KR20180136771A - Apparatus for aligning semiconductor wafer and method thereof - Google Patents

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KR20180136771A
KR20180136771A KR1020170075945A KR20170075945A KR20180136771A KR 20180136771 A KR20180136771 A KR 20180136771A KR 1020170075945 A KR1020170075945 A KR 1020170075945A KR 20170075945 A KR20170075945 A KR 20170075945A KR 20180136771 A KR20180136771 A KR 20180136771A
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임윤수
김창규
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(주)에스아이엔지니어링
한국산업기술대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an apparatus to align a semiconductor wafer, capable of correctly mounting the central point of a semiconductor wafer on the central point of a wafer chuck, and a method thereof. According to the present invention, the apparatus to align a semiconductor wafer comprises: the wafer chuck to mount a semiconductor wafer thereon and to be rotated; a center alignment unit applying a pushing force in an XY direction to an edge of the semiconductor wafer mounted on the wafer chuck to move the central point of the semiconductor wafer on the central point of the wafer chuck; a camera to photograph the semiconductor wafer whose central point moves on the central point of the wafer chuck; and a detection unit connected to the camera, detecting a flat zone of the semiconductor wafer from an image photographed by the camera, comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to check a rotating offset of the semiconductor wafer, and controlling rotation of the wafer chuck in accordance with the checked rotating offset to rotate the semiconductor wafer.

Description

반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR ALIGNING SEMICONDUCTOR WAFER AND METHOD THEREOF}[0001] APPARATUS FOR ALIGNING SEMICONDUCTOR WAFER AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 정렬하며, 반도체 웨이퍼를 촬영한 영상을 이용하여 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고 보정할 수 있도록 한 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for aligning semiconductor wafers, and more particularly, to an apparatus and method for aligning semiconductor wafers, And a method for aligning a semiconductor wafer.

일반적으로 반도체 제조 공정은 전공정과 후공정으로 나뉘는데, 전공정은 반도체가 될 칩을 웨이퍼 상태에서 제작하는 과정이고, 후공정은 제조된 칩으로 반도체를 생산하는 과정을 말한다. 전공정의 마지막 단계에는 검사장비가 자동으로 반도체 웨이퍼 위에 구현된 각 칩에 탐침을 통해 전기 신호를 인가하여 불량 여부를 검사하는 웨이퍼 자동 선별 과정이 있다.Generally, the semiconductor manufacturing process is divided into a pre-process and a post-process. A major process is a process of manufacturing a chip to be a semiconductor in a wafer state, and a post-process is a process of producing a semiconductor with a manufactured chip. At the final stage of the definition, there is an automatic wafer sorting process in which the inspection equipment automatically detects the defect by applying an electrical signal to each chip implemented on the semiconductor wafer through the probe.

이때, 웨이퍼 상의 칩은 크기가 매우 작기 때문에 웨이퍼의 위치가 정밀하게 정렬되어 있지 않으면, 탐침이 올바른 위치에 전기신호를 인가할 수 없고, 그 결과, 반도체 칩의 양불 판정에 오류를 야기한다. 따라서 불량여부를 검사하는 웨이퍼 자동 선별 과정 직전에 웨이퍼의 위치를 반드시 정렬해 주어야 한다.At this time, since the chip on the wafer is very small, if the position of the wafer is not precisely aligned, the probe can not apply the electric signal to the correct position, and as a result, the semiconductor chip is judged to be malfunctioning. Therefore, the position of the wafer must be aligned just before the wafer automatic selection process to check for defects.

여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼(10)의 플랫존이 정렬 위치로부터 θ만큼 기울어진 상태일 경우, 반도체 공정 설비 내에는 회전 오프셋 θ를 보정하기 위한 별도의 장비가 구비된다. 이때, 회전 오프셋 θ를 정밀하게 보정하기 위해서는 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 정렬시키는 작업이 필요하다. 이를 위해, 종래에는 작업자가 수동으로 직접 반도체 웨이퍼의 중심점 위치 정렬시키거나, 반도체 웨이퍼를 이송하는 아암부를 조절하여 반도체 웨이퍼의 중심점이 정렬된 위치에 놓이도록 하는 방법이 있으나, 이러한 방법들은 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 반복해서 정확하게 정렬시키기에는 한계가 있으므로, 중심점 위치를 정확하게 정렬시키기 위한 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 그에 따른 제조 설비의 가동률과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.Here, as shown in FIG. 1, when the flat zone of the semiconductor wafer 10 is inclined from the alignment position by?, A separate equipment for correcting the rotation offset? Is provided in the semiconductor processing facility. At this time, in order to precisely correct the rotation offset?, It is necessary to align the center point position of the semiconductor wafer. For this purpose, conventionally, there is a method in which an operator manually aligns a center point of a semiconductor wafer directly or adjusts an arm portion for transferring a semiconductor wafer so that the center point of the semiconductor wafer is positioned at an aligned position. However, There is a limit in accurately aligning the center point position repeatedly. Therefore, it takes a lot of time to accurately align the center point position, and the operation rate and productivity of the manufacturing facility are deteriorated.

대한민국 공개특허공보 제10-2007-0024907호Korean Patent Publication No. 10-2007-0024907

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 반도체 웨이퍼의 중심점을 웨이퍼 척의 중심점 위치에 정확하게 정렬시킬 수 있는 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an object of providing a semiconductor wafer positioning apparatus capable of precisely aligning a center point of a semiconductor wafer with a center point of a wafer chuck by applying a pushing force in X and Y directions to an edge of a semiconductor wafer, And an object thereof is to provide an alignment apparatus and a method therefor.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치는, 반도체 웨이퍼가 안착되고, 회전 가능한 웨이퍼 척; 상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 상기 반도체 웨이퍼의 중심점을 상기 웨이퍼 척의 중심점 위치로 이동시키는 센터 정렬부; 상기 웨이퍼 척의 중심점 위치로 중심점이 이동된 반도체 웨이퍼를 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라에 연결되고, 상기 카메라에서 촬영된 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하며, 상기 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 상기 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고, 확인된 회전 오프셋에 따라 상기 웨이퍼 척이 회전하도록 제어하여 상기 반도체 웨이퍼를 회전시키는 검출부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for aligning a semiconductor wafer, including: a wafer chuck having a semiconductor wafer mounted thereon; A center aligning unit for applying a pushing force in X and Y directions to an edge of the semiconductor wafer placed on the wafer chuck to move a center point of the semiconductor wafer to a center point position of the wafer chuck; A camera for photographing a semiconductor wafer having a center point moved to a center position of the wafer chuck; And a control unit coupled to the camera, for detecting a flat zone of the semiconductor wafer from an image taken by the camera, comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to confirm a rotation offset of the semiconductor wafer, And a detection unit for controlling the wafer chuck to rotate according to the offset to rotate the semiconductor wafer.

여기서, 상기 센터 정렬부는, 중심부가 상기 웨이퍼 척에 연결되는 베이스부; 상기 웨이퍼 척을 사이에 두고 서로 대향하도록 구비되고, 상기 웨이퍼 척을 기준으로 상호 가까워지거나 멀어지는 방향으로 직선 왕복 운동이 가능한 한 쌍의 수평 이동부; 및 상기 반도체 웨이퍼에 대응하는 형상의 구조물로서 상기 한 쌍의 수평 이동부에 각각 일체로 형성되고, 상기 수평 이동부의 직선 왕복 운동에 따라 상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 접하여 상기 반도체 웨이퍼의 중심점을 향하여 XY 방향으로 미는 힘을 가하는 가압 부재를 포함할 수 있다.Here, the center aligning portion may include a base portion having a central portion connected to the wafer chuck; A pair of horizontally moving parts provided opposite to each other with the wafer chuck therebetween and capable of reciprocating linearly in a direction approaching or departing from each other with reference to the wafer chuck; And a pair of horizontal moving parts which are integrally formed as a structure corresponding to the semiconductor wafer and which are integrally formed with the pair of horizontal moving parts and which are in contact with the edge of the semiconductor wafer mounted on the wafer chuck in accordance with the linear reciprocating motion of the horizontal moving part, And a pressing member that applies a pushing force in the X and Y directions toward the center point.

여기서, 상기 가압 부재는 상기 한 쌍의 수평 이동부 각각의 일면에 미리 정해진 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 바로 구비될 수 있다.Here, the pressing member may be provided with a plurality of protrusions formed on one surface of each of the pair of horizontally moving parts at predetermined intervals.

이때, 상기 복수의 바는, 6개가 구비되고, 상기 반도체 웨이퍼의 원주 방향을 따라 60°간격으로 6 방향에서 미는 힘을 가하도록 배치될 수 있다.At this time, the plurality of bars are provided so as to apply a pushing force in six directions at intervals of 60 degrees along the circumferential direction of the semiconductor wafer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 방법은, (a) 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 척에 안착시키는 단계; (b) 상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 상기 반도체 웨이퍼의 중심점을 상기 웨이퍼 척의 중심점 위치로 이동시키는 단계; (c) 카메라를 이용하여 상기 반도체 웨이퍼를 촬영하는 단계; (d) 상기 카메라로 촬영된 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하는 단계; 및 (e) 상기 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 상기 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고, 확인된 회전 오프셋에 따라 상기 반도체 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 척을 회전시키는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of aligning semiconductor wafers, comprising: (a) placing a semiconductor wafer on a wafer chuck; (b) moving a center point of the semiconductor wafer to a center point position of the wafer chuck by applying a pushing force in X and Y directions to an edge of the semiconductor wafer placed on the wafer chuck; (c) photographing the semiconductor wafer using a camera; (d) detecting a flat zone of the semiconductor wafer from the image photographed by the camera; And (e) comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to determine a rotation offset of the semiconductor wafer, and rotating the wafer chuck with the semiconductor wafer mounted thereon according to the determined rotation offset.

개시된 기술의 실시예는 다음의 장점을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Embodiments of the disclosed technique may have effects that include the following advantages. It should be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be limited thereby, as it is not meant to be an exhaustive list of embodiments of the disclosed technology.

본 발명은 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가함으로써 반도체 웨이퍼의 중심점을 웨이퍼 척의 중심점 위치에 정확하게 정렬시킬 수 있다. The present invention can precisely align the center point of the semiconductor wafer with the center point of the wafer chuck by applying a pushing force in the X and Y directions to the edge of the semiconductor wafer placed on the wafer chuck.

또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼의 중심점 위치가 정렬되면서 회전 오프셋을 보정하기 위한 최적의 위치에 놓여지므로, 반도체 웨이퍼의 정렬 시간을 단축시키고, 반도체 제조 공정의 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.Further, since the center point position of the semiconductor wafer is aligned, the present invention is placed at an optimum position for correcting the rotation offset, thereby shortening the alignment time of the semiconductor wafer and increasing the productivity of the semiconductor manufacturing process.

도 1은 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치에서 반도체 웨이퍼가 안착된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치에서 복수의 바가 반도체 웨이퍼의 가장자리에 접하는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치에서 반도체 웨이퍼가 웨이퍼 척으로부터 언로딩되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 방법을 나타내는 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view for explaining rotation offset of a semiconductor wafer. FIG.
2A and 2B are views showing an apparatus for aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a state in which a semiconductor wafer is seated in a position aligning apparatus for a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a state in which a plurality of bars are in contact with an edge of a semiconductor wafer in an apparatus for aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a state in which a semiconductor wafer is unloaded from a wafer chuck in the apparatus for aligning semiconductor wafers according to the embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a method of aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The description of the disclosed technique is merely an example for structural or functional explanation and the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

'제1', '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms " first, " " second, " and the like are used to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or "have" are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it is present and not to preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the disclosed technology belongs, unless otherwise defined. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted to be consistent with meaning in the context of the relevant art and can not be construed as having ideal or overly formal meaning unless expressly defined in the present application.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치에서 반도체 웨이퍼가 안착된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치에서 복수의 바가 반도체 웨이퍼의 가장자리에 접하는 상태를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치에서 반도체 웨이퍼가 웨이퍼 척으로부터 언로딩되는 상태를 나타내는 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a semiconductor wafer is seated in an apparatus for aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention; FIGS. 3A and 3B are views showing an apparatus for aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention; FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which a plurality of bars are in contact with an edge of a semiconductor wafer in an apparatus for aligning semiconductor wafers according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross- Is a perspective view showing a state in which a semiconductor wafer is unloaded from a wafer chuck.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼(10)의 위치 정렬 장치는 웨이퍼 척(100), 센터 정렬부(200), 카메라(300) 및 검출부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.2A and 2B, an alignment apparatus for a semiconductor wafer 10 according to the present invention includes a wafer chuck 100, a center alignment unit 200, a camera 300, and a detection unit 400 Lt; / RTI >

웨이퍼 척(100)은 반도체 웨이퍼(10)가 안착되고, 반도체 웨이퍼(10)와 구별될 수 있는 색상으로 구현될 수 있다. 또한, 웨이퍼 척(100)은 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋 존재 유무에 따라 회전 수단(110)에 의해 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 지나는 수직선을 회전축으로 하여 xy 평면에 나란하게 회전하도록 구비될 수 있다.The wafer chuck 100 can be implemented in a color in which the semiconductor wafer 10 is seated and can be distinguished from the semiconductor wafer 10. [ The wafer chuck 100 is provided so as to rotate in parallel with the xy plane with a vertical line passing through the center point of the semiconductor wafer 10 by the rotating means 110 depending on the presence or absence of the rotation offset of the semiconductor wafer 10 .

센터 정렬부(200)는 웨이퍼 척(100)에 안착된 반도체 웨이퍼(10)의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 웨이퍼 척(100)의 중심점 위치로 이동시키는 것으로, 베이스부(210), 수평 이동부(220) 및 복수의 바(230)를 포함하여 구성될 수 있다.The center alignment unit 200 applies a pressing force in the X and Y directions to the edge of the semiconductor wafer 10 placed on the wafer chuck 100 to move the center point of the semiconductor wafer 10 to the center point position of the wafer chuck 100 A base unit 210, a horizontal movement unit 220, and a plurality of bars 230.

베이스부(210)는 중심부에 웨이퍼 척(100)이 연결된다. 또한, 베이스부(210)는 웨이퍼 척(100)을 사이에 두고 상호 이격된 복수의 장공(211)이 형성된다. 여기서, 복수의 장공(211)은 각각 베이스부(210)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다.The wafer chuck 100 is connected to the center portion of the base portion 210. In addition, the base 210 has a plurality of elongated holes 211 formed therebetween with the wafer chuck 100 therebetween. Here, the plurality of long holes 211 may be formed along the longitudinal direction of the base portion 210, respectively.

수평 이동부(220)는 복수의 장공(211) 각각에 삽입되어 웨이퍼 척(100)을 사이에 두고 서로 대향하도록 한 쌍이 구비된다. 여기서, 수평 이동부(220)는 복수의 장공(211)을 따라 웨이퍼 척(100)을 기준으로 상호 가까워지거나 멀어지는 방향으로 직선 왕복 운동이 가능하도록 구비될 수 있다. 비록 도시되지는 않았으나, 구동부(미도시)는 수평 이동부(220)에 연결되며, 직선 왕복 이동의 구동력을 제공할 수 있다. 구동부는 모터, 실린더 등의 다양한 액츄에이터(Actuator)를 직접 연결하여 구현하거나 필요에 따라 캠(Cam) 등의 동력 전달 부재를 이용하여 구현할 수도 있다. 다양한 액츄에이터를 이용하여 원하는 구동 메커니즘을 구현하는 방법은 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 구동부는 검출부(400)를 포함하는 제어부에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제어부는 구동부로부터 발생되는 구동력을 제어함으로써 수평 이동부(220)의 동작을 제어할 수 있다.The pair of horizontally moving parts 220 is inserted into each of the plurality of elongated holes 211 so as to face each other with the wafer chuck 100 interposed therebetween. Here, the horizontal movement unit 220 may be provided to allow linear reciprocating movement in a direction approaching or moving away from the wafer chuck 100 along a plurality of long holes 211. Although not shown, the driving unit (not shown) is connected to the horizontal moving unit 220 and can provide a driving force of a linear reciprocating motion. The driving unit may be implemented by directly connecting various actuators such as a motor and a cylinder, or may be implemented using a power transmitting member such as a cam, if necessary. A method for implementing a desired driving mechanism using various actuators is well known, and therefore, a detailed description thereof will be omitted. The driving unit may be electrically connected to the control unit including the detection unit 400, and the control unit may control the operation of the horizontal movement unit 220 by controlling the driving force generated from the driving unit.

한편, 수평 이동부(220)는 반도체 웨이퍼(10)의 형상에 대응하도록 곡면으로 형성될 수 있다. 여기서, 가압 부재인 복수의 바(230)는 반도체 웨이퍼에 대응하는 형상의 구조물로서 한 쌍의 수평 이동부(220)에 각각 일체로 형성되고, 수평 이동부(220)의 직선 왕복 운동에 따라 웨이퍼 척(100)에 안착된 반도체 웨이퍼(10)의 가장자리에 접하여 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 향하여 XY 방향으로 미는 힘을 가할 수 있다.The horizontal movement unit 220 may be curved to correspond to the shape of the semiconductor wafer 10. Here, the plurality of bars 230 as the pressing members are integrally formed in the pair of horizontal moving parts 220 as a structure corresponding to the semiconductor wafer, and the linear moving part 220 moves linearly It is possible to apply a pushing force in the X and Y directions toward the center point of the semiconductor wafer 10 in contact with the edge of the semiconductor wafer 10 placed on the chuck 100.

이때, 복수의 바(230)는 한 쌍의 수평 이동부(220) 각각의 일면에 미리 정해진 간격을 두고 돌출 형성되어 반도체 웨이퍼(10)의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수의 바(230)는, 4개 이상, 바람직하게는, 도 2b에 도시된 바와 같이 6개 구비되어, 반도체 웨이퍼(10)에 4개 이상의 방향, 바람직하게는 반도체 웨이퍼(10)의 원주를 따라서 약 60°의 간격으로 6개 방향에서 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 관통하는 중심선을 향하여 미는 힘을 가하는 방식으로 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 웨이퍼 척(100)의 중심점 위치로 이동시킬 수 있다.At this time, the plurality of bars 230 may protrude from one surface of each of the pair of horizontally moving parts 220 at predetermined intervals, and may be arranged apart from each other along the circumferential direction of the semiconductor wafer 10. For example, the number of the bars 230 may be four or more, and preferably six as shown in FIG. 2B, so that the semiconductor wafers 10 are provided with four or more directions, The central point of the semiconductor wafer 10 is moved from the center point of the wafer chuck 100 to the central point of the wafer chuck 100 in such a manner as to apply a pushing force toward the center line passing through the center point of the semiconductor wafer 10 in six directions at intervals of about 60 degrees along the circumference of the wafer chuck 100 .

도 3과 같이, 웨이퍼 척(100)에 반도체 웨이퍼(10)가 안착되면, 도 4와 같이 수평 이동부(220)가 복수의 장공(211)을 따라 상호 가까워지는 방향으로 이동하여 반도체 웨이퍼(10)의 가장자리에 접할 수 있다. 이때, 수평 이동부(220)는 서로 대향하도록 배치되고 반도체 웨이퍼(10)의 형상에 대응하도록 형성되므로, 수평 이동부(220)에 일체로 형성된 복수의 바(230)는 반도체 웨이퍼(10)의 가장자리에 접하는 동시에 복수의 바(230)에 의해 정의되는 경계선 내에 반도체 웨이퍼(10)가 위치하도록 반도체 웨이퍼(10)를 이동시킬 수 있다. 이로 인해, 반도체 웨이퍼(10)의 중심점은 웨이퍼 척(100)의 중심점 위치로 이동될 수 있고, 회전 오프셋을 보정하기 위한 최적의 위치에 놓여질 수 있다.As shown in FIG. 3, when the semiconductor wafer 10 is placed on the wafer chuck 100, the horizontal moving unit 220 moves in a direction approaching the plurality of long holes 211 as shown in FIG. 4, ). The plurality of bars 230 formed integrally with the horizontally moving part 220 are disposed on the upper surface of the semiconductor wafer 10 so as to be parallel to the longitudinal direction of the semiconductor wafer 10, The semiconductor wafer 10 can be moved so that the semiconductor wafer 10 is positioned within the boundary defined by the plurality of bars 230 while being in contact with the edge. As a result, the center point of the semiconductor wafer 10 can be moved to the center point position of the wafer chuck 100 and can be placed at an optimal position for correcting the rotation offset.

한편, 카메라(300)는 센터 정렬부(200)에 의해 중심점 위치가 이동된 반도체 웨이퍼(10)를, 특히, 플랫존, 즉, 반도체 웨이퍼(10) 하단의 직선 부분을 포함하여 촬영할 수 있다. 이를 위해 카메라(300)는 반도체 웨이퍼(10)의 중심점 또는 플랫존의 중심의 상부에 위치하도록 설치될 수 있다.The camera 300 can photograph the semiconductor wafer 10 having the center point shifted by the center aligning unit 200 including the flat zone, that is, the straight portion of the lower end of the semiconductor wafer 10. To this end, the camera 300 may be installed to be located at the center of the semiconductor wafer 10 or above the center of the flat zone.

검출부(400)는 카메라(300)에 연결되고, 카메라(300)에 의해 촬영된 영상으로부터 반도체 웨이퍼(10)의 플랫존을 검출하며, 검출된 플랫존의 각도와 메모리에 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋을 확인한다. 검출부(400)는 반도체 웨이퍼(10)의 플랫존 검출 시 세선화 알고리즘을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 알고리즘을 사용할 수 있다.The detection unit 400 is connected to the camera 300 and detects the flat zone of the semiconductor wafer 10 from the image photographed by the camera 300 and compares the angle of the detected flat zone with the reference horizontal line stored in advance in the memory Thereby confirming the rotation offset of the semiconductor wafer 10. The detecting unit 400 may use a thinning algorithm for flat zone detection of the semiconductor wafer 10, but it is not limited thereto and various algorithms can be used.

검출부(400)의 확인 결과 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋이 존재 즉, 회전 오프셋이 0보다 크면, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋을 보정하기 위한 제어 신호를 생성하여 제어 신호를 회전 수단(110)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼(10)의 플랫존이 좌측으로 기울어져 회전 오프셋 θ가 존재하는 경우, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼(10)가 안착된 웨이퍼 척(100)이 우측으로 θ만큼 회전하도록 회전 수단(110)을 제어할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 척(100)에 안착된 반도체 웨이퍼(10)는 회전 오프셋이 보정된 상태로 아암부(20)에 의해 언로딩될 수 있다.The detection unit 400 generates a control signal for correcting the rotation offset of the semiconductor wafer 10 and outputs a control signal To the rotating means (110). For example, when the flat zone of the semiconductor wafer 10 is tilted to the left and the rotation offset? Exists, the detection unit 400 causes the wafer chuck 100 on which the semiconductor wafer 10 is mounted to rotate to the right by? The rotating means 110 can be controlled. 5, the semiconductor wafer 10 mounted on the wafer chuck 100 can be unloaded by the arm portion 20 with the rotation offset corrected.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 방법을 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart showing a method of aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 먼저, 아암부(20)는 카세트부(미도시)에 적재된 복수의 반도체 웨이퍼(10) 중 어느 하나를 웨이퍼 척(100)에 안착시킨다(S100).As shown in FIG. 6, first, the arm portion 20 places any one of a plurality of semiconductor wafers 10 mounted on a cassette (not shown) on the wafer chuck 100 (S100).

다음에, 센터 정렬부(200)는 웨이퍼 척(100)에 안착된 반도체 웨이퍼(10)의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 웨이퍼 척(100)의 중심점 위치로 이동시킨다. 즉, 센터 정렬부(200)의 제어부는 구동부를 제어하여 웨이퍼 척(100)에 안착된 반도체 웨이퍼(10)를 사이에 두고 서로 대향하는 복수의 바(230)를 상호 가까워지는 방향으로 이동시킨다(S210). 이로 인해, 복수의 바(230)는 웨이퍼 척(100)에 안착된 반도체 웨이퍼(10)의 가장자리에 접하면서 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 향하여 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 웨이퍼 척(100)의 중심점 위치로 이동시킨다(S220). 다시 말하면, 복수의 바(230)는 반도체 웨이퍼(10)의 가장자리에 접하는 동시에 복수의 바(230)에 의해 정의되는 경계선 내에 반도체 웨이퍼(10)가 위치하도록 반도체 웨이퍼(10)를 이동시킬 수 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼(10)의 중심점은 웨이퍼 척(100)의 중심점 위치로 이동될 수 있고, 회전 오프셋을 보정하기 위한 최적의 위치에 놓여질 수 있다. 이후에, 센터 정렬부(200)의 제어부는 구동부를 제어하여 복수의 바(230)를 상호 멀어지는 방향으로 이동시킨다(S230).Next, the center aligning unit 200 applies a pressing force in the X and Y directions to the edge of the semiconductor wafer 10 placed on the wafer chuck 100, thereby moving the center point of the semiconductor wafer 10 to the center point position of the wafer chuck 100 . That is, the control unit of the center aligning unit 200 controls the driving unit to move the plurality of bars 230 facing each other through the semiconductor wafer 10 seated on the wafer chuck 100 in a direction toward each other S210). The plurality of bars 230 apply a pushing force in the X and Y directions toward the center point of the semiconductor wafer 10 while touching the edge of the semiconductor wafer 10 seated on the wafer chuck 100, The center point is moved to the center point position of the wafer chuck 100 (S220). In other words, the plurality of bars 230 can move the semiconductor wafer 10 so that the semiconductor wafers 10 are positioned within the boundaries defined by the plurality of bars 230 while being in contact with the edges of the semiconductor wafers 10 . Thus, the center point of the semiconductor wafer 10 can be moved to the center point position of the wafer chuck 100 and can be placed at an optimal position for correcting the rotation offset. Thereafter, the control unit of the center aligning unit 200 controls the driving unit to move the plurality of bars 230 in a direction away from each other (S230).

다음에, 카메라(300)는 센터 정렬부(200)에 의해 중심점 위치가 이동된 반도체 웨이퍼(10)를 촬영하고(S300), 검출부(400)는 카메라(300)로 촬영된 영상으로부터 반도체 웨이퍼(10)의 플랫존을 검출한다(S400).Next, the camera 300 photographs the semiconductor wafer 10 whose center point has been shifted by the center aligning unit 200 (S300), and the detecting unit 400 detects the position of the semiconductor wafer 10 from the image picked up by the camera 300 10 is detected (S400).

이후에, 검출부(400)는 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋을 확인한다(S510). 여기서, 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋이 존재하지 않으면, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼(10)에 대한 보정이 완료되었다고 판단하고 회전 오프셋의 보정 과정 없이 바로 반도체 웨이퍼(10)를 웨이퍼 척(100)으로부터 언로딩시킬 수 있다.Thereafter, the detection unit 400 compares the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to check the rotation offset of the semiconductor wafer 10 (S510). If the rotation offset of the semiconductor wafer 10 does not exist, the detection unit 400 determines that the correction for the semiconductor wafer 10 has been completed and directly transfers the semiconductor wafer 10 to the wafer chuck 100 ). ≪ / RTI >

반면, 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋이 존재하면, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼(10)가 안착된 웨이퍼 척(100)을 회전시켜 회전 오프셋을 보정할 수 있다. 즉, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋을 보정하기 위한 제어 신호를 생성하고(S520), 생성된 제어 신호를 회전 수단(110)에 전달한다(S530). 검출부(400)로부터 제어 신호가 전달되면, 회전 수단(110)은 제어 신호에 따라 반도체 웨이퍼(10)가 안착된 웨이퍼 척(100)을 회전시켜 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋을 보정한다(S540). 이후에, 아암부(20)는 회전 오프셋이 보정된 상태의 반도체 웨이퍼(10)를 웨이퍼 척(100)으로부터 언로딩시킨다(S600).On the other hand, if there is a rotation offset of the semiconductor wafer 10, the detection unit 400 can correct the rotation offset by rotating the wafer chuck 100 on which the semiconductor wafer 10 is mounted. That is, the detecting unit 400 generates a control signal for correcting the rotation offset of the semiconductor wafer 10 (S520), and transmits the generated control signal to the rotating unit 110 (S530). When the control signal is transmitted from the detection unit 400, the rotation unit 110 rotates the wafer chuck 100 on which the semiconductor wafer 10 is mounted according to the control signal to correct the rotation offset of the semiconductor wafer 10 (S540 ). Thereafter, the arm portion 20 unloads the semiconductor wafer 10 with the rotation offset corrected from the wafer chuck 100 (S600).

이와 같이, 본 발명은 웨이퍼 척(100)에 안착된 반도체 웨이퍼(10)의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가함으로써 반도체 웨이퍼(10)의 중심점을 웨이퍼 척(100)의 중심점 위치에 정확하게 정렬시킬 수 있다. 이로 인해, 반도체 웨이퍼(10)의 중심점 위치가 정렬되면서 회전 오프셋을 보정하기 위한 최적의 위치에 놓여지므로, 반도체 웨이퍼(10)의 정렬 시간을 단축시키고, 반도체 제조 공정의 생산성을 높일 수 있다.The center point of the semiconductor wafer 10 is accurately aligned with the center point of the wafer chuck 100 by applying a pressing force in the X and Y directions to the edge of the semiconductor wafer 10 placed on the wafer chuck 100. [ . As a result, alignment positions of the center points of the semiconductor wafers 10 are located at optimum positions for correcting the rotation offset, so that the alignment time of the semiconductor wafers 10 can be shortened and the productivity of the semiconductor manufacturing process can be increased.

한편, 이러한 단계들은 카세트부에 적재된 모든 반도체 웨이퍼(10)가 정렬될 때까지 반복해서 수행될 수 있다.On the other hand, these steps can be repeatedly performed until all of the semiconductor wafers 10 loaded on the cassette unit are aligned.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Those skilled in the art will understand. Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed not only in the specific embodiments but also in the scope of claims, and all technical ideas within the scope of the same shall be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 반도체 웨이퍼 20: 아암부
100: 웨이퍼 척 110: 회전 수단
200: 센터 정렬부 210: 베이스부
211: 복수의 장공 220: 수평 이동부
230: 복수의 바 300: 카메라
400: 검출부10: semiconductor wafer 20:
100: wafer chuck 110: rotating means
200: center alignment part 210: base part
211: a plurality of long holes 220:
230: multiple bars 300: camera
400:

Claims (5)

반도체 웨이퍼가 안착되고, 회전 가능한 웨이퍼 척;
상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 상기 반도체 웨이퍼의 중심점을 상기 웨이퍼 척의 중심점 위치로 이동시키는 센터 정렬부;
상기 웨이퍼 척의 중심점 위치로 중심점이 이동된 반도체 웨이퍼를 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라에 연결되고, 상기 카메라에서 촬영된 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하며, 상기 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 상기 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고, 확인된 회전 오프셋에 따라 상기 웨이퍼 척이 회전하도록 제어하여 상기 반도체 웨이퍼를 회전시키는 검출부를 포함하는 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치.
A wafer chuck on which a semiconductor wafer is seated;
A center aligning unit for applying a pushing force in X and Y directions to an edge of the semiconductor wafer placed on the wafer chuck to move a center point of the semiconductor wafer to a center point position of the wafer chuck;
A camera for photographing a semiconductor wafer having a center point moved to a center position of the wafer chuck; And
Detecting a flat zone of the semiconductor wafer from an image photographed by the camera, comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizon to identify a rotational offset of the semiconductor wafer, And a detecting unit for controlling the wafer chuck to rotate so as to rotate the semiconductor wafer.
청구항 1에 있어서,
상기 센터 정렬부는,
중심부가 상기 웨이퍼 척에 연결되는 베이스부;
상기 웨이퍼 척을 사이에 두고 서로 대향하도록 구비되고, 상기 웨이퍼 척을 기준으로 상호 가까워지거나 멀어지는 방향으로 직선 왕복 운동이 가능한 한 쌍의 수평 이동부; 및
상기 반도체 웨이퍼에 대응하는 형상의 구조물로서 상기 한 쌍의 수평 이동부에 각각 일체로 형성되고, 상기 수평 이동부의 직선 왕복 운동에 따라 상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 접하여 상기 반도체 웨이퍼의 중심점을 향하여 XY 방향으로 미는 힘을 가하는 가압 부재를 포함하는 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치.
The method according to claim 1,
The center-
A base portion having a central portion connected to the wafer chuck;
A pair of horizontally moving parts provided opposite to each other with the wafer chuck therebetween and capable of reciprocating linearly in a direction approaching or departing from each other with reference to the wafer chuck; And
Wherein the semiconductor wafer has a shape corresponding to the semiconductor wafer and is integrally formed with each of the pair of horizontal shifting portions, and contacts the edge of the semiconductor wafer that is seated on the wafer chuck in accordance with the linear reciprocating motion of the horizontal shifting portion, And a pressing member for applying a pressing force in the X and Y directions toward the semiconductor wafer.
청구항 2에 있어서,
상기 가압 부재는 상기 한 쌍의 수평 이동부 각각의 일면에 미리 정해진 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 바로 구비되는 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치.
The method of claim 2,
Wherein the pressing member is provided with a plurality of bar protrusions formed on one surface of each of the pair of horizontal moving parts at a predetermined interval.
청구항 3에 있어서, 상기 복수의 바는, 6개가 구비되고, 상기 반도체 웨이퍼의 원주 방향을 따라 60°간격으로 6 방향에서 미는 힘을 가하도록 배치된 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치.
4. The apparatus according to claim 3, wherein the plurality of bars are provided so as to apply a pushing force in six directions at intervals of 60 degrees along the circumferential direction of the semiconductor wafer.
(a) 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 척에 안착시키는 단계;
(b) 상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 상기 반도체 웨이퍼의 중심점을 상기 웨이퍼 척의 중심점 위치로 이동시키는 단계;
(c) 카메라를 이용하여 상기 반도체 웨이퍼를 촬영하는 단계;
(d) 상기 카메라로 촬영된 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하는 단계; 및
(e) 상기 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 상기 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고, 확인된 회전 오프셋에 따라 상기 반도체 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 척을 회전시키는 단계를 포함하는 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 방법.(a) placing a semiconductor wafer on a wafer chuck;
(b) moving a center point of the semiconductor wafer to a center point position of the wafer chuck by applying a pushing force in X and Y directions to an edge of the semiconductor wafer placed on the wafer chuck;
(c) photographing the semiconductor wafer using a camera;
(d) detecting a flat zone of the semiconductor wafer from the image photographed by the camera; And
(e) comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizon to determine a rotation offset of the semiconductor wafer, and rotating the wafer chuck on which the semiconductor wafer is mounted in accordance with the determined rotation offset Location alignment method.
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