KR20030026540A - 진공식 웨이퍼 파지 장치 - Google Patents

Abstract

진공식 웨이퍼 파지 장치가 개시된다.

이 장치는 웨이퍼 파지 장치에서 웨이퍼와 접하는 부분에 형성된 진공 홀이나 그 주변에 다공성 물질을 설치함을 특징으로 한다. 이때, 다공성 물질은 진공 홀을 막도록 설치되거나, 진공 홀 주변에 부착되어 패드로 사용될 수도 있다. 따라서, 진공이 다공성 물질에 형성된 다수 홈을 통해 웨이퍼에 작용하고, 미세한 홈들을 통해 누출되어 웨이퍼에 미치는 압력이 감소될 수 있다.

Description

진공식 웨이퍼 파지 장치{VACUUM TYPE APPARATUS FOR SEIZING WAFER}

본 발명은 로봇 암, 튀져와 같은 웨이퍼 파지 수단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 흡착 방식으로 웨이퍼를 파지하는 수단에 관한 것이다.

반도체 장치 생산 시설에서는 웨이퍼를 짧은 범위의 거리에서 이동시킬 때, 웨이퍼를 보트나 캐리어에 적재시키거나 인출할 때, 웨이퍼를 특정 수단에 근접시켜 관찰할 때 등에서 웨이퍼 파지를 위해 로봇 아암 등을 많이 사용한다. 로봇 아암은 작업자의 부정확한 동작에 의한 웨이퍼 파손을 방지할 수 있고, 인력을 절감할 수 있으므로 정교한 취급이 요구되는 반도체 공정에 사용되고 있다. 특히, 로봇 아암 가운데 웨이퍼를 좀 더 안정적으로 파지하기 위해 진공 파지 방식의 로봇 아암 사용이 늘고 있다. 진공식 로봇 아암은 단순히 웨이퍼를 얹고 로봇 암 표면과 웨이퍼 사이의 마찰력에 의해 웨이퍼를 유지하는 단순 접촉식에 웨이퍼 이탈이 적고, 이송 중에 자재로 회전 등의 동작을 할 수 있으므로 편리하다.

도1은 웨이퍼를 파지할 수 진공식 로봇 아암의 일 예를 나타내는 개략적 구성도이며, 도2는 로봇 아암의 핸드 부분을 확대한 사시도, 도3은 도2와 같은 로봇 아암 핸드를 점선 방향으로 절단하여 얻어지는 단면도이다.

도1을 참조하여 통상의 로봇 아암이 웨이퍼를 파지하는 작용을 살펴보면, 먼저, 웨이퍼(15)가 적재된 평면(11)에서 그 평면을 이루던 중앙 부분(13)이 혹은 별도로 형성된 중앙부의 몇 개의 핀이 상승하면서 웨이퍼(15)를 올려준다. 그러면, 로봇 아암(17)이 올려진 웨이퍼(15) 수준 이하에서 평행이동하여 웨이퍼(15) 하부로 가고, 다시 상승하여 웨이퍼(15) 하면과 닿게 된다. 로봇 아암(17)에는 진공이 작용하여 웨이퍼(15)를 단단히 잡게되며, 로봇 아암(17)은 좀 더 상승한 뒤 원하는 곳으로 이동하게 된다.

도2 및 도3에 따르면, 웨이퍼가 적재되는 부분에는 웨이퍼를 로봇 아암(17)의 핸드(19)에 단단히 부착되도록 하는 진공 홀(21)이 하나 이상 형성되어 있다. 진공 홀(21)에는 핸드(19) 내부에 설치된 진공 라인(25)을 통해 진공이 인가된다. 진공 홀(21) 주위는 고무 패드(23) 등이 부착되어 진공 누출에 의해 흡인력이 약화되는 것을 막고 있다. 그런데, 이런 진공식 웨이퍼 파지 수단에서는 사용중 웨이퍼가 탈락하는 것을 막기 위해 큰 진공 압력을 인가시키고 있다. 그러므로, 경우에 따라서는 진공 홀(21)에 접한 웨이퍼 부분에는 진공 작용에 의해 너무 큰 압력이 인가되어 웨이퍼가 부분적으로 손상될 가능성이 있다. 특히, 웨이퍼 뒷면을 연마하여 두께가 얇아진 웨이퍼는 큰 진공압이 걸리는 로봇 아암(17)의 핸드(19)에 파지될 경우 진공 홀(21) 주변에서 웨이퍼가 깨지는 경우도 발생할 수 있다.

본 발명은 진공압력이 강한 진공 홀 주변에서 웨이퍼가 진공압에 의해 파손되는 문제를 해결하기 위한 것으로, 진공압에 의한 웨이퍼 파손을 방지할 수 있는 진공식 웨이퍼 파지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 웨이퍼를 파지할 수 진공식 로봇 아암의 일 예를 나타내는 개략적 구성도,

도2는 로봇 아암의 핸드 부분을 확대한 사시도,

도3은 도2와 같은 로봇 아암 핸드를 점선 방향으로 절단하여 얻어지는 단면도,

도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다공성 물질이 진공홀에 설치된 로봇 아암 핸드의 사시도,

도5는 도4의 진공홀을 지나는 선에 의해 절개된 로봇 아암 핸드의 단면도,

도6은 진공 홀 주변에 다공성 패드가 부착된 본 발명의 다른 실시예에서 진공 압력의 감소를 설명하기 위한 부분 설명도,

도7은 본 발명의 진공식 웨이퍼 파지 수단의 여러 형태를 나타내는 단면도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 진공식 웨이퍼 파지 장치는 웨이퍼 파지 장치에서 웨이퍼와 접하는 부분에 형성된 진공 홀이나 그 주변에 다공성 물질을 설치함을 특징으로 한다.

진공 홀에 다공성 물질을 설치하는 것은 진공 홀을 일단 다공성 물질이 막도록 설치함을 의미한다.

한편, 진공 홀 주변에 고무 패드와 같이 진공의 누출을 방지하는 물질 대신에 다공성 물질을 부착하여 패드로 사용할 수도 있다. 진공 홀 주변에 다공성 패드가 부착되면, 진공이 패드 측면에 형성된 미세한 홈들을 통해 누출되어 웨이퍼에 미치는 압력이 감소될 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명의 진공식 웨이퍼 파지 장치를 상세히 설명한다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다공성 물질이 진공홀에 설치된 로봇 아암 핸드의 사시도이며, 도5는 도4의 진공홀을 지나는 선에 의해 절개된 로봇 아암 핸드의 단면도이다.

도4 및 도5를 참조하면, 종래에 진공 홀이 설치되고 그 주변에 고무 패드가 설치되던 부위에서 고무 패드는 제거되고 진공 홀에는 다공성 물질(31)이 끼워져 있다. 다공성 물질(31)은 진공 홀 밖으로 로봇 아암(17)의 핸드(19)의 웨이퍼 접촉면보다 일정 두께 위로 돌출되어 있다. 도4 및 도5를 통해 도시된 바와 같이 진공 홀에 다공성 물질(31)이 설치될 경우, 진공 압력이 다공성 물질(31)에 형성된 많은 구멍들을 통해 웨이퍼 면에 작용한다. 따라서, 웨이퍼에 부분적으로 작용하는 진공 압력이 진공 홀 전면에 분산되는 것이 가능하다. 또한, 돌출된 부분의 측면으로는 진공이 웨이퍼 면에 작용하지 않고 외부로 누출됨으로써 웨이퍼에 작용하는 진공 압력을 줄여주는 작용도 할 수 있다.

도6은 진공 홀 주변에 다공성 패드가 부착된 본 발명의 다른 실시예에서 진공 압력의 감소를 설명하기 위한 설명도이다.

도6을 참조하면, 진공 홀(21)을 통해 웨이퍼 면에 작용하는 압력이 진공 홀(21) 주변에 부착된 다공성 물질(33)의 미세한 구멍들을 통해 진공이 누출됨으로써 약화됨을 알 수 있다. 따라서, 웨이퍼면에 작용하는 압력이 줄어들고, 진공 압력으로 인한 웨이퍼의 부분적 파괴 현상은 줄어들게 된다.

도7은 본 발명이 적용될 수 있는 진공식 웨이퍼 파지 수단의 여러 형태를 나타내고 있다. 이들 예에서 진공 홀은 원형, 타원형, 라인형, 넓은 원형 등으로 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면 진공식 웨이퍼 파지 수단에서 과도한 진공 압력에 의해 웨이퍼가 부분적으로 손상됨을 방지할 수 있고, 특히 뒷면이 연마되어 가볍고 얇아진 웨이퍼를 파지할 때 진공 홀과 밀착되는 웨이퍼 부분이 파손됨을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼 접촉면에 웨이퍼에 진공 압력을 인가할 수 있는 진공 홀이 형성되는 진공식 웨이퍼 파지 장치에 있어서,

   상기 진공 홀에 다공성 물질이 설치됨을 특징으로 하는 진공식 웨이퍼 파지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다공성 물질은 상기 진공 홀 밖으로 일정 부분 돌출되도록 설치됨을 특징으로 하는 진공식 웨이퍼 파지 장치.
3. 웨이퍼 접촉면에 웨이퍼에 진공 압력을 인가할 수 있는 진공 홀이 형성되는 진공식 웨이퍼 파지 장치에 있어서,

   상기 진공 홀 주변에 다공성 물질 패드가 설치됨을 특징으로 하는 진공식 웨이퍼 파지 장치.