KR100508986B1 - 반도체웨이퍼 얼라이너 - Google Patents

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KR100508986B1 KR10-2003-0032264A KR20030032264A KR100508986B1 KR 100508986 B1 KR100508986 B1 KR 100508986B1 KR 20030032264 A KR20030032264 A KR 20030032264A KR 100508986 B1 KR100508986 B1 KR 100508986B1
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전인택
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안승욱
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주식회사 휴먼로보텍
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Abstract

본 발명은 반도체웨이퍼를 회전시키면서 센서를 이용해 웨이퍼의 노치를 감지함으로써 반도체웨이퍼를 정렬시키기 위한 얼라이너에 관한 것으로서, 구동모터(M)에 벨트로 연결된 두개의 구동롤러(DR1,DR2); 구동실린더(C)에 연결되어 수평방향으로 이동할 수 있도록 구성된 두개의 아이들롤러(IR1,IR2); 및 얼라인 할 웨이퍼 밑에 배치되어 웨이퍼의 노치(N)를 감지하기 위한 센서(S);를 포함하고, 상기 4개의 롤러(DR1,DR2,IR1,IR2)는 웨이퍼의 측연부에 맞물리도록 적당한 간격으로 배치되고, 상기 아이들롤러(IR1,IR2)는 구동실린더(C)에 의해 수평방향으로 이동하여 웨이퍼를 정위치시키기 전에는 구동롤러(DR1-2)와의 간격이 벌어지고 웨이퍼를 정위치한 다음에는 구동롤러와의 간격이 좁아져 구동롤러와 함께 웨이퍼의 측연부를 맞물 수 있으며, 상기 구동모터(M)에 의해 구동롤러(DR1,DR2)가 회전하면 아이들롤러(IR1,IR2)도 함께 회전하여 웨이퍼가 회전하면서, 상기 센서(S)에 의해 노치(N)를 감지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체웨이퍼 얼라이너{Semiconductor wafer aligner}
본 발명은 반도체웨이퍼 얼라이너에 관한 것으로, 구체적으로는 반도체웨이퍼를 회전시키면서 센서를 이용해 웨이퍼의 노치를 감지함으로써 반도체웨이퍼를 정렬시키기 위한 얼라이너에 관한 것이다.
일반적으로 반도체웨이퍼는 여러개의 웨이퍼를 한꺼번에 가공하는 작업이 많아 반도체공정에 있어서 웨이퍼를 정렬하는 작업이 필수적이다. 이런 웨이퍼의 정렬을 위해 종래 직경 200㎜ 이하의 웨이퍼에는 플랫존이라는 평탄한 측연부를 형성하곤 했지만, 현재 웨이퍼가 점점 대형화되는 추세에 있어서는 직경 300㎜ 이상의 웨이퍼에는 폭이 약 0.3㎜ 정도의 쐐기형 홈인 노치가 웨이퍼 측연부에 형성되는 것이 일반적이다. 즉, 이런 플랫존이나 노치를 일치시키면 반도체웨이퍼의 정렬작업이 완료되는 것이다. 이렇게 정렬작업이 완료된 웨이퍼는 반도체공정의 후공정으로 이송되어 가공된다.
이런 웨이퍼 정렬작업에 있어서, 종래에는 진공척을 이용해 웨이퍼를 흡착한 다음 웨이퍼를 회전시키면서 센서로 웨이퍼의 노치를 확인하여 정렬하는 것이 일반적이었다.
그러나, 진공척을 이용한 웨이퍼 정렬작업에 있어서는 센터링 작업을 먼저 한 뒤 정렬작업을 진행해야 하므로, 진공척이 승강축과 회전축의 2축으로 되어 있고 또한 센터링 작업을 진행하기 위한 별도의 제어기가 필요할 뿐만 아니라, 웨이퍼를 진공으로 흡착하는 과정에서 웨이퍼에 충격이 가해져 웨이퍼가 손상되거나 흠집이 생기는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 진공흡인을 이용하지 않고, 기구적으로 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼를 자동적으로 센터링하면서 정렬하도록 함으로써, 웨이퍼 정렬에 소요되는 장치의 구조를 단순화하여 비용을 절감함은 물론, 웨이퍼 정렬시 충격으로 인한 웨이퍼 손상을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 이와 같은 목적은, 반도체 웨이퍼의 노치(N)를 정렬하기 위한 얼라이너에 있어서:
구동모터(M)에 벨트로 연결된 두개의 구동롤러(DR1,DR2);
구동실린더(C)에 연결되어 수평방향으로 이동할 수 있도록 구성된 두개의 아이들롤러(IR1,IR2); 및
얼라인 할 웨이퍼 밑에 배치되어 웨이퍼의 노치(N)를 감지하기 위한 센서(S);를 포함하고,
상기 4개의 롤러(DR1,DR2,IR1,IR2)는 웨이퍼의 측연부에 맞물리도록 적당한 간격으로 배치되고, 상기 아이들롤러(IR1,IR2)는 구동실린더(C)에 의해 수평방향으로 이동하여 웨이퍼를 정위치시키기 전에는 구동롤러(DR1-2)와의 간격이 벌어지고 웨이퍼를 정위치한 다음에는 구동롤러와의 간격이 좁아져 구동롤러와 함께 웨이퍼의 측연부를 맞물 수 있으며, 상기 구동모터(M)에 의해 구동롤러(DR1,DR2)가 회전하면 아이들롤러(IR1,IR2)도 함께 회전하여 웨이퍼가 회전하면서, 상기 센서(S)에 의해 노치(N)를 감지할 수 있는 반도체웨이퍼 얼라이너에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 반도체웨이퍼 얼라이너에 있어서, 두개의 아이들롤러(IR1,IR2)는 그 회전축이 연결대(10)에 의해 서로 연결되고, 실린더(C)가 연결대(10)에 연결됨으로써, 실린더의 구동에 의해 두개의 아이들롤러가 동기적으로 수평방향으로 움직일 수 있는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 얼라이너에서, 아이들롤러(IR1-2)와 구동롤러(DR1-2)는 모두 그 단면 형상이 테이퍼형 베이스(12), 베이스에 이어진 원통형 측벽(14), 베이스와 측벽의 연결부에 형성되어 반도체웨이퍼의 측연부를 삽입하기 위한 원주형 홈(16)으로 이루어지는 것이 더 바람직하다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 얼라이너의 구성을 보여주는 평면도이다.
도시된 바와 같이, 중앙에 원형으로 도시된 웨이퍼가 배치되고, 웨이퍼의 4 모서리에는 각각 구동롤러(DR1,DR2) 아이들롤러(IR1,IR2)가 배치되어 있다. 웨이퍼는 4개의 롤러에 맞물려 회전한다. 구동롤러(DR1,DR2)는 그 회전축(도시 안됨)이 벨트(B)를 통해 구동수단인 모터(M)에 연결된다.
또한, 아이들롤러(IR1-2)는 별도의 구동수단 없이 웨이퍼에 맞물린 상태에서 웨이퍼의 회전에 의해 회전하는 것으로서, 단순히 웨이퍼를 지지하는 역할을 한다. 웨이퍼를 전공정에서 도시된 정렬공정에 정위치하기 위해서는 아이들롤러(IR1-2)가 화살표 방향으로 움직일 수 있도록 해야만 한다. 이를 위해, 구동실린더(C)를 설치하고, 구동실린더의 피스톤 운동에 의해 아이들롤러(IR1-2)가 화살표 방향으로 움직일 수 있도록 한다. 아이들롤러는 각각 실린더(C)에 의해 움직일 수도 있지만, 아이들롤러(IR1-2)를 연결대(10)로 연결하고, 실린더(C)를 연결대(10)에 연결하여 2개의 아이들롤러를 동시에 움직이도록 하는 것이 바람직하다.
이렇게 구성된 장치에서, 먼저 아이들롤러(IR1-2)를 움직여 구동롤러(DR1-2)와의 간격을 벌린뒤, 웨이퍼를 위치시킨 다음 아이들롤러를 좁히면, 웨이퍼가 4개의 롤러에 끼워맞춤되게 된다. 이렇게 되면, 4개의 롤러와의 맞물림에 의해 웨이퍼는 자동적으로 센터링이 완료된다.
웨이퍼 밑의 적당한 위치에는 센서(S)를 장착한다. 이 센서(S)는 웨이퍼의 노치(N)를 감지한다. 모터(M)의 구동력에 의해 구동롤러(DR1-2)가 회전하면 웨이퍼가 회전하게 되고, 웨이퍼가 회전하는 상태에서 센서(S)에 의해 노치(N)가 감지되고, 노치가 감지되면 즉각 모터(M)가 정지함으로써 웨이퍼의 정렬작업이 완료된다. 이어서, 아이들롤러(IR1-2)가 다시 벌어지게 되면 웨이퍼를 들어내어 후공정으로 보내면 된다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도시된 바와 같이, 웨이퍼는 구동롤러(DR1-2)에 끼워맞춤되어 있고, 웨이퍼 밑에는 센서(S)가 설치되고, 모터(M)에 연결된 벨트(B)가 구동롤러의 회전축에 맞물려 있다.
도 3, 4는 각각 아이들롤러(IR)와 구동롤러(DR)의 측단면도이다.
도시된 바와 같이, 아이들롤러와 구동롤러는 동일한 형상으로서, 단면 형상이 테이퍼 원반형 베이스(12), 베이스에 이어진 원통형 측벽(14), 베이스와 측벽의 연결부에 형성되어 반도체웨이퍼의 측연부를 삽입하기 위한 원주형 홈(16)으로 이루어진다. 이런 형상이기 때문에, 웨이퍼는 베이스(12)의 테이퍼면을 타고 홈(16)에 원활하게 끼워질 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 얼라이너에 의하면, 종래와 달리 진공을 이용하지 않고 롤러의 회전을 이용해 웨이퍼를 정렬하므로, 진공흡인시의 충격으로 인한 웨이퍼의 손상을 미연에 방지할 수 있고, 또한 구동롤러와 아이들롤러에 웨이퍼를 맞물리게 함으로써 별도의 센터링 작업과 센터링용 제어기가 불필요하므로, 전체적인 구조가 단순해져 장치의 비용을 절감할 수 있게된다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 얼라이너의 개략적 평면도;
도 2는 도 1의 측면도;
도 3은 본 발명에 이용되는 아이들롤러의 측단면도;
도 4는 본 발명에 이용되는 구동롤러의 측단면도.

Claims (3)

  1. 반도체 웨이퍼의 노치(N)를 정렬하기 위한 얼라이너에 있어서:
    구동모터(M)에 벨트로 연결된 두개의 구동롤러(DR1,DR2);
    구동실린더(C)에 연결되어 수평방향으로 이동할 수 있도록 구성된 두개의 아이들롤러(IR1,IR2); 및
    얼라인 할 웨이퍼 밑에 배치되어 웨이퍼의 노치(N)를 감지하기 위한 센서(S);를 포함하고,
    상기 4개의 롤러(DR1,DR2,IR1,IR2)는 웨이퍼의 측연부에 맞물리도록 적당한 간격으로 배치되고, 상기 아이들롤러(IR1,IR2)는 구동실린더(C)에 의해 수평방향으로 이동하여 웨이퍼를 정위치시키기 전에는 구동롤러(DR1-2)와의 간격이 벌어지고 웨이퍼를 정위치한 다음에는 구동롤러와의 간격이 좁아져 구동롤러와 함께 웨이퍼의 측연부를 맞물 수 있으며, 상기 구동모터(M)에 의해 구동롤러(DR1,DR2)가 회전하면 아이들롤러(IR1,IR2)도 함께 회전하여 웨이퍼가 회전하면서, 상기 센서(S)에 의해 노치(N)를 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 얼라이너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 두개의 아이들롤러(IR1,IR2)는 그 회전축이 연결대(10)에 의해 서로 연결되고, 상기 실린더(C)가 연결대(10)에 연결됨으로써, 실린더의 구동에 의해 두개의 아이들롤러가 동기적으로 수평방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 얼라이너.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 아이들롤러(IR1-2)와 구동롤러(DR1-2)는 모두 그 단면 형상이 테이퍼형 베이스(12), 베이스에 이어진 원통형 측벽(14), 베이스와 측벽의 연결부에 형성되어 반도체웨이퍼의 측연부를 삽입하기 위한 원주형 홈(16)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 얼라이너.
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