KR20010001893U - 반도체 소자 제조 공정용 트랙 장비의 웨이퍼 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 소자 제조 공정용 트랙 장비의 웨이퍼 지지장치에 관한 것으로서, 웨이퍼가 웨이퍼 플레이트에 안착되는 과정에서 상기 웨이퍼의 위치가 정확히 이루어지지 않더라도 자동적으로 정확한 위치에 정렬될 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 고안은 웨이퍼(1)가 안착되는 원통형의 웨이퍼 플레이트(100)와, 상기 웨이퍼 플레이트의 상면 외곽측을 따라 돌출 형성되어 그 상면에 웨이퍼가 안착됨과 함께 상기 안착되는 웨이퍼와 웨이퍼 플레이트 표면간의 설정 간격을 유지하는 다수의 스페이서(200)와, 상기 웨이퍼 플레이트의 중앙부에 상, 하 선택적인 이동이 가능하도록 설치되어 웨이퍼를 선택적으로 이동시키는 이송핀(400)을 구비한 것에 있어서, 상기 각 스페이서의 측부인 웨이퍼 플레이트(100)의 상면 외곽 측에 그 둘레면측을 향하도록 가이드홈(110)을 각각 형성하고, 상기 각 가이드홈에는 그 저부가 가이드홈 내에 삽입되어 지지된 상태로써 상기 가이드홈 내부를 이동할 수 있도록 이동스토퍼(300)를 각각 설치하며, 상기 각 이동스토퍼에는 각 이동스토퍼가 가이드홈 내부를 선택적으로 이동할 수 있도록 이동력을 제공하는 스토퍼 이동수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 공정용 트랙 장비의 웨이퍼 지지장치가 제공된다.

Description

반도체 소자 제조 공정용 트랙 장비의 웨이퍼 지지장치{device for guiding of wafer in semiconductor track mechanism}

본 고안은 반도체 제조 공정용 장비에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 반도체 트랙장비를 구성하는 웨이퍼 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로 포토 공정은 감광제 도포 공정과, 노광 공정 및 현상 공정으로 진행된다.

이와 같은 포토 공정을 수행하기 위한 장비가 트랙(track) 장비이며, 이러한 트랙 장비는 크게 캐리어(carrier)에 수납된 웨이퍼를 순차적으로 스핀 유니트(spin unit)로 공급하는 센드 유니트(send unit)와, 감광제 또는 현상액을 웨이퍼에 도포한 후 스핀척을 회전시켜 감광제 도포 및 현상 공정을 행하는 스핀 유니트와, 상기 스핀 유니트에서 감광제 도포 및 현상 공정이 완료되어 반송된 웨이퍼에 대한 연화(또는 경화) 굽기 작업을 행하는 베이크 유니트(bake unit)와, 상기 베이크 유니트에서 베이킹(baking)된 후 반송된 웨이퍼를 리시브 캐리어(receive carrier)에 수납시키는 리시브 유니트(receive unit) 등으로 나눌 수 있다.

상기와 같은 각 유니트에서 수행되는 각 공정에서는 항상 웨이퍼가 안정된 상태로 지지되어 있어야만 한다.

이에 따라 각 공정에서는 웨이퍼를 지지하는 지지장치가 각각 구비되어 있는데, 이 중 베이크 유니트를 수행하기 위해 웨이퍼를 지지하는 지지장치에 관해 도시한 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 후술하는 바와 같다.

우선, 상기 웨이퍼 지지장치는 크게 원통형의 웨이퍼 플레이트(10)와, 상기 웨이퍼 플레이트의 상면 외곽측을 따라 전체적으로 원형을 이루도록 돌출 형성되어 웨이퍼(1)가 얹히게 됨과 함께 상기 얹혀지는 웨이퍼와 웨이퍼 플레이트(10) 간에 설정 간격을 유지하는 다수의 스페이서(20)와, 상기 각 스페이스의 상면에 돌출 형성된 상태로써 각 스페이서(20)에 얹히게 되는 웨이퍼(1)의 둘레에 접촉되어 공정이 진행되는 과정 중 상기 웨이퍼의 유동을 방지하는 스토퍼(30)와, 상기 웨이퍼 플레이트의 중앙부에 상, 하 선택적인 이동이 가능하도록 설치되어 웨이퍼를 선택적으로 상, 하 이동시키는 이송핀(40)으로 구성된다.

이 때, 상기 이송핀은 마이콤(도시는 생략함)의 제어를 받아 상향 이동하였을 경우 스토퍼(30)의 높이보다 더욱 높이 상승할 수 있도록 구성됨과 함께 하향 이동하였을 경우 스페이서(20)의 높이보다 더욱 낮게 하강할 수 있도록 구성된다.

이와 같이 구성된 웨이퍼 지지장치의 작용을 도시한 도 2a, 2b를 참조로 하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 별도의 이송장치 즉, 이송암(transfer arm)(도시는 생략함)에 의해 웨이퍼(1)가 웨이퍼 지지장치를 구성하는 웨이퍼 플레이트(10)의 상부로 이송된 후 상기 웨이퍼는 웨이퍼 플레이트(10)의 상면으로 점차 하강하게 된다.

이 때, 웨이퍼 플레이트(10)의 상면에는 다수의 이송핀(40)이 상향 이동된 상태로써 상기 웨이퍼 플레이트의 상면에 돌출 형성된 각 스토퍼(30)의 상면보다 더 높이 위치되어 있음에 따라 상기 웨이퍼 플레이트의 상부로부터 하강하는 웨이퍼(10)는 상기 각 이송핀의 상면에 얹히게 된다.

이와 같은 상태를 도시하지 않은 별도의 센서가 감지하게 되면 이를 마이콤으로 보내게 되고, 이 신호를 받은 마이콤은 각 이송핀(40)의 구동을 제어하여 하향 이동시키게 된다.

이에 따라 웨이퍼(10)는 상기 각 이송핀에 얹혀진 상태로써 점차 하향 이송된다.

이러한 과정 중 각 이송핀(40)의 상면 높이가 웨이퍼 플레이트(10)의 상면에 형성된 각 스페이서(20)의 높이보다 더 낮게 되면 결국, 웨이퍼(1)의 저면이 상기 각 스페이스의 상면에 닿게 되어 안착된 상태를 유지하게 된다.

이 때, 각 스토퍼(30)의 상면 끝단 내측은 경사를 이루는 경사면(31)이 형성되어 있음에 따라 상기 웨이퍼가 하향 이송되는 도중 웨이퍼 플레이트(10)에 돌출 형성된 각 스토퍼(30)의 경사면(31)에 안내되어 정확한 위치로 정렬됨이 가능하다.

상기에서 각 스페이스(20)는 웨이퍼(1)의 저면이 웨이퍼 플레이트(10)의 상면과 직접 맞닿음을 방지하여 상기 웨이퍼 저면의 오염됨을 방지하는 역할을 행하게 된다.

또한, 상기에서 각 스토퍼(30)는 각 스페이스(20)에 안착된 웨이퍼(1)의 둘레면을 감싸도록 이루어지게 되어 공정 중 상기 웨이퍼의 유동을 방지하게 된다.

이와 같이 웨이퍼 플레이트(10)의 상면에 웨이퍼(1)가 정확히 안착된 상태에서 상기 웨이퍼의 베이킹 공정이 수행되고, 이렇게 수행된 공정이 완료되면 전술한 각 과정이 역으로 수행되면서 웨이퍼의 배출이 이루어진다.

즉, 웨이퍼 플레이트(10)에 설치된 각 이송핀(40)이 마이콤(미도시)의 제어를 받아 점차적으로 상향 이동하면서 베이킹 공정이 완료된 웨이퍼(1)를 상부로 이송시킨다.

이후, 상기 각 이송핀의 상면이 웨이퍼 플레이트(10)에 형성된 각 스토퍼(30)의 높이보다 더욱 높은 위치에 도달하게 되면 상기 각 이송핀은 마이콤의 제어를 받아 정지하게 되며, 계속해서 이송암(도시는 생략함)에 의해 상기 각 이송핀에 얹혀진 웨이퍼(1)는 다음 공정으로 이송되는 것이다.

하지만, 전술한 바와 같은 일반적인 구조 즉, 웨이퍼의 둘레를 지지하는 각 스토퍼가 항상 고정된 상태를 이루고 있음에 따라 후술하는 바와 같은 각종 문제점을 유발하게 된다.

첫째, 이송암에 의해 이송된 웨이퍼가 웨이퍼 플레이트에 구비된 각 스페이스에 안착되는 과정에서 스토퍼의 상면이 경사지게 형성되어 있음에 따라 상기 웨이퍼의 위치 틀어짐에 따른 자동 정렬(alignment)이 상기 경사면에 의해 수행될 수 있도록 구성되어 있으나 그 대응범위가 좁아(대략 5㎜ 이하) 웨이퍼의 위치 틀어짐 거리가 상기 대응범위를 벗어날 경우 즉, 5㎜ 이상이 될 경우에는 자동 정렬이 수행될 수 없는 문제점이 있다.

이는, 웨이퍼의 베이킹이 원활히 수행될 수 없음에 따라 많은 불량을 유발하게 되고 이로 인해 웨이퍼의 수율이 저하되는 문제점을 발생하게 된다.

둘째, 일반적으로 웨이퍼의 직경이 모두 동일하지 않음에 따라 각 직경을 가지는 웨이퍼에 모두 적용되기란 힘들어, 결국, 웨이퍼 지지장치를 각 웨이퍼의 직경에 따라 각각 구비하여야 할 뿐만 아니라 각각의 웨이퍼에 따른 각각의 웨이퍼 지지장치를 구성하는데 많은 시간이 소모되어 작업효율의 저하를 유발하게된 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 웨이퍼가 웨이퍼 플레이트에 안착되는 과정에서 상기 웨이퍼의 위치가 정확히 이루어지지 않더라도 자동적으로 정확한 위치에 정렬될 수 있도록 하여 원활한 공정의 수행이 진행 될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면 웨이퍼가 안착되는 원통형의 웨이퍼 플레이트와, 상기 웨이퍼 플레이트의 상면 외곽측을 따라 돌출 형성되어 그 상면에 웨이퍼가 안착됨과 함께 상기 안착되는 웨이퍼와 웨이퍼 플레이트 표면 간의 설정 간격을 유지하는 다수의 스페이서와, 상기 웨이퍼 플레이트의 중앙부에 상, 하 선택적인 이동이 가능하도록 설치되어 웨이퍼를 선택적으로 이동시키는 이송핀을 구비한 것에 있어서, 상기 각 스페이서의 측부인 웨이퍼 플레이트의 상면 외곽측에 그 둘레면측을 향하도록 가이드홈을 각각 형성하고, 상기 각 가이드홈에는 그 저부가 가이드홈 내에 삽입되어 지지된 상태로써 상기 가이드홈 내부를 이동할 수 있도록 이동스토퍼를 각각 설치하며, 상기 각 이동스토퍼에는 각 이동스토퍼가 가이드홈 내부를 선택적으로 이동할 수 있도록 이동력을 제공하는 스토퍼 이동수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 공정용 트랙 장비의 웨이퍼 지지장치가 제공된다.

도 1 은 종래 웨이퍼 지지장치를 평면에서 본 상태도

도 2a, 2b 는 종래 웨이퍼 지지장치에 의해 웨이퍼가 지지되는 과정을 나타낸 종단면도

도 3 은 본 고안에 따른 웨이퍼 지지장치를 평면에서 본 상태도

도 4a, 4b, 4c 는 본고안에 따른 웨이퍼 지지장치에 의해 웨이퍼가 지지되는 과정을 나타낸 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 웨이퍼 플레이트 110. 가이드홈

200. 스페이서 300. 이동스토퍼

400. 이송핀 500. 공기제어밸브

510. 로드

이하, 본 고안의 일 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 4c를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시한 도 3 은 본 고안에 따른 웨이퍼 지지장치를 평면에서 본 상태도이고, 도 4a, 4b, 4c 는 본고안에 따른 웨이퍼 지지장치에 의해 웨이퍼가 지지되는 과정을 나타낸 종단면도로서, 본 고안은 각 스페이서(200)의 측부인 웨이퍼 플레이트(100)의 상면 외곽측에 그 둘레면측을 향하도록 가이드홈(110)을 각각 형성하고, 상기 각 가이드홈에는 그 저부가 가이드홈(110) 내에 삽입되어 지지된 상태로써 상기 가이드홈 내부를 이동할 수 있도록 이동스토퍼(300)를 각각 설치하며, 상기 각 이동스토퍼에는 각 이동스토퍼(300)가 가이드홈(110) 내부를 선택적으로 이동할 수 있도록 이동력을 제공하는 스토퍼 이동수단을 구비하여서 된 것이다.

상기에서 각 스페이서(200)는 종래 스토퍼와 일체로 이루어진 형태가 아닌 웨이퍼 플레이트의 상면에 별도로 구비하게 되는데, 이는 본 고안에 따른 이동스토퍼가 원활한 이동이 가능하도록 하기 위함이다.

또한, 상기 스토퍼 이동수단은 그 일단이 이동스토퍼(300)에 연결된 상태로써 전, 후 선택적인 이동을 행하도록 로드(510)가 구비된 공기제어밸브(500)로써 구성하는데, 굳이 이와 같은 공기제어밸브가 아니더라도 상관은 없다.

즉, 전자기력을 이용한 솔레노이드밸브로 구성함으로써 각 이동스토퍼(300)에 연결된 로드(510)를 선택적으로 이동시킬 수 있도록 하거나 혹은 또 다른 구조로써 전술한 바와 같이 로드를 선택적으로 이동시킬 수 있도록 할 수 있는 것으로써 이는, 당 분야에 종사하는 사람이라면 누구든 쉽게 응용 가능하다.

또한, 상기에서 각 이동스토퍼(300)는 그 각각이 선택적으로 가이드홈(110)을 따라 이동할 수 있도록 구성할 수도 있으나 바람직하기로는 상기 각 이동스토퍼 전체가 동시에 연동된 상태로써 각 가이드홈(110)을 따라 이동할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

이는, 각 이동스토퍼(300)가 동시에 동일한 거리만큼 이동하여야만 웨이퍼 플레이트(100)의 상단인 각 이송핀(400)의 상면에 안착된 웨이퍼(1)가 정확한 공정위치에 정렬될 수 있음이 유리하기 때문이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 작용을 도시한 도 4a, 4b, 4c를 참고로 하여 보다 구체적으로 설명하면 후술하는 바와 같다.

우선, 도 4a와 같이 이송암(도시는 생략함)에 의해 웨이퍼(1)가 웨이퍼 지지장치로 이송된 후 웨이퍼 플레이트(100)의 상부 측으로 돌출 이동된 각 이송핀(400)의 상면에 얹혀지게 된다.

이와 같이 각 이송핀(400)의 상면에 웨이퍼(1)가 얹혀지게 되면 이를 파악한 마이콤(미도시)의 제어에 의해 상기 각 이송핀은 점차 하향 이동하게 된다.

이에 따라 웨이퍼(1)는 상기 각 이송핀에 안착된 상태로써 점차 하향 이송되며, 이러한 과정 중 도시한 도 4b와 같이 각 이송핀(400)의 상면 높이가 웨이퍼 플레이트(100)의 상면에 형성된 각 스페이서(200)의 상면 높이보다 더 낮아지게 되면 결국, 웨이퍼(1)의 저면이 상기 각 스페이스의 상면에 닿게 되어 안착된 상태를 유지하게 된다.

이 때, 상기 웨이퍼 플레이트에 이동 가능하게 장착된 이동스토퍼(300)는 가이드홈(110) 내부의 상기 웨이퍼 플레이트의 외곽측으로 최대한 이동된 상태를 이루고 있음에 따라 상기 이동스토퍼에 의한 웨이퍼(1)의 하강에 따른 간섭은 이루어지지 않게 됨이 가능하다.

이렇게 하여 웨이퍼 플레이트(100)의 상면에 구비된 각 스페이스(200)에 웨이퍼가 안착되면 마이콤의 제어에 의해 공기제어밸브(500)가 작동하여 도시한 도 4c와 같이 로드(510)를 상기 웨이퍼 플레이트의 상면에 형성된 각 가이드홈(110) 내부를 따라 상기 웨이퍼 플레이트의 내측 방향으로 이동시키게 된다.

이에 따라 상기 로드의 일단에 연결된 각 이동스토퍼(300) 역시 상기 가이드홈에 지지된 상태로써 웨이퍼 플레이트(100)의 내부측으로 이동하게 되면서 상기 웨이퍼 플레이트의 각 스페이서(200) 상면에 안착되어 있는 웨이퍼(10)를 정확한 공정 위치에 정렬시키게 된다.

이는, 각 이송핀(400)에 안착된 웨이퍼(1)가 어느 한 측으로 위치를 벗어나 있는 상태를 이루고 있다고 가정할 경우 상기 각 이동스토퍼가 동시에 웨이퍼 플레이트(100)의 내측으로 이동되는 과정에서 각 이동스토퍼(300) 중 어느 하나의 이동스토퍼와 상기 웨이퍼의 둘레면 일측이 서로 접촉되는 시점에서부터 상기 웨이퍼는 계속되는 이동스토퍼(300)의 이동에 의해 점차 웨이퍼 플레이트의 내측인 중앙부분으로 정렬됨이 가능하다.

이렇게 하여 웨이퍼(1)의 정렬이 완료되면 마이콤의 또 다른 제어에 의해 웨이퍼의 베이킹 공정이 수행되고, 이러한 베이킹 공정의 완료후 기 전술한 바와 같은 각 과정이 역으로 수행되면서 웨이퍼(1)의 배출이 이루어진다.

즉, 공기제어밸브(500)의 제어에 의해 로드(510)가 웨이퍼 플레이트(100)의 외곽측으로 이동함과 동시에 상기 로드에 연결된 각 이동스토퍼(300) 역시 상기 로드와 함께 이동하면서 웨이퍼(1)의 지지를 해제하게 된다.

이후, 각 이송핀(400)의 상승에 의해 웨이퍼(1)가 상승하게 되면 도시하지 않은 별도의 이송암에 의해 상기 각 이송핀에 얹혀진 웨이퍼는 다음 공정으로 이송됨과 동시에 베이킹 공정을 수행하기 위한 또 다른 웨이퍼가 이송되어 상기 각 이송핀에 얹혀짐으로써 계속적인 공정의 진행이 이루어지게 된다.

한편, 본 고안에 따른 구조를 적용할 경우 웨이퍼의 직경에 관계없이 얼마든지 다양한 직경을 가진 웨이퍼라 할지라도 각 이동스토퍼의 이동거리를 적절히 제어할 수 있다면 원활한 공정 진행을 위한 웨이퍼의 지지가 가능함은 쉽게 이해할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 웨이퍼 지지장치를 구성하는 웨이퍼 플레이트 상에 웨이퍼의 유동을 방지하기 위한 각 스토퍼를 상기 웨이퍼 플레이트의 내측 혹은 외측으로 선택적인 이동이 가능하도록 구성함으로써, 상기 각 스토퍼의 이동 범위 만큼 웨이퍼의 위치가 벗어난다 하더라도 공정시에는 정확한 위치정렬이 가능하게 되어 웨이퍼의 수율을 향상시키게 된 효과가 있다.

또한, 본 고안은 다양한 웨이퍼의 종류를 모두 만족할 수 있는 구조를 이루게 됨에 따라 작업효율이 상승되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 웨이퍼가 안착되는 원통형의 웨이퍼 플레이트와, 상기 웨이퍼 플레이트의 상면 외곽측을 따라 돌출 형성되어 그 상면에 웨이퍼가 안착됨과 함께 상기 안착되는 웨이퍼와 웨이퍼 플레이트 표면 간의 설정 간격을 유지하는 다수의 스페이서와, 상기 웨이퍼 플레이트의 중앙부에 상, 하 선택적인 이동이 가능하도록 설치되어 웨이퍼를 선택적으로 이동시키는 이송핀을 구비한 것에 있어서,

   상기 각 스페이서의 측부인 웨이퍼 플레이트의 상면 외곽측에 그 둘레면측을 향하도록 가이드홈을 각각 형성하고, 상기 각 가이드홈에는 그 저부가 가이드홈 내에 삽입되어 지지된 상태로써 상기 가이드홈 내부를 이동할 수 있도록 이동스토퍼를 각각 설치하며, 상기 각 이동스토퍼에는 각 이동스토퍼가 가이드홈 내부를 선택적으로 이동할 수 있도록 이동력을 제공하는 스토퍼 이동수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 공정용 트랙 장비의 웨이퍼 지지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   스토퍼 이동수단은 그 일단이 이동스토퍼에 연결된 상태로써 전, 후 선택적인 이동을 행하도록 로드가 구비된 공기제어밸브임을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 공정용 트랙 장비의 웨이퍼 지지장치.