KR20060084656A

KR20060084656A - 웨이퍼 리프팅 장치

Info

Publication number: KR20060084656A
Application number: KR1020050005431A
Authority: KR
Inventors: 이정호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-07-25
Also published as: KR100689827B1

Abstract

본 발명은 웨이퍼 리프팅 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼 카세트가 안착되는 상부에 상기 웨이퍼 카세트의 길이방향으로 형성된 직사각 형상의 관통홀을 구비하는 몸체; 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 관통홀을 통해 승강하면서 상기 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 웨이퍼를 들어올리는 리프팅 유닛; 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 리프팅 유닛을 상기 관통홀의 길이방향으로 수평이동시키는 리프팅 유닛 이동수단; 상기 리프팅 유닛과 상기 리프팅 유닛 이동수단을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 웨이퍼 리프팅 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 웨이퍼의 검사를 위해 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 픽업하고자 하는 경우 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 픽업 대상 웨이퍼를 소정 높이까지 들어올림으로써 웨이퍼의 픽업을 용이하게 함과 아울러 트위저에 의한 이웃 웨이퍼의 스크래치 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.

웨이퍼, 트위저, 리프터

Description

웨이퍼 리프팅 장치{APPARATUS FOR LIFTING WAFER}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치를 개략적으로 나타낸 부분 절개 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치의 작용을 나타낸 측면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치에 의해 웨이퍼가 소정 높이로 들어올려지는 상태를 나타낸 측면도이다.

**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**

100 : 몸체 110 : 관통홀

120 : 리프팅 유닛 122 : 에어 실린더

124 : 피스톤 로드 126 : 웨이퍼 지지대

130 : 리프팅 유닛 이동수단 132 : 구동 모터

136 : 수나사부 138 : 암나사부

140 : LM가이드

본 발명은 웨이퍼 리프팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 카세트에 적재된 다수의 웨이퍼에 대한 검사시 검사 대상 웨이퍼를 각각 소정 높이까지 들어올리도록 하는 웨이퍼 리프팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 제조 공정은 실리콘 기판인 웨이퍼에 산화막을 성장시키고, 불순물을 침적시키며, 침적된 불순물을 웨이퍼 내로 원하는 깊이까지 침투시키는 확산 공정과, 식각이나 이온 주입이 이루어질 부위의 보호 부위를 선택적으로 한정하기 위해 마스크나 레티클(Reticle)의 패턴을 웨이퍼 상에 형성하는 포토 공정과, 감광액 현상이 끝난 후 감광액 밑에 성장되거나 침적 또는 증착된 박막들을 가스나 화학약품을 이용하여 선택적으로 제거하는 식각 공정 및 화학기상증착(CVD; Chemical Vapor Deposition)이나 이온 주입 또는 금속 증착 방법을 이용하여 특정한 막을 형성시키는 박막 공정 등의 여러 공정으로 이루어 진다.

한편, 위와 같은 각 공정의 진행은 기본적으로 각 공정이 진행될 다수의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트에 적재하여 웨이퍼 카세트 단위로 각 공정으로 이동하면서 이루어지게 되는데, 보통 한 공정이 끝나고 다른 공정으로 이동하는 중간에 각 공정을 완료한 웨이퍼의 상태를 검사하게 된다.

이때, 위와 같은 검사는 일반적으로 작업자가 웨이퍼 카세트에 적재된 다수의 웨이퍼를 트위저라는 집게를 이용하여 한 장씩 픽업(Pick-Up)하여 꺼내는 수작업을 통해 이루어지게 되는데, 웨이퍼 카세트에는 보통 다수의 웨이퍼가 조밀하게 적재되어 있는 관계로 작업자가 조금만 주의를 소홀히 하더라도 트위저를 이용한 웨이퍼의 픽업시 트위저에 의해 이웃하는 웨이퍼가 손상되는 문제가 발생한다.

즉, 최근 반도체 소자가 고집적화되고, 웨이퍼의 사이즈가 커짐에 따라 웨이퍼 카세트 내에 적재된 웨이퍼간 간격이 좁아짐으로써 웨이퍼 카세트 내에 있는 웨이퍼의 검사를 위하여 작업자가 트위저를 이용하여 검사 대상 웨이퍼를 픽업하는 경우, 작업자의 부주의로 트위저가 이웃하는 다른 웨이퍼의 표면과 부딪혀 스크래치(Scratch)가 발생함으로써 웨이퍼 불량을 초래하는 문제가 야기되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼의 검사를 위해 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 픽업하는 경우 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 픽업 대상 웨이퍼를 소정 높이까지 들어올림으로써 웨이퍼 픽업을 용이하게 함과 아울러 트위저에 의한 이웃 웨이퍼의 스크래치 발생을 방지할 수 있도록 한 웨이퍼 리프팅 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치는 웨이퍼 카세트가 안착되는 상부에 상기 웨이퍼 카세트의 길이방향으로 형성된 직사각 형상의 관통홀을 구비하는 몸체; 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 관통홀을 통해 승강하면서 상기 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 웨이퍼를 들어올리는 리프팅 유닛; 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 리프팅 유닛을 상기 관통홀의 길이방향으로 수평이동시키는 리프팅 유닛 이동수단; 상기 리프팅 유닛과 상기 리프팅 유닛 이동수단을 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치는 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 상기 리프팅 유닛과 상기 리프팅 유닛 이동수단을 통하여 검사 대상인 각각의 웨이퍼를 소정 높이까지 들어올림으로써 트위저를 이용한 웨이퍼의 픽업을 용이하게 하고, 또한 트위저에 의해 이웃 웨이퍼에 스크래치가 발생하는 것을 방지하도록 한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 리프팅 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치를 개략적으로 나타낸 부분 절개 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같은 웨이퍼 리프팅 장치는 기본적으로 웨이퍼 카세트(10)가 안착되는 상부에 상기 웨이퍼 카세트(10)의 길이방향으로 형성된 직사각 형상의 관통홀(110)을 구비하는 몸체(100)를 구비한다.

그리고 몸체(100)의 내부에는 관통홀(110)을 통해 승강하면서 웨이퍼 카세트(10) 내에 적재된 각각의 웨이퍼(20)를 들어올리는 리프팅 유닛(120)이 구비되는데, 상기 리프팅 유닛(120)은 후술할 리프팅 유닛 이동수단(130)의 암나사부(138) 상부에 장착된다.

이때, 리프팅 유닛(120)은 에어 실린더(122)와, 상기 에어 실린더(122)의 피스톤 로드(124)에 연결되어 상기 피스톤 로드(124)의 상승에 따라 웨이퍼(20)를 지지하면서 들어올리는 웨이퍼 지지대(126)를 포함하여 구성된다.

즉, 에어 라인(미도시)을 통해 압축 공기가 에어 실린더(122) 내부로 유입되 면서 피스톤 로드(124)를 밀어올리면 피스톤 로드(124)에 연결된 웨이퍼 지지대(126)가 검사 대상인 웨이퍼(20)를 소정 높이까지 들어올리게 된다.

이때, 상기 웨이퍼 지지대(126)의 상부에 보호 패드(128)를 추가로 장착하여 웨이퍼(20)와의 접촉시 발생할 수 있는 충격을 완화함으로써 웨이퍼(20)의 에지(Edge)부를 보호할 수 있다.

한편, 상기 몸체(100)의 내부에는 리프팅 유닛 이동수단(130)이 구비되어 상기 리프팅 유닛(120)을 관통홀(110)의 길이방향으로 수평 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 리프팅 유닛 이동수단(130) 및 리프팅 유닛(120)은 컨트롤러(150, 도 2 참조)에 의해 제어된다.

한편, 상기 리프팅 유닛 이동수단(130)은 구동 모터(132)와, 일단이 커플링(134)에 의해 상기 구동 모터(132)와 연결되고 타단이 지지대(142)에 지지되어 구동 모터(132)에 의해 회전하는 수나사부(136)와, 상부에 리프팅 유닛(120)이 장착되고 상기 수나사부(136)와의 사이에 다수의 강구(미도시)가 개재된 상태로 수나사부(136)와 결합하여 수나사부(136)의 회전에 의해 수평 이동하는 암나사부(138)와, 상기 암나사부(138)의 수평 이동을 가이드하는 LM(Linear Motion)가이드(140)를 포함하여 구성된다.

최근 반도체 소자가 고집적화되고, 웨이퍼(20)의 사이즈가 커짐에 따라 웨이퍼 카세트(10) 내에 적재된 웨이퍼(20)간 간격은 매우 좁아지고 있다. 따라서 리프팅 유닛(120)을 검사 대상 웨이퍼를 들어올리기 위한 정확한 위치로 이동시키기 위해 구동 모터(132) 역시 정교한 제어를 필요로 한다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 구동 모터(132)로는 입력되는 전기적 펄스값에 따라 정해진 각도만큼 회전하는 스탭핑 모터(Stepping Motor)를 사용함으로써 정교한 제어가 가능하게 할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치의 작용에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치의 작용을 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 리프팅 장치에 의해 웨이퍼가 소정 높이로 들어올려지는 상태를 나타낸 측면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 처음 리프팅 유닛(120)이 장착된 암나사부(138)는 초기 위치인 수나사부(136)의 좌측에서 대기한다. 이 상태에서 웨이퍼에 대한 검사를 위해 작업자가 검사 대상 웨이퍼(20)를 지정하여 컨트롤러(150)에 작업 지시를 전달하면, 컨트롤러(150)는 구동 모터(132)를 제어하여 수나사부(136)를 회전시킴으로써 암나사부(138)를 검사 대상 웨이퍼(20)의 수직 하부 위치까지 이동시킨다.

여기서 수나사부(136)의 회전에 의한 암나사부(138)의 이동은 수나사부(136)와 암나사부(138) 사이에 개재된 다수의 강구(미도시)에 의해 원활히 이루어지며, LM가이드(140)에 의해 직선운동이 가이드된다.

그 후 컨트롤러(150)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 리프팅 유닛(120)의 에어 실린더(122)를 제어하여 피스톤 로드(124)를 상승시키고, 피스톤 로드(124)에 연결된 웨이퍼 지지대(126)가 검사 대상 웨이퍼(20)를 지지하면서 소정 높이까지 들어올린다.

이때, 상기 소정 높이는 최종적으로 작업자가 트위저(미도시)를 이용하여 검사 대상 웨이퍼(20)를 픽업할 때, 트위저가 이웃 웨이퍼(22)에 부딪히지 않고 검사 대상 웨이퍼(20)를 픽업할 정도의 높이이면 충분하다. 또한, 이를 통해서 트위저를 이용한 검사 대상 웨이퍼(20)의 픽업시 이웃 웨이퍼(22)에 트위저가 부딪힘으로 인하여 이웃 웨이퍼(22)의 표면에 스크래치가 발생하는 것을 방지함으로써 품질 사고를 예방함과 동시에 용이하게 검사 대상 웨이퍼(20)를 픽업할 수 있다.

또한, 웨이퍼 지지대(126)의 상부에 보호 패드(128)를 추가로 장착하여 웨이퍼(20)와의 접촉시 발생할 수 있는 충격을 완화함으로써 웨이퍼(20)의 에지(Edge)부를 보호할 수 있다.

한편, 트위저를 이용한 검사 대상 웨이퍼(20)의 픽업이 이루어지면 컨트롤러(150)는 다시 리프팅 유닛(120)의 에어 실린더(122)를 제어하여 피스톤 로드(124)를 하강시킨 후 다시 구동 모터(132)를 제어하여 수나사부(136)를 반대 방향으로 회전시켜 암나사부(138)를 초기 위치로 이동시킨다.

물론 상기한 바와 같이 암나사부(138)를 초기 위치로 이동시키지 않고, 곧 바로 다른 검사 대상 웨이퍼(20')의 수직 하부 위치까지 이동시키도록 제어할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서 는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 검사를 위해 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 픽업하고자 하는 경우 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 픽업 대상 웨이퍼를 소정 높이까지 들어올림으로써 웨이퍼의 픽업을 용이하게 함과 아울러 트위저에 의한 이웃 웨이퍼의 스크래치 발생을 방지하여 품질 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.

Claims

웨이퍼 카세트가 안착되는 상부에 상기 웨이퍼 카세트의 길이방향으로 형성된 직사각 형상의 관통홀을 구비하는 몸체;

상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 관통홀을 통해 승강하면서 상기 웨이퍼 카세트 내에 적재된 각각의 웨이퍼를 들어올리는 리프팅 유닛;

상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 리프팅 유닛을 상기 관통홀의 길이방향으로 수평이동시키는 리프팅 유닛 이동수단;

상기 리프팅 유닛과 상기 리프팅 유닛 이동수단을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 리프팅 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 리프팅 유닛은 에어 실린더와, 상기 에어 실린더의 피스톤 로드에 연결되어 상기 피스톤 로드의 상승시 상기 웨이퍼를 지지하여 들어올리는 웨이퍼 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 리프팅 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 웨이퍼 지지대의 상부에는 상기 웨이퍼와의 접촉시 상기 웨이퍼를 보호하기 위한 보호 패드가 마련되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 리프팅 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 리프팅 유닛 이동수단은 구동 모터와, 일단이 커플링에 의해 상기 구동 모터와 연결되고 타단이 지지대에 지지되어 상기 구동 모터에 의해 회전하는 수나사부와, 상부에 상기 리프팅 유닛이 장착되고 상기 수나사부와의 사이에 다수의 강구가 개재된 상태로 상기 수나사부와 결합하여 상기 수나사부의 회전에 의해 수평 이동하는 암나사부와, 상기 암나사부의 수평 이동을 가이드하는 LM가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 리프팅 장치.