KR100922775B1 - 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 집적회로 등의 소재로 사용되는 웨이퍼의 표면 및 이면에 대한 무결점검사가 효율적이고 신속하게 이루어질 수 있도록 한 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치에 관한 것이다.

본 발명은 웨이퍼의 표면 및 이면에 대한 무결점검사를 실시할 수 있도록 한 검사수단과, 검사수단을 회전시켜주기 위한 회전장치와, 클램프를 이용하여 웨이퍼를 파지한 다음 뒤집어줄 수 있도록 한 클램핑 수단 등으로 구성되어 진다.

본 발명은 검사테이블에 웨이퍼를 안치하여 표면 및 이면에 대한 무결점검사를 실시할 수 있고, 웨이퍼 장전 대기시간을 줄여 효과적이고 신속한 무결점검사를 실시할 수 있고, 클램프의 안정성도 담보할 수 있는 효과가 있다.

웨이퍼, 검사장치, 회전장치, 클램프, 이송블럭

Description

웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치{Dual inspect equipment for wafer's inspection}

본 발명은 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 집적회로 등의 소재로 사용되는 웨이퍼의 표면 및 이면에 대한 무결점검사가 효율적이고 신속하게 이루어질 수 있도록 한 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치에 관한 것이다.

집적회로 등의 소재로 사용되는 웨이퍼는 박판의 디스크 형태로 제조되는 것으로, 위 웨이퍼는 출하에 앞서 그 표면검사를 실시하게 되는데, 위와 같은 표면검사는 웨이퍼의 표면에 일정한 조도의 광원을 투사하여 표면의 흠결유무를 체크하는 무결점검사로서 그와 같은 웨이퍼의 검사는 먼지나 이물질 등에 대하여 상당한 수준의 청결도를 유지하여야만 하는 밀폐된 검사실에서 이루어지고 있다.

일반적으로 종래의 웨이퍼 검사장치는 프레임으로 제작되는 장비의 내부를 검사실과 공급실로 구획한 다음, 검사실의 일측에 마련된 공급카세트로부터 웨이퍼 를 취출하여 공급함과 아울러 검사가 완료된 웨이퍼를 배출트레이로 배출시켜 주기 위한 로더를 설치하고, 로더의 전방에 웨이퍼의 표면 및 이면에 대한 무결점검사를 진행하여 주기 위한 검사수단을 설치하고, 검사수단의 수직 상부에 일정 조도의 광선을 조사하여 주기 위한 조광수단을 설치하여서 구성되어져 있다.

이와 같은 종래의 웨이퍼 검사장치는 공급카세트 및 배출트레이를 공급실에 마련된 승강수단에 장전한 상태에서 장비를 가동시키게 되면 로더가 작동하여 공급카세트에 공급된 웨이퍼를 1매씩 취출하여 이송레일을 따라 검사실로 이동한 다음 검사수단의 전방에 도달하면 웨이퍼를 검사수단에 안치시키게 되고,

검사수단에 웨이퍼가 안치되면, 검사수단의 6축의 모터에 의해 전방위로 조절됨과 아울러 검사수단의 상부에 설치된 조광수단에서 조사된 광선이 웨이퍼의 표면을 비추게 되어 작업자의 육안에 의한 표면검사가 이루어지는데, 이때, 검사수단은 6축의 서보모터에 의해 상,하,좌,우 이동과 수직회전 및 수평회전 등과 같은 다양한 작동이 이루어지므로 마치 사람이 웨이퍼를 손에 직접 쥐고 불빛에 이리저리 비추어 보는 것과 같은 정확한 표면검사가 이루어질 수 있도록 된 것이다.

그러나, 상기한 종래의 웨이퍼 검사장치는 검사수단에 안치된 웨이퍼를 검사하는 동안 로더는 대기상태로 머물러 있어야 하고, 검사가 완료되면 비로소 작동을 재개하게 되며, 검사가 완료된 웨이퍼를 배출트레이로 배출한 후 공급카세트에서 웨이퍼를 취출하여 다시 검사수단에 공급하는 동안에는 검사수단 및 검사자(작업자)가 대기상태로 머물러 있어야 했으므로, 검사작업에 소요(낭비)되는 시간이 방 대하여 고가의 자동화 장비를 개발하고서도 시간당 생산성이 떨어진다는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 웨이퍼 검사장치에 발생되는 제반 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 웨이퍼를 자동으로 공급하여 다축으로 각도조절이 이루어지는 검사수단에 웨이퍼를 안치하여 표면 및 이면에 대한 무결점검사를 실시할 수 있음은 물론, 검사수단을 복수로 구성하여 웨이퍼에 대한 검사가 이루어지는 동안에도 계속하여 웨이퍼 공급 및 배출하여 신속한 웨이퍼 검사가 이루어질 수 있도록 함과 아울러 안정성 있는 웨이퍼 파지 및 반전이 이루어질 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치을 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위하여 본 발명은 웨이퍼의 표면 및 이면에 대한 무결점검사를 실시할 수 있도록 한 검사수단과, 다수의 검사수단을 회전시켜주기 위한 회전장치와, 클램프를 이용하여 웨이퍼를 파지한 다음 뒤집어줄 수 있도록 한 클램핑수단 등을 구비하여 이루어진다.

6축 서보모터에 전방위로 조절되는 검사테이블에 웨이퍼를 안치한 다음 웨이퍼의 표면 및 이면에 대한 무결점검사를 실시할 수 있도록 한 검사수단과, 클램핑 아암의 지지 및 이동을 안내하는 이송레일 및 이송블럭이 구비된 클램프를 이용하여 웨이퍼를 파지한 다음 뒤집어 줄 수 있도록 한 클램핑수단과, 클램프를 중심으 로 다수개의 검사수단을 원형상으로 안착하여 회전가능하도록 이루어진 턴테이블 등을 구비한다.

본 발명에서 제시하는 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치는 웨이퍼를 자동으로 공급하여 전방위로 각도조절이 이루어지는 검사테이블에 웨이퍼를 안치하여 표면 및 이면에 대한 무결점검사를 실시할 수 있음은 물론, 모터에 의해 회전가능한 회전장치에 복수의 검사수단을 안착하여 검사영역으로 회전되어진 웨이퍼를 검사하는 동안 공급영역의 웨이퍼를 배출 및 새로운 웨이퍼를 공급하여줄 수 있으므로 장전하기 위한 대기시간을 없애주어 효과적이고 신속한 무결점검사를 실시할 수 있는 효과가 있으며, 실린더에 의한 클램핑 아암의 전·후 이동을 보조하여 안내하는 이송레일 및 이송블럭이 구비되어 있어 클램프의 안정성도 담보할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명인 것이다.

도 1 내지 도 2에 본 발명에서 제시하는 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 6축 서보모터(미도시됨.)에 전방위로 조절되는 검사테이블(34)에 웨이퍼(W)를 안치하여 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 대한 무결점검사를 실시할 수 있도록 한 검사수단(30)과, 클램핑 아암(46a,46b)의 지지 및 이동을 위한 실린더(43) 및 이송레일(48a,48b), 이송블럭(49a,49b) 등 이 구비된 클램프(42)를 이용하여 웨이퍼(W)를 파지한 다음 뒤집어 줄 수 있도록 한 클램핑수단(40)과, 다수의 검사수단(30)을 정·역회전시켜주기 위한 회전장치(50) 등을 구비하여 이루어져 있음을 알 수 있으며,

지지대(33)와; 지지대(33)의 상부에 안착되어 6축의 서보모터에 의해 상·하·좌·우 이동 및 수직·수평회전 작동이 이루어지는 검사테이블(34)을; 포함하는 웨이퍼 검사수단(30)을 중앙의 클램핑수단(40)을 기점으로 일측과 타측에 각각 복수로 구성하고, 상기 복수로 구성된 검사수단(30)은 필요에 따라 검사영역(B) 또는 검사대기영역(A) 위치에 선택적으로 위치시킬 수 있게 하측 회전장치(50)상에 설치하여 구성됨을 알 수 있다.

상기 회전장치(50)는 구동모터(M1)의 동력을 인가받아 정,역 회전구동될 수 있는 턴테이블(51)을 구비하여 이루어지는 것인데,

상기 턴테이블(51)은 그 중앙 하부에 구비된 회전축(52)과; 검사실(S2)의 하부프레임(11a)에 고정결합된 구동모터(M1)의 주동축을; 구동전달수단(G)으로 연계함으로써 회전구동될 수 있도록 이루어져 있다.

또한, 턴테이블(51)의 중앙에는 클램핑수단(40)의 안착대(41)가 통과할 수 있는 통공(51a)을 형성함으로써, 정,역 회전구동시에 클램핑수단(40)에 영향을 주지 않도록 함이 바람직하다.

상기 각각의 검사수단(30)과 턴테이블(51) 사이에는 상기 검사수단에 대한 전·후·좌·우 각 방향 이동조절이 가능한 전후이동대차(31)와 좌우이동대차(32)를 각각 다단 설치함으로써, 검사영역(B)에 위치한 검사수단(30)이 조광수단(L)의 수직 하부로 이동되어 검사가 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다.(도 3 참조)

도 4 내지 도 6에 본 발명에 따른 클램프(42)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 안착대(41) 상부에 설치되는 클램프(42)는 서로 대칭되는 한 쌍의 클램핑 아암(46a,46b)을 실린더(43)의 작동축(44a,44b)에 고정결합된 지지플레이트(45a,45b)에 결합함으로써, 실린더(43)의 전·후진작동에 따라 클램핑 아암(46a,46b)이 전·후진되면서 웨이퍼(W)를 파지할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 실린더(43)의 전면에 결합된 실린더 고정플레이트(43a)에 이송레일을 설치한 후, 이송레일(48a,48b) 상에서 직선운동을 하는 이송블록(49a,49b)에 클램핑 아암(46a,46b)의 일측에 마련된 보조플레이트(47a,47b)를 고정결합하여 클램핑 아암(46a,46b)의 전·후진 작동을 보조하여 안내할 수 있도록 한다.

이때, 서로 대칭되는 클램핑 아암(46a,46b) 사이의 공간이 협소하기 때문에, 일측의 클램핑 아암(46a)과 함께 전·후진되는 이송레일(48a) 및 이송블록(49a)과; 타측의 클램핑 아암(46b)과 함께 전·후진되는 이송레일(48b) 및 이송블록(49b)을; 상·하로 구성함이 바람직하며, 클램핑 아암(46a,46b) 사이의 공간이 협소하지 않은 경우에는 일직선상으로 설치하는 것도 가능하다.

또한, 실린더(43)의 후방에 마련된 회전모터(M2)는 클램핑 아암(46a,46b)이파지한 웨이퍼(W)를 뒤집어 주는 역할을 하게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 로더(20)가 웨이퍼(W)를 공급실(S1)에 마련된 공급카세트(C)로부터 공급 및 배출 위치인 대기검사영역(A)의 검사테이블에 장전시 키게 되면, 웨이퍼(W)를 장전한 대기검사영역(A)의 검사테이블은 회전장치(50)에 의해 검사영역(B)으로 회전된 후, 전후이동대차(31) 및 좌우이동대차(32)에 의해 조광수단(L) 수직하방으로 이동되어 작업자의 육안에 의한 표면검사가 이루어지고, 표면검사가 완료된 웨이퍼(W)는 클램핑 수단(40)에 의해 반전되어 이면검사까지 이루어질 수 있게 되는 것이며,

상기 일측의 검사테이블에서 표면 및 이면에 대한 무결점검사가 행하여지는 동안, 타측의 검사테이블에는 로더(20)에 의해 검사완료된 웨이퍼가 배출되고, 새로운 웨이퍼가 재장전될 수 있게 되는 것이다. (도 7 및 도 8, 도 9 참조)

도 1은 본 발명에서 제시하는 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치의 바람직한 실시예를 나타낸 정면도.

도 2는 본 발명에서 제시하는 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치의 바람직한 실시예를 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 검사수단의 전·후 이동 과정을 나타낸 평면도.

도 4는 본 발명의 클램프를 발췌한 사시도.

도 5a, 5b, 5c는 본 발명에 따른 클램프의 결합상태를 나타내기 위한 참고 분해 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 이송레일 및 이송블럭의 작동상태를 나타낸 참고 사시도.

도 7은 본 발명의 구성도.

도 8은 본 발명이 적용된 웨이퍼 검사장치를 나타낸 참고 정면도.

도 9는 본 발명이 적용된 웨이퍼 검사장치를 나타낸 참고 평면도.

도 10은 웨이퍼 검사장치의 로더의 작동상태를 나타낸 참고도.

◀ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ▶

1 : 웨이퍼 검사장치 10 : 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치

20 : 공급로더 30 : 검사수단

31 : 전후 이동대차 32 : 좌우 이동대차

33 : 지지대 34 : 검사테이블

40 : 클램핑 수단 41 : 안착대

42 : 클램프 43 : 실린더

43a : 실린더 고정플레이트 44a,44b : 작동축

45a,45b : 지지플레이트 46a,46b : 클램핑 아암

47a,47b : 보조플레이트 48a,48b : 이송레일

49a,49b : 이송블럭 50 : 회전장치

51 : 턴테이블 A : 대기검사영역

B : 검사영역 C : 배출트레이

L : 조광수단 M1 : 구동모터

M2 : 회전모터 S1 : 공급실

S2 : 검사실

Claims (4)

1. 지지대(33)와 6축의 서보모터에 의해 상·하·좌·우 이동 및 수직·수평회전 작동이 이루어지는 검사테이블(34)을 포함하는 웨이퍼 검사수단(30)을 중앙의 클램핑수단(40)을 기점으로 일측과 타측에 각각 복수로 구성한 것과;

   상기 복수로 구성된 검사수단(30)은 검사영역(B) 또는 검사대기영역(A) 위치에 선택적으로 위치시킬 수 있게 하측 회전장치(50)상에 설치하는 것; 을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회전장치(50)는 구동모터(M1)의 동력을 인가받아 정,역 회전구동될 수 있는 턴테이블(51)인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 각각의 검사수단(30)과 회전장치(50) 사이에는 상기 검사수단에 대한 전,후 좌,우 각 방향 이동조절이 가능한 전후이동대차(31)와 좌우이동대차(32)를 각각 다단 설치하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 클램핑 수단(40)은 검사실(S2)의 하부프레임(11a)에 고정결합된 안착대(41)와;

   실린더(43) 양측의 작동축(44a,44b)에 고정결합된 지지플레이트(45a,45b)에 클램핑 아암(46a,46b)을 서로 대칭되게 결합하여 실린더(43)의 작동에 의해 클램핑 아암(46a,46b)이 전·후진 되면서 웨이퍼(W)를 파지할 수 있도록 하는 클램프(42)로 이루어지되,

   상기 클램프(42)의 실린더(43)와 클램핑 아암(46a,46b) 사이에는 실린더의 작동시 흔들림 또는 진동과 같은 불균형요소를 최소하여 안정적인 작동을 도모할 수 있도록 이송레일(48a,48b)과 그 이송레일(48a,48b)을 따라 좌우 이동되는 이송블록(49a,49b)을 각각 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 듀얼 검사장치.

Images