JP5384270B2 - ローダ - Google Patents

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Description

本発明は、ウエハの電気的特性検査を行う検査装置に用いられるローダに関し、更に詳しくは、ウエハを複数収納するカセットと同一サイズのウエハをダイシングフレームで支持したダイシングフレーム付きウエハを複数収納するカセットのようにサイズの異なるカセットに適用可能なローダに関する。
半導体製造工程で製造されたデバイスの電気的特性検査を行う方法として、例えば、複数のデバイスが形成されたウエハを検査装置に供給し、ウエハ状態のまま各デバイスの電気的特性検査を行う方法がある。この種の検査装置は、例えば、ウエハをカセット単位で収納すると共にカセット内のウエハを搬送するローダを有するローダ室と、ローダ室からウエハを受け取ってウエハの電気的特性検査を行う検査室と、を備えている。
ローダは、ウエハをカセット単位で収納する載置部と、載置部上のカセットと検査室との間でウエハを搬送するウエハ搬送機構と、を備えている。ウエハ搬送機構にはカセット内に収納された複数のウエハを一枚ずつ検出するマッピングセンサが装備され、カセットからウエハを搬出する前にマッピングセンサを用いてカセット内のウエハを確認している。カセット内のウエハをマッピングする時にはマッピングセンサがカセット正面の搬出入口まで接近し、マッピングセンサの発光素子と受光素子によってカセット内の各段で支持されているウエハＷの存否を確認している。また、ローダにはカセット内から飛び出したウエハを検出する飛び出しセンサが配置され、ウエハ面の周縁部に光線を照射して飛び出しウエハを検出している。尚、以下では、ウエハを収納するカセットを第１のカセットと称す。
また、近年、ウエハレベルパッケージやウエハの薄型化等に対応して、ダイシングフレームの片面に貼り付けられたシートの面上に粘着されたウエハ（以下、「ダイシングフレーム付きウエハ」と称す。）をそのまま検査装置に供給してウエハの電気的特性検査を行うことが多くなっている。この場合には、ダイシングフレーム付きウエハ用のカセット（以下、「第２のカセット」と称す。）をローダの載置部に載置し、第２のカセットからのダイシングフレーム付きウエハの飛び出しを検出し、飛び出しがない時にはダイシングフレーム付きウエハをマッピングした後、ウエハ搬送機構が第２のカセットと検査室との間でダイシングフレームを搬送する
しかしながら、ウエハとダイシングフレーム付きウエハはそれぞれの外径が異なり、飛び出しセンサやマッピングセンサによるウエハの検出位置が異なるため、ウエハとダイシングフレーム付きウエハとで固有の載置部を備えたローダを使用し、一つのローダを共用することができなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ウエハとダイシングフレーム付きウエハの双方に使用することができるローダを提供することを目的としている。
本発明の請求項１に記載のローダは、複数のウエハが収納された第１のカセットと複数のダイシングフレーム付きウエハが収納された第２のカセットの双方を載置し得るロードポートと、上記第１のカセット内のウエハと上記第２のカセット内のダイシングフレーム付きウエハの双方を搬送し得る搬送機構と、を備え、上記各ウエハの電気的特性検査を行う検査装置に用いられるローダであって、上記ロードポートは、上記第１、第２のカセットの双方を載置し得る移動体と、上記第１のカセットが載置された時に上記移動体を初期位置から上記搬送機構の上記ウエハの受け渡し位置へ移動させる駆動機構と、を有し、上記第２のカセットが上記移動体に載置された時には、上記移動体の初期位置が上記第２のカセット内のダイシングフレーム付きウエハの受け渡し位置になり、上記ダイシングフレーム付きウエハの受け渡し位置が上記ウエハの受け渡し位置と一致することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２に記載のローダは、請求項１に記載の発明において、上記駆動機構は、シリンダ機構からなることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項３に記載のローダは、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記受け渡し位置で上記第１のカセット内のウエハまたは上記第２のカセット内のダイシングフレーム付きウエハをマッピングするマッピングセンサを設けたことを特徴とするものである。
本発明によれば、複数のウエハが収納された第１のカセットと複数のダイシングフレーム付きウエハが収納された第２のカセットの双方を載置し得るロードポートと、上記第１のカセット内のウエハと上記第２のカセット内のダイシングフレーム付きウエハの双方を搬送し得る搬送機構と、を備え、上記各ウエハの電気的特性検査を行う検査装置に用いられるローダであって、上記ロードポートは、上記第１、第２のカセットの双方を載置し得る移動体と、上記第１のカセットが載置された時に上記移動体を初期位置から上記搬送機構の上記ウエハの受け渡し位置へ移動させる駆動機構と、を有し、上記第２のカセットが上記移動体に載置された時には、上記移動体の初期位置が上記第２のカセット内のダイシングフレーム付きウエハの受け渡し位置になり、上記ダイシングフレーム付きウエハの受け渡し位置が上記ウエハの受け渡し位置と一致するように構成されているため、ウエハを収納した第１のカセットとダイシングフレーム付きウエハを収納した第２のカセットの双方に使用することができ、しかも第２のカセットをロードポートの移動体上に載置するだけで移動させることなくダイシングフレーム付きウエハのマッピングや当該カセットからの飛び出しを検出することができるローダを提供することができる。
本発明のローダの一実施形態で、第１のカセットを載置した時のローダの動作を説明する平面図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示すローダに第１、第２のカセットを載置した状態を示す側面図で、（ａ）は第１のカセットを載置した状態を示す図、（ｂ）は第２のカセットを載置した状態を示す図ある。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２の（ａ）に示す第１のカセットがローダ上で移動する状態を説明するための側面図で、（ａ）は第１のカセットを載置した時の図、（ｂ）は第１のカセットがウエハの受け渡し位置へ移動した時の図である。 第２のカセットを載置した時のローダを示す平面図である。 図４に示すダイシングフレーム付きウエハをマッピングする状態を説明するための平面図である。
以下、図１〜図５に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態のローダ１０は、図１に示すように、支柱で四隅が支持された基台１１と、基台１１の中央部に移動可能に配置されたロードポート１２と、基台１１の右隣に回転可能で且つ昇降可能に配置された回転体１３と、回転体１３上面の中心を通る直線方向に沿って移動可能に設けられたウエハ搬送機構１４及びマッピングセンサ１５と、を備え、検査室（図示せず）に隣接して配置されている。また、ウエハ搬送機構１４の左隣にはダイシングフレーム付きウエハＤＦＷを一定方向に揃えるプリアライメント機構１４Ｂが配置されている。
ロードポート１２は、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のウエハＷを収納する第１のカセットＣ１（同図の（ａ）参照）と複数のダイシングフレーム付きウエハＤＦＷを収納する第２のカセットＣ２（同図の（ｂ）参照）の双方を載置できるように構成されている。このロードポート１２は、回転駆動機構（図示せず）を介して第１、第２のカセットＣ１、Ｃ２の供給位置（白抜きの矢印がカセットの供給方向を示す）とウエハ搬送機構１４によるウエハＷまたはダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの受け渡し位置との間で正逆方向に回転するように構成されている。また、回転体１３は、矢印θ１に示すように回転駆動機構（図示せず）を介して正逆方向に回転し、ウエハ搬送機構１４の向きをロードポート１２、検査室及びプリアライメント部などの方向に転換できるように構成されている。
而して、ロードポート１２は、図１及び図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、円形に形成された載置台１２Ａと、載置台１２Ａ上で中心を通る直線方向に移動する矩形状の移動体１２Ｂと、移動体１２Ｂに連結された移動体駆動機構１２Ｃと、移動体１２Ｂの上面に配設されたカセット固定機構１２Ｄと、を備えている。移動体１２Ｂは、例えばその裏面に形成された溝（図示せず）が載置台１２Ａ上に配置されたリニアガイド（図示せず）に係合し、リニアガイドに従って直進する。あるいは、移動体１２Ｂは、載置台１２Ａの上面に形成された幅広の浅いガイド溝に嵌合し、浅いガイド溝に従って直進するようにしても良い。要は、移動体１２Ｂが載置台１２Ａ上で直線方向に所定の範囲で移動する構造であれば、特に制限されない。
図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、載置台１２Ａの上面１２Ａ１には移動体１２Ｂの移動方向に従って長孔１２Ａ２が形成され、この長孔１２Ａ２を介して移動体１２Ｂと移動体駆動機構１２Ｃが連結されている。即ち、移動体駆動機構１２Ｃはシリンダ機構からなり、シリンダ機構のロッド先端に移動体１２Ｂに連結された連結部材１２Ｅが固定されている。移動体駆動機構１２Ｃは、ロッドが伸縮し移動体１２Ｂを直線方向に距離Ｌの範囲で移動させる。つまり、図２の（ａ）に示すように移動体駆動機構１２Ｃのロッドが最も伸びた位置が移動体１２Ｂの初期位置になり、ロッドが最も縮んだ位置がウエハＷの受け渡し位置になる。この受け渡し位置は、第１、第２のカセットＣ１、Ｃ２で共通している。また、移動体駆動機構１２Ｃは、同図に示すように載置台１２Ａの下面１２Ａ３上に設けられている。
距離Ｌは、ウエハＷの外径とこれと同一サイズのウエハＷを持つダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの外径によって設定される。例えば、ウエハＷの外径が３００ｍｍで、ダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの外径が４００ｍｍの時には、距離Ｌは２７ｍｍに設定される。
また、ウエハ搬送機構１４は、例えば、図１に示すようにウエハＷまたはダイシングフレーム付きウエハＤＦＷを水平に吸着保持するハンド１４Ａと、ハンド１４Ａを進退動させる駆動機構（図示せず）を備え、回転体１３上で直線方向に移動するように構成されている。マッピングセンサ１５は、同図に示すように、平面形状がコ字状の支持体１５Ａと、支持体１５Ａの先端部で互いに対向する面にそれぞれ固定された発光素子１５Ｂ及び受光素子１５Ｃと、支持体１５Ａを進退動させる駆動機構（図示せず）と、を有し、例えばウエハ搬送機構１４のハンド１４Ａの前方に配置されている。マッピングセンサ１５は、図１に実線で示す位置から一点鎖線で示すウエハＷの受け渡し位置まで進出し、ウエハＷの外周面の一部を発光素子１５Ｂと受光素子１５Ｃによって挟んで光線Ｒ１が遮断されたか否かによってウエハＷの存否を検出する。
而して、第１のカセットＣ１をロードポート１２に載置すると、図２の（ａ）に示すように第１のカセットＣ１がカセット固定機構１２Ｄを介して移動体１２Ｂ上に固定される。また、第２のカセットＣ２をロードポート１２に載置すると、図２の（ｂ）に示すように第２のカセットＣ２がカセット固定機構１２Ｄを介して第１のカセットＣ１と同様に移動体１２Ｂ上に固定される。図２の（ａ）、（ｂ）からも明らかなように、移動体１２Ｂ上に載置された第１のカセットＣ１の搬出入口のある正面と、第２のカセットＣ２の搬出入口のある正面との間には距離Ｌの差がある。第２のカセットＣ２の正面がウエハ搬送機構１４によるダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの受け渡し位置になる。また、この受け渡し位置が第１のカセットＣ１内のウエハＷの受け渡し位置にするために、移動体１２Ｂを使用する。
即ち、第１のカセットＣ１を使用する時には、第１のカセットＣ１をロードポート１２上に載置した初期位置では、図１、図３の（ａ）に示すように第１のカセットＣ１の正面がウエハＷの受け渡し位置よりも距離Ｌだけ後退した位置にある。この位置では第１のカセットＣ１内のウエハＷは、図１に実線で示すように最も進出したマッピングセンサ１５によるウエハＷの検出位置から離れており、ウエハＷをマッピングすることができない。そこで、図３の（ａ）に白抜きの矢印で示すように第１のカセットＣ１が移動体１２Ｂを介して距離Ｌだけ進出し、図３の（ｂ）で示すように第１のカセットＣ１がウエハＷの受け渡し位置に達する。この位置では図１に一点鎖線で示すように第１のカセットＣ１内のウエハＷをマッピングセンサ１５によってマッピングすることができる。
また、ウエハＷの受け渡し位置にある第１のカセットＣ１の正面のやや前方には、第１のカセットＣ１から飛び出したウエハＷを検出するウエハ飛び出しセンサ（図示せず）が配置されている。ウエハ飛び出しセンサは、第１のカセットＣの正面のやや前方の上下に配置された発光素子と受光素子を有し、上下の発光素子と受光素子とで第１のカセットＣ１から飛び出したウエハＷを挟み、発光素子からの光線Ｒ２を遮断するか否かで飛び出したウエハＷの存否を確認する。従って、ウエハ飛び出しセンサは、第１のカセットＣ１が初期位置にある時には第１のカセットＣ１から飛び出したウエハＷを検出することができない。
一方、第２のカセットＣ２をロードポート１２に載置すると、図４に示すように第２のカセットＣ２内のダイシングフレーム付きウエハＤＦＷがその受け渡し位置にあるため、その位置でダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの飛び出しを検出することができ、また、ダイシングフレーム付きウエハＤＦＷをマッピングすることができる。尚、図４には受け渡し位置にあるウエハＷも一点鎖線で示してある。
更に、第１のカセットＣ１をウエハＷの受け渡し位置まで移動させるようにしたため、第１のカセットＣ１としてＦＯＵＰを利用しても、その蓋を開けるオープナ（図示せず）をロードポート１２とウエハ搬送機構１４の境界に設置することができる。
図５は第２のカセットＣ２内のダイシングフレーム付きウエハＤＦＷをマッピングする時のダイシングフレーム付きウエハＤＦＷとマッピングセンサ１５の位置関係を示している。また、同図には第１のカセットＣ１が受け渡し位置まで移動した時のウエハＷ（同図では一点鎖線で示してある）とマッピングセンサ１５との関係も示してある。このように受け渡し位置では、移動後の第１のカセットＣ１内のウエハＷと移動しない第２のカセットＣ２内のダイシングフレーム付きウエハＤＦＷとは受け渡し位置が一致し、ウエハＷの外周円がダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの外周円に内接し、いずれもマッピングセンサ１５によって検出することができる。
以上説明したように本実施形態によれば、複数のウエハＷが収納された第１のカセットＣ１と複数のダイシングフレーム付きウエハＤＦＷが収納された第２のカセットＣ２の双方を載置し得るロードポート１２と、ウエハＷとダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの双方を搬送し得るウエハ搬送機構１４と、を備え、それぞれのウエハＷの電気的特性検査を行う検査装置に用いられるローダ１０であって、ロードポート１２は、第１、第２のカセットＣ１、Ｃ２の双方を載置し得る移動体１２Ｂと、第１のカセットＣ１が載置された時にのみ移動体１２Ｂを初期位置からウエハ搬送機構１４のウエハＷの受け渡し位置へ移動させる移動駆動機構１２Ｃと、を有するため、第１のカセットＣ１を使用する時には第１のカセットＣ１を移動体１２Ｂ及び移動体駆動機構１２Ｃを介してウエハＷの受け渡し位置まで移動させることができ、第１のカセットＣ１内のウエハＷのマッピングをマッピングセンサ１５によって確実に行うことができる。また、移動後の第１のカセットＣ１がウエハＷの受け渡し位置にあるため、ウエハ飛び出しセンサによって第１のカセットＣ１から飛び出したウエハＷを確実に検出することができる。更に、第１のカセットＣ１がウエハＷの受け渡し位置まで移動できるため、第１のカセットＣ１としてＦＯＵＰを用い、受け渡し位置にオープナを設けることができる。
また、本実施形態によれば、第２のカセットＣ２が移動体１２Ｂに載置された時には、移動体１２Ｂの初期位置が第２のカセットＣ２内のダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの受け渡し位置になり、この受け渡し位置がウエハＷの受け渡し位置と一致するため、第２のカセットＣ２を使用する時にはそれを移動体１２Ｂに載置するだけで第２のカセットＣ２内のダイシングフレーム付きウエハＤＦＷをマッピングすることができ、ダイシングフレーム付きウエハＤＦＷの飛び出しを検出することができる。また、本実施形態によれば、移動体駆動機構１２Ｃがシリンダ機構からなるため、簡単且つ低コストで移動体１２Ｂを駆動することができる。
尚、本発明は、上記実施形態に何ら制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。
本発明は、ウエハの検査をする検査装置に好適に利用することができる。
１０ ローダ
１２ ロードポート
１２Ｂ 移動体
１２Ｃ 移動体駆動機構（駆動機構）
１４ ウエハ搬送機構（搬送機構）
１５ マッピングセンサ
Ｗ ウエハ
ＤＦＷ ダイシングフレーム付きウエハ

Claims (3)

  1. 複数のウエハが収納された第１のカセットと複数のダイシングフレーム付きウエハが収納された第２のカセットの双方を載置し得るロードポートと、上記第１のカセット内のウエハと上記第２のカセット内のダイシングフレーム付きウエハの双方を搬送し得る搬送機構と、を備え、上記各ウエハの電気的特性検査を行う検査装置に用いられるローダであって、上記ロードポートは、上記第１、第２のカセットの双方を載置し得る移動体と、上記第１のカセットが載置された時に上記移動体を初期位置から上記搬送機構の上記ウエハの受け渡し位置へ移動させる駆動機構と、を有し、上記第２のカセットが上記移動体に載置された時には、上記移動体の初期位置が上記第２のカセット内のダイシングフレーム付きウエハの受け渡し位置になり、上記ダイシングフレーム付きウエハの受け渡し位置が上記ウエハの受け渡し位置と一致することを特徴とするローダ。
  2. 上記駆動機構は、シリンダ機構からなることを特徴とする請求項１に記載のローダ。
  3. 上記受け渡し位置で上記第１のカセット内のウエハまたは上記第２のカセット内のダイシングフレーム付きウエハをマッピングするマッピングセンサを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のローダ。
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