KR100380623B1 - 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치 - Google Patents

반도체 제조방법 및 반도체 제조장치 Download PDF

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KR100380623B1
KR100380623B1 KR1020000018183A KR20000018183A KR100380623B1 KR 100380623 B1 KR100380623 B1 KR 100380623B1 KR 1020000018183 A KR1020000018183 A KR 1020000018183A KR 20000018183 A KR20000018183 A KR 20000018183A KR 100380623 B1 KR100380623 B1 KR 100380623B1
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히로시 세끼야마
코우이치 노토
마사끼 수가와라
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

본 발명은 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 턴테이블(103)에 3개의 지지폴(105)을 세워서 설치하고, 지지폴(105)에 돌출되게 설치한 지지핀(107)의 테이퍼부에서 웨이퍼(104)의 기판 외주부(104b)를 지지하며, 한 대의 모터(106)로 턴테이블(103)을 구동시키고, 모든 웨이퍼(104)를 일괄로 회전시키며, 회전시 모든 웨이퍼(104)의 노치(104a)를, 센서폴(117)에 설치된 광학센서(116)에서 검출하고 그 각도위치를 기억하며, 각도위치 데이터에 기초하여 웨이퍼(104)를 회전시키고 가장 하단의 웨이퍼(104)로부터 순서대로 노치 정렬을 실시하며, 노치 정렬이 완료된 웨이퍼(104)는 순서대로 부상폴(110)의 부상 지지핀(111)으로 부상시켜 노치 정렬을 위해 회전시키는 지지폴(105)로부터 퇴피시키고 모든 위치 정렬이 완료되었을 때 퇴피시켜 놓은 웨이퍼(104)를 지지핀(107)상에 복귀시키는 방법으로 구성된 반도체 제조방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법 및 장치에 의해 웨이퍼 노치의 위치 정렬을 실시할 때 웨이퍼 이면으로의 미립자의 부착을 방지하고 여러 장의 웨이퍼를 일괄하여 위치 정렬시킬 때 발생하는 문제를 해소할 수 있다.

Description

반도체 제조방법 및 반도체 제조장치 {Semiconductor manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus}
본 발명은 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치로 정렬시키는 프로세스를 갖는 반도체 제조방법 및 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼를 수납하는 8인치 카세트(덮개가 없는 오픈 카세트로, 하부도 개방되어 있다)는 개방구조를 하고 있기 때문에, 카세트를 세워서 웨이퍼를 세로로 둔 상태로 둠으로써 카세트의 하부개구로부터 웨이퍼의 노치정렬을 실시할 수 있는 구조로 되어 있다. 그러나, 12인치 카세트인 전면 개구형 통합용기(FOUP, Front Opening Unified Pod)라고 불리는 웨이퍼 수납기는 밀폐구조를 하고 있기 때문에, 노치를 정렬시킬 때 반드시 웨이퍼를 FOUP으로부터 꺼내지 않으면 안된다. FOUP내의 웨이퍼는 통상적으로 가로두기 상태에 있기 때문에, 세로두기로 노치를 정렬시키기 위해서는 FOUP을 세로두기하거나, 90°회전시키거나 하지 않으면 안된다. FOUP을 세로두기하거나 90°회전시키거나 해서 FOUP의 자세를 바꾸는 것은 용기가 크기도 하고 상당히 번거롭다. 또한, 12인치 웨이퍼를 25장 수납하면 FOUP은 상당히 중량이 되고 90°회전시키는 것이 곤란해진다. 그래서, 세로두기보다는 가로두기인 채로의 FOUP으로부터 웨이퍼를 꺼내어 가로두기 상태에서 웨이퍼의 노치를 정렬시키는 편이 용이하다고 생각된다.
종래, 가로두기 상태에서 웨이퍼의 위치를 결정하는 기구에 대해서는 예를 들어 일본국 특개평 제6-13450호공보에 제안되어 있다. 이것은 유발형상의 경사면을 갖는 편심보정 지그(jig)에 웨이퍼를 적재하여 웨이퍼의 편심량을 보정한 후에, 편심보정 지그를 하강시켜 편심보정 지그로부터 회전 스테이지로 웨이퍼를 이동시켜 적재(이하, 이재(移載))하여 진공흡착시키고 편심보정 지그를 더욱 하강시켜 퇴피시킨 상태로 회전 스테이지에서 웨이퍼를 회전시켜서 광학센서에 의한 웨이퍼의 노치를 검출하여 위치결정한다. 위치결정후에는 역동작에 의해 웨이퍼를 회수한다. 이것에 의해 웨이퍼의 편심량을 일거동으로 보정하여 웨이퍼의 위치결정을 정확하게 실시한다는 것이다.
그러나, 상술한 위치결정기구에서는 노치위치를 검출할 때 웨이퍼 이면을 진공흡착하여 지지해 두기 때문에, 미립자의 발생을 피할 수 없으며 기판이면에 미립자가 부착되는 문제가 있다.
또한, 상술한 위치결정기구는 끝까지 1장의 웨이퍼에 대한 것이며, 1장당 위치결정의 정확성이나 기구의 간략화를 해소할 수 있다는 효과가 있지만, 1장밖에 검출할 수 없기 때문에, 여러장을 단립시키는 위치결정속도가 느려지고 이것이 병목이 되어 장치전체로서의 처리량이 나쁘다.
여러장의 웨이퍼를 일괄하여 위치결정하기 위해서는, 상기 위치결정기구를 여러개 병렬로 설치할 수도 있지만, 기구가 대형화된다. 또한, 여러장의 기판을 일괄하여 위치정렬하도록 하면, 먼저 위치정렬시킨 기판의 각도위치를 유지한 채, 후의 기판의 위치정렬을 실시하지 않으면 안되는 번잡한 조작을 필요로 하는 등, 각종 문제가 발생하고 그것들을 해소하는 것이 프로세스적으로도 기구적으로도 상당히 복잡하게 된다.
본 발명의 과제는 기판이면을 지지하는 것으로부터 미립자의 이면으로의 부착을 피할 수 없다는 종래기술의 문제점을 해결하고 기판의 위치정렬을 실시할 때 기판이면으로의 미립자의 부착을 방지할 수 있는 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 과제는 기판 한장단위의 위치정렬밖에 실시할 수 없다는 종래기술의 문제점을 해소하여 여러장의 기판을 일괄하여 위치정렬할 수 있는 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 과제는 기판을 처리실용 지그로 이재시키는 기판 이재기의 빈 시간에 기판의 위치정렬을 실시하여 처리율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 과제는 여러장의 기판을 동시에 위치정렬시킬 때 생기는 문제를 용이하게 해소할 수 있는 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치를 제공하는데 있다.
청구항 제1항의 발명은 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치로 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서, 상기 기판을 처리실 또는 처리용 지그에 이재하는 기판 이재기를 갖는 반도체 제조장치에 한 번에 복수의 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비하고, 상기 기판위치 정렬장치에 대한 상기 기판의 이재를 상기 기판 이재기로 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법이다.
새김눈 또는 노치의 정렬시에 기판을 처리실 또는 처리용 지그로 이재시키는 기판 이재기를 이용하면, 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치에 대한 기판의 투입 및 배출이 용이해진다. 또한, 별도로 이재기를 준비할 필요가 없기 때문에, 장치의 소형화 및 비용의 절감을 도모할 수 있다.
청구항 제2항의 발명은 상기 기판위치 정렬장치를 상기 기판 이재기를 설치한 이재실에 구비하여 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시하도록 한 청구항 제1항의 반도체 제조방법이다.
이재실에서 새김눈 또는 노치를 정렬하기 때문에, 기판 이재기를 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 기판 이재실내의 빈 공간에 기판위치 정렬장치를 설치하였기 때문에 별도로 기판위치 정렬장치를 설치하는 챔버 등을 준비할 필요가 없기 때문에 장치의 소형화, 비용의 절감을 도모할 수 있다.
청구항 제3항의 발명은 기판의 수납용기로부터 상기 기판 이재기를 이용하여 기판을 꺼내어 기판위치 정렬장치에 투입하고, 기판의 새김눈 또는 노치를 정렬시킨 후 상기 기판위치 정렬장치로부터 기판을 기판 이재기를 이용하여 배출시켜 처리실 또는 처리용 지그에 이재시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 제1항의 반도체 제조방법이다.
새김눈 또는 노치의 정렬시에 기판을 처리실 또는 처리용 지그로 이재시키는 기판 이재기를 이용하면, 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치에 대한 기판의 투입 및 배출이 용이하게 된다. 또한, 별도로 이재기를 준비할 필요가 없기 때문에, 장치의 소형화 및 비용절감을 도모할 수 있다.
청구항 제4항의 발명은 (a) 기판의 수납용기로부터 기판을 처리실 또는 처리용 지그에 이재하는 기판 이재기를 이용하여 기판을 꺼내어 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치에 투입하고, 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하며, (b) 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시한 기판을 상기 기판 이재기를 이용하여 상기 기판위치 정렬장치로부터 꺼내어 상기 기판의 수납용기로 복귀시키고, (c) 상기 기판의 수납용기내의 모든 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬처리가 끝날 때까지 상기 (a)∼(b)를 반복하며, (d) 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬처리를 끝낸 기판의 수납용기를 보관대에 보관시키고, 기판의 수납용기를 교환하여 (a)∼(d)를 반복함으로써 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 미리 실시하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법이다.
처리실에서 기판을 처리하고 있는 사이 등, 기판을 처리실 또는 처리용 지그로 이재시키는 기판 이재기의 빈 시간중에, 다음 차례 이후에 처리실에서 처리될 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 가능한 한 실시해 두면, 새김눈 또는 노치 정렬이 종료된 기판에 대해서는 새롭게 새김눈 또는 노치를 정렬할 필요없이, 기판의 수납용기로부터 그대로 처리실로 이재시킬 수 있기 때문에, 기판의 이재를 보다 빠르게 실시할 수 있으며 처리율이 향상된다.
청구항 제5항의 발명은 기판의 수납용기내의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 미리 실시된 경우 그 정보를 기억해두고, 상기 정보에 기초하여 이재되는 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 미리 실시되었는지 어떤지를 판단하며, 이재시킨 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 미리 실시되어 있는 경우에는, 기판을 기판의 수납용기로부터 상기 기판 이재기를 이용하여 꺼내고 상기 기판위치 정렬장치를 통과시키지 않고 직접 처리실 또는 처리용 지그로 이재시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 제4항의 반도체 제조방법이다.
처리를 실시하는 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 미리 실시된 경우에는,기판을 기판의 수납용기로부터 기판위치 정렬장치를 통과시키지 않고 직접 처리실 또는 처리용 지그로 이재시키는 반송경로가 자동적으로 선택되며, 처리를 실시하는 기판의 새김눈 또는 노치 정렬이 미리 실시되어 있지 않은 경우에는 기판을 기판의 수납용기로부터 기판위치 정렬장치로 이재시키고 새김눈 또는 노치 정렬 후 처리실 또는 처리용 지그에 이재시키는 반송경로가 자동적으로 선택되기 때문에, 사용자는 기판의 새김눈 또는 노치 정렬이 미리 실시되어 있는지 어떤지를 의식할 필요가 없다(기판의 새김눈 또는 노치 정렬이 미리 실시되고 있는지 어떤지를 확인하고, 반송경로를 선택하는 등 번거로운 조작을 실시할 필요가 없다.).
청구항 제6항의 발명은 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치에 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서, 상기 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬은 기판을 가로두기하여 기판 외주부를 기판 지지부에 구비된 테이퍼면에 지지시킨 상태로 회전시켜서 실시하도록 한 반도체 제조방법이다.
새김눈 또는 노치 정렬을 실시할 때, 기판의 이면이 아니라, 기판의 외주부를 지지하도록 하였기 때문에, 기판이면으로의 미립자의 부착이 발생하지 않는다. 가로두기하여 새김눈 또는 노치의 정렬이 실시되기 때문에, 가로두기 상태로 기판이 이송되는 경우에는 기판의 자세를 바꾸는 번잡한 조작이 불필요해지고, 새김눈 또는 노치 정렬이 용이해진다. 특히, 기판이 큰 직경이 되면 자세를 변화하는 것이 곤란해지기 때문에 잇점이 크다.
청구항 제7항의 발명은 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치에 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서, 상기 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬은 기판을 가로두기하여 기판 외주부를 기판 지지부에 지지시킨 상태로 회전시켜서 실시하는 공정과, 상기 기판을 상기 기판 지지부로부터 일시적으로 퇴피시켜 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 둘레방향의 상대위치를 이동시키고, 그 후 퇴피시켰던 기판을 다시 상기 기판 지지부에서 지지시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법이다.
구체적으로는, 1장 또는 여러장의 기판의 외주부를 기판 지지부에서 가로두기로 지지시킨 상태에서, 상기 기판 지지부를 기판중심에서 회전시켜서 각 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시할 때, 기판의 둘레방향의 위치를 유지한 상태에서, 기판 퇴피기구에 의해 각 기판을 상기 기판 지지부로부터 일시적으로 퇴피시키고 퇴피시켜둔 사이에 상기 기판 지지부를 기판중심에서 회전시켜 각 기판의 둘레방향에 대한 상기 기판 지지부의 상대위치를 이동시키며, 이동시킨 상기 기판 지지부에 퇴피시켜 둔 각 기판을 복귀시켜 다시 지지하도록 하는 것이 바람직하다.
기판의 새김눈 또는 노치의 정렬시 또는 새김눈 또는 노치의 정렬후 등에 있어서, 기판과 기판 지지부의 상대위치에 문제가 발생할 경우가 있다. 그와 같은 경우에, 각 기판을 지지하는 기판 지지부로부터 기판을 일시적으로 퇴피시키고 퇴피시킨 사이에, 기판 지지부를 기판의 둘레방향으로 이동시켜 기판에 대한 기판 지지부의 상대위치를 이동시키도록 한다. 기판을 퇴피시켜 둔 사이에, 기판 지지부를 움직여서 기판에 대한 기판 지지부의 위치를 이동시키면, 기판과 기판 지지부의 위치관계의 문제를 해결할 수 있다.
기판을 기판 지지부로부터 퇴피시키는 기판 퇴피기구로서는, 예를 들면 1장 또는 여러장의 기판을 부상시켜 지지하는 부상 지지핀을 갖는 3개의 부상폴로 이루어진 승강이 자유롭게 설치된 기판 부상기구 등이 좋으며, 이것을 사용하여 기판 지지부와 간섭하지 않도록 기판을 상승시키는 것이 바람직하다. 퇴피중에는 부상시켰던 채의 상태로 기판의 둘레방향의 각도위치를 유지하고 퇴피 후에는 그대로 기판을 하강시켜 기판 퇴피기구로부터 기판 지지부으로 이재시킨다.
청구항 제8항의 발명은 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 둘레방향의 상대위치를 이동시킬 때, 기판의 새김눈 또는 노치와 기판 지지부가 중첩되지 않도록, 또는 기판을 기판 이재기에 의해 상기 기판 지지부로부터 배출시킬 때 기판 지지부가 기판 이재기의 진입로를 막지 않도록 상기 기판 지지부의 위치를 수정하도록 한 청구항 제7항의 반도체 제조방법이다.
구체적으로는, 기판의 위치정렬을 실시하는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서, 기판의 둘레방향의 위치를 움직이지 않고 일단 기판을 부상시켜 기판 지지부로부터 퇴피시키고, 퇴피시켜 둔 사이에 기판 지지부를 기판중심에서 회전하여 기판 지지부가 기판의 새김눈 또는 노치와 겹쳐지지 않도록, 또는 기판위치 정렬 후에 기판 이재기에 의해 기판을 기판 지지부로부터 배출할 때, 기판 이재기의 진입로를 기판 지지부가 막지 않도록 기판 지지부의 위치를 수정하도록 한 반도체 제조방법이다.
기판위치 정렬(새김눈 또는 노치 정렬) 전에 기판을 지지하는 기판 지지부에서 기판의 새김눈 또는 노치가 겹쳐진 경우, 또는 기판위치 정렬 후에 기판 이재기에 의해 기판을 배출할 때 기판 이재기의 진입로를 상기 기판 지지부가 막은 것과 같은 경우가 있다. 이와 같은 경우, 기판의 둘레방향의 각도위치를 움직이지 않고, 일단 기판을 부상시켜 기판 지지부로부터 퇴피시킨다. 또한, 새김눈 또는 노치와 기판 지지부의 겹침해소를 위한 동작의 경우에는, 노치 정렬전의 기판에 대해서도기판의 둘레방향의 각도위치를 유지시킨채 퇴피시킨다. 퇴피시켜 둔 사이에, 기판 지지부를 기판중심에서 회전시키고 기판 지지부가 기판의 새김눈 또는 노치와 중첩되지 않도록 또는 기판 이재기의 진입로를 기판 지지부가 막지 않도록 기판 지지부의 위치를 수정한다(후자의 경우, 이를 원점복귀이라고 한다). 원점복귀를 실시하면 상기와 같은 문제를 해소할 수 있다.
청구항 제9항의 발명은 기판 외주부를 기판 지지부에서 지지시킬 때 상기 기판 지지부와 상기 기판의 새김눈 또는 노치가 중첩되는 경우에, 기판을 기판 지지부로부터 일시적으로 퇴피시켜서 기판과 기판 지지부와의 둘레방향의 상대위치를 이동시키고, 그 후 다시 기판 지지부에 상기 기판을 지지시킴으로써 상기 간섭을 피하도록 하는 청구항 제8항의 반도체 제조방법이다.
구체적으로는, 기판 외주부를 기판 지지부에서 지지함으로써 1장 또는 여러장의 기판을 가로두기한 상태에서, 상기 기판 지지부를 기판중심에서 회전시켜서 각 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시하는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서, 상기 기판 외주부를 기판 지지부에서 지지하였을 때 상기 기판 지지부와 기판 외주부에서 형성한 새김눈 또는 노치가 중첩되어 새김눈 또는 노치를 검출할 수 없을 때 기판 부상 기구에 의해 상기 기판을 상기 기판 지지부로부터 부상시켜서 일시적으로 퇴피시키고 그 사이에 상기 기판 지지부를 소정량 회전시키며 그 후 퇴피시켜 둔 상기 기판을 상기 기판 지지부로 복귀시키며 상기 새김눈 또는 노치와 상기 기판 지지부의 간섭을 회피시키도록 한 반도체 제조방법이다.
기판을 기판 지지부에 적재시킬 때, 기판의 새김눈 또는 노치 위치를 특정할수 없기 때문에, 기판 지지부에서 기판의 새김눈 또는 노치가 걸리는 경우가 있다. 기판 지지부에서 새김눈 또는 노치가 걸리면, 검출센서가 기판 지지부에 방해되어 새김눈 또는 노치를 검출할 수 없게 되는 경우가 있다. 그래서, 기판 지지부와 새김눈 또는 노치의 중첩을 피하기 위해, 부상기구에 의해 기판을 일단 부상시켜 퇴피시키고 퇴피시킨 사이에 기판 지지부를 소정량 회전시킴으로써 기판 지지부를 기판에 대해 이동시켜서 상기 중첩을 없애도록 한다.
이와 같이 기판을 부상시켜서 퇴피시키는 사이에, 기판 지지부를 기판에 대해 이동시켜서 기판 지지부와 새김눈 또는 노치의 중첩을 없애도록 하였기 때문에, 새김눈 또는 노치검출을 할 수 없는 문제를 피할 수 있다.
청구항 제10항의 발명은 상기 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬 후 상기 기판을 기판 지지부로부터 일시적으로 퇴피시켜서 상기 기판 지지부를 기판 이재기의 진입로를 막지 않는 허용위치에서 셋트하여, 그 후 다시 기판 지지부에서 상기 기판을 지지시키도록 한 청구항 제8항의 반도체 제조방법이다.
구체적으로는, 기판 이재기에 의해 1장 또는 여러장의 기판을 기판위치 정렬위치에 투입하여 기판의 위치정렬을 한 후, 상기 기판위치 정렬장치로부터 상기 기판을 배출하는 기판위치 정렬공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서, 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 정렬시킬 때 상기 기판위치 정렬장치에 설치한 상기 기판의 외주부를 지지하는 기판 지지부를 상기 기판 이재기의 진입로를 막지 않기 위한 허용위치에 셋트(set)하고 상기 기판위치 정렬장치에 투입된 상기 기판의 외주부를 상기 기판위치 정렬장치의 기판 지지부에 의해 지지시키고, 상기 기판 지지부에 의해지지된 상기 기판을 상기 기판 지지부와 함께 회전시켜서 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 검출한다.
이 검출결과에 기초하여 상기 기판의 위치정렬을 실시하고, 상기 기판위치 정렬장치에 설치된 기판 부상 기구에 의해, 상기 위치정렬을 한 기판을 그 위치를 유지한 상태에서 상기 기판 지지부로부터 부상시켜서 일시적으로 퇴피시키고 그 사이에 상기 기판 이재기와 상기 기판 지지부의 간섭을 피하기 위해 상기 기판 지지부를 회전시켜 상기 기판 지지부를 기판 이재기의 진입로를 막지 않기 위한 허용위치에 세트시키고(원점복귀), 리셋(reset)후의 기판 지지부에서 퇴피시켜 둔 상기 기판을 복귀시키도록 하는 것이 바람직하다.
기판 지지부를 회전하여 기판의 새김눈 또는 노치를 맞춘 후에, 기판 지지부가 기판 이재기의 진입을 방해하는 기판위치 정렬장치의 기판 투입위치에 오는 경우가 있다. 기판 지지부가 투입위치에 오면, 기판 이재기와 기판 지지부가 간섭되어 기판의 배출을 불가능하게 한다. 그래서, 기판 이재기와 기판 지지부의 간섭을 피하기 위해, 부상기구에 의해 모든 기판을 일단 부상시켜서 위치정렬 상태를 유지한 채 퇴피시키고, 퇴피중에 기판 지지부를 소정량 회전시킴으로써 기판 지지부를 원점위치에 리셋하여 상기 간섭을 없애도록 한다.
기판을 부상시켜서 퇴피시켜 둔 사이에, 새김눈 또는 노치 정렬 과정에서 이동시켜 두었던 기판 지지부를 원점위치로 리셋하도록 하였기 때문에, 새김눈 또는 노치 정렬후에 기판의 배출을 불가능하게 하는 문제를 피할 수 있다.
청구항 제11항의 발명은 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한위치로 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서, 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치를 정렬할 때, 여러장의 기판을 기판 지지기구에 적층지지하여 소요각도 일괄회전시킴으로써 미리 모든 기판의 새김눈 또는 노치를 검출센서에서 검출하여 검출정보를 기억시키고, 상기 여러장의 기판의 각 기판마다에 상기 검출정보에 기초하여 기판 지지기구를 회전시켜서 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시함과 동시에 상기 기판의 새김눈 또는 노치 정렬이 끝난 기판을 그 둘레방향의 위치를 유지한 채 기판 지지기구로부터 퇴피시키고, 모든 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬 및 퇴피가 종료된 후에, 이들 기판을 기판 지지기구로 되돌리도록 한 반도체 제조방법이다.
여기서, 검출정보는 새김눈 또는 노치를 검출하였을 때의 기준 각도위치로부터의 이동각의 위치정보이다. 여러장의 기판을 일괄 회전시켜서 검출센서를 통과하는 과정에서, 모든 기판의 새김눈 또는 노치를 검출하여 그 검출정보를 각각 기억해 두면, 그 후에 기판을 더욱 회전시켜도 회전분에 따른 검출정보의 수정하는 것으로 새김눈 또는 노치위치를 정확하게 변경해 갈 수 있다.
여기서 검출정보의 수정이 필요한 이유는 다음과 같다. 예를 들어, 기판의 새김눈 또는 노치와 기판 지지부가 겹쳐져 있는 경우에, 그것을 해소하기 위해 모든 기판을 일단 퇴피시켜서 기판 지지부를 소정량 회전시키는 것이지만, 그 때 새김눈 또는 노치 위치검출을 끝낸 기판까지도 소정량 회전한다. 따라서, 검출정보의 수정이 필요하다.
한장씩 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시함과 동시에, 기판의 둘레방향의 위치를 유지한 채 기판을 기판 지지기구로부터 퇴피시키고 모든 기판의 새김눈 또는 노치 정렬이 완료된 후에, 퇴피해 둔 기판을 기판 지지기구로 복귀시키기 때문에, 기판 지지기구의 기판 지지위치를 변경해도 위치정렬이 완료된 새김눈 또는 노치 위치가 달라지는 일없이, 적절한 새김눈 또는 노치 정렬이 가능해진다.
청구항 제12항의 발명은 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 위치가 검출센서의 설치장소로부터 떨어져 있어서 새김눈 또는 노치의 위치를 검출할 수 없는 경우에, 미리 여러장의 기판을 일정각도로 일괄회전시켜서, 상기 새김눈 또는 노치위치를 상기 소요각도를 일괄회전시킴으로써 새김눈 또는 노치의 위치를 검출할 수 있도록 하는 상기 위치 검출센서의 설치장소 근방에 오도록 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 제11항의 반도체 제조방법이다.
상기 소요(所要)각도와 일정(一定)각도와는 다르며, 기판을 일정각도로 일괄회전시키는 경우에는, 일정각도 회전시킨 후에 더욱 소요각도 회전시키는 것에 의해 처음으로 새김눈 또는 노치 위치의 검출이 가능해진다. 새김눈 또는 노치 위치가 검출센서의 설치장소로부터 떨어져 있는 경우에, 기판을 일정각도로 일괄회전시켜서 새김눈 또는 노치 위치를 위치검출 센서의 설치장소 근방으로 오도록 하면 새김눈 또는 노치 위치의 검출이 용이하게 가능해진다.
기판위치 정렬장치의 기판투입쪽에서는, 기판 이재기가 진입하기 때문에 위치검출 센서를 두지 않는다. 따라서 새김눈 또는 노치 위치가 투입전에 있을 때는 새김눈 또는 노치 위치가 센서의 설치장소로부터 떨어져 있게 된다. 이 때문에 기판을 회전시켜서 새김눈 또는 노치위치를 센서의 설치장소 근방으로 잡아 오는 동작이 필요해진다. 또한 기판위치 정렬장치의 기판 투입전에 새김눈 또는 노치가 없는 경우에도 동일한 동작이 필요해진다.
청구항 제13항의 발명은 기판 지지기구를 소요각도 회전시켜도 기판의 새김눈 또는 노치를 검출할 수 없었던 경우에, 하기 공정 (a)∼(d)을 실시하고 새김눈 또는 노치를 검출할 수 있도록 한 청구항 제11항의 반도체 제조방법이다.
(a) 기판을 기판 지지기구로부터 퇴피시키는 단계; (b) 기판 지지기구를 소정각도 회전시키는 단계; (c) 기판을 기판 지지기구로 복귀시키는 단계; 및 (d) 기판 지지기구를 소요각도 회전시키고 새김눈 또는 노치 위치를 검출시키는 단계. 여기서, 소정각도와 소요각도는 후술한 바와 같이 다른 의미로 사용되고 있다.
구체적으로는, 비접촉 검출과정에서 위치검출센서에 의해 기판의 새김눈 또는 노치 위치를 검출할 수 없었을 때는, 하기 공정 (a)∼(d)를 실시한다. 이 공정을 한번 실시하면, 새김눈 또는 노치는 검출불가능한 영역으로부터 검출가능영역으로 들어가고 노치 검출이 가능해진다.
(a) 전체 기판을 상기 기판 지지기구로부터 퇴피시키는 공정;
(b) 기판과 상기 기판 지지기구의 둘레방향의 상대위치를 이동시키기 위해 기판 지지기구를 소정각도 회전시키는 공정;
(c) 상기 소정량 회전시킨 상기 기판 지지기구에 상기 퇴피시켜 둔 기판을 복귀시키는 공정;
(d) 기판을 소요량 회전시켜서 상기 센서로 상기 기판 지지기구로 복귀시킨 기판의 새김눈 또는 노치 위치를 검출하는 공정.
기판의 새김눈 또는 노치위치가 검출가능할 때, 검출정보에 기초하여 여러장의 기판을 일괄 회전시킴으로써 여러장의 기판의 위치 정렬을 순서대로 한장씩 실시하고, 위치 정렬이 종료된 경우에 위치 정렬 결과를 유지시키기 위해 위치 정렬이 종료되면 퇴피된 기판을 복귀시켜 기판 지지기구에 지지시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기 소요각도와 소정(所定)각도와는 다르며, 소요각도>소정각도의 관계가 있다. 기판 지지기구를 소요각도 회전시켰을 때 새김눈 또는 노치위치가 검출가능하지 않은 경우에도 기판의 둘레방향 위치를 기판 지지기구에 대해 소정 각도만 이동시켜서 검출시키기 때문에 새김눈 또는 노치 위치가 검출가능하게 된다.
청구항 제14항의 발명은 모든 기판의 새김눈 또는 노치의 위치검출 동작종료후, 각 기판의 새김눈 또는 노치를 소정의 위치에 정렬시켰을 때, 이 기판의 새김눈 또는 노치 위치가 소정의 위치에서 떨어져 있기 때문에, 한번의 회전으로는 기판의 새김눈 또는 노치를 소정의 위치에 정렬시킬 수 없는 경우에, 하기 단계를 반복함으로써 각 기판의 새김눈 또는 노치를 소정의 위치에 맞추도록 한 청구항 제11항의 반도체 제조방법이다.
(a) 새김눈 또는 노치의 위치로부터 소정의 위치까지의 최단경로가 되는 방향으로 기판 지지기구를 소요량 회전시키는 단계;
(b) 기판을 기판 지지기구로부터 퇴피시키는 단계.
(c) 기판 지지기구를 (a)단계와는 반대방향으로 소요량 회전시킨다.
(d) 기판을 지지기구로 복귀시키는 단계.
모든 기판의 새김눈 또는 노치 위치 검출후, 새김눈 또는 노치위치를 소정의 위치에 정렬시킬 때, 새김눈 또는 노치 위치가 소정위치로부터 멀리 떨어져 있는 경우 장치의 가동범위의 관계상, 한번의 회전으로는 새김눈 또는 노치를 소정의 위치에 맞추는 것이 불가능하게 되는 것이다. 그와 같은 경우, 상기 공정 (a)∼(d)을 반복하고, 새김눈 또는 노치 위치를 조금씩 이동시킴으로써 소정의 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 그 때 기억한 검출정보에 의해 노치 위치로부터 소정 위치까지의 최단경로를 선택한다.
청구항 제15항의 발명은 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 일괄실시하는 청구항 제7항의 반도체 제조방법이다.
여러장의 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 일괄하여 실시하였기 때문에, 처리량을 단계적으로 향상시킨다.
청구항 제16항의 발명은 가로두기로 지지되는 1장 또는 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서, 상기 기판위치 정렬장치는 기판 외주부를 테이퍼면에 지지하는 기판 지지부를 갖고, 상기 기판 지지부를 기판중심을 축으로 하여 회전시켜 상기 기판을 회전시키는 기판 지지기구와, 상기 기판 지지기구에서 지지되어 회전되는 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 검출센서를 구비한 반도체 제조장치이다.
기판의 지지는 이면이 아니라 외주부에서 실시하기 때문에, 기판 지지로 인해 발생하는 미립자가 이면에 부착하지 않는다. 또한 검출센서에서 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하면, 검출센서와 기판과의 사이에서 마찰이 발생하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따르면 기판과는 비접촉하여 새김눈 또는 노치를 검출하고 또한 기판 외주부를 지지하기 때문에, 기판 이면으로의 미립자의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다.
기판은 지지 테이퍼부에서 선(線)접촉 내지 점(点)접촉으로 지지되고, 면접촉으로 지지되는 것과 비교하여, 마찰력이 감소하고 새김눈 또는 노치 정렬시에 수반하는 미립자의 발생이 저감하기 때문에 기판이면으로의 미립자 부착을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
청구항 제18항의 발명은 제16항의 반도체 제조장치에 있어서, 상기 기판 지지부가 기판 편심보정용의 테이퍼부를 더욱 갖는 반도체 제조장치이다.
기판이 기판 편심보정용 테이퍼부를 통해 지지 테이퍼부에 지지되도록 한 경우에는, 기판이 가로두기 상태에 있기 때문에 새김눈 또는 노치 정렬 과정에서 기판의 자중에 의해 자동적으로 기판의 중심 정렬이 이루어진다.
청구항 제19항의 발명은 가로두기로 지지되는 1장 또는 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서, 상기 기판위치 정렬장치는 기판 외주부를 지지하는 기판 지지부를 갖고, 상기 기판 지지부를 기판중심을 축으로 하여 회전시켜 상기 기판을 회전시키는 기판 지지기구와, 상기 기판 지지기구에서 지지되어 회전되는 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 검출센서와, 상기 기판을 상기 기판 지지기구의 기판 지지부로부터 퇴피시키는 기판 퇴피기구를 갖는 특징으로 하는 반도체 제조장치이다.
구체적으로는, 가로두기로 지지되는 1장 또는 여러장의 기판의 위치 정렬을실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서, 상기 기판위치 정렬장치가 테이퍼부를 갖고, 상기 테이퍼부에서 기판의 외주를 지지하는 기판 지지부를 가지며, 상기 기판 지지부가 기판중심으로 회전이 자유롭게 설치되어 상기 기판 지지부에서 지지되는 기판을 회전시키는 기판 지지기구와, 상기 기판 지지기구로 지지되어 회전하는 상기 기판의 외주부에서 형성된 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 센서와, 더욱 상기 기판의 외주부를 연결하는 기판연결부를 가지며 상기 기판연결부를 상기 기판 외주부에 연결하여 상기 한장 또는 여러장의 기판을 상기 기판 지지기구의 기판 지지부로부터 일시적으로 퇴피시키는 기판 퇴피기구를 갖는 반도체 제조장치인 것이 바람직하다.
기판 퇴피기구를 가지면, 기판 지지부로부터 기판을 일단 퇴피시킬 수 있기 때문에, 기판 지지부와 기판과의 위치관계의 문제를 해결할 수 있다.
청구항 제20항의 발명은 제19항에 있어서, 상기 기판 지지기구 및 기판 퇴피기구를 하기 (a)∼(c)의 단계와 같이 제어하는 제어부를 구비하는 반도체 제조장치이다.(a) 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치를 검출하고 1장씩 기판의 새김눈 또는 노치를 정렬시키기 위해 기판 지지기구의 회전을 제어하고, (b) 상기 새김눈 또는 노치의 정렬이 끝난 기판을 1장씩 기판 지지기구로부터 순서대로 퇴피시키기 위해 기판 퇴피기구를 제어하고, (c) 모든 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 종료된 후, 퇴피시켜 둔 여러장의 기판을 기판 지지기구로 복귀시키기 위해 기판 퇴피기구를 제어하는 것이다.
구체적으로는, 가로두기로 지지되는 여러장의 기판의 위치 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서, 상기 기판위치 정렬장치가 여러장의 기판을 적층상태로 가로두기로 지지하여 이것들을 일괄 회전시키는 기판 지지기구와, 상기 기판 지지기구로 일괄 회전하는 각 기판의 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 센서와, 상기 기판 지지기구로부터 기판을 일시적으로 퇴피시키는 기판 퇴피기구와, 상기 기판 지지기구 및 상기 기판 퇴피기구를 제어하는 제어부를 구비한다.
상기 제어부는,
(a) 여러장의 기판을 일괄 회전시켜 각 기판의 새김눈 또는 노치를 검출시키기 위해, 및 각 기판의 새김눈 또는 노치의 검출값에 기초하여 한장씩 각 기판의 위치 정렬을 실시하기 위해, 상기 기판 지지기구의 회전을 제어하고 각 기판의 위치 정렬이 완료되면 개별위치 정렬완료 신호를 출력하고,
(b) 상기 개별위치 정렬완료 신호에 기초하여, 위치정렬이 완료된 기판을 1장씩 상기 기판 지지기구로부터 순서대로 퇴피시키기 위해 상기 기판 퇴피기구를 제어하고,
(c) 모든 기판의 위치정렬이 완료되면 모든 위치정렬 완료신호를 출력하고 모든 위치정렬 완료신호에 기초하여, 퇴피시켜 둔 여러장의 기판을 상기 기판 지지기구로 복귀시키기 위해 상기 기판 퇴피기구를 제어하는 것이 바람직하다.
기판 지지기구 및 기판 퇴피기구를 상기 제어부에 의해 전술한 바와 같이 제어하는 것에 의해, 여러 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 1개의 회전구동부에 의해원활히 실시할 수 있다.
청구항 제21항의 발명은, 가로두기로 지지되는 1장 또는 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서, 상기 기판위치 정렬장치는 기판 외주부를 테이퍼면에 지지하는 기판 지지부를 갖고, 상기 기판 지지부를 기판중심을 축으로 하여 회전시켜 상기 기판을 회전시키는 기판 지지기구와, 상기 기판 지지기구에서 지지되어 회전되는 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 검출센서를 구비하며, 상기 기판 지지기구는 턴테이블과, 상기 턴테이블에 세워서 설치된 여러 개의 지지폴과, 각 지지폴에 설치되고 여러장의 기판의 외주부를 지지하는 기판 지지부와, 상기 턴테이블을 회전시키는 한 대의 회전구동부를 구비한 반도체 제조장치이다.
구체적으로는, 상기 기판 지지기구는 턴테이블과, 상기 턴테이블에 세워 설치되며 여러장의 기판을 지지하는 복수의 지지폴과, 각 지지폴의 축방향에 따라 소정 피치를 두어 설치되며 상기 턴테이블의 직경방향 안쪽으로 돌출하는 테이퍼부를 갖고, 상기 테이퍼부에서 상기 기판의 외주부를 지지하는 여러장의 기판 지지부와, 상기 지지폴을 세워 설치한 상기 턴테이블을 회전하여 상기 여러장의 기판 지지부에 적층 지지된 상기 여러장의 기판을 일괄 회전시키는 한 대의 회전구동부를 구비하는 것이 바람직하다.
턴테이블과 이것을 회전시키는 회전구동부가 한 개로 마무리되기 때문에, 구조의 간소화가 도모된다. 또한, 기판을 지지하는 기판 지지부는 기판 외주부를 지지하는 테이퍼부를 갖는 3개의 지지핀으로 구성하는 것이 바람직하지만, 접촉면적이 작으면 핀일 필요는 없다.
청구항 제22항의 발명은 상기 기판 퇴피기구가 승강이 자유롭게 설치된 베이스와, 상기 베이스를 승강시키는 승강구동부와, 상기 베이스에 세워서 설치되며 상기 베이스의 승강에 의해 여러장의 기판을 순서대로 상기 기판 지지부로부터 부상시키는 여러 개의 부상폴과, 각 부상폴에 설치되고 기판의 외주부를 연결시키는 기판연결부를 구비하는 청구항 제19항의 반도체 제조장치이다.
구체적으로는, 상기 기판 퇴피기구는 승강이 자유롭게 설치된 베이스와, 상기 베이스를 승강시키는 승강구동부와, 상기 복수의 지지폴과는 간섭하지 않도록 상기 베이스에 세워 설치되며 상기 베이스의 승강에 의해 여러장의 기판을 순서대로 상기 지지폴로부터 일시적으로 부상시키는 복수의 부상폴과, 각 부상폴에 여러장의 기판을 최하층의 것으로부터 순서대로 부상시키기 위해 축방향으로 소정의 피치를 두어 설치되며 베이스의 직경방향의 안쪽으로 돌출되어 기판의 외주부를 연결하는 기판 연결부를 갖고, 상기 베이스의 승강에 의해 기판 외주부를 연결하여 기판 지지기구의 기판 지지부로부터 기판을 부상시키고 부상시킨 기판을 상기 베이스의 하강에 의해 기판 지지부로 복귀시키는 복수 기판 연결부를 구비하는 것이 바람직하다.
부상폴에 기판 연결부를 부착시키는 것만으로의 간단한 구조로, 기판의 둘레방향의 위치를 유지한 채, 기판 지지기구로부터 기판을 퇴피시키는 것이 가능하다.
청구항 제23항의 발명은 상기 기판 지지기구는 턴테이블과, 상기 턴테이블에 세워 설치된 여러 개의 지지폴과, 각 지지폴에 설치되고 여러장의 기판의 외주부를 지지하는 기판 지지부와, 상기 턴테이블을 회전시키는 한 대의 회전구동부를 갖고,
상기 부상폴에 설치된 기판연결부의 피치 P1와, 상기 지지폴의 기판 지지부의 피치 P2가 P1<P2의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 청구항 제22항의 반도체 제조장치이다.
상기 기판연결부의 피치 P1과 상기 기판 지지부의 피치 P2가 P1<P2의 관계를만족하면, 지지폴에 설치된 기판 지지부에 의해 지지되어 있는 여러장의 기판을 부상폴에 설치된 기판연결부에 의해 최하단의 것으로부터 순서대로 부상시킬 수 있다.
청구항 제24항의 발명은 n장의 기판을 상기 지지폴로부터 부상폴에 의해 한장씩 순서대로 부상시키는 경우에 있어서, 상기 부상폴에 설치된 기판연결부의 피치 P1과, 상기 지지폴의 기판 지지부의 피치 P2가, (n-1)P1>(n-2)P2의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 청구항 제23항의 반도체 제조장치이다.
상기 관계를 만족하면, 지지폴에 설치된 기판 지지부에 의해 지지되어 있는 여러장의 기판을 부상폴에 설치된 기판연결부에 의해 최하단의 것으로부터 순서대로 부상시킬 수 있다. 또한, 기판을 부상폴에서 부상시킨 상태에서 지지폴을 회전시켜도, 기판과 상기 부상폴에 설치된 기판연결부, 상기 지지폴에 설치된 기판 지지부는 간섭하지 않는다.
또한, 청구항 제25항의 발명은 상기 검출센서는 기판의 새김눈 또는 노치의 검출시에는 기판의 직경방향 안쪽으로 전진하며 비검출시에는 기판의 직경방향의 바깥쪽 으로 후퇴하도록 구성되어 있는 청구항 제16항의 반도체 제조장치이다.
구체적으로는, 상기 센서는 상기 적층지지된 각 기판의 직경방향으로 진퇴가 자유롭게 설치되고 기판 외주부에 형성된 새김눈 또는 노치의 검출시에는 기판의 직경방향 안쪽으로 전진하여 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 검출하고 비검출시에는 기판의 직경방향 바깥쪽으로 후퇴하여 상기 기판 지지부와의 간섭을 회피하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
검출센서는 기판 외주부에 형성된 새김눈 또는 노치의 검출시에는 기판의 직경방향 안쪽으로 전진하여 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 검출하고, 비검출시에는 기판의 직경방향의 바깥쪽으로 후퇴하여 상기 기판 지지부와의 간섭을 회피한다.
청구항 제26항의 발명은 가로두기로 지지되는 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 새김눈 또는 노치의 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서, 상기 기판의 위치정렬 장치가 회전중심을 공통으로 하여 적층상태로 설치되며 기판을 1장씩 적재시키는 복수의 턴테이블과, 각 턴테이블에 설치되고 각 기판의 외주부를 지지시키기 위한 복수의 기판 지지부와, 상기 복수의 턴테이블을 각각 독립적으로 회전시키는 복수의 회전구동부와, 상기 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 검출센서를 구비한 반도체 제조장치이다.
기판을 1장씩 적재하는 여러장의 턴테이블을 구비하고 있기 때문에, 각각 위치정렬을 실시할 수 있고 제어도 용이하다.
청구항 제27항의 발명은 청구항 제26항의 반도체 제조장치에 있어서, 기판을 기판 지지부로부터 퇴피시키는 기판 퇴피기구를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치이다.
구체적으로는, 가로두기로 지지되는 여러장의 기판의 위치정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서, 상기 기판위치 정렬장치가 회전중심을 공통하여 적층상태로 설치되며 기판을 1장씩 적재하는 복수의 턴테이블과, 상기 복수의 턴테이블에 각각 부착되고 각 턴테이블상에 적재되는 기판의 외주부를 복수곳에서 지지하고 그 지지부에 테이퍼부가 형성되어 있는 여러장의 기판 지지부와, 상기 복수의 턴테이블을 각각 독립적으로 회전시키는 여러개의 구동부와, 상기 기판 지지부의 테이퍼부에서 지지되는 기판의 외주부에 형성된 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 고정계의 센서와, 기판 퇴피기구를 구비한다.
기판 퇴피기구를 더욱 구비하면, 기판 지지부와 기판간의 위치관계등에 문제가 있어도, 새김눈 또는 노치 정렬을 취소하는 일없이, 상기 문제를 해결할 수 있다.
청구항 제28항의 발명은 상기 기판 퇴피기구는 승강이동이 자유롭게 설치된 여러 개의 부상폴과, 각 부상폴에 설치되고 상승에 의해 기판 외주부를 연결하여 기판 지지부로부터 기판을 부상시키고 부상된 기판을 하강에 의해 기판 지지부로 복귀시키는 복수의 기판연결부를 갖는 청구항 제27항의 반도체 제조장치이다.
상기 기판 퇴피기구는 승강이 자유롭게 설치된 베이스와, 상기 베이스를 승강시키는 승강구동부와, 상기 베이스에 세워 설치되고 상기 베이스의 승강에 의해 여러장의 기판을 상기 기판 지지부로부터 일시적으로 부상시키는 여러개의 부상폴과, 각 부상폴에 여러장의 기판을 부상시키기 위해 축방향으로 소정의 피치를 두어 설치되며 기판의 직경방향 안쪽으로 돌출하여 기판의 외주부를 연결하는 기판연결부를 갖고, 상기 베이스의 상승에 의해 기판 외주부를 연결하여 턴테이블의 기판 지지부로부터 기판을 부상시키며 부상된 기판을 상기 베이스의 하강에 의해 기판 지지부로 복귀시키는 여러장의 기판연결부를 갖는 것이 바람직하다.
청구항 제29항의 발명은 상기 기판을 회전시킬 때, 상기 검출센서와 상기 기판 지지부가 접촉되지 않는 위치관계에 있는 것을 특징으로 하는 청구항 제26항의 반도체 제조장치이다.
검출센서와 상기 기판 지지부가 접촉하지 않는 위치관계에 있으면, 기판 지지기구 또는 턴테이블의 회전 규제가 없어지고 회전은 자유롭게 되기 때문에, 새김눈 또는 노치위치가 어디에 있어도 새김눈 또는 노치를 용이하게 검출할 수 있고, 새김눈 또는 노치 정렬을 원활하게 실시할 수 있다.
청구항 제30항의 발명은 상기 검출센서와 상기 기판 지지부가 접촉되지 않는 위치관계에 있는 구조는 상기 검출센서가 광학센서인 경우에 있어서, 상기 기판의 직경보다도 작은 직경인 턴테이블과, 상기 턴테이블로부터 직경방향의 바깥쪽으로 돌출하여 표면쪽에 상기 기판의 외주부를 지지하는 지지부를 형성한 기판 지지부와, 상기 턴테이블의 직경방향의 바깥쪽 방향에 있어서 상기 기판 지지부에서 기판을 지지시킬 때 작은 직경의 턴테이블로부터 나오는 기판 외주부의 이면쪽에 배치된 수광부 또는 발광부와, 수광부 또는 발광부에 대향하는 기판 외주부의 표면쪽에 배치된 발광부와 수광부를 갖는 광학센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 제29항의 반도체 제조장치이다.
광학센서로 기판 외주부에서 형성된 새김눈 또는 노치를 검출하도록 한 경우, 기판의 직경과 턴테이블의 직경이 동일하면, 새김눈 또는 노치를 통과한 빛의 진로를 턴테이블이 막기 때문에, 새김눈 또는 노치의 검출이 불가능해 진다. 따라서, 턴테이블의 직경을 기판의 직경보다도 작게 하여 턴테이블상에 적재된 기판의 외주부가 턴테이블보다도 직경방향 바깥쪽으로 돌출하도록 한다. 이것에 의해 턴테이블로부터 돌출한 기판의 외주부를 지지하는 지지부를 기판 지지부에 형성할 뿐만의 간단한 구조로 턴테이블 회전시에 광학센서와 기판 지지부가 접촉하지 않도록 하는 것이 가능하다.
청구항 제31항의 발명은 상기 턴테이블의 아래 턴테이블을 회전시키는 회전구동부를 두지 않는 배치를 하는 청구항 제26항의 반도체 제조장치이다.
회전구동부는 예를 들면 펄스모터이다. 회전구동부와 턴테이블을 예를 들어 벨트·프리로 연결하고 회전구동부를 턴테이블의 측부에 병행배치하면, 턴테이블이나 턴테이블상에 지지되는 기판의 두께가 회전구동부의 높이 중에서 흡수되기 때문에, 턴테이블의 아래 회전구동부를 직렬배치하는 경우와 비교하여, 장치의 높이 방향의 소형화가 도모된다. 턴테이블의 아래 회전구동부를 두지 않기 때문에 장치높이가 낮아지며 장치를 소형화할 수 있다.
청구항 제32항의 발명은 수직방향으로 이웃하는 회전구동부에 대해서는 회전중심이 다르도록 배치시킨 청구항 제31항의 반도체 제조장치이다.
수직방향으로 이웃하는 회전구동부에 대해서는 회전중심이 다르도록 회전구동부를 분산배치시키면, 회전구동부끼리의 간섭을 피할 수 있기 때문에, 턴테이블간의 간격을 원하는 간격이하로 할 수 있고, 장치의 소형화를 한층 촉진할 수 있다.
청구항 제33항의 발명은 상기 기판 지지부가 투명한 청구항 제26항의 반도체 제조장치이다. 투명부재는 광학센서로 취급되는 광에 대해서 투명한 부재로 구성된다.
기판 지지부가 투명하기 때문에, 새김눈 또는 노치가 기판 지지부에 걸려도 기판 지지부에 의해 빛을 차단하는 없이 없어지며 새김눈 또는 노치를 검출할 수 있다. 따라서, 새김눈 또는 노치가 기판 지지부에 걸려도 기판 지지부를 기판에 대해 이동시켜 둘 필요가 없어지며 조작성이 향상된다.청구항 제34항의 발명은 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치로 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서, 상기 기판을 처리실 또는 처리용 지그에 이재하는 기판 이재기를 갖는 반도체 제조장치에, 상기 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비하여 상기 기판위치 정렬장치에 대한 상기 기판의 이재를 상기 기판 이재기로 실시하고, 상기 처리실 또는 상기 처리용 지그에 대한 상기 기판의 이재와 상기 기판위치 정렬장치에 대한 상기 기판의 이재를 상기 기판 이재기를 움직이는 것으로 실시하는 반도체 제조방법이다.이와 같이 기판위치 정렬장치에 대한 기판의 이재동작을 처리실 또는 처리용 지그에 대한 기판의 이재 동작에 결합하여 기판 이재기를 움직여 실시하는 구성에 의하면, 기판위치 정렬장치의 구성을 간이화 할 수 있다.
도 1은 제1실시형태에 따른 반도체 제조장치의 기판위치 정렬장치의 사시도이다.
도 2는 제1실시형태에 따른 반도체 제조장치의 기판위치 정렬장치의 정면도이다.
도 3a는 제1실시형태에 따른 주요부 도면의 정면도에서 지지폴을 나타내며, 도 3b는 부상폴을 나타낸다.
도 4는 제1실시형태에 따른 부상폴과 웨이퍼의 관계를 설명하기 위한 주요부의 정면도이다.
도 5a는 제1실시형태에 따른 노치를 검출하기 위한 센서폴과 웨이퍼의 관계 설명도에서 퇴피(退避)상태를 나타내며, 도 5b는 센서를 웨이퍼 방향으로 보낸 상태를 나타낸다.
도 6a는 제1실시형태에 따른 광학센서의 원리 설명도에서 웨이퍼와 광학센서와의 위치관계를 나타내고, 도 6b는 수광부에서의 수광량 변화 특성도이다.
도 7은 제1실시형태에 따른 지지폴, 부상폴, 광학센서, 웨이퍼의 상관도이며, (a)는 웨이퍼 투입시, (b)는 지지폴을 180°회전시켰을 때의 도이다.
도 8은 제1실시형태에 따른 부상폴의 동작설명도이며, (a)는 제1웨이퍼의 위치정렬을 할 때, (b)는 위치정렬이 끝난 제1웨이퍼를 부상시켜 두었을 때, (c)는 위치정렬이 끝난 제2웨이퍼를 부상시켜 두었을 때, (d)는 위치정렬이 끝난 제5웨이퍼를 부상시켜 두었을 때를 나타낸다.
도 9는 제1실시형태의 기구를 제어하는 제어부의 블럭도이다.
도 10a는 지지폴과 부상폴의 간섭 설명도이며, 도 10b는 웨이퍼의 노치 검색영역 설명도이다.
도 11은 노치가 소정각도 θ범위내에 있을 때의 제1실시형태의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 노치가 소정각도 θ범위내에 없을 때의 제1실시형태의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 13은 개별처리단계의 상세설명도이며, (a)는 단계 207, (b)는 단계 209, (c)는 단계 212, (d)는 단계 218을 나타낸다.
도 14는 노치가 소정각도 θ범위내에 없을 때의 제1실시형태의 동작에 있어서, 노치위치가 서서히 이동하는 모양을 나타내는 설명도이다.
도 15는 제2실시형태에 따른 반도체 제조장치의 기판위치 정렬장치의 사시도이다.
도 16은 제2실시형태에 따른 턴테이블의 구동계를 설명하는 단면도이며, (a)는 모터를 웨이퍼의 사이드에 배치시킨 실시형태예이며, (b)는 모터를 웨이퍼면에 대항하여 배치시킨 직결형의 비교예이다.
도 17은 제2실시형태에 따른 지지핀과 노치검출용 광학센서의 관계를 나타내는 배치도이다.
도 18은 제2실시형태에 따른 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 19a는 노치위치가 지지핀과 겹쳐지는 경우를 나타내는 제2실시형태에 따른 설명도에서 웨이퍼의 평면도이며, 도 19b는 A부의 확대도이다.
도 20a는 트위저와 지지핀의 간섭을 나타내는 제2실시형태의 설명도에서 트위저의 진입로에 지지핀이 세워져 설치되었을 때를 나타내며, 도 20b는 턴테이블이 원점으로 복귀되어 진입로에 지지핀이 오지 않을 때를 나타낸다.
도 21은 제3실시형태에 따른 반도체 제조장치의 기판위치 정렬장치의 사시도이다.
도 22a는 제3실시형태에 따른 기판위치 정렬장치의 설명도에서 평면도이며, 도 22b는 종단면도이다.
도 23a는 제3실시형태에 따른 기판위치 정렬장치의 설명도에서 평면도이며, 도 23b는 종단면도이다.
도 24는 제3실시형태에 따른 부상기구를 설명하는 주요부의 종단면도이다.
도 25a는 제3실시형태에 따른 웨이퍼가 부상되는 설명도에서 부상전을, 도 25b는 부상후를 나타낸다.
도 26은 지지핀에 대한 턴테이블의 정지위치를 나타내는 제3실시형태에 따른 설명도이다.
도 27은 제3실시형태에 따른 노치와 지지핀의 간섭을 피하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 28은 제3실시형태에 따른 트위저와 지지핀의 간섭을 피하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 29는 지지핀을 투명부재로 구성한 제3실시형태에 따른 주요부의 사시도이다.
도 30a는 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 제조장치에 있어서의 기판위치 결정장치의 배치를 나타내는 설명도에서 평면도이며, 도 30b는 측면도이고, 도 30c는 FOUP(전면 개구형 통합용기)의 사시도이다.
도 31은 실시예에 따른 제1실시형태의 반도체 제조장치의 구체적인 기판위치 정렬장치의 사시도이다.
도 32는 실시예의 부상폴과 트위저의 간섭을 나타내는 설명도이다.
도 33은 실시예의 웨이퍼 휨을 고려한 설명도이다.
*** 부호의 간단한 설명 ***
100 기판위치 정렬장치 103 턴테이블
104 웨이퍼 104a 노치
104b 기판 외주부 105 지지폴
106 모터(회전구동부) 107 지지핀
110 부상폴 111 부상 지지핀
116 광학센서 117 센서폴
이하 본 발명에 따른 실시형태를 설명한다. 실시형태에서는 위치정렬 기판으로서 대형의 12인치 웨이퍼를 대상으로 하였지만, 본 발명은 12인치에 한정되지 않는다. 또한, 기판의 위치정렬 마크가 노치인 경우에 대해서 설명하고 있지만, 새김눈이라도 좋다. 더욱이, 노치를 일괄 검출하는 웨이퍼 매수는 5장으로 하였지만, 5장에 한정되지 않고, 한장이어도 몇장이어도 무방하다.
도 30a, 도 30b, 도 30c는 실시형태의 반도체 제조장치의 일례인 종형 CVD/확산장치를 나타내고, 도 30a는 평면도, 도 30b는 정면도이며, 도 30c는 기판의 수납용기로서의 FOUP의 사시도이며, 이 장치에 구비된 기판위치 정렬장치(100)의 배치를 나타내고 있다. 반도체 제조장치는 웨이퍼를 웨이퍼를 FOUP단위로 반입·반출하는 반입실(251), 반입실(251)과 처리실(253) 사이에서 웨이퍼(104)를 교환하는 이재실(252), 웨이퍼(104)에 성막처리 등을 실시하는 처리실(253)로 주로 구성되며, 여러장의 웨이퍼(104)를 일괄하여 위치정렬할 수 있는 기판위치 정렬장치(100)는 중앙의 이재실(252)에 구비되어 있다. 상기 반입실(251)에는 도시되지 않은 I/O 스테이지, FOUP 로더나 보관대로서의 FOUP 선반이 구비되어 있는 것외에, 도시한 바와 같이 FOUP(254)의 덮개(254a)를 열어서 FOUP(254) 내부로부터 12인치웨이퍼(104)를 가로방향으로 꺼내도록 되어 있다.
그런데, 가로두기의 상태로 웨이퍼(104)가 수납된 FOUP(254)은 장치외부로부터 반송장치 또는 사람손에 의해 반입실(251)내로 반입된다. 소정의 경로를 통해 포드 오프너(255)가 구비된 위치까지 운반되어 덮개(254a)가 열린다. 이재실(252)에는 여러장의 웨이퍼(104)를 일괄하여 이재시킬 수 있는 웨이퍼 이재기(256)와 전술한 여러장의 웨이퍼(104)의 노치를 일괄하여 위치정렬시키는 기판위치 정렬장치(100)가 구비되어 있으며 덮개(254a)가 열린 FOUP(254)으로부터 웨이퍼 이재기(256)의 트위저(257)에 의해 여러장의 웨이퍼(104)가 기판위치 정렬장치(100)에 일괄하여 투입된다.
기판위치 정렬후, 웨이퍼 이재기(256)에 의해 기판위치 정렬장치(100)로부터 배출된 웨이퍼(104)는 보트인출위치에 있는 보트(263)로 이재시킨다. 여기서 보트인출위치라는 것은 보트(263)에 대해 웨이퍼 하전 및 방전을 실시하는 보트(263)를 반응관(258)으로부터 인출한 위치(언로드 위치)인 것이다. 또한 보트(263)가 처리용 지그가 된다. 소요매수의 웨이퍼(104)가 옮겨진 보트(263)는 처리실(253) 상부의 반응관(258)내로 반입된다. 그 후, 반응관(258)에서 성막, 확산, 산화 등의 처리가 이루어진다. 이 웨이퍼처리가 종료되면, 보트(263)가 하강하여 반응관(258)로부터 반출되고, 보트(263)상의 웨이퍼(104)는 상기와는 반대의 동작에 의해 처리실(253)로부터 반입실(251)로 옮겨지며(단, 기판위치 정렬장치(100)은 통과하지 않음), FOUP(254)에 수납되어 장치밖으로 반출된다.
또한, 도 30 중 (259)는 이재 엘리베이터, (260)은 이재기 암(arm), (261)은보트엘리베이터, (262)는 보트 암이다.
본 발명의 실시형태의 반도체 제조장치에서는, 전술한 대로 기판위치 정렬장치는 중앙의 이재실(252)에 구비되어 있으며, 노치 정렬을 실시할 때에는 웨이퍼 이재기(256)를 이용하여 실시한다. 구체적으로는, 전술한 바와 같이 FOUP(254)으로부터 웨이퍼 이재기(256)에 의해 여러장의 웨이퍼(104)가 기판위치 정렬장치(100)로 일괄하여 투입되며, 노치정렬후에는 웨이퍼 이재기(256)에 의해 기판위치 정렬장치(100)로부터 꺼내진 웨이퍼(104)는 그대로 보트(263)에 옮겨진다. 보트(263)로, 소요장수의 웨이퍼(104)가 장진된 후, 웨이퍼 이재기(256)는 자유로운 상태가 된다. 이 상태는 처리중에는 물론 보트(263)로부터 처리후의 웨이퍼를 인출할 때까지 계속된다. 이 사이에, 이재기(256), 기판위치 정렬장치(100), 포드 오프너(255) 등 반응실 이외의 부분의 구동계는 자유롭게 움직일 수 있기 때문에, 이 빈 시간을 이용하여 노치정렬을 실시할 수 있다.
구체적으로는, 이 빈 시간(성막시 등)에 노치정렬전의 웨이퍼(104)가 수납된 FOUP(254)은 도시되지 않은 보관대으로부터 포드 오프너(255)가 구비된 위치까지 운반되어 덮개(254a)가 열린다. 덮개(254a)가 열려진 FOUP(254)로부터 웨이퍼 이재기(256)의 트위저(257)에 의해 여러장의 웨이퍼(104)가 기판위치 정렬장치(100)로 일괄하여 옮겨진다. 노치정렬 후, 웨이퍼 이재기(256)에 의해 노치정렬 후의 웨이퍼(104)는 기판위치 정렬장치(100)로부터 포드 오프너(255)의 위치에 있는 FOUP(254)으로 회수된다. 그 후, 본 동작을 반복하고 FOUP(254)내의 모든 웨이퍼(104)의 노치정렬이 종료되면 FOUP(254)의 덮개(254a)가 닫혀지고 노치정렬이 끝난 웨이퍼(104)를 수납한 FOUP(254)은 도시하지 않은 보관대으로 되돌아간다. 이 동작을 웨이퍼 이재기(256)의 빈 시간에 가능한 한 실시한다. 이것에 의해, 노치정렬이 끝난 웨이퍼(104)에 대해서는 기판위치 정렬장치(100)를 통과하지 않고 웨이퍼(104)를 FOUP(254)으로부터 직접 보트(263)로 옮겨놓을 수 있게 된다.
또한, 전술한 바와 같이 미리 웨이퍼(104)의 노치 정렬을 실시한 경우, 그 정보를 기억해 두는 것이 바람직하다. 그와 같이 함으로써, 웨이퍼(104)의 이재시에 상기 기억에 기초하여, 이재시킨 웨이퍼(104)의 노치정렬이 미리 실시되어 있는지 어떤지를 판단하고, 웨이퍼(104)의 노치정렬이 미리 실시된 경우에는, 웨이퍼(104)를 FOUP(254)으로부터 기판위치 정렬장치(100)를 통과시키지 않고 직접 보트(263)로 이재시킬 수 있다. 또한, 이재시킨 웨이퍼(104)의 노치 정렬이 미리 실시되어 있지 않은 경우에는 전술한 바와 같이 웨이퍼(104)는 FOUP(254)으로부터 기판위치 정렬장치(100)로 옮겨지며 노치정렬후, 보트(263)에 옮겨지도록 한다. 이상과 같이, 웨이퍼(104) 이재시 상기 기억에 기초하여 적절한 웨이퍼 반송경로가 자동적으로 선택되기 때문에, 사용자는 웨이퍼(104)의 노치정렬이 미리 실시되었는지 어떤지를 인식할 필요가 없이 웨이퍼 반송경로를 선택하는 등의 번거로운 조작을 실시할 필요가 없어진다.
이와 같이 웨이퍼 이재기(256)의 빈 시간을 이용하여 미리 미처리 웨이퍼(104)의 노치정렬을 실시함으로써, 노치정렬이 마무리된 웨이퍼(104)에 대해서는 기판위치 정렬장치를 통과하지 않고 직접 보트로 옮길 수 있기 때문에 노치정렬 공정을 생략할 수 있고 그만큼 처리율이 향상된다.
계속하여 이재실(252)에 구비된 기판위치 정렬장치(100)에 대해 상세하게 설명한다.
제1실시형태(도 1 내지 도 14)
이것은 한대의 모터에서 가로두기 상태에 있는 웨이퍼의 노치를 5장 일괄로 검출하여 위치정렬시키는 기판위치 정렬장치예이다.
도 1은 기판위치 정렬장치의 사시도, 도 2는 정면도이다. 기판위치 정렬장치(100)는 좌대(101)와, 좌대(101)상에 승강이 자유롭게 설치된 고리상의 베이스(102)와, 고리상의 베이스(102)보다는 위쪽에 배치되어 있지만 동일한 좌대(101)상에서 회전이 자유롭게 설치된 턴테이블(103)이 구비되어 있다.
여러장(도시예에서는 5장)의 웨이퍼(104)는 턴테이블(103)의 외주에 소정의 각도를 두어 세워설치한 여러개(도시예에서는 3개)의 지지폴(105)에 의해 기판 외주부(104b)가 아래쪽으로부터 지지되어 가로두기의 적층상태로 수직방향으로 일정간격을 두어 유지된다.
3개의 지지폴(105)은 회전구동부로서의 모터(106)에 의해 가역회전하는 턴테이블(103)의 둘레주변부의 거의 반원부에 걸쳐서 분산배치되며 그 설치방향은 턴테이블(103)의 회전축선과 평행하게 되어 있다. 각 지지폴(105)에는 길이방향으로 일정 피치로 웨이퍼(104)의 외주부(104b)를 아래쪽으로부터 지지하는 기판 지지부로서의 지지핀(107)이 턴테이블(103)의 직경방향 안쪽방향을 향하여 암의 형상으로 돌출설치되어 있다. 따라서, 웨이퍼(104)는 지지폴(105)에 의해 가로두기 상태로 지지된 채로 턴테이블(103)에 의해 회전되도록 되어 있다. 또한, 턴테이블(103)은좌대(101)에 지지대(108)를 두어 부착되어 있으며 턴테이블(103)을 회전하는 모터(106)는 지지대(108) 중에 설치되어 있다. 또한 3개의 지지폴(105)의 상부에는 웨이퍼(104)의 표면을 덮는 플레이트(109)를 설치하여 웨이퍼(104)의 표면에 미립자가 부착하지 않도록 하고 있다.
본 발명의 기판 지지기구는 상기 턴테이블(103)과, 지지폴(105)과, 지지핀(107)과, 한 대의 모터(106)로 주로 구성된다.
또한, 5장의 웨이퍼(104)는 노치위치 정렬을 종료한 웨이퍼(104)로부터 순서대로 승강(화살표 a 방향)이 자유롭게 설치된 3개의 부상폴(110)에 의해 그 상승에 의해 기판 지지핀(107)으로부터 부상되도록 되어 있다. 또한 부상된 웨이퍼(104)는 부상폴(110)의 하강에 의해 기판 지지핀(107)에 복귀되도록 되어 있다. 이 때, 부상폴(110)은 승강만으로 부상폴(110)을 지지하고 있는 베이스(102)는 회전하지 않기 때문에 웨이퍼(104)의 둘레방향의 각도위치는 고정된 채 움직이지 않는다.
부상폴(110)에는 길이방향으로 일정 피치로 웨이퍼(104)의 외주부(104b)를 지지하여 웨이퍼(104)를 부상시키는 기판 연결부로서의 부상 지지핀(111)이 회전중심을 향해 암의 형상으로 돌출설치되어 있다. 이 부상 지지핀(111)은 도에 나타난 바와 같이, 웨이퍼(104)의 장수에 대응하여 5개 등 간격으로 설치하였다. 3개의 부상폴(110)은 좌대(101)에 부착된 모터(112)와 슬라이드 기구(113)에 의해 승강이동하는 베이스(102)의 둘레주변부에 약 120°간격으로 분산배치되어 그 설치방향은 턴테이블(103)의 회전축심과 평행하게 되어 있다.
승강이동은 좌대(101)와 베이스(102) 사이에 설치된 가이드(114)에 의해 윤활하게 실시되도록 되어 있다. 또한 부상폴(110)은 기립상태에서 직경방향(화살표 b 방향)으로 진퇴가 자유롭게 설치되며 웨이퍼(104)를 회전시킬 때는 지지폴(105)과 간섭하지 않도록 후퇴하여 퇴피하고 부상될 때는 전진하여 부상 지지핀(111)이 기판 외주부(104b)에 닫도록 되어 있다. 그 때문에 각 부상폴(110)은 베이스(102)에 고정시킨 대응하는 에어실린더(115)에 부착되어 있다.
본 발명의 기판 퇴피기구는 상기 베이스(102)와, 부상폴(110)과, 부상 지지핀(111)과, 에어실린더(115)와, 모터(112)로 주로 구성된다.
더욱이, 기판위치 정렬장치(100)에는 기판 지지핀(107)에 지지한 5장의 웨이퍼(104)의 노치(104a)를 검출하는 광학센서(116)를 갖는 센서폴(117)이 세워설치되어 있다. 센서폴(117)은 부상폴(110)과 같이, 직경방향(화살표 c 방향)으로 일정 스트록 진퇴자재로 설치되며 웨이퍼(104)의 노치(104a)를 검출할 때는 전진하여 광학센서(116)가 기판 외주부(104b)에 비접촉하여 가까워지며 검출되지 않은 때는 지지폴(105)과 간섭하지 않도록 후퇴하여 퇴피하도록 되어 있다.
여기서 지지폴(105), 부상폴(110), 센서폴(117)의 동적관계는 지지폴(105)은 회전자재이지만(부상폴(110)이 후퇴하여 지지폴(105)과 간섭하지 않는 범위에 있어서) 진퇴나 승강은 하지 않는 것에 비해, 부상폴(110)은 회전하지 않지만 진퇴 및 승강한다. 그리고, 센서폴(117)은 진퇴만이 허용되도록 되어 있다.
또한 상호 위치관계는 지지폴(105)과 부상폴(110)은 동심원상으로 배열되고 지지폴(105) 쪽은 웨이퍼 외주의 원주상에 약 90°, 90°180°간격으로 배치되는 것에 비해, 부상폴(110) 쪽은 지지폴(105)보다 1회 바깥쪽의 원주상에 약 120°의등간격으로 배치되도록 되어 있다. 도면이 기운 쪽의 180°열린 2개의 지지폴(105)사이가 웨이퍼(104)의 투입·배출구가 되며, 검게 칠한 화살표가 진입방향이며, 그 역이 웨이퍼(104)의 배출방향이 된다. 센서폴(117)은 턴테이블(103)의 회전축을 사이에 두고 상기 웨이퍼(104)의 투입·배출구가 알맞게 반대쪽으로 배치된다. 센서폴(117)을 반대쪽에 설치한 것은 투입·배출의 낭비가 되지 않도록 하기 위함이다. 5장의 웨이퍼(104)는 가로두기 상태로 웨이퍼 이재기(256)(도 30)에 의해 기판위치 정렬장치(100)에 투입되며 또한 기판위치 정렬장치(100)으로부터 누출된다.
도 3a에 나타나 있는 바와 같이, 지지폴(105)에 돌출 설치된 5개의 기판 지지핀(107)의 웨이퍼(104)를 지지하는 지지부와, 비교적 테이퍼 각도가 큰 제1테이퍼부(118)를 갖는다. 제1테이퍼부(118)의 하부에는 제1테이퍼부(118)보다도 테이퍼각도가 작은 제2테이퍼부(99)가 연속하여 형성되어 있다.
제1테이퍼부(118)의 지지면은 θ=60°의 각도의 테이퍼면을 갖고, 이것을 제1테이퍼면이라 한다. 제2테이퍼부(99)의 지지면은 θ=6.6°의 각도의 테이퍼면을 가지며 이것을 제2테이퍼면이라 한다. 제1테이퍼면은 웨이퍼(104)의 자중에 의해 웨이퍼(104)의 편심보정을 실시한다. 제2테이퍼면은 웨이퍼(104)를 외주부에서 지지한다. 웨이퍼(104)와 기판 지지핀(107)을 면에서 접촉시키는 것이 아니라, 점 또는 선에서 접촉시켜 웨이퍼 이면으로의 미립자의 부착을 방지한다. 제2테이퍼면의 적정각도는 2°∼7°이다. 결국, 기판 지지핀(107)의 제1테이퍼부(118)는 웨이퍼(104)의 편심보정을 실시하기 위한 편심보정용 테이퍼부이고, 제2테이퍼부(99)는 웨이퍼(104)의 외주부를 지지하기 위한 지지 테이퍼부이다. 또한, 여기서 나타난 테이퍼각도는 일례이며, 기판의 편심보정 또는 외주 유지를 실시하기 위해서이면, 몇도이어도 상관없다. 또한 테이퍼부는 기판의 편심보정 및 외주유지를 동시에 실시할 수 있으면, 1개라도 상관없다.
또한, 도 3b에 나타나 있는 바와 같이, 부상폴(110)의 부상 지지핀(111)의 웨이퍼(104)를 지지하는 웨이퍼 수재연면(119)에도 극히 사소하지만 테이퍼가 부착되어 있다. 테이퍼에 의해 점접촉시켜서 부상시킬 때 웨이퍼의 이면에 미립자가 부착되는 것을 방지할 수 있게 하기 위함이다. 도 3a의 기판 지지핀(107)의 제2테이퍼부(99)와 같이 테이퍼면의 적정각도는 2°∼7°가 좋다.
부상폴(110)의 부상 지지핀(111)에 있어서는, 노치 정렬후(편심보정후)의 웨이퍼(104)가 놓이기 때문에 편심보정이 필요없으며, 웨이퍼 이면으로의 미립자 부착방지를 위해 웨이퍼와의 접촉면적이 저감하도록 상술한 바와 같이 조금의 테이퍼가 연결되어 있으면 좋다.
도 4는 부상폴(110)과 웨이퍼(104)와의 관계를 나타내고 있다. 베이스(102)에 고정된 에어실린더(115)를 동작시켜서 부상폴(110)을 웨이퍼(104)쪽(직경방향의 안쪽)으로 진행시킨 상태를 나타낸다. 모터(112)에 의해 슬라이드 기구(113)를 끼워서 베이스(102)를 상승하는 것에 의해 부상폴(110)이 상승하기 때문에, 부상 지지핀(111)으로 웨이퍼(104)를 수직방향으로 부상시킬 수 있다.
계속하여 광학센서(116)에 대해 설명한다. 도 5는 광학센서(116)의 발광소자(116a) 및 수광소자(116b)를 부착한 센서폴(117)과, 웨이퍼(104)와의 관계를 나타내는 도이며, 도 5a는 센서폴(117)을 퇴피시킨 상태의 도이며, 도 5b는 노치위치를 검출하기 위한 센서폴(117)을 진출시킨 상태의 도이다.
노치를 검출하기 위해서는, 좌대(101)에 고정된 지지대(121)상에 부착된 에러실린더(122)를 동작시켜서 퇴피위치에 있는 센서폴(117)(도 5a)을 화살표 방향으로 이동시키고, 광학센서(116)를 웨이퍼(104)의 외주부(104b)로 보낸다(도 5b). 이 상태에서, 웨이퍼(104)를 일정각도만큼 회전시키면, 웨이퍼(104)의 외주부(104b)는 발광소자(116a)와 수광소자(116b)의 간격(123)을 통과하고나서 노치의 유무를 검지할 수 있다. 노치가 어느 각도위치에 있는가는 모터(106)의 위치검출용 인코더로부터의 각도신호로 검지가능하도록 되어 있다. 각 웨이퍼(104)의 노치각도위치는 도시하지 않은 기억장치에 기억된다. 노치각도위치를 검지후, 부상동작전에 센서폴(117)은 후퇴하여 퇴피시킨다(도 5a). 센서가 삽입되어 있는 상태에서는 웨이퍼를 부상시킬 때, 센서와 웨이퍼가 간섭하기 때문에 이것을 회피하기 위함이다.
도 6을 이용하여 광학센서(116)에 의한 노치검출의 원리를 설명한다. 도 6a는 사시도, 도 6b는 수광소자에서의 수광량 변화특성도이다.
광학센서(116)는 기판 외주부(104b)보다 위쪽에 있는 발광 다이오드 등으로 이루어진 발광소자(116a)와, 기판 외주부(104b)보다 아래쪽에 있는 CCD카메라 등으로 이루어진 수광소자(116b)로 이루어지며, 발광소자(116a)로부터의 빛(125)을 수광소자(116b)에서 수광하고 그 광량변화로 노치를 검색한다. 웨이퍼(104)를 회전시키면 수광소자(116b)로부터의 수광량은 도 6b에 나타난 바와 같이 변화하지만, 노치(104a)에 도달하면 그것까지 기판 외주부(104b)에 의해 차단되어 온 발광소자(116a)로부터의 빛(125)이 노치(104a)를 통과하기 때문에 급격하게 수광량이 증대한다. 이 급격하게 수광량이 증대하는 산이 노치부가 된다. 예를 들어 웨이퍼(104)를 회전시키고 1주째 회전시점부터 노치(104a)까지의 거리, 수광소자(116b)의 수광량을 조사하고 2주째 이후에서 노치가 수광소자(116b)상에 왔을 때 회전을 정지하는 것에 의해, 노치의 위치정렬을 할 수 있다.
계속하여 상술한 구성의 기판위치 정렬장치의 동작에 대해 도 7 및 도 8을 이용하여 설명한다. 도 7은 노치(104a)를 검출할 때의 웨이퍼(104)의 거동을 설명하는 평면도, 도 8은 5장의 웨이퍼를 일괄하여 노치정렬시키는 경우에, 노치정렬이 종료한 웨이퍼(해칭한 웨이퍼)(104)를 순서대로 부상시켜 가는 설명도이다.
도 7의 (a)는 웨이퍼 투입시를 나타내고 웨이퍼 이재기(256)로 웨이퍼 5장을 화살표 a의 방향으로부터 기판위치 정렬장치로 일괄 투입하고, 투입된 웨이퍼(104)를 웨이퍼 지지폴(105)의 기판 지지핀(107)으로 지탱한다. 센서폴(117)은 지지폴(105)의 뒷쪽에 배치되어 있다. 또한, 부상폴(110)은 후퇴시켜서 웨이퍼(104)로부터 멀리 떨어진 곳으로 퇴피시켜둔다.
이 때, 기판 지지핀(107)에서 지지된 웨이퍼 5장의 노치(104a)의 둘레방향의 각도위치는 각각 광학센서(116)의 위치 B와 회전중심 O를 연결한 라인의 연장선 AO를 사이에 두고 각도 θ의 범위에 있도록 한다. 본 장치에서는 θ=60°(±30°)의 범위내에서 노치(104a)가 있는 것을 제시하고 있다. 이것은 본장치에서 취급하는 웨이퍼(104)는 세정공정을 끝낸 것이며, 세정시에 노치(104a)가 다소 이동되지만 노치(104a)의 위치는 5장의 웨이퍼(104)에서 모두 랜덤한 것은 아니지만, 그 이동은 일반적으로 ±30°라고 말할 수 있으며 그 이동을 커버하도록 본 장치의 가동범위를 60°(±30°)라고 설정하였기 때문이다. 또한, 여기서는 본 장치의 가동범위를 세정공정에서의 노치(104a)의 이동에 맞춰서 비교적 좁은 범위로 설정하였지만, 실질적으로 장치가 움직이는 것은 노치 검출시에 있어서는 지지폴(105)과 센서폴(117)이 간섭하지 않는 정도의 범위이며, 노치 정렬시에 있어서는 지지폴(105)과 부상폴(110)이 간섭하지 않을 정도의 범위이고, 부상폴(110), 센서폴(117)의 형상, 크기, 폭위치 등에 의해 결정된다.
전술한 도 7의 (a)의 원점위치의 상태로부터 모터(106)에서 턴테이블(103)을 회전시켜 지지폴(105)을 움직이게 하는 것에 의해 웨이퍼 5장을 180°화살표와 같이 반시계방향으로 회전시켜서 노치 검출 개시위치인 도 7의 (b)의 상태로 가져간다. 또한 회전방향은 어느 쪽이어도 좋지만 시계방향으로 회전시켜도 좋다. 중요한 점은 광학센서(116)에 의한 노치 검출이 가능해지는 것이 좋다. 그 결과, 지지폴(105)은 도 7의 (b)와 같은 위치로 와서, 노치(104a)가 광학센서(116)에 근접한다. 또한 부상폴(110)은 둘레방향의 움직임이 고정되어 있기 때문에 각도위치의 변화는 없다. 또한 광학센서(116)도 둘레방향의 각도위치 변화는 없다. 이 상태에서 광학센서(116)를 웨이퍼(104)의 방향으로 진입시키면 광학센서(116)는 점선위치로부터 실선위치로 온다. 여기서 모터(106)를 회전시키고, 각 웨이퍼(104)의 노치(104a)의 각도위치를 일괄하여 검색하고 그 검출정보인 각도위치를 기억수단으로 기억해 둔다. 또한 각도위치는 모터(106)의 위치검출용 인코더로부터의 각도신호에서 검지될 수 있도록 되어 있다.
계속하여, 상기 각도위치 데이터를 기초로 각 웨이퍼(104)의 노치(104a)를순서대로 라인 OB상에 맞추는 동작을 설명한다. 또한, 여기에서는 노치(104a)를 라인 OB상에 맞추는 동작에 대해서 진술하지만, 노치(104a)를 임의의 위치에 맞출 수 있다.
제1장의 웨이퍼(104)의 노치(104a)가 도 7의 (b)에 보여진 바와 같이, 광학센서(116)의 좌측에 있도록 하면, 이 각도위치 데이터를 기초로 웨이퍼(104)를 시계방향으로 회전시켜서 라인 OB의 위치로 노치(104a)를 맞추고 모터(106)의 회전을 정지시킨다. 이와 같이 하여 1장째의 노치 위치정렬을 종료한다. 도 8의 (a)는 5장의 웨이퍼(104) 중에 가장 아래의 웨이퍼(104)(해칭으로 나타냄)의 노치를 라인 OB에 맞춘 후, 부상폴(110)을 웨이퍼의 직경방향의 안쪽방향으로 진입시키고 부상 지지핀(111)을 각 웨이퍼(104)의 외주부(104b)의 아래쪽으로 살짝 들어간 상태를 나타낸다. 더욱이 도 8의 (b)에 나타난 바와 같이, 노치정렬을 끝낸 1장째의 웨이퍼(104)를 부상시켜 지지폴(105)의 기판 지지핀(107)으로부터 떼어낸다.
계속하여, 아래쪽으로부터 1장째의 웨이퍼(104)를 부상시킨 상태에서, 지지폴(105)을 회전시키고 아래쪽으로부터 2장째의 웨이퍼(104)의 노치(104a)를 검출각도 위치데이터에 기초하여 라인 OB에 맞춘다. 2장째의 노치정렬을 완료하면, 도 8의 (c)에 나타나도록 부상 지지핀(111)에 의해 2장째의 웨이퍼(104)를 부상시킨다. 동일하게 3장째, 4장째, 5장째와 같이 노치 정렬과 부상을 순서대로 반복한다. 도 8의 (d)는 최후의 웨이퍼(104)를 부상시키고 폴(110)의 부상 지지핀(111)에서 부상시킨 상태를 나타낸다. 이와 같이 하여 모든 웨이퍼(104)를 기판 지지핀(107)으로부터 부상 지지핀(111)으로 이재시킨다. 이상의 동작을 종료한 시점에서 모든 웨이퍼(104)의 노치(104a)는 라인 OB의 선상에 온다.
최초의 웨이퍼의 노치 정렬을 실시할 때는 부상폴(110)은 퇴피되어 있기 때문에, 지지폴(105)은 부상폴(110)과 간섭하지 않게 자유롭게 회전할 수 있다. 그러나, 부상폴(110)을 부상가능한 위치로 셋트한 후, 부상시킨 상태를 유지하여 다음의 웨이퍼(104)의 노치 정렬을 실시해 두기 때문에 웨이퍼(104)가 회전할 수 있는 것은 지지폴(105)과 부상폴(110)이 간섭하지 않는 정도의 범위내(θ)로 한정된다. 그러나, 그 범위는 세정공정에서의 노치의 이동이 ±30°이기 때문에, 적어도 그것을 커버할 수 있는 범위인 것을 필요로 한다. 또한, 부상폴(110)을 부상시킬 수 있는 위치에 셋트하는 타이밍에 대해서는 노치위치 검출후, 1장째의 웨이퍼의 노치 위치정렬 동작을 실시하기 전이어도 무방하다.
상술한 바와 같이 노치 정렬이 완료된 웨이퍼(104)를 1장씩 순서대로 부상시키기 위해서는 부상폴(110)의 부상 지지핀(111)의 피치 P1와 지지폴(105)의 기판 지지핀(107)의 피치 P2는 도 8에 있어서 적어도 하기와 같은 관계가 되어 있을 필요가 있다.
단, 상기 수학식 2는 노치 정렬대상 웨이퍼가 5장인 경우에 성립되는 식이다. 노치 정렬 대상 웨이퍼가 n장인 경우에는 상기 식 2는 하기 식 3과 같이 된다.
실질적으로 P1, P2를 결정할 때는 또한 웨이퍼휨, 웨이퍼(104)와 부상 지지핀(111), 기핀 지지핀(107)과의 간격에 대해서도 고려할 필요가 있다. 예를 들어, 웨이퍼휨=0.3으로 한 경우에 있어서, 도 8의 (a)에 나타난 최하단끼리의 부상 지지핀(111)과 기판 지지핀(107)과의 간격 △L=2mm로 하였을 때, P1=19mm, P2=23mm, 부상피치=4mm가 된다. 이 도출은 후술하는 실시예에서 상세하게 설명한다.
상술한 일련의 동작 종료후에는 3개의 지지폴(105)은 노치 정렬 동작을 반복하기 위해, 도 7의 (b)의 위치로부터 벗어나 있다. 따라서, 여기서 턴테이블(103)을 회전하여 지지폴(105)을 도 7의 (b)의 위치상태로 복귀시킨다. 다음에, 부상폴(110)을 하강시켜서 5장의 웨이퍼(104) 모두를 부상 지지핀(111)으로부터 지지폴(105)의 기판 지지핀(107)로 복귀시킨다. 복귀시킨 후, 부상폴(110)을 웨이퍼(104)의 바깥쪽으로 퇴피시킨다. 이 상태에서, 지지폴(105)을 180°회전시키면 지지폴(105)은 도 7의 (a)의 원래의 원점위치로 복귀된다. 여기서 웨이퍼 이재기(256)로 5장의 웨이퍼(104)를 일괄하여 기판위치 정렬장치(100)로부터 배출한다.
상술한 설명은, 기판 지지핀(107)으로 지지된 웨이퍼 5장의 노치(104a)의 각도위치가 각각 광학센서(116)의 위치 B와 회전중심 O을 연결한 라인의 연장선 AO를 사이에 두어 각도 θ=60°의 범위로 한정되어 있는 경우를 상정하였다. 그러나, 노치(104a)가 소정각도 θ범위내에 없는 경우도 있을 수 있기 때문에, 본 방식을 소정각도 θ범위내에 없는 경우에도 노치 검출이 실시될 수 있도록 범용화할 필요가 있다. 더욱이 부상폴(110)로 임의의 웨이퍼(104)를 부상시켜 둔 상태에서, 지지폴(105)에 지지되어 있는 웨이퍼(104)를 회전시키는데에는 지지폴(105)과 부상폴(110)과의 간섭이 일어나기 때문에, 이 간섭에 따른 제약도 고려할 필요가 있다.
이 지지폴(105)과 부상폴(110)과의 간섭의 문제를 도 10a를 이용하여 설명한다. 각 웨이퍼(104)를 부상폴(110)으로 최종적으로 놓았을 때에는 각 웨이퍼(104)의 노치의 위치는 노치정렬위치(광센서위치) S에 오도록 하였다. 이 때 지지폴(105)상에 있는 웨이퍼(104)의 노치위치는 도 10a의 θ=60°의 범위내에 없으면 노치(104a)를 노치 정렬위치 S에 이동시키는 것이 불가능하다. 이것은 본 장치에 있어서는 노치 정렬동작을 실시할 때에는 웨이퍼 둘레방향의 가동범위가 제한되어 버리기 때문이다. 노치 정렬동작에 있어서는 부상폴(110)을 도 7의 (b)에 나타난 퇴피위치로부터 웨이퍼 직경방향 안쪽으로 삽입하고, 도 10a에 나타난 바와 같이, 부상시킬 수 있는 위치로 셋트할 필요가 있다. 이 때문에, 지지폴(105)의 웨이퍼 둘레방향의 가동범위는 지지폴(105)과 부상폴(110)이 간섭하지 않는 정도의 범위로 한정되어 버린다. 또한, 본 장치에 있어서는 지지폴(105)과 부상폴(110) 사이에 충분히 여유를 기다리도록 해 두고, 적어도 세정공정에 있어서의 노치의 이동(±30°)을 커버할 수 있도록 가동범위를 결정해 둔다.
상기 문제를 해결하고, 노치(104a)가 소정각도 θ 범위내에 없는 경우에도 대응할 수 있는 장치에 대해서 이하에 설명한다. 우선 본 장치에 있어서 노치를 검색할 수 있는 영역, 노치를 검색할 수 없는 영역에 대해서 도 10b를 이용하여 설명한다. 웨이퍼(104)는 약 180°, 90°, 90°의 간격으로 배치된 3개의 지지폴(105)로 지지되어 있다. 웨이퍼(104)의 노치(104a)를 검색할 경우, 센서폴(117)을 퇴피위치로부터 웨이퍼 직경방향 안쪽으로 삽입하고 도 10b에 나타난 바와 같이, 노치 검색가능한 위치로 셋트할 필요가 있다. 따라서, 웨이퍼(104)에는 센서폴(117)과 지지폴(105)이 간섭하지 않을 정도의 범위내에서 노치위치 검색을 실시할 수 있는 지지폴(105)로 감싸인 3개의 검색가능한 영역 R1∼R3와, 센서폴(117)과 지지폴(105)이 간섭하지 않도록 가동범위를 제한하기 위해 노치위치 검색을 실시할 수 없게 된 지지폴(105) 근방의 3개의 검색 불가능 영역 D1∼D3가 형성된다. 노치위치 검색 가능영역 R1∼R3의 범위는 각각 148°, 81°, 81°이다. 또한, 여기서 나타난 노치위치 검색 가능영역의 범위는 원래의 일례이고 지지폴(105), 센서폴(117)의 폴, 형상, 양 폴의 간섭을 피하기 위한 양 폴간의 클리어런스 등을 변경함으로써 또한 넓게 하는 것도 가능하다.
계속하여 노치정렬 방법의 개요에 대해 설명한다. 우선, 웨이퍼(104)의 각 148°, 81°, 81°의 검색가능 영역 R1∼R3에 대해서 노치(104a)검색을 실시한다. 노치(104a)가 보이지 않으면 노치(104a)는 검색불가능 영역 D1∼D3의 어딘가에 있는 것이 된다. 이 경우, 일단 모든 웨이퍼를 부상폴(110)에 의해 부상시키고 지지폴(105)만을 소정각도 회전시키고 웨이퍼(104)를 지지폴(105)상에 되돌려 놓는다. 이 동작에 의해, 지지폴(105)에 대해 노치위치를 이동시킬 수 있고, 노치(104a)는 검색 불가능 영역으로부터 검색 가능영역 R1∼R3를 검색한다. 모든 웨이퍼(104)의노치 검출후, 노치(104a)를 소정위치에 맞추는 동작에 들어간다. 우선 노치위치가 θ범위내에 있는지 없는지를 판단한다. 또한, 이 판단은 검출하고 기억한 노치(104a)의 각도위치 데이터에 의해 실시한다. θ범위내에 있으면, 그대로 노치(104a)가 노치정렬위치 S에 들어오도록 웨이퍼(104)를 회전시키고 부상폴(107)에 놓는다. θ범위내에 없으면 가동범위의 관계상, 한번의 회전으로는 노치(104a)를 노치정렬 위치 S에 이동시킬 수 없기 때문에, 조금씩 노치위치를 이동시킨다. 구체적으로는, 일단 웨이퍼(104)를 부상시키고 지지폴9105)을 노치 위치를 이동시키는 방향과는 반대방향으로 소요각도 회전시키고 웨이퍼(104)를 지지폴(105)에 복귀시키고 지지폴(105)을 노치위치가 노치정렬위치 S에 가까워지도록 소요각도 회전시키는 것에 의해 노치위치를 이동시킨다. 이것을 반복하여 노치위치는 θ범위내에 들어가기 때문에 노치(104a)를 노치정렬위치 S에 맞출 수 있다. 또한, 그 때 노치(104a)가 최단경로가 되는 방향으로 이동하도록 한다. 즉, 도 10a에 있어서는 노치(104a)가 오른쪽으로 반정도에 있으면 시계방향으로, 왼쪽으로 반정도에 있으면 시계 반대방향으로 이동시키게 된다. 또한, 상기 최단경로의 선택은 기억한 각도위치 데이터에 의해 실행된다.
도 9는 상술한 노치정렬을 실시하는 기구를 제어하는 제어부의 블럭도를 나타낸다. 제어부는 제어회로(150)와 드라이버(151, 152), 전자벨브(153, 154)로 구성되며 다음의 기능을 갖는다.
여러장의 웨이퍼를 일괄회전시켜서 각 웨이퍼의 노치를 검출하기 위해서 기판 지지기구의 모터(106)의 회전을 제어하고,
(a) 각 웨이퍼의 노치의 검출값에 기초하여 웨이퍼의 위치정렬(노치정렬)을 1장씩 실시하기 위해 기판 지지기구의 모터(106)의 회전을 제어하고,
(b) 1장의 웨이퍼(104)의 위치정렬이 종료되면 개별위치 정렬 종료신호를 출력하고,
(c) 개별위치 정렬 종료신호에 기초하여, 위치정렬이 종료된 웨이퍼(104)를 1장씩 기판 지지기구로부터 순서대로 퇴피시키기 위해 기판 퇴피기구의 모터(112), 슬라이드기구(113), 에어실린더(115)를 제어하고,
(d) 위치정렬이 끝난 웨이퍼(104)의 퇴피후에, 나머지 웨이퍼(104)에 대해서 (a)∼(c)의 제어를 실시하고,
(e) 모든 웨이퍼의 위치정렬이 종료되면 모든 위치정렬 종료신호를 출력하고,
(f) 모든 위치정렬 종료신호에 기초하여, 위치정렬이 끝난 모든 기판은 기판 퇴피기구에 의해 퇴피한 채로의 상태에서 기판 지지기구를 노치검출을 실시하기 전의 초기의 상태로 되돌리도록 기판 지지기구의 모터(106)의 회전을 제어하고,
(g) 퇴피시켜 놓은 여러 위치정렬이 끝난 모든 웨이퍼를 기판 지지기구에 복귀시키기 기판 퇴피기구의 모터(112), 슬라이드기구(113), 에어실린더(115)를 제어한다.
상기 제어부에 기초하여 상술한 일련의 상세한 흐름을 도 11∼도 13의 흐름으로 나타낸다.
웨이퍼 이재기(256)에 의해 5장의 웨이퍼(104)를 기판위치 정렬장치(100)에일괄투입하여, 3개의 지지폴(105)상에 이재시킨다(단계 201). 이재시킨 후, 노치검출하기 위해 지지폴(105)을 노치검출 개시위치까지 180°회전시켜서 도 7의 (a)의 상태로부터 도 7의 (b)의 상태로 한다(단계 202). 센서폴(117)을 진출시켜서 광학센서(116)를 노치검출가능한 위치로 삽입한다(단계 203). 여기까지 노치검출준비이다.
계속하여 검색가능한 영역에 대해서의 노치검출동작에 들어간다. 즉, 웨이퍼(104)의 지지폴(105)간의 각도 148°의 범위(제1영역 R1)에 대해 5장 일괄로 노치(104a)를 검색한다(단계 204). 노치검색후, 센서폴(117)을 후퇴시켜서 센서(116)를 제거한다(단계 205). 이것은 다른 영역의 검색으로 이동할 때의 지지폴(105)과의 간섭이나, 웨이퍼(104)를 부상시킬 때의 웨이퍼(104)와의 간섭을 피하기 위함이다.
여기서, 모든 웨이퍼(104)의 노치(104a)가 검출되었는지 아닌지를 판단한다(단계 206). 검출된 경우에는, 단계 213으로 진입하고 부상폴(107)을 부상시킬 수 있는 위치로 삽입한다. 검출되지 않았던 경우에는, 단계 207로 들어가고 웨이퍼의 다음 각도 81°의 영역(제2영역 R2)에 대해서의 노치 검출동작을 실시한다. 모든 웨이퍼(104)의 노치(104a)가 검출되었는지를 판단한다(단계 208). 검출된 경우에는 전술한 단계 213으로 들어간다. 검출되지 않은 경우에는 더욱 단계 209로 들어가고 웨이퍼(104)의 나머니 각도 81°의 영역(제3영역 R3)에 대해서의 노치검출 동작을 실시한다.
모든 웨이퍼의 노치가 검출되었는지를 판단한다(단계 210). 검출된 경우에는전술한 단계 213으로 들어간다. 검출되지 않는 경우에는 전술한 3개 중 어느 하나의 검색불가능 영역 D1∼D3에 노치(104a)가 존재하도록 하여 단계 211로 들어가고, 부상폴(110)을 부상가능한 위치로 삽입한다. 그리고 검색불가능 영역 D1∼D3에 있는 노치(104a)가 검색가능영역 R1, R3에 들어오도록 지지폴에 대해 노치위치를 이동시킨다(단계 212). 이와 같이 하여 검색불가능 영역에 존재하고 있었던 노치(104a)를 검색가능한 영역으로 이동시키고나서, 단계 203으로 되돌리고, 전술한 일련의 검색가능한 영역에 대해서의 노치검출동작(단계 203∼210)을 다시 실시한다. 이상의 동작에 의해 모든 웨이퍼(104)의 노치(104a)를 검출할 수 있다.
모든 웨이퍼(104)의 노치위치가 검출되면 전술한 바와 같이 부상폴(110)을 부상시킬 수 있는 위치로 삽입하지만(단계 213), 이 단계 213의 처리후, 노치정렬 및 부상동작을 실시하기 위해 단계 214로 들어간다. 여기서 부상동작이 종료되어 있지 않은 웨이퍼(104)로서 가장 하단에 있는 웨이퍼(104)의 노치위치가 θ(60°) 범위내에 있는지 아닌지를 판단한다(단계 214). 또한, 이 판단은 기억한 노치의 각도위치 데이터에 의해 실행된다. θ범위내에 없는 경우에는 지지폴에 대한 노치(104a)의 상대위치를 소요량씩 이동시켜서 노치(104a)를 θ범위내의 영역에 넣는 처리를 실시하고(단계 218), 전술한 단계 214로 되돌린다.
θ범위내에 있는 경우에는 부상동작이 끝나지 않은 웨이퍼(104)로서, 가장 하단에 있는 웨이퍼(104)의 노치위치가 최종적으로 정렬하고자 하는 노치의 위치 S가 되도록 지지폴(105)을 회전시킨다(단계 215). 그리고, 노치정렬후의 웨이퍼(104)를 부상시킨다(단계 216). 계속하여, 부상이 종료되지 않은웨이퍼(104)가 있는지 없는지를 판단한다(단계 217). 종료되지 않는 웨이퍼(104)가 있는 경우에는, 전술한 단계 214로 되돌리고, 모든 웨이퍼의 부상이 종료될 때까지 상기 단계 214∼217을 반복한다.
모든 웨이퍼(104)의 부상이 종료되면 단계 219로 들어가고 여기서 부상폴(110)에 의해 웨이퍼(104)를 부상시킨 채의 상태로 노치검출 개시위치(도 7b의 상태)가 되도록 지지폴(105)을 회전시킨다. 그 후, 부상폴(110)상의 웨이퍼(104)를 지지폴(105)상에 놓고(단계 220), 부상폴(110)을 퇴피시킨다(단계 221). 그리고 지지폴(105)을 원점위치로 회전시켜서 도 7의 (a)의 위치로 복귀시킨다(단계 222). 최후에 웨이퍼 이재기(256)에 의해 웨이퍼 인출을 실시한다(단계 223).
여기서 도 13을 이용하여 전술한 개별처리 단계 207, 209, 212, 218를 상세하게 설명한다.
(a) 단계 207 (제2영역에 대해서의 노치검출동작)
웨이퍼(104)의 제2영역이 검출가능하게 되도록 지지폴(105)을 소요량 회전시킨다(단계 2071). 광학센서(116)를 삽입하여(단계 2072), 웨이퍼(104)의 지지폴(105)간에 있는 81°의 범위내에 대해 미검출의 웨이퍼에 대해서만 노치(104a)를 검색한다(단계 2073). 검색후, 광학센서(116)를 후퇴시킨다(단계 2074).
(b) 단계 209 (제3영역에 대해서의 노치검출동작)
웨이퍼(104)의 나머지 제3영역이 검출가능하게 되도록 지지폴(105)을 소요량회전시킨다(단계 2091). 광학센서(116)를 삽입하여(단계 2092), 웨이퍼(1040의 지지폴(105)간에 있는 81°의 범위에 대해서 미검출의 웨이퍼에 대해서만 노치(104a)를 검색한다(단계 2093). 검색후, 광학센서(116)를 후퇴시킨다(단계 2094).
(c) 단계 212 (검출불가능 영역에 있는 노치를 검색가능한 영역에 들어오도록 노치위치를 이동시키는 동작)
지지폴(105)상에 웨이퍼(104)를 부상폴(110)에 의해 부상시킨다(단계 2121). 그 후, 노치(104a)가 검색불가능 영역으로부터 검색가능영역(148°, 81°, 81°)에 들어오도록 지지폴(105)을 소정량 회전시킨다. 이 때, 노치검출이 완료된 웨이퍼에 대해서는 여기서 회전시킨 양을 검출한 노치 위치데이터에 반영시키도록 데이터를 수정한다. 구체적으로는, 검출한 노치위치 데이터에 회전한 양을 더한다(단계 2122). 지지폴(105)을 회전시키는 상기 소정량은 (360°-(148°+81°+81°))/3=16.7°이상이다. 소정량 회전시킨 후, 부상폴(110)을 하강시켜 웨이퍼(104)를 지지폴(105)상에 복귀시키고 부상폴(110)을 후퇴시킨다(단계 2123).
(d) 단계 218 (웨이퍼의 노치를 θ범위내의 영역에 넣는 동작)
지지폴(105)상의 부상동작이 끝나지 않은 웨이퍼(104)로서 가장 하단에 있는 웨이퍼(104)를 부상폴(110)에 의해 부상시켜 퇴피시킨다(단계 2181). 지지폴(105)을 노치(104a)를 이동시키는 방향과 반대방향으로 소요량 회전시키고(단계 2182), 부상폴(110)을 하강시켜 전단계에서 부상시킨 웨이퍼를 지지폴상에 복귀시킨다(단계 2183). 그 후, 지지폴(105)을 노치(104a)가 노치위치로부터 노치정렬위치까지의최단경로가 되는 방향으로(시계방향 또는 시계반대방향) 회전시킨다(단계 2181). 또한, 전술한 대로의 상기 최단경로는 기억해 둔 노치(104a)의 각도위치 데이터에 의해 결정된다. 즉, 도 10a에 있어서는 노치(104a)가 왼쪽 절반정도에 있는 경우에는 시계와 반대방향으로, 오른쪽 절반정도에 있으면 시계방향으로 회전시킨다. 그 후, 단계 214로 되돌리고, 노치위치가 θ범위내에 있는지 없는지를 판단한다. 없으면 다시 단계 2181∼2184를 실시하고, 노치위치가 θ범위내에 있기까지 이 단계를 반복한다.
도 14에 단계 214∼218에 있어서, 노치위치 검출을 끝낸 웨이퍼(104)를 소요량씩 회전시키고, 라인 OB(도 7참조)상에 노치(104a)를 맞추는 모양을 나타낸다. 도중에서 점선은 지지폴(105)의 회전추이를 나타내고 있다. 또한 도 중에서의 일점실선은 노치(104a)와 웨이퍼 중심을 통과하는 직선이고, 웨이퍼(104)의 회전추이를 나타내고 있다. 또한, 웨이퍼(104)에 점선이나, 일점실선으로 직경을 당긴 것은 지지폴에 대한 웨이퍼의 회전추이를 알기 쉽게 설명하기 위함이다. 또한, 실질적으로 본 동작을 실시하는 경우, 부상폴(110)은 웨이퍼 직경방향의 안쪽방향으로 삽입되어 있지만, 동작을 알기 쉽게 나타내기 위해 부상폴(110)은 후퇴한 상태로 그려져 있다.
모든 웨이퍼(104)의 노치위치 검출후, 노치정렬을 실시하는 웨이퍼(104)(부상 동작이 끝나지 않은 웨이퍼(104)로서 가장 하단에 있는 웨이퍼(104))의 노치위치가 θ범위내에 있는지 어떤지를 기억한 각도위치 데이터에 의해 판단한다. θ범위내에 없는 경우에는 라인 AB(도 7참조)의 오른쪽에 있는지 왼쪽에 있는지를 기억한 각도위치 데이터에 의해 판단한다. 오른쪽에 있는 경우에는 웨이퍼(104)를 시계 반대방향으로, 왼쪽에 있는 경우에는 웨이퍼(104)를 시계방향으로 소요량씩 회전시키고 노치(104a)를 라인 OB상에 이동시킬 때 최단경로를 얻도록 한다.
초기상태(노치검출후 노치정렬전의 상태)에서, 웨이퍼(104)의 노치위치가 왼쪽 하단에 있도록 한다(도 14의 (a)). 이 경우, 노치(104a)가 θ범위내에 없고 라인 AB의 왼쪽에 있기 때문에, 웨이퍼(104)는 노치(104a)가 최단경로로 라인 OB상에 이동되도록 시계방향으로 소요량씩 회전시키게 된다. 일단 웨이퍼(104)를 부상시켜 지지폴(105)만을 노치(104a)를 이동시키는 방향과 반대의 방향인 시계반대방향으로 소요량 회전시킨다. 따라서, 이 동작에서는 웨이퍼(104)의 노치위치는 움직이지 않는다(도 14의 (b)). 웨이퍼(104)를 지지폴(105)로 되돌리고, 지지폴(105)을 즉 웨이퍼(104)를 시계방향으로 허용량 회전시킨다. 이것에 의해, 노치위치는 소요량 시계방향으로 움직인다(도 14의 (c)). 다시 웨이퍼(104)를 부상시켜 지지폴(105)을 노치(104a)를 이동시키는 방향과 반대방향인 시계반대방향으로 소요량 회전시킨다(도 14의 (d)). 웨이퍼(104)를 지지폴(105)에 복귀시켜 움직인다(도 14의 (e)). 이와 같이 하여, 노치위치를 θ범위내에 있도록 이동시키고 최종적으로 라인 OB상에 맞춘다.
또한, 여기까지의 설명에서는 우선 일단 웨이퍼(104)를 부상시켜 노치를 이동시킨 방향과 반대방향으로 지지폴(105)만을 소요량 회전시키는 동작을 실시하고 있지만, 이 동작의 전에 웨이퍼(104)를 놓은 상태에서 지지폴(105)을 노치위치가 라인 OB상까지의 최단경로가 되는 방향으로 회전시키는 동작을 실시하도록 해도 좋다.
제1실시형태의 것은, 웨이퍼마다에 필요로 되는 웨이퍼 적재용 턴테이블을 밀어내고, 그 대신에 지지폴(105)을 설치하여 웨이퍼를 지지함과 동시에, 부상폴을 설치하여 노치정렬이 끝난 웨이퍼를 퇴피시킬 수 있도록 하였기 때문에, 일괄하여 여러장의 웨이퍼 노치정렬을 실시할 수 있다. 또한, 노치정렬시에 기판 외주부(104b)를 테이퍼부(99)에서 지지함으로써 선 접촉상태 내지 점 접촉상태로 지지되도록 되기 때문에 접촉면적이 작고, 웨이퍼 이면을 진공흡착하는 것에 비해 미립자의 발생을 저감하고 또한 지지되어 있는 것은 기판 외주부(104b)가 되기 때문에 웨이퍼 이면으로의 미립자의 부착이 큰폭으로 절감가능하다.
그러나 상술한 제1실시형태의 기판위치 정렬장치에서도 또한 조작이 복잡하고 위치정렬 속도도 그 정도로 빠르지는 않다. 또한 모터(106) 등의 구동부를 웨이퍼(104)의 아래쪽에 설치한 것에 의해, 장치높이가 높아지는 문제도 있다. 그래서 다음에 설명하는 제2실시형태의 것은 개별 턴테이블 방식을 도입하는 것에 의해 상술한 문제의 해결을 모도하고 있다.
제2실시형태(도 15∼도 18)
이것은 여러장의 웨이퍼 노치를 웨이퍼에 대부분 접촉되지 않게 웨이퍼의 장수에 따라 5개의 모터를 준비하고 5장을 일괄로 검출할 수 있는 기판위치 정렬장치이다.
도 15에 나타난 바와 같이, 기판위치 정렬장치는 상판(301)을 포함하여 5단의 선반(301∼305)과 하판(306)을 갖는 상자체(300)를 준비하고, 상자체(300)의 전면 2면이 개방되어 개교식이 되어 있다. 5개의 선반(301∼305)의 상면에는 회전중심을 일치시킨 턴테이블(307)이 각각 부착되어 5장의 웨이퍼의 노치를 검출할 수 있도록 되어 있다. 각 턴테이블(307)은 독립하여 회전구동할 수 있도록 되어 있으며, 그 구동기구에는 타이밍 벨트9308)와 모터(309)가 사용되어 있다. 각 모터(309)는 턴테이블(307)의 아래가 아니라, 사이드에 설치된다. 각 선반(301∼305)은 턴테이블(307)의 부착판으로서의 기능에 더하여, 발생한 미립자가 하단의 웨이퍼 표면에 부착하는 것을 방지하는 방지판으로서의 기능도 갖는다. 또한, 각 선반(301∼305)의 전면의 코너부가 컷트되고 그것이 웨이퍼(104)의 투입구·배출구가 된다.
또한, 각 모터(309)의 부착 상황은 도시예에서는 선반(301∼305)의 표리면, 또는 상자체(300)의 좌우가 되도록 분산배치하고 있지만, 이것은 모터길이가 있기 때문에, 최소 공간에 잘 들어가도록 배치되기 때문이다. 여기서는 각 턴테이블의 간격을 30mm이내로 수납하고 있다.
각 턴테이블(307)의 표면의 외주부에는 웨이퍼의 외주부를 지지할 수 있도록 3개의 지지핀(310)이 거의 120°간격으로 분산배치되어 부착되어 있다. 또한, 웨이퍼 투입구와 반대쪽의 각 선반(301∼305)의 안에 광학센서(311)이 부착되며, 지지핀(310)에 지지된 5장의 웨이퍼의 노치를 각각 검출할 수 있도록 되어 있다.
도 16은 턴테이블(307)의 구동기구를 상세하게 나타낸 측면도이며, 도 16의 (a)는 모터(309)를 턴테이블(307)의 사이드에 설치하도록 한 실시형태(최상단에 상당)에 따른 것이며, 도 16의 (b)는 턴테이블(307)의 바로아래에 모터(309)를 설치한 경우를 상정한 비교예이다. 단, 도 16의 (b)는 비교의 편의를 위해 상하를 역으로 하고 있다.
도 16의 (a)에 나타난 바와 같이, 턴테이블(307)의 회전축(314)에 프리(313)를 낀 한편, 모터(309)의 구동축(315)에도 프리(312)를 끼워서 프리(312, 313) 사이에 타이밍 벨트(308)을 길게 설치하고 있다. 타이밍 벨트(308)은 턴테이블(307)과 선반(301)과의 간격에 따른다. 턴테이블(307)의 사이드에 모터(309)를 설치하여 회전축(314)과 구동축(315)을 병렬로 나열하면, 구동축(315)을 포함한 모터(309)의 높이(두께)의 일부가 턴테이블(307)의 두께에 흡수되는 것, 구동축(315)과 회전축(314)을 직렬 접속시키지 않도록 좋다는 것에 기인하여, 장치높이 La가 낮아지고 장치의 소형화가 가능하게 된다. 이것에 비해, 도 16의 (b)와 같이 턴테이블(307)의 아래 모터(309)가 있으며, 모터(309)의 구동축(315)과 턴테이블(307)의 회전축(314)과의 접속길이, 및 모터(309)의 높이가 그대로 부품의 높이로서 돌출하기 때문에, 장치높이 Lb가 높아지며 장치가 대형화된다.
도 17에 상기 광학센서(311)와 지지핀(310)을 상세하게 나타낸다. 광학센서(311)는 단면 コ자형을 해두고, 단면 コ자형의 개구부(316)에 웨이퍼(104)의 외주부(104b)를 넣도록 되어 있다. コ자형 상부에 발광부(311a)를 하부에 수광부(311b)를 구비하고, 노치가 개구부(316)에 와서 수광부(311b)에서의 수광량이 변화하였을 때 노치위치를 검출할 수 있도록 되어 있다.
턴테이블(307)의 직경은 이것에 적재되어 있는 웨이퍼(104)의 직경보다도 약간 작고, 지지핀(310)이 턴테이블(307)의 외주부로부터 직경방향의 바깥쪽 방향으로 나와서 웨이퍼(104)의 외주부(104b)를 지지하도록 되어 있다. 이와 같이 웨이퍼(104)의 외주부(104b)를 지지하는 지지핀(310)을 형성하는 것에 의해, 지지핀(310)과 광학센서(311)는 접촉하지 않도록 되어 있기 때문에, 웨이퍼(104)를 제약없이 회전시킬 수 있고, 노치위치 정렬을 용이하게 고속으로 실시할 수 있다.
각 지지핀(310)의 웨이퍼(104)를 지지하는 지지면은, 테이퍼부(317)가 되어 있으며, 이것에 의해 웨이퍼 중심과 턴테이블(307)의 회전중심을 용이하게 맞춰서 웨이퍼(104)의 편심을 자동보정할 수 있으며 또한 테이퍼부(317)에서 기판 외주부(104b)를 지지하는 것에 의해 웨이퍼 이면으로의 미립자의 부착을 방지할 수 있다.
또한 도시하지 않도록 지지핀(310)은 약 L자형을 하고 있으며, 굴곡부(318)를 아래로 하여 가로로 닿는 모양으로 턴테이블(307)의 외주부에 부착되어 있다. 그 L자형의 굴곡부(318)의 요(凹)자형이 광학센서(311)의 돌출한 수광부(311b)의 도피부가 되어 있다. 이와 같은 도피부를 형성하면 발광부(311a)와 수광부(311b)의 대향거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 장치의 소형화가 도모된다.
또한, 상술한 구성을 갖는 5장의 일괄 기판위치 정렬장치의 동작 순서를 도 18의 흐름도를 이용하여 설명한다.
5장의 일괄 웨이퍼 이재기에서 기판위치 정렬장치에 5장 웨이퍼(104)를 투입하고, 각 턴테이블(307)에 이재시킨다(단계 401, 402). 각 턴테이블(307)을 독립하여 회전시키고, 각 광학센서(311)에 의해 노치를 검출하고(단계 403), 노치를 소정의 위치에 맞춘다(단계 404). 5단의 모든 턴테이블(307)의 노치 정렬이 종료되면웨이퍼 이재기로부터 웨이퍼(104)를 기판위치 정렬장치로부터 반출한다. 상기한 노치정렬을 실시하는 방법은 웨이퍼를 회전시키고 1주째로 노치를 검출하지만, 검출한 시점에서 감속하고 회전을 멈추며 지나치게 실시한 부분을 되돌리도록 제어한다. 언뜻 보면 노치를 검출함과 동시에 맞추어 지는 동작이 된다.
이와 같이, 제2실시형태는 턴테이블(307)에 설치된 지지핀(310)의 테이퍼부(317)에서 웨이퍼(104)의 외주부(104b)를 지지하고 웨이퍼(104)를 회전시키며 웨이퍼(104)의 노치(104a)를 비접촉하여 검출하고 정렬시키기 때문에, 미립자의 발생을 저감할 수 있으며, 웨이퍼 이면으로의 미립자의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 턴테이블(307)을 회전시키는 모터(309)는 턴테이블(307)마다 설치되며 각각 독립하여 동작하기 때문에, 노치위치가 부전하여도 그 정렬로 인해 다른 웨이퍼에 구속되는 일없이 개별적으로 대응할 수 있다. 또한 모터(309)는 웨이퍼(104)의 바로 아래 배치되지 않고, 턴테이블(307)의 사이드에 설치되어 타이밍 벨트(308)를 이용하여 턴테이블(307)로 구동력을 전달하도록 하였기 때문에, 장치높이를 낮출 수 있다. 이와 같이 비교적 구조가 단순하고 회전에 제약이 없으며 일괄 정렬하기 때문에 노치위치 검출속도가 상당히 빠르다.
그러나, 이 제2실시형태의 경우에도, 지지핀(310)상에 노치가 겹쳐진 경우나, 노치정렬후에 트위저 투입위치에 지지핀(310)이 오는 경우에 다음의 문제가 있다. 예를 들어 도 19에 나타난 바와 같이, 노치위치에 지지핀(310)이 겹쳐져버리면 지지핀(310)이 광학센서의 광로를 막아버리기 때문에 노치위치가 검출할 수 없게 된다. 또한, 도 20에 나타난 바와 같이 노치정렬을 위해 턴테이블(307)을 회전시키기 때문에 지지핀(310)의 위치가 이동되어 지지핀(310)이 웨이퍼 이재기(256)의 트위저(257)의 진집위치에 와서 진입의 방해가 되는 것이다. 그와 같은 경우에는 턴테이블(307)의 원점 방출이 실시되어 트위저(257)의 진입을 가능하게 할 필요가 있지만, 그와 같이 하면 절각 노치정렬을 하는 것에 노치의 정렬이 분산되어 버리는 문제가 발생한다.
그래서 다음에 진술한 제3실시형태는 상술한 바와 같은 경우에는 모든 웨이퍼를 부상시켜 퇴피시키고 턴테이블을 소정량 회전시켜서 지지핀의 위치를 이동시킴으로써 상술한 문제의 해결을 도모하고 있다. 이 부상기구는 제1실시형태의 사고방식을 도용하고 있다.
제3실시형태 (도 21∼도 29)
이것은 웨이퍼의 노치가 턴테이블의 지지핀과 겹쳐진 경우에도 노치를 정렬하는 것이 가능한 기판위치 정렬장치이다.
도 21에 나타난 기판구성은 도 15에 나타난 제2실시형태의 기판위치 정렬장치와 동일하다. 다른 점은, 제1실시형태에서 사용한 웨이퍼를 부상시켜 퇴피시키는 기판 퇴피기구를 설치하여 노치와 지지핀이 겹쳐진 경우에, 일단 웨이퍼를 부상시켜 퇴피시키고 그 사이에 턴테이블만을 이동시켜서 이동된 턴테이블에 다시 웨이퍼를 적재함으로써 지지핀과의 겹침을 방지하도록 한 점이다. 또한, 위치정렬후에 지지핀이 트위저의 진입로를 막게 되는 경우에도 동일하게 턴테이블만을 이동시켜서 트위저의 진입로를 해방하도록 한 점이다.
5단 적재의 턴테이블(307)의 외주에 승강이 자유롭게 설치된 3개의부상폴(321)이 세워 설치되어 있다. 그 설치방향은 턴테이블(307)의 회전축과 평행하게 되어 있다. 부상폴(321)에는 길이방향으로 일정피치로 웨이퍼의 외주부를 지지하여 웨이퍼를 부상시키는 부상 지지핀(322)이 회전중심을 향하여 암형상으로 돌출하여 설치되어 있다. 도 21에서는 부상 지지핀(322)은 턴테이블(307)에 설치된 지지핀(310)과 겹쳐진 경우를 그리고 있다. 부상 지지핀(322)의 웨이퍼 지지면은 제1실시형태와 동일하게 약간 테이퍼각을 붙인 웨이퍼 수재연면으로 하고 있다.
3개의 부상폴(321)은 각 선반(301∼305)를 관통하여 최하단의 선반(305)의 아래와 하판(306)과의 사이에 형성되는 공간에 설치된 베이스(323)에 일체적으로 설치된다. 베이스(323)은 에어실린더(324)에 의해 승강이동하도록 되어 있다. 부상폴(321)은 승강할 뿐으로 회전도 진퇴도 하지 않는다. 이 부상폴(321)의 승강에 의해, 부상 지지핀(322)이 기판 외주부에 연결하여 기판 지지핀(310)으로부터 웨이퍼를 부상시키도록 되어 있다. 부상된 웨이퍼는 부상폴(321)의 하강에 의해 기판 지지핀(310)으로 되돌리도록 되어 있다.
턴테이블(307)을 회전시키는 각 모터(309)의 부착상황은 제2실시형태에서ㅏ도 설명한대로 이지만, 여기서는 그것과는 또 다른 모터를 배치하고, 부착상황에 대해 설명한다. 보다 상세히 설명하면, 도 22a와 같이 되어 있다. 투입시에 웨이퍼(104)와 모터(309)가 간섭하기 때문에 라인 Z보다 화살표 쪽으로 모터(309)를 배치할 수 없다. 도 22b에 나타난 바와 같이, 각 선반(301∼305)끼리의 간격, 즉 각 턴테이블(307)끼리의 간격은 이재기(256)의 피치변경 기구의 제약에 의해 30mm이내로 할 필요가 있다. 상단의 모터(2단째의 모터②)(309)와 하단의 모터(4단째의 모터④)(309)의 축을 맞추도록 하면 모터끼리가 간섭하고 30mm이내로 수납될 수 없기 때문에, 모터위치를 서로 이동시킨 배치로 하고 있다(도 22a). 모터(309)가 각쪽에 있는 것은, 턴테이블(307)의 중심과 모터축의 사이를 연결하는 타이밍 벨트(308)가 들어가도록 거리를 취하기 위함이다. 기수단째와 서수단째의 모터(309)가 좌우로 나뉘어서 배치되어 있는 것은 각 단이 30mm이내로 수납되도록 모터끼리가 간섭하지 않도록 하기 때문이다.
도 23은 도 21의 기판위치 정렬장치의 상세한 설명도이며, 도 23a는 평면도이고, 도 23b는 최하단의 종단면도를 나타낸다. 도 23a에 나타난 지지핀 위치센서(325)는 턴테이블(307)의 원점출에 사용되는 센서로서, 이 센서신호에서 턴테이블(307)의 원점출을 실시하여 후술할 바와 같이, 턴테이블(307)상에 지지핀(310)과 트위저와의 간섭을 방지할 수 있다. 또한, 도 23b에 나타난 바와 같이, 부상 실린더(324)는 베이스(323)를 구동시킴으로써 부상폴(321)을 승강시키도록 되어 있지만, 실린더(324)의 승강로드(326)와 병렬하여 가이드(327)이 설치되며, 이 가이드(327)에 의해 승강이동은 매끄럽게 실시되도록 되어 있다.
도 24에 나타난 바와 같이, 제3실시형태의 부상폴(321)은 길이방향에 등간격으로 부상지지핀(322)이 설치되며 웨이퍼(104)를 부상시킬 때는 5장 일괄하여 부상시키도록 되어 있다. 또한, 부상지지핀(322)의 웨이퍼 지지면은 제1실시형태와 같이 약간 테이퍼각을 부착한 웨이퍼 수재면이 되는 것이며, 웨이퍼 외주를 지지하도록 되어 있다.
그런데, 상술한 구성에 이써서, 도 25∼도 28을 이용하여 지지핀(310)의 상에 웨이퍼(104)의 노치가 겹쳐두어져서 노치위치가 검출할 수 없는 경우도 포함된 노치정렬동작을 설명한다.
도 27에 나타난 바와 같이, 5장 일괄 웨이퍼 이재기에서 기판위치 정렬장치에 5장의 웨이퍼(104)를 투입하고 각 턴테이블(307)에 이재시킨다(단계 501, 502). 이재시킨 후, 턴테이블(307)을 회전시켜 노치(104a)를 검출한다(단계 503). 노치검출후, 노치(104a)가 검출된 웨이퍼(104)에 대해서 병렬하여 노치 정렬을 실시한다(단계 504). 또한 본 실시형태에 있어서는 제2실시형태와 같이 노치(104a)를 검출한 시점에서 턴테이블(307)을 감속하고, 회전을 멈추며 지나치게 실시된 부분을 되돌리는 것 같은 제어를 실시하기 때문에, 노치(104a)가 검축된 웨이퍼(104)에 대해서는 언뜻보면 노치(104a)를 검출함과 동시에 노치(104a)를 맞추는 동작이 된다. 그 후 모든 웨이퍼(104)의 노치(104a)가 검출되었는지를 판단한다(단계 505). 여기서 모든 웨이퍼(104)의 노치(104a)가 검출된 경우, 이 시점에서 모든 웨이퍼(104)의 노치정렬이 종료한 것에 의해 단계 509로 올린다. 모든 웨이퍼(104)의 노치(104a)가 검출되지 않는 경우에, 턴테이블(307)의 지지핀(310)과 노치(104a)가 겹쳐져 있는 웨이퍼(104)가 있다는 것이기 때문에 그 웨이퍼(104)에 대해서 그 겹침을 해소하는 동작을 실시한다. 우선 에어실린더(324)의 동작에 의해, 부상폴(321)을 상승시켜서 턴테이블(307)의 지지핀(310)에 지지되어 있는 모든 웨이퍼(104)(도 25a)를 부상폴(321)에 의해 일단 부상시켜 퇴피시킨다(도 25b)(단계 506).
모든 웨이퍼(104)를 퇴피시켜둔 사이에, 노치(104a)가 검출되었던 웨이퍼(104)의 턴테이블(307)의 지지핀(310)을 소정량 회전시키고 턴테이블(307)을정지시킨다(단계 507). 도 26에 나타난 바와 같이, 턴테이블 정지시에는 지지핀(310)과 부상 지지핀(322)과는 각도 δ만 이동된 위치에서 정지하도록 하고 있다. 따라서, 지지핀(310)과 노치의 겹침을 해소할 수 있다. 이 상태에서, 에어실린더(324)를 역동작시켜 부상폴(321)을 하강시키고(단계 508), 웨이퍼(104)를 지지핀(310)으로 이재시킨다(도 25a). 이것에 의해 노치위치가 검출할 수 있도록 된다.
지지핀(310)과 노치(104a)의 겹침이 해소되며 노치(104a)가 검출가능하게 되면, 단계 503로 되돌리고, 노치(104a)가 검출되지 않았던 웨이퍼(104)에 대해서는 전술한 일련의 노치검출, 노치정렬동작을 다시 실행한다(단계 503∼505). 이상의 동작에 의해 모든 웨이퍼(104)의 노치 정렬을 실시할 수 있다.
모든 웨이퍼의 노치정렬후, 모든 웨이퍼(104)를 퇴피시키고(단계 509), 퇴피중에 각 턴테이블(307)을 각각 소요량 회전하여 모든 턴테이블의 원점 복귀를 실시한다(단계 510). 이 원점복귀는 다음회의 노치정렬을 실시하는 상태로 하기 위해서도 트위저 반입위치에 지지핀이 있고 없음에 상관없이 노치정렬후에 매회 반드시 실시한다. 그 후 웨이퍼를 턴테이블(307)상에 되돌린다(단계 511). 그리고 웨이퍼(104)를 웨이퍼 이재기를 사용하여 원활하게 배출한다(단계 522).
이상 진술한 바와 같이, 웨이퍼 이재기에 의해 FOUP으로부터 배출한 웨이퍼(104)의 트위저가 기판위치 정렬장치의 지지핀상에 겹쳐서 둔 경우에도 기판 퇴피기구를 갖는 기판위치 정렬에 의해, 일정위치에 노치를 정렬시킬 수 있다. 또한 모든 웨이퍼의 노치 정렬종료후, 턴테이블의 지지핀 위치가 트위저의 진입로에 있었던 경우에도 부상기구에 의해 모든 웨이퍼를 일단 올리고 그 사이에 아무것도놓여있지 않은 턴테이블을 소요량만 회전시켜서 원점복귀를 한다. 그 후, 웨이퍼 부상기구를 하강시키고 원점정렬이 이루어진 턴테이블상에 다시 웨이퍼를 적재하기 때문에 트위저의 방해가 없어진다.
또한, 제3실시형태에서는 노치가 기판 지지핀상에 겹쳐서 노치를 검출할 수 없는 경우, 기판 퇴피기구를 이용하여 겹침을 해소하도록 하고 있지만, 도 29에 나타난 바와 같이, 겹쳐진 채로도 지지핀(330)을 광학센서의 빛에 대해 투명한 재료로 형성하면 기판 퇴피기구를 이용하지 않고 노치를 검출할 수 있다. 노치9104a)가 지지핀(330)상에 겹쳐져 있어도 지지핀9330)이 투명하게 되기 때문에 빛을 차단하는 일없이 노치(104a)를 검출할 수 있다. 지지핀(330)의 재질은 석영글라스 등이 좋다. 지지핀(330)을 투명한 재질로 하는 이점은 노치(104a0와 지지핀(330)이 겹쳐진 경우에도 노치(104a)를 검출할 수 있고, 다시 노치를 검출한다는 동작이 필요없게 되기 때문에, 노치검출시간의 단축이 가능한점이 있다. 단, 이 경우에도 턴테이블(307)상에 지지핀(330)과 기판위치 정렬장치내에 진입하여 오는 이재기 트위저와의 간섭의 문제가 있기 때문에 기판 퇴피기구는 필요하다.
상술한 제1실시형태는 원칙으로서 노치위치를 소정각도 θ범위내에서 있는 것을 제안으로 하고 있지만, 제2 및 제3실시형태는 그와 같은 제약은 없고, 노치가 어디에 있어도 검출가능하다. 또한, 제2 및 제3실시형태의 제어부의 흐름도에 대해서는 설명하였지만 제어블럭도는 생략하였다. 제어블럭도는 기본적으로는 제1실시형태(도 9참조)와 같이 구성된다.
제1실시형태는 노치위치를 검출하고 검출한 노치의 각도위치 데이터에 기초하여 한장씩 순서대로 노치를 소정위치에 맞추는 것이지만, 이것의 노치정렬시간은 36초/5장97.2초/장)이었다. 또한, 노치위치를 검출하고, 검출한 노치의 각도위치 데이터에 기초하여 노치를 일괄하여 소정위치로 맞추는 제2, 제3실시형태는 19초/5장(3.87초/장)로 더욱 바람직한 성적을 나타낸다. 단, 제3실시형태에서의 상기 값은 노치와 지지핀과의 겹침이 없는 경우, 또는 지지핀(330)이 투명한 재료에 의해 구성되어 있는 경우에 있어서도, 노치(104a)와 지지핀(330)이 겹침이 있을 때는, 30+α초/5장(6+α'/장)이 된다. 또한 상기 노치정렬시간은 본 장치를 이용한 경우의 원래의 예이며, 회전속도, 부상속도 등을 웨이퍼의 이동 등 문제가 일어나지 ㅇ낳는 범위에서 변경하면 더욱 단시간에 실시하는 것도 가능하다.
또한, 웨이퍼 지지의 안정상으로부터 지지폴 및 부상폴의 수는 3개가 바람직하지만, 4개 이상이어도 좋다. 또한 본 실시형태에서는 기판위치 정렬장치에 대한 웨이퍼의 투입, 배출시에 기판이재기를 이용하지만, 기판위치 정렬장치의 웨이퍼간 피치가 FOUP이나 보트의 웨이퍼간 피치와 다른 경우에는 그것에 맞게 기판 이재기의 트위저간 피치를 변경할 필요가 있다.
실시예
여기에서는 제1실시형태의 구체적인 기판위치 정렬장치의 구성과, 5장 일괄검출하는 경우의 피치 P1, P2의 값에 대해 설명한다.
도 31은 제1실시형테의 구체적인 기판위치 정렬장치의 사시도이다.
기판위치 정렬장치는 2단세움으로 구성되어 있다. 1단은 부상폴(610)을 승강 또는 퇴피시키는 기구가 수납된 기구실(601)이며, 2단은 노치정렬을 실시하는 위치정렬기구(602)이다.
2단의 위치정렬기구부(602)는 기구실(601) 상에 회전이 자유롭게 설치된 턴테이블(603)과, 턴테이블(603)의 외주에 세워 설치되어 5장의 웨이퍼를 가로두기에 적층하여 지지하는 3개의 지지폴(605)과, 3개의 지지폴(605)의 정수리 부분에 지지되어 지지폴(605)에 지지되는 5장의 웨이퍼의 표면을 덮는 3각 플레이트(609)와, 턴테이블(603)의 직경방향에 대해서 진퇴가 자유롭게 설치되고 노치 검출용인 5개의 광학센서(618)를 가지며, 이것들의 광학센서(616)에서 웨이퍼의 노치를 검출하는 센서폴(617)과, 턴테이블 구동용 모터(606)으로 구성되어 있다.
1단의 기구실(601)은 사각형의 1변을 컷트하여 변칙 5각형으로 한 천판(611)과 저판(619)을 갖는 하우징(600)을 구비하고, 하우징(600)의 전면 2면이 개방되어 있다. 이 개방된 하우징(600)의 내부에 승강이 자유롭게 설치된 거의 원판상인 수평 플레이트(613)와, 이 수평 플레이트(613)의 외주에 세워설치되며 초기상태는 기구실(601)내에 퇴피되어 있고, 노치정렬시에는 2단의 부상이 가능한 위치까지 상승하는 3개의 부상폴(610)과, 각 부상폴(610)을 직경방향으로 진퇴시키는 3개의 실린더(615)와, 수평플레이트(613)에 삽입통과된 볼 나사(616)와, 수평플레이트(613)에 부착되어 볼 나사에 장착된 볼 너트(도시 생략)와, 볼 나사(616)를 회전시키는 모터(612)가 설치되어 있다.
부상폴(60)이 초기상태에 있어서 1단의 기구실(601)에 퇴피시키고 있는 것은, 부상폴(610)이 2단의 부상이 가능한 위치에 있으면 웨이퍼의 투입시에 웨이퍼와 간섭하기 때문에, 이것을 회피하기 위함이다. 즉, 도 32에 나타난 바와 같이,웨이퍼 이재시, 웨이퍼(104)가 옮겨지는 동작범위내에서 부상폴(610)이 존재하기 때문에 부상폴(610)을 퇴피시키지 않으면 안된다. 이 때문에 상술한 부상폴(610)의 퇴피동작이 필요해지고, 웨이퍼의 이재는 반드시 퇴피위치에서 실시되도록 된다.
모터(612)를 구동하면 볼 나사(616)가 회전하고 볼 나사(616)에 따라서 수평지지판(613)이 상승한다. 수평지지판(613)이 상승되어 부상폴(610)이 1단의 퇴피위치로부터 올라와서, 1단의 부상이 가능한 위치까지 상승한다. 수평지지판(613)에 부착된 실린더(615)를 작동하여, 각 부상폴(610)을 직경방향의 안쪽방향으로 움직이고, 부상지지핀을 웨이퍼(104)의 외주부의 아래로 약간 밀어넣는다. 모터(612)를 다시 구동시키고 부상폴(610)을 상승시키면 지지폴(605)에 지지되어 있는 웨이퍼(104)는 부상시켜서 부상폴(610)에 옮겨진다.
상기 구성의 기판위치 정렬을 이용하여 노치 정렬을 할 때의 도 11 및 도 12의 흐름도의 변경점은 단계 202에 있어서는 지지폴(605)을 노치검출개시위치까지 회전시킨 후 더욱 부상폴(610)을 부상가능한 위치까지 상승시키는 점, 단계 221에 있어서는 부상폴(610)을 후퇴시킨 후 더욱 1단의 기구실(601)까지 하강·후퇴시키는 점이다. 또한, 부상폴(610)을 부상가능한 위치까지 상승시키는 동작은 단계 201 이후 211이전이면 몇번 실시해도 상관없다.
(2) 피치 P1, P2
실질적으로 웨이퍼(104)를 1장씩 순서대로 부상시키는 경우, 웨이퍼(104)와 부상지지핀(111), 기판 지지핀(107)의 간섭을 피하기 위해, 웨이퍼 휨 ε, 웨이퍼(104)와 부상지지핀(111), 기판 지지핀(107)과의 간격 등을 고려할 필요가있다. 여기에서는 그것들을 고려하여 실질적으로 웨이퍼(104)를 1장씩 순서대로 부상시키기 때문에, 부상 지지핀(111)의 피치 P1와 기판 지지핀(107)의 피치 P2를 결정하는 방법을 일례로 나타낸다.
도 8에 있어서, 각 부상 지지핀(111)을 아래서부터 순서대로 S1, S2, ..., S5, 각 기판 지지핀(107)을 아래서부터 순서대로 K1, K2, ..., K5, 각 웨이퍼(104)를 아래서부터 순서대로 W1, W2, ..., W5, 부상 지지핀(111)의 두께를 s, 기판 지지핀(107)의 두께를 k, 웨이퍼(104)의 두께를 w, 웨이퍼 휨을 ε로 한다.
또한 도 8에 있어서,
① 초기상태에 있어서의 최하단의 부상 지지핀 S1과 최하단의 웨이퍼 W1과의 간격(도 8a),
② m장째의 웨이퍼(m은 1∼4의 정수)를 부상시킨 상태에 있어서의 부상시킨 웨이퍼 Wm과 기판 지지핀 Km과의 간격, 다음에 부상시킨 웨이퍼 W(m+1)과 그 웨이퍼를 부상시킨 부상 지지핀 S(m+1)과의 간격(도 8b에 있어서의 m=1),
③ 최종(5장째)의 웨이퍼를 부상시킨 상태에 있어서의 최상단의 웨이퍼 W5와 최상단의 기판 지지핀 K5와의 간격, 최하단의 웨이퍼 W1과 아래서부터 2번째의 기판 지지핀 K2와의 간격(도 8d)를 각각 △L로 하면,
이 성립된다.
여기서 간격 △L은 웨이퍼(104)와 기판 지지핀(107), 부상 지지핀(111)이 간섭하지 않도록 적어도 웨이퍼 휨량 ε이상으로 할 필요가 있고( 도 33), 더욱 적당한 여유 △L'를 갖는 △L=ε+△L'로 한다. 웨이퍼 휨을 ε=0.3mm, 여유 △L'≥1mm라고 고려하고, 설계시에 △L=2mm라고 설정하였다.
부상피치는 도 8부터 2△L=4mm가 된다. 또한, s=k=2mm, w=0.775mm로 하고, w=0.775mm를 약 1mm로 하면 상기 수학식 4 및 수학식 5는 다음과 같이 된다.
P2=P1+4
4P1=3P2+7
따라서, P1=19mm, P2=23mm가 되고, 부상폴(110)의 부상지지핀(111)의 피치 P1와 지지폴(105)의 기판 지지핀(107)의 피치 P2가 결정된다.
단, 여기서 나타난 여유 △L', 부상지지핀(111)의 두께 s, 기판 지지핀(107)의 두께 k의 값은 원래의 일례이다. 또한 웨이퍼의 휨량 ε, 웨이퍼(104)의 두께 w는 웨이퍼의 종류, 재질, 크기 등의 조건에 의해 여러가지 변화할 수 있다. 따라서, 부상폴(110)의 부상지지핀(111)의 피치 P1과, 지지폴(105)의 기판 지지핀(107)의 피치 P2는 여러가지 값으로 설정할 수 있다.
12인치 웨이퍼의 휨과의 관계성에 있어서, 노치정렬 장치설계시에는 웨이퍼와의 간격 △L을 어느 정도로 설정하면 좋은지는 반드시 명확한 것은 아니다. 그래서 웨이퍼를 부상시켰을 때에 기판 지지폴을 회전시켜서 간섭하지 않는 간격을 일단 2mm로 가정하였다. 이것은 웨이퍼 휨의 0.3mm의 6배 이상의 간격을 취하면 휨의존재가 관계없어진다고 생각되기 때문이다.
또한, 여기서는 부상지지핀(111)의 간격, 기판 지지핀(107)의 간격이 각가 일정하는 것에 대해 진술하였지만, 노치정렬후의 웨이퍼를 한장씩 순서대로 부상시킬 수 있으면 등간격으로 안되어 있어도 상관없다.
본 발명에 따르면, 기판을 이면이 아니라 기판의 외주부로 지지하고 있기 때문에, 기판이면에 미립자가 부착하지 않는다. 또한, 여러장의 기판을 지지할 수 있는 지지폴을 가짐으로써, 여러장의 기판의 일괄 위치정렬이 가능하다. 또한, 기판을 적재하는 턴테이블을 여러단 가짐으로써, 여러장의 기판을 동시에 위치정렬 할 수 있다. 또한, 기판이재기의 빈시간을 이용하여 기판의 위치정렬을 실시함으로써 처리량을 향상시킬 수 있다. 특히, 기판 퇴피기구를 설치하는 것에 의해, 새김눈 또는 노치와 기판 지지부가 겹쳐지는 등의 문제가 발생하는 경우에도, 그 문제를 해소하여 기판의 새김눈 또는 노치를 일정위치로 정렬시킬 수 있다.

Claims (34)

  1. 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치로 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서,
    상기 기판을 처리실 또는 처리용 지그에 이재하는 기판 이재기를 갖는 반도체 제조장치에 한 번에 복수의 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비하고, 상기 기판위치 정렬장치에 대한 상기 기판의 이재를 상기 기판 이재기로 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판위치 정렬장치를 상기 기판 이재기를 설치한 이재실에 구비하여 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 기판의 수납용기로부터 상기 기판 이재기를 이용하여 기판을 꺼내어 기판위치 정렬장치에 투입하고, 기판의 새김눈 또는 노치를 정렬시킨 후 상기 기판위치 정렬장치로부터 기판을 기판 이재기를 이용하여 배출시켜 처리실 또는 처리용 지그에 이재시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  4. (a) 기판의 수납용기로부터 기판을 처리실 또는 처리용 지그에 이재하는 기판 이재기를 이용하여 기판을 꺼내어 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치에 투입하고, 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하며,
    (b) 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시한 기판을 상기 기판 이재기를 이용하여 상기 기판위치 정렬장치로부터 꺼내어 상기 기판의 수납용기로 복귀시키고,
    (c) 상기 기판의 수납용기내의 모든 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬처리가 끝날 때까지 상기 (a)∼(b)를 반복하며,
    (d) 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬처리를 끝낸 기판의 수납용기를 보관대에 보관시키고, 기판의 수납용기를 교환하여 (a)∼(d)를 반복함으로써 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 미리 실시하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 기판의 수납용기내의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 미리 실시된 경우 그 정보를 기억해두고, 상기 정보에 기초하여 이재되는 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 미리 실시되었는지 어떤지를 판단하며,
    이재시킨 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 미리 실시되어 있는 경우에는, 기판을 기판의 수납용기로부터 상기 기판 이재기를 이용하여 꺼내고 상기 기판위치 정렬장치를 통과시키지 않고 직접 처리실 또는 처리용 지그로 이재시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  6. 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치에 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서,
    상기 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬은 기판을 가로두기하여 기판 외주부를 기판 지지부에 구비된 테이퍼면에 지지시킨 상태로 회전시켜서 실시하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  7. 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치에 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서,
    상기 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬은 기판을 가로두기하여 기판 외주부를 기판 지지부에 지지시킨 상태로 회전시켜서 실시하는 공정과,
    상기 기판을 상기 기판 지지부로부터 일시적으로 퇴피시켜 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 둘레방향의 상대위치를 이동시키고,
    그 후 퇴피시켰던 기판을 다시 상기 기판 지지부에서 지지시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 둘레방향의 상대위치를 이동시킬 때, 기판의 새김눈 또는 노치와 기판 지지부가 중첩되지 않도록, 또는 기판을 기판 이재기를 이용하여 상기 기판 지지부로부터 배출시킬 때 기판 지지부가 기판 이재기의 진입로를 막지 않도록 상기 기판 지지부의 위치를 수정하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 기판 외주부를 기판 지지부에서 지지시킬 때 상기 기판 지지부와 상기 기판의 새김눈 또는 노치가 중첩되는 경우에,
    기판을 기판 지지부로부터 일시적으로 퇴피시켜서 기판과 기판 지지부와의 둘레방향의 상대위치를 이동시키고,
    그 후 다시 기판 지지부에서 상기 기판을 지지시킴으로써 상기 중첩을 피하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬 후 상기 기판을 기판 지지부로부터 일시적으로 퇴피시켜서 상기 기판 지지부를 기판 이재기의 진입로를 막지 않는 허용위치에 셋트하여,
    그 후 다시 기판 지지부에서 상기 기판을 지지시키도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  11. 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치로 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서,
    여러장의 기판의 새김눈 또는 노치를 정렬할 때, 여러장의 기판을 기판 지지기구에 적층지지시켜 소요각도에서 일괄회전시킴으로써 미리 모든 기판의 새김눈 또는 노치를 검출센서에서 검출하여 검출정보를 기억시키고,
    상기 여러장의 기판의 각 기판마다에 상기 검출정보에 기초하여 기판 지지기구를 회전시켜서 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시함과 동시에 이 새김눈 또는 노치의 정렬이 끝난 기판을 그 둘레방향의 위치를 유지한 채 기판 지지기구로부터 퇴피시키고,
    모든 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬과 퇴피가 종료된 후에, 이들 기판을 기판 지지기구로 복귀시키도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 위치가 검출센서의설치장소로부터 떨어져 있어서 새김눈 또는 노치의 위치를 검출할 수 없는 경우에, 미리 여러장의 기판을 일정한 각도로 일괄회전시켜서 상기 새김눈 또는 노치의 위치를, 상기 소요각도로 일괄회전시킴으로써 새김눈 또는 노치의 위치를 검출할 수 있도록 하는 상기 위치 검출센서의 설치장소 근방에 오도록 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  13. 제11항에 있어서, 기판 지지기구를 소요각도로 회전시켜도 기판의 새김눈 또는 노치를 검출할 수 없는 경우에, 하기 단계 (a)∼(d)를 실시하고 새김눈 또는 노치를 검출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법:
    (a) 기판을 기판 지지기구로부터 퇴피시키는 단계;
    (b) 기판 지지기구를 소정의 각도로 회전시키는 단계;
    (c) 기판을 기판 지지기구로 복귀시키는 단계; 및
    (d) 기판 지지기구를 소요각도로 회전시키고 새김눈 또는 노치 위치를 검출시키는 단계.
  14. 제11항에 있어서, 모든 기판의 새김눈 또는 노치위치의 검출동작 종료후 각 기판의 새김눈 또는 노치를 소정의 위치에 정렬시켰을 때, 이 기판의 새김눈 또는 노치의 위치가 소정의 위치에서 떨어져 있어서 한번의 회전으로는 기판의 새김눈 또는 노치를 소정의 위치에 정렬시킬 수 없는 경우에, 하기 단계를 반복함으로써 각 기판의 새김눈 또는 노치를 소정의 위치로 정렬시키도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법:
    (a) 새김눈 또는 노치의 위치로부터 소정의 위치까지의 최단경로가 되는 방향으로 기판 지지기구를 소요량 회전시키는 단계;
    (b) 기판을 기판 지지기구로부터 퇴피시키는 단계;
    (c) 기판 지지기구를 (a)단계와는 반대방향으로 소요량 회전시키는 단계; 및
    (d) 기판을 지지기구로 복귀시키는 단계.
  15. 제7항에 있어서, 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 일괄실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  16. 가로두기로 지지되는 1장 또는 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서,
    상기 기판위치 정렬장치는 기판 외주부를 테이퍼면에 지지하는 기판 지지부를 갖고, 상기 기판 지지부를 기판중심을 축으로 하여 회전시켜 상기 기판을 회전시키는 기판 지지기구와,
    상기 기판 지지기구에서 지지되어 회전되는 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 검출센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서, 상기 기판 지지부가 기판 편심보정용의 테이퍼부를 더욱 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  19. 가로두기로 지지되는 1장 또는 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서,
    상기 기판위치 정렬장치는 기판 외주부를 지지하는 기판 지지부를 갖고, 상기 기판 지지부를 기판중심을 축으로 하여 회전시켜 상기 기판을 회전시키는 기판 지지기구와,
    상기 기판 지지기구에서 지지되어 회전되는 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 검출센서와,
    상기 기판을 상기 기판 지지기구의 기판 지지부로부터 퇴피시키는 기판 퇴피기구를 갖는 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 기판 지지기구 및 기판 퇴피기구를 하기 (a)∼(c)의 단계와 같이 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치:
    (a) 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치를 검출하고 1장씩 기판의 새김눈 또는 노치를 정렬시키기 위해 기판 지지기구의 회전을 제어하는 단계;
    (b) 상기 새김눈 또는 노치의 정렬이 끝난 기판을 1장씩 기판 지지기구로부터 순서대로 퇴피시키기 위해 기판 퇴피기구를 제어하는 단계;
    (c) 모든 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬이 종료된 후, 퇴피시켜 둔 여러장의 기판을 기판 지지기구로 복귀시키기 위해 기판 퇴피기구를 제어하는 단계.
  21. 가로두기로 지지되는 1장 또는 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서,
    상기 기판위치 정렬장치는 기판 외주부를 테이퍼면에 지지하는 기판 지지부를 갖고, 상기 기판 지지부를 기판중심을 축으로 하여 회전시켜 상기 기판을 회전시키는 기판 지지기구와,
    상기 기판 지지기구에서 지지되어 회전되는 상기 기판의 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 검출센서를 구비하며,
    상기 기판 지지기구는 턴테이블과, 상기 턴테이블에 세워서 설치된 여러 개의 지지폴과, 각 지지폴에 설치되고 여러장의 기판의 외주부를 지지하는 기판 지지부와, 상기 턴테이블을 회전시키는 한 대의 회전구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  22. 제19항에 있어서, 상기 기판 퇴피기구는 승강이 자유롭게 설치된 베이스와, 상기 베이스를 승강시키는 승강구동부와, 상기 베이스에 세워 설치되며 상기 베이스의 승강에 의해 여러장의 기판을 순서대로 상기 기판 지지부로부터 부상시키는 여러 개의 부상폴과, 각 부상폴에 설치되고 기판의 외주부를 연결시키는 기판연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 기판 지지기구는 턴테이블과, 상기 턴테이블에 세워 설치된 여러 개의 지지폴과, 각 지지폴에 설치되고 여러장의 기판의 외주부를 지지하는 기판 지지부와, 상기 턴테이블을 회전시키는 한 대의 회전구동부를 갖고,
    상기 부상폴에 설치된 기판연결부의 피치 P1와,
    상기 지지폴의 기판 지지부의 피치 P2가 P1<P2의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  24. 제23항에 있어서, n장의 기판을 상기 지지폴로부터 부상폴에 의해 한장씩 순서대로 부상시키는 경우에 있어서,
    상기 부상폴에 설치된 기판연결부의 피치 P1과,
    상기 지지폴의 기판 지지부의 피치 P2가 (n-1)P1>(n-2)P2의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  25. 제16항에 있어서, 상기 검출센서는 기판의 새김눈 또는 노치의 검출시에는 기판의 직경방향 안쪽으로 전진하며 비검출시에는 기판의 직경방향 바깥쪽으로 후퇴하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  26. 가로두기로 지지되는 여러장의 기판의 새김눈 또는 노치의 정렬을 실시하는 새김눈 또는 노치의 정렬장치를 구비한 반도체 제조장치에 있어서,
    상기 기판위치 정렬장치가 회전중심을 공통으로 하여 적층상태로 설치되며 기판을 1장씩 적재시키는 복수의 턴테이블과,
    각 턴테이블에 설치되고 각 기판의 외주부를 지지시키기 위한 복수의 기판 지지부와,
    상기 복수의 턴테이블을 각각 독립적으로 회전시키는 복수의 회전구동부와,
    상기 새김눈 또는 노치를 비접촉하여 검출하는 검출센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  27. 제26항에 있어서, 기판을 기판 지지부로부터 퇴피시키는 기판 퇴피기구를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 기판 퇴피기구는 승강이동이 자유롭게 설치된 여러 개의 부상폴과, 각 부상폴에 설치되며 상승에 의해 기판 외주부를 연결하여 기판 지지부로부터 기판을 부상시키고 부상된 기판을 하강에 의해 기판 지지부로 복귀시키는 복수의 기판연결부를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  29. 제26항에 있어서, 상기 기판을 회전시킬 때 상기 검출센서와 상기 기판 지지부가 접촉되지 않는 위치관계에 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 검출센서와 상기 기판 지지부가 접촉되지 않는 위치관계에 있는 구조는 상기 검출센서가 광학센서인 경우에 있어서,
    상기 기판의 직경보다 작은 직경인 턴테이블과,
    상기 턴테이블로부터 직경방향의 바깥쪽으로 돌출하여 표면쪽에서 상기 기판의 외주부를 지지하는 지지부를 형성한 기판 지지부와,
    상기 턴테이블의 직경방향의 바깥쪽 방향에 있어서 상기 기판 지지부에서 기판을 지지시킬 때 작은 직경의 턴테이블로부터 나오는 기판 외주부의 이면쪽에 배치된 수광부 또는 발광부와,
    수광부 또는 발광부에 대향하는 기판 외주부의 표면쪽에 배치된 발광부와 수광부를 갖는 광학센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  31. 제26항에 있어서, 상기 턴테이블의 아래 턴테이블을 회전시키는 회전구동부를 두지 않는 배치로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  32. 제31항에 있어서, 수직방향으로 이웃하는 회전구동부에 대해서는 회전중심이다르도록 배치시킨 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  33. 제26항에 있어서, 상기 기판 지지부가 투명한 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  34. 기판의 새김눈 또는 노치의 위치를 검출하여 일정한 위치로 정렬시키는 공정을 갖는 반도체 제조방법에 있어서,
    상기 기판을 처리실 또는 처리용 지그에 이재하는 기판 이재기를 갖는 반도체 제조장치에, 상기 기판의 새김눈 또는 노치 정렬을 실시하는 기판위치 정렬장치를 구비하여 상기 기판위치 정렬장치에 대한 상기 기판의 이재를 상기 기판 이재기로 실시하고, 상기 처리실 또는 상기 처리용 지그에 대한 상기 기판의 이재와 상기 기판위치 정렬장치에 대한 상기 기판의 이재를 상기 기판 이재기를 움직이는 것으로 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
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