KR200301465Y1 - 웨이퍼 지지용 핀 결합체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 변형 방지 및 높이 조절이 용이한 웨이퍼 지지용 핀 결합체에 관한 것이다. 반도체 제조 설비에서의 웨이퍼 지지용 핀 결합체는 웨이퍼의 보관 및 이송에 필요한 지지대에 구비된다. 본 고안의 웨이퍼 지지용 핀 결합체는 웨이퍼가 안착되는 상부가 볼 형태로 형성된 볼과, 웨이퍼를 보관하거나 이동하기 위한 지지대에 고정되는 고정핀과, 상부에 상기 볼이 결합되고 하부에 상기 고정핀과 결합되며, 상기 고정핀의 나사산과 상대적인 좌우 회전으로 인하여 상기 볼의 높이를 조절하도록 형성된 호스 및 중공 육각봉 형태로 구비되며, 상기 호스 외부에 결합되어 좌우 회전시, 상기 호스가 따라 회전하여 상기 볼의 높이를 조절하기 위한 가이드를 포함한다. 따라서 본 고안의 핀 결합체는 가이드에 의하여 호스를 외부에서 지지해줌으로써, 호스의 변형을 방지할 뿐만 아니라 볼의 높이를 조절하기가 용이하다.

Description

웨이퍼 지지용 핀 결합체{COMBINED PIN STRUCTURE FOR WAFER SUPPORTING}

본 고안은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조 설비에서의 웨이퍼 보관, 이송을 위하여 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지용 핀 결합체의 구조에 관한 것이다.

반도체 제조 설비에서 3 점 핀은 가공 중인 웨이퍼를 장비 내에서 임시 보관하거나 이송 장치에서 다른 제조 장치로 전달하기 위한 중간 역할을 수행하도록 웨이퍼용 선반 또는 지지대 개념으로 고안된 것이다.

이에 고려된 사항은 파티클 등의 문제로 웨이퍼와 지지대 사이의 접촉 면적을 최소화하고 이송 장치에 의한 전달이 용이하도록 하기 위하여 하나의 웨이퍼에 대응하여 3 점 핀 형태로 구비된다.

현재 사용하고 있는 3 점 핀은 3 개의 지지용 핀 결합체를 이용하여 각 핀의 높이를 조절 가능하도록 구비된다. 즉, 웨이퍼가 안착되었을 때, 수평 조절이 가능하고, 이송 장치에 의한 웨이퍼의 픽 앤 플래이스(pick and place) 동작시 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화하기 위해 핀의 일부 재질은 부드러운 실리콘으로 구성되어 있으며, 웨이퍼와 직접 접촉되는 부분은 기계적, 화학적으로 내성이 우수하고 대전 방지가 용이한 테플론(teflon) 재질로 구성되어 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일반적인 웨이퍼 지지용 핀 결합체(10)는 3 개가 한 쌍으로 선반 등의 지지대(4)에 고정되어, 반도체 제조 공정에 따른 웨이퍼 이송시, 픽 앤 플래이스 동작에 의해 웨이퍼(2)를 임시 보관하거나, 이송 장치에서 이송 장치로 전달하기 위한 중간 다리 역할을 수행한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 지지용 핀 결합체(10)는 부드러운 실리콘 재질의 호스(14) 끝단에 테플론 재질의 볼(12)을 삽입하고, 이 호스(14)를 나사산이 가공된 서스(SUS) 재질 핀(16a)에 삽입하여 이 부분에서의 삽입 정도에 따라 높이를 조절할 수 있도록 구비된다.

구체적으로 도 2를 참조하면, 웨이퍼 지지용 핀 결합체(10)는 3F 테플론 재질의 볼(12)과 실리콘 재질의 호스(14) 및 서스(SUS) 재질의 핀(16)으로 구성된다.

상기 볼(12)은 상기 호스(14)의 상부에 삽입되도록 하부 구조를 가지며, 안착되는 웨이퍼(2)와 접촉하여 지지한다. 이 때, 상기 볼(12)은 상기 호스(14)의 좌우 회전에 대응하여 상하로 이동되면서 웨이퍼 지지용 핀 결합체(10)의 높이가 조절된다.

상기 핀(16)은 하나의 웨이퍼(2)에 대응하여 3 개의 핀(16)들이 지지대(4)에 고정되어 구비된다. 상기 호스(14)는 상기 핀(16)의 상부 외각에 형성된 나사산 부분(16a)에 삽입되고 상부에 상기 볼(12)이 삽입되도록 양측이 평면으로 된 원형으로 구비된다.

그리고 상기 핀 결합체(10)에서 볼(12)의 지지력(d)과, 호스(14)에 의한 상부 가압력(a) 및 하부 가압력(b)을 비교하면, 상부 가압력(a)은 볼의 지지력(d)보다 작아야 하며, 하부 가압력(b)은 볼의 지지력(d) 보다 커야 한다. 즉, 호스에 의한 하부 가압력(b)은 상부 가압력(a) 보다 크다.

따라서 상기 호스(14)를 상기 핀(16)과 상대적으로 좌우로 회전시키면 상기 호스(14)와 상기 볼(12) 결합체는 상하로 이동하여 전체 핀 결합체(10)의 높이가 조절된다.

그러나 반복적인 웨이퍼의 이송, 보관 등의 동작 시 웨이퍼 안착으로 인하여 웨이퍼 지지용 핀 결합체(10)는 외력에 의한 스트레스 및 이송 장치의 오동작, 작업자의 실수에 의한 불필요한 외력 등의 간섭으로 인하여 호스가 쉽게 변형되고,높이 조절이 비교적 용이하지 않은 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 제조 공정에서의 웨이퍼의 이송 및 보관 시, 웨이퍼에 가해지는 스트레스를 완충해주는 기능을 유지하면서, 반복적인 스트레스로 인한 핀의 변형을 방지하기 위한 웨이퍼 지지용 핀의 구조를 구현하는데 있다.

또한, 웨이퍼 지지용 핀의 높이 조절이 용이하기 위한 웨이퍼 지지용 핀의 구조를 제공하는데 있다.

도 1a 내지 도 1b는 일반적인 반도체 제조 설비에서 웨이퍼 이송 및 보관에 필요한 웨이퍼 지지용 핀들의 구성을 나타내는 도면들;

도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 지지용 핀의 상세한 구성을 도시한 단면도;

도 3은 본 고안에 따른 웨이퍼 지지용 핀의 상세한 구성을 도시한 단면도; 그리고

도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 지지용 핀의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 핀 결합체 102 : 볼

104 : 호스 106 : 고정핀

120 : 가이드 130 : 지지대

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 의하면, 반도체 제조 설비에서의 웨이퍼 지지용 핀 결합체는, 웨이퍼가 안착되는 상부가 볼 형태로 형성된 볼과, 웨이퍼를 보관하거나 이동하기 위한 지지대에 고정되는 고정핀과, 상부에 상기 볼이 결합되고 하부에 상기 고정핀과 결합되며, 상기 고정핀의 나사산과 상대적인 좌우 회전으로 인하여 상기 볼의 높이를 조절하도록 형성된 호스 및 상기 호스 외부에 결합되어 좌우 회전시, 상기 호스가 따라 회전하여 상기 볼의 높이를 조절하기 위한 가이드를 포함한다. 상기 가이드는 손 또는 각종 도구를 사용하여 회전시키기 용이하도록 중공 육각봉 형태로 구비되는 것이 바람직하다.

따라서 본 고안에 의하면, 가이드에 의하여 웨이퍼 지지용 핀의 호스를 외각에서 지지해줌으로써, 호스의 변형을 방지할 뿐만 아니라 호스와 고정핀의 나사산을 조여줌으로써 원하지 않는 나사산과 호스의 상대 운동을 예방하고 웨이퍼를 지지하는 볼의 높이를 조절하기가 용이하다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 고안에 따른 웨이퍼 지지용 핀 결합체의 상세한 구성을 도시한 단면도와 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 웨이퍼 지지용 핀 결합체(100)는 신규한 가이드(120)를 구비한다.

그리고 상기 웨이퍼 지지용 핀 결합체(100)는 웨이퍼와 직접적인 접촉이 발생하는 볼(102)과, 부드러운 실리콘 재질로 이송 장치의 플래이스 동작시 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화해주고 핀 결합체(100)의 높이 조절이 가능하도록 구성된 호스(104) 및 상부에 상기 호스(104)가 결합되고, 하부가 선반 등의 지지대(130)에 고정되는 고정핀(106)을 포함한다.

상기 볼(102)은 웨이퍼가 놓여지는 상부가 접촉면을 최소화하기 위해 반구 형태로 형성되고, 하부가 상기 호스(104)에 삽입 고정되도록 하는 구조를 갖는다. 그리고 상기 볼(102)은 웨이퍼가 놓여질 때, 볼(102)과의 접촉시 볼과 웨이퍼가 손상되는 것을 방지하기 위해 기계적, 전기적, 내화학적 성질이 우수한 재질로 구비되며, 하부는 상기 호스(104)의 상부에 삽입되어 빠지지 않도록 형성된다.

상기 호스(104)는 상부에 상기 볼(102)의 하부와 결합되고, 하부에 상기 고정핀(106)과 결합된다. 그리고 상기 고정핀(106)에 구비된 나사산에 의하여 좌우 회전시 상하로 이동되어 상기 핀 결합체(100)의 높이를 조절한다.

상기 고정핀(106)은 반도체 제조 공정에서의 웨이퍼를 임시로 보관하거나 이송하기 위한 선반 또는 지지대(130)에 고정되어 상부에 형성된 볼(102)에 의해서 웨이퍼를 지지한다. 상기 고정핀(106)은 상부 및 하부에 나사 형태(106a, 106b)로 구비된다.

상기 가이드(120)는 에컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 손 또는 각종 도구를 사용하여 회전시키기 용이하도록 중공 육각봉 형태로 구비되는 것이 바람직하며, 도 2에 도시된 상기 호스(104)의 외부에 결합되어, 상기 고정핀(106)의 나사산과 상기 호스(104)가 삽입된 부분을 외각에서 조여주도록 형성된다. 따라서 외력에 의한 나사산(106a)과 호스(104) 사이의 축방향 미끄러짐을 방지하고, 높이 조절 시, 상기 가이드(120)를 회전시켜 보다 쉽게 핀 결합체(100)의 높이를 조절할 수 있다. 이 때, 상기 가이드(120)의 길이는 볼(102)이 삽입된 부분까지 도달하도록 하여 축방향 이외 방향에서의 불필요한 외력에 의한 호스(104) 부분의 변형을 방지한다.

즉, 상기 핀 결합체(100)에 가해지는 외력은 볼(102)의 지지력(d)과, 호스(104) 및 가이드(120)에 의한 상부 가압력(a') 및 하부 가압력(b')에 의해서 결정된다. 따라서 이들을 비교하면, 상부 가압력(a')은 볼의 지지력(d)보다 작아야 하며, 하부 가압력(b')은 볼의 지지력(d) 보다 커야 한다. 즉, 호스에 의한 하부 가압력(b')은 상부 가압력(a') 보다 크다. 그 결과, 상기 핀 결합체(100)는 상부(A)에서 외력에 의한 볼(102)의 손상을 최소화하고, 하부에서 가이드(120)가 호스(104) 외부를 가압함으로써, 보다 쉽게 핀 결합체(100)의 높이를 조절할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 웨이퍼 지지용 핀 결합체(100)는 부드러운 실리콘 재질의 호스(104) 끝단에 웨이퍼를 지지하는 볼(102)을 삽입하고, 호스(104) 외각에 삽입된 가이드(120)를 이용하여 호스(104)를 회전시켜서 핀 결합체(100)의 높이를 조절한다.

즉, 상기 가이드(120)는 상기 호스(104)를 외각으로부터 쪼여서 핀 결합체(100)의 변형을 방지하고, 좌우로 회전함으로써 이에 대응하여 상기 호스(104)가 좌우로 회전하게 된다. 그 결과 호스(104)의 상단에 삽입된 볼(102)이 상하로 이동하여 핀 결합체(100)의 높이가 용이하게 조절된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 의한 웨이퍼 지지용 핀 결합체는 호스의 외각에 가이드를 형성함으로써, 웨이퍼 보관 및 이송 중에 발생되는 반복적인 외력 또는 이송 장치의 오동작 및 작업자의 부주의에 의한 변형을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 중공 육각봉 형태의 가이드를 좌우로 회전함으로써 호스의 상부에 삽입된 볼이 상하로 이동하도록 구비함으로써, 핀 결합체의 높이 조절이 용이하다.

Claims (2)

1. 웨이퍼 지지용 핀 결합체에 있어서:

   웨이퍼가 안착되는 상부가 볼 형태로 형성된 볼과;

   웨이퍼를 보관하거나 이동하기 위한 지지대에 고정되는 고정핀과;

   상부에 상기 볼이 결합되고 하부에 상기 고정핀과 결합되며, 좌우 회전으로 인하여 상기 볼의 높이를 조절하도록 형성된 호스 및;

   상기 호스 외부에 결합되어 좌우 회전시, 상기 호스가 따라 회전하여 상기 볼의 높이를 조절하기 위한 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 지지용 핀 결합체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드는 중공 육각봉 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 지지용 핀 결합체.