KR102301114B1 - Anti-slip pad with dual structure and robot to transfer wafer having the same - Google Patents
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Abstract
Translated fromKoreanDescription
Translated fromKorean본 발명은 이중 구조의 미끄럼 방지 패드 및 이를 구비한 웨이퍼 이송 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 웨이퍼가 접촉되어 지지되는 미끄럼 방지 패드의 표면에 상호 다른 반데르발스 힘을 갖는 중앙 부분과 외곽 부분이 구비됨으로써 웨이퍼의 분리가 안전하면서도 수월하게 이루어질 수 있는 미끄럼 방지 패드 및 이를 구비한 웨이퍼 이송 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-skid pad having a dual structure and a wafer transfer robot having the same, and more particularly, a central portion and an outer portion having different van der Waals forces on the surface of the anti-skid pad supported by contact with the wafer. It relates to a non-slip pad that can be safely and easily separated by being provided with the wafer, and a wafer transfer robot having the same.
일반적으로 반도체 소자는 단결정의 실리콘 웨이퍼 상에 원하는 회로 패턴에 따라 다층막을 형성하여 제조된다. 따라서 반도체 소자의 제조에는, 예를 들면 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 산화 공정, 식각 공정, 이온주입 공정 및 금속배선 공정 등 다수의 단위 공정들이 단계에 따라 수행되는 것이 일반적이다.In general, a semiconductor device is manufactured by forming a multilayer film according to a desired circuit pattern on a single crystal silicon wafer. Accordingly, in manufacturing a semiconductor device, 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 generally performed according to steps.
이러한 각 단위 공정들이 절차에 따라 진행되기 위해서는 각각의 공정이 완료된 후 웨이퍼는 후속공정이 행해질 장비로 이동된다. 이 때 웨이퍼는 각각 개별적으로 이송되거나 또는 저장 카세트와 같은 장비에 복수 매의 웨이퍼가 적재되어 이송될 수도 있다. 카세트에 적재된 복수 매의 웨이퍼를 하나씩 특정의 장비에 로딩하거나 이송하는 공정에 있어서는 일반적으로 웨이퍼 이송 로봇이 사용될 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 storage cassette. 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 픽업 아암(pickup arm)을 구비하는데, 이러한 픽업 아암에는 웨이퍼의 미끄러짐을 방지하기 위한 미끄럼 방지용 패드가 부착되어 있다.A conventional wafer transfer robot has a pick-up arm that directly handles a wafer, and an anti-skid pad is attached to the pick-up arm to prevent the wafer from slipping.
미끄럼 방지용 패드는 공정 수율을 향상시키기 위하여 웨이퍼를 고속으로 이동시킬 수 있는 구조를 가지고 있다. 예를 들면 미끄럼 방지용 패드로부터 웨이퍼가 미끄러지는 것을 방지하기 위해, 패드에는 반데르발스 힘(van der Walls force)을 이용하는 표면 돌출부가 형성되어 있었다.The anti-skid pad has a structure that can move the wafer at high speed in order to improve the process yield. For example, in order to prevent the wafer from sliding off the anti-skid pad, the pad was formed with a surface protrusion using a van der Walls force.
그러나 미끄럼 방지용 패드에 적용되는 반데르발스 힘은 일반적으로 수직 방향으로 최대화되어 있어서, 수평 방향으로의 웨이퍼의 미끄럼 방지를 위한 반데르발스 힘에 있어서는 웨이퍼 분리 시 웨이퍼가 수직 방향으로 튀어오르는 현상이 발생될 수 있다.However, the van der Waals force applied to the anti-skid pad is generally maximized in the vertical direction, so in the case of the van der Waals force to prevent the wafer from sliding in the horizontal direction, the wafer bounces in the vertical direction when the wafer is separated. can be
이러한 현상에 의해서 웨이퍼가 제자리에서 이탈하여 미끄러지고 이로 인해 웨이퍼의 이송 에러를 야기함으로써 이송 안정성이 감소될 수 있다. 이를 방지하기 위해 웨이퍼의 이송을 천천히 할 수도 있으나 이는 전술한 것처럼 공정 수율을 저하시킨다는 한계가 있다.This phenomenon may cause the wafer to slip out of place and thereby cause a transfer error of the wafer, thereby reducing transfer stability. In order to prevent this, the transfer of the wafer may be slow, but as described above, there is a limit to lowering the process yield.
이에, 미끄럼 방지용 패드로부터 웨이퍼가 분리될 때 수직 방향으로 튀어오르는 것을 방지할 수 있음은 물론 공정 수율을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 픽업 아암 및 이를 구비한 웨이퍼 이송 로봇의 개발이 요구되는 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a pickup arm having a new structure and a wafer transfer robot having the same, which can prevent the wafer from bouncing in a vertical direction when the wafer is separated from the anti-slip pad, as well as improve the process yield.
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 웨이퍼가 접촉되어 지지되는 미끄럼 방지 패드의 표면에 상호 다른 반데르발스 힘을 갖는 중앙 부분과 외곽 부분이 구비됨으로써 웨이퍼가 패드로부터 분리될 때 외곽 부분에서 먼저 떨어지고 이어서 중앙 부분에서 떨어지게 됨으로써 웨이퍼의 분리가 안전하면서도 수월하게 이루어질 수 있는 이중 구조의 미끄럼 방지 패드 및 이를 구비한 웨이퍼 이송 로봇을 제공한다.In an embodiment of the present invention, a central portion and an outer portion having different van der Waals forces are provided on the surface of the non-slip pad to which the wafer is contacted and supported, so that when the wafer is separated from the pad, it falls first at the outer portion and then at the center portion Provided are a double-structured non-slip pad and a wafer transfer robot having the same, which can be safely and easily separated by falling apart.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 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 실시예에 따른 이중 구조의 미끄럼 방지 패드는, 웨이퍼 이송 로봇에 구비되어 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 픽업 아암의 미끄럼 방지 패드로서, 상기 픽업 아암의 몸체에 장착되며, 상면에는 상기 웨이퍼의 일면이 안착되는 패드부재를 포함하며, 상기 패드부재에는 상호 다른 반데르발스 힘(van der Walls force)을 구비하는 중앙 부분과 외곽 부분이 구비될 수 있다.An anti-skid pad having a dual structure according to an embodiment of the present invention is an anti-skid pad of a pickup arm provided in a wafer transfer robot for loading and unloading wafers, and is mounted on the body of the pickup arm, and has an upper surface of the wafer. It includes a pad member on which one surface is seated, and the pad member may include a central portion and an outer portion having different van der Walls forces.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 중앙 부분이 상기 외곽 부분에 비해 상대적으로 큰 반데르발스 힘을 구비함으로써 상기 패드부재로부터 상기 웨이퍼의 분리 시 상기 외곽 부분에서 분리가 이루어진 후 상기 중앙 부분에서 분리가 이루어질 수 있다.In addition, since the central portion according to an embodiment of the present invention has a relatively large van der Waals force compared to the outer portion, when the wafer is separated from the pad member, the wafer is separated from the outer portion and then separated from the central portion can be made
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 중앙 부분은 상기 미끄럼 방지 패드의 표면에서 중앙 영역에 형성되고, 상기 외곽 부분은 상기 중앙 영역을 감싸도록 형성되며, 상기 중앙 부분에는 상기 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 중앙 접촉 돌기를 구비하고, 상기 외곽 부분에는 상기 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 외곽 접촉 돌기를 포함할 수 있다.In addition, the central portion according to an embodiment of the present invention is formed in a central region on the surface of the anti-slip pad, the outer portion is formed to surround the central region, and the central portion is in contact with one surface of the wafer. A plurality of center contact protrusions may be provided, and the outer portion may include a plurality of outer contact protrusions contacting one surface of the wafer.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 중앙 접촉 돌기 및 상기 외곽 접촉 돌기는 반구형 돌기이되 상기 중앙 접촉 돌기는 상기 외곽 접촉 돌기에 비해서 상대적으로 작은 폭을 가지며, 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기 간의 간격은 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기 간의 간격에 비해 상대적으로 가까울 수 있다.In addition, the center contact protrusion and the outer contact protrusion according to an embodiment of the present invention are hemispherical protrusions, but the central contact protrusion has a relatively small width compared to the outer contact protrusion, and the distance between the plurality of center contact protrusions is The distance between the plurality of outer contact protrusions may be relatively close.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 웨이퍼에 대한 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기의 접촉 면적이 상기 웨이퍼에 대한 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기의 접촉 면적에 비해 커서 상기 외곽 부분에 비해 상기 중앙 부분에서 상대적으로 큰 반데르발스 힘이 발생될 수 있다.In addition, the contact area of the plurality of center contact protrusions with respect to the wafer according to an embodiment of the present invention is larger than the contact area of the plurality of outer contact protrusions with respect to the wafer, so that the center portion is relatively larger than the outer portion. Large van der Waals forces can be generated.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 패드부재는 신축성이 있는 폴리디메틸실록산(PDMS, poly-dimethyl-siloxane)으로 제조될 수 있다.In addition, the pad member according to an embodiment of the present invention may be made of stretchable polydimethylsiloxane (PDMS, poly-dimethyl-siloxane).
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기 및 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기는 나노 구조의 패턴으로 형성될 수 있다.In addition, the plurality of center contact protrusions and the plurality of outer contact protrusions according to an embodiment of the present invention may be formed in a nano-structured pattern.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 미끄럼 방지 패드는, 웨이퍼 이송 로봇에 구비되어 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 픽업 아암의 미끄럼 방지 패드로서, 상기 픽업 아암의 몸체에 장착되며, 상면에는 상기 웨이퍼의 일면이 안착되는 패드부재를 포함하며, 상기 패드부재의 상기 웨이퍼에 대해 작용하는 반데르발스 힘은 중앙에서 바깥으로 갈수록 작아질 수 있다.On the other hand, the anti-skid pad according to an embodiment of the present invention is an anti-skid pad of a pickup arm provided in a wafer transfer robot for loading and unloading wafers, mounted on the body of the pickup arm, and has one surface of the wafer on the upper surface Including the pad member to be seated, the van der Waals force acting on the wafer of the pad member may decrease from the center toward the outside.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇은, 로봇몸체와, 상기 로봇몸체에 장착되며, 단부에는 웨이퍼를 핸들링하는 픽업 아암이 구비되는 로봇아암 및 상기 픽업 아암에 장착되어 상기 웨이퍼의 일면이 지지되는 미끄럼 방지 패드를 포함하며, 상기 미끄럼 방지 패드는, 상기 픽업 아암의 몸체에 장착되며, 상면에는 상기 웨이퍼의 일면이 안착되는 패드부재를 포함하며, 상기 패드부재에는 상호 다른 반데르발스 힘(van der Walls force)을 구비하는 중앙 부분과 외곽 부분이 구비될 수 있다.On the other hand, the wafer transfer robot according to an embodiment of the present invention includes a robot body, a robot arm that is mounted on the robot body, and a pickup arm that handles a wafer at an end thereof, and is mounted on the pickup arm so that one side of the wafer is and an anti-skid pad supported, wherein the anti-slip pad is mounted on the body of the pickup arm, and includes a pad member on an upper surface of which one surface of the wafer is seated, and the pad member has a different van der Waals force ( A central portion and an outer portion having van der Walls force) may be provided.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 중앙 부분이 상기 외곽 부분에 비해 상대적으로 큰 반데르발스 힘을 구비함으로써 상기 패드부재로부터 상기 웨이퍼의 분리 시 상기 외곽 부분에서 분리가 이루어진 후 상기 중앙 부분에서 분리가 이루어질 수 있다.In addition, since the central portion according to an embodiment of the present invention has a relatively large van der Waals force compared to the outer portion, when the wafer is separated from the pad member, the wafer is separated from the outer portion and then separated from the central portion can be made
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 중앙 부분은 상기 미끄럼 방지 패드의 표면에서 중앙 영역에 형성되고, 상기 외곽 부분은 상기 중앙 영역을 감싸도록 형성되며, 상기 중앙 부분에는 상기 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 중앙 접촉 돌기를 구비하고, 상기 외곽 부분에는 상기 상기 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 외곽 접촉 돌기를 포함할 수 있다.In addition, the central portion according to an embodiment of the present invention is formed in a central region on the surface of the anti-slip pad, the outer portion is formed to surround the central region, and the central portion is in contact with one surface of the wafer. A plurality of center contact protrusions may be provided, and the outer portion may include a plurality of outer contact protrusions contacting one surface of the wafer.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 중앙 접촉 돌기 및 상기 외곽 접촉 돌기는 반구형 돌기이되 상기 중앙 접촉 돌기는 상기 외곽 접촉 돌기에 비해서 상대적으로 작은 폭을 가지며, 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기 간의 간격은 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기 간의 간격에 비해 상대적으로 가까울 수 있다.In addition, the center contact protrusion and the outer contact protrusion according to an embodiment of the present invention are hemispherical protrusions, but the central contact protrusion has a relatively small width compared to the outer contact protrusion, and the distance between the plurality of center contact protrusions is The distance between the plurality of outer contact protrusions may be relatively close.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 웨이퍼에 대한 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기의 접촉 면적이 상기 웨이퍼에 대한 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기의 접촉 면적에 비해 커서 상기 외곽 부분에 비해 상기 중앙 부분에서 상대적으로 큰 반데르발스 힘이 발생될 수 있다.In addition, the contact area of the plurality of center contact protrusions with respect to the wafer according to an embodiment of the present invention is larger than the contact area of the plurality of outer contact protrusions with respect to the wafer, so that the center portion is relatively larger than the outer portion. Large van der Waals forces can be generated.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 픽업 아암의 몸체에는 적어도 2개의 핑거부재가 구비되며, 상기 복수 개의 미끄럼 방지 패드는 총 3개이며, 상기 2개의 핑거부재의 각 단부 및 상기 2개의 핑거부재가 연결되는 상기 픽업 아암의 몸체의 상면에 배치될 수 있다.In addition, at least two finger members are provided on the body of the pickup arm according to an embodiment of the present invention, and the plurality of anti-skid pads is a total of three, each end of the two finger members and the two finger members. may be disposed on the upper surface of the body of the pickup arm to which is connected.
본 발명의 실시예에 따르면, 웨이퍼가 접촉되어 지지되는 미끄럼 방지 패드의 표면에 상호 다른 반데르발스 힘을 갖는 중앙 부분과 외곽 부분이 구비됨으로써 웨이퍼가 패드로부터 분리될 때 외곽 부분에서 먼저 떨어지고 이어서 중앙 부분에서 떨어지게 됨으로써 웨이퍼의 분리가 안전하면서도 수월하게 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a central portion and an outer portion having different van der Waals forces are provided on the surface of the non-slip pad to which the wafer is contacted and supported, so that when the wafer is separated from the pad, it first falls from the outer portion and then the center Separation of the wafer can be performed safely and easily by being separated from the part.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽업 아암의 사시도이다.
도 3은 2에 도시된 미끄럼 방지 패드의 패드부재의 상면에 형성된 중앙 부분 및 외곽 부분을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram of a wafer transfer robot according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view of the pickup arm shown in Fig. 1;
3 is a view schematically showing a central portion and an outer portion formed on the upper surface of the pad member of the anti-skid pad shown in FIG. 2 .
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 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 픽업 아암의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 미끄럼 방지 패드의 패드부재의 상면에 형성된 중앙 부분 및 외곽 부분을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram of a wafer transfer robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the pickup arm shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an upper surface of the pad member of the anti-skid pad shown in FIG. It is a view schematically showing the central part and the outer part formed in the .
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 로봇아암(120)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
로봇몸체(110)의 하단부에는 휠(미도시) 등이 구비되어 로봇몸체(110)의 이동이 가능하다. 로봇아암(120)은, 도 1에 도시된 것처럼, 복수 개의 아암(121, 123, 125)들을 포함할 수 있는데, 본 실시예의 경우, 제1 아암(121), 제2 아암(123) 및 제 3 아암(125)을 포함할 수 있다.A wheel (not shown) is provided at the lower end of the
제1 아암(121)과 로봇몸체(110)는 샤프트(111)에 의해 결합되어 샤프트(111)를 중심으로 제1 아암(121)을 회전할 수 있으며, 아울러 제1 아암(121)과 제2 아암(123), 그리고 제2 아암(123)과 제3 아암(125)도 샤프트에 의해 결합되어 각각의 아암(121, 123, 125)들이 원하는 방향으로 회전될 수 있다. The
따라서, 아암(121, 123, 125)들의 각각의 동작에 의해 제3 아암(125)에 장착된 픽업 아암(130)은 원하는 위치로 이동할 수 있다. 특히, 로봇몸체(110)와 제1 아암(121)을 연결하는 샤프트(111)의 경우는 승강이 가능하며, 이로 인해 픽업 아암(130)에 웨이퍼를 로딩시키거나 또는 언로딩시키는 동작을 수행할 수도 있다.Accordingly, the
픽업 아암(130)은 제3 아암(125)에 회전 동작 가능하게 결합된 아암 장착부재(127)에 결합될 수 있다. 도 2에 도시된 것처럼, 픽업 아암(130)에는 나사홀(133)이 형성되어 있고 이에 대응되게 아암 장착부재(127)에도 나사가 결합될 수 있는 홀(미도시)이 형성되어 픽업 아암(130)은 아암 장착부재(127)에 결합됨은 물론 필요에 따라 용이하게 분리할 수도 있다.The
한편, 전술한 것처럼, 픽업 아암은, 그 상부에 웨이퍼를 로딩시켜 웨이퍼를 다른 장소로 이송시키는 역할을 한다. 그런데, 웨이퍼 이송을 위해, 픽업 아암으로부터 웨이퍼를 분리시키는 경우 미끄럼 방지 패드의 표면에서 발생되는 반데르발스 힘(van der Walls force)에 의해 웨이퍼가 수직 방향으로 튀어 오를 수 있었으며, 따라서 위치 에러와 같은 문제가 발생되었다.Meanwhile, as described above, the pickup arm serves to load the wafer thereon and transfer the wafer to another location. However, for wafer transfer, when the wafer is separated from the pickup arm, the wafer may bounce in the vertical direction due to the van der Walls force generated on the surface of the anti-skid pad. A problem has occurred.
반도체 제조 공정에서 공정 수율이 중요하기 때문에 웨이퍼의 이송 과정이 고속으로 이루어지는데, 이 때 전술한 패드의 구성에서는 튐 현상을 줄이기가 쉽지 않았으며, 이를 방지하기 위해 웨이퍼 이송 속도를 저하시킬 수도 없는 문제이기 때문에 튐 현상을 최소화하는 것이 중요한 과제였다.Since the process yield is important in the semiconductor manufacturing process, the wafer transfer process is performed at a high speed. Therefore, it was an important task to minimize the splashing phenomenon.
그런데, 본 실시예의 경우, 미끄럼 방지 패드의 표면에서, 즉 웨이퍼가 접촉 상태를 유지하고 있는 패드의 부분에서, 반데르발스 힘을 다르게 작용하도록 하여 전술한 문제를 방지할 수 있다.However, in the present embodiment, the above-described problem can be prevented by differently applying the van der Waals force on the surface of the anti-skid pad, that is, on the portion of the pad in which the wafer is in contact.
본 실시예의 픽업 아암(130)은, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 웨이퍼를 안착시키기 위한 픽업 아암(130)의 몸체(131)와, 픽업 아암(130)의 몸체(131)의 상면에 장착되어 웨이퍼의 일면이 지지되는 복수 개의 미끄럼 방지 패드(140)를 포함할 수 있다.The
본 실시예의 픽업 아암(130)의 몸체(131)는, 도 2에 도시된 것처럼, 2개의 핑거부재(135)를 포함할 수 있다. 2개의 핑거부재(135)는 전체적으로 호 형상으로 마련되어 그 상부에 웨이퍼가 지지될 수 있다.The
그리고, 이러한 픽업 아암(130)의 몸체(131)에 미끄럼 방지 패드(140)가 장착될 수 있는데, 도 2에 도시된 것처럼, 핑거부재(135)들의 각 단부와 핑거부재(135)를 연결하는 그 사이 영역에 장착되며, 따라서 웨이퍼를 균일하게 지지할 수 있다. 다만, 미끄럼 방지 패드(140)의 배치 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 웨이퍼를 지지하기에 적당하다면 다르게 장착될 수 있음은 당연하다.And, the
본 실시예의 미끄럼 방지 패드(140)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼가 놓여지는 패드부재(141)와, 패드부재(141)를 픽업 아암(130)의 몸체(131) 상에 부착시키는 접착층(미도시)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the
본 실시예의 패드부재(141)는, 반투명의 재질로 마련될 수 있다. 이러한 패드부재(141)는, 예를 들면 폴리디메틸실록산(PDMS, poly-dimethyl-siloxane)과 같은 재질로 마련될 수 있다. 따라서 웨이퍼가 로딩될 때 발생 가능한 충격을 완화할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 패드부재(141)는 투명 재질로 마련될 수 있음은 물론 다른 재질로 마련될 수 있음은 당연하다.The
패드부재(141)의 표면에는, 나노 구조의 패턴이 형성될 수 있는데, 보다 구체적으로는, 도 3에 도시된 것처럼, 패드부재(141)의 상면에는 웨이퍼의 일면이 안착되되 상호 다른 반데르발스 힘(van der Walls force)을 구비하는 중앙 부분(161)과 외곽 부분(165)을 포함할 수 있다.A nano-structured pattern may be formed on the surface of the
부연하면, 중앙 부분(161)은 패드부재(141)의 표면에서 중앙 영역에 형성되고, 외곽 부분(165)은 중앙 부분(161)을 감싸도록 형성될 수 있다. 이 때, 외곽 부분(165)의 직경이 중앙 부분(161)에 직경에 비해 크게 형성됨으로써 외곽 부분(165)이 중앙 부분(161)을 감싸는 구조를 가질 수 있다.In other words, the
중앙 부분(161)에는 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 중앙 접촉 돌기(163)가 규칙적으로 형성될 수 있다. 마찬가지로 외곽 부분(165)에도 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 외곽 접촉 돌기(167)가 규칙적으로 형성될 수 있다.A plurality of
이러한 중앙 접촉 돌기(163) 및 외곽 접촉 돌기(167)는, 예를 들면 반구 형상으로 마련될 수 있으며, 상단이 웨이퍼의 일면 즉 하면에 접촉될 수 있다. 다만, 접촉 돌기(163, 167)들의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 볼록 형상, 상단이 라운딩 처리된 형상 등이 적용될 수 있음은 당연하다.The
다만, 도 3에 도시된 것처럼, 중앙 접촉 돌기(163)는 외곽 접촉 돌기(167)에 비해 상대적으로 작은 폭(직경)을 가지고 또한 접촉 돌기(163, 167) 간 간격 역시 중앙 접촉 돌기(163)가 외곽 접촉 돌기(167)에 가까운 구조를 가짐으로써, 동일 면적(단위 면적)에 대해 중앙 접촉 돌기(163)가 외곽 접촉 돌기(167)에 비해 조밀하게 배치될 수 있다.However, as shown in FIG. 3 , the
따라서, 중앙 부분(161)에 구비된 복수 개의 중앙 접촉 돌기(163)와 웨이퍼의 접촉 면적이, 외곽 부분(165)에 구비된 복수 개의 외곽 접촐 돌기(167)와 웨이퍼의 접촉 면적에 비해 상대적으로 커서 중앙 부분(161)에서 상대적으로 큰 반데르발스 힘을 발생시킬 수 있다.Accordingly, the contact area between the plurality of
이로 인해, 웨이퍼를 미끄럼 방지 패드(140)로부터 분리시키는 경우, 상대적으로 작은 반데르발스 힘이 발생되는 외곽 부분(165)에서 먼저 웨이퍼의 분리가 이루어지고, 이어서 상대적으로 큰 반데르발스 힘이 발생되는 중앙 부분(161)에서 웨이퍼의 분리가 이루어질 수 있다.For this reason, when the wafer is separated from the
다시 말해, 미세하지만 외곽 부분(165)에서와 중앙 부분(161)에서 시간 차이를 두고 웨이퍼의 분리가 이루어짐으로써 웨이퍼가 튀는 현상을 방지할 수 있고, 아울러 웨이퍼의 분리 과정이 빨리 이루어짐으로써 공정 수율 역시 향상시킬 수 있다.In other words, although it is minute, the wafer is separated from the
이처럼 중앙 부분(161) 및 외곽 부분(165)에서 상호 다른 반데르발스 힘을 구비한 미끄럼 방지 패드(140)로 인해, 웨이퍼가 수평 방향으로 미끄러지는 것을 방지할 수 있음은 물론 웨이퍼 분리 시 수직 방향으로 튀는 것도 방지할 수 있어, 웨이퍼 이탈로 인한 위치 에러를 줄일 수 있다.Due to the
다음은 중앙 부분(161) 및 외곽 부분(165)에서의 반데르발스 힘 비율에 따른 웨이퍼의 튐 현상 발생 정도를 대략적으로 나타낸 표이다. 여기서, 중앙 부분(161)의 반데르발스 힘은 F1이고, 외곽 부분(165)에서의 반데르발스 힘은 F2이다. 그리고 웨이퍼 튐 발생 정도는 웨이퍼 1000회 분리 시 발생되는 튐 현상 발생 횟수이다.The following is a table schematically showing the degree of occurrence of the wafer splashing according to the van der Waals force ratio in the
표를 설명하면, F1/F2이 1 내지 1.5의 비율을 갖는 경우(실시예1의 경우), 전술한 것처럼, 웨이퍼의 분리가 외곽 부분(165)에서 먼저 이루어지고 중앙 부분(161)에서 이루어지기 때문에 F1/F2이 1인 경우, 즉 중앙 부분(161)과 외곽 부분(165)에서 반데르발스 힘이 동일하게 작용하는 경우(비교예)보다 웨이퍼가 튀는 현상을 현저하게 줄일 수 있다. 예를 들면, F1/F2이 1인 경우 웨이퍼 1000회 분리 시 웨이퍼의 튐 현상이 가령 10회 발생된다면 F1/F2이 1 내지 1.5인 경우 웨이퍼의 튐 현상을 2회 정도로 줄일 수 있는 것이다.To explain the table, when F1/F2 has a ratio of 1 to 1.5 (in the case of Example 1), as described above, separation of the wafer is first made in the
한편, 실시예2의 경우, F1/F2이 1.5 내지 2.0인데, 이의 경우 웨이퍼의 튐 현상 발생 정도가 줄어드는 것을 알 수 있으나, 이의 경우 웨이퍼가 외곽 부분(165)에서 분리되고 중앙 부분(161)에서 분리되는 시간 간격이 실시예1의 경우보다 길어서 실시예1에 비해 웨이퍼 분리 속도가 다소 늦어질 수 있다.On the other hand, in the case of Example 2, F1/F2 is 1.5 to 2.0. In this case, it can be seen that the degree of occurrence of the splashing phenomenon of the wafer is reduced, but in this case, the wafer is separated from the
따라서, F1/F2이 1 내지 1.5에서 웨이퍼의 분리를 가장 안정적이면서도 가장 효율적으로 수행할 수 있다.Accordingly, at F1/F2 of 1 to 1.5, wafer separation can be performed most stably and most efficiently.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨이퍼가 접촉되어 지지되는 미끄럼 방지 패드(140)의 표면에 상호 다른 반데르발스 힘을 갖는 중앙 부분(161)과 외곽 부분(165)이 구비됨으로써 웨이퍼가 패드(140)로부터 분리될 때 외곽 부분(165)에서 먼저 떨어지고 이어서 중앙 부분(161)에서 떨어지게 됨으로써 웨이퍼의 분리가 안전하면서도 수월하게 이루어질 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, a
전술한 일 실시예에서는, 중앙 부분이 외곽 부분보다 반데르발스 힘이 상대적으로 큰 이중 구조의 미끄럼 방지 패드에 대해서 상술하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 미끄럼 방지 패드의 상면은 반데르발스 힘이 점진적으로 작아지는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 중앙에서 바깥으로 갈수록 반데르발스 힘이 작아지는 구조를 갖도록 패드부재의 상면이 제조될 수 있으며, 이로 인해 웨이퍼의 분리가 패드부재의 외곽부터 중앙 방향으로 점진적으로 이루어질 수 있어 웨이퍼의 안정적인 분리가 가능하다. 이 경우, 패드부재의 상면에는 돌기 패턴이 형성될 수 있는데, 중앙에서부터 바깥으로 갈수록 돌기가 커지면서 웨이퍼와의 접촉 면적이 커지는 패턴 구조를 가질 수 있다.In the above-described embodiment, the anti-skid pad having a dual structure in which the central portion has a relatively larger van der Waals force than the outer portion is described above, but the present invention is not limited thereto. It may have a smaller structure. For example, the upper surface of the pad member may be manufactured to have a structure in which the van der Waals force becomes smaller from the center to the outside, whereby separation of the wafer may be made gradually from the outside of the pad member toward the center of the wafer. Stable separation is possible. In this case, a protrusion pattern may be formed on the upper surface of the pad member, and may have a pattern structure in which the protrusion increases from the center to the outside and the contact area with the wafer increases.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 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 범위뿐 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: 로봇아암
121: 제1 아암
123: 제2 아암
125: 제3 아암
127: 아암 장착부재
130: 픽업 아암
131: 픽업 아암의 몸체
133: 나사홀
135: 핑거부재
140: 미끄럼 방지 패드
141: 패드부재
161: 중앙 부분
163: 중앙 접촉 돌기
165: 외곽 부분
167: 외곽 접촉 돌기100: 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: pickup arm
131: body of pickup arm
133: screw hole
135: finger member
140: non-slip pad
141: pad member
161: central part
163: central contact projection
165: outer part
167: outer contact protrusion
Claims (14)
Translated fromKorean상기 픽업 아암의 몸체에 장착되며, 상면에는 상기 웨이퍼의 일면이 안착되는 패드부재;
를 포함하며,
상기 패드부재에는 상호 다른 반데르발스 힘(van der Walls force)을 구비하는 중앙 부분과 외곽 부분이 구비되고,
상기 중앙 부분이 상기 외곽 부분에 비해 상대적으로 큰 반데르발스 힘을 구비함으로써 상기 패드부재로부터 상기 웨이퍼의 분리 시 상기 외곽 부분에서 분리가 이루어진 후 상기 중앙 부분에서 분리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 미끄럼 방지 패드.
In the non-skid pad of a pickup arm provided in a wafer transfer robot for loading and unloading wafers,
a pad member mounted on the body of the pickup arm and having one surface of the wafer seated on an upper surface thereof;
includes,
The pad member is provided with a central portion and an outer portion having mutually different van der Walls forces,
Dual structure, characterized in that the separation is made in the central portion after separation is made in the outer portion when the wafer is separated from the pad member by having the central portion having a relatively large van der Waals force compared to the outer portion anti-slip pad.
상기 중앙 부분은 상기 미끄럼 방지 패드의 표면에서 중앙 영역에 형성되고, 상기 외곽 부분은 상기 중앙 영역을 감싸도록 형성되며,
상기 중앙 부분에는 상기 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 중앙 접촉 돌기를 구비하고, 상기 외곽 부분에는 상기 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 외곽 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
The central portion is formed in a central region on the surface of the anti-slip pad, and the outer portion is formed to surround the central region,
The non-slip pad having a dual structure, wherein the central portion includes a plurality of center contact protrusions contacting one surface of the wafer, and the outer portion includes a plurality of outer contact protrusions contacting one surface of the wafer.
상기 중앙 접촉 돌기 및 상기 외곽 접촉 돌기는 반구형 돌기이되 상기 중앙 접촉 돌기는 상기 외곽 접촉 돌기에 비해서 상대적으로 작은 폭을 가지며, 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기 간의 간격은 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기 간의 간격에 비해 상대적으로 가까운 것을 특징으로 하는 이중 구조의 미끄럼 방지 패드.
4. The method of claim 3,
The central contact protrusion and the outer contact protrusion are hemispherical protrusions, but the central contact protrusion has a relatively small width compared to the outer contact protrusion, and the distance between the plurality of center contact protrusions is greater than the distance between the plurality of outer contact protrusions. A double structure anti-skid pad, characterized in that it is relatively close.
상기 웨이퍼에 대한 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기의 접촉 면적이 상기 웨이퍼에 대한 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기의 접촉 면적에 비해 커서 상기 외곽 부분에 비해 상기 중앙 부분에서 상대적으로 큰 반데르발스 힘이 발생되는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 미끄럼 방지 패드.
5. The method of claim 4,
The contact area of the plurality of center contact protrusions with respect to the wafer is larger than the contact area of the plurality of outer contact protrusions with respect to the wafer, so that a relatively large van der Waals force is generated in the central portion compared to the outer portion Features a dual structure anti-slip pad.
상기 패드부재는 신축성이 있는 폴리디메틸실록산(PDMS, poly-dimethyl-siloxane)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 미끄럼 방지 패드.
According to claim 1,
The pad member is an anti-skid pad having a dual structure, characterized in that it is made of stretchable polydimethylsiloxane (PDMS, poly-dimethyl-siloxane).
상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기 및 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기는 나노 구조의 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 미끄럼 방지 패드.
4. The method of claim 3,
The non-slip pad having a double structure, characterized in that the plurality of center contact protrusions and the plurality of outer contact protrusions are formed in a nano-structured pattern.
상기 픽업 아암의 몸체에 장착되며, 상면에는 상기 웨이퍼의 일면이 안착되는 패드부재;
를 포함하며,
상기 패드부재의 상기 웨이퍼에 대해 작용하는 반데르발스 힘은 중앙에서 바깥으로 갈수록 작아지는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 패드.
In the non-skid pad of a pickup arm provided in a wafer transfer robot for loading and unloading wafers,
a pad member mounted on the body of the pickup arm and having one surface of the wafer seated on an upper surface thereof;
includes,
The anti-skid pad, characterized in that the van der Waals force acting on the wafer of the pad member decreases from the center to the outside.
상기 로봇몸체에 장착되며, 단부에는 웨이퍼를 핸들링하는 픽업 아암이 구비되는 로봇아암; 및
상기 픽업 아암에 장착되어 상기 웨이퍼의 일면이 지지되는 미끄럼 방지 패드;
를 포함하며,
상기 미끄럼 방지 패드는,
상기 픽업 아암의 몸체에 장착되며, 상면에는 상기 웨이퍼의 일면이 안착되는 패드부재;
를 포함하며,
상기 패드부재에는 상호 다른 반데르발스 힘(van der Walls force)을 구비하는 중앙 부분과 외곽 부분이 구비되고,
상기 중앙 부분이 상기 외곽 부분에 비해 상대적으로 큰 반데르발스 힘을 구비함으로써 상기 패드부재로부터 상기 웨이퍼의 분리 시 상기 외곽 부분에서 분리가 이루어진 후 상기 중앙 부분에서 분리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
robot body;
a robot arm mounted on the robot body and provided with a pickup arm for handling wafers at an end thereof; and
an anti-skid pad mounted on the pickup arm to support one surface of the wafer;
includes,
The anti-slip pad,
a pad member mounted on the body of the pickup arm and having one surface of the wafer seated on an upper surface thereof;
includes,
The pad member is provided with a central portion and an outer portion having mutually different van der Walls forces,
Wafer transfer robot, characterized in that the central portion is provided with a relatively large van der Waals force compared to the outer portion, so that when the wafer is separated from the pad member, the separation is made in the outer portion and then the separation is made in the central portion .
상기 중앙 부분은 상기 미끄럼 방지 패드의 표면에서 중앙 영역에 형성되고, 상기 외곽 부분은 상기 중앙 영역을 감싸도록 형성되며,
상기 중앙 부분에는 상기 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 중앙 접촉 돌기를 구비하고, 상기 외곽 부분에는 상기 상기 웨이퍼의 일면에 접촉되는 복수 개의 외곽 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
10. The method of claim 9,
The central portion is formed in a central region on the surface of the anti-slip pad, and the outer portion is formed to surround the central region,
A wafer transfer robot comprising a plurality of center contact protrusions in contact with one surface of the wafer in the central portion, and a plurality of outer contact protrusions in contact with one surface of the wafer in the outer portion.
상기 중앙 접촉 돌기 및 상기 외곽 접촉 돌기는 반구형 돌기이되 상기 중앙 접촉 돌기는 상기 외곽 접촉 돌기에 비해서 상대적으로 작은 폭을 가지며, 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기 간의 간격은 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기 간의 간격에 비해 상대적으로 가까운 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
12. The method of claim 11,
The central contact protrusion and the outer contact protrusion are hemispherical protrusions, but the central contact protrusion has a relatively small width compared to the outer contact protrusion, and the distance between the plurality of center contact protrusions is greater than the distance between the plurality of outer contact protrusions. Wafer transfer robot, characterized in that relatively close.
상기 웨이퍼에 대한 상기 복수 개의 중앙 접촉 돌기의 접촉 면적이 상기 웨이퍼에 대한 상기 복수 개의 외곽 접촉 돌기의 접촉 면적에 비해 커서 상기 외곽 부분에 비해 상기 중앙 부분에서 상대적으로 큰 반데르발스 힘이 발생되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
12. The method of claim 11,
The contact area of the plurality of center contact protrusions with respect to the wafer is larger than the contact area of the plurality of outer contact protrusions with respect to the wafer, so that a relatively large van der Waals force is generated in the central portion compared to the outer portion Wafer transfer robot characterized.
상기 픽업 아암의 몸체에는 적어도 2개의 핑거부재가 구비되며,
상기 복수 개의 미끄럼 방지 패드는 총 3개이며, 상기 2개의 핑거부재의 각 단부 및 상기 2개의 핑거부재가 연결되는 상기 픽업 아암의 몸체의 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.10. The method of claim 9,
At least two finger members are provided on the body of the pickup arm,
The plurality of anti-skid pads is three in total, and each end of the two finger members and the upper surface of the body of the pickup arm to which the two finger members are connected are disposed on the wafer transfer robot.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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