KR19990017355A - 반도체 웨이퍼 이송용 진공척 - Google Patents

Abstract

웨이퍼를 캐리어에 담거나 캐리어로부터 웨이퍼를 꺼내어 소정 위치로 옮기는데 사용되는 반도체 웨이퍼 이송용 진공척에 관한 것이다.

본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 진공척은 내부에 각기 분리된 적어도 두 개 이상의 진공통로가 형성된 아암과; 상기 아암의 단부에 연장, 형성되어 웨이퍼의 저면에 대응하도록 상면이 평탄면을 이루는 몸체와; 웨이퍼의 저면을 지지하도록 상기 몸체의 일측에 연장, 형성된 복수개의 핑거와; 상기 몸체와 핑거의 상면에 소정 폭과 깊이로 장방형 또는 굴곡된 장방형 형상으로 복수개 형성되는 진공홈 및 상기 각각의 진공홈 상에 형성되며, 상기 각각의 진공통로에 구분되어 연결되는 진공홀을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 웨이퍼 저면에 대한 접촉 면적을 넓혀 웨이퍼의 변형 및 그에 따른 캐리어와의 충돌에 의한 손상을 방지하고, 각기 다른 직경의 웨이퍼에 대하여 진공척을 교체 없이 사용하게 되어 교체에 따른 시간 손실을 줄이게 되는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 이송용 진공척

본 발명은 반도체 웨이퍼 이송용 진공척에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얇은 두께를 갖는 티솝(TSOP : Thin Small Out-line Package) 웨이퍼를 캐리어에 담거나 캐리어로부터 티솝 웨이퍼를 꺼내어 소정 위치로 옮기는데 사용되는 반도체 웨이퍼 이송용 진공척에 관한 것이다.

통상적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체장치로 제작되고, 이렇게 반도체장치로 제작되기까지의 웨이퍼는 캐리어에 복수개 담겨져 각각의 공정간을 이동하게 된다.

또한, 상술한 바와 같이 캐리어에 담겨져 각 공정설비로 이송되는 웨이퍼는 각 공정설비에 설치된 이송로봇 또는 작업자에 의해 공정시 요구되는 위치로 이송된다.

이러한 과정에서 캐리어에서 적정 위치로 또는 적정 위치에서 캐리어로 이송하기 위한 수단으로 전달되는 진공압에 의해 웨이퍼의 저면을 흡착하여 고정하는 진공척이 사용되고 있으며, 이러한 진공척 중 약 250∼350㎛ 정도의 얇은 두께의 웨이퍼 즉, 티솝 웨이퍼를 선택적으로 흡착하도록 형성된 반도체 웨이퍼 이송용 진공척의 종래 기술에 대하여 도1 또는 도2를 참조하여 설명하기로 한다.

반도체 웨이퍼 이송용 진공척(10)은, 도1에 도시된 바와 같이, 소정 길이를 갖는 장방형의 판 형상으로 내부에 하나의 진공통로(12)가 형성된 아암(14)이 있고, 이 아암(14)의 단부는 이송로봇(도면의 단순화를 위하여 생략함)에 연결되거나 작업자가 파지하기 용이한 형상으로 형성된다.

또한, 아암(14)의 다른 단부에는 아암(14)의 길이 방향으로 연장된 형상으로 핑거(16)가 두 개 형성되고, 웨이퍼(W)가 위치되는 아암(14)의 상면과 핑거(16)의 상면 상에는 웨이퍼(W)의 저면에 밀착하여 접촉되는 테프론 재질의 지지부(18a, 18b)가 부착된다.

그리고, 이들 지지부(18a, 18b) 중 아암(14)의 상면 상에 부착되는 중심부 지지부(18a)는 고리 형상으로 형성되며, 핑거(16)의 단부에 부착되는 단부 지지부(18b)는 웨이퍼(W)의 저면에 접촉되어 받쳐 지지하는 형상으로 상술한 중심부 지지부(18a)와 동일한 높이로 형성된다.

한편, 중심부 지지부(18a)가 이루는 고리 형상의 내측 부위에 해당하는 아암(14)의 소정 위치에는 상술한 진공통로(12)와 연결되는 진공홀(20)이 형성되며, 이 진공홀(20)을 통해 진공압이 통제됨에 따라 상기 지지부(18a, 18b)는 웨이퍼(W)의 저면에 밀착됨과 동시에 흡착하여 고정하거나 고정력이 해제된다.

그러나, 상술한 구성의 진공척(10)을 사용하게 되면 약 250∼350㎛ 정도의 두께를 갖는 티솝 웨이퍼는, 도2에 도시된 바와 같이, 중심부 지지부(18a)에 지지된 상태로 진공홀(20)을 통해 제공되는 진공압에 의해 휘어져 웨이퍼(W)의 가장자리 부위가 핑거(16)의 단부에 부착된 단부 지지부(18b)로부터 이격되어 위치된다.

따라서, 이렇게 휘어진 상태의 웨이퍼(W)를 캐리어(K)에 투입하거나 빼내게 되면, 도2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 가장자리 부위가 다른 웨이퍼(W) 또는 캐리어(K)의 슬롯(S) 등과 충돌하게 됨으로써 웨이퍼(W)의 파손 또는 손상이 발생되는 문제가 있었다.

또한, 웨이퍼(W)를 흡착하여 고정하는 지지부(18a, 18b)의 면적이 한정되어 있어서 직경이 다른 각각의 웨이퍼(W) 대하여 각기 다른 크기의 진공척을 교체하여 사용해야 하는 번거로움이 있으며, 이에 따른 설비 복원 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 웨이퍼를 흡착하여 고정함에 있어 웨이퍼의 두께에 관계 없이 휨 현상 등의 변형을 방지하여 다른 웨이퍼 또는 캐리어와의 충돌에 따른 파손 및 손상을 방지하도록 하는 반도체 웨이퍼 이송용 진공척을 제공함에 있다.

또한, 각기 다른 직경의 웨이퍼에 대하여 흡착력을 가변시켜 제공하도록 함으로써 교체에 따른 번거로움과 설비 복원에 따른 시간 손실을 방지하도록 하는 반도체 웨이퍼 이송용 진공척을 제공함에 있다.

도1은 종래의 반도체 웨이퍼 이송용 진공척의 일측 단부를 나타낸 사시도이다.

도2는 진공척을 도1의 Ⅱ - Ⅱ선을 기준으로 단면한 상태의 사용 관계를 나타낸 도면이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 진공척에 웨이퍼가 놓이는 상태를 나타낸 사시도이다.

도4는 도3에 도시된 진공척의 진공홈, 진공홀 및 진공통로의 연결 관계를 나타낸 구성도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 30 : 진공척 12, 34a, 34b : 진공통로

14, 32 : 아암 16, 38a, 38b : 핑거

18a, 18b : 지지부 20, 42a, 42b : 진공홀

36 : 몸체 40a, 40b : 진공홈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 이송용 진공척은 내부에 각기 분리되어 선택적으로 진공압이 전달되는 적어도 두 개 이상의 진공통로가 형성된 아암과; 상기 아암의 단부에 연장, 형성되어 웨이퍼의 저면에 대응하도록 상면이 평탄면을 이루는 몸체와; 웨이퍼의 저면을 지지하도록 상기 몸체의 일측에 연장, 형성된 복수개의 핑거; 및 상기 몸체와 핑거의 상면에 소정 폭과 깊이로 장방형 또는 굴곡된 장방형 형상으로 복수개 형성되고, 적어도 하나 이상의 진공홀을 갖는 진공홈을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체와 상기 핑거는 웨이퍼의 저면에 대응하여 70% 이상이 접촉되는 구성으로 형성함이 바람직하다.

그리고, 상기 진공통로는 상기 아암의 중심부를 연통하는 중심부 진공통로와, 상기 중심부 진공통로의 측부에 연통하도록 형성된 가장자리부 진공통로 형성함이 바람직하고, 상기 진공통로는 세 개 형성함이 효과적이다.

한편, 상기 핑거는 상기 아암의 길이 방향으로 연장된 형상으로 돌출 형성된 중심부 핑거와, 상기 몸체의 측부에서 연장 돌출된 형상으로 상기 중심부 핑거와 나란하게 형성되는 가장자리부 핑거로 네 개 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 진공홈의 길이는 30∼100㎜로 형성되며, 상기 진공홈은 상기 몸체에서 상기 중심부 핑거의 소정 위치까지 연장되는 중심부 진공홈과, 상기 몸체에서 굴곡 형성되어 상기 가장자리부 핑거의 소정 위치까지 연장 형성되는 가장자리부 진공홈으로 구성함이 바람직하다.

그리고, 상기 진공홀은 상기 각각의 진공홈 상에 두 개 형성함이 바람직하고, 상기 중심부 진공홈에 형성된 진공홀은 상기 중심부 진공통로와 연통하도록 형성하고, 상기 가장자리부 진공홈 상에 형성된 진공홀은 상기 가장자리부 진공통로와 연통하도록 형성함이 바람직하다.

한편, 상기 재질은 세라믹으로 제작함이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3 또는 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 진공척의 구성 및 사용 상태를 나타낸 도면으로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하고, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공척(30)은, 이송로봇(도면의 단순화를 위하여 도시하지 않음)에 설치되거나 작업자가 파지하기 용이하도록 소정 길이를 갖는 장방형 형상으로 아암(32)이 형성되고, 이 아암(32)의 내부에는 적어도 두 개 이상이 각기 분리된 진공통로(32a, 32b)가 형성된다.

또한, 아암(32)의 단부에는 아암(32)에 연장된 형상으로 소정 넓이를 갖는 몸체(36)가 형성되고, 이 몸체(36)의 상면은 웨이퍼(W)의 저면에 대응하여 밀착이 가능한 평탄면을 이루고 있다.

그리고, 이 몸체(36)의 일측 방향 즉, 상술한 아암(32)의 상대측 방향으로 적어도 두 갈래 이상으로 연장, 돌출된 핑거(38a, 38b)가 형성되어 있으며, 이 핑거(38a, 38b)의 상면은 상술한 몸체(36)의 상면과 동일한 평탄면을 이루고 있어 몸체(36)와 함께 웨이퍼(W)의 저면에 밀착 가능한 구성으로 받쳐 지지하도록 형성된다.

또한, 상술한 몸체(36)와 핑거(38a, 38b) 상면 상에는, 도4에 도시된 바와 같이, 소정 폭과 깊이를 갖는 장방형 또는 굴곡된 형상의 진공홈(40a, 40b)이 복수개 형성되고, 이들 진공홈(40a, 40b)의 소정 위치에는 상술한 복수개의 진공통로(34a, 34b)에 각기 구분되어 연통하는 진공홀(42a, 42b)이 형성된다.

한편, 상술한 핑거(38a, 38b)는 진공척(30)의 길이 방향 단부에 연장된 형상으로 돌출 형성된 중심부 핑거(38a)와, 몸체(36)의 양측으로 진공척(30)의 길이 방향에 대하여 굴곡된 형상으로 상술한 중심부 핑거(38a)와 나란하게 형성된 가장자리부 핑거(38b)로 구분된다.

또한, 몸체(36)와 핑거(38a, 38b) 상에 형성되는 진공홈(40a, 40b)은, 도4에 도시된 바와 같이, 약 1∼2㎜ 이하의 폭과 약 1∼2㎜ 이하의 깊이를 이루고, 길이는 굴곡된 부위를 포함하여 30∼100㎜ 정도로 형성된다.

이러한 진공홈(40a, 40b)의 배치는, 몸체(36)의 중심 부위에서 진공척(30)의 길이 방향으로 중심부 핑거(38a)의 소정 부위까지 이르는 중심부 진공홈(40a)과, 상술한 몸체(36)의 가장자리 부위에서 가장자리부 핑거(38b)의 소정 부위까지 연장된 가장자리부 진공홈(40b)으로 구분된다.

그리고, 이들 중심부 진공홈(40a)의 소정 위치에 형성된 진공홀(42a)은 상술한 중심부 진공통로(34a)에 연결되고, 가장자리부 진공홈(40b) 상에 형성된 진공홀(42b)은 가장자리부 진공통로(34b)에 연결된다.

이들 진공홀(42a, 42b)과 진공통로(34a, 34b)의 진공압 전달 관계를 보다 상세하게 설명하면, 8인치 이하의 직경을 갖는 웨이퍼(W)를 흡착할 경우에는 중심부 진공통로(34a)와 연결된 중심부 진공홀(38a)에 진공압을 제공하도록 하고, 또 8인치 이상의 직경을 갖는 웨이퍼(W)에 대하여는 중심부 진공홀(42a)을 포함하여 가장자리부 진공통로(34b)와 연결되는 가장자리부 진공홀(42b)에 진공압을 전달하여 흡착하도록 함이 바람직하다.

이러한 구성의 진공척(30)에 의하면 웨이퍼(W)의 저면은, 도4에 도시된 바와 같이, 복수개 형성된 핑거(38a, 38b)의 분포 정도에 의해 웨이퍼(W)의 직경에 관계 없이 약 70% 정도의 면적이 진공척(30)의 몸체(36)와 핑거(38a, 38b) 상면에 밀착되어 접촉된다.

그리고, 웨이퍼(W)의 직경 크기가 8인치 미만일 경우, 도4에 도시된 바와 같이, 몸체(36) 중심 부위에서 중심부 핑거(38a)에 이르는 중심부 진공홈(40a)과 이들 중심부 진공홈(40a) 상에 형성된 진공홀(42a)을 통해 제공되는 진공압에 의해서만 흡착되어 고정된다.

또한, 웨이퍼(W)의 직경 크기가 8인치 이상일 경우, 중심부 핑거(38a)와 가장자리부 핑거(38b) 및 몸체(36)의 상면에 지지되고, 중심부 진공홈(40a)과 가장자리부 진공홈(40b)에 진공압이 전달되도록 중심부 진공통로(34a)와 가장자리부 진공통로(34b)에 진공압이 전달하여 웨이퍼(W)를 흡착하여 고정하게 된다.

그리고, 웨이퍼(W)의 저면에 직접적으로 진공압을 전달하게 되는 진공홈(40a, 40b)의 형상이 진공척(30)의 길이 방향으로 형성되고, 웨이퍼(W)의 저면이 몸체(36)와 핑거(38a, 38b)의 상면에 접촉되어 지지됨에 따라 진공척(30)의 길이 방향에 대하여 변형이 방지된다.

따라서, 이송로봇(도면의 단순화를 위하여 생략함)의 구동에 따른 진공척(30)의 웨이퍼(W) 이송시 웨이퍼(W)의 전단부 가장자리 부위가 캐리어(K)의 슬롯(S) 또는 캐리어(K)에 수용된 다른 웨이퍼(W)와 충돌이 방지됨에 따라 파손 도는 손상됨이 없이 웨이퍼(W)를 정확히 이송하게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 약 300㎛ 정도의 웨이퍼를 흡착하여 고정함에 있어 웨이퍼의 저면과의 접촉 면적을 넓히고 진공압을 전달하는 진공홈의 형상을 진공척의 길이 방향으로 형성하게 됨에 따라 웨이퍼의 휨 현상 등의 변형을 방지하게 되어 웨이퍼 또는 캐리어의 슬롯과의 충돌에 의한 파손이 방지되는 효과가 있다.

또한, 각기 다른 직경의 웨이퍼에 대하여 중심부 진공홈과 가장자리부 진공홈에 선택적으로 진공압을 제공함에 따라 진공척을 교체하여 사용하지 않게 되어 번거로움을 방지하고, 설비 복원에 따른 시간 손실을 줄이게 되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (11)

1. 내부에 각기 분리된 적어도 두 개 이상의 진공통로가 형성된 아암; 상기 아암의 단부에 연장, 형성되어 웨이퍼의 저면에 대응하도록 상면이 평탄면을 이루는 몸체; 웨이퍼의 저면을 지지하도록 상기 몸체의 일측에 연장, 형성된 복수개의 핑거; 상기 몸체와 핑거의 상면에 소정 폭과 깊이로 장방형 또는 굴곡된 장방형 형상으로 복수개 형성되는 진공홈; 및 상기 각각의 진공홈 상에 형성되며, 상기 각각의 진공통로에 구분되어 연결되는 진공홀; 을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체와 상기 핑거는 웨이퍼의 저면에 대응하여 70% 이상이 접촉되는 구성으로 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 진공통로는 상기 아암의 중심부를 연통하는 중심부 진공통로와, 상기 중심부 진공통로의 측부에 연통하도록 형성된 가장자리부 진공통로 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 진공통로는 세 개 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 핑거는 상기 아암의 길이 방향으로 연장된 형상으로 돌출 형성된 중심부 핑거와, 상기 몸체의 측부에서 연장 돌출된 형상으로 상기 중심부 핑거와 나란하게 형성되는 가장자리부 핑거로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 핑거는 상기 중심부 핑거 두 개와, 상기 가장자리부 핑거 두 개로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 진공홈의 길이는 30∼100㎜로 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 진공홈은 상기 몸체에서 상기 중심부 핑거의 소정 위치까지 연장되는 중심부 진공홈과, 상기 몸체에서 굴곡 형성되어 상기 가장자리부 핑거의 소정 위치까지 연장 형성되는 가장자리부 진공홈으로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 진공홀은 상기 각각의 진공홈 상에 두 개 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 중심부 진공홈 상에 형성된 진공홀은 상기 중심부 진공통로와 연통하도록 형성되고, 상기 가장자리부 진공홈 상에 형성된 진공홀은 상기 가장자리부 진공통로와 연통하도록 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 재질은 세라믹임을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 이송용 진공척.