KR20240160427A

KR20240160427A - end effector for enhancing wafer cleanliness and feed rate

Info

Publication number: KR20240160427A
Application number: KR1020230057236A
Authority: KR
Inventors: 이재남
Original assignee: 블루테크코리아 주식회사
Filing date: 2023-05-02
Publication date: 2024-11-11

Abstract

본 발명에 따른 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터는: 반도체 웨이퍼 이송장치에 구비되어 웨이퍼가 회전을 포함하는 이송 중에 지지 되도록 판형으로 마련되며, 상부에는 웨이퍼가 안착 되도록 구비된 엔드이펙터 플레이트; 및, 상기 엔드이펙터 플레이트의 상부 표면에서 전후좌우로 각각 배치되어 웨이퍼를 감싸거나 지지하도록 구비되며, 각각은 웨이퍼와 접촉되는 면적이 최소화되어 웨이퍼의 청정도가 유지되도록 하고 웨이퍼의 이송속도가 증가 되더라도 웨이퍼의 슬라이딩 이탈이 방지되도록 서로 배치된 위치의 중심을 향하여 경사면을 갖도록 형성된 경사패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 반도체 웨이퍼 이송장치의 로봇 아암 단부에 구비되어 웨이퍼를 비롯한 이송자재가 회전을 포함하는 이송 중에 진공 흡착에 의하지 않고서도 용이하게 지지 되도록 하며, 이송 중에 이송자재의 표면이 엔드이펙터의 표면과 최대한 접촉되지 않도록 함으로써 웨이퍼 청정도에 미치는 영향이 최소화되도록 할 수 있고, 엔드이펙터의 좌우 폭이 웨이퍼의 직경보다 큰 경우에도 이송 중에 미끄러짐 슬라이딩 현상이 용이하게 방지되도록 함으로써 웨이퍼의 이송속도가 더욱 향상되며 안정적인 이송이 이뤄지도록 할 수 있는 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터를 제공할 수 있다.An end effector according to the present invention for improving wafer cleanliness and transfer speed includes: an end effector plate which is provided in a semiconductor wafer transfer device and is provided in a plate shape to support a wafer during transfer including rotation, and which has a wafer mounted on an upper portion thereof; and inclined pads which are respectively arranged in the front, back, left, and right directions on the upper surface of the end effector plate to surround or support the wafer, and each pad has an inclined surface formed toward the center of the position where they are arranged so as to minimize an area in contact with the wafer to maintain the cleanliness of the wafer and prevent the wafer from sliding off even when the transfer speed of the wafer increases.
Accordingly, an end effector is provided at the end of a robot arm of a semiconductor wafer transport device so that transport materials including wafers can be easily supported without vacuum suction during transport including rotation, and the surface of the transport material is prevented from contacting the surface of the end effector as much as possible during transport, thereby minimizing the impact on wafer cleanliness, and even when the left-right width of the end effector is larger than the diameter of the wafer, slipping is easily prevented during transport, thereby further improving the transport speed of the wafer and enabling stable transport, thereby improving wafer cleanliness and transport speed.

Description

{end effector for enhancing wafer cleanliness and feed rate}

본 발명은 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼 이송장치의 로봇 아암 단부에 구비되어 웨이퍼를 비롯한 이송자재가 회전을 포함하는 이송 중에 진공 흡착에 의하지 않고서도 용이하게 지지 되도록 하며, 이송 중에 이송자재의 표면이 엔드이펙터의 표면과 최대한 접촉되지 않도록 하여 웨이퍼 청정도에 미치는 영향이 최소화되도록 하고, 엔드이펙터의 좌우 폭이 웨이퍼의 직경보다 큰 경우에도 이송 중에 미끄러짐 슬라이딩 현상이 용이하게 방지되도록 하여 웨이퍼의 이송속도가 더욱 향상되며 안정적인 이송이 이뤄지도록 할 수 있는 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터에 관한 것이다.The present invention relates to an end effector for improving wafer cleanliness and transfer speed, and more specifically, to an end effector for improving wafer cleanliness and transfer speed, which is provided at the end of a robot arm of a semiconductor wafer transfer device so that transfer materials including wafers can be easily supported without vacuum suction during transfer including rotation, and which minimizes the effect on wafer cleanliness by preventing the surface of the transfer material from contacting the surface of the end effector as much as possible during transfer, and which easily prevents slipping during transfer even when the left-right width of the end effector is larger than the diameter of the wafer, thereby further improving the transfer speed of the wafer and enabling stable transfer.

일반적으로 반도체 소자는 단결정의 실리콘 웨이퍼(silicon wafer) 상에 원하는 회로 패턴에 따라 다층막을 형성하여 제조된다.Typically, semiconductor devices are manufactured by forming multilayer films according to a desired circuit pattern on a single-crystal silicon wafer.

이를 위해 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 산화 공정, 식각 공정, 이온주입 공정 및 금속배선 공정 등 다수의 단위 공정들이 단계에 따라 반복적으로 수행된다.To this end, a number 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 repeatedly performed in stages.

이러한 각 단위 공정들이 절차에 따라 진행되도록 하기 위해서는 각각의 공정이 완료된 후 후속공정이 행해질 장비로 웨이퍼가 이송되어야 한다. 이때, 웨이퍼는 각각 개별적으로 이송되거나 카세트와 같은 장비에 복수 매의 웨이퍼가 적재되어 이송되도록 할 수 있다.In order for each of these unit processes to proceed according to procedure, the wafers must be transferred to the equipment where the subsequent process will be performed after each process is completed. At this time, the wafers may be transferred individually or multiple wafers may be loaded and transferred in equipment such as a cassette.

카세트에 적재된 복수 매의 웨이퍼를 하나씩 특정의 장비에 로딩하거나 이송하는 공정에 있어서는 일반적으로 로봇 아암의 단부에 엔드이펙터가 구비된 이송 로봇이 사용될 수 있다.In a process of loading or transporting multiple wafers loaded in a cassette one by one to a specific device, a transport robot equipped with an end effector at the end of the robot arm can generally be used.

엔드이펙터는 웨이퍼가 로봇에 의해 이송되는 동안 웨이퍼를 지지하도록 동작되는 로봇의 일부를 이루는 것으로서, 바람직하게는 로봇 아암의 단부에 회전 가능하게 구비된다.An end effector is a part of a robot that is operable to support a wafer while the wafer is transported by the robot, and is preferably rotatably provided at the end of a robot arm.

반도체 처리시 이용되는 웨이퍼 핸들러는 로봇 아암에 부착되고 또한 로봇 블레이드 또는 캐리어로서 공지된 일반적으로 하나 또는 그 이상의 엔드이펙터를 포함하게 된다. 이러한 엔드이펙터는 웨이퍼가 이송되는 동안 웨이퍼를 지지하기 위하여 구성된다.A wafer handler used in semiconductor processing is attached to a robot arm and typically includes one or more end effectors known as robot blades or carriers. These end effectors are configured to support the wafer while it is being transported.

통합 반도체 처리 시스템에 대해, 로봇 아암은 일반적으로 다수의 처리 챔버를 수용하기 위하여 패시트(facet)를 가지는 이송 챔버에 배치되어, 다수의 처리 챔버, 및 로딩/언로딩 포트를 수용하도록 한다.For integrated semiconductor processing systems, the robot arm is typically positioned in a transfer chamber having facets to accommodate multiple processing chambers, and loading/unloading ports.

처리 동안, 이송 챔버 내의 로봇 아암은 웨이퍼를 로딩 포트로부터 엔드이펙터로 로딩하고, 이송 챔버로 웨이퍼를 회수한 후, 로봇 아암은 웨이퍼를 이송 챔버로 연결되는 처리 챔버로 공급하며, 로봇 아암은 처리 챔버 내의 웨이퍼 지지부 상에 웨이퍼를 낙하시켜 엔드이펙터를 회수한다.During processing, a robot arm within the transfer chamber loads a wafer from a loading port onto an end effector, retrieves the wafer into the transfer chamber, and then the robot arm supplies the wafer to a processing chamber connected to the transfer chamber, where the robot arm drops the wafer onto a wafer support within the processing chamber and retrieves the end effector.

공정이 처리 챔버 내에서 완료될 때, 로봇 아암은 웨이퍼 챔버로부터 웨이퍼를 회수하고 다음 처리 단계 동안 웨이퍼를 또 다른 처리 챔버로 이송하기 위해 적용된다.When the process is completed within the processing chamber, a robotic arm is applied to retrieve the wafer from the wafer chamber and transfer the wafer to another processing chamber for the next processing step.

소정의 통상적인 이송 챔버는 패시트를 가져서 4개 또는 6개의 처리 챔버를 수용한다. 처리 챔버는 급속 열처리(RTP) 챔버, 물리적 증기 증착(PVD) 챔버, 화학적 증기 증착(CVD) 챔버 및 에칭 챔버를 포함할 수 있다.A typical transfer chamber has facets to accommodate four or six processing chambers. The processing chambers may include a rapid thermal process (RTP) chamber, a physical vapor deposition (PVD) chamber, a chemical vapor deposition (CVD) chamber, and an etch chamber.

이러한 기존의 엔드이펙터의 경우 진공 흡착식으로 인한 웨이퍼 이물질을 야기, 포토 공정 및 미세공정에서의 수율 저하의 요인이 되었다.In the case of these conventional end effectors, foreign substances on the wafer were generated due to vacuum suction, which became a factor in reducing yields in photo processes and micro processes.

종래기술에 따른 진공 흡착식 엔드이펙터의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-2496933호(2023년02월02일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다. An example of a vacuum suction type end effector according to the prior art is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-2496933 (registered on February 2, 2023, hereinafter referred to as “Patent Document 1”).

한편, 진공 흡착식 엔드이펙터의 사용시 파티클(particle) 제어의 어려움과 스티키(sticky) 현상의 발생 문제를 해결하고자 이송자재의 좌우 양 끝단을 붙잡아 이송하는 엣지 그립 타입(edge grip type)의 엔드이펙터도 사용되고 있다.Meanwhile, in order to solve the difficulty of particle control and the problem of sticky phenomenon when using a vacuum suction type end effector, an edge grip type end effector that holds both ends of the transported material and transports it is also being used.

그러나, 엣지 그립 타입 엔드이펙터의 경우에는 웨이퍼의 좌우 양 끝단을 일정한 압력으로 잡아줘야 하기 때문에 웨이퍼의 파손이 발생하게 될 수 있으며, 엔드이펙터의 크기도 커지게 되는 문제점이 있다.However, in the case of edge grip type end effectors, there is a problem in that the wafer may be damaged because the left and right ends of the wafer must be held with a constant pressure, and the size of the end effector also increases.

이러한 엣지 그립 타입 엔드이펙터의 문제점을 해결하고자 최근 들어서는 진공 흡착 방식과 엣지 그립 방식 모두를 사용하지 않고 단순히 웨이퍼가 상부에 놓이도록 하여 이송하는 패시브 타입(passive type)의 엔드이펙터가 사용되고 있으나, 패시브 타입 엔드이펙터의 경우에는 웨이퍼가 이송 중에 떨어지지 않도록 해야하기 때문에 이송 속도가 저하될 수밖에 없고, 패드의 재질에 따라서는 스티키 현상도 발생하게 될 수 있다는 문제점이 있다.In order to solve the problems of such edge grip type end effectors, passive type end effectors have been recently used that simply place the wafer on top to transport it without using either the vacuum suction method or the edge grip method. However, in the case of passive type end effectors, since the wafer must not fall during transport, the transport speed inevitably decreases, and depending on the material of the pad, a sticky phenomenon may also occur.

대한민국 특허등록번호 제10-2496933호(2023년02월02일자 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2496933 (registered on February 2, 2023)

본 발명의 목적은, 반도체 웨이퍼 이송장치의 로봇 아암 단부에 구비되어 웨이퍼를 비롯한 이송자재가 회전을 포함하는 이송 중에 진공 흡착에 의하지 않고서도 용이하게 지지 되도록 하며, 이송 중에 이송자재의 표면이 엔드이펙터의 표면과 최대한 접촉되지 않도록 하여 웨이퍼 청정도에 미치는 영향이 최소화되도록 하고, 엔드이펙터의 좌우 폭이 웨이퍼의 직경보다 큰 경우에도 이송 중에 미끄러짐 슬라이딩 현상이 용이하게 방지되도록 하여 웨이퍼의 이송속도가 더욱 향상되며 안정적인 이송이 이뤄지도록 할 수 있는 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide an end effector which is provided at the end of a robot arm of a semiconductor wafer transport device so that a transport material including a wafer can be easily supported without vacuum suction during transport including rotation, so that the surface of the transport material does not come into contact with the surface of the end effector as much as possible during transport, thereby minimizing the impact on wafer cleanliness, and so that even when the left-right width of the end effector is larger than the diameter of the wafer, the phenomenon of slipping during transport can be easily prevented, thereby further improving the transport speed of the wafer and enabling stable transport, thereby improving wafer cleanliness and transport speed.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터는: 반도체 웨이퍼 이송장치에 구비되어 웨이퍼가 회전을 포함하는 이송 중에 지지 되도록 판형으로 마련되며, 상부에는 웨이퍼가 안착 되도록 구비된 엔드이펙터 플레이트; 및, 상기 엔드이펙터 플레이트의 상부 표면에서 전후좌우로 각각 배치되어 웨이퍼를 감싸거나 지지하도록 구비되며, 각각은 웨이퍼와 접촉되는 면적이 최소화되어 웨이퍼의 청정도가 유지되도록 하고 웨이퍼의 이송속도가 증가 되더라도 웨이퍼의 슬라이딩 이탈이 방지되도록 서로 배치된 위치의 중심을 향하여 경사면을 갖도록 형성된 경사패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above objects, the end effector according to the present invention for improving wafer cleanliness and transfer speed includes: an end effector plate which is provided in a semiconductor wafer transfer device and is provided in a plate shape to support the wafer during transfer including rotation, and has a wafer mounted on an upper portion thereof; and inclined pads which are respectively arranged in the front, back, left, and right directions on the upper surface of the end effector plate to surround or support the wafer, and each pad has an inclined surface formed toward the center of the position where they are arranged so as to minimize the area in contact with the wafer to maintain the cleanliness of the wafer and prevent the wafer from sliding off even when the transfer speed of the wafer increases.

여기서, 상기 엔드이펙터 플레이트는 전방에서 좌우로 갈라지며 상호 대칭되게 형성된 포크부를 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the end effector plate includes a fork portion that is formed symmetrically to each other and splits left and right at the front.

그리고, 상기 엔드이펙터 플레이트는 전체 길이가 웨이퍼의 직경보다 길게 마련되어 평면상 웨이퍼가 상기 엔드이펙터 플레이트의 전방 단부와 후방 단부의 사이에서 안착 되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the end effector plate be provided with an overall length longer than the diameter of the wafer so that the wafer is secured between the front end and the rear end of the end effector plate on a plane.

본 발명에 따르면, 반도체 웨이퍼 이송장치의 로봇 아암 단부에 구비되어 웨이퍼를 비롯한 이송자재가 회전을 포함하는 이송 중에 진공 흡착에 의하지 않고서도 용이하게 지지 되도록 하며, 이송 중에 이송자재의 표면이 엔드이펙터의 표면과 최대한 접촉되지 않도록 함으로써 웨이퍼 청정도에 미치는 영향이 최소화되도록 할 수 있고, 엔드이펙터의 좌우 폭이 웨이퍼의 직경보다 큰 경우에도 이송 중에 미끄러짐 슬라이딩 현상이 용이하게 방지되도록 함으로써 웨이퍼의 이송속도가 더욱 향상되며 안정적인 이송이 이뤄지도록 할 수 있는 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터를 제공할 수 있다.According to the present invention, an end effector is provided at the end of a robot arm of a semiconductor wafer transport device so that a transport material including a wafer can be easily supported without vacuum suction during transport including rotation, and the surface of the transport material is prevented from contacting the surface of the end effector as much as possible during transport, thereby minimizing the impact on wafer cleanliness, and even when the left-right width of the end effector is larger than the diameter of the wafer, slipping is easily prevented during transport, thereby further improving the transport speed of the wafer and enabling stable transport, thereby improving wafer cleanliness and transport speed.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터가 적용된 반도체 웨이퍼 이송장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터의 측 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 경사패드에 의해 다양한 크기를 갖는 웨이퍼들이 각각 접촉이 최소화되게 지지 되는 예들을 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 경사패드의 구성을 도시한 측 단면 구성도이다.Figure 1 is a perspective view of a semiconductor wafer transfer device to which an end effector is applied to improve wafer cleanliness and transfer speed according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view of an end effector that improves wafer cleanliness and transfer speed according to the present invention.
Figure 3 is a plan view of an end effector that improves wafer cleanliness and transfer speed according to the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional side view of an end effector that improves wafer cleanliness and transfer speed according to the present invention.
FIG. 5 is a drawing showing examples of wafers of various sizes being supported with minimal contact by the inclined pad according to the present invention.
Figure 6 is a side cross-sectional configuration diagram illustrating the configuration of a sloped pad according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명에 따른 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼 이송장치(50)에 구비되어 웨이퍼(10)가 회전을 포함하는 이송 중에 지지 되도록 판형으로 마련되며 상부에는 웨이퍼(10)가 안착 되도록 구비된 엔드이펙터 플레이트(100)와, 엔드이펙터 플레이트(100)의 상부 표면에서 전후좌우로 각각 배치되어 웨이퍼(10)를 감싸거나 지지하도록 구비되며 각각은 웨이퍼(10)와 접촉되는 면적이 최소화되어 웨이퍼(10)의 청정도가 유지되도록 하고 웨이퍼(10)의 이송속도가 증가 되더라도 웨이퍼(10)의 슬라이딩 이탈이 방지되도록 서로 배치된 위치의 중심을 향하여 경사면(201)을 갖도록 형성된 경사패드(200)를 포함한다.The end effector according to the present invention, which improves wafer cleanliness and transfer speed, includes, as shown in FIGS. 1 to 4, an end effector plate (100) which is provided in a plate shape to be equipped on a semiconductor wafer transfer device (50) so as to support a wafer (10) during transfer including rotation and is equipped on an upper portion so that a wafer (10) is seated thereon, and inclined pads (200) which are respectively arranged in the forward, backward, left and right directions on the upper surface of the end effector plate (100) so as to surround or support the wafer (10), and each of which has an area of contact with the wafer (10) minimized so as to maintain the cleanliness of the wafer (10) and prevent sliding and separation of the wafer (10) even when the transfer speed of the wafer (10) increases, and which have an inclined surface (201) formed toward the center of the position where they are arranged together.

이에 따라, 반도체 웨이퍼 이송장치(50)의 로봇 아암 단부에 구비되어 웨이퍼(10)를 비롯한 이송자재가 회전을 포함하는 이송 중에 진공 흡착에 의하지 않고서도 용이하게 지지 되도록 하며, 이송 중에 이송자재의 표면이 엔드이펙터의 표면과 최대한 접촉되지 않도록 함으로써 웨이퍼 청정도에 미치는 영향이 최소화되도록 할 수 있고, 엔드이펙터의 좌우 폭이 웨이퍼(10)의 직경보다 큰 경우에도 이송 중에 미끄러짐 슬라이딩 현상이 용이하게 방지되도록 함으로써 웨이퍼(10)의 이송속도가 더욱 향상되며 안정적인 이송이 이뤄지도록 할 수 있는 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터를 제공할 수 있다.Accordingly, an end effector is provided at the end of a robot arm of a semiconductor wafer transport device (50) so that the transport material including the wafer (10) can be easily supported without vacuum suction during transport including rotation, and the surface of the transport material is prevented from contacting the surface of the end effector as much as possible during transport, thereby minimizing the impact on wafer cleanliness, and even when the left-right width of the end effector is larger than the diameter of the wafer (10), the slipping phenomenon is easily prevented during transport, thereby further improving the transport speed of the wafer (10) and enabling stable transport, thereby improving wafer cleanliness and transport speed.

여기서, 반도체 웨이퍼 이송장치(50)는 웨이퍼 이송 로봇을 포함하며, 예컨대 해당 공정이 완료된 웨이퍼(10)를 다음의 공정으로 옮기거나 카세트와 같은 적재 공간으로 이송시키기 위한 것으로서, 개략적으로는 로봇몸체와, 로봇몸체의 상부에 장착되는 다관절 타입의 로봇 아암을 포함할 수도 있다.Here, the semiconductor wafer transfer device (50) includes a wafer transfer robot, and is for transferring, for example, a wafer (10) whose process has been completed to the next process or to a loading space such as a cassette. It may roughly include a robot body and a multi-joint type robot arm mounted on the upper part of the robot body.

즉, 본 발명에 따른 웨이퍼 청정도 및 이송속도가 향상되도록 하는 엔드이펙터는 로봇 아암에 회전 동작이 가능하도록 결합된 아암 장착부재에 결합 될 수 있다. 이때, 엔드이펙터 플레이트(100)는 나사홀이 형성되어 있고 이에 대응되게 아암 장착부재에도 나사가 결합될 수 있는 홀이 형성되어 엔드이펙터 플레이트(100)는 아암 장착부재에 결합 됨은 물론 필요에 따라 용이하게 분리될 수도 있다.That is, the end effector for improving the wafer cleanliness and transfer speed according to the present invention can be coupled to an arm mounting member that is coupled to a robot arm so as to enable a rotational motion. At this time, the end effector plate (100) has a screw hole formed therein, and correspondingly, a hole into which a screw can be coupled is also formed in the arm mounting member, so that the end effector plate (100) can be coupled to the arm mounting member and can also be easily separated as needed.

엔드이펙터 플레이트(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전방에서 좌우로 갈라지며 상호 대칭되게 형성된 포크부(110)를 포함한다.The end effector plate (100) includes a fork portion (110) that is formed symmetrically to each other and splits left and right from the front, as shown in FIG. 2.

이에 따라, 포크부(110)에 의해 웨이퍼(10)의 지지가 안정되게 이뤄지도록 할 수 있다.Accordingly, the wafer (10) can be stably supported by the fork portion (110).

여기서, 엔드이펙터 플레이트(100)의 전방 좌우에 형성된 한 쌍의 포크부(110)는 평면상 전체적으로 호 형상을 이루도록 마련될 수 있다.Here, a pair of fork parts (110) formed on the front left and right sides of the end effector plate (100) can be arranged to form an overall arc shape in a plane.

이때, 엔드이펙터 플레이트(100)의 정면상 좌우 폭은 웨이퍼(10)의 직경보다 크게 마련되더라도 무방하다.At this time, the front left and right width of the end effector plate (100) may be made larger than the diameter of the wafer (10).

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 엔드이펙터 플레이트(100)는 전체 길이가 웨이퍼(10)의 직경보다 길게 마련되어 평면상 웨이퍼(10)가 엔드이펙터 플레이트(100)의 전방 단부와 후방 단부의 사이에서 안착 되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 3, it is preferable that the end effector plate (100) be provided with an overall length longer than the diameter of the wafer (10) so that the wafer (10) is secured between the front end and the rear end of the end effector plate (100) on a plane.

이에 따라, 웨이퍼(10)의 적어도 일부가 종래처럼 엔드이펙터 플레이트(100)의 전방 단부를 벗어나게 지지 되어 웨이퍼(10)의 이송이 불안정해지게 됨이 없이, 웨이퍼(10)가 엔드이펙터 플레이트(100)의 전방 단부와 후방 단부의 사이에서 안정적으로 지지 되어 웨이퍼(10)의 이송속도가 저하됨이 없이 이송이 안정적으로 이뤄지도록 할 수 있다.Accordingly, the wafer (10) can be stably supported between the front end and the rear end of the end effector plate (100) so that the transport speed of the wafer (10) is not reduced, thereby making the transport of the wafer (10) unstable, and at least a portion of the wafer (10) is supported so as to be outside the front end of the end effector plate (100) as in the past.

경사패드(200)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 엔드이펙터 플레이트(100)의 상부 표면에서 전후좌우로 각각 배치되도록 네 개가 구비되며, 각각은 서로 배치된 위치의 중심을 향하여 경사면(201)이 일정한 각도로 경사지게 형성된다.As shown in FIGS. 2 to 5, four inclined pads (200) are provided so as to be respectively arranged in the forward, backward, left, and right directions on the upper surface of the end effector plate (100), and each of the inclined surfaces (201) is formed to be inclined at a constant angle toward the center of the position where they are arranged.

이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)가 네 개의 경사패드(200)의 한가운데로 들어가 네 개의 경사패드(200)의 각 측면에 의해 지지 되도록 하거나 웨이퍼(10)의 크기가 좀더 큰 경우에는 네 개의 경사패드(200)의 경사면에 면 접촉이 아닌 모서리 부분으로 선 접촉이 이뤄지도록 함으로써, 경사패드(200)가 웨이퍼(10)와 접촉되는 면적이 최소화되어 다양한 크기를 갖는 여러 종류의 웨이퍼(10)의 경우에도 웨이퍼(10)의 청정도가 유지되며 이송 지지가 안정되게 이뤄지도록 할 수 있다.Accordingly, as illustrated in FIG. 5, the wafer (10) is inserted into the center of the four inclined pads (200) and supported by each side of the four inclined pads (200), or, in the case where the size of the wafer (10) is slightly larger, the surface contact is made with the edge portion of the inclined surface of the four inclined pads (200), thereby minimizing the area where the inclined pads (200) come into contact with the wafer (10), so that even in the case of various types of wafers (10) having various sizes, the cleanliness of the wafer (10) can be maintained and the transport support can be stably performed.

여기서, 경사패드(200)의 경사면(201)이 경사진 각도는 엔드이펙터 플레이트(100)의 평평한 상면에 대하여 측 단면상으로 대략 17 ~ 37 °정도가 되게 마련된 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the angle at which the inclined surface (201) of the inclined pad (200) is inclined is set to be approximately 17 to 37° in cross-section with respect to the flat upper surface of the end effector plate (100).

이에 따라, 네 개의 경사패드(200)의 내측으로 지지 되는 웨이퍼(10)가 경사면(201)에 선 접촉되더라도 안정적인 지지가 이뤄지도록 할 수 있다.Accordingly, even if the wafer (10) supported on the inside of the four inclined pads (200) comes into direct contact with the inclined surface (201), stable support can be achieved.

이때, 경사면(201)의 각도가 17°미만이면 웨이퍼(10)의 크기가 다양해지더라도 충분히 지지 되게 할 수 있지만 지지 상태가 다소 불안정해질 수 있고, 37°초과면 경사패드(200)에 의해 지지 되는 웨이퍼(10)가 경사면(201)에 선 접촉되더라도 지지 상태가 불안정해지며 지지 되는 웨이퍼(10)의 크기가 다양해지지 못하고 제한될 수도 있다.At this time, if the angle of the inclined surface (201) is less than 17°, the wafer (10) can be sufficiently supported even if its size varies, but the support state may become somewhat unstable, and if the angle exceeds 37°, even if the wafer (10) supported by the inclined pad (200) makes direct contact with the inclined surface (201), the support state may become unstable and the size of the supported wafer (10) may not vary and may be limited.

다만, 경사패드(200)의 배치 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 웨이퍼(10)를 지지하기에 적당하다면 다른 위치에 배치되도록 할 수도 있다.However, the arrangement structure of the inclined pad (200) is not limited to this, and it may be arranged in another location if it is suitable for supporting the wafer (10).

한편, 본 발명에 따른 경사패드(200)를 액티브 엣지 그립(active edge grip) 타입의 엔드이펙터에 적용하게 되면, 웨이퍼(10)의 양단부를 그립으로 잡을 때에 웨이퍼(10)의 지지 높이가 상이한 경우 장애물 등에 걸리게 됨이 없이, 다양한 크기의 두께를 갖는 웨이퍼(10)도 경사면(201)으로 손쉽고 간편하게 고정하여 지지하도록 할 수도 있다.Meanwhile, when the inclined pad (200) according to the present invention is applied to an end effector of an active edge grip type, when gripping both ends of the wafer (10) with the grip, even wafers (10) having various thicknesses can be easily and simply fixed and supported by the inclined surface (201) without getting caught on obstacles, etc., when the support heights of the wafer (10) are different.

또한, 경사패드(200)는 하면에 접착층이 구비될 수 있으며, 접착층을 통해 엔드이펙터 플레이트(100)에 장착되도록 할 수 있다.Additionally, the slope pad (200) may be provided with an adhesive layer on the lower surface, and may be mounted to the end effector plate (100) through the adhesive layer.

좀더 구체적으로, 경사패드(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스부(210)와, 베이스부(210)의 상면으로부터 하면을 관통하여 형성되는 관통부(220)와, 베이스부(210)의 상면에 형성되는 제1 전도층(230)과, 베이스부(210)의 하부에 형성되는 금속 패드(240)를 포함한다.More specifically, the inclined pad (200), as illustrated in FIG. 6, includes a base portion (210), a penetration portion (220) formed from the upper surface to the lower surface of the base portion (210), a first conductive layer (230) formed on the upper surface of the base portion (210), and a metal pad (240) formed on the lower portion of the base portion (210).

제1 전도층(230)은 전도성을 갖는 소재로 형성될 수 있으며, 관통부(220)는 전도성 소재로 채워질 수 있다. 이때, 제1 전도층(230), 관통부(220) 및 금속 패드(240)는 전기적으로 연결될 수 있다.The first conductive layer (230) may be formed of a conductive material, and the penetration portion (220) may be filled with a conductive material. At this time, the first conductive layer (230), the penetration portion (220), and the metal pad (240) may be electrically connected.

한편, 제1 전도층(230) 및 관통부(220)는 금속 소재로 스퍼터링 공정을 통해 형성할 수도 있고, 전도성 폴리머나 이에 전도성 소재를 혼합하여 용액 공정을 통해 형성할 수도 있다. 구체적으로, 제1 전도층(230) 및 관통부(220)는 탄소, 그래핀, 금속, 폴리계열의 합성수지 중 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.Meanwhile, the first conductive layer (230) and the penetration portion (220) may be formed through a sputtering process using a metal material, or may be formed through a solution process using a conductive polymer or a conductive material mixed therewith. Specifically, the first conductive layer (230) and the penetration portion (220) may be formed by including at least one of carbon, graphene, metal, and poly-based synthetic resin.

이렇게 제작된 경사패드(200)는 엔드이펙터 플레이트(100)의 관통홀에 끼워지는 방식으로 장착될 수 있고, 금속 패드(240)는 엔드이펙터 플레이트(100) 하면으로 돌출되도록 장착될 수 있다.The inclined pad (200) manufactured in this manner can be mounted in a manner that it is fitted into the through hole of the end effector plate (100), and the metal pad (240) can be mounted so as to protrude from the lower surface of the end effector plate (100).

한편, 경사패드(200)는 제1 전도층(230)의 상면에 장착부(250)를 포함할 수 있다. 웨이퍼(10)가 엔드이펙터 플레이트(100)에 로딩시, 장착부(250)의 상면에 웨이퍼(10)의 하면이 접촉하면서 로딩 된다. 장착부(250)는 웨이퍼(10) 하면과의 마찰계수를 증가시킬 수 있는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 장착부(250)는 신축성이 있는 플루오르엘라스토머, 실리콘계 탄성 중합체 등을 포함하여 형성될 수 있다. 장착부(250)의 두께는 5 nm 내지 1150 ㎛ 정도가 되도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the inclined pad (200) may include a mounting portion (250) on the upper surface of the first conductive layer (230). When the wafer (10) is loaded onto the end effector plate (100), the wafer (10) is loaded while the lower surface of the wafer (10) comes into contact with the upper surface of the mounting portion (250). The mounting portion (250) may be formed of a material capable of increasing the coefficient of friction with the lower surface of the wafer (10). For example, the mounting portion (250) may be formed by including an elastic fluoroelastomer, a silicone-based elastic polymer, or the like. The thickness of the mounting portion (250) may be formed to be approximately 5 nm to 1150 ㎛.

또한, 경사패드(200)는 베이스부(210)의 하면과 금속 패드(240)의 사이에 전도성을 갖는 제2 전도층을 포함할 수 있다. 제1 전도층(230) 및 관통부(220)로 이어지는 전기적인 경로가 공정상 금속 패드(240)까지 끊김 없이 형성되도록 제2 전도층은 금속 패드(240)와의 사이에서 넓은 접촉 면적으로 형성될 수 있다. 제1 전도층(230), 관통부(220) 및 제2 전도층은 단계적으로 형성될 수도 있고, 단일 공정을 통해 일체로 형성될 수도 있다.In addition, the inclined pad (200) may include a second conductive layer having conductivity between the lower surface of the base portion (210) and the metal pad (240). The second conductive layer may be formed with a large contact area between the first conductive layer (230) and the through-hole (220) so that an electrical path is formed without interruption up to the metal pad (240) during the process. The first conductive layer (230), the through-hole (220), and the second conductive layer may be formed in stages, or may be formed integrally through a single process.

제2 전도층은 전도성을 갖기 위한 소재, 예를 들어 금속, 그래핀, CNT(Carbon Nano Tube), 비정질카본, 흑연, 폴리계열의 합성수지 중 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.The second conductive layer can be formed by including one or more of a material for conductivity, such as a metal, graphene, CNT (Carbon Nano Tube), amorphous carbon, graphite, or a poly-based synthetic resin.

장착부(250)는 제1 전도층(230) 및 베이스부(210)의 측면을 둘러싸며 형성될 수 있다. 장착부(250)는 또한 제1 전도층(230), 베이스부(210) 및 제2 전도층의 측면을 둘러싸며 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 장착부(250)는 경사패드(200)가 엔드이펙터 플레이트(100)의 관통홀에 보다 견고하게 끼워져 장착될 수 있도록 한다.The mounting portion (250) may be formed to surround the side surfaces of the first conductive layer (230) and the base portion (210). The mounting portion (250) may also be formed to surround the side surfaces of the first conductive layer (230), the base portion (210), and the second conductive layer. The mounting portion (250) formed in this manner allows the inclined pad (200) to be more firmly fitted into the through hole of the end effector plate (100) and mounted therein.

경사패드(200)는 제1 전도층(230)으로부터, 관통부(220) 및 금속 패드(240)를 통해 경사패드(200)가 엔드이펙터 플레이트(100)의 외부로 접지될 수 있다. 이로써, 대전된 웨이퍼(10)가 로딩 되어도 경사패드(200)에 분극 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 웨이퍼(10)와 엔드이펙터 플레이트(100) 사이의 과도한 정전기적 인력 발생을 제거하여, 웨이퍼(10)의 언 로딩시 발생할 수 있는 파핑 현상을 방지함으로써 공정 안정성을 향상시킬 수 있다.The inclined pad (200) can be grounded to the outside of the end effector plate (100) through the first conductive layer (230), the penetration portion (220) and the metal pad (240). As a result, even when a charged wafer (10) is loaded, a polarization phenomenon can be prevented from occurring in the inclined pad (200), and by eliminating excessive electrostatic attraction between the wafer (10) and the end effector plate (100), a popping phenomenon that can occur when unloading the wafer (10) can be prevented, thereby improving process stability.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 장착부(250)에는 평면상 1 ㎟ 당 대략 230~440 개 정도로 다수의 미세 돌기(251)들이 형성되도록 할 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 6, a number of microscopic protrusions (251) can be formed on the mounting portion (250) at a rate of approximately 230 to 440 per ㎟ on a plane.

이에 따라, 웨이퍼(10)가 회전을 포함하는 이송 중에 진공 흡착 또는 엣지 그립 방식에 의하지 않고서도 슬라이딩 이탈되는 것이 방지되도록 미세 돌기(251)들의 반데르발스(Van der Waals) 힘에 의해 이송 속도의 저하 없이 웨이퍼(10)가 견고하게 지지 되도록 할 수 있고, 스티키 현상의 발생도 방지하도록 할 수 있다.Accordingly, the wafer (10) can be firmly supported without a decrease in the transport speed by the Van der Waals force of the micro-protrusions (251) so that the wafer (10) is prevented from sliding off during transport including rotation without using a vacuum suction or edge grip method, and the occurrence of a sticky phenomenon can also be prevented.

여기서, 경사패드(200)의 단위 면적 1 ㎟ 당 미세 돌기(251)들이 230개 미만으로 형성되면 미세 돌기(251)들에 의한 반데르발스 힘이 다소 약해지게 될 수 있고, 440개 초과여도 미세 돌기(251)들에 의한 반데르발스 힘이 오히려 약해지게 될 수 있다.Here, if the number of micro-protrusions (251) per unit area of 1 ㎟ of the inclined pad (200) is less than 230, the van der Waals force due to the micro-protrusions (251) may be somewhat weakened, and even if the number exceeds 440, the van der Waals force due to the micro-protrusions (251) may be rather weakened.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 미세 돌기(251)의 상단에는 직경이 확장되며 오목한 형상으로 흡착 빨판(253)이 형성되도록 할 수 있다.In addition, as shown in Fig. 6, the upper part of the micro-protrusion (251) can be formed with an adsorption suction cup (253) having an expanded diameter and a concave shape.

이에 따라, 웨이퍼(10)에 대한 경사패드(200)의 지지와 흡착력이 흡착 빨판(253)에 의해 더욱 향상되어 웨이퍼(10)의 슬라이딩 이탈 방지가 더욱 확실히 이뤄지도록 할 수 있다.Accordingly, the support and suction force of the inclined pad (200) for the wafer (10) can be further improved by the suction suction cup (253), thereby ensuring that the wafer (10) is prevented from sliding off more reliably.

상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical aspects have been described above and in the attached drawings, the technical idea of the present invention is for the purpose of explanation and not limitation, and a person having ordinary technical knowledge in the technical field of the present invention will be able to understand that the technical idea of the present invention can be variously modified and changed within the scope that does not depart from the technical scope described in the claims to be described hereinafter.

100 : 엔드이펙터 플레이트 110 : 포크부
200 : 경사패드 201 : 경사면
210 : 베이스부 220 : 관통부
230 : 제1 전도층 240 : 금속 패드
250 : 장착부 251 : 미세 돌기
253 : 흡착 빨판 100: End effector plate 110: Fork section
200 : Inclined pad 201 : Inclined surface
210: Base 220: Penetration
230: 1st conductive layer 240: Metal pad
250 : Mounting part 251 : Micro protrusion
253 : Suction Sucker

Claims

An end effector plate (100) provided in a plate shape to support a wafer (10) during transport including rotation, and provided on the upper part to allow the wafer (10) to be settled; and
Inclined pads (200) are provided to surround or support a wafer (10) by being respectively arranged in the front, back, left, and right directions on the upper surface of the end effector plate (100), and each has a minimized area in contact with the wafer (10) so as to maintain the cleanliness of the wafer (10) and are formed to have an inclined surface (201) toward the center of the position where they are arranged so as to prevent sliding and separation of the wafer (10) even when the transport speed of the wafer (10) increases;
An end effector characterized by including a wafer cleanliness and transport speed improvement.

In the first paragraph,
An end effector for improving wafer cleanliness and transfer speed, characterized in that the end effector plate (100) includes a fork portion (110) that is formed symmetrically to the left and right from the front.

In paragraph 1 or 2,
An end effector for improving wafer cleanliness and transfer speed, characterized in that the end effector plate (100) is provided with an overall length longer than the diameter of the wafer (10) so that the wafer (10) is secured between the front end and the rear end of the end effector plate (100) on a flat surface.