KR20210072698A - 판상물 유지구 - Google Patents

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KR20210072698A
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Abstract

본 발명은, 요철이나 기복이 있는 웨이퍼 등의 판상물을 확실하게 흡인 유지할 수 있는 판상물 유지구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
판상물 유지구는, 흡인원에 연결하는 연결구와 유지면을 갖는 유지 베이스와, 유지면에 설치된 제1 O링과, 제1 O링의 내측에 설치된 제2 O링과, 제1 O링과 제2 O링 사이에 개구되어 연결구로 연통되는 흡인 구멍과, 제1 O링의 외주에서 유지면과 판상물 사이에 액체 시일을 형성하는 액체 공급 기구를 포함한다.

Description

판상물 유지구{PLATE-LIKE OBJECT HOLDER}
본 발명은, 웨이퍼 등의 판상물을 흡인 유지하는 판상물 유지구에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 각 디바이스 칩은 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기기기에 이용된다.
디바이스가 형성되는 웨이퍼는, 실리콘 잉곳, SiC 잉곳 등의 잉곳을 와이어 톱, 레이저 가공 장치에 의해 슬라이스함으로써 생성된다. 잉곳으로부터 슬라이스된 웨이퍼의 표면 및 이면은, 연삭 및 연마함으로써 경면으로 마무리된다(예컨대 특허문헌 1 및 2 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-94221호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2016-111143호 공보
그러나, 잉곳으로부터 슬라이스된 웨이퍼에는 요철이나 기복이 있어, 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지면을 갖는 유지구에 의해 웨이퍼를 반송할 때, 웨이퍼와 유지면 사이에 간극이 형성되어 버려, 이 간극으로부터 외기가 유입됨으로써 유지구의 유지면으로부터 웨이퍼가 낙하한다고 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 요철이나 기복이 있는 웨이퍼 등의 판상물을 확실하게 흡인 유지할 수 있는 판상물 유지구를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 판상물을 흡인 유지하는 판상물 유지구로서, 흡인원에 연결하는 연결구와 유지면을 갖는 유지 베이스와, 상기 유지면에 설치된 제1 O링과, 상기 제1 O링의 내측에 설치된 제2 O링과, 상기 제1 O링과 상기 제2 O링 사이에 개구되어 상기 연결구로 연통되는 흡인 구멍과, 상기 제1 O링의 외주에서 상기 유지면과 판상물 사이에 액체 시일을 형성하는 액체 공급 기구를 구비한 판상물 유지구가 제공된다.
본 발명에 따르면, 제1 및 제2 O링과 판상물 사이에 간극이 형성되어 버린 경우라도, 제1 O링의 외주가 액체로 시일되기 때문에, 제1 및 제2 O링과 웨이퍼와의 간극으로부터 외기가 유입되는 것이 억제되고, 요철이나 기복이 있는 웨이퍼 등의 판상물을 확실하게 흡인 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시형태의 판상물 유지구의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 판상물 유지구의 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 유지 베이스를 아래쪽에서 본 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 판상물 유지구로 판상물을 유지하고 있는 상태를 나타낸 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 판상물 유지구를 구비한 연삭 장치의 사시도.
이하, 본 발명 실시형태의 판상물 유지구에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 전체를 부호 2로 나타낸 판상물 유지구는, 흡인원에 연결하는 연결구를 가짐과 더불어 유지면을 구비한 유지 베이스(4)와, 유지 베이스(4)를 이동하는 이동 기구(6)를 구비한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 유지 베이스(4)는, 원판형의 주부(8)와, 주부(8)의 상면 중앙부로부터 위쪽으로 연장되는 원통부(10)와, 원통부(10)의 상단에 고정되어 원통부(10)보다 대직경의 원 형상 빠짐 방지편(12)을 포함한다. 원통부(10)에는 직경 방향 외측으로 돌출되는 원통형의 연결구(14)가 부설되어 있고, 이 연결구(14)는 유로(16)를 통해 흡인원(18)에 연결되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 흡인원(18)은, 전체적으로 원통형의 이젝터(20)와, 이젝터(20)에 유로(22)를 통해 연결되고 이젝터(20)에 에어를 공급하는 에어 공급원(24)과, 유로(22)를 개폐하는 밸브(26)를 갖는다. 이젝터(20)의 축방향 중간부에는 다른 부분보다 내경이 작은 소직경부(20a)가 마련되어 있다. 이 소직경부(20a)에는, 유지 베이스(4)의 연결구(14)까지 연장되는 유로(16)가 접속되고, 이젝터(20)의 축방향 일단부에는, 에어 공급원(24)까지 연장되는 유로(22)가 접속되어 있다.
그리고, 흡인원(18)에 있어서는, 밸브(26)를 개방한 상태에서 에어 공급원(24)을 작동시켜, 에어 공급원(24)으로부터 이젝터(20)에 유로(22)를 통해 고압 에어를 공급하면 소직경부(20a)의 압력이 저하되고, 이것에 의해 소직경부(20a)에 부압이 발생하여 유로(16)로부터 공기를 흡인하도록 되어 있다. 또한, 흡인원(18)에 대해서는, 흡인 펌프로부터 구성되어 있어도 좋지만, 흡인원(18)은 후술하는 액체 공급 기구(34)의 액체를 빨아 들이는 경우가 있기 때문에, 이젝터(20)의 축방향 타단부로부터 고압 에어와 함께 액체가 배출되는 전술하는 이젝터(20)를 포함하는 구성이 바람직하다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 판상물 유지구(2)는, 유지면을 구성하는 주부(8)의 하면에 설치된 제1 O링(28)과, 제1 O링(28)의 내측에 설치된 제2 O링(30)과, 제1 O링(28)과 제2 O링(30) 사이에 개구되어 연결구(14)로 연통하는 흡인 구멍(32)과, 제1 O링(28)의 외주에서 유지면과 판상물 사이에 액체 시일을 형성하는 액체 공급 기구(34)를 더 구비한다.
제1 O링(28) 및 제2 O링(30)은 모두 합성고무 등의 탄성 변형 가능한 적절한 재료로 형성되어 있고, 제2 O링(30)의 직경은 제1 O링(28)의 직경보다 작다. 도 2에 도시된 바와 같이, 주부(8)의 하면에는, 제1 환형홈(36)과, 제1 환형홈(36)의 내측에 배치되고 제1 환형홈(36)보다 소직경의 제2 환형홈(38)이 형성되어 있다. 그리고, 제1 환형홈(36)에 제1 O링(28)이 설치되고, 제2 환형홈(38)에 제2 O링(30)이 설치되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 주부(8)의 하면에 개구되어 있는 흡인 구멍(32)은, 제1 O링(28)과 제2 O링(30) 사이에서 주부(8)의 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개(본 실시형태에서는 4개) 형성되어 있다. 도 2를 참조함으로써 이해되는 바와 같이, 각 흡인 구멍(32)은 원통부(10)의 내부 및 연결홈(14)으로 연통하고 있다.
그리고, 판상물 유지구(2)에 있어서는, 흡인원(18)을 작동시켜, 흡인 구멍(32)에 흡인력을 생성함으로써, 웨이퍼 등의 판상물을 주부(8)의 하면에서 흡인 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 유지 베이스(4)의 주부(8)의 하면이 판상물을 유지하는 유지면을 구성하고 있다. 또한, 주부(8)의 하면에서 판상물을 흡인 유지할 때에는, 제1 및 제2 O링(28, 30)의 각각의 하단이 판상물의 상면에 접촉하고, 주부(8)의 하면과 판상물의 상면 사이에는 간극이 존재한다(도 4 참조).
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 액체 공급 기구(34)는, 유지 베이스(4)의 주부(8)의 외주에 고정된 환형 부재(40)를 포함한다. 이 환형 부재(40)에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 하면으로 개구된 복수의 분출 구멍(40a)이 형성되어 있음과 더불어, 복수의 분출 구멍(40a)으로 연통하는 공급구(40b)(도 1 및 도 2 참조)가 마련되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 액체 공급 기구(34)는, 공급구(40b)에 유로(42)를 통해 연결된 액체 공급원(44)과, 유로(42)를 개폐하는 밸브(46)를 더 포함한다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 액체 공급 기구(34)에 있어서는, 유지 베이스(4)의 주부(8)의 하면(유지면)에서 판상물을 흡인 유지한 상태로, 밸브(46)를 개방함으로써 액체 공급원(44)으로부터 유로(42)를 통해 공급구(40b)에 공급된 물 등의 액체를 복수의 분출 구멍(40a)으로부터 분출하고, 제1 O링(28)의 외주에서 유지 베이스(4)의 하면(유지면)과 웨이퍼(W) 등의 판상물의 상면 사이에 환형의 액체 시일(S)을 형성하도록 되어 있다. 또한, 본 실시형태의 판상물 유지구(2)에 있어서는, 유지 베이스(4)의 주부(8)와 액체 공급 기구(34)의 환형 부재(40)가 별개의 부재로 구성되어 있지만, 주부(8)와 환형 부재(40)는 단일의 공통 부재로 구성되어 있어도 좋다.
도 1 및 도 2를 참조하여 이동 기구(6)에 대해서 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 기구(6)는, 유지 베이스(4)에 연결된 일단부로부터 실질적으로 수평으로 연장되는 아암(48)과, 아암(48)의 타단부에 고정되어 상하 방향으로 연장되는 회전축(50)과, 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전축(50)을 회전시키는 모터(도시하지 않음)와, 회전축(50)을 승강시키는 전동 실린더 등의 승강 수단(도시하지 않음)을 갖는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 아암(48)의 일단부에는 상하 방향으로 연장되는 관통 개구(52)가 형성되어 있고, 관통 개구(52)에 유지 베이스(4)의 원통부(10)가 삽입되어 있다. 관통 개구(52)의 상단측 주연에는, 관통 개구(52)보다 대직경의 오목부(54)가 형성되어 있다. 이 오목부(54)에 유지 베이스(4)의 빠짐 방지편(12)이 위치되어 있고, 이것에 의해 유지 베이스(4)가 아암(48)으로부터 누락되지 않도록 되어 있다.
도 2를 참조함으로써 이해되는 바와 같이, 아암(48)의 일단부의 하면과 유지 베이스(4)의 주부(8)의 상면 사이에는 코일 스프링(56)이 부설되어 있다. 유지 베이스(4)의 하면을 판상물의 상면에 위치시켰을 때에, 코일 스프링(56)이 압축됨과 더불어 유지 베이스(4)가 상승함으로써, 유지 베이스(4)의 하면으로부터 판상물에 작용하는 충격이 완화됨과 더불어, 유지 베이스(4)의 하면과 웨이퍼(W) 등의 판상물의 흡착면과의 친화성이 양호해진다.
도 4를 참조하여, 전술한 바와 같은 판상물 유지구(2)를 이용하여 판상물로서의 원판형의 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 방법에 대해서 설명한다.
판상물 유지구(2)를 이용하는 반송 방법에서는, 우선, 회전축(50)을 모터로 적절하게 회전시킴과 더불어 승강 수단으로 적절하게 승강시킴으로써, 적절한 테이블(도시하지 않음)에 놓여 있는 웨이퍼(W)의 위쪽에 유지 베이스(4)의 주부(8)의 하면(유지면)을 위치시킨다. 계속해서, 회전축(50)을 승강 수단으로 하강시키고, 웨이퍼(W)의 상면에 유지 베이스(4)의 제1 및 제2 O링(28, 30)을 밀착시킨다.
계속해서, 유로(22)의 밸브(26)를 개방한 상태에서 에어 공급원(24)을 작동시켜 이젝터(18)의 작용에 의해 유지 베이스(4)의 흡인 구멍(32)에 흡인력을 생성하고, 웨이퍼(W)의 상면을 유지 베이스(4)의 주부(8)의 하면에서 흡인 유지한다. 계속해서, 도 4에 도시된 바와 같이, 유로(42)의 밸브(46)를 개방하여 분출 구멍(40a)으로부터 물 등의 액체를 분출하고, 제1 O링(28)의 외주에서 주부(8)의 하면과 웨이퍼(W)의 상면 사이에 환형의 액체 시일(S)을 형성한다.
계속해서, 회전축(50)을 모터로 적절하게 회전시킴과 더불어 승강 수단으로 적절하게 승강시킴으로써, 유지 베이스(4)로 유지한 웨이퍼(W)를 반송하고, 웨이퍼(W)를 얹어야 할 적절한 테이블(도시하지 않음)의 상면에 웨이퍼(W)의 하면을 접촉시킨다. 그리고, 흡인원(18)의 작동을 정지시켜 유지 베이스(4)에 의한 웨이퍼(W)의 흡인 유지를 해제하고, 테이블의 상면에 웨이퍼(W)를 얹는다. 이와 같이 하여 판상물 유지구(2)로 웨이퍼(W)를 반송한다.
이상과 같이, 본 실시형태의 판상물 유지구(2)에 있어서는, 제1 및 제2 O링(28, 30)의 하단과 웨이퍼(W)의 상면 사이에 간극이 형성되어 버린 경우에도, 제1 O링(28)의 외주가 액체로 시일되기 때문에, 제1 및 제2 O링(28, 30)과 웨이퍼(W)와의 간극으로부터 외기가 유입되는 것이 억제되고, 요철이나 기복이 있는 웨이퍼(W)를 확실하게 흡인 유지할 수 있다.
또한, 전술한 판상물 유지구(2)는, 예컨대 도 5에 도시된 연삭 장치(60)에 장착된다. 연삭 장치(60)는, 연삭 가공 전의 복수의 웨이퍼(W)를 수용한 제1 카세트(62a)가 배치되는 제1 카세트 배치부(64a)와, 연삭 가공 후의 복수의 웨이퍼(W)를 수용하는 제2 카세트(62b)가 배치되는 제2 카세트 배치부(64b)와, 제1 카세트(62a)로부터 연삭 가공 전의 웨이퍼(W)를 반출함과 더불어 제2 카세트(62b)에 연삭 가공 후의 웨이퍼(W)를 반입하는 반출/반입 수단(66)과, 반출/반입 수단(66)에 의해 반출된 연삭 가공 전의 웨이퍼(W)가 임시 배치되는 임시 배치 수단(68)과, 임시 배치 수단(68)에 임시 배치된 연삭 가공 전의 웨이퍼(W)를 척 테이블(70)까지 반송하는 제1 반송 수단과, 척 테이블(70)에 유지된 웨이퍼(W)의 상면을 연삭하는 연삭 수단(72)과, 연삭 가공 후의 웨이퍼(W)를 척 테이블(70)로부터 반출하여 세정 수단(74)까지 반송하는 제2 반송 수단을 구비하고 있고, 상기 제1 및 제2 반송 수단이 전술한 판상물 유지구(2)로 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 예에서는, 판상물 유지구(2)의 이동 기구(6)의 회전축(50)의 하단이 연삭 장치(60)의 베이스(76)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 제1 반송 수단이 반송하는 웨이퍼(W)는 연삭 가공 전의 것이기 때문에 요철이나 기복을 갖는 경우가 있지만, 전술한 바와 같이, 판상물 유지구(2)에 있어서는, 요철이나 기복을 갖는 웨이퍼(W)여도 확실하게 흡인 유지할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)를 반송하고 있을 때에 웨이퍼(W)가 낙하하는 일이 없다.
2 : 판상물 유지구 4 : 유지 베이스
14 : 연결구 18 : 흡인원
28 : 제1 O링 30 : 제2 O링
32 : 흡인 구멍 34 : 액체 공급 기구
S : 액체 시일

Claims (1)

  1. 판상물을 흡인 유지하는 판상물 유지구로서,
    흡인원에 연결하는 연결구와 유지면을 갖는 유지 베이스와,
    상기 유지면에 설치된 제1 O링과,
    상기 제1 O링의 내측에 설치된 제2 O링과,
    상기 제1 O링과 상기 제2 O링 사이에 개구되어 상기 연결구로 연통되는 흡인 구멍과,
    상기 제1 O링의 외주에서 상기 유지면과 상기 판상물 사이에 액체 시일을 형성하는 액체 공급 기구
    를 구비한 판상물 유지구.
KR1020200164388A 2019-12-06 2020-11-30 판상물 유지구 KR20210072698A (ko)

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