KR20000019009U - 반도체장치 제조설비의 척조립체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 웨이퍼를 공정 수행이 용이하도록 흡착, 고정하여 소정 위치로 이송하는데 사용되는 반도체장치 제조설비의 척조립체에 관한 것이다.

본 고안에 따른 반도체장치 제조설비의 척조립체는 상면의 웨이퍼 저면에 대응하여 평탄하고, 저면 중심 부위에 돌기부가 형성되어 있으며, 상기 돌기부를 포함한 중심 부위를 수직하게 관통하는 관통홀을 갖는 머리부와, 상기 머리부에 수직하게 대응하여 상기 돌기부와 결합되는 형상으로 결합시 상기 관통홀과 연통하도록 내부에 공기통로가 형성된 지지대 및 상기 돌기부와 상기 지지대의 결합 부위 사이에 설치되는 기밀유지부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의하면, 머리부와 지지대 사이에 빈번하게 이루어지는 분해 및 결합에 의해 마모 등이 발생되어 형성된 틈새를 기밀유지부재가 입착되어 차단함에 따라 결합 부위를 통한 진공압의 유출을 방지하게 되고, 정상적인 진공압의 전달로 웨이퍼가 머리부 상면으로부터 이탈하는 것을 방지함으로써 웨이퍼의 손상 및 파손이 방지되는 효과가 있다.

Description

반도체장치 제조설비의 척조립체{CHUCK ASSEMEMBLY FOR SEMICONDUCTOR FABRICATING EQUIPMENT}

본 고안의 반도체장치 제조설비의 척조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼를 공정 수행이 용이하도록 흡착, 고정하여 소정 위치로 이송하는데 사용되는 반도체장치 제조설비의 척조립체에 관한 것이다.

통상적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체장치로 제작되고, 이렇게 반도체 장치로 제작되기까지의 웨이퍼는 캐리어에 담겨진 상태로 요구되는 공정을 수행하는 각각의 공정실비로 이송된다.

한편, 캐리어와 공정설비 사이에 웨이퍼 이송 관계는, 작업자 또는 이송로봇에 의해 파지되거나 설치되어 공급되는 진공압으로 웨이퍼를 선택적으로 흡착하고, 이어 공정설비 내부에 설치된 척조립체로 인계하게 되며, 척조립체는 통상 웨이퍼를 흡착하여 공정하기 용이한 위치로 위치시키게 된다.

이러한 척조립체의 종래 기술에 대하여 도1 내지 도2를 참조하여 설명하기로 한다.

종래의 척조립체(10)는, 도1에 도시된 바와 같이, 소정 두께를 갖는 판형상으로 상면이 웨이퍼(W)의 저면에 대응하여 평탄한 면을 이루고, 저면중심 부위에 봉 형상으로 돌출된 돌기부(14)가 형성된 머리부(12)가 있고, 이 머리부(12)의 중심 부위에는 상술한 돌기부(14)를 포함하여 수직하게 관통하는 관통홀(16)이 형성되어 있다.

또한, 머리부(12)의 하측에는 머리부(12)에 수직하게 대응하여 돌기부(14)와 결합되는 형상이 지지대(18)가 있으며, 이 지지대(18)는 하측에 설치되는 실린더(도면의 단순화를 위하여 생략함)에 의해 승, 하강 가능하게 설치되어 있다.

그리고, 지지대(18)의 내부에는 지지대(18)의 단부와 돌기부(14)의 결합시 상숭한 관통홀(16)과 연통하는 공기통로(22)가 형성되어 있으며, 이 공기통로(22)의 다른 단부는 진공펌프(도면의 단순화를 위하여 생략함)와 연결되어 진공펌프로부터 선택적으로 제공되는 진공압을 관통홀(16)로 전달하게됨에 따라 머리부(12) 상면에 위치되는 웨이퍼(W)는 선택적으로 제공되는 진공압에 의해 흡착 고정되는 구성으로 이루어진다.

여기서, 상술한 돌기부(14)와 지지대(18)의 결합 관계를 보다 상세하게 설명하면, 돌기부(14)의 외벽 소정 부위에 수나사부(24)가 형성되어 있고, 이에 대응하는 지지대(18)의 단부에는 상술한 공기통로(22) 보다 큰 직경으로 공기통로와 연이어 삽입홈(26)이 형성되며, 이 삽입홈(26)의 내벽에 상술한 수나사부(24)와 짝을 이루는 암나사부(28)가 형성되어 상호 나사결합되는 구성으로 이루어진다.

또한, 상술한 돌기부(14)의 상측 주연 즉, 머리부(12) 저면의 돌기부(14)에 근접된 부위에는 저면으로부터 돌출된 형성의 단턱(29)이 형성되어 있고, 이 단턱(29)의 대응면은 머리부(12)와 지지대(18)의 결합시 지지대(18)의 단부 단면과 상호 접촉되는 구성으로 이루어져 있다.

그러나, 상술한 구성의 척조립체를 사용하게 되면 웨이퍼를 흡착하여 고정함에 있어 머리부와 지지대 사이에 빈번한 분해 결합에 의해 결합 부위가 마모되거나 또는 파손 등이 발생되어 틈새를 형성하게 되고, 이 틈새를 통해 제공되는 진공압이 유출됨으로써 웨이퍼를 정상적으로 흡착 고정하기 어려워 머리부로부터 웨이퍼가 이탈하여 웨이퍼의 저면이 손상되거나 파손되는 문제가 있었다.

또한, 상술한 웨이퍼의 손상 및 파손을 방지하기 위해 일정 주기를 정하여 적조립체의 머리부와 지지대를 교체하여 사용하게 됨에 따라 교체에 따른 불필요한 비용이 소요되는 문제가 있었다.

본 고안의 목적은, 웨이퍼를 흡착하여 고정함에 있어 머리부와 지지대 사이의 결합 부위에 형성되는 틈새를 통해 진공압의 유츨을 차단하도록 함으로써 정상적인 진공압의 전달로 웨이퍼를 고정토록 하여 웨이퍼의 손상 및 파손을 방지하는 반도체장치 제조설비의 척조립체를 제공함에 있다.

또한, 진공척과 연결관의 교체 주기를 연장하도록 하여 교체 및 그 제작에 따른 비용을 절감하도록 하는 반도체장치 제조설비의 척조립체를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 반도체장치 제조설비의 척조립체에 대한 결합 관계를 개략적으로 나타낸 분해 단면도이다.

도 2는 도 1의 척조립체를 구성하는 머리부와 지지대의 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체장치 제조설비의 척조립체에 대한 결합 관계를 개략적으로 나타낸 분해 단면도이다.

도 4는 도 3의 머리부와 지지대의 결합에 따른 기밀유지부재의 설치 관계를 나타낸 단면도이다.

도 5는 도 3의 머리부와 지지대의 결합 부위에 설치되는 기밀유지부재와 다른 설치 관계를 나타낸 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10, 30: 척조립체 12, 32: 머리부

14, 34: 돌기부 16, 36: 관통홀

18, 42: 지지대 26, 44: 공기통로

24, 38: 수나사부 22, 46: 삽입홈

28, 48: 암나사부 29, 40: 단턱

50a, 50b: 기밀유지부재

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반도체장치 제조설비의 척조립체는 상면이 웨이퍼 저면에 대응하여 평탄하고, 저면 중심 부위에 돌기부가 형성되어 있으며, 상기 돌기부를 포함한 중심 부위를 수직하게 관통하는 관통홀을 갖는 머리부와, 상기 머리부에 수직하게 대응하여 상기 돌기부와 결합되는 형상으로 결합시 상기 관통홀과 연통하도록 내부에 공기통로가 형성된 지지대 및 상기 돌기부와 상기 지지대의 결합 부위 사이에 설치되는 기밀유지부재를 포함하여 구성됨을 특징로 한다.

또한, 상기 돌기부의 외벽에 수나사부를 형성하고, 상기 돌기부에 대응하는 상기 공기통로의 내벽 소정 부위에 상기 수나사부와 짝을 이루는 암나사부를 형성하여 상호 나사결합되도록 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 돌기부의 외벽에 수나사부를 형성하고, 상기 지지대의 단부에 상기 공기통로 보다 큰 직경으로 삽입홈을 형성하고, 상기 삽입홈의 내벽에 상기 수나사부와 짝을 이루는 암나사부가 형성되어 상기 머리부와 상기 지지대가 상호 나사결합되도록 형성할 수도 있다.

그리고, 상술한 기밀유지부재는 링 형상으로 돌기부에 근접된 머리부 저면 주연과 지지대의 단부 사이에서 머리부와 지지대의 상호 결합시 압착되도록 형성함이 효과적이다.

한편, 상기 기밀유지부재는 링 형상으로 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 삽입홈의 내면과 이에 대응하는 상기 연결관의 단부 사이에서 상기 연결관과 상기 삽입홈의 나사결합시 압착되도록 형성할 수도 있다.

또한 상기 기밀유지부재는 실리콘 고무 재질로 제작함이 바람직하다.

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

도3 내지 도5는 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체장치 제조설비의 척조립체의 구성 및 결합 관계를 나타낸 도면으로서, 종래와 동일한 부분에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 고안에 따른 척조립체(30)의 구성 및 결합 관계는, 도3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 저면에 대응하는 형상으로 저면 중심 부위에 봉형상으로 돌출되어 이루어진 돌기부(34)를 갖는 머리부(32)가 있고, 이 머리부(32)의 중심 부위에는 상술한 돌기부(34)를 포함하여 수직하게 관통하는 관통홀(36)이 형성되어 있다.

또한, 상술한 돌기부(34)의 외벽 소정 부위에는 수나사부(38)가 형성되어 있고, 이 수나사부(38)의 머리부(32) 저면에 근접된 부위에는 하측으로 돌출된 형상의 단턱(40)이 형성되어 있다.

한편, 머리부(32)의 하측에는 머리부(32)에 수직하게 대응하여 돌기부(34)와 결합되는 형상의 지지대(42)가 위치되고, 이 지지대(42)내부에는 진공압이 전달되는 공기통로(44)가 형성되어 있다.

또한, 상술한 공기통로(44)의 단부에 지지대(42) 단부에는 공기통로(44)보다 큰 직경의 삽입홈(46)이 형성되고, 이 삽입홈(46)의 내벽에는 상술한

돌기부(34)의 수나사부(38)와 짝을 이루는 암나사부(48)가 형성되어 있다.

그리고, 상술한 돌기부(34)와 삽입홈(46) 사이에는, 도3 내지 도5 내지 도5에 도시된 바와 같이, 링 형상의 실리콘 재질로 제작된 기밀유지부재(50a, 50b)가 위치되며, 도3과 도4에 시도된 기밀유지부재(50a)는 삽입홈(46) 주연의 단면과 이에 대응하는 단턱(40)의 대응면 사이에 위치되어 머리부(32)와 지지대(42)의 상호 결합시 압착되는 구성으로 이루어진다.

또한, 도5에 도시된 기밀유지부재(50b)는, 링 형상으로 상술한 삽입홈(46)의 내부에 삽입되고, 이어 삽입홈(46) 바닥면과 돌기부(34) 단면 사이에서 머리부(32)와 지지대(42)의 상호 결합시 압착되는 구성으로 형성할 수도 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 기밀유지부재(50a, 50b)의 설치 관계에 있어서, 기밀유지부재(50a,50b)의 두께는 설정된 위치로부터 머리부(32)를 지지대(42) 상측으로 소정 높이 이격, 위치시키게 된다.

따라서, 상술한 기밀유지부재(50a, 50b)의 두께는 머리부(32) 위치의 설정범위 내에 있어야 하며, 이러한 범위는 통상적으로 0.75㎜ 이내의 범위를 이루고 있음에 따라 기밀유지부재(50a, 50b)는 0.35∼0.65㎜ 사이의 두께로 형성하여 머리부(32)와 지지대(42)의 길이 또는 형상 등을 수정하지 않은 상태에서 사용할 수 있도록 형성함이 바람직하다.

또한, 상술한 기밀유지부재(50a, 50b)의 두께를 제작하기 용이한 형상으로 형성하고, 상술한 돌기부(34)의 길이 또는 삽입홈(46)의 깊이를 기밀유지부재(50a, 50b)의 두께 만큼 줄이거나 또는 연장하는 형상을 변경하여 설치 할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 지지대(42)의 삽입홈(42)과 머리부의 돌기부(46)가 상호 빈번한 분해 또는 결합됨에 따라 마모 또는 파손에 의해 발생되는 틈새를 기밀유지부재(50a, 50b)가 차단하게 되어 결합 부위를 통한 진공압의 유출이 방지된다.

따라서, 본 고안에 의하면, 머리부와 지지대 사이에 빈번하게 분해 또는 결합되는 결합 부위에 마모 또는 파손에 의해 발생되는 틈새를 기밀유지부재가 압착되어 차단함에 따라 결합 부위를 통한 진공압의 유출을 방지되고, 정상적인 진공압의 전달로 웨이퍼가 머리부 상면으로부터 이탈하는 것을 방지하게 되어 웨이퍼의 손상 및 파손이 방지되는 효과가 있다.

또한, 머리부와 지지대의 결합 부위가 어느 정도 마모되어도 기밀유지부재의 설치에 의해 계속적으로 사용할 수 있음에 따라 그 교체 주기를 연장하게 되어 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

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

Claims (5)

1. 상면이 웨이퍼 저면에 대응하여 평탄하고, 저면 중심 부위에 돌기부가 형성되어 있으며, 상기 돌기부를 포함한 중심 부위를 수직하게 관통하는 관통홀을 갖는 머리부와;

   상기 머리부에 수직하게 대응하여 상기 돌기부와 결합되는 형상으로 결합시 상기 관통홀과 연통하도록 내부에 공기통로가 형성된 지지대 및;

   상기 돌기부와 상기 지지대의 결합 부위 사이에 설치되는 기밀유지부재를 포함하는 반도체장치 제조설비의 척조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌기부의 외벽에 수나사부가 형성되고, 상기 지지대의 단부에 상기 공기통로 보다 큰 직경으로 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 내벽에 상기 수나사부와 짝을 이루는 암나사부가 형성되어 상기 머리부와 상기 지지대가 상호 나사결합됨을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비의 척조립체
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 기밀유지부재는 링 형상으로 상기 돌기부에 근접된 상기 머리부 저면 주연과 상기 지지대의 단부 사이에서 상기 머리부와 상기 지지대의 상호 결합시 압착되는 반도체장치 제조설비의 척조립체.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 기밀유지부재는 링 형상으로 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 삽입홈의 내면과 이에 대응하는 상기 연결관의 단부 사이에서 상기 연결관과 상기 삽입홈의 결합시 압착되는 반도체장치 제조설비의 척조립체.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 기밀유지부재는 실리콘 고무 재질로 된 반도체장치 제조설비의 척조립체.