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KR20060117537A - 리프트 핀 높이 정렬용 지그 및 이를 이용한 리프트 핀높이 정렬 방법 - Google Patents

리프트 핀 높이 정렬용 지그 및 이를 이용한 리프트 핀높이 정렬 방법 Download PDF

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KR20060117537A
KR20060117537A KR1020050039369A KR20050039369A KR20060117537A KR 20060117537 A KR20060117537 A KR 20060117537A KR 1020050039369 A KR1020050039369 A KR 1020050039369A KR 20050039369 A KR20050039369 A KR 20050039369A KR 20060117537 A KR20060117537 A KR 20060117537A
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KR
South Korea
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lift pins
height
lift
sensors
lift pin
Prior art date
Application number
KR1020050039369A
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English (en)
Inventor
진형규
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

리프트 핀들의 높이를 균일하게 하기 위한 리프트 핀 높이 정렬용 지그 및 이를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법은 웨이퍼를 스테이지에 로딩 및 언로딩하기 위한 다수의 리프트 핀을 다수의 몸체에 수용하고, 몸체 내부의 구비된 센서를 이용하여 리프트 핀들의 높이를 측정한다. 측정 결과는 게이지에 표시되며, 측정 결과에 따라 리프트 핀들의 높이를 동일하게 조절한다. 따라서 상기 리프트 핀들의 높이가 서로 달라 웨이퍼가 미끄러지는 현상을 방지할 수 있다.

Description

리프트 핀 높이 정렬용 지그 및 이를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법{Jig for aligning level of lift pins and method for aligning level of lift pins using the same}
도 1은 종래 기술에 따른 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110, 210 : 플레이트 120, 220 : 몸체
130, 230 : 센서 140, 240 : 게이지
본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 스테이지를 관통하여 상하 이동하는 리프트 핀의 높이를 측정하여 정렬하기 위한 리프트 핀 높이 정렬용 지그 및 이를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기 소자들을 포함하는 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 EDS(electrical die sorting) 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.
상기 팹 공정은 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 웨이퍼의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 막 또는 패턴이 형성된 웨이퍼의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.
상기와 같은 반도체 소자의 제조 공정에서는 상기 웨이퍼를 지지하거나 고정하기 위해 스테이지를 사용한다. 상기 스테이지는 통상적으로 웨이퍼를 진공 또는 정전기력에 의해 고정시킨다. 또한 상기 스테이지에는 상하를 관통하는 다수의 관통홀이 구비된다. 상기 관통홀들을 따라 다수의 리프트 핀이 상하 이동 가능하도록 구비된다. 상기 리프트 핀들은 상기 웨이퍼를 상기 스테이지의 상부면에 안착시키거나 이탈시켜 이송암에 의해 상기 웨이퍼가 이송 또는 반송되기 용이한 위치로 이동하도록 구성된다.
그런데, 상기 리프트 핀들은 다수개로 구성됨에 따라 각 리프트 핀의 높이가 동일하지 않을 경우 상기 스테이지의 상부면에 상기 웨이퍼를 안착하거나 이탈시키는 동작이 불안정하여 반송작업이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
도 1은 종래 기술에 따른 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 아날로그형 리프트 핀 높이 정렬용 지그(50)를 이용하여 상기 리프트 핀(30)의 수평상태를 맞추도록 하고 있다.
상기 도면에는 도시된 바와 같이 상부면에 웨이퍼(W)를 안착시키는 스테이지(10)가 있고, 상기 스테이지(10)에는 소정의 간격을 두고 상하를 관통하도록 형성된 복수의 관통홀(20)이 형성된다.
또한, 상기 스테이지(10)의 하부에는 상기 관통홀(20)을 통해 업다운 동작을 실시하는 리프트 핀(30)이 설치되고, 상기 리프트 핀(30)은 베이스 플레이트(40)에 고정된다. 상기 베이스 플레이트(40)는 구동부(50)와 연결된다. 따라서 상기 리프트 핀들(30)은 상기 구동부(50)의 구동에 의해 동시에 상승 또는 하강하도록 구성되어 있다.
상기 리프트 핀 높이 정렬용 지그(60)는 하우징(62)의 내부에 기포(66)를 갖는 액체(64)가 수용된 형태이다. 따라서 상기 리프트 핀(30)에 의해 지지되는 웨이 퍼(W) 상에 상기 리프트 핀 높이 정렬용 지그(60)를 올려두고 상기 기포(66)의 위치에 따라 작업자가 상기 리프트 핀(30)의 수평 정도를 확인한다.
그러나 상기와 같이 상기 리프트 핀(30)의 수평 정도를 아날로그 형태의 리프트 핀 높이 정렬용 지그(60)를 이용하여 작업자가 육안으로 확인하므로 상기 리프트 핀(30)의 수평 정도의 확인이 용이하지 않다. 또한 작업자마다 상기 리프트 핀(30)의 수평 정도에 대한 기준이 서로 달라 상기 리프트 핀(30)의 수평 정도에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제점도 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 작업자가 달라지더라도 상기 리프트 핀의 수평 정도를 정확하게 판단할 수 있는 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 상기 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 리프트 핀 높이 정렬용 지그는 웨이퍼를 스테이지에 로딩 및 언로딩하기 위해 상기 스테이지에 형성된 관통홀을 따라 상하로 이동하는 다수의 리프트 핀을 각각 수용하기 위한 다수의 몸체를 구비한다. 센서는 상기 몸체들 내부에 각각 구비되며, 상기 몸체들로 수용되는 상기 리프트 핀들의 높이를 측정한다. 게이지는 상기 센서들의 측정 결과를 표시한다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바람직한 일 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬 방법을 제공한다. 상기 리프트 핀 높이 정렬 방법은 웨이퍼를 스테이지에 로딩 및 언로딩하기 위한 다수의 리프트 핀을 다수의 몸체에 각각 수용한 후, 상기 몸체들 내부에 각각 구비된 센서를 이용하여 상기 리프트 핀들의 높이를 측정한다. 이후 상기 측정 결과를 표시하고, 상기 측정 결과에 따라 상기 리프트 핀들의 높이를 동일하게 조절한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면 리프트 핀들의 높이 측정 결과가 상기 게이지에 표시되므로 작업자가 용이하게 상기 리프트 핀들의 높이를 확인할 수 있다. 또한 작업자마다 동일한 기준으로 상기 리프트 핀들의 높이 정렬 상태를 판단할 수 있다. 그리고 상기 측정된 리프트 핀들의 높이를 이용하여 용이하게 상기 리피트 핀들의 높이가 동일하도록 정렬할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬 장치 및 이를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 스테이지(10)는 소정의 반도체 소자 제조 공정이 수행될 웨이퍼를 지지하거나 고정한다. 상기 스테이지(10)는 통상적으로 상기 웨이퍼를 진공 또는 정전기력에 의해 고정시킨다. 또한 상기 스테이지(10)에는 상하를 관통하는 세 개의 관통홀(20)이 구비된다.
리프트 핀(30)은 상기 관통홀들(20)의 개수와 동일하게 세 개가 구비되며, 상기 관통홀들(20)을 따라 상하 이동 가능하다. 상기 리프트 핀들(30)은 상기 웨이퍼를 상기 스테이지(20)의 상부면에 안착시키거나 이탈시켜 이송암(미도시)에 의해 상기 웨이퍼가 이송 또는 반송되기 용이한 위치로 이동시킨다.
베이스 플레이트(40)는 상기 리프트 핀들(30)을 고정한다. 상기 리프트 핀들(30)은 높이 조절이 가능하도록 상기 베이스 플레이트(40)에 고정된다.
구동부(50)는 상기 베이스 플레이트(40)를 상하 구동시킨다. 따라서 상기 베이스 플레이트(40)에 고정된 상기 리프트 핀들(30)도 상기 관통홀(20)들을 동시에 상승 또는 하강한다.
상기 리프트 핀 높이 정렬용 지그(100)는 평판(110), 몸체(120), 센서(130) 및 게이지(140)로 구성된다.
상기 평판(110)은 원형 또는 사각형 형태의 평평한 판이다. 상기 평판(110)은 세 개의 리프트 핀(30)이 이루는 영역보다 더 큰 넓이를 갖는 것이 바람직하다.
상기 몸체(120)는 하부가 개방된 중공의 실린더 형태를 가지며, 상기 스테이지(10)로부터 돌출되는 리프트 핀(30)을 수용한다. 상기 몸체(120)는 상기 평판(110)의 하부면에 상기 리프트 핀(30)의 개수와 동일한 개수, 즉 세 개가 구비된다. 상기 몸체(120)는 상기 리프트 핀(30)을 용이하게 수용할 수 있도록 상기 리프트 핀(30)들의 위치와 대응하도록 배치된다.
상기 몸체(120)는 하부가 개방된 중공의 실린더 형태뿐만 아니라 하부가 개방된 중공의 다각형 기둥 형태로 형성될 수도 있다.
상기 센서(130)는 상기 리프트 핀(30)들의 높이를 감지하기 위한 것으로, 상기 몸체(120)의 내부에 구비된다. 상기 센서(130)로는 광 센서가 사용된다.
상기 광 센서는 크게 빛의 밝기를 이용하는 광도 센서(Photometry Sensor), 레이저 광을 이용하는 레이저 센서(Laser Sensor), 빛의 파장 중 가시광선보다 짧은 자외선 파장을 검출하는데 이용되는 자외선 센서(Ultraviolet Sensor) 및 빛의 파장 중 가시광선보다 긴 적외선 파장을 검출하는데 이용되는 적외선 센서(Infrared Sensor)로 구분된다.
상기 광 센서는 발광부와 수광부의 취부 가능 여부에 따라 투과형 또는 회귀반사형, 확산반사형으로 나눌 수 있다. 상기 몸체(120)의 내부가 넓어 상기 몸체(120)의 측면에 센서의 발광부와 수광부의 취부가 가능하면 투과형 센서가 사용된다. 상기 몸체(120)의 내부가 좁아 상기 몸체(120)의 측면에 상기 센서의 발광부와 수광부의 취부가 불가능하면 회귀반사형 또는 확산반사형 센서가 사용된다. 따라서 상기 몸체(120)의 내부를 충분히 넓게 구성할 수 있어 발광부와 수광부의 취부가 한 가능하므로 투과형 광센서를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 센서(130)는 다수의 발광 센서(132) 및 다수의 수광 센서(134)로 구성된다. 상기 발광 센서들(132)은 각각의 몸체(120) 내부의 측면에 상기 몸체(120)의 길이 방향, 즉 상기 리프트 핀(30)이 수용되는 방향으로 따라 구비된다. 상기 수광 센서들(134)도 각각의 몸체(120) 내부의 측면에 상기 몸체(120)의 길이 방향, 즉 상기 리프트 핀(30)이 수용되는 방향으로 따라 구비된다. 이때 상기 발광 센서들(132)과 수광 센서들(134)은 서로 마주보는 위치에 구비된다. 또한 상기 리프트 핀 (30)의 높이를 정밀하게 측정하기 위해 상기 발광 센서들(132) 사이의 간격 및 수광 센서들(134) 사이의 간격이 매우 조밀하도록 배치된다.
상기 몸체(120)로 수용되는 리프트 핀(30)이 상기 발광 센서들(132)에서 발해진 광 신호를 일부 차단한다. 그러므로 상기 리프트 핀(30)이 상기 몸체(120)에 수용된 부분에 위치하는 수광 센서들(134)은 상기 발광 센서들(132)에서 발해진 광 신호를 수광하지 못한다. 상기 리프트 핀(30)이 상기 몸체(120)에 수용된 부분보다 높은 곳에 위치하는 수광 센서들(134)은 상기 발광 센서들(132)에서 발해진 광 신호를 수광한다. 따라서 상기 수광 센서들(134)의 수광 여부를 이용하여 상기 리프트 핀(30)이 상기 몸체(120)로 수용된 높이를 측정할 수 있다.
상기 게이지(140)는 상기 평판(110)의 상부면에 구비되며, 상기 리프트 핀(30)이 상기 몸체(120)로 수용된 높이를 표시한다. 상기 게이지(140)는 상기 높이를 아날로그 방식 또는 디지털 방식으로 표시할 수 있지만 디지털 방식으로 표시되는 것이 바람직하다.
상기 게이지(140)는 상기 리프트 핀(30)의 개수와 동일하게 세 개가 구비된다. 상기 게이지(140)는 각각의 리프트 핀(30)의 수용 높이를 용이하게 표시하기 위해 상기 몸체(120)의 위치와 대응하도록 상기 평판(110)의 상부면에 구비된다. 각각의 게이지(140)에 표시되는 상기 리프트 핀(30)의 수용 높이가 동일한 경우는 상기 리프트 핀(30)의 높이 정렬이 잘 이루어진 상태이다. 각각의 게이지(140)에 표시되는 상기 리프트 핀(30)의 수용 높이가 서로 다른 경우는 상기 리프트 핀(30)의 높이 정렬이 잘 이루어지지 않은 상태로 상기 리프트 핀(30)의 높이 조절이 필 요하다. 상기 리프트 핀(30)의 높이 조절은 상기 게이지(140)에 표시된 수치를 이용하여 용이하게 이루어질 수 있다.
상기 게이지(140)는 하나가 구비되어 상기 세 개의 리프트 핀(30)들의 높이를 동시에 표시할 수도 있다.
따라서 상기 리프트 핀들(30)의 높이가 균일하도록 정렬하므로써 상기 웨이퍼의 로딩 및 언로딩시 상기 리프트 핀들(30)의 높이 차에 의한 웨이퍼의 미끄러짐을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 설명하기 위한 구성도이다.
상기 리프트 핀 높이 정렬용 지그(200)는 평판(210), 몸체(220), 센서(230) 및 게이지(240)로 구성된다.
상기 평판(210), 몸체(220) 및 게이지(240)에 대한 설명은 상기 제1 실시예의 상기 평판(110), 몸체(120) 및 게이지(140)의 설명과 동일하다.
상기 센서(230)는 상기 리프트 핀(30)들의 높이를 감지하기 위한 것으로, 상기 몸체(220)의 내부에 구비된다. 본 실시예는 상기 몸체(220)의 내부가 좁은 경우로, 상기 센서(230)로는 발광부와 수광부가 일체로 형성된 광 센서나 근접 센서가 사용된다. 상기 센서(230)는 상기 몸체(220)의 내측 상부에 구비된다.
상기 발광부와 수광부가 일체로 형성된 광 센서로는 회귀 반사형 광 센서 또는 확산 반사형 광 센서가 사용된다.
상기 근접센서는 일정 거리 이내의 물체를 감지할 수 있는 센서로, 초음파 센서나 적외선 센서 등이 이용될 수 있다. 초음파 센서는 현재 자동차 후방 감지기 등으로 많이 사용되는데, 탐지거리가 길고 신뢰성이 좋다. 마찬가지로 적외선 센서 등도 반사를 이용한 센서와 열 변화를 감지하는 센서 등 다양한 종류가 상품화되어 있으므로 적절한 방식을 이용할 수 있다. 이 밖에도 송수신 포토 다이오드를 이용하여서 웨이퍼(W)가 송수신 다이오드의 광경로를 차단하면 검출되게 하는 방법 등 다양한 센서를 근접센서로 이용하는 것이 가능하다.
상기 발광부와 수광부가 일체로 형성된 광 센서 및 근접 센서의 작동 방식을 살펴보면, 우선 송수신 센서를 통하여 신호를 발하고 근접한 리프트 핀(30)에 부딪혀 반사되어 돌아온 신호를 다시 상기 송수신 센서로 인입한다. 상기 인입된 신호를 수신증폭 정형부에서 증폭하고, 증폭되어 일정 레벨이상으로 입력되는 상기 신호를 주제어 장치에서 판단하여 송신시의 시간과 수신시의 시간차를 구하여 이를 거리로 환산한다.
상기 게이지(240)는 상기 센서(230)로부터 상기 리프트 핀(30)까지의 거리를 표시한다.
따라서 상기 센서(230)를 이용하여 상기 몸체(220)로 수용된 상기 리프트 핀(30)이 높이 정도를 측정할 수 있다.
이하에서는 리프트 핀 높이 정렬 방법에 대해 설명한다.
도 4는 리프트 핀 높이 정렬용 지그를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
여기에서는 상기 제1 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬 지그(100)를 이용 하는 방법에 대해 설명한다. 상기 제2 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬 지그(200)를 이용하는 방법은 상기 방법과 동일하므로 생략한다.
도 4를 참조하면, 우선 상기 리프트 핀 높이 정렬 지그(100)를 스테이지(10)의 상부 또는 상부면에 위치시킨다. 이때 각각의 몸체(120)는 각각의 관통홀(20)의 상부 또는 상부면에 배치되도록 한다.
이어서 구동부(50)의 구동력에 의해 베이스 플레이트(40)가 상승한다. 상기 베이스 플레이트(40)의 상승에 따라 상기 리프트 핀들(30)도 상승한다. 따라서 각각의 리프트 핀(30)은 몸체들(120)에 각각 수용된다.(S110)
상기 리프트 핀(30)이 상기 몸체(120)에 수용되면, 상기 구동부(50)는 정지된다. 이어서 상기 센서들(130)은 각 리프트 핀(30)이 상기 몸체(120)에 수용된 높이를 동시에 측정한다.(S120)
상기 게이지(140)는 상기 센서들(130)에 의해 측정된 결과, 즉 수용 높이를 각 리프트 핀(30)에 따라 각각 표시한다.(S130)
상기 게이지(140)에 표시된 각 리프트 핀(30)의 수용 높이가 서로 다른 경우 리프트 핀(30)의 높이를 조절한다.(S140)
상기 리프트 핀(30)의 높이 정렬이 완료되면 상기 스테이지(10)로 웨이퍼를 로딩하여 반도체 소자 제조 공정을 진행한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리프트 핀 높이 정렬 지그 및 이를 이용한 리프트 핀 높이 정렬 방법은 몸체로 수용되는 리프트 핀들의 높이를 동시에 정확하게 측정하여 표시할 수 있다. 따라서 상기 리프트 핀들의 높이 정렬 상태를 용이하게 확인할 수 있다.
또한 상기 리프트 핀들의 높이가 서로 다른 경우 상기 측정된 높이를 이용하여 상기 리프트 핀들이 동일한 높이를 갖도록 용이하게 조절할 수 있다. 그러므로 상기 리프트 핀들의 높이 정렬이 불량하여 발생하는 웨이퍼를 미끄러짐을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼를 스테이지에 로딩 및 언로딩하기 위해 상기 스테이지에 형성된 관통홀을 따라 상하로 이동하는 다수의 리프트 핀을 각각 수용하기 위한 다수의 몸체;
    상기 몸체들 내부에 각각 구비되며, 상기 몸체들로 수용되는 상기 리프트 핀들의 높이를 측정하기 위한 다수의 센서; 및
    상기 센서들의 측정 결과를 표시하기 위한 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 핀 높이 정렬용 지그.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서들은 상기 몸체들의 내측 상부에 각각 구비되며, 발수광 일체형 광 센서 또는 근접 센서인 것을 특징으로 하는 리프트 핀 높이 정렬용 지그.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서들은 상기 몸체들의 내측 측면에 상기 리프트 핀이 수용되는 방향을 따라 구비되는 다수의 발광 센서; 및
    상기 몸체들의 내측 측면에 상기 발광 센서들과 마주하도록 구비되는 다수의 수광 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 리프트 정렬용 지그.
  4. 웨이퍼를 스테이지에 로딩 및 언로딩하기 위한 다수의 리프트 핀을 다수의 몸체에 각각 수용하는 단계;
    상기 몸체들 내부의 각각 구비된 센서를 이용하여 상기 리프트 핀들의 높이를 측정하는 단계;
    상기 측정 결과를 표시하는 단계;
    상기 측정 결과에 따라 상기 리프트 핀들의 높이를 동일하게 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 핀 높이 정렬 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리프트 핀들의 높이를 동시에 측정하는 것을 특징으로 하는 리프트 핀 높이 정렬 방법.
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