KR102190336B1 - 판정 장치 - Google Patents

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KR102190336B1
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겐 도가시
마사히로 츠카모토
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 카세트의 안에 수용되어 있는 웨이퍼를 판정하는 것을 과제로 한다.
수용 공간을 갖는 수용 수단에 수용된 수용물이 링 프레임인지 웨이퍼인지를 판정하는 판정 장치로서, 상기 판정 장치는, 상기 수용 공간에 삽입되는 제1 검출 수단과, 상기 제1 검출 수단보다 얕게 상기 수용 공간에 삽입되는 제2 검출 수단을 구비하고, 상기 제1 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 수용물에 가려져 제1 검출 수단의 수광부에 도달하지 않는 상태에 있어서, 제2 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 제2 검출 수단의 수광부에 도달하지 않는 경우는 상기 수용물을 링 프레임이라고 판정하고, 제2 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 제2 검출 수단의 수광부에 도달하는 경우는 상기 수용물을 웨이퍼라고 판정하는 판정부를 갖는다.

Description

판정 장치{DETERMINATION DEVICE}
본 발명은 웨이퍼 등을 수용하는 카세트(수용 수단)에 수용된 수용물을 판정하는 판정 장치에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 표면에 형성된 웨이퍼는, 미리 정해진 두께가 되도록 이면측으로부터 연삭된 후, 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되어, 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기에 탑재된다.
일반적으로, 연삭 장치나 절삭 장치 등의 가공 장치에 상기 웨이퍼를 반송하기 위해, 웨이퍼는 카세트(수용 수단)에 수용된다. 특히, 상기 웨이퍼의 표면에 반도체 소자를 형성하는 공정(소위 전공정)에 있어서는, 분위기 중의 먼지 등이 그 표면에 부착되는 것을 막기 위해, FOUP(Front Opening Unified Pod)라고 불리는 카세트가 사용된다. FOUP 카세트는, 전방면에 개폐 기구(도어 또는 덮개)를 구비하고 있어, 웨이퍼를 반송할 때는 내부의 수용 공간을 밀폐할 수 있다.
가공 장치에는, 수용 수단을 배치하기 위한 배치대(이하, 로드 포트라고 함)가 마련되어 있다. 그리고, FOUP 카세트를 상기 로드 포트에 배치하고, FOUP 카세트의 상기 개폐 기구를 개방 상태로 하면(도어 또는 덮개를 개방하면), 가공 장치의 반송 수단이 FOUP 카세트에 수용되어 있는 웨이퍼에 액세스할 수 있게 된다.
그런데, 카세트 등의 수용 수단에 수용되는 웨이퍼는, 그대로 개별 웨이퍼의 상태로 수용되는 경우도 있지만, 링 프레임(환형 프레임)에 붙인 테이프 상에 점착되어 그 링 프레임과 일체화한 상태로 수용 수단에 수용되는 경우가 있다. 그리고, 카세트에는 개별 웨이퍼와, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임의 양방을 수용 가능한 것이 있다.
그러나, 종래의 로드 포트는, 개별 웨이퍼를 수용하는 수용 수단과, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임을 수용하는 수용 수단으로 각각 전용으로 설계되어 있었다. 그 때문에, 가공 장치는 양방의 수용 수단에 대응하기 위해 2종류의 로드 포트를 구비하고 있지 않으면 안 되었다.
특허문헌 1에는 2종류의 로드 포트의 기능을 실현시키는 로드 포트가 개시되어 있다. 상기 로드 포트는, 배치된 카세트가 개별 웨이퍼를 수용하는 카세트인지, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임을 수용하는 카세트인지를 판별한다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2014-241333호 공보
그러나, 개별 웨이퍼와, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임의 양방을 수용 가능한 카세트에서는, 상기 카세트의 종별이 판별되어도 상기 카세트에 수용된 수용물의 종별은 판별되지 않는다. 가공 장치는, 수용물의 종별에 알맞은 반송 수단을 선택, 사용하여, 가공 장치 내에 상기 수용물을 수용하지만, 수용물의 종별을 판별할 수 없으면 상기 수용물에 알맞은 반송 수단을 사용할 수 없어, 문제가 된다.
특히 FOUP 카세트에서는, 개폐 기구가 폐쇄 상태일 때 상기 카세트의 내부를 시인할 수 없기 때문에, 작업자가 카세트를 눈으로 보아 수용물의 종별을 판정하여, 가공 장치에 웨이퍼의 종별을 입력할 수도 없다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 카세트의 안에 수용되어 있는 수용물이, 개별 웨이퍼인지, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임인지를 확실하게 판정할 수 있는 판정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일양태에 따르면, 수용 공간을 갖는 수용 수단에 수용된 수용물이 링 프레임인지 웨이퍼인지를 판정하는 판정 장치로서, 상기 판정 장치는, 상기 수용 공간에 삽입되는 제1 검출 수단과, 상기 제1 검출 수단보다 얕게 상기 수용 공간에 삽입되는 제2 검출 수단을 포함하고, 상기 제1 검출 수단 및 상기 제2 검출 수단은, 각각 수평 방향으로 미리 정해진 간격을 가지고 투광부와 수광부가 배치되고, 상기 제1 검출 수단 및 상기 제2 검출 수단이 상기 수용 수단의 상기 수용 공간에 미리 정해진 위치까지 삽입되어 상기 제1 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 수용물에 가려져 상기 제1 검출 수단의 수광부에 도달하지 않는 상태에 있어서, 상기 제2 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 제2 검출 수단의 수광부에 도달하지 않는 경우는 상기 수용물을 링 프레임이라고 판정하고, 상기 제2 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 제2 검출 수단의 수광부에 도달하는 경우는 상기 수용물을 웨이퍼라고 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 판정 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 일양태에 따른 판정 장치에 있어서, 상기 판정부는, 복수의 수용물이 수용된 상기 수용 수단의 상기 수용 공간에 상기 제1 검출 수단 및 상기 제2 검출 수단이 미리 정해진 위치까지 삽입된 상태에 있어서, 제1 검출 수단과 제2 검출 수단을 수직 방향으로 주사(走査)시킴으로써, 상기 복수의 수용물을 판정하는 기능을 더 가지고 있어도 좋다.
또한, 본 발명의 일양태에 따른 판정 장치는, 링 프레임을 검출하는 기능을 갖는 제3 검출 수단을 더 포함하고, 상기 제3 검출 수단은, 투광부와 수광부를 가지고, 상기 제3 검출 수단의 투광부 및 수광부는, 상기 제1 검출 수단의 투광부와 수광부를 연결하는 방향에 있어서, 상기 제1 검출 수단의 투광부와 수광부 사이에 배치되고, 상기 판정부는, 상기 제1 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 수용물에 가려져 상기 제1 검출 수단의 수광부에 도달하지 않는 상태에 있어서, 상기 제3 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 수용물에 반사되어 상기 제3 검출 수단의 수광부에 도달하는 경우는 상기 수용물을 링 프레임이라고 판정하는 기능을 더 가지고 있어도 좋다.
본 발명의 일양태에 따른 판정 장치는, 가공 장치의 로드 포트에 근접하여 마련되어, 가공 장치에 수용물(웨이퍼 또는 링 프레임)을 반입하기 전에 수용 수단에 수용된 수용물의 종별을 판정할 수 있다. 특히, FOUP 카세트에서는 수용물의 반출 시에 덮개가 개방 상태가 되어, 상기 판정 장치에 의해 수용물의 종별을 판정할 수 있다.
카세트의 수용물의 종별을 판정할 수 있으면, 가공 장치에 수용물을 반입할 때에, 개별 웨이퍼에 알맞은 반송 수단 또는 링 프레임에 알맞은 반송 수단 중 어느 것을 이용해야 할지 결정할 수 있기 때문에, 가공 장치는 최적의 반송 수단에 의해 수용물에 액세스할 수 있다.
상기 판정 장치는, 수용 공간에 상기 검출 수단을 삽입할 수 있는 수용 수단에 대하여 널리 적용 가능하고, FOUP 카세트 이외의 카세트 등에 대해서도 적용 가능하다. FOUP 카세트 이외의 카세트에서는 외부로부터 수용물을 시인할 수 있지만, 상기 카세트를 가공 장치의 로드 포트에 배치할 때, 작업자가 수용물의 종별을 가공 장치에 입력하여 등록하지 않으면 안 된다.
본 발명에 따른 판정 장치가 가공 장치의 반출입구와 카세트 사이에 마련되면, 상기 판정 장치에 의해 자동적으로 카세트의 수용 공간에 수용된 수용물의 종별을 판정할 수 있다. 그 때문에, 작업자가 상기 가공 장치에 종별을 입력하지 않아도, 가공 장치는 적절한 반송 수단에 의해 수용물에 액세스할 수 있다. 이와 같이, FOUP 카세트 이외의 카세트에 대해서도 상기 판정 장치는 유용하다.
본 발명에 따라, 카세트의 안에 수용되어 있는 수용물이, 개별 웨이퍼인지, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임인지를 확실하게 판정할 수 있는 판정 장치가 제공된다.
도 1의 (A)는 웨이퍼를 나타내는 모식도이고, 도 1의 (B)는 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임을 나타내는 모식도이다.
도 2의 (A)는 개별 웨이퍼를 수용하는 수용 수단을 나타내는 모식도이고, 도 2의 (B)는 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임을 수용하는 수용 수단을 나타내는 모식도이고, 도 2의 (C)는 FOUP형 수용 수단을 나타내는 모식도이다.
도 3은 판정 장치와, 로드 포트와, 수용 수단의 위치 관계를 모식적으로 설명하는 사시도이다.
도 4의 (A)는 판정 장치가 링 프레임을 판정하는 예에 대해서 모식적으로 설명하는 평면도이고, 도 4의 (B)는 판정 장치가 개별 웨이퍼를 판정하는 예에 대해서 모식적으로 설명하는 평면도이다.
도 5는 판정 장치에 의한 판정의 예에 대해서 모식적으로 설명하는 평면도이다.
도 6의 (A)는 수용 수단을 로드 포트에 배치하였을 때의 판정 장치의 위치에 대해서 설명하는 측면도이고, 도 6의 (B)는 가공 장치에 수용물을 반송할 때의 판정 장치의 위치에 대해서 설명하는 측면도이다.
본 발명에 따른 실시형태에 대해서 설명한다. 먼저, 수용 수단에 수용되는 수용물에 대해서 설명한다. 상기 수용물은, 본 실시형태에 따른 판정 장치의 판정 대상이다. 도 1의 (A)에, 상기 수용물의 일례로서 개별 웨이퍼(1)를 나타낸다.
웨이퍼(1)는, 실리콘, SiC(실리콘카바이드), 혹은, 그 외의 반도체 등의 재료, 또는, 사파이어, 유리, 석영의 재료로 이루어진다. 본 실시형태에 따른 판정 장치가 판정 대상으로 하는 웨이퍼(1)는, 대략 원반형의 웨이퍼이지만, 직사각 형상의 기판도 판정 대상으로 하도록 상기 판정 장치 등을 구성할 수 있는 경우가 있다. 이하, 본 실시형태에서는 대략 원반형의 웨이퍼(1)를 예로 설명한다.
도 1의 (A)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(1)의 표면(1a)은, 격자형으로 배열된 분할 예정 라인(3)에서 복수의 영역으로 구획되어 있고, 각 구획에는 IC, MEMS, LED 등의 디바이스(5)가 형성되어 있다. 웨이퍼(1)는, 최종적으로 분할 예정 라인(3)을 따라 분할되어 복수의 디바이스 칩이 제작된다.
도 1의 (B)에, 수용 수단에 수용되는 수용물의 다른 일례로서, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)을 나타낸다. 도 1의 (B)에 나타내는 바와 같이, 링 프레임(환형 프레임)(9)의 대략 원형상의 개구부에 테이프(7)를 붙이고, 그 테이프(7) 상에 전술한 웨이퍼(1)가 점착된다. 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)에 의해 구획된 각 구획에는, 전술한 바와 같이 디바이스(5)가 형성되어 있다.
또한, 상기 링 프레임(9)은 평탄한 측면(9a)을 가지고 있다. 후술하는 판정 장치(22)는, 상기 측면(9a)에 광을 조사하여, 상기 평탄한 측면(9a)에 반사된 상기 광을 검출하고, 수용 수단에 수용된 수용물을 링 프레임이라고 판정한다. 한편, 웨이퍼(1)의 측면은 곡면으로 이루어지기 때문에, 상기 측면에 광을 조사하여도 판정 장치(22)를 향하여 광을 반사하지 않는다. 판정 장치(22)는 상기 광을 검출할 수 없는 경우에 수용 수단에 수용된 수용물을 웨이퍼라고 판정한다. 상세한 것은 후술한다.
다음에, 웨이퍼(1) 등의 수용물을 수용하는 수용 수단에 대해서 설명한다. 도 2의 (A)에, 수용 수단(카세트)의 일례로서, 개별 웨이퍼(1)를 수용하는 수용 수단(2a)을 모식적으로 나타낸다. 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 상기 수용 수단(2a)은, 복수의 웨이퍼(1)를 겹쳐서 수용할 수 있다.
상기 수용 수단(2a)는, 전방면에 웨이퍼(1)의 출납을 가능하게 하는 반출입부(4a)를 가지고, 상기 반출입부(4a)로부터 수용 수단(2a)의 수용 공간(6a)에 웨이퍼(1)가 반입된다. 수용 공간(6a)을 획정하는 양측면측의 케이스(12a)의 내측의 면에는 복수의 단을 갖는 랙(8a)이 마련되어 있고, 수용 공간(6a)에 반입된 웨이퍼(1)는 랙(8a) 중 어느 하나의 단에 수납된다. 웨이퍼(1)가 수납될 때는, 웨이퍼(1)는 수납되는 단의 높이로 운반되어, 미리 정해진 위치까지 수용 공간(6a) 내에 삽입되어 미리 정해진 단에 수용된다.
또한, 수용 수단(2a)은 상면측의 케이스(14a)를 가지고, 상기 상면측의 케이스(14a)에는 수용 수단(2a)을 반송하기 위한 손잡이(16a)가 마련되어 있다.
또한, 수용 수단(카세트)으로서의 기본적인 구성을 가지고 있으면, 수용 수단(카세트)의 구성은 적절하게 변경할 수 있다. 예컨대, 상면측이나 측면측의 케이스는 마련되어 있지 않아도 좋다. 케이스는 하면측이나 배면측에도 마련되어도 좋고, 손잡이는 수용 수단(2a)의 상면측 이외에 마련되어도 좋다. 또한, 수용 수단(2a)을 작업자에 의하지 않고 클린 룸 등에 설치된 반송 수단에 의해 반송할 때, 손잡이(16a) 대신에 상기 반송 수단에 부착되는 접속 기구(도시하지 않음)가 마련되어도 좋다.
다음에, 도 2의 (B)에, 수용 수단의 다른 일례로서, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)을 수용하는 수용 수단(2b)을 모식적으로 나타낸다. 도 2의 (B)에 나타내는 수용 수단(2b)의 기본적인 구성은 도 2의 (A)에 나타내는 수용 수단(2a)과 동일하다.
즉, 수용 수단(2b)은 반출입부(4b)를 가지고, 상기 반출입부(4b)로부터 수용 수단(2b)의 수용 공간(6b)에 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)이 반입된다. 수용 공간(6b)을 획정하는 양측면측의 케이스(12b)의 내면에는 복수단의 랙(8b)이 마련되어 있고, 수용 공간(6b)에 삽입된 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)이 상기 랙(8b) 중 어느 하나의 단에 수납된다.
도 2의 (B)에 나타내는 수용 수단(2b)은, 상면에 케이스가 없는 대신에 양측면측의 케이스(12b)를 접속하는 구조체(14b)를 갖는다. 또한, 양측면측의 케이스(12b)를 접속하는 구조체는, 수용 수단(2b)의 하면측에 마련되어도 좋다(도시하지 않음).
다음에, 도 2의 (C)에, 수용 수단의 다른 일례로서, FOUP형의 수용 수단(2c)을 나타낸다. FOUP형의 수용 수단(2c)은, 전방면에 구비되어 반출입부(4c)를 폐색하는 덮개(도어)(10)와, 반출입부(4c) 이외에서 수용 공간(6c)을 둘러싸는 케이스를 가지고, 수용물의 반출입 시 이외에는 상기 덮개(10)가 수용 공간(6c)을 폐쇄한다. 상기 덮개(10)에 의해 분위기 중의 먼지 등의 침입을 억제할 수 있기 때문에, 수용 공간(6c)이 청정하게 유지되어 수용물이 오염되기 어렵다.
수용 공간(6c)은 덮개(10)가 폐쇄 상태일 때, 높은 수준으로 청정도를 유지할 수 있기 때문에, 외부 환경이 일정 수준의 청정도를 확보하고 있으면, 상기 환경의 청정도를 그 이상으로 높이기 위해 막대한 비용을 들일 필요는 없다.
수용 수단(2c)은, 수용 공간(6c)을 획정하는 양측면측의 케이스(12c)와, 상면측의 케이스(14c)와, 배면측 및 저면측의 케이스(도시하지 않음)를 가지고, 측면측의 케이스(12c)의 내측에 복수단의 랙(8c)이 마련된다. 상기 수용 수단(2c)은, 예컨대, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임과 개별 웨이퍼 모두 수용 가능하게 하여도 좋다.
상기 FOUP형의 수용 수단(2c)이 가공 장치의 로드 포트에 배치되어 덮개(10)가 개방되면, 수용물의 반출입이 가능해진다. 수용 공간(6c)에 삽입된 웨이퍼 또는 링 프레임은, 랙(8c) 중 어느 하나의 단에 수용된다. 수용물의 반출입이 완료되었다면, 재차 덮개(10)가 폐쇄된다.
수용 수단(2c)의 덮개(10)가 폐쇄되면, 수용 수단(2c)의 케이스가 투명이 아닌 한, 수용물의 종별을 눈으로 보아서는 판별할 수 없다. 또한, 수용 수단(2c)의 덮개(10)가 개방되는 것은, 수용 수단(2c)이 로드 포트에 배치되어 반출입부(4c)를 가공 장치의 반출입구를 향하고 있을 때이기 때문에, 그 상태에서도 수용물을 눈으로 보아 판별하는 것은 용이하지 않다. 그래서, 본 실시형태에 따른 판정 장치에 의해, 수용 수단(2c)에 수용된 수용물을 판정한다. 그렇게 되면, 가공 장치는 적절한 반송 수단을 선택하여 수용 수단(2c)에 수용된 수용물에 액세스할 수 있다.
다음에, 본 실시형태에 따른 판정 장치에 대해서 설명한다. 도 3은 가공 장치의 로드 포트(20)에 배치된 수용 수단(2)과, 판정 장치(22)를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 수용 수단(2)은, 가공 장치의 반출입구(24)의 도어에 반출입부(4)를 향한 상태로 로드 포트(20) 상에 배치된다. 수용 수단이 가공 장치의 반출입구(24)에 미리 정해진 거리 이동하여 반출입구(24)의 도어가 개방되고, 가공 장치의 반송 수단 또는 판정 장치(22)가 반출입부(4)를 통하여 수용 공간에 액세스 가능한 상태가 된다.
판정 장치(22)는, 가공 장치의 반출입구(24) 근방에 배치되고, 상하로 이동할 수 있다. 수용물의 판정 동작 시에는, 수용 공간에 검출 수단(후술)을 삽입할 수 있도록 판정 장치(22)를 상방으로 이동시킨다. 또한, 수용물의 반출입 시에는, 가공 장치의 반출 수단에 의한 반출입 작업을 간섭하지 않도록, 판정 장치(22)를 예컨대 하측으로 이동시킨다.
또한, 도 3에 있어서는 수용 수단(2)의 일례로서 FOUP형의 카세트를 나타내지만, 본 실시형태에 있어서 가공 장치의 로드 포트(20)에 배치되는 수용 수단(2)은, FOUP형의 카세트에 한정되지 않는다.
FOUP형과 같은 덮개가 폐쇄되는 수용 수단이 아닌 경우, 수용물의 종별을 외부로부터 눈으로 보아 판별할 수 있지만, 가공 장치가 상기 수용물에 적절한 반출 수단으로 액세스하기 위해서는, 작업자가 수용물의 종별을 가공 장치에 입력할 필요가 있다. 본 실시형태에 따른 판정 장치(22)를 이용하면, 작업자가 가공 장치에 그 종별을 입력하지 않아도, 수용물의 종별이 판별되어 자동적으로 종별이 입력된다. 이하, 판정 장치(22)의 각 구성 요소 및 판정 장치(22)에 의한 판정에 대해서 상세하게 서술한다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)는 판정 장치(22)의 제1 검출 수단(후술) 및 제2 검출 수단(후술)이 수용 수단의 수용 공간에 삽입된 상태에 대해서 설명하는 평면도이다. 도 4의 (A)는 수용 수단에 수용된 수용물이 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)인 경우에 대해서 나타낸 도면이다. 먼저, 도 4의 (A)를 이용하여 판정 장치(22)의 각 구성 요소에 대해서 설명한다.
판정 장치(22)는, 가공 장치의 반출입구(24)의 근방에 배치된 평판형의 케이스(지지 수단)(26)를 구비하고 있다. 케이스(26)는, 예컨대, 승강 기구(도시하지 않음)를 통해 가공 장치에 지지되어 있고, 상방의 검출 위치와 하방의 후퇴 위치 사이를 이동한다. 또한, 이 케이스(26)는, 상방의 검출 위치에 위치 부여된 상태로 반출입구(24)에 대면하는 제1 면을 가지고 있다.
케이스(26)의 제1 면에 대하여 평행하고 또한 수평인 제1 방향(D1)의 길이는, 예컨대, 반출입부(4)의 제1 방향의 길이보다 크게 되어 있다. 한편으로, 케이스(26)의 제1 면에 수직인 제2 방향(두께 방향)(D2)의 길이는, 예컨대, 판정 장치(22)를 구성하는 판정 유닛(판정부)(도시하지 않음) 등을 수용할 수 있을 정도이다. 단, 케이스(26)의 크기에 특별한 제한은 없다.
케이스(26)의 상단측에는, 반출입구(24)를 향하여 돌출하는 제1 돌출부(30a)와 제2 돌출부(30b)가, 제1 방향(D1)으로 미리 정해진 간격을 두고, 대략 동일한 높이에 배치되어 있다. 제1 돌출부(30a) 및 제2 돌출부(30b)는, 예컨대, 스테인리스강 등으로 이루어지는 봉형의 부재이며, 동일한 길이로 형성된다.
또한, 제1 돌출부(30a)와 제2 돌출부(30b)의 부착 양태에 특별한 제한은 없다. 제1 돌출부(30a)와 제2 돌출부(30b)는, 예컨대, 케이스(26)에 대하여 간접적으로 부착되어도 좋다. 구체적으로는, 제1 방향(D1)으로 신장하는 봉형의 지지체[검출 수단 지지체(28)]에 제1 돌출부(30a)와 제2 돌출부(30b)를 지지시킨 뒤에, 이 검출 수단 지지체(28)를 케이스(26)에 고정할 수도 있다. 이하, 검출 수단 지지체(28)에 의해 제1 돌출부(30a)와 제2 돌출부(30b)를 지지시키는 경우를 예로 들어 설명한다.
모터 등을 포함하여 구성되는 수평 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 검출 수단 지지체(28)를 로드 포트(20)에 배치된 수용 수단(2)의 방향으로 이동시킬 수 있어, 제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b)를 수용 수단(2)의 수용 공간(6)에 삽입할 수 있다. 또한, 검출 수단 지지체(28)가 수평 이동 기구를 가져도 좋고, 제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b)를 검출 수단 지지체(28)와는 독립적으로 수용 공간(2)의 방향으로 이동시켜도 좋다.
판정 장치(22)가 갖는 케이스(지지 수단)(26)와, 검출 수단 지지체(28)와, 제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b)는, 각각 예컨대 스테인리스강에 의해 구성된다. 후술하는 검출 수단이나 제어부 등의 통신 경로가 되는 전기 배선이나, 각 검출 수단에 이용되는 광을 도출하기 위한 광 파이버 등을 부설하기 위해, 각각 일부를 중공 구조로 한다. 단, 각 구조물의 재질 및 형상 등에 특별한 제한은 없다.
제1 돌출부(30a)의 선단 근방에는 제1 검출 수단의 투광부(32a)가 마련되고, 상기 제1 돌출부(30a)의 기단측에는 제2 검출 수단의 투광부(34a)가 마련된다. 또한, 제2 돌출부(30b)의 선단 근방에는 제1 검출 수단의 수광부(32b)가 마련되고, 상기 제2 돌출부(30b)의 기단측에는 제2 검출 수단의 수광부(34b)가 마련된다. 또한, 제1 검출 수단 및 제2 검출 수단은, 각각 투광부와, 수광부를 바꾸어 배치하여도 좋다.
따라서, 상기 제1 검출 수단의 투광부(32a)와, 상기 제1 검출 수단의 수광부(32b)는 검출 수단 지지체(28)의 축 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 배치된다. 여기서 미리 정해진 간격이란, 양자 사이에 수용물의 일부가 위치 부여되는 만큼의 거리이며, 또한, 양자가 동시에 수용 수단의 수용 공간에 들어가는 거리이다. 상기 제2 검출 수단의 투광부(34a) 및 상기 제2 검출 수단의 수광부(34b)도 마찬가지로 축 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 배치된다.
제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b)는, 검출 수단 지지체(28)에 지지되면서 검출 수단 지지체(28) 상을 축 방향으로 이동할 수 있어도 좋다. 그렇게 되면, 수용 수단(2) 및 수용물의 크기에 맞추어, 제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b)의 간격이 전술한 미리 정해진 간격이 되도록 제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b)의 위치를 결정할 수 있다.
판정 장치(22)는, 제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b) 사이에 수용물의 일부를 위치 부여하도록 양자를 수용 공간의 미리 정해진 위치까지 삽입한다. 이때, 각 투광부 및 각 수광부의 배치에 의해, 제2 검출 수단은 제1 검출 수단보다 상기 수용 공간을 향하여 얕게 삽입된다.
제1 검출 수단의 투광부(32a)는, 제1 검출 수단의 수광부(32b)를 향하여 광을 방사하는 기능을 갖는다. 양자 사이에 광을 차단하는 물체, 예컨대, 수용 수단에 수용된 수용물이 존재하지 않으면, 제1 검출 수단의 투광부(32a)로부터 나온 광은, 제1 검출 수단의 수광부(32b)에 도달하고, 제1 검출 수단의 수광부(32b)는 그 광을 수광한다. 제2 검출 수단의 투광부(34a) 및 제2 검출 수단의 수광부(34b)도 동일한 기능을 갖는다.
제1 및 제2 검출 수단에는, LED나 레이저 빔 발진기 등의 광원이 이용된다. 단, 상기 광원은 제1 돌출부(30a)에 마련되어 있을 필요는 없고, 판정 장치(22)의 케이스(지지 수단)(26)나, 판정 장치(22)의 외부에 마련되어도 좋다. 이 경우, 광 파이버 등을 검출 수단 지지체(28)나 제1 돌출부(30a)에 부설하여, 상기 광원으로부터 나온 광을 제1 및 제2 검출 수단의 투광부까지 유도하고, 상기 투광부로부터 수광부를 향하여 상기 광을 방사하여도 좋다.
제1 내지 제2 검출 수단에는, CCD나 CMOS 센서 등의 광 검지기가 이용된다. 단, 상기 광검지기는 제2 돌출부(30b)에 마련되어 있을 필요는 없고, 판정 장치(22)의 케이스(지지 수단)(26)나, 판정 장치(22)의 외부에 마련되어도 좋다. 이 경우, 광 파이버 등을 제2 돌출부(30b)나 검출 수단 지지체(28)에 부설하고, 제1 및 제2 검출 수단의 수광부에 도달한 광을 상기 수광부로부터 상기 광 검지기까지 유도하여, 상기 광 검지기에 검지시켜도 좋다.
또한, 판정 장치(22)는, 제3 검출 수단의 투광부(36a)와, 제3 검출 수단의 수광부(36b)를 더 구비하여도 좋고, 그 경우, 양자는 검출 수단 지지체(28)에 지지된다. 그리고, 제1 검출 수단의 투광부(32a)와 제1 검출 수단의 수광부(32b)를 연결하는 방향에 있어서, 상기 제3 검출 수단의 투광부 및 수광부는, 상기 제1 검출 수단의 투광부(32a)와, 상기 제1 검출 수단의 수광부(32b) 사이에 배치된다.
제3 검출 수단의 투광부(36a)는, 수용 수단에 수용된 수용물을 향하여 광을 발하는 기능을 갖는다. 제3 검출 수단의 투광부(36a)로부터 나온 광이 상기 수용물에 의해 반사되고, 상기 광이 제3 검출 수단의 수광부(36b)에 도달하면, 제3 검출 수단의 수광부(36b)는 상기 광을 검출한다. 상기 광이 수용물에 도달하여도, 상기 수용물이 제3 검출 수단의 수광부(36b)를 향하여 광을 반사하지 않으면, 상기 광은 제3 검출 수단의 수광부(36b)에 도달하지 않는다.
또한, 제3 검출 수단의 투광부(36a)는, 제1 또는 제2 검출 수단의 투광부와 동일하게 구성하여도 좋고, 제3 검출 수단의 수광부(36b)는, 제1 또는 제2 검출 수단의 수광부와 동일하게 구성하여도 좋다.
또한, 판정 장치(22)는, 판정부(도시되지 않음)를 갖는다. 판정부는 배선 등에 의해 각 검출 수단에 접속되어 있고, 각 투광부의 광의 방사를 제어하고, 각 수광부의 광의 검출에 관한 정보를 수취하는 기능을 갖는다. 그리고, 각 검출 수단의 검출 결과로부터, 수용 공간(6)에 수용된 수용물의 종별을 판정하는 기능을 갖는다.
이하, 판정 장치(22)에 의한 수용물의 판정 방법에 대해서 설명한다. 먼저, 판정 장치(22)는, 제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b)를 수용 공간(6)에 미리 정해진 위치까지 삽입한 후, 제1 검출 수단의 투광부(32a)와, 제1 검출 수단의 수광부(32b) 사이에 수용물이 존재하도록, 검출 수단 지지체(28)의 높이를 조정한다. 또한, 검출 수단 지지체(28)의 상하 방향으로의 이동은, 판정 장치(22)의 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 케이스(26)마다 상하로 이동시켜 행한다.
높이의 조정은, 제1 검출 수단의 투광부(32a)로부터 광을 발하여 제1 검출 수단의 수광부(32b)에서 상기 광을 수광하면서 행한다. 제1 검출 수단의 투광부(32a)와, 제1 검출 수단의 수광부(32b) 사이에 수용물이 존재하는 높이에 검출 수단 지지체(28)가 위치 부여되었을 때, 상기 광이 상기 수용물에 가려져 제1 검출 수단의 수광부(32b)는 상기 광을 수광할 수 없게 된다. 판정부는 제1 검출 수단의 수광부(32b)가 광을 수광하지 않는 상태로 되었을 때, 검출 수단 지지체(28)가 미리 정해진 높이로 조정되었다고 판단한다.
검출 수단 지지체(28)의 높이의 조정이 완료되었다면, 제2 검출 수단의 투광부(34a)는 제2 검출 수단의 수광부(34b)를 향하여 광을 발한다.
수용물이 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)인 경우에 대해서 도 4의 (A)에 나타낸다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이, 링 프레임(11)이 제2 검출 수단의 투광부(34a)로부터 나온 광을 가리기 때문에, 제2 검출 수단의 수광부(34b)는 상기 광을 수광하지 않는다. 제2 검출 수단의 수광부(34b)가 상기 광을 검출하지 않는 경우, 상기 판정 장치(22)의 판정부는, 상기 수용물을 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)이라고 판정한다.
한편, 수용물이 웨이퍼(1)인 경우에 대해서 도 4의 (B)에 나타낸다. 수용물이 웨이퍼(1)인 경우, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(1)는 제2 검출 수단의 투광부(34a)로부터 나온 광을 가리지 않기 때문에, 제2 검출 수단의 수광부(34b)는 상기 광을 수광할 수 있다. 제2 검출 수단의 수광부(34b)가 상기 광을 수광하는 경우, 상기 판정 장치(22)의 판정부는, 상기 수용물을 웨이퍼(1)라고 판정한다.
웨이퍼(1)와, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)은 형상이 상이하다. 그 때문에, 제2 검출 수단의 투광부(34a)로부터 나온 광이 제2 검출 수단의 수광부(34b)에 수광되는지의 여부로, 판정 장치(22)의 판정부는 수용물의 종별을 판정할 수 있다. 또한, 제2 검출 수단은, 양자의 형상의 차이를 인식할 수 있는 범위에서 적절하게 배치를 변경할 수 있다.
또한, 판정 장치(22)는, 제3 검출 수단의 투광부(36a)와, 제3 검출 수단의 수광부(36b)를 이용하여 수용 수단에 수용된 수용물의 종별을 판정할 수도 있다. 이하, 이들을 이용한 수용물의 판정 방법에 대해서 도 5를 이용하여 설명한다.
먼저, 제1 검출 수단의 투광부(32a)와, 제1 검출 수단의 수광부(32b) 사이에 상기 수용물이 존재하도록, 검출 수단 지지체(28)의 높이를 조정한다. 높이의 조정은, 제1 검출 수단을 이용하여 상기와 동일하게 행한다. 검출 수단 지지체(28)의 높이의 조정이 완료되었다면, 제3 검출 수단의 투광부(36a)로부터 수용물을 향하여 광을 방사시킨다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 수용물이 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)인 경우, 상기 광은 링 프레임의 평탄한 측면(9a)에 입사하여 반사된다. 그리고, 상기 광이 제3 검출 수단의 수광부(36b)에 도달하고, 제3 검출 수단의 수광부(36b)는 상기 광을 수광한다. 이 경우, 판정 장치(22)의 판정부는 수용물을 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)이라고 판정한다.
한편, 수용물이 웨이퍼(1)인 경우, 상기 웨이퍼(1)의 측면이 곡면이기 때문에, 제3 검출 수단의 투광부(36a)로부터 방사된 광이 상기 측면에 입사하여도, 상기 광은 통상은 제3 검출 수단의 수광부(36b)의 방향으로는 반사되지 않는다. 제3 검출 수단의 수광부(36b)가 상기 광을 수광하지 않는 경우, 판정 장치(22)의 판정부는 상기 수용물을 웨이퍼(1)라고 판정한다.
또한, 본 실시형태에 따른 판정 장치(22)는, 수용 수단(2)의 수용 공간에 제1 검출 수단 및 상기 제2 검출 수단을 미리 정해진 위치까지 삽입시킨 상태에 있어서, 검출 수단 지지체(28)를 수직 방향으로 주사시킴으로써, 상기 복수의 수용물을 한번에 판정할 수 있다. 이하, 그와 같은 판정 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 제1 돌출부(30a)와, 제2 돌출부(30b)를 상기 수용 공간 중의 미리 정해진 위치까지 삽입한다. 다음에, 제1 검출 수단의 투광부(32a)로부터 제1 검출 수단의 수광부(32b)를 향하여 광이 방사된 상태로, 검출 수단 지지체(28)를 수직 방향으로 이동시킨다.
그리고, 제1 검출 수단의 수광부(32b)가 상기 광을 수광하지 않을 때, 즉, 검출 수단 지지체(28)의 높이가 수용물의 높이와 일치할 때, 제2 검출 수단을 작동시켜, 상기 수용물을 판정한다. 이것을 검출 수단 지지체(28)를 정지시키지 않고 복수의 수용물에 대하여 반복한다.
그렇게 하면, 판정 장치(22)의 판정부는, 복수의 수용물이 복수의 웨이퍼인지, 복수의 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임(11)(웨이퍼와 일체로 된 링 프레임)인지를 판정할 수 있다.
예컨대, 수용 수단(2)은 복수단의 랙을 가지고, 상기 랙의 각 단에 웨이퍼 또는 링 프레임을 수용할 수 있지만, 상기 복수단의 랙의 모든 단에 수용물이 수용되는 것은 아니다. 어느 단에 수용물이 수용되어 있는지를 가공 장치가 파악하고 있지 않으면, 웨이퍼의 반입 시에 반송 수단이 적절한 높이에 위치 부여되지 않는다. 그래서, 검출 수단 지지체(28)를 수직 방향으로 주사시킴으로써, 어느 단에 수용물이 수용되어 있는지 확인할 수 있다.
또한, 수용 수단(2)에 복수의 수용물을 수용할 때, 통상은 수용물을 전부 동일한 종별로 하기 때문에, 하나의 수용물의 종별을 판정하면 충분하지만, 어떠한 사정에 의해 종별이 상이한 수용물이 수용되는 경우도 생각할 수 있다. 본 실시형태에 따른 판정 장치(22)를 이용하면, 그와 같은 경우라도, 복수의 수용물의 종별을 각각 판정할 수 있기 때문에, 수용물의 종별에 문제가 있을 때에 곧바로 이상을 검출할 수 있다.
판정 장치(22)에 의해 수용물의 종별을 판정한 후는, 가공 장치는, 판정 장치(22)에 의한 판정 결과를 바탕으로 수용물의 종별에 따라 알맞은 반출 수단을 선택하여 상기 수용 수단(2)의 내부에 액세스하여, 수용물을 수용 수단(2)으로부터 반출하여, 상기 가공 장치 내에 상기 수용물을 반입한다. 이때, 판정 장치(22)는 수용물의 반출·반입 작업을 간섭하지 않도록 하측 방향으로 옮겨진다.
도 6은 수용 수단(2)과, 로드 포트(20)와, 판정 장치(22)의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 6의 (A)는 로드 포트(20)에 수용 수단(2)이 배치되었을 때의 위치 관계를 나타내는 도면이고, 도 6의 (B)는 수용물을 반송할 때에 있어서의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이, 로드 포트(20) 상에 수용 수단(2)이 배치될 때, 수용물의 판정에 대비하여 판정 장치(22)는, 미리 정해진 높이에 위치 부여된다. 또한, 도 6의 (B)에 나타내는 바와 같이, 수용물의 반송 시에 있어서는, 수용물의 반송 작업을 간섭하지 않도록, 판정 장치(22)는 후퇴 위치에 위치 부여된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 판정 장치에 따르면, 수용 수단(카세트)의 안에 수용되어 있는 수용물이 개별 웨이퍼인지, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임인지를 확실하게 판정할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는, 제1 검출 수단, 제2 검출 수단 및 제3 검출 수단은, 투광부가 각각 광을 방사하고 수광부가 각각 상기 광을 수광하는데, 예컨대, 각 검출 수단이 이용하는 광의 파장을 상이하게 하여도 좋다. 그 경우, 각 검출 수단이 각각 대응한 파장의 광만을 검출하도록 하면, 다른 검출 수단의 투광부 등이 발한 광을 오검출하지 않는다.
또한, 상기 실시형태에서는, 판정 장치는, 수용 수단에 수용된 수용물이 웨이퍼인지 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임인지를 판정할 때에, 양자의 형상의 차이를 이용한다. 그러나, 예컨대, 수용 수단에 있어서, 개별 웨이퍼를 수용하는 경우와, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임을 수용하는 경우 간에, 랙에 수납될 때의 수납 위치를 상이하게 하여도 좋다. 그 경우, 판정 장치가 상기 위치의 차이를 인식하여 수용물의 종별을 판정한다.
구체적으로는, 웨이퍼를 수용 수단에 수용할 때는 반출입부에서 보아 안쪽에 위치하도록 웨이퍼를 수용하고, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임을 수용할 때는 비교적 반출입부에 가까운 위치에 상기 링 프레임을 수용한다. 보다 구체적으로는, 웨이퍼를 수용할 때는 제2 검출 수단의 투광부로부터 방사된 광을 가리지 않는 위치에 수용하고, 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임을 수용할 때는 상기 광을 가리는 위치에 수용한다.
그리고, 상기 제2 검출 수단의 투광부로부터 방사된 광이 상기 제2 검출 수단의 수광부에 수광되지 않는 경우는 상기 수용물을 웨이퍼와 일체로 된 링 프레임이라고 판정한다. 상기 제2 검출 수단의 투광부로부터 방사된 광이 상기 제2 검출 수단의 수광부에 수광되는 경우는 상기 수용물을 웨이퍼라고 판정한다. 판정 장치가 이와 같이 판정할 수 있도록 하기 위해, 수용 수단의 랙 등의 구성을 웨이퍼와 링 프레임 간에 상이한 위치에 수납되도록 하여도 좋다.
그 외에, 상기 실시형태에 따른 구조, 방법 등은, 본 발명의 원하는 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
1 웨이퍼
1a 표면
3 분할 예정 라인
5 디바이스
7 테이프
9 링 프레임
9a 측면
11 링 프레임 일체화 웨이퍼(수용물)
2, 2a, 2b, 2c 웨이퍼 수용 수단(카세트)
4, 4a, 4b, 4c 반출입부
6, 6a, 6b, 6c 수용 공간
8, 8a, 8b, 8c 랙
10 덮개
12 측면측의 케이스
14a, 14c 상면측의 케이스
14b 구조체
16a, 16b, 16c 손잡이
20 로드 포트
22 판정 장치
24 반출입구
26 케이스(지지 수단)
28 검출 수단 지지체
30a 제1 돌출부
30b 제2 돌출부
32a 제1 검출 수단의 투광부
32b 제1 검출 수단의 수광부
34a 제2 검출 수단의 투광부
34b 제2 검출 수단의 수광부
36a 제3 검출 수단의 투광부
36b 제3 검출 수단의 수광부

Claims (3)

  1. 수용 공간을 갖는 수용 수단에 수용된 수용물이 링 프레임인지 웨이퍼인지를 판정하는 판정 장치로서,
    상기 판정 장치는, 상기 수용 공간에 삽입되는 제1 검출 수단과, 상기 제1 검출 수단보다 얕게 상기 수용 공간에 삽입되는 제2 검출 수단을 포함하고,
    상기 제1 검출 수단 및 상기 제2 검출 수단에는, 각각 수평 방향으로 미리 정해진 간격을 가지고 투광부와 수광부가 배치되고,
    상기 제1 검출 수단 및 상기 제2 검출 수단이 상기 수용 수단의 상기 수용 공간에 미리 정해진 위치까지 삽입되어 상기 제1 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 수용물에 가려져 상기 제1 검출 수단의 수광부에 도달하지 않는 상태에 있어서, 상기 제2 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 제2 검출 수단의 수광부에 도달하지 않는 경우는 상기 수용물을 링 프레임이라고 판정하고, 상기 제2 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 제2 검출 수단의 수광부에 도달하는 경우는 상기 수용물을 웨이퍼라고 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 판정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판정부는, 복수의 수용물이 수용된 상기 수용 수단의 상기 수용 공간에 상기 제1 검출 수단 및 상기 제2 검출 수단이 미리 정해진 위치까지 삽입된 상태에 있어서, 제1 검출 수단과 제2 검출 수단을 수직 방향으로 주사(走査)시킴으로써, 상기 복수의 수용물을 판정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 판정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 판정 장치는, 링 프레임을 검출하는 기능을 갖는 제3 검출 수단을 더 포함하고,
    상기 제3 검출 수단은, 투광부와 수광부를 가지고,
    상기 제3 검출 수단의 투광부 및 수광부는, 상기 제1 검출 수단의 투광부와 수광부를 연결하는 방향에 있어서, 상기 제1 검출 수단의 투광부와 수광부 사이에 배치되고,
    상기 판정부는, 상기 제1 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 수용물에 가려져 상기 제1 검출 수단의 수광부에 도달하지 않는 상태에 있어서, 상기 제3 검출 수단의 투광부로부터 나온 광이 상기 수용물에 반사되어 상기 제3 검출 수단의 수광부에 도달하는 경우는 상기 수용물을 링 프레임이라고 판정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 판정 장치.
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