KR100479161B1 - 센터링 장치 및 반도체 제조 장치 - Google Patents

센터링 장치 및 반도체 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 반송차와 반도체 제조 장치 사이에서 웨이퍼를 한장씩 주고받는 경우, 자동 반송차와 반도체 제조 장치 사이의 웨이퍼의 주고받기 정밀도가 나쁘면 웨이퍼를 주고받을 수 없다는 문제점을 극복하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 센터링 장치는 프레임(231) 내부를 상하로 구획하는 플레이트(232)와, 이 플레이트(232)상의 대략 중앙에 배치된 웨이퍼 지지체(233)와, 이 웨이퍼 지지체(233)상의 웨이퍼(W)를 한장씩 수취하여 센터링하는 센터링 기구(234)를 구비하며, 센터링 기구(234)는 웨이퍼 지지체(233)의 양측에 배치되며 또한 상기 웨이퍼(W)의 외주면에 입각한 걸어맞춤면(234E, 234F)이 형성된 지지부를 갖는 한쌍의 센터링 플레이트(234A)와, 이들 센터링 플레이트(234A)를 확대·축소시키는 링크 기구(234C) 및 실린더 기구를 갖는다.

Description

센터링 장치 및 반도체 제조 장치{CENTERING APPARATUS AND SEMICONDUCTOR PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 센터링 장치 및 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 예를 들면 자동 반송 장치와 반도체 제조 장치 사이에서 피처리체를 확실하게 주고받는 센터링 장치 및 반도체 제조 장치에 관한 것이다.
예를 들면, 반도체 장치의 검사 공정에서는 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 "웨이퍼"라 함)의 검사 장치로서 프로버가 널리 사용되고 있다. 프로버는 통상 로더실과 프로버실을 구비하며, 웨이퍼 상태로 디바이스의 전기적 특성을 검사한다. 로더실은 복수(예를 들면 25장)의 웨이퍼가 수납된 캐리어를 탑재하는 캐리어 탑재부와, 캐리어 탑재부로부터 웨이퍼를 한장씩 반송하는 웨이퍼 반송 기구(이하, "암 기구"라 함)와, 암 기구를 통하여 반송되는 웨이퍼의 프리얼라인먼트를 행하는 프리얼라인먼트 기구(이하, "서브 척"이라 함)을 구비하고 있다. 또한, 프로버실은 웨이퍼를 탑재하여 X, Y, Z 및 θ방향으로 이동하는 탑재대(이하, "메인 척"이라 함)와, 메인 척과 협동하여 웨이퍼의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 기구와, 메인 척의 상측에 배치된 프로브 카드와, 프로브 카드와 테스터 사이에 개재되는 테스트 헤드를 구비하고 있다.
따라서, 웨이퍼의 검사를 행할 경우에는, 먼저 오퍼레이터가 로트 단위로 복수의 웨이퍼가 수납된 캐리어를 로더실의 캐리어 탑재부에 탑재한다. 이어서, 프로버가 구동되면, 암 기구가 캐리어내의 웨이퍼를 한장씩 꺼내고, 서브 척을 통하여 프리얼라인먼트를 행한 후, 암 기구를 통하여 프로버실 내의 메인 척으로 웨이퍼를 건낸다. 로더실에서는 메인 척과 얼라인먼트 기구가 협동하여 웨이퍼의 얼라인먼트를 행한다. 얼라인먼트후의 웨이퍼를 메인 척을 통하여 인덱스 송부하면서 프로브 카드와 전기적으로 접촉시켜서 소정의 전기적 특성 검사를 실행한다. 웨이퍼의 검사가 종료되면, 메인 척 상의 웨이퍼를 로더실의 암 기구에 의해 수취하여 캐리어내의 원래의 장소로 되돌린 후, 다음의 웨이퍼의 검사를 상술한 요령으로 반복한다. 캐리어내의 모든 웨이퍼의 검사가 종료되면, 오퍼레이터가 다음의 캐리어와 교환하야, 새로운 웨이퍼에 대하여 상술한 검사를 반복한다.
그러나, 예를 들면 300㎜ 웨이퍼와 같이 대구경(大口徑)이 되면, 복수장의 웨이퍼가 수납된 캐리어는 아주 무겁기 때문에, 오퍼레이터가 캐리어를 들고다니는 것이 거의 불가능에 가깝게 된다. 또한 들고다닐 수 있다고 하더라도 중량물이기 때문에 한사람이 들고다니기에는 위험이 따른다. 이러한 문제는 프로버에 한하지 않으며 반도체 제조 장치에 대해서도 말할 수 있는 것이다.
따라서, 일본 특허공개 평10-303270호 공보에서는 자동 반송차(Automatic Guided Vehicle; 이하, "AGV"라 함)를 사용하여 캐리어를 반송하고, 공정 설비와의 사이에서 동일 로트의 웨이퍼를 캐리어 단위로 주고받을 수 있는 반송 방법이 제안되어 있다.
그러나, 웨이퍼가 대구경화(大口徑化)됨과 아울러 초미세가공이 진전되면, 한장의 웨이퍼의 처리에 요하는 시간이 길어지기 때문에, 웨이퍼를 캐리어 단위로 처리해서는 처리끝난 웨이퍼까지 그 장치내에 장시간에 걸쳐 유치하게 되어, 생산 효율이 저하된다. 따라서, 예를 들면 자동 반송차를 사용하여 반도체 제조 장치와의 사이에서 웨이퍼를 한장씩 주고받고, 반도체 제조 장치에서 웨이퍼를 한장씩 처리하는, 매엽(枚葉) 방식을 채용함으로써 생산효율을 높일 수 있다. 그런데, 이 경우에는, 자동 반송차와 반도체 제조 장치 사이에서의 웨이퍼의 주고받기 정밀도가 나쁘면, 웨이퍼의 주고받기를 행할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 매엽식을 채용할 때, 서로 다른 구성의 웨이퍼를 혼재시킴으로써 범용성이 있는 자동 반송차 시스템을 구축하기를 바라는 요청도 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 자동 반송차와 반도체 제조 장치 사이에서 피처리체를 확실하게 주고받을 수 있는 센터링 장치 및 반도체 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 센터링 장치는 피처리체를 한장씩 수취하여 센터링하는 센터링 장치로, 상기 피처리체를 한장씩 주고받는 승강가능한 지지체와, 이 지지체로부터 수취한 상기 피처리체를 센터링하는 센터링 기구를 구비하며, 상기 센터링 기구는 상기 지지체의 양측에 배치되며 또한 상기 피처리체의 외주면에 입각한 걸어맞춤면이 형성된 지지부를 갖는 한쌍의 센터링 플레이트와, 이들 센터링 플레이트를 확대·축소시키는 구동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 센터링 장치에 따르면, 상기 센터링 플레이트는 크기를 달리 하는 복수의 걸어맞춤면을 복수단에 걸쳐서 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 센터링 장치에 따르면, 상기 구동 기구는 상기 각 센터링 플레이트로부터 각각 늘어뜨린 축에 연결된 링크 기구와, 이 링크 기구에 연결된 실린더 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 센터링 장치는 복수의 피처리체를 수납하는 수납부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 센터링 장치에 따르면, 상기 수납부는 크기를 달리 하는 복수종의 피처리체를 수납하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 센터링 장치는 상기 피처리체를 자동 반송 장치와의 사이에서 주고받는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 반도체 제조 장치는 피처리체를 한장씩 수취하여 센터링하는 센터링 장치와, 이 센터링 장치와 탑재대 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송 기구를 구비하며, 상기 탑재대상에 탑재된 상기 피처리체에 대하여 소정의 처리를 실행하는 반도체 제조 장치로, 상기 센터링 장치는 상기 피처리체를 한장씩 주고받는 승강가능한 지지체와, 이 지지체로부터 수취한 상기 피처리체를 센터링하는 센터링 기구를 구비하며, 상기 센터링 기구는 상기 지지체의 양측에 배치되며 또한 상기 피처리체의 외주면에 입각한 걸어맞춤면이 형성된 지지부를 갖는 한쌍의 센터링 플레이트와, 이들 센터링 플레이트를 확대·축소시키는 구동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 반도체 제조 장치에 따르면, 상기 센터링 플레이트는 크기를 달리하는 복수의 걸어맞춤면을 복수단에 걸쳐서 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 반도체 제조 장치에 따르면, 상기 구동 기구는 상기 각 센터링 플레이트로부터 각각 늘어뜨린 축에 연결된 링크 기구와, 이 링크 기구에 연결된 실린더 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 반도체 제조 장치는 복수의 피처리체를 수납하는 수납부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 반도체 제조 장치에 따르면, 상기 수납부는 크기를 달리하는 복수종의 피처리체를 수납하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 반도체 제조 장치는 상기 피처리체를 자동 반송 장치와의 사이에서 주고받는 것을 특징으로 하는 것이다.
〈발명의 실시형태〉
이하, 도 1 내지 도 4에 나타낸 실시형태에 의거하여 본 발명을 설명한다.
먼저, 본 발명의 센터링 장치 및 반도체 제조 장치를 적용한 피처리체(예를 들면 웨이퍼)의 반송 시스템에 대하여 설명하겠다. 이 반송 시스템(Automated material handling system(AMHS))(E)은 도 1a, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(도시하지 않음)의 검사공정을 포함하는 공장 전체를 생산관리하는 호스트 컴퓨터(1)와, 이 호스트 컴퓨터(1)의 관리하에서 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 행하는 복수의 검사장치(예를 들면 프로버)(2)와, 이들 프로버(2)에 대하여 각각의 요구에 따라서 상이한 구경의 복수종의 웨이퍼를 혼합탑재하고 또한 웨이퍼를 한장씩 자동반송하는 복수의 자동 반송 장치(이하 "AGV"라 함)(3)와, 이들 AGV(3)를 제어하는 반송 제어 장치(이하 "AGV 컨트롤러"라 함)(4)를 구비하고 있다. 프로버(2)와 AGV(3)는 예를 들면 SEMI 규격 E23 또는 E84에 의거한 광결합된 병렬 I/O(이하, "PIO"라 함) 통신 인터페이스를 가지며, 양자간에 PIO 통신을 행함으로써 웨이퍼(W)를 한장씩 주고받도록 하고 있다. 이 프로버(2)는 웨이퍼(W)를 한장씩 매엽 단위로 수취하여 검사를 행하기 때문에, 매엽식 프로버(2)로서 구성되어 있다. 이하에서는 매엽식 프로버(2)를 단순히 프로버(2)로서 설명한다. 또한, AGV 컨트롤러(4)는 호스트 컴퓨터(1)와 SECS(Semiconductor Equipment Communication Standard) 통신 회선을 통하여 접속되며, 호스트 컴퓨터(1)의 관리하에서 AGV(3)를 무선통신을 통하여 제어함과 아울러 웨이퍼(W)를 로트 단위로 관리하고 있다. 또한, 반송 시스템에는 자동 반송 장치로서는 AGV(3) 대신에 RGV(Rail Guided Vehicle)를 사용할 수 있다. 또한, 반송 시스템은 자동 반송차로서는 AGV3, RGV 외에 천정 궤도를 따라서 웨이퍼를 반송하는 OHT(overhead transfer) 등도 구비하고 있다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수의 프로버(2)는 그룹 컨트롤러(5)를 통하여 호스트 컴퓨터(1)와 SECS 통신 회선을 통하여 접속되며, 호스트 컴퓨터(1)는 그룹 컨트롤러(5)를 통하여 복수의 프로버(2)를 관리하고 있다. 그룹 컨트롤러(5)는 프로버(2)의 레시피 데이터나 로그 데이터 등의 검사에 관한 정보를 관리하고 있다. 또한, 각 프로버(2)에는 각각 테스터(6)가 SECS 통신 회선을 통하여 접속되며, 각 프로버(2)는 각각의 테스터(6)로부터의 지령에 따라서 소정의 검사를 개별적으로 실행한다. 이들 테스터(6)는 테스터 호스트 컴퓨터(이하, "테스터 호스트"라 함)(7)을 통하여 호스트 컴퓨터(1)와 SECS 통신 회선을 통하여 접속되며, 호스트 컴퓨터(1)는 테스터호스트(7)를 통하여 복수의 테스터(6)를 관리하고 있다. 또한, 호스트 컴퓨터(1)에는 웨이퍼의 검사결과에 의거하여 소정의 마킹을 행하는 마킹 장치(8)가 마킹 지시 장치(9)를 통하여 접속되어 있다. 마킹 지시 장치(9)는 테스터 호스트(7)의 데이터에 의거하여 마킹 장치(8)에 대하여 마킹을 지시한다. 게다가, 호스트 컴퓨터(1)에는 복수의 캐리어(C)를 보관하는 스토커(10)가 SECS 통신 회선을 통하여 접속되며, 스토커(10)는 호스트 컴퓨터(1)의 관리하에서 검사 전후의 웨이퍼를 캐리어 단위로 보관, 분류함과 아울러 캐리어 단위로 웨이퍼의 출납을 행한다.
이렇게 하여 본 실시형태의 프로버(2)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 로더실(21)과, 프로버실(22)과, 제어 장치(도시하지 않음)를 구비하며, 제어 장치를 통하여 로더실(21) 및 프로버실(22)내의 각 기기를 구동제어하도록 구성되어 있다. 로더실(21)은 센터링 장치(23), 암 기구(24) 및 서브 척(25)을 가지며, 본 실시형태의 센터링 장치(23)를 제어하고 종래의 프로버에 준하여 구성되어 있다.
본 실시형태의 센터링 장치(23)는 도 3a에 나타낸 바와 같이, 프레임(231) 내부를 상하로 구획하는 플레이트(232)와, 이 플레이트(232) 상의 대략 중앙에 배치된 웨이퍼 지지체(233)와, 이 웨이퍼 지지체(233) 상의 웨이퍼(W)를 수취하여 센터링하는 센터링 기구(234)와, 이들의 하측에 형성되며 또한 예를 들면 200㎜와 300㎜의 구경을 달리하는 웨이퍼(W)를 복수장(예를 들면 6장)씩 일시적으로 수납하는 웨이퍼 수납부(235)를 구비하며, 인덱서를 통하여 승강가능하게 구성되어 있다.
상기 웨이퍼 지지체(233)는 그 축(233A)이 플레이트(232)를 관통하여, 플레이트(232)의 이면에 고정된 에어 실린더(236)에 연결되며, 도 3a의 화살표 A로 나타낸 바와 같이 승강가능하게 되어 있다. 웨이퍼 지지체(233)의 표면에는 동심원형상으로 복수의 홈과 방사상의 홈이 형성되며, 또한 적절한 홈으로 진공 배기로가 개구되어 있다. 그리고, 진공 배기로에는 진공 배기 장치(도시하지 않음)가 접속되며, 진공 배기 장치를 통하여 웨이퍼 지지체(233)의 홈과 웨이퍼(W) 사이의 공간을 진공흡인하여 웨이퍼 지지체(233)의 표면에 웨이퍼(W)를 진공흡착한다.
또한, 상기 센터링 기구(234)는 도 3a에 나타낸 바와 같이, 프로버(2)의 웨이퍼 반송 기구(24)측에서 보아 좌우 양측에 웨이퍼 지지체(233)를 끼우도록 배치되며 또한 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 좌우에서 끼워넣는 좌우 한쌍의 센터링 플레이트(234A)와, 이들 양 센터링 플레이트(234A)의 길이방향의 대략 중심에서부터 플레이트(232)를 좌우 방향으로 형성된 긴 구멍(232A)을 관통하여 늘어뜨린 축(234B)과, 좌우의 축(234B)을 플레이트(232)의 이면측에서 연결하는 링크 기구(234C)와, 이 링크 기구(234C)에 연결된 에어 실린더(234D)를 가지며, 에어 실린더(234D) 및 링크 기구(234C)를 통하여 좌우의 센터링 플레이트(234A)가 도 3a의 화살표 B로 나타낸 바와 같이 확대·축소하여 웨이퍼(W)를 센터링한다. 센터링 플레이트(234A)의 표면에는 예를 들면 200㎜와 300㎜의 구경을 달리하는 웨이퍼(W)를 끼워넣기 때문에, 구경을 달리하는 웨이퍼(W)의 외경에 맞춘 원호면(234E, 234F)이 계단형상으로 형성되어 있다.
따라서, 웨이퍼 지지체(233)로부터 예를 들면 200m의 웨이퍼(W)를 수취할 때에는 좌우의 센터링 플레이트(234A)가 웨이퍼(W)의 구경보다도 넓어진 상태이다. 이 상태에서 센터링 플레이트(234A)가 웨이퍼 지지체(233)로부터 웨이퍼(W)를 수취하면, 에어 실린더(234D) 및 링크 기구(234C)를 통하여 좌우의 센터링 플레이트(234A)가 가까워지고 좌우의 원호면(234E) 또는 원호면(234F)에서 웨이퍼(W)를 끼워서 웨이퍼(W)의 센터링을 행한다.
상기 웨이퍼(W) 수납부(235)는 도 3a에 나타낸 바와 같이, 상하단에 형성된 제 1, 제 2 웨이퍼 수납실(235A, 235B)로 이루어지며, 제 1 웨이퍼(W) 수납실(235A)에는 예를 들면 200㎜의 웨이퍼(W)를 수납하고, 제 2 웨이퍼(W) 수납실(235B)에는 300㎜의 웨이퍼(W)를 수납한다. 제 1 웨이퍼 수납실(235A)과 제 2 웨이퍼 수납실(235B)은 각각의 정면이 대략 정돈된 위치에 있다. 이 웨이퍼 수납부(235)는 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 일시적으로 수납하는 버퍼 기능을 하게 된다.
또한, 암 기구(24)는 상하 2단의 암(241)을 가지며, 각각의 암(241)으로 웨이퍼(W)를 진공흡착하여 지지하고, 진공 흡착을 해제함으로써 센터링 장치(23)와의 사이에서 웨이퍼를 주고받고, 수취한 웨이퍼(W)를 프로버실(22)로 반송한다. 서브 척(235)은 암 기구(24)로 웨이퍼(W)를 반송하는 동안에 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행한다.
프로버실(22)은 웨이퍼 척(26), 얼라인먼트 기구(27) 및 프로브 카드(28)를 가지고 있다. 메인 척(26)은 X, Y 테이블(261)을 통하여 X, Y방향으로 이동함과 아울러 도시하지 않은 승강 기구 및 θ회전 기구를 통하여 Z방향 및 θ방향으로 이동한다. 얼라인먼트 기구(27)는 종래 공지하는 바와 같이 얼라인먼트 브릿지(271), CCD 카메라(272) 등을 가지며, 메인 척(26)과 협동하여 웨이퍼(W)와 프로브 카드(28)간의 얼라인먼트를 행한다. 프로브 카드(28)는 복수의 프로브(281)를 가지며, 프로브(281)와 메인 척(26)상의 웨이퍼가 전기적으로 접촉하고, 테스트 헤드(도시하지 않음)를 통하여 테스터(6)와 접속된다.
한편, AGV(3)는 도 1b 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 장치 본체(31)와, 장치 본체(31)의 한 단부에 배치되며 또한 캐리어(C)를 탑재하는 캐리어 탑재부(32)와, 캐리어(C)내에서의 웨이퍼의 수납 위치를 검출하는 매핑 센서(33)와, 캐리어(C)내의 웨이퍼를 반송하는 암 기구(34)와, 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행하는 서브 척(35)과, 광학식의 프리얼라인먼트 센서(도시하지 않음)와, 웨이퍼(W)의 ID 코드(도시하지 않음)를 판독하는 광학식 문자 판독 장치(OCR)(36)를 구비하며, AGV 컨트롤러(4)와의 무선 통신을 통하여 스토커(10)와 프로버(2) 사이 또는 복수의 프로버(2) 사이를 이동하여 캐리어(C)를 반송하고, 암 기구(34)를 통하여 캐리어(C)의 웨이퍼(W)를 복수의 프로버(2)에 대하여 한장씩 배치하도록 하고 있다. 또한, 캐리어(C)는 상이한 구경의 웨이퍼를 복수장씩 수납하고 있다. 예를 들면, 캐리어(C)는 상하 2단으로 구획되고, 상단에 200㎜의 웨이퍼를 복수장 수납하고, 하단에 300㎜의 웨이퍼를 복수장 수납하고 있다.
암 기구(34)는 웨이퍼(W)를 주고받을 때에 회전 및 승강가능하게 구성되어 있다. 즉 암 기구(34)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)를 진공흡착하는 상하 2단의 암(341)과, 이들 암(341)을 전후이동 가능하게 지지하는 정역(正逆) 회전가능한 베이스부(342)와, 베이스부(342)내에 수납된 구동기구(도시하지 않음)를 구비하며, 웨이퍼(W)를 주고받을 때에 후술하는 바와 같이 상하의 암(341)이 구동 기구를 통하여 베이스부(342)상에서 개별적으로 전후로 이동하여, 웨이퍼(W)를 주고받는 방향으로 베이스부(342)가 정역 회전한다.
따라서, AGV(3)가 AGV 컨트롤러(4)의 제어하에서 프로버(2)의 웨이퍼(W)의 주고받는 위치에 도달하면, AGV(3)에 있어서 암 기구(34)가 구동하여 캐리어(C)내의 웨이퍼(W)를 한장씩 꺼낸다. 그리고, AGV(3)의 암 기구(34)가 프로버(2)의 센터링 장치(23)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고받을 때에는, 프로버(2)와 AGV(3) 사이에서 광결합 PIO 통신을 행하고, 웨이퍼(W)의 사양 등을 전달함으로써, 한장의 웨이퍼(W)를 정확히 주고받을 수 있다.
따라서, AGV(3)에서는 암 기구(34)가 승강하여 상부 암(341)을 통하여 소정의 웨이퍼(W)를 버퍼 카셋트(32)내로부터 꺼내고, 상부 암(341)을 오그린 후, 도면에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 반송 기구(34)가 베이스부(342)를 통하여 시계방향으로 90도 회전하고, 암(341)을 프로버(2)의 센터링 장치(23)측으로 향하게 한다. 이어서, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 상부 암(341)이 진출하면, 도 3b에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)가 센터링 장치(23)의 웨이퍼 지지체(233)의 상측에 도달한다. 이 때, 웨이퍼 지지체(233)가 에어실린더(236)를 통하여 상승하고, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 지지체(233)가 상부 암(341)으로부터 웨이퍼(W)를 진공흡착하여 수취한 후, 에어실린더(236)를 통하여 하강하면, 도 3a에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 지지체(233)로부터 이미 좌우로 넓어져 있는 센터링 플레이트(234A)에 웨이퍼(W)를 탑재함과 아울러, 웨이퍼 지지체(233)의 진공흡착을 해제하고, 센터링 플레이트(234A)상에 통신에 의해 전달된 사양(구경)에 입각한 웨이퍼(W)를 넘겨준다. 그리고, 에어 실린더(234D) 및 링크 기구(234C)를 통하여 좌우의 센터링 플레이트(234A)가 가까워지고 통신전달된 웨이퍼(W)가 구경이 작은 웨이퍼(W)라면, 좌우의 원호면(234E)에서 웨이퍼(W)를 끼우고, 통신전달된 웨이퍼(W)가 구경이 큰 웨이퍼(W)라면, 좌우의 원호면(234F)에서 웨이퍼(W)를 끼우고, 웨이퍼(W)를 자동적으로 센터링한다. 웨이퍼 지지체(233)상의 웨이퍼(W)가 센터링 위치에 없고 위치어긋나 있더라도 센터링 플레이트(234A)상에서 확실하게 센터링할 수 있다.
로더실(21)에 있어서 웨이퍼(W)의 센터링 후, 도 3a에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 반송 기구(24)의 암(241)이 구동하여 센터링 장치(23)내에 암(241)이 진출하고, 웨이퍼(W)를 암(241)상에서 진공흡착함과 아울러 좌우의 센터링 플레이트(234A)가 넓어진다. 이어서, 웨이퍼 반송 기구(24)는 암(241)을 센터링 장치(23)로부터 후퇴시킨 후, 프로버실(22)까지 웨이퍼(W)를 반송한다. 웨이퍼(W)를 반송하는 동안에 서브 척(25)을 통하여 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행함과 아울러, OCR을 통하여 서브 척(25)상의 웨이퍼(W)의 ID 코드를 판독한다. 프리얼라인먼트후, 다시 웨이퍼 반송 기구(24)의 암(241)을 통하여 웨이퍼(W)를 서브 척(25)으로부터 수취한 후, 암(241)을 프로버실(22)로 향하게 한다.
이 동안에 프로버실(22)내에서는 메인 척(26)이 대기 위치까지 이동해 있다. 따라서, 웨이퍼 반송 기구(24)의 암(241)이 진출하면 메인 척(26)으로 웨이퍼(W)를 넘겨준다. 메인 척(26)상에 웨이퍼(W)가 탑재되면, 흡착 기구(30)가 구동하여 웨이퍼(W)를 메인 척(26)상에 흡착고정한다. 검사 종료후에는 반대경로에서 웨이퍼(W)를 센터링 장치(23)내로 되돌린다. 웨이퍼 반송 기구(24)를 통하여 웨이퍼(W)를 센터링 장치(23)내로 되돌릴 때에는, 센터링 장치(23)와 AGV(3) 사이에서 웨이퍼(W)를 주고받는 동안이라면, 웨이퍼 반송 기구(24)가 검사끝난 웨이퍼(W)를 웨이퍼 수납부(235)내에 일시적으로 수납하고, 웨이퍼 수납부(235)가 버퍼 기능을 한다.
또한, AGV(3)가 복수 설치되어 있는 경우이더라도 프로버(2)는 복수의 AGV(3)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고받을 수 있다. 예를 들면 도 4에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 검사를 행하고 있는 동안에 이 프로버(2)에 검사중인 웨이퍼(W)와는 별도의 로트의 웨이퍼를 반송하는 다른 AGV(3')가 액세스된 경우에는, 다른 AGV(3')와 프로버(2) 사이에서 PIO 통신을 행하고, 웨이퍼 수납부(235)의 빈 스페이스(도면에서는 편의상 파선으로 프로버로부터 떨어져 도시하고 있다)(235V)를 지정하고, 여기에 검사후의 웨이퍼(W)를 수납할 수 있다. 예를 들면 수납 장소로서 웨이퍼 수납부(235)를 지정한 경우에는, 검사종료후, 암 기구(24)가 하부 암(241)에 의해 검사끝난 웨이퍼(W)를 메인 척(26)으로부터 수취하고, 검사끝난 웨이퍼(W)를 웨이퍼 수납부(235)의 빈 스페이스(235V)에 수납하고, 다음의 별도의 로트의 웨이퍼(W)의 로드를 대기한다. 이어서, 상술한 바와 동일 요령으로 다른 AGV(3')의 암 기구(34)로부터 센터링 장치(23)의 웨이퍼 지지체(233)로 웨이퍼(W)를 로드한다. 이어서, 암 기구(24)의 상부 암(241)을 사용하여 새로운 웨이퍼(W)를 메인 척(26)에 넘겨주고, 그 검사를 실시한다. 웨이퍼(W)의 검사를 행하고 있는 동안에, 웨이퍼 수납부(235)내의 검사끝난 웨이퍼(W)를 웨이퍼 지지체(233)를 통하여 AGV(3)에 되돌린다. 또한, 웨이퍼(W)의 검사중에 새로운 웨이퍼(W)를 로드하는 경우에는 센터링 장치(23)의 웨이퍼 수납부(235)가 비어 있기 때문에, 그대로 다른 AGV(3')로부터 센터링 장치(23)에 새로운 웨이퍼(W)를 로드하고, 웨이퍼 수납부(235)내에 수납하여, 검사중의 웨이퍼(W)의 검사 종료를 기다린다.
이와 같이 프로버(2)는 상술한 바와 같이 웨이퍼(W)를 주고받기 위한 웨이퍼 지지체(233)가 한 부위이더라도, 웨이퍼 수납부(235)를 버퍼 기능으로 사용함으로써, 프로버(2)내에 예를 들면 검사끝난 웨이퍼(W)가 존재하고 있더라도 웨이퍼(W)를 주고받을 수 있으며, 검사의 효율(throughput)을 높일 수 있다. 그런데, 종래의 프로버라면 이 검사끝난 웨이퍼(W)를 AGV(3)에 의해 언로드하지 않는 한, 다음의 AGV(3')가 액세스되더라도 웨이퍼(W)를 로드할 수 없게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 따르면, AGV(3)로부터 프로버(2)로의 웨이퍼(W)의 이동적재 정밀도가 나쁘더라도, 웨이퍼(W)를 센터링 기구(234)를 통하여 확실하게 센터링할 수 있기 때문에, AGV(3)로부터 프로버(2)로 웨이퍼(W)를 확실하게 넘겨줄 수 있다. 따라서, AGV(3)와 프로버(2) 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받기를 확실하게 행할 수 있기 때문에, 최근의 웨이퍼의 대구경화 및 초미세화에 따라서 한장의 웨이퍼에 형성되는 디바이스의 수가 비약적으로 늘어나고, 한장의 웨이퍼의 처리 시간이 비약적으로 길어지더라도 검사종료후에는 그 때마다 그 웨이퍼(W)를 언로드하여 직접 다음 공정으로 되돌릴 수 있으며, TAT(Turn-Around-Time)의 단축을 실현할 수 있다. 또한, 센터링 장치(23)의 웨이퍼 수납부(235)가 버퍼 기능을 갖기 때문에, AGV(3)로부터 웨이퍼(W)를 프로버(2)에 넘겨줄 때에는 검사끝난 웨이퍼(W)가 존재하면, 검사끝난 웨이퍼(W)를 일시적으로 웨이퍼 수납부(235)내에 수납하고, 웨이퍼 지지체(233)로부터 웨이퍼(W)를 수취할 수 있으며, 검사의 효율을 향상시킬 수 있다.
더우기, 본 발명은 상기 실시형태에 조금도 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라서 적절히 설계변경할 수 있다. 예를 들면 상기 실시형태에서는 200㎜, 300㎜의 2종류의 웨이퍼에 대응하는 센터링 장치(23)에 대하여 설명하였으나, 한 종류의 웨이퍼에 대응하는 것, 또는 2종류 이상에 대응하는 것이어도 된다. 또한, 반도체 제조 장치로서 프로버(2)를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 웨이퍼 등의 피처리체에 소정의 처리를 실시하는 반도체 제조 장치에 대하여 널리 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 자동 반송차와 반도체 제조 장치 사이에서 피처리체를 확실하게 주고받을 수 있음과 아울러 피처리체의 처리상태에 따라서 피처리체를 일시적으로 수납할 수 있으며 검사의 효율을 향상시킬 수 있는 센터링 장치 및 반도체 제조 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명에 사용되는 피처리체의 반송 시스템의 일례를 나타낸 개념도.
도 1b는 자동 반송 장치(AGV; Automatic Guided Vehicle)의 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 프로버와 AGV 사이의 웨이퍼를 주고받는 상태를 개념적으로 나타낸 평면도.
도 3a는 본 발명의 센터링 장치의 한 실시형태를 나타낸 정면도.
도 3b는 AGV로부터의 웨이퍼의 수취 동작의 주요부를 나타낸 측면도.
도 4는 도 3에 나타낸 웨이퍼 수납부에 웨이퍼를 일시적으로 저장하는 상태를 설명하기 위한 설명도.
〈도면의 주요 부분에 있어서의 부호의 설명〉
W: 웨이퍼(피처리체)
2: 프로버(검사 장치, 반도체 제조 장치)
3: AGV
23: 센터링 장치
24: 암 기구(반송 기구)
26: 메인 척(탑재대)
234: 센터링 기구
234A: 센터링 플레이트
234C: 링크 기구(구동 기구)
234D: 에어 실린더(구동 기구)
234E, 234F: 원호면(걸어맞춤면)
235: 웨이퍼 수납부(수납부)

Claims (12)

  1. 피처리체를 한장씩 수취하여 센터링하는 센터링 장치로,
    상기 피처리체를 한장씩 주고받는 승강가능한 지지체와,
    이 지지체로부터 수취한 상기 피처리체를 센터링하는 센터링 기구를 구비하며,
    상기 센터링 기구는 상기 지지체의 양측에 배치되며 또한 상기 피처리체의 외주면에 입각한 걸어맞춤면이 형성된 지지부를 갖는 한쌍의 센터링 플레이트와, 상기 한쌍의 센터링 플레이트를 서로 이격시키거나 근접시키는 구동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센터링 플레이트는 크기를 달리 하는 복수의 걸어맞춤면을 복수단에 걸쳐서 갖는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동 기구는 상기 각 센터링 플레이트로부터 각각 늘어뜨린 축에 연결된 링크 기구와, 이 링크 기구에 연결된 실린더 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
  4. 제1항에 있어서, 복수의 피처리체를 수납하는 수납부를 갖는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수납부는 크기를 달리 하는 복수종의 피처리체를 수납하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 피처리체를 자동 반송 장치와의 사이에서 주고받는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
  7. 피처리체를 한장씩 수취하여 센터링하는 센터링 장치와,
    이 센터링 장치와 탑재대 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송 기구를 구비하며, 상기 탑재대상에 탑재된 상기 피처리체에 대하여 소정의 처리를 실행하는 반도체 제조 장치로,
    상기 센터링 장치는 상기 피처리체를 한장씩 주고받는 승강가능한 지지체와, 이 지지체로부터 수취한 상기 피처리체를 센터링하는 센터링 기구를 구비하며,
    상기 센터링 기구는 상기 지지체의 양측에 배치되며 또한 상기 피처리체의 외주면에 입각한 걸어맞춤면이 형성된 지지부를 갖는 한쌍의 센터링 플레이트와, 상기 한쌍의 센터링 플레이트를 서로 이격시키거나 근접시키는 구동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 센터링 플레이트는 크기를 달리하는 복수의 걸어맞춤면을 복수단에 걸쳐서 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 구동 기구는 상기 각 센터링 플레이트로부터 각각 늘어뜨린 축에 연결된 링크 기구와, 이 링크 기구에 연결된 실린더 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  10. 제7항에 있어서, 복수의 피처리체를 수납하는 수납부를 갖는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 반도제 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 수납부는 크기를 달리 하는 복수종의 피처리체를 수납하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 반도제 제조 장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 피처리체를 자동 반송 장치와의 사이에서 주고받는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
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