KR20100047557A - 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 로딩장치 - Google Patents

웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 로딩장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 웨이퍼 센터링 장치는 프레임과, 상기 프레임에 상하 방향 이동 가능하게 설치된 로딩 플레이트를 포함하는 웨이퍼 로딩장치에 적용되는 것으로서, 상기 프레임에 설치되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재에 이동 가능하게 설치되며, 상기 로딩 플레이트의 상하 방향 이동에 연동하여 상기 로딩 플레이트에 적재된 웨이퍼를 정위치로 이동시키는 센터링 부재를 포함한다.
로딩 플레이트, 웨이퍼, 정위치, 센터링 유닛

Description

웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 로딩장치{WAFER CENTERING APPARATUS AND WAFER LOADING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 웨이퍼를 연마 헤드에 로딩 또는 언로딩시키기 위한 웨이퍼 로딩장치에 관한 것으로서, 특히 로딩 플레이트에 웨이퍼를 정렬시킬 수 있는 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정에는, 반도체 디바이스의 고밀도화를 실현하기 위하여 웨이퍼 표면에 유전체나 도체로 작용할 수 있는 배선층을 여러 층으로 적층 하기 위한 화학기상증착(CVD ; Chemical Vaporization Deposition) 공정과, 기계적 연마 및 화학적 반응작용을 통해 웨이퍼 표면의 다수 배선층 간의 단차를 제거하기 위한 기계-화학적 연마(CMP ; Chemical Mechanical Polishing) 공정이 포함된다.
상기 CMP 공정은 이러한 반도체 디바이스의 고밀도화, 미세화 및 배선구조의 다층화에 따라 웨이퍼 표면상에 발생된 표면 단차를 제거하기 위한 고정밀성을 요하는 평탄화 방법 중의 하나로서, 근자에 개발된 보편화된 미세 가공기술이며, 현재까지 이에 관한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다.
이러한 CMP 공정은 CMP 장비에 의해 진행되며, 상기 CMP 장비는 상면에 연마 패드가 부착된 플래튼과, 하면에 웨이퍼가 선택적으로 부착되는 연마헤드를 포함한다. 상기 연마헤드는 그 하면에 부착된 웨이퍼를 상기 연마패드에 압착시킨 상태에서 회전한다. 반면, 상기 연마패드가 마련된 플래튼은 상기 연마헤드와 다른 중심축을 중심으로 회전하게 된다. 한편, 상기 연마패드에는 연마액이 공급된다. 즉, 상기 연마헤드에 부착된 웨이퍼는 상기 연마헤드에 의해 연마패드에 가압되면서 연마패드와의 상대 마찰운동을 하게 되고, 이에 의해 웨이퍼가 평탄화된다.
한편, 전술한 연마공정은 다수의 웨이퍼에 순차적으로 진행되어야 한다. 따라서, 상기 연마헤드에 웨이퍼를 로딩시키고, 상기 연마헤드로부터 웨이퍼를 언로딩시키기 위한 웨이퍼 로딩장치가 필요하다. 상기 웨이퍼 로딩장치는 로봇으로부터 전달되는 웨이퍼를 상기 연마헤드에 부착시키고, 연마공정이 완료된 웨이퍼를 상기 연마헤드로부터 언로딩하는 역할을 한다. 상기 웨이퍼 로딩장치로 언로딩된 웨이퍼는 다시 로봇 등에 의해 파지되어 보관장소에 적재되거나 다른 공정을 위해 이송된다.
상기 웨이퍼 로딩장치는 웨이퍼가 적재되는 로딩 플레이트를 구비한다. 그리고 상기 로딩 플레이트에 적재되는 웨이퍼는 상기 로딩 플레이트의 정위치에 위치해야한다. 즉, 로딩 플레이트와 웨이퍼는 그 동심이 일치해야 한다. 그렇지 않을 경우, 웨이퍼가 연마헤드에 압착시 또는 로봇에 의해 그립시 웨이퍼가 파손되는 등의 문제가 발생하기 때문이다.
이러한 이유로 한국등록특허 제0744036호에는 웨이퍼와 로딩 플레이트가 동심이 맞지 않는 경우, 장비 운행을 중시하거나 알람을 발생하여 사용자에게 통보하 는 등의 기술이 개시되어 있다. 그러나 위 등록특허에서와 같은 경우, 웨이퍼가 로딩 플레이트의 정위치에 위치하지 않는 것을 알고 사용자가 직접 조치를 해야하는 등 번거로운 후속 작업이 필요할 뿐만 아니라 제조 공정이 원활히 진행되지 않아 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 웨이퍼가 로딩 플레이트의 정위치에 배치될 수 있도록 웨이퍼의 센터링 작업을 수행하는 웨이퍼 로딩장치의 센터링 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 로딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 센터링 장치는 프레임과, 상기 프레임에 상하 방향 이동 가능하게 설치된 로딩 플레이트를 포함하는 웨이퍼 로딩장치에 적용되는 것으로서, 상기 프레임에 설치되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재에 이동 가능하게 설치되며, 상기 로딩 플레이트의 상하 방향 이동에 연동하여 상기 로딩 플레이트에 적재된 웨이퍼를 정위치로 이동시키는 센터링 부재를 포함한다.
한편, 전술한 바와 같은 목적은 프레임; 상기 프레임에 상하 방향 이동 가능하게 설치되며, 상면에 웨이퍼가 적재되는 로딩 플레이트; 상기 프레임에 설치되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재에 이동 가능하게 설치되며, 상기 로딩 플레이트의 상하 방향 이동에 연동하여 상기 로딩 플레이트에 적재된 웨이퍼를 정위치로 이동시키는 센터링 부재를 포함하는 웨이퍼 로딩장치에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 웨이퍼 로딩장치는 상기 로딩 플레이트를 상하 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛; 상기 로딩 플레이트에 웨이퍼가 적 재되었는지를 감지하는 웨이퍼 감지센서; 및 상기 웨이퍼 감지센서가 웨이퍼를 감지하면, 상기 로딩 플레이트가 상하 방향으로 이동되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 유닛은 구동 모터; 상기 구동 모터에 동력 전달 가능하게 연결된 볼 스크류; 및 상기 로딩 플레이트에 고정되게 설치되며, 상기 볼 스크류의 회전 방향에 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 볼 스크류에 결합되는 이동 플레이트를 포함한다.
상기 센터링 부재는 상기 지지 부재에 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 설치되는 몸체; 상기 몸체의 하부에 상기 로딩 플레이트 방향으로 연장되어 형성된 연동부; 및 상기 몸체의 상부에 상기 로딩 플레이트 방향으로 연장되게 형성되며, 상기 웨이퍼를 정위치로 이동시킬 수 있도록 상기 웨이퍼를 가압하는 정렬부를 포함하며, 상기 로딩 플레이트가 하부로 이동시, 상기 로딩 플레이트가 상기 연동부를 가압하여 상기 정렬부가 상기 웨이퍼 방향으로 이동되어 상기 웨이퍼를 정위치로 이동시킬 수 있도록 상기 몸체를 회전시킨다.
한편, 상기 정렬부가 상기 로딩 플레이트로부터 이격되는 방향으로 상기 몸체를 가압하는 탄성 부재는 그 일단이 상기 지지 부재에 설치되고, 타단은 상기 몸체에 설치된다.
상기 지지 부재는 상기 로딩 플레이트의 둘레에 120도 간격으로 배치되며, 상기 센터링 부재는 상기 각 지지 부재에 하나씩 설치된다.
전술한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 상기 프레임에 설치된 지지 부재에 이동 가능하게 설치되고 로딩 플레이트의 상하 방향 이동에 연동하여 상기 로딩 플레이트에 적재된 웨이퍼를 정위치로 이동시키는 센터링 부재에 의해, 웨이퍼가 로딩 플레이트의 정위치에 적재되지 않더라도 웨이퍼를 정위치로 정렬시킬 수 있게 된다.
따라서, 기존에 웨이퍼가 정위치에 정렬되지 않아 알람을 울릴 경우, 이를 직접 작업자가 확인하고 웨이퍼 위치를 정렬하여 제조 공정이 지연되는 문제점을 해결할 수 있게 되고, 이는 즉 반도체 제품의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 센터링 부재가 로딩 플레이트의 상하 방향에 연동함으로써, 로딩 플레이트를 구동시키기 위한 구동 유닛에 의해 센터링 부재가 웨이퍼를 정렬시킬 수 있고, 이에 의해 센터링 장치의 구조를 간소화시킬 수 있게 된다.
또한, 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩시키기 위해 로딩 플레이트를 상하 방향으로 이동시키는 동작에 연동하여 센터링 부재가 웨이퍼를 정렬시킴으로써, 별도의 센터링 동작을 위한 공정 시간이 필요 없게 된다. 즉, 웨이퍼를 정렬시키기 위한 별도의 공정을 추가하지 않아도 되고 이에 의해 공정시간을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 센터링 부재를 지지 부재에 회전 가능하게 설치함으로써, 센터링 부재의 병진 운동에 의해 웨이퍼를 정렬시키는 경우보다 그 설치 공간을 최소화할 수 있고, 이에 의해 웨이퍼 센터링 장치 및 웨이퍼 로딩 장치의 구조를 간소화시킬 수 있게 된다.
또한, 웨이퍼 감지센서가 로딩 플레이트에 웨이퍼가 적재된 것을 감지하면, 제어부가 구동 유닛을 제어하여 로딩 플레이트를 상하 방향 이동시킴으로써, 모든 웨이퍼에 대한 정렬 작업을 수행할 수 있고, 이에 의해 제조 공정 상 웨이퍼가 잘못 적재되는 것을 미연에 방지할 수 있어 연마 공정의 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 센터링 유닛을 구비한 웨이퍼 로딩장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로딩장치는 웨이퍼를 연마헤드에 로딩하거나 연마헤드로부터 웨이퍼를 언로딩하기 위한 것으로서, 프레임(10)과, 로딩 플레이트(30)와, 센터링 유닛(50)과, 가이드 유닛(70)과, 웨이퍼 감지센서(80)와, 제어부(90)를 포함한다.
상기 프레임(10)은 상기 각 구성요소들을 지지하기 위한 것으로서, 상부 프레임(11)과, 수직 프레임(12)과, 하부 프레임(13)을 포함한다. 상기 상부 프레임(11)은 그 상부가 개방된 원통형의 형상을 가지며, 그 내부에는 상기 로딩 플레이트(30) 등이 배치된다. 상기 수직 프레임(12)은 상기 상부 프레임(11)으로부터 하부로 연장되어 형성되며, 상기 가이드 유닛(70)의 가이드 레일(71)이 형성되어 있다. 상기 하부 프레임(13)은 상기 수직 프레임(12)의 하단에 고정되게 설치되며, 상기 구동 유닛(60)의 구동 모터(61)와 상기 볼 스크류(62) 등을 지지한다. 본 실시예에서는 상기 프레임(10)이 3개로 분리되는 것을 예시하였으나, 본 실시예와 달 리 상기 프레임(10)은 상기 각 구성요소들을 지지할 수 있는 한 다양한 형상으로 변형되어 실시될 수 있다.
상기 로딩 플레이트(30)는 웨이퍼(W)가 적재되는 장소로서, 상기 프레임(10)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로, 상기 로딩 플레이트(30)는 상기 수직 프레임(12)에 이동 플레이트(32)와 지지 컬럼(31)을 매개로 상하 방향 이동 가능하게 설치된다. 이러한 로딩 플레이트(30)는 상하 방향으로 이동하면서 연마헤드에 웨이퍼(W)가 흡착될 수 있는 위치까지 상부로 이동시키고, 상기 연마헤드로부터 분리된 웨이퍼(W)를 하부로 이동시켜 로봇이 웨이퍼(W)를 파지하여 이동시킬 수 있게 한다.
이러한 로딩 플레이트(30)의 외연에는 120도 간격으로 3개의 안내 부재(33)가 설치되며, 각 안내 부재(33)는 스프링(34)에 의해 상부로 탄성 가압되게 로딩 플레이트(30)에 설치된다. 이와 같은 안내 부재(33)는 상기 로딩 플레이트(30)가 상승하여 연마헤드에 접촉될 때 연마헤드에 가압되어 하부로 이동하면서 상기 로딩 플레이트(30)에 적재된 웨이퍼(W)의 위치를 정렬하는 기능을 한다. 그러나 상기 안내 부재(33)는 웨이퍼(W)가 안내 부재(33)에 얹히는 등의 웨이퍼(W)의 위치에 오차가 발생하는 경우까지 웨이퍼(W)를 정렬할 수는 없다. 이러한 이유로, 본 발명에서는 별도의 센터링 유닛(50)을 설치하여 웨이퍼(W)의 위치를 원천적으로 정렬시켰다. 이하에서는 센터링 유닛(50)에 대하여 상세히 설명한다.
상기 센터링 유닛(50)은, 전술한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 로딩 플레이트(30)에 정확하게 위치시키기 위한 것이다. 웨이퍼(W)가 로딩 플레이트(30) 상의 정위치 에 적재되지 않는 경우, 전술한 바와 같이, 연마 헤드나 로봇에 의해 파손될 수 있게 된다. 상기 센터링 유닛(50)은 이러한 부작용을 미연에 방지하기 위한 것으로서, 지지 부재(51)와, 센터링 부재(52)와, 탄성 부재(57) 및 구동 유닛(60)을 포함한다.
상기 지지 부재(51)는 상기 로딩 플레이트(30)의 둘레에 3개가 120도 간격으로 배치되며, 상기 상부 프레임(11)의 바닥면에 고정되게 설치된다. 상기 지지 부재(51)는 상기 센터링 부재(52)를 회전 가능하게 지지하기 위한 것으로서, 상기 센터링 부재(52)가 상기 상부 프레임(11)에 직접 설치되는 경우에는 생략 가능한 구성이다.
상기 센터링 부재(52)는 상기 지지 부재(51)에 일정 범위 내에서 회전 가능하게 설치되며, 일정 범위내에서 회전하면서 상기 로딩 플레이트(30)에 적재된 웨이퍼(W)를 이동시켜 정렬한다. 이러한 센터링 부재(52)는 상기 지지 부재(51)의 상단부에 회전 가능하게 설치되는 몸체(53)와, 상기 몸체(53)의 하부에 상기 로딩 플레이트(30) 방향으로 연장되어 상기 로딩 플레이트(30)의 하부에 적어도 일부가 배치되는 연동부(54)와, 상기 몸체(53)의 상부에 상기 로딩 플레이트(30) 방향으로 연장되게 형성되어 상기 웨이퍼(W)에 선택적으로 접촉되면서 가압하는 정렬부(55)를 포함한다.
상기 몸체(53)에는 상기 지지 부재(51)의 상단부가 결합되는 결합홈(53a)이 형성되며, 상기 결합홈(53a)에는 힌지핀(56)이 삽입되어 상기 몸체(53)가 상기 지지 부재(51)에 회전가능하게 연결된다.
상기 연동부(54)는 상기 로딩 플레이트(30)의 상하 방향 이동에 연동하여 상기 몸체(53)를 회전 운동시키기 위한 것으로서, 상기 몸체(53)의 하단에 상기 로딩 플레이트(30) 방향으로 연장되어 형성된다. 보다 구체적으로, 상기 연동부(54)는 상기 로딩 플레이트(30)가 하강시 상기 로딩 플레이트(30)의 하단부에 의해 가압되며, 이에 의해 상기 몸체(53)는 상기 힌지핀(56)을 중심으로 회전하게 된다.
상기 정렬부(55)는 웨이퍼(W)를 가압하여 웨이퍼(W)를 정렬시키기 위한 것으로서, 상기 몸체(53)의 상단부에 상기 로딩 플레이트(30) 방향으로 연장되게 형성된다. 이러한 정렬부(55)는 상기 로딩 플레이트(30)의 하강운동에 연동하여 상기 몸체(53)가 회전 운동시 상기 웨이퍼(W)에 근접되는 방향으로 이동하여 웨이퍼(W)를 로딩 플레이트(30)의 동심과 일치하도록 이동시킨다.
상기 탄성 부재(57)는 상기 로딩 플레이트(30)가 상기 연동부(54)를 가압하지 않은 상태, 즉, 상기 센터링 부재(52)의 초기 상태에서 상기 센터링 부재(52)의 정렬부(55)가 상기 로딩 플레이트(30)와 이격된 상태를 유지하기 위한 것이다. 이러한 탄성 부재(57)는 그 일단이 상기 몸체(53)에 설치되고, 그 타단은 상기 지지 부재(51)에 설치된다.
본 실시예에서는 상기 지지 부재(51)와, 상기 센터링 부재(52)와, 상기 탄성 부재(57)가 로딩 플레이트(30)의 둘레에 120도 간격으로 3개 설치되는 것을 예시하였으나, 그 배치 각도는 다양하게 변경될 수 있을 뿐만 아니라 각 부재(51)(52)(57)는, 웨이퍼(W)에 접촉되는 상기 정렬부(55)의 원주 방향 길이를 연장시킬 경우, 2개 설치될 수도 있다.
상기 구동 유닛(60)은 상기 로딩 플레이트(30)를 상하 방향으로 구동시켜 상기 센터링 부재(52)를 회전 운동시키기 위한 것으로서, 구동 모터(61)와, 볼 스크류(62)와, 동력전달유닛(63) 및 이동 플레이트(32)를 포함한다. 본 실시예에서는 상기 구동 유닛(60)이 센터링 부재(52)를 회전 운동시키기 위한 것으로 표현하고 있으나, 상기 구동 유닛(60)은 연마 헤드에서 연마된 웨이퍼를 언로딩하거나 연마할 웨이퍼를 연마 헤드에 로딩하는 공정에서 로딩 플레이트(30)를 상하 방향으로 구동시키기 위한 것으로서, 센터링 부재(52)는 이러한 구동 유닛(60)을 이용하여 회전 운동하게 된다. 따라서, 센터링 부재(52)를 위한 별도의 구동원이나 별도의 센터링 공정이 필요없게 되고, 이로 인해 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 공정 시간을 최소화할 수 있게 된다.
상기 구동 모터(61)는 상기 로딩 플레이트(30)를 상하 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공하기 위한 것으로서, 하부 프레임(13)에 설치된다.
상기 볼 스크류(62)는 양단 각각이 상부 프레임(11)과 하부 프레임(13) 각각에 회전 가능하게 설치되며, 상기 볼 스크류(62)의 상하 방향 병진 운동은 제한된다. 이러한 볼 스크류(62)는 벨트(63a) 및 풀리(63b)와 같은 동력전달유닛(63)을 매개로 상기 구동 모터(61)에 동력전달가능하게 연결된다. 본 실시예에서는 상기 동력전달유닛(63)로 벨트(63a) 및 풀리(63b)를 예시하였으나, 복수의 기어 등 공지된 다양한 동력전달유닛들이 이용될 수 있을 뿐만 아니라 상기 볼 스크류(62)가 상기 구동 모터(61)의 구동축에 직접 연결되는 경우 상기 동력전달유닛(63)은 생략 가능한 구성이 된다.
상기 이동 플레이트(32)는 상기 볼 스크류(62)에 나사 결합되어 상기 볼 스크류(62)의 회전 방향에 따라 상방 또는 하방으로 이동한다. 상기 이동 플레이트(32)에는 지지 컬럼(31)을 매개로 상기 로딩 플레이트(30)가 고정되게 설치된다. 따라서, 상기 이동 플레이트(32)가 상하 방향으로 이동시 상기 로딩 플레이트(30)가 상기 이동 플레이트(32)와 함께 상하 방향으로 이동하게 된다.
상기 가이드 유닛(70)은 상기 이동 플레이트(32)의 상하 방향 이동을 가이드 하기 위한 것으로서, 상기 이동 플레이트(32)에 고정되게 설치되는 가이드 부재(72)와, 상기 수직 프레임(12)에 마련된 가이드 레일(71)을 포함한다. 상기 가이드 부재(72)에는 가이드 홈(72a)이 상하 방향으로 형성되며, 상기 가이드 홈(72a)에는 상기 가이드 레일(71)이 삽입된다. 상기 가이드 레일(71)은 상기 수직 프레임(12)의 일면에 상하 방향으로 형성된다. 이와 같은 구성에 의해 상기 이동 플레이트(32)는 상기 수직 프레임(12)의 가이드 레일(71)을 따라 상하 방향으로 이동하게 된다.
상기 웨이퍼 감지센서(80)는 상기 로딩 플레이트(30)에 웨이퍼(W)가 존재하는지 여부를 감지하기 위한 것으로서, 광 센서 등 다양한 공지의 센서가 이용될 수 있다. 상기 웨이퍼 감지센서(80)로부터 감지된 신호는 제어부(90)로 출력된다.
상기 제어부(90)는 상기 웨이퍼 감지센서(80)로부터 웨이퍼(W)가 적재되었다는 신호가 감지되면, 상기 구동 모터(61)를 제어하여 상기 로딩 플레이트(30)를 하방으로 일정 거리 이동시킨 후에 다시 상방으로 이동시킨다. 보다 구체적으로, 상기 로딩 플레이트(30)에 웨이퍼(W)가 적재되면, 상기 제어부(90)는 웨이퍼(W)를 로 딩 플레이트(30) 상에 정렬시키기 위해 상기 로딩 플레이트(30)를 일정 거리만큼 하강시킨다. 그러면, 상기 센터링 부재(52)가 로딩 플레이트(30)의 하강 운동에 연동하여 회전하면서 웨이퍼(W)를 정렬시키게 된다. 그런 후에 상기 제어부(90)는 다시 상기 로딩 플레이트(30)를 상승운동시키게 된다. 본 실시예에서는 상기 웨이퍼(w)를 정렬시키기 위해 로딩 플레이트(30)를 하강시키는 것으로 설명하였으나, 상기 로딩 플레이트(30)를 승강 운동시키는 것은 연마 헤드에 웨이퍼를 로딩시키거나 연마 헤드로부터 웨이퍼를 언로딩시키기 위해서도 필요한 공정이다. 그리고 이러한 공정을 이용하여 센터링 공정을 수행하게 함으로써 웨이퍼를 정렬시키면서도 공정 시간을 늘리지 않을 수 있게 되는 것이다.
이하, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 과정에 대하여 상세히 설명한다.
웨이퍼(W)는 연마 헤드 또는 로봇으로부터 로딩 플레이트(30)에 적재되며, 도 7a에 도시된 바와 같이, 로딩 플레이트(30)에 웨이퍼(W)가 비정상적으로 적재될 수 있다. 웨이퍼 감지센서(80)에 의해 로딩 플레이트(30)에 적재된 웨이퍼(W)가 감지되면, 제어부(90)는 구동 모터(61)를 제어하여 로딩 플레이트(30)를 하강시킨다.
보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동 모터(61)가 회전하면, 벨트(63a) 및 풀리(63b)에 의해 볼 스크류(62)가 회전하게 된다. 그러면, 이동 플레이트(32)가 하강을 하게 되고, 상기 이동 플레이트(32)와 지지 컬럼(31)을 통해 결합된 로딩 플레이트(30)도 하강하게 된다. 이때, 상기 이동 플레이트(32)는 가이드 부재(72)에 의해 가이드 레일(71)을 따라 하강한다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 로딩 플레이트(30)는 하강하면서 센터링 부재(52)의 연동부(54)를 가압한다. 그러면 센터링 부재(52)는 힌지핀(56)을 중심으로 A방향으로 회전 운동하고, 정렬부(55)는 로딩 플레이트(30)에 적재된 웨이퍼(W)의 외주연을 가압하여 로딩 플레이트(30)의 중심 방향으로 이동시켜, 도 7c에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)는 로딩 플레이트(30)와 그 동심이 일치되는 정위치에 배치되게 된다.
한편, 제어부(90)는 로딩 플레이트(30)가 일정 거리 하강되면, 다시 구동 모터(61)를 역회전시켜 로딩 플레이트(30)를 상승시킨다. 이때, 센터링 부재(52)의 연동부(54)는 로딩 플레이트(30)로부터 이격되어 로딩 플레이트(30)가 센터링 부재(52)를 더 이상 가압하지 않는 상태가 된다. 그러면, 도 7c에 도시된 바와 같은 센터링 부재(52)는 탄성 부재(57)의 탄성 복원력에 의해 힌지핀(56)을 중심으로 B방향으로 회전하게 되어 도 7b의 상태를 거쳐 도 7c와 같이 원위치로 복귀된다.
로딩 플레이트(30)가 상승한 후, 웨이퍼(W)는 연마 헤드 또는 로봇에 의해 파지되어 연마 공정이 진행되거나 적재 장소로 이동된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 로딩장치를 개략적으로 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 일부를 절개하여 개략적으로 나타낸 단면 사시도,
도 3은 도 1의 상부 프레임 측면을 절개하여 도시한 사시도,
도 4는 도 1의 요부를 발췌하여 개략적으로 나타낸 분해 사시도,
도 5는 도 2의 V-V를 따라 절개하여 가이드 유닛을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 6은 도 1에 도시된 웨이퍼 로딩장치의 제어 블록도,
도 7a 내지 도 7c는 도 1에 도시된 웨이퍼 로딩장치의 작동 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
10; 프레임 30; 로딩 플레이트
32; 이동 플레이트 50; 센터링 유닛
51; 지지 부재 52; 센터링 부재
53; 몸체 54; 연동부
55; 정렬부 57; 탄성 부재
60; 구동 유닛 61; 구동 모터
62; 볼 스크류 80; 웨이퍼 감지센서
90; 제어부 W; 웨이퍼

Claims (12)

  1. 프레임과, 상기 프레임에 상하 방향 이동 가능하게 설치된 로딩 플레이트를 포함하는 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치로서,
    상기 프레임에 설치되는 지지 부재; 및
    상기 지지 부재에 이동 가능하게 설치되며, 상기 로딩 플레이트의 상하 방향 이동에 연동하여 상기 로딩 플레이트에 적재된 웨이퍼를 정위치로 이동시키는 센터링 부재를 포함하는 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센터링 부재는,
    상기 지지 부재에 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 설치되는 몸체;
    상기 몸체의 하부에 상기 로딩 플레이트 방향으로 연장되어 형성된 연동부; 및
    상기 몸체의 상부에 상기 로딩 플레이트 방향으로 연장되게 형성되며, 상기 웨이퍼를 정위치로 이동시킬 수 있도록 상기 웨이퍼를 가압하는 정렬부를 포함하며,
    상기 로딩 플레이트가 하부로 이동시, 상기 로딩 플레이트가 상기 연동부를 가압하여 상기 정렬부가 상기 웨이퍼 방향으로 이동되어 상기 웨이퍼를 정위치로 이동시킬 수 있도록 상기 몸체를 회전시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    일단은 상기 지지 부재에 설치되고, 타단은 상기 몸체에 설치되어 상기 정렬부가 상기 로딩 플레이트로부터 이격되는 방향으로 상기 몸체를 가압하는 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 플레이트를 상하 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 구동 유닛은,
    구동 모터;
    상기 구동 모터에 동력 전달 가능하게 연결된 볼 스크류; 및
    상기 로딩 플레이트에 고정되게 설치되며, 상기 볼 스크류의 회전 방향에 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 볼 스크류에 결합되는 이동 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 로딩 플레이트의 둘레에 120도 간격으로 배치되며, 상기 센터링 부재는 상기 각 지지 부재에 하나씩 설치되는 것을 특징으로 하는 웨 이퍼 로딩장치의 웨이퍼 센터링 장치.
  7. 프레임;
    상기 프레임에 상하 방향 이동 가능하게 설치되며, 상면에 웨이퍼가 적재되는 로딩 플레이트;
    상기 프레임에 설치되는 지지 부재; 및
    상기 지지 부재에 이동 가능하게 설치되며, 상기 로딩 플레이트의 상하 방향 이동에 연동하여 상기 로딩 플레이트에 적재된 웨이퍼를 정위치로 이동시키는 센터링 부재를 포함하는 웨이퍼 로딩장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로딩 플레이트를 상하 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛;
    상기 로딩 플레이트에 웨이퍼가 적재되었는지를 감지하는 웨이퍼 감지센서; 및
    상기 웨이퍼 감지센서가 웨이퍼를 감지하면, 상기 로딩 플레이트가 상하 방향으로 이동되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 구동 유닛은,
    구동 모터;
    상기 구동 모터에 동력 전달 가능하게 연결된 볼 스크류; 및
    상기 로딩 플레이트에 고정되게 설치되며, 상기 볼 스크류의 회전 방향에 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 볼 스크류에 결합되는 이동 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 센터링 부재는,
    상기 지지 부재에 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 설치되는 몸체;
    상기 몸체의 하부에 상기 로딩 플레이트 방향으로 연장되어 형성된 연동부; 및
    상기 몸체의 상부에 상기 로딩 플레이트 방향으로 연장되게 형성되며, 상기 웨이퍼를 정위치로 이동시킬 수 있도록 상기 웨이퍼를 가압하는 정렬부를 포함하며,
    상기 로딩 플레이트가 하부로 이동시, 상기 로딩 플레이트가 상기 연동부를 가압하여 상기 정렬부가 상기 웨이퍼 방향으로 이동되어 상기 웨이퍼를 정위치로 이동시킬 수 있도록 상기 몸체를 회전시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치.
  11. 제10항에 있어서,
    일단은 상기 지지 부재에 설치되고, 타단은 상기 몸체에 설치되어 상기 정렬부가 상기 로딩 플레이트로부터 이격되는 방향으로 상기 몸체를 가압하는 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 로딩 플레이트의 둘레에 120도 간격으로 배치되며, 상기 센터링 부재는 상기 각 지지 부재에 하나씩 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩장치.
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