KR102230847B1 - 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 웨이퍼를 웨이퍼 트레이에 용이하게 로딩하고 웨이퍼 트레이의 조립을 지원하는 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 웨이퍼 트레이 조립 방법에 대한 것이다.
본 발명은, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 로딩부를 포함하는 하부 트레이와, 웨이퍼 노출개구를 통해 상기 웨이퍼가 노출되도록 상기 하부 트레이와 결합하는 상부 트레이의 조립을 위한 웨이퍼 트레이 조립 지그에 있어서, 베이스 판과 상기 베이스 판의 외측에서 상부로 돌출된 지지벽을 포함하여 상기 베이스 판의 상부와 상기 지지벽의 내측에 상기 하부 트레이를 안착시키는 메인 지그; 및 상기 메인 지그에 상기 하부 트레이가 안착된 상태에서 상기 하부 트레이의 상부에 위치되며, 상기 웨이퍼 로딩부로의 상기 웨이퍼의 로딩을 가이드하는 웨이퍼 가이드용 개구가 적어도 하나 형성된 가이드패널 본체를 포함하는 웨이퍼로딩 가이드패널을 포함하는 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 이를 이용한 조립 방법을 제공한다.

Description

웨이퍼 트레이 조립 지그 및 방법{Jig and Method for Assembling Wafer Tray}
본 발명은 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 복수의 웨이퍼를 웨이퍼 트레이에 용이하게 로딩하고 웨이퍼 트레이의 조립을 지원하는 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 웨이퍼 트레이 조립 방법에 대한 것이다.
반도체 제조에 있어서 기판 상에 박막을 형성하거나 원하는 패턴으로 가공하기 위하여 플라즈마(Plasma)를 이용한다. 플라즈마를 이용한 기판 처리의 대표적인 예로서, 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition : PECVD) 공정과 플라즈마 식각(Plasma Etching) 공정을 들 수 있다.
플라즈마는 기상의 화학 물질을 반응성이 강한 라디칼(radical)로 만들어 반응성을 증가시킨다. 이러한 원리를 이용한 PECVD 공정은 플라즈마 분위기에서 가스 상태의 공정 가스를 반응시켜 기판 상에 박막을 형성시키는 공정이다. 한편, 플라즈마 내의 이온들이 기판 표면에 충돌하면서 식각하고자 하는 물질을 물리적으로 제거하거나 물질 내의 화학 결합을 절단하여 라디칼에 의한 식각이 빠르게 일어나도록 한다. 이를 이용한 플라즈마 식각 공정은 감광제(Photoresist) 등으로 마스크 처리된 기판 영역은 남겨 두고 나머지 부분은 부식성 가스로 선택적으로 제거함으로써 기판에 반도체 회로 패턴을 형성한다. 또한, 그 외에 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 공정으로서 유기금속 화학증착(Metal-Organic Chemical Vapor Depositon), 물리기상증착(Physical Vapor Deposition)과 같은 여러 종류의 웨이퍼 처리 공정이 활용되고 있다.
한편, 1회 공정에서 2 이상 복수의 웨이퍼를 동시에 처리하기 위하여 복수의 웨이퍼를 로딩하는 웨이퍼 트레이(Wafer Tray)가 사용되고 있다. 웨이퍼 트레이에 복수의 웨이퍼를 로딩한 후 웨이퍼가 로딩된 웨이퍼 트레이를 공정 챔버로 이송하여 웨이퍼 처리 공정을 수행한다.
일례로서, 일반적인 LED 칩 제조공정의 첫 단계인 PSS(Patterned Sapphire Substrate) 식각 공정에서는 복수의 사파이어 기판을 웨이퍼 트레이에 로딩한 후 공정 챔버에 상기 웨이퍼 트레이를 안착시켜 공정을 수행한다.
웨이퍼 트레이에 대한 구성으로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0102258호(2009.09.30. 공개)는 상부 패널을 2중으로 구성한 '플라즈마 처리장치용 기판 트레이'를 개시한다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0077574호(2011.07.07. 공개)는 복수의 웨이퍼를 용이하게 수납하고 웨이퍼 처리 공정 중에 웨이퍼의 효과적인 냉각과 불순물 발생을 최소화하는 '일체형 웨이퍼 트레이'를 개시한다.
상기 선행문헌에서는 웨이퍼를 안착하기 위하여 웨이퍼 트레이의 하판(또는 하부 트레이)에 웨이퍼를 로딩하기 위한 포켓(또는 홈)을 형성하거나 융기부를 형성하는 것을 제시한다. 경우에 따라서는 웨이퍼 트레이의 하판에 포켓이나 융기부를 형성하지 않고 단지 웨이퍼가 로딩될 위치만 표시된 경우도 사용될 여지가 있다.
그런데, 종래 웨이퍼 트레이에 웨이퍼를 로딩하는 방법으로서, 작업자가 핀셋을 이용하여 웨이퍼의 일측을 잡은 후 이를 웨이퍼 트레이의 정해진 위치에 직접 로딩하는 경우가 일반적으로 사용되어져 왔다. 이 경우 작업자가 정해진 위치에 웨이퍼를 정확하게 로딩하는 것은 쉽지 않고, 잘못 로딩된 경우 웨이퍼의 파손이나 처리 공정에서의 불량이 발생한다는 문제점이 존재한다. 또한, 웨이퍼 이송 로봇을 이용하여 웨이퍼 로딩을 자동화한다고 하더라도 작동 오차 등으로 인한 문제가 발생할 수도 있을 것으로 예상된다.
또한, 종래 웨이퍼 트레이의 조립 방법에 있어서 하부 트레이와 상부 트레이를 상호 조립하는 과정에서 하부 트레이에 로딩된 웨이퍼의 표면이 손상될 위험성이 존재한다.
이에 본 발명은 복수의 웨이퍼를 웨이퍼 트레이에 용이하게 로딩하고 웨이퍼 트레이의 조립을 지원하는 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 웨이퍼 트레이 조립 방법을 제공하고자 한다.
상기한 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 웨이퍼 트레이 조립 방법은 작업자가 수동으로 웨이퍼 트레이의 조립 작업을 수행하는 경우에도 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 일부 또는 전체 조립 과정을 자동화하는 경우에도 적용될 수 있을 것이다.
본 발명은, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 로딩부를 포함하는 하부 트레이와, 웨이퍼 노출개구를 통해 상기 웨이퍼가 노출되도록 상기 하부 트레이와 결합하는 상부 트레이의 조립을 위한 웨이퍼 트레이 조립 지그에 있어서, 베이스 판과 상기 베이스 판의 외측에서 상부로 돌출된 지지벽을 포함하여 상기 베이스 판의 상부와 상기 지지벽의 내측에 상기 하부 트레이를 안착시키는 메인 지그; 및 상기 메인 지그에 상기 하부 트레이가 안착된 상태에서 상기 하부 트레이의 상부에 위치되며, 상기 웨이퍼 로딩부로의 상기 웨이퍼의 로딩을 가이드하는 웨이퍼 가이드용 개구가 적어도 하나 형성된 가이드패널 본체를 포함하는 웨이퍼로딩 가이드패널을 포함하는 웨이퍼 트레이 조립 지그를 제공한다.
상기 지지벽의 내측면에는 내측으로 돌출된 정렬 돌기 또는 오목하게 형성된 정렬 홈이 적어도 하나 구비될 수 있다.
또한, 상기 상부 트레이 및 하부 트레이와, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널의 외측 단부에는 상기 지지벽의 내측면에 형성된 상기 정렬 돌기 또는 상기 정렬 홈에 대응하는 별도의 정렬 홈 또는 별도의 정렬 돌기가 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지벽은 일측이 개방된 적어도 하나의 개방부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 개방부가 형성된 위치에서의 상기 베이스 판에는 우묵하게 내측으로 함몰된 함몰부가 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널의 상기 가이드패널 본체에는 상기 개방부를 통해 외측으로 돌출되거나 상기 가이드패널 본체의 상부로 돌출 형성된 적어도 하나의 손잡이가 구비된다.
또한, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널의 상기 웨이퍼 가이드용 개구를 통해 상기 웨이퍼를 상기 하부 트레이에 로딩한 후, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널이 제거된 상태에서 상기 상부 트레이를 상기 하부 트레이의 상부에 위치시킨 상태에서, 상기 상부 트레이와 상기 하부트레이 결합 볼트를 이용한 결합을 보조하기 위하여, 상기 결합 볼트가 통과되는 결합볼트 조립공이 형성되고 상기 웨이퍼의 노출면은 덮는 상부트레이 조립보조패널이 추가로 포함될 수 있다.
본 발명은 또한, 웨이퍼 트레이에 웨이퍼를 로딩하여 조립하는 웨이퍼 트레이 조립 방법에 있어서, (a) 베이스 판과 상기 베이스 판의 외측에서 소정 높이로 돌출 형성된 지지벽을 구비한 메인 지그의 상기 베이스 판의 상부면에 상기 웨이퍼 트레이의 하부 트레이를 안착시키는 단계; (b) 상기 하부 트레이의 상부에 웨이퍼 가이드용 개구를 구비한 웨이퍼로딩 가이드패널을 안착시키는 단계; (c) 상기 웨이퍼 가이드용 개구에 상기 웨이퍼를 로딩하는 단계; (d) 상기 웨이퍼의 로딩이 완료된 후, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널을 제거하는 단계; 및 (e) 상기 하부 트레이의 상부에 상부 트레이를 결합하는 단계를 포함하는 웨이터 트레이 조립 방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 지지벽의 내측면에는 정렬 돌기 또는 정렬 홈이 구비되고, 상기 하부 트레이, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널 및 상기 상부 트레이는 상기 정렬 돌기 또는 상기 정렬 홈에 의해 정렬된 상태로 각각 안착된다.
또한, 상기 지지벽에는 적어도 하나의 개방부가 형성되어 상기 하부 트레이 또는 상기 웨이퍼로딩 가이드패널의 안착과 분리를 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 가이드용 개구는 상기 하부 트레이에 형성된 웨이퍼 로딩부에 대응하는 위치에 구비되며, 상기 웨이퍼 가이드용 개구의 벽면은 상기 웨이퍼의 외측 단부를 지지하여 상기 웨이퍼의 로딩 위치를 가이드할 수 있다.
또한, 상기 (e) 단계는, 상기 하부 트레이에 상기 상부 트레이를 안치시킨 후, 상기 상부 트레이의 상부에 결합볼트 조립공을 구비하고 상기 웨이퍼의 노출면을 차폐하는 상부트레이 조립보조패널을 위치시킨 상태에서 상기 결합볼트 조립공을 통해 결합 볼트를 통과시켜 상기 상부 트레이와 상기 하부 트레이를 결합시키도록 구성될 수 있다.
더불어, 본 발명에 따른 웨이퍼 트레이 조립 방법은, (f) 상기 상부 트레이와 상기 하부 트레이의 결합을 완료한 후 상기 상부트레이 조립보조패널을 제거하고, 조립된 상기 웨이퍼 트레이를 상기 메인 지그로부터 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼 트레이의 하부 트레이의 소정 위치에 웨이퍼를 로딩하는 경우, 웨이퍼로딩 가이드패널이 웨이퍼의 로딩을 가이드함으로써 웨이퍼의 정확하고 용이한 로딩이 가능해진다.
또한, 하부 트레이에 웨이퍼를 로딩한 후, 하부 트레이의 상부에 상부 트레이를 조립함에 있어서 상부 트레이 조립 보조패널을 이용함에 따라 웨이퍼 표면 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 웨이퍼 트레이 조립시 웨이터 트레이를 지지하는 메인 지그에 하부 트레이를 위치시킨 상태에서, 웨이퍼로딩 가이드패널이나 상부트레이 조립보조패널을 정확한 방향으로 설치할 수 있어 사용 편리성이 증대된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 트레이 조립 지그의 구성요소들을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 트레이 조립 지그에 장착되어 조립된 웨이퍼 트레이의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼 트레이의 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 트레이 조립 지그를 이용하여 웨이퍼를 웨이퍼 트레이에 로딩하여 조립하는 과정을 설명한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 트레이 조립 지그의 구성요소들을 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 트레이 조립 지그에 장착되어 조립된 웨이퍼 트레이의 일례를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼 트레이의 단면을 도시한 도면이다.
먼저 도 1을 참조하여 웨이퍼 트레이 조립 지그(1)의 구성에 대하여 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 트레이 조립 지그(1)는 메인 지그(10)와, 상기 메인 지그(10)에 보조하여 장착되는 웨이퍼로딩 가이드패널(30)을 포함한다. 또한, 웨이퍼 트레이 조립 지그(1)는 상부트레이 조립보조패널(40)을 추가로 포함할 수 있다.
메인 지그(10)는, 베이스 판(12)과 상기 베이스 판(12)의 외측에서 상부로 돌출된 지지벽(14)을 포함한다. 일 실시예에 있어서 상기 베이스 판(12)은 원판 형태로 구비될 수 있으며, 상기 지지벽(14)은 소정 높이를 갖는 실린더 형상일 수 있다. 또한, 상기 지지벽(14)은 서로 분리된 제 1 지지벽(14a)과 제 2 지지벽(14b)으로 구성되고, 상기 제 1 지지벽(14a)과 제 2 지지벽(14b)의 사이는 개방되어 제 1 개방부(16a)와 제 2 개방부(16b)를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 개방부(16a)와 제 2 개방부(16b)가 형성된 부분에서의 베이스 판(12)은 다른 부분에 비해 내측으로 일부 함몰된 제 1 함몰부(18a)와 제 2 함몰부(18b)가 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 개방부(16a)와 제 2 개방부(16b)는 서로 마주보는 형태로 구성될 수 있다.
다만, 본 발명의 실시에 있어서, 상기 지지벽(14)은 도 1에서와 같이 2 개의 개방부가 형성되도록 구성하지 않고, 일측만 개방된 형태로 구성하는 것도 가능하다.
베이스 판(12)의 하부에는 상기 메인 지그(10)를 지지하기 위한 복수의 지지 다리(22)가 구비될 수 있다. 복수의 지지 다리(22)에 의해 상기 베이스 판(12)은 바닥으로부터 소정 높이에 위치한다.
한편, 상기 지지벽(14)에는 내측으로 돌출된 적어도 하나의 정렬 돌기(20a, 20b)가 구비될 수 있다. 상기 정렬 돌기(20a, 20b)는 지지벽(14)의 내측에서 수직 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 도 1에서는 제 1 지지벽(14a)에 제 1 정렬 돌기(20a)를 구비하고, 제 2 지지벽(14b)에 제 2 정렬 돌기(20b)를 구비한 예를 도시하였다.
웨이퍼로딩 가이드패널(30)은 판 형태로 구비될 수 있다. 웨이퍼로딩 가이드패널(30)은 판 형태의 가이드패널 본체(32)을 포함하며, 상기 가이드패널 본체(32)에는 웨이퍼 형상에 대응하는 웨이퍼 가이드용 개구(34)가 적어도 하나 구비된다. 상기 웨이퍼 가이드용 개구(34)의 깊이 또는 형상은 이후에 설명될 웨이퍼 트레이(50)의 하부 트레이(52)에 웨이퍼(W)를 로딩하는 경우 웨이퍼(W)가 하부 트레이(52)에 로딩된 상태에서 웨이퍼(W)의 외측 단부를 지지할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 웨이퍼로딩 가이드패널(30)은 상기 가이드패널 본체(32)와 연결된 적어도 하나의 손잡이부(38a, 38b)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서 상기 손잡이부(38)는 상기 가이드패널 본체(32)의 측면으로 돌출된 형태로 구성될 수 있으며, 제 1 손잡이부(38a)와 제 2 손잡이부(38b)의 두 개로 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서 상기 손잡이부(38a, 38b)는 측면으로 돌출된 형태가 아니라 위쪽 또는 아래쪽으로 절곡된 형상으로 구성될 수 있다. 상기 손잡이부(38a, 38b)는 가이드패널 본체(32)와 일체로 형성된 것일 수 있으며, 경우에 따라서는 별개의 손잡이부를 가이드패널 본체(32)에 용접 등의 방법으로 결합시켜 구비하는 것도 가능할 수 있다.
웨이퍼로딩 가이드패널(30)을 메인 지그(10)에 결합하는 경우, 상기 손잡이부(38a, 38b)는 메인 지그(10)의 개방부(16a, 16b)를 통해 노출될 수 있다.
가이드패널 본체(32)에는 메인 지그(10)의 지지벽(14)에 돌출 형성된 정렬 돌기(20a, 20b)에 대응하는 적어도 하나의 가이드패널 정렬 홈(36a, 36b)이 구비된다. 웨이퍼로딩 가이드패널(30)을 메인 지그(10)에 결합함에 있어서, 상기 가이드패널 정렬 홈(36a, 36b)을 상기 정렬 돌기(20)에 맞춤으로써 서로 정확하게 정렬시킬 수 있다. 가이드 패널 정렬 홈(36a, 36b)는 정렬 돌기(20a, 20b)에 대응하여 제 1 가이드 패널 정렬 홈(36a)과 제 2 가이드 패널 정렬 홈(36b)로 구성될 수 있다.
다만, 위의 설명에서 메인 지그(10)의 지지벽(14)에는 정렬 돌기(20a, 20b)를 구비하고, 웨이퍼로딩 가이드패널(30)의 가이드패널 본체(32)에는 가이드패널 정렬 홈(36a, 36b)을 구성하는 것으로 예시하였으나, 정렬 돌기(20a, 20b)와 정렬 홈(36a, 36b)은 서로 위치를 바꾸어 형성되는 것도 가능함은 물론이다. 이하에서 다른 구성요소에 상기 정렬 돌기(20a, 20b)에 대응하는 홈 형상으로 구성된 것들도 마찬가지이다.
상부트레이 조립보조패널(40)은 판 형상으로 구성될 수 있으며, 이후에 설명될 웨이퍼 트레이(50)의 하부 트레이(52)의 상부에 상부 트레이(60)를 결합하기 위해 사용되는 결합 볼트(70)를 위한 결합볼트 조립공(42)을 적어도 하나 포함한다. 또한, 상부트레이 조립보조패널(40)에는 메인 지그(10)의 정렬 돌기(20a, 20b)에 대응하는 제 1 보조패널 정렬 홈(44a)과 제 2 보조패널 정렬 홈(44b)으로 예시된 보조패널 정렬 홈(44a, 44b)을 포함한다. 상부트레이 조립보조패널(40)은 하부 트레이(52)에 웨이퍼(W)를 로딩한 후 상부 트레이(60)를 조립하는 경우, 노출된 웨이퍼(W)의 표면 손상을 방지하기 위한 것이다. 일 실시예에 있어서, 상부트레이 조립보조패널(40)은 투명 또는 반투명의 플라스틱 소재로 구성될 수 있다. 또한, 상기 결합볼트 조립공(42)은 결합 볼트(70)의 볼트머리의 크기보다 약간 더 큰 상태로 구성될 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 트레이 조립 지그(1)에 의해 조립되는 웨이퍼 트레이(50)의 일례를 설명한다.
웨이퍼 트레이(50)는 하부 트레이(52)와 상부 트레이(60)를 포함하며, 하부 트레이(52)와 상부 트레이(60) 사이에는 웨이퍼(W)가 로딩되어 구비된다.
하부 트레이(52)에는 웨이퍼(W)가 안착될 적어도 하나의 웨이퍼 로딩부(54)가 구비된다. 웨이퍼 로딩부(54)는 웨이퍼(W)의 형상에 대응되는 홈 형태로 구비된 포켓 형태이거나, 웨이퍼(W)의 형상에 대응하여 다른 부분에 비해 돌출된 융기부 형태이거나, 하부 트레이(52)의 상부면의 다른 부분과 동일한 평면을 갖는 편평한 형태일 수 있다. 도 3을 참조하면, 하부 트레이(52)의 상부면은 전체적으로 편평한 일례가 도시되어 있다. 웨이퍼 로딩부(54)에는 오링(O-ring)과 같은 실링부재(56)가 구비될 수 있다. 이는 웨이퍼(W)의 냉각을 위해 웨이퍼(W)의 하부면으로 냉각기체 공급공(58)을 통해 헬륨과 같은 불활성 기체가 냉각 기체로 공급되는 경우 냉각 기체의 누설을 방지하기 위함이다.
하부 트레이(52)의 웨이퍼 로딩부(54)에 웨이퍼(W)가 로딩된 상태에서 상부 트레이(60)가 하부 트레이(52)의 상부에 결합된다. 상부 트레이(60)와 하부 트레이(52)의 결합을 위해 결합 볼트(70)가 체결될 수 있다.
상부 트레이(60)에는 웨이퍼(W)가 노출되는 웨이퍼 노출개구(62)가 구비되고, 웨이퍼(W)의 이탈을 방지하기 위한 클램핑부(64)가 구비된다. 클램핑부(64)는 웨이퍼(W)의 상부면 에지의 일부 또는 전체를 가압하도록 구성되어 웨이퍼(W)를 지지한다.
한편, 상부 트레이(60)와 하부 트레이(52) 각각에는 상부 트레이 정렬 홈(68)과, 하부 트레이 정렬 홈(66)이 외주 단부에 적어도 하나 형성된다. 상기 상부 트레이 정렬 홈(68)과 하부 트레이 정렬 홈(66)은 앞서 설명한 지지벽(14)에 구비된 정렬 돌기(20a, 20b)에 대응하여 형성된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 트레이 조립 지그를 이용하여 웨이퍼를 웨이퍼 트레이에 로딩하여 조립하는 과정을 설명한 도면이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 메인 지그(10)를 준비한다.
다음으로, 도 4의 (b)를 참조하면, 메인 지그(10)에 웨이퍼 트레이(50)의 하부 트레이(52)를 안착시킨다. 이 때, 하부 트레이(52)의 하부 트레이 정렬 홈(66)을 메인 지그(10)의 정렬 돌기(20a, 20b)에 일치시킨다. 메인 지그(10)에 제 1 개방부(16a) 및 제 2 개방부(16b), 그리고 제 1 함몰부(18a) 및 제 2 함몰부(18b)가 구비됨에 따라, 하부 트레이(52)를 작업자가 수작업으로 로딩하는 경우에도 작업 수행이 편리하게 이루어질 수 있다. 하부 트레이(52)에는 웨이퍼(W)가 로딩될 웨이퍼 로딩부(54)가 실링부재(56)를 포함하여 구비된다. 또한, 하부 트레이(52)에는 복수의 결합볼트 결합공(72)이 구비된다.
도 4의 (c)를 참조하면, 하부 트레이(52)의 상부에 웨이퍼로딩 가이드패널(30)을 결합한다. 웨이퍼로딩 가이드패널(30)에 구비된 가이드패널 정렬 홈(36a, 36b)을 메인 지그(10)의 정렬 돌기(20a, 20b)에 일치시킨 상태로 웨이퍼로딩 가이드패널(30)을 하부 트레이(52)의 상부에 위치시킨다. 이 때, 웨이퍼로딩 가이드패널(30)의 웨이퍼 가이드용 개구(34)를 통해 하부 트레이(52)의 웨이퍼 로딩부(54)가 노출된다. 한편, 웨이퍼로딩 가이드패널(30)의 손잡이부(38a, 38b)는 메인 지그(10)의 제 1 개방부(16a)와 제 2 개방부(16b)에 의해 하부 트레이(52)의 외측으로 노출된다.
도 4의 (d)를 참조하면, 웨이퍼로딩 가이드패널(30)의 웨이퍼 가이드용 개구(34)에 웨이퍼(W)를 로딩한다. 웨이퍼 가이드용 개구(34)의 형상은 웨이퍼(W)의 형상과 일치되도록 형성됨이 바람직하며, 웨이퍼 가이드용 개구(34)의 측벽은 웨이퍼 로딩부(54)에 로딩되는 웨이퍼(W)의 외주벽면을 지지하여 웨이퍼(W)가 이동되지 않도록 함이 바람직하다. 웨이퍼 가이드용 개구(34)에 의해 웨이퍼(W)를 로딩할 일종의 포켓이 형성됨에 따라 작업자는 웨이퍼(W)를 용이하게 로딩하는 것이 가능하다. 웨이퍼(W)를 로봇과 같은 장치를 이용하여 로딩하는 경우에도 웨이퍼(W)가 웨이퍼 로딩부(54)에 안정적으로 로딩되는 것이 보장된다. 웨이퍼(W)의 로딩이 완료되면, 웨이퍼로딩 가이드패널(30)을 제거한다. 웨이퍼로딩 가이드패널(30)은 정렬 돌기(20a, 20b)에 의해 가이드되어 움직이며, 손잡이부(38a, 38b)를 이용하여 제거할 수 있다.
도 4의 (e)를 참조하면, 웨이퍼로딩 가이드패널(30)이 제거된 후, 하부 트레이(52)에 웨이퍼(W)가 로딩된 상태에서 하부 트레이(52)의 상부에 상부 트레이(60)를 위치시킨다. 상부 트레이(60)에 구비된 상부 트레이 정렬 홈(68)을 메인 지그(10)의 정렬 돌기(20)에 맞추어 상부 트레이(60)를 하부 트레이(52)의 상부에 결합한다. 상부 트레이(60)에는 웨이퍼 노출개구(62) 주변에 복수의 결합볼트 삽입공(74)이 구비된다.
도 4의 (f)를 참조하면, 상부 트레이(60)의 상부에 상부트레이 조립보조패널(40)을 위치시킨다. 상부트레이 조립보조패널(40)은 보조패널 정렬 홈(44)이 메인 지그(10)의 정렬 돌기(20)에 맞춰진 상태로 결합된다. 상부트레이 조립보조패널(40)에는 결합볼트 조립공(42)이 구비되고, 웨이퍼(W)가 위치한 부분은 폐쇄된 상태로 구성된다. 작업자는 공구(T)를 이용하여 결합 볼트(70)를 상기 결합볼트 조립공(42)을 통해 상부 트레이(60)의 결합볼트 삽입공(74)을 거쳐 하부 트레이(52)의 결합볼트 결합공(72)에 결합시킬 수 있다. 이에 따라, 결합 볼트(70)의 체결시 발생할 수 있는 웨이퍼(W)의 상부면 손상을 방지할 수 있다.
도 4의 (a) 내지 (f)에 따라 웨이퍼 트레이(50)에 웨이퍼(W)를 로딩하는 작업을 완료한 후에는, 웨이퍼(W)가 로딩된 웨이퍼 트레이(50)를 메인 지그(10)로부터 분리하여 공정 챔버(미도시)로 이송할 수 있다. 메인 지그(10)에는 제 1 함몰부(18a)와 제 2 함몰부(18b)가 구비됨에 따라 작업자가 수작업으로 웨이퍼 트레이(50)를 분리하는 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 웨이퍼 트레이 조립 지그(1)는 공정 챔버 내에서의 웨이퍼(W)에 대한 처리 공정을 마무리하고 웨이퍼 트레이(50)로부터 웨이퍼(W)를 분리하는 경우에도 사용될 수 있다. 웨이퍼(W)를 언로딩하는 경우에는, 도 4의 (f)와 같이 메인 지그(10)에 웨이퍼 트레이(50)를 위치시키고 상부트레이 조립보조패널(40)을 상부 트레이(60)에 결합한 상태에서 결합 볼트(70)를 제거한다. 이후 상부 트레이(60)를 제거한 후, 하부 트레이(52)에 놓여진 웨이퍼(W)를 웨이퍼 트레이(50)로부터 언로딩한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 웨이퍼 트레이 조립 지그
10 : 메인 지그 12 : 베이스 판
14 : 지지벽 14a, 14b : 제 1, 2 지지벽
16a, 16b : 제 1, 2 개방부 18a, 18b : 제 1, 2 함몰부
20a, 20b : 제 1, 2 정렬 돌기 22 : 지지 다리
30 : 웨이퍼로딩 가이드패널 32 : 가이드패널 본체
34 : 웨이퍼 가이드용 개구 36a, 36b : 가이드패널 정렬 홈
38a, 38b : 제 1, 2 손잡이부 40 : 상부트레이 조립보조패널
42 : 결합볼트 조립공 44a, 44b : 보조패널 정렬 홈
50 : 웨이퍼 트레이 52 : 하부 트레이
54 : 웨이퍼 로딩부 56 : 실링부재
58 : 냉각기체 공급공 60 : 상부 트레이
62 : 웨이퍼 노출개구 64 : 클램핑부
70 : 결합 볼트 72 : 결합볼트 결합공
74 : 결합볼트 삽입공
W : 웨이퍼

Claims (13)

  1. 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 로딩부를 포함하는 하부 트레이와, 웨이퍼 노출개구를 통해 상기 웨이퍼가 노출되도록 상기 하부 트레이와 결합하는 상부 트레이의 조립을 위한 웨이퍼 트레이 조립 지그에 있어서,
    베이스 판과 상기 베이스 판의 외측에서 상부로 돌출된 지지벽을 포함하여 상기 베이스 판의 상부와 상기 지지벽의 내측에 상기 하부 트레이를 안착시키는 메인 지그; 및
    상기 메인 지그에 상기 하부 트레이가 안착된 상태에서 상기 하부 트레이의 상부에 위치되며, 상기 웨이퍼 로딩부로의 상기 웨이퍼의 로딩을 가이드하는 웨이퍼 가이드용 개구가 적어도 하나 형성된 가이드패널 본체를 포함하는 웨이퍼로딩 가이드패널
    을 포함하는 웨이퍼 트레이 조립 지그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지벽의 내측면에는 내측으로 돌출된 정렬 돌기 또는 오목하게 형성된 정렬 홈이 적어도 하나 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 지그.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 트레이 및 하부 트레이와, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널의 외측 단부에는 상기 지지벽의 내측면에 형성된 상기 정렬 돌기 또는 상기 정렬 홈에 대응하는 별도의 정렬 홈 또는 별도의 정렬 돌기가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 지그.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지벽은 일측이 개방된 적어도 하나의 개방부가 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 지그.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 개방부가 형성된 위치에서의 상기 베이스 판에는 우묵하게 내측으로 함몰된 함몰부가 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 지그.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 웨이퍼로딩 가이드패널의 상기 가이드패널 본체에는 상기 개방부를 통해 외측으로 돌출되거나 상기 가이드패널 본체의 상부로 돌출 형성된 적어도 하나의 손잡이가 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 지그.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼로딩 가이드패널의 상기 웨이퍼 가이드용 개구를 통해 상기 웨이퍼를 상기 하부 트레이에 로딩한 후, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널이 제거된 상태에서 상기 상부 트레이를 상기 하부 트레이의 상부에 위치시킨 상태에서, 상기 상부 트레이와 상기 하부트레이 결합 볼트를 이용한 결합을 보조하기 위하여, 상기 결합 볼트가 통과되는 결합볼트 조립공이 형성되고 상기 웨이퍼의 노출면은 덮는 상부트레이 조립보조패널을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 지그.
  8. 웨이퍼 트레이에 웨이퍼를 로딩하여 조립하는 웨이퍼 트레이 조립 방법에 있어서,
    (a) 베이스 판과 상기 베이스 판의 외측에서 소정 높이로 돌출 형성된 지지벽을 구비한 메인 지그의 상기 베이스 판의 상부면에 상기 웨이퍼 트레이의 하부 트레이를 안착시키는 단계;
    (b) 상기 하부 트레이의 상부에 웨이퍼 가이드용 개구를 구비한 웨이퍼로딩 가이드패널을 안착시키는 단계;
    (c) 상기 웨이퍼 가이드용 개구에 상기 웨이퍼를 로딩하는 단계;
    (d) 상기 웨이퍼의 로딩이 완료된 후, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널을 제거하는 단계; 및
    (e) 상기 하부 트레이의 상부에 상부 트레이를 결합하는 단계
    를 포함하는 웨이퍼 트레이 조립 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지벽의 내측면에는 정렬 돌기 또는 정렬 홈이 구비되고, 상기 하부 트레이, 상기 웨이퍼로딩 가이드패널 및 상기 상부 트레이는 상기 정렬 돌기 또는 상기 정렬 홈에 의해 정렬된 상태로 각각 안착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지벽에는 적어도 하나의 개방부가 형성되어 상기 하부 트레이 또는 상기 웨이퍼로딩 가이드패널의 안착과 분리를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 가이드용 개구는 상기 하부 트레이에 형성된 웨이퍼 로딩부에 대응하는 위치에 구비되며, 상기 웨이퍼 가이드용 개구의 벽면은 상기 웨이퍼의 외측 단부를 지지하여 상기 웨이퍼의 로딩 위치를 가이드하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 방법.
  12. 제 8 항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는, 상기 하부 트레이에 상기 상부 트레이를 안치시킨 후, 상기 상부 트레이의 상부에 결합볼트 조립공을 구비하고 상기 웨이퍼의 노출면을 차폐하는 상부트레이 조립보조패널을 위치시킨 상태에서 상기 결합볼트 조립공을 통해 결합 볼트를 통과시켜 상기 상부 트레이와 상기 하부 트레이를 결합시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    (f) 상기 상부 트레이와 상기 하부 트레이의 결합을 완료한 후 상기 상부트레이 조립보조패널을 제거하고, 조립된 상기 웨이퍼 트레이를 상기 메인 지그로부터 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트레이 조립 방법.
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