KR20090020787A

KR20090020787A - 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치

Info

Publication number: KR20090020787A
Application number: KR1020070085362A
Authority: KR
Inventors: 한기웅; 박형길
Original assignee: 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-02-27
Also published as: KR100902098B1

Abstract

본 발명은 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 마운트 공정시 6인치 및 8인치의 웨이퍼를 선택적으로 잡아주며 고정시킬 수 있도록 한 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 웨이퍼가 안착되는 원판형 구조의 상판과; 상기 상판의 아래쪽에 승하강 가능하게 배치되는 원판형 구조의 하판과; 상기 하판상에 반경방향으로 전후진 가능하게 장착되어, 상기 상판에 안착된 서로 다른 직경의 웨이퍼를 잡아주는 홀딩수단과; 상기 하판의 저면에 장착되어, 상기 홀딩수단에 전후진력을 제공하는 전후진 구동수단과; 상기 하판의 저면에 장착되는 동시에 상판과 연결되어, 상기 하판을 승하강시키는 승하강 구동수단과; 상단은 상기 하판을 관통하여 상판의 저면에 연결되고, 하단끝은 설치자리면에 고정되는 지지대; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 제공한다.

웨이퍼, 마운트, 얼라인먼트, 6인치, 8인치, 상판, 하판, 홀딩수단, 전후진구동수단, 승하강 구동수단, 회전체

Description

웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치{Wafer alignment device for wafer mount}

잘 알려진 바와 같이, 반도체 패키지는 웨이퍼를 개개의 칩으로 소잉하는 공정과, 금속재 등으로 만들어진 리드프레임, 소정의 회로경로가 집약된 수지계열의 인쇄회로기판 또는 회로필름 등과 같은 각종 기판의 칩 부착 영역에 웨이퍼 상태에서 개개의 칩으로 소잉된 상기 칩을 픽업하여 부착하는 공정, 기판과 칩간을 연결하는 와이어 본딩 공정, 칩과 와이어 등을 외부로부터 보호하기 위하여 몰딩하는 공정 등을 통해 제조된다.

이러한 반도체 패키지를 제조하기 위한 웨이퍼는 실리콘이나 갈륨비소 등 단 결정(單結晶) 기둥을 얇게 썬 둥근 판형으로서, 다수의 반도체 칩이 등간격으로 조밀하게 배열되어 있는 것을 말하며, 최근의 웨이퍼 기술은 가능한 많은 칩을 얻기 위하여 보다 큰 사이즈의 웨이퍼를 채택하면서 그 두께는 매우 얇아지는 추세에 있다.

일반적으로, 6", 8", 12" 등의 구경을 갖는 순수 실리콘 웨이퍼에는 반도체 고집적 박막 기술에 의하여 수많은 반도체 소자가 집적된 다수개의 반도체 칩이 형성된다.

대개, 반도체 후공정에 해당하는 어셈블링(패키징) 공정전에, 웨이퍼 마운트 및 웨이퍼 소잉 공정 등이 진행된다.

상기 웨이퍼 마운트 공정은 웨이퍼의 뒷면에 두께가 얇고 접착성이 있는 테이프를 부착하고, 이 테이프를 다시 마운트 프레임이라 불리는 링(ring)에 부착하여 웨이퍼를 고정시키는 공정이고, 상기 웨이퍼 소잉 공정은 쏘잉(sawing)될 웨이퍼를 마운트 테이블에 안착시킨 다음, 개개의 칩이 되도록 웨이퍼를 가로 및 세로방향으로 소잉하는 공정을 말한다.

이때, 상기 웨이퍼 마운트 공정에서 웨이퍼의 뒷면에 마운트 테이프가 이미 부착된 상태이므로, 상기 웨이퍼의 소잉 공정시 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들이 서로 흐트러지는 것을 방지할 수 있게 된다.

그러나, 웨이퍼 마운트 공정을 위하여 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치에 웨이퍼를 안착시키는 바, 기존에는 다양한 크기의 웨이퍼를 수용하지 못하는 단점이 있었다.

즉, 첨부한 도 10에 도시된 바와 같이, 기존의 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치는 웨이퍼가 안착되는 부분이 동일한 크기의 웨이퍼만을 수용하는 구조로 되어 있기 때문에 6인치 및 8인치 등의 웨이퍼마다 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 교체해야 하는 번거로움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 6인치 및 8인치의 웨이퍼를 선택적으로 수용하여 잡아줄 수 있는 구조로 개선함으로써, 웨이퍼 마운트 공정을 보다 유연하게 진행할 수 있고, 작업성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 웨이퍼가 안착되는 원판형 구조의 상판과; 상기 상판의 아래쪽에 승하강 가능하게 배치되는 원판형 구조의 하판과; 상기 하판상에 반경방향으로 전후진 가능하게 장착되어, 상기 상판에 안착된 서로 다른 직경의 웨이퍼를 잡아주는 홀딩수단과; 상기 하판의 저면에 장착되어, 상기 홀딩수단에 전후진력을 제공하는 전후진 구동수단과; 상기 하판의 저면에 장착되는 동시에 상판과 연결되어, 상기 하판을 승하강시키는 승하강 구동수단과; 상단 은 상기 하판을 관통하여 상판의 저면에 연결되고, 하단끝은 설치자리면에 고정되는 지지대; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 제공한다.

바람직한 일 구현예로서, 상기 상판은: 웨이퍼가 안착되는 원판형 구조로서, 그 외주부에 원주방향을 따라 등간격을 이루는 관통 형성된 복수개의 제1슬롯과; 상기 제1슬롯과 반경방향을 따라 일치되며, 그 외경면에 절개 형성된 복수개의 제2슬롯과; 상기 지지대의 상단끝이 삽입 고정되는 복수개의 지지대 결합홀과; 공압실린더의 피스톤 끝단이 결합되는 복수개의 피스톤 결합홀; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 하판은: 중앙홀을 갖는 원판형 구조로서, 그 외주부에 원주방향을 따라 등간격을 이루며 반경방향을 따라 연장된 복수개의 슬라이딩 홈과; 상기 각 슬라이딩 홈의 내끝단에 형성된 제3슬롯과; 상기 중앙홀에서 아래쪽으로 돌출 형성된 보스부와; 상기 지지대가 삽입 경유되는 복수개의 지지대 경유홀과; 공압실린더의 피스톤이 삽입 경유되는 복수개의 피스톤 경유홀; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 하판의 저면에는 상기 지지대가 삽입 안내되는 가이드체가 일체로 더 장착된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 홀딩수단은: 상기 하판의 슬라이딩홈에 제1베어링을 매개로 안착되는 전후진 몸체와; 상기 전후진 몸체의 상면에서 외끝단부에 일체로 장착되어, 상기 상판의 제2슬롯을 통해 위쪽으로 돌출되는 대형 웨 이퍼 고정단과; 상기 대형 웨이퍼 고정단의 바로 앞쪽에 일체로 장착되어 상기 상판의 제1슬롯을 통해 위쪽으로 돌출되며, 대형 웨이퍼 고정단보다 낮은 길이를 갖는 소형 웨이퍼 고정단과; 상기 전후진 몸체의 저면에서 내끝단부에 일체로 장착되어, 상기 하판의 제3슬롯에 삽입되어 아래쪽으로 돌출되는 전후진용 핀; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 홀딩수단의 대형 웨이퍼 고정단은 8인치 웨이퍼의 외경면에 밀착 고정되고, 상기 소형 웨이퍼 고정단은 6인치 웨이퍼의 외경면에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 전후진 구동수단은: 상기 하판의 저면 중앙부에 제2베어링을 매개로 회전 가능하게 장착되어, 상기 전후진용 핀을 제3슬롯을 따라 전후진시키는 회전체와; 상기 회전체의 저부에 결합 고정되는 구동기어와; 상기 구동기어와 연결되어 회전력을 전달하는 모터; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 회전체는: 상기 제3슬롯을 통해 아래쪽으로 돌출된 전후진용 핀이 삽입되도록 복수개의 나선형 슬롯이 상하로 관통 형성된 링 타입의 원판과; 상기 제2베어링이 안착되도록 상기 원판의 내경면에 오목한 공간을 이루며 일체로 형성된 베어링 안착면과; 상기 구동기어의 내경면과 밀착 결합되도록 상기 베어링 안착면의 저면에서 아래쪽을 돌출 형성된 결합단; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 승하강 구동수단은: 상기 하판의 중앙 홀로부터 아래쪽으로 연장되어, 상기 회전체의 중앙홀을 지나 상기 결합단의 끝단까지 연장된 보스부와; 외주단 상면이 상기 회전체의 베어링 안착면 저면과 일치되면서, 그 내주단이 상기 보스부의 저면에 체결되는 링 타입의 커버체와; 상기 하판의 저면에서 회전체의 바깥쪽 위치에 장착되며, 그 피스톤이 상기 하판의 피스톤 경유홀을 지나 상기 상판의 피스톤 결합홀에 결합 고정되는 복수개의 공압실린더; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.

기존에 동일한 크기의 웨이퍼만을 수용하여 고정시키는 얼라인먼트 장치와 달리, 6인치 및 8인치 등의 크기를 갖는 웨이퍼를 선택적으로 수용하여 잡아줄 수 있는 구조로 개선함으로써, 기존의 6인치 및 8인치 등의 웨이퍼마다 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 교체해야 하는 번거로움을 배제시키면서, 웨이퍼 마운트 공정을 보다 유연하고 편리하게 진행할 수 있고, 웨이퍼 마운트 작업성을 크게 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 나타내는 분리 사시도이고, 도 2는 위쪽에서 바라본 조립 사시도이며, 도 3은 아래쪽에서 바라 본 조립 사시도이다.

본 발명에 따른 웨이퍼 얼라인먼트 장치는 6인치 및 8인치 웨이퍼를 선택적을 수용하여 고정시킬 수 있는 장치로서, 웨이퍼가 안착되는 원판형 구조의 상판(100)과, 이 상판(100)의 아래쪽에 승하강 가능하게 배치되는 하판(200)과, 서로 다른 직경의 웨이퍼를 잡아주는 홀딩수단(300), 이 홀딩수단(300)에 전후진력을 제공하는 전후진 구동수단(400)과, 하판(200)을 승하강시키는 승하강 구동수단(500)과, 웨이퍼 장비의 설치자리면에 상판(100)을 지지하며 고정되는 지지대(600) 등을 포함하여 구성된다.

상기 상판(100)은 중앙홀을 갖는 원판형 구조로서, 그 외주부에 원주방향을 따라 등간격을 이루는 동시에 반경방향으로 길다란 형태인 복수개의 제1슬롯(102)이 관통 형성된다.

즉, 3개의 제1슬롯(102)이 원주방향으로 등간격을 이루며 한 세트를 이루고, 총 4세트의 제1슬롯(102)이 원주방향을 따라 등간격을 이루며 상하로 관통 형성된다.

또한, 상기 각각의 제1슬롯(102)과 반경방향을 따라 일치되면서, 상기 상판(100)의 외경면에는 복수개의 제2슬롯(104)이 절개 형성된다.

또한, 상기 상판(100)의 외주부 사방 위치에는 총 4개의 지지대 결합홀(106)이 상하로 관통 형성되고, 또한 상기 상판(100)의 총 3곳 위치 즉, 삼각형을 이루 는 지점에 후술하는 바와 같이 공압실린더의 피스톤 끝단이 결합되는 복수개의 피스톤 결합홀(108)이 상하로 관통 형성된다.

한편, 상기 상판(100)의 일측에는 웨이퍼가 안착되는 것을 감지하는 센싱수단(미도시됨) 설치용 절개홀(110)이 형성된다.

상기 하판(200)은 상판(100)과 거의 동일한 크기이면서 중앙홀을 갖는 원판형 구조로서, 그 상면에서 외주부에는 상기 상판(100)의 제1슬롯(102)의 갯수와 동일한 슬라이딩 홈(202)이 형성되고, 이 슬라이딩 홈(202)의 내끝단에는 반경방향으로 길다란 제3슬롯(204)이 관통 형성된다.

이때, 상기 슬라이딩 홈(202)은 상기 하판(200)의 외경끝과 상기 제3슬롯(204)간의 거리만큼의 길이를 가지면서 오목하게 파여진 형태로 형성된다.

또한, 상기 하판(200)의 중앙홀에서 그 아래쪽으로 원통형의 보스부(206)가 돌출 형성된다.

또한, 상기 하판(200)에는 상판(100)의 지지대 결합홀(106)과 일치되는 위치에 후술하는 바와 같이 지지대(600)가 삽입 경유되는 복수개의 지지대 경유홀(208)이 관통 형성되고, 상판(100)의 피스톤 결합홀(108)과 일치되는 위치에 공압실린더의 피스톤이 삽입 경유되는 복수개의 피스톤 경유홀(210)이 상하로 관통 형성된다.

한편, 상기 하판(200)의 저면에는 상기 지지대(600)가 삽입 안내되는 원통형의 가이드체(212)가 일체로 조립된다.

여기서, 상기 홀딩수단의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

상기 홀딩수단(200)은 상기 하판(200)상에 슬라이딩 홈(202)에 전후진 가능 하게 장착되어, 상기 상판(100)에 안착된 서로 다른 직경의 웨이퍼를 잡아주는 역할을 하며, 상기 하판(200)의 슬라이딩 홈(202)에 제1베어링(302)을 매개로 안착되는 전후진 몸체(304)를 메인 골격체로 한다.

또한, 상기 전후진 몸체(304)의 상면에서 외끝단부에는 대형 웨이퍼 고정단(306)이 장착되는 바, 이 대형 웨이퍼 고정단(306)은 상기 상판(100)의 제2슬롯(104)을 통해 위쪽으로 돌출 가능한 상태로 장착되고, 상기 전후진 몸체(304)의 상면에서 상기 대형 웨이퍼 고정단(306)의 바로 앞쪽에는 소형 웨이퍼 고정단(308)이 장착되는 바, 이 소형 웨이퍼 고정단(308)은 상기 상판(100)의 제1슬롯(102)을 통해 위쪽으로 돌출 가능한 상태로 장착된다.

또한, 상기 전후진 몸체(304)의 저면에서 그 내끝단부에는 상기 하판(200)의 제3슬롯(204)에 삽입되어 아래쪽으로 돌출되는 전후진용 핀(310)이 일체로 부착된다.

이때, 상기 대형 및 소형 웨이퍼 고정단(306,308)의 상단, 그리고 전후진용 핀(310)의 하단은 구름 가능한 롤러(312)로 구성된다.

한편, 상기 홀딩수단(300)의 대형 웨이퍼 고정단(306)은 후술하는 작동 설명에서 알 수 있듯이, 상판(100)에 8인치 웨이퍼(800)가 안착된 경우 8인치 웨이퍼(800)의 외경면에 밀착 고정되어 8인치 웨이퍼(800)를 잡아주는 역할을 하고, 상기 소형 웨이퍼 고정단(308)은 상판에 6인치 웨이퍼(700)가 안착된 경우 6인치 웨이퍼(700)의 외경면에 밀착 고정되어 6인치 웨이퍼(700)를 잡아주는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 전후진 구동수단의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

상기 전후진 구동수단은 첨부한 도 4 및 도 5, 그리고 도 6의 단면도를 통해 보다 명확하게 이해될 수 있다.

상기 전후진 구동수단(400)은 상기 홀딩수단(300)을 하판(200)의 슬라이딩 홈(202)을 따라 직선 운동시키는 수단으로서, 상기 하판(200)의 저면에 집약 설치된다.

먼저, 상기 하판(200)의 저면 중앙부에 제2베어링(402)을 매개로 회전체(404)가 회전 가능하게 장착되며, 이 회전체(404)의 각회전에 따라 상기 홀딩수단(300)의 전후진용 핀(310)이 하판(200)의 제3슬롯(204)을 따라 전후진 운동을 하게 된다.

보다 상세하게는, 상기 회전체(404)는 중앙홀을 갖는 링 타입의 원판 형상으로서, 이 원판(406)에는 상기 제3슬롯(204)을 통해 아래쪽으로 돌출된 전후진용 핀(310)이 삽입되도록 복수개의 나선형 슬롯(408)이 상하로 관통 형성된다.

또한, 상기 회전체(404)의 중앙홀 내경면에는 상기 제2베어링(402)이 안착되도록 상기 원판(406)의 내경면보다 낮은 오목한 공간의 평평한 베어링 안착면(410)이 일체로 형성된다.

또한, 상기 베어링 안착면(410)의 저면 중앙부에는 결합단(412)이 아래쪽으로 돌출되며 일체로 형성되며, 이 결합단(412)의 외경면에는 구동기어(414)가 압입 체결된다.

즉, 상기 구동기어(414)의 내경면과 상기 결합단(412)의 외경면이 밀착 결합 되는 동시에 상기 구동기어(414)의 저면으로부터 결합단(412)의 저면에 스크류 등이 삽입 체결되어, 구동기어(414)와 결합단(412)간의 조립이 이루어진다.

한편, 상기 구동기어(414)에는 벨트 등을 매개로 하여 회전력을 전달하는 모터(416)가 연결된다.

여기서, 상기 승하강 구동수단의 구성에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

상기 승하강 구동수단(500)은 상기 하판(200)을 승강시켜 하판(200)상의 슬라이딩 홈(202)에 안착되어 있는 전후진 몸체(304)의 소형 웨이퍼 고정단(308)이 상기 상판(100)의 제1슬롯(102)을 통하여 위쪽으로 돌출되게 하거나, 또는 상기 하판(200)을 하강시켜 전후진 몸체(304)의 소형 웨이퍼 고정단(308)이 상기 상판(100)의 제1슬롯(102) 보다 낮은 위치로 내려가게 하는 구동수단이다.

이에, 상기 하판(200)을 승하강시키는 실질적인 구동수단으로 3개의 공압실린더(502)가 하판(200)의 저면에서 회전체(404)의 바깥쪽 위치에 고정 장착되고, 동시에 상기 각 공압실린더(502)의 피스톤(504)은 상기 하판(200)의 피스톤 경유홀(210)을 지나서 상기 상판(100)의 피스톤 결합홀(108)에 결합 고정된다.

또한, 상기 하판(200)의 중앙홀로부터 아래쪽으로 연장되어, 첨부한 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 상기 회전체(404)의 중앙홀을 지나 결합단(412)의 끝단과 평행한 위치까지 연장된 보스부(206)에 링 타입의 커버체(506)가 결합된다.

즉, 상기 커버체(506)의 외주단은 그 상면이 상기 회전체(404)의 베어링 안착면(410)의 저면과 일치되며 일종의 스토퍼 역할을 하고, 커버체(506)의 내주단은 상기 보스부(206)의 저면에 밀착되어 스크류 등으로 고정된다.

한편, 웨이퍼 장비의 설치자리면(미도시됨)에 그 하단이 고정되는 지지대(600)는 원형 로드 형태로서, 그 상단은 상기 하판(200)의 지지대 경유홀(208)을 지나 상판(100)의 지지대 결합홀(106)에 압입되며 고정된다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 웨이퍼 얼라인먼트 장치에 대한 작동 흐름을 설명하기로 한다.

먼저, 6인치 웨이퍼를 잡아주는 작동 흐름을 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치에서 6인치 웨이퍼를 고정시키는 과정을 설명하는 사시도이다.

우선, 상기 공압실린더(502)의 실린더 몸체는 하판(200)의 저면에 고정 장착되고, 이 공압실린더(502)의 피스톤(504)은 상기 하판(200)의 피스톤 경유홀(210)을 지나 상기 상판(100)의 피스톤 결합홀(108)에 마치 매달린 것 처럼 고정된 상태인 바, 이 상태에서 공압실린더(502)의 피스톤(504)이 공압실린더(502)내로 들어가는 후진 구동을 하게 되면, 도 9a의 개략도에 설명된 바와 같이 상기 하판(200)과 공압실린더(502)의 실린더 몸체가 피스톤(504)에 매달린 채로 상판(100)쪽으로 딸려 올라가는 것과 같이 상승하게 된다.

이에, 상기 하판(200)이 승강하게 되면, 하판(200)상의 슬라이딩 홈(202)에 안착되어 있던 전후진 몸체(304)도 함께 승강하게 되고, 동시에 전후진 몸체(304)의 소형 웨이퍼 고정단(308)이 상기 상판(100)의 제1슬롯(102)을 통하여 위쪽으로 돌출되고, 상기 대형 웨이퍼 고정단(306)은 상기 상판(100)의 제2슬롯(104)을 통하여 소형 웨이퍼 고정단(308)보다 더 높게 돌출되는 상태가 된다.

이때, 첨부한 도 7a에 도시된 바와 같이 상기 전후진 몸체(304)의 대형 웨이퍼 고정단(306)은 제2슬롯(104)의 바깥쪽(외주방향) 끝단에 위치되고, 그리고 소형 웨이퍼 고정단(308)은 제1슬롯(102)의 바깥쪽(외주방향) 끝단에 위치된 상태이며, 이 상태에서 6인치 웨이퍼(700)가 상기 상판(100)상에 안착된다.

즉, 상기 6인치 웨이퍼(700)는 그 외경면이 상기 상판(100)의 제1슬롯(102)의 안쪽 끝단과 거의 일치되며 상판(100)상에 안착된다.

이와 동시에, 상기 모터(416)가 구동하면, 상기 구동기어(414) 및 회전체(404)가 각회전을 하게 되고, 이 회전체(404)의 나선형 슬롯(408)내의 바깥쪽 끝단에 위치되어 있던 상기 전후진 몸체(304)의 전후진용 핀(310)이 안쪽방향으로 직선 이동을 하게 된다.

즉, 상기 전후진용 핀(310)은 하판(200)의 제3슬롯(204)과 그 아래쪽의 나선형 슬롯(408)에 동시에 삽입된 상태이므로, 상기 회전체(404)가 회전할 때 전후진용 핀(310)이 나선형 슬롯(408)의 바깥쪽과 안쪽끝단 간의 내표면에 의하여 밀리는 동시에 상기 제3슬롯(204)의 바깥쪽 위치에서 안쪽 위치까지 직선 이동을 하게 된다.

이에, 상기 전후진 몸체(304)의 전후진용 핀(310)의 직선 이동은 상기 전후진 몸체(304)에 일체로 장착된 나머지 구성도 직선 이동을 하는 것을 의미하므로, 전후진 몸체(304)의 대형 웨이퍼 고정단(306)은 제2슬롯(104)의 바깥쪽 끝단에서 안쪽 끝단으로 위치 이동되고, 또한 상기 소형 웨이퍼 고정단(308)도 제1슬롯(102)의 바깥쪽 끝단에서 안쪽 끝단 위치로 이동되는 상태가 된다.

따라서, 첨부한 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 소형 웨이퍼 고정단(308)이 제1슬롯(102)의 안쪽 끝단에 위치 이동되는 동시에 상기 6인치 웨이퍼(700)의 외경면에 밀착되어, 6인치 웨이퍼(700)를 잡아주는 역할을 하게 된다.

물론, 상기 6인치 웨이퍼(700)에 대한 마운트 공정이 완료되면, 상기 모터(416)의 구동에 의하여 상기와 같은 작동 흐름의 역순으로 상기 소형 웨이퍼 고정단(308)이 6인치 웨이퍼(700)로부터 떨어지는 이동을 하게 되고, 이어서 6인치 웨이퍼를 픽업하여 후공정으로 이송시키게 된다.

여기서, 8인치 웨이퍼를 잡아주는 작동 흐름을 살명하면 다음과 같다.

첨부한 도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치에서 8인치 웨이퍼를 고정시키는 과정을 설명하는 사시도이다.

상기와 같이, 상기 공압실린더(502)의 실린더몸체는 하판(200)의 저면에 고정 장착되고, 이 공압실린더(502)의 피스톤(504)은 상기 하판(200)의 피스톤 경유홀(210)을 관통하여 상기 상판(100)의 피스톤 결합홀(108)에 마치 매달린 것 처럼 고정된 상태인 바, 이 상태에서 공압실린더(502)로부터 피스톤(504)이 돌출되는 전진 구동하게 되면, 도 9b의 개략도에 설명된 바와 같이 상기 하판(200)과 공압실린더(502)의 실린더 몸체가 피스톤(504)에 매달려 밀려 내려가는 것과 같이 하강하게 된다.

이에, 상기 하판(200)이 하강하게 되면, 하판(200)상의 슬라이딩 홈(202)에 안착되어 있던 전후진 몸체(304)도 함께 하강하게 되고, 동시에 전후진 몸체(304)의 소형 웨이퍼 고정단(308)이 상기 상판(100)의 제1슬롯(102)보다 낮은 위치로 내 려가게 되며, 상기 대형 웨이퍼 고정단(306)도 하강하되 소형 웨이퍼 고정단(308)의 상하길이보다 더 큰 상하길이를 갖기 때문에 상기 상판(100)의 제2슬롯(104)을 통하여 위쪽으로 계속 돌출된 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 전후진 몸체(304)의 대형 웨이퍼 고정단(306)은 제2슬롯(104)의 바깥쪽에 위치된 상태이며, 이 상태에서 8인치 웨이퍼(800)가 상기 상판(100)에 안착되며, 특히 소형 웨이퍼 고정단(308)은 제1슬롯(102)의 아래쪽으로 내려간 상태이므로 8인치 웨이퍼(800)의 저면에 전혀 저촉되지 않게 된다.

따라서, 첨부한 도 8a에 도시된 바와 같이 상기 8인치 웨이퍼(800)의 외경면은 상기 상판(100)의 제2슬롯(104)의 안쪽 끝단과 거의 일치되며 상판(100)상에 평행하게 안착된다.

이와 동시에, 상기와 같이 모터(416)가 구동하면, 상기 구동기어(414) 및 회전체(404)가 각회전을 하게 되고, 이 회전체(404)의 나선형 슬롯(408)의 바깥쪽 끝단에 위치되어 있던 상기 전후진 몸체(304)의 전후진용 핀(310)이 안쪽방향으로 직선 이동을 하게 된다.

즉, 6인치 웨이퍼의 작동 흐름에서 이미 설명된 바와 같이, 상기 전후진용 핀(310)은 하판(200)의 제3슬롯(204)과 그 아래쪽의 나선형 슬롯(408)에 동시에 삽입된 상태이므로, 상기 회전체(404)가 회전할 때 전후진용 핀(310)이 나선형 슬롯(408)의 바깥쪽과 안쪽끝단 간의 내표면에 의하여 밀리는 동시에 상기 제3슬롯(204)의 바깥쪽 위치에서 안쪽 위치까지 직선 이동을 하게 된다.

상기 전후진용 핀(310)의 직선 이동에 따라, 상기 전후진 몸체(304)에 일체 로 장착된 나머지 구성도 직선 이동을 하게 되므로, 전후진 몸체(304)의 대형 웨이퍼 고정단(306)은 제2슬롯(104)의 바깥쪽 끝단에서 안쪽 끝단으로 이동된 상태가 된다.

따라서, 첨부한 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 대형 웨이퍼 고정단(306)이 제2슬롯(104)의 안쪽 끝단으로 위치 이동되는 동시에 상기 8인치 웨이퍼(800)의 외경면에 밀착되어, 8인치 웨이퍼(800)를 잡아주는 역할을 하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 웨이퍼 얼라인먼트 장치는 웨이퍼 마운트 공정시 6인치 또는 8인치 등 다양한 크기의 웨이퍼를 선택적으로 잡아줄 수 있기 때문에, 웨이퍼 마운트 공정을 보다 수월하게 진행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 나타내는 분리 사시도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 나타내는 조립 사시도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 나타내는 일부 단면의 조립 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 나타내는 측단면도,

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치에서 6인치 웨이퍼를 고정시키는 과정을 설명하는 사시도,

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치에서 8인치 웨이퍼를 고정시키는 과정을 설명하는 사시도,

도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치의 구성중 하판이 공압실린더의 구동에 따라 승강 또는 하강하는 동작을 설명하기 위한 개략도,

도 10은 기존의 웨이퍼 얼라인먼트 장치를 설명하는 사진.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 상판 102 : 제1슬롯

104 : 제2슬롯 106 : 지지대 결합홀

108 : 피스톤 결합홀 110 : 센싱수단 설치용 절개홀

200 : 하판 202 : 슬라이딩 홈

204 : 제3슬롯 206 : 보스부

208 : 지지대 경유홀 210 : 피스톤 경유홀

212 : 원통형 가이드체 300 : 홀딩수단

302 : 제1베어링 304 : 전후진 몸체

306 : 대형 웨이퍼 고정단 308 : 소형 웨이퍼 고정단

310 : 전후진용 핀 312 : 롤러

400 : 전후진 구동수단 402 : 제2베어링

404 : 회전체 406 : 원판

408 : 나선형 슬롯 410 : 베어링 안착면

412 : 결합단 414 : 구동기어

416 : 모터 500 : 승하강 구동수단

502 : 공압실린더 504 : 피스톤

506 : 커버체 600 : 지지대

700 : 6인치 웨이퍼 800 : 8인치 웨이퍼

Claims

웨이퍼가 안착되는 원판형 구조의 상판과;

상기 상판의 아래쪽에 승하강 가능하게 배치되는 원판형 구조의 하판과;

상기 하판상에 반경방향으로 전후진 가능하게 장착되어, 상기 상판에 안착된 서로 다른 직경의 웨이퍼를 잡아주는 홀딩수단과;

상기 하판의 저면에 장착되어, 상기 홀딩수단에 전후진력을 제공하는 전후진 구동수단과;

상기 하판의 저면에 장착되는 동시에 상판과 연결되어, 상기 하판을 승하강시키는 승하강 구동수단과;

상단은 상기 하판을 관통하여 상판의 저면에 연결되고, 하단끝은 설치자리면에 고정되는 지지대;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상판은:

웨이퍼가 안착되는 원판형 구조로서, 그 외주부에 원주방향을 따라 등간격을 이루는 관통 형성된 복수개의 제1슬롯과;

상기 제1슬롯과 반경방향을 따라 일치되며, 그 외경면에 절개 형성된 복수개 의 제2슬롯과;

상기 지지대의 상단끝이 삽입 고정되는 복수개의 지지대 결합홀과;

공압실린더의 피스톤 끝단이 결합되는 복수개의 피스톤 결합홀; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 하판은:

중앙홀을 갖는 원판형 구조로서, 그 외주부에 원주방향을 따라 등간격을 이루며 반경방향을 따라 연장된 복수개의 슬라이딩 홈과;

상기 각 슬라이딩 홈의 내끝단에 형성된 제3슬롯과;

상기 지지대가 삽입 경유되는 복수개의 지지대 경유홀과,

공압실린더의 피스톤이 삽입 경유되는 복수개의 피스톤 경유홀; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 하판의 저면에는 상기 지지대가 삽입 안내되는 가이드체가 일체로 더 장착된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 홀딩수단은:

상기 하판의 슬라이딩홈에 제1베어링을 매개로 안착되는 전후진 몸체와;

상기 전후진 몸체의 상면에서 외끝단부에 일체로 장착되어, 상기 상판의 제2슬롯을 통해 위쪽으로 돌출되는 대형 웨이퍼 고정단과;

상기 대형 웨이퍼 고정단의 바로 앞쪽에 일체로 장착되어 상기 상판의 제1슬롯을 통해 위쪽으로 돌출되며, 대형 웨이퍼 고정단보다 낮은 길이를 갖는 소형 웨이퍼 고정단과;

상기 전후진 몸체의 저면에서 내끝단부에 일체로 장착되어, 상기 하판의 제3슬롯에 삽입되어 아래쪽으로 돌출되는 전후진용 핀;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 홀딩수단의 대형 웨이퍼 고정단은 8인치 웨이퍼의 외경면에 밀착 고정되고, 상기 소형 웨이퍼 고정단은 6인치 웨이퍼의 외경면에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 전후진 구동수단은:

상기 하판의 저면 중앙부에 제2베어링을 매개로 회전 가능하게 장착되어, 상 기 전후진용 핀을 제3슬롯을 따라 전후진시키는 회전체와;

상기 회전체의 저부에 결합 고정되는 구동기어와;

상기 구동기어와 연결되어 회전력을 전달하는 모터; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 회전체는:

상기 제3슬롯을 통해 아래쪽으로 돌출된 전후진용 핀이 삽입되도록 복수개의 나선형 슬롯이 상하로 관통 형성된 링 타입의 원판과;

상기 제2베어링이 안착되도록 상기 원판의 내경면에 오목한 공간을 이루며 일체로 형성된 베어링 안착면과;

상기 구동기어의 내경면과 밀착 결합되도록 상기 베어링 안착면의 저면에서 아래쪽을 돌출 형성된 결합단;

으로 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 승하강 구동수단은:

상기 하판의 중앙홀로부터 아래쪽으로 연장되어 상기 회전체의 중앙홀을 지나 상기 결합단의 끝단과 평행한 위치까지 연장된 보스부와;

외주단 상면이 상기 회전체의 베어링 안착면 저면과 일치되면서, 그 내주단이 상기 보스부의 저면에 체결되는 링 타입의 커버체와;

상기 하판의 저면에서 회전체의 바깥쪽 위치에 장착되며, 그 피스톤이 상기 하판의 피스톤 경유홀을 지나 상기 상판의 피스톤 결합홀에 결합 고정되는 복수개의 공압실린더;

로 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운트 장비의 웨이퍼 얼라인먼트 장치.