KR20070031123A - 웨이퍼의 얼라인 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서 제공하는 얼라인 장치는 웨이퍼가 안착되는 테이블과 상기 웨이퍼를 움직이는 센터링 가이드를 포함하는 얼라인 장치에 있어서, 상기 테이블 위로 상기 웨이퍼를 들어올리는 핑거부와, 상기 테이블에 상기 웨이퍼가 안착되면, 상기 핑거부를 동작시켜 상기 웨이퍼를 상기 테이블 위로 들어 올리고, 상기 웨이퍼의 중심이 얼라인된 후에는 상기 웨이퍼를 상기 테이블 위에 안착시키는 제어부를 포함하고, 상기 센터링 가이드는 상기 웨이퍼가 상기 핑거부에 의해서 상기 테이블 위로 들어 올려진 상태에서 상기 웨이퍼의 중심을 얼라인한다.

반도체, 웨이퍼, 중심, 센터, 위치, 얼라인

Description

웨이퍼의 얼라인 방법 및 그 장치{METHODS FOR ALIGN A WAFER AND APPARATUS THEREOF}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 장치가 적용된 검사 장비의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도로, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 장치를 보여준다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 장치의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.

본 발명은 반도체 제조 공정 중 웨이퍼의 중심 위치를 잡아주는 얼라인 장치와 그 얼라인 방법에 관한 것이다.

반도체의 제조 공정에서 웨이퍼의 중심 위치는 센터링 가이드(centering guide)에 의해 결정된다. 예를 들어서, 카셋트(cassette)에 수납된 웨이퍼는 이송 로봇에 의해 챔버 내로 이송된다. 이때, 웨이퍼는 테이블 위에 놓여지는데, 카셋트 에서 이송된 상태로 놓여지기 때문에 웨이퍼의 중심 위치가 어긋나 있다. 때문에, 이 테이블의 원주를 마주하게 형성된 한 쌍의 센터링 가이드가 작용해서 웨이퍼의 중심 위치를 조정하게 된다.

한편, 일 예로 검사 공정, 즉 작업 공정 중 웨이퍼의 결점을 전자 현미경으로 조사하는 경우에, 웨이퍼가 중심에서 벗어나 있을 때에는 웨이퍼의 결점 또는 불순물에 대한 데이터를 정확하게 수집할 수 없는 문제가 있다.

때문에, 센터링 가이드가 존재해서 웨이퍼의 중심 위치를 조정하게 된다. 검사 공정에는 웨이퍼를 수납하는 카셋트, 검사를 위한 인터 챔버(inter chamber), 웨이퍼의 얼라인(align)을 위한 배기 챔버(exhaust chamber)를 포함한다.

검사를 위해서 카셋트에서 선택된 웨이퍼는 이송 로봇에 의해 배기 챔버로 이송되어 웨이퍼의 중심 위치에 대한 얼라인이 이루어진다. 배기 챔버의 테이블 위에 놓여진 웨이퍼는 테이블을 중심으로 서로 마주하는 한 쌍의 센터링 가이드에 위해서 중심 위치가 얼라인된다. 이때, 센터링 가이드는 웨이퍼를 가운데 놓고, 양 옆에서 웨이퍼를 밀어 중심 위치를 얼라인한다.

이처럼 배기 챔버에서 중심 위치가 결정된 웨이퍼는 이송 로봇에 의해 인터 챔버로 이송되어 결점 검사가 이루어지고, 다시 배기 챔버로 이송되어 중심 위치를 다시 얼라인 한 후에 카셋트에 수납된다.

그런데, 종래의 얼라인 방법 및 장치는 다음과 같은 문제가 있다. 배기 챔버에서 검사전 웨이퍼를 얼라인하는 과정과, 검사 후 웨이퍼를 카셋트에 수납하기 전에 웨이퍼의 중심이 조정되는데, 웨이퍼는 이송 로봇에 의해 배기 챔버의 테이블 위에 놓여진다. 그런데, 이때 웨이퍼는 정위치로 테이블에 놓이지 못하고 한 쪽으로 치우쳐 놓이게 된다. 따라서, 이처럼 웨이퍼가 한 편으로 치우쳐 위치한 상태에서 센터링 가이드가 작동하게 되면, 센터링 가이드가 웨이퍼의 둘레를 정확히 잡지 못해 웨이퍼는 테이블에서 틸트(tilt)되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 센터링 가이드가 정확하게 웨이퍼를 잡을 수 있도록 개선한 얼라인 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

이 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서 제공하는 얼라인 장치는,

웨이퍼가 안착되는 테이블과 상기 웨이퍼를 움직이는 센터링 가이드를 포함하는 얼라인 장치에 있어서,

상기 테이블 위로 상기 웨이퍼를 들어올리는 핑거부와,

상기 테이블에 상기 웨이퍼가 안착되면, 상기 핑거부를 동작시켜 상기 웨이퍼를 상기 테이블 위로 들어 올리고, 상기 웨이퍼의 중심이 얼라인된 후에는 상기 웨이퍼를 상기 테이블 위에 안착시키는 제어부를 포함하고,

상기 센터링 가이드는 상기 웨이퍼가 상기 핑거부에 의해서 상기 테이블 위로 들어 올려진 상태에서 상기 웨이퍼의 중심을 얼라인한다.

이때, 상기 핑거부는 적어도 3개 이상의 리프트 핀으로 구성될 수 있고, 이 경우에 상기 리프트 핀은 상기 테이블의 중심을 기준으로 방사상으로 위치하는 것 이 바람직하다.

또한, 상기 테이블은 상기 리프트 핀을 가이드 하는 홈을 포함할 수있고, 상기 리프트 핀은 상기 홈에 안내되어 동작하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에서 제공하는 얼라인 방법은,

웨이퍼가 안착되는 테이블, 상기 웨이퍼를 움직여 중심을 얼라인하는 센터링 가이드 및 상기 테이블 위로 상기 웨이퍼를 들어올리는 핑거부를 포함하는 얼라인 장치를 이용한 웨이퍼의 얼라인 방법에 있어서,

Ⅰ) 상기 테이블에 웨이퍼를 안착하는 단계;

Ⅱ) 상기 핑거부는 상기 웨이퍼를 상기 테이블 위로 들어 올리는 단계;

Ⅲ) 상기 센터링 가이드는 상기 웨이퍼의 중심 위치를 조정하는 단계; 그리고,

Ⅳ) 상기 핑거부는 상기 웨이퍼를 상기 테이블에 안착시키는 단계;

를 포함한다.

또한, 상기 Ⅱ) 단계에서, 상기 핑거부는 상기 웨이퍼를 상기 테이블보다 높은 위치에 위치하는 상기 센터링 가이드와 동일 선상에 위치시키는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 장치가 적용된 검사 장비의 개략 적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 장치의 평면도이다.

이 도면들을 참조하면, 검사 장비는 카셋트(6), 배기 챔버(1), 인터 챔버(2)를 포함해서 구성된다.

카세트(6)는 복수의 웨이퍼(w)를 수납하고 있으며, 배기 챔버(1) 내부에는 웨이퍼(w)의 검사 전/후에 웨이퍼(w)의 중심을 조정하기 위한 본 실시예에 따른 얼라인 장치(10)가 설치되어 있고, 인터 챔버(8)에서는 전자 현미경 등이 설치되어 웨이퍼(w)의 검사가 이루어진다.

카셋트(6)에 수납된 웨이퍼(w)는 이송 로봇(4)에 의해서 검사를 위해 인터 챔버(2)로 이송되기 전에 배기 챔버(1)로 이송되어 웨이퍼(w)의 위치를 조정해 중심 위치를 바로 잡는다. 즉, 웨이퍼(w)는 카셋트(6)에서 인터 챔버(2)로 이송되기 직전에 배기 챔버(1)에서 중심 위치가 조정되어 인터 챔버(8)로 전달되고, 인터 챔버(8)에서 검사된 웨이퍼(w)는 카셋트(6)에 수납되기 직전에 배기 챔버(1)에서 웨이퍼(w)의 중심 위치가 재조정된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 장치(10)는 센터링 가이드(3), 테이블(13), 핑거부(21) 및 제어부(20)를 포함한다.

테이블(13)은 웨이퍼(w)를 안착하고, 핑거부(21)는 테이블(13)에 안착된 웨이퍼(w)를 들어 올린다. 또한, 핑거부(21)에 연결된 제어부(20)는 핑거부(21)의 동작을 제어해서 테이블(13) 위에 놓여진 웨이퍼(w)를 들어 올리거나 테이블(13)에 웨이퍼(w)를 안착시킨다.

보다 상세히, 배기 챔버(1)에는 평면 모습이 원형으로 이루어진 테이블(13)이 위치하고, 이 테이블(13)을 중심으로 양 편으로는 센터링 가이드(3)가 위치해서 서로 마주하고 있다. 그리고, 이 센터링 가이드(3)의 일단으로는 이 센터링 가이드(3)를 움직이는 트랜스퍼(9))가 연결되어 있다.

센터링 가이드(3)는 웨이퍼(w)를 잡을 수 있도록 웨이퍼(w)의 원주에 대응하는 형상으로 이루어진 만곡부(3a)를 포함해서 구성된다.

이 센터링 가이드(3)는 만곡부(3a)가 테이블(13)을 향하게 위치하고 있으며, 또한 테이블(13)을 중심으로 마주하는 한 쌍으로 이루어진다. 또한, 한 쌍의 만곡부(3a)는 테이블(13)을 중심으로 서로 마주한다.

트랜스퍼(9)는 센터링 가이드(3)를 테이블(13)을 향해 움직여 테이블(13)에 안착된 웨이퍼(w)의 양 편으로 센터링 가이드(3)를 위치시킨다. 이때, 웨이퍼(w)의 원주에 대응하는 형상의 만곡부(3a)가 웨이퍼(w)의 원주와 마주하게 된다.

한편, 핑거부(21)는 일 예에서 복수의 리프트 핀으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 테이블(13)에는 이 리프트 핀을 가이드하는 홈(13a)이 더욱 형성된다. 본 실시예 및 도면에서는 핑거부(21)가 3개의 리프트 핀으로 구성되는 것을 예시하고, 이하에서도 핑거부가 리프트 핀으로 구성된 경우를 예로써 설명하나 본 발명이 이에 한정되고자 함은 아니다.

리프트 핀(21)은 상기 테이블(13)의 홈(13a)에 수납된 상태로 위치하고, 상기 홈(13a)을 따라 움직인다. 이 리프트 핀(13a)은 적어도 3개 이상으로 구성되는 것이 바람직하고, 테이블(13)의 중심(O)을 기준으로 방사상으로 배치되는 것이 바 람직하다(도 3 참조).

리프트 핀(21)의 일단으로는 제어부(20)가 연결되어 리프트 핀(21)의 움직임을 제어한다. 제어부(20)는 리프트 핀(21)을 테이블(13) 밖으로 상승시켜 테이블(13)에 안착된 웨이퍼(w)를 테이블(13) 위로 들어 올리거나 리프트 핀(21)을 하강시켜 웨이퍼(w)를 테이블(13)에 안착시킨다.

이하, 이처럼 구성되는 본 실시예의 얼라인 장치(10)의 동작에 대해서 자세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 이송 로봇(4)은 카셋트(6)에서 웨이퍼(w)를 선택해 배기 챔버(1)로 이송한다. 이송된 웨이퍼(w)는 이송 로봇(4)에 의해서 테이블(13)에 안착된다(S11).

그럼, 제어부(20)는 리프트 핀(21)을 상승시켜 웨이퍼(w)를 테이블(13) 위로 들어 올리는데(S12), 이때 리프트 핀(21)은 테이블(13)의 홈(13a)에 안내되어 테이블(13)에 대해서 수직한 방향으로 상승한다. 또한 이 리프트 핀(21)은 적어도 3개가 테이블(13)의 중심(o)에 대해서 방사상으로 위치하고 있기 때문에 웨이퍼(w)를 안정적으로 들어올릴 수가 있다.

한편, 웨이퍼(w)는 리프트 핀(21)에 의해서 테이블(13) 위의 소정 높이로 들어 올려지는데, 이 높이는 테이블(13)에 대해서 수직한 방향으로 테이블(13)보다 높은 위치에 있는 센터링 가이드(3)가 위치하는 높이이다.

S13 단계에서, 트랜스퍼(9)는 웨이퍼(w)를 중심으로 마주하는 한 쌍의 센터 링 가이드(3)를 움직여 웨이퍼(w)를 잡고, 웨이퍼(w)의 잘못된 중심 위치를 수정한다. 이때, 웨이퍼(w)와 한 쌍의 센터링 가이드(3)는 동일 선상에 위치하고 있으며, 더욱이 웨이퍼(w)는 무게 중심이 어느 한편으로 치우치지 않고 자유단 상태로 위치하고 있다. 때문에, 센터링 가이드(3)는 웨이퍼(w)를 틸트(tilt)하지 않으면서 정확히 웨이퍼(w)를 잡을 수 있게 된다.

S14 단계에서, 센터링 가이드(3)에 의한 웨이퍼(w)의 중심 위치 수정이 끝난 다음에, 트랜스퍼(9)는 센터링 가이드(3)를 웨이퍼(w)로부터 떨어트려 정위치시킨다. 또한, 제어부(20)는 리프트 핀(21)을 하강시켜 웨이퍼(w)를 테이블(13)에 안착시킨다. 이때, 리프트 핀(21)은 테이블(13)의 홈(13a)에 가이드되어 하강하기 때문에 수직한 방향의 바로 아래로 웨이퍼(w)를 이동시켜 테이블(13)에 안착시키게 된다.

이처럼, 리프트 핀(21)에 의해 테이블(13)로부터 떨어진 상태에서 위치가 수정된 웨이퍼(w)는 이송 로봇(4)에 의해 인터 챔버(2)로 옮겨져 검사가 이루어지게 된다.

인터 챔버(2)에서 검사가 끝난 후에, 웨이퍼(w)는 이송 로봇(4)에 의해서 배기 챔버(1)로 옮겨져 상술한 과정과 동일한 과정을 거쳐 웨이퍼(w)의 중심 위치 수정이 이루어진 다음에 카셋트(6)에 수납된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범 위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 상술한 문제점을 해결해서 웨이퍼는 핑거부에 의해 테이블 위로 들어 올려진 상태로 센터링 가이드와 동일 선상에 위치하고 있기 때문에 센터링 가이드가 웨이퍼를 잡는 과정에서 웨이퍼가 틸트되던 종래의 문제점을 해결할 수가 있다.

Claims (8)

1. 웨이퍼가 안착되는 테이블과 상기 웨이퍼를 움직이는 센터링 가이드를 포함하는 얼라인 장치에 있어서,

   상기 테이블 위로 상기 웨이퍼를 들어올리는 핑거부와,

   상기 테이블에 상기 웨이퍼가 안착되면, 상기 핑거부를 동작시켜 상기 웨이퍼를 상기 테이블 위로 들어 올리고, 상기 웨이퍼의 중심이 얼라인된 후에는 상기 웨이퍼를 상기 테이블 위에 안착시키는 제어부를 포함하고,

   상기 센터링 가이드는 상기 웨이퍼가 상기 핑거부에 의해서 상기 테이블 위로 들어 올려진 상태에서 상기 웨이퍼의 중심을 얼라인하는 얼라인 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 핑거부는 적어도 3개 이상의 리프트 핀으로 구성되는 얼라인 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 리프트 핀은 상기 테이블의 중심을 기준으로 방사상으로 위치하는 얼라인 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 테이블은 상기 리프트 핀을 가이드 하는 홈을 포함하고, 상기 리프트 핀은 상기 홈에 안내되어 동작하는 얼라인 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 홈은 상기 테이블의 중심을 기준으로 방사상으로 위치하는 얼라인 장치.
6. 웨이퍼가 안착되는 테이블, 상기 웨이퍼를 움직여 중심을 얼라인하는 센터링 가이드 및 상기 테이블 위로 상기 웨이퍼를 들어올리는 핑거부를 포함하는 얼라인 장치를 이용한 웨이퍼의 얼라인 방법에 있어서,

   Ⅰ) 상기 테이블에 웨이퍼를 안착하는 단계;

   Ⅱ) 상기 핑거부는 상기 웨이퍼를 상기 테이블 위로 들어 올리는 단계;

   Ⅲ) 상기 센터링 가이드는 상기 웨이퍼의 중심 위치를 조정하는 단계; 그리고,

   Ⅳ) 상기 핑거부는 상기 웨이퍼를 상기 테이블에 안착시키는 단계;

   를 포함하는 얼라인 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 Ⅱ) 단계에서, 상기 핑거부는 상기 웨이퍼를 상기 테이블보다 높은 위치에 위치하는 상기 센터링 가이드와 동일 선상에 위치시키는 얼라인 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 핑거부는 적어도 3개 이상의 리프트 핀으로 이루어지는 얼라인 방법.

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