KR200412947Y1 - 진공척 - Google Patents

Abstract

진공척이 제공된다. 표면에 제1 진공 홈과 제2 진공 홈이 형성된 몸체부와, 몸체부에 형성되어 제1 진공 홈 및 공기를 외부로 흡입하는 유출구와 기류적으로 연결된 제1 진공 라인과, 몸체부에 형성되 제2 진공 홈과 기류적으로 연결되는 제2 진공 라인과, 제1 진공 라인 및 제2 진공 라인과 기류적으로 연결되는 연결 라인에 결합하여 연결 라인을 개폐하는 전환 장치를 포함하는 진공척은 하나의 진공척을 사용하여 다양한 크기의 웨이퍼를 처리할 수 있어 웨이퍼 가공의 효율성이 향상된다.

진공척, 진공 라인, 전환 장치, 진공 홈, 유출구

Description

진공척 {Vaccum chuck}

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 진공척의 사시도.

도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 진공척의 투시도.

도 3은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치의 사시도.

도 4는 본 고안의 바람직한 일 실시에 따른 웨이퍼 가공 장치의 진공척과 전환 돌기의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 제1 진공 홀 2: 제2 진공 홀

3: 제1 고정면 4: 제2 고정면

5: 연결 라인 6: 스위치

7: 밸브 10: 전환 장치

100: 진공척

본 고안은 반도체 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 장치의 진 공척에 관한 것이다.

일반적으로 진공척이라 함은 진공의 흡입력을 이용하여 어떠한 물체를 흡착하여 잡아주는 역할을 하는 것으로, 주로 PDP 또는 LCD의 제조에 사용되는 평판 유리나 반도체 웨이퍼 등을 진공 흡입력을 통해 흡착 고정하거나 이동 시에 흡착된 물품이 요동되지 않도록 하는 기능을 지닌 것을 말한다.

통상적으로 실리콘 재질의 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속 배선 등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체 장치로 제작되며, 이렇게 반도체 장치로 제작되기 까지 각 작업을 수행하는 가공 장치(예를들어 공정 챔버)로 웨이퍼를 이송하는 이송 장치가 설치되어 있다.

또한, 이송된 웨이퍼는 공정 챔버나 기타 가공 장치 상에서 각각의 공정에 맞게 가공되어 진다.

이렇게 웨이퍼를 이송하는 이송 장치와 가공 장치에는 웨이퍼와 직접적으로 접촉하며, 각 공정 및 가공 장치에 요구되는 형상 등에 따라 그 종류 및 형상을 달리하는 진공척이 설치되어 있으며, 이 진공척으로 하여금 웨이퍼를 집어 옮기거나 받쳐 지지하여 이송하도록 되어 있다.

종래의 진공척은 하나의 웨이퍼의 크기에 맞추어 하나의 진공 라인과 진공 홈이 형성되어 있다. 그러나 웨이퍼 크기의 다양화로 한 장비에서 200mm. 300mm 웨 이퍼를 함께 작업할 필요가 있게 되었다.

진공척을 겸용으로 사용하려면 각각의 웨이퍼에 각각의 진공 라인이 필요하게 되는데 이로 인하여 진공 라인이 복잡해지고 진공척을 지지하는 기구물에 제어해야할 진공 라인이 최소 2개가 필요하게 된다. 그러나 보통은 한 가닥의 연결 라인이 진공척에 연결된다.

이 경우에 200mm와 300mm 겸용으로 사용하려면 진공척에 접촉하는 웨이퍼 면이 서로 다르기 때문에 각각의 진공 라인을 제어할 수 있는 장치가 필요하게 된다. 이로 인하여 진공척 몸체부에 전환 장치가 부착되어야 하고 기체의 흐름 방향을 진공척 내부에서 제어하려면 신호를 주고 받는 센서와 전자제어밸브가 필요하게 되는데 진공척의 특성상 다른 기구물이 진공척 내부 붙게 되면 진공척의 기능적 특성을 떨어뜨릴 수 있으며 구조가 복잡해지며 부피가 커지게 되고 배선 및 배관의 문제가 발생하게 된다.

본 고안은 간단한 구조로서 다양한 크기의 웨이퍼에 사용 가능한 진공척을 제공하는 것이다.

본 고안의 일측면에 따르면, 표면에 제1 진공 홈과 제2 진공 홈이 형성된 몸 체부와, 몸체부에 형성되어 제1 진공 홈 및 공기를 흡입하는 유출구와 기류적으로 연결된 제1 진공 라인과, 몸체부에 결합되며 제2 진공 홈과 기류적으로 연결되는 제2 진공 라인과, 제1 진공 라인 및 제2 진공 라인과 기류적으로 연결되는 연결 라인에 결합하여 연결 라인을 개폐하는 전환 장치를 포함하는 진공척이 제공된다.

전환 장치는 밸브와 밸브의 작동을 제어하는 스위치를 포함할 수 있다. 전환 장치는 기계적인 방법으로 작동하여 스위치의 왕복 이동에 의하여 제2 진공 라인의 진공 분위기 조성 여부를 결정하기 위한 것이다.

이하, 본 고안에 따른 진공척과 이를 이용한 웨이퍼 가공 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 진공척의 사시도이며, 도 2는 투시도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 제1 진공 홈(1), 제2 진공 홈(2), 제1 고정면(3), 제2 고정면(4), 연결 라인(5), 스위치(6), 밸브(7), 전환 장치(10), 몸체부(20), 유출구(21), 제1 진공 라인(22), 제2 진공 라인(23), 제1 연결부재(24a), 제2 연결부재(24b), 진공척(100)이 도시되어 있다.

본 실시예의 진공척(100)에는 두 개의 진공 홈(1,2)이 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 제1 및 제2 진공 홈(1, 2)은 C자 형태로 이루어져 있으며 일정한 깊이로 파져 있다. 제1 및 제2 진공 홈(1, 2)의 테두리 내부는 평평한 형태의 제1 및 제2 고정면(3,4)으로 소형 웨이퍼나 대형 웨이퍼가 놓이는 지점이 된다. 이는 원형의 웨이퍼의 형태를 고려한 것으로 효율적으로 웨이퍼를 흡착하기 위한 것이다.

제1 진공 홈(1)은 소형 웨이퍼를 흡착하기 위한 것이며, 제2 진공 홈(2)은 대형 웨이퍼를 흡착하기 위한 것이다. 제1 및 제2 진공 홈(1,2)의 형태는 실시 목적에 맞게 다양하게 변형할 수 있을 것이다. 예를 들어, 제1 진공 라인(22) 또는 제2 진공 라인(23)과 직접적으로 연결된 다수의 홀의 형태로 형성될 수도 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 진공 홈(1)은 유출구(21)와 기류적으로 연결된 제1 진공 라인(22)과 연결되어 있다. 따라서 웨이퍼가 제1 고정면(3)상에 밀착된 상태에서 유출구(21)에서 공기를 빨아 들이면 직접적으로 제1 진공 라인(22)과 제1 진공 홈(1)은 진공 분위기가 조성되고, 웨이퍼는 밀착 고정된다.

제1 진공 라인(22)는 진공척 몸체부(20)의 측면까지 배관되어 있으며, 측면에서 제1 연결부재(24a)를 통하여 연결 라인(5)과 기류적으로 연결되어 있다. 연결 라인(5)은 제1 진공 라인(22)과 제2 진공 라인(23)을 연결하는 것으로 일정 지점에는 전환 장치(10)가 설치되어 있다. 전환 장치(10)는 연결 라인(5)의 개폐를 조절하여 제2 진공 라인(23)의 진공 분위기 형성 여부를 조절한다.

전환 장치(10)는 밸브(7)와 스위치(10)로 구성되며, 스위치(10)의 기계적인 동작에 의하여 밸브(7)가 열리거나 닫힌다. 전환 장치(10)는 몸체부(20)에 부착 고정되되 진공척(100)의 이동에 장애가 되지 않도록 설치하는 것이 바람직하다. 외부로 노출된 전환 장치(10)와 연결 라인(5)은 몸체부(20)의 모서리에 결합하는 케이스에 내장하는 것도 좋은 방법일 것이다. 그러나, 스위치(10)는 외부에 노출되는 것이 바람직하다. 이는 외부 작업자가 쉽게 제2 진공 라인(23)의 진공 형성 여부를 조절하기 위함이다. 본 실시예에서는 막대형의 스위치(6)를 사용하였으나, 동일한 목적을 달성하기 위한 것이라면 다양한 형태의 변형이 가능할 것이다.

연결 라인(5)과 제2 진공 라인(23)은 제2 연결부재(24b)로 결합되어 있다. 제2 진공 라인(23)은 몸체부(20) 내부에 배관되어 있으며, 제2 진공 홈(2)과 연결되어 있다. 본 실시예에서는 제2 진공 홈(2)이 다소 넓은 범위이므로 원활한 흡착력을 위하여 2개의 제2 진공 라인(23)을 설치하였다.

도 2의 실시예에서는 제1 및 제2 진공 라인(22, 23)은 제1 및 제2 연결부재(24a, 24b)를 이용하여 연결 라인(5)과 기류적으로 결합되어 있으나, 확장된 개념으로 제1 및 제2 연결 부재(24a, 24b)도 연결 라인(5)의 일부분으로 볼 수 있다. 따라서 전환 장치(10)는 제1 또는 제2 연결 부재(24a, 24b)와 직접 기류적으로 연결될 수도 있다.

한편, 연결 라인(5)은 제1 및 제2 연결부재(24a, 24b)를 사용하지 않고 제1 및 제2 진공 라인(22, 23)과 직접 연결될 수 있다. 접착제로 부착될 수도 있고, 연결 라인(5)이 금속성일 경우 용접으로 결합될 수도 있을 것이다. 진공 분위기 조성이 중요하기 때문에 결합 시 간극이 발생되지 않도록 하는 것이 중요하다.

상기 진공척(100)의 작동 방법을 설명하면, 우선 소형 웨이퍼 용으로 진공척(100)을 사용할 때에는 밸브(7)를 닫아 제2 진공 라인(23)에 진공 분위기를 조성하지 않는다. 따라서 제1 진공 라인(22)에만 진공이 형성되며, 제1 진공 홈(1)에 놓인 소형 웨이퍼는 흡착된다.

반면, 대형 웨이퍼 용으로 진공척(100)을 사용할 때에는 밸브(7)를 열어 제2 진공 라인(23)에 진공 분위기를 조성한다. 따라서, 제1 진공 라인(22) 뿐만 아니라 제2 진공 라인(23) 모두에 진공 분위기가 조성된다. 따라서 진공척(100) 상면의 대형 웨이퍼는 전면에 걸쳐 진공척(100)과 흡착된다.

이러한 진공척(100)은 웨이퍼 이송용 뿐만 아니라 다른 가공 공정에도 사용될 수 있을 것이다. 또한, 반도체 제조용 웨이퍼 뿐만 아니라 진공척(100)이 사용되는 다른 분야에도 응용하여 적용할 수 있음은 당업자에게 자명한 일이다.

이하에서는 상기 진공척을 이용한 웨이퍼 가공 장치에 관한 고안의 실시예를 상세히 설명하겠다.

도 3은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치의 사시도이다. 도 3를 참조하면, 스위치(6), 전환 장치(10), 진공척(100), 이동 수단(110), 스테이지(120), 본체부(130), 전환 돌기(140)가 도시되어 있다.

진공척(100)은 도 1과 도 2에 도시된 것과 동일한 방식으로 작동하는 것이다. 이러한 진공척(100)은 이동 수단(110) 상면에 놓여져 있으며, 스테이지(120) 상면에서 이동 가능하도록 되어 있다. 이동 수단(110)은 에어 베어링 방식이 바람직하나, 진공척(110)을 상면에 고정하여 스테이지(120)에서 평면 이동이 가능한 방식이면 다른 방법을 취하더라도 무방하다.

본체부(130)는 이러한 스테이지(120)를 지지하는 역할을 한다. 본체부(130)는 다양한 공정 장치들이 추가적으로 결합될 수 있으며, 이러한 공정 장치가 웨이퍼 가공을 하게 된다. 원활한 웨이퍼 가공을 위해서는 제어부(미도시)는 입력된 경로로 진공척(100)을 이동시키게 된다. 따라서, 일반적으로 제어부에는 진공척(100) 이동에 대한 프로그램이 내장되어 있으며, 이를 작업자의 입력에 의해서 변환시킬 수 있다.

한편, 본체부(130)에는 전환 돌기(140)가 부착되어 있다. 전환 돌기(140)는 진공척(100) 측면에 부착된 전환 장치(10)와 같은 높이에 설치하는 것이 바람직하다. 이는 진공척(100)의 이동에 의해 전환 돌기(140)가 걸림턱 역할을 하여 스위치(6)를 작동하게 된다. 동일한 목적이라면, 전환 장치(10)는 진공척(100) 측면 뿐만 아니라 이동 수단(110)에도 설치할 수 있으며, 여기에 맞추어 전환 돌기(140)를 고정시킬 수도 있을 것이다.

상기 전환 장치(10)와 전환 돌기(140)의 작동 방법을 도 4를 참조로 설명하겠다. 도 4는 본 고안의 바람직한 일 실시에에 따른 웨이퍼 가공 장치의 진공척과 전환 돌기의 사시도로서, 제1 진공 홈(1), 제2 진공 홈(2), 제1 고정면(3), 제2 고정면(4), 연결 라인(5), 제1 말단(6a), 제2 말단(6b), 스위치(6), 밸브(7), 전환 장치(10), 몸체부(20), 진공척(100), 제1 측면(140a), 제2 측면(140b), 전환 돌기(140)가 도시되어 있다.

진공척(100)은 도 3의 스테이지(120) 상면에서 내장된 프로그램에 따라 이동하게 된다. 진공척(100)은 도 1에서 설명한 바와 같이 소형 웨이퍼와 대형 웨이퍼에 사용될 제1 고정면(3)과 제2 고정면(4)이 있으며, 용도를 전환하기 위해서는 스위치(6)를 전환하여야 한다.

용도 전환 시점이 되면 진공척(100)의 이동에 의하여 스위치(6)의 제1 말단(6a)은 전환 돌기(140)의 제1 측면(140a)로 이동한 뒤, 전환 돌기(140)의 제1 측면(140a) 방향으로 조금 움직여 제1 말단(6a)과 접촉하여 이동하게 되고 제2 말단(6b)은 돌출된다. 결과적으로 스위치(6)의 밸브(7)는 닫히게 된다.

동일한 방식으로, 다시 용도를 전환하려면, 진공척(100)은 스위치(6)의 제2 말단(6b)이 전환 돌기(6)의 제2 측면(140b)에 위치하도록 이동하고, 다시 전환 돌기(6)의 제2 측면(140b) 방향으로 조금 움직여 제2 말단(6b)과 접촉하여 이동하게 되어 제1 말단(6a)이 돌출하게 된다. 결과적으로 스위치(6)의 벨브(7)는 개방된다.

이상의 동작을 반복함으로써 웨이퍼 크기에 맞게 진공척을 사용할 수 있게 된다.

한편, 진공척(100)은 웨이퍼 가공 장치에 고정될 수도 있다. 이 경우에는 전 환 돌기(140)가 이동하여 스위치(6)를 전환한다. 이때 전환 돌기(140)는 이송 장치(미도시)에 부착되며, 이송 장치는 입력된 프로그램에 따라 전환 돌기(140)를 이송시켜 스위치(6)를 전환한다. 이러한 이송 장치의 작동 방법은 상기 도 4를 참조로 한 설명에서 충분히 유추할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

본 고안의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 고안의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 고안의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안에 의하면, 하나의 진공척을 사용하여 다양한 크기의 웨이퍼를 처리할 수 있어 웨이퍼 가공의 효율성이 향상된다.

Claims (2)

1. 표면에 제1 진공 홈과 제2 진공 홈이 형성된 몸체부와;

   상기 몸체부에 결합되어 상기 제1 진공 홈 및 공기를 흡입하는 유출구와 기류적으로 연결된 제1 진공 라인과;

   상기 몸체부에 결합되며, 상기 제2 진공 홈과 기류적으로 연결되는 제2 진공 라인과;

   상기 제1 진공 라인 및 상기 제2 진공 라인과 기류적으로 연결되는 연결 라인에 결합하여 상기 연결 라인을 개폐하는 전환 장치를 포함하는 진공척.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전환 장치는 밸브와 상기 밸브의 작동을 제어하는 스위치를 포함하는 진공척.

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