KR101250135B1 - 로더 - Google Patents

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KR101250135B1
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이쿠오 오가사와라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 웨이퍼와 다이싱 프레임 부착 웨이퍼 양쪽 모두에 사용할 수 있는 로더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 로더(10)는, 복수의 웨이퍼(W)가 수납된 제1 카세트(C1)와 복수의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)가 수납된 제2 카세트(C2) 양쪽 모두를 배치할 수 있는 로드 포트(12)와, 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW) 양쪽 모두를 반송할 수 있는 웨이퍼 반송 기구(14)를 포함하고, 각각의 웨이퍼(W)의 전기적 특성을 검사하는 검사 장치에 이용되는 로더(10)로서, 로드 포트(12)는, 제1, 제2 카세트(C1, C2) 양쪽 모두를 배치할 수 있는 이동체(12B)와, 제1 카세트(C1)가 배치되었을 때에만 이동체(12B)를 초기 위치로부터 웨이퍼 반송 기구(14)의 웨이퍼(W)의 전달 위치에 이동시키는 이동 구동 기구(12C)를 포함한다.

Description

로더{LOADER}
본 발명은, 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 검사 장치에 이용되는 로더에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 웨이퍼를 복수 수납하는 카세트와 동일 사이즈의 웨이퍼를 다이싱 프레임으로 지지한 다이싱 프레임 부착 웨이퍼를 복수 수납하는 카세트와 같이 사이즈가 상이한 카세트에 적용할 수 있는 로더에 관한 것이다.
반도체 제조 공정으로 제조된 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 방법으로서, 예컨대 복수의 디바이스가 형성된 웨이퍼를 검사 장치에 공급하고, 웨이퍼 상태 그대로 각 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 방법이 있다. 이러한 종류의 검사 장치는, 예컨대 웨이퍼를 카세트 단위로 수납하고 카세트 안의 웨이퍼를 반송하는 로더를 갖는 로더실과, 로더실로부터 웨이퍼를 수취하여 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 검사실을 포함하고 있다.
로더는, 웨이퍼를 카세트 단위로 수납하는 배치부와, 배치부 위의 카세트와 검사실 사이에서 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 기구를 포함하고 있다. 웨이퍼 반송 기구에는 카세트 안에 수납된 복수의 웨이퍼를 하나씩 검출하는 매핑 센서가 장비되고, 카세트로부터 웨이퍼를 반출하기 전에 매핑 센서를 이용하여 카세트 안의 웨이퍼를 확인하고 있다. 카세트 안의 웨이퍼를 매핑할 때에는 매핑 센서가 카세트 정면의 반출입구까지 접근하여, 매핑 센서의 발광 소자와 수광 소자에 의해 카세트 안의 각 단(段)에서 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 존재 여부를 확인하고 있다. 또한, 로더에는 카세트 안으로부터 팝업된 웨이퍼를 검출하는 팝업 센서가 배치되어, 웨이퍼면의 주연부에 광선을 조사하여 팝업된 웨이퍼를 검출하고 있다. 또한, 이하에서는, 웨이퍼를 수납하는 카세트를 제1 카세트로 칭한다.
또한, 최근 웨이퍼 레벨 패키지나 웨이퍼의 박형화 등에 대응하여, 다이싱 프레임의 한 면에 접착된 시트의 면 위에 점착된 웨이퍼(이하, 「다이싱 프레임 부착 웨이퍼」로 칭함)를 그대로 검사 장치에 공급하여 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 경우가 많아지고 있다. 이 경우에는, 다이싱 프레임 부착 웨이퍼용 카세트(이하, 「제2 카세트」라고 칭함)를 로더의 배치부에 배치하고, 제2 카세트로부터의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼의 팝업을 검출하며, 팝업이 없을 때에는 다이싱 프레임 부착 웨이퍼를 매핑한 후, 웨이퍼 반송 기구가 제2 카세트와 검사실 사이에서 다이싱 프레임을 반송한다.
그러나, 웨이퍼와 다이싱 프레임 부착 웨이퍼는 각각의 외경이 상이하고, 팝업 센서나 매핑 센서에 의한 웨이퍼의 검출 위치가 상이하기 때문에, 웨이퍼와 다이싱 프레임 부착 웨이퍼에서 고유의 배치부를 구비한 로더를 사용하며, 하나의 로더를 공용할 수 없었다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 웨이퍼와 다이싱 프레임 부착 웨이퍼 양쪽 모두에 사용할 수 있는 로더를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 로더는, 복수의 웨이퍼가 수납된 제1 카세트와 복수의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼가 수납된 제2 카세트 양쪽 모두를 배치할 수 있는 로드 포트와, 상기 제1 카세트 안의 웨이퍼와 상기 제2 카세트 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼 양쪽 모두를 반송할 수 있는 반송 기구를 포함하고, 상기 각 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 검사 장치에 이용되는 로더로서, 상기 로드 포트는, 상기 제1, 제2 카세트 양쪽 모두를 배치할 수 있는 이동체와, 상기 제1 카세트가 배치되었을 때에 상기 이동체를 초기 위치로부터 상기 반송 기구와의 상기 웨이퍼의 전달 위치로 이동시키는 구동 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 로더는, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 제2 카세트가 상기 이동체에 배치되었을 때에는, 상기 이동체의 초기 위치가 상기 제2 카세트 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼의 전달 위치가 되고, 상기 다이싱 프레임 부착 웨이퍼의 전달 위치가 상기 웨이퍼의 전달 위치와 일치하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 로더는, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 구동 기구가 실린더 기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 로더는, 청구항 1∼청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 전달 위치에서 상기 제1 카세트 안의 웨이퍼 또는 상기 제2 카세트 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼를 매핑하는 매핑 센서를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼와 다이싱 프레임 부착 웨이퍼 양쪽 모두에 사용할 수 있는 로더를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 로더의 일 실시형태로, 제1 카세트를 배치했을 때의 로더의 동작을 설명하는 평면도.
도 2의 (a), (b)는 각각 도 1에 도시하는 로더에 제1, 제2 카세트를 배치한 상태를 도시하는 측면도로, (a)는 제1 카세트를 배치한 상태를 도시한 도면, (b)는 제2 카세트를 배치한 상태를 도시한 도면.
도 3의 (a), (b)는 각각 도 2의 (a)에 도시하는 제1 카세트가 로더 위에서 이동하는 상태를 설명하기 위한 측면도로, (a)는 제1 카세트를 배치했을 때의 도면, (b)는 제1 카세트가 웨이퍼 전달 위치로 이동했을 때의 도면.
도 4는 제2 카세트를 배치했을 때의 로더를 도시하는 평면도.
도 5는 도 4에 도시하는 다이싱 프레임 부착 웨이퍼를 매핑하는 상태를 설명하기 위한 평면도.
이하, 도 1∼도 5에 도시하는 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.
본 실시형태의 로더(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 지주로 네 코너가 지지된 베이스(11)와, 베이스(11)의 중앙부에 이동 가능하게 배치된 로드 포트(12)와, 베이스(11)의 오른쪽 옆에 회전 가능하고 승강 가능하게 배치된 회전체(13)와, 회전체(13)의 상면의 중심을 통과하는 직선 방향을 따라 이동할 수 있게 설치된 웨이퍼 반송 기구(14) 및 매핑 센서(15)를 구비하고, 검사실(도시 생략)에 인접하여 배치되어 있다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(14)의 왼쪽 옆에는 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)를 일정 방향으로 정렬하는 프리얼라인먼트 기구(14B)가 배치되어 있다.
로드 포트(12)는, 도 2의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 복수의 웨이퍼(W)를 수납하는 제1 카세트(C1)[도 2의 (a) 참조]와 복수의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)를 수납하는 제2 카세트(C2)[도 2의 (b) 참조] 양쪽 모두를 배치할 수 있도록 구성되어 있다. 이 로드 포트(12)는, 회전 구동 기구(도시 생략)를 통해 제1, 제2 카세트(C1, C2)의 공급 위치(흰 화살표가 카세트의 공급 방향을 도시함)와 웨이퍼 반송 기구(14)에 의한 웨이퍼(W) 또는 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)의 전달 위치 사이에서 정·역방향으로 회전하도록 구성되어 있다. 또한 회전체(13)는, 화살표 θ1로 도시하는 바와 같이 회전 구동 기구(도시 생략)를 통해 정·역방향으로 회전하여, 웨이퍼 반송 기구(14)의 방향을 로드 포트(12), 검사실 및 프리얼라인먼트부 등의 방향으로 전환할 수 있도록 구성되어 있다.
그리고, 로드 포트(12)는 도 1 및 도 2의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 원형으로 형성된 배치대(12A)와, 배치대(12A) 위에서 중심을 통과하는 직선 방향으로 이동하는 직사각형상의 이동체(12B)와, 이동체(12B)에 연결된 이동체 구동 기구(12C)와, 이동체(12B)의 상면에 배치된 카세트 고정 기구(12D)를 구비하고 있다. 이동체(12B)는, 예컨대 그 이면에 형성된 홈(도시 생략)이 배치대(12A) 위에 배치된 선형 가이드(도시 생략)에 결합하여, 선형 가이드를 따라 직진한다. 또는 이동체(12B)는, 배치대(12A)의 상면에 형성된 광폭의 얕은 가이드홈에 끼워 맞춰져, 얕은 가이드홈을 따라 직진하도록 하여도 좋다. 요컨대 이동체(12B)가 배치대(12A) 위에서 직선 방향으로 미리 정해진 범위에서 이동하는 구조이면, 특별히 제한되지 않는다.
도 2의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 배치대(12A)의 상면(12A1)에는 이동체(12B)의 이동 방향을 따라 긴 구멍(12A2)이 형성되고, 이 긴 구멍(12A2)을 통해 이동체(12B)와 이동체 구동 기구(12C)가 연결되어 있다. 즉 이동체 구동 기구(12C)는 실린더 기구로 이루어지고, 실린더 기구의 로드 선단에 이동체(12B)에 연결된 연결 부재(12E)가 고정되어 있다. 이동체 구동 기구(12C)는, 로드가 신축하여 이동체(12B)를 직선 방향으로 거리 L의 범위에서 이동시킨다. 즉, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이 이동체 구동 기구(12C)의 로드가 가장 연장된 위치가 이동체(12B)의 초기 위치가 되고, 로드가 가장 수축된 위치가 웨이퍼(W)의 전달 위치가 된다. 이 전달 위치는, 제1, 제2 카세트(C1, C2)에서 공통으로 되어 있다. 또한, 이동체 구동 기구(12C)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 배치대(12A)의 하면(12A3) 상에 설치되어 있다.
거리 L은, 웨이퍼(W)의 외경과 이것과 동일 사이즈의 웨이퍼(W)를 갖는 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)의 외경에 의해 설정된다. 예컨대 웨이퍼(W)의 외경이 300 ㎜이고, 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)의 외경이 400 ㎜일 때에는, 거리 L은 27 ㎜로 설정된다.
또한, 웨이퍼 반송 기구(14)는, 예컨대 도 1에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W) 또는 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)를 수평으로 흡착 유지하는 핸드(14A)와, 핸드(14A)를 진퇴 이동시키는 구동 기구(도시 생략)를 구비하고, 회전체(13) 위에서 직선 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 매핑 센서(15)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 평면 형상이 コ형인 지지체(15A)와, 지지체(15A)의 선단부에서 서로 대향하는 면에 각각 고정된 발광 소자(15B) 및 수광 소자(15C)와, 지지체(15A)를 진퇴 이동시키는 구동 기구(도시 생략)를 구비하며, 예컨대 웨이퍼 반송 기구(14)의 핸드(14A)의 전방에 배치되어 있다. 매핑 센서(15)는, 도 1에 실선으로 도시하는 위치로부터 일점쇄선으로 도시하는 웨이퍼(W)의 전달 위치까지 진출하여, 웨이퍼(W)의 외주면의 일부를 발광 소자(15B)와 수광 소자(15C)의 사이에 두고 광선(R1)이 차단되었는지의 여부에 의해 웨이퍼(W)의 존재 여부를 검출한다.
그리고, 제1 카세트(C1)를 로드 포트(12)에 배치하면, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이 제1 카세트(C1)가 카세트 고정 기구(12D)를 통해 이동체(12B) 위에 고정된다. 또한, 제2 카세트(C2)를 로드 포트(12)에 배치하면, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이 제2 카세트(C2)가 카세트 고정 기구(12D)를 통해 제1 카세트(C1)와 마찬가지로 이동체(12B) 위에 고정된다. 도 2의 (a), (b)로부터도 명백한 바와 같이, 이동체(12B) 위에 배치된 제1 카세트(C1)의 반출입구가 있는 정면과, 제2 카세트(C2)의 반출입구가 있는 정면 사이에는 거리 L의 차가 있다. 제2 카세트(C2)의 정면이 웨이퍼 반송 기구(14)에 의한 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)의 전달 위치가 된다. 또한, 이 전달 위치를 제1 카세트(C1) 안의 웨이퍼(W)의 전달 위치로 하기 위해, 이동체(12B)를 사용한다.
즉, 제1 카세트(C1)를 사용할 때에는, 제1 카세트(C1)를 로드 포트(12) 위에 배치한 초기 위치에서는, 도 1 및 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이 제1 카세트(C1)의 정면이 웨이퍼(W)의 전달 위치보다 거리 L만큼 후퇴한 위치에 있다. 이 위치에서는 제1 카세트(C1) 안의 웨이퍼(W)가, 도 1에 실선으로 도시하는 바와 같이 가장 진출된 매핑 센서(15)에 의한 웨이퍼(W)의 검출 위치로부터 떨어져 있으므로, 웨이퍼(W)를 매핑할 수 없다. 따라서 도 3의 (a)에 흰 화살표로 도시하는 바와 같이 제1 카세트(C1)가 이동체(12B)를 통해 거리 L만큼 진출하여, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이 제1 카세트(C1)가 웨이퍼(W)의 전달 위치에 도달한다. 이 위치에서는 도 1에 일점쇄선으로 도시하는 바와 같이 제1 카세트(C1) 안의 웨이퍼(W)를 매핑 센서(15)에 의해 매핑할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 전달 위치에 있는 제1 카세트(C1) 정면의 약간 전방에는, 제1 카세트(C1)로부터 팝업된 웨이퍼(W)를 검출하는 웨이퍼 팝업 센서(도시 생략)가 배치되어 있다. 웨이퍼 팝업 센서는, 제1 카세트(C) 정면의 약간 전방의 상하에 배치된 발광 소자와 수광 소자를 가지며, 상하의 발광 소자와 수광 소자로 제1 카세트(C1)로부터 팝업된 웨이퍼(W)를 사이에 두고, 발광 소자로부터의 광선(R2)을 차단하는지의 여부로 팝업된 웨이퍼(W)의 존재 여부를 확인한다. 따라서, 웨이퍼 팝업 센서는, 제1 카세트(C1)가 초기 위치에 있을 때에는 제1 카세트(C1)로부터 팝업된 웨이퍼(W)를 검출할 수 없다.
한편, 제2 카세트(C2)를 로드 포트(12)에 배치하면, 도 4에 도시하는 바와 같이 제2 카세트(C2) 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)가 그 전달 위치에 있기 때문에, 그 위치에서 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)의 팝업을 검출할 수 있고, 또한 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)를 매핑할 수 있다. 또한, 도 4에는 전달 위치에 있는 웨이퍼(W)도 일점쇄선으로 도시되어 있다.
또한, 제1 카세트(C1)를 웨이퍼(W)의 전달 위치까지 이동시키도록 했기 때문에, 제1 카세트(C1)로서 FOUP를 이용하여도, 그 덮개를 개방하는 오프너(도시 생략)를 로드 포트(12)와 웨이퍼 반송 기구(14)의 경계에 설치할 수 있다.
도 5는 제2 카세트(C2) 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)를 매핑할 때의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)와 매핑 센서(15)의 위치 관계를 도시하고 있다. 또한, 도 5에는 제1 카세트(C1)가 전달 위치까지 이동했을 때의 웨이퍼(W)(도 5에서는 일점쇄선으로 도시되어 있음)와 매핑 센서(15)의 관계도 도시되어 있다. 이와 같이 전달 위치에서는, 이동 후의 제1 카세트(C1) 안의 웨이퍼(W)와 이동하지 않는 제2 카세트(C2) 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)는 전달 위치가 일치하고, 웨이퍼(W)의 외주원이 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)의 외주원에 내접하여, 모두 매핑 센서(15)에 의해 검출할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 복수의 웨이퍼(W)가 수납된 제1 카세트(C1)와 복수의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)가 수납된 제2 카세트(C2) 양쪽 모두를 배치할 수 있는 로드 포트(12)와, 웨이퍼(W)와 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW) 양쪽 모두를 반송할 수 있는 웨이퍼 반송 기구(14)를 구비하고, 각각의 웨이퍼(W)의 전기적 특성을 검사하는 검사 장치에 이용되는 로더(10)로서, 로드 포트(12)는, 제1, 제2 카세트(C1, C2) 양쪽 모두를 배치할 수 있는 이동체(12B)와, 제1 카세트(C1)가 배치되었을 때에만 이동체(12B)를 초기 위치로부터 웨이퍼 반송 기구(14)의 웨이퍼(W)의 전달 위치로 이동시키는 이동 구동 기구(12C)를 갖기 때문에, 제1 카세트(C1)를 사용할 때에는 제1 카세트(C1)를 이동체(12B) 및 이동체 구동 기구(12C)를 통해 웨이퍼(W)의 전달 위치까지 이동시킬 수 있고, 제1 카세트(C1) 안의 웨이퍼(W)의 매핑을 매핑 센서(15)에 의해 확실하게 행할 수 있다. 또한, 이동 후의 제1 카세트(C1)가 웨이퍼(W)의 전달 위치에 있기 때문에, 웨이퍼 팝업 센서에 의해 제1 카세트(C1)로부터 팝업된 웨이퍼(W)를 확실하게 검출할 수 있다. 또한 제1 카세트(C1)가 웨이퍼(W)의 전달 위치까지 이동할 수 있기 때문에, 제1 카세트(C1)로서 FOUP를 이용하여, 전달 위치에 오프너를 설치할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 제2 카세트(C2)가 이동체(12B)에 배치되었을 때에는, 이동체(12B)의 초기 위치가 제2 카세트(C2) 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)의 전달 위치가 되고, 이 전달 위치가 웨이퍼(W)의 전달 위치와 일치하기 때문에, 제2 카세트(C2)를 사용할 때에는 그것을 이동체(12B)에 배치하는 것만으로 제2 카세트(C2) 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)를 매핑할 수 있으며, 다이싱 프레임 부착 웨이퍼(DFW)의 팝업을 검출할 수 있다. 또한 본 실시형태에 의하면, 이동체 구동 기구(12C)가 실린더 기구로 이루어지기 때문에, 간단하고 저비용으로 이동체(12B)를 구동할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 전혀 제한되는 것이 아니고, 필요에 따라 각 구성 요소를 적절하게 설계 변경할 수 있다.
본 발명은 웨이퍼를 검사하는 검사 장치에 적합하게 이용할 수 있다.
10: 로더, 12: 로드 포트, 12B: 이동체, 12C: 이동체 구동 기구(구동 기구), 14: 웨이퍼 반송 기구(반송 기구), 15: 매핑 센서, W: 웨이퍼, DFW: 다이싱 프레임 부착 웨이퍼

Claims (4)

  1. 복수의 웨이퍼가 수납된 제1 카세트와 복수의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼가 수납된 제2 카세트 양쪽 모두를 배치할 수 있는 로드 포트와, 상기 제1 카세트 안의 웨이퍼와 상기 제2 카세트 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼 양쪽 모두를 반송할 수 있는 반송 기구를 포함하고, 상기 각 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 검사 장치에 이용되는 로더로서,
    상기 로드 포트는, 상기 제1, 제2 카세트 양쪽 모두를 배치할 수 있는 이동체와,
    상기 제1 카세트가 배치되었을 때에, 상기 이동체를 초기 위치로부터, 상기 제1 카세트 안의 웨이퍼가 상기 제1 카세트로부터 상기 반송 기구로 전달되는 위치인 상기 반송 기구의 상기 웨이퍼의 전달 위치로 이동시키는 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 로더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 카세트가 상기 이동체에 배치되었을 때에는, 상기 이동체의 초기 위치가, 상기 제2 카세트 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼가 상기 제2 카세트로부터 상기 반송 기구로 전달되는 위치인 상기 반송 기구의 상기 다이싱 프레임 부착 웨이퍼의 전달 위치가 되고, 상기 다이싱 프레임 부착 웨이퍼의 전달 위치가 상기 웨이퍼의 전달 위치와 일치하는 것을 특징으로 하는 로더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동 기구는 실린더 기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로더.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전달 위치에서 상기 제1 카세트 안의 웨이퍼 또는 상기 제2 카세트 안의 다이싱 프레임 부착 웨이퍼를 매핑하는 매핑 센서를 설치한 것을 특징으로 하는 로더.
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