KR20040073087A - Wafer holder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 홀더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼가 놓여지고, 상기 놓여진 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 홀더에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer holder, and more particularly, to a wafer holder on which a wafer is placed and which holds the placed wafer.
일반적으로 반도체 장치의 제조는 단결정의 웨이퍼상에 다층막을 원하는 회로 패턴에 따라 형성하여 소기의 반도체 장치를 얻는 과정으로서, 증착 공정, 포토리소그라피 공정, 산화 공정, 식각 공정, 이온 주입 공정 및 금속 배선 공정 등의 일련의 공정이 각 단계에 따라 수행되어 진다. 또한 이러한 단위 공정들에 수반되어 패턴의 크기, 이온 주입 농도, 파티클의 개수 등의 계측 공정이 이루어진다.In general, the manufacture of a semiconductor device is a process of obtaining a desired semiconductor device by forming a multilayer film on a single crystal wafer according to a desired circuit pattern, and is a deposition process, a photolithography process, an oxidation process, an etching process, an ion implantation process, and a metal wiring process. A series of processes such as these are carried out in accordance with each step. In addition to these unit processes, measurement processes such as pattern size, ion implantation concentration, and number of particles are performed.
상기 단위 공정들을 수행할 때 공정 장비나 계측 장비 내부로 상기 웨이퍼를 로딩하여야 한다. 이 때, 상기 웨이퍼는 일반적으로 로봇암과 같은 이송 장치를 이용하여 상기 장비 내에 구비되는 홀더의 상부면으로 이동한다. 또는, 상기 장비의 특성에 따라 상기 웨이퍼를 홀더에 고정시킨 후 상기 홀더 자체를 장비 내에 로딩하기도 한다.When performing the unit processes, the wafer must be loaded into process equipment or metrology equipment. At this time, the wafer is generally moved to the upper surface of the holder provided in the equipment by using a transfer device such as a robot arm. Alternatively, the holder may be loaded into the device after the wafer is fixed to the holder according to the characteristics of the device.
웨이퍼가 놓여지고, 상기 웨이퍼를 고정하는 홀더를 포함하는 반도체 장비의 일 예가 더빈스키(Derbinsdki et al.)등에게 허여된 미합중국 특허 제5,820,329에 개시되어 있다.An example of a semiconductor device including a holder on which a wafer is placed and holding the wafer is disclosed in US Pat. No. 5,820,329 to Derbinsdki et al., Et al.
이하에서는, 패턴의 선폭 등을 측정하는 주사 전자 현미경(SEM)에 포함되어 있어, 웨이퍼를 상기 주사 전자 현미경의 챔버 내로 이동시키기 위해 상기 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 홀더를 설명한다.Hereinafter, the wafer holder which is included in the scanning electron microscope (SEM) which measures the line width of a pattern, etc., and fixes the wafer in order to move a wafer into the chamber of the said scanning electron microscope is demonstrated.
도 1은 종래의 기술에 따른 웨이퍼 홀더의 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a wafer holder according to the prior art.
도 1을 참조하면, 웨이퍼 홀더에는 웨이퍼(40)가 놓여지는 플레이트(10)가 구비된다. 플레이트(10)의 상부면에는 웨이퍼(40)를 고정시키기 위한 다수개의 가이드 핀(20)이 구비되어 있다. 가이드 핀(20)은 플레이트(10) 상에 놓여지는 웨이퍼(40)의 측면과 접촉하여, 웨이퍼(40)를 플레이트(10) 상에 고정시킨다. 가이드 핀(20)은 전체가 구리 재질의 금속으로 형성된다.Referring to FIG. 1, a wafer holder is provided with a plate 10 on which a wafer 40 is placed. The upper surface of the plate 10 is provided with a plurality of guide pins 20 for fixing the wafer 40. The guide pin 20 is in contact with the side surface of the wafer 40 placed on the plate 10 to fix the wafer 40 on the plate 10. The guide pin 20 is entirely formed of a metal of copper material.
가이드 핀(20)은 플레이트(10)와 나사 결합에 의해 체결될 수 있도록 하는 스크류(22)와, 스크류(22)에 결합되는 내측링(24) 및 내측링(24)을 감싸도록 구비되는 외측링(26)으로 구성된다. 스크류(22)에서 머리 부분의 아래의 스크류 부분을 둘러싸도록 내측링(24)을 결합한다. 가이드 핀(20)에 포함되는 외측링(26)은 외부에서 가해지는 힘에 의해 수평 회전한다. 그리고, 내측링(24)과 외측링(26) 사이에는 상기 수평 회전 시에 발생하는 마찰을 감소시키기 위한 베어링(28)이 포함되어 있다. 외측링(26)은 외측면이 위쪽이 넓고 아래쪽으로 갈수록 좁아지는 경사가 진 테이퍼 구조를 가진다.Guide pin 20 is a screw 22 to be fastened by screwing the plate 10, the outer side provided to surround the inner ring 24 and the inner ring 24 coupled to the screw 22 Ring 26. Engage the inner ring 24 to surround the screw portion below the head in the screw 22. The outer ring 26 included in the guide pin 20 rotates horizontally by a force applied from the outside. In addition, a bearing 28 is included between the inner ring 24 and the outer ring 26 to reduce friction generated during the horizontal rotation. The outer ring 26 has an inclined tapered structure in which the outer surface is wider upward and narrower toward the lower side.
그런데, 상기 구성을 갖는 웨이퍼 홀더에 웨이퍼(40)를 고정시킬 때 예기치 않는 불량이 빈번히 발생된다. 일 예로, 웨이퍼(40)의 노치 부분이 가이드 핀(20)에 정확하게 접촉하지 않을 경우 광학 현미경 상에 기존이 인식된 얼라인 영역에 노치가 나타나지 않음으로서 얼라인 에러가 발생할 수 있다.By the way, when fixing the wafer 40 to the wafer holder having the above configuration, unexpected defects frequently occur. For example, when the notch portion of the wafer 40 does not contact the guide pin 20 correctly, an alignment error may occur because the notch does not appear in the previously recognized alignment region on the optical microscope.
또한, 가이드 핀(20)과 웨이퍼(40)의 측면이 접촉하는 부위, 즉 외측링(26)이 테이퍼 구조를 가지므로 웨이퍼(40)를 플레이트(110)의 수직방향으로 언로딩하면서 웨이퍼(40)의 측면과 외측링(26)의 마찰에 의해 파티클이 발생된다. 특히 가이드 핀(20)의 재질이 강도가 약한 구리 재질이므로 파티클이 더 발생하기 쉽다. 상기 파티클은 웨이퍼(40)를 오염시키게 된다. 상기 파티클은 웨이퍼(40)의 로딩 및 언로딩에 따른 기압차이로 인해 다시 이동할 수 있고, 챔버의 오염을 유발할 수 있다. 따라서 이후 로딩되는 새로운 웨이퍼(40)도 오염시킬 수 있다. 상기 챔버가 오염되는 경우 상기 파티클을 제거하기 위한 클린 작업에 3∼4시간 정도 소요되어 제품 생산에 악영향을 미친다.In addition, since the portion where the side of the guide pin 20 and the wafer 40 contact, that is, the outer ring 26 has a tapered structure, the wafer 40 is unloaded in the vertical direction of the plate 110. Particles are generated by the friction between the side of the outer ring and the outer ring 26. In particular, since the material of the guide pin 20 is a weak copper material, particles are more likely to occur. The particles will contaminate the wafer 40. The particles may move again due to the pressure difference due to the loading and unloading of the wafer 40, and may cause contamination of the chamber. Therefore, new wafers 40 loaded afterwards may be contaminated. If the chamber is contaminated, clean operation for removing the particles takes about 3 to 4 hours, adversely affecting the production of the product.
그리고 가이드 핀(20)과 웨이퍼(40)의 측면이 너무 강하게 접촉되었을 경우에는, 웨이퍼(40)의 가장자리 부위가 깨지거나 또는 스크레치가 발생되는 문제점도 있다.When the guide pin 20 and the side surface of the wafer 40 are in strong contact with each other, there is also a problem in that the edge portion of the wafer 40 is broken or scratches are generated.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 웨이퍼에 불량을 발생시키지 않으면서 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 홀더를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a wafer holder for fixing the wafer without causing a defect in the wafer.
도 1은 종래의 기술에 따른 웨이퍼 홀더의 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a wafer holder according to the prior art.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 홀더의 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.2 is a schematic plan view for explaining the structure of a wafer holder according to an embodiment of the present invention.
도 3은 상기 도 2에 도시된 상기 웨이퍼 홀더의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating the structure of the wafer holder shown in FIG. 2.
도 4는 상기 도 2에 도시된 가이드 핀의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of the guide pin shown in FIG. 2.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 홀더의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a wafer holder according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110, 210 : 플레이트 120, 220 : 가이드 핀110, 210: plate 120, 220: guide pin
122, 222 : 스크류 124, 224 : 내측 링122, 222: screw 124, 224: inner ring
126, 226 : 외측 링 128, 228 : 볼 베이링126, 226: outer ring 128, 228: ball bearing
130, 230 : 패드 140, 240 : 웨이퍼130, 230: pad 140, 240: wafer
142 : 노치 150 : 벨로우즈142: notch 150: bellows
260 : 코팅막260: coating film
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 플레이트와, 상기 플레이트 상에 배치되어 웨이퍼를 지지하기 위한 다수의 패드 및 상기 플레이트의 상부면에서 상기 다수의 패드 상에 지지된 웨이퍼의 측면과 마주보도록 배치되며, 기 설정된 웨이퍼 로딩 지점에 상기 다수의 패드 상에 지지된 웨이퍼를 정렬시키기 위한다수의 가이드 핀을 포함하는 웨이퍼 홀더를 제공한다. 상기 가이드 핀들은 상기 플레이트와 수직을 이루고, 상기 가이드 핀들 중 하나가 상기 웨이퍼의 측면에 형성되어 있는 노치 부위에 삽입되도록 상기 웨이퍼를 이동시키며, 상기 웨이퍼와 접촉되는 상기 가이드 핀들의 외측 부위는 각각 플라스틱 재질로 이루어진다.In order to achieve the object of the present invention the present invention is to face the plate, a plurality of pads disposed on the plate for supporting the wafer and the side of the wafer supported on the plurality of pads on the upper surface of the plate A wafer holder is disposed and includes a plurality of guide pins for aligning wafers supported on the plurality of pads at predetermined wafer loading points. The guide pins are perpendicular to the plate and move the wafer so that one of the guide pins is inserted into a notch formed on the side of the wafer, and the outer portions of the guide pins in contact with the wafer are each made of plastic. It is made of material.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 상기 웨이퍼 홀더는 상기 가이드 핀이 상기 플레이트와 수직을 이루므로 상기 웨이퍼 언로딩시 상기 웨이퍼의 측면과 상기 가이드 핀의 마찰을 줄였고, 상기 가이드 핀을 플라스틱 재질로 구성하거나, 상기 가이드 핀의 외측 부위에 고무 또는 테프론 재질의 코팅면을 형성하여, 상기 가이드 핀이 웨이퍼의 측면과 접촉할 때 웨이퍼에 가해지는 충격이 감소된다. 때문에, 상기 가이드 핀에 의해 상기 웨이퍼에 발생되는 불량을 감소시킬 수 있다.The wafer holder according to the present invention configured as described above reduces the friction between the side of the wafer and the guide pin during the wafer unloading because the guide pin is perpendicular to the plate, and the guide pin is made of a plastic material, By forming a rubber or Teflon coated surface on the outer portion of the guide pin, the impact on the wafer when the guide pin contacts the side of the wafer is reduced. Therefore, the defect generated in the wafer by the guide pin can be reduced.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 홀더의 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 3은 상기 도 2에 도시된 상기 웨이퍼 홀더의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a schematic plan view for explaining the structure of a wafer holder according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view for explaining the structure of the wafer holder shown in FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 웨이퍼 홀더(100)에 고정되는 대상 웨이퍼(140)의 사이즈 보다 큰 평면을 갖는 플레이트(110)가 구비된다. 플레이트(110)의 상부면에는 웨이퍼(140)의 저면과 직접 접촉하는 다수개의 패드(130)가 부착되어 있다. 패드(130)가 구비됨으로서, 웨이퍼(140)의 저면은 플레이트(110)의 상부면과 직접 접촉하지 않고 패드(130)의 상부면에만 접촉하게 되어 접촉 면적이 감소된다.패드(130)는 웨이퍼(140)를 안정적으로 지지할 수 있도록 적어도 세 개 정도인 것이 바람직하다.2 and 3, a plate 110 having a plane larger than the size of the target wafer 140 fixed to the wafer holder 100 is provided. A plurality of pads 130 directly contacting the bottom surface of the wafer 140 are attached to the upper surface of the plate 110. Since the pad 130 is provided, the bottom surface of the wafer 140 is not in direct contact with the top surface of the plate 110 but only in contact with the top surface of the pad 130, thereby reducing the contact area. It is preferable that there are at least three so as to stably support the 140.
플레이트(110)의 상부면에는 또한 웨이퍼(140)를 고정시키기 위한 다수개의 가이드 핀(120)이 구비되어 있다. 가이드 핀(120)은 전체가 플라스틱 재질의 강도가 약한 물질로 형성되어 있다. 가이드 핀(120)은 웨이퍼(140)의 측면과 평행하게 접촉하도록 하기 위해 전체적으로 원기둥 형태를 가지며, 플레이트(110)와 수직하도록 구비되는 것이 바람직하다. 또한 가이드 핀(120)도 웨이퍼(140)를 고정하기 위해 적어도 세 개인 것이 바람직하다.The upper surface of the plate 110 is also provided with a plurality of guide pins 120 for fixing the wafer 140. The guide pin 120 is formed of a material of weak strength of the plastic material as a whole. The guide pin 120 has a cylindrical shape as a whole so as to be in parallel with the side surface of the wafer 140, and is preferably provided to be perpendicular to the plate 110. In addition, it is preferable that at least three guide pins 120 are also used to fix the wafer 140.
도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 핀(120)은 플레이트(110)와 결합되는 스크류(122)와, 스크류(122)의 일측에 결합되는 내측링(124), 내측링(124)를 감싸도록 구비되는 외측링(126) 및 내측링(124)과 외측링(126) 사이에 구비되는 볼 베이링(128)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the guide pin 120 surrounds the screw 122 coupled to the plate 110, the inner ring 124 and the inner ring 124 coupled to one side of the screw 122. It consists of an outer ring 126 and a ball bearing ring 128 provided between the inner ring 124 and the outer ring 126 is provided.
구체적으로, 도 4의 가이드 핀의 분해 사시도를 참조하면, 스크류(122)는 상부에 플레이트(110)와 나사 결합 시에 사용하기 위한 홈을 구비하는 머리 부분(122a)과, 머리 부분(122a)의 아래로 상기 플레이트와 결합하기 위한 나사 부분(122b)을 포함한다. 이 때, 머리 부분(122a)은 단이 형성되어 있다. 상기 단은 상부단과 하부단으로 형성되며, 상부단이 하부단보다 크다. 상기 상부단의 상부면에는 일자 또는 십자형의 홈이 구비된다.Specifically, referring to an exploded perspective view of the guide pin of FIG. 4, the screw 122 has a head portion 122a and a head portion 122a having grooves for use when screwing the plate 110 and the upper portion thereof. A screw portion 122b for engaging with the plate below. At this time, the stage 122a is formed in the head portion 122a. The end is formed of an upper end and a lower end, the upper end is larger than the lower end. The upper surface of the upper end is provided with a straight or cross-shaped groove.
그리고, 내측링(124)은 스크류(120)에서 나사 부분(120b)의 일부를 둘러싸도록 구성되고, 외측링(126)은 내측링(124)과 소정 간격 이격되어 내측링(124)을 둘러싸도록 구성된다. 내측링(124)과 외측링(126)의 높이는 같도록 하는 것이 바람직하다. 볼 베어링(128)은 내측링(124)과 외측링(126) 사이에 구비되고, 외측링(126)이 스크류(122)와 내측링(124)을 중심으로 부드럽게 회전할 수 있도록 한다. 볼 베어링(128)은 내측링(124)과 외측링(126)의 높이에 따라 단열 혹은 복열로 구비될 수 있다. 볼 베어링(128)은 내측링(124)과 외측링(126)의 높이가 낮을 때는 단열, 높을 때는 복열로 구비되는 것이 바람직하다.And, the inner ring 124 is configured to surround a part of the screw portion 120b in the screw 120, the outer ring 126 is spaced apart from the inner ring 124 by a predetermined interval to surround the inner ring 124 It is composed. The height of the inner ring 124 and the outer ring 126 is preferably equal. The ball bearing 128 is provided between the inner ring 124 and the outer ring 126, and allows the outer ring 126 to rotate smoothly about the screw 122 and the inner ring 124. The ball bearing 128 may be provided insulated or double row depending on the height of the inner ring 124 and the outer ring 126. The ball bearing 128 is preferably provided with heat insulation when the height of the inner ring 124 and the outer ring 126 is low, and double row when the height.
도 3을 참조하면, 우선 스크류(122)의 머리 부분(122a) 아래의 나사 부분(122b)을 둘러싸도록 내측링(124)을 결합하고, 내측링(124)의 외부면과 소정 간격 이격되도록 외측링(126)을 배치하며, 내측링(124)과 외측링(126) 사이에 볼 베어링(128)을 구비하여 플레이트(110)에 장착되는 가이드 핀(120)으로 조립된다.Referring to FIG. 3, first, the inner ring 124 is coupled to surround the screw portion 122b under the head portion 122a of the screw 122, and the outer surface is spaced apart from the outer surface of the inner ring 124 by a predetermined distance. The ring 126 is disposed and assembled with guide pins 120 mounted on the plate 110 with a ball bearing 128 between the inner ring 124 and the outer ring 126.
이 때 조립된 가이드 핀(120)에서, 내측링(124) 및 외측링(126)의 상부면은 스크류(122)의 머리 부분(122a)에 형성된 상기 하부 단차의 하부면과 서로 대향되도록 형성한다. 상기 하부 단차의 지름은 외측링(126)의 내경보다 작아야 한다. 이는 외측링(126)이 스크류(122)의 머리 부분(122a)과 마찰없이 자유롭게 회전할 수 있도록 하기 위함이다. 또한 상기 상부 단차의 지름은 외측링(126)의 외경과 동일한 크기를 갖도록 형성하여, 웨이퍼(140)를 언로딩하는 동안 웨이퍼(140)와 상기 상부 단차가 부딪히지 않도록 한다.At this time, in the assembled guide pin 120, the upper surface of the inner ring 124 and the outer ring 126 is formed to face the lower surface of the lower step formed in the head portion 122a of the screw 122. . The lower step diameter should be smaller than the inner diameter of the outer ring 126. This is to allow the outer ring 126 to rotate freely without friction with the head portion 122a of the screw 122. In addition, the diameter of the upper step is formed to have the same size as the outer diameter of the outer ring 126, so that the wafer 140 and the upper step does not collide while unloading the wafer 140.
한편, 상기 상부 단차의 측면부에 경사를 형성하는 것이 바람직하다. 상기 로봇암이 웨이퍼(140)를 플레이트(110)상의 정위치에 놓지 못하고, 가이드 핀(120)의 상부에 걸쳐지게 웨이퍼(140)를 놓을 경우에도 웨이퍼(140)는 스크류(122)의 머리 부분(122a)에서 미끄러져 내려 플레이트(110)상에 바르게 놓이게 된다.On the other hand, it is preferable to form a slope in the side portion of the upper step. Even when the robot arm does not place the wafer 140 on the plate 110 and the wafer 140 is placed over the guide pin 120, the wafer 140 may still have the head of the screw 122. It slides down 122a and is correctly placed on the plate 110.
상기와 같이 조립된 가이드 핀(120)에서, 내측링(124) 및 외측링(126)과 결합되어 있지 않은 스크류(122)의 나사 부분(122b)과 플레이트(110)를 결합시킨다. 따라서, 플레이트(110)의 상부로 내측링(124) 및 외측링(126)과 스크류(122)의 머리 부분(122a)이 돌출된다.In the guide pin 120 assembled as described above, the screw portion 122b of the screw 122 that is not coupled to the inner ring 124 and the outer ring 126 is coupled to the plate 110. Accordingly, the inner ring 124 and the outer ring 126 and the head 122a of the screw 122 protrude upward from the plate 110.
도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 가이드 핀(120)은 패드(130)에 놓여지는 웨이퍼(140)의 측면과 접촉하여 웨이퍼(140)를 고정시킨다. 따라서, 웨이퍼(140)의 측면과 가이드 핀(120)들을 접촉시키기 위해 적어도 하나의 가이드 핀(120)은 이동 가능한 구성을 가져야 한다. 이를 위해, 가이드 핀(120)은 외부 압력에 의해 신축되는 벨로우즈(150, bellows)와 연결되어 소정의 경로를 따라 이동이 가능하도록 구성할 수 있다.As shown in FIG. 2, the plurality of guide pins 120 contact the side surfaces of the wafer 140 placed on the pad 130 to fix the wafer 140. Thus, at least one guide pin 120 must have a movable configuration to contact the side of the wafer 140 and the guide pins 120. To this end, the guide pin 120 may be connected to the bellows 150, which is stretched by external pressure, and configured to be movable along a predetermined path.
바람직하게는, 다수개의 가이드 핀(120) 중 하나의 가이드 핀(120a)만을 상기 벨로우즈(150)와 연결시켜 이동 가능하도록 구성하고, 나머지 가이드 핀(120b, 120c)은 웨이퍼(140)의 측면과 각각 접촉할 수 있는 소정의 위치에 고정시킨다. 따라서, 벨로우즈(150)와 연결되어 있는 하나의 가이드 핀(120a)을 이동시켜 웨이퍼(140)의 측면에 다수개의 가이드 핀(120a, 120b, 120c)이 모두 접촉하도록 한다. 이 때, 웨이퍼(140)의 측면은 가이드 핀(120)에 구비되어 있는 외측링(126)의 외부면과 접촉한다.Preferably, only one guide pin 120a of the plurality of guide pins 120 is configured to be movable by connecting with the bellows 150, and the remaining guide pins 120b and 120c are connected to the side surface of the wafer 140. It is fixed in a predetermined position which can contact each. Accordingly, one guide pin 120a connected to the bellows 150 is moved to allow the plurality of guide pins 120a, 120b, and 120c to contact the side surface of the wafer 140. At this time, the side surface of the wafer 140 is in contact with the outer surface of the outer ring 126 provided on the guide pin 120.
벨로우즈(150)와 연결되어 있는 하나의 가이드 핀(120a)을 이동시켜 플레이트(110)상의 모든 가이드 핀(120)들을 웨이퍼(140)의 측면과 접촉시키면,웨이퍼(140)는 각각의 가이드 핀(120)들에 포함되어 있는 외측링(126)에 소정의 힘을 가하게 된다. 이때, 외측링(126)에 가해지는 힘에 의해 외측링(126)은 스크류(122)와 내측링(124)을 중심으로 회전한다. 외측링(126)이 회전함으로서, 웨이퍼(140)의 가장자리 부위의 파손을 감소시킬 수 있다. 또한 웨이퍼(140)의 가장자리 부위에 형성된 노치(142)가 하나의 가이드 핀(120b)에 걸려 얼라인되는 노치 컨텍트(notch contact)가 이루어진다.When one guide pin 120a connected to the bellows 150 is moved to contact all the guide pins 120 on the plate 110 with the side surface of the wafer 140, the wafers 140 may have respective guide pins ( A predetermined force is applied to the outer ring 126 included in the 120. At this time, the outer ring 126 is rotated about the screw 122 and the inner ring 124 by the force applied to the outer ring 126. As the outer ring 126 rotates, breakage of the edge portion of the wafer 140 may be reduced. In addition, a notch contact is formed in which the notch 142 formed at the edge of the wafer 140 is caught and aligned by one guide pin 120b.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 홀더의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a wafer holder according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면 웨이퍼 홀더(200)는 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 일 실시예의 웨이퍼 홀더(100)와 가이드 핀(220)을 제외한 부분이 동일하므로 이 부분에 대한 설명은 생략한다. 가이드 핀(220)에서도 그 구조는 상기 일 실시예의 가이드 핀(120)의 구조와 동일하다. 따라서 가이드 핀(220)의 구조에 대한 설명도 생략한다.Referring to FIG. 5, the portion of the wafer holder 200 except for the guide holder 220 and the wafer holder 100 of the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 2, 3, and 4 is the same, a description thereof will be omitted. . The structure of the guide pin 220 is the same as that of the guide pin 120 of the above embodiment. Therefore, description of the structure of the guide pin 220 is also omitted.
가이드 핀(220)은 종래의 구리와 같은 금속 재질의 외측면에 고무나 테프론 재질의 코팅면(260)이 형성된다. 즉 외측링(226)의 외측면에 코팅면(260)을 형성한다. 상기 고무나 테프론은 강도가 웨이퍼(240)에 비해 약하므로 웨이퍼(240)를 웨이퍼 홀더(200)에 고정하는 동안 웨이퍼(240)와 상기 고무나 테프론 재질로 코팅된 가이드 핀(220)이 서로 접촉해도 파손되거나 스크래치가 발생하지 않는다. 특히 테프론은 부하, 미끄러지는 속도, 사용된 테프론 코팅의 종류에 따라 다르나 일반적으로 0.05∼0.20 정도의 마찰 계수를 가진다. 따라서 가이드 핀(220)과웨이퍼(240)의 측면과의 마찰로 인한 파티클 발생이 현저히 감소한다.The guide pin 220 is formed with a coating surface 260 of rubber or Teflon material on the outer surface of a metal material such as copper. That is to form a coating surface 260 on the outer surface of the outer ring (226). Since the rubber or Teflon is weaker than the wafer 240, the wafer 240 and the guide pin 220 coated with the rubber or Teflon material contact each other while the wafer 240 is fixed to the wafer holder 200. Even if it does not break or scratch. Teflon in particular depends on the load, the speed of sliding and the type of Teflon coating used, but generally has a coefficient of friction of 0.05 to 0.20. Therefore, particle generation due to friction between the guide pin 220 and the side of the wafer 240 is significantly reduced.
상기 일 실시예를 중심으로 상기 구성을 갖는 웨이퍼 홀더(100)에 웨이퍼(140)를 고정시키는 과정을 간단히 설명한다.A process of fixing the wafer 140 to the wafer holder 100 having the above configuration based on the above embodiment will be briefly described.
우선, 웨이퍼 홀더(100)에 고정시키기 위한 대상 웨이퍼(140))의 이면을 로봇암(미도시)에 의해 흡착하고, 상기 로봇암은 웨이퍼(140)를 플레이트(110)상으로 이동시킨다. 이어서, 웨이퍼(140)를 흡착하고 있는 상기 로봇암은 하강하고, 상기 로봇암에 흡착되어 있던 웨이퍼(140)는 플레이트(110)의 상부면에 놓여진다. 이 때, 웨이퍼(140)는 플레이트(110)에 구비되는 가이드 핀(120)들의 내측으로 놓여지게 된다.First, the back surface of the target wafer 140 to be fixed to the wafer holder 100 is sucked by a robot arm (not shown), and the robot arm moves the wafer 140 onto the plate 110. Subsequently, the robot arm adsorbing the wafer 140 is lowered, and the wafer 140 adsorbed on the robot arm is placed on the upper surface of the plate 110. At this time, the wafer 140 is placed inside the guide pins 120 provided in the plate 110.
이어서, 벨로우즈(150)와 연결되어 있는 하나의 가이드 핀(120a)을 이동하여웨이퍼(140)를 이동시킨다. 고정된 나머지 가이드 핀(120b, 120c)중 하나의 가이드 핀(120b)에 웨이퍼(140)의 노치(142)가 접촉하도록 하여 웨이퍼(140)가 웨이퍼 홀더(100)에 정확하게 놓여지게 한다. 나머지 가이드 핀(120c)은 벨로우즈(150)와 연결되어 있는 하나의 가이드 핀(120a)이 이동하는 동안 웨이퍼(140)가 웨이퍼 홀더(100)의 한계 영역을 벗어나지 않도록 한다. 따라서 웨이퍼(140)의 측면은 다수개의 가이드 핀(120)들에 모두 접촉된다. 즉, 가이드 핀(120)들은 웨이퍼(140)의 각 측면과 밀착하여 접촉함으로서, 웨이퍼(140)를 플레이트(110)의 상부면에 고정시킨다.Subsequently, the wafer 140 is moved by moving one guide pin 120a connected to the bellows 150. The notch 142 of the wafer 140 contacts the guide pin 120b of one of the remaining fixed guide pins 120b and 120c so that the wafer 140 is accurately placed on the wafer holder 100. The remaining guide pins 120c prevent the wafer 140 from leaving the limit region of the wafer holder 100 while one guide pin 120a connected to the bellows 150 is moved. Accordingly, the side of the wafer 140 is in contact with the plurality of guide pins 120. That is, the guide pins 120 are in close contact with each side of the wafer 140, thereby fixing the wafer 140 to the upper surface of the plate 110.
가이드 핀(120)은 전체적으로 원기둥 형상으로 플레이트(110)와 수직을 이룬다. 따라서 웨이퍼(140)를 수직으로 언로딩하는 동안 웨이퍼(140)의 측면과 가이드핀(120)과의 마찰을 최소화하여 파티클 발생을 억제할 수 있다. 또한 가이드 핀(120)은 이미 설명한 바와 같이 플라스틱 재질로 형성되어 있거나, 고무나 테프론 재질로 코팅면이 형성되어 있다. 즉, 가이드 핀(120)은 접촉하는 대상이 되는 웨이퍼(140)에 비해 강도가 약하다. 때문에, 상기 플라스틱 재질로 형성되거나, 고무나 테프론 재질로 코팅면이 형성된 가이드 핀(120)은 웨이퍼(140)의 측면과 강하게 접촉하더라도 종래의 구리 등과 같은 금속 물질로 형성된 가이드 핀(120)을 사용할 때에 비해 웨이퍼(140)에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있다. 따라서, 가이드 핀(120)과의 접촉에 의한 웨이퍼(140)의 파손이나 스크레치의 발생을 감소시킬 수 있다.The guide pin 120 is perpendicular to the plate 110 in a cylindrical shape as a whole. Therefore, while unloading the wafer 140 vertically, friction between the side surface of the wafer 140 and the guide pin 120 may be minimized to suppress particle generation. In addition, the guide pin 120 is formed of a plastic material as described above, or the coating surface is formed of a rubber or Teflon material. That is, the guide pin 120 is weaker than the wafer 140 to be in contact. Therefore, the guide pin 120 formed of the plastic material or the coating surface formed of rubber or Teflon material may use the guide pin 120 formed of a metal material such as copper, even though the side of the wafer 140 is strongly in contact with the side surface of the wafer 140. In comparison, the impact applied to the wafer 140 can be reduced. Therefore, breakage or scratching of the wafer 140 due to contact with the guide pin 120 can be reduced.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 웨이퍼 홀더에 웨이퍼를 고정시킬 때 발생하는 웨이퍼의 파손 또는 스크레치를 감소시킬 뿐 아니라, 웨이퍼 상에 발생하는 파티클을 감소시킬 수 있다. 상기 웨이퍼에 발생할 수 있는 불량 요소들이 감소됨에 따라 수율 향상 및 생산성 향상된다.As described above, according to the present invention, not only the breakage or scratch of the wafer generated when the wafer is fixed to the wafer holder can be reduced, but also the particles generated on the wafer can be reduced. As defects that can occur in the wafer are reduced, yield and productivity are improved.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.
Claims (4)
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