KR20130128880A - 웨이퍼 이송용 픽업장치 - Google Patents

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KR20130128880A
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 이송용 픽업장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 웨이퍼의 크기에 구애받지 않고 픽업이 가능하므로 작업공정 및 작업시간을 단축시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 이송용 픽업장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 웨이퍼 이송용 픽업장치에 있어서, 승강수단과: 승강수단과 연결되어 승강 동작되는 몸체: 및 몸체의 길이방향을 따라 다수의 제 1 픽업부와 제 1 픽업부보다 작은 다수의 제 2 픽업부가 섞여서 배열되고, 몸체에 근접하여 제공되는 다수의 웨이퍼를 픽업하되, 웨이퍼의 크기에 따라 웨이퍼 당 제 1 픽업부, 제 1 픽업부와 제 2 픽업부, 제 2 픽업부 중 어느 하나가 대응되어 픽업하는 픽업수단을 포함하는 웨이퍼 이송용 픽업장치를 제공한다.

Description

웨이퍼 이송용 픽업장치{PICK UP APPARATUS FOR TRANSFERING OF WAFER}
본 발명은 웨이퍼 이송용 픽업장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 웨이퍼의 크기에 구애받지 않고 픽업이 가능하므로 작업공정 및 작업시간을 단축시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 이송용 픽업장치에 관한 것이다.
화석자원의 고갈과 환경오염에 대처하기 위해 최근 태양력 등의 청정에너지에 대한 관심이 높아지면서, 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지에 대한 연구개발이 활력을 얻고 있다.
이러한 태양전지를 제조함에 있어서, 각각의 공정을 수행하는 생산장비에 웨이퍼를 공급하는 장비(핸들러)가 필요하다.
대한민국 특허등록 제 10-0839666호 "핸들러의 전자부품 픽커"에는 전자부품들을 용이하게 픽업하여 이송할 수 있는 기술이 개시되어 있다.
그런데, 웨이퍼를 생산장비에 투입할 때 웨이퍼를 픽업하는 픽업수단을 웨이퍼의 크기에 따라 적절한 위치에 배열되도록 배치해야한다.
예를 들어, 도 1에는 종래 웨이퍼 이송용 픽업장치의 일 예가 나타나 있다.
도 1에서 사용되는 종래 웨이퍼 이송용 픽업장치는 웨이퍼의 일면에 증착물질(GaN)을 박막형태로 증착시키는 PECVD 시스템(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposion System)에 웨이퍼를 공급하거나 증착된 웨이퍼를 배출시키기 위한 웨이퍼 로드/언로드 시스템(Wafer Load/Unload System)에서 사용되는 웨이퍼 이송용 픽업장치이다.
이러한 종래의 웨이퍼 이송용 픽업장치는 이송프레임(40)에 장착되는 승강수단(10)과, 승강수단(10)에 연결되어 동작되는 몸체(20), 그리고 몸체(20)에 배열되는 픽업수단(30)을 포함하여 이루어진다.
그리고, 픽업수단(30)의 하부측에 웨이퍼가이드(도시하지 않음)를 통해 순차적으로 웨이퍼가 공급되며, 승강수단(10)의 동작에 따라 픽업수단(30)이 하강하여 공급된 웨이퍼를 픽업하도록 구성된다.
이와 같이 웨이퍼를 픽업하게 되면, 이송프레임(40)은 레일(50)을 따라 직선왕복운동하여 PECVD 시스템에 웨이퍼를 공급하게 되는 것이다.
한편, 도 2의 (a) 및 (b)는 종래 웨이퍼 이송용 픽업장치를 이용하여 5인치 웨이퍼 및 6인치 웨이퍼를 픽업하는 상태를 나타낸 도이다.
도 2의 (a) 및 (b)에서는 웨이퍼(W)의 크기, 예를 들어 5인치 웨이퍼(W) 및 6인치 웨이퍼(W)를 픽업하기 위해 픽업수단(30)을 배열하여 사용하게 된다.
즉, 도 2의 (a)는 5인치 웨이퍼(W)를 픽업한 상태가 나타나 있는데, 픽업수단(30)마다 하나의 웨이퍼(W), 즉 11개의 픽업수단(30)을 통해 11개의 웨이퍼(W)를 픽업하게 된다.
이에 반해, 도 2의 (b)에서는 동일한 장비에서 6인치 웨이퍼(W)를 픽업한 상태가 도시되어 있는 것으로, 웨이퍼(W)의 크기가 커진 만큼 9개의 웨이퍼(W)를 픽업하게 되는데, 5인치 웨이퍼(W)를 픽업하던 것과는 달리 픽업수단(30)의 위치를 재배열하여 사용하게 되는 것이다.
마찬가지로, 6인치 웨이퍼(W)를 픽업하도록 한 후 5인치 웨이퍼(W)를 픽업하게 될 때에도 해당 웨이퍼(W)의 크기에 따라 픽업수단(30)의 위치를 적절하여 재배열하게 되는 것이다.
이와 같이, 종래의 웨이퍼 이송용 픽업장치는 픽업하고자 하는 웨이퍼(W)의 크기가 바뀔 때마다 픽업수단(30)의 위치를 재배열해야 하므로 장비를 멈추고 픽업수단(30)을 재배열하는데 필요한 시간, 재배열을 수행하기 위한 작업자의 교육 등 작업공정이 증가하고 작업시간이 늘어나게 되어 생산성이 하락하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 웨이퍼 이송용 픽업장치에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위한 것으로,
본 발명의 목적은 다양한 웨이퍼의 크기에 구애받지 않고 픽업이 가능하므로 작업공정 및 작업시간을 단축시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 이송용 픽업장치를 제공하는 데 있다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면 웨이퍼 이송용 픽업장치에 있어서, 승강수단과: 승강수단과 연결되어 승강 동작되는 몸체: 및 몸체의 길이방향을 따라 다수의 제 1 픽업부와 제 1 픽업부보다 작은 다수의 제 2 픽업부가 섞여서 배열되고, 몸체에 근접하여 제공되는 다수의 웨이퍼를 픽업하되, 웨이퍼의 크기에 따라 웨이퍼 당 제 1 픽업부, 제 1 픽업부와 제 2 픽업부, 제 2 픽업부 중 어느 하나가 대응되어 픽업하는 픽업수단을 포함하는 웨이퍼 이송용 픽업장치를 제공한다.
제 1 픽업부 및 제 2 픽업부는, 흡입압에 의해 웨이퍼를 흡착하여 픽업하도록 구성될 수 있다.
제 2 픽업부는 한 쌍이 상호 이웃하여 배치되고, 웨이퍼를 픽업하는 경우, 웨이퍼의 크기에 따라 웨이퍼 당 제 1 픽업부, 제 1 픽업부와 한 쌍의 제 2 픽업부 중 하나, 한 쌍의 제 2 픽업부 중 어느 하나가 대응되어 픽업하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치에 의하면, 다양한 웨이퍼의 크기에 구애받지 않고 픽업이 가능하므로 작업공정 및 작업시간을 단축시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 웨이퍼 이송용 픽업장치의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 종래 웨이퍼 이송용 픽업장치를 이용하여 5인치 웨이퍼 및 6인치 웨이퍼를 픽업하는 상태를 나타낸 도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치의 정면도 및 후면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 도 3에 도시된 웨이퍼 이송용 픽업장치의 평면도 및 사시도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치를 이용하여 5인치 웨이퍼 및 6인치 웨이퍼를 픽업하는 상태를 나타낸 도이다.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치의 정면도 및 후면도이고, 도 4의 (a) 및 (b)는 도 3에 도시된 웨이퍼 이송용 픽업장치의 평면도 및 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치는 크게 승강수단(100)과 몸체(200) 및 픽업수단(300)을 포함하여 구성된다.
승강수단(100)은 하기에 서술하는 몸체(200) 및 픽업수단(300)을 승강시키는 구성요소로써, 구동부(110)와 볼스크류(120)를 포함하여 이루어진다.
구동부(110)는 승강수단(100)이 구동될 수 있도록 구동력을 제공하는 구성요소로써 통상의 모터, 예를 들어 서보모터(servomotor)나 스텝 모터(stepper motor), AC모터, DC모터 등이 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 하기에 서술하는 픽업수단(300)의 하강 스트로크 제어가 가능한 서보모터를 사용하게 된다.
몸체(200)는 승강수단(100)과 연결되어 승강 동작되는 구성요소이며, 길이방향을 따라 픽업수단(300)이 배열된다.
픽업수단(300)은 몸체(200)에 근접하여 제공되는 다수의 웨이퍼(도 5의 W)를 픽업하는 구성요소로써, 종래의 웨이퍼 이송용 픽업장치와는 달리 본 발명에서는 픽업수단(300)이 제 1 픽업부(310)와 제 2 픽업부(320)로 이루어진다는 점에서 특징이 있다.
즉, 제 1 픽업부(310)와 제 2 픽업부(320)는 섞여서 몸체(200)의 길이방향을 따라 다수가 배열되는데, 제 2 픽업부(320)는 제 1 픽업부(310)보다 작은 크기로 형성되어 한 쌍이 상호 이웃하여 배치된다.
이러한 제 1 픽업부(310)와 제 2 픽업부(320)는 웨이퍼(W)에 접하여 지지하는 지지패드와, 흡입압을 제공하는 흡입압제공펌프(도시하지 않음)로부터 지지패드에 연결되는 흡입압유로(도시하지 않음)를 포함하여 구성되어 흡입압에 의해 웨이퍼(W)를 흡착하여 픽업하게 된다. 이와 같이 흡입압을 제공하는 흡입압제공펌프나 흡입압유로와 같은 구성은 공지의 기술로부터 이해 가능하며 본 발명의 요지가 아니므로, 자세한 설명 및 도시를 생략한다.
여기서, 지지패드는 실질적으로 웨이퍼(W)에 접하게 되므로, 접촉에 따른 웨이퍼(W)의 손상이나 파손을 방지할 수 있도록 부드러운 재질이나 어느 정도 탄성을 갖는 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 지지패드를 실리콘이나 고무, 합성수지 중 어느 하나의 재질로 형성하거나, 전술한 것과 같은 재질 중 어느 하나의 재질을 지지패드의 외면에 씌워, 예를 들어 코팅하여 형성할 수도 있다.
그리고, 도시된 도면에서는 10개의 제 1 픽업부(310)와 3개의 제 2 픽업부(320)가 사용되나 이러한 제 1 픽업부(310) 또는 제 2 픽업부(320)의 개수는 웨이퍼(W)의 크기나 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치가 설치되는 환경 등에 따라 적절한 개수로 증감할 수 있다. 특히, 제 1 픽업부(310)와 제 2 픽업부(320)의 개수를 더 늘리고자 할 경우에는 도면에 도시된 것과 같이, 몸체(200)의 중앙에 위치하는 제 2 픽업부(320)를 중심으로 양측에 4개의 제 1 픽업부(310)를 배열하고, 그 다음에 1개의 제 2 픽업부(320)가 배열되도록, 즉 제 1 픽업부(310)와 제 2 픽업부(320)를 4:1의 비율로 배치하여 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 제 1 픽업부(310)와 제 2 픽업부(320)에는 픽업하고자 하는 웨이퍼(W)의 위치를 인식할 수 있도록 센서(도시하지 않음)를 배치하여 사용할 수 있다. 즉, 센서를 통해 픽업수단(300)과 웨이퍼(W) 사이의 이동거리를 산출할 수 있고, 이를 이용하여 픽업수단(300)이 웨이퍼(W)에 근접하여 하강할 경우 승강수단(100)의 구동속도를 감속시켜 픽업수단(300)과 웨이퍼(W)가 강하게 접촉함으로써 발생할 수 있는 웨이퍼(W)의 손상이나 파손을 방지할 수 있다.
이하에서는 이러한 구성에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치를 이용하여 5인치 웨이퍼 및 6인치 웨이퍼를 픽업하는 상태를 나타낸 도이다
먼저, 도 5의 (a)를 참조하면, 픽업수단(300)을 통해 5인치 웨이퍼(W)를 픽업하는 상태가 나타나 있다.
즉, 픽업수단(300)의 하부측에 웨이퍼(W)를 순차적으로 공급하는 웨이퍼가이드(도시하지 않음)를 통해 순차적으로 5인치 웨이퍼(W)가 공급되면, 승강수단(100)의 동작에 따라 몸체(200)와 픽업수단(300)이 5인치 웨이퍼(W) 측을 향해 하강하게 된다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치에서는 픽업수단(300)이 제 1 픽업부(310)와 제 2 픽업부(320)가 섞인 상태로 배열되며, 이에 따라 각각의 5인치 웨이퍼(W)는 1개의 제 1 픽업부(310) 또는 1개의 제 2 픽업부(320)에 대응되어 픽업된다.
특히, 제 2 픽업부(320)는 제 1 픽업부(310)에 비해 크기가 작게 형성되므로 제 1 픽업부(310)에 비해 흡입압이 작을 수 있다. 따라서, 제 2 픽업부(320)는 한 쌍이 상호 이웃하여 배치되며, 5인치 웨이퍼(W) 하나에 한 쌍의 제 2 픽업부(320)가 대응되어 흡착, 픽업하게 되는 것이다.
다음, 도 5의 (b)는 픽업수단을 통해 6인치 웨이퍼를 픽업하는 상태이다.
이때, 도 5의 (b)에 도시된 픽업수단(300)을 도 5의 (a)에 도시된 픽업수단(300)과 비교해보면 제 1 픽업부(310)와 제 2 픽업부(320)의 위치가 바뀌지 않은 것을 알 수 있다.
즉, 6인치 웨이퍼(W)를 픽업하기 위해 6인치 웨이퍼(W)마다 1개의 제 1 픽업부(310) 또는 1개의 제 2 픽업부(320)와 한 쌍의 제 2 픽업부(320)가 대응되는 것이다.
따라서, 흡입압이 작을 수 있는 한 쌍의 제 2 픽업부(320) 중 하나만이 6인치 웨이퍼(W)에 대응되는 것이 아니라 제 2 픽업부(320) 중 하나와 제 1 픽업부(310)가 6인치 웨이퍼(W)에 대응되도록 배열되어 있으므로 원활하게 웨이퍼(W)를 픽업할 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 픽업장치는 5인치, 6인치와 같이 다양한 웨이퍼(W)의 크기에 따라 픽업수단(300)의 위치를 조절하지 않고도 원활하게 픽업이 가능한 유용한 발명인 것이다.
한편, 본 발명에서는 승강수단(100)을 통해 몸체(200)와 픽업수단(300)이 승강동작되는 것으로 설명하였으나, 픽업수단(300)의 하부측에 위치하여 몸체(200)에 근접하도록 웨이퍼(W)를 공급하는 웨이퍼가이드가 승강되도록 구성될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 승강수단 110: 구동부
120: 볼스크류 200: 몸체
300: 픽업수단 310: 제 1 픽업부
320: 제 2 픽업부 W: 웨이퍼

Claims (3)

  1. 웨이퍼 이송용 픽업장치에 있어서,
    승강수단과:
    상기 승강수단과 연결되어 승강 동작되는 몸체: 및
    상기 몸체의 길이방향을 따라 다수의 제 1 픽업부와 상기 제 1 픽업부보다 작은 다수의 제 2 픽업부가 섞여서 배열되고, 상기 몸체에 근접하여 제공되는 다수의 웨이퍼를 픽업하되, 상기 웨이퍼의 크기에 따라 상기 웨이퍼 당 상기 제 1 픽업부, 상기 제 1 픽업부와 상기 제 2 픽업부, 상기 제 2 픽업부 중 어느 하나가 대응되어 픽업하는 픽업수단을 포함하는 웨이퍼 이송용 픽업장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 픽업부 및 상기 제 2 픽업부는 흡입압에 의해 상기 웨이퍼를 흡착하여 픽업하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 픽업장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 픽업부는 한 쌍이 상호 이웃하여 배치되고,
    상기 웨이퍼를 픽업하는 경우,
    상기 웨이퍼의 크기에 따라 상기 웨이퍼 당 상기 제 1 픽업부, 상기 제 1 픽업부와 상기 한 쌍의 제 2 픽업부 중 하나, 상기 한 쌍의 제 2 픽업부 중 어느 하나가 대응되어 픽업하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 픽업장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108581294A (zh) * 2018-06-22 2018-09-28 君泰创新（北京）科技有限公司 掀起装置和太阳能电池焊接设备

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