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KR20120105669A - Edge grip type pre-aligner - Google Patents

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Publication number
KR20120105669A
KR20120105669A KR1020110023249A KR20110023249A KR20120105669A KR 20120105669 A KR20120105669 A KR 20120105669A KR 1020110023249 A KR1020110023249 A KR 1020110023249A KR 20110023249 A KR20110023249 A KR 20110023249A KR 20120105669 A KR20120105669 A KR 20120105669A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
clamp
lever
aligner
lifter
Prior art date
Application number
KR1020110023249A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김정호
나카모리 타카오
Original Assignee
주식회사 로보스타
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 로보스타 filed Critical 주식회사 로보스타
Priority to KR1020110023249A priority Critical patent/KR20120105669A/en
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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 노치를 검출하는 것에 의한 웨이퍼 프리-얼라이너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 에지를 구동 엑츄에이터가 필요없이 클램핑하여 웨이퍼를 프리-얼라인하는 에지 그립식 프리-얼라이너에 관한 것이다.
본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너는, 웨이퍼의 노치를 검출하는 것에 사용되는 웨이퍼의 프리-얼라이너에 있어서, 상기 웨이퍼를 클램핑하고 프리-얼라인(Pre-align)하기 위해 상기 웨이퍼를 회전 가능하게 배치되는 클램프-레버를 가지며, 상기 클램프 레버는, 모터에 의해 구동되는 회전중심축과 연결되는 중심축과, 상기 중심축과 연결되어 방사방향으로 연장되어 형성되는 클램프암과, 상기 클램프암의 선단에 형성되는 암선단부와, 상기 암선단부와 힌지부에 의해 힌지 결합되어 상기 웨이퍼를 적재하면서 상기 웨이퍼의 하중 및 상기 힌지부에 의해 다방향에서 상기 웨이퍼를 클램핑하는 레버로 이루어지는 것을 특징으로 하여 이루어진다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer pre-aligner by detecting notches in a wafer, and more particularly to an edge grip pre-aligner that clamps an edge of a wafer without the need for a drive actuator to pre-align the wafer. It is about.
An edge grip pre-aligner according to the present invention, in the pre-aligner of a wafer used to detect the notch of the wafer, rotates the wafer to clamp and pre-align the wafer. And a clamp lever which is arranged to be capable of being mounted, wherein the clamp lever includes a central axis connected to a rotational center axis driven by a motor, a clamp arm connected to the central axis and extending in a radial direction, and the clamp arm. And a lever configured to be hinged by the female tip portion and the hinge portion and to clamp the wafer in multiple directions by the load and the hinge portion of the wafer while loading the wafer. Is done.

Description

에지 그립식 프리-얼라이너{EDGE GRIP TYPE PRE-ALIGNER}EDGE GRIP TYPE PRE-ALIGNER}

본 발명은 웨이퍼의 노치를 검출하는 것에 의한 웨이퍼 프리-얼라이너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 에지를 구동 엑츄에이터가 필요없이 클램핑하여 웨이퍼를 프리-얼라인하는 에지 그립식 프리-얼라이너에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer pre-aligner by detecting notches in a wafer, and more particularly to an edge grip pre-aligner that clamps an edge of a wafer without the need for a drive actuator to pre-align the wafer. It is about.

주지된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼에는 웨이퍼의 원주 방향에 있어서의 기준 회전 위치를 나타내는 표적으로서 원주의 호 부위에 V자 모양 또는 U자 모양의 노치가 형성된다.As is well known, a V-shaped or U-shaped notch is formed on the silicon wafer as a target indicating a reference rotational position in the circumferential direction of the wafer.

그리고, 웨이퍼에 대해 반도체의 게이트 형성 등의 처리를 행할 때, 개개의 웨이퍼는 그 노치의 위치가 기준 회전 위치와 항상 일치하고 있는 상태하에서 처리 스테이지에 세팅될 것이 요구된다.And when performing processing, such as gate formation of a semiconductor, with respect to a wafer, it is required for each wafer to be set to a process stage under the state whose position of the notch always coincides with a reference rotation position.

카셋트에는 통상 랜덤 상태의 복수매의 웨이퍼가 상하 방향으로 배치되어 수납되기 때문에, 반송 로봇에 의해서 카셋트로부터 웨이퍼를 꺼내 직접 처리 스테이지에 세팅할 때 노치의 위치가 기준 회전 위치와 일치하지 않는 상태로 웨이퍼가 처리 스테이지에 설치되므로 웨이퍼에 대한 원하는 작업을 처리할 수 없게 된다.Since a plurality of wafers in a random state are normally arranged and stored in the cassette in the cassette, the wafer is not placed at the reference rotational position when the wafer is removed from the cassette by the transfer robot and set directly on the processing stage. Is installed in the processing stage, making it impossible to process the desired work on the wafer.

이러한 문제를 해결하기 위해 카셋트로부터 꺼내진 웨이퍼를 웨이퍼의 얼라이너 장치에 반입하여 웨이퍼의 노치의 위치를 기준 회전 위치에 일치시킨 후, 웨이퍼를 처리 스테이지에 세팅하는 방법이 사용된다.In order to solve this problem, a method is used in which the wafer taken out from the cassette is brought into the aligner device of the wafer to match the position of the notch of the wafer to the reference rotational position, and then the wafer is set on the processing stage.

이러한 웨이퍼 얼라이너 장치는 일본국 특개 2003-163258호 및 일본국 특개 2006-222190호에 개시되어 있다.Such a wafer aligner device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-163258 and Japanese Patent Laid-Open No. 2006-222190.

일본국 특개 2003-163258호 및 일본국 특개 2006-222190호는 동일하게 모터나 실린더를 구동원으로 하여 반송로봇으로부터 반송되는 웨이퍼를 이재하는 장치와 이재된 웨이퍼를 얼라인하기 위해 적재하고 고정하며 얼라인하는 얼라인장치가 마련된다.Japanese Patent Laid-Open No. 2003-163258 and Japanese Patent Laid-Open No. 2006-222190 are similarly loaded, fixed and aligned to align the wafer and the wafer to be transferred from the transfer robot with the motor or cylinder as a driving source. An aligning device is provided.

하지만, 일본국 특개 2003-163258호 및 일본국 특개 2006-245079호는 웨이퍼를 얼라인하기 위해 각각 3개의 구동원(모터 또는 실린더)을 사용하고 그 구동원으로부터 얼라인장치를 작동하게 하기 위한 보조부품들이 많아져 복잡한 구조를 갖는 것에 문제가 있다.However, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-163258 and Japanese Patent Laid-Open No. 2006-245079 each use three drive sources (motors or cylinders) to align wafers and provide auxiliary parts for operating the alignment device from the drive sources. There is a problem in having a complicated structure.

다시 설명하면, 일본국 특개 2003-163258호의 도 3를 참조하면 3개의 모터(131, 141, 151)가 구동원으로 사용되는 데, 모터(131)는 웨이퍼를 반송로봇으로부터 이재받는 하부암부(22, 23)의 회전 구동을 위한 것이고, 모터(141)는 하부암부로부터 이재받아 웨이퍼를 적재하고 클램핑하는 보관유지클램프(30)의 회전 구동을 위한 것이며, 모터(151)는 보관유지클램프(30)의 상승과 웨이퍼를 파지하기 위한 파지부(331, 341, 351)의 작동을 위한 구동부로 사용된다. In other words, referring to FIG. 3 of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-163258, three motors 131, 141, and 151 are used as a driving source, and the motor 131 has a lower arm portion 22 that receives the wafer from the transfer robot. 23 is for rotational drive, the motor 141 is for rotational drive of the holding clamp 30 to load and clamp the wafer received from the lower arm portion, the motor 151 is of the holding clamp 30 It is used as a driving unit for the lifting and the operation of the holding parts 331, 341, 351 for holding the wafer.

이러한 구조를 갖는 일본국 특개 2003-163258호에 개시된 웨이퍼의 얼라이너는 그 얼라인 작동 기능상의 장점은 가지지만 모터의 수가 많고 모터와 장치간에 연결되는 부품수가 많은 단점을 가지고 있다.The wafer aligner disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-163258 has such advantages in its alignment operation function, but has a disadvantage in that the number of motors and the number of parts connected between the motor and the device are high.

일본국 특개 2006-245079호는 1개의 모터(13)와 2개의 에어실린더(11, 20)를 구동원으로 사용하고 있다는 점이 일본국 특개 2003-163258호와 다르지만, 마찬가지로 3개의 구동원을 사용함으로써 얼라이너 장치가 복잡해지고 제조단가가 높으며 제어 동작이 복잡하다는 문제를 가지고 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-245079 differs from Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-163258 in that one motor 13 and two air cylinders 11 and 20 are used as driving sources. The problem is that the apparatus is complicated, the manufacturing cost is high, and the control operation is complicated.

일본국 특개 2006-222190호에 개시된 웨이퍼 얼라이너 장치의 경우는 2개의 모터만을 사용한 장치를 개시하고 있지만, 2개의 모터 중 하나의 모터(8)는 웨이퍼가 적재되는 선회부(104)를 회전시키기 위한 구동부이며, 다른 하나의 모터(23)는 웨이퍼를 파지하는 파지부(103)를 구동하기 위한 구동부로 사용된다. In the case of the wafer aligner device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-222190, a device using only two motors is disclosed, but one of the two motors 8 rotates the turning part 104 on which the wafer is loaded. The other motor 23 is used as a driving unit for driving the holding unit 103 for holding the wafer.

하지만, 일본국 특개 2006-222190호는 위에 서술한 일본국 특개 2003-163258호 및 일본국 특개 2006-245079호와 달리 승강장치의 승강구동원이 부재된 경우로서 웨이퍼의 노치등이 암부위에 오버랩되는 경우 이를 재조정하기 위한 상승장치가 없어 반송로봇에 의해 처음부터 얼라인 제어를 다시 실시해야 하는 문제가 생긴다. 즉, 일본국 특개 2006-222190호는 반드시 필요로하는 기능을 가진 구동원을 갖추지 않아 기능상의 문제가 있는 웨이퍼 얼라이너 장치에 불과할 뿐이다.
However, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-222190 is different from Japanese Patent Laid-Open No. 2003-163258 and Japanese Patent Laid-Open No. 2006-245079, in which case the driving force of the elevating device is absent, and the notch of the wafer overlaps the arm part. Since there is no lifting device for readjusting this, there is a problem that the alignment control is re-executed from the beginning by the carrier robot. In other words, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-222190 is merely a wafer aligner device having a functional problem because it does not have a driving source having a necessary function.

JP 특개2003-163258 A (2003.06.06)JP JP 2003-163258 A (2003.06.06) JP 특개2006-245079 A (2006.09.14)JP JP 2006-245079 A (2006.09.14) JP 특개2006-222190 A (2006.08.24)JP JP 2006-222190 A (2006.08.24)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 부품의 종류와 구동용 액츄에이터(모터나 실린더)의 감소에 의해 제어 간소화, 장치제조단가 감소 및 신뢰성 향상을 가져올 수 있는 에지 그립식 프리-얼라이너를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the edge grip type pre-alignment can be simplified by reducing the number of parts and driving actuators (motors or cylinders), resulting in simplified control, reduced manufacturing cost, and improved reliability. I want to provide you.

나아가, 이러한 부품 감소에 따라 소비 전력을 감소시킬 수 있으며, 웨이퍼의 에지 그립에 의해 웨이퍼의 크랙(Crack)이나 피칭(Pitching)을 회피하여 웨이퍼의 에러 발생율을 현격하게 줄일 수 있는 그립식 프리-얼라이너를 제공하고자 한다.
In addition, the reduced power consumption can reduce the power consumption, and the grip-free pre-alignment can significantly reduce the error occurrence rate of the wafer by avoiding cracking or pitching of the wafer due to the edge grip of the wafer. I want to provide you.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너는, 웨이퍼의 노치를 검출하는 것에 사용되는 웨이퍼의 프리-얼라이너에 있어서, 상기 웨이퍼를 클램핑하고 프리-얼라인(Pre-align)하기 위해 상기 웨이퍼를 회전 가능하게 배치되는 클램프-레버를 가지며, 상기 클램프 레버는, 모터에 의해 구동되는 회전중심축과 연결되는 중심축과, 상기 중심축과 연결되어 방사방향으로 연장되어 형성되는 클램프암과, 상기 클램프암의 선단에 형성되는 암선단부와, 상기 암선단부와 힌지부에 의해 힌지 결합되어 상기 웨이퍼를 적재하면서 상기 웨이퍼의 하중 및 상기 힌지부에 의해 다방향에서 상기 웨이퍼를 클램핑하는 레버로 이루어지는 것을 특징으로 하여 이루어진다. An edge grip pre-aligner according to the present invention for solving the above-mentioned problems is a pre-aligner of a wafer used for detecting a notch of a wafer, wherein the wafer is clamped and pre-aligned. And a clamp lever that is rotatably disposed on the wafer, wherein the clamp lever is formed to extend in a radial direction in connection with a central axis connected to a rotation center axis driven by a motor. A clamp arm, a female tip portion formed at the tip of the clamp arm, and a hinge end coupled to the female tip portion and the hinge portion to clamp the wafer in multiple directions by the load of the wafer and the hinge portion while loading the wafer. It consists of a lever.

여기서, 상기 클램프암은 동일 각도로 이격된 3개의 클램프암으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the clamp arm preferably consists of three clamp arms spaced at the same angle.

여기서, 상기 암선단부에는 상방향으로 형성되고 탄성체에 의해 지지되며 상기 레버의 기준위치를 위치짓도록 상기 레버의 웨이퍼가 놓여지는 반대측면과 맞닿는 스톱퍼가 형성될 수 있다.Here, the stopper may be formed at the female tip portion, which is formed in an upward direction, supported by an elastic body, and in contact with an opposite side on which the wafer of the lever is placed to position the reference position of the lever.

여기서, 상기 레버는 상기 웨이퍼가 적재되는 적재면과 상기 웨이퍼를 파지하는 계합면으로 이루어지며, 상기 적재면과 계합면은 소정각을 이루며 형성될 수 있다. The lever may include a loading surface on which the wafer is loaded and an engagement surface for holding the wafer, and the loading surface and the engagement surface may be formed at a predetermined angle.

여기서, 상기 에지 그립식 프리-얼라이너는, 상기 웨이퍼가 로봇핸드에 로딩되어 이동시 최초 적재되어지는 리프터를 포함하며, 상기 리프터는 하단의 실린더를 포함하는 승하강 구동부에 연결되어 수직으로 상승 및 하강을 반복하면서 상기 웨이퍼를 상기 로봇핸드로부터 이재받고 다시 상기 클램프 레버로 이재시키는 것을 특징으로 하여 이루어진다.Here, the edge grip type pre-aligner includes a lifter in which the wafer is initially loaded when the wafer is loaded and moved in the robot hand, and the lifter is connected to a lift driver including a lower cylinder to vertically move up and down. The wafer is repeatedly transferred from the robot hand and transferred back to the clamp lever.

여기서, 상기 리프터는 방사 방향으로 연장되어 형성되는 3개의 리프트 핀으로 이루어지며, 상기 클램프 레버와 오버랩되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.
Here, the lifter is made of three lift pins extending in the radial direction, characterized in that formed so as not to overlap with the clamp lever.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 부품의 종류와 구동용 액츄에이터(모터나 실린더)의 감소에 의해 제어 간소화, 장치제조단가 감소, 신뢰성 향상 및 소비 전력을 감소시킬 수 있으며, 웨이퍼의 에지 그립에 의해 웨이퍼의 크랙(Crack)이나 피칭(Pitching)을 회피하여 웨이퍼의 에러 발생율을 현격하게 줄일 수 있는 그립식 프리-얼라이너를 제공하는 것이 가능하게 된다.
According to the configuration of the present invention described above, by simplifying the control, reducing the device manufacturing cost, improving the reliability and power consumption by reducing the number of parts and driving actuators (motors or cylinders), the edge grip of the wafer It is possible to provide a grip-type pre-aligner that can avoid cracking or pitching of the wafer and significantly reduce the error occurrence rate of the wafer.

도 1은 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 평면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 클램프 레버의 구조 및 웨이퍼 파지과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너에 의한 웨이퍼 얼라인 과정을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너에 의한 웨이퍼 얼라인 과정 중 웨이퍼의 노치의 오검출시의 웨이퍼 재얼라인 과정을 도시한 것이다.1 shows a perspective view of an edge grip pre-aligner according to the invention.
2 shows a plan view of an edge grip pre-aligner according to the invention.
3 shows a cross-sectional view of an edge grip pre-aligner according to the present invention.
Figure 4 illustrates the structure of the clamp lever and wafer holding process of the edge grip pre-aligner according to the present invention.
5 illustrates a wafer alignment process by an edge grip pre-aligner according to the present invention.
6 illustrates a wafer realignment process at the time of misdetection of the notch of the wafer during the wafer alignment process by the edge grip pre-aligner according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 구조 및 그에 따른 얼라인 동작과 그 작용 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the structure of the edge grip type pre-aligner according to the present invention, the alignment operation and the effects thereof.

도 1은 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 사시도를 도시한 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 평면도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 단면도를 도시한 것이다.1 shows a perspective view of an edge grip pre-aligner according to the invention, FIG. 2 shows a top view of an edge grip pre-aligner according to the invention, and FIG. 3 shows an edge grip type according to the invention. A cross-sectional view of the pre-aligner is shown.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너(1)는 베이스(2), 리프터(4), 클램프 레버(5) 및 검출부(6)를 포함하여 이루어진다.As shown, the edge grip pre-aligner 1 according to the invention comprises a base 2, a lifter 4, a clamp lever 5 and a detector 6.

본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너(1)는 로봇의 핸드로 이동되어 적재된 웨이퍼의 에지를 파지시키고 회전에 의해서 위치의 보정을 수행하며 웨이퍼에 형성된 노치를 검출해 기준 회전 위치의 정렬을 이루도록 구성된다.The edge grip type pre-aligner 1 according to the present invention is moved to the robot's hand to grip the edge of the loaded wafer, corrects the position by rotation, and detects the notch formed on the wafer to align the reference rotation position. It is configured to achieve.

베이스(2)는 에지 그립식 프리-얼라이너(1)의 기본 케이스장이며 기본 프레임이되는 기초구조물이 된다. The base 2 is a basic case length of the edge grip pre-aligner 1 and becomes a basic structure that becomes a basic frame.

베이스(2)는 베이스(2)의 저부에 장착되어 저부로부터 베이스(2)상으로 돌출하는 회전중심축(13)을 입설하는 것과 동시에, 베이스(2) 상부로 클램프 레버(5)가 돌출되어 장착되고, 베이스(2) 내부로부터 상부로 돌출되어 리프터(4)가 장착되도록 배치된다.The base 2 is mounted on the bottom of the base 2 and protrudes from the bottom to the center of rotation 13, and at the same time, the clamp lever 5 protrudes above the base 2. And the lifter 4 is mounted to protrude upward from the inside of the base 2.

베이스(2)에는 회전중심축(13)을 기준으로 클램프 레버(5)를 소정 각도 회전시키는 회전구동부(11)와 로봇 핸드로부터 이재되는 웨이퍼를 이재받는 리프터(4)을 승하강시키는 승하강 구동부(12)가 내장된다.The base 2 has an elevating driving unit for elevating the rotary drive unit 11 for rotating the clamp lever 5 by a predetermined angle with respect to the rotation center axis 13 and the lifter 4 for transferring the wafer transferred from the robot hand. 12 is built in.

회전중심축(13)의 외부로는 원통형축관(14)이 베이스(2)에 내재되며, 회전중심축(13)과 원통형축관(14)은 베어링(24)를 개입시켜 회전 가능하게 지지를 받으며, 원통형 축관(14)의 외면에는 가이드 플레이트(122)와의 사이에 베어링(25)를 개입시켜 가이드 플레이트(122)의 상승을 원활하게 하며 지지한다.A cylindrical shaft tube 14 is embedded in the base 2 to the outside of the rotation center shaft 13, the rotation center shaft 13 and the cylindrical shaft tube 14 is rotatably supported through the bearing 24, On the outer surface of the cylindrical shaft tube 14, the bearing 25 is interposed between the guide plate 122 and the support plate 122 to smoothly lift the support plate 122.

회전구동부(11)는 검출부(6)로부터 획득한 웨이퍼의 노치값과 웨이퍼의 기준 위치값을 비교하여 그 차이만큼 위치를 회전에 의해 보정하도록 하는 엔코더(Encoder, 111)와, 클램프 레버(5) 회전의 구동원으로 사용되는 모터(112)와, 모터(112)의 하단으로는 회전중심축(13)으로의 구동력을 전달하는 구동풀리(113)와 종동풀리(114), 그리고 구동풀리(113)와 종동풀리(114)를 연결하는 벨트(115)로 이루어진다.The rotary driver 11 compares the notch value of the wafer obtained from the detector 6 with the reference position value of the wafer and encodes the encoder 111 to correct the position by rotation by the difference, and the clamp lever 5. A motor 112 used as a driving source for rotation, and a lower end of the motor 112, a drive pulley 113 and a driven pulley 114 for transmitting a driving force to the rotation center axis 13, and a drive pulley 113 And a belt 115 connecting the driven pulley 114.

승하강구동부(12)는 리프터(4)를 승강시키는 구동원인 에어 실린더(121)와, 에어 실린더(121)와 리프터(4)를 연결시키는 가이드 플레이트(122)를 포함하여 이루어진다.The elevating driving unit 12 includes an air cylinder 121 which is a driving source for elevating the lifter 4, and a guide plate 122 connecting the air cylinder 121 and the lifter 4.

리프터(4)는 베이스(2)의 중심부를 기준으로 방사 방향으로 3개의 리프트(19, 20, 21)로 이루어지며, 각각의 리프트(19, 20, 21)는 베이스(2)의 중심부에서 가이드 플레이트(122)에 각각 연결되어 직각방향으로 2번의 굴절을 통해 선단이 웨이퍼가 적재되는 면을 지지할 수 있도록 구성된다.The lifter 4 consists of three lifts 19, 20, 21 in the radial direction relative to the center of the base 2, with each lift 19, 20, 21 being guided at the center of the base 2. Connected to the plate 122, respectively, the tip is configured to support the surface on which the wafer is loaded through two refractions at right angles.

리프터(4)는 승하강구동부(12)의 구동력 전달에 따라 상승하며 상승된 위치는 클램프 레버(5)가 놓인 위치보다 윗쪽으로 형성되며, 상승된 위치에서 로봇 핸드로부터 웨이퍼(3)를 이재받는 역할을 한다.The lifter 4 is raised in accordance with the transmission of the driving force of the elevating driver 12, and the raised position is formed above the position where the clamp lever 5 is placed, and receives the wafer 3 from the robot hand at the raised position. Play a role.

클램프 레버(5)는 리프터(4)와 간섭 및 오버랩되지 않는 위치에 장착되며, 회전중심축(13)과 결합된 중심축(15)으로부터 방사선장의 3방향으로 하방향에서 상방향으로 연장되어 형성된다.The clamp lever 5 is mounted at a position which does not interfere with and overlaps with the lifter 4, and extends downwardly and upwardly in three directions of the radiation field from the central axis 15 coupled with the rotational center axis 13. do.

클램프 레버(5)는 3개의 클램프암(16, 17, 18)이 등간격으로 이격된 채로 형성되며, 회전구동부(11)의 구동력 전달에 의해 회전중심축(13) 및 중심축(15)을 통해 소정 각도로 회전가능하게 연결된다.The clamp lever 5 is formed with three clamp arms 16, 17, and 18 spaced apart at equal intervals, and the rotation center shaft 13 and the central shaft 15 by the transmission of the driving force of the rotation driving unit 11. It is rotatably connected at a predetermined angle through.

클램프 레버(5) 각각의 클램프암(16, 17, 18)의 선단부에는 웨이퍼(3)의 클램핑을 위한 클램핑 구조가 형성되며, 이 클램핑 구조는 이하 도 4를 통해 다시 설명된다.A clamping structure for clamping the wafer 3 is formed at the tip of each clamp arm 16, 17, 18 of each of the clamp levers 5, which will be described again with reference to FIG. 4 below.

리프터(4)와 클램프 레버(5)는 리프터(4)의 승하강시 서로 간섭되지 않도록 즉 오버랩되지 않는 위치에 형성되며 그러한 구조는 평면도로 제시된 도 2를 참조한다.The lifter 4 and the clamp lever 5 are formed in such a position that they do not interfere with each other during the lifting and lowering of the lifter 4, that is, they do not overlap, and such a structure is referred to FIG.

베이스(2)의 일측면으로는 검출부(6)가 형성되며, 검출부(6)는 일면이 베이스 측면(2)에 장착되고 대략적으로 'E'자 형태로 클램프 레버(5)에 적재된 웨이퍼(3)의 노치 위치를 검출하기 위한 적외선 센서가 내장된 투광부(22)와 수광부(23)를 포함한다. 투광부(22)와 수광부(23)는 전기적으로 엔코더(111)와 연결된다.The detection unit 6 is formed at one side of the base 2, and the detection unit 6 has a wafer mounted on the clamp lever 5 having one surface mounted on the base side 2 and having an approximately 'E' shape ( And a light receiving unit 22 and a light receiving unit 23 in which an infrared sensor for detecting the notch position of 3) is incorporated. The light transmitting unit 22 and the light receiving unit 23 are electrically connected to the encoder 111.

도 4는 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너의 클램프 레버의 구조 및 웨이퍼 클램핑 과정을 도시한 것이다.Figure 4 illustrates the structure of the clamp lever and the wafer clamping process of the edge grip pre-aligner according to the present invention.

도 4에 도시된 클램프 레버(5)는 3개의 클램프암 중 하나의 클램프암(16)에 대해서만 확대하여 도시한 것이며, 다른 2개의 클램프암도 동일한 구조를 갖는다.The clamp lever 5 shown in FIG. 4 is an enlarged view of only one clamp arm 16 of the three clamp arms, and the other two clamp arms have the same structure.

클램프암(16)의 선단부에는 암선단부(161)가 형성되며, 암선단부(161)의 일측에는 힌지부(164)에 의해 힌지 결합되는 레버(162)가 형성되고, 암선단부(161)의 선상단부에는 레버(162)의 위치(웨이퍼(3)가 적재되기 전의 위치)를 조정해주는 스톱퍼(163)가 형성된다.An arm tip 161 is formed at the tip of the clamp arm 16, and a lever 162 hinged by the hinge 164 is formed at one side of the arm tip 161, and a line of the arm tip 161 is formed. A stopper 163 is formed at the upper end to adjust the position of the lever 162 (the position before the wafer 3 is loaded).

스톱퍼(163)는 도시하지는 않았지만 하단으로 암선단부(161)에 내장된 탄성체에 의해 지지될 수 있다.Although not shown, the stopper 163 may be supported by an elastic body embedded in the female tip portion 161 to the bottom.

레버(162)는 웨이퍼(3)가 리프터(4)로부터 이재되어 적재되는 적재면(1621)과 웨이퍼(3)가 적재된 상태에서 웨이퍼(3)를 클램핑하는 계합면(1622)으로 이루어지며 적재면(1621)과 계합면(1622)은 소정의 각도를 유지한채로 형성된다.The lever 162 consists of a loading surface 1621 in which the wafer 3 is transferred from the lifter 4, and an engagement surface 1622 for clamping the wafer 3 in the state where the wafer 3 is loaded. The surface 1621 and the engaging surface 1622 are formed maintaining a predetermined angle.

(A)를 참조하면, 레버(162)는 계합면(1622)이 웨이퍼(3)의 에지 부분과 멀어진 상태로 누여져 있고, 레버(162)는 스톱퍼(163)에 의해 그 상태의 위치를 조정받는다. 이 상태에서 웨이퍼(3)는 리프터(4)가 하강하는 것과 함께 화살표 방향으로 하강한다.Referring to (A), the lever 162 is pressed in a state where the engagement surface 1622 is separated from the edge portion of the wafer 3, and the lever 162 adjusts the position of the state by the stopper 163. Receive. In this state, the wafer 3 descends in the direction of the arrow with the lifter 4 descending.

이어서, (B)와 같이 웨이퍼(3)의 에지 부분이 레버(162)의 적재면(1621)에 놓이게 되고, 이에 따라 웨이퍼(3)의 무게와 힌지부(164)에 의해 레버(162)는 화살표 방향으로 회전하면서 이동된다.Subsequently, the edge portion of the wafer 3 is placed on the loading surface 1621 of the lever 162 as shown in (B), and thus the lever 162 is moved by the weight of the wafer 3 and the hinge portion 164. It is moved while rotating in the direction of the arrow.

마지막으로, (C)와 같이 웨이퍼(3)가 더 하강하면 레버(162)의 계합면(1622)과 웨이퍼(3)의 선단이 맞닿게 되고 레버(162)는 더 이상 회전을 하지 않게 된다.Finally, when the wafer 3 is further lowered as shown in (C), the engagement surface 1622 of the lever 162 and the front end of the wafer 3 come into contact with each other, and the lever 162 no longer rotates.

즉, 3개의 레버에 의해 3방향에서 웨이퍼(3)를 계합면과 맞닿게 되므로 3방향에서 웨이퍼(3)를 중심방향으로 서로 밀고 있는 구조가 되어 웨이퍼(3)의 클램핑을 이루게 된다.That is, since the three levers come into contact with the engagement surface in three directions, the wafers 3 are pushed together in the center direction in three directions, thereby achieving clamping of the wafer 3.

도 5는 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너에 의한 웨이퍼 얼라인 과정을 도시한 것이다. 상부측의 순서는 평면도를 기준으로 본 과정이며, 하부측의 순서는 정면도를 기준으로 본 과정이다.5 illustrates a wafer alignment process by an edge grip pre-aligner according to the present invention. The order of the upper side is the present process based on the top view, and the order of the lower side is the present process based on the front view.

(A)를 참조하면, 웨이퍼(3)는 로봇 핸드(7)에 의해 검출부(6)와 직교하는 방향으로 프리-얼라이너(1) 내로 인입된다. Referring to (A), the wafer 3 is drawn into the pre-aligner 1 by the robot hand 7 in a direction orthogonal to the detection unit 6.

이때, 프리-얼라이너(1)의 내부의 승하강구동부(12)가 작동하여 리프터(4)가 클램프 레버(5)의 위치 보다 상측에 위치한 상태에 놓이게 된다.At this time, the lifting and lowering drive unit 12 inside the pre-aligner 1 is operated so that the lifter 4 is positioned above the position of the clamp lever 5.

이러한 상태에서 로봇 핸드(7)에 의해 인입된 웨이퍼(3)는 리프터(4) 위에 이재된다.In this state, the wafer 3 drawn in by the robot hand 7 is transferred onto the lifter 4.

(B)를 참조하면 그 후, 승하강구동부(12)에 의해 리프터(4)가 하강을 하고 이와 동시에 웨이퍼(3)가 하강을 한다. 하강이 연속적으로 이루어지면서 웨이퍼(3)의 에지면이 클램프 레버(5)에 형성된 3개의 레버(162, 172, 182)의 적재면(1621)에 적재되고 레버(162, 172, 182)의 화살표 방향으로의 회전이 이루어지며 계합면(1622)이 웨이퍼(3)의 에지면과 계합되어 웨이퍼(3)는 3방향에서 클램핑된다.Referring to (B), the lifter 4 is lowered by the elevating driver 12, and at the same time, the wafer 3 is lowered. As the lowering continues, the edge surface of the wafer 3 is loaded on the loading surface 1621 of the three levers 162, 172, and 182 formed on the clamp lever 5, and the arrows of the levers 162, 172, and 182 are lowered. Direction is made and the engagement surface 1622 is engaged with the edge surface of the wafer 3 so that the wafer 3 is clamped in three directions.

(C)를 참조하면 웨이퍼(3)의 클램핑이 완료되면 웨이퍼(3)의 노치 검출을 통해 엔코더(111)로부터 연산에 의해 모터(112)를 구동하여 클램핑 레버(5)를 회전시킴으로써 웨이퍼(3)를 얼라인한다.Referring to (C), when the clamping of the wafer 3 is completed, the wafer 3 is rotated by driving the motor 112 by arithmetic operation from the encoder 111 through the notch detection of the wafer 3 to rotate the clamping lever 5. ).

(D)를 참조하면, (C)를 통해 웨이퍼(3)의 얼라인이 완료되면, 승하강구동부(12)에 의해 다시 리프터(4)가 상승하고 상승되는 리프터(4)가 웨이퍼(3) 하면에 닿으면서 클램핑 레버(5)의 레버(162, 172, 182)는 열려진다. 동시에 웨이퍼(3)가 클램핑 레버(5)로부터 이탈되고 웨이퍼(3)는 리프터(4)에 이재된다.Referring to (D), when the alignment of the wafer 3 is completed through (C), the lifter 4 is lifted up again by the lifting and lowering drive unit 12 and the lifter 4 is lifted up to the wafer 3. The levers 162, 172, 182 of the clamping lever 5 are opened while touching the lower surface. At the same time, the wafer 3 is released from the clamping lever 5 and the wafer 3 is carried to the lifter 4.

이 상태에서 (E)와 같이 다시 로봇 핸드(7)에 의해 프리-얼라이너(1) 장치로부터 웨이퍼(3)가 인출되고, 웨이퍼의 프리-얼라인은 1사이클 종료하게 된다.In this state, the wafer 3 is taken out from the pre-aligner 1 apparatus by the robot hand 7 again as shown in (E), and the pre-alignment of the wafer ends one cycle.

도 6은 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너에 의한 웨이퍼 얼라인 과정 중 웨이퍼의 노치의 오검출시의 웨이퍼 재얼라인 과정을 도시한 것이다.6 illustrates a wafer realignment process at the time of misdetection of the notch of the wafer during the wafer alignment process by the edge grip pre-aligner according to the present invention.

(A)를 참조하면, 웨이퍼(3)는 로봇 핸드(7)에 의해 검출부(6)와 직교하는 방향으로 프리-얼라이너(1) 내로 인입된다. Referring to (A), the wafer 3 is drawn into the pre-aligner 1 by the robot hand 7 in a direction orthogonal to the detection unit 6.

이때, 프리-얼라이너(1)의 내부의 승하강구동부(12)가 작동하여 리프터(4)가 클램프 레버(5)의 위치 보다 상측에 위치한 상태에 놓이게 된다.At this time, the lifting and lowering drive unit 12 inside the pre-aligner 1 is operated so that the lifter 4 is positioned above the position of the clamp lever 5.

이러한 상태에서 로봇 핸드(7)에 의해 인입된 웨이퍼(3)는 리프터(4) 위에 이재된다.In this state, the wafer 3 drawn in by the robot hand 7 is transferred onto the lifter 4.

(B)를 참조하면 그 후, 승하강구동부(12)에 의해 리프터(4)가 하강을 하고 이와 동시에 웨이퍼(3)가 하강을 한다. 하강이 연속적으로 이루어지면서 웨이퍼(3)의 에지면이 클램프 레버(5)에 형성된 3개의 레버(162, 172, 182)의 적재면(1621)에 적재되고 레버(162, 172, 182)의 화살표 방향으로의 회전이 이루어지며 계합면(1622)이 웨이퍼(3)의 에지면과 계합되어 웨이퍼(3)는 3방향에서 클램핑된다.Referring to (B), the lifter 4 is lowered by the elevating driver 12, and at the same time, the wafer 3 is lowered. As the lowering continues, the edge surface of the wafer 3 is loaded on the loading surface 1621 of the three levers 162, 172, and 182 formed on the clamp lever 5, and the arrows of the levers 162, 172, and 182 are lowered. Direction is made and the engagement surface 1622 is engaged with the edge surface of the wafer 3 so that the wafer 3 is clamped in three directions.

(C)를 참조하면 웨이퍼(3)의 클램핑이 완료되면 웨이퍼(3)의 노치 검출을 통해 엔코더(111)로부터 연산에 의해 모터(112)를 구동하여 클램핑 레버(5)를 회전시킴으로써 웨이퍼(3)를 얼라인한다. 이때 웨이퍼(3)의 노치 부분이 클램핑 레버(5)의 레버(162, 172, 182) 상에 놓이게 되면 검출부(6)에 의해 검출인식이 안되며 이런 경우가 같이 검출 오류(Miss Read)가 발생되면 다음 과정과 같이 진행된다.Referring to (C), when the clamping of the wafer 3 is completed, the wafer 3 is rotated by driving the motor 112 by arithmetic operation from the encoder 111 through the notch detection of the wafer 3 to rotate the clamping lever 5. ). At this time, when the notch portion of the wafer 3 is placed on the levers 162, 172, and 182 of the clamping lever 5, the detection unit 6 does not detect the detection. In this case, if a detection error (Miss Read) occurs, Proceed as follows.

(D)를 참조하면, (C)에서의 검출 오류가 발생되면, 승하강구동부(12)가 작동되어 리프터(4)를 상승시키고, 상승되는 리프터(4)에 의해 웨이퍼(3)가 클램프 레버(5)로부터 이탈되면서 리프터(4)에 이재된다. 그 후, 회전구동부(13)가 작동되어 클램프 레버(5)를 소정 각도로 회전시킨다(예를 들면, 30도 회전).Referring to (D), when a detection error in (C) occurs, the elevating driving unit 12 is operated to lift the lifter 4, and the wafer 3 is clamped by the lifter 4 being raised. It is transferred to the lifter 4 while deviating from (5). Thereafter, the rotary drive unit 13 is operated to rotate the clamp lever 5 at a predetermined angle (for example, rotate 30 degrees).

그리고, 다시 (E)와 같이 리프터(4)를 하강시켜 웨이퍼(3)를 다시 클램프 레버(5)에 안착시키고 클램핑한 후 엔코더(111) 및 모터(112)에 의해 소정 각도 회전을 시켜 웨이퍼(3)를 얼라인시킨다.Then, as shown in (E), the lifter 4 is lowered to seat the wafer 3 again on the clamp lever 5 and clamped, and then rotated by an encoder 111 and the motor 112 by a predetermined angle to rotate the wafer ( Align 3).

(F)를 참조하면, (E)를 통해 웨이퍼(3)의 얼라인이 완료되면, 승하강구동부(12)에 의해 다시 리프터(4)가 상승하고 상승되는 리프터(4)가 웨이퍼(3) 하면에 닿으면서 클램핑 레버(5)의 레버(162, 172, 182)는 열려진다. 동시에 웨이퍼(3)가 클램핑 레버(5)로부터 이탈되고 웨이퍼(3)는 리프터(4)에 이재된다.Referring to (F), when the alignment of the wafer 3 is completed through (E), the lifter 4 is lifted up again by the lifting and lowering drive unit 12 and the lifter 4 is lifted up to the wafer 3. The levers 162, 172, 182 of the clamping lever 5 are opened while touching the lower surface. At the same time, the wafer 3 is released from the clamping lever 5 and the wafer 3 is carried to the lifter 4.

이 상태에서 (G)와 같이 다시 로봇 핸드(7)에 의해 프리-얼라이너(1) 장치로부터 웨이퍼(3)가 인출되고, 웨이퍼의 프리-얼라인은 1사이클 종료하게 된다.In this state, the wafer 3 is taken out from the pre-aligner 1 apparatus by the robot hand 7 again as shown in (G), and the pre-alignment of the wafer ends one cycle.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에지 그립식 프리-얼라이너는 웨이퍼의 클램프용 엑츄에이터가 필요없는 구조로 설계 변경되어 모터나 실린더의 감소와 함께 부품수를 감소시켜 간단한 구조의 웨이퍼 프리-얼라인이 가능하게 된다.As described above, the edge grip type pre-aligner according to the present invention has been changed to a structure that does not require an actuator for clamping the wafer, thereby reducing the number of parts with the reduction of a motor or a cylinder, thereby reducing the wafer pre-alignment. It becomes possible.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, As will be understood by those skilled in the art. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

1 : 에지 그립식 프리-얼라이너 2 : 베이스
3 : 웨이퍼 4 : 리프터
5 : 클램프-레버 6 : 검출부
11 : 회전구동부 12 : 승강구동부
13 : 회전중심축 14 : 원통형축관
15 : 클램프-레버 중심축 16, 17, 18 : 클램프 암
19, 20, 21 : 리프트 핀 22 : 투광부
23 : 수광부 24, 25 : 베어링
111 : 엔코더(Encoder) 112 : 모터
113 : 구동풀리 114 : 종동풀리
115 : 벨트 121 : 에어실린더
122 : 가이드 플레이트 161, 171, 181 : 파지부
162, 172, 182 : 계합부 163, 173, 183 : 스톱퍼
164, 174, 184 : 힌지부1: Edge grip pre-aligner 2: Base
3: wafer 4: lifter
5 clamp lever 6 detection unit
11: rotating drive part 12: lifting drive part
13: center of rotation axis 14: cylindrical shaft tube
15: Clamp-Lever Central Axis 16, 17, 18: Clamp Arm
19, 20, 21: lift pin 22: floodlight
23: light receiver 24, 25: bearing
111: Encoder 112: Motor
113: driven pulley 114: driven pulley
115: belt 121: air cylinder
122: guide plates 161, 171, 181: gripping portion
162, 172, 182: engagement portion 163, 173, 183: stopper
164, 174, 184: hinge part

Claims (6)

웨이퍼의 노치를 검출하는 것에 사용되는 웨이퍼의 프리-얼라이너에 있어서,
상기 웨이퍼를 클램핑하고 프리-얼라인(Pre-align)하기 위해 상기 웨이퍼를 회전 가능하게 배치되는 클램프-레버를 가지며,
상기 클램프 레버는, 모터에 의해 구동되는 회전중심축과 연결되는 중심축과, 상기 중심축과 연결되어 방사방향으로 연장되어 형성되는 클램프암과, 상기 클램프암의 선단에 형성되는 암선단부와, 상기 암선단부와 힌지부에 의해 힌지 결합되어 상기 웨이퍼를 적재하면서 상기 웨이퍼의 하중 및 상기 힌지부에 의해 다방향에서 상기 웨이퍼를 클램핑하는 레버로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에지 그립식 프리-얼라이너.In the pre-aligner of the wafer used to detect the notch of the wafer,
Has a clamp-lever rotatably disposed on the wafer for clamping and pre-aligning the wafer,
The clamp lever may include a central axis connected to a rotation center axis driven by a motor, a clamp arm connected to the central axis to extend in a radial direction, and an arm tip portion formed at a tip of the clamp arm; An edge grip pre-aligner comprising a lever coupled to a female tip portion and a hinge portion to clamp the wafer in multiple directions by the load of the wafer and the hinge portion while loading the wafer. 제1항에 있어서,
상기 클램프암은 동일 각도로 이격된 3개의 클램프암으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에지 그립식 프리-얼라이너.The method of claim 1,
And said clamp arm comprises three clamp arms spaced at equal angles. 제1항에 있어서,
상기 암선단부에는 상방향으로 형성되고 탄성체에 의해 지지되며 상기 레버의 기준위치를 위치짓도록 상기 레버의 웨이퍼가 놓여지는 반대측면과 맞닿는 스톱퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 에지 그립식 프리-얼라이너.The method of claim 1,
And a stopper formed upwardly, supported by an elastic body, and in contact with an opposite side on which the wafer of the lever is placed to position the reference position of the lever. 제1항에 있어서,
상기 레버는 상기 웨이퍼가 적재되는 적재면과 상기 웨이퍼를 파지하는 계합면으로 이루어지며, 상기 적재면과 계합면은 소정각을 이루는 것을 특징으로 하는 에지 그립식 프리-얼라이너.The method of claim 1,
And the lever comprises a loading surface on which the wafer is loaded and an engagement surface for holding the wafer, wherein the loading surface and the engagement surface have a predetermined angle. 제1항에 있어서,
상기 에지 그립식 프리-얼라이너는,
상기 웨이퍼가 로봇핸드에 로딩되어 이동시 최초 적재되어지는 리프터를 포함하며,
상기 리프터는 하단의 실린더를 포함하는 승하강 구동부에 연결되어 수직으로 상승 및 하강을 반복하면서 상기 웨이퍼를 상기 로봇핸드로부터 이재받고 다시 상기 클램프 레버로 이재시키는 것을 특징으로 하는 에지 그립식 프리-얼라이너.The method of claim 1,
The edge grip pre-aligner,
The wafer is loaded on the robot hand includes a lifter that is initially loaded when moving,
The lifter is connected to a lifting device including a lower cylinder, and the edge grip type pre-aligner may receive the wafer from the robot hand and transfer the wafer back to the clamp lever while repeatedly raising and lowering vertically. . 제5항에 있어서,
상기 리프터는 방사 방향으로 연장되어 형성되는 3개의 리프트 핀으로 이루어지며, 상기 클램프 레버와 오버랩되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 에지 그립식 프리-얼라이너.The method of claim 5,
The lifter comprises three lift pins extending in a radial direction and formed so as not to overlap with the clamp lever.
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