KR200165743Y1 - 웨이퍼의 플랫존 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 웨이퍼의 플랫존(flat zone) 정렬장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 정렬장치에 θ각 조절 수단을 제공함으로서 정렬장치의 θ각 조절이 용이하도록 한 것이다.

이를 위해, 베이스(1)에 복수개의 나사로 체결된 정반(2)과, 상기 정반 상부에 설치되어 웨이퍼(4)의 플랫존(4a)을 정렬시키는 정렬수단과, 상기 정반(2)에 고정된 상부판(12)과, 상기 상부판에 설치되어 웨이퍼(4)의 플랫존(4a)을 감지하는 감지수단으로 구성된 것에 있어서, 상기 정반(2)의 일측 베이스(1)에 θ각 보정수단을 구비하여 상기 θ각 보정수단의 조작에 의해 정반(2)이 이동됨에 따라 θ각이 보정되도록 하여서 된 것이다.

Description

웨이퍼의 플랫존 정렬장치

본 고안의 웨이퍼의 플랫존(flat zone) 정렬장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 웨이퍼를 정렬시키기 위한 정렬장치의 θ각 조절시 상기 θ각의 조절이 용이하도록 한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이펴의 플랫존을 정렬시키는 장치는 정렬되지 않은 웨이퍼를 상기 웨이퍼의 플랫존 부분을 일치시켜 이를 다음 공정으로 보내기 위해 반도체 산업분야에서 사용하는 장치로서 이와 같은 장치의 구성을 보면 첨부된 도1 내지 도4와 같다.

도1은 정렬장치를 나타낸 사시도이고, 도2는 도1의 평면도이며, 도3은 웨이퍼의 정렬상태를 나타낸 평면도이고, 도4는 도3의 A부를 나타낸 종단면도로서, 베이스(1)의 상부면에는 정반(2)이 복수개의 나사(3)로 체결되어 있고, 상기 정반(2)의 상부에는 웨이퍼(4)를 Y축으로 이동시키기 위한 Y축 이동편(5)이 이동가능하게 설치됨과 함께 상기 Y축 이동편과 축결합된 Y축 모터(6)가 설치되어 있으며, 상기 Y축 이동편(5)의 상부에는 X축으로 이동시키기 위한 X축 이동편(7)이 이동가능하게 설치됨과 함께 X축 이동편과 축결합된 X축 모터(S)가 설치되어 있고, 상기 X축 이동편(7)의 상부에는 θ각 조절을 위한 θ축 모터(9)가 설치되어 있으며, 상기 θ축 모터의 상부에는 웨이퍼(4)를 흡착하기 위한 흡착홀(10a)이 형성된 θ각 조절축(10)이 θ축 모터(9)와 축결합되어 있고, 상기 정반(2)의 상부에는 지지축(11)에 의해 상부판(12)이 지지되어 있으며, 상부판에는 웨이퍼(4) 플랫존(4a)의 왼쪽끝단을 감지하도록 한 레프트(Left) 발광센서(13)와 상기 레프트 발광센서로부터 발광되는 빛을 수광하도록 한 레프트 수광센서(14)가 웨이퍼(4)를 사이에두고 일정거리 이격되도록 각 지지편(15)에 의해 고정되어 있고, 상기 레프트 발광, 수광센서(13)(14)의 타측에는 웨이퍼(4) 플랫존(4a) 오른쪽 끝단을 감지하도록 한 라이트(Right) 발광센서(16)와, 상기 라이트 발광센서로부터 발광되는 빛을 수광하도록 한 라이트 수광센서(17)가 마찬가지로 웨이퍼(4)를 사이에 두고 일정거리 이격되도록 각 지지편(15)에 의해 고정되어 있으며, 상기 각 센서의 타측에는 웨이퍼(4)의 에지(Edge)부(4b)를 감지하도록 한 에지 발광센서(18)와, 상기 에지 발광센서로부터 발광되는 빛을 수광하도록 한 에지 수광센서(19)가 상기 웨이퍼(4)를 사이에 두고 일정거리 이격되도록 각 지지편(15)에 의해 고정되어 있고, 상기 웨이퍼(4)의 상부에는 정렬장치 전체의 θ각을 감지하여 모니터링 하기 위한 포토(Photo)센서(도시는 생략함)가 모니터(도시는 생략함)에 연결되어 있는 구조이다.

따라서 정렬되지 않은 로더부(도시는 생략함)의 웨이퍼(4)를 이송편(도시는 생략함)에 의해 이송하여 θ축 모터(9)의 θ각 조절축(10) 상부면에 안착시킨다.

이와 같은 상태에서 θ각 조절축(10)의 흡착홀(10a)을 통해 웨이퍼(4)를 흡착하여 상기 웨이퍼가 흔들리지 않도록 한 후 상기 웨이퍼(4)를 후공정의 작업시 적당하도록 위치를 조절한 다음 상기 후공정으로 이송시켜야 하는데, 이를 위해서는 먼저 레프트 발광센서(13)와 라이트 발광센서(16) 및 에지 발광센서(18)로부터 빛을 발광하여 이 빛을 상기 각 발광센서와 대향된 위치에 설치된 레프트 수광센서(14)와 라이트 수광센서(17) 및 에지 수광센서(19)에 웨이퍼(4)의 외측 끝단부를 감지하게 한 다음 수광하도록 하면 된다.

한편 상기 레프트 발광센서(13)로부터 발광된 빛이 웨이퍼(4) 플랫존(4a)의 왼쪽 끝단을 감지한 다음 레프트 수광센서(14)에 감지되고, 상기 라이트 발광센서(16)로부터 발광된 빛이 웨이퍼(4) 플랫존(4a)의 오른쪽 끝단을 감지한 다음 라이트 수광센서(17)에 감지되며, 상기 에지 발광센서(18)로부터 발광된 빛이 웨이퍼(4)의 에지부(4b)를 감지한 다음 에지 수광센서(19)에 감지되면 웨이퍼(4)의 1차정렬이 완료되는데, 이때 상기 각 발광센서로부터 발광된 빛이 웨이퍼(4) 플랫존(4a)의 각 왼쪽 끝단과 오른쪽 끝단 및 에지부(4b)를 감지하지 않고 각 수광센서에 감지가 되면 정렬장치의 θ각이 맞지않은 상태이므로 이를 맞춰줘야 하는데, 이는 θ축 모터(9)를 구동시켜 상기 θ축 모터에 축결합된 θ각 조절축(10)을 상술한 바와 같은 각 위치에 맞을때까지 회동시킨 다음 위치가 맞춰지면 θ축 모터(9)의 구동을 정지시키고 상기 1차 정렬을 완료한다.

한편, 상기 웨이퍼(4)는 흡착홀(10a)에 의해 θ각 조절축(10)에 흡착고정된 상태이므로 θ각 조절축이 회동되더라도 외부로 이탈되지 않게 된다.

그리고, 상기 웨이퍼(4)에 대한 1차 정렬이 완료되면 웨이퍼의 X축 및 Y축위치를 보정해주어야 하는데, 이를 위해서는 먼저 도3에 도시한 일점쇄선 및 화살표와 같이 X축 모터(8)를 구동시켜 이에 연결된 X축 이동편(7)이 이동되도록하여 웨이퍼(4)가 원하는 위치에 도달하면 상기 X축 모터(8)의 구동을 정지시켜 X축 이동편(7)의 이동을 정지시킨 다음 상기 Y축 모터(6)를 구동시켜 이에 연결된 Y축 이동편(5)이 이동되도록하여 웨이퍼(4)가 윈하는 위치에 도달하면 상기 Y축 모터(6)의 구동을 정지시켜 Y축 이동편(5)의 이동이 정지되면 웨이퍼(4)에 대한 2차 정렬이 완료된다.

그리고 상기 2차 정렬이 완료되면 베이스(1)에 고정된 정렬장치 전체의 θ각을 맞춰야 하는데, 이를 위해서는 먼저 도3 및 도4에 도시한 4개의 나사(3)중에서 도3에 표기한 "고정측 나사"를 제외한 나머지 3개의 나사(3)를 드라이버(도시는 생략함) 등으로 약간 푼 다음, 상기 "고정측 나사"를 힌지로하여 손으로 정반(2)을 잡고 좌, 우로 이동시키면서 정렬장치 전체의 θ각을 맞춘다.

이때 정렬장치 상부에 설치된 포토센서가 졍렬장치의 이동을 감지하면서 이 신호를 모니터에 보내면 작업자는 이를 보고 정렬장치의 위치가 맞을 때까지 정반의 좌, 우 이동작업을 계속하면서 상기 정렬장치가 졍위치에 위치하게 되면 정반(2)을 이동시키는 수작업을 중지하여 상기 정반에 약간 풀려있던 3개의 나사(3)를 드라이버등으로 조여주고 3차 정렬을 완료한다.

한편, 상기 3개의 나사(3)를 약간 푼 상태에서도 정반(2)의 좌, 우 이동이 가능한 것은 정반의 나사체결공을 나사(3)의 지름보다 약간 크게 형성했기 때문이다.

참고로 상기 1, 2, 3차의 정렬작업 순서는 꼭 상기 순서대로 해야 되는 것은 아니고 순서를 달리하여도 된다.

그러나 상기한 바와 같은 3차 정렬시 나사를 풀고 정반을 손으로 잡아 θ각을 맞춰야 하므로 작업상 번거로울 뿐만 아니라 최대 300μm의 미세한 조절을 사람의 손으로 조절한다는 것은 기술상 숙련자가 아니면 할 수가 없는 일이며, 설사 θ각을 맞췄다 해도 풀려있던 나사를 조이는 과정에서 정반의 θ각도가 틀어지는 등의 제반 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 상기 정렬장치에 θ각 조절수단을 제공함으로써 정렬장치의 θ각 조절이 용이하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 베이스에 복수개의 나사로 체결된 정반과, 상기 정반 상부에 설치되어 웨이퍼의 플랫존을 정렬시키는 정렬수단과, 상기 정반에 고정된 상부판과, 상기 상부판에 설치되어 웨이퍼의 플랫존을 감지하는 감지수단으로 구성된 것에 있어서, 상기 정반의 일측 베이스에 θ각 보정수단을 구비하여 상기 θ축 보정수단의 조작에 의해 정반이 이동됨에 따라 θ각이 보정되도록 함을 특징으로 하는 웨이퍼의 플랫존 정렬장치가 제공된다.

도1은 정렬장치를 나타낸 사시도

도2는 도1의 평면도

도3은 웨이퍼의 정렬상태를 나타낸 평면도

도4는 도3의 A부를 나타낸 종단면도

도5는 본 고안 장치를 갖는 정렬장치를 나타낸 사시도

도6은 본 고안 장치에 의한 정렬상태를 나타낸 평면도

도7은 도6의 B부를 나타낸 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 베이스 2 : 정반

4 : 웨이퍼 4a : 플랫존

12 : 상부판 20 : 마이크로 미터

20a : 놉 21 : 체결나사

22 : 고정편 23 : 탄성부재

24 : 스프링

이하, 본 고안을 일실시예로 도시한 첨부된 도5 내지 도7을 참고로하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도5는 본 고안 장치를 갖는 정렬장치를 나타낸 사시도이고, 도6은 본 고안장치에 의한 정렬상태를 나타낸 평면도이며, 도7은 도6의 B부를 나타낸 종단면도로서, 본 고안의 구성중 종래의 구성과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 고안은 베이스(1) 상부면에 일단은 정반(2)에 고정되도록 하고 타단에는 놉(Knob)(20a)이 형성된 마이크로 미터(20)를 설치하고, 상기 마이크로 미터의 일측에는 마이크로 미터(20)의 외주면을 따라 접촉되도록 함과 함께 복수개의 체결나사(21)로서 상기 마이크로 미터(20)를 베이스(1)에 고정시키도록 한 고정편(22)을 끼우며, 상기 고정편의 저면부에는 정반(2) 및 마이크로 미터(20)의 미세한 진동을 흡수하도록 고무재질의 탄성부재(23)를 끼우고, 상기 정반(2)의 복수개소에 체결된 나사(3) 중 "고정측 나사"를 제외한 나머지 나사(3)와 체결되는 정반(2)의 나사체결공 저면에는 상기 체결공보다 넓게 요입홈(2a)을 형성하여 상기 요입홈에 스프링(24)을 끼워 나사체결된 상태에서의 정반(2)이 상기 각 스프링(24)에 의해 항상 상부로 이동력을 받도록 한 것이다.

한편, 상기 정반(2)과 베이스(1)를 나사(3)로서 체결할 때 정반(2)과 베이스(1) 사이는 미세한 갭(G)을 유지하도록 하고 있는데, 이는 스프링(24)에 의해 정반(2)이 상부 이동력을 받은 상태에서 갭(G)에 의해 이동가능하도록 하기 위함이다.

즉, 마이크로 미터(20)의 놉(20a) 조절에 의해 상기 정반(2)이 이동가능할 정도로만 갭(G)을 유지하면 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 갈다.

먼저, 웨이퍼(4)를 정렬시키는 1, 2차 정렬작업은 이미 상술된 바와 동일하므로 이하 설명을 생략하고 3차 정렬작업부터 설명하면 후술하는 바와 같다.

고정편(22)에 고정된 마이크로 미터(20)의 놉(20a)을 작업자가 손으로 잡고시계방향 또는 반시계방향으로 돌리면 상기 마이크로 미터(20)와 연결된 정반(2)이 도6에 도시한 일점새선 및 화살표와 같이 "고정측 나사"를 힌지로하여 회동가능한 상태가 된다.

즉, 도7에 도시한 바와 갇이 정반(2)과 베이스(1)가 나사(3)로서 체결될 때 요입홈(23)내에 끼워진 스프링(24)에 의해 정반(2)이 항상 상부 이동력을 받으므로 미세한 갭(G)을 유지한 상태에서 베이스(1)상의 정반(2)이 이동가능한 것이다.

상기와 같이 마이크로 미터(20)에 의해 정반(2)이 조절되면서 상기 정반을 포함한 정렬장치의 상부에 설치된 포토센서가 상기 회동되고 있는 정렬장치의 위치를 감지하여 이 신호를 모니터에 보내게 되는데, 이때 상기 마이크로 미터(20)를 조작하는 작업자는 상기 모니터에 나타낸 내용을 보면서 정렬장치가 원하는 θ각에 이르렀을 때 상기 마이크로 미터(20)의 조작을 멈추어 정렬장치의 θ각 조절을 완료하면 된다.

이상에서와 같이 본 고안은 한손만으로도 정렬장치의 θ각 보정을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 나사를 일일이 풀지 않아도 되므로 작업성이 향상되며 마이크로미터를 이용하여 θ각을 보정하므로 미세한 θ각의 보정을 오차없이 할 수 있게 되는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 베이스와, 상기 베이스 상부에 복수개의 나사에 의해 체결됨과 더불어 일정지점을 중심으로 회동가능하게 설치되는 정반과, 상기 정반을 베이스 일측을 중심으로 회동가능하도록 하는 θ각 보정수단, 상기 정반 상부에 설치되어 웨이퍼의 플랫존을 정렬시키는 정렬수단과, 상기 정반에 고정된 상부판과, 상기 상부판에 설치되어 웨이퍼의 플랫존을 감지하는 감지수단을 구비한 것에 있어서, 상기θ각 보정수단이, 베이스 일측에 체결구에 의해 체결되는 반원형의 고정편과, 상기 고정편에 의해 베이스 상에서 위치가 고정됨과 더불어 끝단이 정반에 결합되는 마이크로 미터와, 상기 고정편과 베이스 사이에 개재되어 정반 및 마이크로 미터의 진동을 흡수하는 탄성부재가 구비되어, 상기 마이크로 미터의 놉을 회동시킴에 따라, 상기 정반이 베이스상에서 일정지점을 중심으로 회동하도록 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 플랫존 정렬장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성부재가 고무재질의 고무편임을 특징으로 하는 웨이퍼의 플랫존 정렬장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 정반의 나사체결부분중 회전중심이 되는 하나의 나사체결부분을 제외한 나머지 나사 체결부분 하부면에 요입홈을 형성하고, 상기 각 요입홈 내에는 스프링을 끼워 나사체결되도록 하며, 상기 요입홈에 연통하는 나사체결공은 나사부에 비해 큰 직경을 갖도록 하여, 상기 정반이 각 스프링에 의해 항상 상부로 이동력을 받도록 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 플랫존 정렬장치.