KR20230144593A - 웨이퍼 위치 검출 장치 - Google Patents

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KR20230144593A
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샤오유 쉬우
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항저우 시존 일렉트로닉 테크놀로지 인크
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 위치 검출 장치를 개시하는 바, 설치 베이스, 트리거 어셈블리 및 유체 압력 검출 어셈블리를 포함하며; 설치 베이스 상에 구비되는 트리거 어셈블리는 설치 베이스의 표면에서 돌출되어 웨이퍼를 지지하는 상부 커버, 및 상부 커버의 내벽에 형성된 중공의 캐비티 내에 구비되는 유체 수송 파이프라인을 포함하며, 상부 커버 상에 웨이퍼가 안착될 때, 상부 커버는 유체 수송 파이프라인에 근접하는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 차단하며; 상부 커버 상에 웨이퍼가 안착되지 않을 때, 상부 커버는 유체 압력 작용 하에 유체 수송 파이프라인과 멀리 떨어지는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 개방하며; 유체 압력 검출 어셈블리는 상부 커버를 통하여 웨이퍼와 간접적으로 접촉하여, 웨이퍼의 도착 상황을 간접적으로 검출하여, 집적인 접촉으로 웨이퍼 표면에 결함을 발생시켜 완제품 비율에 영향을 미치는 문제를 방지하며; 광학 센서에 비해, 빛 조사에 민감한 웨이퍼의 도착 검출을 구현할 수 있어, 적용 범위가 넓고 장치의 범용성을 향상시킨다.

Description

웨이퍼 위치 검출 장치
본 발명은 반도체 가공 장비 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 위치 검출 장치에 관한 것이다.
근래, 반도체 산업의 급속한 발전으로 반도체 칩 제조 공정의 선폭이 0.18 um에서 10nm 이하로 감소하고 금속층 수가 5-6 층에서 더 많은 층으로 발전되었으며, 구리 공정 다층 배선은 알루미늄 상호 연결 공정의 병목 현상을 해결함과 동시에, 전체 평탄화에 대한 더 높은 요구를 제시한다. CMP는 현재 가장 좋은 글로벌 평탄화 기술로서, 구리 상호 연결 공정에서 필수적인 공정 절차이다. 구리(Cu) CMP 공정은 나비 패턴, 침식, 스크래치가 발생하기 쉬운 외, 부식 결함도 발생하기 쉽다.
화학 기계 연마 평탄화 장비의 각 부분은 모두 웨이퍼의 위치를 실시간으로 검출해야 한다. 예를 들어, 연마 과정에서, 웨이퍼는 먼저 로봇 암에 의해 슬라이딩 테이블에 배치되고, 웨이퍼가 지정된 스테이션에 배치된 것을 검출하면 연마 헤드가 로딩 테이블에서 웨이퍼 시트를 가져온다. 웨이퍼를 연마한 후, 연마 헤드는 웨이퍼를 다시 슬라이드 테이블로 옮기고 로봇 암이 웨이퍼를 세척 장치로 이송한다. 이 과정에서, 슬라이드 테이블이 이동 과정에 흔들리거나 로봇 암 이송 중 슬라이드 테이블 위에 제자리에 놓이지 않으면, 웨이퍼 픽 앤 플레이스에 실패하거나 웨이퍼 파손으로 이어질 수 있다.
웨이퍼를 검출하기 위한 종래의 기술방안은 일반적으로 웨이퍼에 둘레 방향으로 분포된 레버 제동의 센서를 배치하여 간접적으로 검출하며, 웨이퍼 위치에 편차가 발생하면 센서 신호 차이가 발생하고 이를 판단의 기초로 하며, 레버 제동의 센서 간접 검출은 부품 마찰이 불순물 (Particle)을 생성시키기 쉽고, 설치와 유지보수가 어려우며, 간접 검출 정밀도에 영향을 미치며; 또한 웨이퍼에 둘레 방향으로 센서를 배치하여 직접 검출하는 기술방안이 존재하는 바, 예를 들면 광학 센서이고, 이러한 센서 직접 검출은 빛에 민감한 제작 공정(예를 들어, 구리 공정)에 적합하지 않으며; 아울러 작업 환경에 연마 유체 및 물방울 튀김이 존재하여, 광학 센서가 오경보 발생하기 쉽다.
이를 감안하여, 본 발명은 간접 검출의 센서가 웨이퍼 표면에 결함을 발생시켜 완제품 비율에 영향을 미치기 쉽고, 직접 검출의 센서의 적용 범위에 제한이 존재하는 문제점을 해결하기 위한 웨이퍼 위치 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명에서 하기 기술방안을 제공한다.
웨이퍼 위치 검출 장치에 있어서,
설치 베이스;
상기 설치 베이스의 표면에서 돌출되어 웨이퍼를 지지하는 상부 커버, 및 상기 상부 커버의 내벽에 형성된 중공의 캐비티 내에 구비되는 유체 수송 파이프라인을 포함하며, 상기 상부 커버 상에 웨이퍼가 안착될 때, 상기 상부 커버는 상기 유체 수송 파이프라인에 근접하는 방향으로 이동하여 상기 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 차단하며, 상기 상부 커버 상에 웨이퍼가 안착되지 않을 때, 상기 상부 커버는 유체 압력 작용 하에 상기 유체 수송 파이프라인과 멀리 떨어지는 방향으로 이동하여 상기 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 개방하는 상기 설치 베이스 상에 구비되는 트리거 어셈블리;
상기 제어 장치에 연결되어, 상기 유체 수송 파이프라인의 유체 압력을 검출하는 유체 압력 검출 어셈블리를 포함한다.
바람직하게는, 상기 설치 베이스에는 상기 상부 커버를 설치하기 위한 설치홈을 구비하고, 상기 설치홈의 표면에는 상기 상부 커버의 상기 유체 수송 파이프라인으로부터 멀어지는 방향으로의 이동을 제한하기 위한 글랜드를 구비한다.
바람직하게는, 상기 설치홈의 원주 측벽에 상기 상부 커버의 이동을 직선으로 안내하기 위한 스트립 가이드 홈이 구비되고, 상기 스트립 가이드 홈은 상기 설치홈의 중심선 방향에 평행하게 구비되며; 상기 상부 커버에는 상기 스트립 가이드 홈과 배합하기 위한 안내 돌기가 구비된다.
바람직하게는, 상기 중공의 캐비티 내 유체를 배출하기 위해 상기 설치 베이스 상에 구비된 배출홀을 더 포함하고, 상기 배출홀은 상기 설치홈의 바닥 벽에 구비되고 상기 상부 커버로부터 떨어진 방향으로 상기 설치 베이스를 관통한다.
바람직하게는, 상기 유체 수송 파이프라인은,
상기 설치 베이스에 탈착 가능하게 고정된 노즐;
일단은 상기 노즐에 연결되고, 타단은 유체 동력원에 연결된 입력 파이프라인을 포함한다.
바람직하게는, 상기 설치 베이스에는 상기 노즐을 설치하기 위한 설치 관통홀을 구비하고, 상기 설치 관통홀은 상기 설치 베이스의 두께 방향으로 관통하며, 상기 설치 관통홀은 내부 나사산을 구비하고, 상기 노즐은 상기 내부 나사산과 배합되는 외부 나사산을 구비한다.
바람직하게는, 상기 제어 장치는,
상기 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 제1 미리 설정된 압력 값과 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우, 현재 웨이퍼 정위치 알림 메시지를 전송하며; 상기 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 제2 미리 설정된 압력 값과 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우, 현재 워크스테이션에 웨이퍼가 없다는 알림 메시지를 전송하고, 상기 제1 미리 설정된 압력 값이 상기 제2 미리 설정된 압력 값보다 크며; 상기 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 상기 제2 사전 설정 압력 값보다 크고 상기 제1 사전 설정 압력 값보다 작은지를 판단하고, 만약 그렇다면, 현재 웨이퍼가 정위치가 아니라는 알림 메시지를 전송하는 유체 압력 판단 유닛을 포함한다.
바람직하게는, 상기 상부 커버는 구형 아크면 상부 커버이다.
바람직하게는, 상기 트리거 어셈블리의 그룹 수가 다수의 그룹이고, 모든 상기 트리거 어셈블리가 상기 설치 베이스 상에 균일하게 구비된다.
바람직하게는, 상기 트리거 어셈블리가 세 그룹이고, 세 그룹의 상기 트리거 어셈블리가 상기 설치 베이스의 중심을 따라 대칭적으로 구비되고, 세 그룹의 상기 트리거 어셈블리의 유체 수송 파이프라인에 모두 각각 한 그룹의 상기 유체 압력 검출 어셈블리가 연결된다.
본 발명이 제공하는 웨이퍼 위치 검출 자치는, 설치 베이스; 설치 베이스의 표면에서 돌출되어 웨이퍼를 지지하는 상부 커버, 및 상부 커버의 내벽에 형성된 중공의 캐비티 내에 구비되는 유체 수송 파이프라인을 포함하며, 상부 커버 상에 웨이퍼가 안착될 때, 상부 커버는 유체 수송 파이프라인에 근접하는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 차단하며, 상부 커버 상에 웨이퍼가 안착되지 않을 때, 상부 커버는 유체 압력 작용 하에 유체 수송 파이프라인과 멀리 떨어지는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 개방하는 설치 베이스 상에 구비되는 트리거 어셈블리; 제어 장치에 연결되어, 유체 수송 파이프라인의 유체 압력을 검출하는 유체 압력 검출 어셈블리를 포함한다.
종래 기술에 비하여, 본 발명이 제공하는 웨이퍼 위치 검출 장치는 다음과 같은 기술적 효과를 가진다.
첫째, 유체 압력 검출 어셈블리는 상부 커버를 통하여 웨이퍼와 간접적으로 접촉하여, 웨이퍼의 도착 상황을 간접적으로 검출하여, 레버 제동 센서에 비하여 유체 압력 검출 어셈블리가 직접 웨이퍼와 접촉할 필요가 없고, 집적인 접촉으로 웨이퍼 표면에 결함을 발생시켜 완제품 비율에 영향을 미치는 문제를 방지하며; 광학 센서에 비해, 빛 조사에 민감한 웨이퍼의 도착 검출을 구현할 수 있어, 적용 범위가 넓고 장치의 범용성을 향상시킨다.
둘째, 유체 압력 검출 어셈블리의 검출된 압력 값과 미리 설정된 압력 값의 비교에 따라, 웨이퍼 정위치 상황을 판단하고 아울러 상이한 위치의 유체 압력 검출 어셈블리의 압력 값의 크기에 따라 후속 웨이퍼 위치 조정을 안내할 수 있다.
셋째, 상부 커버의 상단은 웨이퍼 평면과 점 접촉하는 구형 아크면으로서, 둘 사이의 접촉 면적을 줄이고 상부 커버와 웨이퍼 사이에 불순물이 존재하는 것을 방지하며; 상부 커버와 웨이퍼 사이에 불순물이 존재할 때, 상대적인 슬라이딩으로 인해 발생하는 스크래치 면적을 줄이고 완제품 비율을 더욱 향상시킨다.
넷째, 설치홈에는 스트립 가이드 홈이 구비되어 상부 커버가 직선 방향으로만 움직일 수 있도록 하여, 유체의 작용으로 발생할 수 있는 회전 자유도를 제한하고, 상부 커버의 회전으로 인한 상부 커버와 웨이퍼 사이의 스크래치를 방지하며, 상부 커버와 웨이퍼가 상대적으로 고정된 상태를 유지하게 하여 장치의 신뢰성을 더욱 향상시킨다.
본 발명의 실시예 또는 종래기술의 기술방안을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 이하에서는 실시예의 설명에 사용될 도면을 간략히 설명하는 바, 이하 설명에서의 도면은 본 발명의 실시예 중 일부에 불과하며, 해당 분야의 통상의 기술자는 이러한 도면에 따라 창의적인 노력이 없이 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 제공하는 웨이퍼 검출 장치의 외관 구조도이다.
도 2는 도 1의 부분 단면 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예가 제공하는 웨이퍼와 웨이퍼 검출 장치의 실치 구조도이다.
도 4는 도 3의 부분 단면 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예가 제공하는 트리거 어셈블리의 위치 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시예가 제공하는 웨이퍼와 설치 베이스가 정렬되지 않은 구조도이다.
도 7은 도 6의 축 측정 구조도이다.
본 발명의 실시예는 센서의 집적인 접촉으로 웨이퍼 표면에 결함을 발생시켜 완제품 비율에 영향을 미치는 문제를 해결하기 위한 웨이퍼 위치 검출 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예들의 기술방안은 이하에서 본 발명의 실시예의 도면을 참조하여 명확하고 완전하게 설명될 것이며, 설명된 실시예들은 본 발명의 실시예들의 일부일 뿐, 모든 실시예들이 아님은 물론이다. 본 발명의 실시예에 기초하여, 당업자가 창의적인 노력을 기울이지 않고 얻을 수 있는 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예가 제공하는 웨이퍼 검출 장치의 외관 구조도이며; 도 2는 도 1의 부분 단면 구조도이며; 도 3은 본 발명의 실시예가 제공하는 웨이퍼와 웨이퍼 검출 장치의 실치 구조도이며; 도 4는 도 3의 부분 단면 구조도이며; 도 5는 본 발명의 실시예가 제공하는 트리거 어셈블리의 위치 구조도이며; 도 6은 본 발명의 실시예가 제공하는 웨이퍼와 설치 베이스가 정렬되지 않은 구조도이며; 도 7은 도 6의 축 측정 구조도이다.
일 구체적인 실시형태에서, 본 출원의 웨이퍼 위치 검출 장치는 웨이퍼를 안착시키기 위한 설치 베이스(4) 및 트리거 어셈블리를 포함한다. 트리거 어셈블리는 설치 베이스(4) 상에 구비되고, 설치 베이스(4)는 트리거 어셈블리를 통해 웨이퍼를 베어링한다.
계속하여 도 2 및 도 4를 참조하면, 여기서, 트리거 어셈블리는 상부 커버(1)와 유체 수송 파이프라인을 포함하고, 상부 커버(1)는 설치 베이스(4)의 표면으로부터 돌출되어 웨이퍼(6)를 지지하며, 상부 커버(1)는 원기둥체, 원형 테이블 등 기둥체 또는 테이블로 구비될 수 있고, 필요에 따라 상부 커버(1)의 구체적인 구조를 설정할 수 있다. 상부 커버(1)의 내부는 유체 수송 파이프라인을 덮기 위한 중공의 캐비티이며; 유체 수송 파이프라인은 상부 커버(1)의 내벽에 형성된 중공의 캐비티 내에 구비되고, 상부 커버(1)는 유체 수송 파이프라인과 근접하는 방향 또는 멀리 떨어지는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 차단/개방할 수 있으며; 상부 커버(1) 상에 웨이퍼(6)가 안착될 때, 상부 커버(1)는 유체 수송 파이프라인에 근접하는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 차단하며; 상부 커버(1) 상에 웨이퍼(6)가 안착되지 않을 때, 상부 커버(1)는 유체 압력 작용 하에 유체 수송 파이프라인과 멀리 떨어지는 방향으로 이동하여, 상부 커버(1)와 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트의 접촉이 분리되어, 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 개방하며; 유체 수송 파이프라인과 중공의 캐비티가 개방되고, 유체 수송 파이프라인의 유체가 차례로 유체 수송 포트, 중공의 캐비티 및 배출홀을 거쳐 유출되고, 배출홀이 설치 베이스(4)에 설치되어 중공의 캐비티 내의 유체를 배출한다.
상부 커버(1)의 설치 베이스 상의 설치 방식에 있어서, 설치 베이스(4)에는 상부 커버(1)를 설치하기 위한 설치홈이 구비되고, 상부 커버(1)의 상단이 설치홈으로부터 돌출되게 구비되며, 상부 커버(1)의 후단이 설치홈과 클램핑되어 상부 커버(1)가 설치홈으로부터 이탈되는 것을 방지하는 것이 바람직하며; 상부 커버(1)와 설치홈은 이격 배합되어 상부 커버(1)가 설치홈의 중심선 방향으로 유체 수송 파이프라인과 근접하거나 또는 멀리 떨어지는 방향으로 이동될 수 있는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 나아가, 상부 커버(1)가 유체 압력의 작용 하에 자체의 축을 중심으로 회전하여 상부 커버(1)와 웨이퍼(6) 사이에 상대적인 회전 운동을 발생시키고, 나아가 웨이퍼(6)의 표면에 마모 또는 스크래치를 발생시키는 것을 방지하기 위해, 설치홈의 원주 측벽에 상부 커버(1)의 이동을 직선으로 안내하기 위한 스트립 가이드 홈이 구비되고, 스트립 가이드 홈은 설치홈의 중심선 방향에 평행하게 구비되는 것이 바람직하며; 스트립 가이드 홈은 유체 수송 파이프라인의 축선 방향에 평행하게 구비되고, 상부 커버에는 스트립 가이드 홈과 배합하기 위한 안내 돌기가 구비되어, 상부 커버(1)의 이동이 직선 이동이 되도록 보장하는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 상부 커버(1)의 회전 자유도가 제한되어, 상부 커버(1)가 유체 수송 파이프라인의 유체 압력의 작용 하에 자체의 축을 중심으로 회전하여 웨이퍼와 사이에 상대적인 이동이 발생하여 스크래치를 발생시키는 것을 방지하여, 더욱 완제품 비율을 향상시키고 장치의 신뢰성을 향상시킨다.
유체 압력 검출 어셈블리는 제어 장치에 연결되어 유체 수송 파이프라인의 유체 압력을 검출하여, 유체 수송 파이프라인의 유체 압력에 따라 웨이퍼의 도착 및 정위치 여부를 검출한다. 유체는 일반적으로 탈이온수, 공기 또는 기타 불활성 가스 등으로 설정되고, 필요에 따라 설정할 수 있으며, 유체 유형에 따라 상응한 유체 압력 검출 어셈블리를 설정하는 것은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
동작 중, 상부 커버(1)에 웨이퍼가 없을 때, 유체 수송 파이프라인의 유체가 유체 수송 포트를 통해 중공의 캐비티로 유입되고, 상부 커버(1)는 압력의 작용 하에 스트립 가이드 홈을 따라 유체 수송 파이프라인과 멀리 떨어지는 방향으로 이동하며, 설치홈의 단벽에 의해 상부 커버(1)의 최대 슬라이딩 이동 위치를 제한하고, 이때 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 유체 수송 파이프라인의 압력이 검출될 수 있으며, 검출 압력 값에 따라 현재 상부 커버(1) 상의 웨이퍼 존재 여부를 판단할 수 있으며; 상부 커버(1) 상에 웨이퍼가 안착될 때, 상부 커버(1)는 웨이퍼 중력의 작용 하에 유체 수송 파이프라인에 근접하는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 차단하고, 이때 유체가 유체 수송 포트를 통해 중공의 캐비티로 유입되어 유출되지 못하여 유체 압력이 증가하며, 검출된 압력 값에 따라 현재 웨이퍼의 정위치 여부를 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이, 유체 수송 파이프라인의 압력을 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출하여 웨이퍼의 도착 여부를 검출하고, 다른 일 실시예에서, 상부 커버(1) 상에 웨이퍼가 안착될 때, 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값을 미리 설정된 압력 값과 비교하여, 웨이퍼의 정위치 여부를 검출하는 바, 예를 들어, 웨이퍼가 정위치일 때 시스템이 미리 설정한 유체 압력은 3Mpa이고, 정위치 검출 과정에서, 유체 압력 검출 어셈블리가 검출한 유체 압력에 따라 판단하되, 3Mpa가 아닌 경우, 웨이퍼가 정위치가 아닌 것으로 간주하고, 실제 응용 과정에서, 필요에 따라 일정한 오차 범위를 설정할 수 있다.
아울러, 상기 트리거 어셈블리는 다른 기계 구조 또는 센서, 예를 들어 레버 메커니즘, 변위 센서 또는 정렬 센서 등과 결합 사용하여, 웨이퍼의 도착 및 정위치 여부를 검출할 수 있으며, 필요에 따라 설정할 수 있다.
구체적으로, 설치 베이스(4)에는 상부 커버를 설치하기 위한 설치홈(1)을 구비하고, 설치홈의 표면에는 상부 커버(1)의 유체 수송 파이프라인으로부터 멀어지는 방향으로의 이동을 제한하기 위한 글랜드(5)를 구비한다. 글랜드(5)와 설치홈은 예를 들어 나사산 패스너 등에 의해 탈착 가능하게 고정 연결된다. 상부 커버(1)와 설치홈이 배합되는 저부 가장자리에는 외부 에지가 구비되고, 외부 에지와 글랜드(5)는 상부 커버(1)를 제한하기 위해 배합하며, 외부 에지는 상부 커버(1)의 저부 가장자리에서 연속적으로 에워싸게 구비되며; 여기서, 글랜드(5)는 설치홈의 원주 가장자리에서 연속적으로 에워싸게 구비되거나, 또는 이격되게 구비되는 것이 바람직하며, 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
여기서, 유체 수송 파이프라인은 노즐(2) 및 입력 파이프라인을 포함한다. 노즐(2)은 설치 베이스(4)에 탈착 가능하게 고정 연결되고, 일 실시예에서, 설치 베이스(4)에는 노즐(2)을 설치하기 위한 설치 관통홀을 구비하고, 설치 관통홀은 설치 베이스(4)의 두께 방향으로 관통하며, 설치 관통홀은 내부 나사산을 구비하고, 노즐(2)은 내부 나사산과 배합되는 외부 나사산을 구비하며, 나사산 연결에 의해 노즐(2)과 설치 베이스(4)의 고정을 구현하며; 입력 파이프라인 일단은 노즐(2)에 연결되고, 타단은 유체 동력원에 연결되며, 유체 압력 검출 어셈블리는 유체 수송 파이프라인에 구비되고, 그 유체 유량이 안정적이고 유체 압력 검출에 대한 간섭을 줄이며 유체 압력 검출 정밀도를 향상시킨다.
일 실시예에서, 유체 유출로 인한 웨이퍼의 손상이 완제품 비율에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해, 배출홀은 설치 베이스(4)의 타측을 향해 구비되고, 배출홀은 설치홈의 바닥 벽에 구비되며 상부 커버(1)와 멀리 떨어지는 방향으로 설치 베이스(4)를 관통하고, 배출홀의 축선은 설치 공간을 최적화하여 배출홀과 배출 파이프라인의 연결을 용이하게 하기 위해 유체 수송 파이프라인의 축선과 평행하게 구비되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 유체 압력 검출 어셈블리는 수압 센서(3)이고, 유체는 탈이온수이며, 수압 센서(3)는 구조가 간단하여 설치가 용이하고, 탈이온수는 청결도가 높아 웨이퍼 표면에서 발생하는 간섭을 감소시킨다.
구체적으로, 제어 장치는,
유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 제1 미리 설정된 압력 값과 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우, 현재 웨이퍼(6) 정위치 알림 메시지를 전송하며; 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 제2 미리 설정된 압력 값과 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우, 현재 워크스테이션에 웨이퍼(6)가 없다는 알림 메시지를 전송하고, 제1 미리 설정된 압력 값이 제2 미리 설정된 압력 값보다 크며; 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 제2 사전 설정 압력 값보다 크고 제1 사전 설정 압력 값보다 작은지를 판단하고, 만약 그렇다면, 현재 웨이퍼(6)가 정위치가 아니라는 알림 메시지를 전송하는 유체 압력 판단 유닛을 포함하여, 웨이퍼의 도착 및 정위치 검출을 구현한다.
도 6, 도 7을 참조하면, 트리거 어셈블리가 복수의 그룹인 경우, 모든 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 모두 각각 제1 미리 설정된 압력 값과 같은 경우, 설치 베이스(4)에 웨이퍼가 없는 것으로 간주하여 웨이퍼 릴리스 조작을 수행할 수 있으며; 모든 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 모두 각각 제2 미리 설정된 압력 값과 같은 경우, 설치 베이스(4)에 웨이퍼가 있고 웨이퍼 위치가 정위치인 것으로 간주할 때, 웨이퍼 픽업 조작을 수행하며; 임의의 한 그룹의 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 제1 미리 설정 압력 값과 제2 미리 설정 압력 값 사이에 있는 경우, 설치 베이스(4)에 웨이퍼가 있고 웨이퍼 위치가 정위치가 아닌 것으로 간주할 때, 경보를 유발하며; 상기 처음 두 경우, 각 트리거 어셈블리의 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 각각 제1 미리 설정 압력 값/제2 미리 설정 압력 값과 같아, 검출 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있고, 웨이퍼 픽업/릴리스 조작 전에 설치 베이스(4)의 베어링 상태를 모니터링할 수 있어 장치의 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기 실시예에 기초하여, 상부 커버(1)와 웨이퍼 사이의 접촉 면적을 줄이고 스크래치의 발생을 방지하기 위하여, 상부 커버(1)는 구형 아크면 상부 커버(1)로서, 웨이퍼와 상부 커버(1) 사이에 상대적인 이동이 발생할 때 스크래치가 발생하는 것을 방지하고 완제품 비율을 더욱 향상시키며, 아울러 동일한 기술적 효과를 얻을 수 있는 한, 상부 커버(1)를 아크형 상부 커버(1) 또는 다른 형태의 단 커버로 구비할 수 있으며; 상부 커버가 구형 아크면 상부 커버/아크형 상부 커버인 경우, 상응하게 노즐의 구조는 상부 커버의 내벽과 배합할 수 있도록 구형 아크면형 노즐/아크형 노즐로 구비될 수 있고, 차단 시 차단 효과를 향상시키고, 유체 압력 검출 오차를 감소시킬 수 있는 것을 이해할 것이다.
구체적으로, 트리거 어셈블리의 그룹 수가 다수의 그룹이고, 모든 트리거 어셈블리가 설치 베이스(4) 상에 균일하게 구비된다. 매트릭스 배열, 횡방향 또는 종방향의 배열 방식 등으로 균일하게 구비되고, 각 그룹의 트리거 어셈블리의 노즐(2)은 각각 유체 압력 검출 어셈블리에 연결되어 단독으로 급수하고, 상이한 위치에서 트리거 어셈블리에 연결된 유체 압력 검출 어셈블리의 검출된 압력을 판단하여, 웨이퍼의 위치 및 자태를 판단하고 조정하여, 제어 장치가 구동 어셈블리를 제어하여 웨이퍼를 구동하여 상응한 위치 조정을 수행하도록 안내하고 정렬 작업을 단순화할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 각 그룹의 트리거 어셈블리의 노즐(2)을 각각 동일한 메인 파이프라인에 연결하여 급수를 진행하고, 각 메인 파이프라인에 동일한 유체 압력 검출 어셈블리를 연결할 수 있으며, 이러한 구비 방식에서 장치 및 파이프라인의 연결이 간단하고 비용이 저렴하다. 트리거 어셈블리의 그룹 수는 설치 베이스(4)의 크기 및 웨이퍼(6)의 무게를 참조하여 적절하게 구비하는 것을 이해할 것이다.
바람직하게는, 트리거 어셈블리가 세 그룹이고, 세 그룹의 트리거 어셈블리가 설치 베이스(4)의 중심을 따라 대칭적으로 구비되고, 세 그룹의 트리거 어셈블리의 유체 수송 파이프라인에 모두 각각 한 그룹의 유체 압력 검출 어셈블리가 연결된다. 세 그룹의 트리거 어셈블리의 구조는 생산 및 가공을 용이하게 하기 위해 동일하며, 설치 베이스(4)는 원형 설치 베이스(4)인 것이 바람직하며, 모든 트리거 어셈블리는 원형 설치 베이스(4)의 원심을 따라 대칭적으로 구비되어 설치 베이스(4)의 구조를 더욱 최적화한다.
종래 기술에 비하여, 본 발명이 제공하는 웨이퍼 위치 검출 장치는 다음과 같은 기술적 효과를 가진다.
첫째, 유체 압력 검출 어셈블리는 상부 커버를 통하여 웨이퍼와 간접적으로 접촉하여, 웨이퍼의 도착 상황을 간접적으로 검출하여, 레버 제동 센서에 비하여 유체 압력 검출 어셈블리가 직접 웨이퍼와 접촉할 필요가 없고, 집적인 접촉으로 웨이퍼 표면에 결함을 발생시켜 완제품 비율에 영향을 미치는 문제를 방지하며; 광학 센서에 비해, 빛 조사에 민감한 웨이퍼의 도착 검출을 구현할 수 있어, 적용 범위가 넓고 장치의 범용성을 향상시킨다.
둘째, 유체 압력 검출 어셈블리의 검출된 압력 값과 미리 설정된 압력 값의 비교에 따라, 웨이퍼 정위치 상황을 판단하고 아울러 상이한 위치의 유체 압력 검출 어셈블리의 압력 값의 크기에 따라 후속 웨이퍼 위치 조정을 안내할 수 있다.
셋째, 상부 커버의 상단은 웨이퍼 평면과 점 접촉하는 구형 아크면으로서, 둘 사이의 접촉 면적을 줄이고 상부 커버와 웨이퍼 사이에 불순물이 존재하는 것을 방지하며; 상부 커버와 웨이퍼 사이에 불순물이 존재할 때, 상대적인 슬라이딩으로 인해 발생하는 스크래치 면적을 줄이고 완제품 비율을 더욱 향상시킨다.
넷째, 설치홈에는 스트립 가이드 홈이 구비되어 상부 커버가 직선 방향으로만 움직일 수 있도록 하여, 유체의 작용으로 발생할 수 있는 회전 자유도를 제한하고, 상부 커버의 회전으로 인한 상부 커버와 웨이퍼 사이의 스크래치를 방지하며, 상부 커버와 웨이퍼가 상대적으로 고정된 상태를 유지하게 하여 장치의 신뢰성을 더욱 향상시킨다.
마지막으로, 본 명세서에서, 제1 및 제2와 같은 관계적 용어는 하나의 개체 또는 동작을 다른 개체 또는 동작과 구별하기 위해서만 사용되며, 그러한 개체 또는 동작 사이에 어떠한 실제 관계 또는 순서의 존재를 반드시 요구하거나 암시하는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 또한 용어 "포함하다” 또는 이의 임의의 기타 변형체는 비 배타적인 포함을 뜻함으로써, 일련의 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치가 해당 요소뿐만 아니라 명시적으로 나열되지 않은 다른 요소 또는 그러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치의 목적으로 명시적으로 나열되지 않은 다른 요소를 포함하는 비배타적 포함을 포함하도록 의도됩니다. 더 이상 제한하지 않는 한, "한... 을(를)을 포함하다”라는 문구로 정의되어 있다고 해서 해당 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 추가로 동일한 요소가 존재하는 것을 배제하지 않는다.
1 - 상부 커버; 2 - 노즐; 3 - 물 압력 센서; 4 - 설치 베이스; 5 - 글랜드; 6 - 웨이퍼.

Claims (10)

  1. 웨이퍼 위치 검출 장치에 있어서,
    설치 베이스;
    본 발명은 웨이퍼 위치 검출 장치를 개시하는 바, 설치 베이스, 트리거 어셈블리 및 유체 압력 검출 어셈블리를 포함하며; 설치 베이스 상에 구비되는 트리거 어셈블리는 설치 베이스의 표면에서 돌출되어 웨이퍼를 지지하는 상부 커버, 및 상부 커버의 내벽에 형성된 중공의 캐비티 내에 구비되는 유체 수송 파이프라인을 포함하며, 상부 커버 상에 웨이퍼가 안착될 때, 상부 커버는 유체 수송 파이프라인에 근접하는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 차단하며; 상부 커버 상에 웨이퍼가 안착되지 않을 때, 상부 커버는 유체 압력 작용 하에 유체 수송 파이프라인과 멀리 떨어지는 방향으로 이동하여 유체 수송 파이프라인의 유체 수송 포트를 개방하며;
    상기 제어 장치에 연결되어, 상기 유체 수송 파이프라인의 유체 압력을 검출하는 유체 압력 검출 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설치 베이스에는 상기 상부 커버를 설치하기 위한 설치홈을 구비하고, 상기 설치홈의 표면에는 상기 상부 커버의 상기 유체 수송 파이프라인으로부터 멀어지는 방향으로의 이동을 제한하기 위한 글랜드를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 설치홈의 원주 측벽에 상기 상부 커버의 이동을 직선으로 안내하기 위한 스트립 가이드 홈이 구비되고, 상기 스트립 가이드 홈은 상기 설치홈의 중심선 방향에 평행하게 구비되며; 상기 상부 커버에는 상기 스트립 가이드 홈과 배합하기 위한 안내 돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 중공의 캐비티 내 유체를 배출하기 위해 상기 설치 베이스 상에 구비된 배출홀을 더 포함하고, 상기 배출홀은 상기 설치홈의 바닥 벽에 구비되고 상기 상부 커버로부터 떨어진 방향으로 상기 설치 베이스를 관통하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 유체 수송 파이프라인은,
    상기 설치 베이스에 탈착 가능하게 고정된 노즐;
    일단은 상기 노즐에 연결되고, 타단은 유체 동력원에 연결된 입력 파이프라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 설치 베이스에는 상기 노즐을 설치하기 위한 설치 관통홀을 구비하고, 상기 설치 관통홀은 상기 설치 베이스의 두께 방향으로 관통하며, 상기 설치 관통홀은 내부 나사산을 구비하고, 상기 노즐은 상기 내부 나사산과 배합되는 외부 나사산을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는,
    상기 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 제1 미리 설정된 압력 값과 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우, 현재 웨이퍼 정위치 알림 메시지를 전송하며; 상기 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 제2 미리 설정된 압력 값과 동일한지 여부를 판단하고, 동일한 경우, 현재 워크스테이션에 웨이퍼가 없다는 알림 메시지를 전송하고, 상기 제1 미리 설정된 압력 값이 상기 제2 미리 설정된 압력 값보다 크며; 상기 유체 압력 검출 어셈블리에 의해 검출된 유체 압력 값이 상기 제2 사전 설정 압력 값보다 크고 상기 제1 사전 설정 압력 값보다 작은지를 판단하고, 만약 그렇다면, 현재 웨이퍼가 정위치가 아니라는 알림 메시지를 전송하는 유체 압력 판단 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  8. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 커버는 구형 아크면 상부 커버인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 트리거 어셈블리의 그룹 수가 다수의 그룹이고, 모든 상기 트리거 어셈블리가 상기 설치 베이스 상에 균일하게 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 트리거 어셈블리가 세 그룹이고, 세 그룹의 상기 트리거 어셈블리가 상기 설치 베이스의 중심을 따라 대칭적으로 구비되고, 세 그룹의 상기 트리거 어셈블리의 유체 수송 파이프라인에 모두 각각 한 그룹의 상기 유체 압력 검출 어셈블리가 연결되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 검출 장치.
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