KR20210117444A - Anti-slip pad removing surface charge and wafer popping problem for semiconductor wafer transfer robot arm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 이송 중 웨이퍼 언로딩(unloading) 과정에서 이송용 로봇암에 장착되는 미끄럼 방지 패드의 표면 전하에 의해 정전기력이 발생하여 웨이퍼가 로봇암으로부터 용이하게 떨어지지 않거나 무리하게 언로딩하는 과정에서 웨이퍼가 장비로부터 이탈하여 파손되는 문제를 해결하기 위한 미끄럼 방지 패드에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic force generated by the surface charge of an anti-skid pad mounted on a transfer robot arm during wafer unloading during semiconductor wafer transfer so that the wafer does not easily fall from the robot arm or in the process of unreasonably unloading. It relates to an anti-skid pad for solving the problem of wafer breakage from equipment.
일반적으로 반도체 소자는 단결정의 실리콘 웨이퍼(Silicon wafer) 상에 원하는 회로 패턴에 따라 다층막을 형성하여 제조된다. 이를 위해 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 산화 공정, 식각 공정, 이온주입 공정 및 금속배선 공정 등 다수의 단위 공정들이 단계에 따라 반복적으로 수행된다.In general, a semiconductor device is manufactured by forming a multilayer film according to a desired circuit pattern on a single crystal silicon wafer. To this end, a plurality of unit processes, such as a deposition process, a photolithography process, an oxidation process, an etching process, an ion implantation process, and a metal wiring process, are repeatedly performed according to the steps.
이러한 각 단위 공정들이 절차에 따라 진행되기 위해서는 각각의 공정이 완료된 후 후속공정이 행해질 장비로 웨이퍼가 이동된다. 이 때 웨이퍼는 각각 개별적으로 이송되거나, 카세트와 같은 장비에 복수 매의 웨이퍼가 적재되어 이송될 수 있다. In order for each of these unit processes to proceed according to the procedure, after each process is completed, the wafer is moved to the equipment to be subjected to the subsequent process. At this time, the wafers may be individually transferred, or a plurality of wafers may be loaded and transferred in equipment such as a cassette.
카세트에 적재된 복수 매의 웨이퍼를 하나씩 특정의 장비에 로딩하거나 이송하는 공정에 있어서는 일반적으로 웨이퍼 이송 로봇이 사용될 수 있다.In a process of loading or transferring a plurality of wafers loaded in a cassette to a specific equipment one by one, a wafer transfer robot may be generally used.
종래의 웨이퍼 이송 로봇은 웨이퍼를 직접적으로 다루는 블레이드(blade)를 구비하는데, 이러한 블레이드에는 웨이퍼의 미끄러짐을 방지하기 위한 미끄럼 방지 패드가 부착되어 있다. 이러한 미끄럼 방지 패드에 웨이퍼가 직접적으로 접촉하게 된다. 미끄럼 방지용 패드는 일반적으로 고무 재질로 형성되어 있기 때문에, 절연 특성을 갖게 된다. 이러한 절연 특성의 미끄럼 방지 패드는 이송 과정 중 표면에 전하가 응집될 수 있으며, 웨이퍼가 블레이드에 안착 시 표면 전하로 인해 정전기적 인력이 발생하고 이로 인해 과도한 장착력이 발생될 수 있다. 이 경우, 웨이퍼를 블레이드에서 분리하는 언로딩 과정에서 웨이퍼가 쉽게 분리되지 않거나, 무리한 힘을 가하여 분리하는 과정에서 웨이퍼가 장비에서 이탈되거나 파손되는 문제가 발생될 수 있다.A conventional wafer transfer robot has a blade that directly handles the wafer, and an anti-skid pad is attached to the blade to prevent the wafer from slipping. The wafer is in direct contact with these anti-skid pads. Since the anti-slip pad is generally formed of a rubber material, it has insulating properties. In the non-slip pad having such insulating properties, electric charges may be aggregated on the surface during the transfer process, and when the wafer is seated on the blade, electrostatic attraction is generated due to the surface charge, which may cause excessive mounting force. In this case, the wafer may not be easily separated in the unloading process of separating the wafer from the blade, or the wafer may be separated from the equipment or damaged in the process of separating it by applying excessive force.
관련 선행기술로는, 대한민국특허 공개번호 10-2016-0055010호(발명의 명칭: 웨이퍼 이송 로봇 및 그 제어 방법) 등이 있다.As a related prior art, there is Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0055010 (title of the invention: wafer transfer robot and control method thereof), and the like.
본 발명의 실시예는 반도체 제조 공정 중 미끄럼 방지 패드의 표면 전하에 의해 웨이퍼가 블레이드로부터 분리가 용이하지 않거나 분리 과정에서 웨이퍼가 장비에서 이탈되거나 파손되는 문제점을 해결하기 위한 웨이퍼 이송 로봇용 미끄럼 방지 패드를 제공한다. An embodiment of the present invention provides an anti-skid pad for a wafer transfer robot to solve the problem that the wafer is not easily separated from the blade due to the surface charge of the anti-skid pad during the semiconductor manufacturing process, or the wafer is separated from the equipment or damaged during the separation process. provides
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일실시예에 따른 미끄럼 방지 패드는, 블레이드의 상면에 장착되는 베이스부 및 상기 베이스부의 상면에 형성되며 하나 이상의 미세패턴을 포함하는 패턴부를 포함하고, 상기 패턴부는 상부 표면에 상기 웨이퍼와 전기적으로 접촉되도록 전도성을 갖는 전도층부를 포함할 수 있다.The anti-skid pad according to an embodiment of the present invention includes a base portion mounted on the upper surface of the blade and a pattern portion formed on the upper surface of the base portion and including one or more fine patterns, and the pattern portion is formed on the upper surface of the wafer and It may include a conductive layer portion having conductivity so as to be in electrical contact.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 전도층부와 상기 웨이퍼를 전기적으로 연결하는 통전부를 포함할 수 있다.In addition, the non-slip pad according to an embodiment of the present invention may include a conductive part electrically connecting the conductive layer part and the wafer.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드는, 상기 베이스부의 하면에 상기 블레이드의 상면과의 접착을 위한 접착층 및 상기 전도층부와 상기 접착층을 전기적으로 연결하는 통전부를 더 포함하고, 상기 접착층은 상기 웨이퍼와 전기적으로 연결되도록 전도성을 가질 수 있다.In addition, the anti-slip pad according to an embodiment of the present invention further comprises an adhesive layer for adhesion to the upper surface of the blade on the lower surface of the base part, and a conductive part electrically connecting the conductive layer part and the adhesive layer, the adhesive layer may have conductivity so as to be electrically connected to the wafer.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 전도층부의 두께는 5㎚ 내지 200㎛일 수 있다. In addition, in the anti-slip pad according to the embodiment of the present invention, the thickness of the conductive layer portion may be 5 nm to 200 μm.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 통전부는 상기 베이스부의 측면을 둘러싸도록 형성될 수 있다.In addition, in the non-slip pad according to the embodiment of the present invention, the conducting portion may be formed to surround the side surface of the base portion.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 전도층부는 그래핀, CNT(carbon nano tube), C60, C540, C70, 비정질카본(amorphous carbon), 흑연, 폴리아세틸렌(poly acetylene), 폴리티오펜(poly thiophene), 폴리아닐린(poly aniline), 폴리피롤(poly pyrrole), 폴리파라페닐렌(poly p phenylene), 폴리페닐렌비닐렌(poly phenylene vinylene), 폴리파라페닐렌설파이드(poly p phenylene sulphide), 폴리파라페닐렌비닐렌(poly p phenylene vinylene), 폴리이소티아나프텐(poly iso thianaphthene) 또는 폴리티에닐렌비닐렌(poly thienylene vinylene) 중 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.In addition, in the non-slip pad according to the embodiment of the present invention, the conductive layer portion is graphene, carbon nano tube (CNT), C60, C540, C70, amorphous carbon, graphite, polyacetylene, poly thiophene, polyaniline, polypyrrole, polypphenylene, polyphenylene vinylene, polyparaphenylene sulphide ), poly p phenylene vinylene, poly iso thianaphthene, or poly thienylene vinylene.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 통전부는 그래핀, CNT(carbon nano tube), C60, C540, C70, 비정질카본(amorphous carbon), 흑연, 폴리아세틸렌(poly acetylene), 폴리티오펜(poly thiophene), 폴리아닐린(poly aniline), 폴리피롤(poly pyrrole), 폴리파라페닐렌(poly p phenylene), 폴리페닐렌비닐렌(poly phenylene vinylene), 폴리파라페닐렌설파이드(poly p phenylene sulphide), 폴리파라페닐렌비닐렌(poly p phenylene vinylene), 폴리이소티아나프텐(poly iso thianaphthene) 또는 폴리티에닐렌비닐렌(poly thienylene vinylene) 중 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.In addition, in the non-slip pad according to the embodiment of the present invention, the conducting portion is graphene, carbon nano tube (CNT), C60, C540, C70, amorphous carbon, graphite, polyacetylene, poly thiophene, polyaniline, polypyrrole, polypphenylene, polyphenylene vinylene, polyparaphenylene sulphide ), poly p phenylene vinylene, poly iso thianaphthene, or poly thienylene vinylene.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 하나 이상의 미세패턴은 기둥 형상으로 형성되며, 상기 기둥의 단면 형상은 다각형, 원 또는 타원이며, 상기 기둥의 높이는 10㎚ 내지 1000㎛이고, 상기 기둥의 직경은 10㎚ 내지 1000㎛일 수 있다.In addition, in the anti-skid pad according to an embodiment of the present invention, the one or more fine patterns are formed in a columnar shape, the cross-sectional shape of the column is a polygon, a circle, or an ellipse, and the height of the column is 10 nm to 1000 μm, and the The diameter of the pillar may be 10 nm to 1000 μm.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 하나 이상의 미세패턴은 홈 형상으로 형성되며, 상기 홈의 단면 형상은 다각형, 원 또는 타원이며, 상기 홈의 깊이는 10㎚ 내지 1000㎛이고, 상기 홈의 직경은 10㎚ 내지 1000㎛일 수 있다.In addition, in the anti-skid pad according to an embodiment of the present invention, the one or more fine patterns are formed in the shape of a groove, the cross-sectional shape of the groove is a polygon, a circle, or an ellipse, and the depth of the groove is 10 nm to 1000 μm, The diameter of the groove may be 10 nm to 1000 μm.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 웨이퍼의 하면과 상기 패턴부의 상면 사이에는 반데르발스 힘(Van der Waals)에 의한 장착력이 발생될 수 있다.In addition, in the anti-skid pad according to an embodiment of the present invention, a mounting force by a Van der Waals force may be generated between the lower surface of the wafer and the upper surface of the pattern part.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드에서 상기 베이스부 및 상기 패턴부는 신축성이 있는 탄성중합체(elastomer), 실리콘계 탄성중합체(Si based elastomer), 플루오르엘라스토머(FKM, fluoroelastomer), 퍼플루오르엘라스토머(FFKM, perfluoroelastomer) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene)로 형성될 수 있다.In addition, in the anti-slip pad according to an embodiment of the present invention, the base part and the pattern part are elastic polymer (elastomer), silicone-based elastomer (Si based elastomer), fluoroelastomer (FKM, fluoroelastomer), perfluoroelastomer ( FFKM, perfluoroelastomer) or polytetrafluoroethylene (PTFE, polytetrafluoroethylene).
본 발명의 실시예에 따르면, 웨이퍼와 접촉되는 미끄럼 방지 패드의 상부 표면을 전도층으로 형성하고, 전도층 및 블레이드가 전기적으로 연결될 수 있도록 통전부를 형성하여, 미끄럼 방지 패드 표면에 응집된 표면 전하를 블레이드로 접지함으로써 표면 전하에 의해 웨이퍼가 미끄럼 방지 패드에 과도한 장착력으로 장착되지 않도록 하여 웨이퍼가 파손되는 것을 방지하여 공정 안정성을 향상시킬 수 있도록 한다.According to an embodiment of the present invention, the upper surface of the anti-skid pad in contact with the wafer is formed as a conductive layer, and a conductive part is formed so that the conductive layer and the blade can be electrically connected, so that surface charges aggregated on the surface of the anti-slip pad. By grounding the wafer with the blade, the wafer is prevented from being mounted on the anti-skid pad with excessive mounting force by the surface charge, thereby preventing the wafer from being damaged and improving process stability.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 블레이드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도4는 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전도층부를 포함한 미끄럼 방지 패드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통전부를 포함한 미끄럼 방지 패드를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착층을 포함한 미끄럼 방지 패드를 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic diagram of a wafer transfer robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the blade shown in FIG. 1 .
3 and 4 are diagrams for explaining the configuration of an anti-slip pad according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining an anti-slip pad including a conductive layer according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are views for explaining an anti-slip pad including a conductive part according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining an anti-slip pad including an adhesive layer according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and/or features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇의 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram of a wafer transfer robot according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇(100)은, 예를 들면 해당 공정이 완료된 웨이퍼를 다음의 공정으로 옮기거나 카세트와 같은 적재 공간으로 이송시키기 위한 것으로서, 개략적으로는, 로봇몸체(110)와, 로봇몸체(110)의 상부에 장착되는 다관절 타입의 로봇암(robot arm, 120)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
로봇몸체(110)의 하단부에는 휠(미도시) 등이 구비되어 로봇몸체(110)의 이동이 가능하다. 로봇암(120)은, 도 1에 도시된 것처럼, 복수 개의 암(121, 123, 125)들을 포함할 수 있는데, 본 실시예의 경우, 제1 암(121), 제2 암(123) 및 제3 암(125)을 포함할 수 있다.A wheel (not shown) is provided at the lower end of the
제1 암(121)과 로봇몸체(110)는 샤프트(111)에 의해 결합되어 샤프트(111)를 중심으로 제1 암(121)을 회전할 수 있으며, 아울러 제1 암(121)과 제2 암(123), 그리고 제2 암(123)과 제3 암(125)도 샤프트에 의해 결합되어 각각의 암(121, 123, 125)들이 원하는 방향으로 회전될 수 있다. The
따라서, 암(121, 123, 125)들의 각각의 동작에 의해 제3 암(125)에 장착된 블레이드(blade, 130)는 원하는 위치로 이동할 수 있다. 특히, 로봇몸체(110)와 제1 암(121)을 연결하는 샤프트(111)의 경우는 승강이 가능하며, 이로 인해 블레이드(130)에 웨이퍼를 로딩시키거나 또는 언로딩시키는 동작을 수행할 수도 있다.Accordingly, the
블레이드(130)는 제3 암(125)에 회전 동작이 가능하도록 결합된 암 장착부재(127)에 결합될 수 있다. 도 2에 도시된 것처럼, 블레이드(130)에는 나사홀(133)이 형성되어 있고 이에 대응되게 암 장착부재(127)에도 나사가 결합될 수 있는 홀(미도시)이 형성되어 블레이드(130)는 암 장착부재(127)에 결합됨은 물론 필요에 따라 용이하게 분리될 수도 있다.The
도 2는 도 1에 도시된 블레이드를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining the blade shown in FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 블레이드(130)는 웨이퍼를 장착하기 위한 블레이드 몸체(131)와, 블레이드 몸체(131)의 상면에 장착되어 웨이퍼의 일면이 지지되는 복수 개의 미끄럼 방지 패드(140)를 포함할 수 있다.2, the
본 실시예에 따른 블레이드 몸체(131)는, 2개의 블레이드 팁(135)을 포함할 수 있다. 2개의 블레이드 팁(135)은 전체적으로 호 형상으로 마련되어 그 상부에 웨이퍼가 지지될 수 있다. 블레이드 몸체(131)는 또한 원형의 블레이드 팁(미도시)으로 마련될 수 있다.The
이러한 블레이드 팁(135)에 미끄럼 방지 패드(140)가 장착될 수 있는데, 도 2에 도시된 것처럼, 블레이드 팁(135)들의 각 단부와 블레이드 팁(135)을 연결하는 영역에 장착되며, 따라서 웨이퍼를 균일하게 지지할 수 있다. 다만, 미끄럼 방지 패드(140)의 배치 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 웨이퍼를 지지하기에 적당하다면 다른 위치에 장착될 수 있음은 자명하다. 미끄럼 방지 패드(140)는 하면에 접착층(미도시)을 포함할 수 있으며, 접착층을 통해 블레이드 몸체(131)에 장착될 수 있다.An
도 3 및 도4는 도 2에 도시된 미끄럼 방지 패드(140)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are diagrams for explaining the configuration of the
도 3을 참조하면, 미끄럼 방지 패드(140)는 베이스부(141) 및 패턴부(143)를 포함할 수 있다. 베이스부(141)는 패턴부(143)를 지지하도록 형성되며, 패턴부(143)는 하나 이상의 기둥 또는 돌기(1431)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 기둥 또는 돌기(1431)는 베이스부(141)의 상면에 대해 수직으로 연장되어 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 수직이 아닌 소정의 각도를 이루며 형성될 수도 있으며, 각각의 기둥 또는 돌기(1431)들이 베이스부(141)의 상면과 이루는 각도는 동일하지 않을 수 있다. Referring to FIG. 3 , the
하나 이상의 기둥 또는 돌기(1431)들이 일직선으로 형성되는 것을 예로 들어 설명하지만, 이에 한정되지 않고 휘어진 형태로 형성될 수도 있다.Although one or more pillars or
하나 이상의 기둥 또는 돌기(1431)들은 이격되게 배치되며, 이격 거리는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 하나 이상의 기둥 또는 돌기(1431)들은 원기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 단면이 삼각형, 사각형 또는 오각형 등의 다각형이거나 타원형 등 다양한 단면 형상으로 형성될 수도 있다. 하나 이상의 기둥 또는 돌기(1431)들의 상부 끝단은 평평할 수도 있지만, 라운딩 형상으로 형성될 수도 있다.One or more pillars or
하나 이상의 기둥 또는 돌기(1431)들은 10㎚ 내지 1000㎛의 높이로 형성될 수 있으며, 각각의 기둥 또는 돌기(1431)들은 동일한 높이로 형성될 수 있지만 이에 한정되지 않고 상이한 높이로 형성될 수도 있다. One or more pillars or
하나 이상의 기둥 또는 돌기(1431)들은 10㎚ 내지 1000㎛의 직경 또는 두께로 형성될 수 있으며, 각각의 기둥 또는 돌기(1431)들은 동일한 직경 또는 두께로 형성될 수 있지만 이에 한정되지 않고 상이한 직경 또는 두께로 형성될 수도 있다.One or more pillars or
도 4를 참조하면, 미끄럼 방지 패드에서 패턴부(143)는 하나 이상의 홈 또는 홀(1433)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 홈 또는 홀(1433)은 베이스부(141)의 상면을 향해 하방으로 수직 연장되어 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 수직이 아닌 소정의 각도를 이루며 형성될 수도 있으며, 각각의 홈 또는 홀(1433)들이 베이스부(141)의 상면과 이루는 각도는 동일하지 않을 수 있다.Referring to FIG. 4 , in the anti-slip pad, the
하나 이상의 홈 또는 홀(1433)들이 일직선으로 형성되는 것을 예로 들어 설명하지만, 이에 한정되지 않고 휘어진 형태로 형성될 수도 있다.Although one or more grooves or
하나 이상의 홈 또는 홀(1433)들은 이격되게 배치되며, 이격 거리는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 하나 이상의 홈 또는 홀(1433)들은 단면이 원형의 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 단면이 삼각형, 사각형 또는 오각형 등의 다각형이거나 타원형 등 다양한 단면 형상으로 형성될 수도 있다. 하나 이상의 홈 또는 홀(1433)들의 바닥은 평평할 수도 있지만, 라운딩 형상으로 형성될 수도 있다.The one or more grooves or
하나 이상의 홈 또는 홀(1433)들은 10㎚ 내지 1000㎛의 깊이로 형성될 수 있으며, 각각의 홈 또는 홀(1433)들은 동일한 깊이로 형성될 수 있지만 이에 한정되지 않고 상이한 깊이로 형성될 수도 있다. One or more grooves or
하나 이상의 홈 또는 홀(1433)들은 10㎚ 내지 1000㎛의 너비로 형성될 수 있으며, 각각의 홈 또는 홀(1433)들은 동일한 너비로 형성될 수 있지만 이에 한정되지 않고 상이한 너비로 형성될 수도 있다.The one or more grooves or
베이스부(141) 및 패턴부(143)는 일체로 동시에 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 순차적으로 형성되거나 별도로 형성된 후 결합될 수도 있다. 베이스부(141) 및 패턴부(143)가 일체로 형성되는 경우 미리 제작된 몰드를 이용해 일체로 형성될 수 있다. 베이스부(141) 및 패턴부(143)는 동일한 소재로 형성될 수 있다. 베이스부(141) 및 패턴부(143)는 고분자 소재로 형성될 수 있으며, 그래핀, 탄소나노튜브 등의 탄소계 소재와 고분자 소재를 혼합하여 형성될 수도 있다. 베이스부(141) 및 패턴부(143)는 신축성이 있는 탄성중합체(elastomer), 실리콘계 탄성중합체(Si based elastomer), 플루오르엘라스토머(FKM, fluoroelastomer), 퍼플루오르엘라스토머(FFKM, perfluoroelastomer) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene)로 형성될 수 있다.The
패턴부(143)는 웨이퍼의 중력에 의한 수직항력에 대응하여 고마찰력을 제공함으로써 웨이퍼가 블레이드 팁(135)에 장착되는 장착력을 강화시킬 수 있다. 또한, 패턴부(143)의 상면과 웨이퍼의 하면 사이에는 반데르발스 힘(Van der Waals force)에 의한 인력이 발생될 수 있다.The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전도층부를 포함한 미끄럼 방지 패드를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an anti-slip pad including a conductive layer according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 미끄럼 방지 패드는 패턴부(143)의 상부에 웨이퍼와 접촉하는 표면 부분에 전도성을 갖는 전도층부(145)를 포함할 수 있다. 전도층부(145)는 전도성을 갖기 때문에 블레이드에 로딩되는 웨이퍼의 하면과 전기적으로 연결된다. 전도층부(145)의 두께는 5㎚ 내지 200㎛일 수 있으며, 전체적으로 균일한 두께를 가질 수 있지만 이에 한정되지 않고, 불규칙한 두께를 가질 수 있다. 도 5에는 전도층부(145)의 두께가 기둥 또는 돌기의 높이보다 작은 경우를 예로 들어 도시하였지만 이에 한정되지 않고, 전도층부(145)의 두께가 기둥 또는 돌기의 높이보다 클 수도 있다. Referring to FIG. 5 , the non-slip pad may include a
도 5를 통해 패턴부(143)가 기둥 또는 돌기(1431)를 포함하는 경우를 예로 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않고, 홈 또는 홀을 포함하는 경우에도 적용 가능하다. 이 경우, 전도층부의 두께가 홈 또는 홀의 깊이보다 작을 수 있지만 이에 한정되지 않고, 전도층부의 두께가 홈 또는 홀의 깊이보다 클 수도 있다. 또한, 전도층부의 두께는 전체적으로 균일할 수 있지만 이에 한정되지 않고, 패턴부의 형상에 따라 불규칙할 수도 있다.Although the case where the
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통전부(147)를 포함한 미끄럼 방지 패드를 설명하기 위한 도면이다.6 to 8 are diagrams for explaining an anti-slip pad including a
반도체 소자 제조 공정 중, 양전하 또는 음전하로 대전된 웨이퍼가 미끄럼 방지 패드에 로딩되는 경우, 일반적으로 절연체로 형성되는 미끄럼 방지 패드는 상하부에 걸쳐 분극현상이 일어나게 된다. 웨이퍼와 근접하는 미끄럼 방지 패드의 상부 즉, 패턴부에는 웨이퍼와 다른 극성의 전하가 응집되고, 서로 다른 극성의 전하들로 인해 웨이퍼와 패턴부 사이에는 정전기적 인력이 작용하게 된다. 위와 같은 정전기적 인력은 웨이퍼와 미끄럼 방지 패드 사이에서 과도한 장착력을 발생시키기 때문에, 언로딩 과정에서 웨이퍼를 블레이드로부터 분리하기 위해서는 과도한 힘이 필요하게 된다. 이 과정에서 웨이퍼가 블레이드에서 튀어오르는 파핑(popping) 현상이 발생하게 되고, 과도한 경우 분리 과정에서 웨이퍼가 이송 장비를 이탈하여 파손되는 문제가 발생할 수 있다.During a semiconductor device manufacturing process, when a positively or negatively charged wafer is loaded onto the non-slip pad, the non-slip pad generally formed of an insulator is polarized across the upper and lower portions. Charges of different polarities from the wafer are aggregated on the upper portion of the anti-skid pad adjacent to the wafer, that is, on the pattern portion, and electrostatic attraction acts between the wafer and the pattern portion due to charges of different polarities. Since the above electrostatic attraction generates an excessive mounting force between the wafer and the non-slip pad, an excessive force is required to separate the wafer from the blade during the unloading process. In this process, a popping phenomenon occurs in which the wafer bounces off the blade, and if it is excessive, a problem may occur in which the wafer is separated from the transfer equipment in the separation process and is damaged.
도 6을 참조하면, 미끄럼 방지 패드는 전도층부(145)와 웨이퍼를 전기적으로 연결하는 통전부(147)를 포함할 수 있다. 도 7을 참조하면, 로딩 과정에서 통전부(147)는 전도층부(145)를 통해 웨이퍼(150)와 전기적으로 연결되고, 웨이퍼(150)에 응집된 전하 및 미끄럼 방지 패드의 상부에 응집되는 전하들을 전기적으로 접지된 블레이드를 통해 중성화시킬 수 있다. 이로 인해 웨이퍼(150)와 미끄럼 방지 패드(140) 사이에 발생하는 불필요한 정전기적 인력을 제거함으로써, 언로딩 과정에서 발생하는 파핑 현상을 용이하게 제거할 수 있기 때문에 공정 안정성을 기할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the non-slip pad may include a
통전부(147)는 베이스부(141)의 측면을 따라 연장되어 블레이드(135)와 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 도 8을 참조하면, 통전부(147)는 베이스부(141)의 측면을 둘러싸도록 형성될 수 있지만, 접지가 안정적으로 이루어진다면 베이스부(141)의 일부 측면만을 둘러싸면서 형성될 수 있다.The
전도층부(145) 및 통전부(147)는 일체로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 순차적으로 형성되거나 별도로 형성된 후 전기적으로 연결될 수 있다. 미리 제작된 몰드에 전도층부(145) 또는 통전부(147)의 원료 용액을 주입하여 순차적으로 또는 일체로 전도층부(145) 및 통전부(147)를 형성할 수 있다.The
전도층부(145) 및 통전부(147)는 전도성을 갖는 소재들로 형성될 수 있으며, 탄소계 소재 또는 전도성 고분자를 포함하거나 이들을 혼합하여 형성할 수 있다. 탄소계 소재는 그래핀, CNT(carbon nano tube), C60, C540, C70, 비정질카본(amorphous carbon) 또는 흑연을 포함할 수 있다. 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(poly acetylene), 폴리티오펜(poly thiophene), 폴리아닐린(poly aniline), 폴리피롤(poly pyrrole), 폴리파라페닐렌(poly p phenylene), 폴리페닐렌비닐렌(poly phenylene vinylene), 폴리파라페닐렌설파이드(poly p phenylene sulphide), 폴리파라페닐렌비닐렌(poly p phenylene vinylene), 폴리이소티아나프텐(poly iso thianaphthene) 또는 폴리티에닐렌비닐렌(poly thienylene vinylene)을 포함할 수 있다.The
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착층(160)을 포함한 미끄럼 방지 패드를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining an anti-slip pad including an
도 9를 참조하면, 미끄럼 방지 패드는 접착층(160)을 포함하며, 접착층(160)을 통해 블레이드(135)에 장착될 수 있다. 통전부(147)는 전도층부(145)와 전기적으로 연결되어 베이스부 측면을 따라 접착층(160)까지 연장되어 형성될 수 있으며, 통전부(147)는 접착층(160)과 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 즉, 미끄럼 방지 패드가 접착층(160)을 통해 블레이드에 장착되는 경우, 전도층부(160)로부터 블레이드(135)까지 통전부(147) 및 접착층(160)을 통해 전기적인 통로가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 9 , the non-slip pad includes an
접착층(160)은 전도성을 갖는 소재들을 포함하여 형성될 수 있으며, 폴리이미드(polyimide)와 같은 접착성을 갖는 소재들에 탄소계 소재 또는 전도성 고분자를 포함하여 형성될 수 있다. 탄소계 소재는 접착성 소재 내에서 네트워크 구조의 전기적인 통로를 형성하고, 이로써 접착층(160)의 상부에서 하부까지 전기적인 통로가 형성될 수 있다. 탄소계 소재는 그래핀, CNT(carbon nano tube), C60, C540, C70, 비정질카본(amorphous carbon) 또는 흑연을 포함할 수 있다. 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(poly acetylene), 폴리티오펜(poly thiophene), 폴리아닐린(poly aniline), 폴리피롤(poly pyrrole), 폴리파라페닐렌(poly p phenylene), 폴리페닐렌비닐렌(poly phenylene vinylene), 폴리파라페닐렌설파이드(poly p phenylene sulphide), 폴리파라페닐렌비닐렌(poly p phenylene vinylene), 폴리이소티아나프텐(poly iso thianaphthene) 또는 폴리티에닐렌비닐렌(poly thienylene vinylene)을 포함할 수 있다.The
웨이퍼가 로딩되면 도 8에 따른 원리와 동일하게 웨이퍼 및 미끄럼 방지 패드에 응집되는 전하들이 전도층부(145), 통전부(147) 및 접착층(160)을 통해 블레이드(135)로 접지됨으로써 중성화될 수 있다. 이로 인해 웨이퍼와 미끄럼 방지 패드 사이에 발생하는 불필요한 정전기적 인력을 제거함으로써, 웨이퍼 언로딩 과정에서 발생하는 파핑 현상을 용이하게 제거할 수 있기 때문에 공정 안정성을 기할 수 있다.When the wafer is loaded, in the same manner as in the principle according to FIG. 8 , the charges accumulated on the wafer and the non-slip pad are neutralized by being grounded to the
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위 뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although specific embodiments according to the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to the limited examples and drawings, the present invention is not limited to the above examples, which are various modifications and Transformation is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims described below, and all equivalents or equivalent modifications thereof will fall within the scope of the spirit of the present invention.
100: 웨이퍼 이송 로봇
110: 로봇몸체
111: 샤프트
120: 로봇암
121: 제1 암
123: 제2 암
125: 제3 암
127: 암 장착부재
130: 블레이드
131: 블레이드 몸체
133: 나사홀
135: 블레이드 팁
140: 미끄럼 방지 패드
141: 베이스부
143: 패턴부
1431: 기둥 또는 돌기
1433: 홈 또는 홀
145: 전도층부
147: 통전부
150: 웨이퍼
160: 접착층100: wafer transfer robot
110: robot body
111: shaft
120: robot arm
121: first arm
123: second arm
125: third arm
127: arm mounting member
130: blade
131: blade body
133: screw hole
135: blade tip
140: non-slip pad
141: base part
143: pattern part
1431: pillar or protuberance
1433: home or hole
145: conductive layer part
147: current unit
150: wafer
160: adhesive layer
Claims (11)
상기 블레이드의 상면에 장착되는 베이스부; 및
상기 베이스부의 상면에 형성되며 하나 이상의 미세패턴을 포함하는 패턴부;를 포함하고,
상기 패턴부는 상부 표면에 상기 웨이퍼와 전기적으로 접촉되도록 전도성을 갖는 전도층부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
In the non-slip pad provided on the wafer transfer robot and mounted on a blade for loading and unloading wafers,
a base portion mounted on the upper surface of the blade; and
and a pattern part formed on the upper surface of the base part and including one or more fine patterns;
The anti-slip pad comprising a; conductive layer portion having conductivity so as to be in electrical contact with the wafer on the upper surface of the pattern portion.
상기 전도층부와 상기 웨이퍼를 전기적으로 연결하는 통전부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
The non-slip pad further comprising a; a conductive part electrically connecting the conductive layer part and the wafer.
상기 베이스부의 하면에 상기 블레이드의 상면과의 접착을 위한 접착층; 및
상기 전도층부와 상기 접착층을 전기적으로 연결하는 통전부;를 더 포함하고,
상기 접착층은 상기 웨이퍼와 전기적으로 연결되도록 전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
an adhesive layer for adhesion to the upper surface of the blade on the lower surface of the base; and
Further comprising; a conductive part electrically connecting the conductive layer part and the adhesive layer;
The adhesive layer is an anti-skid pad, characterized in that it has conductivity to be electrically connected to the wafer.
상기 전도층부의 두께는 5㎚ 내지 200㎛ 인 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
The thickness of the conductive layer portion is an anti-slip pad, characterized in that 5nm to 200㎛.
상기 통전부는 상기 베이스부의 측면을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
4. The method of claim 2 or 3,
The non-slip pad, characterized in that the energizing portion surrounds a side surface of the base portion.
상기 전도층부는 그래핀, CNT(carbon nano tube), C60, C540, C70, 비정질카본(amorphous carbon), 흑연, 폴리아세틸렌(poly acetylene), 폴리티오펜(poly thiophene), 폴리아닐린(poly aniline), 폴리피롤(poly pyrrole), 폴리파라페닐렌(poly p phenylene), 폴리페닐렌비닐렌(poly phenylene vinylene), 폴리파라페닐렌설파이드(poly p phenylene sulphide), 폴리파라페닐렌비닐렌(poly p phenylene vinylene), 폴리이소티아나프텐(poly iso thianaphthene) 또는 폴리티에닐렌비닐렌(poly thienylene vinylene) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
The conductive layer portion is graphene, carbon nano tube (CNT), C60, C540, C70, amorphous carbon, graphite, polyacetylene, polythiophene, polyaniline, Poly pyrrole, poly p phenylene, poly phenylene vinylene, poly p phenylene sulphide, poly p phenylene vinylene ), poly iso thianaphthene (poly iso thianaphthene), poly thienylene vinylene (poly thienylene vinylene), characterized in that it comprises one or more of the non-slip pad.
상기 통전부는 그래핀, CNT(carbon nano tube), C60, C540, C70, 비정질카본(amorphous carbon), 흑연, 폴리아세틸렌(poly acetylene), 폴리티오펜(poly thiophene), 폴리아닐린(poly aniline), 폴리피롤(poly pyrrole), 폴리파라페닐렌(poly p phenylene), 폴리페닐렌비닐렌(poly phenylene vinylene), 폴리파라페닐렌설파이드(poly p phenylene sulphide), 폴리파라페닐렌비닐렌(poly p phenylene vinylene), 폴리이소티아나프텐(poly iso thianaphthene) 또는 폴리티에닐렌비닐렌(poly thienylene vinylene) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
4. The method of claim 2 or 3,
The conductive part is graphene, CNT (carbon nano tube), C60, C540, C70, amorphous carbon, graphite, polyacetylene, polythiophene, polyaniline, Poly pyrrole, poly p phenylene, poly phenylene vinylene, poly p phenylene sulphide, poly p phenylene vinylene ), poly iso thianaphthene (poly iso thianaphthene), poly thienylene vinylene (poly thienylene vinylene), characterized in that it comprises one or more of the non-slip pad.
상기 하나 이상의 미세패턴은 기둥 형상으로 형성되며,
상기 기둥의 단면 형상은 다각형, 원 또는 타원이며,
상기 기둥의 높이는 10㎚ 내지 1000㎛이고,
상기 기둥의 직경은 10㎚ 내지 1000㎛인 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
The one or more fine patterns are formed in a columnar shape,
The cross-sectional shape of the pillar is a polygon, a circle or an ellipse,
The height of the pillar is 10 nm to 1000 μm,
The non-slip pad, characterized in that the diameter of the pillar is 10㎚ to 1000㎛.
상기 하나 이상의 미세패턴은 홈 형상으로 형성되며,
상기 홈의 단면 형상은 다각형, 원 또는 타원이며,
상기 홈의 깊이는 10㎚ 내지 1000㎛이고,
상기 홈의 직경은 10㎚ 내지 1000㎛인 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
The one or more fine patterns are formed in a groove shape,
The cross-sectional shape of the groove is a polygon, a circle or an ellipse,
The depth of the groove is 10 nm to 1000 μm,
The non-slip pad, characterized in that the diameter of the groove is 10㎚ to 1000㎛.
상기 웨이퍼의 하면과 상기 패턴부의 상면 사이에는 반데르발스 힘(Van der Waals)에 의한 장착력이 발생되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
An anti-skid pad, characterized in that a mounting force by a Van der Waals force is generated between the lower surface of the wafer and the upper surface of the pattern part.
상기 베이스부 및 상기 패턴부는 신축성이 있는 탄성중합체(elastomer), 실리콘계 탄성중합체(Si based elastomer), 플루오르엘라스토머(FKM, fluoroelastomer), 퍼플루오르엘라스토머(FFKM, perfluoroelastomer) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene)로 형성되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.According to claim 1,
The base part and the pattern part are elastic polymer (elastomer), silicone-based elastomer (Si based elastomer), fluoroelastomer (FKM, fluoroelastomer), perfluoroelastomer (FFKM, perfluoroelastomer) or polytetrafluoroethylene (PTFE, polytetrafluoroethylene) ) Anti-slip pad, characterized in that formed of.
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