KR200254334Y1

KR200254334Y1 - Wafer loading arm of stepper using for photo lithography process

Info

Publication number: KR200254334Y1
Application number: KR2020010024548U
Authority: KR
Inventors: 최정훈
Original assignee: 아남반도체 주식회사
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2001-11-26

Abstract

본 고안은 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암에 관한 것으로서, 웨이퍼가 적재되는 그리퍼(100)와; 그리퍼(100)에 일단이 결합되며 그리퍼(100)를 지지하는 가이드대(210)와, 가이드대(210)의 타단에 결합되며 가이드대(210)를 안내하는 가이드레일(220)로 이루어진 가이드부(200)와; 가이드레일(220)과 평행하도록 양단이 타이밍벨트풀리(311)에 의해 설치되는 타이밍벨트(310)와, 타이밍벨트풀리(311)중 어느 하나에 축(321)이 결합되는 모터(320)와, 타이밍벨트(310)의 일정부위에 일단이 결합되며 타단이 가이드부(200)의 가이드대(210)에 결합되는 이동부재(330)로 이루어진 구동부(300)를 포함하는 것으로서, 부품의 교체시 단시간 내에 편리하게 교체작업을 수행할 수 있어 장비의 관리 및 유지가 용이하며, 내구성이 뛰어나 안정적으로 웨이퍼를 이송함으로써 반도체 소자의 생산성을 향상시키는 효과를 가지고 있다.The present invention relates to a wafer loading arm of a stepper for a photo process, comprising: a gripper 100 on which a wafer is loaded; One end is coupled to the gripper 100, the guide portion 210 is configured to support the gripper 100, the guide rail 220 is coupled to the other end of the guide base 210 and guides the guide base 210 200; A timing belt 310 provided at both ends by the timing belt pulley 311 so as to be parallel to the guide rail 220, and a motor 320 having the shaft 321 coupled to any one of the timing belt pulley 311, One end is coupled to a predetermined portion of the timing belt 310 and the other end includes a drive unit 300 made of a moving member 330 is coupled to the guide base 210 of the guide portion 200, a short time when replacing parts It is easy to manage and maintain the equipment because it can be easily replaced in the inside, and has the effect of improving the productivity of semiconductor devices by transferring wafers stably with excellent durability.

Description

Wafer loading arm of stepper for photographic process {WAFER LOADING ARM OF STEPPER USING FOR PHOTO LITHOGRAPHY PROCESS}

본 고안은 사진공정용 스텝퍼(stepper)의 웨이퍼 로딩 아암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품의 교체시 단시간내에 편리하게 교체작업을 수행할 수 있으며, 내구성이 뛰어나 안정적으로 웨이퍼를 이송하는 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼로딩 아암에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer loading arm of a stepper for a photographic process, and more particularly, a photographic process for transferring a wafer stably due to its durability, which can be performed conveniently in a short time when a part is replaced. A wafer loading arm of a stepper.

반도체 소자를 제조하기 위한 공정중에 소자 패턴을 형성하는 공정으로서 사진 공정이 있으며, 사진 공정은 웨이퍼 표면에 전체적으로 감광막을 형성하여 빛을 주사한 후 감광막 식각 용액을 이용하여 패턴화된 감광막을 스트립하여 소정의 감광막 패턴을 형성하기 위해 사용된다.Photolithography is a process of forming a device pattern during a process of manufacturing a semiconductor device, and the photolithography process forms a photoresist film on the entire surface of a wafer to scan light, and then strips the patterned photoresist film using a photoresist etching solution. It is used to form the photosensitive film pattern.

이러한 사진 공정에서 감광막 패턴을 형성하기 위한 빛을 발생하고 소정 패턴에 따라 선택적으로 감광막에 빛을 주사하기 위해 노광장치인 스텝퍼(stepper)가 사용된다.In such a photo process, a stepper, which is an exposure apparatus, is used to generate light for forming a photoresist pattern and to selectively scan light onto the photoresist according to a predetermined pattern.

스텝퍼는 웨이퍼의 중심과 오리엔테이션 플랫(orientation flat)의 위치를 검출하여 웨이퍼를 정렬하는 프리얼라인(pre-align) 스테이지와, 프리얼라인 스테이지로부터 이송된 웨이퍼가 장착되어 노광공정을 수행하는 웨이퍼 스테이지를 구비하고 있으며, 프리얼라인 스테이지로부터 웨이퍼 스테이지로 웨이퍼를 이송하기 위해 웨이퍼 로딩 아암이 사용된다.The stepper detects the center of the wafer and the position of the orientation flat and pre-aligns the wafer to align the wafer, and a wafer stage on which the wafer transferred from the pre-aligned stage is mounted to perform an exposure process. And a wafer loading arm is used to transfer the wafer from the prealign stage to the wafer stage.

웨이퍼를 프리얼라인 스테이지로부터 웨이퍼 스테이지로 이송시키는 웨이퍼 로딩 아암의 구성을 첨부된 도면을 이용하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암의 사시도이다. 도시된 바와 같이 웨이퍼를 적재하는 그리퍼(10)와, 그리퍼(10)를 지지하는 가이드대(20)와, 가이드대(20)의 일단이 결합되며 그리퍼(10)를 이동시키는 리니어모터(liner mortor;30)로 구성된다.The configuration of the wafer loading arm for transferring the wafer from the prealignment stage to the wafer stage will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view of a wafer loading arm of a conventional stepper for a photo process. As shown, a gripper 10 for loading a wafer, a guide stand 20 for supporting the gripper 10, and one end of the guide stand 20 are coupled to each other, and a linear motor for moving the gripper 10. 30).

그리퍼(10)는 그 하측에 웨이퍼를 적재하기 위하여 지지편(11)을 구비하고있으며, 웨이퍼는 지지편(11)의 내측으로 삽입되어 적재된다.The gripper 10 is provided with the support piece 11 in order to load a wafer in the lower side, and the wafer is inserted into the support piece 11, and is loaded.

또한, 그리퍼(10)는 그 상측에 연결부재(12)를 구비하며, 이 연결부재(12)를 매개로 하여 가이드대(20)에 결합된다.In addition, the gripper 10 is provided with a connecting member 12 on the upper side thereof, and is coupled to the guide table 20 via the connecting member 12.

리니어모터(30)는 영구자석으로 이루어진 이동자(31)와, 이동자(31)가 결합되며 전자석으로 이루어진 고정자(32)로 구성되며, 고정자(32)에 교번(交番)하는 전력을 보내면 이동자(31)는 고정자(32)에 의해 안내되어 이동함으로써 그리퍼(10)를 움직이게 된다.The linear motor 30 is composed of a mover 31 made of a permanent magnet and a stator 32 made of an electromagnet coupled to the mover 31. When the linear motor 30 sends power alternately to the stator 32, the mover 31 is moved. Is moved by the stator 32 to move the gripper 10.

이와 같은 종래의 사진공정용 스텝퍼의 로딩 아암은 그 구동수단으로 리니어 모터를 사용하고 있으며, 이러한 리니어 모터는 수명이 짧아 그 수명을 다하여 로딩 아암이 정지할 경우에는 로딩 아암으로부터 웨이퍼를 손으로 빼내야 하며, 이 때 웨이퍼 표면에 스크래치(scratch)를 발생시키거나 오염물질이 부착될 우려가 있다.Such a loading arm of a conventional stepper for a photo process uses a linear motor as its driving means, and such a linear motor has a short lifespan, and when the loading arm stops at the end of its life, the wafer must be removed from the loading arm by hand. In this case, scratches or scratches may be attached to the wafer surface.

또한, 로딩 아암으로부터 리니어 모터를 교체할 경우 소요되는 시간이 12시간 정도의 장시간이 소요되며, 이로 인해 인라인(inline)으로 되어 있는 트랙에서 대기하는 웨이퍼는 새로이 작업을 수행해야 하는 등의 문제점이 있다.In addition, when replacing the linear motor from the loading arm takes a long time of about 12 hours, there is a problem that the wafer waiting in the inline (track) to perform a new work, etc. .

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 부품의 교체시 단시간내에 편리하게 교체작업을 수행할 수 있어 장비의 관리 및 유지가 용이하며, 내구성이 뛰어나 안정적으로 웨이퍼를 이송함으로써 반도체 소자의 생산성을 향상시킬 수 있는 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to easily perform the replacement work in a short time when replacing parts, easy to manage and maintain the equipment, excellent durability and stable wafer It is to provide a wafer loading arm of a stepper for a photo process which can improve the productivity of a semiconductor element by transferring.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은, 웨이퍼가 적재되는 그리퍼와; 그리퍼에 일단이 결합되며 그리퍼를 지지하는 가이드대와, 가이드대의 타단에 결합되며 가이드대를 안내하는 가이드레일로 이루어진 가이드부와; 가이드레일과 평행하도록 양단이 타이밍벨트풀리에 의해 설치되는 타이밍벨트와, 타이밍벨트풀리중 어느 하나에 축이 결합되는 모터와, 타이밍벨트의 일정부위에 일단이 결합되며 타단이 가이드부의 가이드대에 결합되는 이동부재로 이루어진 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object, and a gripper is loaded wafer; A guide unit having one end coupled to the gripper and supporting the gripper, and a guide unit coupled to the other end of the guide unit and guiding the guide rails; The timing belt is installed at both ends by the timing belt pulley so as to be parallel to the guide rail, the motor is coupled to one of the timing belt pulleys, and one end is coupled to a predetermined portion of the timing belt, and the other end is coupled to the guide rail of the guide part. Characterized in that it comprises a drive made of a moving member.

가이드부의 가이드대는 가이드레일과의 결합부위에 복수의 니들베어링을 구비하며, 구동부의 모터는 직류모터인 것을 특징으로 한다.The guide unit of the guide unit includes a plurality of needle bearings at the coupling portion with the guide rail, and the motor of the driving unit is a DC motor.

도 1은 종래의 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암의 사시도,1 is a perspective view of a wafer loading arm of a conventional stepper for a photo process;

도 2는 본 고안에 따른 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암의 사시도,2 is a perspective view of a wafer loading arm of a stepper for a photo process according to the present invention;

도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 그리퍼 110 : 지지편100: gripper 110: support piece

200 : 가이드부 210 : 가이드대200: guide portion 210: guide stand

220 : 가이드레일 300 : 구동부220: guide rail 300: drive unit

310 : 타이밍벨트 311 : 타이밍벨트풀리310: timing belt 311: timing belt pulley

320 : 모터 330 : 이동부재320: motor 330: moving member

이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the most preferred embodiment of the present invention will be described in more detail so that those skilled in the art can easily practice.

도 2는 본 고안에 따른 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암은 웨이퍼가 적재는 그리퍼(100)와, 그리퍼를 가이드하는 가이드부(200)와, 그리퍼(100)를 구동하는 구동부(300)로 구성된다.Figure 2 is a perspective view of the wafer loading arm of the stepper for a photo process according to the present invention. As shown, the wafer loading arm of the stepper for a photo process according to the present invention is the gripper 100 is loaded wafer, the guide portion 200 for guiding the gripper, the drive unit 300 for driving the gripper 100 It consists of.

그리퍼(100)는 그 하측 양단에 웨이퍼를 적재하기 위하여 지지편(110)을 구비하고 있으며, 지지편(110)의 내측으로 웨이퍼가 삽입되어 적재된다.The gripper 100 includes a support piece 110 for loading a wafer at both ends thereof, and a wafer is inserted into the support piece 110 to be loaded.

가이드부(200)는 가이드대(210)와 가이드레일(220)로 구성된다. 가이드대(210)는 그리퍼(100)에 일단이 결합되어 그리퍼(100)를 지지하며, 가이드대(210)의 타단에는 가이드대(210)를 안내하는 가이드레일(220)이 결합된다.Guide portion 200 is composed of a guide table 210 and a guide rail 220. One end of the guide stand 210 is coupled to the gripper 100 to support the gripper 100, and a guide rail 220 for guiding the guide stand 210 is coupled to the other end of the guide stand 210.

한편, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도시된 바와 같이, 가이드대(210)는 가이드레일(220)과의 결합부위에 복수의 니들베어링(needle bearing;211)을 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 가이드레일(220)의 상.하면이 접하는 가이드대(210)의 내측에는 복수의 니들베어링(211)을 구비하고, 이 니들베어링(211)이 원활하게 회전함과 아울러 가이드대(210)에 장착되도록 니들베어링(211)이 장착되는 홈을 형성한 베어링 장착부재(212)를 구비할 수 있다.3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2. As shown in the drawing, the guide table 210 preferably includes a plurality of needle bearings 211 at coupling portions with the guide rails 220. That is, a plurality of needle bearings 211 are provided on the inner side of the guide stand 210 where the upper and lower surfaces of the guide rail 220 contact each other, and the needle bearing 211 rotates smoothly and the guide stand 210 is rotated. It may be provided with a bearing mounting member 212 formed with a groove for mounting the needle bearing 211 to be mounted on.

구동부(300)는 타이밍벨트(310)와 모터(320)와 이동부재(330)로 구성된다. 타이밍벨트(310)는 가이드레일(220)과 평행하도록 양단이 타이밍벨트풀리(311)에 의해 설치되는데, 타이밍벨트(310)의 내측에 형성되는 홈에 상응하도록 타이밍벨트풀리(311)의 외주면에도 홈이 형성되어 있다.The driver 300 includes a timing belt 310, a motor 320, and a moving member 330. Both ends of the timing belt 310 are installed by the timing belt pulley 311 so as to be parallel to the guide rail 220. The timing belt 310 also has an outer circumferential surface of the timing belt pulley 311 so as to correspond to a groove formed inside the timing belt 310. Grooves are formed.

모터(320)는 그 축(321)이 타이밍벨트풀리(311)중 어느 하나에 결합되어 모터(320)로부터 발생된 회전력을 타이밍벨트(310)에 전달한다.The motor 320 has a shaft 321 coupled to any one of the timing belt pulleys 311 to transmit the rotational force generated from the motor 320 to the timing belt 310.

한편, 모터(320)는 직류모터인 것이 바람직하다. 이러한 직류모터는 웨이퍼를 로딩하기 위한 기동토크가 클 뿐만 아니라 인가전압에 대하여 회전특성이 직선적으로 비례하므로 웨이퍼 로딩 아암의 제어가 용이하다.On the other hand, the motor 320 is preferably a DC motor. Such a DC motor has a large starting torque for loading a wafer, and since the rotational characteristic is linearly proportional to the applied voltage, it is easy to control the wafer loading arm.

이동부재(330)는 그 일단이 타이밍벨트(320)의 일정부위에 고정되게 결합되며, 그 타단은 가이드대(210)에 결합됨으로써 타이밍벨트(320)가 회전시가이드대(210)를 이동시킨다.One end of the moving member 330 is fixedly coupled to a predetermined portion of the timing belt 320, and the other end thereof is coupled to the guide stand 210 so that the timing belt 320 moves the rotation time guide stand 210. .

이와 같은 구조로 이루어진 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암의 동작은 다음과 같이 이루어진다.Operation of the wafer loading arm of the stepper for a photo process having such a structure is performed as follows.

프리얼라인 스테이지(미도시 됨)에 위치한 웨이퍼가 그리퍼(100)의 지지편(110)에 장착되면 모터(320)의 회전에 의해 타이밍벨트(310)가 회전을 하게 되고, 타이밍벨트(310)에 결합됨과 아울러 가이드대(210)에 결합된 이동부재(330)에 의해 가이드대(210)도 함께 이동하는데, 이 때 가이드대(210)는 가이드레일(220)에 의해 안내되어 이동함으로써 웨이퍼가 적재된 그리퍼(100)를 웨이퍼 스테이지(미도시됨)로 이동시키게 된다.When the wafer located in the prealignment stage (not shown) is mounted on the support piece 110 of the gripper 100, the timing belt 310 is rotated by the rotation of the motor 320, and the timing belt 310 is rotated. The guide stand 210 is also moved together by the moving member 330 coupled to the guide stand 210, and the guide stand 210 is guided by the guide rail 220 to move the wafer. The loaded gripper 100 is moved to a wafer stage (not shown).

이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암은 부품의 교체가 편리하여 장비의 관리 및 유지가 용이하며, 내구성이 뛰어나 안정적으로 웨이퍼를 이송함으로써 반도체 소자의 생산성을 향상시킨다.According to the preferred embodiment of the present invention as described above, the wafer loading arm of the stepper for the photo process is easy to replace the parts to facilitate the management and maintenance of the equipment, the durability and durability of the wafer by transferring the wafer stably to increase the productivity of the semiconductor device Improve.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암은 부품의 교체시 단시간내에 편리하게 교체작업을 수행할 수 있어 장비의 관리 및 유지가 용이하며, 내구성이 뛰어나 안정적으로 웨이퍼를 이송함으로써 반도체 소자의 생산성을 향상시키는 효과를 가지고 있다.As described above, the wafer loading arm of the stepper for photo process according to the present invention can be easily replaced in a short time when the parts are replaced, so the management and maintenance of the equipment is easy, and the durability is excellent and the wafer is transported stably. This has the effect of improving the productivity of the semiconductor device.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 사진공정용 스텝퍼의 웨이퍼 로딩 아암을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the wafer loading arm of the stepper for a photo process according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, it is claimed in the utility model registration claims below As will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention, there is a technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims

A loading arm for transferring a wafer from a pre-align stage to a wafer stage in a stepper for photographic processing,

A gripper on which a wafer is loaded;

A guide portion having one end coupled to the gripper and supporting the gripper and a guide rail coupled to the other end of the guide and guided by the guide rail;

A timing belt having both ends installed by a timing belt pulley so as to be parallel to the guide rail, a motor coupled to one of the timing belt pulleys, and one end coupled to a predetermined portion of the timing belt, and the other end of the guide part. A driving unit made of a moving member coupled to the guide;

Wafer loading arm of the stepper for a photo process comprising a.

The wafer loading arm of claim 1, wherein the guide unit of the guide unit includes a plurality of needle bearings at a coupling portion with the guide rail.

2. The wafer loading arm of claim 1, wherein the motor of the drive unit is a direct current motor.