KR19990041713A - Semiconductor wafer face to face alignment system and wafer alignment method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 짝수열 또는 홀수열의 웨이퍼를 반전시켜 이웃하는 웨이퍼의 전면이 상호 마주보며 정렬하도록 하는 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 정렬방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer face-to-face alignment system and a wafer alignment method using the same by inverting even or odd rows of wafers so that neighboring wafers face each other.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템은, 카세트가 안착되고, 안착된 카세트를 하강시킴으로써 상기 웨이퍼를 상기 카세트와 분리시키는 카세트안착장치와, 상기 카세트에서 분리된 웨이퍼들 중에서 반전이 불필요한 특정열의 웨이퍼들을 선별하여 파지하고 일정 높이 이상 승·하강 하는 웨이퍼파지장치와, 상기 카세트에서 분리된 웨이퍼들 중에서 반전이 필요한 특정열의 웨이퍼를 안착시키고, 상기 웨이퍼를 수직 회전축을 중심으로 180도 회전시키며 상기 웨이퍼파지장치가 파지한 웨이퍼를 재안착시키는 반전장치 및 상기 카세트안착장치, 상기 웨이퍼파지장치, 상기 반전장치를 지지하는 테이블을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The semiconductor wafer face-to-face alignment system according to the present invention comprises a cassette seating device for separating a wafer from the cassette by lowering a cassette on which a cassette is seated, and a wafer of a particular row that does not need reversal among the wafers separated from the cassette. And a wafer holding apparatus for picking up and holding the wafer and raising and lowering a predetermined height and a wafer of a specific row that needs to be inverted among the wafers separated from the cassette, and rotating the wafer 180 degrees about a vertical axis of rotation. And a reversing device for reseating the wafer held by the device, and a table for supporting the cassette seating device, the wafer holding device, and the reversing device.
따라서, 웨이퍼 배면에 묻은 오염원이 웨이퍼 전면을 오염시키는 것을 방지하여 세정작업에 따른 효율이 높고, 세정에 소요되는 시간을 단축되며, 정렬에 따른 작업 공간이 축소할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the contamination source on the back surface of the wafer is prevented from contaminating the entire surface of the wafer, thereby increasing the efficiency of the cleaning operation, reducing the time required for cleaning, and reducing the work space due to the alignment.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 정렬방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 짝수열 또는 홀수열의 웨이퍼를 반전시켜 이웃하는 웨이퍼의 전면이 상호 마주보며 정렬하도록 하는 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 정렬방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer face-to-face alignment system and a wafer alignment method using the same. More specifically, the semiconductor wafer face-to-face alignment system for inverting even-numbered or odd-numbered wafers so that the front surfaces of neighboring wafers face each other. And a wafer alignment method using the same.
통상적으로 웨이퍼는 사진, 식각, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체장치로 제작된다.In general, a wafer is manufactured as a semiconductor device as a process of photographing, etching, diffusion, etching, chemical vapor deposition, and metal deposition is repeatedly performed.
이렇게 제작되는 반도체장치는 극히 정교한 장치이며 그 제조를 위한 각 제조설비는 엄격한 공정조건과 제조기술 및 높은 수준의 청정도가 요구된다.The semiconductor device fabricated in this way is an extremely sophisticated device, and each manufacturing facility for its manufacture requires strict process conditions, manufacturing technology, and a high level of cleanliness.
특히 반도체장치의 제조에 있어서 반도체소자 주변에 먼지 등의 이물질이 개입되면 인근의 반도체소자의 기능을 손상시키거나 저하시킬 위험이 있으므로 반도체소자가 고밀도, 고집적화 됨에 따라 반도체장치의 제조를 위한 청정도는 더욱 높은 수준을 요구하고 있다.In particular, in the manufacture of semiconductor devices, if foreign matters, such as dust, are involved around the semiconductor devices, there is a risk of damaging or degrading the functions of nearby semiconductor devices. As the semiconductor devices become more dense and highly integrated, the cleanliness for the manufacture of semiconductor devices is further increased. It demands a high level.
따라서, 반도체장치로 제작되기까지의 웨이퍼는 각각의 공정을 수행하기 이전에 세정공정을 수행하도록 되어 있으며, 이러한 세정공정을 수행하는 웨이퍼 세정설비에는 복수개의 웨이퍼를 정렬하는 웨이퍼 정렬장치가 설치된다.Therefore, the wafer until the semiconductor device is manufactured is subjected to a cleaning process before performing each process, and a wafer alignment apparatus for aligning a plurality of wafers is installed in a wafer cleaning apparatus for performing such a cleaning process.
상술한 정렬장치를 통해 세정이 요구되는 웨이퍼를 정렬함에 있어서, 웨이퍼의 배면은 웨이퍼의 전면에 비하여 그 오염도가 높으며, 일반적으로 세정작업에 있어서 웨이퍼의 전면을 일방향으로 위치시켜 세정함으로써 세정시 웨이퍼 배면은 묻은 오염원이 웨이퍼 전면에 영향을 주어 웨이퍼를 오염시키는 문제가 발생된다.In aligning the wafer to be cleaned through the above-described alignment device, the back surface of the wafer has a higher contamination level than the front surface of the wafer, and in general, the back surface of the wafer is cleaned by placing the front surface of the wafer in one direction in the cleaning operation. Silver contamination causes the entire surface of the wafer to contaminate the wafer.
따라서, 가장 바람직하기로는 각각의 웨이퍼를 따로 분리하여 세정하는 방법이 있을 수 있으나 이러한 방법은 세정공정에 소요되는 시간과 세정에 사용되는 케미컬의 양을 필요 이상으로 사용하게 되어 비효율적인 문제가 있다.Therefore, most preferably, there may be a method of cleaning each wafer separately, but such a method has an inefficient problem because it takes more time than necessary for the cleaning process and the amount of chemical used for cleaning.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼의 배면에 묻는 오염원으로부터 웨이퍼 전면의 오염을 방지하도록 복수개의 웨이퍼 중 이웃하는 웨이퍼가 상호 마주보는 형상으로 면대면이 정렬되도록 하여 세정작업에 따른 효율을 높이고, 세정에 소요되는 시간을 단축하도록 하며, 정렬에 따른 작업 공간을 축소하도록 하는 반동체 웨이퍼 면대면 정렬시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 정렬방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, so that the face-to-face of the plurality of wafers is aligned so that neighboring wafers of the plurality of wafers face each other so as to prevent contamination of the entire surface of the wafer from contamination sources on the back surface of the wafer. By increasing the efficiency according to the cleaning operation, to shorten the time required for cleaning, and to provide a semi- wafer surface-to-face alignment system and a wafer alignment method using the same to reduce the work space according to the alignment.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 따른 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a semiconductor wafer face-to-face alignment system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 웨이퍼파지장치의 동작 관계를 나타낸 평면도이다.2 is a plan view illustrating an operation relationship of the wafer holding apparatus of FIG. 1.
도3은 도2의 웨이퍼가이드 부위를 확대하여 나타낸 평면도이다.FIG. 3 is an enlarged plan view of the wafer guide portion of FIG. 2. FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 면대면 정렬장치 12 : 카세트10: face to face alignment device 12: cassette
14 : 카세트안착장치 16a,16b : 웨이퍼14: cassette seating device 16a, 16b: wafer
18 : 웨이퍼파지장치 20 : 반전장치18: wafer holding device 20: inverting device
22 : 테이블 24 : 왕복실린더22 table 24 reciprocating cylinder
26 : 왕복대 28 : 왕복반전장치26: shuttle carriage 28: shuttle inverter
30 : 카세트테이블 32 : 카세트엘리베이터30: cassette table 32: cassette elevator
34 : 스크류로드 36 : 회전모터34: screw rod 36: rotary motor
38 : 구동풀리 40 : 타이밍벨트38: driving pulley 40: timing belt
42 : 종동풀리 44 : 지지대42: driven pulley 44: support
46 : 파지부 48 : 웨이퍼가이드46: grip portion 48: wafer guide
50 : 파지대 52 : 파지기50: gripper 52: gripper
54 : 파지홈 56 : 통과홈54: holding groove 56: passing groove
58 : 실린더 60 : 반전대58: cylinder 60: inverted
62 : 반전모터62: inverted motor
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템은, 다수개의 웨이퍼가 적재된 카세트가 안착되고, 안착된 카세트를 하강시킴으로써 상기 웨이퍼를 상기 카세트와 분리시키는 카세트안착장치와; 상기 카세트에서 분리된 웨이퍼들 중에서 반전이 불필요한 특정열의 웨이퍼들을 선별하여 파지하고 일정높이 이상 승·하강하는 웨이퍼파지장치와; 상기 카세트에서 분리된 웨이퍼들 중에서 반전이 필요한 특정열의 웨이퍼를 안착시키고, 상기 웨이퍼를 수직회전축을 중심으로 180도 회전시키며 상기 웨이퍼파지장치가 파지한 웨이퍼를 재안착시키는 반전장치; 및 상기 카세트안착장치, 상기 웨이퍼파지장치, 상기 반전장치를 지지하는 테이블; 을 포함하는 이루어진다.A semiconductor wafer face-to-face alignment system of the present invention for achieving the above object comprises: a cassette seating device for separating a wafer on which a cassette on which a plurality of wafers are mounted is seated, and separating the wafer from the cassette by lowering the cassette; A wafer holding device for selecting and holding wafers of a specific row that do not need to be inverted among the wafers separated from the cassette and raising and lowering a predetermined height or more; An inverting device for seating a wafer of a specific row that needs to be inverted among the wafers separated from the cassette, rotating the wafer 180 degrees about a vertical axis of rotation, and repositioning the wafer held by the wafer holding device; And a table for supporting the cassette seating device, the wafer holding device, and the inversion device. It is made to include.
또한, 바람직하기로는, 상기 카세트안착장치는, 상기 카세트가 안착되고, 상기 카세트의 하부를 관통하여 상기 반전장치가 카세트 내의 웨이퍼를 인계 받을 수 있도록 안착된 카세트의 하부에 관통홀이 형성된 카세트테이블과; 상기 카세트테이블의 하면을 지지하고, 상기 카세트에서 상기 웨이퍼를 분리하도록 상기 카세트테이블을 하강시켜서 상기 카세트만을 하강시키는 카세트엘리베이터와; 상기 카세트엘리베이터를 승·하강시키도록 상기 카세트엘리베이터의 일단에 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀에 형성된 암나사와 수직으로 맞물림되고, 그 일측이 회전가능하도록 베어링지지되며, 상기 카세트엘리베이터가 승·하강하도록 정,역회전하는 스크류로드 및 상기 테이블에 설치되어 상기 스크류로드를 지지하고, 상기 카세트엘리베이터를 레일 안내하는 지지대를 포함하여 이루어지는 승하강부; 및 상기 승·하강부의 스크류로드를 회전구동시키도록 회전동력을 발생하는 회전모터와, 상기 회전모터의 회전축에 연결되어 회전하는 구동풀리 및 상기 구동풀리에 타이밍벨트로 연결되고, 상기 스크류로드의 다른 일측에 연결되어 상기 구동풀리에서 전달받은 회전동력을 상기 스크류로드에 전달하는 종동풀리를 포함하여 이루어지는 구동부;를 포함하여 이루어진다.In addition, preferably, the cassette mounting apparatus may include a cassette table having a through hole formed in a lower portion of a cassette in which the cassette is seated, and penetrates a lower portion of the cassette to allow the inverting device to take over a wafer in the cassette. ; A cassette elevator supporting a lower surface of the cassette table and lowering the cassette only by lowering the cassette table to separate the wafer from the cassette; A through hole is formed in one end of the cassette elevator to raise and lower the cassette elevator, and is vertically engaged with a female screw formed in the through hole, and one side is bearing-supported to be rotatable, and the cassette elevator is lifted and lowered. A lifting part including a screw rod rotating forward and reverse to support the screw rod and a rail guide the cassette elevator; And a rotation motor for generating rotational power so as to drive the screw rods of the elevating and descending portions, a driving pulley connected to a rotation shaft of the rotation motor and a timing belt connected to the driving pulley, and the other of the screw rods. And a driving part connected to one side and including a driven pulley for transmitting the rotating power received from the driving pulley to the screw rod.
또한, 바람직하기로는, 상기 웨이퍼파지장치는, 상기 카세트에서 분리된 웨이퍼들 중에서 반전이 불필요한 특정열의 웨이퍼들을 선별하여 파지할 수 있도록 파지해야 할 파지웨이퍼의 테두리 양측면을 안내하는 경사면을 형성하고, 상기 경사면을 서로 대향하도록 "V"자 형태로 형성된 파지홈과, 파지하지 않을 통과웨이퍼는 파지하지 않고 통과시키도록 "U"자 형태의 통과홈이 번갈아가며 형성된 웨이퍼가이드와, 일측면에 상기 웨이퍼가이드가 설치되고, 상기 웨이퍼가이드와 웨이퍼가이드 사이에 웨이퍼가 파지되도록 이격거리를 좁히거나 넓히면서 수평왕복운동을 하는 2개의 서로 대향하는 파지대 및 상기 파지대가 서로 상대적으로 수평왕복운동을 하도록 상기 파지대의 일측에 연결되어 상기 파지대의 간격을 조절하는 파지기를 포함하여 이루어지는 파지부; 상기 파지부를 승하강시키도록 상기 파지부의 일단에 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀에 형성된 암나사와 수직으로 맞물림되고, 그 일측에 회전가능하도록 베어링지지되며, 상기 파지부가 승하강하도록 정, 역회전하는 스크류로드 및 상기 테이블에 설치되어 상기 스크류로드를 지지하고 상기 파지부를 레일 안내하는 지지대를 포함하여 이루어지는 승하강부; 및 상기 승하강부의 스크류로드를 회전구동시키도록 회전동력을 발생하는 회전모터와, 상기 회전모터의 회전축에 연결되어 회전하는 구동풀리 및 상기 구동풀리에 타이밍벨트로 연결되고, 상기 스크류로드의 다른 일측에 연결되어 상기 구동풀리에서 전달받은 회전동력을 상기 스크류로드에 전달하는 종동풀리를 포함하여 이루어지는 구동부;를 포함하여 이루어진다.In addition, preferably, the wafer holding apparatus may form an inclined surface that guides both sides of the edges of the grip wafer to be gripped so that the wafers separated from the cassette may be picked and grasped in a particular row of wafers that do not need reversal. A holding groove formed in a “V” shape to face the inclined surface, a wafer guide formed by alternating a “U” shaped passing groove so as not to hold a passing wafer, and a wafer guide formed on one side thereof. Is installed, and two mutually opposite gripping zones having horizontal reciprocating motions while narrowing or widening the separation distance between the wafer guides and the wafer guides so that the wafers are gripped, and the grippers have horizontal reciprocating motions relative to each other. Is connected to one side and comprises a gripper for adjusting the interval of the gripper That the gripper; A through hole is formed in one end of the gripping part to raise and lower the gripping part, is vertically engaged with a female screw formed in the through hole, and is supported to be rotatable on one side thereof, and the gripping part is moved up and down. A lifting part including a screw rod rotating in a reverse direction and a support installed on the table to support the screw rod and guide the gripping portion to the rail; And a rotation motor for generating rotational power to rotate and drive the screw rod of the elevating part, a driving pulley connected to the rotation shaft of the rotation motor and a timing belt to the driving pulley, the other side of the screw rod. It is connected to; the drive unit comprising a driven pulley for transmitting the rotational power received from the drive pulley to the screw rod;
또한, 바람직하기로는, 상기 반전장치는, 상기 웨이퍼를 상기 카세트에서 분리시키도록 상기 카세트테이블에 형성된 관통홀에 관통되고, 상기 카세트에서 분리된 웨이퍼들을 안착시키도록 전면에 수직홈이 형성되며, 상기 웨이퍼의 전후방향이 바뀌도록 상기 웨이퍼를 수직회전층 중심으로 180도 회전시키는 반전대와; 상기 수직회전축에 수직으로 연결되어 상기 반전대에 회전동력을 공급하는 반전모터; 및 상기 테이블에 일측이 수직으로 고정되고, 상기 카세트테이블에 형성된 관통홀에 관통되며, 그 다른 일측이 상기 반전모터의 양측면을 고정시킴으로써 상기 모터 및 반전대를 지지하는 지지대;를 포함하여 이루어진다.In addition, preferably, the inverting device may be penetrated through a through hole formed in the cassette table to separate the wafer from the cassette, and a vertical groove may be formed in the front surface to seat the wafers separated from the cassette. An inverting plate rotating the wafer 180 degrees about a vertical rotating layer so that the front and rear directions of the wafer are changed; A reverse motor connected vertically to the vertical rotation shaft to supply rotational power to the inverting plate; And a support for supporting the motor and the reversal plate by fixing one side to the table vertically, penetrating through a through hole formed in the cassette table, and fixing the other side surfaces of the reversing motor.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템은, 상기 카세트에서 분리된 웨이퍼들 중에서 반전이 필요한 특정열의 웨이퍼를 안착시키고, 상기 웨이퍼를 수직회전축을 중심으로 180도 회전시키며, 상기 웨이퍼파지장치가 파지한 웨이퍼를 재안착시키고, 재안착된 웨이퍼가 상기 반전장치로 이송되도록 상기 테이블과의 연결부위에 설치되는 왕복실린더의 피스톤의 힘으로 왕복구동되는 왕복대를 포함하여 이루어지는 왕복반전장치를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the semiconductor wafer face-to-face alignment system of the present invention for achieving the above object, seats a wafer of a particular row that needs to be inverted from the wafer separated from the cassette, and rotates the wafer 180 degrees about a vertical axis of rotation And a carriage configured to reciprocate the wafer held by the wafer holding device and reciprocally driven by the force of a piston of a reciprocating cylinder installed at a connection portion with the table so that the mounted wafer is transferred to the inverting device. It is preferable to further comprise a reciprocating inversion device.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템을 이용한 웨이퍼 정렬방법은, 상기 카세트엘리베이터가 하강하며 상기 카세트에 적재된 웨이퍼를 상기 반전대에 안착시키고, 상기 카세트를 일정 높이 이하로 하강시키는 웨이퍼 적재단계와; 상기 웨이퍼적재단계에서 상기 반전대 웨이퍼가 안착되면 상기 파지대가 하강하고, 반전이 불필요한 특정열의 웨이퍼들을 파지한 후 일정 높이 이상으로 승강하여 대기하는 웨이퍼파지단계와; 상기 웨이퍼 파지단계에서 상기 파지대가 승강하면 상기 반전모터가 상기 반전대에 잔류하는 반전이 필요한 웨이퍼를 수직회전칙을 중심으로 180도 회전시키서 반전시키는 웨이퍼반전단계; 및 상기 웨이퍼반전단계에서 상기 웨이퍼의 반전이 끝나면 상기 파지웨이퍼를 파지하고 있던 파지대가 하강하여 상기 파지웨이퍼를 상기 반전된 반전웨이퍼 사이에 재안착시키는 웨이퍼면대면단계;를 포함하여 이루어진다.In addition, the wafer alignment method using the semiconductor wafer face-to-face alignment system of the present invention in order to achieve the above object, the cassette elevator is lowered and the wafer loaded in the cassette is seated on the inversion plate, the cassette is less than a certain height A wafer loading step of lowering the temperature; A wafer holding step in which the holding plate is lowered when the inverting wafer is seated in the wafer loading step, and the wafers are lifted by a predetermined height or higher after holding wafers of a specific row that do not need inversion; A wafer inversion step of inverting the wafer requiring the inversion of the inversion motor remaining in the inversion band by rotating the wafer 180 degrees about a vertical rotation rule when the gripper is raised and lowered in the wafer holding step; And a wafer surface facing step of repositioning the gripping wafer between the inverted inverted wafers by lowering the holding plate holding the gripping wafer after the inversion of the wafer in the wafer inversion step.
또한, 바람직하기로는, 본 발명의 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템을 이용한 웨이퍼 정렬방법은, 상기 웨이퍼면대면단계에서 상기 파지웨이퍼를 상기 반전된 반전웨이퍼 사이에 안착시킨 후 상기 왕복반전장치의 반전대에 면대면 정렬된 웨이퍼가 상기 왕복실린더와 연결되어 왕복운동을 하는 왕복대에 의해 상기 반전장치의 반전대에 면대면 정렬된 웨이퍼에 근접하여 다음 공정으로 운반하기에 용이하도록 이송되는 웨이퍼이송단계를 더 포함하여 이루어어진다.Preferably, the wafer alignment method using the semiconductor wafer face-to-face alignment system of the present invention comprises placing the gripping wafer between the inverted inverted wafers in the wafer face-to-face facing step and then placing the gripper on the inverted band of the reciprocating inversion device. A wafer transfer step in which a face-to-face aligned wafer is connected to the reciprocating cylinder to be reciprocated and moved to facilitate the transfer to the next process in close proximity to the face-to-face aligned wafer on the inverting stage of the inverter. It is made to include.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템을 나타낸 구성도이고, 도2는 도1의 웨이퍼파지장치의 동작 관계를 나타낸 평면도이다.1 is a block diagram showing a semiconductor wafer face-to-face alignment system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view showing the operation relationship of the wafer holding device of FIG.
또한, 도 3의 도 2의 웨이퍼가이드 부위를 확대하여 나타낸 평면도이다.3 is an enlarged plan view of the wafer guide portion of FIG. 2.
먼저, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템(10)은, 통상 25개의 웨이퍼(16a,16b)가 적재된 2개의 카세트(12)가 안착되고, 안착된 상기 카세트(12)를 수직으로 하강시킴으로써 상기 웨이퍼(16a,16b)를 상기 카세트(12)와 분리시키는 카세트안착장치(14)와, 상기 카세트(12)에서 분리된 웨이퍼(16a,16b)들 중에 반전이 불필요한 짝수열 또는 홀수열의 파지웨이퍼(16a)들을 선별하여 파지하고, 상기 파지웨이퍼(16a)가 완전히 파지되면 파지된 파지웨이퍼(16a)를 적재된 통과웨이퍼(16b)와 파지웨이퍼(16a)간의 간섭이 일어나지 않을 정도의 높이로 승강시키는 웨이퍼파지장치(18)와, 상기 카세트(12)에서 분리된 웨이퍼(16a,16b )들 중에서 반전이 필요한 홀수열 또는 짝수열의 통과웨이퍼(16b)를 안착시키고, 상기 통과웨이퍼(16b)를 수직회전축을 중심으로 180도 회전시켜서 반전시키며, 반전이 끝나면 상기 웨이퍼파지장치(18)가 파지웨이퍼(16a)를 하강시켜서 상기 파지웨이퍼(16a)를 재안착시키는 반전장치(20)와, 상기 반전장치(20)의 옆방향에 나란히 설치되고, 상기 반전장치(20)와 같이 상기 카세트에서 분리된 웨이퍼(16a,16b)들 중에서 반전이 필요한 홀수열 또는 짝수열의 통과웨이퍼(16b)를 안착시키며, 상기 통과웨이퍼를 수직회전축을 중심으로 180도 회전시키고, 반전이 끝나면 상기 웨이퍼파지장치(18)가 파지웨이퍼(16a)를 하강시켜서 상기 파지웨이퍼(16a)를 재안착시킨 후에 재안착된 파지웨이퍼(16a)가 상기 반전장치(20)로 이송되도록 설치되는 왕복실린더(24)의 피스톤의 힘으로 왕복구동되는 왕복대(26)를 구비하는 왕복반전장치(28) 및 상기 카세트안착장치(14), 상기 웨이퍼파지장치(18), 상기 반전장치(20), 상기 왕복반전장치(28) 및 지지하는 테이블(22)을 구비한다.First, referring to FIG. 1, in the semiconductor wafer face-to-face alignment system 10 according to a preferred embodiment of the present invention, two cassettes 12 in which 25 wafers 16a and 16b are stacked are mounted. And a cassette seating device 14 which separates the wafers 16a and 16b from the cassette 12 by vertically lowering the seated cassette 12, and the wafers 16a, which are separated from the cassette 12. The even and odd rows of the gripped wafers 16a that do not need to be inverted are picked and held among the 16b). The wafer holding device 18 which raises and lowers the height of the interference between the wafers 16a and the odd-numbered or even-numbered passing wafers of the wafers 16a and 16b separated from the cassette 12 are required. 16b) and the pass through Inverter 20 that rotates the fur 16b by rotating it about 180 degrees about its vertical rotation axis, and when the inversion is completed, the wafer holding device 18 lowers the holding wafer 16a to reseat the holding wafer 16a. And side-by-side of the inverting device 20, the wafers 16a and 16b of the wafers 16a and 16b separated from the cassette, such as the inverting device 20, need to be inverted. ) And rotate the through wafer 180 degrees about the vertical axis of rotation, and after the reversal is completed, the wafer holding device 18 lowers the holding wafer 16a to reseat the holding wafer 16a, and then reinserts the holding wafer 16a. Reciprocating inversion device 28 and the cassette seating having a carriage 26 reciprocally driven by the force of the piston of the reciprocating cylinder 24 is installed so that the seated holding wafer (16a) is transferred to the inverting device (20) Device 14, the weir Comprises a buffer gripping device 18, the inverting device 20, the round tripping device 28 and the support table 22, which.
이러한 상기 카세트안착장치(14)는, 상기 2개의 카세트(12)가 카세트이송장치에 의해 이송되어 안착되고, 상기 반전장치(20)가 상기 카세트(12)의 하부를 관통하여 카세트(12)내의 웨이퍼(16a,16b)를 인계받을 수 있도록 안착된 카세트(12)의 수직하방에 관통홀이 형성된 카세트테이블(30)을 구비한다.In the cassette seating device 14, the two cassettes 12 are transported and seated by a cassette transfer device, and the inverting device 20 penetrates the lower part of the cassette 12 to form a cassette 12. A cassette table 30 having a through hole formed below the cassette 12 seated to receive the wafers 16a and 16b is provided.
또한, 상기 카세트안착장치(14)는, 상기 카세트테이블(30)의 하면을 지지하고, 상기 카세트(12)에서 상기 웨이퍼(16a,16b)를 분리하며, 텅빈 상기 카세트테이블(30)만을 하강시키는 카세트엘리베이터(32)와, 상기 카세트엘리베이터(32)를 승하강시키도록 상기 카세트엘리베이터(32)의 일단에 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀에 형성된 암나사와 수직으로 맞물림되고, 그 일측이 회전가능하도록 베어링지지되며, 상기 카세트엘리베이터(32)가 승하강하도록 정,역회전하는 스크류로드(34) 및 상기 테이블(22)에 설치되어 상기 스크류로드(34)를 지지하고, 상기 카세트엘리베이터(32)를 레일 안내하는 지지대로 이루어지는 승하강부를 구비한다.In addition, the cassette seating device 14 supports the lower surface of the cassette table 30, separates the wafers 16a and 16b from the cassette 12, and lowers only the empty cassette table 30. A through-hole is formed at one end of the cassette elevator 32 and the cassette elevator 32 to raise and lower the cassette elevator 32, and is vertically engaged with a female screw formed in the through-hole, and one side thereof is rotatable. It is bearing so as to be supported, and installed on the screw rod 34 and the table 22 is rotated forward and reverse so that the cassette elevator 32 is raised and lowered to support the screw rod 34, the cassette elevator 32 It is provided with a lifting section consisting of a support for guiding the rail.
또한, 상기 카세트안착장치(14)는, 상기 승하강부의 스크류로드(34)를 회전구동시키도록 회전동력을 발생하는 회전모터(36)를 구비하며, 상기 회전모터(36)의 회전축에 연결되어 회전하는 구동풀리(38) 및 상기 구동풀리(38)에 타이밍벨트(40)로 연결되고, 상기 스크류로드(34)의 다른 일측에 연결되어 상기 구동풀리(38)에서 전달받은 회전동력을 상기 스크류로드(34)에 전달하는 종동풀리(42)로 이루어지는 구동부를 구비한다.In addition, the cassette seating device 14 is provided with a rotary motor 36 for generating a rotational power to rotate the screw rod 34 of the elevating portion, and is connected to the rotary shaft of the rotary motor 36 The driving pulley 38 and the driving pulley 38 are connected to the timing belt 40 and connected to the other side of the screw rod 34 to receive the rotational power transmitted from the driving pulley 38. And a driving portion composed of a driven pulley 42 for transmitting to the rod 34.
따라서, 본 발명의 상기 카세트안착장치(14)의 동작을 설명하면, 도시하지 않았지만, 제어부의 제어신호를 인가받고, 상기 동력원으로부터 전원을 공급받은 상기 회전모터(36)가 회전동력을 발생시키면 상기 회전모터(36)에 연결된 구동풀리(38)가 회전하게 되고, 상기 구동풀리(38)의 회전으로 상기 타이밍벨트(40)에 의해 연동되는 상기 종동풀리(42)가 회전하게 된다.Therefore, when the operation of the cassette seating device 14 of the present invention is described, although not shown, when the rotary motor 36 receives the control signal from the controller and is supplied with power from the power source, the rotary motor 36 generates the rotary power. The driving pulley 38 connected to the rotary motor 36 rotates, and the driven pulley 42 linked by the timing belt 40 rotates by the rotation of the driving pulley 38.
상기 종동풀리(42)가 회전하면 상기 종동풀리(42)의 회전에 따라 상기 스크류로드(34)가 회전하게 되고, 상기 스크류로드(34)에 관통된 상기 카세트 엘리베이터(32)가 나사전진 또는 나사후진함으로써 상기 카세트테이블(30)의 승하강이 이루어져서 상기 웨이퍼(16a,16b)와 상기 카세트(12)가 분리되고, 상기 카세트(12)는 상기 웨이퍼(16a,16b)와 간섭되지 않는 정도의 높이 이하로 하강하게 된다.When the driven pulley 42 rotates, the screw rod 34 rotates according to the rotation of the driven pulley 42, and the cassette elevator 32 penetrated through the screw rod 34 is screwed forward or screwed. The cassette table 30 is raised and lowered by reversing so that the wafers 16a and 16b and the cassette 12 are separated, and the cassette 12 has a height that does not interfere with the wafers 16a and 16b. It will descend below.
이때 상기 카세트엘리베이터(32)는 상기 지지대(44)에 형성된 레일에 따라 승하강하게 된다.At this time, the cassette elevator 32 is raised and lowered according to the rail formed on the support 44.
상기 회전모터(36)의 종류는 전기모터, 공압 및 유압모터 등 다양한 형태가 가능하고, 상기 종동풀리(42) 및 구동풀리(38) 대신 종동 및 구동기어 조합을 사용하는 것이 가능하다.The rotary motor 36 may be of various types, such as an electric motor, a pneumatic and a hydraulic motor, and may use a combination of driven and driving gears instead of the driven pulley 42 and the driving pulley 38.
한편, 상기 웨이퍼파지장치(18)는, 파지웨이퍼(16a)를 파지하는 파지부(46)와, 상기 파지부를 승하강시키는 승하강부 및 상기 승하강부에 구동력을 공급하는 구동부를 구비한다.On the other hand, the wafer holding device 18 includes a gripping portion 46 for holding the gripping wafer 16a, an elevating portion for elevating the gripping portion, and a driving portion for supplying driving force to the elevating portion.
이러한 상기 웨이퍼파지장치(18)의 상기 파지부(46)는, 도2에서 도시된 바와 같이, 짝수열 및 홀수열의 파지웨이퍼(16a)를 선택적으로 파지할 수 있도록 웨이퍼가이드(48)를 구비하고, 상기 웨이퍼가이드(48)가 설치되어 상대적으로 수평왕복운동함으써 파지웨이퍼(16a)를 파지하는 파지대(50) 및 상기 파지대(50)가 수평왕복운동을 하도록 하는 파지기(52)를 구비한다.The holding portion 46 of the wafer holding device 18, as shown in Figure 2, is provided with a wafer guide 48 to selectively grip the even and odd rows of the holding wafer (16a) The wafer guide 48 is installed so that the horizontal reciprocating motion is carried out by the gripper 50 holding the gripper 16a and the gripper 50 having the gripper 50 having a horizontal reciprocating motion. Equipped.
또한, 상기 웨이퍼가이드(48)는, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 카세트(12)에서 분리된 웨이퍼(16a,16b)들 중에서 반전이 불필요한 특정열의 파지웨이퍼(16a)들을 선별하여 파지할 수 있도록 파지해야 할 파지웨이퍼(16a)의 테두리 양측면을 안내하는 경사면을 형성하고, 상기 경사면을 서로 대향하도록 "V" 자 형태로 형성된 파지홈(54)과, 파지하지 않을 통과에이퍼(16b)는 파지하지 않고 통과시키도록 "U"자 형태의 통과홈(56)이 번갈아가며 형성되는 구성이다.In addition, as illustrated in FIG. 3, the wafer guide 48 may select and grip a particular row of grip wafers 16a that do not need to be inverted among the wafers 16a and 16b separated from the cassette 12. Formed inclined surfaces for guiding both sides of the edge of the holding wafer (16a) to be gripped so that the holding surface 54, the holding groove 54 formed in the shape of a "V" to face each other, and the pass-through wiper (16b) not to grip The pass groove 56 of the "U" shape is formed alternately so as to pass without gripping.
또한, 상기 파지대(50)는, 상기 일측면에 상기 웨이퍼가이드(48)가 설치되고, 상기 웨이퍼가이드(48)와 웨이퍼가이드(48) 사이에 파지웨이퍼(16a)는 파지되고, 통과웨이퍼(16b)는 통과되도록 이격거리를 좁히거나 넓히는 수평왕복운동을 하기 위해서 2개를 서로 대향시키는 구성이다.In addition, the gripper 50, the wafer guide 48 is provided on the one side, the grip wafer 16a is gripped between the wafer guide 48 and the wafer guide 48, the passing wafer ( 16b) is a configuration in which two are opposed to each other in order to perform a horizontal reciprocating motion that narrows or widens the separation distance to pass.
또한, 상기 파지지(52)는, 상기 2개의 파지대(50)가 서로 상대적으로 평행하게 수평왕복운동을 하도록 상기 파지대(50)의 일측에 연결되고, 상기 파지대(50)의 간격을 연결된 실린더(58)의 일측을 조절함으로써 조절시키는 파지기(52)를 포함한다.In addition, the gripper 52 is connected to one side of the gripper 50 so that the two grippers 50 have a horizontal reciprocating motion in parallel with each other, and the interval between the grippers 50 is maintained. And a gripper 52 for adjusting by adjusting one side of the connected cylinder 58.
한편, 상기 웨이퍼파지장치(18)가 승하강부는, 상기 파지부(46)를 승하강시키도록 상기 파지기(52)의 일단에 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀에 형성된 암나사와 수직으로 맞물림되고, 그 일측이 회전가능하도록 베어링지지되며, 상기 파지기(52)가 승하강하도록 정,역회전하는 스크류로드(34)과, 상기 테이블(22)에 설치되어 상기 스크류로드(34)를 지지하고 상기 파지부(46)를 레일 안내하는 지지대(44)를 포함하여 이루어지는 승하강부 및 상기 승하강부에 구동력을 공급하는 구동부를 구비한다.Meanwhile, the lifting and lowering portion of the wafer holding device 18 forms a through hole in one end of the gripper 52 so as to raise and lower the holding portion 46 and vertically engages with a female screw formed in the through hole. The bearing is supported so that one side thereof is rotatable and the screw rod 34 is rotated forward and backward so that the gripper 52 moves up and down, and the table 22 is installed to support the screw rod 34. And a lifting unit including a support 44 for guiding the holding unit 46 to a rail, and a driving unit for supplying driving force to the lifting unit.
상기 구동부는, 상기 승하강부의 스크류로드(34)를 회전구동시키도록 회전동력을 발생하는 회전모터(36)와, 상기 회전모터(36)의 회전축에 연결되어 회전하는 구동풀리(38) 및 상기 구동풀리(38)에 타이밍벨트(40)로 연결되고, 상기 스크류로드(34)의 다른 일측에 연결되어 상기 구동풀리(38)에서 전달받은 회전동력을 상기 스크류로드(34)에 전달하는 종동풀리(42)를 구비한다.The drive unit, a rotary motor 36 for generating a rotational power to drive the screw rod 34 of the elevating portion and the drive pulley 38 is connected to the rotary shaft of the rotary motor 36 to rotate and the Driven pulley 38 is connected to the timing belt 40, the driven pulley is connected to the other side of the screw rod 34 to transfer the rotational power transmitted from the drive pulley 38 to the screw rod 34 (42) is provided.
따라서, 본 발명의 상기 웨이퍼파지장치(18)의 동작을 설명하면, 도시하지 않았지만, 제어부의 제어신호를 인가받고, 상기 동력원으로부터 전원을 공급받은 상기 회전모터(36)가 회전동력을 발생시키면 상기 회전모터(36)에 연결된 구동풀리(38)가 회전하게 되고, 상기 구동풀리(38)의 회전으로 상기 타이밍벨트(40)에 의해 연동되는 상기 종동풀리(42)가 회전하게 된다.Therefore, when the operation of the wafer holding device 18 of the present invention will be described, when the rotary motor 36, which is not shown, receives the control signal from the controller and is supplied with power from the power source, generates the rotational power. The driving pulley 38 connected to the rotary motor 36 rotates, and the driven pulley 42 linked by the timing belt 40 rotates by the rotation of the driving pulley 38.
상기 종동풀리(42)가 회전하면 상기 종동풀리(42)의 회전에 따라 상기 스크류로드(34)가 회전하게 되고, 상기 스크류로드(34)에 관통된 상기 파지기(52)가 나사전진 또는 나사후진함으로써 상기 파지대(50)의 승하강이 이루어지게 된다.When the driven pulley 42 rotates, the screw rod 34 rotates according to the rotation of the driven pulley 42, and the gripper 52 penetrated by the screw rod 34 is screwed forward or screwed. By reversing, the lifting and lowering of the gripper 50 is made.
이때 상기 파지기(52)는 상기 지지대(44)에 형성된 레일에 따라 승하강하게 된다.At this time, the gripper 52 is raised and lowered according to the rail formed on the support 44.
또한, 상기 파지대(44)는 승하강하며, 도시하지 않았지만, 제어부의 제어신호를 인가받아 상기 파지기(52)에 내장된 실린더(58)의 피스톤이 왕복운동함으로써 상기 피스톤에 연결된 상기 피지대(50)의 상대적인 왕복운동으로 좁아지거나 넓어지면서 상기 파지웨이퍼(16a)를, 상기 파지홈(54)에 끼워 파지하고, 상기 통과웨이퍼(16b)를 통과홈(56)사이로 통과시키게 된다.In addition, the gripper 44 ascends and descends, although not shown, the piston of the cylinder 58 built in the gripper 52 is reciprocated by the control signal of the control unit connected to the sebaceous belt connected to the piston. The gripping wafer 16a is held in the gripping groove 54 while being narrowed or widened by the relative reciprocating motion of the 50 to pass the gripping wafer 16b between the gripping grooves 56.
상기 회전모터(36)의 종류는 전기모터, 공압 및 유압모터 등 다양한 형태가 가능하고, 상기 종동풀리(42) 및 구동풀리(38) 대신 종동 및 구동기어조합을 사용하는 것이 가능하다.The rotary motor 36 may be of various types, such as an electric motor, a pneumatic and a hydraulic motor, and may use a driven and drive gear combination instead of the driven pulley 42 and the driving pulley 38.
한편, 본 발명의 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템(10)의 상기 반전장치(20)는, 웨이퍼(16a,16b)가 안착되는 반전대(60)와, 상기 반전대(60)를 반전시키는 반전모터(62)와, 상기 반전대(60) 및 상기 반전모터(62)를 지지하는 지지대(44)로 이루어진다.On the other hand, the inverting device 20 of the semiconductor wafer face-to-face alignment system 10 of the present invention, the inverting table 60 on which the wafers 16a and 16b are seated and the inverting motor to invert the inverting table 60. And a support 44 for supporting the inversion table 60 and the inversion motor 62.
이러한 상기 반전대(60)는, 상기 웨이퍼(16a,16b)를 상기 2개의 카세트에서 분리시키도록 상기 카세트테이블(30)에 형성된 상기 관통홀에 관통되는 형상을 가지고, 상기 카세트(12)에서 분리된 웨이퍼(16a,16b)들을 안착시키도록 전면에 수직홈이 형성된다.The inversion plate 60 has a shape that penetrates the through hole formed in the cassette table 30 to separate the wafers 16a and 16b from the two cassettes, and separates from the cassette 12. Vertical grooves are formed in the front surface to seat the wafers 16a and 16b.
또한, 상기 반전모터(62)는, 상기 통과웨이퍼(16b)의 전후방향이 바뀌도록 상기 통과웨이퍼(16b)를 수직회전축 중심으로 180도 회전시키도록 상기 수직회전축에 수직으로 연결되어 상기 반전대(60)에 회전동력을 공급한다.In addition, the inverting motor 62 is vertically connected to the vertical rotation axis to rotate the through wafer 16b 180 degrees about a vertical rotation axis such that the front and rear directions of the passing wafer 16b are changed. Supply rotational power to 60).
또한, 상기 반전장치(20)의 지지대(44)는, 상기 테이블(22)에 일측이 수직으로 고정되고, 상기 카세트테이블(30)에 형성된 관통홀에 관통되며, 그 다른 일측이 상기 반전모터(62)의 양측면을 고정시킴으로써 상기 회전모터(36) 및 반전대(60)를 상기 테이블(22)에 지지하게 된다.In addition, one side of the support 44 of the inverting device 20 is vertically fixed to the table 22 and penetrates through a through hole formed in the cassette table 30, and the other side of the inverting motor 20 By fixing both sides of the 62, the rotary motor 36 and the reversing table 60 are supported on the table 22.
따라서, 본 발명의 상기 반전장치(20)의 동작을 설명하면, 상기 카세트안착장치(14)의 카세트테이블(30)이 하강하면서 상대적으로 고정된 상기 반전대(60) 및 상기 반전장치(20)의 지지대(44)가 상기 카세트테이블(30)에 형성된 관통홀과 상기 카세트(12)의 밑면에 형성된 관통홀에 삽입되어, 상기 반전대(60)의 전면에 형성된 수직홈에 상기 웨이퍼(16a,16b)들이 수직으로 안착되게 된다.Therefore, when the operation of the inverting device 20 of the present invention will be described, the inverting table 60 and the inverting device 20 fixed relatively while the cassette table 30 of the cassette seating device 14 is lowered. The support 44 of the wafer is inserted into the through hole formed in the cassette table 30 and the through hole formed in the bottom surface of the cassette 12, so that the wafer 16a, 16b) will be seated vertically.
이때 상기 웨이퍼파지장치(18)가 홀수열 또는 짝수열의 파지웨이퍼(16a)들을 동시에 파지한 후 상기 웨이퍼파지장치(18)가, 파지한 파지웨이퍼(16a)와 상기 반전대에 그대로 남아 있는 통과웨이퍼(16b)들이 서로 간섭을 일으키지 않을 높이 이상으로 상승하게 되면 상기 반전대(60)에 남아있는 통과웨이퍼(16b)들을 상기 반전대(60)가 동시에 수직회전축을 중심으로 반전시키게 된다.At this time, after the wafer holding device 18 simultaneously holds the odd numbered or even numbered holding wafers 16a, the wafer holding device 18 holds the held holding wafer 16a and the pass wafer remaining intact. When the 16b rises above a height that will not interfere with each other, the pass wafers 16b remaining in the inversion band 60 are inverted about the vertical rotation axis at the same time.
그러므로, 웨이퍼(16a,16b)의 전후면이 바뀐 통과웨이퍼(16b)들의 사이로 상기 웨이퍼파지장치(18)가 상기 파지웨이퍼(16a)를 내려놓으면 이웃하는 웨이퍼(16a,16b)의 전면과 전면이 마주보게 되고, 다수개의 웨이퍼(16a,16b)를 동시에 면대면을 정렬시킬 수 있게 된다.Therefore, when the wafer holding device 18 lays down the holding wafer 16a between the passing wafers 16b in which the front and rear surfaces of the wafers 16a and 16b are changed, the front and front surfaces of the neighboring wafers 16a and 16b are removed. Facing each other, a plurality of wafers 16a and 16b can be aligned at the same time.
또한, 상기 반전모터(62)는, 상기 통과웨이퍼(16b)의 전후방향이 바뀌도록 상기 통과웨이퍼(16b)를 수직회전축 중심으로 180도 회전시키고, 상기 수직 회전축에 수직으로 연결되어 상기 반전대(60)에 회전동력을 공급한다.In addition, the inversion motor 62 rotates the through wafer 16b 180 degrees about a vertical axis of rotation so that the front and rear directions of the through wafer 16b are changed, and is connected to the vertical axis of rotation so as to be perpendicular to the inverted plate. Supply rotational power to 60).
또한, 상기 반전장치(20)의 지지대(44)는, 상기 테이블(22)에 일측이 수직으로 고정되고, 상기 카세트테이블(30)에 형성된 관통홀에 관통되며, 그다른 일측이 상기 반전모터(62)의 양측면을 고정시킴으로써 상기 반전모터(62) 및 반전대(60)를 테이블(22)에 지지하게 된다.In addition, one side of the support 44 of the inverting device 20 is vertically fixed to the table 22 and penetrates through a through hole formed in the cassette table 30, and the other side of the inverting motor 20 By fixing both sides of the 62, the inverting motor 62 and the inverting table 60 are supported on the table 22.
한편, 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템의 왕복반전장치(28)는, 상기 카세트(12)에서 분리된 웨이퍼(16a,16b)들 중에서 반전이 필요한 특정열의 통과웨이퍼(16b)를 안착시키고, 상기 통과웨이퍼(16b)를 수직회전축을 중심으로 180도 회전시키며, 상기 웨이퍼파지장치(18)가 파지한 파지웨이퍼(16a)를 재안착시키는 반전장치(20)의 구성과 동일하고, 상기 반전장치(20)의 하부에 위치한 지지대(44)에 재안착된 파지웨이퍼(16a)가 상기 반전장치(20)로 이송되도록 상기 테이블(22)과의 연결부위에 설치되는 왕복실린더(24)의 피스톤의 힘으로 왕복구동되는 왕복대(26)를 설치하는 구성이다.On the other hand, the reciprocating inverting device 28 of the semiconductor wafer face-to-face alignment system seats the pass wafer 16b of a specific row that needs to be inverted among the wafers 16a and 16b separated from the cassette 12, and the pass wafer. The same as the configuration of the reversing apparatus 20 which rotates 16b 180 degrees about the vertical axis of rotation, and repositions the holding wafer 16a held by the wafer holding apparatus 18, and the reversing apparatus 20 Reciprocating by the force of the piston of the reciprocating cylinder (24) installed at the connection portion with the table 22 so that the grip wafer (16a) is remounted on the support 44 located in the lower portion of the support 22 is transferred to the reversing device (20) It is a structure which installs the driven carriage 26.
따라서, 본 발명의 왕복반전장치(28)의 동작을 설명하면, 상기 카세트안착장치(14)의 카세트테이블(30)이 하강하면서 상대적으로 고정된 상기 반전대(60) 및 상기 왕복반전장치(28)의 지지대(44)가 상기 카세트테이블(30)에 형성된 관통홀과 상기 다른 카세트(12)의 밑면에 형성된 관통홀에 삽입되어, 상기 반전대(60)의 전면에 형성된 수직홈에 상기 웨이퍼(16a,16b)들이 수직으로 안착되게 된다.Therefore, when the operation of the reciprocating reverse device 28 of the present invention will be described, the reverse table 60 and the reciprocating reverse device 28 fixed relatively while the cassette table 30 of the cassette seating device 14 is lowered. Support 44 of the wafer is inserted into the through hole formed in the cassette table 30 and the through hole formed in the bottom surface of the other cassette 12, so that the wafer 16a, 16b) will be seated vertically.
이때 상기 웨이퍼파지장치(18)가 홀수열 또는 짝수열의 파지웨이퍼(16a)들을 동시에 파지한 후 상기 웨이퍼파지장치(18)가 파지한 파지웨이퍼(16a)와 상기 반전대(60)에 그대로 남아 있는 통과웨이퍼(16b)들이 간섭을 일으키지 않을 높이 이상으로 상승하게 되면 상기 반전대(60)에 남아있는 통과웨이퍼(16b)들을 상기 반전대(60)가 동시에 수직회전축을 중심으로 회전시키게 된다.At this time, the wafer holding device 18 simultaneously holds the odd-numbered or even-numbered holding wafers 16a and then remains on the holding wafer 16a and the inverting plate 60 held by the wafer holding device 18. When the pass wafers 16b rise above the height that will not cause interference, the pass wafers 16b remaining on the inverter 60 are rotated about the vertical rotation axis at the same time.
그러므로, 웨이퍼(16a,16b)의 전후면이 바뀐 통과웨이퍼(16b)들의 사이로 상기 웨이퍼파지장치(18)가 상기 파지웨이퍼(16a)를 내려놓으면 상기 웨이퍼(16a,16b)의 전면과 전면이 마주보게 되고, 다수개의 웨이퍼(16a,16b)를 동시에 면대면을 정렬시킬 수 있게 된다.Therefore, when the wafer holding device 18 lowers the holding wafer 16a between the passing wafers 16b in which the front and rear surfaces of the wafers 16a and 16b are changed, the front and front surfaces of the wafers 16a and 16b face each other. As a result, a plurality of wafers 16a and 16b can be aligned at the same time.
또한, 상기 반전모터(62)는, 상기 웨이퍼(16a,16b)의 전후방향이 바뀌도록 상기 웨이퍼(16a,16b)를 수직회전축 중심으로 180도 회전시키도록 상기 수직회전축에 수직으로 연결되어 상기 반전대(60)에 회전동력을 공급한다.In addition, the inversion motor 62 is vertically connected to the vertical axis of rotation to rotate the wafer (16a, 16b) 180 degrees around the vertical axis of rotation so that the front and rear directions of the wafer (16a, 16b) is reversed Supply rotational power to the table (60).
또한, 상기 왕복반전장치(28)의 지지대(44)는, 상기 지지대(44)의 일측에 수평방향으로 왕복대(26)가 고정되고, 상기 지지대(44)는, 상기 카세트테이블(30)에 형성된 관통홀에 관통되며, 다른 일측이 상기 반전모터(62)의 양측면을 고정시킴으로써 상기 반전모터(62) 및 반전대(60)를 상기 왕복대(26)에 고정하는 동시에 상기 왕복반전장치(28)의 지지대(44)에 재안착된 웨이퍼(16a,16b)가 상기 반전장치(20)로 이송되도록 상기 왕복대(26)에 관통하며 상기 테이블(22)에 양측이 고정되고, 직선왕복운동을 하는 왕복실린더(24)를 설치하여 상기 왕복실린더(24)의 피스톤의 힘으로 왕복구동되게 된다.In addition, the support 44 of the reciprocating reverse device 28, the carriage 26 is fixed in the horizontal direction on one side of the support 44, the support 44 is attached to the cassette table 30 It is penetrated through the formed through hole, the other side is fixed to both sides of the inverting motor 62 to fix the inverting motor 62 and the inverting table 60 to the carriage 26 and the reciprocating reverse device 28 Wafers 16a and 16b re-seated on the support 44 of the slit penetrate the carriage 26 to be transferred to the reversing apparatus 20, and both sides are fixed to the table 22, and the linear reciprocating motion is performed. The reciprocating cylinder 24 is installed to be reciprocated by the force of the piston of the reciprocating cylinder 24.
그러므로, 상기 반전대(60)에서 각각 상기 웨이퍼(16a,16b)의 면대면 정렬을 마친 웨이퍼(16a,16b)들을 통합하여 이를 이송장치가 파지하거나 또는 보트에 적재한 후 다음 공정인 세정공정으로 이송되는 연속공정이 가능하다.Therefore, after integrating the wafers 16a and 16b which have finished the face-to-face alignment of the wafers 16a and 16b in the inverting table 60, the conveying apparatus is held or loaded into a boat, and then the cleaning process is performed. Continuous process of transfer is possible.
따라서, 본 발명의 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템(10)의 동작을 설명하면, 상기 카세트엘리베이터(32)가 하강하며 상기 카세트(12)에 적재된 웨이퍼(16a,16b)를 상기 반전대(60) 및 상기 반전대(60)에 안착시키고, 상기 카세트(12)를 일정 높이 이하로 하강시키면 상기 반전대(60) 상부에서 위치해 있던 상기 파지대(50)가 하강하고, 반전이 불필요한 특정열의 파지웨이퍼(16a)들을 파지한 후 일정 높이 이상으로 승강하여 대기하게 된다.Therefore, the operation of the semiconductor wafer surface-to-face alignment system 10 of the present invention will be described. The cassette elevator 32 is lowered and the wafers 16a and 16b loaded on the cassette 12 are reversed. And when seated on the inversion table 60, the cassette 12 is lowered to a predetermined height or less, the gripping table 50 located on the top of the inversion table 60 is lowered, the gripper of a particular row that does not need inversion After grasping the (16a), they are raised and waited above a certain height.
상기 파지대(50)가 승강되면 상기 반전장치(20) 및 상기 왕복반전장치(28)의 상기 반전모터(62)가 상기 2개의 반전대(60)에 잔류하는 반전이 필요한 통과웨이퍼(16b)들을 수직회전축을 중심으로 180도 회전시켜서 반전시키게 되고, 상기 통과웨이퍼(16b)들의 반전이 완전하게 끝나면 상기 파지웨이퍼(16a)들을 파지하고 대기하고 있던 파지대(50)가 하강하여 상기 파지웨이퍼(16a)들을 상기 반전된 웨이퍼(16a,16b)들 사이에 재안착시키게 된다.When the gripper 50 is raised and lowered, a pass wafer 16b requiring inversion that the inverting motor 62 of the inverting device 20 and the reciprocating inverting device 28 remains in the two inverting bands 60 is performed. And rotate them by 180 degrees around the vertical axis of rotation. When the inversion of the passing wafers 16b is completed, the holding wafers 50 holding and holding the holding wafers 16a are lowered to hold the holding wafers ( 16a) are reseated between the inverted wafers 16a and 16b.
상기 파지웨이퍼(16a)들을 상기 반전된 웨이퍼(16a,16b)들 사이에 안착시킨 후 상기 왕복반전장치(28)의 반전대(60)에 면대면이 정렬된 웨이퍼(16a,16b)가 상기 실린더(58)와 연결되어 왕복운동을 하는 왕복대(26)에 의해 상기 반전장치(20)의 반전대(60)에 근접하여 다음 공정으로 운반하기에 용이하도록 준비된다.After the grip wafers 16a are seated between the inverted wafers 16a and 16b, the wafers 16a and 16b whose face-to-face are aligned with the inverting band 60 of the reciprocating inversion device 28 are placed in the cylinder. It is prepared to be easy to transport to the next process in close proximity to the inverting table 60 of the inverting device 20 by a reciprocating table 26 which is connected to 58 to reciprocate.
그러므로, 본 발명의 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스테 및 이를 이용한 웨이퍼 정렬방법에 의하면 상기 카세트(12)가 상기 카세트안착장치(14)에 안착되어 하강하는 높이와, 상기 파지웨이퍼(16a)가 상기 웨이퍼파지장치(18)에 의해 파지되어 승강하는 높이만큼의 상하이송공간만이 필요하기 때문에 상하작업공간을 축소시키게 하고, 상기 면대면이 정렬이 필요한 웨이퍼들을 여러부분으로 나누어서 반전시킴으로써 회전공간의 폭을 그 만큼 축소시 된다.Therefore, according to the semiconductor wafer face-to-face alignment system of the present invention and the wafer alignment method using the same, the height at which the cassette 12 rests on the cassette seating device 14 and descends, and the grip wafer 16a is the wafer Since only the shanghai transport space that is held and lifted by the holding device 18 is needed, the upper and lower work spaces are reduced, and the width of the rotation space is reduced by dividing the wafers that need to be aligned in several parts. It is reduced by that amount.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 면대면 정렬시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 정렬방법에 의하면, 이웃하는 웨이퍼의 전면을 상호 마주보면 면대면 정렬함으로써 웨이퍼 배면에 묻은 오염원이 웨이퍼 전면을 오염시키는 것을 방지하여 세정작업에 따른 효율을 높고, 세정에 소요되는 시간을 단축되며, 정렬에 따른 작업 공간이 축소할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the semiconductor wafer face-to-face alignment system and the wafer alignment method using the same according to the present invention, the face-to-face alignment of the neighboring wafers face each other to prevent contamination of the wafer surface from contaminating the wafer surface. High efficiency according to the cleaning operation, shortening the time required for cleaning, there is an effect that can reduce the work space due to the alignment.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상기 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described above only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims.
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