KR20120083603A - 회전형 진공 테이블 - Google Patents

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KR20120083603A
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문홍만
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Abstract

본 발명은 상부에 웨이퍼가 안착되기 위한 안착면이 형성되고, 안착된 웨이퍼를 고정하기 위한 진공 라인이 구비되는 테이블과, 상기 테이블의 진공 라인과 연결 설치되는 로터리 조인트와, 상기 테이블의 하부에 탈착 가능하도록 설치되되, 로터리 조인트를 감싸도록 설치되는 스핀들 샤프트와, 상기 스핀들 샤프트와 연결되어 스핀들 샤프트를 회전시키는 회전 유닛과, 상기 로터리 조인트와 연결되어 흡입력을 발생시킴으로써 웨이퍼를 테이블에 고정시키는 진공 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼가 안착되는 테이블과 진공을 발생시키는 진공 유닛을 로터리 조인트에 의해 연결함으로써, 웨이퍼를 진공에 의해 테이블에 고정시킴과 동시에 테이블을 회전시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

회전형 진공 테이블 {ROTARY TYPE VACUUM TABLE}
본 발명은 회전형 진공 테이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼가 안착되는 테이블과 진공을 발생시키는 진공 유닛을 로터리 조인트에 의해 연결함으로써, 웨이퍼를 진공에 의해 테이블에 고정시킴과 동시에 테이블을 회전시킬 수 있는 회전형 진공 테이블에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체를 제조하는 대부분의 공정에서는 웨이퍼(wafer)를 공정 챔버 내에 투입할 때 웨이퍼를 움직이지 않도록 하는 고정장치가 사용된다.
이러한 고정장치는 대개 웨이퍼의 손상을 최소화하도록 웨이퍼와의 직접적인 접촉에 의한 안착보다 챔버와 고정장치 간의 압력차를 이용하여 웨이퍼에 흡입력을 작용시켜 흡착시킨다.
상기와 같은 고정장치로는 웨이퍼가 안착되는 테이블에 진공을 작용시키는 진공 테이블이 통상적으로 사용된다.
종래의 진공 테이블은, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)가 상부 면에 안착되는 테이블(20)과, 테이블(20)의 상부 면에서 내부 측으로 천공되는 다수의 흡착홀(30)과, 흡착홀(30)에 연결되어 테이블(20)과 웨이퍼(10) 간의 사이를 진공상태로 유지하는 진공 펌프(미도시)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 진공 테이블은 웨이퍼(10)를 테이블(20)의 상부 면에 흡착홀(30)과 진공 펌프에 의해 흡착 고정하고, 래핑 공정, 에칭 공정, 엣지부 공정 등을 진행시킨다.
이러한 공정 중 래핑 공정 또는 엣지부 공정은 다이아몬드 숫돌 등의 공구를 회전시켜 웨이퍼(10)의 상부 면 또는 측면 엣지부를 가공하는 것으로, 보다 정밀한 가공을 위해 테이블(20)의 회전이 필요하다.
그러나, 종래의 진공 테이블의 경우에는 그 구조상 웨이퍼(10)를 테이블(20)에 진공에 의해 고정시킴과 동시에 테이블(20)을 회전할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼가 안착되는 테이블과 진공을 발생시키는 진공 유닛을 로터리 조인트에 의해 연결함으로써, 웨이퍼를 진공에 의해 테이블에 고정시킴과 동시에 테이블을 회전시킬 수 있는 회전형 진공 테이블을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 상부에 웨이퍼가 안착되기 위한 안착면이 형성되고, 안착된 웨이퍼를 고정하기 위한 진공 라인이 구비되는 테이블과, 상기 테이블의 진공 라인과 연결 설치되는 로터리 조인트와, 상기 테이블의 하부에 탈착 가능하도록 설치되되, 로터리 조인트를 감싸도록 설치되는 스핀들 샤프트와, 상기 스핀들 샤프트와 연결되어 스핀들 샤프트를 회전시키는 회전 유닛과, 상기 로터리 조인트와 연결되어 흡입력을 발생시킴으로써 웨이퍼를 테이블에 고정시키는 진공 유닛에 의해 달성된다.
또한, 상기 진공 라인은 원형의 홈으로 형성되어 상기 테이블의 안착면 중심에서 외측 방향으로 상호 이격하여 형성되는 다수의 진공홈과, 상기 각 진공홈에 구비되어 테이블의 내부로 천공되는 다수의 진공홀과, 상기 다수의 진공홀을 상호 연통시키도록 테이블의 내부에 형성되는 연통부와, 상기 연통부와 연통되도록 테이블의 하부로 천공되어 로터리 조인트와 연결되는 연결홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결홀은 테이블의 중앙에 천공될 수 있다.
또한, 상기 회전 유닛은 스핀들 샤프트의 하단에 설치되는 샤프트 풀리와, 상기 샤프트 풀리에 감겨지는 구동 벨트와, 상기 구동 벨트에 의해 감겨지는 모터 풀리와, 상기 모터 풀리를 회전시키는 구동 모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진공 유닛은 상기 로터리 조인트와 연결되는 진공 호스와, 상기 진공 호스에 연결되어 공기를 흡입하는 진공 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스핀들 샤프트에 설치되는 회전 센서 도그와, 상기 회전 센서 도그의 회전을 감지하는 회전 센서와, 상기 진공 유닛 상에 설치되어 진공압을 감지하는 진공 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전 센서 및 진공 센서의 감지 결과를 인가받아 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
이에 의해, 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 웨이퍼가 안착되는 테이블과 진공을 발생시키는 진공 유닛을 로터리 조인트에 의해 연결함으로써, 웨이퍼를 진공에 의해 테이블에 고정시킴과 동시에 테이블을 회전시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 테이블이 스핀들 샤프트와 탈착 가능하도록 설치되기 때문에, 웨이퍼의 크기에 따라 테이블만을 교체하여 사용할 수 있으므로 그에 따른 비용이 절감되는 효과가 있다.
셋째, 테이블의 회전수 및 진공 유닛의 진공압이 회전 센서 및 진공 센서에 의해 감지되어 디스플레이부에 표시되기 때문에, 작업자가 이를 손쉽게 알 수 있어 작업 능률이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 회전형 진공 테이블의 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 회전형 진공 테이블의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 회전형 진공 테이블의 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회전형 진공 테이블의 테이블을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 회전형 진공 테이블의 회전 유닛을 도시한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 회전형 진공 테이블의 진공 유닛을 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 회전형 진공 테이블은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 내부에 수용 공간이 형성되는 하우징(130)과, 하우징(130)의 상부에 설치되되 상부에 웨이퍼(10)가 안착되기 위한 안착면이 형성되고 안착된 웨이퍼(10)를 고정하기 위한 진공 라인(110)이 구비되는 테이블(100)과, 테이블(100)의 진공 라인(110)과 연결 설치되는 로터리 조인트(200)와, 테이블(100)의 하부에 탈착 가능하도록 설치되되 로터리 조인트(200)를 감싸도록 설치되는 스핀들 샤프트(300)와, 스핀들 샤프트(300)와 연결되어 스핀들 샤프트(300)를 회전시키는 회전 유닛(400)과, 로터리 조인트(200)와 연결되어 흡입력을 발생시킴으로써 웨이퍼(10)를 테이블(100)에 고정시키는 진공 유닛(500)으로 구성된다.
먼저, 하우징(130)은 본 발명의 주요 구성요소가 설치되는 근간이 되는 것으로, 내부에 수용 공간이 형성된 대략 사각 박스 형상으로 형성되고 하부에 이동의 편의를 위한 휠(131)이 다수로 구비된다.
그리고, 테이블(100)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 웨이퍼(10)를 고정하기 위한 진공 라인(110)이 구비된 소정 두께를 갖는 원 형상의 플레이트로, 하우징(130)의 상부에 설치된다.
상기 진공 라인(110)은 테이블(100)의 안착면 상에 다수로 구비되는 진공홈(111)과, 진공홈(111)에 구비되어 테이블(100) 내부로 천공되는 다수의 진공홀(112)과, 다수의 진공홀(112)을 상호 연통시키도록 테이블(100)의 내부에 형성되는 연통부(113)와, 연통부(113)와 연통되도록 테이블(100)의 하부로 천공되는 연결홀(114)로 구성된다.
진공홈(111)은 링 형상으로 형성된 홈으로서, 테이블(100)의 안착면에서 테이블(100)의 내부 측으로 형성되되, 테이블(100)의 중심에서 외측 방향으로 상호 이격하여 다수로 형성된다.
그리고, 진공홀(112)은 각 진공홈(111)의 내부에 다수로 구비되는 홀로서, 진공홈(111)의 하부에서 테이블(100)의 내부 측으로 천공된다.
한편, 연통부(113)는 테이블(100)의 내부에 형성되는 중공부로서, 다수의 진공홀(112)을 상호 연통시키도록 형성된다.
그리고, 연결홀(114)은 연통부(113)의 내부에서 테이블(100)의 하부 측으로 천공되는 홀로서, 테이블(100)의 중앙에 형성된다.
상기와 같이 구성되는 테이블(100)은 연결홀(114)에 간접적으로 연결되는 진공 유닛(500)에 의해 도 5의 화살표 방향으로 공기를 흡입하게 되고, 이 흡입력에 의해 테이블(100) 상부에 안착된 웨이퍼(10)가 고정되게 된다.
여기서, 테이블(100)의 하부에는 스핀들 샤프트(300)와 연결되기 위한 원형 플레이트(120)가 볼트 등에 의해 탈착 가능하도록 결합된다.
상기와 같이 테이블(100)이 원형 플레이트(120)와 탈착 가능하도록 구성되기 때문에, 웨이퍼(10)의 크기에 따라 테이블(100) 만을 교체하고 다른 구성요소를 그대로 사용할 수 있어, 이에 따른 비용이 절감되는 효과를 갖게 된다.
웨이퍼(10)의 크기에 따른 다양한 크기의 테이블은 모든 구성 요소 및 원리는 동일하나, 테이블의 크기가 커지거나 작아지는 것에 따라 진공홈(111) 및 진공홀(112)의 개수가 증가하거나 감소하게 된다.
한편, 로터리 조인트(200)는 상대적으로 회전하는 배관 또는 기기를 서로 연결하기 위한 관 이음 또는 이음쇠의 일종으로, 로터리 조인트(200)의 일측이 테이블(100)의 하부에 천공된 연결홀(114)와 연결된다.
상기한 로터리 조인트(200)는 일반적으로 널리 사용되는 것으로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 스핀들 샤프트(300)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 중공부가 형성되는 대략 중공 원통 형상의 축으로서, 원형 플레이트(120)의 하부에 결합된다.
이때, 스핀들 샤프트(300)의 내부 중공부는 로터리 조인트(200)가 설치되기 위한 공간으로서, 스핀들 샤프트(300)는 로터리 조인트(200)를 감싸도록 설치되게 된다.
그리고, 스핀들 샤프트(300)의 외주에는 스핀들 샤프트(300)의 회전을 위한 베어링(310)이 설치된다.
여기서, 베어링(310)이 스핀들 샤프트(300)를 이탈하는 것을 방지하기 위하여, 베어링(310)의 내륜을 예압하는 로크 너트(330)와, 베어링(310)의 외륜을 예압하는 플랜지(320)가 설치된다.
상기와 같이 구성된 스핀들 샤프트(300)는 플랜지(320)와 결합되는 별도의 고정부재에 의해 하우징(130)의 상부에 고정되고, 상기와 같은 고정에 의해 테이블(100)이 하우징(130)의 상부에 설치되게 된다.
한편, 회전 유닛(400)은 스핀들 샤프트(300)의 하단에 설치되는 샤프트 풀리(410)와, 샤프트 풀리(410)에 감겨지는 구동 벨트(420)와, 구동 벨트(420)에 의해 감겨지는 모터 풀리(430)와, 모터 풀리(430)를 회전시키는 구동 모터(440)로 구성된다.
샤프트 풀리(410)는 일반적으로 사용되는 원형의 풀리로서, 스핀들 샤프트(300)의 하단부에 끼워져 설치되고, 샤프트 풀리(410)의 외경에 구동 벨트(420)가 감겨져 설치된다.
이때, 샤프트 풀리(410)에는 구동 벨트(420)의 이탈을 방지하기 위한 파워록(450)이 구비된다.
그리고, 모터 풀리(430)는 구동 모터(440)의 구동축에 설치되는 풀리로서, 구동 벨트(420)에 의해 감겨 지고, 구동 벨트(420)가 모터 풀리(430)를 이탈하는 것을 방지하기 위한 파워록(450')이 구비된다.
여기서, 구동 모터(440)는 구동 모터 브라켓(460)에 의해 하우징(130)에 고정된다.
상기와 같이 구성되는 회전 유닛(400)은 구동 모터(440)에 의해 모터 풀리(430)가 회전되고, 이 회전력이 구동 벨트(420)를 통해 전달되어 샤프트 풀리(410)를 회전시킴으로써, 스핀들 샤프트(300)를 회전시키게 된다.
즉, 회전 유닛(400)은 스핀들 샤프트(300)를 회전시킴에 따라 그와 연결된 테이블(100)을 회전시키는 것이다.
한편, 진공 유닛(500)은 로터리 조인트(200)와 연결되는 진공 호스(510)와, 진공 호스(510)에 연결되어 공기를 흡입하는 진공 펌프(520)와, 진공 펌프(520)와 에어 호스(530)에 의해 연결되어 진공 펌프(520)의 압력을 조정하는 레귤레이터(540)로 구성된다.
진공 호스(510)는 내부로 공기가 유동되는 일반적인 호스로서, 일측이 로터리 조인트(200)에 연결되고 타측이 진공 펌프(520)에 연결되어 진공 펌프(520)에 의해 생성되는 진공압을 테이블(100)에 구비된 진공 라인(110)에 인가한다.
여기서, 진공 펌프(520) 및 레귤레이터(540)는 일반적으로 널리 사용되는 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 따른 회전형 진공 테이블은, 도 6에 도시된 바와 같이, 스핀들 샤프트(300)에 설치되는 회전 센서 도그(600)와, 회전 센서 도그(600)의 회전을 감지하는 회전 센서(610)와, 진공 유닛(500) 상에 설치되어 진공압을 감지하는 진공 센서(미도시)를 더 포함한다.
회전 센서 도그(600)는 금속제로 형성되는 플레이트로, 스핀들 샤프트(300)의 최하단 즉, 샤프트 풀리(410)의 하부 측에 설치된다.
그리고, 회전 센서(610)는 회전 센서 도그(600)의 회전을 감지하는 센서로서, 센서 브라켓(611)에 의해 하우징(130)에 고정된다.
또한, 진공 센서는 진공 펌프(520)에 설치되어 테이블(100)의 진공 라인(110)에 인가되는 진공압을 감지한다.
한편, 본 발명은, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(130)의 상부에 설치되는 디스플레이부(620)가 더 설치된다.
디스플레이부(620)는 회전 센서(610)의 감지결과를 인가받아 표시하는 회전수 표시부(622)와, 진공 센서의 감지결과를 인가받아 표시하는 진공압 표시부(621)가 형성되어 작업자에게 테이블(100)의 회전수와 진공압 상태를 실시간으로 디스플레이하게 된다.
그리고, 디스플레이부(620)에는 진공 펌프 스위치(623) 및 구동 모터 스위치(624)가 형성되어 작업자가 수동에 의해 구동 모터(440) 및 진공 펌프(520)를 온오프시킬 수 있게 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 회전형 진공 테이블은 웨이퍼(10)가 안착되는 테이블(100)과 진공을 발생시키는 진공 유닛(500)을 로터리 조인트(200)에 의해 연결함으로써, 웨이퍼(10)를 진공에 의해 테이블(100)에 고정시킴과 동시에 테이블(100)을 회전시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 테이블(100)이 스핀들 샤프트(300)와 탈착 가능하도록 설치되기 때문에, 웨이퍼(10)의 크기에 따라 테이블(100)만을 교체하여 사용할 수 있으므로 그에 따른 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 테이블(100)의 회전수 및 진공 유닛의 진공압이 회전 센서(610) 및 진공 센서에 의해 감지되어 디스플레이부(620)에 표시되기 때문에, 작업자가 이를 손쉽게 알 수 있어 작업 능률이 향상되는 효과가 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.
10 : 웨이퍼 20 : 진공 테이블
30 : 흡착홀 100 : 테이블
110 : 진공 라인 111 : 진공홈
112 : 진공홀 113 : 연통부
114 : 연결홀 130 : 하우징
131 : 휠 120 : 원형 플레이트
200 : 로터리 조인트 300 : 스핀들 샤프트
310 : 베어링 320 : 플랜지
330 : 로크 너트 400 : 회전 유닛
410 : 샤프트 풀리 420 : 구동 벨트
430 : 모터 풀리 440 : 구동 모터
450, 450' : 파워록 460 : 구동 모터 브라켓
500 : 진공 유닛 510 : 진공 호스
520 : 진공 펌프 530 : 에어 호스
540 : 레귤레이터 600 : 회전 센서 도그
610 : 회전 센서 611 : 센서 브라켓
620 : 디스플레이부 621 : 진공압 표시부
622 : 회전수 표시부 623 : 진공 펌프 스위치
624 : 구동 모터 스위치

Claims (7)

  1. 상부에 웨이퍼가 안착되기 위한 안착면이 형성되고, 안착된 웨이퍼를 고정하기 위한 진공 라인이 구비되는 테이블과;
    상기 테이블의 진공 라인과 연결 설치되는 로터리 조인트와;
    상기 테이블의 하부에 탈착 가능하도록 설치되되, 로터리 조인트를 감싸도록 설치되는 스핀들 샤프트와;
    상기 스핀들 샤프트와 연결되어 스핀들 샤프트를 회전시키는 회전 유닛과;
    상기 로터리 조인트와 연결되어 흡입력을 발생시킴으로써 웨이퍼를 테이블에 고정시키는 진공 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 진공 테이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공 라인은,
    원형의 홈으로 형성되어 상기 테이블의 안착면 중심에서 외측 방향으로 상호 이격하여 형성되는 다수의 진공홈과;
    상기 각 진공홈에 구비되어 테이블의 내부로 천공되는 다수의 진공홀과;
    상기 다수의 진공홀을 상호 연통시키도록 테이블의 내부에 형성되는 연통부와;
    상기 연통부와 연통되도록 테이블의 하부로 천공되어 로터리 조인트와 연결되는 연결홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 진공 테이블.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결홀은 테이블의 중앙에 천공되는 것을 특징으로 하는 회전형 진공 테이블.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전 유닛은,
    스핀들 샤프트의 하단에 설치되는 샤프트 풀리와;
    상기 샤프트 풀리에 감겨지는 구동 벨트와;
    상기 구동 벨트에 의해 감겨지는 모터 풀리와;
    상기 모터 풀리를 회전시키는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 진공 테이블.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 진공 유닛은,
    상기 로터리 조인트와 연결되는 진공 호스와;
    상기 진공 호스에 연결되어 공기를 흡입하는 진공 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 진공 테이블.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스핀들 샤프트에 설치되는 회전 센서 도그와;
    상기 회전 센서 도그의 회전을 감지하는 회전 센서와;
    상기 진공 유닛 상에 설치되어 진공압을 감지하는 진공 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 진공 테이블.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전 센서 및 진공 센서의 감지 결과를 인가받아 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 진공 테이블.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109759948A (zh) * 2017-11-09 2019-05-17 科森科技东台有限公司 旋转式快速装夹治具

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