KR100689827B1 - Apparatus for lifting wafer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼 리프팅 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼 카세트가 안착되는 상부에 상기 웨이퍼 카세트의 길이방향으로 형성된 직사각 형상의 관통홀을 구비하는 몸체; 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 관통홀을 통해 승강하면서 상기 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 웨이퍼를 들어올리는 리프팅 유닛; 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 리프팅 유닛을 상기 관통홀의 길이방향으로 수평이동시키는 리프팅 유닛 이동수단; 상기 리프팅 유닛과 상기 리프팅 유닛 이동수단을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 웨이퍼 리프팅 장치를 제공한다.The present invention relates to a wafer lifting device, comprising: a body having a through-hole having a rectangular shape formed in a longitudinal direction of the wafer cassette on a top of which the wafer cassette is seated; A lifting unit provided inside the body and lifting each wafer loaded in the wafer cassette while lifting through the through hole; Lifting unit moving means provided in the body to horizontally move the lifting unit in the longitudinal direction of the through hole; It provides a wafer lifting device including a controller for controlling the lifting unit and the lifting unit moving means.
본 발명에 의하면, 웨이퍼의 검사를 위해 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 픽업하고자 하는 경우 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 픽업 대상 웨이퍼를 소정 높이까지 들어올림으로써 웨이퍼의 픽업을 용이하게 함과 아울러 트위저에 의한 이웃 웨이퍼의 스크래치 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, when the wafer is to be picked up from the wafer cassette for inspection of the wafer, the pick-up of the wafer is facilitated by lifting each of the pickup target wafers loaded in the wafer cassette to a predetermined height and the neighboring wafers by the tweezers. There is an advantage that can prevent the occurrence of scratches.
웨이퍼, 트위저, 리프터Wafer, Tweezers, Lifter
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치를 개략적으로 나타낸 부분 절개 사시도이다.1 is a partial cutaway perspective view schematically showing a wafer lifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치의 작용을 나타낸 측면도이다.Figure 2 is a side view showing the operation of the wafer lifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치에 의해 웨이퍼가 소정 높이로 들어올려지는 상태를 나타낸 측면도이다.3 is a side view illustrating a state in which a wafer is lifted to a predetermined height by a wafer lifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
100 : 몸체 110 : 관통홀100: body 110: through hole
120 : 리프팅 유닛 122 : 에어 실린더120: lifting unit 122: air cylinder
124 : 피스톤 로드 126 : 웨이퍼 지지대124: piston rod 126: wafer support
130 : 리프팅 유닛 이동수단 132 : 구동 모터130: lifting unit moving means 132: drive motor
136 : 수나사부 138 : 암나사부136: male thread portion 138: female thread portion
140 : LM가이드140: LM Guide
본 발명은 웨이퍼 리프팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 카세트에 적재된 다수의 웨이퍼에 대한 검사시 검사 대상 웨이퍼를 각각 소정 높이까지 들어올리도록 하는 웨이퍼 리프팅 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer lifting apparatus, and more particularly, to a wafer lifting apparatus for lifting a wafer to be examined to a predetermined height when inspecting a plurality of wafers loaded in a wafer cassette.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 제조 공정은 실리콘 기판인 웨이퍼에 산화막을 성장시키고, 불순물을 침적시키며, 침적된 불순물을 웨이퍼 내로 원하는 깊이까지 침투시키는 확산 공정과, 식각이나 이온 주입이 이루어질 부위의 보호 부위를 선택적으로 한정하기 위해 마스크나 레티클(Reticle)의 패턴을 웨이퍼 상에 형성하는 포토 공정과, 감광액 현상이 끝난 후 감광액 밑에 성장되거나 침적 또는 증착된 박막들을 가스나 화학약품을 이용하여 선택적으로 제거하는 식각 공정 및 화학기상증착(CVD; Chemical Vapor Deposition)이나 이온 주입 또는 금속 증착 방법을 이용하여 특정한 막을 형성시키는 박막 공정 등의 여러 공정으로 이루어 진다.In general, a manufacturing process for manufacturing a semiconductor device includes a diffusion process of growing an oxide film on a silicon substrate, depositing impurities, and infiltrating the deposited impurities to a desired depth into the wafer, and protecting an etching or ion implantation site. A photo process for forming a pattern of a mask or a reticle on the wafer to selectively define a portion, and after the photoresist development is completed, the thin film grown, deposited or deposited under the photoresist is selectively removed using gas or chemicals. It is composed of several processes such as an etching process and a chemical vapor deposition (CVD), a thin film process for forming a specific film by using ion implantation or metal deposition.
한편, 위와 같은 각 공정의 진행은 기본적으로 각 공정이 진행될 다수의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트에 적재하여 웨이퍼 카세트 단위로 각 공정으로 이동하면서 이루어지게 되는데, 보통 한 공정이 끝나고 다른 공정으로 이동하는 중간에 각 공정을 완료한 웨이퍼의 상태를 검사하게 된다.On the other hand, the progress of each process is basically carried out by loading a plurality of wafers to be processed in each wafer cassette to move to each process in a wafer cassette unit, usually in the middle of moving from one process to another process The state of the wafer that has completed the process is inspected.
이때, 위와 같은 검사는 일반적으로 작업자가 웨이퍼 카세트에 적재된 다수의 웨이퍼를 트위저라는 집게를 이용하여 한 장씩 픽업(Pick-Up)하여 꺼내는 수작업을 통해 이루어지게 되는데, 웨이퍼 카세트에는 보통 다수의 웨이퍼가 조밀하게 적재되어 있는 관계로 작업자가 조금만 주의를 소홀히 하더라도 트위저를 이용한 웨이퍼의 픽업시 트위저에 의해 이웃하는 웨이퍼가 손상되는 문제가 발생한다.In this case, the inspection is generally performed by a manual operation in which a worker picks up a plurality of wafers loaded in a wafer cassette by picking up one by one using a tweezer tongs. Even if the operator neglects a little attention due to the densely loaded, there is a problem that neighboring wafers are damaged by the tweezers when the wafer is picked up using the tweezers.
즉, 최근 반도체 소자가 고집적화되고, 웨이퍼의 사이즈가 커짐에 따라 웨이퍼 카세트 내에 적재된 웨이퍼간 간격이 좁아짐으로써 웨이퍼 카세트 내에 있는 웨이퍼의 검사를 위하여 작업자가 트위저를 이용하여 검사 대상 웨이퍼를 픽업하는 경우, 작업자의 부주의로 트위저가 이웃하는 다른 웨이퍼의 표면과 부딪혀 스크래치(Scratch)가 발생함으로써 웨이퍼 불량을 초래하는 문제가 야기되고 있다. That is, in recent years, when a semiconductor device is highly integrated and the size of a wafer increases, the interval between wafers loaded in a wafer cassette is narrowed, so that an operator picks up a wafer to be inspected using a tweezer to inspect a wafer in the wafer cassette. The carelessness of the operator hits the surface of another wafer that is adjacent to the scratches (Scratch) is generated, causing a problem that causes wafer failure.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼의 검사를 위해 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 픽업하는 경우 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 픽업 대상 웨이퍼를 소정 높이까지 들어올림으로써 웨이퍼 픽업을 용이하게 함과 아울러 트위저에 의한 이웃 웨이퍼의 스크래치 발생을 방지할 수 있도록 한 웨이퍼 리프팅 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention has been made to overcome the disadvantages of the prior art as described above, when picking up a wafer from the wafer cassette for inspection of the wafer, the wafer pickup by lifting each pickup target wafer loaded in the wafer cassette to a predetermined height It is a technical problem to provide a wafer lifting device that facilitates the operation and prevents the occurrence of scratches on neighboring wafers by a tweezer.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치는 웨이퍼 카세트가 안착되는 상부에 상기 웨이퍼 카세트의 길이방향으로 형성된 직사각 형상의 관통홀을 구비하는 몸체; 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 관통홀을 통해 승강하면서 상기 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 웨이퍼를 들어올리는 리프팅 유닛; 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 리프팅 유닛을 상기 관통홀의 길이방향으로 수평이동시키는 리프팅 유닛 이동수단; 상기 리프팅 유닛과 상기 리프팅 유닛 이동수단을 제어하는 컨트롤러를 포함한다. A wafer lifting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is a body having a rectangular through-hole formed in the longitudinal direction of the wafer cassette on the wafer cassette is seated; A lifting unit provided inside the body and lifting each wafer loaded in the wafer cassette while lifting through the through hole; Lifting unit moving means provided in the body to horizontally move the lifting unit in the longitudinal direction of the through hole; And a controller for controlling the lifting unit and the lifting unit moving means.
즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치는 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 상기 리프팅 유닛과 상기 리프팅 유닛 이동수단을 통하여 검사 대상인 각각의 웨이퍼를 소정 높이까지 들어올림으로써 트위저를 이용한 웨이퍼의 픽업을 용이하게 하고, 또한 트위저에 의해 이웃 웨이퍼에 스크래치가 발생하는 것을 방지하도록 한 것이다.That is, the wafer lifting apparatus according to the preferred embodiment of the present invention picks up a wafer using a tweezer by lifting each wafer to be a predetermined height through the lifting unit and the lifting unit moving means controlled by the controller. It is intended to facilitate scratching and to prevent scratches on neighboring wafers by the tweezers.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 리프팅 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the wafer lifting apparatus according to the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치를 개략적으로 나타낸 부분 절개 사시도이다.1 is a partial cutaway perspective view schematically showing a wafer lifting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같은 웨이퍼 리프팅 장치는 기본적으로 웨이퍼 카세트(10)가 안착되는 상부에 상기 웨이퍼 카세트(10)의 길이방향으로 형성된 직사각 형상의 관통홀(110)을 구비하는 몸체(100)를 구비한다.The wafer lifting apparatus as shown in FIG. 1 basically includes a
그리고 몸체(100)의 내부에는 관통홀(110)을 통해 승강하면서 웨이퍼 카세트(10) 내에 적재된 각각의 웨이퍼(20)를 들어올리는 리프팅 유닛(120)이 구비되는데, 상기 리프팅 유닛(120)은 후술할 리프팅 유닛 이동수단(130)의 암나사부(138) 상부에 장착된다.And inside the
이때, 리프팅 유닛(120)은 에어 실린더(122)와, 상기 에어 실린더(122)의 피스톤 로드(124)에 연결되어 상기 피스톤 로드(124)의 상승에 따라 웨이퍼(20)를 지지하면서 들어올리는 웨이퍼 지지대(126)를 포함하여 구성된다.In this case, the
즉, 에어 라인(미도시)을 통해 압축 공기가 에어 실린더(122) 내부로 유입되 면서 피스톤 로드(124)를 밀어올리면 피스톤 로드(124)에 연결된 웨이퍼 지지대(126)가 검사 대상인 웨이퍼(20)를 소정 높이까지 들어올리게 된다.That is, when compressed air is introduced into the
이때, 상기 웨이퍼 지지대(126)의 상부에 보호 패드(128)를 추가로 장착하여 웨이퍼(20)와의 접촉시 발생할 수 있는 충격을 완화함으로써 웨이퍼(20)의 에지(Edge)부를 보호할 수 있다.In this case, an
한편, 상기 몸체(100)의 내부에는 리프팅 유닛 이동수단(130)이 구비되어 상기 리프팅 유닛(120)을 관통홀(110)의 길이방향으로 수평 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 리프팅 유닛 이동수단(130) 및 리프팅 유닛(120)은 컨트롤러(150, 도 2 참조)에 의해 제어된다.Meanwhile, a lifting
한편, 상기 리프팅 유닛 이동수단(130)은 구동 모터(132)와, 일단이 커플링(134)에 의해 상기 구동 모터(132)와 연결되고 타단이 지지대(142)에 지지되어 구동 모터(132)에 의해 회전하는 수나사부(136)와, 상부에 리프팅 유닛(120)이 장착되고 상기 수나사부(136)와의 사이에 다수의 강구(미도시)가 개재된 상태로 수나사부(136)와 결합하여 수나사부(136)의 회전에 의해 수평 이동하는 암나사부(138)와, 상기 암나사부(138)의 수평 이동을 가이드하는 LM(Linear Motion)가이드(140)를 포함하여 구성된다.Meanwhile, the lifting
최근 반도체 소자가 고집적화되고, 웨이퍼(20)의 사이즈가 커짐에 따라 웨이퍼 카세트(10) 내에 적재된 웨이퍼(20)간 간격은 매우 좁아지고 있다. 따라서 리프팅 유닛(120)을 검사 대상 웨이퍼를 들어올리기 위한 정확한 위치로 이동시키기 위해 구동 모터(132) 역시 정교한 제어를 필요로 한다.
In recent years, as semiconductor devices have been highly integrated and the size of the
따라서 본 발명의 실시예에 따른 구동 모터(132)로는 입력되는 전기적 펄스값에 따라 정해진 각도만큼 회전하는 스탭핑 모터(Stepping Motor)를 사용함으로써 정교한 제어가 가능하게 할 수 있다.Therefore, the
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치의 작용에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the wafer lifting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치의 작용을 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치에 의해 웨이퍼가 소정 높이로 들어올려지는 상태를 나타낸 측면도이다.Figure 2 is a side view showing the action of the wafer lifting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a side view showing a state in which the wafer is lifted to a predetermined height by the wafer lifting device according to an embodiment of the present invention. .
도 2에 도시된 바와 같이, 처음 리프팅 유닛(120)이 장착된 암나사부(138)는 초기 위치인 수나사부(136)의 좌측에서 대기한다. 이 상태에서 웨이퍼에 대한 검사를 위해 작업자가 검사 대상 웨이퍼(20)를 지정하여 컨트롤러(150)에 작업 지시를 전달하면, 컨트롤러(150)는 구동 모터(132)를 제어하여 수나사부(136)를 회전시킴으로써 암나사부(138)를 검사 대상 웨이퍼(20)의 수직 하부 위치까지 이동시킨다.As shown in FIG. 2, the
여기서 수나사부(136)의 회전에 의한 암나사부(138)의 이동은 수나사부(136)와 암나사부(138) 사이에 개재된 다수의 강구(미도시)에 의해 원활히 이루어지며, LM가이드(140)에 의해 직선운동이 가이드된다.Here, the movement of the
그 후 컨트롤러(150)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 리프팅 유닛(120)의 에어 실린더(122)를 제어하여 피스톤 로드(124)를 상승시키고, 피스톤 로드(124)에 연결된 웨이퍼 지지대(126)가 검사 대상 웨이퍼(20)를 지지하면서 소정 높이까지 들어올린다.
The
이때, 상기 소정 높이는 최종적으로 작업자가 트위저(미도시)를 이용하여 검사 대상 웨이퍼(20)를 픽업할 때, 트위저가 이웃 웨이퍼(22)에 부딪히지 않고 검사 대상 웨이퍼(20)를 픽업할 정도의 높이이면 충분하다. 또한, 이를 통해서 트위저를 이용한 검사 대상 웨이퍼(20)의 픽업시 이웃 웨이퍼(22)에 트위저가 부딪힘으로 인하여 이웃 웨이퍼(22)의 표면에 스크래치가 발생하는 것을 방지함으로써 품질 사고를 예방함과 동시에 용이하게 검사 대상 웨이퍼(20)를 픽업할 수 있다.At this time, the predetermined height is such that when the operator finally picks up the inspection target wafer 20 using a tweezer (not shown), the tweezer does not hit the neighboring
또한, 웨이퍼 지지대(126)의 상부에 보호 패드(128)를 추가로 장착하여 웨이퍼(20)와의 접촉시 발생할 수 있는 충격을 완화함으로써 웨이퍼(20)의 에지(Edge)부를 보호할 수 있다.In addition, an
한편, 트위저를 이용한 검사 대상 웨이퍼(20)의 픽업이 이루어지면 컨트롤러(150)는 다시 리프팅 유닛(120)의 에어 실린더(122)를 제어하여 피스톤 로드(124)를 하강시킨 후 다시 구동 모터(132)를 제어하여 수나사부(136)를 반대 방향으로 회전시켜 암나사부(138)를 초기 위치로 이동시킨다.On the other hand, when the
물론 상기한 바와 같이 암나사부(138)를 초기 위치로 이동시키지 않고, 곧 바로 다른 검사 대상 웨이퍼(20')의 수직 하부 위치까지 이동시키도록 제어할 수도 있다.Of course, as described above, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서 는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention has been described with respect to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications without departing from the scope of the present invention Of course it is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 검사를 위해 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 픽업하고자 하는 경우 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 픽업 대상 웨이퍼를 소정 높이까지 들어올림으로써 웨이퍼의 픽업을 용이하게 함과 아울러 트위저에 의한 이웃 웨이퍼의 스크래치 발생을 방지하여 품질 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention having the above-described configuration, when the wafer is to be picked up from the wafer cassette for inspection of the wafer, the pick-up of the wafer is facilitated by lifting up each pickup target wafer loaded in the wafer cassette to a predetermined height. In addition, it is possible to prevent the occurrence of a quality accident by preventing the occurrence of scratches of the neighboring wafer by the tweezers.
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