KR20040009247A - 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 리프팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 리프팅장치에 관한 것으로, 본 발명은 웨이퍼를 정전 원리 등의 흡착 원리를 이용하여 위치 고정토록 하부전극과 정전기 척으로 이루어진 척 조립체와; 상기 척 조립체의 하부로 관통되고, 상기 척 조립체의 상면에 일정간격으로 구비되는 십자형상의 리프트 핀 홀과; 상기 리프트 핀 홀의 직경보다 작고, 웨이퍼가 위치되는 척 조립체의 중심 부위를 적어도 하나 이상 관통 가능하게 설치되는 십자형상의 리프트 핀과; 척 조립체 내의 구획된 공간에 상기 리프트 핀의 하부가 고정 지지되며, 승·하강 가능하게 설치되는 지지대와; 상기 리프트 핀에 대응 위치되고, 상기 리프트 핀의 수직이동시 이를 안내하는 가이드와; 상기 척 조립체의 하측으로부터 구획된 내부로 관통하여 상기 지지대를 접촉 지지하게 되는 실린더축을 갖는 실린더수단으로 이루어진다.

Description

반도체소자 제조설비의 웨이퍼 리프팅장치{Device of Wafer lifting in semiconductor device manufacturing}

본 발명은 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 리프팅 장치에 관한 것이다.

이러한 반도체소자 제조설비에 있어서, 웨이퍼는 외부로부터 로봇수단에 의해 공정 수행을 위치 척 조립체 상측으로 이송되고, 이어 척 조립체에 안착되어 공정을 수행한 후 다시 척 조립체로부터 승강 위치된 상태에서 로봇수단에 인계되어 다음 공정으로 이송되게 된다. 여기서, 상술한 바와 같이 로봇수단으로부터 척조립체 상면으로 안착 위치시키기 위한 과정과 척 조립체 상에서 다시 로봇수단으로 인계하는 과정을 담당하는 웨이퍼 리프팅장치가 구비되며, 이러한 웨이퍼 리프팅장치에 대한 종래기술에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 웨이퍼 리프팅장치에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

종래의 웨이퍼 리프팅장치의 구성을 살펴보면, 웨이퍼를 정전 원리 등의 흡착 원리를 이용하여 위치 고정토록 하부전극(14)과 정전기 척(12)으로 이루어진 척 조립체(10)가 설치된다. 이 척 조립체(10)에는 척 조립체(10)의 하부로 관통하는 리프트 핀 홀(16a)을 일정 간격으로 구비하고, 이 리프트 핀 홀(16a)의 직경보다 작아 수직이동이 가능한 리프트 핀(16)을 구비한다. 이 리프트 핀(16)의 하측 단부는 척 조립체(10)의 내부에 형성된 공간으로부터 승하강 가능하게 설치되는 지지대(18)에 얹히고, 이 지지대(18)의 중심부위 즉, 고정되는 리프트 핀(16)을 포함한 지지대(18)의 무게 중심으로부터 척 조립체의 하부로 관통하여 승·하강 가능하게 연장된 형상을 이루는 실린더 축(20a)이 고정된다. 그리고, 이 실린더 축(20a)의 하측으로는 인가되는 제어신호에 따라 실린더 축(20a)을 승하강 위치토록 하는 실린더수단(20)이 구비된 구성을 이룬다.

이러한 구성의 동작 과정을 살펴보면, 척 조립체(10) 상측으로 통상의 로봇수단(미도시)에 의해 웨이퍼(W)가 이송 위치되면, 상술한 실린더수단(20)은 인가되는 제어신호에 의해 구동하여 실린더 축(20a)을 승강 위치시키게 되고, 이때 실린더 축(20a) 단부에 고정된 지지대(18)는 척 조립체(10)의 상면으로부터 리프트 핀(16)이 돌출되게 밀어 올리게 됨으로써 위치되는 웨이퍼(W)를 받쳐 지지하여 그위치 이상의 높이로 승강 위치시키게 된다.

이후 상술한 로봇수단이 웨이퍼(W)와 척 조립체(10) 사이로부터 격리 위치되면, 상술한 실린더수단(20)은 제어신호에 따라 상호 연결된 실린더 축(20a)과 지지대(18) 및 리프트 핀(16)을 하강 위치되게 구동하게 됨으로써 지지되는 웨이퍼(W)는 척 조립체(10) 상면에 밀착되게 안착 위치되어 공정을 수행할 수 있는 상태로 있게 된다.

이러한 상태에서 공정이 수행되어 종료되면, 상술한 실린더수단(20)은 다시 인가되는 제어신호에 따라 상호 연결된 실린더 축(20a)과 지지대(18) 및 리프트핀(16)을 승강 위치되게 구동하게 되고, 이를 통해 공정을 마친 웨이퍼(W)는 척 조립체(10)의 상면으로부터 상측으로 격리 위치되며, 이후 실린더수단(20)은 그 사이로 로봇수단이 투입 위치됨에 대응하여 웨이퍼(W)를 다시 하강 위치되게 구동함으로써 다음 공정으로의 웨이퍼(W) 이동이 가능하게 하는 것이다.

이때, 웨이퍼가 승·하강되도록 하는 제어신호에 따라 실린더 수단(20)이 구동되면, 상호 연결된 실린더 축(20a), 지지대(18), 리프트 핀(16)은 수직 연동된다. 그러나 상기 실린더 축(20a)과 상기 지지대(18)는 고정식으로 상호 연결되어 수직 연동되지만, 상기 리프트 핀(16)은 반고정식으로 상호 연결되어 수직 연동 뿐만 아니라 소정의 수평연동까지 된다. 이 리프트 핀의 소정의 수평 연동은 상술한 리프트 핀의 수직 연동시 상기 리프트 핀과 리프트 핀 홀의 서로 다른 직경으로 인해 유발되고, 이는 상기 리프트 핀과 리프트 핀 홀의 마찰을 유발시켜, 상기 척조립체에는 마찰로 인해 발생된 파티클이 잔존하게 되는 문제점이 있다.

또, 상기 리프트 핀과 리프트 핀 홀의 직경의 차가 큰 경우에 수직연동되면, 상기 리프트 핀이 수직으로 세워진 상태에서 수직연동 되는 것이 아니라 리프트 핀이 기울어진 상태에서 수직연동된다.

따라서 리프트 핀이 기울어진 상태에서 수직연동되면, 웨이퍼를 지지할 수 있는 리프트핀의 상측단부의 면적이 협소한 범위를 이루게 되고, 척 조립체에는 웨이퍼를 미소간격으로 미끄러저 이동된 상태로 있는 경우가 발생되는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 웨이퍼 리프팅 장치의 수직이동시 반고정식 리프트 핀과 리프트 핀 홀간에 유발되는 마찰이 방지되도록 하는 반도체소자의 제조설비의 웨이퍼 리프팅 장치를 제공함에 있다.

또, 본 발명은 상기 리프트 핀의 수직이동시 수평이동면적이 제한되도록 하는 반도체소자의 제조설비의 웨이퍼 리프팅 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 리프팅장치에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예인 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 리프팅장치에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 웨이퍼를 정전 원리 등의 흡착 원리를 이용하여 위치 고정토록 하부전극과 정전기 척으로 이루어진 척 조립체와; 상기 척 조립체의 하부로 관통되고, 상기 척 조립체의 상면에 일정간격으로 구비되는 십자형상의 리프트 핀 홀과; 상기 리프트 핀 홀의 직경보다 작고, 웨이퍼가 위치되는 척 조립체의 중심 부위를 적어도 하나 이상 관통 가능하게 설치되는 십자형상의 리프트 핀과; 척 조립체 내의 구획된 공간에 상기 리프트 핀의 하부가 고정 지지되며, 승·하강 가능하게 설치되는 지지대와; 상기 리프트 핀에 대응 위치되고, 상기 리프트 핀의 수직이동시 이를 안내하는 가이드와; 상기 척 조립체의 하측으로부터 구획된 내부로 관통하여 상기 지지대를 접촉 지지하게 되는 실린더축을 갖는 실린더수단으로 이루어진다.

상기 가이드는 상기 리프트 핀의 수직 이동시 상기 리프트 핀의 수평 이동을 제한할 수 있는 최소한의 폭으로 이루어진지는 것이 바람직하다.

또, 상기 리프트 핀은 상기 리프트 핀의 수직 이동시 상기 리프트 핀 홀과의 마찰을 최소화할 수 있는 최소한의 직경으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 반고정식 리프트 핀의 수직이동시 유발되는 마찰이 방지되도록 리프트 핀의 형상을 십자로 변경하고, 리프트 핀의 수평이동면적을 줄일 수 있도록 지지대에 가이드를 설치하는 웨이퍼 리프팅장치를 제공함에 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예인 반도체소자의 제조설비의 웨이퍼 리프팅장치에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 일 실시 예에 따른 웨이퍼 리프팅장치의 구성을 살펴보면, 웨이퍼를 정전 원리 등의 흡착 원리를 이용하여 위치 고정토록 하부전극(34)과 정전기 척(32)으로 이루어진 척 조립체(30)가 설치된다. 이 척 조립체(30)에는 척 조립체(30)의 하부로 관통하는 십자형상의 리프트 핀 홀(40a)을 일정 간격으로 구비하고, 이 리프트 핀 홀(40a)의 직경보다 작아 웨이퍼가 위치되는 척 조립체의 중심 부위를 적어도 하나 이상 관통 가능하게 설치되는 리프트 핀(40)을 구비한다. 즉, 십자형상의 리프트 핀(40)은 리프트 핀의 수직연동시 십자형상의 ‘l’부위의 리프트 핀 홀(40a)과의 마찰이 리프트 핀의 ‘∼’ 부위에 의해 최소화되도록 설치된다.

상기 리프트 핀 홀(40a)은 상기 리프트 핀(40)의 수직 이동시 상기 리프트 핀의 수평 이동을 제한할 수 있는 최소한의 직경으로 이루어진다.

상기 리프트 핀(40)의 하측 단부는 척 조립체(30)의 내부에 형성된 공간으로부터 승하강 가능하게 설치되는 지지대(36)에 얹히며, 상기 지지대(36)에는 상기 리프트 핀(40)의 수직이동시 이를 안내하는 2개의 가이드(42)를 상기 리프트 핀(40)에 대응위치하고, 2개의 가이드(42) 간격은 리프트 핀(40)의 폭정도로 한다. 즉, 이 가이드(42)는 리프트 핀의 수직 연동시 수평 연동의 범위를 제한시켜 리프트 핀(40)의 기울어짐이 방지되도록 설치된다.

상기 지지대(36)의 중심부위 즉, 리프트 핀(40)을 포함한 지지대(36)의 무게 중심으로부터 척 조립체의 하부로 관통하여 승·하강 가능하게 연장된 형상을 이루는 실린더 축(38a)이 고정된다. 그리고, 이 실린더 축(38a)의 하측으로는 인가되는 제어신호에 따라 실린더 축(38a)을 승하강 위치토록 하는 실린더수단(38)이 구비된 구성을 이룬다.

이러한 구성의 동작 과정을 살펴보면, 척 조립체(30) 상측으로 통상의 로봇수단(미도시)에 의해 웨이퍼(W)가 이송 위치되면, 상술한 실린더수단(38)은 인가되는 제어신호에 의해 구동하여 실린더 축(38a), 지지대(36) 및 십자형상의 리프트 핀(40)을 승강 위치시키게 된다.

이때, 지지대(36)가 승강 위치되면서 상기 지지대의 가이드(42)를 통해 상기 십자형상의 리프트 핀(40)의 수평이동이 제한되고, 상기 십자형상의 리프트 핀(40)을 통해 상기 리프트 핀 홀(40a)과의 마찰이 최소화되어, 척 조립체(10)의 상면으로 리프트 핀(40)이 승강 수직이동됨으로써 위치되는 웨이퍼(W)를 받쳐 지지하여 그 위치 이상의 높이로 승강 위치시키게 된다.

이후 상술한 로봇수단이 웨이퍼(W)와 척 조립체(10) 사이로부터 격리 위치되면, 상술한 실린더수단(38)은 제어신호에 따라 상호 연결된 실린더 축(38a)과 지지대(18) 및 리프트 핀(16)을 하강 위치되게 구동하게 된다. 이때, 지지대(36)가 하강 위치되면서 상기 지지대의 가이드(42)를 통해 상기 십자형상의 리프트 핀(40)의 수평이동이 제한되고, 상기 십자형상의 리프트 핀(40)을 통해 상기 리프트 핀 홀(40a)과의 마찰이 최소화되어, 척 조립체(10)의 상면으로 리프트 핀(40)이 하강 수직이동됨으로써 지지되는 웨이퍼(W)는 척 조립체(30) 상면에 밀착되게 안착 위치되어 공정을 수행할 수 있는 상태로 있게 된다.

이러한 상태에서 공정이 수행되어 종료되면, 상술한 실린더수단(38)은 다시 인가되는 제어신호에 따라 상호 연결된 실린더 축(38a)과 지지대(36) 및 리프트핀(40)을 승강 위치되게 구동하게 된다.

이때, 지지대(36)가 하강 위치되면서 상기 지지대의 가이드(42)를 통해 상기 십자형상의 리프트 핀(40)의 수평이동이 제한되고, 상기 십자형상의 리프트 핀(40)을 통해 상기 리프트 핀 홀(40a)과의 마찰이 최소화되어, 공정을 마친 웨이퍼(W)는 척 조립체(30)의 상면으로부터 상측으로 격리 위치되며, 이후 실린더수단(38)은 그 사이로 로봇수단이 투입 위치됨에 대응하여 웨이퍼(W)를 다시 하강 위치되게 구동함으로써 다음 공정으로의 웨이퍼(W) 이동이 가능하게 하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 십자형상의 리프트 핀이 구비됨으로써 반고정식 리프트 핀과 리프트 핀 홀간에 유발되는 마찰이 방지되도록 하는 효과가 있다.

또, 본 발명은 상기 지지대에 2개의 가이드가 설치됨으로써 상기 리프트 핀의 수직이동시 수평이동면적이 제한되도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼를 정전 원리 등의 흡착 원리를 이용하여 위치 고정토록 하부전극과 정전기 척으로 이루어진 척 조립체와;

   상기 척 조립체의 하부로 관통되고, 상기 척 조립체의 상면에 일정간격으로 구비되는 십자형상의 리프트 핀 홀과;

   상기 리프트 핀 홀의 직경보다 작고, 웨이퍼가 위치되는 척 조립체의 중심 부위를 적어도 하나 이상 관통 가능하게 설치되는 십자형상의 리프트 핀과;

   척 조립체 내의 구획된 공간에 상기 리프트 핀의 하부가 고정 지지되며, 승·하강 가능하게 설치되는 지지대와;

   상기 리프트 핀에 대응 위치되고, 상기 리프트 핀의 수직이동시 이를 안내하는 가이드와;

   상기 척 조립체의 하측으로부터 구획된 내부로 관통하여 상기 지지대를 접촉 지지하게 되는 실린더축을 갖는 실린더수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 리프팅장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드는

   상기 리프트 핀의 수직 이동시 상기 리프트 핀의 수평 이동을 제한할 수 있는 최소한의 폭으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비의 웨이퍼리프팅장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 리프트 핀은

   상기 리프트 핀의 수직 이동시 상기 리프트 핀 홀과의 마찰을 최소화할 수 있는 최소한의 직경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 리프팅장치.