KR100908180B1 - 스프링을 이용한 웨이퍼 피치 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 확산 제조공정중에 다수의 웨이퍼의 확산공정을 위해 웨이퍼를 홀딩하는 다수의 그리퍼들 사이의 피치를 스프링을 이용해 조정하는 장치에 관한 것으로, 다수의 웨이퍼(W)가 적재되어 있는 웨이퍼 카세트(Q)에서 웨이퍼를 취출한 다음 후공정을 위해 웨이퍼 사이의 피치를 조정하는 웨이퍼 피치조절장치에 있어서: 각각의 웨이퍼(W)에 대응하여 웨이퍼 양쪽에서 각각의 웨이퍼를 집어내어 취출하고, 중앙에서 외측으로 갈수록 점점 길이가 짧아지는 다수의 L형 그리퍼(G); 상기 다수의 L형 그리퍼(G) 각각에 링크 교차점(22)에서 연결되는 다수의 교차링크(24)로 이루어지는 인장스프링(20); 상기 인장스프링(20)을 압축상태로 홀딩하였다가 압축을 해제하여 인장력을 발생시키기 위한 에어실린더(30); 및 상기 다수의 그리퍼(G) 위에 배치되고 각각의 그리퍼에 대응되어 벌어지는 그리퍼(G) 각각의 팽창을 제한하는 단턱(42)이 형성되어 있는 스토퍼(40);를 포함하고, 상기 인장스프링(20)의 팽창력에 의해 각각의 그리퍼(G)가 벌어지면서 스토퍼(40)의 단턱에 걸려 그리퍼 사이의 간격을 원하는 피치로 벌릴 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

스프링을 이용한 웨이퍼 피치 조절장치{Wafer pitch adjusting device using spring}

도 1은 반도체 웨이퍼 제조공정중에 다수의 웨이퍼들을 적재하기 위한 카세트의 사시도;

도 2a는 첫번째 그리퍼에 의해 카세트에서 취출된 웨이퍼들을 보여주는 평면도;

도 2b는 두번째 그리퍼에 의해 카세트에서 취출된 웨이퍼들의 간격을 벌려주는 상태를 보여주는 평면도;

도 3은 일반적인 그리퍼의 일부분을 보여주는 분리사시도;

도 4는 일반적인 그리퍼의 배열관계를 보여주는 도면;

도 5는 피치조절전의 상태를 보여주는 본 발명에 따른 장치구성도;

도 6은 피치가 조절된 상태를 본 발명에 따른 장치구성도.

본 발명은 반도체 웨이퍼 확산 제조공정중에 다수의 웨이퍼의 확산공정을 위해 웨이퍼들 사이의 피치를 조절하는 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 반도체 웨 이퍼를 홀딩하는 다수의 그리퍼들 사이의 피치를 다단풀리를 이용해 조정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체웨이퍼 확산 제조공정에 있어서는 여러개의 반도체웨이퍼들을 장착한 카세트로부터 웨이퍼들을 취출한 뒤, 후공정을 위해 웨이퍼들을 적당한 간격으로 벌려주어야만 한다. 최근에는 카세트에서 취출한 웨이퍼들을 기다란 롱퀄츠에 웨이퍼를 한꺼번에 200매 내지 300매 장착하곤 하는데, 이렇게 롱퀄츠에 장착할 때 후공정을 위한 최적의 상태로 만들기 위하여 웨이퍼 사이의 피치를 조절하여 장착한다. 또한, 기본적으로 웨이퍼가 적재된 카세트와 롱퀄츠에 장착되는 웨이퍼들 사이의 피치는 서로 다르다. 따라서, 카세트에서 롱퀄츠로 또는 그 반대로 웨이퍼를 옮길 때는 웨이퍼들 사이의 피치를 조절해야만 한다.

도 1에는 이러한 웨이퍼가 장착된 카세트의 사시도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 카세트(Q)에는 20-25매 정도의 웨이퍼(W)가 장착되는데, 도면에는 설명의 편의상 3개의 웨이퍼(W)만 장착된 것으로 도시하였다. 이렇게 카세트(Q)에 장착된 웨이퍼는 푸셔(도시 안됨)에 의해 위로 상승된다.

도 2를 참조하여 카세트(Q)에 장착된 다수의 웨이퍼(W) 사이의 피치를 조절하는 원리에 대해 설명한다. 이렇게 카세트에서 벗어난 웨이퍼들(W)중 홀수번째 웨이퍼만 제1 그리퍼(FG;first gripper)에 의해 홀딩되고 나머지 웨이퍼들은 다시 카세트(Q)로 원위치된다. 도 2a에는 제1 그리퍼(FG)에 의해 홀딩된 웨이퍼 상태가 평면도로 도시되어 있다. 홀딩된 웨이퍼들은 제1 그리퍼(FG)와 제2 그리퍼(SG)를 포함한 그리퍼 전체가 1/2 피치씩 이동된다. 이렇게 이동된 상태가 파단선으로 도시 되어 있다.

다음, 카세트(Q)로 원위치된 짝수번째의 웨이퍼들이 다시 상승되고, 이렇게 상승된 짝수번째 웨이퍼와 1/2 피치 이동된 홀수번째 웨이퍼들이 함께 제2 그리퍼(SG; second gripper)에 의해 같이 홀딩된 후, 제1 그리퍼는 뒤로 빠지게 되고 제2 그리퍼만 20-25매의 웨이퍼들을 홀딩하게 된다. 도 2b의 좌측에는 이렇게 홀수번째 웨이퍼와 짝수번째 웨이퍼가 제2 그리퍼에 의해 파지된 상태가 평면도로 도시되어 있다. 즉, 제2 그리퍼 각각에는 홀수번째 웨이퍼와 짝수번째 웨이퍼가 하나씩 2개 파지되어 있다. 도 2b의 우측에는 제2 그리퍼(SG)가 일정 간격씩 벌어지면서 그리퍼에 파지된 웨이퍼들이 일정 간격 벌어진 상태가 도시되어 있다. 즉, 도 2b와 같이 벌어진 상태로 웨이퍼들은 200-300매를 적재할 수 있는 롱퀄츠에 적재되어 후공정 단계로 진입되어 가공되는 것이다.

본 고안은 전술한 바와 같이 제2 그리퍼(이하, 그리퍼 G라 함)에 파지된 웨이퍼들을 후처리에 필요한 간격만큼 웨이퍼 사이의 피치를 조절하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 이런 목적을 달성하기 위해, 다수의 웨이퍼(W)가 적재되어 있는 웨이퍼 카세트(Q)에서 웨이퍼를 취출한 다음 후공정을 위해 웨이퍼 사이의 피치를 조정하는 웨이퍼 피치조절장치에 있어서:

각각의 웨이퍼(W)에 대응하여 웨이퍼 양쪽에서 각각의 웨이퍼를 집어내어 취출하고, 중앙에서 외측으로 갈수록 점점 길이가 짧아지는 다수의 L형 그리퍼(G);

상기 다수의 L형 그리퍼(G) 각각에 링크 교차점(22)에서 연결되는 다수의 교차링크(24)로 이루어지는 인장스프링(20);

상기 인장스프링(20)을 압축상태로 홀딩하였다가 압축을 해제하여 인장력을 발생시키기 위한 에어실린더(30); 및

상기 다수의 그리퍼(G) 위에 배치되고 각각의 그리퍼에 대응되어 벌어지는 그리퍼(G) 각각의 팽창을 제한하는 단턱(42)이 형성되어 있는 스토퍼(40);를 포함하고,

상기 인장스프링(20)의 팽창력에 의해 각각의 그리퍼(G)가 벌어지면서 스토퍼(40)의 단턱에 걸려 그리퍼 사이의 간격을 원하는 피치로 벌릴 수 있는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 웨이퍼 피치조절장치가 제공된다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 웨이퍼를 양쪽에서 파지하기 위한 L형 그리퍼를 보여주는 부분사시도이고, 도 4는 이들 그리퍼가 나란히 배치된 상태를 보여주는 측면도이다.

도시된 바와 같이, 나란히 병렬위치된 다수개의 L형 그리퍼(G) 각각에 웨이퍼(W)가 파지되어 있다. 도면에는 웨이퍼(W)가 하나만 도시되어 있지만, 실제로는 전술한 바와 같이, 각각의 그리퍼(G)에 웨이퍼(W)가 2매씩 파지되어 있다. 또한, 그리퍼(G)도 중앙에 배치된 센터 그리퍼(CG; center gripper)를 중심으로 좌우측 각각 하나씩의 그리퍼만 도시하였지만, 필요에 따라 다수개의 그리퍼가 센터 그리퍼(CG) 좌우로 동일한 갯수 나란히 배열되어 있음은 말할 나위도 없다.

또한, 다수의 L형 그리퍼(G) 전체의 상단부와 하단부를 관통하여 그리퍼(G)의 이동을 안내하기 위한 2개의 안내봉(10)이 설치된다. 이들 안내봉(10)은 그리퍼(G)의 미끄럼 이동을 안내하기 위한 것으로서, 후술하는 바와 같이 피치조절바(20)의 회전에 의해 그리퍼들(G)이 서로 벌어지는 이동을 할 때 그리퍼들이 안내봉을 따라 수평으로 이동하도록 하기 위한 것이다.

물론, 뒤에 자세히 설명하는 바와 같이, 본 발명에 따른 그리퍼들은 그 길이가 각각 다르다. 도 3, 4에 도시된 그리퍼들은 웨이퍼를 파지하기 위한 그리퍼의 일반적인 형태와 원리를 설명하기 위한 일반적인 것으로서, 본 발명에 따른 그리퍼와는 그 형태가 다르다.

도 5, 6에는 본 발명에 따른 피치조절장치가 각각 도시되어 잇다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피치조절장치에서 다수의 그리퍼들(G)은 전술한 바와 같이 각각의 웨이퍼(W)에 대응하여 웨이퍼 양쪽에서 각각의 웨이퍼를 집어내어 취출하는 것이지만, 종래와는 달리 중앙에서 외측으로 갈수록 점점 길이가 짧아지게 되어 있어, 전체적으로 계단식 형태로 배치된다. 이들 다수의 그리퍼(G) 각각은 인장스프링(20)에 연결된다. 인장스프링(20)은 다수의 링크(24)가 X자 형태로 교차되어 있는 형태이고, 이들 교차점(22) 각각에서 인장스프링이 각각의 그리퍼(G)에 연결된다. 또, 다수의 그리퍼(G) 위에는 계단 형태의 그리퍼 배치에 대응하는 다수의 단턱(42)이 형성된 스토퍼(40)가 배치된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 평상시 또는 웨이퍼를 취출한 상태에서는 인장스프링(20)이 에어실린더(30)에 의해 압축상태로 유지되고 있다. 즉, 에어실린더(30)의 피스톤에 의해 스프링(20)이 압축된 상태로 유지된다. 이 상태에서, 에어실린더(30)가 인장스프링(20)을 해제하면 스프링이 압축상태에서 팽창하게 된다. 이렇게 팽창된 상태가 도 6에 도시되어 있다. 팽창하는 스프링(20)에 의해 각각의 그리퍼(G) 역시 간격이 벌어지게 되고, 이렇게 팽창하는 그리퍼들(G)은 그 상단부가 스토퍼(40)의 단턱(42)에 걸리게 된다. 이렇게 단턱에 걸리는 그리퍼들은 스토퍼의 단턱 길이를 조정하면 원하는대로 피치간격을 유지할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 피치조절장치에 의하면, 그리퍼에 맞물린 웨이퍼들을 스프링의 팽창력과 스토포에 의해 원하는 간격으로 벌어지게 함으로써, 웨이퍼의 후처리에 필요한 간격으로 쉽게 벌어지게 할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 다수의 웨이퍼(W)가 적재되어 있는 웨이퍼 카세트(Q)에서 웨이퍼를 취출한 다음 후공정을 위해 웨이퍼 사이의 피치를 조정하는 웨이퍼 피치조절장치에 있어서:

   각각의 웨이퍼(W)에 대응하여 웨이퍼 양쪽에서 각각의 웨이퍼를 집어내어 취출하고, 중앙에서 외측으로 갈수록 점점 길이가 짧아지는 다수의 L형 그리퍼(G);

   상기 다수의 L형 그리퍼(G) 각각에 링크 교차점(22)에서 연결되는 다수의 교차링크(24)로 이루어지는 인장스프링(20);

   상기 인장스프링(20)을 압축상태로 홀딩하였다가 압축을 해제하여 인장력을 발생시키기 위한 에어실린더(30); 및

   상기 다수의 그리퍼(G) 위에 배치되고 각각의 그리퍼에 대응되어 벌어지는 그리퍼(G) 각각의 팽창을 제한하는 단턱(42)이 형성되어 있는 스토퍼(40);를 포함하고,

   상기 인장스프링(20)의 팽창력에 의해 각각의 그리퍼(G)가 벌어지면서 스토퍼(40)의 단턱에 걸려 그리퍼 사이의 간격을 원하는 피치로 벌릴 수 있는 것을 특징으로 하는 스프링을 이용한 웨이퍼 피치조절장치.

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