KR20150090997A - 반송 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휨이 있는 웨이퍼를 유지 테이블로 반송한 경우라도 유지 테이블이 웨이퍼를 흡인 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
웨이퍼를 흡인 유지하는 유지 테이블로 웨이퍼를 반송하는 반송 기구로서, 웨이퍼를 흡인 유지하는 복수의 흡인 유지부(24a∼24c)와, 유지 테이블(50)에 배치된 웨이퍼의 외주부를 유지 테이블(50)을 향해 압박하는 압박 위치와 흡인 유지부(24a∼24c)에 유지된 웨이퍼에 접촉하지 않는 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 복수의 압박 부재(25a∼25c)를 구비한 유지 헤드(12)와, 유지 헤드(12)를 유지 테이블(50)에 대하여 접근 및 이격시키는 유지 헤드 이동 수단(13)을 반송 기구에 구비하고, 웨이퍼의 외주 부분이 위쪽으로 젖혀져 있는 경우라도, 유지 테이블(50) 상에서 웨이퍼의 휨을 교정하여 유지 테이블(50)과의 사이의 간극을 없애고, 웨이퍼를 흡인 유지할 수 있다.

Description

반송 기구{FEED MECHANISM}
본 발명은 웨이퍼를 유지 테이블로 반송하는 반송 기구에 관한 것이다.
웨이퍼에 대하여 각종 가공을 행하는 가공 장치에는, 가공 대상인 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블을 구비하고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이러한 유지 테이블을 구비한 가공 장치에는, 통상, 유지 테이블과 다른 부위 사이에서 웨이퍼를 반송하는 반송 기구를 구비하고 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).
일본 특허 공개 평성 제11-284056호 공보 일본 특허 공개 제2013-144323호 공보
그러나, 박화된 웨이퍼나, 유리나 실리콘, 밀봉 수지 등의 재질이 적층된 적층 웨이퍼에는, 휨이 발생하고 있는 경우가 있다. 이들 휨이 발생하고 있는 웨이퍼를 유지 테이블에 배치하면, 유지 테이블의 유지면과 웨이퍼 사이에 간극이 있기 때문에, 부압에 의해 웨이퍼를 흡인하여도, 웨이퍼를 유지할 수 없는 경우가 있다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 휨이 있는 웨이퍼를 유지 테이블로 반송한 경우라도 유지 테이블이 웨이퍼를 흡인 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지 테이블에 웨이퍼를 반송하는 반송 기구로서, 웨이퍼를 흡인 유지하는 복수의 흡인 유지부와, 상기 유지 테이블에 배치된 웨이퍼의 외주부를 상기 유지 테이블을 향해 압박하는 압박 위치와 상기 흡인 유지부에 유지된 웨이퍼에 접촉하지 않는 퇴피(退避) 위치 사이에서 이동 가능한 복수의 압박 부재를 구비한 유지 헤드와, 상기 유지 헤드를 상기 유지 테이블에 대하여 접근 및 이격시키는 유지 헤드 이동 수단을 구비한다.
상기 복수의 흡인 유지부는, 상기 압박 부재보다도 내측의 내측 위치와 상기 압박 부재와 동일 원주 상의 외측 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 반송 기구에 의하면, 복수의 압박 부재가 웨이퍼의 외주 부분을 유지 테이블을 향해 압박하기 때문에, 웨이퍼의 외주 부분이 위쪽으로 젖혀져 있는 경우라도, 유지 테이블 상에서 웨이퍼의 휨을 교정하여 유지 테이블과의 사이의 간극을 없애고, 웨이퍼를 흡인 유지할 수 있다.
또한, 흡인 유지부가 내측 위치와 외측 위치 사이에서 이동 가능하면, 웨이퍼의 외주 부분이 위쪽으로 젖혀져 있는 경우에는, 흡인 유지부를 외측 위치에 배치함으로써, 압박 부재뿐만 아니라, 흡인 유지부로도, 웨이퍼의 외주 부분을 유지 테이블을 향해 압박할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 외주 부분이 아래쪽으로 젖혀져 있는 경우에는, 흡인 유지부를 내측 위치에 배치함으로써, 웨이퍼의 외주 부분을 압박 부재로 누르면서, 웨이퍼의 중앙 부분을 흡인 유지부로 유지 테이블을 향해 압박할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼의 외주 부분이 위쪽으로 젖혀져 있는 경우라도, 아래쪽으로 젖혀져 있는 경우라도, 웨이퍼의 휨을 교정하여, 유지 테이블과의 사이의 간극을 없앨 수 있고, 유지 테이블이 웨이퍼를 흡인 유지할 수 있다.
도 1은 반송 기구를 도시한 사시도.
도 2는 반송 기구가 웨이퍼를 유지하는 모습을 도시한 측면에서 본 단면도.
도 3은 반송 기구가 웨이퍼를 유지 테이블에 배치하는 모습을 도시한 측면에서 본 단면도.
도 4는 반송 기구가 웨이퍼를 유지 테이블에 압박하는 모습을 도시한 측면에서 본 단면도.
도 5는 반송 기구가 웨이퍼를 유지하는 모습을 도시한 측면에서 본 단면도.
도 6은 반송 기구가 웨이퍼를 유지 테이블에 압박하는 모습을 도시한 측면에서 본 단면도.
도 1에 도시된 반송 기구(10)는, 예컨대 웨이퍼를 가공하는 가공 장치에 삽입된 것으로서, 예컨대 가공전에 웨이퍼가 일시적으로 배치되는 가(假)거치 테이블에 배치된 웨이퍼를, 가공시에 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블로 반송한다. 유지 테이블은 반송 기구(10)에 의해 반송된 웨이퍼를 흡인 유지한다. 유지 테이블에 유지된 웨이퍼는, 예컨대 연삭 수단이나 절삭 수단 등의 가공 수단에 의해 가공된다. 반송 기구(10)는 반송중에 웨이퍼를 유지하는 유지 헤드(12)와, 유지 헤드(12)를 이동시키는 유지 헤드 이동 수단(13)을 구비하고 있다.
유지 헤드(12)는 가거치 테이블 및 유지 테이블의 유지면과 평행한 XY 평면에 평행한 원판형의 중앙부(21)와, XY 평면에 평행한 평면 내에서 중앙부(21)로부터 외측을 향해 방사형으로 연장되는 6개의 아암부(22a∼22c, 23a∼23c)와, 각 아암부(23a∼23c)에 설치된 3개의 흡인 유지부(24a∼24c)와, 각 아암부(22a∼22c)에 설치된 3개의 압박 부재(25a∼25c) 및 3개의 압박 이동 수단(26a∼26c)을 구비하고 있다.
인접한 아암부(22a∼22c, 23a∼23c) 사이의 각도는 모두 60°이다. 또한, 흡인 유지부(24a∼24c)는 역지 밸브(42)를 통해 진공원 등의 흡인원(41)에 접속되며, 웨이퍼를 흡인 유지한다. 흡인 유지부(24a∼24c)는 아암부(23a∼23c)를 따라 직경 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
유지 헤드(12)의 중심[중앙부(21)의 중심축]과 각 압박 부재(25a∼25c) 사이의 거리는, 반송 기구(10)가 반송하는 웨이퍼의 반경보다 약간 작고, 압박 부재(25a∼25c)가 웨이퍼의 외주 부분을 압박하도록 배치되어 있다.
유지 헤드(12)의 중심과 각 흡인 유지부(24a∼24c) 사이의 거리는, 흡인 유지부(24a∼24c)의 직경 방향의 이동에 따라 변화된다. 각 흡인 유지부(24a∼24c)가 유지 헤드(12)의 중심에서 가장 떨어진 위치에 있는 경우, 유지 헤드(12)의 중심과 각 흡인 유지부(24a∼24c) 사이의 거리는 유지 헤드(12)의 중심과 각 압박 부재(25a∼25c) 사이의 거리와 같고, 각 흡인 유지부(24a∼24c)는 각 압박 부재(25a∼25c)와 동일 원주 상에 위치한다. 이 때의 흡인 유지부(24a∼24c)의 위치를 「외측 위치」라고 부른다. 흡인 유지부(24a∼24c)가 외측 위치에 있는 경우, 흡인 유지부(24a∼24c)는 웨이퍼의 외주 부분을 흡인 유지한다. 한편, 각 흡인 유지부(24a∼24c)가 유지 헤드(12)의 중심에 가장 가까운 위치에 있는 경우, 유지 헤드(12)의 중심과 각 흡인 유지부(24a∼24c) 사이의 거리는 유지 헤드(12)의 중심과 각 압박 부재(25a∼25c) 사이의 거리보다도 작고, 각 흡인 유지부(24a∼24c)는 각 압박 부재(25a∼25c)를 지나는 원주보다도 내측에 위치한다. 이 때의 흡인 유지부(24a∼24c)의 위치를 「내측 위치」라고 부른다. 흡인 유지부(24a∼24c)가 내측 위치에 있는 경우, 흡인 유지부(24a∼24c)는 웨이퍼의 중앙에 가까운 위치를 흡인 유지한다.
압박 이동 수단(26a∼26c)은, 예컨대 선단에 압박 부재(25a∼25c)가 접속된 로드와, 로드를 XY 평면에 대하여 직교하는 ±Z 방향으로 이동시키는 실린더를 구비하고, 로드를 이동시킴으로써 압박 부재(25a∼25c)를 ±Z 방향으로 이동시킨다. 실린더는, 예컨대 로드를 2단계로 늘릴 수 있는 2단계 스트로크 실린더이다. 압박 이동 수단(26a∼26c)이 압박 부재(25a∼25c)를 +Z 방향으로 이동시키면, 압박 부재(25a∼25c)는 흡인 유지부(24a∼24c)에 흡인 유지된 웨이퍼에 접촉하지 않는 위치로 퇴피한다. 이 때의 압박 부재(25a∼25c)의 위치를 「퇴피 위치」라고 부른다. 한편, 압박 이동 수단(26a∼26c)이 압박 부재(25a∼25c)를 -Z 방향으로 이동시키면, 압박 부재(25a∼25c)가 웨이퍼에 접촉하고, 웨이퍼를 -Z 방향으로 압박한다. 이 때의 압박 부재(25a∼25c)의 위치를 「압박 위치」라고 부른다. 압박 위치에는, ±Z 방향에 있어서, 압박 부재(25a∼25c)의 선단이, 흡인 유지부(24a∼24c)의 선단보다도 -Z측에 위치하는 「제1 압박 위치」와, 흡인 유지부(24a∼24c)의 선단과 동일한 높이에 위치하는 「제2 압박 위치」가 있다.
유지 헤드 이동 수단(13)은 유지 헤드(12)를 지지하는 지지부(31)와, 지지부(31)가 선단에 설치된 아암(32)과, 아암(32)을 이동시키는 축부(33)를 구비하고 있다. 축부(33)는 아암(32)을 XY 평면 내에서 회동시키고, 아암(32)을 ±Z 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 유지 헤드(12)가 이동하여, 반송해야 할 웨이퍼가 배치된 가거치 테이블이나 웨이퍼의 반송 목적지인 유지 테이블에 유지 헤드(12)가 접근하거나 혹은 가거치 테이블이나 유지 테이블로부터 유지 헤드(12)가 이격된다.
다음에, 웨이퍼를 반송하는 절차에 대해서 설명한다. 이하에서는, 흡인 유지부(24a∼24c) 중 임의의 하나를 흡인 유지부(24)로서, 압박 부재(25a∼25c) 중 임의의 하나를 압박 부재(25)로서, 이동 수단(26a∼26c) 중 임의의 하나를 이동 수단(26)으로서 설명한다.
(1) 웨이퍼의 중앙이 오목한 경우
도 2에 도시된 바와 같이 웨이퍼(60)의 외주 부분이 +Z 방향으로 젖혀져 있는 경우(중앙이 오목한 경우)는, 흡인 유지부(24)를 외주측으로 이동시켜 외측 위치에 위치시키고, 압박 이동 수단(26)이 압박 부재(25)를 +Z 방향으로 이동시켜 퇴피 위치에 위치시킨다. 이 상태에서, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 회동시켜, 가거치 테이블 등에 배치된 웨이퍼(60)의 +Z 방향으로 유지 헤드(12)를 위치시키고, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 -Z 방향으로 이동시켜, 흡인 유지부(24)를 웨이퍼(60)의 외주 부분에 접촉시킨다. 그 후, 역지 밸브(42)(도 1 참조)를 개방하여 흡인원(41)(도 1 참조)에 의한 흡인을 시작하고, 흡인 유지부(24)가 웨이퍼(60)를 흡인 유지한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 유지 테이블(50)은 역지 밸브(44)를 통해 진공 등의 흡인원(43)에 접속된 유지면(51)을 구비하고 있다. 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 +Z 방향으로 이동시켜, 흡인 유지부(24)에 유지된 웨이퍼(60)를 들어올리고, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 회동시켜, 웨이퍼(60)의 반송 목적지인 유지 테이블(50)의 +Z 방향으로 유지 헤드(12)를 위치시킨다. 그리고, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 -Z 방향으로 하강시켜, 흡인 유지부(24)에 유지된 웨이퍼(60)를 유지 테이블(50)의 유지면(51)에 배치한다.
다음에, 도 4에 도시된 바와 같이, 역지 밸브(42)(도 1 참조)를 폐쇄하여 흡인원(41)(도 1 참조)에 의한 흡인을 정지하여 흡인 유지부(24)가 웨이퍼(60)를 풀어주고, 압박 이동 수단(26)이 압박 부재(25)를 -Z 방향으로 이동시켜 제1 압박 위치에 위치시키고, 웨이퍼(60)의 외주 부분을 -Z 방향으로 압박한다. 그 후, 역지 밸브(44)를 개방하여 흡인원(43)에 의한 흡인을 시작하고, 유지 테이블(50)이 웨이퍼(60)를 흡인 유지한다. 압박 부재(25)가 웨이퍼(60)의 외주 부분을 -Z 방향으로 압박함으로써, 웨이퍼(60)의 휨이 교정되어, 웨이퍼(60)와 유지면(51) 사이의 간극이 없어진다. 이 상태에서 유지 테이블(50)이 흡인함으로써, 웨이퍼(60)를 확실하게 유지할 수 있다. 또한, 압박 부재(25)를 제1 압박 위치가 아니라, 제2 압박 위치에 위치시켜도 좋다. 그렇게 하면, 압박 부재(25)뿐만 아니라, 흡인 유지부(24)로도 웨이퍼(60)를 압박할 수 있다.
(2) 웨이퍼의 중앙이 볼록한 경우
도 5에 도시된 바와 같이 웨이퍼(60)의 외주 부분이 -Z 방향으로 젖혀져 있는 경우(중앙이 볼록한 경우)는, 흡인 유지 이동 수단이 흡인 유지부(24)를 중심측으로 이동시켜 내측 위치에 위치시키고, 압박 이동 수단(26)이 압박 부재(25)를 -Z 방향으로 이동시켜 퇴피 위치에 위치시킨다. 이 상태에서, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 회동시켜, 가거치 테이블 등에 배치된 웨이퍼(60)의 +Z 방향으로 유지 헤드(12)를 위치시키고, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 -Z 방향으로 이동시켜, 흡인 유지부(24)를 웨이퍼(60)의 중앙 부근에 접촉시킨다. 그 후, 역지 밸브(42)(도 1 참조)를 개방하여 흡인원(41)(도 1 참조)에 의한 흡인을 시작하고, 흡인 유지부(24)가 웨이퍼(60)를 흡인 유지한다.
다음에, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 +Z 방향으로 이동시켜, 흡인 유지부(24)에 유지된 웨이퍼(60)를 들어올리고, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 회동시켜, 웨이퍼(60)의 반송 목적지인 유지 테이블(50)의 +Z 방향으로 유지 헤드(12)를 위치시킨다. 그리고, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 -Z 방향으로 하강시켜, 흡인 유지부(24)에 유지된 웨이퍼(60)를 유지 테이블(50)의 유지면(51)에 배치한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 압박 이동 수단(26)이 압박 부재(25)를 -Z 방향으로 이동시켜 제2 압박 위치에 위치시키고, 유지 헤드 이동 수단(13)이 아암(32)을 -Z 방향으로 하강시켜, 압박 부재(25)로 웨이퍼(60)의 외주 부분을 -Z 방향으로 압박하고, 흡인 유지부(24)로 웨이퍼(60)의 중앙 부근을 -Z 방향으로 압박한다. 그 후, 역지 밸브(44)를 개방하여 흡인원(43)에 의한 흡인을 시작하여 유지 테이블(50)이 웨이퍼(60)를 흡인 유지하고, 역지 밸브(42)(도 1 참조)를 폐쇄하여 흡인원(41)(도 1 참조)에 의한 흡인을 정지하여 흡인 유지부(24)가 웨이퍼(60)를 풀어준다.
압박 부재(25)가 웨이퍼(60)의 외주 부분을 -Z 방향으로 압박하고, 흡인 유지부(24)가 웨이퍼(60)의 중앙 부근을 -Z 방향으로 압박함으로써, 웨이퍼(60)의 휨이 교정되어, 웨이퍼(60)와 유지면(51) 사이의 간극이 없어진다. 이 상태에서 유지 테이블(50)이 흡인함으로써, 웨이퍼(60)를 확실하게 유지할 수 있다.
또한, 흡인 유지부의 수는 3개로 한정되지 않고, 4개 이상이어도 좋다. 마찬가지로, 압박 부재의 수는 3개로 한정되지 않고, 4개 이상이어도 좋다. 또한, 흡인 유지부(24a∼24c)가 외측 위치에 있는 경우에 있어서의 중심으로부터의 거리는 압박 부재(25a∼25c)의 중심으로부터의 거리보다도 커도 좋다. 또한, 흡인 유지부(24a∼24c)뿐만 아니라, 압박 부재(25a∼25c)도 직경 방향으로 이동하는 구성이어도 좋다.
10 : 반송 기구 12 : 유지 헤드
21 : 중앙부 22a∼22c, 23a∼23c : 아암부
24, 24a∼24c : 흡인 유지부 25, 25a∼25c : 압박 부재
26, 26a∼26c : 압박 이동 수단 13 : 유지 헤드 이동 수단
31 : 지지부 32 : 아암
33 : 축부 41, 43 : 흡인원
42, 44 : 역지 밸브 50 : 유지 테이블
51 : 유지면 60 : 웨이퍼

Claims (2)

  1. 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지 테이블로 웨이퍼를 반송하는 반송 기구에 있어서,
    웨이퍼를 흡인 유지하는 복수의 흡인 유지부와, 상기 유지 테이블에 배치된 웨이퍼의 외주부를 상기 유지 테이블을 향해 압박하는 압박 위치와 상기 흡인 유지부에 유지된 웨이퍼에 접촉하지 않는 퇴피(退避) 위치 사이에서 이동 가능한 복수의 압박 부재를 구비한 유지 헤드와,
    상기 유지 헤드를 상기 유지 테이블에 대하여 접근 및 이격시키는 유지 헤드 이동 수단
    을 구비한 반송 기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 흡인 유지부는, 상기 압박 부재보다도 내측의 내측 위치와 상기 압박 부재와 동일 원주 상의 외측 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되는 것인 반송 기구.
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