KR20230159960A - 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치 - Google Patents

반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 공정설비에서 웨이퍼가 적재된 오픈 카세트가 공정 이동을 위해 이송되는 중에 웨이퍼에 전달되는 외부 충격을 완화시켜 웨이퍼에 대한 손상을 방지하도록 하는 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 오픈 카세트(20)가 이적재 또는 이송되는 반도체 공정설비(10)에 설치되는 베이스(100)와; 상기 베이스(100)의 하부에 결합되며, 상기 오픈 카세트(20)에 적재된 웨이퍼(21)에 가압되면서 상기 웨이퍼(21)를 고정시키는 완충 패드(200);를 포함하여 구성된다.

Description

반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치 {shaking preventing device for semiconductor process equipment}
본 발명은 반도체 공정설비에서 웨이퍼가 적재된 오픈 카세트가 공정 이동을 위해 이송되는 중에 웨이퍼에 전달되는 외부 충격을 완화시켜 웨이퍼에 대한 손상을 방지하도록 하는 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제작을 위한 웨이퍼(Wafer)는 반도체 제작까지 수많은 공정을 진행함으로 웨이퍼를 대량 생산 및 안정적인 이송을 위해 다양한 반도체 공정설비들이 활용되고 있다.
이러한 반도체 공정설비에는 리프터, OHT, STOCKER, AGV, Conveyor 등이 있으며, 이들 반도체 공정설비는 반도체 생산공정의 최대 효율 생산을 구현하도록 하는 자동화 설비이다.
예를 들어, 한국등록특허공보 제10-0757001호를 살펴보면, 상하단에 고정된 구동풀리들에 구동벨트를 감아 구동모터로 상기 구동풀리를 구동하여, 웨이퍼이송용기오프너의 도어홀더가 고정된 서포트를 승하강시키는 리프터가 제시되어 있다.
또한, 한국등록특허공보 제10-2266955호를 살펴보면, 주행레일을 따라 이동하는 주행부; 상기 주행부에 결합된 바디;를 포함하되, 상기 주행부는 구동력에 의해 주행레일을 주행하는 구동모듈과, 상기 주행레일의 이물질을 분리하여 흡입하는 클리너모듈로 구성된 오버헤드 호이스트 이송장치가 제시되어 있다.
그러나 종래의 반도체 공정설비들은 이송을 위한 기계적 작동에 따른 움직임이 필연적으로 발생하여 이송 중인 웨이퍼에 충격을 전달할 수 있는 단점이 있었다.
한편, 이들 반도체 공정설비를 활용하여 웨이퍼를 안정적으로 대량 이송하기 위해 오픈 카세트, FOUP, FOSB, SMIF 포드 등의 웨이퍼 캐리어를 이용하는데, 이들 웨이퍼 캐리어 중 오픈 카세트의 경우 절단, 연삭, 화학 또는 기계 연마 및 세정을 포함한 공정의 용이성을 확보하기 위해 개방형 구조로 설계된다.
이와 같은 오픈 카세트는 개방 측 안쪽에 형성된 다수의 슬롯에 웨이퍼가 단순하게 삽입되어 안착되는 구조를 갖기 때문에 오픈 카세트를 반도체 공정설비를 이용해 이적재 또는 이송하는 중에 전달되는 외부 충격에 의해 흔들림이 발생할 수 있고, 이 역시 그 흔들림을 완충시키거나 억제하기 위한 구조가 미비하여 웨이퍼가 슬롯 내벽에 충격되면서 손상될 수 있는 문제점이 있었다.
한국등록특허공보 제10-2266955호(2021.06.14)가 제시되어 있다. 한국등록특허공보 제10-2266955호(2007.09.03)가 제시되어 있다.
본 발명은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 웨이퍼를 이송시키기 위한 반도체 공정설비에 적용되는데, 웨이퍼의 이적재 또는 이송 과정에서 웨이퍼를 고정시켜 흔들림을 방지할 수 있는 구조를 제공함으로써, 반도체 공정설비를 통해 오픈 카세트가 이적재 또는 이송되는 중에 외부 충격에 의한 웨이퍼의 손상을 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 완충 패드의 내부로 공간을 형성시키면서 탄성 변형되게 구성하여 웨이퍼의 고정을 위해 가해지는 힘을 최소화하면서 웨이퍼의 고정에 따른 손상을 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 반도체 공정설비의 작동에 따라 완충 패드가 웨이퍼 측으로 이동 할 수 있도록 구성하여 완충 패드와 반도체 공정설비의 간섭이 없도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;
오픈 카세트가 이적재 또는 이송되는 반도체 공정설비에 설치되는 베이스와;
상기 베이스의 하부에 결합되며, 상기 오픈 카세트에 적재된 웨이퍼에 가압되면서 상기 웨이퍼를 고정시키는 완충 패드;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치를 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 반도체 공정설비에 적용되며, 오픈 카세트를 이적재 또는 이송하는 중에 완충 패드의 고정 기능으로 흔들림이 억제되어 이송 중 웨이퍼의 손상이 방지되고, 완충 패드의 내부 공간을 통해 웨이퍼의 고정을 위해 가해지는 힘이 최소화되어 웨이퍼 고정에 따른 손상이 방지되며, 웨이퍼의 흔들림 방지 기능을 적용하는 중에 반도체 공정설비와 완충 패드의 간섭이 없는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치의 전체 구성도.
도 2는 도 1의 그립 유닛의 구성 중 완충 패드의 사시도.
도 3은 도 1의 흔들림 방지 장치의 실시 예시도이다.
본 발명에 따른 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
한편, 실시 예를 설명함에 있어 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.
이하, 도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치의 각부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이에 따른 흔들림 방지 장치(1)는, 베이스(100); 완충 패드(200);로 구성된다.
도면과 실시예를 참고하여 본 발명의 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명의 흔들림 방지 장치(1)는 오픈 카세트(20)가 이적재 또는 이송되는 반도체 공정설비(10)에 설치되는 베이스(100)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 베이스(100)는 완충 패드(200)를 반도체 공정설비(10)에 적용하기 위해 완충 패드(200)가 결합되는 부분이며, 베이스(100)를 이용해 완충 패드(200)를 반도체 공정설비(10)에 결합시켜 지지되게 한다.
본 발명의 흔들림 방지 장치(1)가 적용되는 반도체 공정설비(10)는 리프터를 기본으로 도시하였다.
한편, 상기 베이스(100)는 완충 패드(200)가 결합되는 측으로 연결판(110)이 구비되고, 보통 오픈 카세트(20)에 적재된 다수의 웨이퍼(21)는 임의 경사를 갖음으로 그 오픈 카세트(20)의 경사에 대응하여 연결판(110)의 하단면이 경사면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스(100)는 상기 완충 패드(200)를 웨이퍼(21) 측에 선택적으로 전진 또는 후진 작동되게 하는 구동부(120)를 더 포함한다.
여기서 상기 구동부(120)는 모터(121); 상기 모터(121)의 동력으로 편심축(122a)을 편심 회전되게 하는 크랭크(122); 및 상기 크랭크(122)에 연결되는 링크(124)를 갖고, 상기 편심축(122a)이 편심 회전하는 만큼 왕복 운동하는 지지대(123);로 구성된다.
상기 모터(121)는 별도 브래킷을 이용해 흔들림 방지 장치(1)가 적용되는 반도체 공정설비(10)에 결합될 수 있고, 모터(121)의 구동축이 크랭크(122)의 중심에 연결되어 회전 동력을 제공한다.
상기 크랭크(122)는 원판으로 모터(121)의 구동축에 연결되어 제자리 회전 작동하며 전면 둘레 한쪽에 구비된 편심축(122a)을 편심 회전시킨다.
상기 지지대(123)는 완충 패드(200)가 전진 또는 후진하는 스트로크에 대응한 길이를 갖으며, 상기 지지대(123)의 상부에 링크(124)가 마련되고, 하부에 연결판(110)이 구비되며, 링크(124)를 통해 크랭크(122)에 연결되고, 연결판(110)을 통해 완충 패드(200)와 결합된다.
상기 링크(124)는 편심축(122a)이 삽입되는 가이드홀(124a)을 갖고, 상기 가이드홀(124a)은 편심축(122a)의 편심 회전 반경에 대응한 길이를 갖으며, 상기 가이드홀(124a)에 편심축(122a)이 삽입되면서 지지대(123)를 크랭크(122)에 연결시킬 수 있고, 상기 가이드홀(124a)과 편심축(122a)의 구조로 크랭크(122)의 회전운동이 지지대(123)의 직선 왕복운동으로 전환되게 된다.
이때, 상기 지지대(123)는 왕복 운동을 지지하기 위한 가이드판(125)이 마련되고, 상기 가이드판(125)은 흔들림 방지 장치(1)가 적용되는 반도체 공정설비(10)에 결합된 상태에서 가이드판(125)의 내측으로 지지대(123)가 관통되어 지지될 수 있다.
상기와 같은 구조의 구동부(120)는 모터(121)의 동력으로 크랭크(122)가 회전하면 크랭크(122)에 구비된 편심축(122a)이 편심 회전하며, 편심축(122a)의 회전운동이 링크(124)에서 직선운동으로 전환되면서 상기 편심축(122a)이 편심 회전하는 만큼 지지대(123)가 직선 왕복 작동하면서 완충 패드(200)가 웨이퍼(21) 측으로 선택적 이동될 수 있다.
예컨대 본 발명은 구동부(120)의 작동에 따라 완충 패드(200)가 웨이퍼(21) 측으로 선택적 이동됨으로 반도체 공정설비(10)의 작동 과정에서 완충 패드(200)를 이용한 흔들림 방지 기능을 수행 중 완충 패드(200)와 간섭이 없도록 한다.
또한, 상기 구동부(120)는 지지대(123)의 왕복 운동에 따른 위치를 감지하는 센서부(130)를 더 포함한다.
상기 센서부(130)는 제1센서(131) 및 제2센서(132)로 이루어지고, 지지대(123)에 상기 제1센서(131) 및 제2센서(132)에 감지되기 위한 감지판(133)이 구비되어 이루어진다.
이때, 상기 제1센서(131) 및 제2센서(132)는 별도 브래킷을 통해 지지대(123)가 직선 왕복 이동하는 스트로크에 대응한 간격을 갖으면서 상하로 결합되고, 상기 감지판(133)은 지지대(123)의 왕복 스트로크의 상한 및 하한 위치에 구비되면서 제1센서(131) 및 제2센서(132)가 감지되게 한다.
상기와 같은 구조의 센서부(130)는 지지대(123)의 위치를 감지한 신호를 제공하면서 이를 기반으로 완충 패드(200)의 상태를 파악하여 반도체 공정설비(10)의 제어반에서 이를 활용하여 완충 패드(200)의 작동을 자동 제어할 수 있도록 한다.
그리고, 본 발명의 흔들림 방지 장치(1)는 상기 베이스(100)의 하부에 결합되며, 상기 오픈 카세트(20)에 적재된 웨이퍼(21)에 가압되면서 상기 웨이퍼(21)를 고정시키는 완충 패드(200)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 완충 패드(200)는 오픈 카세트(20)에 정렬된 다수의 웨이퍼(21)를 모두 지지할 수 있도록 하고, 이를 위해 상기 완충 패드(200)는 웨이퍼(21)가 정렬된 방향에 대응한 길이를 갖는다.
여기서, 상기 완충 패드(200)는 베이스(100)에 조립되게 하고, 상기 완충 패드(200)를 슬라이드 결합되게 하는 고정플레이트(210)의 구조를 갖는다.
상기 고정플레이트(210)는 한쪽에 완충 패드(200)가 결합되면 상기 베이스(100)에 완충 패드(200)를 탈착 가능하게 조립되게 하고, 고정플레이트(210)의 하단 중앙에는 완충 패드(200)의 상판부(220)가 슬라이드 결합되기 위한 끼움홈(211)이 형성된다.
이때, 고정플레이트(210)를 이용해 완충 패드(200)가 슬라이드 방식으로 결합됨에 따라 완충 패드(200)의 파손 등에 의해 교체가 필요한 경우 슬라이드 방식으로 간편하게 완충 패드(200)를 교체되게 한다.
또한, 상기 완충 패드(200)는 고정플레이트(210)에 슬라이드 결합되도록 돌출 형성된 상판부(220); 및 상기 상판부(220)의 하부로 라운드면을 갖으면서 돌출 형성된 완충부(230);의 구조를 갖는다.
상기 상판부(220) 및 완충부(230)는 서로 일체화되어 형성되는데, 상판부(220)는 고정플레이트(210)의 내측에 끼워지는 부분이고, 완충부(230)는 오픈 카세트(20)에 적재된 다수의 웨이퍼(21)가 맞닿아 가압되면서 다수의 웨이퍼(21)를 고정되게 한다.
이때, 상판부(220)와 완충부(230) 사이로 완충 패드(200)의 끼움 결합을 위한 걸림홈(232)이 형성되며, 상기 걸림홈(232)은 고정플레이트(210)의 내측에 끼워져 상기 완충 패드(200)를 지지되게 한다.
한편, 상기 완충 패드(200)는 탄성변형이 가능한 실리콘, 우레탄, 고무 등의 재질로 이루어지며, 상기 완충 패드(200)의 탄성변형에 의해 오픈 카세트(20)에 적재된 웨이퍼(21)가 접촉되는 부분이 완충 패드(200)에 의해 손상되는 것을 방지되게 한다.
예컨대 본 발명은 상기 완충 패드(200)를 통해 반도체 공정설비(10)에서 웨이퍼(21)의 이적재 또는 이송 시 웨이퍼(21)에 완충 패드(200)가 가압되면서 고정될 수 있어 오픈 카세트(20)를 이적재 또는 이송하는 중에 완충 패드(200)의 고정 기능으로 흔들림을 억제시켜 외부 충격에 의한 웨이퍼(21)의 손상을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 완충 패드(200)는 내부에 중공의 완충공간(231)이 형성된 구조를 갖는다.
상기 완충공간(231)은 완충부(230)의 내측에 공간을 갖도록 형성되면서, 외부에서 가해지는 압력을 통해 완충공간(231)이 탄성변형에 의해 압착되면서 완충 기능을 수행하도록 한다.
예컨대 본 발명은 상기 완충공간(231)을 통해 웨이퍼(21)의 고정을 위해 작용하는 가압력을 완충시켜 상기 웨이퍼(21)에 고정을 위해 작용하는 힘을 최소화할 수 있고, 웨이퍼(21)의 고정을 위한 완충 패드(200)의 가압력으로 웨이퍼(21)가 손상되는 것을 방지하게 된다.
이하, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치의 실시 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 전술한 구조의 흔들림 방지 장치(1)는 반도체 공정설비(10)에 적용되는데, 실시 예시에 따라 리프트에 적용된 상태를 기본으로 살펴보면, 상기 흔들림 방지 장치(1)는 리프트를 통해 승강되는 오픈 카세트(20)의 상부 측에 위치되어 작동한다.
한편, 반도체 공정설비(10)에서 오픈 카세트(20)를 이적재 하는 과정에서 완충 패드(200)는 구동부(120)를 통해 오픈 카세트(20)로부터 일정 거리 이격되도록 후퇴하여 대기한다.
이때, 상기 오픈 카세트(20)의 이적재가 완료되어 오픈 카세트(20)를 이송 시키는 경우 구동부(120)를 통해 완충 패드(200)를 오픈 카세트(20)에 적재된 웨이퍼(21) 측으로 전진시키면서 완충 패드(200)가 다수의 웨이퍼(21)를 가압하여 고정되게 하고 이에 따라 오픈 카세트(20)의 이송 중에 다수의 웨이퍼(21)에 전달되는 충격을 효과적으로 억제시키면서 웨이퍼(21)의 손상을 방지되게 한다.
또한, 목적한 위치로 오픈 카세트(20)가 이적재 또는 이송되면 구동부(120)를 통해 완충 패드(200)가 오픈 카세트(20)로부터 후퇴하면서 웨이퍼(21)의 고정 기능이 해제되게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현 하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함으로 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,
본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 수준에서 발명을 용이하게 실시하기 위해 다양하게 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1; 흔들림 방지 장치 100; 베이스
110; 연결판 120; 구동부
121; 모터 122; 크랭크
123; 지지대 124; 링크
125; 가이드판 130; 센서부
131; 제1센서 132; 제2센서
133; 감지판 200; 완충 패드
210; 고정플레이트 220; 상판부
230; 하판부 231; 완충공간

Claims (7)

  1. 오픈 카세트(20)가 이적재 또는 이송되는 반도체 공정설비(10)에 설치되는 베이스(100)와;
    상기 베이스(100)의 하부에 결합되며, 상기 오픈 카세트(20)에 적재된 웨이퍼(21)에 가압되면서 상기 웨이퍼(21)를 고정시키는 완충 패드(200);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스(100)는 상기 완충 패드(200)를 웨이퍼(21) 측에 선택적으로 전진 또는 후퇴 작동되게 하는 구동부(120);를 더 포함한 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동부(120)는 모터(121);
    상기 모터(121)의 동력으로 편심축(122a)을 편심 회전되게 하는 크랭크(122);
    상기 크랭크(122)에 연결되는 링크(124)를 갖고, 상기 편심축(122a)이 편심 회전하는 만큼 왕복 운동하는 지지대(123);를 더 포함한 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 완충 패드(200)는 탄성변형이 가능한 재질인 것을 더 포함한 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 완충 패드(200)는 내부에 중공의 완충공간(231)이 형성된 것을 더 포함한 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 완충 패드(200)는 상기 완충 패드(200)를 슬라이드 결합되게 하는 끼움홈(211)을 갖는 고정플레이트(210)를 더 포함한 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 완충 패드(200)는 고정플레이트(210)에 슬라이드 결합되도록 돌출 형성된 상판부(220); 및
    상기 상판부(220)의 하부로 라운드면을 갖으면서 돌출 형성된 완충부(230);를 더 포함한 반도체 공정설비에 적용되는 흔들림 방지 장치.
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