍍金枠のワーク着脱装置
JP3319564B2 (ja) * 1996-03-15 2002-09-03 株式会社アドバンスト・ディスプレイ 基板搬送装置
US6183565B1 (en) 1997-07-08 2001-02-06 Asm International N.V Method and apparatus for supporting a semiconductor wafer during processing
TWI222423B (en) * 2001-12-27 2004-10-21 Orbotech Ltd System and methods for conveying and transporting levitated articles
DE10241619B4 (de) * 2002-09-04 2004-07-22 Atotech Deutschland Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum elektrolytischen Behandeln von zumindest oberflächlich elektrisch leitfähigem Behandlungsgut
TWI295657B (en) * 2003-07-29 2008-04-11 Daifuku Kk Transporting apparatus
US20070020080A1 (en) 2004-07-09 2007-01-25 Paul Wirth Transfer devices and methods for handling microfeature workpieces within an environment of a processing machine
DE102004059727B4 (de) * 2004-12-11 2012-07-26 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zum kontaktlosen Transportieren oder Lagern von Glas oder Glaskeramik
JP4664117B2 (ja) * 2005-03-03 2011-04-06 住友重機械工業株式会社 搬送物浮上ユニット、搬送物浮上装置、及びステージ装置
TWI463587B (zh) 2005-07-08 2014-12-01 Asyst Technologies 工件支撐結構及使用該結構之裝置
JP2007076836A (ja) 2005-09-15 2007-03-29 Shinko Electric Co Ltd 気体浮上搬送装置及び検査方法
JP4714118B2 (ja) 2005-10-14 2011-06-29 上村工業株式会社 基板アンロード装置および基板アンロード方法
CN102117736B (zh) 2006-02-22 2013-06-05 株式会社荏原制作所 基板处理装置、基板搬运装置、基板把持装置以及药液处理装置
JP2008057024A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Nippon Mektron Ltd プリント配線板のめっき治具
US11136667B2 (en) 2007-01-08 2021-10-05 Eastman Kodak Company Deposition system and method using a delivery head separated from a substrate by gas pressure
DE102009018393B4 (de) * 2009-04-22 2017-05-24 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren, Haltemittel, Vorrichtung und System zum Transportieren eines flächigen Behandlungsgutes und Be- oder Entladeeinrichtung
US20120305193A1 (en) 2011-06-03 2012-12-06 Arthur Keigler Parallel single substrate processing agitation module
US8613474B2 (en) * 2011-07-06 2013-12-24 Tel Nexx, Inc. Substrate loader and unloader having a Bernoulli support
JP6039260B2 (ja) * 2012-06-21 2016-12-07 川崎重工業株式会社 基板搬送システム
US9809485B2 (en) * 2015-11-02 2017-11-07 Glasstech, Inc. Lift device for a glass processing system
US20170370017A1 (en) 2016-06-27 2017-12-28 Tel Nexx, Inc. Wet processing system and method of operating
US10283396B2 (en) 2016-06-27 2019-05-07 Asm Nexx, Inc. Workpiece holder for a wet processing system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7837799B2 (en) 2003-04-30 2010-11-23 Applied Materials Gmbh & Co. Kg Arrangement for transporting a flat substrate in a vacuum chamber
US8092143B2 (en) 2005-10-21 2012-01-10 Yang Dai Qiang Pneumatic card transport system
JP2010037082A (ja) 2008-08-07 2010-02-18 Sharp Corp 基板搬送装置および基板搬送方法
JP2012201437A (ja) 2011-03-24 2012-10-22 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置及び基板搬送方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170372938A1 (en) 2017-12-28
TW201812991A (zh) 2018-04-01
CN109690752A (zh) 2019-04-26
JP7001625B2 (ja) 2022-01-19
DE112017003210T5 (de) 2019-04-25
WO2018005154A1 (en) 2018-01-04
JP2019522114A (ja) 2019-08-08
TWI649834B (zh) 2019-02-01
KR20190020136A (ko) 2019-02-27
US10074554B2 (en) 2018-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI656599B (zh) 濕式處理系統用工件固持器
KR102154994B1 (ko) 습식 처리 시스템을 위한 워크피스 로더
US9117856B2 (en) Substrate loader and unloader having an air bearing support
KR102407491B1 (ko) 접합 장치, 접합 시스템, 접합 방법 및 컴퓨터 기억 매체
KR102073996B1 (ko) 접합 장치, 접합 시스템, 접합 방법 및 컴퓨터 기억 매체
KR20130030223A (ko) 접합 방법, 컴퓨터 기억 매체, 접합 장치 및 접합 시스템
JP2013102226A (ja) 研磨装置において基板を監視する方法及び研磨システムで基板を搬送する方法
TWI668068B (zh) 接合裝置及接合系統
KR20180083259A (ko) 기판 홀더, 종형 기판 반송 장치 및 기판 처리 장치
JP5886783B2 (ja) シート剥離装置、接合システム、剥離システム、シート剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP7085968B2 (ja) 基板ホルダ、めっき装置および基板のめっき方法
JP2019192682A (ja) フレーム位置決め装置
KR20200021138A (ko) 웨이퍼의 접합을 위한 웨이퍼 지그 및 이를 포함하는 웨이퍼 접합 장치
KR101741080B1 (ko) 디본딩 워크의 이송 기구용 로봇 핸드
JP5905407B2 (ja) シート剥離装置、接合システム、剥離システム、シート剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
TWI684659B (zh) 成膜裝置
JP5869960B2 (ja) 接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
TW202013485A (zh) 切割設備
JP2017034108A (ja) 基板保持部材
CN115707637A (zh) 用于制造薄玻璃片的装置和方法
TW202405979A (zh) 用於處置基板之基板處置裝置
JPS637647A (ja) 半導体基板の処理装置
KR20120072536A (ko) 기판의 오토 로딩 및 언로딩 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant