KR100218361B1 - 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링방법 및 그 장치에 관한 것으로, 종래에는 프리얼라인 스테지에서 웨이퍼의 플랫존을 검지한 이후에 웨이퍼 척으로 옮겨져 웨이퍼의 센터링을 측정하는 것이었으나, 상기 웨이퍼 척은 웨이퍼의 센터링 가능범위가 극히 제한적이어서 이송된 웨이퍼가 웨이퍼 척의 센터로부터 지나치게 벗어날 경우에는 소정의 센터링작업을 수행하지 못하게 되어 작업자가 직접 웨이퍼를 센터의 위치로 이동시켜야 하는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 웨이퍼 척으로 이송된 웨이퍼를 티브이 프리얼라인을 통해 정확하게 노광위치에 안착되었는지를 판단하여 만일 웨이퍼가 웨이퍼 척의 센터에 안착되지 않았다면 다시 프리얼라인 스테이지로 반송시켜 소정의 센터링작업을 진행하도록 함으로써, 상기 웨이퍼가 웨이퍼 척의 노광위치에 자동으로 안착되도록 하여 웨이퍼의 불량은 물론 작업자의 노동량을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링방법 및 그 장치

본 발명은 반도체의 노광장비에서의 웨이퍼 센터링에 관한 것으로, 특히 상기 웨이퍼가 웨이퍼 척의 노광위치에 자동으로 안착되도록 하여 웨이퍼의 불량은 물론 작업자의 노동량을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적인 웨이퍼 노광장비인 스텝퍼는 제1도에 도시된 바와 같이, 다수개의 웨이퍼가 수납된 제1 웨이퍼 카세트(Wafer casette, 이하 제1 카세트로 통칭함)(1)를 로딩위치로 이동시키는 센드 사이드 캐리어 엘리베이터(Send side carrier elevator, 이하 센드 엘리베이터로 통칭함)(2)와, 상기 제1 카세트(1)로부터 웨이퍼를 하나씩 취하여 웨이퍼의 플랫존을 검지하는 작업이 수행되는 프리얼라인 스테이지(Pre-align stage)(3)로 전달하는 웨이퍼 센드핸드(Wafer send hand)(4)와, 상기 프리얼라인 스테이지(3)에서 플랫존이 검지된 웨이퍼를 노광하기 위한 웨이퍼 척(5)으로 이송시키는 웨이퍼 피드핸드(Wafer feed hand)(6)와, 소정의 노광공정을 마친 웨이퍼를 다시 취하여 제2 웨이퍼 카세트(이하, 제2 카세트로 통칭함)(7)로 이송시키는 웨이퍼 택 업 핸드(Wafer take-up hand)(8) 및 웨이퍼 리시브 핸드(Wafer receive hand)(9)와, 상기 제2 카세트(7)를 다음 공정위치로 언로딩시키는 리시브 사이드 캐리어 엘리베이터(Receive side carrier elevator,이하 리시브 엘리베이터로 통칭함)(10)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 프리얼라인 스테이지는 제2도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 플랫존에 대한 얼라인 기준점이 되는 두 개의 4-체널센서(3a)와, 그 4-체널센서(3a)에 빛을 발진시키기 위한 각각 엘이디(3d)와, 그 각각의 엘이디(3d)에서 발진된 빛이 상기 4-체널센서(3a)에 도달하는지를 감지하는 하나의 씨씨디 조립체(3c)와, 그 씨씨디 조립체(3c)에 웨이퍼의 플랫존이 정확하게 얼라인되게 하기 위한 X, Y, θ측 이동용 조립체(3d)가 구비되어 구성된다.

도면중 미설명 부호인 3e는 센서 프레싱 기판이다.

상기와 같이 구성된 종래 프리얼라인 스테이지가 구비된 스테퍼에서는, 상기 센드사이드 캐이러 엘리베이터(2)에 의해 이송된 제1 카세트(1)에서 센드핸드(4)가 웨이퍼 하나를 취하여 프리얼라인 스테이지(3)로 옮겨놓으면, 그 프리얼라인 스테이지(3)에서는 도3에 도시된 바와 같이 4-체널센서(3a)와 엘이디(3b) 및 씨씨디 조립체(3c)에 의해 플랫존을 찾게 되고, 그 플랫존이 정렬된 웨이퍼는 피드핸드(6)에 의해 웨이퍼 척(5)으로 옮겨져 소정의 노광공정이 실시된 이후에 택 업 핸드(8) 및 리시이브 핸드(9)에 의해 제2 카세트(7)에 수납되는 것이었다.

이때, 상기 웨이퍼 척(5)으로 옮겨진 웨이퍼는, 그 웨이퍼가 웨이퍼 척(5)의 센터에 정확하게 안착되었는지를 측정하는 티브이 프리얼라인 작업을 하여 센터에 얹힌 웨이퍼는 정상적으로 노광을 실시하는 반면에 센터로부터 벗어난 웨이퍼에 대하여는 그 웨이퍼 척(5)에 구비된X-V 스테이지(미도시)에 의해 θ방향의 보정작업이 진행되는 것이나, 여기서 상기 웨이퍼가 X-V 스테이지(미도시)의 보정범위를 벗어나게 되는 경우에는 작업자가 그 보정범위 내로 웨이퍼를 밀어넣어 티브이 프리얼라인 작업이 진행되도록 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스테퍼에서는, 프리얼라인 스테이지(3)에서 웨이퍼의 플랫존을 검지한 이후에 웨이퍼 척(5)으로 옮겨져 웨이퍼의 센터링을 측정하는 것이었으나, 상기 웨이퍼 척(5)은 웨이퍼의 센터링 가능범위가 극히 제한적이어서 이송된 웨이퍼가 웨이퍼 척(5)의 센터로부터 지나치게 벗어날 경우에는 소정의 센터링작업을 수행하지 못하게 되어 작업자가 직접 웨이퍼를 센터의 위치로 이동시켜야 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 웨이퍼가 웨이퍼 척의 노광위치에 자동으로 안착되도록 하여 웨이퍼의 불량은 물론 작업자의 노동량을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

제1도는 종래 노광장비를 개략적으로 보인 사시도.

제2도는 종래 프리얼라인 스테이지의 개략적인 사시도.

제3도는 종래 프리얼라인 스테이지에서의 프리얼라인 과정을 보인 개략도.

제4도는 본 발명에 의한 프리얼라인 스테이지를 개략적으로 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21, 22, 23, 24 : 제1, 제2, 제3, 제4 플레이트

21a, 22a : 제1, 제2 진공패드

21b, 22b, 23b : 제1, 제2, 제3 리드스크류

21c, 22c, 23c : 제1, 제2, 제3 펄스모터 23b : 중간기어

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼 카세트에서 프리얼라인 스테이지로 옮겨진 하나의 웨이퍼에 대하여 그 플랫존을 검지하는 1차 프리얼라인 단계와, 그 1차 프리얼라인에 의해 플랫존이 검지된 웨이퍼를 웨이퍼 척에 보내는 1차 피드핸딩 단계와, 그 피드핸딩에 의해 보내진 웨이퍼가 웨이퍼 척의 센터에 안착여부 및 보정량을 산출하는 티브이 프리얼라인 단계와, 그 티브이 프리얼라인에 의해 웨이퍼 척의 센터에 안착된 웨이퍼는 소정의 노광공정을 실시하는 반면에 웨이퍼 척의 센터에 안착되지 못한 웨이퍼는 다시 프리얼라인 스테이지로 반송시키는 2차 피드핸딩 단계와, 그 2차 피드핸딩을 통해 옮겨진 웨이퍼를 상기 티브이 프리얼라인에 의해 산출된 보정량 만큼 센터링하는 2차 프리얼라인 단계와, 그 2차 프리얼라인을 거친 웨이퍼를 다시 웨이퍼척으로 이송시키는 2차 피드핸딩 단계와, 그 2차 피드핸딩을 통해 웨이퍼 척으로 옮겨진 웨이퍼를 다시 상기의 티브이 프리얼라인 단게로 진행됨을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링방법이 제공된다.

또한, 정, 역회전을 하는 제1 펄스모터와 그 펄스모터의 출력축에 연장, 결합되는 제1 리드스크류가 제1 플레이트의 상단면 일측에 설치되고, 상기 제1 리드스크류와 결합되어 제1 펄스모터의 정, 역회전에 따라 제1 플레이트의 상단면에 얹힌 제2 플레이트를 Y축상에서 직선이동시키는 Y방향 이동수단과; 상기 제2 플레이트의 상단면 일측에 정, 역회전을 하는 제2 펄스모터와 그 펄스모터의 출력축에 연장, 결합되는 제2 리드스크류가 설치되고, 상기 제2 리드스크류와 결합되어 제2 펄스모터의 정, 역회전에 따라 제2 플레이트의 상단면에 얹힌 제3 플레이트를 X축상에서 직선이동시키는 X방향 이동수단과 ; 상기 제3 플레이트의 상단면 일측에 정, 역회전을 하는 제3펄스모터와 그 펄스모터의 출력축에 연장, 결합되는 제3 리드스크류 및 그 제3 리드스크류와 치합되는 중간기어가 설치되고, 상기 중간기어와 결합되어 제3 펄스모터의 정, 역회전에 따라 제3 플레이트에 상단면에 얹힌 제4플레이트를 평면상에서 각이동시키는 θ방향 이동수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링방법 및 그 장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의해 웨이퍼가 노광위치에 안착되는 과정을 제1도를 다시 인용하여 살펴보면 다음과 같다. 이때, 본 발명에 의한 노광장비에 있어서의 권리범위에 속하는 프리얼라인 스테이지(20)로 옮겨진 하나의 웨이퍼에 대하여 그 플랫존을 검지하는 1차 프리얼라인 단계와, 그 1차 프리얼라인 에 의해 플랫존이 검지된 웨이퍼를 웨이퍼 척(5)에 보내는 1차 피드핸딩 단계와, 그 피드핸딩에 의해 보내진 웨이퍼가 웨이퍼 척(5)의 센터에 안착여부 및 보정량을 산출하는 티브이 프리얼라인 단계와, 그 티브이 프리얼라인에 의해 웨이퍼 척(5)의 센터에 안착된 웨이퍼는 소정의 노광공정을 실시하는 반면에 웨이퍼 척(5)의 센터에 안착되지 못한 웨이퍼는 다시 프리얼라인 스테이지(20)로 반송시키는 2차 피드핸딩 단계와, 그 2차 피드핸딩을 통해 옮겨진 웨이퍼를 상기 티브이 프리얼라인에 의해 산출된 보정량 만큼 센터링하는 2차 프리얼라인 단계와, 그 2차 프리얼라인을 거친 웨이퍼를 다시 웨이퍼 척(5)으로 이송시키는 2차 피드핸딩 단계와, 그 2차 피드핸딩을 통해 웨이퍼 척(5)으로 옮겨진 웨이퍼를 다시 상기의 티브이 프리얼라인 단계로 진행된다.

다음, 상기와 같은 진행과정에 있어서의 프리얼라인 스테이지의 구성은 도4에 도시된 바와 같다.

즉, 베이스가 되는 제1 플레이트(21)와, 그 제1 플레이트(21)의 상단면에 설치되어 도면의 Y축상에서 좌우로 이동하는 제2 플레이트(22)와, 그 제2 플레이트(22)의 상단면에 설치되어 도면의 X축상에서 전후로 이동하는 제3 플레이트(23)와, 그 제3 플레이트(23)의 상단면에 설치되고 상측에 프리 얼라인 척(PA chuck)(24a)이 구비되며 도면의 θ축상에서 각회전하는 제4 플레이트(24)로 구성된다.

상기 제1 플레이트(21)는 그 상단면 양측단부에 제1 진공패드(Vacumm Pad)(21a)가 각각 Y축으로 길게 형성되고, 그 중간부에는 상기 제2 플레이트(22)를 Y축상에서 직선이동시키기 위한 제1 리드스크류(21d)가 제1 펄스모터(21c)에 연동되도록 설치된다.

상기 제2 플레이트(22)는 그 상단면 양측단부에 제2 진공패드(22a)가 각각 X축으로 길게 형성되고, 그 중간부에는 상기 제3 플레이트(23)를 X축상에서 직선이동시키기 위한 제2 리드스크류(22b)가 제2 펄스모터(22c)에 연동되도록 설치된다.

상기 제3 플레이트(23)는 그 상단면 일측 중간부에 제3 진공패드(미도시)가 형성되고, 그 타측 중간부에는 상기 제4 플레이트(24)를 각회전시키기 위한 리드스크류(23a)와 중간기어(23b)가 제3 펄스모터(23c)에 연동되도록 설치된다.

상기 제4 플레이트(24)의 일측단면에는 상기 제3 플레이트(23)의 중간기어(23b)와 치합되어 프리얼라인 척(24a)을 각운동시키기 위한 이동기어(24b)가 설치되고, 상측에는 프리얼라인 척(24a)과 아울러 씨씨디(미도시) 및 4-체널센서(미도시)가 구비된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 프리얼라인 스테이지에서는, 수정의 제어부에 의해 티브이 프리얼라인 작업중에 산출된 웨이퍼의 보정량만큼 각 플레이트를 X, Y, θ방향으로 이동시키게 되는데, 이때 제2 플레이트(22)를 도면의 Y축 방향으로 이동시키기 위하여는 먼저 제1 진공패드(21a)를 열어 제2 플레이트(22)를 제1 플레이트(21)로부터 자유롭게 한 다음에 제1 펄스모터(21c)를 구동시켜 제2 플레이트(22)를 필요치만큼 이동시키게 된다. 또한, 상기 제3 플레이트(23)나 제4 플레이트(24)의 경우에도 마찬가지로 각각 제2, 제3 진공패드(22a, 23a)를 열고, 이어서 제2, 제3 펄스모터(22c, 23c)를 구동시켜 대응되는 각 플레이트를 필요치만큼 X방향 또는 θ방향으로 이동시키면서 프리얼라인 척(24a)을(보다 정확하게는 반송된 웨이퍼를) 이동시킨 이후에 다시 각 진공패드(21a, 22a, 미도시)를 닫아 프리얼라인 척(24a)을 고정시키게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링방법 및 그 장치는, 웨이퍼 척으로 이송된 웨이퍼를 티브이 프리얼라인을 통해 정확하게 노광위치에 안착되었는지를 판단하여 만일 웨이퍼가 웨이퍼 척의 센터에 안착되지 않았다면 다시 프리얼라인 스테이지로 반송시켜 소정의 센터링작업을 진행하도록 함으로써, 상기 웨이퍼가 웨이퍼 척의 노광위치에 자동으로 안착되도록 하여 웨이퍼의 불량은 물론 작업자의 노동량을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼 카세트에서 프리얼라인 스테이지로 옮겨진 하나의 웨이퍼에 대하여 그 플랫존을 검지하는 1차 프리얼라인 단계와, 그 1차 프리얼라인에 의해 플랫존이 검지된 웨이퍼를 웨이퍼 척에 보내는 1차 피드핸딩 단계와, 그 패드핸딩에 의해 보내진 웨이퍼가 웨이퍼 척의 센터에 안착여부 및 보정량을 산출하는 티브이 프리얼라인 단계와, 그 티브이 프리얼라인에 의해 웨이퍼 척의 센터에 안착된 웨이퍼는 소정의 노광공정을 실시하는 반면에 웨이퍼 척의 센터에 안착되지 못한 웨이퍼는 다시 프리얼라인 스테이지로 반송시키는 2차 피드핸딩 단계와, 그 2차 피드핸딩을 통해 옮겨진 웨이퍼를 상기 티브이 프리얼라인에 의해 산출된 보정량 만큼 센터링하는 2차 프리얼라인 단계와, 그 2차 프리얼라인을 거친 웨이퍼를 다시 웨이퍼 척으로 이송시키는 2차 피드핸딩 단계와, 그 2차 피드핸딩을 통해 웨이퍼 척으로 옮겨진 웨이퍼를 다시 상기의 티브이 프리얼라인 단계로 진행시킴을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링 방법.
2. 정, 역회전을 하는 제1 펄스모터와 그 펄스모터의 출력축에 연장, 결합되는 제1 리드스크류가 제1 플레이트의 상단면 일측에 설치되고, 상기 제1 리드스크류와 결합되어 제1펄스모터의 정, 역회전에 따라 제1 플레이트의 상단면에 얹힌 제2 플레이트를 Y축상에서 직선이동시키는 Y방향 이동수단과 ; 상기 제2 플레이트이 상단면 일측에 정, 역회전을 하는 제2 펄스모터와 그 펄스모터의 출력축에 연장, 결합되는 제2 리드스크류가 설치되고, 상기 제2 리드스크류와 결합되어 제2 펄스모터의 정, 역회전에 따라 제2 플레이트의 상단면에 얹힌 제3 플레이트를 X축상에서 직선이동시키는 X방향 이동수단과 ; 상기 제3 플레이트의 상단면 일측에 정,역회전을 하는 제3 펄스모터와 그 펄스모터의 출력축에 연장, 결합되는 제3 리드스크류 및 그 제3 리드스크류와치합되는 중간기어가 설치되고, 상기 중간기어와 결합되어 제3 펄스모터의 정, 역회전에 따라 제3 플레이트의 상단면에 얹힌 제4 플레이트를 평면상에서 각 이동시키는 θ방향 이동수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 플레이트의 상단면에는 별도의 제동수단에 의해 선택적으로 개폐되면서 대응되는 각 플레이트를 착탈시키기 위한 제1, 제2, 제3 진공패드가 설치됨을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 센터링 장치.

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