KR200153298Y1 - 웨이퍼 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 카셋트 내에 수용되어 있는 다수의 웨이퍼를 그 회전방향과 회전시간을 서로 달리하는 2개의 롤러를 이용하여 정렬시킬수 있는 웨이퍼 정렬장치를 개시한다.

카셋트 내에 수용되어 있는 각 웨이퍼의 원주면과 접촉하는 제1 및 제2롤러와 각 롤러를 구동하는 제1 및 제2구동부를 구비하되, 어느 한 구동부가 구동할 때 또다른 구동부는 구동되지 않으며 각 롤러의 그 회전방향은 상호 반대방향으로 설정되어 있다.

Description

웨이퍼 정렬장치

본 고안은 웨이퍼 정렬장치에 관한 것으로서, 특히 2개의 롤러를 상호 반대방향으로 회전시켜 카셋트 내부에 수용된 다수의 웨이퍼를 일정한 상태로 정렬할수 있는 웨이퍼 정렬장치에 관한 것이다.

반도체 소자의 제조공정에서 공정대상물인 웨이퍼는 어느 한 공정이 종료된 후 카셋트(cassette)내에 수용된 상태에서 또다른 공정위치로 이송되어진다. 웨이퍼를 공정위치로 이송시키기 전에 공정장비내로의 정확한 로딩(loading)을 위하여 각 웨이퍼를 일정한 상태로 정렬하게 된다. 이때 다수의 웨이퍼는 카셋트에 수용된 상태에서 정렬되며 각 웨이퍼의 일측에 형성된 평면부(flat zone)가 웨이퍼 정렬의 기준점으로 이용된다. 즉, 카셋트 내에 수용된 각 웨이퍼의 평면부가 카셋트의 하단에 위치하게 되면 모든 웨이퍼가 일정한 위치로 정렬되었음을 의미하게 되며, 이 상태에서 웨이퍼 이송장치에 의하여 각 웨이퍼는 공정장비내로 로딩된다.

첨부된 도면을 참고하여 웨이퍼 정렬장치의 구성 및 기능을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치의 개략적인 구성도로서, 웨이퍼 정렬장치(1)를 구성하는 프레임(2)의 상단에는 다수의 웨이퍼(W)가 각각 수용되어 있는 다수의 카셋트(3:제1도에는 3개의 카셋트가 도시됨)가 로딩되며 각 카셋트(3)하부에는 각 카셋트(3)내에 수용된 다수의 웨이퍼(W)를 정렬시키기 위한 구동부(4)가 각각 설치되어 있다.(각 구동부의 구성 및 기능은 일반적인 사항이므로 도면에 상세히 도시되지 않았으며 이에 대한 설명 역시 생략하기로 한다.)

제1도에 도시된 바와 같이 각 카셋트(3)의 하부면은 절개된 상태로서 각 웨이퍼(W)의 하단 일부가 외부로 노출되어 지며, 각 카셋트(3)의 하부에는 각 구동부(4)에 의하여 회전하는 롤러(도시되지 않음)가 위치하게 된다.

제2(a)도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치(1)중 롤러부의 한 예를 도시한 개략적인 정면도로서, 상술한 구동부(4)에 의해서 회전하는 롤러(5)와 카셋트(3)내에 수용된 다수의 웨이퍼(W : 도면에서는 하나의 웨이퍼만이 도시됨)의 관계를 도시하고 있다.

롤러(5)의 일측에는 블록(6)이 고정되어 있으며, 롤러(5)와 블록(6)의 표면에는 카셋트내에 수용된 각 웨이퍼(W)의 외주면과 접촉하고 있다. 여기서 롤러(5)와 블록(6)은 일정한 길이를 가지고 있어 그 표면에 카셋트(3)내에 수용된 모든 웨이퍼(W)가 접촉하게 된다. 롤러(5)가 회전함에 따라 각 웨이퍼(W) 역시 롤러(5)표면과의 마찰력으로 인하여 회전하게 되며, 각 웨이퍼(W)의 회전이 진행됨에 따라 웨이퍼(W)의 평면부(f)가 롤러(5)와 블록(6)의 표면에 접촉하게 된다. (제2(a)도의 a 상태)이후 롤러(5) 및 웨이퍼(W)의 계속적인 회전에 의하여 웨이퍼(W)의 평면부(f)는 롤러(5) 표면에서 이탈됨과 아울러 원형 외주면(r)이 블록(6)표면에 접촉하게 된다. 이와 동시에 롤러(5)의 표면과 웨이퍼(W)의 외주면간에는 미세한 간격이 형성(이때 웨이퍼는 블록과 카셋트의 내벽에 의하여 지지됨)됨으로서 롤러(5)의 회전력이 웨이퍼(W)에 전달되지 않게 되며, 따라서 웨이퍼(W)의 회전이 정지됨으로서 정렬이 이루어진다.(제2(a)도의 b상태). 그러나 제2(a)의 a상태에서 평면부(f)와 접촉하는 블록(6)이 웨이퍼(W)의 회전을 억제하는 경우도 발생되어 일부의 웨이퍼는 롤러(5)가 계속 회전하는 상태에서는 제2(a)도의 a상태를 유지하게 되며, 따라서는 양호하게 정렬된 웨이퍼와 A각도 만큼의 정렬오차를 갖게된다.

제2(b)도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치중 롤러부의 또다른 예를 도시한 개략적인 정면도로서, 역시 상술한 구동부에 의해서 회전하는 롤러와 카셋트내에 수용된 다수의 웨이퍼(도면에서는 하나의 웨이퍼만이 도시됨)의 관계를 도시하고 있다.

대응하는 구동부의 회전력을 전달받는 제1도 및 제2롤러(11 및 12)의 외측에는 제1 및 제2 샤프트(21 및 22)가 고정, 설치되어 있으며, 따라서 카셋트내에 수용된 모든 웨이퍼(W)의 원형외주면(r)은 각 롤러(11 및 21) 및 샤프트(21 및 22)의 표면과 접촉하게 된다. 여기서 각 롤러(11 및 21)와 샤프트(21 및 22)는 일정한 길이를 가지고 있어 그 표면에 카셋트내에 수용된 모든 웨이퍼(W)가 접촉하게 됨은 물론이다. 각 롤러(11 및 21)가 회전함에 따라 각 웨이퍼(W)역시 각 롤러(11 및 21)표면과의 마찰력으로 인하여 회전하게 되며, 각 웨이퍼(W)의 회전이 진행됨에 따라 웨이퍼(W)의 평면부(f)가 제1롤러(11)와 제2샤프트(22)의 표면에 접촉하게 된다. 이 경우 제1롤러(11)와 제2샤프트(22)의 표면에 접촉하게 된다. 이 경우 제1롤러(11)의 회전이 계속 진행되더라도 제1샤프트(21)가 웨이퍼(W)의 회전을 억제함으로서 웨이퍼(W)의 정렬이 이루어진다(제2(b)도의 c상태),그러나 카셋트내에 수용된 일부의 웨이퍼(W)는 이와는 반대로 평면부(f)가 제2롤러(12)와 제1샤프트(21)의 표면에 접촉하게 됨으로서 제2롤러(12)의 회전이 계속 진행되더라도 제2샤프트(22)가 웨이퍼의 회전을 억제함으로서 웨이퍼(W)의 회전이 이루어지지 않게 되며(제2(b)도의 d상태), 따라서 정상적으로 정렬된 웨이퍼와는 B각도 만큼의 정렬오차를 갖게된다(이러한 상태는 초기에 각 웨이퍼가 카셋트내에 불규칙하게 수용됨으로서 발생된다.) 또한, 웨이퍼(W)가 그원형 원주면(r)이 각 롤러(11 및 12)표면에 접촉하지 않고 각 샤프트(21 및 22)표면에만 접촉한 상태로 카셋트내에 수용되는 경우에는 각 롤러(11 및 21)의 회전력이 전달되지 않게되어 모든 웨이퍼의 정렬을 기대할수없다.

본 고안은 웨이퍼의 정렬과정에서 발생되는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2개의 롤러를 회전시켜 웨이퍼를 회전시키되 그 회전방향과 회전시간을 서로 달리하여 웨이퍼의 정렬효과를 극대화할수 있는 웨이퍼 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 고안은 카셋트 내에 수용되어 있는 각 웨이퍼의 원주면과 접촉하는 제1 및 제2롤러와 각 롤러를 구동하는 제1 및 제2구동부를 구비하되, 어느 한 구동부가 구동할 때 또다른 구동부는 구동되지 않으며 각 롤러의 그 회전방향은 상호 반대방향으로 설정되어 있는 것을 그 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 웨이퍼의 정렬장치의 개략적인 구성도.

제2(a)도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치중 롤러부의 한 예를 도시한 개략적인 정면도.

제2(b)도는 일반적인 웨이퍼 정렬장치중 롤러부의 또다른 예를 도시한 정면도.

제3도는 본 고안에 따른 롤러부를 도시한 개략적인 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 카셋트 4 : 구동부

5,11,12 : 롤러 6 : 블록

31 및 32 : 제1 및 제2롤러

이하, 본 고안을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 고안에 따른 롤러부를 도시한 개략적인 정면도로서, 본 고안에 따른 웨이퍼 정렬장치의 전체적인 구성은 제1도에 도시된 웨이퍼 정렬장치의 구성과 동일하다. 즉, 웨이퍼 정렬장치의 프레임 상단에는 다수의 웨이퍼가 각각 수용되어 있는 다수의 카셋트가 로딩되며 각 카셋트 하부에는 각 카셋트 내에 수용된 다수의 웨이퍼를 정렬시키기 위한 구동부가 각각 설치되어 있다. 각 카셋트의 하부면은 절개된 상태로서 각 웨이퍼의 하단 일부가 외부로 노출되어 지며, 각 카셋트의 하부에는 각 구동부에 의하여 회전하는 롤러가 위치하게 된다.

본 고안의 가장 큰 특징은 제3도에 도시된 바와같이 웨이퍼(W)를 회전시키기 위하여 2개의 롤러(31 및 32)를 이용하되, 이 2개의 롤러중 어느 한 롤러(31 또는 32)가 회전할 때 또다른 롤러(32 또는 31)는 정지된 상태를 유지함과 아울러 그 회전방향은 서로 반대방향으로 설정한 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 고안을 이용하여 웨이퍼를 정렬시키는 방법을 설명하면 제3도를 통하여 설명하면 다음과 같으며, 편의상 하나의 웨이퍼만을 예를들어 설명한다.

다수의 웨이퍼가 불규칙하게 수용된 각 카셋트(제1도의 3)를 프레임(제1도의 2)상에 로딩시킨 후 먼저 제1롤러(31)만을 회전시키기 위하여 이와 연동되는 제1구동부(도시되지 않음)를 작동시킨다. 제1롤러(31)가 회전하면 제1롤러(31)표면과 접촉하는 웨이퍼(제3도의 W1으로서, 제2롤러 표면에는 접촉하지 않은 상태임)은 그 원주면에서의 마찰력에 의하여 그 반대 방향으로 회전하게 된다. 제1롤러(31)의 계속적인 회전에 따라 웨이퍼는 제2롤러(32)와 접촉하게 됨과 아울러 제1롤러(31)표면과 소정간격을 유지하게 되며 따라서 웨이퍼는 제2롤러(32)와 카셋트 내벽에 지지된 상태로 정렬되어진다(W2 상태)

이후 제1구동부를 정지(제1롤러 역시 정지)시키고 제2구동부를 작동시켜 제2롤러(32)를 제1롤러(31)의 회전방향과 반대방향으로 회전시키면 제2롤러(32)표면과 접촉하는 웨이퍼(제1롤러 표면과 접촉하지 않은 상태임)는 그 원주면에서의 마찰력에 의하여 제2롤러(32)와 반대방향으로 회전하게 된다. 제2롤러(32)표면과 소정간격을 유지하게 되며 따라서 웨이퍼는 계속적인 회전에 따라서 제1롤러(31)의 회전에 의해 정렬된 웨이퍼(W2)와 같은 상태로 정렬된다.

이때, 제2롤러(32)는 제1롤러(31)의 회전방향과 반대방향으로 회전하기 때문에 제2롤러(32)의 회전에 따라 제1롤러(31)에 의하여 회전, 정렬되지 않은 웨이퍼들은 별도로 회전(제1롤러의 회전시 웨이퍼의 회전방향과 반대방향)하게 되며, 최종적으로 제1롤러(31)의 회전에 의해서 정렬된 웨이퍼(W2)와 동일한 상태로의 정렬이 이루어지는 것이다. 한편, 제1롤러(31)를 회전시키는 제1구동부와 제2롤러(32)를 회전시키는 제2구동부는 콘트롤러(도시되지 않음)에 의하여 그 구동조건, 즉 각 구동부의 작동여부 및 작동시간 등을 조절함으로서 어느한 구동부가 작동할 때 또 다른 구동부는 작동하지 않은 상태를 유지하게 되며, 또한 각 웨이퍼가 360도 회전하여 정렬될 때까지 각 구동부를 선택적으로 작동시켜야만 본 고안의 효과를 극대화시킬수 있다.

이상과 같은 본 고안은 2개의 롤러가 선택적으로 회전함과 아울러 각 롤러가 서로 반대방향으로 회전함으로서 카셋트내에 수용되어 있는 모든 웨이퍼가 일정한 상태로 정렬될수 있는 효과를 기대할수 있다.

Claims (1)

1. 카셋트내에 수용되어 있는 다수의 웨이퍼를 회전시켜 일정한 상태로 정렬시키는 웨이퍼 정렬장치에 있어서, 각 웨이퍼의 원주면과 접촉하는 제1 및 제2롤러와 상기 각 롤러를 구동하는 제1 및 제2구동부를 구비하되, 상기 각 구동부는 어느 한 구동부가 구동할 때 또다른 구동부가 구동되지 않으며 상기 각 롤러는 그 회전방향이 상호 반대방향으로 설정된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 정렬장치.