KR100205496B1 - 웨이퍼 카세트 탑재용 인댁서 및 카세트 - Google Patents

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Abstract

카세트가 탑재되는 탑재판, 탑재판을 관통하도록 형성되어 있는 탑재판 관통구멍, 탑재판에 수직 상방향으로 결합되어 있는 측판, 측판의 외측에 위치하며 일측이 인댁서 하판에 고정되어 있는 로드 스크류 고정판, 탑재판 고정부를 관통하고 있으며 회전이 가능하도록 일측이 로드 스크류 고정판의 상부와 결합되어 있고 다른 일측이 탑재판의 하부에 위치한 인댁서 하판에 고정되어 있는 로드 스크류를 갖는 탑재부; 웨이퍼를 감지하기 위하여 감지수단이 일측이 결합되어 있고 탑재판 관통구멍에 삽입되어 있으며, 다른 일측이 인댁서 하판에 고정되어 있는 감지대를 갖는 감지부; 및 탑재판에서 웨이퍼를 테스트 위치까지 이송시키는 이송 벨트와 이송벨트가 결합되어 있는 이송판을 갖는 이송부; 를 구비하고 있으며, 감지부의 감지대의 상단과 감지대가 고정되어 있는 인댁서 하판과의 높이가 탑재될 카세트 높이의 두배보다 크고, 로드 스크류와 결합되어 있는 탑재판의 유동거리가 두 개이상의 카세트가 적층된 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 인댁서와 수직 상방향으로 관통구멍을 갖는 카세트를 및 그에 이용되는 카세트를 제공함으로써, 전기적 특성 테스트시 여러 개의 카세트 단위로 테스트가 진행될 수 있어서, 장비 가동률을 높일 수 있으며, 일괄 작업을 가능하게 하여 생산적인 측면에서 큰 효과를 거둘 수 있다.

Description

웨이퍼 카세트 탑재용 인댁서 및 카세트
본 발명은 웨이퍼의 전기적 특성 테스트 장치 및 카세트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조 공정중 후단을 차지하는 웨이퍼의 전기적 테스트 장치인 프로브 스테이션의 인댁서와 그에 이용되는 카세트에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정에 있어서 웨이퍼 공정은 높은 정확도가 요구된다. 한 번 실수로 웨이퍼는 완전히 못쓰게 되기 때문에 스팩에서 벗어나거나 낮은 수율의 웨이퍼는 즉시 선별해내야 한다. 따라서 웨이퍼 제조 공정의 모든 주요 공정에서 웨이퍼에 대한 여러 가지 테스트와 평가가 실시된다.
그 중에 하나인 전기적 특성 검사(EDS;Electric Die Sort)는 웨이퍼 내의 개별 소자들이 부여된 전기적 특성을 갖고 있는 지를 검사하여 선별하는 공정이다. 이 공정에서 불량 칩에 대해서는 검정 잉크가 찍히게 된다. 이때 사용되는 테스트 장비는 소자에 바늘 같은 탐침(probe)을 짚을 수 있는 프로브 머신, 적당한 압력과 전류 및 극성을 소자에 거는 스위치 박스, 결과를 보여주는 오실로스코프 등을 포함하고 있다. 이러한 구성 요소들이 하나의 장비화되어 사용되고 있는 것이 프로브 스테이션(probe station)이다.
프로브 스테이션은 테스트될 웨이퍼의 이동 경로에 따라서 로더(loader)부와 센터(center)부 및 언로더(unloader)부로 구분될 수 있다. 로더부에 탑재된 웨이퍼는 테스트를 위한 영역인 센터부로 이송된다. 테스트가 완료된 웨이퍼는 언로더부로 이송된다. 이때 로더부와 언로더부로는 인댁서(indexer)라는 장치가 사용되어 진다. 그리고 테스트는 웨이퍼의 수납용기인 카세트 단위로 실시된다. 카세트와 인댁서의 실시예를 소개하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 카세트의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하여 카세트를 설명하면, 카세트(110)는 복수 개의 웨이퍼(도시 안됨)가 수납될 수 있도록, 일방향으로 개구된 공간이 형성되어 있으며 그 내벽에 횡방향으로 형성된 복수 개의 웨이퍼 삽입홈(112)들을 갖고 있다. 카세트 하판(116)은 중앙부에 사각형상의 관통구멍(120)이 형성되어 있고 개구된 방향의 소정 부분이 내측으로 파여 있는 형상을 갖고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 로더부의 인댁서의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하여 인댁서를 설명하면, 인댁서(130)는 탑재부, 감지부, 및 이송부로 구분되어질 수 있다. 탑재부는 웨이퍼(도시 안됨)가 탑재된 카세트(도시 안됨)가 놓여지는 부분이다. 탑재부는 탑재판(140)과 탑재판 고정대(142)를 포함한다. 탑재판(140)의 중앙에는 사각 형상의 탑재판 관통구멍(144)이 형성되어 있다. 탑재판(140)은 일측이 탑재판 고정대(142)와 결합되어 있으며, 탑재판 고정대(142)는 수직방향으로 로드 스크류(150)와 결합되어 있다. 이때 로드 스크류(150)는 일측이 인댁서 하판(160)에 다른 일측이 측판(170)의 상부인 로드 스크류 고정부(172)에 고정되어 있다. 그리고 감지부는 감지대(180)와 감지 스위치(182)를 포함하고 있다. 감지대(180)의 일측은 인댁서 하판(160)에 결합되어 고정되어 있으며 감지대(180)의 다른 일측은 감지 스위치(182)와 결합되어 상기 탑재판(140)의 탑재판 관통구멍(144)에 삽입되어 있다. 감지대(180)의 상부에는 감지대(180)와 결합된 감지 스위치(184)가 상면(182)으로부터 돌출되어 있으며 상하 유동으로 감지 스위치(184)의 작동이 가능하도록 되어 있다. 그리고 이송부는 이송판(190)과 이송 벨트(192)를 포함하고 있다. 이송판(190)은 일측의 중앙부분이 탑재판(140)의 일측의 중앙부분으로 돌출되어 있으며 이송판(190)과 탑재판(140)은 소정의 간격을 갖도록 하여 배열되어 있다. 이송판(190)은 횡방향으로 두개의 이송 벨트(192)가 결합되어 있다.
도 3은 카세트가 탑재되어 있는 상태의 인댁서를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하여 동작을 설명하면, 먼저 복수 개의 웨이퍼(8)가 담겨진 상태의 카세트(110)가 탑재판(140)에 탑재된다. 그리고 하강 버튼(도시 안됨)을 눌러 주면 하강 버튼과 전기적으로 연결되어 있는 제어수단(도시 안됨)에 의해 구동수단, 예컨대 구동 모우터(152)가 동작되고, 구동 모우터(152)가 동작하면 구동 모우터(152)와 결합되어 있는 나사산이 형성된 로드 스크류(150)의 회전으로 탑재판(140)이 하강하게 된다. 탑재판(140)의 하강으로 탑재판 관통구멍(144)과 카세트(110)의 관통구멍(120)으로 감지대(180)가 삽입되어 진다. 감지대(180)와 결합되어 있는 감지 스위치(184)가 카세트(110)에 탑재된 웨이퍼(8)중 가장 아래에 위치한 웨이퍼(8a)의 하면과의 접촉으로 아래로 눌려지면 감지 스위치(184)에 전기적으로 연결된 제어수단(도시 안됨)에 의해 구동 모우터(152)가 멈추고 탑재판(140)은 작동을 멈추게 된다. 이때 이송판(190)의 이송벨트(192)의 동작으로 웨이퍼(8a)는 카세트(110)에서 이송되어 테스트 위치인 센터부 방향(도면의 화살표 방향)으로 이송되어 진다. 센터부(도시 안됨)에서 작업이 끝나면 상기와 같은 구조와 동일한 언로더부(도시 안됨)의 인댁서(도시 안됨)에 웨이퍼(8a)가 탑재되고 다시 탑재판(140)은 아래방향으로 움직인다. 탑재판(140)이 아래로 움직이면 카세트(110)가 따라서 하강하게 되며 다시 다음 웨이퍼(8b)의 밑면이 감지 스위치에 닿게 된다. 이러한 공정이 반복적으로 이루어진다. 하나의 카세트(110)에 수납된 웨이퍼(8)들의 테스트가 완료되면 상승 버튼(176)의 작동으로 탑재판(140)이 처음 탑재시의 위치까지 상승하게 된다. 탑재판(140)에서 카세트(110)를 제거시키면 하나의 카세트(110)에 수납된 웨이퍼(8)에 대한 테스트는 완료된다.
상기한 바와 같이 일반적으로 전기적 특성 테스트는 웨이퍼의 보관수단인 하나의 카세트 단위로 진행된다. 카세트에 수납된 복수 개의 웨이퍼는 프로브 스테이션에서 전기적 특성 테스트를 받기 전에 테스트 될 웨이퍼에 대한 정보를 입력하게 된다. 그리고 하나의 카세트 단위로 테스트가 완료되었을 때 다시 다른 카세트를 테스트하기 위하여 그 카세트의 웨이퍼에 대한 정보를 재입력해준 후에 그 카세트가 탑재되어 다시 테스트가 실시된다. 이러한 작업들은 보통 수작업으로 이루어지고 있다. 만일 카세트의 교체시에 교체할 인력이 없는 경우 장비는 가동이 정지되며, 카세트 교체시마다 테스트되는 웨이퍼에 대한 정보를 재입력 해주어야 한다. 생산적인 측면에서 큰 손실이 아닐 수 없다.
따라서 본 발명의 목적은 웨이퍼의 전기적 특성 검사 장치에 있어서, 하나의 카세트 단위로 테스트되던 것을 여러 개의 카세트 단위로 테스트가 진행될 수 있도록 하는 웨이퍼 카세트 탑재용 인댁서 및 카세트를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 카세트의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 로더부의 인댁서의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 3은 카세트가 탑재되어 있는 상태의 인댁서를 나타낸 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 카세트의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트 탑재용 인댁서의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 인댁서에 적층된 카세트가 탑재되어 있는 상태를 나타낸 개략적인 부분 절단 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 카세트의 변형 실시예를 나타낸 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
6,8 : 웨이퍼10,110 : 카세트
12,112 : 웨이퍼 삽입홈14 : 카세트 상판
16,116 : 카세트 하판18 : 상부 관통구멍
20,120 : 하부 관통구멍30,130 : 인댁서
40,140 : 탑재판42 : 탑재판 고정부
44,144 : 관통구멍46a,46b,170 : 측판
48 : 카세트 고정턱50,150 : 로드 스크류
52,152 : 구동 모우터60,160 : 인댁서 하판
72a,72b : 로드 스크류 고정판74,174 : 하강 버튼
76,176 : 상승 버튼80,180 : 감지대
82,182 : 감지대 상면84,184 : 감지 스위치
90,190 : 이송판92,192 : 이송 벨트
142 : 탑재판 고정대172 : 로드 스크류 고정부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트 탑재용 인댁서는 카세트가 탑재되는 탑재판, 상기 탑재판을 관통하도록 형성되어 있는 탑재판 관통구멍, 상기 탑재판의 양측의 양측단에 수직상방향으로 결합되어 있는 두 개의 측판, 각각의 상기 측판의 외측에 위치하며 일측이 인댁서 하판에 고정되어 있는 로드 스크류 고정판, 상기 탑재판 고정부를 관통하고 있으며 회전이 가능하도록 일측이 로드 스크류 고정판의 상부와 결합되어 있고 다른 일측이 상기 탑재판의 하부에 위치한 인댁서 하판에 고정되어 있는 로드 스크류를 갖는 탑재부; 웨이퍼를 감지하기 위하여 감지수단이 일측이 결합되어 있고 상기 탑재판 관통구멍에 삽입되어 있으며, 다른 일측이 상기 인댁서 하판에 고정되어 있는 감지대를 갖는 감지부; 및 상기 탑재판에서 웨이퍼를 테스트 위치까지 이송시키는 이송 벨트와 상기 이송벨트가 결합되어 있는 이송판을 갖는 이송부; 를 구비하고 있으며, 상기 감지부의 상기 감지대의 상단과 상기 감지대가 고정되어 있는 상기 인댁서 하판과의 높이가 탑재될 상기 카세트 높이의 두배보다 크고, 상기 로드 스크류와 결합되어 있는 상기 탑재판의 유동거리가 두 개이상의 카세트가 적층된 높이보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카세트는 웨이퍼의 수납을 위하여 일방향으로 개구된 내부 공간을 갖고 있으며, 복수 개의 웨이퍼 삽입홈들이 내벽에 형성된 카세트에 있어서, 상기 카세트의 상판을 관통하는 상부 관통구멍과, 상기 카세트의 하판을 관통하는 하부 관통구멍을 갖는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트 탑재용 인댁서 및 카세트를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명에 따른 카세트의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 카세트(10)는 웨이퍼(도시 안됨)가 수납될 수 있도록 일방향으로 개구되어 있는 내부 공간을 갖고 있으며, 내벽에 복수 개의 웨이퍼 삽입홈(12)들이 횡방향으로 형성되어 있다. 카세트(10)의 하판(16)의 중앙에는 하판(16)을 관통하는 사각형상의 하부 관통구멍(20)이 형성되어 있고, 카세트(10)의 상판(14)의 중앙에는 상판(14)을 관통하는 사각형상의 상부 관통구멍(18)이 형성되어 있다. 그리고 개구된 쪽의 카세트(10)의 상판(14)과 하판(16)은 내측으로 움푹 파져있는 형상을 갖고 있다. 카세트(10)의 상판(14)과 하판(16)은 가장자리 부분에 고정홈(22)과 고정턱(24)이 형성되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트 탑재용 인댁서의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 인댁서(30)는 탑재부와 감지부, 및 이송부로 구분될 수 있다.
탑재부는 카세트(도시 안됨)가 탑재되는 탑재판(40)과 탑재판(40)이 고정되는 탑재판 고정부(42)를 갖는다. 탑재판(40)의 중앙부에 관통구멍(44)이 형성되어 있고, 탑재판(40)의 양측단에는 수직상방향으로 두 개의 측판(46a,46b)이 결합되어 있다. 탑재판(40)의 일측단에는 두 개의 카세트 고정턱(48)이 형성되어 있다. 탑재판(40)의 측판(46a,46b)이 결합된 양측단의 탑재판 고정부(42)는 그 탑재판 고정부(42)을 관통하는 로드 스크류(50)와 결합되어 있다. 로드 스크류(50)는 각각의 측판(46a,46b)의 외측에 인댁서 하판(60)에 고정되어 있는 로드 스크류 고정판(72a,72b)의 상부에 일측이 고정되고 다른 일측이 상기 탑재판(40)의 하부에 위치한 인댁서 하판(60)에 고정되어 있다.
웨이퍼를 감지하기 위한 감지부는 감지 스위치(84)와 감지대(80)를 포함한다. 감지대(80)의 상부에 감지 스위치(84)가 결합되어 있다. 탑재판 관통구멍(44)에 감지대(80)의 일측이 삽입되어 있으며 다른 일측이 인댁서하판(60)에 고정되어 있다.
이송부는 탑재판(40)의 움푹 파여진 부분에 돌출되어 있는 부분을 갖는 이송판(90)과, 웨이퍼를 테스트 위치까지 이송시키는 이송 벨트(92)를 갖는다.
상기한 감지대의 상단면과 감지대가 고정되어 있는 하판과의 높이는 탑재되는 적층된 세 개의 카세트의 적층 높이보다 크도록 되어 있고, 로드 스크류와 결합되어 있는 탑재판 고정부의 유동거리는 세 개의 카세트가 적층된 적층높이보다 크도록 되어 있다.
도 6은 본 발명에 따른 인댁서에 적층된 카세트가 탑재되어 있는 상태를 나타낸 개략적인 부분 절단 사시도이다.
도 6을 참조하면, 세 개의 카세트(10a,10b,10c)가 적층되어 탑재판(40)에 탑재되어 있다. 두 번째 카세트(10b)의 작업이 완료되고 세 번째 카세트(10c)의 마지막 웨이퍼(6)가 처리되고 있는 상태이다. 적층된 카세트(10a,10b,10c)는 탑재판(40)의 양측단에 결합되어 있는 측판(46a,46b)에 의해 지지되고 있다.
하강 버튼(74)을 눌러주면 하강 버튼(74)과 전기적으로 연결된 제어 수단(도시 안됨)에 의해 구동 수단, 예컨대 구동 모우터(52)가 작동되고, 구동 모우터(52)가 동작하면 구동 모우터(52)와 기어로 결합되어 있는 로드 스크류(50)가 회전하여 탑재판(40)이 하강한다. 탑재판(40)이 하강하면 탑재판 관통구멍(도시 안됨)으로 감지대(40)의 일측이 삽입되어지고 카세트(10a)의 관통구멍(20a)에까지 삽입되어 진다. 카세트(10a)에 대한 작업이 완료되면, 탑재판(40)이 계속 하강하여 두 번째 카세트(10b)의 작업이 실시된다. 다음에 탑재판(40)이 계속 하강하여 세 번째 카세트(10c)에 마지막 웨이퍼(6)가 감지대 상면(82)에 돌출되어진 감지 스위치(84)를 누른 상태가 되면 로드 스크류(50)가 멈추고 이송판(90)의 상부에 결합되어 있는 이송벨트(92)가 동작하여 테스트 위치의 방향(도면의 화살표 방향)으로 웨이퍼(6)를 이송시킨다.
상기 적층된 카세트는 두 개의 측판과 탑재판의 카세트 고정턱에 의해서 지지되고 있다. 또한 적층된 각각의 카세트들은 각 카세트의 상부에 형성되어 있는 고정홈과 고정턱의 정합으로 카세트가 안정적으로 적층된 상태에서 작업의 진행이 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이 여러 개의 카세트가 적층된 상태에서 감지대가 상부에 적층된 카세트의 상부 관통구멍으로 삽입될 수 있으므로 한 번에 세 개의 카세트에 탑재된 웨이퍼의 테스트가 이루어질 수 있다. 복수 개의 카세트에 탑재된 웨이퍼에 대한 정보는 미리 입력된 상태이다.
상기한 본 발명에 따른 일 실시예에서는 측판의 높이가 적층된 세 개의 카세트 높이보다 크고 로드 스크류와 결합되어 있는 탑재판 고정부의 유동거리가 세 개의 카세트가 탑재된 탑재판으로부터 탑재될 카세트의 최상단까지 유동 가능한 거리를 갖는 것을 설명하였지만 측판의 높이를 두 개 이상의 카세트가 적층된 높이와 그에 대응되는 유동 거리를 갖는 로드 스크류와 결합되어 있는 탑재판 고정부를 갖도록 하는 범위내에서 카세트의 적층된 개수의 높이 만큼 변형실시가 가능하다. 또한 카세트의 일 실시예에서 상판과 하판에 관통구멍을 갖는 것을 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 변형 실시가 가능하다.
도 7은 본 발명에 따른 카세트의 변형 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 7을 참조하면, 카세트(25)는 수평방향으로 하나의 개구부를 갖고 있으며, 상방향과 하방향으로 개구되어 있다. 그리고 웨이퍼 삽입홈(26)을 갖고 있으며 고정홈(27)과 고정턱(28)을 갖고 있다.
따라서 본 발명에 의한 구조에 따르면, 전기적 특성 테스트시 여러 개의 카세트 단위로 테스트가 진행될 수 있어서, 장비 가동률을 높일 수 있으며, 일괄 작업을 가능하게 하여 생산적인 측면에서 큰 효과를 거둘 수 있는 이점(利點)이 있다.

Claims (5)

  1. 카세트가 탑재되는 탑재판, 상기 탑재판을 관통하도록 형성되어 있는 탑재판 관통구멍, 상기 탑재판의 양측의 양측단에 수직상방향으로 결합되어 있는 두 개의 측판, 각각의 상기 측판의 외측에 위치하며 일측이 인댁서 하판에 고정되어 있는 로드 스크류 고정판, 상기 탑재판 고정부를 관통하고 있으며 회전이 가능하도록 일측이 로드 스크류 고정판의 상부와 결합되어 있고 다른 일측이 상기 탑재판의 하부에 위치한 인댁서 하판에 고정되어 있는 로드 스크류를 갖는 탑재부;
    웨이퍼를 감지하기 위하여 감지수단이 일측이 결합되어 있고 상기 탑재판 관통구멍에 삽입되어 있으며, 다른 일측이 상기 인댁서 하판에 고정되어 있는 감지대를 갖는 감지부; 및
    상기 탑재판에서 웨이퍼를 테스트 위치까지 이송시키는 이송 벨트와 상기 이송벨트가 결합되어 있는 이송판을 갖는 이송부; 를 구비하고 있으며,
    상기 감지부의 상기 감지대의 상단과 상기 감지대가 고정되어 있는 상기 인댁서 하판과의 높이가 탑재될 상기 카세트 높이의 두배보다 크고, 상기 로드 스크류와 결합되어 있는 상기 탑재판의 유동거리가 두 개이상의 카세트가 적층된 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 탑재용 인댁서.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 탑재판이 적어도 하나 이상의 고정턱을 갖는 것을 특징으로 하는 카세트 탑재용 인댁서.
  3. 웨이퍼의 수납을 위하여 일방향으로 개구된 내부 공간을 갖고 있으며, 복수 개의 웨이퍼 삽입홈들이 내벽에 형성된 카세트에 있어서,
    상기 카세트가 상판을 관통하는 상부 관통구멍과 상기 카세트의 하판을 관통하는 하부 관통구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 카세트.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 카세트의 상기 상판에 고정홈이 형성되어 있으며 상기 하판에 고정턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 카세트.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 카세트의 상기 상부 관통구멍과 상기 하부 관통구멍이 각각의 상기 상판과 상기 하판 전체인 것을 특징으로 하는 카세트.
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