KR20050065236A - 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치 및 확인 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 노광장비에 놓여진 카세트 상에 웨이퍼가 바르게 정렬되어 있는 가를 용이하게 확인하여 웨이퍼 정렬불량을 방지할 수 있도록 된 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 반도체 웨이퍼 노광장비에 있어서, 웨이퍼가 담긴 카세트가 놓여지는 엘리베이터의 설치대 위에 카세트에 담긴 웨이퍼의 돌출여부를 확인할 수 있도록 된 확인수단이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치를 제공한다.

Description

반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치 및 확인 방법{Device and Method for aligning wafer in cassette of stepper}

본 발명은 반도체 노광장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노광장비로 로딩되는 카세트내에 웨이퍼가 바르게 정렬되어 있는 가의 여부를 용이하게 확인할 수 있도록 된 웨이퍼 정렬 확인장치 및 확인방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 노광장비는 반도체 제조공정 중의 하나인 노광공정을 진행하는 장비이며, 여기서 노광공정이란 감광제가 코팅된 웨이퍼의 상측에 회로패턴이 형성된 레티클을 위치시키고 웨이퍼를 일정한 전송 피치만큼 이동하며 조명계로부터 상기 레티클을 통과한 빛을 웨이퍼에 조사하여 패턴을 이식하는 공정을 말한다.

이와 같은 노광장비는 조명계의 하측에 소정 거리를 두고 레티클을 장착하기 위한 레티클 스테이지와, 이 레티클 스테이지의 하측에 웨이퍼를 안착시킬 수 있도록 설치되는 웨이퍼 스테이지와, 레티클의 패턴을 웨이퍼에 이식하기 위한 렌즈부를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 웨이퍼 스테이지로 웨이퍼를 안착시키 위하여 통상 복수 수납된 웨이퍼 카세트가 놓여지는 카세트 엘리베이터와, 엘리베이터의 카세트로부터 웨이퍼를 꺼내어 웨이퍼 스테이지 상에 이송하고 또 웨이퍼 스테이지 상에서 카세트로 웨이퍼를 반송하는 로봇 암을 포함하는 웨이퍼 로더부가 구비된다.

여기서 상기 웨이퍼 카세트는 로봇이 웨이퍼를 정확하게 꺼낼 수 있도록 로봇에 대해 위치 정렬된 카세트 엘리베이터의 설치대 위에 소정 위치에 놓여지게 된다.

따라서 카세트 엘리베이터가 카세트를 상하로 이동시키면서 로봇 암에 의해 카세트에 차례로 적층되어 있는 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지로 이송될 수 있는 것이다.

그런데, 종래의 구조는 카세트에 웨이퍼가 제대로 정렬되지 않는 경우 웨이퍼 스테이지상에 웨이퍼를 정렬시키기 어렵다는 문제점이 있다.

즉, 웨이퍼의 정확한 이송을 위해서는 카세트를 엘리베이터의 설치대 상의 정확한 위치에 정렬시켜야하며 이를 위해 종래의 경우 카세트 저부 몇 군데에 홈이 형성되고 상기 설치대 상에는 규정된 위치에 상기 홈에 삽입되는 규제핀이 설치되어 있어서 규제핀이 상기 홈에 삽입되도록 카세트를 설치대에 놓는 것으로 위치를 정확히 정렬시킬 수 있도록 되어 있다.

그러나 최초 카세트에 웨이퍼를 적재하는 과정에서 웨이퍼가 카세트에 정확히 들어가지 못하고 카세트의 입구쪽으로 튀어나온 형태로 적재된 경우에는 웨이퍼 스테이지에 웨이퍼를 정확히 정렬시키지 못하게 되는 것이다.

특히, 종래 장비의 구조상 엘리베이터의 설치대가 작업자의 무릎 아래에 위치하고 있어서, 작업자가 엘리베이터의 설치대 위에 카세트를 올려놓는 과정에서 카세트가 앞으로 쏠리게 되고 이때 카세트에 담긴 웨이퍼가 입구쪽으로 튀어나오는 현상이 더욱 빈번히 발생된다.

그러나 종래에는 카세트에 대한 웨이퍼의 정렬상태를 확인할 수 없으므로 그대로 공정을 진행하게 되고, 언급한 바와 같이 웨이퍼 스테이지에서의 웨이퍼 정렬이 불량하여 에러를 발생시키며 심한 경우 로봇암 등에 의해 웨이퍼가 파손되는 현상이 발생된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 노광장비에 놓여진 카세트 상에 웨이퍼가 바르게 정렬되어 있는 가를 용이하게 확인하여 웨이퍼 정렬불량을 방지할 수 있도록 된 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치 및 확인방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 웨이퍼 노광장비에 있어서, 웨이퍼가 담긴 카세트가 놓여지는 엘리베이터의 설치대 위에 카세트에 담긴 웨이퍼의 돌출여부를 확인할 수 있는 확인수단이 더욱 설치됨을 그 요지로 한다.

이를 위해 본 발명은 카세트가 놓여지는 엘리베이터의 설치대 상에 수직으로 설치되는 수직바와, 이 수직바 상단에 설치되는 수평바, 이 수평바 상에 수직방향으로 하향 설치되는 투광기, 상기 설치대 상에 상기 투광기와 대응되는 위치에 설치되어 투광기의 빛을 감지하기 위한 수광센서를 포함한다.

이에 따라 카세트에서 돌출된 웨이퍼가 있는 경우 투광기의 빛을 차단하게 되고 이는 수광센서에 감지됨으로써 카세트에 담긴 웨이퍼의 정렬불량 여부를 확인할 수 있게 된다.

여기서 상기 투광기와 수광센서의 위치는 서로 달라질 수 있다.

또한, 상기 투광기와 수광센서의 위치는 설치대에 놓여지는 카세트에 최대로 근접설치함이 바람직하다. 이는 웨이퍼의 돌출정도가 미세한 경우에도 돌출상태를 감지할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기한 장치를 통해 카세트 내에 웨이퍼의 정렬 이상 유무를 감지하기 위한 방법을 살펴보면, 웨이퍼가 적재된 카세트를 엘리베이터의 설치대 상에 안착시키는 단계와, 투광기로부터 빛을 수광센서로 발사하는 단계, 수광센서를 통해 투광기의 빛 감지 여부를 확인하여 웨이퍼의 적재불량을 확인하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 웨이퍼 적재불량 여부 확인을 통해 웨이퍼가 적재 불량인 경우 알람을 작동하여 이를 경고하거나 디스플레이를 통해 이를 표시하는 단계를 더욱 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 웨이퍼 적재불량 여부 확인을 통해 웨이퍼가 적재 불량인 경우 라인을 정지하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 정렬 확인장치의 작동상태를 도시한 개략적인 단면도이다.

상기한 도면에 의하면, 노광장비는 조명계와, 이 조명계의 하측에 소정 거리를 두고 레티클을 장착하기 위한 레티클 스테이지와, 이 레티클 스테이지의 하측에 웨이퍼(51)를 안착시킬 수 있도록 설치되는 웨이퍼 스테이지와, 레티클의 패턴을 웨이퍼에 이식하기 위한 렌즈부를 포함하여 구성되며, 웨이퍼 스테이지로 웨이퍼를 안착시키 위하여 통상 복수 수납된 웨이퍼(51) 카세트(50)가 놓여지는 카세트 엘리베이터(10)와, 카세트로부터 웨이퍼(51)를 꺼내어 웨이퍼 스테이지 상에 이송하고 또 웨이퍼 스테이지 상에서 카세트로 웨이퍼를 반송하는 로봇 암을 포함하는 웨이퍼 로더부가 구비된다.

상기 엘리베이터(10)는 카세트(50)가 놓여지는 설치대(11)를 상하방향으로 이동시키기 위한 것으로, 이에 대해서는 당업자 수준에서 이미 알려져 있으므로 이하 설명을 생략한다.

여기서 본 장치는 상기 엘리베이터(10)의 설치대(11) 상에 설치대 좌우측에 수직으로 설치되는 수직바(20)와, 이 수직바(20)의 상단을 연결하여 설치되는 수평바(21), 이 수평바(21)의 중앙에 설치되고 수직방향으로 하향 배치되어 빛을 발사하는 투광기(22), 상기 설치대(11) 상에 상기 투광기(22)와 대응되는 위치에 설치되어 투광기(22)에서 발사된 빛을 감지하기 위한 수광센서(23)를 포함한다.

상기 수직바(20)는 설치대(11) 상에 놓여지는 카세트(50)의 입구쪽에 배치되며 설치대(11) 좌우측에 설치되어 카세트(50)의 장착이나 카세트(50)로부터 웨이퍼(51)의 로딩 과정에서 카세트(50)나 웨이퍼(51)와 간섭되지 않도록 한다.

또한, 수평바(21)도 웨이퍼(51)나 카세트(50)와 간섭되지 않도록 카세트(50)보다 위쪽에 위치하도록 한다.

또한, 상기 수평바(21)는 최대한 카세트(50)쪽으로 근접한 위치에 설치되며, 상기 수평바(21)에 설치되는 투광기(22)는 수평바(21)의 정 중앙부에 위치하도록 한다.

이에 따라 투광기(22)로부터 수광센서(23)로 발사되는 빛은 카세트(50)에 웨이퍼(51)가 제대로 놓여진 경우 웨이퍼(51)에 최대한 근접하여 바로 외측을 지나게 된다.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼(51)가 적재되어 있는 카세트(50)가 본 노광장비로 이송되어 카세트 엘리베이터(10)의 설치대(11) 위에 장착되면, 엘리베이터(10)는 카세트(50)를 한단계씩 하강시키고 로봇 암은 차례로 카세트(50)에 담긴 웨이퍼(51)를 웨이퍼 스테이지로 이동시키게 된다.

이때, 본 장치인 투광기(22)와 수광센서(23)가 작동되어 카세트(50)에 적재되어 있는 웨이퍼(51)의 정렬상태를 확인하게 된다.

즉, 카세트(50)가 엘리베이터(10)의 설치대(11) 위 정위치에 놓여지게 되면 수평바(21)에 설치된 투광기(22)로부터 빛이 발사되고, 투광기(22)로부터 발사된 빛은 설치대(11)에 장착되어 있는 수광센서(23)에 감지되게 된다.

이 상태에서 카세트(50)에 적재되어 있는 웨이퍼(51)가 정상상태인 경우 다시 말해서 웨이퍼(51)가 모두 카세트(50)에 제대로 적재되어 있는 경우에는 투광기(22)로부터 발사된 빛을 간섭하지 않게 되어 수광센서(23)는 투광기(22)의 빛을 계속 감지하는 상태가 된다.

그러나, 카세트(50) 내에 웨이퍼(51)가 비정상적으로 얹혀져 있는 경우 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 적재되어 있는 웨이퍼(51) 중 일측 웨이퍼(51)가 앞쪽으로 이동되어 튀어나오게 되면 상기 웨이퍼(51)는 빛의 진행라인을 넘게 되어 투광기(22)로부터 발사된 빛을 가리게 되고 이에 따라 수광센서(23)는 투광기(22)의 빛을 감지하지 못하게 된다.

이러한 수광센서(23)의 감지신호는 장비의 컨트롤러(도시되지 않음)로 인가되고 컨트롤러의 출력신호에 따라 작동되는 경고수단이나 디스플레이 수단을 통해 작업자에게 바로 알려지게 된다.

이와같이 수광센서(23)의 빛 감지 여부를 통해 카세트(50) 내의 웨이퍼(51) 정렬 불량 여부를 바로 확인할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 이상과 같이 상당히 획기적인 기능을 갖는 웨이퍼 정렬 확인장치를 제공하는 것을 알 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치 및 확인방법에 의하면, 카세트에 대한 웨이퍼 정렬불량 여부를 즉시 확인하여 대처할 수 있게 되어 웨이퍼의 정렬 불량이나 파손을 방지할 수 있게 된다.

또한, 웨이퍼 정렬 불량에 따른 후속조치에 필요한 시간과 노력을 줄여 노동력 절감과 더불어 공정 진행시간을 단축시키고 생산성을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치를 도시한 개략적인 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 정렬 확인장치의 작동상태를 도시한 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 엘리베이터 11 : 설치대

20 : 수직바 21 : 수평바

22 : 투광기 23 : 수광센서

Claims (5)

1. 반도체 웨이퍼 노광장비에 있어서,

   웨이퍼가 담긴 카세트가 놓여지는 엘리베이터의 설치대 위에 카세트에 담긴 웨이퍼의 돌출여부를 확인할 수 있도록 된 확인수단이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 확인수단은 카세트가 놓여지는 엘리베이트의 설치대 상에 수직으로 배치되는 투광기와 투광기의 빛을 감지하기 위한 수광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 투광기는 상기 설치대 좌우측에 수직으로 설치된 수직바와 수직바 상부에 놓여지는 수평바의 중앙에 설치되며, 상기 수광센서는 수광기의 직하방향으로 설치대 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인장치.
4. 웨이퍼가 적재된 카세트를 엘리베이터의 설치대 상에 안착시키는 단계와,

   카세트 수직방향으로 투광기로부터 빛을 수광센서로 발사하는 단계,

   상기 수광센서를 통해 투광기의 빛 감지 여부를 확인하여 웨이퍼의 적재불량을 확인하는 단계를 포함하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 정렬 확인방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 웨이퍼 적재불량 여부 확인을 통해 웨이퍼가 적재 불량인 경우 알람을 작동하여 이를 경고하거나 디스플레이를 통해 이를 표시하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 정렬 확인방법.