KR200169685Y1 - Exposure apparatus for wafer - Google Patents
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Abstract
본 고안은 웨이퍼 주변 노광장치에 관한 것으로, 노광시 발생하는 에러 및 노광 불량을 줄일 수 있도록 구성한 것인 바, 이러한 본 고안은 웨이퍼 카세트를 고정하는 수개의 인덱스와, 웨이퍼를 흡착 고정하는 웨이퍼 척과, 상기 인덱스의 웨이퍼를 웨이퍼 척으로 반송하는 반송암 및 상기 웨이퍼 척에 고정된 웨이퍼에 노광용 광을 조사하는 렌즈를 포함하는 노광부를 구비한 것에 있어서, 상기 웨이퍼 척에 반송된 웨이퍼의 중앙을 정렬하여 노광시 일정한 노광폭을 유지토록 하는 중앙정렬수단을 구비하여 구성된다. 여기서 상기 정렬수단은 웨이퍼 척에 놓인 웨이퍼의 에지부에 접촉하여 그 중앙을 맞추는 한쌍의 원호형 정렬부재와, 원점위치 감지센서 및 이동위치 감지센서가 각각 구되어 상기 정렬부재를 일정한 행정거리로 이동시키는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더의 구동원인 에어 및 배기를 공급, 차단하는 솔레노이드 밸브와, 중앙정렬시 웨이퍼 척을 하강시키는 척하강수단 및 상기 에어 실린더와 솔레노이드 밸브와 척하강수단을 제어하는 컨트롤러로 구성된다.The present invention relates to a wafer peripheral exposure apparatus, which is configured to reduce errors and exposure defects occurring during exposure, such an invention has several indexes for fixing the wafer cassette, a wafer chuck for adsorption fixing the wafer, An exposure part including a transfer arm for conveying the wafer of the index to a wafer chuck and a lens for irradiating light for exposure to the wafer fixed to the wafer chuck, wherein the center of the wafer conveyed to the wafer chuck is aligned and exposed. And a central alignment means for maintaining a constant exposure width at time. Here, the alignment means is a pair of arc-shaped alignment member that contacts and centers the edge portion of the wafer placed on the wafer chuck, the origin position sensor and the movement position sensor are respectively obtained to move the alignment member at a constant stroke distance. To the air cylinder, the solenoid valve for supplying and blocking the air and exhaust which are the driving sources of the air cylinder, the chuck lowering means for lowering the wafer chuck during center alignment, and the controller for controlling the air cylinder, solenoid valve and lowering means. It is composed.
Description
제1도는 종래 웨이퍼 주변 노광장치의 전체 구조도.1 is an overall structure diagram of a conventional wafer peripheral exposure apparatus.
제2도는 종래 웨이퍼 주변 노광장치의 노광부 상세도.2 is a detailed view of an exposed portion of a conventional wafer peripheral exposure apparatus.
제3도는 본 고안에 의한 웨이퍼 주변 노광장치의 구조도3 is a structural diagram of a wafer peripheral exposure apparatus according to the present invention
제4도는 본 고안의 요부인 중앙정렬수단의 상세도.Figure 4 is a detailed view of the central alignment means that is the main part of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 ; 인덱스 12 ; 웨이퍼11; Index 12; wafer
13 ; 웨이퍼 척 14 ; 반송암13; Wafer chuck 14; Carrier arm
15 ; 노광부 20 ; 중앙정렬수단15; Exposed portion 20; Central alignment means
21,22 ; 정렬부재 23,24 ; 에어 실린더21,22; Alignment members 23, 24; Air cylinder
23a,24a ; 원점위치 감지센서 23b,24b ; 이동위치 감지센서23a, 24a; Home position sensor 23b, 24b; Moving position sensor
25,26 ; 솔레노이드 밸브 30 ; 척하강수단25,26; Solenoid valve 30; Chuck
40 ; 컨트롤러40; controller
본 고안은 웨이퍼 주변 노광장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 자동 반송계에 중앙 정렬 암을 설치하여 웨이퍼 주변 노광시 발생하는 에러 및 노광 불량을 줄일 수 있도록 한 웨이퍼 주변 노광장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer peripheral exposure apparatus, and more particularly, to a wafer peripheral exposure apparatus in which a center alignment arm is installed in an automatic wafer transfer system so as to reduce errors and exposure defects generated during wafer peripheral exposure.
일반적인 주변 노광장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 크게 반송계와 노광부로 구성되어 있다. 상기 반송계는 4개의 웨이퍼 고정용 인덱스(1)(로더부와 언로더부로 구분되어 있다)와, 웨이퍼를 흡착, 이동시키는 2개의 반송암(2)과, 웨이퍼 노광시 웨이퍼를 지지 고정시켜 주는 웨이퍼 척(3)으로 구성되어 있다. 또한 상기 노광부는 노광용 렌즈(4)와, 상기 렌즈(4)를 웨이퍼 폭만큼 이동시켜 주는 노광부 스테이지(5)와, 상기 노광부 스테이지(5)를 구동시키는 모터(6)와, 구동 와이어(7)로 구성되어 있다.The general peripheral exposure apparatus is largely comprised of a conveyance system and an exposure part, as shown in FIG. The transfer system includes four wafer holding indexes 1 (which are divided into a loader and an unloader), two carrier arms 2 for adsorbing and moving the wafer, and a wafer for fixing the wafer during wafer exposure. It consists of the wafer chuck 3. In addition, the exposure unit is an exposure lens 4, an exposure unit stage 5 for moving the lens 4 by a wafer width, a motor 6 for driving the exposure unit stage 5, and a driving wire ( It consists of 7).
이와 같은 종래 주변 노광장치의 동작은 다음과 같다.The operation of the conventional peripheral exposure apparatus is as follows.
웨이퍼 반송암(2)이 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 꺼내어 방향을 180o로 바꾼 후 웨이퍼 척(3)으로 전진하여 목표지점에 정지하면, 웨이퍼 척(3)의 진공이 '온'되면서 웨이퍼를 흡착한다. 이와 같이 웨이퍼가 세팅되면 노광부에서 웨이퍼 에지부를 검출하여 주변 노광을 실시하는 바, 상기 검출위치를 기준으로 노광용 렌즈(4)가 설치되어 있는 노광부 스테이지(5)가 주변 노광폭에 맞추어 웨이퍼쪽으로 전진하면서 노광용 렌즈(4)를 통하여 노광용 광을 방출한다. 이에 연속하여 웨이퍼 척(3)의 회전용 모터(6)가 작동, 360o회전하여 웨이퍼 주변 노광을 행하는 것이다. 이때 노광시 노광부 스테이지(5)는 노광폭을 맞추기 위하여 전,후 이동하면서 렌즈의 위치를 조정한다. 상기 노광부 스테이지(5)의 전,후 구동은 모터(6)의 구동에 의해 구동 와이어(7)가 움직여 거리를 조정한다. 이와 같은 종래 장치의 동작에서 웨이퍼의 중앙 정렬이 많이 벗어난 경우는 360o회전 노광시, 웨이퍼 주변부 위치마다 노광폭이 다르기 때문에 노광부 스테이지(5)는 빈번하게 움직여야 한다. 결과적으로 짧은 시간동안 많은 노광부 스테이지(5)의 이동으로 노광부 스테이지(5)의 이동 정도 불량이 발생되고, 상기 불량에 따른 에러와 노광폭 불량 현상이 빈번하게 발생되고 있었다. 즉 종래의 장치에는 카세트로부터 웨이퍼를 반송하여 척에 장착하는 과정에서의 웨이퍼 중앙 정렬 구조가 없는 관계로 노광시, 웨이퍼 회전에 따른 거리의 차를 극복하기 위하여는 노광부 스테이지(5)가 빈번하게 움직여야 되고, 이러한 노광부 스테이지(5)의 빈번한 전,후 구동에 의해 모터(6)와 구동 와이어(7)의 동작 불량이 발생되어 에러 발생 및 웨이퍼 주변부 노광폭 불량 현상이 발생되었다. 이러한 현상은 웨이퍼의 재작업을 초래한다.When the wafer transfer arm 2 removes the wafer from the wafer cassette, changes the direction to 180 ° , advances to the wafer chuck 3 and stops at the target point, the vacuum of the wafer chuck 3 is 'on' to adsorb the wafer. . When the wafer is set in this manner, the exposure unit detects the wafer edge and performs peripheral exposure. The exposure unit stage 5 on which the exposure lens 4 is installed is positioned toward the wafer in accordance with the peripheral exposure width based on the detection position. The exposure light is emitted through the exposure lens 4 while advancing. The continuously rotating motor 6, a wafer chuck (3) is operating, 360 o rotation is performed to the wafer edge exposure. At this time, the exposure unit stage 5 during exposure adjusts the position of the lens while moving back and forth to match the exposure width. Before and after the exposure part stage 5, the drive wire 7 is moved by the driving of the motor 6 to adjust the distance. When the center alignment of the wafer deviates much from the operation of the conventional apparatus, the exposure stage 5 must move frequently because the exposure width is different for each wafer peripheral position during the 360 ° rotation exposure. As a result, the movement degree of the exposure part stage 5 is poor due to the movement of many exposure part stages 5 for a short time, and the error and the exposure width defect phenomenon according to the said failure frequently occur. That is, in the conventional apparatus, the exposure unit stage 5 is frequently used to overcome the difference in distance due to the wafer rotation during exposure, since there is no wafer center alignment structure in the process of conveying the wafer from the cassette and mounting the wafer to the chuck. The frequent movement of the exposure unit stage 5 before and after the movement of the motor 6 and the driving wire 7 caused an error, and an error occurred and a defective exposure width of the wafer periphery occurred. This phenomenon causes wafer rework.
본 고안은 상기와 같은 종래의 결함을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 웨이퍼 자동 반송계에 중앙 정렬 암을 설치하여 웨이퍼 주변 노광시 발생하는 에러 및 노광 불량을 줄일 수 있도록 한 웨이퍼 주변 노광장치를 제공하는데 그 주된 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional defects, to provide a wafer peripheral exposure apparatus that can reduce the errors and exposure defects that occur during wafer peripheral exposure by installing a center alignment arm in the automatic wafer transfer system. Its main purpose is.
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼 카세트를 고정하는 수개의 인덱스와, 상기 인덱스의 웨이퍼를 흡착 고정하는 웨이퍼 척과, 상기 인덱스의 웨이퍼를 웨이퍼 척으로 반송하는 반송암 및 상기 웨이퍼 척에 고정된 웨이퍼에 노광용 광을 조사하는 렌즈를 포함하는 노광부를 구비한 것에 있어서, 상기 웨이퍼 척에 반송된 웨이퍼의 중앙을 정렬하여 노광시 일정한 노광폭을 유지토록 하는 중앙정렬수단을 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 주변 노광장치가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, several indexes for fixing a wafer cassette, a wafer chuck for suction-fixing a wafer of the index, a carrier arm for conveying the wafers of the index to a wafer chuck, and the wafer chuck An exposure part including a lens for irradiating light for exposure to a fixed wafer, comprising: centering means for aligning the center of the wafer conveyed to the wafer chuck to maintain a constant exposure width during exposure; A wafer peripheral exposure apparatus is provided.
여기서, 상기 중앙정렬수단은 웨이퍼 척에 놓인 웨이퍼의 에지부에 접촉하여 그 중앙을 맞추는 한쌍의 원호형 정렬부재와, 원점위치 감지센서 및 이동위치 감지센서가 각각 구비되어 상기 정렬부재를 일정한 행정거리로 이동시키는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더의 구동원인 에어 및 배기를 공급, 차단하는 솔레노이드 밸브와, 중앙정렬시 웨이퍼 척을 하강시키는 척하강수단 및 상기 에어 실린더와 솔레노이드 밸브와 척하강수단을 제어하는 컨트롤러로 구성된다. 상기 척하강수단은 웨이퍼 진공 온/오프용 진공 밸브와, 웨이퍼 척 업/다운용 에어 실린더와, 상기 에어 실린더의 에어 공급을 제어하는 솔레노이드 밸브와, 척 업/다운 위치 감지센서로 구성된다.Here, the center alignment means is provided with a pair of arc-shaped alignment members for contacting and centering the edge portion of the wafer placed on the wafer chuck, an origin position sensor and a movement position sensor, respectively, to provide a constant stroke distance for the alignment member. To control the air cylinder, the solenoid valve for supplying and blocking the air and exhaust which are the driving sources of the air cylinder, the chuck lowering means for lowering the wafer chuck during center alignment, and the air cylinder, the solenoid valve and the lowering means It consists of a controller. The chucking lowering means includes a vacuum valve for wafer vacuum on / off, an air cylinder for wafer chuck up / down, a solenoid valve for controlling the air supply of the air cylinder, and a chuck up / down position sensor.
이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 웨이퍼 주변 노광장치를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the wafer peripheral exposure apparatus according to the present invention as described above will be described in more detail based on the accompanying drawings.
첨부한 제3도는 본 고안에 의한 웨이퍼 주변 노광장치의 구조도 이고, 제4도는 본 고안의 요부인 중앙정렬수단의 구성을 보인 상세도로서, 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 웨이퍼 주변 노강장치는 웨이퍼 카세트를 고정하는 수개의 인덱스와(11)와, 웨이퍼(12)를 흡착 고정하는 웨이퍼 척(13)과, 상기 인덱스(11)의 웨이퍼(12)를 웨이퍼 척(13)으로 반송하는 반송암(14) 및 상기 웨이퍼 척(13)에 고정된 웨이퍼(12)에 노광용 광을 조사하는 렌즈를 포함하는 노광부(15)와, 상기 웨이퍼 척(13)에 세팅된 웨이퍼(12)의 중앙을 정렬하여 노광시 일정한 노광폭을 유지토록하는 중앙정렬수단(20)으로 구성되어 있다.Attached FIG. 3 is a structural diagram of the wafer peripheral exposure apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a detailed view showing the configuration of the central alignment means which is the main part of the present invention. The conveyer which conveys the several indexes 11 which fix a wafer cassette, the wafer chuck 13 which adsorbs and fixes the wafer 12, and the wafer 12 of the said index 11 to the wafer chuck 13 An exposure unit 15 including an arm 14 and a lens for irradiating light to the wafer 12 fixed to the wafer chuck 13, and a center of the wafer 12 set in the wafer chuck 13. The center alignment means 20 is arranged to maintain a constant exposure width during exposure.
상기 중앙정렬수단(20)은 웨이퍼 척(13)에 놓인 웨이퍼(12)의 에지부에 접촉하여 그 중앙을 맞추는 한쌍의 원호형 정렬부재(21)(22)와, 원점위치 감지센서(23a)(24a) 및 이동위치 감지센서(23b)(24b)가 각각 구비되어 상기 정렬부재(21)(22)를 일정한 행정거리로 이동시키는 에어 실린더(23)(24)와, 상기 에어 실린더(23)(24)의 구동원인 에어 및 배기를 공급, 차단하는 솔레노이드 밸브(25)(26)와, 중앙정렬시 웨이퍼 척(13)을 하강시키는 척하강수단 (30)및 상기 에어 실린더(23)(24)와 솔레노이드 밸브(25)(26)와 척하강수단(30)을 제어하는 컨트롤러(40)로 구성되어 있다. 또한 상기 척하강수단(30)은 웨이퍼 진공 온/오프용 진공 밸브(31)와, 웨이퍼 척 업/다운용 에어 실린더(32)와, 상기 에어 실린더(32)의 에어 공급을 제어하는 솔레노이드 밸브(33)와, 척 업/다운 위치 감지센서(34)(35)로 구성되어 있다.The center alignment means 20 is a pair of arc-shaped alignment members 21 and 22 that contact and center the edges of the wafer 12 placed on the wafer chuck 13 and the home position sensor 23a. 24a and 24b of moving position sensors 23b and 24b, respectively, for moving the alignment members 21 and 22 to a predetermined stroke, and the air cylinder 23. Solenoid valves 25 and 26 for supplying and blocking air and exhaust which are the driving sources of 24, chuck lowering means 30 for lowering the wafer chuck 13 during center alignment, and the air cylinders 23 and 24 And a controller 40 for controlling the solenoid valves 25 and 26 and the chuck lowering means 30. In addition, the chuck lowering means 30 is a vacuum valve 31 for wafer vacuum on / off, an air cylinder 32 for wafer chuck up / down, and a solenoid valve for controlling the air supply of the air cylinder 32 ( 33), and the chuck up / down position sensor (34, 35).
이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 웨이퍼 주변 노강장치의 작용 및 그에 따르는 효과를 살펴본다.Hereinafter, the operation of the apparatus around the wafer and the effects thereof according to the present invention as described above will be described.
초기 웨이퍼(12)가 로딩되어 웨이퍼 척(13)에 세팅된다. 이때 척하강수단(30)의 에어 실린더(32)는 업 포지션으로 이동, 진공 '온'된 노말 상태로 솔레노이드 밸브(25)에 24V의 전원이 인가되어 에어 투입으로 에어 실린더(23)(24)는 홈 포지션 상태이며, 솔레노이드 밸브(26)는 에어 배기 상태이다. 웨이퍼 척(13)이 '업'되어 진공 흡착하고 일정 딜레이 타임이 경과한 후, 진공이 '오프'되면서 솔레노이드 밸브(25)는 에어 배기 상태로 전환되고, 24V의 전원이 가해진 솔레노이드 밸브(26)는 에어 투입 상태로 전환되면서 에어 실린더(23)(24)가 인 포지션까지 이동한다. 이와 같은 동작에 연동하여 정렬부재(21)(22)가 동작하면서 웨이퍼(12)를 정렬시키며, 이때 웨이퍼 척(13)도 하강한다. 웨이퍼 척(13)이 다운 포지션 센서에 센싱되면 웨이퍼 척(13)의 이동이 반전되어 '업'되고 웨이퍼를 흡착한다. 이와 동시에 솔레노이드 밸브(25)는 에어 투입 상태로 전환되고, 솔레노이드 밸브(26)는 에어 배기 상태로 전환되며, 에어 실린더(23)(24)는 홈 포지션 상태로 이동한다. 이와 같은 웨이퍼 중앙정렬 완료후 소정의 노광이 진행된다. 상기의 동작은 컨트롤러(40)에 의해 제어진다. 이와 같이 웨이퍼의 중앙이 척에 정확히 정렬된 상태에서 노광이 진행되므로 에러 및 노광 불량을 방지할 수 있는 것이다.The initial wafer 12 is loaded and set in the wafer chuck 13. At this time, the air cylinder 32 of the chuck lowering means 30 is moved to an up position, and 24 V power is applied to the solenoid valve 25 in a normal state of vacuum 'on', and the air cylinders 23 and 24 are supplied by the air input. Is a home position state, and the solenoid valve 26 is an air exhaust state. After the wafer chuck 13 is 'up' and sucked in vacuum and a certain delay time has elapsed, the vacuum is 'off' and the solenoid valve 25 is switched to the air exhaust state, and the solenoid valve 26 to which the 24 V power is applied is applied. The air cylinder 23, 24 is moved to the in position while being switched to the air input state. In conjunction with such an operation, the alignment members 21 and 22 operate to align the wafer 12, and the wafer chuck 13 is also lowered. When the wafer chuck 13 is sensed by the down position sensor, the movement of the wafer chuck 13 is reversed, 'up', and absorbs the wafer. At the same time, the solenoid valve 25 is switched to the air injection state, the solenoid valve 26 is switched to the air exhaust state, and the air cylinders 23 and 24 move to the home position state. After such wafer center alignment is completed, a predetermined exposure is performed. The above operation is controlled by the controller 40. As the exposure proceeds while the center of the wafer is exactly aligned with the chuck, it is possible to prevent errors and exposure failures.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 현재의 장치에서 주변 노광시 반송암에만 의존하던 웨이퍼의 중앙정렬 방식으로 나타나는 웨이퍼 회전 노광시 노광 스테이지의 빈번한 구동에 의한 이동정도 불량에 따라 나타나는 에러와 웨이퍼 주변부 노광폭 불균일로 인한 노광 불량 현상을 방지함으로써 장비 에러에 의한 다운 타임을 감소시킬 수 있고, 노광폭 불균일로 인한 웨이퍼 로스를 줄일 수 있다. 즉 웨이퍼 척에 놓이는 웨이퍼의 위치가 항상 일정하기 때문에 노광 스테이지는 항상 동일한 거리만큼 이동하게 되므로 360o회전하여도 웨이퍼 주변부 노광폭이 일정하게 되어 노광폭 불량의 여지는 없는 것이다.As described in detail above, according to the present invention, an error caused by a poor degree of movement due to frequent driving of an exposure stage during wafer rotational exposure, which appears as a center alignment method of a wafer, which is dependent only on a carrier arm during peripheral exposure in the present apparatus, By preventing exposure failure due to uneven exposure width around the wafer, down time due to equipment error can be reduced, and wafer loss due to uneven exposure width can be reduced. That is because the position of a wafer placed on the wafer chuck constant exposure stage will always be so moved by the same distance 360 o rotation and also to the wafer peripheral exposure width constant no defective exposure width is no.
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