KR102088270B1 - 마킹용 이차 얼라인장치 - Google Patents

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KR102088270B1
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임윤택
김인섭
이석
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Abstract

본 발명은 레이저마킹이 이루어지기 전 스테이지 상에서 웨이퍼의 이차 얼라인이 이루어지도록 하는 마킹용 이차 얼라인장치에 관한 것으로, D컷을 갖는 웨이퍼가 안착되는 스테이지; 상기 스테이지의 X축방향으로 서로 마주하게 설치되며, 상기 스테이지에 안착된 웨이퍼의 X축방향 양측을 지지하는 X축지지수단; 및 상기 스테이지 상에 Z축과 Y축으로 이동가능하게 설치되며 상기 스테이지에 안착된 상기 웨이퍼의 둘레와 점 접촉하면서 상기 웨이퍼를 Y축방향으로 가압하는 Y축가압유닛과, 상기 Y축가압유닛과 마주하게 설치되며 상기 웨이퍼의 D컷과 접촉된 상태로 X축방향으로 향하는 좌,우 진동을 발생시켜 상기 웨이퍼의 틀어짐을 얼라인시키는 진동유닛,으로 구성된 얼라인수단;을 포함하여 구성된다.

Description

마킹용 이차 얼라인장치{Second alignment device for marking}
본 발명은 마킹용 이차 얼라인장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저마킹이 이루어지기 전 스테이지 상에서 웨이퍼의 이차 얼라인이 이루어지도록 하는 마킹용 이차 얼라인장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지는 웨이퍼 상에 회로패턴을 형성하기 위해서는 소정의 박막을 형성하는 박막증착공정, 증착된 박막에 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상을 통해 포토레지스터 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 박막을 패터닝하는 식각 공정, 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하는 이온주입공정, 불순물을 제거하는 세정공정을 포함하여, 실리콘 웨이퍼 상에 회로패턴을 형성하는 공정과 웨이퍼를 각각의 반도체칩으로 다이싱하여 에폭시 수지 등으로 봉지하는 패키징 공정 등을 거쳐 제조된다.
최근 전자제품 등의 경량화 및 소형화는 전자제품을 구성하는 반도체 패키지의 소형화 및 경량화가 기여하고 있다.
따라서, 종래에는 반도체 패키지를 생산하기 위하여, 웨이퍼를 다이싱하여 각각의 반도체 패키지를 패키징하고 각각의 반도체 패키지의 제품정보를 마킹하는 공정을 통해 반도체 패키지를 완성하였으나, 최근에는 웨이퍼 단계에서 패키징을 수행한 후, 상기 웨이퍼를 각각의 반도체 패키지로 다이싱하기 전에 각각의 반도체 패키지에 대응되는 제품정보를 마킹하는 기술이 발전하고 있다.
즉, 웨이퍼의 설정된 위치에 레이저빔을 투사하여 로트번호, 제품명, 식별기호(이하 '제품정보'라 함) 등과 같은 레이저마킹이 이루어지도록 하는 것으로, 통상 마킹전용기를 통해 마킹된다.
이러한 웨이퍼의 레이저 마킹 공정은, 도 1과 같이 중앙에 설치된 로봇암(10)이 웨이퍼공급부(2)의 카세트에 적재된 웨이퍼를 인출하여 얼라이너부(3)로 투입하고, 얼라이너부(3)에서는 투입된 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼의 D컷 방향을 얼라인시키며, 이후 로봇암(10)이 얼라인된 웨이퍼를 얼라이너부(3)로부터 인출하여 마킹부(4)의 스테이지에 안착시키고 웨이퍼를 고정시킨 상태로 웨이퍼의 설정된 위치에 레이저를 통한 레이저마킹이 이루어지도록 한다.
마킹이 완료된 웨이퍼는 로봇암(1)에 의해 인출되어 비전검사부(미 도시)에서 마킹상태의 불량 유,무를 판단 받는다.
웨이퍼의 마킹상태가 불합격으로 판단되면 불량트레이로 배출하고, 합격이면 후 공정을위한 반출부(5)로 이송시킨다.
그러나, 위와 같은 마킹공정에서는 웨이퍼가 얼라이너부를 통해 얼라인된 상태로 로봇암에 의해 마킹부의 스테이지에 안착되기 때문에 안착된 웨이퍼의 미세한 틀어짐이 발생하더라도 확인할 수 없어 마킹불량이 증가할 수 밖에 없다.
이는, 얼라이너부를 통해 웨이퍼의 일차적인 얼라인은 이루어지나 얼라인된 웨이퍼를 이동시키는 로봇암의 이동에 따른 기계적 공차 및 얼라이너부의 공차 등에 의해 안착된 웨이퍼의 틀어짐이 발생되기 때문이다.
특히, 스테이지 상에서 이루어지는 웨이퍼의 마킹 공차는 50마이크로 내로 이루어져야 하기 때문에 안착된 웨이퍼의 각도가 0.5도만 틀어지더라도 마킹 공차를 벗어나 마킹불량이 발생할 수밖에 없다.
국내공개특허 제10-2012-0030841호
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 일차 얼라인된 상태로 스테이지에 안착된 웨이퍼의 설정된 위치에 마킹이 정확하게 이루어질 수 있도록 웨이퍼의 이차 얼라인을 수행하는 마킹용 이차 얼라인장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마킹용 이차 얼라인장치는, D컷을 갖는 웨이퍼가 안착되는 스테이지; 상기 스테이지의 X축방향으로 서로 마주하게 설치되며, 상기 스테이지에 안착된 웨이퍼의 X축방향 양측을 지지하는 X축지지수단; 및 상기 스테이지 상에 Z축과 Y축으로 이동가능하게 설치되며 상기 스테이지에 안착된 상기 웨이퍼의 둘레와 점 접촉하면서 상기 웨이퍼를 Y축방향으로 가압하는 Y축가압유닛과, 상기 Y축가압유닛과 마주하게 설치되며 상기 웨이퍼의 D컷과 접촉된 상태로 X축방향으로 향하는 좌,우 진동을 발생시켜 상기 웨이퍼의 틀어짐을 얼라인시키는 진동유닛,으로 구성된 얼라인수단;을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 X축지지수단은, 상기 스테이지에 고정되며, 상기 스테이지에 안착된 상기 웨이퍼의 일측 둘레를 지지하는 고정블럭; 및 상기 고정블럭과 마주하게 설치되며, 상기 스테이지에 안착된 상기 웨이퍼의 타측 둘레를 가압하면서 상기 웨이퍼를 상기 고정블럭 측으로 밀착시키는 X축가압유닛;으로 구성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 X축가압유닛은, 상기 고정블럭과 마주하게 스테이지에 설치되며, X축방향으로 이동하는 X축이동대를 구비한 제1실린더; 및 상기 X축이동대의 선단에 구비되며, 상기 X축이동대의 이동에 따라 상기 웨이퍼의 둘레를 가압하는 X축가압편;으로 구성된 것이 바람직하다.
더하여, 상기 Y축가압유닛은, 상기 스테이지의 상측에 배치되며, Z축방향으로 승강하는 수직이동대를 구비한 제2실린더; 상기 수직이동대의 단부에 연결되며, Y축방향으로 이동하는 Y축이동대를 구비한 제3실린더; 및 상기 Y축이동대에 설치되며, 상기 D컷과 반대하는 웨이퍼의 타측 둘레와 점 접촉을 이루면서 상기 웨이퍼를 D컷방향으로 탄성 가압하는 탄성가압부;로 구성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 탄성가압부는, 상기 Y축이동대에 탄성부재에 의해 Y축방향으로 탄성 지지된 지지블럭과, 상기 지지블럭에 고정된 상태로 상기 웨이퍼 타측 둘레와 점 접촉을 이루는 원통형의 피크,로 구성된 것이 바람직하다.
한편, 상기 진동유닛은, 상기 Y축가압유닛과 마주하게 X축방향으로 스테이지에 설치된 레일; 상기 레일에 이동가능하게 설치된 진동자; 상기 진동자에 결합된 상태로 상기 웨이퍼의 D컷과 접촉을 이루는 접촉부재; 및 상기 진동자와 연결된 상태로 상기 진동자를 X축방향으로 좌,우 이동시키면서 진동을 발생시키는 제4실린더;로 구성된 것이 바람직하다.
이때, 상기 접촉부재의 재질은 사파이어 인 것이 바람직하다.
더하여, 상기 스테이지의 중심부에는 Y축방향을 향하는 소정의 폭을 갖는 단차진 함몰단이 형성되고, 상기 함몰단의 일단에는 진동유닛이 수용되어 진동을 발생시킬 수 있도록 진동공간이 형성된 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 스테이지의 상면은 안착되는 상기 웨이퍼의 슬립이 이루어질 수 있도록 테프론 재질로 형성된 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 마킹용 이차 얼라인장치에 의하면, 일차 얼라인 된 상태로 스테이지에 안착된 웨이퍼의 D컷에 어느 일방향을 향하는 좌,우 진동을 발생시킴으로써, 안착된 웨이퍼의 틀어짐 발생시 웨이퍼가 정위치를 찾아갈 수 있도록 이차 얼라인이 이루어지도록 하여 웨이퍼의 설정된 위치에 정확한 마킹이 이루어지도록 하는 탁월한 효과가 있다.
도 1은 웨이퍼의 마킹 공정을 보여주기 위한 개념도이고,
도 2는 본 발명에 따른 얼라인장치를 보여주는 사시도이며,
도 3은 도 1의 측면도이고,
도 4는 도 1의 평면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 얼라인장치의 구성중 진동유닛의 분해사시도이고,
도 6a 및 6b는 진동유닛에 의해 웨이퍼의 정렬이 이루어지는 과정을 보여주는 작용도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품
또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 얼라인장치를 보여주는 사시도이며, 도 3은 도 1의 측면도이고, 도 4는 도 1의 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 얼라인장치의 구성중 진동유닛의 분해사시도이고, 도 6a 및 6b는 진동유닛에 의해 웨이퍼의 정렬이 이루어지는 과정을 보여주는 작용도이다.
본 발명의 얼라인장치(400)는 도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, D컷(D)을 갖는 웨이퍼(W)가 안착되는 스테이지(100); 상기 스테이지(100)의 X축방향으로 서로 마주하게 설치되며, 상기 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 X축방향 양측을 지지하는 X축지지수단(200); 및 상기 스테이지(100) 상에 Z축과 Y축으로 이동가능하게 설치되며 상기 스테이지(100)에 안착된 상기 웨이퍼(W)의 둘레와 점 접촉하면서 상기 웨이퍼(W)를 Y축방향으로 가압하는 Y축가압유닛(310)과, 상기 Y축가압유닛(310)과 마주하게 설치되며 상기 웨이퍼(W)의 D컷(D)과 접촉된 상태로 X축방향으로 향하는 좌,우 진동을 발생시켜 상기 웨이퍼(W)의 틀어짐을 얼라인시키는 진동유닛(350),으로 구성된 얼라인수단(300);을 포함하여 구성된다.
설명에 앞서, 본 발명의 가장 큰 특징은 웨이퍼(W)에 레이저를 이용한 마킹공정 전 얼라이너부(3)에서 일차 얼라인된 웨이퍼(W)를 마킹부(4)의 스테이지(100) 상에서 이차 얼라인이 이루어지도록 함으로써 마킹이 웨이퍼(W)의 설정된 위치에 새겨지도록 하는 데 있다.
또한, 후술하는 각 실린더들은 제어장치(미 도시)에 의해 제어됨은 물론이다.
또한, 각 부를 설명함에 있어 도시된 X,Y,Z축을 기준으로 설명하기로 한다.
본 발명의 얼라인장치(400)는 마킹부(4) 내부에 설치된 상태로 안착된 웨이퍼(W)의 이차 얼라인이 이루어지도록 하는 것으로, 크게 스테이지(100)와, X축지지수단(200) 및 얼라인수단(300)으로 구성된다.
스테이지(100)는 도 2 내지 도 5와 같이, 소정의 폭을 갖는 상태로 도면상 사각형상을 유지하고 있으며, 상면은 일 방향에 D컷(D)을 갖는 웨이퍼(W)가 안착될 수 있도록 편평한 표면을 형성하고 있다.
이때, 스테이지(100)의 상면은 안착되는 웨이퍼(W)가 후술하는 진동유닛(350)의 진동에 의해 스테이지(100)의 상면에서 슬립이 이루어질 수 있도록 테프론 재질로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 스테이지(100) 상면을 테프론으로 형성함으로써 마찰력을 최소화시켜 진동유닛(350)에 의해 웨이퍼(W)가 유동될 때 스테이지(100) 상면에서 유동이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.
여기서, 스테이지(100) 상면의 테프론 형성은 별도의 테프론 테이프의 접착에 의해 제작될 수도 있으며, 스테이지(100)의 상면 일부층을 테프론 재질 층으로 형성할 수 있다.
그리고, 스테이지(100)의 중심부에는 Y축방향을 향하면서 X축방향으로 소정의 폭을 갖는 단차진 함몰단(110)이 형성되어 있으며, 함몰단(110)의 길이방향 일단에는 후술하는 진동유닛(350)의 진동자(352)가 수용되어 진동을 발생시킬 수 있도록 스테이지(100)를 관통하는 진동공간(120)이 형성되어 있다.
여기서 함몰단(110)이 단차지게 형성된 것은 도 2 및 도 3과 같이, 후술하는 Y축가압유닛(310)이 Z축방향으로 하강하면서 Y축방향으로의 이동에 의해 웨이퍼(W)의 도면상 좌측 둘레를 가압할 수 있도록 Y축가압유닛(310)과의 간섭을 방지하기 위함이다.
또한, 진동공간(120)은 후술하는 진동자(352)의 진동이 스테이지(100)로 전달되지 않도록 진동자(352)의 크기보다 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.
X축지지수단(200)은 도 2 및 도 4와 같이, 스테이지(100)의 X축방향으로 서로 마주하게 설치되며, 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 도면상 X축방향 양측을 지지한다.
X축지지수단(200)은 스테이지(100)에 고정되며, 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 X축방향으로 향하는 일측 둘레를 지지하는 고정블럭(210)과, 고정블럭(210)과 마주하게 설치되며 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 X축방향으로 향하는 타측 둘레를 가압하면서 웨이퍼(W)를 상기 고정블럭(210) 측으로 밀착시키는 X축가압유닛(220),으로 구성되어 있다.
고정블럭(210)은 웨이퍼(W)를 안정적으로 지지할 수 있도록 웨이퍼(W)의 두께보다 높은 두께를 유지하고 있으며, 전체적인 사각의 형상을 갖는 상태로 스테이지(100)의 상면에 고정되어 있다.
X축가압유닛은, 고정블럭(210)과 마주하게 스테이지(100)의 일측에 설치되며, X축방향으로 이동하는 X축이동대(222)를 구비한 제1실린더(221)와, X축이동대(222)의 선단에 구비되며 X축이동대(222)의 이동에 따라 웨이퍼(W)의 X축방향 둘레를 가압하는 X축가압편(225),으로 구성되어 있다.
이때, 웨이퍼(W)의 둘레와 접촉되는 X축가압편(225)의 선단은 웨이퍼(W) 둘레와 안정적인 접촉 및 X축가압편(225)에 의한 가압력이 전달될 수 있도록 웨이퍼(W)의 두께보다 높은 두께를 유지하고 있으며, 전체적으로 'ㄴ'자 형상을 유지하고 있다.
또한, 웨이퍼(W)로 가해지는 X축가압편(225)의 가압력은 웨이퍼(W)의 지지를 위한 정도의 힘만 가해짐은 물론이며, 이러한 가압력은 도시하지 않은 제어장치에 의해 제어된다.
따라서, X축지지수단(200)은 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)를 X축방향 상에서 X축가압유닛(220)을 이용하여 고정블럭(210) 방향으로 밀어줌으로써, 도 2 및 도 4와 같이 웨이퍼(W)의 X축방향 지지가 이루어지도록 하는 것이다.
얼라인수단(300)은 도 2 내지 도 5와 같이, 스테이지(100)의 Y축방향으로 서로 마주하게 설치되어 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)를 Y축방향으로 지지하면서 웨이퍼(W)의 D컷(D)에 진동을 발생시켜 웨이퍼(W)의 틀어짐을 얼라인 시키는 것으로, Y축가압유닛(310)과 진동유닛(350)으로 구성된다.
이때, Y축가압유닛(310)과 진동유닛(350)은 Y축방향으로 웨이퍼(W) 판면의 중심을 지나가는 가상의 연장선상의 상,하로 스테이지(100)에 설치된다.
Y축가압유닛(310)은 도 2와 같이, 스테이지(100)에 설치된 'ㄷ'자 형상을 갖는 프레임(F)에 의해 스테이지(100)의 상부측에 Z축과 Y축으로 이동가능하게 설치되며, 도 4와 같이 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 중심을 지나는 가상의 연장선과 교차하는 웨이퍼(W) 상측 둘레의 교차점(P)과 점 접촉하면서 웨이퍼(W)를 D컷(D) 방향인 Y축방향으로 가압한다.
이를 위해 Y축가압유닛(310)은 도 2 및 도 3과 같이, 프레임에 고정된 상태로 스테이지(100)의 상측에 배치되며 Z축방향으로 승강하는 수직이동대(321)를 구비한 제2실린더(320)와, 승강하는 수직이동대(321)의 하측 단부와 연결되며 도면상 Y축방향으로 이동하는 Y축이동대(331)를 구비한 제3실린더(330), 및 Y축이동대(331)에 설치되며 웨이퍼(W)의 D컷(D)과 반대하는 웨이퍼(W)의 타측 둘레인 교차점(P)과 점 접촉을 이루면서 웨이퍼(W)를 D컷(D)방향으로 탄성 가압하는 탄성가압부(340);로 구성된다.
이때 탄성가압부(340)는 도 2 및 도 3과 같이, 로드가 Y축이동대(331)를 관통한 상태로 탄성부재(342)에 의해 지지를 받으며 Y축방향으로 탄성 지지된 지지블럭(341)과, 지지블럭(341)의 하면에 고정된 상태로 웨이퍼(W) 타측 둘레인 교차점(P)과 점 접촉을 이루는 원통형의 플라스틱 재질의 피크(343),로 구성된다.
이러한 구성을 갖는 탄성가압부(340)는, 후술하는 진동유닛(350)에 의해 웨이퍼(W)가 스테이지(100) 상에서 좌,우로 슬립될 때 웨이퍼(W)의 교차점(P)을 탄성적으로 지지하면서 탄성부재(342)를 통해 틀어졌던 D컷(D)이 후술하는 진동유닛(350)의 접촉부재(353) 표면과 밀착될 수 있도록 탄성 가압력을 부여하게 된다.
진동유닛(350)은 도 2 내지 도 6과 같이, Y축가압유닛(310)과 마주하게 스테이지(100)의 단부측에 설치되며, 웨이퍼(W)의 D컷(D)과 접촉된 상태로 도면상 X축방향으로 향하는 좌,우 진동을 발생시켜 접촉된 웨이퍼(W)의 틀어짐을 이차 얼라인시킨다.
즉, 얼라이너부(3)에서 일차로 얼라인된 웨이퍼(W)가 스테이지(100)에 안착된 상태에서 Y축가압유닛(310)의 피크(343)를 통한 가압력과 함께 웨이퍼(W)의 D컷(D)으로 진동유닛(350)을 통한 진동을 전달함으로써 웨이퍼(W)를 이차적으로 얼라인시키는 것이다.
이를 위한 진동유닛(350)은, Y축가압유닛(310)과 마주하게 X축방향으로 도 2 및 도 4와 같이 스테이지(100)의 도면상 하측 단부에 설치된 레일(351)과, 상기 레일(351)에 이동가능하게 설치된 진동자(352)와, 진동자(352)에 결합된 상태로 웨이퍼(W)의 D컷(D)과 접촉을 이루도록 접촉 판면이 수직방향으로 편평한 면을 갖는 판상의 접촉부재(353) 및 진동자(352)와 연결된 상태로 진동자(352)를 X축방향으로 순간적으로 좌,우 이동시키면서 진동을 발생시키는 제4실린더(354),로 구성된다.
이때, 접촉부재(353)는 진동자(352)와 결합을 이룬상태로 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 D컷(D)과 접촉을 이룰 수 있도록 스테이지(100)의 진동공간(120)에 내에 배치되고, 진동자(352)는 접촉부재(353)와 진동자(352)가 진동공간(120) 내에 배치될 수 있도록 소정의 폭을 가지면서 레일(351)을 타고 이동하는 가이더(351a)와 결합된다.
이로 인해, 접촉부재(353)는 진동공간(120) 내에 배치된 상태에서 제4실린더(354)의 구동에 의한 진동자(352)와 함께 이동하면서 웨이퍼(W)로 진동을 전달하게 된다.
이때, 제4실린더(354)는 도시하지 않은 제어장치의 제어를 받으면서 진동자(352)를 설정된 시간범위 내에서 X축방향으로 수회 좌,우 이동시킨다.
한편, 접촉부재(353)는 진동자(352)에 의한 진동 발생시 웨이퍼(W) D컷(D)과의 마찰 영향을 적게 받으면서 뛰어난 강성을 갖는 사파이어 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 접촉부재(353)의 재질을 사파이어로 설명하고 있지만, 마찰이 적고 강성이 뛰어나다면 재질을 한정하지 않는다.
따라서, 얼라인수단(300)은 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 교차점(P)으로 Y축가압유닛(310)을 통해 Y축으로 향하는 가압력을 계속적으로 제공하면서 동시에 진동유닛(350)을 통한 웨이퍼(W)의 유동이 일어나도록 함으로써, 유동하는 웨이퍼(W)가 가압력을 받는 교차점(P)을 기준으로 슬립되면서 어느 순간 웨이퍼(W)의 D컷(D)을 접촉부재(353)의 판면에 밀착시켜 웨이퍼(W)의 얼라인을 완료한다.
이러한 얼라인수단(300)을 통한 웨이퍼(W)의 얼라인은 스테이지(100)에 안착된 모든 웨이퍼(W)에 적용되기 때문에, 웨이퍼(W)가 얼라이너부(3) 또는 로봇암(1)의 이송에 따른 각 공차에 의해 틀어진 상태로 웨이퍼(W)에 안착되더라도 상시적인 얼라인이 이루어지도록 함으로써, 결국 웨이퍼(W)의 이차 보정을 통해 설정된 위치에 정확한 마킹이 이루어질 수 있도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마킹용 이차 얼라인장치(400)를 이용하여 스테이지(100) 상에서 웨이퍼(W)의 얼라인이 이루어지는 과정을 설명하면 다음과 같다.
설명에 앞서, 스테이지(100)에 안착되는 모든 웨이퍼(W)에 대해서는 얼라인이 이루어지게 된다. 이하 설명에서는 안착된 웨이퍼(W)가 미세하게 틀어진 것으로 설명하기로 한다.
먼저, 얼라이너부(3)에서 웨이퍼(W)의 D컷(D)방향이 일차 얼라인된 웨이퍼(W)를 로봇암(1)을 이용하여 스테이지(100)에 안착시킨다.
스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)를 X축가압유닛(220)을 이용하여 도 6a의 화살표방향인 X축방향으로 밀면서 웨이퍼(W)의 X축방향 양측을 지지한다.
그리고, 웨이퍼(W)의 X축방향 지지와 동시에 Y축가압유닛(310)이 도 3에 도시된 화살표 방향으로 순차적으로 이동하면서 피크(343)를 이용하여 웨이퍼(W)의 둘레 교차점(P)을 도 6a의 화살표방향으로 가압하면서 웨이퍼(W)의 D컷(D)을 진동유닛(350)의 접촉부재(353)와 밀착시킨다.
이때, 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 D컷(D)과 접촉부재(353) 사이로 도 6a의 확대도와 같이 미세한 틈(T)이 발생되면, 웨이퍼(W)는 미세하게 틀어지는 얼라인 불안정 상태를 유지하게 된다.
위와 같은 상태에서, 진동유닛(350)의 진동자(352)가 제4실린더(354)에 의해 도 6a에 표시된 화살표 양방향(X축 양방향)으로 순간 좌,우 수회 반복 이동함으로써, D컷(D)에 의해 진동자(352)와 접촉된 웨이퍼(W)를 유동시키게 된다.
이때, 웨이퍼(W)는 교차점(P)을 통한 피크(343)의 가압력이 Y축방향으로 계속 가해진 상태이기 때문에, 유동이 일어날 때 마다 가압력을 받으면서 스테이지(100) 상에서 점진적인으로 진동자(352)측으로 슬립하게 된다.
이렇게 되면, 결국 웨이퍼(W)의 D컷(D)은 도 6b의 확대도에 내타낸 바와 같이 진동자(352)의 접촉부재(353) 완벽한 접촉을 이루게 된다.
한편, 웨이퍼(W)의 진동은 웨이퍼(W)의 중심을 기준으로 도 6b에 도시된 양방향으로만 이루어지게 되는데, 이는 X축지지수단(200)에 의해 웨이퍼(W)의 X축 양단이 지지되어 있기 때문이다.
따라서, 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)가 위와 같은 공정을 거쳐 마킹을 위한 정확한 위치에 세팅되도록 함으로써, 종래와 같은 마킹불량을 방지하게 된다.
지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 마킹용 이차 얼라인장치는, 일차 얼라인 된 상태로 스테이지에 안착된 웨이퍼의 D컷에 어느 일방향을 향하는 좌,우 진동을 발생시킴으로써, 안착된 웨이퍼의 틀어짐 발생시 웨이퍼가 정위치를 찾아갈 수 있도록 이차 얼라인이 이루어지도록 하여 웨이퍼의 설정된 위치에 정확한 마킹이 이루어지도록 하는 탁월한 효과가 있다.
이상, 본 발명의 마킹용 이차 얼라인장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.
즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.
100 : 스테이지 110 : 함몰단
120 : 진동공간 200 : X축지지수단
210 : 고정블럭 220 : X축가압유닛
221 : 제1실린더 222 : X축이동대
225 : X축가압편 300 : 얼라인수단
310 : Y축가압유닛 320 : 제2실린더
321 : 수직이동대 330 : 제3실린더
331 : Y축이동대 340 : 탄성가압부
341 : 지지블럭 342 : 탄성부재
343 : 피크 350 : 진동유닛
351 : 레일 352 : 진동자
353 : 접촉부재 354 : 제4실린더
400 : 얼라인장치 D : D컷
F : 프레임 T : 틈
W : 웨이퍼

Claims (9)

  1. D컷(D)을 갖는 웨이퍼(W)가 안착되는 스테이지(100);
    상기 스테이지(100)의 X축방향으로 서로 마주하게 설치되며, 상기 스테이지(100)에 안착된 웨이퍼(W)의 X축방향 양측을 지지하는 X축지지수단(200); 및
    상기 스테이지(100) 상에 Z축과 Y축으로 이동가능하게 설치되며 상기 스테이지(100)에 안착된 상기 웨이퍼(W)의 둘레와 점 접촉하면서 상기 웨이퍼(W)를 Y축방향으로 가압하는 Y축가압유닛(310)과, 상기 Y축가압유닛(310)과 마주하게 설치되며 상기 웨이퍼(W)의 D컷(D)과 접촉된 상태로 X축방향으로 향하는 좌,우 진동을 발생시켜 상기 웨이퍼(W)의 틀어짐을 얼라인시키는 진동유닛(350),으로 구성된 얼라인수단(300);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X축지지수단(200)은,
    상기 스테이지(100)에 고정되며, 상기 스테이지(100)에 안착된 상기 웨이퍼(W)의 일측 둘레를 지지하는 고정블럭(210); 및
    상기 고정블럭(210)과 마주하게 설치되며, 상기 스테이지(100)에 안착된 상기 웨이퍼(W)의 타측 둘레를 가압하면서 상기 웨이퍼(W)를 상기 고정블럭(210) 측으로 밀착시키는 X축가압유닛(220);으로 구성된 것을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 X축가압유닛(220)은,
    상기 고정블럭(210)과 마주하게 스테이지(100)에 설치되며, X축방향으로 이동하는 X축이동대(222)를 구비한 제1실린더(221); 및
    상기 X축이동대(222)의 선단에 구비되며, 상기 X축이동대(222)의 이동에 따라 상기 웨이퍼(W)의 둘레를 가압하는 X축가압편(225);으로 구성된 것을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Y축가압유닛(310)은,
    상기 스테이지(100)의 상측에 배치되며, Z축방향으로 승강하는 수직이동대(321)를 구비한 제2실린더(320);
    상기 수직이동대(321)의 단부에 연결되며, Y축방향으로 이동하는 Y축이동대(331)를 구비한 제3실린더(330); 및
    상기 Y축이동대(331)에 설치되며, 상기 D컷(D)과 반대하는 웨이퍼(W)의 타측 둘레와 점 접촉을 이루면서 상기 웨이퍼(W)를 D컷(D)방향으로 탄성 가압하는 탄성가압부(340);로 구성된 것을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성가압부(340)는, 상기 Y축이동대(331)에 탄성부재(342)에 의해 Y축방향으로 탄성 지지된 지지블럭(341)과, 상기 지지블럭(341)에 고정된 상태로 상기 웨이퍼(W) 타측 둘레와 점 접촉을 이루는 원통형의 피크(343),로 구성된 것을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 진동유닛(350)은,
    상기 Y축가압유닛(310)과 마주하게 X축방향으로 스테이지(100)에 설치된 레일(351);
    상기 레일(351)에 이동가능하게 설치된 진동자(352);
    상기 진동자(352)에 결합된 상태로 상기 웨이퍼(W)의 D컷(D)과 접촉을 이루는 접촉부재(353); 및
    상기 진동자(352)와 연결된 상태로 상기 진동자(352)를 X축방향으로 좌,우 이동시키면서 진동을 발생시키는 제4실린더(354);로 구성된 것을 특징을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접촉부재(353)의 재질은 사파이어 인것을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지(100)의 중심부에는 Y축방향을 향하는 소정의 폭을 갖는 단차진 함몰단(110)이 형성되고, 상기 함몰단(110)의 일단에는 진동유닛(350)이 수용되어 진동을 발생시킬 수 있도록 진동공간(120)이 형성된 것을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지(100)의 상면은 안착되는 상기 웨이퍼(W)의 슬립이 이루어질 수 있도록 테프론 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 마킹용 이차 얼라인장치.
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