KR20050068801A - Wafer gripping apparatus for cmp equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 씨엠피(CMP; Chemical Mechanical Polishing) 장비의 웨이퍼 그리핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼를 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하기 위하여 웨이퍼를 파지(Gripping)할 때 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화시킴으로써 웨이퍼 파지시 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있는 씨엠피 장비의 웨이퍼 그리핑 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer gripping apparatus of a CMP (Chemical Mechanical Polishing) device, and more particularly to a wafer when gripping a wafer for loading and unloading a wafer. The present invention relates to a wafer gripping device of a CMP device capable of preventing damage to a wafer during wafer holding by mitigating an impact applied to the wafer.
본 발명에서는, 로봇에 의해 이동하는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 일측에 설치되는 구동원; 상기 베이스 플레이트에 전,후방향으로 직선운동이 가능하게 설치되어, 상기 구동원에 의해 상기 베이스 플레이트 위를 전,후방향으로 직선운동하는 이동블록; 및 웨이퍼를 양측에서 파지하도록 서로 대향한 상태에서 상기 베이스 플레이트상에 좌,우 직선운동이 가능하게 설치되며, 각각의 일단이 상기 이동블록에 연결되고 타단에는 그리퍼가 구비되어, 상기 이동블록의 전,후방향 직선운동에 의해 좌,우방향으로 오픈되거나 클로즈되는 제1,2그리퍼 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 씨엠피 장비의 웨이퍼 그리핑 장치가 제공된다. In the present invention, the base plate to be moved by the robot; A driving source installed at one side of the base plate; A movable block mounted to the base plate in a forward and backward direction to move linearly in the forward and backward directions on the base plate by the driving source; And left and right linear motions are installed on the base plate in a state in which the wafers are held at both sides so as to face each other, each end of which is connected to the moving block and a gripper is provided at the other end of the wafer. , A wafer gripping device of a CMP device is provided, including first and second gripper arms opened or closed in a left and right direction by a rearward linear motion.
Description
본 발명은 씨엠피(CMP; Chemical Mechanical Polishing) 장비의 웨이퍼 그리핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼를 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하기 위하여 웨이퍼를 파지(Gripping)할 때 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화시킴으로써 웨이퍼 파지시 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있는 씨엠피 장비의 웨이퍼 그리핑 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer gripping apparatus of a CMP (Chemical Mechanical Polishing) device, and more particularly to a wafer when gripping a wafer for loading and unloading a wafer. The present invention relates to a wafer gripping apparatus of a CMP device capable of preventing damage to a wafer during wafer holding by mitigating an impact applied thereto.
씨엠피 공정은, 패턴이 형성된 웨이퍼 표면을 폴리싱 패드 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리(slurry)를 웨이퍼와 폴리싱 패드 사이에 주입시켜 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 공정이다. In the CMP process, the surface of the wafer on which the pattern is formed is brought into close contact with the polishing pad, and then a slurry containing abrasive and chemical is injected between the wafer and the polishing pad to planarize the surface of the wafer.
첨부도면 도 1에는 일반적인 씨엠피 장비가 도시되어 있다. Figure 1 shows a typical CMP equipment.
도 1에 도시된 바와 같이, 씨엠피 장비는, 웨이퍼를 화학 기계적으로 연마하는 다수의 폴리싱 스테이션(10)과, 폴리싱 후 웨이퍼 표면에 부착된 파티클 및 잔류물을 케미컬 및 브러시로 세척하는 세정 스테이션(20)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the CMP equipment includes a plurality of polishing stations 10 for chemically and mechanically polishing a wafer, and a cleaning station for cleaning particles and residues attached to the wafer surface after polishing with a chemical and a brush. 20).
또한, 씨엠피 장비로 웨이퍼를 반입,반출하기 위한 다수의 포트(30)와, 상기 포트(30)와 프랜스퍼 스테이션(40) 사이에서 웨이퍼를 운반하는 제1로봇(50)과, 상기 트랜스퍼 스테이션(40)과 웨트(Wet) 스테이션(60) 사이에서 웨이퍼를 운반하는 제2로봇(70)과, 상기 웨트 스테이션(60)과 상기 폴리싱 스테이션(10) 사이 및 각 폴리싱 스테이션(10) 사이에서 웨이퍼를 운반하는 제3로봇(80)을 포함한다. In addition, a plurality of ports (30) for carrying in and out of the wafer to the CMP equipment, the first robot 50 for transporting the wafer between the port 30 and the transfer station 40, and the transfer station A second robot 70 carrying the wafer between the 40 and the wet station 60, and between the wet station 60 and the polishing station 10 and between each polishing station 10 It includes a third robot 80 for transporting.
여기서, 상기 세정 스테이션(20)은, 통상적으로 암모니아를 분사하면서 브러싱을 수행하는 모듈과, 불산용액을 분사하면서 브러싱을 수행하는 모듈과, 세정이 끝난 웨이퍼를 건조시키는 모듈 등, 다수의 모듈로 이루어진다. In this case, the cleaning station 20 typically includes a plurality of modules, such as a module for brushing while injecting ammonia, a module for brushing while injecting hydrofluoric acid, and a module for drying the cleaned wafer. .
이와 같은 세정 스테이션(20)에서는, 하나의 모듈에서 다른 모듈로 웨이퍼를 운반하기 위한 운반 로봇(80)을 구비하고 있다. 상기 운반 로봇은, 도 1에 화살표 방향으로 도시한 바와 같이, 전술한 세정 스테이션(20)의 다수의 모듈 사이를 왕복하면서 웨이퍼를 운반하게 된다. 상기한 운반 로봇(80)에는 웨이퍼를 파지하기 위한 그리핑 장치가 구비된다. The cleaning station 20 is provided with a transport robot 80 for transporting wafers from one module to another. As shown in the arrow direction in FIG. 1, the transport robot carries the wafer while reciprocating between the plurality of modules of the cleaning station 20 described above. The transfer robot 80 is provided with a gripping device for holding a wafer.
첨부도면 도 2에는 종래의 그리핑 장치가 도시되어 있다. Figure 2 shows a conventional gripping device.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 그리핑 장치(100)는, 서로 마주보는 그리퍼(110)가 구비된 제1,2 아암(122,124; Arm)과, 상기 제1,2 아암(122,124)이 동시에 클로즈되거나 오픈되도록 구동시키는 기어 기구(130)와, 상기 제1 아암(122) 또는 제2 아암(124) 중 하나를 작동시키는 실린더(140)와, 상기 제1,2아암(122,124)을 서로 당기도록 하는 스프링(150)을 포함하여 이루어져 있다. As shown in FIG. 2, the conventional gripping device 100 includes a first and second arms 122 and 124 provided with grippers 110 facing each other, and the first and second arms 122 and 124. The gear mechanism 130 for driving to be closed or open at the same time, the cylinder 140 for operating one of the first arm 122 or the second arm 124, and the first and second arms 122 and 124 to each other It comprises a spring 150 to pull.
이와 같은 웨이퍼 그리핑 장치(100)는, 하나의 모듈에서 웨이퍼(W)의 세정이 끝나면, 공정을 마친 웨이퍼를 파지하고, 로봇에 의해 다음 모듈로 이동하며, 다음 모듈에서 다시 웨이퍼를 내려놓는다. When the wafer gripping apparatus 100 is cleaned of the wafer W in one module, the wafer gripping device 100 is gripped by the finished wafer, moved to the next module by the robot, and the wafer is lowered again in the next module.
즉, 실린더(140)에 에어를 공급하여 제2 아암(124)을 밀면, 상기 기어 기구(130)에 의해 제1 아암(122)을 동시에 반대로 이동시켜 그리퍼(110)를 오픈시키며, 이 상태로 하강되어 세정 모듈에 로딩되어 있는 웨이퍼(W)의 외주에서 멈춘다. That is, when the second arm 124 is pushed by supplying air to the cylinder 140, the gear mechanism 130 simultaneously moves the first arm 122 to the opposite side to open the gripper 110. The lowering stops at the outer circumference of the wafer W loaded in the cleaning module.
이 후, 상기 실린더(124)로부터 에어가 배출되고, 그에 따라 상기 스프링(150)에 의한 복원력으로 제1,2 아암(122,124)를 당김으로써 상기 그리퍼(110)가 클로즈되어 웨이퍼(W)의 측면을 파지한다. Thereafter, air is discharged from the cylinder 124, and thus the gripper 110 is closed by pulling the first and second arms 122 and 124 with the restoring force of the spring 150 to close the side surface of the wafer W. As shown in FIG. Gripping.
상기와 같이 그리퍼(110)가 웨이퍼(W)를 파지하면, 로봇이 좌우로 이동할 수 있는 높이까지 상승하여 다음의 모듈로 이동하고, 다시 하강한 다음, 상기 실린더(124)에 에어를 공급하여 그리퍼(110)를 오픈시킴으로써 파지되어 있던 웨이퍼(W)를 내려놓게 된다. As described above, when the gripper 110 grips the wafer W, the robot moves up to a height at which the robot can move from side to side, moves to the next module, descends again, and then supplies air to the cylinder 124 to gripper. Opening the 110 allows the held wafer W to be put down.
이와 같이, 종래의 웨이퍼 그리핑 장치에 있어서는, 웨이퍼의 로딩 및 언로딩이 반복적으로 이루어지는데, 웨이퍼(W)를 파지할 때 스프링(150)의 탄성력에 의해 그리퍼(110)를 클로즈시켜 웨이퍼를 파지하게 된다. 이와 같이, 스프링(150)에 의한 탄성력으로 그리퍼(110)가 클로즈될 때에는 실린더(124)가 어떠한 저항력을 작용해 주지 못하므로 그리퍼(110)가 매우 급작스럽게 클로즈된다. 따라서, 그리퍼(110)가 클로즈 될 때마다 웨이퍼(W)에 스프링(150)의 급작스런 복원에 의한 충격이 가해지고, 이러한 반복적인 충격에 의한 응력으로 웨이퍼(W)가 쪼개지는 현상이 발생하였다. As described above, in the conventional wafer gripping device, the loading and unloading of the wafer is repeatedly performed. When the wafer W is held, the gripper 110 is closed by the elastic force of the spring 150 to hold the wafer. Done. As such, when the gripper 110 is closed by the elastic force of the spring 150, the gripper 110 is closed very suddenly because the cylinder 124 does not exert any resistance. Therefore, whenever the gripper 110 is closed, an impact is applied to the wafer W by sudden restoration of the spring 150, and the wafer W is split by stress caused by such repeated impact.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은, 웨이퍼를 파지할 때 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화시킴으로써 웨이퍼 파지시 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있도록 한 씨엠피 장비의 웨이퍼 그리핑 장치를 제공하는데 있다. The present invention was developed in order to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to reduce the impact on the wafer when the wafer is held, thereby preventing damage to the wafer during wafer holding. It is to provide a wafer gripping apparatus of the equipment.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 씨엠피 장비의 웨이퍼 그리핑 장치는, 로봇에 의해 이동하는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 일측에 설치되는 구동원; 상기 베이스 플레이트에 전,후방향으로 직선운동이 가능하게 설치되어, 상기 구동원에 의해 상기 베이스 플레이트 위를 전,후방향으로 직선운동하는 이동블록; 및 웨이퍼를 양측에서 파지하도록 서로 대향한 상태에서 상기 베이스 플레이트상에 좌,우 직선운동이 가능하게 설치되며, 각각의 일단이 상기 이동블록에 연결되고 타단에는 그리퍼가 구비되어, 상기 이동블록의 전,후방향 직선운동에 의해 좌,우방향으로 오픈되거나 클로즈되는 제1,2그리퍼 아암을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the wafer gripping device of the CMP equipment according to the present invention, the base plate moved by a robot; A driving source installed at one side of the base plate; A movable block mounted to the base plate in a forward and backward direction to move linearly in the forward and backward directions on the base plate by the driving source; And left and right linear motions are installed on the base plate in a state in which the wafers are held at both sides so as to face each other, each end of which is connected to the moving block and a gripper is provided at the other end of the wafer. , The first and second gripper arms are opened or closed in the left and right directions by the rearward linear motion.
이와 같은 본 발명은, 상기 이동블록의 전,후방향 직전운동에 의해 제1,2그리퍼 아암이 좌,우방향으로 직선운동하여 그리퍼를 오픈 및 클로즈시키게 됨으로써, 그리퍼의 급작스런 클로즈가 방지되어 웨이퍼 파지시 웨이퍼에 충격이 가해지지 않게 된다. In the present invention, the first and second gripper arms are linearly moved left and right by the forward and backward movement of the moving block to open and close the gripper, thereby preventing the gripper from suddenly closing. The impact is not applied to the wafer.
상기한 본 발명의 웨이퍼 그리핑 장치에 있어서, 상기 이동블록은 그의 양측에 경사면이 형성되고, 상기 제1,2그리퍼 아암의 단부는 상기 이동블록의 경사면에 접촉함으로써, 상기 경사면의 전,후방향 직선운동에 의해 상기 제1,2그리퍼 아암이 좌,우방향으로 직선운동하도록 하여 오픈 및 클로즈 동작을 구현할 수 있다. In the above-described wafer gripping apparatus of the present invention, the movable block has inclined surfaces formed on both sides thereof, and the end portions of the first and second gripper arms are in contact with the inclined surface of the movable block, thereby moving forward and backward of the inclined surface. The first and second gripper arms may be linearly moved left and right by a linear motion to implement open and close operations.
상기 제1,2그리퍼 아암의 단부에는 롤러가 설치되며, 상기 롤러에 의해 상기 이동블록의 경사면에 접촉하도록 할 수 있다. A roller is provided at the end of the first and second gripper arms, and the roller may be in contact with the inclined surface of the moving block.
상기 제1,2그리퍼 아암 사이에는, 제1,2그리퍼 아암이 클로즈되는 방향으로 편향력을 제공하는 탄성부재가 구비될 수 있다. An elastic member may be provided between the first and second gripper arms to provide a biasing force in a direction in which the first and second gripper arms are closed.
상기 구동원은 양방향 스텝 모터로 이루어지며, 그의 회전축이 상기 이동블록에 나사결합됨으로써, 회전축의 회전에 의해 이동블록이 전,후방향으로 직선운동되도록 할 수 있다. The drive source is made of a bi-directional step motor, the rotary shaft of the screw is coupled to the moving block, by the rotation of the rotary shaft can be a linear movement in the front, rear direction.
상기 이동블록의 전방 및 후방으로의 이동범위를 제한하기 위해 상기 이동블록의 전방 및 후방측 베이스 플레이트에 위치감지센서가 구비될 수 있다. Position limiting sensors may be provided on the front and rear base plates of the moving block to limit the moving range toward the front and the rear of the moving block.
상기 이동블록은 상기 베이스 플레이트에 엘엠가이드 결합에 의해 전,후방향으로 직선운동이 가능하도록 할 수 있다. The movable block may enable linear movement in the front and rear directions by coupling the EL guide to the base plate.
상기 제1,2그리퍼 아암은 상기 베이스 플레이트에 엘엠가이드 결합에 의해 좌,우방향으로 직선운동이 가능하도록 할 수 있다. The first and second gripper arms may enable linear movement in left and right directions by LM guide coupling to the base plate.
이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 그리핑 장치를 나타내는 것으로서, 도 3에는 그리핑 장치 전체 구성도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 A-A 단면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 3의 B-B 단면도가 도시되어 있다. 3 to 5 show a wafer gripping apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 3 shows an overall configuration of the gripping apparatus, and FIG. 4 shows an AA cross-sectional view of FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 그리핑 장치는, 대분하여 베이스 플레이트(210)와, 구동원(220)과, 이동블록(230)과, 제1,2그리퍼 아암(250)을 포함한다. 3 to 5, the wafer gripping apparatus according to the present invention is roughly divided into a base plate 210, a drive source 220, a moving block 230, and a first and second gripper arms ( 250).
상기 베이스 플레이트(210)는, 전술한 세정 스테이션의 운반 로봇에 탑재되며, 운반 로봇에 의해 각 세정 스테이션으로 이동된다. The base plate 210 is mounted on the transport robot of the cleaning station described above, and is moved to each cleaning station by the transport robot.
상기 구동원(220)은 상기 베이스 플레이트(210)의 일측에 설치된다. The drive source 220 is installed on one side of the base plate 210.
상기 이동블록(230)은, 상기 베이스 플레이트(210)상에 전,후방향으로 직선운동이 가능하게 설치된다. 상기 이동블록(230)은 상기 구동원(220)에 연결되어 구동원(220)에 의해 상기 베이스 플레이트(210) 위를 전,후방향으로 직선운동한다. The moving block 230 is installed on the base plate 210 to enable linear movement in the front and rear directions. The moving block 230 is connected to the drive source 220 to linearly move forward and backward on the base plate 210 by the drive source 220.
상기 제1,2그리퍼 아암(240,250)은, 웨이퍼(W)를 양측에서 파지하도록 서로 대향한 상태로 배치되며, 상기 베이스 플레이트(210) 상에 좌,우 직선운동이 가능하게 설치되어 상기 이동블록(230)의 전,후방향 이동에 의해 좌,우방향으로 직선운동한다. The first and second gripper arms 240 and 250 are disposed to face each other to hold the wafer W on both sides thereof, and the left and right linear motions are installed on the base plate 210 to allow the movable block to move. The linear movement is performed in the left and right directions by the forward and backward movement of 230.
즉, 상기 제1,2 그리퍼 아암(240,250)들은 그의 일단이 상기 이동블록(230)에 연결되고 타단에는 그리퍼(240a,250a)가 구비되며, 상기 이동블록(230)의 전,후방향 직선운동에 의해 좌,우방향으로 직선운동하여 그의 그리퍼(240a,250a)를 오픈시키거나 클로즈시킨다. That is, the first and second gripper arms 240 and 250 have one end thereof connected to the moving block 230 and the other end of the first and second gripper arms 240 and 250 having grippers 240a and 250a at the other end thereof. Linear movement in the left and right directions to open or close the grippers 240a and 250a.
도면에 도시된 실시예에 있어서, 상기 이동블록(230)은 양측에 경사면(232)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 제1,2그리퍼 아암(240,250)의 단부는 상기 이동블록의 경사면(232)에 접촉하여 상기 경사면(232)의 전,후방향 직선운동에 의해 좌,우방향으로 직선운동하게 된다. In the embodiment shown in the figure, the movable block 230 is formed with the inclined surface 232 on both sides. Accordingly, the end portions of the first and second gripper arms 240 and 250 contact the inclined surfaces 232 of the moving block to linearly move left and right by forward and backward linear movements of the inclined surfaces 232.
상기 제1,2그리퍼 아암(240,250) 사이에는, 제1,2그리퍼 아암(240,250)이 클로즈되는 방향으로 편향력을 제공하는 탄성부재(260)가 연결되어 있다. An elastic member 260 is connected between the first and second gripper arms 240 and 250 to provide a biasing force in a direction in which the first and second gripper arms 240 and 250 are closed.
상기 탄성부재(260)는 상기 제1,2그리퍼 아암(240,250)을 클로즈시키는 방향으로 탄성력을 가하는데, 상기 그리퍼 아암(240,250)은 상기 이동블록(230)에 항상 밀착된 상태를 유지하기 때문에, 상기 탄성부재(260)에 의해 제1,2그리퍼 아암(240,250)이 급작스럽게 클로즈되지는 않게 된다. 따라서, 웨이퍼(W) 파지시 웨이퍼에 충격이 가해지지 않고 안전하게 파지할 수 있다. The elastic member 260 exerts an elastic force in the direction of closing the first and second gripper arms (240, 250), because the gripper arms (240, 250) always keeps in close contact with the moving block 230, The first and second gripper arms 240 and 250 are not suddenly closed by the elastic member 260. Therefore, when holding the wafer W, it can be held safely without an impact being applied to the wafer.
한편, 상기 제1,2그리퍼 아암(240,250)의 단부에는 롤러(242,252)가 설치된다. 상기 롤러(242,252)는 상기 이동블록(230)의 경사면(232)에 접촉함으로써 미끄럼운동이 원활하게 이루어지도록 하는 역할을 한다. Meanwhile, rollers 242 and 252 are installed at ends of the first and second gripper arms 240 and 250. The rollers 242 and 252 serve to smoothly slide by contacting the inclined surface 232 of the moving block 230.
도면에 도시된 실시예에 있어서, 상기 구동원(220)은 양방향회전가능하며 회전각도를 미세 조정 가능한 스텝 모터(Step motor)로 이루어진다. 또한, 모터의 회전축(222)이 상기 이동블록(230)에 나사결합됨으로써, 상기 회전축(222)의 회전에 의해 상기 이동블록(230)이 전,후방향으로 직선운동하도록 되어 있다. 구체적으로, 상기 스텝 모터의 회전축(222)의 나사축(222a)이 상기 이동블록(230)에 형성된 나사홀(230a)에 결합된다. In the embodiment shown in the drawings, the drive source 220 is a bi-directional rotation and consists of a step motor (Step motor) finely adjustable the rotation angle. In addition, the rotating shaft 222 of the motor is screwed to the moving block 230, the movement of the moving block 230 by the rotation of the rotating shaft 222 is linear movement in the front, rear direction. Specifically, the screw shaft 222a of the rotating shaft 222 of the step motor is coupled to the screw hole 230a formed in the moving block 230.
여기서, 상기 이동블록(230)의 전후방향 직선운동은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(210)와의 엘엠가이드(LM Guide; Leaner Motion Guide) 결합에 의해 이루어지도록 하고 있다. 즉, 상기 베이스 플레이트(210)에는 도브 테일(Dove tail) 모양의 안내레일(212)이 구비되고, 이동블록(230)에는 안내홈(234)이 형성되어 상기 안내홈(234)이 상기 안내레일(212)에 미끄럼운동이 가능하게 결합되는 구조이다. Here, the linear movement of the front and rear direction of the moving block 230, as shown in Figure 4, is to be made by coupling the LM Guide (LM Guide; Leaner Motion Guide) with the base plate (210). That is, the base plate 210 has a guide rail 212 having a dove tail shape, and a guide groove 234 is formed in the moving block 230 so that the guide groove 234 is the guide rail. The structure is coupled to the sliding movement (212).
마찬가지로, 도면에 도시된 실시예에 있어서, 상기 제1,2 그리퍼 아암(240,250)의 좌,우 방향 직선운동에 있어서도, 상기 베이스 플레이트(210)에 안내레일(214)과 안내홈(244,254)으로 결합되는 엘엠가이드로써 결합되어 있다. Similarly, in the embodiment shown in the figure, the guide rail 214 and the guide grooves 244 and 254 in the base plate 210 also in the linear movement of the left and right directions of the first and second gripper arms 240 and 250. It is coupled by the LM guide to be bonded.
한편, 상기 이동블록(230)의 전방 및 후방측 베이스 플레이트(210)상에는 위치감지센서(272,274)가 설치된다. 상기 위치감지센서(272,274)는 상기 이동블록(230)의 전,후 방향 이동 범위를 제한하는 역할을 한다. 상기 위치감지센서(272,274)는 누름스위치(Push-ON/Pull-OFF Switch) 또는 리미트스위치(Limit Switch)로 이루어질 수 있다. On the other hand, position detection sensors (272, 274) are installed on the front and rear side base plate 210 of the moving block (230). The position detecting sensors 272 and 274 serve to limit the moving range of the front and rear directions of the moving block 230. The position detection sensors 272 and 274 may be formed of a push-on / pull-off switch or a limit switch.
도면에 도시된 실시예에 있어서, 상기 위치감지센서(272,274)는 각각 상기 베이스 플레이트(210)에 설치되는 블록편(282,284)에 설치되어 있다. In the embodiment shown in the drawings, the position detection sensors 272 and 274 are provided on the block pieces 282 and 284 respectively installed on the base plate 210.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 웨이퍼 그리핑 장치의 작용을 설명한다. The operation of the wafer gripping apparatus of the present invention made as described above will be described.
먼저, 그리퍼(240a,250a)를 오픈시키기 위해 구동원(220)을 일방향으로 회전시키면 구동원(220)의 회전축(222) 및 그의 나사축(222a)이 회전하여 이동 블록(230)을 전진시킨다. 상기 이동 블록(230)은 상기 베이스 플레이트(210)에 엘엠가이드로 연결되어 있음과 동시에 상기 회전축(222)의 나사축(222a)과 나사홀(230a)로 결합되어 있으므로, 회전축(222)의 회전운동에 의해 이동블록(230)이 전방으로 직선운동한다. First, when the driving source 220 is rotated in one direction to open the grippers 240a and 250a, the rotating shaft 222 and the screw shaft 222a of the driving source 220 rotate to advance the moving block 230. Since the moving block 230 is connected to the base plate 210 by the LM guide and is coupled to the screw shaft 222a and the screw hole 230a of the rotary shaft 222, the rotation of the rotary shaft 222 By movement, the moving block 230 linearly moves forward.
상기 이동 블록(230)이 전방으로 직선운동하면, 이동블록(230)의 측면 경사면(232)에 롤러(242,252)를 통해 접촉하고 있는 제1,2 그리퍼 아암(240,250)이 탄성부재(260)를 인장시키면서 벌어져서, 그들 단부의 그리퍼(240a,250a)를 오픈시킨다. 이때, 상기 제1,2 그리퍼 아암(240,250)은 상기 베이스 플레이트(210)와의 엘엠가이드 결합에 의해 좌,우로 직선운동이 가능하게 된다. When the moving block 230 linearly moves forward, the first and second gripper arms 240 and 250 contacting the side inclined surfaces 232 of the moving block 230 through the rollers 242 and 252 may move the elastic member 260. Opening while pulling, the grippers 240a and 250a at their ends are opened. In this case, the first and second gripper arms 240 and 250 may linearly move left and right by LM guide coupling with the base plate 210.
상기와 같은 상태에서, 웨이퍼(W)를 파지하기 위해, 상기 구동원(220)을 반대방향으로 구동시키면, 이동블록(230)이 후퇴한다. 이동블록(230)의 후퇴에 따라 상기 제1,2그리퍼 아암(240,250)이 탄성부재(260)의 복원력에 의해 서로 당겨지게 됨으로써 그리퍼(240a,250a)가 클로즈되어 웨이퍼(W)를 파지하게 된다. In the above state, in order to hold the wafer W, when the driving source 220 is driven in the opposite direction, the moving block 230 retreats. As the moving block 230 is retracted, the first and second gripper arms 240 and 250 are pulled together by the restoring force of the elastic member 260, so that the grippers 240a and 250a are closed to grip the wafer W. .
상기에서, 상기 제1,2그리퍼 아암(240,250)은, 상기 탄성부재(260)의 복원력에 의해 클로즈되는 방향으로 이동할 때, 상기 이동블록(230)의 경사면(232)에 롤러(242,252)를 통해 항상 밀착된 상태를 유지하고 있다. 따라서, 상기 탄성부재(260)의 복원력이 작용하더라도 상기 제1,2그리퍼 아암(240,250) 및 그리퍼(240a,250a)가 급작스럽게 클로즈되지는 않게 되며, 그에 따라, 웨이퍼(W) 파지시 웨이퍼(W)에 충격이 가해지지 않고 부드럽고 안전하게 파지할 수 있다. In the above, when the first and second gripper arms 240 and 250 move in a direction closed by the restoring force of the elastic member 260, the rollers 242 and 252 are provided on the inclined surfaces 232 of the moving block 230. It is always in close contact. Therefore, even if the restoring force of the elastic member 260 is applied, the first and second gripper arms 240 and 250 and the grippers 240a and 250a are not suddenly closed. Accordingly, when the wafer W is held, the wafer ( It can be gripped smoothly and safely without being impacted by W).
상기 이동블록(230)의 전,후방향 이동에 있어서, 이동블록(230)의 전방 및 후방측에는 위치감지센서(272,274)가 구비되어 있다. 따라서, 상기 이동블록(230)이 전방 및 후방으로 이동하는 동작 말미에서 이동블록(230)은 상기 전,후방 위치감지센서(272,274)를 누르게 된다. 위치감지센서(272,274)로부터의 동작신호가 운반 로봇 제어부(도시생략)에 인가되면, 로봇 제어부는 상기 구동원(220) 즉, 스텝 모터의 구동을 정지시켜 예상치 못한 사고의 발생을 방지할 수 있다. In the front and rear movement of the moving block 230, the position detecting sensors 272 and 274 are provided at the front and rear sides of the moving block 230. Therefore, at the end of the operation in which the moving block 230 moves forward and backward, the moving block 230 presses the front and rear position detection sensors 272 and 274. When an operation signal from the position detection sensors 272 and 274 is applied to a transport robot controller (not shown), the robot controller may stop driving of the driving source 220, that is, the step motor, to prevent an unexpected accident.
이상에서는 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시예가 상세하게 설명되었으나, 이는 본 발명의 양호한 실시예에 대한 하나의 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예는 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. Although specific embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings have been described in detail above, this is only one example of a preferred embodiment of the present invention, and the protection scope of the present invention is not limited thereto. Therefore, the embodiments of the present invention as described above can be variously modified and equivalent other embodiments by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention, such modifications and equivalent other embodiments are It goes without saying that it belongs to the appended claims of the invention.
이와 같이, 본 발명의 웨이퍼 그리핑 장치에서는, 전후 방향으로 직선운동하는 이동블록과, 상기 이동블록에 의해 좌,우방향으로 직선운동하는 제1,2그리퍼 아암을 구비한 구조를 가져, 상기 제1,2 그리퍼 아암이 급작스럽게 클로즈되지 않고 항상 이동블록에 밀착된 상태에서 클로즈되어 웨이퍼를 파지하게 된다. As described above, the wafer gripping apparatus of the present invention has a structure including a moving block that linearly moves in the front-rear direction and a first and second gripper arms that linearly move left and right by the moving block. The 1,2 gripper arms are not suddenly closed but are always closed in close contact with the moving block to hold the wafer.
따라서, 웨이퍼 파지시 웨이퍼에 충격이 가해지지 않으므로, 웨이퍼 손상 없이 안전하게 운전할 수 있다. Therefore, since the impact is not applied to the wafer when the wafer is held, the wafer can be safely operated without damaging the wafer.
도 1은 일반적인 씨엠피 장비의 구성을 나타내는 도면 1 is a view showing the configuration of a typical CMP equipment
도 2는 종래의 웨이퍼 그리핑 장치를 나타내는 도면 2 shows a conventional wafer gripping apparatus.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 그리핑 장치를 나타내는 도면 3 shows a wafer gripping apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 A-A 단면도 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 5는 도 3의 B-B 단면도 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
210 : 베이스 플레이트 212,214 : 안내레일210: base plate 212,214: guide rail
220 : 구동원 222 : 회전축 220: drive source 222: rotation axis
222a : 나사축 230 : 이동 블록 222a: screw shaft 230: moving block
230a : 나사홀 232 : 경사면 230a: screw hole 232: inclined surface
234,244 : 안내홈 240 : 제1그리퍼 아암 234,244: guide groove 240: first gripper arm
240a,250a : 그리퍼 242,252 : 롤러 240a, 250a: Gripper 242,252: Roller
250 : 제2그리퍼 아암 260 : 탄성부재 250: second gripper arm 260: elastic member
272,274 : 위치감지센서 282,284 : 블록편 272,274 Position sensor 282,284 Block
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