KR100843188B1 - 웨이퍼 정렬장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명 웨이퍼 정렬장치는, 수평상태에서 공급되는 웨이퍼 그룹을 일방향 또는 그 반대방향으로 회전하여 수직상태로 배열시키는 웨이퍼 수취 유닛과, 상기 수직상태의 웨이퍼 그룹을 인계받아 정렬시키는 푸셔 유닛을 포함하여 구성되고, 상기 웨이퍼 수취 유닛과 푸셔 유닛은 웨이퍼의 배열방향으로 서로 상대 이동 가능하도록 구성된다. 또한, 본 발명 웨이퍼 정렬방법은, 수평상태로 공급되는 제 1 웨이퍼 그룹을 일방향으로 회전시켜 수직상태로 배열하는 단계, 수직상태의 제 1 웨이퍼 그룹을 인계받는 단계, 수평상태로 공급되는 제 2 웨이퍼 그룹을 인계받아 반대방향으로 회전시켜 수직상태로 배열하는 단계, 상기 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹을 웨이퍼의 배열방향으로 서로 상대 이동시키는 단계, 제 1 웨이퍼 그룹의 웨이퍼 사이에 제 2 웨이퍼 그룹의 웨이퍼를 위치시키는 단계로 이루어진다. 따라서 본 발명은 그 구성이 간단하고 경면 반전 공정을 최소화할 수 있으며, 스루풋을 증대시키고 풋프린트를 최소화 할 수 있는 웨이퍼 정렬장치를 제공한다.
웨이퍼, 웨이퍼 정렬, 웨이퍼 세정, 경면 반전

Description

웨이퍼 정렬장치{Wafer array apparatus for arraying wafer}
도 1 내지 도 3은 종래기술에 의한 웨이퍼 정렬장치의 경면 반전 과정을 도시하는 공정도.
도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치를 도시하는 측면도.
도 5는 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치 중 웨이퍼 수취 유닛을 도시하는 정면도.
도 6은 웨이퍼 수취 유닛 중 회전체가 수평인 상태를 도시하는 정면도.
도 7은 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치 중 푸셔 유닛을 도시하는 측면도.
도 8은 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치가 구비된 웨이퍼 세정장치를 도시하는 개략도.
도 9 내지 도 12는 상기 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치의 경면 반전 과정을 도시하는 공정도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 로봇 110 : 웨이퍼 가이드
120 : 가이드 레일 130 : 가이드 블록
200 : 웨이퍼 수취 유닛 210 : 회전체
220 : 프레임 230 : 로커
300 : 푸셔 유닛 310 : 안착 키트
320 : 승강수단 330 : 이동수단
본 발명은 웨이퍼 정렬장치에 관한 것으로, 구체적으로는 반도체 제조공정 중 세정과정 전에 인접하는 한 쌍의 웨이퍼가 서로 동일한 면을 마주보도록 정렬시키는 웨이퍼 정렬장치에 관한 것이다.
일반적으로 고밀도 집적회로 등의 반도체 제조공정 중 세정과정은 반도체 웨이퍼 표면의 파티클, 유기오염물, 금속불순물 등과 같은 오염물질을 제거하기 위한 과정으로, 상기와 같은 오염물질을 제거하지 않을 경우 웨이퍼 생산에 커다란 손실이 발생되는 바 그 중요성이 더욱 높아지고 있다.
웨이퍼를 세정하는 방법에는 크게 건식(Dry) 세정방법과 습식(Wet) 세정방법이 있다.
건식 세정방법은 플라즈마나 자외선 등을 이용하여 웨이퍼 표면의 오염물질을 제거하는 방법으로 웨이퍼 표면의 물질을 제거한다는 점에서 식각과 매우 유사하다. 건식 세정방법은 웨이퍼 표면의 균일성이 우수하고, 제거된 오염물질이 웨이퍼에 다시 부착될 우려가 낮다. 또한, 다른 프로세서와의 연속화가 가능하며, 건조가 필요하지 않은 이점을 가지고 있다.
그러나 건식 세정방법은 많은 양의 오염물질을 한 번에 제거하기에는 적합하지 않으며, 파티클 등의 오염물질이 완벽하게 제거되지 않을 뿐만 아니라, 제거된 오염물질의 일부가 웨이퍼의 표면에 다시 부착되는 문제점이 있다. 따라서 건식 세정방법으로 세정된 웨이퍼를 습식 세정하거나 순수 린스를 하는 것이 현 상황이다.
한편, 습식 세정방법은 세정액을 이용하여 웨이퍼 표면의 오염물질을 용해 제거시키는 방법으로 건식 세정방법에 비해 스루풋(Through-Put)이 높고, 여러 종류의 오염물질을 동시에 제거할 수 있으며, 비용이 적게 들어 경제적이다. 특히, 배치(Batch)처리에 의한 세정이 가능하므로 반도체 제조공정에서 현재 가장 많이 사용되고 있다.
통상적으로 습식 세정방법에 사용되는 세정장치는, 반입부, 세정처리부, 반출부로 구성된다. 상기 반입부는 소정 매수의 웨이퍼, 예를 들어 25매의 웨이퍼를 수납한 캐리어로부터 웨이퍼를 수취하기 위한 거치대, 웨이퍼를 캐리어 단위로 납입하는 로드기구, 상기 로드기구에 의해 로드된 캐리어 2개분의 50매의 웨이퍼를 정렬시키는 정렬부로 구성된다.
상기 거치대로 반입된 웨이퍼는 캐리어에 그 위치가 결정되고 이송장치에 의해 이송된다. 상기 이송장치에 의해 이송된 웨이퍼는 상기 로드기구에 의해 캐리어로부터 인계받아 정렬부로 이송된다. 상기와 같은 과정으로 인계된 50매의 웨이퍼는 정렬부에서 병렬로 정렬된 후, 웨이퍼 척에 의해 일괄 지지되어 세정처리부로 반송된다. 상기 세정처리부는 50매의 웨이퍼를 일괄해서 세정, 건조 등을 수행하 기 위한 복수개의 세정조를 포함하여 구성되는데, 50매의 웨이퍼는 각각 소정 간격으로 이격되게 배열된 상태에서 각각의 세정조에 포함된 세정액에 침적되어 세정처리가 행해진다.
이때, 상기 세정처리는 유황산 등의 세정액을 세정조 하부에서 수조 내로 공급하고, 상부로 오버플로(Overflow)시켜 수조 내에 상승류를 발생시키며, 그 상승류에 복수 매의 웨이퍼를 침적시켜 세정하게 된다.
상기와 같은 방법으로 세정된 웨이퍼는 인접한 린스조로 반송되고, 전술된 공정과 동일한 방식으로 린스조에서 린스과정을 거치게 된다. 이와 같은 세정 및 린스 과정을 여러 번 거친 웨이퍼는 반출부로 반송되고 상기 반출부에서 캐리어에 수납된 후, 세정장치 외부로 이송된다.
그러나 캐리어 내에 수납된 웨이퍼는 상술한 바와 같이 소정 간격으로 이격되게 수납되어지되, 그 표면은 전부 동일한 방향을 향하게 된다. 즉, 복수 매의 웨이퍼는 인접하는 웨이퍼끼리 표면과 이면이 서로 마주보도록 배열되어 세정장치로 반송된다.
한편, 웨이퍼의 표면은 일반적으로 디바이스를 형성하기 위하여 파티클 등이 부착되지 않은 경면(鏡面)으로 형성되어야 하며, 그 이면은 경면으로 형성되지 않아도 무방하다. 즉, 웨이퍼의 이면은 거친 면으로서 경면으로 형성된 표면에 비해 많은 양의 파티클이 부착되어 있다.
따라서 웨이퍼를 캐리어 내에 수납된 상태 그대로 세정하게 되면, 인접하는 웨이퍼끼리 표면과 이면이 서로 마주보도록 배열되어 세정되기 때문에 웨이퍼 세정 중 웨이퍼의 이면에서 떨어져나간 파티클이 인접되는 웨이퍼의 표면에 부착되는 경우가 발생된다. 따라서 상기와 같은 파티클의 전사(파티클이 웨이퍼의 표면에 재부착되는 것)에 의하여 웨이퍼의 표면이 오염되면 그 만큼 원료에 대한 제품 비율의 저하되어 스루풋이 낮아지게 된다.
이를 방지하기 위하여 최근에는 복수 매의 웨이퍼를 일괄해서 세정할 경우 인접하는 웨이퍼가 서로 표면끼리 동일한 면을 보도록 배열시키는데, 이러한 과정을 경면 반전이라고 한다. 이와 같이 경면 반전 과정을 거쳐 인접하는 웨이퍼가 서로 동일한 면을 보도록 배열되면, 세정 중 웨이퍼의 이면에서 떨어져 나간 파티클이 인접한 웨이퍼의 표면에 부착되지 않게 되며, 그에 따라 파티클의 전사에 의한 웨이퍼의 오염이 방지되고 그로 인한 원료의 손실이 낮아지게 된다.
도 1 내지 도 3은 종래기술에 의한 웨이퍼 정렬장치의 경면 반전 과정을 도시하는 공정도로, 도면을 참조하여 경면 반전 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 수취 유닛(10)은 복수 매(25매)의 웨이퍼로 이루어진 제 1 웨이퍼 그룹(W1)을 로봇(미도시)으로부터 공급받아 수취하게 된다. 이때, 상기 제 1 웨이퍼 그룹(W1)은 수평상태로 공급되어 수취 유닛(10)에 안착되고, 도 1의 (b)와 같이 수치 유닛(10)에 의해 회전되어 수직상태가 된다. 그 후, 상기 수취 유닛의 하부에 위치된 승강수단(20)이 상승하여 상기 제 1 웨이퍼 그룹을 소정 높이까지 상승시키게 된다(도 1의 (c) ). 상승된 제 1 웨이퍼 그룹(W1)은 이동수단(30)에 의해 버퍼 유닛(40)의 상부로 이동하게 되는데, 상기 제 1 웨이퍼 그룹(W1)이 이동됨과 동시에 상기 승강수단(20)은 하강하여 최초의 위치로 복귀하 게 된다(도 1의 (d) ).
그 후, 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 버퍼 유닛(40)은 제 1 웨이퍼 그룹(W1)을 소정 높이로 상승시켜 수취 유닛(10)으로부터 분리시키고, 상승된 상태에서 수직축을 중심으로 180도 회전하여 제 1 웨이퍼 그룹(W1)의 경면을 반전시킨다. 이때, 상기 수취 유닛(10)은 제 2 웨이퍼 그룹을 공급받기 위하여 최초의 위치로 복귀하게 된다.
최초의 위치로 복귀된 상기 수취 유닛(10)은 로봇으로부터 수평 공급되는 제 2 웨이퍼 그룹을 수취하기 위하여 최초의 상태, 즉 수직으로 직립된 상태로 회전하게 되고, 상기 버퍼 유닛(40)의 하부에서는 반전된 제 1 웨이퍼 그룹(W1)을 수취하기 위한 푸셔 유닛(50)이 상승된다(도 2의 (f) ).
도 2의 (g)와 같이, 상기 푸셔 유닛(50)이 상승하여 제 1 웨이퍼 그룹(W1)을 수취하게 되면, 상기 버퍼 유닛(40)은 최초의 위치로 하강하기 시작하고, 이와 동시에 상기 수취 유닛(10)에는 25매의 웨이퍼로 이루어진 제 2 웨이퍼 그룹(W2)이 수취된다.
그 후, 도 2의 (h)에 도시된 바와 같이, 상기 수취 유닛(10)에 안착된 제 2 웨이퍼 그룹(W2)은 수치 유닛(10)과 함께 90도 회전되어 수직상태가 되고, 상기 버퍼 유닛(40)은 최초의 위치까지 하강하게 된다.
수직상태로 회전된 제 2 웨이퍼 그룹(W2)은 도 3의 (i)와 같이 이동수단(30)에 의해 수취 유닛(10)과 함께 상기 버퍼 유닛(40)의 상부로 이동하게 되고, 상기 수취 유닛(10)은 제 2 웨이퍼 그룹(W2)을 버퍼 유닛(40)에 안착시킨 후 도 3의 (j) 와 같이 최초의 위치로 복귀하게 된다.
상기와 같은 상태에서 도 3의 (k)에 도시된 바와 같이, 제 1 웨이퍼 그룹(W1)가 안착된 푸셔 유닛(50)은 제 2 웨이퍼 그룹(W2)이 안착된 버퍼 유닛(40) 방향으로 하강하게 되고, 수취 유닛(10)은 로봇으로부터 또 다른 제 1 웨이퍼 그룹을 공급받기 위하여 최초의 상태, 즉 수직으로 직립된 상태로 회전하게 된다.
이때, 상기 푸셔 유닛(50)과 함께 하강하는 제 1 웨이퍼 그룹(W1)은 제 2 웨이퍼 그룹(W2) 사이마다 위치되도록 버퍼 유닛(40)에 안착되는 바, 제 1 웨이퍼 그룹(W1)와 제 2 웨이퍼 그룹(W2)는 서로 경면과 경면이, 또는 이면과 이면이 마주보도록 배열된다. 상기와 같은 과정을 거쳐 정렬된 50매의 웨이퍼(W)는 캐리어(60)에 의해 세정장치로 반송되어 세정된다(도 3의 (l) ).
상술한 바와 같이 경면 반전을 위한 종래의 웨이퍼 정렬장치는 그 구성이 매우 복잡하고 여러 단계를 거쳐 경면 반전이 이루어지므로 스루풋이 저하된다. 더욱이 웨이퍼를 파지 및 안착시키는 과정이 여러 번 존재하기 때문에 장치가 차지하는 풋프린트(Foot Print) 영역이 증가되는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 구성이 간단하고 경면 반전 공정을 최소화하여 스루풋을 증대시키고 풋프린트를 최소화 할 수 있는 웨이퍼 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치는, 수평상태에서 공급되는 웨이퍼 그룹을 일방향 또는 그 반대방향으로 회전하여 수직상태로 배열시키는 웨이퍼 수취 유닛과, 상기 수직상태의 웨이퍼 그룹을 인계받아 정렬시키는 푸셔 유닛을 포함하여 구성되고, 상기 웨이퍼 수취 유닛과 푸셔 유닛은 웨이퍼의 배열방향으로 서로 상대 이동 가능한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 웨이퍼 수취 유닛은, 수평방향으로 소정 간격 이격되는 한 쌍의 프레임과, 상기 한 쌍의 프레임 사이에 회전 가능하게 결합되어 웨이퍼 그룹을 수취하는 회전체를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 푸셔 유닛은, 복수 매의 웨이퍼를 안착시킬 수 있는 안착 키트와, 상기 안착 키트를 승강시키는 승강수단과, 상기 안착 키트를 웨이퍼의 배열방향으로 이동시키는 이동수단을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 이동수단은, 웨이퍼의 배열방향으로 길게 형성되는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 가이드 블록과, 상기 가이드 블록을 이동시키는 모터로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치를 도시하는 측면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치는, 수평축을 중심으로 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 수취 유닛(200)과, 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)에 의해 회전된 웨이퍼를 정렬하는 푸셔 유닛(300)으로 구성된다. 이때, 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)에 의해 회전되는 웨이퍼는 웨이퍼 수취 유닛(200) 일측에 마련된 로봇(100)에 의해 이송되어 공급된다.
상기 로봇(100)은 복수 매로 이루어진 제 1 웨이퍼 그룹(미도시)과 제 2 웨이퍼 그룹(미도시)을 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)으로 공급한다. 이때, 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)으로 공급되는 웨이퍼는 수평상태로 공급되며, 그 매수는 본 실시예의 경우 1회당 25매로 한다.
상기 로봇(100)의 구성을 살펴보면, 웨이퍼가 수평으로 안착되는 웨이퍼 가이드(110)와, 전후방향으로 길게 형성되는 가이드 레일(120)과, 전면에 상기 웨이퍼 가이드(110)가 결합되고 상기 가이드 레일(120)을 따라 이동되는 가이드 블록(130)으로 구성된다.
이때, 상기 웨이퍼 가이드(110)의 전면에는 웨이퍼가 인입되어 안착되도록 50개의 안착 슬롯(112)이 형성된다.
상기 가이드 레일(120)과 상기 가이드 레일(120) 상에서 전진 및 후진하는 가이드 블록(130)은 상기 웨이퍼 가이드(110)를 전방 또는 후방으로 이동시키기 위한 것으로 도면에 도시되지 않은 모터에 의해 구동된다. 이와 같은 상기 가이드 레일(120)과 가이드 블록(130)은 통상적으로 사용하는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 웨이퍼 가이드(110)에 안착되는 웨이퍼의 배열상태를 살펴보면 다음과 같다. 상술한 바와 같이 웨이퍼 가이드(110)에는 50개의 안착 슬롯(112)이 형성되어지되, 본 실시예에서는 1회당 25매의 웨이퍼가 안착되어 이송된다. 따라서 웨이퍼는 웨이퍼 사이마다 다른 웨이퍼가 위치될 수 있도록 상기 웨이퍼 가이드(110)의 안착 슬롯(112)에 1매 걸러 1매씩 안착된다. 이는 웨이퍼의 경면 반전을 위한 것으로 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
도 5는 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치 중 웨이퍼 수취 유닛을 도시하는 정면도이고, 도 6은 웨이퍼 수취 유닛 중 회전체가 수평인 상태를 도시하는 정면도이다.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 수취 유닛(200)은, 도 4에 도시된 로봇(100)으로부터 인계받은 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹을 회전시키기 위한 수단으로, 웨이퍼 정렬장치(도 4의 400)의 상면에 마련되고, 상기 로봇(100)에서 전방으로 소정 간격 이격되는 위치에 설치된다.
상기 웨이퍼 수취 유닛(200)의 구성을 살펴보면, 상기 로봇(100)으로부터 인계받은 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹이 안착되는 회전체(210)와, 상기 회전체(210)의 양측에 각각 마련되는 한 쌍의 프레임(220)을 포함하여 구성된다.
상기 회전체(210)는 내부에 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹이 안착될 수 있는 공간이 마련되는 사각 링 형상으로 형성되고, 그 양측면에는 외측으로 돌출되는 회전축(212)이 각각 형성되며, 상기 회전체(210)의 전후에는 회전체(210) 회전 시 그에 안착된 웨이퍼가 회전체(210)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 로커(230)가 구비된다. 또한, 상기 회전체(210)의 양측 내벽면에는 안착 슬롯(214)이 형성되는데, 상기 안착 슬롯(214)은 상기 로봇(100)의 웨이퍼 가이드(110)에 형성된 안착 슬롯(112)과 동일한 형상과 개수로 형성되는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 프레임(220)은 상기 웨이퍼 정렬장치(400)와 접촉되게 설치되는 수평부 재(222)와, 상기 수평부재(222)의 상면에서 수직으로 상향 돌출되는 수직부재(224)로 구성된다. 또한, 상기 수직부재(224)의 상단부에 형성되어 상기 회전축(212)이 관통되는 삽입공(226)을 포함한다.
상기 회전체(210)와 프레임(220)의 결합구조를 살펴보면, 회전체(210)는 그 회전축(212)이 상기 프레임(220)의 삽입공(226)에 삽입되어 회전축(212)을 중심으로 회전 가능하게 결합되어지되, 상기 회전체(210)의 회전은 실린더 또는 모터에 의해 구현된다.
상기 로커(230)는 회전체(210)의 전후에 각각 마련되어지되, 서로 대향하는 방향 외측으로 슬라이딩 가능하도록 결합된다. 다시 말해, 상기 회전체(210)의 전후에 마련된 상기 로커(230)는 서로 이격 및 인접되는 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합된다. 이와 같이, 상기 로커(230)를 마련한 이유는 상기 회전체(210) 회전 시 그에 안착된 웨이퍼가 회전체(210)로부터 임의로 이탈되는 것을 방지하기 위함이다. 하지만, 상기 로커(230)는 상기 회전체(210)로 웨이퍼가 인계되거나, 그로부터 웨이퍼가 인계될 경우 웨이퍼의 이동이 가능하도록 이격되고, 회전체(210) 회전 시에만 서로 인접되게 슬라이딩된다.
도 7은 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치 중 푸셔 유닛을 도시하는 측면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 푸셔 유닛(300)은 웨이퍼 수취 유닛(200)으로부터 공급되는 웨이퍼를 안착시킬 수 있는 안착 키트(310)와, 상기 안착 키트(310)를 승강(昇降 : 상승 또는 하강)시키는 승강수단(320)과 안착 키트(310)를 수평방향으로 이동시키는 이동수단(330)을 포함하여 구성된다.
상기 안착 키트(310)는 상술한 바와 같이 웨이퍼 수취 유닛(200)으로부터 공급되는 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹을 모두 안착시켜 정렬하기 위한 것으로 상면에 50개의 안착 슬롯(312)이 마련되어 총 50매의 웨이퍼를 안착시킬 수 있다.
상기 승강수단(320)은 상기 안착 키트(310)를 승강시키기 위한 것으로 수직방향으로 길게 형성되는 가이드 레일(322)과, 상기 가이드 레일(322)을 따라 이동하는 가이드 블록(324)과, 상기 가이드 블록을 이동시키는 모터(미도시)로 구성된다.
또한, 상기 이동수단(330)은 전후방향으로 길게 형성되는 가이드 레일(332)과, 상기 가이드 레일(332)을 따라 이동하는 가이드 블록(334)과, 상기 가이드 블록(334)을 이동시키는 모터(미도시)로 구성된다.
이때, 상기 승강수단(320)의 가이드 레일(322)은 상기 이동수단(330)의 가이드 블록(334) 상면에 위치된다. 즉, 상기 안착 키트(310)는 상기 승강수단(320) 및 이동수단(330)에 의해 전후방향과 상하방향 이동이 구현된다.
여기서 상기 승강수단(320) 및 이동수단(330)의 가이드 블록(324, 334)을 이동시키는 모터는 도면에 도시되지는 않았지만 가이드 블록(324, 334)의 내부에 구비되어 모터 구동 시 상기 가이드 블록(324, 334)을 이동시킨다. 이를 구현하기 위해 상기 가이드 레일(322, 332)에는 그 길이방향으로 랙 기어가 형성되고, 상기 모터의 회전축에는 상기 랙 기어와 치합 가능한 피니언 기어가 구비된다.
이때, 상기 승강수단(320) 및 이동수단(330)의 가이드 블록(324, 334)을 이 동시키는 모터에는 상기 안착 키트(310)의 전후방향과 상하방향 이동을 제어할 수 있는 스태핑모터를 사용하는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치가 구비된 웨이퍼 세정장치를 도시하는 개략도이다.
도 8을 참조하면, 웨이퍼 세정장치는 로딩 및 언로딩부(1000, 2000)와, 처리실(3000)과, 건조실(4000)로 이루어져 있다. 상기 로딩부 및 언로딩부(1000, 2000)는 웨이퍼 세정장치의 양쪽 끝단부에 설치되고, 이들 사이에는 처리실(3000)과, 건조실(4000)이 배치되는데, 상기 처리실(3000)은 다수개의 세정조(3100)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 웨이퍼의 세정장치에 의한 세정과정을 좀 더 상세히 살펴보면, 세정 전후의 웨이퍼를 보관하기 위한 웨이퍼 카세트(5000)의 내부에 수납된 웨이퍼는 웨이퍼 카세트(5000)와 함께 로딩부(1000)로 반입되고, 캐리어에 의해 처리실(3000)로 이동되고, 처리실(3000) 내에 구비된 다수의 세정조(3100)를 거쳐 세정되며, 건조실(4000)에서 건조된 후 캐리어에 의해 언로딩부(2000)로 이동되어 다시 웨이퍼 카세트(5000)에 수납된다.
이때, 상기 로딩부(1000)에는 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹을 차례로 수평상태로 공급하는 로봇(도 4의 100)과, 본 발명 웨이퍼 정렬장치가 구비된다. 따라서 상기 로딩부(1000)를 통해 반입된 웨이퍼는 상기 웨이퍼 정렬장치에 의하여 경면 반전이 이루어진 후 처리실(3000)로 이동되는데, 상기 웨이퍼 정렬장치에 의한 경면 반전 과정에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
도 9 내지 도 12는 상기 본 발명에 의한 웨이퍼 정렬장치의 경면 반전 과정을 도시하는 공정도이다.
본 발명 웨이퍼 정렬장치를 이용한 경면 반전 과정은, 수평상태로 공급되는 제 1 웨이퍼 그룹을 일방향으로 회전시켜 수직상태로 배열하는 단계와, 수직상태의 제 1 웨이퍼 그룹을 인계받는 단계와, 수평상태로 공급되는 제 2 웨이퍼 그룹을 인계받아 반대방향으로 회전시켜 수직상태로 배열하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹을 웨이퍼의 배열방향으로 서로 상대 이동시키는 단계와, 제 1 웨이퍼 그룹의 웨이퍼 사이에 제 2 웨이퍼 그룹의 웨이퍼를 위치시키는 단계로 이루어진다.
좀 더 자세히 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 로봇(100)의 웨이퍼 가이드(110)에는 25매의 제 1 웨이퍼 그룹(W1)이 안착되고, 상기 제 1 웨이퍼 그룹(W1)은 가이드 레일(120)과 가이드 블록(130)에 의해 전방, 즉 웨이퍼 수취 유닛(200) 방향으로 이동하게 된다. 이때, 상기 웨이퍼 가이드(110)에는 상술한 바와 같이 25매의 제 1 웨이퍼 그룹(W1)이 안착되어지되, 상기 제 1 웨이퍼 그룹(W1)은 그 사이마다 후술할 제 2 웨이퍼 그룹(도 11의 W2)이 위치될 수 있도록 소정 간격 이격되게 안착 슬롯(도 4의 112)에 안착된다.
한편, 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)은 상기 로봇(100)으로부터 수평상태의 제 1 웨이퍼 그룹(W1)을 공급받기 위하여 회전체(210)가 수직으로 직립된 상태로 구비되며, 푸셔 유닛(300)의 안착 키트(310)는 웨이퍼 수취 유닛(200)과 일정 거리 이격된 상태로 위치된다.
상기와 같은 상태에서 상기 로봇(100)의 웨이퍼 가이드(110)가 전방으로 수 평 이동되면, 그 이동이 완료되는 시점에서 제 1 웨이퍼 그룹(W1)은 도 10에 도시된 바와 같이 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)의 회전체(210) 내부에 안착되어 웨이퍼 수취 유닛(200)으로 인계되고, 상기 로봇(100)의 웨이퍼 가이드(110)는 제 2 웨이퍼 그룹(W2)을 공급받기 위해 후방으로 이동하게 된다.
상기와 같이 웨이퍼 수취 유닛(200)의 회전체(210)에 제 1 웨이퍼 그룹(W1)이 안착되면, 상기 회전체(210)를 회전시켜 제 1 웨이퍼 그룹(W1)을 수직방향으로 90도 회전시키게 되고, 상기 제 1 웨이퍼 그룹(W1)은 수직상태가 된다.
이때, 상기 푸셔 유닛(300)의 안착 키트(310)는 이동수단(330)에 의해 웨이퍼 수취 유닛(200) 측으로 이동하게 되는데, 그 이동은 90도 회전된 제 1 웨이퍼 그룹(W1)을 받을 수 있는 위치에서 완료된다. 따라서 제 1 웨이퍼 그룹(W1)이 90도 회전되면, 승강수단(320)이 안착 키트(310)를 상승시키고, 상승된 안착 키트(310)에 제 1 웨이퍼 그룹(W1)이 안착된다.
상기와 같은 과정을 거쳐 상기 안착 키트(310)에 제 1 웨이퍼 그룹(W1)이 안착되면, 도 11과 같이 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)의 회전체(210)는 다시 90도 회전하여 최초의 위치로 복귀되고, 이와 동시에 상기 안착 키트(310)는 승강수단(320)에 의해 하강하게 된다.
최초의 위치로 복귀된 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)의 회전체(210)는 도 12와 같이 로봇(100)으로부터 25매의 제 2 웨이퍼 그룹(W2)을 공급받게 되고, 공급받은 제 2 웨이퍼 그룹(W2)을 90도 회전시키게 된다.
그 후, 상기 안착 키트(310)가 승강수단(320)에 의해 상승하여 제 2 웨이퍼 그룹(W2)을 인계받아 정렬하게 되고, 안착 키트(310)는 먼저 안착된 제 1 웨이퍼 그룹(W1)의 웨이퍼 사이에 제 2 웨이퍼 그룹(W2)의 웨이퍼가 안착될 수 있도록 이동수단(330)에 의해 전방 또는 후방으로 소정 거리 이동된 상태에서 상승하게 된다.
이때, 상기 안착 키트(310)에 안착된 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹(W1, W2)은 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)의 회전체(210)의 회전에 의해 서로 반대방향으로 회전되어 안착되는 바, 서로 경면이 반전된 상태로 안착되게 된다. 또한, 상기 이동거리는 미리 정해진 피치 사이즈만큼 이동하게 되는데 상기 피치 사이즈는 제 1 및 제 2 웨이퍼 그룹(W1, W2)의 이격거리의 1/2로 5㎜ 하프 피치를 사용하는 것이 일반적이다.
또한, 최초의 위치로 복귀된 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)의 회전체(210)가 로봇(100)으로부터 공급받은 제 2 웨이퍼 그룹(W2)을 90도 회전시키는 동작과, 제 1 웨이퍼 그룹(W1)의 웨이퍼 사이에 제 2 웨이퍼 그룹(W2)의 웨이퍼가 안착될 수 있도록 이동수단(340)에 의해 전방 또는 후방으로 소정 거리 이동되는 동작은 동시에 수행될 수도 있다.
한편, 상기 실시예에서는 푸셔 유닛(300)이 수평방향으로 이동하도록 되어 있으나, 웨이퍼 수취 유닛(200) 또는 두 유닛 모두(200, 300)가 수평방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 푸셔 유닛(300)은 고정된 상태에서 웨이퍼 수취 유닛(200)이 수평방향으로 전진 및 후진하여 피치 사이즈를 맞출 수 있다. 또한, 웨이퍼 수취 유닛(200)과 푸셔 유닛(300)이 모두 이동하되, 서로 반 대방향으로 이동하여 피치 사이즈를 맞출 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 정렬장치의 구성 및 그의 경면 반전 과정을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
이상과 같이 본 발명 웨이퍼 정렬장치는, 수취 유닛, 승강수단, 이동수단, 버퍼 유닛 및 푸셔 유닛을 포함하여 구성되던 종래의 웨이퍼 정렬장치에 비하여 그 구성이 간단하고 제작이 용이하며 사용이 간편하다.
또한, 상기 웨이퍼 정렬장치는 경면 반전 공정이 종래의 것에 비해 훨씬 단축되는 바, 스루풋을 증대시킬 수 있으며 풋프린트를 최소화 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 수평방향으로 소정 간격 이격되는 한 쌍의 프레임(220)과, 상기 한 쌍의 프레임(220) 사이에 회전 가능하게 결합되어 웨이퍼 그룹을 수취하는 회전체(210)를 포함하고, 상기 회전체(210)는 내부에 웨이퍼 그룹이 안착되는 슬롯(214)이 형성되며, 상기 회전체(210)의 전후에 각각 설치되고 서로 인접 또는 이격되는 방향으로 슬라이딩 되어 상기 회전체(210) 회전 시 안착된 웨이퍼 그룹이 이탈되는 것을 방지하는 한 쌍의 로커(230)가 구비되고, 수평상태에서 공급되는 웨이퍼 그룹들을 웨이퍼 그룹별로 각각 일방향 또는 그 반대방향 중 어느 하나로 회전시켜 웨이퍼 그룹이 경면 반전되는 방향의 수직상태로 배열시키는 수취 유닛(200)과;
    복수 매의 웨이퍼를 안착시킬 수 있는 안착 키트(310)와, 상기 안착 키트(310)를 승강시키는 승강수단(320)과, 상기 안착 키트(310)를 웨이퍼의 배열방향으로 이동시키는 이동수단(330)으로 이루어져서, 상기 수직상태의 웨이퍼 그룹을 인계받아 정렬시키는 푸셔 유닛(300);
    을 포함하여 구성되고, 상기 웨이퍼 수취 유닛(200)과 푸셔 유닛(300)은 웨이퍼의 배열방향으로 서로 상대 이동 가능한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 정렬장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동수단(330)은, 웨이퍼의 배열방향으로 길게 형성되는 가이드 레일(322)과, 상기 가이드 레일(322)을 따라 이동하는 가이드 블록(324)과, 상기 가이드 블록(324)을 이동시키는 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 정렬장치.
  6. 기판을 로딩 및 언로딩하기 위한 로딩부 및 언로딩부와;
    세정 처리를 하기 위한 세정조를 포함하는 처리실과;
    기판을 이송하는 기판 이송부와;
    각각에 세정액이 저장된 다수개의 측량탱크;
    를 포함하여 구성되고, 상기 로딩부는 청구항 1에 따른 웨이퍼 정렬장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
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