KR20100007774A

KR20100007774A - 비접촉 웨이퍼 이송 장치

Info

Publication number: KR20100007774A
Application number: KR1020090062858A
Authority: KR
Inventors: 김종형; 이학성; 김진수; 이성철; 곽재원
Original assignee: 서울산업대학교 산학협력단
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2010-01-22

Abstract

본 발명에 의한 웨이퍼 이송장치는, 웨이퍼를 마주보도록 되어 있는 웨이퍼 대향부(2)와, 상기 웨이퍼 대향부(2)의 웨이퍼 대향 측면의 반대 측면에 결합하는 덮개부(3)를 포함하는 이송부와, 상기 이송부를 이동시키는 가동부(200)와, 상기 이송부에 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함한다.

상기 웨이퍼 대향부(2)에는 제1 구멍(27)과 제2 구멍(25)이 형성되어 있으며, 상기 웨이퍼를 마주 보는 측면의 반대쪽 측면의 중앙에는 원형의 홈을 형성하는 공간부(29)과 제공되고, 상기 제1 구멍과 상기 공간부(29)를 연결하는 공기유동로(21)가 형성되어 있다.

상기 덮개부(3)에는 상기 웨이퍼 대향부(2)의 제2 구멍(25)과 정렬되도록 되어 있고 제2 구멍(25)과 동일한 형태의 제3 구멍(35)이 형성되어 있다.

상기 공기 공급부는 상기 공간부(29)로 공기를 공급하며, 상기 공기는 상기 공기유동로(21)를 통해 제1 구멍(27)으로 흡입되어 상기 제1 구멍(27)내에 회류를 발생시킨다.

비접촉, 웨이퍼, 이송, 부압

Description

비접촉 웨이퍼 이송 장치{Non-Contact Wafer Transferring Device}

본 발명은 웨이퍼 이송 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 웨이퍼가 이송 장치에 부착되지 않은 상태로 이송할 수 있는 비접촉 웨이퍼 이송 장치에 관한 것이다.

전자 산업이나 광학 산업에서, 반도체 칩을 제조하는 공정에서는, 반도체 웨이퍼의 표면에 소정의 회로 패턴을 형성한 후, 웨이퍼의 두께를 얇고 균일하게 하기 위해 또는 회로 형성시에 생성된 산화막을 제거하기 위해 웨이퍼 뒷면을 연마하고, 그 후 웨이퍼를 회로마다 다이싱(Dicing)함으로써 반도체 칩을 제조하고 있다. 그런데 상기 반도체 칩의 제조 과정에 있어서는 웨이퍼를 고정하여 이를 홀딩할 필요가 있는데, 통상 웨이퍼의 끝단을 잡아주는 장치들이 널리 사용되고 있으나 일부 공정에서는 끝단이 아닌 웨이퍼의 면을 지지해 주어야 한다.

이 웨이퍼를 고정하는 방식으로는 진공 흡착에 의해 웨이퍼를 흡착 홀딩하는 진공 흡착 방식이나 정전기력에 의해 웨이퍼를 흡착 홀딩하는 종전척 방식이 알려 져 있다. 그렇지만, 진공 흡착 방식이나 정전척 방식 등의 종래의 고정 방식으로는 웨이퍼의 하면의 전체 면이 흡착 테이블 상에 접촉한 상태로 흡착 홀딩되기 대문에, 웨이퍼 뒷면에 시트(seat)를 붙이는 경우에는 표면 쪽 회로면의 전체면이 흡착 테이블 상에 접촉하게 되어 흡착력에 의해 회로면이 손상되거나 회로면에 형성된 납땜 범프(bump)가 파괴되는 등의 부적합한 일이 발생한다는 문제가 있다.

또한, 기존의 웨이퍼에 비해 대구경 웨이퍼의 사용과 나노 단위 급 패턴의 개발에 의해 웨이퍼 및 구조물의 강성이 약해지고 차세대 기술 개발에 의한 웨이퍼 뿐만 아니라 플렉시블 웨이퍼에 패턴을 생성하기도 하기 때문에 비접촉 웨이퍼 이송장치의 필요성이 점점 증대되고 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하는 비접촉식 웨이퍼 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 웨이퍼 이송장치는, 웨이퍼를 마주보도록 되어 있는 웨이퍼 대향부(2)와, 상기 웨이퍼 대향부(2)의 웨이퍼 대향 측면의 반대 측면에 결합하는 덮개부(3)를 포함하는 이송부와, 상기 이송부를 이동시키는 가동부(200)와, 상기 이송부에 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함하며, 상기 웨이퍼 대향부(2)에는 제1 구멍(27)과 제2 구멍(25)이 형성되어 있으며, 상기 웨이퍼를 마주 보는 측면의 반대쪽 측면의 중앙에는 원형의 홈을 형성하는 공간부(29)과 제공되고, 상기 제1 구멍과 상기 공간부(29)를 연결하는 공기유동로(21)가 형성되어 있다.

상기 공기 공급부는 상기 공간부(29)로 공기를 공급하며, 상기 공기는 상기 공기유동로(21)를 통해 제1 구멍(27)으로 흡입되어 상기 제1 구멍(27)내에 회류를 발생시키다.

상기 웨이퍼 대향부(2)의 웨이퍼 대향 측면에 출구부(4)를 더 포함하고, 상기 출구부(4)는 환형이고, 내측면이 상기 웨이퍼 대향부(2)의 방향으로 테이퍼 처 리되어 있다.

본 발명에 의하면, 베르누이 효과를 이용하여 웨이퍼를 비접촉 상태로 웨이퍼 이송장치에 의해 지지하면서 이송할 수 있게 되므로, 접촉식 이송 장치에 의해 야기되는 전술한 문제점이 발생하지 않는다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 장치(1)를 설명하기 위한 개념도가 사시도 형태로 도시되어 있다. 도 2에는 웨이퍼 이송 장치(1)의 뒤쪽의 사시도가, 도 3에는 측면도가, 도시되어 있다.

웨이퍼 이송 장치(1)는, 가동부(200)에 의해 구동되어 레일(15) 위에서 이동 가능하게 제공된다. 웨이퍼 구동부(30)는 웨이퍼 이송부를 회전시키거나, 방향을 전환시키는 역할을 수행한다.

웨이퍼 이송부는, 이송되는 웨이퍼를 마주보도록 되어 있는 웨이퍼 대향부(2a)와, 웨이퍼 대향부(2a)의 웨이퍼 대향 측면의 반대 측면에 결합하는 덮개부(3a)를 포함한다.

도 4는 본 발명에 의한 실시예로서, 도 1 내지 도 3에서 도시된 웨이퍼 대향 부와 덮개부와 형상을 달리 하여 자세하게 설명하기로 한다.

덮개부(3)는 지지부(6)의 한쪽에 고정된다. 지지부(6)의 다른쪽은 연결부(7)를 통해 웨이퍼 구동부(30)와 고정되어 있다.

웨이퍼 대향부(2)에는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 웨이퍼 대향부(2)에는 제1 구멍(27)과 제2 구멍(25)이 형성되어 있으며, 상기 웨이퍼를 마주 보는 측면의 반대쪽 측면의 중앙에는 원형의 홈을 형성하는 공간부(29)과 제공되고, 상기 제1 구멍과 상기 공간부(29)를 연결하는 공기유동로(21)가 형성되어 있으다.

도 7은 덮개부(3)의 사시도이다. 덮개부(3)에는 웨이퍼 대향부(2)의 제2 구멍(25)과 정렬되도록 되어 있고 제2 구멍(25)과 동일한 형태의 제3 구멍(35)이 형성되어 있다. 덮개부(3)에는 중앙에 웨이퍼 대향부(2)가 수용될 수 있도록 원형의 홈부(33)가 형성되어 있다.

웨이퍼 대향부(2)의 제2 구멍(25)과 덮개부의 제3 구멍(35)은 볼트와 같은 체결부(5)를 통해 체결된다.

공기 공급부는 상기 공간부(29)로 공기를 공급하며, 상기 공기는 공기유동로(21)를 통해 제1 구멍(27)으로 흡입되어 상기 제1 구멍(27)내에 회류를 발생시킨다. 공기 공급부는 도면에 도시하지는 않았으나, 당업자라면 발명의 실시를 위해 공지기술을 통해 자명하게 채택할 수 있다.

본 발명은 베르누이 정리에 근거하여 발생하는 네거티브(Negative) 압력에 의한 비적촉 이송장치를 구현하는 것으로서, 제1 구멍(27)으로 고압의 압축공기를 불어 넣어 제1 구멍(27) 내에 고속의 선회류를 만들어 선회류 가운데 부압을 발생시켜 웨이퍼를 부상시키는 원리이다. 따라서 제1 구멍(27)은 도 6에 도시된 것과 같은 형상으로 제공되는 것이 바람직하다. 즉 구멍 한개당 공기유동로(21)는 두 개가 제공되는 것이 바람직하며, 서로 마주보는 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 공기유동로(21)를 통해 제1 구멍(27)안으로 고압의 공기가 들어가게 되면 회류(회오리 기류)가 발생하게 되어, 제1 구멍(27)안의 회류의 안쪽으로 상승기류가 발생하게 된다. 이러한 힘이 웨이퍼를 부상시키는 근원이 된다.

이와 같이 구성하면, 웨이퍼 대향부(2)와 웨이퍼 사이에 부압이 발생하면서, 웨이퍼를 비접촉 상태로 지지할 수 있게 되며, 그러한 비접촉 지지 상태에서 가동부(200)와 구동부(30)를 작동시켜서 원하는 위치로 웨이퍼 이송부를 이송함으로써 웨이퍼를 비접촉 상태로 이송할 수 있게 된다. 따라서, 접촉 상태에서 지지하면서 웨이퍼를 이송하는 종래 기술에 비하여 웨이퍼 손상이나 파손의 문제를 제거할 수 있게 된다.

이러한 부압의 효과를 높이기 위해서 도 8에서 도시된 것과 같이 웨이퍼 대향부(2)의 웨이퍼 대향 측면에 출구부(4)를 더 포함할 수 있다.

상기 출구부(4)는 환형이고, 내측면이 상기 웨이퍼 대향부(2)의 방향으로 테이퍼 처리되어 있다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 정하여지며, 전술한 실시례 및/또는 첨부 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청 구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 권리범위에 포함됨이 명백하게 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 장치(1)를 설명하기 위한 개념도.

도 2는 웨이퍼 이송 장치(1)의 뒤쪽의 사시도.

도 3은 웨이퍼 이송 장치의 측면도.

도 4는 웨이퍼 이송 장치(1)에 사용되는 이송부의 분해 사시도.

도 5는 웨이퍼 이송 장치(1)에 사용되는 웨이퍼 대향부의 사시도.

도 6는 웨이퍼 이송 장치(1)에 사용되는 웨이퍼 대향부의 제1 구멍과 공기유동로의 형상의 실시예.

도 7은 웨이퍼 이송 장치(1)에 사용되는 덮개부의 사시도.

도 8은 웨이퍼 이송 장치(1)에 사용되는 출구부의 사시도.

Claims

웨이퍼를 마주보도록 되어 있는 웨이퍼 대향부와, 상기 웨이퍼 대향부의 웨이퍼 대향 측면의 반대 측면에 결합하는 덮개부를 포함하는 이송부와,

상기 이송부를 이동시키는 가동부와,

상기 이송부에 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함하며,

상기 웨이퍼 대향부에는 제1 구멍과 제2 구멍이 형성되어 있으며, 상기 웨이퍼를 마주 보는 측면의 반대쪽 측면의 중앙에는 원형의 홈을 형성하는 공간부과 제공되고, 상기 제1 구멍과 상기 공간부를 연결하는 공기유동로가 형성되어 있으며,

상기 덮개부에는 상기 웨이퍼 대향부의 제2 구멍과 정렬되도록 되어 있고 제2 구멍과 동일한 형태의 제3 구멍이 형성되어 있으며,

상기 공기 공급부는 상기 공간부로 공기를 공급하며,

상기 공기는 상기 공기유동로를 통해 제1 구멍으로 흡입되어 상기 제1 구멍내에 회류를 발생시키는,

비접촉식 웨이퍼 이송 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 웨이퍼 대향부의 웨이퍼 대향 측면에 출구부를 더 포함하고,

상기 출구부는 환형이고, 내측면이 상기 웨이퍼 대향부의 방향으로 테이퍼 처리되어 있는,

비접촉식 웨이퍼 이송 장치.