KR19980078851A - 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 관한 것으로서, 종래의 것과 비교할 때 우선 가이드레일을 웨이퍼의 미끄러짐을 방지할 수 있는 탄화규소 내지 우레탄으로 만들게 되어 웨이퍼의 플랫존이 정렬되는 것을 원활하게 하며 또한 수광센서와 발광센서를 각각 두 개씩 서로 마주보도록 설치하고 수광센서간의 간격과 발광센서간의 간격을 플랫존의 나비만큼으로 하여 웨이퍼의 플랫존이 정렬된 상태에서 플랫존의 양단에 위치하도록 형성하므로써 플랫존이 정렬되지 않은 상태를 정확히 감지하도록 하게 되어 플랫존이 정확히 정렬된 상태에서 다음의 공정으로 웨이퍼가 이송되게 되므로 웨이퍼의 파손을 방지하고 후속공정을 원활하게 진행할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있도록 한 것이다.

Description

반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치

본 발명은 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼의 플랫존을 정확하게 정렬하는데 적합한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼에는 웨이퍼 상에 형성된 패턴의 방향을 외부에서 알 수 있도록 하기 위하여 원형으로된 웨이퍼의 일측에 평평하게 잘라진 부분을 형성하게 되는데 이를 플랫존(flat zone)이라 한다.

웨이퍼를 수십장 담아 공정간을 이동하는 웨이퍼 캐리어에 담긴 웨이퍼들의 플랫존이 일정한 방향으로 배열되도록 정렬하는 작업을 플랫존 정렬작업이라 하는데 이러한 작업은 여러 가지 공정의 전단계에서 행하여 지게 되며 웨이퍼의 상면에 진공증착에 의한 산화막을 입히는 공정이 그 대표적인 공정이다.

이러한 웨이퍼 정렬작업은 플랫존 정렬장치에 의해 이루어지게 되는 바 본 발명은 바로 이러한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치의 구조를 상면에서 본 평면도이고, 도 2 는 종래 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 웨이퍼 캐리어가 장착된 상태를 도시한 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 종래 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치는 웨이퍼 캐리어(1)에 수납된 웨이퍼(W)를 들어 올리면서 회전시키는 롤러바(roller bar)(2)와, 롤러바(2)에 의해 회전되는 웨이퍼(W)의 플랫존(F) 양측이 걸려 회전이 억제되도록 하는 두 개의 가이드레일(guide rail)(3)과, 플랫존 정렬상태를 검사하기 위하여 설치된 하나의 발광센서(4)와 하나의 수광센서(5)를 포함하여 구성된다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 종래 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼(W)를 수십장 수납한 상태의 웨이퍼 캐리어(1)가 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치의 상측에 얹혀지면 상기 롤러바(2)가 위로 이동하여 웨이퍼(W)를 약간 든 상태에서 일정 시간동안 일방향으로 회전하게 된다.

이때 웨이퍼(W)는 상기 웨이퍼 캐리어(1)에 의해 양측이 막힌 상태에 있으므로 수평으로 이동하지 못하고 제자리에서 회전운동을 하게 되며 이러한 회전운동 도중에 플랫존(F)의 양측이 상기 가이드레일(3)에 걸리게 되면 롤러바(2)와 플랫존(F)간에 일정한 이격이 발생되어 더 이상 회전하지 못하고 플랫존(F)이 아래쪽으로 향한 상태로 정지하게 된다.

상기 롤러바(2)가 일정시간 동안 회전한 후 정지하고 원래의 위치로 이동한 후에는 상기 발광센서(4)에서 빛이 발사되고 상기 수광센서(5)는 발사된 빛을 검출하게 되는데 플랫존(F)이 모든 웨이퍼(W)의 플랫존(F)이 정렬된 상태인 경우에는 발광센서(4)에서 발사된 빛이 수광센서(5)에 검출되게 되며 그렇지 못하고 발광센서(4)와 수광센서(5)를 잇는 경로상에 정렬되지 않은 웨이퍼(W)가 있어 빛을 가로막는 경우에는 다시 롤러바(2)를 동작시켜 위의 과정을 반복하여 웨이퍼(W)의 플랫존(F)을 정렬하게 된다.

이러한 플랫존(F) 정렬은 반도체 공정상 매우 중요한 것으로서 플랫존(F)이 수평을 이루도록 완전히 정렬되지 못하는 경우에는 여러 가지 문제점이 발생하게 되는데 그 일례를 들면 웨이퍼(W)가 플랫존(F)이 정렬된 상태에서 웨이퍼 캐리어(1)에 담겨져 진공증착과정에 전달되는 경우에는 진공증착로(미도시) 내부 보트(boat)(6)의 슬롯(slot)(7)에 도 3 에 도시한 바와 같이 장착되게 되나 플랫존이 정렬되지 못한 경우에는 도 4 에 도시한 바와 같이 일측만이 지지되고 타측은 지지되지 못하는 경우가 발생하게 되고 이에 따라 도 5 에 도시한 바와 같이 지지되지 못하는 측으로 웨이퍼(W)가 보트(6)의 슬롯(7)으로 부터 떨어져 파손되는 경우를 들 수 있겠다.

그러나 상기한 바와 같은 구조로 되는 종래 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

먼저, 도 6 에 실선으로 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 플랫존(F)이 완전히 수평을 이루지 않고 어느정도 비스듬하게 된 경우에도 점선으로 도시된 플랫존이 정렬된 상태와 마찬가지로 발광센서(4)에서 나간 빛이 맞은편의 수광센서(미도시)에서 검출되게 되므로 완전히 플랫존(F)이 정렬되지 않은 상태에서 작업이 종료되고 다음공정으로 넘어가게 되는 문제점이 있었다.

또한, 플랫존(F)의 양측이 걸려 롤러바(2)와의 이격이 발생되도록 하는 가이드레일(3)의 재질이 이산화규소등 쿼츠(quartz)류로 만들어짐에 따라 특정공정 후 예를 들면 포토공정에서 현상액을 도포한 후 플랫존(F)을 정렬할 때 플랫존(F)의 양측이 걸린 다음에도 도포된 막과의 윤활작용에 의해 가이드레일(3)에 걸린 플랫존(F)의 측단이 약간 미끄러지며 완전히 수평으로 정렬되지 못하는 경우가 발생하는 문제점도 있었다.

이렇게 플랫존(F)이 완전히 정렬되지 않은 상태에서 플랫존 정렬작업이 완료되어 다음의 공정으로 전달되게 되면 상기한 바와 같이 웨이퍼(W)가 파손되는 문제를 비롯하여 여러 가지 문제가 발생될 수 있는바, 본 발명은 웨이퍼가 완전히 플랫존이 정렬된 상태에서 다음 공정으로 진행할 수 있도록 하여 웨이퍼의 파손을 방지하고 후속공정을 원활하게 진행할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치의 구조를 상면에서 본 평면도.

도 2 는 종래 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 웨이퍼 캐리어가 장착된 상태를 도시한 단면도.

도 3 은 진공증착로 내부 보트의 슬롯에 플랫존이 정렬된 웨이퍼가 로딩된 상태를 도시한 개념도.

도 4 는 진공증착로 내부 보트의 슬롯에 플랫존이 정렬되지 않은 웨이퍼가 로딩된 상태를 도시한 개념도.

도 5 는 도 4 에 도시된 바와 같이 플랫존이 정렬되지 못한 웨이퍼가 로딩된 후 지지되지 못하는 측으로 보트의 슬롯으로 부터 떨어진 상태를 도시한 개념도.

도 6 은 종래 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에서 웨이퍼의 플랫존이 완전히 정렬되어 수평을 이루지 못하고 어느정도 비스듬하게 된 경우에도 발광센서에서 나간 빛이 수광센서에서 검출되게 되는 상태를 도시한 개념도.

도 7 은 본 발명의 일실시례에 의한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치의 구조를 상면에서 본 평면도.

도 8 은 본 발명에서 웨이퍼의 플랫존이 정렬된 상태에서의 센서의 위치를 도시한 개념도.

도 9 는 웨이퍼가 약간 경사지게 정렬된 경우 발광센서중 하나를 통과한 빛이 수광센서에 도달하지 못하게 되는 상태를 보인 개념도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1;웨이퍼 캐리어 2;롤러바

3,3';가이드레일 4,4';발광센서

5,5';수광센서 W;웨이퍼

F;플랫존

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼 캐리어에 장착된 웨이퍼를 들어 올려 일정 시간동안 회전시키는 롤러바와, 상기 롤러바에 의해 회전하는 웨이퍼의 플랫존 양측이 걸린 후 롤러바와의 이격이 발생하여 회전을 멈추도록 하는 가이드레일과, 롤러바가 회전을 멈추고 원래의 위치로 복귀한 후 웨이퍼의 플랫존 정렬상태를 검사하기 위해 빛을 발사하는 발광센서와, 상기 발광센서에서 발사된 빛을 검출하는 수광센서를 포함하여 구성되는 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 있어서; 상기 발광센서는 플랫존이 정렬된 웨이퍼의 플랫존 너비 만큼 이격되어 두 개가 수평으로 설치되고 상기 수광센서는 상기 두 개의 발광센서와 각각 마주보는 위치에 발광센서의 간격과 같은 간격으로 두 개가 수평으로 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치가 제공된다.

이하, 첨부도면에 도시한 본 발명의 일실시례에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 7 은 본 발명의 일실시례에 의한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치의 구조를 상면에서 본 평면도이고, 도 8 은 웨이퍼의 플랫존이 정렬된 상태에서 센서의 위치를 도시한 개념도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치는 웨이퍼 캐리어(미도시)에 수납된 웨이퍼(W)를 들어 올리면서 회전시키는 롤러바(2)와, 롤러바(2)에 의해 회전되는 웨이퍼(W)의 플랫존(F) 양측이 걸려 롤러바(2)와 플랫존(F)간이 이격되어 회전이 억제되도록 하는 두 개의 가이드레일(3')을 포함하여 구성되는 것은 종래와 동일하다.

그러나 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치는 플랫존 정렬상태를 검사하기 위하여 설치된 하나의 발광센서(4)와 하나의 수광센서(5)를 포함하여 구성되었던 종래의 것과 달리 발광센서(4')는 플랫존(F)이 정렬된 웨이퍼(W)의 플랫존 (F)너비 만큼 이격되어 두 개가 수평으로 설치되고 수광센서(5')는 상기 두 개의 발광센서(4')와 각각 마주보는 위치에 발광센서(4')의 간격과 같은 간격으로 두 개가 수평으로 설치되어 웨이퍼(W)의 플랫존(F)이 정렬된 상태에서 정면에서 보는 경우에는 도 8 에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 하부에 플랫존(F)의 너비 만큼 이격되어 발광센서(4') 내지 수광센서(5')가 설치되게 된다.

또한, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 적용되는 가이드레일(3')은 웨이퍼(W)가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 탄화규소(SiC) 내지 우레탄으로 만드는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼(W)를 수십장 수납한 상태의 웨이퍼 캐리어(미도시)가 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치의 상측에 얹혀지면 상기 롤러바(2)가 위로 이동하여 웨이퍼(W)를 약간 든 상태에서 일정 시간동안 일방향으로 회전하게 된다.

이때 웨이퍼(W)는 상기 웨이퍼 캐리어(미도시)에 의해 양측이 막힌 상태에 있으므로 수평으로 이동하지 못하고 제자리에서 회전운동을 하게 되며 이러한 회전운동 도중에 플랫존(F)의 양측이 상기 가이드레일(3')에 걸리게 되면 롤러바(2)와 플랫존(F)간에 일정한 이격이 발생되어 접촉되지 못하여 더 이상 회전하지 못하고 플랫존(F)이 아래쪽으로 향한 상태로 정지하게 된다.

상기 롤러바(2)가 일정시간 동안 회전한 후 정지하고 원래의 위치로 이동한 후에는 상기 발광센서(4')에서 빛이 발사되고 상기 수광센서(5')는 발사된 빛을 검출하게 되는데 플랫존(F)이 정렬된 상태인 경우에는 발광센서(4')에서 발사된 빛이 수광센서(5')에 검출되게 되며 그렇지 못하여 발광센서(4')와 수광센서(5')를 잇는 경로상에 정렬되지 않은 웨이퍼(W)가 있어 빛을 가로막는 경우에는 다시 롤러바(2)를 동작시켜 위의 과정을 반복하여 웨이퍼(W)의 플랫존(F)을 정렬하게 된다.

이때 상기 플랫존(F)의 양측이 걸려 롤러바(2)와의 이격이 발생되도록 하는 가이드레일(3')은 탄화규소 내지 우레탄으로 만들어져 종래 이산화규소등 쿼츠(quartz)류로 만들어짐에 따라 특정공정 예를 들면 포토공정에서 현상액을 도포한 후 플랫존을 정렬할 때 플랫존(F)의 양측이 걸린 다음에도 도포된 막과의 윤활작용에 의해 플랫존(F)이 약간 미끄러지며 완전히 수평으로 정렬되지 못하는 경우가 발생하는 문제점 없이 플랫존(F)의 양측을 미끄러짐없이 지지하게 된다.

상기 롤러바(2)가 일정한 시간동안 동작한 후에는 정지하게 되는데 이때 정렬상태를 점검하기 위해 상기 두 개의 발광센서(4')에서 빛을 발사하게 되며 수광센서(5')는 발광센서(4')에서 방출된 빛을 검출하게 된다.

이때 도 8 에 도시한 바와 같이 플랫존(F)이 정렬된 상태에서 플랫존(F)의 양측에 센서가 위치하게 되므로 도 9 에 도시된 바와 같이 웨이퍼가 약간 경사지게 정렬된 경우에는 발광센서(4')중 하나를 통과한 빛이 수광센서(5')에 도달하지 못하게 되어 다시 상기한 바와 같은 정렬작업을 행하게 되므로 모든 웨이퍼(W)가 완전히 플랫존(F)이 정렬된 상태로 된 후에야 다음의 공정으로 진행하게 된다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치는 종래의 것과 비교할 때 우선 가이드레일을 웨이퍼의 미끄러짐을 방지할 수 있는 탄화규소 내지 우레탄으로 만들게 되어 웨이퍼의 플랫존이 정렬되는 것을 원활하게 하며 또한 수광센서와 발광센서를 각각 두 개씩 서로 마주보도록 설치하고 수광센서간의 간격과 발광센서간의 간격을 플랫존의 나비만큼으로 하여 웨이퍼의 플랫존이 정렬된 상태에서 플랫존의 양단에 위치하도록 형성하므로써 플랫존이 정렬되지 않은 상태를 정확히 감지하도록 하게 되어 플랫존이 정확히 정렬된 상태에서 다음의 공정으로 웨이퍼가 이송되게 되므로 웨이퍼의 파손을 방지하고 후속공정을 원활하게 진행할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼 캐리어에 장착된 웨이퍼를 들어 올려 일정 시간동안 회전시키는 롤러바와, 상기 롤러바에 의해 회전하는 웨이퍼의 플랫존 양측이 걸린 후 롤러바와의 이격이 발생하여 회전을 멈추도록 하는 가이드레일과, 롤러바가 회전을 멈추고 원래의 위치로 복귀한 후 웨이퍼의 플랫존 정렬상태를 검사하기 위해 빛을 발사하는 발광센서와, 상기 발광센서에서 발사된 빛을 검출하는 수광센서를 포함하여 구성되는 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치에 있어서; 상기 발광센서는 플랫존이 정렬된 웨이퍼의 플랫존 너비 만큼 이격되어 두 개가 수평으로 설치되고 상기 수광센서는 상기 두 개의 발광센서와 각각 마주보는 위치에 발광센서의 간격과 같은 간격으로 두 개가 수평으로 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드레일은 웨이퍼가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 탄화규소로 만들어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드레일은 웨이퍼가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 우레탄으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬장치.