KR20150030025A - 버퍼 영역을 갖는 웨이퍼 로더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 싱글 혹은 결합 웨이퍼를 로딩할 수 있는 웨이퍼 로더에 관한 것으로, 본체로부터 돌출되어 웨이퍼의 가장자리를 따라 배열되고 상기 웨이퍼의 가장자리가 삽입되는 그루브를 갖는 복수개의 로딩부들을 포함한다. 상기 로딩부는 상기 그루브가 정의되도록 서로 마주보는 내측면들을 갖는 제1 돌출부와 제2 돌출부 및 상기 내측면들 중 어느 하나가 리세스되어 정의되는 버퍼 영역을 포함한다. 상기 버퍼 영역은 싱글 혹은 결합 웨이퍼가 웨이퍼 로더와의 물리적 접촉에 의해 발생할 수 있는 웨이퍼의 파손 내지 손실을 억제할 수 있다.

Description

버퍼 영역을 갖는 웨이퍼 로더{WAFER LOADERS HAVING BUFFER REGIONS}
본 발명은 웨이퍼 로더에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 싱글 웨이퍼 혹은 캐리어와 본딩된 웨이퍼를 손상시키지 아니하고 안정적으로 탑재할 수 있는 웨이퍼 로더에 관한 것이다.
반도체 공정에서 웨이퍼에 대해 사진, 식각, 확산 등과 같은 공정 등이 수차례 반복되는 일반적이다. 여러 공정을 불량없이 진행하기 위해선 웨이퍼를 손상이나 충격을 받지 아니한 상태로 유지시키는 것이 필요하다. 웨이퍼 로더에 웨이퍼를 로딩하거나 혹은 로딩 상태에서 웨이퍼가 손상되거나 충격을 받는 경우 수율이 하락하거나 불량 치유를 위한 추가적인 처리 공정이 필요할 수 있다. 그러므로, 싱글 웨이퍼 혹은 캐리어와 본딩된 웨이퍼를 손상없이 안정적으로 로딩할 수 있는 웨이퍼 로더의 필요성이 대두될 수 있다.
본 발명은 상기 종래 기술에서의 요구에 부응하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 손상이나 충격없이 싱글 웨이퍼 혹은 캐리어와 본딩된 웨이퍼를 안정적으로 로딩할 수 있는 웨이퍼 로더를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 로더는 버퍼 영역을 구비하므로써 웨이퍼와의 물리적 접촉이나 마찰을 줄여 손상없이 웨이퍼를 안전하게 로딩할 수 있는 것을 일 특징으로 한다. 본 발명에 따른 웨이퍼 로더는 싱글 웨이퍼 혹은 캐리어와 본딩된 하나 이상의 웨이퍼를 손상없이 안전하게 로딩할 수 있는 것을 다른 특징으로 한다. 본 발명에 따른 웨이퍼 로더는 캐리어와 본딩된 웨이퍼를 로딩하기에 최적화되어 있는 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더는: 본체로부터 돌출되어 웨이퍼의 가장자리를 따라 배열된, 그리고 상기 웨이퍼의 가장자리가 삽입되는 그루브를 갖는 복수개의 로딩부들을 포함할 수 있다. 상기 로딩부는: 상기 그루브가 정의되도록 서로 마주보는 내측면들을 갖는 제1 돌출부와 제2 돌출부; 및 상기 내측면들 중 어느 하나가 리세스되어 정의되는 버퍼 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 버퍼 영역은 상기 어느 하나의 내측면이 리세스된 라운드 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 로딩부는 상기 어느 하나의 내측면이 리세스된 라운드 형태를 갖는 제2 버퍼 영역을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 로딩부는 상기 다른 하나의 내측면을 덮는 라이너를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 라이너는 상기 다른 하나의 내측면을 더 덮을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 로딩부는 상기 그루브의 바닥면을 구성하는 상기 본체의 일면으로부터 돌출되어 상기 그루브 내에서 삽입된 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 고정부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 로딩부는: 상기 제1 및 제2 돌출부들 중에서 어느 하나를 관통하는, 그리고 상기 웨이퍼를 상기 어느 하나의 돌출부의 내측면에 진공 흡착시키기 위한 흡입구; 및 상기 제1 및 제2 돌출부들 중에서 다른 하나를 관통하는, 그리고 상기 웨이퍼로부터 흐르는 액상 물질을 상기 그루브의 외부로 배출하기 위한 배출구; 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 돌출부들 중에서 적어도 어느 하나의 내측면은 상기 본체로부터 경사질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 돌출부들 중에서 어느 하나는 상기 본체로부터 수직 돌출되고, 다른 하나는 경사지게 돌출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 그루브는 입구는 넓고 상기 입구로부터 상기 본체를 향해 갈수록 좁아질 수 있다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 로더는 웨이퍼의 가장자리가 삽입되는 그루브를 갖는 본체를 포함할 수 있다. 상기 본체는 상기 본체로부터 상기 웨이퍼를 향해 돌출되어 상기 그루브를 정의하는 서로 마주보는 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부는 상기 그루브의 외곽을 정의하는 제1 내측면과 제2 내측면을 각각 포함할 수 있다. 상기 웨이퍼의 어느 일면은 상기 제1 돌출부의 제1 내측면에 인접하여 상기 그루부 내에 삽입될 수 있다. 상기 제2 돌출부는 상기 제2 내측면의 일부가 리세스되어 정의된 제1 버퍼 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 버퍼 영역은 상기 웨이퍼의 다른 일면을 상기 제2 돌출부의 제2 내측면으로부터 이격시킬 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출부는 상기 본체로부터 수직하게 돌출되고 상기 제2 돌출부는 상기 본체로부터 경사지게 돌출되어, 상기 그루부는 상기 본체로부터 상기 제1 및 제2 돌출부의 돌출 방향을 따라 갈수록 그 폭이 커질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1 내측면을 덮어 상기 웨이퍼의 어느 일면과 상기 제1 돌출부 사이에 제공된 라이너를 더 포함하고, 상기 라이너는 상기 본체에 비해 연한 물질을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 그루브를 정의하는 서로 마주보는 한쌍의 제1 및 제2 돌출부는 상기 웨이퍼의 가장자리가 로딩되는 로딩부를 구성하고, 상기 로딩부는 상기 웨이퍼의 가장자리를 따라 복수개 배치될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출부는 상기 제1 내측면의 일부가 리세스되어 정의된 제2 버퍼 영역을 포함하고, 상기 제2 버퍼 영역은 상기 웨이퍼의 어느 일면을 상기 제1 돌출부의 제1 내측면으로부터 이격시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 로더는 웨이퍼와의 접촉을 피할 수 있는 버퍼 영역을 포함하므로써 물리적 접촉에 따른 손상이나 충격없이 웨이퍼를 로딩할 수 있다. 아울러, 웨이퍼 로더는 라이너나 고정부 등을 더 포함하므로써 웨이퍼와의 마찰을 없애거나 줄이고 안정적인 웨이퍼 로딩을 구현할 수 있다. 특히, 버퍼 영역으로 인해 캐리어와 본딩된 하나 이상의 웨이퍼를 안전하게 핸들링할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼의 손상이나 충격을 줄여 수율을 향상시키고, 웨이퍼 불량의 사전 차단으로 공정 비용을 감축시고, 웨이퍼 불량에 따른 추가적인 처리 공정을 피할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더를 도시한 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더의 로딩부에 웨이퍼가 탑재된 구조를 도시한 단면도들이다.
도 2b는 도 2a의 일부를 확대 도시한 단면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더의 로딩부에 캐리어가 부착된 웨이퍼가 탑재된 구조를 도시한 단면도들이다.
도 3a 및 3b는 비교예들을 도시한 단면도들이다.
도 4a 내지 4k는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더에 있어서 로딩부의 변형예들을 도시한 단면도들이다.
도 5a 내지 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더에 있어서 로딩부의 다른 변형예들을 도시한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 로더를 도시한 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 로더를 응용한 웨이퍼 카세트를 도시한 사시도이다.
도 7b 및 7c는 웨이퍼 카세트에 응용되는 웨이퍼 로더들을 도시한 사시도들이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 로더를 응용한 웨이퍼 운반용 박스를 도시한 사시도이다.
도 8b는 웨이퍼 운반용 박스에 응용되는 웨이퍼 로더를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 웨이퍼 로더를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.
<웨이퍼 로더의 일례>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 제1 웨이퍼 로더(1)는 본체(10) 그리고 본체(10)로부터 돌출된 복수개의 로딩부들(11,12,13)을 포함할 수 있다. 로딩부들(11,12,13)은 웨이퍼(100)가 삽입되기에 적합한 가령 "V"자 형태를 갖는 그루브들(115,125,135)을 각각 포함할 수 있다.
로딩부들(11-13)은 웨이퍼(100)의 가장자리를 따라 배열될 수 있다. 예컨대, 로딩부들(11-13)은 웨이퍼(100)의 6시 방향에 위치하는 제1 로딩부(11), 8시 방향에 위치하는 제2 로딩부(12), 그리고 4시 방향에 위치하는 제3 로딩부(13)를 포함할 수 있다.
제1 로딩부(11)는 웨이퍼(100)의 가장자리가 삽입되는 그루브(115)가 정의되도록 "V"자 형태로 벌어진 2개의 돌출부들(111,113)을 포함할 수 있다. 유사하게, 제2 로딩부(12)는 그루브(125)가 정의되도록 "V"자 형태로 벌어진 2개의 돌출부들(121,123)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제3 로딩부(13)는 그루브(135)가 정의되도록 "V"자 형태로 벌어진 2개의 돌출부들(131,133)을 포함할 수 있다.
로딩부들(11-13)의 수와 위치는 본 명세서에 기재된 것에 한정되지 아니하며 다양하게 변경될 수 있다. 제1 내지 제3 로딩부들(11-13)은 본체(10)와 합체되어 하나의 일체화된 구조(one single body)를 이룬다.
제1 웨이퍼 로더(1)는 임의의 재질로 구성될 수 있다. 가령 제1 웨이퍼 로더(1)는 금속, 유리, 폴리머, 탄소섬유 등 경한 재질(stiff material)로 구성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제1 웨이퍼 로더(1)는 폴리머(polymer), 가령 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 등 중에서 어느 하나 혹은 2 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 제1 웨이퍼 로더(1)는 웨이퍼(100)를 실질적으로 수직한 상태로 탑재할 수 있다.
제1 로딩부(11)는, 도 2a에서 후술한 바와 같이, 웨이퍼(100)의 파손을 억제할 수 있는 버퍼 영역(117)을 포함할 수 있다. 버퍼 영역(117)은 제2 로딩부(12) 및 제3 로딩부(13)에도 역시 포함될 수 있다. 이하에선, 제1 로딩부(11)에 대해서 설명한다. 하기 제1 로딩부(11)에 관한 설명은 제2 로딩부(12) 및 제3 로딩부(13)에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 웨이퍼(100)라 함은 도 2a에 도시된 바와 같이 디바이스가 제조되는 싱글 웨이퍼(single wafer), 혹은 도 2c에 도시된 바와 같이 캐리어가 부착된 결합 웨이퍼(bonded wafer)를 가르킨다.
<그루브의 형태>
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더의 로딩부에 웨이퍼가 탑재된 구조를 도시한 단면도들이다. 도 2b는 도 2a의 일부를 확대 도시한 단면도이다. 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더의 로딩부에 캐리어가 부착된 웨이퍼가 탑재된 구조를 도시한 단면도들이다. 도 3a 및 3b는 비교예들을 도시한 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 서로 마주보는 제1 돌출부(111)와 제2 돌출부(113), 그리고 제1 및 제2 돌출부들(111,113) 사이에 웨이퍼(100)가 삽입되는 그루브(115)을 포함할 수 있다. 일례로, 제1 돌출부(111)는 본체(10)로부터 실질적으로 수직 돌출되고 제2 돌출부(113)는 본체(10)로부터 경사지게 돌출될 수 있다. 일례로, 제2 돌출부(113)는 제1 돌출부(111)에 대해 대략 90도 이내의 다양한 각도(A)，가령 30도로 경사져 있을 수 있다. 제1 돌출부(111)는 제2 돌출부(113)와 동일하거나 유사한 높이를 가질 수 있다. 그루브(115)는 제1 돌출부(111)와 제2 돌출부(113) 사이에서 정의될 수 있고, 입구는 넓고 바닥은 좁은 "V"자 형태를 가질 수 있다. 그루부(115)의 입구가 상대적으로 넓으므로 웨이퍼(100)의 그루브(115)로의 진입이 용이해질 수 있다.　본 실시예에 따르면, 제1 로딩부(11)는 버퍼 영역(117)을 포함하므로써 제1 로딩부(11)에 직접 닿는 웨이퍼(100)의 일부를 보호할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 그루브(115)의 바닥면(115b)은 웨이퍼(100)의 가장자리 측면(100a)과 부합하는 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 웨이퍼(100)의 가장자리 측면(100a)이 볼록한 경우 그루브(115)의 바닥면(115b)은 오목할 수 있다.
도 2a를 다시 참조하면, 웨이퍼(100)는 그루브(115)에 삽입되어 제1 웨이퍼 로더(1)에 로딩되고, 제1 돌출부(111)의 제1 내측면(111s)에 혹은 제2 돌출부(113)의 제2 내측면(113s)에 접촉될 수 있다. 제1 내측면(111s)은 본체(10)에 대해 실질적으로 수직할 수 있다. 제2 돌출부(113)는 제2 내측면(113s)의 일부가 함몰되어 정의된 버퍼 영역(117)을 포함할 수 있다. 버퍼 영역(117)은 제2 돌출부(113)의 하단에 형성될 수 있다. 버퍼 영역(117)은 타원(oval), 반원(hemispherical) 등과 같이 제2 내측면(113s)이 오목하게 리세스된 라운드 형태를 가질 수 있다. 웨이퍼(100)가 그루브(115)에 삽입될 때, 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)는 버퍼 영역(117)에 의해 제2 돌출부(113)와의 직접적인 접촉이 억제될 수 있다.
본 실시예와 다르게, 도 3a에 도시된 것처럼 로딩부(11r)가 제1 돌출부(111r)와 제2 돌출부(113r) 사이에 "V"자 형태의 그루브(115r)를 가지되 버퍼 영역을 가지지 않는 경우, 웨이퍼(100)가 그루브(115r)에 삽입될 때 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)가 제2 내측면(113rs)에 접촉될 수 있다. 이러한 직접 접촉에 의해 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)에 스크랫치가 생기거나, 파손되거나, 혹은 웨이퍼(100)나 제2 돌출부(113r)에서 야기된 파티클이 발생할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 버퍼 영역(117)이 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)가 제2 내측면(113s)에 접촉되는 것을 방해하므로써 상기 스크랫치, 파손, 파티클 발생이 억제될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 웨이퍼(100)를 화학기계적연마 혹은 그라인딩 공정으로 박형화하는 경우 웨이퍼(100)를 용이하게 핸들링하기 위해 캐리어(120)를 접착막(110)을 이용하여 웨이퍼(100)에 부착하는 경우가 있을 수 있다. 예컨대, 웨이퍼(100)의 후면을 연마하여 웨이퍼(100) 내에 형성된 관통전극(TSV)을 노출시키는 공정이 진행할 필요성이 있을 수 있다. 이 경우, 웨이퍼(100)의 전면 상에 캐리어(120)를 부착한 상태에서 웨이퍼(100)의 후면을 연마할 수 있다. 캐리어(120)는 웨이퍼(100)와 동일하거나 유사한 실리콘 웨이퍼, 혹은 유리 기판일 수 있다. 본 명세서에선 캐리어(120)와 결합된 웨이퍼(100)를 결합 웨이퍼(bonded wafer)라고 지칭하기로 한다.
결합 웨이퍼(100)는 제2 돌출부(113)와 대면하도록 캐리어(120)는 제1 돌출부(111)와 대면하도록 제1 로딩부(11)에 로딩될 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이 버퍼 영역이 없는 그루브(115r)에 결합 웨이퍼(100)가 삽입될 때, 결합 웨이퍼(100)가 제2 내측면(113rs)에 직접 접촉되어 결합 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)에 기계적 스트레스가 가해질 수 있다. 접착막(110)이 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)까지 형성되지 않은 경우 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)는 상기 기계적 스트레스에 더 취약해질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 버퍼 영역(117)에 의해 결합 웨이퍼(100)가 제2 내측면(113s)에 직접 접촉되지 않으므로써 결합 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)는 기계적 스트레스로부터 자유로울 수 있다.
<로딩부의 변형예들>
도 4a 내지 4k는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더에 있어서 로딩부의 변형예들을 도시한 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 웨이퍼(100)가 비스듬하게 로딩될 수 있게끔 구성될 수 있다. 일례로, 제1 내측면(111s)은 본체(10)로부터 오르막 경사지게 기울어질 수 있다. 제1 내측면(111s)의 제1 경사(θ1)는 90도 미만, 가령 80도 이상일 수 있다. 일례에 따르면, 제1 경사(θ1)는 85도 이상일 수 있다. 제1 내측면(111s)이 경사져 있어서 웨이퍼(100)는 제1 돌출부(111)쪽으로 비스듬히 기울어져 로딩될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 그루브(115)에 삽입된 웨이퍼(100)를 진공 흡착할 수 있게끔 구성될 수 있다. 일례로, 제1 돌출부(111)는 제1 돌출부(111)를 수평하게 관통하는 흡입구(111h)를 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 제1 로딩부(11)는 액상 물질을 배출할 수 있게끔 구성될 수 있다. 일례로, 제2 돌출부(113)와 본체(10)와의 경계 부위에 인접한 제2 돌출부(113)의 하단을 관통하는 배출구(113h)를 더 포함할 수 있다. 배출구(113h)를 통해 웨이퍼(100)에 묻어있는 에천트, 세정액, 물 등의 액상 물질이 중력에 의해 자연스럽게 배출될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 제1 내측면(111s)을 덮는 라이너(112)를 더 포함할 수 있다. 라이너(112)는 본체(10)에 비해 연한 폴리머를 포함할 수 있다. 라이너(112)는 제1 돌출부(111)와 웨이퍼(100) 간의 충격과 마찰을 줄어들게 할 수 있어, 웨이퍼(100)는 제1 로딩부(11)에 손상없이 로딩될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 라이너(112)는 제2 내측면(113s) 및/또는 그루브(115)의 바닥면(115b)을 더 덮도록 확장될 수 있다. 웨이퍼(100)가 그루브(115)에 삽입될 때 티칭(teaching) 불량으로 인해 제2 내측면(113s)에 접촉되더라도, 웨이퍼(100)는 라이너(112)에 의해 스크랫치나 파손으로부터 보호될 수 있다.
도 4e를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 본체(10)와 일체화된 고정부(114)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 고정부(11)는 그루브(115)의 바닥면(115b)으로부터 돌출된 돌기 형태를 가질 수 있다. 고정부(114)의 돌출 방향은 수직하거나, 혹은 제1 돌출부(111)나 제2 돌출부(113)쪽으로 기울져 있을 수 있다. 고정부(114)는 본체(10)와 동일하거나 유사한 물질, 가령 경질의 폴리머(stiff polymer)로 구성될 수 있다. 일례에 따르면, 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)가 고정부(114)와 제1 돌출부(111) 사이에 고정되므로써 웨이퍼(100)가 제1 로딩부(11)에 안정적으로 탑재될 수 있다.
도 4f를 참조하면, 고정부(114)는 착탈 가능하게 본체(10)에 결합될 수 있다. 일례로, 그루브(115)의 바닥면(115b)에 삽입홀(10h)이 마련되어 있고 고정부(114)의 삽입부(114i)가 삽입홀(10h)에 끼워질 수 있다. 삽입부(114i)는 가령 쐐기 혹은 나사 형태일 수 있다.
도 4g를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 제2 내측면(113s)의 일부가 함몰되어 정의된 제2 버퍼 영역(118)을 더 포함할 수 있다. 제2 버퍼 영역(118)은 제2 돌출부(113)의 상단에 타원(oval), 반원(hemispherical) 등과 같은 오목하게 라운드된 형태를 가질 수 있다. 오목하게 라운드된 형태를 가질 수 있다. 웨이퍼(100)가 그루브(115)에 삽입될 때, 웨이퍼(100)가 티칭(teaching) 불량으로 인해 제2 돌출부(113)에 충돌하더라도 제2 버퍼 영역(118)의 라운드 형태가 웨이퍼(100)와 제2 돌출부(113) 간의 충격을 완화할 수 있다.
도 4h를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 부츠(boots) 형상의 그루브(115)를 포함할 수 있다. 일례로, 제1 돌출부(111) 및 제2 돌출부(113)는 본체(10)로부터 수직하게 돌출되고 제2 내측면(113s)은 경사져 있을 수 있다. 버퍼 영역(117)은 노우즈(nose) 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 그루브(115)는 그 바닥면으로 갈수록 좁아지다가 버퍼 영역(117)에 의해 확장될 수 있다. 제2 내측면(113s)은 도 4a의 제1 내측면(111s)의 제1 경사(θ1)와 동일하거나 작은 제2 경사(θ2)를 가질 수 있다. 다른 예로, 제2 내측면(113s)은 실질적으로 수직, 즉 제2 경사(θ2)는 90도일수 있다.
도 4i를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 제2 내측면(113s)으로부터 볼록한 마운드(119)를 더 포함할 수 있다. 마운드(119)는 라운드된 형태를 가질 수 있다. 웨이퍼(100)가 그루브(115)에 삽입될 때, 웨이퍼(100)가 티칭(teaching) 불량으로 인해 제2 돌출부(113)에 충돌하더라도 마운드(119)의 라운드 형태가 웨이퍼(100)와 제2 돌출부(113) 간의 충격을 완화할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제1 돌출부(111)와 제2 돌출부(113)는 "V"자 형태로 벌어지지 아니하고 수직하게 돌출될 수 있다.
도 4j를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 제1 돌출부(111)에 비해 수직 길이가 짧은 제2 돌출부(113)를 포함할 수 있다. 제2 내측면(113s)은 곡선형으로 경사질 수 있다. 제2 내측면(113s)이 곡선형으로 경사져 있어 버퍼 영역(117)이 정의될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 버퍼 영역(117)은 도 2a의 그루브(115)에 대응할 수 있다.
도 4k를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 제1 내측면(111s)의 일부가 함몰되어 형성된 제3 버퍼 영역(119)을 더 포함할 수 있다. 제3 버퍼 영역(119)은 제1 돌출부(111)의 하단에 형성된 타원(oval), 반원(hemispherical) 등과 오목하게 라운드된 형태를 가질 수 있다. 웨이퍼(100)의 가장자리(100e)는 버퍼 영역(117) 및 제3 버퍼 영역(119)에 의해 제2 돌출부(113) 및 제1 돌출부(111)와의 접촉을 피할 수 있다.
도 1에 도시된 제2 로딩부(12) 및/또는 제3 로딩부(13)는 제1 로딩부(11)와 동일하거나 유사하게 구성될 수 있다. 일례로, 제1 내지 제3 로딩부들(11-13)은 도 4a 내지 4k 중 어느 하나, 가령 도 4a에 도시된 것처럼 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1 로딩부(11)는 도 4a 내지 4k 중 어느 하나, 가령 도 4b에 도시된 것처럼 구성되고, 제2 로딩부(12)와 제3 로딩부(13)는 다른 하나, 가령 도 4j에 도시된 것처럼 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 내지 제3 로딩부들(11-13)은 도 4a 내지 4k 중 서로 다른 어느 하나로 각각 구성될 수 있다.
제1 내지 제3 로딩부들(11-13)는 각각 버퍼 영역(117)을 포함하고 도 4a 내지 4k를 참조하여 설명한 제1 경사(θ1), 흡입구(111h), 배출구(113h), 라이너(112), 고정부(114), 제2 버퍼 영역(118), 제2 경사(θ2), 노우즈형의 버퍼 영역(117), 마운드(119), 짧은 제2 돌출부(113), 제3 버퍼 영역(119) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이에 대해선 도 5a 내지 5f를 참조하여 설명한다.
<로딩부의 다른 변형예들>
도 5a 내지 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로더에 있어서 로딩부의 다른 변형예들을 도시한 단면도들이다. 전술한 바와 같이, 웨이퍼(100)라 함은 특별한 언급이 없는 한 싱글 웨이퍼 혹은 결합 웨이퍼를 가르킨다.
도 5a를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 버퍼 영역(117)을 포함하고, 이에 더하여 웨이퍼(100)를 비스듬히 로딩할 수 있게 하는 제1 경사(θ1), 웨이퍼(100)를 견고히 고정시키는 고정부(114), 그리고 웨이퍼(100)와 제1 돌출부(111) 간의 마찰을 줄이는 라이너(112)를 더 포함할 수 있다. 고정부(114)는 본체(10)와 일체화된 것일 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 버퍼 영역(117)을 포함하고, 이에 더하여 버퍼 영역(117) 위쪽에 제공된 제2 버퍼 영역(118), 웨이퍼(100)를 진공 흡입할 수 있는 흡입구(111h), 그리고 웨이퍼(100)에 묻어있을 수 있는 에천트와 같은 액상 물질을 배출할 수 있는 배출구(113h)를 더 포함할 수 있다. 아울러, 제1 로딩부(11)는 웨이퍼(100)를 비스듬히 로딩할 수 있게 하는 제1 경사(θ1), 본체(10)와 일체화된 고정부(114), 그리고 웨이퍼(100)와 제1 돌출부(111) 간의 마찰을 줄이는 라이너(112)를 더 포함할 수 있다. 흡입구(111h)는 라이너(112)를 더 관통할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 버퍼 영역(117)을 포함하고, 이에 더하여 본체(10)와 일체화된 고정부(114), 그리고 웨이퍼(100)와 제1 돌출부(111) 간의 마찰을 줄이는 라이너(112)를 더 포함할 수 있다. 버퍼 영역(117)은 노우즈 형태를 가지며 제2 내측면(113s)이 제2 경사(θ2)를 가지고 있어, 그루브(115)는 그 입구가 넓은 부츠 형태를 가질 수 있다. 고정부(114)는 제1 돌출부(111)를 향해 기울어진 돌기 형태를 가질 수 있다.
도 5d를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 버퍼 영역(117)을 포함하고. 이에 더하여 본체(10)와 일체화된 고정부(114), 웨이퍼(100)와 제1 돌출부(111) 간의 마찰을 줄이는 라이너(112), 그리고 제2 내측면(113s)으로부터 볼록하게 돌출된 마운드(119)를 더 포함할 수 있다. 고정부(114)는 제2 돌출부(113)를 향해 기울어진 돌기 형태를 가질 수 있다.
도 5e를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 버퍼 영역(117)을 포함하고, 이에 더하여 웨이퍼(100)와 제1 로딩부(11) 간의 마찰을 줄이는 라이너(112), 그리고 웨이퍼(100)를 견고히 고정시키는 고정부(114)를 더 포함할 수 있다. 라이너(112)는 제1 내측면(111s)에서부터 제2 내측면(113s)을 향해 연속적으로 연장될 수 있다. 고정부(114)는 나사 구조를 가진 삽입부(114i)에 의해 본체(10)에 나사 결합될 수 있다.
도 5f를 참조하면, 제1 로딩부(11)는 버퍼 영역(117)을 포함하고, 이에 더하여 제1 돌출부(111)의 하단에 형성된 제3 버퍼 영역(119), 제1 내측면(111s)에서부터 제2 내측면(113s)을 향해 연속적으로 연장된 라이너(112), 그리고 본체(10)와 일체화되고 제2 돌출부(113)를 향해 기울어진 돌기 형태의 고정부(114)를 더 포함할 수 있다.
도 5a 내지 5f를 참조하여 설명한 것은 제2 로딩부(12) 및 제3 로딩부(13)에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 일례로, 제1 내지 제3 로딩부들(11-13)은 도 5a 내지 5f 중 어느 하나, 가령 도 5a에 도시된 것처럼 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1 로딩부(11)는 도 5a 내지 5f 중 어느 하나, 가령 도 5a에 도시된 것처럼 구성되고, 제2 로딩부(12)와 제3 로딩부(13)는 다른 하나, 가령 도 5e에 도시된 것처럼 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 내지 제3 로딩부들(11-13)은 도 5a 내지 5f 중 서로 다른 어느 하나로 각각 구성될 수 있다.
<웨이퍼 로더의 다른 예>
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 로더를 도시한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 제2 웨이퍼 로더(2)는 본체(20) 그리고 본체(20)로부터 돌출된 제1 내지 제3 로딩부들(11,12,13)을 포함할 수 있다. 제1 로딩부(11)는 그루브(115)가 정의되도록 "V"자 형태로 벌어진 2개의 돌출부들(111,113)을 포함할 수 있다. 유사하게, 제2 로딩부(12)는 그루브(125)가 정의되도록 "V"자 형태로 벌어진 2개의 돌출부들(121,123)을 포함하고, 제3 로딩부(13)는 그루브(135)가 정의되도록 "V"자 형태로 벌어진 2개의 돌출부들(131,133)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 로딩부들(11,12,13)은 웨이퍼(100)의 가장자리를 따라 배열될 수 있다. 예컨대, 제1 로딩부(11)는 웨이퍼(100)의 6시 방향에 상당하는 위치에, 제2 로딩부(12)는 웨이퍼(100)의 9시 방향에 상당하는 위치에, 제3 로딩부(13)는 웨이퍼(100)의 3시 방향에 상당하는 위치에 배치될 수 있다.
제2 웨이퍼 로더(2)는 웨이퍼(100)를 실질적으로 수직하거나 수평한 상태로 탑재할 수 있다. 제2 로딩부(12)와 제3 로딩부(13)는 웨이퍼(100)의 3시 및 9시 방향에 상당하는 가장자리가 삽입되게끔 배치되어 있어서 제2 웨이퍼 로더(2)는 수평 상태의 웨이퍼(100)를 안정적으로 로딩할 수 있다.
제1 웨이퍼 로더(1)에 관한 설명은 제2 웨이퍼 로더(2)에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
<응용예>
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 로더를 응용한 웨이퍼 카세트를 도시한 사시도이다. 도 7b 및 7c는 웨이퍼 카세트에 응용되는 웨이퍼 로더들을 도시한 사시도들이다.
도 7a를 참조하면, 웨이퍼 카세트(1000)는 복수개의 싱글 혹은 결합 웨이퍼들(100)을 수직 상태로 탑재할 수 있는 슬롯(1010)을 포함할 수 있다. 슬롯(1010)은 본 실시예들에 따른 웨이퍼 로더들(1,2) 중 어느 하나가 복수개 배열된 것을 포함할 수 있다.
예컨대, 도 7b에 도시된 바와 같이 슬롯(1010)은 일정한 간격으로 혹은 간격없이 수평 배열된 복수개의 제1 웨이퍼 로더들(1)로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 슬롯(1010)은 도 7c에서와 같이 수평 배열된 복수개의 제2 웨이퍼 로더들(2)로 구성될 수 있다. 본 발명을 이에 한정하려는 의도는 전혀 아닌 단지 일례로서, 웨이퍼 카세트(1000)의 슬롯(1010)은 웨이퍼(100)의 좌우측 가장자리들이 삽입될 수 있는 제2 웨이퍼 로더들(2)로 구성될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 로더를 응용한 웨이퍼 운반용 박스를 도시한 사시도이다. 도 8b는 웨이퍼 운반용 박스에 응용되는 웨이퍼 로더를 도시한 사시도이다.
도 8a를 참조하면, 가령 FOUP(front opening unified pod) 내지 FOSB(front opening shipping box)와 같은 웨이퍼 운반용 박스(2000)는 복수개의 싱글 혹은 결합 웨이퍼들(100)을 수평 상태로 탑재할 수 있는 슬롯(2010)이 내장된 박스(2020)와, 박스(2020)를 밀폐시킬 수 있는 도어(2030)를 포함할 수 있다. 슬롯(2010)은 본 실시예들에 따른 웨이퍼 로더들(1,2) 중 어느 하나가 복수개 배열된 것을 포함할 수 있다.
예컨대, 도 8b에 도시된 바와 같이 슬롯(2010)은 일정한 간격으로 혹은 간격없이 수직 배열된 복수개의 제2 웨이퍼 로더들(2)로 이루어질 수 있다.
본 실시예들에 따른 웨이퍼 로더들(1,2)은 상기 웨이퍼 카세트(1000)나 웨이퍼 운반용 박스(2000)와 같은 웨이퍼 캐리어에 제한적으로 적용되는 것이 아니라, 웨이퍼 트랜스퍼나 로딩 설비와 같은 웨이퍼가 로딩되는 모든 장치에 응용될 수 있다.
이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 본체로부터 돌출되어 웨이퍼의 가장자리를 따라 배열된, 그리고 상기 웨이퍼의 가장자리가 삽입되는 그루브를 갖는 복수개의 로딩부들을 포함하고,
    상기 로딩부는:
    상기 그루브가 정의되도록 서로 마주보는 내측면들을 갖는 제1 돌출부와 제2 돌출부; 및
    상기 내측면들 중 어느 하나가 리세스되어 정의되는 버퍼 영역을 포함하는 웨이퍼 로더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼 영역은 상기 어느 하나의 내측면이 리세스된 라운드 형태를 갖는 웨이퍼 로더.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로딩부는 상기 어느 하나의 내측면이 리세스된 라운드 형태를 갖는 제2 버퍼 영역을 더 포함하는 웨이퍼 로더.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로딩부는 상기 다른 하나의 내측면을 덮는 라이너를 더 포함하는 웨이퍼 로더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 라이너는 상기 다른 하나의 내측면을 더 덮는 웨이퍼 로더.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 로딩부는 상기 그루브의 바닥면을 구성하는 상기 본체의 일면으로부터 돌출되어 상기 그루브 내에서 삽입된 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 고정부를 더 포함하는 웨이퍼 로더.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로딩부는:
    상기 제1 및 제2 돌출부들 중에서 어느 하나를 관통하는, 그리고 상기 웨이퍼를 상기 어느 하나의 돌출부의 내측면에 진공 흡착시키기 위한 흡입구; 및
    상기 제1 및 제2 돌출부들 중에서 다른 하나를 관통하는, 그리고 상기 웨이퍼로부터 흐르는 액상 물질을 상기 그루브의 외부로 배출하기 위한 배출구;
    중에서 적어도 어느 하나를 더 포함하는 웨이퍼 로더.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 돌출부들 중에서 적어도 어느 하나의 내측면은 상기 본체로부터 경사진 웨이퍼 로더.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 돌출부들 중에서 어느 하나는 상기 본체로부터 수직 돌출되고, 다른 하나는 경사지게 돌출되는 웨이퍼 로더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 그루브는 입구는 넓고 상기 입구로부터 상기 본체를 향해 갈수록 좁아지는 웨이퍼 로더.
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