KR200153298Y1

KR200153298Y1 - Alignment apparatus of wafer

Info

Publication number: KR200153298Y1
Application number: KR2019960036026U
Authority: KR
Inventors: 신기조; 이광준; 이유영
Original assignee: 김영환; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR19980022663U

Abstract

본 고안은 카셋트 내에 수용되어 있는 다수의 웨이퍼를 그 회전방향과 회전시간을 서로 달리하는 2개의 롤러를 이용하여 정렬시킬수 있는 웨이퍼 정렬장치를 개시한다.The present invention discloses a wafer alignment device capable of aligning a plurality of wafers contained in a cassette using two rollers having different rotation directions and rotation times.

카셋트 내에 수용되어 있는 각 웨이퍼의 원주면과 접촉하는 제1 및 제2롤러와 각 롤러를 구동하는 제1 및 제2구동부를 구비하되, 어느 한 구동부가 구동할 때 또다른 구동부는 구동되지 않으며 각 롤러의 그 회전방향은 상호 반대방향으로 설정되어 있다.First and second rollers in contact with the circumferential surface of each wafer housed in the cassette, and first and second driving parts for driving each roller, wherein when one driving part is driven, another driving part is not driven and The rotational direction of the rollers is set in opposite directions to each other.

Description

Wafer Aligner

본 고안은 웨이퍼 정렬장치에 관한 것으로서, 특히 2개의 롤러를 상호 반대방향으로 회전시켜 카셋트 내부에 수용된 다수의 웨이퍼를 일정한 상태로 정렬할수 있는 웨이퍼 정렬장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer aligning apparatus, and more particularly, to a wafer aligning apparatus capable of aligning a plurality of wafers contained in a cassette in a constant state by rotating two rollers in opposite directions.

반도체 소자의 제조공정에서 공정대상물인 웨이퍼는 어느 한 공정이 종료된 후 카셋트(cassette)내에 수용된 상태에서 또다른 공정위치로 이송되어진다. 웨이퍼를 공정위치로 이송시키기 전에 공정장비내로의 정확한 로딩(loading)을 위하여 각 웨이퍼를 일정한 상태로 정렬하게 된다. 이때 다수의 웨이퍼는 카셋트에 수용된 상태에서 정렬되며 각 웨이퍼의 일측에 형성된 평면부(flat zone)가 웨이퍼 정렬의 기준점으로 이용된다. 즉, 카셋트 내에 수용된 각 웨이퍼의 평면부가 카셋트의 하단에 위치하게 되면 모든 웨이퍼가 일정한 위치로 정렬되었음을 의미하게 되며, 이 상태에서 웨이퍼 이송장치에 의하여 각 웨이퍼는 공정장비내로 로딩된다.In the process of manufacturing a semiconductor device, a wafer, which is an object to be processed, is transferred to another process position after being accommodated in a cassette after one process is completed. Prior to transporting the wafer to the process location, each wafer is aligned in a constant state for accurate loading into the processing equipment. At this time, a plurality of wafers are aligned in a cassette, and a flat zone formed on one side of each wafer is used as a reference point for wafer alignment. That is, when the planar portion of each wafer accommodated in the cassette is located at the bottom of the cassette, it means that all the wafers are aligned at a predetermined position. In this state, each wafer is loaded into the process equipment by the wafer transfer device.

첨부된 도면을 참고하여 웨이퍼 정렬장치의 구성 및 기능을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings and the configuration and function of the wafer alignment device in more detail as follows.

제1도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치의 개략적인 구성도로서, 웨이퍼 정렬장치(1)를 구성하는 프레임(2)의 상단에는 다수의 웨이퍼(W)가 각각 수용되어 있는 다수의 카셋트(3:제1도에는 3개의 카셋트가 도시됨)가 로딩되며 각 카셋트(3)하부에는 각 카셋트(3)내에 수용된 다수의 웨이퍼(W)를 정렬시키기 위한 구동부(4)가 각각 설치되어 있다.(각 구동부의 구성 및 기능은 일반적인 사항이므로 도면에 상세히 도시되지 않았으며 이에 대한 설명 역시 생략하기로 한다.)FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a general wafer aligning apparatus, and includes a plurality of cassettes 3 each having a plurality of wafers W disposed on an upper end of a frame 2 constituting the wafer aligning apparatus 1. There are three cassettes shown therein, and under each cassette 3, a driver 4 for aligning a plurality of wafers W accommodated in each cassette 3 is provided. And functions are not shown in the drawings because they are general matters, and a description thereof will be omitted.)

제1도에 도시된 바와 같이 각 카셋트(3)의 하부면은 절개된 상태로서 각 웨이퍼(W)의 하단 일부가 외부로 노출되어 지며, 각 카셋트(3)의 하부에는 각 구동부(4)에 의하여 회전하는 롤러(도시되지 않음)가 위치하게 된다.As shown in FIG. 1, the lower surface of each cassette 3 is in a cut state and a portion of the lower end of each wafer W is exposed to the outside, and a lower portion of each cassette 3 is provided at each driving unit 4. Thereby rotating a roller (not shown).

제2(a)도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치(1)중 롤러부의 한 예를 도시한 개략적인 정면도로서, 상술한 구동부(4)에 의해서 회전하는 롤러(5)와 카셋트(3)내에 수용된 다수의 웨이퍼(W : 도면에서는 하나의 웨이퍼만이 도시됨)의 관계를 도시하고 있다.FIG. 2 (a) is a schematic front view showing an example of the roller portion of the general wafer aligning apparatus 1, and includes a plurality of wafers accommodated in the roller 5 and the cassette 3 which are rotated by the driving portion 4 described above. (W: only one wafer is shown in the figure).

롤러(5)의 일측에는 블록(6)이 고정되어 있으며, 롤러(5)와 블록(6)의 표면에는 카셋트내에 수용된 각 웨이퍼(W)의 외주면과 접촉하고 있다. 여기서 롤러(5)와 블록(6)은 일정한 길이를 가지고 있어 그 표면에 카셋트(3)내에 수용된 모든 웨이퍼(W)가 접촉하게 된다. 롤러(5)가 회전함에 따라 각 웨이퍼(W) 역시 롤러(5)표면과의 마찰력으로 인하여 회전하게 되며, 각 웨이퍼(W)의 회전이 진행됨에 따라 웨이퍼(W)의 평면부(f)가 롤러(5)와 블록(6)의 표면에 접촉하게 된다. (제2(a)도의 a 상태)이후 롤러(5) 및 웨이퍼(W)의 계속적인 회전에 의하여 웨이퍼(W)의 평면부(f)는 롤러(5) 표면에서 이탈됨과 아울러 원형 외주면(r)이 블록(6)표면에 접촉하게 된다. 이와 동시에 롤러(5)의 표면과 웨이퍼(W)의 외주면간에는 미세한 간격이 형성(이때 웨이퍼는 블록과 카셋트의 내벽에 의하여 지지됨)됨으로서 롤러(5)의 회전력이 웨이퍼(W)에 전달되지 않게 되며, 따라서 웨이퍼(W)의 회전이 정지됨으로서 정렬이 이루어진다.(제2(a)도의 b상태). 그러나 제2(a)의 a상태에서 평면부(f)와 접촉하는 블록(6)이 웨이퍼(W)의 회전을 억제하는 경우도 발생되어 일부의 웨이퍼는 롤러(5)가 계속 회전하는 상태에서는 제2(a)도의 a상태를 유지하게 되며, 따라서는 양호하게 정렬된 웨이퍼와 A각도 만큼의 정렬오차를 갖게된다.The block 6 is fixed to one side of the roller 5, and the surfaces of the roller 5 and the block 6 are in contact with the outer circumferential surface of each wafer W accommodated in the cassette. Here, the roller 5 and the block 6 have a certain length so that all the wafers W contained in the cassette 3 come into contact with the surface thereof. As the roller 5 rotates, each wafer W also rotates due to friction with the surface of the roller 5, and as the rotation of each wafer W proceeds, the flat portion f of the wafer W It comes into contact with the surface of the roller 5 and the block 6. (A state in FIG. 2 (a)) After the roller 5 and the wafer W are continuously rotated, the planar portion f of the wafer W is separated from the surface of the roller 5 and the circular outer peripheral surface r ) Comes into contact with the surface of the block 6. At the same time, a minute gap is formed between the surface of the roller 5 and the outer circumferential surface of the wafer W (the wafer is supported by the inner wall of the block and the cassette) so that the rotational force of the roller 5 is not transmitted to the wafer W. Therefore, alignment is achieved by stopping the rotation of the wafer W (b state in FIG. 2 (a)). However, there is a case where the block 6 in contact with the planar portion f suppresses the rotation of the wafer W in the state a of the second (a), so that some wafers are in a state in which the roller 5 continues to rotate. The state of a of FIG. 2 (a) is maintained, and thus, the alignment error of the A angle is equal to that of the well aligned wafer.

제2(b)도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치중 롤러부의 또다른 예를 도시한 개략적인 정면도로서, 역시 상술한 구동부에 의해서 회전하는 롤러와 카셋트내에 수용된 다수의 웨이퍼(도면에서는 하나의 웨이퍼만이 도시됨)의 관계를 도시하고 있다.FIG. 2 (b) is a schematic front view showing another example of a roller portion of a general wafer aligning apparatus, in which a plurality of wafers accommodated in a roller and a cassette rotating also by the above-described driving portion (only one wafer is shown in the drawing). ) Is shown.

대응하는 구동부의 회전력을 전달받는 제1도 및 제2롤러(11 및 12)의 외측에는 제1 및 제2 샤프트(21 및 22)가 고정, 설치되어 있으며, 따라서 카셋트내에 수용된 모든 웨이퍼(W)의 원형외주면(r)은 각 롤러(11 및 21) 및 샤프트(21 및 22)의 표면과 접촉하게 된다. 여기서 각 롤러(11 및 21)와 샤프트(21 및 22)는 일정한 길이를 가지고 있어 그 표면에 카셋트내에 수용된 모든 웨이퍼(W)가 접촉하게 됨은 물론이다. 각 롤러(11 및 21)가 회전함에 따라 각 웨이퍼(W)역시 각 롤러(11 및 21)표면과의 마찰력으로 인하여 회전하게 되며, 각 웨이퍼(W)의 회전이 진행됨에 따라 웨이퍼(W)의 평면부(f)가 제1롤러(11)와 제2샤프트(22)의 표면에 접촉하게 된다. 이 경우 제1롤러(11)와 제2샤프트(22)의 표면에 접촉하게 된다. 이 경우 제1롤러(11)의 회전이 계속 진행되더라도 제1샤프트(21)가 웨이퍼(W)의 회전을 억제함으로서 웨이퍼(W)의 정렬이 이루어진다(제2(b)도의 c상태),그러나 카셋트내에 수용된 일부의 웨이퍼(W)는 이와는 반대로 평면부(f)가 제2롤러(12)와 제1샤프트(21)의 표면에 접촉하게 됨으로서 제2롤러(12)의 회전이 계속 진행되더라도 제2샤프트(22)가 웨이퍼의 회전을 억제함으로서 웨이퍼(W)의 회전이 이루어지지 않게 되며(제2(b)도의 d상태), 따라서 정상적으로 정렬된 웨이퍼와는 B각도 만큼의 정렬오차를 갖게된다(이러한 상태는 초기에 각 웨이퍼가 카셋트내에 불규칙하게 수용됨으로서 발생된다.) 또한, 웨이퍼(W)가 그원형 원주면(r)이 각 롤러(11 및 12)표면에 접촉하지 않고 각 샤프트(21 및 22)표면에만 접촉한 상태로 카셋트내에 수용되는 경우에는 각 롤러(11 및 21)의 회전력이 전달되지 않게되어 모든 웨이퍼의 정렬을 기대할수없다.The first and second shafts 21 and 22 are fixed and installed on the outside of the first and second rollers 11 and 12 that receive the rotational force of the corresponding drive unit, and thus all the wafers W accommodated in the cassette. The circular outer circumferential surface r is in contact with the surfaces of the respective rollers 11 and 21 and the shafts 21 and 22. Here, each of the rollers 11 and 21 and the shafts 21 and 22 has a certain length so that all the wafers W contained in the cassette come into contact with the surface thereof. As each roller 11 and 21 rotates, each wafer W also rotates due to friction with the surfaces of the rollers 11 and 21, and as the rotation of each wafer W proceeds, The planar portion f comes into contact with the surfaces of the first roller 11 and the second shaft 22. In this case, the surfaces of the first roller 11 and the second shaft 22 are in contact with each other. In this case, even if the rotation of the first roller 11 continues, the first shaft 21 suppresses the rotation of the wafer W so that the wafer W is aligned (c state in FIG. 2 (b)). Some of the wafers W accommodated in the cassette, on the contrary, the flat portion f comes into contact with the surfaces of the second roller 12 and the first shaft 21 so that the second roller 12 may continue to rotate even if the second roller 12 continues to rotate. Since the two shafts 22 suppress the rotation of the wafer, the rotation of the wafer W is not made (d state in FIG. 2 (b)), and thus, the alignment error of the B shaft is aligned with the normally aligned wafer by the B angle. (This condition is caused by initially receiving each wafer irregularly in the cassette.) In addition, the wafer W has its circular circumferential surface r not contacting the surfaces of the rollers 11 and 12, and the respective shafts 21 And 22) each roller 11 and 21 when it is housed in a cassette in contact with only the surface. Is no rotational force is not transmitted sueopda expect any sort of a wafer.

본 고안은 웨이퍼의 정렬과정에서 발생되는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2개의 롤러를 회전시켜 웨이퍼를 회전시키되 그 회전방향과 회전시간을 서로 달리하여 웨이퍼의 정렬효과를 극대화할수 있는 웨이퍼 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-described problems in the alignment process of the wafer, a wafer alignment device that can maximize the alignment effect of the wafer by rotating the wafer by rotating the two rollers but different rotation direction and rotation time The purpose is to provide.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 고안은 카셋트 내에 수용되어 있는 각 웨이퍼의 원주면과 접촉하는 제1 및 제2롤러와 각 롤러를 구동하는 제1 및 제2구동부를 구비하되, 어느 한 구동부가 구동할 때 또다른 구동부는 구동되지 않으며 각 롤러의 그 회전방향은 상호 반대방향으로 설정되어 있는 것을 그 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is provided with first and second rollers in contact with the circumferential surface of each wafer accommodated in the cassette and first and second driving parts for driving each roller, wherein any one driving part is driven. Another driving unit is not driven when the rotation direction of each roller is characterized in that it is set in the mutually opposite direction.

제1도는 일반적인 웨이퍼의 정렬장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a general wafer alignment apparatus.

제2(a)도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치중 롤러부의 한 예를 도시한 개략적인 정면도.FIG. 2 (a) is a schematic front view showing an example of a roller portion of a general wafer aligning apparatus. FIG.

제2(b)도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치중 롤러부의 또다른 예를 도시한 정면도.FIG. 2 (b) is a front view showing another example of the roller portion in the general wafer aligning apparatus. FIG.

제3도는 본 고안에 따른 롤러부를 도시한 개략적인 정면도.Figure 3 is a schematic front view showing a roller unit according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

3 : 카셋트 4 : 구동부3: cassette 4: driving part

5,11,12 : 롤러 6 : 블록5,11,12: roller 6: block

31 및 32 : 제1 및 제2롤러31 and 32: first and second rollers

이하, 본 고안을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of the present invention will be described in detail.

제3도는 본 고안에 따른 롤러부를 도시한 개략적인 정면도로서, 본 고안에 따른 웨이퍼 정렬장치의 전체적인 구성은 제1도에 도시된 웨이퍼 정렬장치의 구성과 동일하다. 즉, 웨이퍼 정렬장치의 프레임 상단에는 다수의 웨이퍼가 각각 수용되어 있는 다수의 카셋트가 로딩되며 각 카셋트 하부에는 각 카셋트 내에 수용된 다수의 웨이퍼를 정렬시키기 위한 구동부가 각각 설치되어 있다. 각 카셋트의 하부면은 절개된 상태로서 각 웨이퍼의 하단 일부가 외부로 노출되어 지며, 각 카셋트의 하부에는 각 구동부에 의하여 회전하는 롤러가 위치하게 된다.3 is a schematic front view showing a roller unit according to the present invention, and the overall configuration of the wafer alignment device according to the present invention is the same as that of the wafer alignment device shown in FIG. That is, a plurality of cassettes, each containing a plurality of wafers, is loaded at the top of the frame of the wafer alignment device, and a driving unit for aligning the plurality of wafers accommodated in each cassette is provided below each cassette. The lower surface of each cassette is in a cut state so that a portion of the lower end of each wafer is exposed to the outside, and a roller which rotates by each driving unit is positioned at the lower portion of each cassette.

본 고안의 가장 큰 특징은 제3도에 도시된 바와같이 웨이퍼(W)를 회전시키기 위하여 2개의 롤러(31 및 32)를 이용하되, 이 2개의 롤러중 어느 한 롤러(31 또는 32)가 회전할 때 또다른 롤러(32 또는 31)는 정지된 상태를 유지함과 아울러 그 회전방향은 서로 반대방향으로 설정한 것이다.The biggest feature of the present invention is to use two rollers 31 and 32 to rotate the wafer W as shown in FIG. 3, wherein either one of the rollers 31 or 32 rotates. When the rollers 32 or 31 are still in a stopped state, their rotational directions are set in opposite directions.

이러한 구성을 갖는 본 고안을 이용하여 웨이퍼를 정렬시키는 방법을 설명하면 제3도를 통하여 설명하면 다음과 같으며, 편의상 하나의 웨이퍼만을 예를들어 설명한다.A method of aligning wafers using the present invention having such a configuration will be described below with reference to FIG. 3, and for convenience, only one wafer will be described as an example.

다수의 웨이퍼가 불규칙하게 수용된 각 카셋트(제1도의 3)를 프레임(제1도의 2)상에 로딩시킨 후 먼저 제1롤러(31)만을 회전시키기 위하여 이와 연동되는 제1구동부(도시되지 않음)를 작동시킨다. 제1롤러(31)가 회전하면 제1롤러(31)표면과 접촉하는 웨이퍼(제3도의 W1으로서, 제2롤러 표면에는 접촉하지 않은 상태임)은 그 원주면에서의 마찰력에 의하여 그 반대 방향으로 회전하게 된다. 제1롤러(31)의 계속적인 회전에 따라 웨이퍼는 제2롤러(32)와 접촉하게 됨과 아울러 제1롤러(31)표면과 소정간격을 유지하게 되며 따라서 웨이퍼는 제2롤러(32)와 카셋트 내벽에 지지된 상태로 정렬되어진다(W2 상태)A first drive unit (not shown) interlocked with each wafer (3 in FIG. 1) irregularly received with a plurality of wafers onto the frame (2 in FIG. 1) and then firstly rotating the first roller 31 only. Activate When the first roller 31 rotates, the wafer contacting the surface of the first roller 31 (W1 in FIG. 3, but not in contact with the second roller surface) is in the opposite direction due to the frictional force on the circumferential surface thereof. Will rotate. As the first roller 31 is continuously rotated, the wafer comes into contact with the second roller 32 and maintains a predetermined distance from the surface of the first roller 31. Thus, the wafer has a second roller 32 and a cassette. Aligned in the state supported on the inner wall (W2 state)

이후 제1구동부를 정지(제1롤러 역시 정지)시키고 제2구동부를 작동시켜 제2롤러(32)를 제1롤러(31)의 회전방향과 반대방향으로 회전시키면 제2롤러(32)표면과 접촉하는 웨이퍼(제1롤러 표면과 접촉하지 않은 상태임)는 그 원주면에서의 마찰력에 의하여 제2롤러(32)와 반대방향으로 회전하게 된다. 제2롤러(32)표면과 소정간격을 유지하게 되며 따라서 웨이퍼는 계속적인 회전에 따라서 제1롤러(31)의 회전에 의해 정렬된 웨이퍼(W2)와 같은 상태로 정렬된다.Thereafter, when the first driving unit is stopped (the first roller is also stopped) and the second driving unit is operated to rotate the second roller 32 in a direction opposite to the rotational direction of the first roller 31, the surface of the second roller 32 The wafer in contact (not in contact with the first roller surface) is rotated in the opposite direction to the second roller 32 by the frictional force on the circumferential surface thereof. The predetermined distance between the surface of the second roller 32 is maintained so that the wafer is aligned in the same state as the wafer W2 aligned by the rotation of the first roller 31 according to the continuous rotation.

이때, 제2롤러(32)는 제1롤러(31)의 회전방향과 반대방향으로 회전하기 때문에 제2롤러(32)의 회전에 따라 제1롤러(31)에 의하여 회전, 정렬되지 않은 웨이퍼들은 별도로 회전(제1롤러의 회전시 웨이퍼의 회전방향과 반대방향)하게 되며, 최종적으로 제1롤러(31)의 회전에 의해서 정렬된 웨이퍼(W2)와 동일한 상태로의 정렬이 이루어지는 것이다. 한편, 제1롤러(31)를 회전시키는 제1구동부와 제2롤러(32)를 회전시키는 제2구동부는 콘트롤러(도시되지 않음)에 의하여 그 구동조건, 즉 각 구동부의 작동여부 및 작동시간 등을 조절함으로서 어느한 구동부가 작동할 때 또 다른 구동부는 작동하지 않은 상태를 유지하게 되며, 또한 각 웨이퍼가 360도 회전하여 정렬될 때까지 각 구동부를 선택적으로 작동시켜야만 본 고안의 효과를 극대화시킬수 있다.At this time, since the second roller 32 rotates in a direction opposite to the rotation direction of the first roller 31, wafers that are not rotated or aligned by the first roller 31 in accordance with the rotation of the second roller 32 are It is rotated separately (the direction opposite to the rotational direction of the wafer during the rotation of the first roller), and finally aligned in the same state as the wafer W2 aligned by the rotation of the first roller 31. On the other hand, the first driving unit for rotating the first roller 31 and the second driving unit for rotating the second roller 32 are driven by the controller (not shown), that is, whether or not the operation of each drive unit and operating time, etc. By adjusting, the other driving unit is not operated when one driving unit is operated, and each driving unit is selectively operated until each wafer is rotated 360 degrees to maximize the effect of the present invention. .

이상과 같은 본 고안은 2개의 롤러가 선택적으로 회전함과 아울러 각 롤러가 서로 반대방향으로 회전함으로서 카셋트내에 수용되어 있는 모든 웨이퍼가 일정한 상태로 정렬될수 있는 효과를 기대할수 있다.As described above, the present invention can be expected to have an effect that the two rollers are selectively rotated and each roller is rotated in opposite directions so that all the wafers contained in the cassette can be aligned in a constant state.

Claims

A wafer alignment apparatus for rotating and aligning a plurality of wafers accommodated in a cassette in a fixed state, wherein the first and second rollers contacting the circumferential surface of each wafer and the first and second driving portions for driving the rollers Wherein each of the driving unit is a wafer aligning device, characterized in that the other driving unit is not driven when one of the driving unit is driven and the rotation direction of each of the rollers are set in opposite directions to each other.