KR20240000103A - 웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치 - Google Patents

웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치 Download PDF

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KR20240000103A
KR20240000103A KR1020220076635A KR20220076635A KR20240000103A KR 20240000103 A KR20240000103 A KR 20240000103A KR 1020220076635 A KR1020220076635 A KR 1020220076635A KR 20220076635 A KR20220076635 A KR 20220076635A KR 20240000103 A KR20240000103 A KR 20240000103A
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이현준
유병일
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 테두리부를 파지하여 웨이퍼를 반전시킬 수 있는 웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치에 관한 것으로서, 전체적으로 링 형상으로 형성되는 지지 몸체와, 상기 지지 몸체의 일측에 형성되고, 상기 지지 몸체에 안착된 웨이퍼를 향하는 방향 또는 멀어지는 방향인 전후진 방향으로 소정 거리 슬라이딩 이동함에 따라 상기 지지 몸체 상에 안착된 상기 웨이퍼의 테두리부의 적어도 일부분을 선택적으로 파지하는 그립부 및 상기 지지 몸체의 내부 공간에서 상기 전후진 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 전체적으로 상기 지지 몸체보다 작은 링 형상으로 형성되고, 일단부에 상기 그립부가 고정되는 슬라이딩 브라켓을 포함하고, 상기 그립부는, 상기 웨이퍼의 상기 테두리부를 파지할 수 있도록, 측면에 파지홈부가 형성되고, 상기 파지홈부는, 파지되는 상기 웨이퍼의 뒤틀림(Warpage)를 고려하여, 상기 지지 몸체에 안착된 상기 웨이퍼를 기준으로 하측으로 제 1 갭, 상측으로 제 2 갭이 형성될 수 있도록 소정의 높이로 형성되되, 상기 제 1 갭이 상기 제 2 갭 보다 크게 형성될 수 있다.

Description

웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치{Wafer grip unit and wafer inversion device including same}
본 발명은 웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 웨이퍼의 테두리부를 파지하여 웨이퍼를 반전시킬 수 있는 웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 세정 공정 등 다양한 공정을 반복적으로 수행하여 형성된다.
이중, 세정 공정은, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 공정으로, 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정의 전후에 필수적으로 수행될 수 있다. 세정 공정은, 회로 소자가 형성된 웨이퍼의 상면 뿐만 아니라 이면(Backside)에 대해서도 수행될 수 있다. 이와 같이, 웨이퍼의 이면을 세정하기 위해서는 웨이퍼를 반전하기 위한 웨이퍼 반전 장치가 필요할 수 있다.
웨이퍼 반전 장치의 웨이퍼 그립 유닛은, 척에 로딩된 웨이퍼의 테두리부를 그립부로 파지하여 반전시킬 수 있다. 이때, 그립부가 웨이퍼를 파지하기 위해서는 척으로부터 웨이퍼를 이격시키기 위해 지지핀과 같은 별도의 지지 수단이 필요할 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치는, 8인치 웨이퍼와 같이 얇은 웨이퍼를 그립부에 의해 파지 시, 그립부 형상에 따른 웨이퍼 깨짐(Broken)이 발생하는 문제점이 있었다.
예컨대, 웨이퍼의 뒤틀림(Warpage) 발생 시, 웨이퍼를 파지하는 그립부의 좁은 파지홈부의 높이로 인하여, 웨이퍼의 테두리부와 파지홈부 간의 간섭이 발생하여 치핑(Chipping) 및 굽힘(Bending)을 야기함으로써, 이로 인한 웨이퍼의 깨짐이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 웨이퍼를 파지하는 그립부의 형상 개선을 통해, 웨이퍼의 상/하부 뒤틀림 발생 시에도 이에 따른 영향을 최소화하여 웨이퍼의 깨짐 현상을 방지할 수 있는 웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨이퍼 그립 유닛이 제공된다. 상기 웨이퍼 그립 유닛은, 전체적으로 링 형상으로 형성되는 지지 몸체; 상기 지지 몸체의 일측에 형성되고, 상기 지지 몸체에 안착된 웨이퍼를 향하는 방향 또는 멀어지는 방향인 전후진 방향으로 소정 거리 슬라이딩 이동함에 따라 상기 지지 몸체 상에 안착된 상기 웨이퍼의 테두리부의 적어도 일부분을 선택적으로 파지하는 그립부; 및 상기 지지 몸체의 내부 공간에서 상기 전후진 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 전체적으로 상기 지지 몸체보다 작은 링 형상으로 형성되고, 일단부에 상기 그립부가 고정되는 슬라이딩 브라켓;를 포함하고, 상기 그립부는, 상기 웨이퍼의 상기 테두리부를 파지할 수 있도록, 측면에 파지홈부가 형성되고, 상기 파지홈부는, 파지되는 상기 웨이퍼의 뒤틀림(Warpage)를 고려하여, 상기 지지 몸체에 안착된 상기 웨이퍼를 기준으로 하측으로 제 1 갭, 상측으로 제 2 갭이 형성될 수 있도록 소정의 높이로 형성되되, 상기 제 1 갭이 상기 제 2 갭 보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 그립부는, 그립 몸체; 및 상기 그립 몸체의 상기 웨이퍼와 마주보는 측면에 소정의 깊이와 상기 소정의 높이로 오목하게 형성되는 상기 파지홈부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 그립 몸체는, 상기 파지홈부를 기준으로, 상기 파지홈부의 상측에 위치한 상측 단부가 상기 파지홈부의 하측에 위치한 하측 단부 보다 더 돌출되게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 그립 몸체는, 상기 상측 단부와 상기 하측 단부의 단차가 적어도 0.5mm 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 그립 몸체는, 상기 상측 단부와 상기 하측 단부에 상기 파지홈부를 향해서 경사지게 형성되는 모따기부(Chamfer)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 하측 단부에 형성되는 하측 모따기부는, 상기 그립 몸체의 하면까지 연장되게 형성될 수 있도록, 상기 하측 단부의 두께와 동일한 모따기 거리값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 파지홈부의 상기 소정의 높이는, 상기 웨이퍼 두께의 12배 내지 16배로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 파지홈부는, 상기 제 1 갭과 상기 제 2 갭이 적어도 1.0mm 이상으로 형성되는 상기 소정의 높이로 형성되되, 상기 제 1 갭은, 상기 제 2 갭 보다 적어도 0.4mm 이상 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 지지 몸체는, 상기 웨이퍼를 이격되게 지지할 수 있도록, 그 중심을 기준으로 복수개의 지지핀이 방사상으로 등각배치되고, 상기 복수개의 지지핀은, 적어도 6개 이상 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 웨이퍼 반전 장치가 제공된다. 상기 웨이퍼 반전 장치는, 웨이퍼의 테두리부를 파지하는 웨이퍼 그립 유닛; 상기 웨이퍼 그립 유닛을 승하강 시키는 승하강 유닛; 및 상기 웨이퍼 그립 유닛과 상기 승하강 유닛 사이를 연결하고, 회전 구동에 의해 상기 웨이퍼 그립 유닛을 반전 시키는 반전 유닛;을 포함하고, 상기 웨이퍼 그립 유닛은, 전체적으로 링 형상으로 형성되는 지지 몸체; 상기 지지 몸체의 일측에 형성되고, 상기 지지 몸체에 안착된 상기 웨이퍼를 향하는 방향 또는 멀어지는 방향인 전후진 방향으로 소정 거리 슬라이딩 이동함에 따라 상기 지지 몸체 상에 안착된 상기 웨이퍼의 테두리부의 적어도 일부분을 선택적으로 파지하는 그립부; 및 상기 지지 몸체의 내부 공간에서 상기 전후진 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 전체적으로 상기 지지 몸체보다 작은 링 형상으로 형성되고, 일단부에 상기 그립부가 고정되는 슬라이딩 브라켓;를 포함하고, 상기 그립부는, 상기 웨이퍼의 상기 테두리부를 파지할 수 있도록, 측면에 파지홈부가 형성되고, 상기 파지홈부는, 파지되는 상기 웨이퍼의 뒤틀림(Warpage)를 고려하여, 상기 지지 몸체에 안착된 상기 웨이퍼의 기준으로 하측으로 제 1 갭, 상측으로 제 2 갭이 형성될 수 있도록 소정의 높이로 형성되되, 상기 제 1 갭이 상기 제 2 갭 보다 크게 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨이퍼를 파지하는 그립부의 형상 개선을 통해, 웨이퍼의 상/하부 뒤틀림 발생 시에도 이에 따른 영향을 최소화하여 웨이퍼의 깨짐 현상을 방지할 수 있는 웨이퍼 그립 유닛 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 반전 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 반전 장치의 웨이퍼 그립 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 절취선 A-A를 취한 웨이퍼 그립 유닛의 그립부의 횡단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 그립부가 웨이퍼를 파지한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 반전 장치(1000)를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 웨이퍼 반전 장치(1000)의 웨이퍼 그립 유닛(100)을 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2의 절취선 A-A를 취한 웨이퍼 그립 유닛(100)의 그립부(120)의 횡단면을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3의 그립부(120)가 웨이퍼(1)를 파지한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 반전 장치(1000)는, 크게, 웨이퍼 그립 유닛(100)와, 승하강 유닛(200) 및 반전 유닛(300)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 그립 유닛(100)은, 반도체 소자의 세정 공정에서, 회로 소자가 형성된 웨이퍼(1)의 상면 뿐만 아니라 이면(Backside)에 대해서도 세정 공정을 수행하기 위해 웨이퍼(1)를 반전시킬 수 있도록, 척(2)에 안착된 웨이퍼(1)의 테두리부를 파지할 수 있다.
또한, 승하강 유닛(200)은, 웨이퍼 그립 유닛(100)이 웨이퍼(1)를 척(2)에 로딩 또는 언로딩할 수 있도록, 웨이퍼 그립 유닛(100)을 프레임(400)을 따라 승하강시키기 위한 것으로, 실린더 또는 리니어 모터, 모터를 이용한 리드스크류와 같은 직선 구동 수단이 사용될 수 있다.
또한, 반전 유닛(300)은, 웨이퍼 그립 유닛(100)과 승하강 유닛(200) 사이를 연결하고, 회전 구동에 의해 웨이퍼 그립 유닛(100)을 반전 시킬 수 있다. 예컨대, 반전 유닛(300)은, 웨이퍼 그립 유닛(100)을 180도 반전시키기 위한 것으로 회전 모터와 같은 구동 수단이 사용될 수 있다.
이하에서는, 도 1의 웨이퍼 반전 장치(1000)에 포함된 웨이퍼 그립 유닛(100)에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼 그립 유닛(100)은, 크게, 지지 몸체(110)와, 그립부(120) 및 슬라이딩 브라켓(130)을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 지지 몸체(110)는, 원형의 웨이퍼(1)를 지지할 수 있도록, 전체적으로 원형의 링 형상으로 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 지지 몸체(110)는, 웨이퍼(1)를 지지할 수 있는 적절한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있으며, 예컨대, 지지 몸체(110)는, 스틸, 스테인레스, 알루미늄, 마그네슘 및 아연 중 어느 하나 이상의 재질을 선택하여 구성되는 구조체일 수 있다. 그러나, 지지 몸체(110)는, 반드시 이에 국한되지 않고, 웨이퍼(1)를 지지할 수 있는 매우 다양한 재질의 부재들이 적용될 수 있다.
또한, 지지 몸체(110)는, 웨이퍼(1)를 이격되게 지지할 수 있도록, 원형의 링 형상을 따라 복수개의 지지핀(111)이 배치될 수 있다. 예컨대, 복수개의 지지핀(111)은, 웨이퍼(1)를 균일하게 지지할 수 있도록, 원형의 링 형상으로 형성되는 지지 몸체(110)의 중심을 기준으로 방사상으로 등각 배치될 수 있다.
이때, 복수개의 지지핀(111)은, 지지 몸체(110)의 원형의 링 형상을 따라, 적어도 6개 이상 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 복수개의 지지핀(111)의 6개 미만의 너무 적은 개수로 형성될 경우, 0.2T의 8인치 웨이퍼와 같이, 얇은 두께의 웨이퍼(1)를 충분히 지지하지 못하여, 웨이퍼(1)의 뒤틀림(Warpage)이 지나치게 발생할 수 있다.
이는, 후술될 그립부(120)에 의한 웨이퍼(1)의 테두리부의 파지 시, 뒤틀림이 일어나 하측 또는 상측으로 쳐진 웨이퍼(1)의 테두리부와 그립부(120)의 파지홈부(122) 간의 간섭이 발생하여, 치핑(Chipping) 및 굽힘(Bending)에 의한 웨이퍼(1) 깨짐(Broken) 현상의 원인이될 수 있다.
그러나, 본 발명과 같이, 복수의 지지핀(111)이, 지지 몸체(110)의 원형의 링 형상을 따라 적어도 6개 이상으로 형성될 경우, 얇은 두께의 웨이퍼(1)를 안정적으로 충분히 지지함으로써, 웨이퍼(1)의 뒤틀림 발생을 저감시켜, 그립부(120)에 의한 웨이퍼(1)의 파지 시, 웨이퍼(1)의 깨짐 현상 발생을 방지하는 효과를 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 그립부(120)는, 지지 몸체(11)의 일측에 형성되고, 지지 몸체(110)에 안착된 웨이퍼(1)를 향하는 방향 또는 멀어지는 방향인 전후진 방향으로 소정 거리 슬라이딩 이동함에 따라, 지지 몸체(110) 상에 안착된 웨이퍼(1)의 테두리부의 적어도 일부분을 선택적으로 파지할 수 있다.
더욱 구체적으로, 그립부(120)는, 한 쌍으로 형성되고, 원형의 링 형상으로 형성되는 지지 몸체(110)의 내측 공간에서 상기 전후진 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 전체적으로 지지 몸체(110) 보다 작은 다각의 링 형상으로 형성되는 슬라이딩 브라켓(130)의 일단부에 고정될 수 있다.
이에 따라, 슬라이딩 브라켓(130)의 슬라이딩 이동에 따라, 한 쌍으로 형성되는 그립부(120)가 웨이퍼(1)를 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 슬라이딩 이동하여, 웨이퍼(1) 일측의 테두리부를 선택적으로 파지할 수 있다. 이러한, 슬라이딩 브라켓(130)은, 전동 실린더나, 유압 실린더나, 공압 실린더와 같은 선형 구동부(미도시)의 구동에 의해 선형으로 슬라이딩 이동할 수 있다.
이때, 지지 몸체(110)의 그립부(120)가 설치된 일측과 대향된 타측에는 그립부(120)와 동일한 형상의 파지홈부(122)가 형성된 다른 그립부(140)가 설치되어, 그립부(120)에 의해 웨이퍼(1) 일측의 테두리부의 측면을 가압 시, 다른 그립부(140)가 그와 대향된 웨이퍼(1) 타측의 테두리부 측면을 받쳐주거나 함께 가압함으로써, 웨이퍼(1)가 웨이퍼 그립 유닛(100)에 의해 파지되도록할 수 있다. 여기서, 다른 그립부(140) 또한 별도의 선형 구동부(미도시)에 의해, 웨이퍼(1)를 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 그립부(120)는, 웨이퍼(1)의 상기 테두리부를 파지할 수 있도록, 측면에 파지홈부(122)가 형성되고, 파지홈부(122)는, 파지되는 웨이퍼(1)의 뒤틀림 발생을 고려하여, 지지 몸체(110)에 안착된 웨이퍼(1)를 기준으로 하측으로 제 1 갭(G1), 상측으로 제 2 갭(G2)이 형성될 수 있도록 소정의 높이(H)로 형성되되, 제 1 갭(G1)이 제 2 갭(G2) 보다 크게 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 그립부(120)는, 블록(Blcok) 구조체인 그립 몸체(121) 및 그립 몸체(121)의 웨이퍼(1)와 마주보는 측면에 소정의 깊이와 소정의 높이(H)로 오목하게 형성되는 파지홈부(122)를 포함할 수 있다.
이러한, 그립부(120)는, 웨이퍼(1)의 상/하부 뒤틀림 발생 시에도 이에 따른 영향을 최소화하여 웨이퍼(1)의 깨짐 현상을 방지할 수 있도록, 파지홈부(122)의 형상을 최적화하도록 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 그립부(120)의 파지홈부(122)의 소정의 높이(H)는, 웨이퍼(1) 두께의 12배 내지 16배로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 웨이퍼(1) 두께의 14배로 형성될 수 있다.
예컨대, 0.2T의 8인치 웨이퍼(1)를 기준으로, 그립부(120)의 파지홈부(122)의 소정의 높이(H)는, 2.8mm로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
이에 따라, 파지홈부(122)는, 제 1 갭(G1)과 제 2 갭(G2)이 적어도 1.0mm 이상으로 형성되는 소정의 높이(H)로 형성되되, 제 1 갭(G1)은, 제 2 갭(G2) 보다 적어도 0.4mm 이상 크게 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상술한 최적의 예시와 같이, 파지홈부(122)의 소정의 높이(H)가 2.8mm로 형성될 경우, 0.2T의 웨이퍼(1)를 기준으로, 제 1 갭(G1)이 1.5mm, 제 2 갭(G2)이 1.1mm로 형성될 수 있다.
종래에는, 그립부(120)의 파지홈부(122)가 1.8mm 이하의 높이로 형성되어, 0.2T의 웨이퍼(1)를 기준으로 제 2 갭(G2)을 본 발명과 같이 1.1mm로 형성할 경우, 나머지 제 1 갭(G1)이 0.5mm 이하로 형성 되었다. 이와 같이, 웨이퍼(1)와 파지홈부(122) 간의 지나치게 작은 갭으로 인하여, 웨이퍼(1)에 뒤틀림 현상이 조금 만 발생하여도, 아래로 쳐진 웨이퍼(1)의 테두리부와 파지홈부(122) 간의 간섭이 발생하여 치핑 및 굽힘을 야기함으로써, 이로 인한 웨이퍼의 깨짐이 쉽게 발생하는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명과 같이, 최적화된 소정의 높이(H)로 그립부(120)의 파지홈부(122)를 형성할 경우, 0.2T의 웨이퍼(1)를 기준으로 제 2 갭(G2)을 본 발명과 같이 1.1mm로 형성할 경우에도, 제 1 갭(G1)이 1.5mm로 확보됨으로써, 웨이퍼(1)의 뒤틀림 현상이 다소 발생하더라도 웨이퍼(1)의 테두리부와 파지홈부(122) 간의 간섭이 발생하는 것을 방지하여, 뒤틀림 현상이 발생된 상태에서도 그립부(120)가 웨이퍼(1)를 용이하게 파지하고, 웨이퍼(1)의 깨짐이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 그립 몸체(121)는, 파지홈부(122)를 기준으로, 파지홈부(122)의 상측에 위치한 상측 단부(121a)가 파지홈부(122)의 내측벽을 기준으로 제 1 길이(L1)로 형성되고, 파지홈부(122)의 하측에 위치한 하측 단부(121b)가 파지홈부(122)의 내측벽을 기준으로 제 1 길이(L1) 보다 짧은 제 2 길이(L2)로 형성되어, 파지홈부(122)의 상측에 위치한 상측 단부(121a)가 파지홈부(122)의 하측에 위치한 하측 단부(121b) 보다 더 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 그립 몸체(121)는, 제 1 길이(L1)와 제 2 길이(L2)의 차이가, 즉, 상측 단부(121a)와 하측 단부(121b)의 단차가 적어도 0.5mm 이상으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 그립 몸체(121)는, 상측 단부(121a)와 하측 단부(121b)에 파지홈부(122)를 향해서 경사지게 형성되는 모따기부(Chamfer)(C)가 형성될 수 있다. 이때, 하측 단부(121b)에 형성되는 하측 모따기부(C2)는, 그립 몸체(121)의 하면까지 연장되게 형성될 수 있도록, 하측 단부(121b)의 두께와 동일한 모따기 거리값(모따기 각도 45도 기준)을 가질 수 있으며, 상측 단부(121a)에 형성되는 상측 모따기부(C1)는, 하측 모따기부(C2) 보다 작은 모따기 거리값으로 형성될 수 있다.
이를 구체적인 치수로 예를 들면, 그립 몸체(121)의 상측 단부(121a)의 제 1 길이(L1)는, 3.0mm로 형성되고, 하측 단부(121b)의 제 2 길이(L2)는, 2.5mm로 형성되어, 상측 단부(121a)와 하측 단부(121b)의 단차가 0.5mm로 형성될 수 있다. 이때, 상측 단부(121a)의 제 1 두께(T1)는 1.9mm, 하측 단부(121b)의 제 2 두께(T2)는 1.5mm로 형성되어, 상측 단부(121a)가 더 두껍게 형성되고, 하측 모따기부(C2)는, 그립 몸체(121)의 하면까지 연장되게 형성될 수 있도록, 모따기 거리값이 1.5mm로 형성될 수 있으며, 상측 모따기부(C1)는, 하측 모따기부(C2) 보다 작은 1.0mm의 모따기 거리값으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 파지홈부(122)에서 하측 단부(121b)측 바닥면이 1.0mm의 제 2 깊이(D2)로 형성되고, 상측 단부(121a)측 바닥면이 하측 단부(121b)측 바닥면의 제 2 깊이(D2) 보다 깊은 2.0mm의 제 1 깊이(D1)로 형성될 수 있다.
상술한, 상측 단부(121a)의 상측 모따기부(C1) 및 하측 단부(121b)의 하측 모따기부(C2)에 의해서, 지지 몸체(110)에 안착된 웨이퍼(1)의 높이와 그립부(120)의 파지홈부(122) 간의 높이가 다소 맞지 않더라도, 그립 과정에서 웨이퍼(1)가 모따기부(C)의 경사면을 타고 파지홈부(122) 내측으로 용이하게 진입하도록 유도할 수 있다.
이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 그립부(120)가 웨이퍼(1)와 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동하면, 웨이퍼(1)의 테두리부가 파지홈부(122)의 내측으로 진입하여, 최종적으로, 파지홈부(122)의 내측면과 웨이퍼(1)의 테두리부의 접촉에 의해, 웨이퍼(1)가 그립부(120)에 파지되어 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 그립 유닛(100) 및 이를 포함하는 웨이퍼 반전 장치(1000)에 따르면, 웨이퍼(1)를 파지하는 그립부(120)의 형상 개선을 통해, 웨이퍼(1)의 상/하부 뒤틀림 발생 시에도 이에 따른 영향을 최소화하여, 웨이퍼(1)의 파지 과정에서 웨이퍼(1)의 깨짐 현상을 방지할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 웨이퍼
2: 척
100: 웨이퍼 그립 유닛
110: 지지 몸체
111: 복수개의 지지핀
120: 그립부
121: 그립 몸체
121a: 상측 단부
121b: 하측 단부
122: 파지홈부
130: 슬라이딩 브라켓
140: 다른 그립부
200: 승하강 유닛
300: 반전 유닛
400: 프레임
1000: 웨이퍼 반전 장치

Claims (10)

  1. 전체적으로 링 형상으로 형성되는 지지 몸체;
    상기 지지 몸체의 일측에 형성되고, 상기 지지 몸체에 안착된 웨이퍼를 향하는 방향 또는 멀어지는 방향인 전후진 방향으로 소정 거리 슬라이딩 이동함에 따라 상기 지지 몸체 상에 안착된 상기 웨이퍼의 테두리부의 적어도 일부분을 선택적으로 파지하는 그립부; 및
    상기 지지 몸체의 내부 공간에서 상기 전후진 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 전체적으로 상기 지지 몸체보다 작은 링 형상으로 형성되고, 일단부에 상기 그립부가 고정되는 슬라이딩 브라켓;을 포함하고,
    상기 그립부는,
    상기 웨이퍼의 상기 테두리부를 파지할 수 있도록, 측면에 파지홈부가 형성되고, 상기 파지홈부는, 파지되는 상기 웨이퍼의 뒤틀림(Warpage)를 고려하여, 상기 지지 몸체에 안착된 상기 웨이퍼를 기준으로 하측으로 제 1 갭, 상측으로 제 2 갭이 형성될 수 있도록 소정의 높이로 형성되되, 상기 제 1 갭이 상기 제 2 갭 보다 크게 형성되는, 웨이퍼 그립 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 그립부는,
    그립 몸체; 및
    상기 그립 몸체의 상기 웨이퍼와 마주보는 측면에 소정의 깊이와 상기 소정의 높이로 오목하게 형성되는 상기 파지홈부;
    를 포함하는, 웨이퍼 그립 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 그립 몸체는,
    상기 파지홈부를 기준으로, 상기 파지홈부의 상측에 위치한 상측 단부가 상기 파지홈부의 하측에 위치한 하측 단부 보다 더 돌출되게 형성되는, 웨이퍼 그립 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 그립 몸체는,
    상기 상측 단부와 상기 하측 단부의 단차가 적어도 0.5mm 이상으로 형성되는, 웨이퍼 그립 유닛.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 그립 몸체는,
    상기 상측 단부와 상기 하측 단부에 상기 파지홈부를 향해서 경사지게 형성되는 모따기부(Chamfer)가 형성되는, 웨이퍼 그립 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하측 단부에 형성되는 하측 모따기부는,
    상기 그립 몸체의 하면까지 연장되게 형성될 수 있도록, 상기 하측 단부의 두께와 동일한 모따기 거리값을 가지는, 웨이퍼 그립 유닛.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 파지홈부의 상기 소정의 높이는,
    상기 웨이퍼 두께의 12배 내지 16배로 형성되는, 웨이퍼 그립 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파지홈부는,
    상기 제 1 갭과 상기 제 2 갭이 적어도 1.0mm 이상으로 형성되는 상기 소정의 높이로 형성되되, 상기 제 1 갭은, 상기 제 2 갭 보다 적어도 0.4mm 이상 크게 형성되는, 웨이퍼 그립 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 몸체는,
    상기 웨이퍼를 이격되게 지지할 수 있도록, 그 중심을 기준으로 복수개의 지지핀이 방사상으로 등각배치되고,
    상기 복수개의 지지핀은,
    적어도 6개 이상 형성되는, 웨이퍼 그립 유닛.
  10. 웨이퍼의 테두리부를 파지하는 웨이퍼 그립 유닛;
    상기 웨이퍼 그립 유닛을 승하강 시키는 승하강 유닛; 및
    상기 웨이퍼 그립 유닛과 상기 승하강 유닛 사이를 연결하고, 회전 구동에 의해 상기 웨이퍼 그립 유닛을 반전 시키는 반전 유닛;을 포함하고,
    상기 웨이퍼 그립 유닛은,
    전체적으로 링 형상으로 형성되는 지지 몸체;
    상기 지지 몸체의 일측에 형성되고, 상기 지지 몸체에 안착된 상기 웨이퍼를 향하는 방향 또는 멀어지는 방향인 전후진 방향으로 소정 거리 슬라이딩 이동함에 따라 상기 지지 몸체 상에 안착된 상기 웨이퍼의 테두리부의 적어도 일부분을 선택적으로 파지하는 그립부; 및
    상기 지지 몸체의 내부 공간에서 상기 전후진 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 전체적으로 상기 지지 몸체보다 작은 링 형상으로 형성되고, 일단부에 상기 그립부가 고정되는 슬라이딩 브라켓;을 포함하고,
    상기 그립부는,
    상기 웨이퍼의 상기 테두리부를 파지할 수 있도록, 측면에 파지홈부가 형성되고, 상기 파지홈부는, 파지되는 상기 웨이퍼의 뒤틀림(Warpage)를 고려하여, 상기 지지 몸체에 안착된 상기 웨이퍼의 기준으로 하측으로 제 1 갭, 상측으로 제 2 갭이 형성될 수 있도록 소정의 높이로 형성되되, 상기 제 1 갭이 상기 제 2 갭 보다 크게 형성되는, 웨이퍼 반전 장치.
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