KR20040057671A - A device for inspecting silicon wafers - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for inspecting a silicon wafer is provided to efficiently check a variety of qualities of the silicon wafer by using an FOUP(Front Opening Unified Pod) cassette. CONSTITUTION: An apparatus for inspecting a silicon wafer(200) is provided with an inspection stage(240), a cassette loading part(210) spaced apart from the inspection stage, the first wafer transfer robot(220) for transferring the silicon wafer between the cassette loading part and the inspection stage, and a transfer rail(230) for transferring the first wafer transfer robot. The apparatus further includes a two-way open cassette(211) in the cassette loading part, an FOUP cassette loading part(250) having a door switching part(251), an FOUP cassette(20) in the FOUP cassette loading part, and the second wafer transfer robot(260) for transferring the silicon wafer between the FOUP cassette and the two-way open cassette.

Description

실리콘웨이퍼의 검사 장치{A device for inspecting silicon wafers}A device for inspecting silicon wafers

본 발명은 제조되어진 실리콘웨이퍼의 품질 특성을 검사하는 실리콘웨이퍼의 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection apparatus for a silicon wafer for inspecting quality characteristics of the manufactured silicon wafer.

실리콘 단결정 잉곳으로부터 슬라이싱(slicing) 공정, 연마(polishing) 공정 등을 거쳐 제조되어진 실리콘웨이퍼는 수십 장씩 카세트(Cassette)에 내장하여, 실리콘웨이퍼 제조 후의 여러 공정을 거치기 위하여 이송 및 보관을 한다.Silicon wafers manufactured through a slicing process, a polishing process, and the like from a silicon single crystal ingot are embedded in a cassette by a dozen sheets, and are transported and stored to undergo various processes after the silicon wafer is manufactured.

종래의 일반적인 실리콘웨이퍼 카세트는 도 1a에 도시된 바와 같이 단 방향으로 개방(open)되어 있는 개방 카세트(open cassette : 10)를 이용하였다.Conventional silicon wafer cassettes use an open cassette (open cassette) 10 that is open in a single direction as shown in FIG. 1A.

그리고, 제조되어진 실리콘웨이퍼의 품질 특성을 검사하기 위한 검사 장치는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 개방 카세트(10)를 로딩(loading)하여, 개방카세트(10) 내장되어 있는 실리콘웨이퍼를 이송하기 편리하도록 구성되어 있었다.In addition, the inspection apparatus for inspecting the quality characteristics of the manufactured silicon wafer, as shown in Figure 1b, by loading the conventional open cassette 10 (load), the silicon wafer in which the open cassette 10 is built-in It was configured for convenient transportation.

즉, 카세트 로딩부(110)에 개방 카세트(10)를 로딩하면, 개방 카세트(10)의 개방되어 있는 부분으로 웨이퍼 이송 로봇(120)이 검사할 실리콘웨이퍼(W)를 한 장씩 검사 스테이지(140)로 이송시켜 로딩하고, 이 후 검사를 마친 후에는 다시 검사를 마친 실리콘웨이퍼(W)를 개방 카세트로 이송한다. 그 후, 개방 카세트(10)에 내장된 실리콘웨이퍼들에 대하여 모두 검사를 마친 후에는, 다시 개방 카세트(10)를 카세트 로딩부(110)로부터 언로딩(unloading)하는 것이다. 이 때, 카세트 로딩부(110)를 병렬로 다수 곳에 설치하고, 웨이퍼 이송 로봇(120)을 이동 레일(130)을 따라 이동시키면서, 각 카세트 로딩부(110)에 로딩된 개방 카세트(10)로부터 실리콘웨이퍼를 이송시킬 수 있게 함으로서 연속적인 검사 작업이 가능하도록 하여, 실리콘웨이퍼 검사 공정의 효율을 꾀하였다.That is, when the open cassette 10 is loaded into the cassette loading unit 110, the inspection stage 140 of the silicon wafers W to be inspected by the wafer transfer robot 120 into the open portions of the open cassette 10. After transfer to the load, and after the inspection is finished, the finished silicon wafer (W) is transferred to the open cassette. Thereafter, after all the silicon wafers embedded in the open cassette 10 have been inspected, the open cassette 10 is unloaded from the cassette loading unit 110 again. At this time, the cassette loading unit 110 is installed in multiple places in parallel, and the wafer transfer robot 120 is moved along the moving rails 130, from the open cassette 10 loaded in each cassette loading unit 110. By allowing the transfer of the silicon wafer, the continuous inspection operation was made possible, thereby improving the efficiency of the silicon wafer inspection process.

그러나, 최근에 실리콘웨이퍼가 대구경화 되고, 반도체 디바이스의 집적도가 높아짐에 따라 실리콘웨이퍼의 파티클(Particle)에 대한 기준이 엄격해짐에 따라, 실리콘웨이퍼를 보관, 이송할 때 외부 환경에 대한 미소 오염을 방지하기 위하여 종래의 개방 카세트(10) 대신에 FOUP 카세트(Front Opening Unified Pod Cassette : 이하 'FOUP 카세트'라 함)를 개발하여 사용한다. 여기에서 FOUP 카세트(20)는, 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 내장 된 실리콘웨이퍼를 완전 밀폐시킨 상태에서 보관 및 이송하며, 내장된 실리콘웨이퍼를 외부로 꺼낼 때에는 별도로 FOUP 카세트 도어 개폐 장치를 이용하여 FOUP 도어를 개방시킨 후에 실리콘웨이퍼를 외부로 꺼낼 수 있는 것이다.However, as the size of silicon wafers has become large in recent years, and the degree of integration of semiconductor devices has increased, the standards for particles of silicon wafers have become stricter. In order to prevent this, instead of the conventional opening cassette 10, a FOUP cassette is developed and used. Here, as shown in FIGS. 2A and 2B, the FOUP cassette 20 stores and transports the embedded silicon wafer in a completely sealed state, and separately removes the FOUP cassette door opening and closing device when taking out the embedded silicon wafer to the outside. After opening the FOUP door, the silicon wafer can be taken out.

FOUP 카세트(20)는 실리콘웨이퍼의 보관 및 이송 중에 실리콘웨이퍼를 주위 환경의 오염으로부터 방지할 수는 있으나, 종래의 실리콘웨이퍼 검사 장치(100)에 설치된 카세트 로딩부에 그대로 로딩하여 사용할 수 없어, 작업자가 별도로 FOUP 카세트의 도어를 개방시켜 실리콘웨이퍼 검사 장치에 로딩하여야 하는 등의 여러 가지 불편이 따르는 문제점이 있는 것이다.While the FOUP cassette 20 can prevent the silicon wafer from contamination of the surrounding environment during the storage and transportation of the silicon wafer, the FOUP cassette 20 cannot be loaded and used as it is in the cassette loading unit installed in the conventional silicon wafer inspection apparatus 100, There is a problem that various inconveniences, such as the need to load the silicon wafer inspection device by opening the door of the FOUP cassette separately.

본 발명은 실리콘웨이퍼를 안전하게 보관ㆍ이송할 수 있는 FOUP 카세트를 적용하여 편리하고, 효율적으로 실리콘웨이퍼의 여러 가지 품질 특성을 검사할 수 있는 실리콘웨이퍼 검사 장치를 제공하려는 것이다.An object of the present invention is to provide a silicon wafer inspection apparatus capable of inspecting various quality characteristics of a silicon wafer conveniently and efficiently by applying a FOUP cassette capable of safely storing and transferring a silicon wafer.

이를 위한 본 발명은 실리콘웨이퍼의 검사 장치는 검사 스테이지와, 상기 검사 스테이지로부터 일정 거리 이격되어 설치된 카세트 로딩부와, 상기 카세트 로딩부와상기 검사 스테이지 상호간에 실리콘웨이퍼를 이송시키는 제 1 웨이퍼 이송 로봇과, 상기 제 1 웨이퍼 이송 로봇을 이동시키는 이동 레일을 포함하는 실리콘웨이퍼의 검사 장치에 있어서, 상기 카세트 로딩부에는 실리콘웨이퍼를 양 방향으로 로딩 및 언로딩 시킬 수 있는 양 방향 개방 카세트가 설치되고, 상기 카세트 로딩부로부터 일정 거리 이격된 위치에는, 도어 자동 개폐 장치가 설치된 FOUP 카세트 로딩부가 설치되고, 상기 FOUP 카세트 로딩부와 상기 카세트 로딩부 사이에는, 상기 FOUP 카세트 로딩부에 로딩된 FOUP 카세트와 상기 카세트 로딩부에 설치된 상기 양방향 개방 카세트 상호간에 실리콘웨이퍼를 이송시키는 제 2 웨이퍼 이송 로봇이 설치된 것이 특징이다.To this end, the present invention provides an inspection apparatus for a silicon wafer comprising: an inspection stage, a cassette loading unit installed at a predetermined distance from the inspection stage, a first wafer transfer robot for transferring the silicon wafer between the cassette loading unit and the inspection stage; In the inspection device for a silicon wafer comprising a moving rail for moving the first wafer transfer robot, the cassette loading portion is provided with a two-way open cassette for loading and unloading the silicon wafer in both directions, the In a position spaced a certain distance from the cassette loading unit, a FOUP cassette loading unit provided with an automatic door opening and closing device is installed, and between the FOUP cassette loading unit and the cassette loading unit, the FOUP cassette and the cassette loaded in the FOUP cassette loading unit The bidirectional open cassettes installed in the loading section And a second wafer transfer robot for transferring the silicon wafer.

도 1a는 단 방향 개방 카세트의 사진.1A is a photograph of a unidirectional open cassette.

도 1b는 종래의 실리콘웨이퍼의 검사 장치의 개념도.1B is a conceptual diagram of a conventional inspection apparatus for a silicon wafer.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 적용되는 FOUP 카세트의 사진.2a and 2b is a photograph of the FOUP cassette applied to the present invention.

도 3은 본 발명인 실리콘웨이퍼의 검사 장치의 개념도.3 is a conceptual view of the inspection apparatus of the present invention silicon wafer.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 단 방향 개방 카세트 20 : FOUP 카세트10: unidirectional open cassette 20: FOUP cassette

100, 200 : 실리콘웨이퍼의 검사 장치100, 200: inspection device of silicon wafer

110, 210 : 카세트 로딩부 211 : 양 방향 개방 카세트110, 210: cassette loading unit 211: bidirectional opening cassette

120, 220 : 웨이퍼 이송 로봇(제 1웨이퍼 이송 로봇) 130, 230 : 이동 레일120, 220: wafer transfer robot (first wafer transfer robot) 130, 230: moving rail

140, 240 : 검사 스테이지 250 : FOUP 카세트 로딩부140, 240: inspection stage 250: FOUP cassette loading unit

251 : 도어 자동 개폐 장치 260 : 제 2 웨이퍼 이송 로봇251: automatic door opening and closing device 260: second wafer transfer robot

W : 실리콘웨이퍼W: Silicon Wafer

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명인 실리콘웨이퍼 검사 장치(200)는 검사 스테이지(240)와, 검사 스테이지(240)로부터 일정 거리 이격되어 설치된 카세트 로딩부(210)와, 카세트 로딩부(210)와 검사 스테이지(240) 상호간에 실리콘웨이퍼(W)를 이송시키는 제 1 웨이퍼 이송 로봇(220)과, 제 1 웨이퍼 이송 로봇(220)을 이동시키는 이동 레일(230)을 포함한 종래의 일반적인 실리콘웨이퍼의 검사 장치에 있어서, 카세트 로딩부(210)에는 실리콘웨이퍼를 양 방향으로 로딩 및 언로딩 시킬 수 있는 양 방향 개방 카세트(211)가 설치된다.As shown in FIG. 3, the silicon wafer inspection apparatus 200 according to the present invention includes an inspection stage 240, a cassette loading unit 210 installed at a predetermined distance from the inspection stage 240, and a cassette loading unit 210. And a first wafer transfer robot 220 for transferring the silicon wafer W between the inspection stage 240 and a moving rail 230 for moving the first wafer transfer robot 220. In the inspection apparatus, the cassette loading unit 210 is provided with a bidirectional open cassette 211 capable of loading and unloading the silicon wafer in both directions.

그리고, 카세트 로딩부(210)로부터 일정 거리 이격된 위치에는, FOUP 카세트의 도어를 자동으로 개방 및 폐쇄 할 수 있는 도어 자동 개폐 장치(251)가 설치된 FOUP카세트 로딩부(250)가 설치되고, FOUP 카세트 로딩부(250)와 카세트 로딩부(210) 사이에는, FOUP 카세트 로딩부(250)에 로딩된 FOUP 카세트(20)와 카세트 로딩부(210)에 설치된 양방향 개방 카세트(211) 상호간에 실리콘웨이퍼를 이송시키는 제 2 웨이퍼 이송 로봇(260)이 설치된다.In addition, at a position spaced apart from the cassette loading unit 210 by a certain distance, the FOUP cassette loading unit 250 is provided with a door automatic opening and closing device 251 for automatically opening and closing the door of the FOUP cassette. Between the cassette loading unit 250 and the cassette loading unit 210, a silicon wafer is formed between the FOUP cassette 20 loaded in the FOUP cassette loading unit 250 and the bidirectional open cassette 211 provided in the cassette loading unit 210. The second wafer transfer robot 260 for transferring the is installed.

따라서, FOUP 카세트에 내장된 실리콘웨이퍼의 품질 특성을 검사하기 위해서는, FOUP 카세트를 실리콘웨이퍼 검사 장치(200)에 설치된 FOUP 카세트 로딩부(250)에 수동으로 로딩하면, 도어 자동 개폐 장치(251)에 의하여 자동으로 FOUP 카세트의 도어가 개방된다.Therefore, in order to inspect the quality characteristics of the silicon wafer embedded in the FOUP cassette, when the FOUP cassette is manually loaded into the FOUP cassette loading unit 250 installed in the silicon wafer inspection apparatus 200, the door automatic opening and closing device 251 The door of the FOUP cassette is automatically opened.

이 후, 제 2 웨이퍼 이송 로봇(260)이 FOUP 카세트(20)에 내장된 실리콘웨이퍼를 카세트 로딩부(210)에 설치되어 있는 양방향 개방 카세트(211)로 이송시킨다. 이 때, FOUP 카세트(20)에는 실리콘웨이퍼를 주로 25매를 동시에 내장하여 보관을 하므로, 제 2웨이퍼 이송 로봇(260)은 실리콘웨이퍼 25매를 동시에 이송할 수 있도록 설치를 하며, 또한, 양방향 개방 카세트(211)도 실리콘웨이퍼 25매를 동시에 내장할 수 있도록 하여 설치하는 것이 바람직하다.Thereafter, the second wafer transfer robot 260 transfers the silicon wafer embedded in the FOUP cassette 20 to the bidirectional open cassette 211 installed in the cassette loading unit 210. At this time, since the FOUP cassette 20 mainly stores 25 silicon wafers at the same time, the second wafer transfer robot 260 is installed to transfer 25 silicon wafers at the same time. The cassette 211 is also preferably installed so that 25 silicon wafers can be embedded at the same time.

양방향 개방 카세트(211)에 실리콘웨이퍼를 내장시킨 후에는 종래의 실리콘웨이퍼 검사 장치의 검사 과정에서와 같이, 양방향 개방 카세트(211)에 내장된 실리콘웨이퍼(W)를 제 1웨이퍼 이송 로봇(220)을 이용하여 검사 스테이지(240)로 이송시켜 실리콘웨이퍼(W)의 여러 가지 품질 특성을 검사한다. 검사 후에는 다시 제 1웨이퍼 이송 로봇(220)으로 실리콘웨이퍼(W)를 양방향 개방 카세트(211)로 이송하며, 이러한 방식으로 양방향 개방 카세트(211)에 내장된 실리콘웨이퍼 모두에 대해서 검사가 마친 후에는 제 2 웨이퍼 이송 로봇(260)으로 양방향 개방 카세트(211)의 실리콘웨이퍼를 FOUP 카세트(20)로 이송시킨다.After embedding the silicon wafer in the bidirectional open cassette 211, as in the inspection process of the conventional silicon wafer inspection device, the first wafer transfer robot 220 to transfer the silicon wafer (W) embedded in the bidirectional open cassette 211. Transfer to the inspection stage 240 using the to inspect the various quality characteristics of the silicon wafer (W). After the inspection, the first wafer transfer robot 220 transfers the silicon wafer W to the bidirectional opening cassette 211. After the inspection is completed for all the silicon wafers embedded in the bidirectional opening cassette 211 in this manner. The second wafer transfer robot 260 transfers the silicon wafer of the bidirectional open cassette 211 to the FOUP cassette 20.

그리고, 도어 개폐 장치(251)로 FOUP 카세트(20)의 도어를 폐쇄(close)시킨 다음, FOUP 카세트(20)를 FOUP 카세트 로딩부(250)로부터 언로딩시킨다.Then, the door of the FOUP cassette 20 is closed by the door opening and closing device 251, and then the FOUP cassette 20 is unloaded from the FOUP cassette loading unit 250.

상술한 바와 같은 구성으로 개량한 실리콘웨이퍼 검사 장치(200)를 이용하여 FOUP 카세트(20)에 내장되어 보관되는 실리콘웨이퍼의 품질 특성에 대한 검사함으로서, FOUP 카세트를 FOUP 카세트(20)를 적용하여 편리하고 효율적으로 실리콘웨이퍼를 검사 할 수 있게 된 것이다.By inspecting the quality characteristics of the silicon wafer stored in the FOUP cassette 20 by using the improved silicon wafer inspection apparatus 200 as described above, the FOUP cassette is conveniently applied to the FOUP cassette 20. It is possible to inspect silicon wafers efficiently.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the claims It belongs to the scope of the present invention.

본 발명은 실리콘웨이퍼를 안전하게 보관ㆍ이송할 수 있는 FOUP 카세트를 적용하여, 편리하고, 효율적으로 실리콘웨이퍼의 여러 가지 품질 특성을 검사할 수 있는 실리콘웨이퍼 검사 장치를 제공하였다.The present invention provides a silicon wafer inspection apparatus capable of inspecting various quality characteristics of a silicon wafer conveniently and efficiently by applying a FOUP cassette capable of safely storing and transferring a silicon wafer.

Claims (1)

검사 스테이지와, 상기 검사 스테이지로부터 일정 거리 이격되어 설치된 카세트 로딩부와, 상기 카세트 로딩부와 상기 검사 스테이지 상호간에 실리콘웨이퍼를 이송시키는 제 1 웨이퍼 이송 로봇과, 상기 제 1 웨이퍼 이송 로봇을 이동시키는 이동 레일을 포함하는 실리콘웨이퍼의 검사 장치에 있어서,An inspection stage, a cassette loading portion provided at a distance from the inspection stage, a first wafer transfer robot for transferring a silicon wafer between the cassette loading portion and the inspection stage, and a movement for moving the first wafer transfer robot. In the inspection apparatus for a silicon wafer comprising a rail, 상기 카세트 로딩부에는 실리콘웨이퍼를 양 방향으로 로딩 및 언로딩 시킬 수 있는 양 방향 개방 카세트가 설치되고,The cassette loading portion is provided with a bidirectional open cassette for loading and unloading the silicon wafer in both directions, 상기 카세트 로딩부로부터 일정 거리 이격된 위치에는, 도어 자동 개폐 장치가 설치된 FOUP 카세트 로딩부가 설치되고,At a position spaced a predetermined distance from the cassette loading unit, a FOUP cassette loading unit provided with an automatic door opening and closing device is installed, 상기 FOUP 카세트 로딩부와 상기 카세트 로딩부 사이에는, 상기 FOUP 카세트 로딩부에 로딩된 FOUP 카세트와 상기 카세트 로딩부에 설치된 상기 양방향 개방 카세트 상호간에 실리콘웨이퍼를 이송시키는 제 2 웨이퍼 이송 로봇이 설치된 것이 특징인 실리콘웨이퍼의 검사 장치.Between the FOUP cassette loading unit and the cassette loading unit, a second wafer transfer robot for transferring a silicon wafer between the FOUP cassette loaded in the FOUP cassette loading unit and the bidirectional open cassette installed in the cassette loading unit is installed. Inspection device of phosphorus silicon wafer.
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