JP2003197729A - ウエハカセット - Google Patents
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Abstract
め、ウエハカセット内のウエハ支持部が損傷すれば、ウ
エハカセット自体を廃棄せざるを得なかった。 【解決手段】 本発明のウエハカセット10は、ウエハ
Wの出入口11Aを有するケース1111と、このケー
ス1111内にその出入口11Aから着脱可能に装着さ
れ且つウエハWを一枚ずつ支持する複数のウエハ支持部
121Eを有するアダプタ12とを備え、ケース11と
アダプタ12は、ケース11に設けられた嵌合突起部1
1Eとアダプタ12に設けられた嵌合孔121Gとが嵌
合して一体化することを特徴とする。
Description
関し、更に詳しくは口径の異なる半導体ウエハ(以下、
単に「ウエハ」と称す。)を収納することができるウエ
ハカセットに関する。
ハを搬送する際にウエハカセットが用いられる。そし
て、各処理工程ではウエハをカセット単位で受け入れ、
ウエハカセット内からウエハを一枚ずつ取り出してそれ
ぞれの処理を行っている。例えばウエハの検査工程では
プローバが広く用いられている。この検査工程では複数
のプローバがそれぞれ所定間隔を空けて配列され、複数
のプローバでウエハの検査を行っている。
とを備え、ウエハ状態でデバイスの電気的特性検査を行
う。ローダ室は、複数(例えば、25枚)のウエハが収
納されたウエハカセットを載置するカセット載置部と、
カセット載置部からウエハを一枚ずつ搬送するウエハ搬
送機構と、ウエハ搬送機構を介して搬送されるウエハの
プリアライメントを行うプリアライメント機構(以下、
「サブチャック」と称す。)とを備えている。また、プ
ローバ室は、ウエハを載置してX、Y、Z方向及びθ方
向に移動する載置台(以下、「メインチャック」と称
す。)と、メインチャックと協働してウエハのアライメ
ントを行うアライメント機構と、メインチャックの上方
に配置されたプローブカードと、プローブカードとテス
タ間に介在するテストヘッドとを備えている。
ータがロット単位で複数のウエハが収納されたウエハカ
セットをローダ室のカセット載置部に載置する。次い
で、プローバが駆動すると、ウエハ搬送機構がウエハカ
セット内のウエハを一枚ずつ取り出し、サブチャックを
介してプリアライメントを行った後、ウエハ搬送機構を
介してプローバ室内のメインチャックへウエハを引き渡
す。プローバ室ではメインチャックとアライメント機構
が協働してウエハのアライメントを行う。アライメント
後のウエハをメインチャックを介してインデックス送り
しながらプローブカードと電気的に接触させて所定の電
気的特性検査を行う。ウエハの検査が終了すれば、メイ
ンチャック上のウエハをローダ室のウエハ搬送機構で受
け取ってウエハカセット内の元の場所に戻した後、次の
ウエハの検査を上述の要領で繰り返す。ウエハカセット
内の全てのウエハの検査が終了すれば、オペレータが次
のウエハカセットと交換し、新たなウエハについて上述
の検査を繰り返す。
はウエハの大口径化が進み、200mmから300mm
に移行する過渡期にある。このため前述の検査工程を含
む半導体製造工程では200mmと300mmのウエハ
が混在することがある。ところが、従来のウエハウエハ
カセットは一種類のウエハにのみ対応しているため、サ
イズの異なるウエハが混在すればそれぞれのサイズに応
じたウエハカセットを使用する。従って、半導体製造工
程ではサイズの異なる複数種のウエハカセットが混在
し、その取り扱いが煩雑になるという課題があった。
レータによるウエハカセットの搬送が難しくなるばかり
か、危険でもある。従って、自動搬送車等を使用したウ
エハ搬送の自動化が促進される。この場合にもサイズの
異なるウエハカセットが混在すれば、自動搬送車等の搬
送装置をサイズの異なる複数種のウエハカセットを取り
扱えるようにしなくてはならず、その対応が煩雑になる
という課題があった。
形されているため、ウエハカセット内のウエハ支持部が
損傷すれば、ウエハカセット自体を廃棄せざるを得なか
った。
れたもので、ウエハ支持部が損傷しても外側のケースを
繰り返し使用することができる経済性のあるウエハカセ
ットを提供することを目的としている。更に、サイズの
異なるウエハであっても一種類のサイズで対応すること
ができるウエハカセットを提供することを目的としてい
る。
のウエハカセットは、半導体ウエハの出入口を有するケ
ースと、このケース内にその出入口から着脱可能に装着
され且つ上記各半導体ウエハを一枚ずつ支持する複数の
支持部を有するアダプタとを備え、上記ケースと上記ア
ダプタは、上記ケースに設けられた嵌合部と上記アダプ
タに設けられた被嵌合部とが嵌合して一体化することを
特徴とするものである。
セットは、請求項1に記載の発明において、上記ケース
に係止部を設けると共に上記アダプタに上記係止部で係
合する係合部を設けたことを特徴とするものである。
セットは、請求項1または請求項2に記載の発明におい
て、上記ケースは口径の異なる複数種のアダプタを個別
に装着し得ることを特徴とするものである。
セットは、請求項1または請求項2に記載の発明におい
て、上記ケースは口径の異なる複数種のアダプタを一緒
に装着し得ることを特徴とするものである。
セットは、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の
発明において、上記複数種のアダプタは、それぞれの半
導体ウエハをその端部が出入口側で揃うように支持する
部分をぞれぞれ有することを特徴とするものである。
セットは、請求項1または請求項2に記載の発明におい
て、上記ケースは口径の異なる複数種の半導体ウエハを
支持するアダプタを装着し得ることを特徴とするもので
ある。
セットは、請求項6に記載の発明において、上記アダプ
タは、口径の異なる複数種の半導体ウエハをそれぞれの
端部が出入口側で揃うように支持する部分をぞれぞれ有
することを特徴とするものである。
セットは、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の
発明において、上記アダプタは、左右一対のアダプタ要
素からなることを特徴とするものである。
に基づいて本発明を説明する。本実施形態のウエハカセ
ット10は、例えば図1に示すように、ウエハWの出入
口11Aを有するケース11と、このケース11内にそ
の出入口11Aから着脱可能に装着されたアダプタ12
とを備えている。尚、図1に示すウエハWのサイズは2
00mmである。
出入口11Aの下方に延設された直胴部11Bと、この
直胴部11Bの左右両側から下降傾斜する傾斜部11C
とを有している。出入口11Aは直胴部11Bより拡開
して形成されている。この出入口11Aには蓋(図示せ
ず)が着脱自在に装着されている。また、直胴部11B
の左右両側面には内側へ膨出する第1膨出部11Dが上
下方向に所定幅で形成されている。第1膨出部11Dは
例えばウエハWの配列方向に沿って3箇所に形成されて
いる。各第1膨出部11Dの上面はそれぞれ水平に形成
され、直胴部11B中程よりやや上方に位置している。
これらの水平部11Eにはアダプタ12を装着する際の
位置決め用の嵌合突起部11Fが形成されている。この
嵌合突起部11Fは図2の(b)に示すように略円錐状
に形成されている。また、図示してないが、ケース11
の下部にも同様の嵌合突起部が形成されている。
1Eには図2の(a)、(b)に示すようにアダプタ1
2をケース11内に拘束する係止部11Gが突出して形
成されている。この係止部11Gの先端部には図2の
(b)に示すように傾斜面が形成され、傾斜面の段部で
アダプタ12を係止する。また、各第1膨出部11Dの
下端は傾斜部11Cに達している。傾斜部11Cには第
1膨出部11Dの下端から内側へ膨出する第2膨出部1
1Hが上下方向に形成されている。第2膨出部11Hは
ウエハWの配列方向に沿って形成されている。そして、
第2膨出部11Hの上面はそれぞれ水平に形成され、こ
れらの水平部11Iにはアダプタ12を固定するための
ネジ孔が形成されている。
ように、左右一対のアダプタ要素121によって構成さ
れている。アダプタ要素121は、図1に示すように、
垂直部121Aと、この垂直部121Aの下端から下降
傾斜する傾斜部121Bと、この傾斜部121Bの下端
から元の方向へ傾斜する逆傾斜部121Cと、この逆傾
斜部121C下端から傾斜部121B方向へ水平に張り
出す固定部121Dとを有し、傾斜部121Bの上側が
ウエハWを支持する側(内面)になる。従って、左右の
傾斜部121B、121Bは図1、図2に示すように縊
れ部を形成し、この縊れ部でウエハWを支承する。
1の内面には垂直部121Aから逆傾斜部121Cに渡
って略均等の幅のフィンが形成され、このフィンのう
ち、垂直部121Aから傾斜部121Bまでの範囲がウ
エハ支持部121Eとして形成されている。ウエハ支持
部121Eを含むフィンは図2の(a)に示すようにア
ダプタ要素121のウエハ配列方向に等間隔を空けて複
数形成されている。このウエハ支持部121Eにはウエ
ハWをウエハ支持面から浮かせる突起121E1(図3
の(a)参照)が3箇所に形成され、ウエハWを線接触
し、面接触しないようにしてある。
1外面の上端近傍にはケース11の第1膨出部11Dの
間近まで張り出す板状の張り出し部121Fが形成され
ている。この張り出し部121Fにはケース11の嵌合
突起部11Fに対応する嵌合孔121Gを有する突出部
が3箇所に延設されている。この嵌合孔121Gは図2
の(b)に示すように円錐状の嵌合突起部11Eと係合
する傾斜状に形成されている。また、図3の(b)に示
すようにアダプタ要素121外面の下端部にも張り出し
部121Fに対応する嵌合孔121Hが形成され、ケー
ス11に形成された嵌合突起部(図示せず)と嵌合す
る。
嵌合孔121Gの近傍には張り出し部121Fから垂直
上方に板状の突起部が形成されている。この突起部の一
部は張り出し部121Fから外側に突出し、この突出し
た矩形部がケース11の係止部11Gと係合する係合部
121Iとして形成されている。更に、張り出し部12
1EにはウエハWの配列方向に所定間隔を空けて二種類
の補強部121J、121Kが形成されている。
する場合にはアダプタ要素121をケース11の両側に
個別に装着する。まず、一方のアダプタ要素121の固
定部121Dを下にしてケース11の出入口11Aから
ケース11内へ挿入し、アダプタ要素121の嵌合孔1
21Gとケース11の嵌合突起部11Fを合わせた後、
アダプタ要素121をケース11内に押し込むと、嵌合
孔121Gに嵌合突起部11Fが嵌入し、アダプタ要素
121は嵌合突起部11Fに案内されながらケース11
内に入り込む。この際、係合部121Iが係止部11G
と弾接してその傾斜面に沿って下降する。そして、図2
の(b)に示すように嵌合孔121Gと嵌合突起部11
Fが嵌合すると共に係合部121Iと係止部11Gが係
合し、アダプタ要素121が係止部11G及び係合部1
21Iを介してケース11内に拘束、固定される。次い
で、他方のアダプタ要素121も同様にしてケース11
内に装着する。その後、アダプタ要素121の固定部1
21Dをケース11の水平部11Iに固定すると、ケー
ス11とアダプタ12が一体化する。
12について説明したが、図1〜図3に示すケース11
は300mm用のアダプタにも対応している。300m
m用のアダプタについては図示してないが、200mm
用のアダプタ12に準じて構成されている。即ち、30
0mm用のアダプタは200mm用の縊れ部(傾斜部1
21B、逆傾斜部121C)がなく、略垂直部のみから
形成され、垂直部の下端部が内側に湾曲し、この湾曲部
分でウエハを支持する点で相違する。その他の点は20
0mm用と実質的に同様に構成されている。従って、3
00mm用のアダプタをケース11内に装着すれば、図
4に示すように300mm用のウエハカセット10とし
て使用することができる。尚、図4において、Wは20
0mmウエハ、W’は300mmウエハである。
用アダプタ及び300mm用アダプタそれぞれの収納枚
数を上述したものの半分にしたアダプタを作製すること
により、同一のケース11内に200mm用のアダプタ
と300mm用のアダプタを一緒に装着し、一つのケー
ス11内に200mmと300mmのウエハWを一緒に
収納することができる。また、同一のアダプタに200
mm用のウエハ支持部と300mm用のウエハ支持部を
設け、一つのケース11内に200mmと300mmの
ウエハWを一緒に収納することもできる。そして、図4
に示すように、200mm用、300mm用いずれのア
ダプタ12であってもアダプタで支持したウエハW、
W’はいずれも端部がケース11の出入口において揃う
ため、ケース11の出入口においてウエハWを確実にマ
ッピングできるようになっている。
で用いた場合について図5、図6を参照しながら説明す
る。この検査工程では図5に示すようにウエハカセット
10を介してメインストッカ1とプローバ2との間でウ
エハを自動搬送するようにしてある。尚、後述するよう
にプローバ2はウエハをカセット単位ではなく一枚ずつ
受け取って処理する枚葉処理方式が採用されている。
ニストッカ4と連結され、天井軌道3を介してメインス
トッカ1からミニストッカ4へウエハカセット10を分
配する。メインストッカ1は大量(例えば、200個程
度)のウエハカセット10を保管し、ミニストッカ4は
プローバ2での検査に即してメインストッカ1から小出
しした少量(例えば、20個程度)のウエハカセット1
0を保管する。ミニストッカ4の両端にはそれぞれバッ
ファテーブル5が配設され、これらのバッファテーブル
5上にウエハカセット10を載置する。各バッファテー
ブル5とプローバ2はレール6を介して連結され、この
レール6上を走行する自動搬送車(RGV)7を介して
ウエハを搬送する。RGV7はプローバ2との間でウエ
ハWを一枚ずつ受け渡す。ミニストッカ4の隣には複数
枚のプローブカードを保管するカードストッカ8が配置
されている。
えば複数台配置され、これに伴ってレール6にプローバ
2の設置台数に応じて複数台のRGV7が配置されてい
る。そして、検査には複数の検査内容があり、同一レー
ル6のラインによって検査内容が異なる場合もある。
すように、ローダ室21と、プローバ室22とを備えて
いる。ローダ室21は、RGV7との間でウエハWを一
枚ずつ受け渡す受け渡し機構(以下、「アダプタ」と称
す。)23と、アダプタ23とプローバ室22との間で
ウエハWを搬送するウエハ搬送機構24と、ウエハ搬送
機構24を介してウエハWをプローバ室22へ搬送する
間にオリフラを基準にプリアライメントを行う正逆回転
可能な位置合わせ機構(以下、「サブチャック」と称
す。)25とを備え、サブチャック25を介してウエハ
Wが回転する間にオリフラセンサ(図示せず)を介して
オリフラを検出すると共に読み取る光学式文字認識装置
(OCR)(図示せず)を介してウエハWに附されたI
Dコードを読み取って検査対象のウエハWを特定する。
ウエハ搬送機構24は、上下二段のハンド241を有
し、それぞれのハンド241でウエハWを真空吸着して
保持し、真空吸着を解除することでウエハWを受け渡し
可能な状態にする。
インチャック26と、アライメント機構7と、プローブ
カード28とを有している。メインチャック26はX、
Yテーブル29を介してX、Y方向へ移動すると共に図
示しない昇降機構及びθ回転機構を介してZ及びθ方向
へ移動する。アライメント機構27は、従来公知のよう
にアライメントブリッジ271、CCDカメラ272及
び一対のガイドレール73を有し、メインチャック26
と協働してウエハWとプローブカード28とのアライメ
ントを行う。プローブカード28は複数のプローブ28
1を有し、プローブ281がメインチャック26上のウ
エハWと電気的に接触し、テストヘッド(図示せず)を
介してテスタ7(図1参照)と接続される。
に示すように、RGV本体71と、RGV本体71上の
端部に配設され且つ25枚のウエハWを収納する傾斜駆
動可能なバッファカセット72と、バッファカセット7
2と隣接する旋回機構73と、この旋回機構73に配設
された上下二段に渡って屈伸可能なアームを有するウエ
ハ搬送機構74と、このウエハ搬送機構74に取り付け
られたウエハのマッピングセンサ(図示せず)と、バッ
ファカセット72からウエハWの飛び出しを防止する飛
び出し防止部材(図示せず)とを備えている。バッファ
カセット72はウエハカセット10に準じて構成され、
200mm、300mmに対応するケース及びアダプタ
を備えている。ウエハ搬送機構74は上下二段のアーム
の先端に取り付けられたハンド741、742を有し、
例えばボールネジ機構を介して旋回機構73と一体的に
昇降可能に構成されている。また、飛び出し防止部材
は、バッファカセット72の正面の上下の枠中央に形成
された溝に係合するストッパロッドと、ストッパロッド
を溝に係合させるための駆動機構とを有する。
ット10とRGV7のバッファカセット72との間でウ
エハWを受け渡す時には、ウエハ搬送機構74が旋回、
昇降を繰り返してウエハカセット10またはバッファカ
セット72内のウエハWを例えば上側のハンド741を
用いてウエハカセット10とバッファカセット72との
間で例えば25枚のウエハWを搬送する。そして、RG
V7はウエハWの飛び出しを防止した状態でレール2に
従って目的のプローバ2の所定位置まで移動し、RGV
7とプローバ2との間でウエハWの受け渡しを行う。こ
の受け渡しの時にはウエハ搬送機構74の上側のハンド
741を用いてRGV7からプローバ2へウエハWを引
き渡し、下側のハンド742を用いて検査済みのウエハ
Wをプローバ2から受け取る。
介してバッファテーブル5から例えば25枚のウエハW
を受け取る。この際、ウエハ搬送機構74はマッピング
センサでバッファテーブル5上のウエハカセット10内
のウエハWをマッピングした後、ウエハ搬送機構74を
介してバッファテーブル5上のウエハカセット10内の
ウエハWをRGV7のバッファカセット72内に移載す
る。次いで、このRGV7はレール6に従って所定のプ
ローバ2まで移動した後、ウエハ搬送機構74を介して
バッファカセット72内のウエハWをマッピングした
後、所定のウエハWをプローバ2のアダプタ23へウエ
ハWを引き渡す。プローバ2ではアダプタ23を介して
受け取ったウエハを一枚ずつ検査し、検査後にはRGV
7へ戻す。
いる間にアダプタ12が摩耗したり、損傷した場合に
は、アダプタ12を交換するだけでケース11は繰り返
し使用することができる。また、200mm300mm
のウエハが混在する場合であってもケース11内に20
0mm用のアダプタ12を装着したものと300mm用
のアダプタを装着したものを使用すれば良い。この場合
にはケース11自体のサイズが同じであるため、天井搬
送車やRGV7では両サイズのウエハを全く同様に取り
扱うことができ、取扱い上の利便性が格段に向上する。
ウエハカセット10は、ケース11と、このケース11
内にその出入口11Aから着脱可能に装着され且つウエ
ハWを一枚ずつ支持する複数のウエハ支持部121Eを
有するアダプタ12とを備え、ケース11とアダプタ1
2がケース11に設けられた嵌合突起部11Fとアダプ
タ12に設けられた嵌合孔121Gとが嵌合して一体化
するようにしたため、例えばウエハ支持部121Eが損
傷したとしても、アダプタ12を交換するだけでケース
11は繰り返し使用することができ、経済的である。ま
た、ケース11に係止部11Gを設けると共にアダプタ
12に係合部121Iを設けたため、アダプタ12をケ
ース11に装着する際に、アダプタ12の嵌合孔121
Gとケース11の嵌合突起部11Eを位置合わせしてア
ダプタ12をケース11内へ押し込めば、自動的に係合
部121Iと係止部11Gが自動的に係合し、アダプタ
12をケース11内に拘束することができ、後のネジ止
め等を簡単に行うことができ、ウエハカセット10を極
めて簡単に組み付けることができ、アダプタ12自体の
交換も極めて簡単に行うことができる。
200mm用と300mm用のアダプタを個別に装着す
ることができるため、検査工程等の半導体製造工程に2
00mmのウエハと300mmのウエハが混在してもウ
エハカセット10の外径寸法が同一であるため、RGV
7等の自動搬送装置に特別の変更を加えなくてもサイズ
の異なるウエハを取り扱うことができる。また、ケース
11は例えば200mm用と300mm用のアダプタを
一緒に装着するようにすれば、200mmのウエハと3
00mmのウエハを同時に搬送することができる。特
に、プローバ2においてこれら二種類のウエハを並行し
て検査する場合等に有効である。更に、200mm用と
300mm用のアダプタは、それぞれのウエハW、W’
の端部が出入口側で揃うように支持するようにしたた
め、ウエハサイズに関係なくウエハカセット10内のウ
エハを確実にマッピングすることができ、ウエハの出し
入れを円滑に行うことができる。また、アダプタ12
は、左右一対のアダプタ要素121、121からなるた
め、成形し易くしかもアダプタ12を保管する場合に嵩
張らない。
るものではなく、必要に応じて適宜設計変更することが
できる。。
明によれば、ウエハ支持部が損傷しても外側のケースを
繰り返し使用することができる経済性のあるウエハカセ
ットを提供することができる。
の発明によれば、請求項1または請求項2に記載の発明
において、サイズの異なるウエハであっても一種類のサ
イズで対応することができるウエハカセットを提供する
ことができる。
ある。
口から見た正面図、(b)はケースとアダプタの嵌合状
態を示す断面図である。
(a)はその側面図、(b)はその断面図である。
するための断面図である。
ための説明図である。
バ間のウエハの受け渡しを説明する図で、(a)はその
平面図、(b)はその要部を示す側面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体ウエハの出入口を有するケース
と、このケース内にその出入口から着脱可能に装着され
且つ上記各半導体ウエハを一枚ずつ支持する複数の支持
部を有するアダプタとを備え、上記ケースと上記アダプ
タは、上記ケースに設けられた嵌合部と上記アダプタに
設けられた被嵌合部とが嵌合して一体化することを特徴
とするウエハカセット。 - 【請求項2】 上記ケースに係止部を設けると共に上記
アダプタに上記係止部で係合する係合部を設けたことを
特徴とする請求項1に記載のウエハカセット。 - 【請求項3】 上記ケースは口径の異なる複数種のアダ
プタを個別に装着し得ることを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載のウエハカセット。 - 【請求項4】 上記ケースは口径の異なる複数種のアダ
プタを一緒に装着し得ることを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載のウエハカセット。 - 【請求項5】 上記複数種のアダプタは、それぞれの半
導体ウエハをその端部が出入口側で揃うように支持する
部分をぞれぞれ有することを特徴とする請求項1〜請求
項4のいずれか1項に記載のウエハカセット。 - 【請求項6】 上記ケースは口径の異なる複数種の半導
体ウエハを支持するアダプタを装着し得ることを特徴と
する請求項1または請求項2に記載のウエハカセット。 - 【請求項7】 上記アダプタは、口径の異なる複数種の
半導体ウエハをそれぞれの端部が出入口側で揃うように
支持する部分をぞれぞれ有することを特徴とする請求項
6に記載のウエハカセット。 - 【請求項8】 上記アダプタは、左右一対のアダプタ要
素からなることを特徴とする請求項1〜請求項7のいず
れか1項に記載のウエハカセット。
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