KR20070109934A - 처리장치 - Google Patents

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KR20070109934A
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Abstract

기설(旣設)의 싱글 로더 타입의 처리장치의 풋프린트를 늘리는 일 없이, 로드포트를 증설하여 듀얼 로더 타입의 처리장치로 변경할 수 있고, 또한 기설의 자동 반송 라인을 이용하여 웨이퍼 반송의 완전 자동화를 실현할 수 있는 처리장치를 제공한다. 본 발명의 로더실(11)은 프로버실(12)의 측쪽에 소정 거리를 두고 배치된웨이퍼를 설치하는 전후 2개의 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)와, 제2 로드포트(13B)의 아래쪽에 배치되고 또한 웨이퍼의 위치 결정을 실행하는 서브 척(18)과, 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)의 사이에 배치되고 또한 서브 척(18)과 프로버실(12)의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 회전, 승강 가능한 반송아암(141)을 갖는 웨이퍼 반송장치(14)를 구비하고 있다.

Description

처리장치{PROCESSING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 처리장치의 일실시형태인 검사장치를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 나타내는 검사장치의 클린룸 내에서의 레이아웃을 나타내는 평면도.
도 3은 도 1에 나타내는 검사장치의 로더실 내부를 나타내는 사시도.
도 4는 도 3에 나타내는 로더실을 나타내는 평면도.
도 5는 도 3에 나타내는 로더실을 나타내는 측면도.
도 6은 도 3에 나타내는 웨이퍼 반송장치의 직진구동기구를 나타내는 측면도.
도 7은 도 5에 나타내는 웨이퍼 반송장치를 나타내는 사시도.
도 8은 도 7에 나타내는 웨이퍼 반송장치의 승강구동기구를 나타내는 사시도.
도 9는 도 1에 나타내는 검사장치의 변형예의 요부를 나타내는 측면도.
도 10은 본 발명의 처리장치의 다른 실시형태의 로더실의 요부를 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명의 처리장치의 또 다른 실시형태에 이용되는 웨이퍼 반송장 치를 나타내는 평면도.
도 12a, 도 12b는 각각 도 10에 나타내는 로더실에 이용되는 버퍼 테이블및 웨이퍼 테이블을 나타내는 도면으로서, 도 12a는 그 정면도, 도 12b는 버퍼 테이블의 요부를 확대하여 나타내는 단면도.
도 13은 본 발명의 처리장치의 또 다른 실시형태의 요부를 나타내는 평면도.
도 14는 본 발명의 처리장치의 또 다른 실시형태의 요부를 나타내는 평면도.
도 15a는 종래의 검사장치의 구성을 나타내는 평면도, 도 15b는 종래의 검사장치에 로드포트를 추가한 평면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10 검사장치(처리장치) 11 로더실
12 프로버실(처리실) 13A, 13B, 13C 로드포트
14, 14A, 14B 웨이퍼 반송장치(반송장치)
15 버퍼 테이블(수납체) 18 서브 척(위치 결정 기구)
133 누름부재 132 턴테이블(회전체)
132A 회전구동축 135 탑재부
141 반송아암 146 제1 승강구동기구
147 제2 승강구동기구 149 다관절 로봇
151 슬롯(유지부) 152 광학센서(센서)
C 카세트 W 웨이퍼(피처리체)
특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 소화63-081830호
본 발명은 반도체 제조공정에서 이용되는 로더실을 구비한 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기설(旣設)의 처리장치의 풋프린트(footprint)를 늘리는 일 없이 로더실의 기능을 확충하고, 이것에 의해 피처리체의 처리효율을 높일 수 있는 자동화 대응 가능한 처리장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공장에서는 각종 처리장치가 클린룸내의 반송라인의 양측에 복수씩 배열되어 있다. 각 처리장치의 로더실에는 피처리체(예를 들면, 웨이퍼)를 카세트 단위로 투입하고, 처리장치에 따라서는 낱장 단위로 웨이퍼를 투입하며, 로더실내에 투입된 웨이퍼를 처리실내로 공급하고, 여기서 웨이퍼에 대해 소정의 처리가 실시된다.
처리장치가 예를 들면 검사장치인 경우에는 검사장치는 도 15a에 나타내는 바와 같이, 서로 인접하는 로더실(1)과 프로버실(2)을 구비하고, 로더실(1)로부터 프로버실(2)에 웨이퍼를 반송하며, 프로버실(2)에서 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 실행한 후, 웨이퍼를 로더실(1)로 되돌리도록 구성되어 있다. 이 로더실(1)은 예를 들면, 로드포트(3), 웨이퍼 반송기구(4) 및 프리 얼라인먼트기구(서브 척)(5)를 구비하고, 또 프로버실(2)은 웨이퍼 척(6), 얼라인먼트기구(도시하지 않음) 및 프로브카드(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 그리고, 로더실(1)의 로드포트(3)에는 복수의 웨이퍼가 수납된 카세트를 탑재한다. 로더실(1)에서는 웨이퍼 반송기구(4)가 구동하여 카세트로부터 웨이퍼를 1장씩 반송하고, 그 도중에 서브 척(5)에서 웨이퍼의 프리 얼라인먼트를 실행한 후, 프로버실(2)의 웨이퍼 척(6)까지 반송한다. 프로버실(2)에서는 웨이퍼 척(6)이 수평방향 및 상하방향으로 이동하고, 프로브카드에 의해 웨이퍼 척(6) 상에서 웨이퍼의 전기적 특성검사를 실행한 후, 반대의 경로를 거쳐 웨이퍼를 카세트의 원래의 장소로 되돌린다. 또한, 낱장 단위로 웨이퍼의 검사를 실행하는 검사장치의 경우에는 웨이퍼를 1장씩 로더실에 투입하여, 소정의 검사를 실행하도록 하고 있다.
그래서, 검사장치로서는 도 15a에 나타내는 바와 같이 로더실(1)이 프로버실(2)의 좌우 어느 한쪽의 측면(도 15a에서는 우측 측면)에 배치되고, 로더실(1)의 앞측, 즉 검사장치의 정면측에 하나의 로드포트(3)가 배치된 소위 싱글 로더 타입의 것이 널리 보급되어 있다.
또, 다른 타입의 검사장치로서는 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 좌우에 2개의 로드포트를 갖는 로더실이 장치 정면에 마련된 소위 듀얼 로더 타입의 것이 알려져 있다.
최근에는 검사 속도 등이 고속화되어 있기 때문에, 종래의 싱글 로더 타입의 검사장치에는 검사속도 등의 고속화에 대응할 수 없게 되어 있다. 그래서, 싱글 로더 타입의 검사장치를 설치하고 있는 곳에서는 2개의 카세트내의 웨이퍼를 연속적으로 처리할 수 있는 듀얼 로더 타입의 검사장치에의 요망이 증가하고 있다. 그래서, 종래의 싱글 로더 타입에서 특허문헌 1의 듀얼 로더 타입으로의 변경이 고려된다.
그러나, 특허문헌 1의 듀얼 로더 타입의 검사장치는 마킹 기구의 인카(in-car)를 마련하는 스페이스를 확보하기 위해, 종래의 싱글 타입에서는 검사장치의 우측 또는 좌측에 마련된 로더실이 프로버실 정면에 배치되어 있다. 이러한 구성에서는 오퍼레이터가 장치 앞면에 있기 때문에, 웨이퍼의 자동 반송화에 있어서 반송라인을 장치 앞면측에 마련할 수 없고, 좌우 양측에 마련할 수 밖에 없어, 반송라인의 반송제어가 곤란하다. 그 때문에, 기설의 싱글 로더 타입을 듀얼 로더 타입으로 변경하기 위해서는 각종 제약이 있다. 예를 들면 도 15(a)에 나타내는 검사장치에 있어서 로드포트(3)를 확장하는 경우에도 서브 척(5)이 필요하기 때문에, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이 로드포트(3A)를 가로로 마련하는 것으로 되어, 풋프린트가 확장한다.
그런데, 기설의 검사장치는 다른 검사장치 등과의 관계로부터 스페이스에 여유가 없어, 지금 이상으로 풋프린트를 확장할 수 없다. 또한, 웨이퍼의 자동 반송화에 대응시키는 반송 라인은 싱글 로더 타입을 전제로 구축되어 있기 때문에, 듀얼 로더 타입으로 변경할 때에 풋프린트의 확장은 허용되지 않으며, 웨이퍼의 자동반송에 대응할 수 없다. 이들의 것은 검사장치에 한정되지 않으며, 다른 처리장치에 대해서도 마찬가지이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 기설의 싱글 로더 타입의 처리장치의 풋프린트를 늘리는 일 없이, 로드포트를 증설하여 듀얼 로더 타입의 처리장치로 변경할 수 있으며, 또한 기설의 자동 반송 라인을 이용하여 웨이퍼 반송의 완전 자동화를 실현할 수 있는 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 처리장치는 처리실의 측면에 배치된 로더실을 구비한 처리장치로서, 상기 로더실은 상기 피처리체를 복수 수납하는 카세트를 탑재하고 또한 상기 측면을 따라서 서로 이간되어 배치된 2개의 로드포트와, 이들 로드포트의 사이에 배치되고 또한 이들 로드포트와 상기 프로버실의 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송장치와, 상기 2개의 로드포트의 적어도 어느 한쪽의 로드포트의 아래쪽에 마련되고 또한 상기 피처리체의 위치 결정을 실행하는 위치 결정 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 처리장치는 처리실의 측면에 배치된 로더실을 구비한 처리장치로서, 상기 로더실은 상기 피처리체를 복수 수납하는 카세트를 탑재하고 또한 상기 측면에 인접하여 서로 상하방향으로 이간되어 배치된 2개의 로드포트와, 상기 측면에 인접하여 배치되고 또한 이들 로드포트와 상기 프로버실의 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송장치와, 상기 측면에 인접시켜 마련되고 또한 상기 피처리체의 위치 결정을 실행하는 위치 결정 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 처리장치는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 각 로드포트는 각각 상기 카세트의 자동반송장치의 반송경로를 따라 배치되고, 상기 자동반송장치와의 사이에서 상기 카세트의 인도를 실행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 처리장치는 청구항 1 내지 청구항 3중의 어느 한항에 기재된 발명에 있어서, 상기 로드포트는 상기 카세트의 방향을 전환하는 방향전환기구와, 이 방향전환기구를 거쳐서 상기 반송장치와 대치하는 상기 카세트의 덮개를 개폐하는 개폐기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 처리장치는 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 상기 방향전환기구는 상기 카세트를 탑재하는 하는 탑재부와, 이 탑재부를 회전시키는 회전체를 갖고, 상기 카세트내의 상기 피처리체의 중심이 상기 회전체의 중심으로부터 소정 치수만큼 편의하여 배치되고, 상기 회전체에 의해 상기 탑재부가 편심 회전하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 처리장치는 청구항 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 회전체는 소정의 각도만큼 회전하는 것에 의해 상기 카세트의 덮개가 상기 개폐기구와 대치함과 동시에 상기 카세트이 상기 소정치수만큼 상기 개폐기구에 의한 개폐위치에 접근하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 7에 기재된 처리장치는 청구항 5 또는 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 소정의 각도가 90°인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 8에 기재된 처리장치는 청구항 1 내지 청구항 7중의 어느 한항에 기재된 발명에 있어서, 상기 위치 결정 기구의 근방에 상기 피처리체를 식별하는 식별장치가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 9에 기재된 처리장치는 청구항 1 내지 청구항 8중의 어느 한항에 기재된 발명에 있어서, 상기 카세트으로부터 비어져 나온 상기 피처리체를 검출하는 센서가 상기 로드포트에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 10에 기재된 처리장치는 청구항 9에 기재된 발명에 있어서, 상기 카세트으로부터 비어져 나온 상기 피처리체를 상기 카세트내에 밀어 넣는 누름 부재가 상기 로드포트에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 11에 기재된 처리장치는 청구항 1 내지 청구항 10중의 어느 한항에 기재된 발명에 있어서, 상기 반송장치는 2종류의 제1, 제2 승강구동기구를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 12에 기재된 처리장치는 청구항 11에 기재된 발명에 있어서, 상기 제1 승강구동기구는 에어 실린더를 갖고, 상기 제2 승강구동기구는 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 13에 기재된 처리장치는 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 12중의 어느 한항에 기재된 발명에 있어서, 상기 2개의 로드포트중의, 다른쪽의 로드포트의 아래쪽에, 동일 사이즈의 기판을 유지하는 유지부를 상하방향으로 복수단 갖는 수용체가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 14에 기재된 처리장치는 청구항 13에 기재된 발명에 있어서, 상기 유지부는 상기 기판의 존부(存否)를 검출하는 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 15에 기재된 처리장치는 청구항 1 내지 청구항 14중의 어느 한항에 기재된 발명에 있어서, 상기 반송장치는 다관절 로봇을 주체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 16에 기재된 처리장치는 처리실의 측면에 배치된 로더실을 구비한 처리장치로서, 상기 로더실은 상기 피처리체를 복수 수납하는 카세트를 탑재하고 또한 상기 측면을 따라 서로 이간되어 배치된 2개의 로드포트와, 이들 로드포트의 사이에 배치되고 또한 이들 로드포트와 상기 프로버실의 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송장치를 구비하고, 상기 각 로드포트는 각각 상기 카세트의 자동반송장치의 반송경로를 따라서 배치되어 있고, 상기 반송장치는 상기 피처리체의 위치 결정을 실행하는 위치 결정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 17에 기재된 처리장치는 처리실의 측면에 배치된 로더실을 구비한 처리장치로서, 상기 로더실은 상기 피처리체를 복수 수납하는 덮개를 갖는 카세트를 탑재하고 또한 상기 측면을 따라서 서로 이간되어 배치된 2개의 로드포트와, 이들 로드포트의 사이에 배치되고 또한 이들 로드포트와 상기 프로버실의 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송장치를 구비하고, 상기 각 로드포트는 각각 상기 카세트의 방향을 전환하는 방향전환기구와, 이 방향전환기구를 거쳐서 상기 반송장치와 대치하는 상기 카세트의 덮개를 개폐하는 개폐기구를 갖고, 상 기 반송장치는 상기 피처리체의 위치 결정을 실행하는 위치 결정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 18에 기재된 처리장치는 청구항 1 내지 청구항 17중의 어느 한항에 기재된 발명에 있어서, 상기 각 로드포트에 탑재된 카세트 각각은 센더(sender)와 리시버(receiver)를 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 19에 기재된 처리장치는 청구항 1 내지 청구항 17중의 어느 한항에 기재된 발명에 있어서, 상기 각 로드포트에 탑재된 카세트 각각은 센더와 리시버를 전환할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 도 1∼도 12b에 나타내는 실시형태에 의거하여 본 발명을 설명한다. 본 실시형태에서는 처리장치로서 검사장치를 예로 들어 설명한다. 이 검사장치는 피처리체의 전기적 특성을 검사하는 장치이다.
제1 실시형태
본 실시형태의 검사장치(10)는 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이, 피처리체(예를 들면, 웨이퍼)를 반송하는 로더실(11)과, 웨이퍼의 전기적 특성검사를 실행하는 프로버실(12)을 구비하며, 로더실(11)이 프로버실(12)의 측쪽에 배치되어 있다. 로더실(11)은 복수의 웨이퍼가 수납된 카세트(도시하지 않음)를 탑재하는 전후 2개의 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)와, 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)의 사이에 배치된 웨이퍼 반송장치(도 3참조)(14)를 구비하며, 제어장치(도시하지 않음)의 제 어하에서 구동하도록 하고 있다. 이 검사장치(10)는 예를 들면 도 2에 나타낸 바와 같이, 클린룸내에 형성된 반송라인(L)의 양측 각각에 복수씩 배열되어 있다. 본 실시형태에서는 앞쪽에 하나의 로드포트를 갖는 종래의 로더실을, 전후의 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)를 갖는 로더실(11)로 변경한 것으로서, 풋프린트는 기설의 검사장치와 실질적으로 동일하며, 풋프린트를 확장하는 일 없이, 또한 검사장치(10)에 대응하는 반송라인(L)을 종래대로 사용하여, 로더실(11)의 기능을 확충하고 웨이퍼의 카세트 반송에서 웨이퍼의 검사까지의 완전 자동화를 실현할 수 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 자동 반송장치(V)가 반송라인(L)을 화살표 A, B로 이동시키고, 소정의 검사장치(10)의 측쪽에 있어서 카세트아암(H)을 이용하여 검사장치(10)의 로드포트(13)에 대해 카세트(도시하지 않음)를 화살표 C로 나타내는 바와 같이 탑재 이송하는 것도 가능하도록 하고 있다. 물론, 오퍼레이터가 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)로 카세트를 직접 탑재 이송시켜도 좋다. 또한, 도 1에 있어서, 검사장치(10)의 경사하측면이 정면이다. 따라서, 본 실시형태에서는 로더실(11)은 프로버실(12)의 우측쪽에 배치되어 있다.
전후의 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)는 서로 동일 구성을 갖고, 도 3∼도 5에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 반송장치(14)를 사이에 두고 서로 대향해서 배치되어 있다. 이들의 로드포트(13A, 13B)는 웨이퍼 반송장치(14)를 중심으로 해서 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 따라서, 이하에서는 앞쪽(각 도면에서는 왼쪽)의 제1 로드포트(13A)에 대해 설명한다. 제1 로드포트(13A)는 예를 들면 도 3∼도 5에 나타내는 바와 같이, 기대(基臺)(131)와, 기대(13l)에 마련되고 또한 카세트를 탑재 하는 턴테이블(132)과, 턴테이블(132)을 회전시키고 또한 기대(131)내에 마련된 회전구동기구(도시하지 않음)와, 회전후의 카세트로부터 비어져 나온 웨이퍼를 카세트내에 밀어 넣는 누름부재(133)를 구비하고, 턴테이블(132)이 회전구동기구를 거쳐서 90° 정역방향으로 회전하며, 카세트의 반출입구를 프로버실(12)측과 웨이퍼 반송장치(14)측을 향하도록 하고 있다.
기대(131)의 프로버실(12)측에는 광학 센서(도시하지 않음)가 턴테이블(132)로부터 이간되어 마련되고, 이 광학센서로 카세트로부터 비어져 나온 웨이퍼를 검출하도록 하고 있다. 광학 센서는 웨이퍼가 누름부재(133)에 의해 카세트내에 밀어넣음 가능한 범위에 있는지의 여부를 검출하고, 누름부재(133)에 의해 밀어 넣을 수 없을 정도로 비어져 나와 있는 경우에는 패트라이트(P)(도 1 참조) 등을 거쳐서 경보를 발하도록 하고 있다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 턴테이블(132)에는 카세트를 고정시키는 록기구(잠금기구)(134)가 마련되고, 카세트가 턴테이블(132)상에 탑재되면, 록기구(134)가 작동하여 카세트를 턴테이블(132)상에 고정시킨다. 기대(131)의 상면의 웨이퍼 반송장치(14)측의 측가장자리부에는 프로버실(12)측의 단부로부터 반송라인(L)측을 향해 중앙부까지 슬릿(S)가 형성되고, 이 슬릿(S)의 양단부에는 앞쪽(도 4에서는 왼쪽)을 향해 연장하는 제1, 제2 짧은 슬릿(이하, 단지「단슬릿」이라 함) (S1, S2)가 각각 형성되어 있다. 누름부재(133)는 제1 단슬릿(S1)과 제2 단슬릿(S2)의 사이에서 슬릿(S)를 통해 왕복 이동하도록 세워 마련되어 있다. 이 누름부재(133)는 제1 단슬릿(S1)로부터 제2 단슬릿(S2)까지 이동한 후, 제2 단슬릿(S2) 를 카세트를 향해 이동시킴으로써, 카세트로부터 부분적으로 비어져 나온 웨이퍼를 카세트내에 밀어 넣어, 카세트내의 본래의 위치로 되돌리도록 하고 있다. 또한, 누름부재(133)는 카세트가 턴테이블(132)을 거쳐서 회전하여 반출입구를 웨이퍼 반송장치(14)측을 향하게 했을 때에, 웨이퍼를 카세트내에 밀어 넣어 자동적으로 구동한다.
또한, 도 3, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 로드포트(13A)의 아래쪽에는 버퍼 테이블(15)과 웨이퍼 테이블(16)이 상하로 배치되고, 이들 양자(15, 16)는 지지체(17)에 의해서 지지되어 있다. 버퍼 테이블(15)은 예를 들면 프로브카드의 침선단 연마용 웨이퍼 등의 기판을 수납하는 테이블이며, 웨이퍼 테이블(16)은 검사완료의 웨이퍼의 확인을 위해, 검사완료의 웨이퍼를 장치 외로 꺼내기 위한 인출 가능한 테이블이다. 버퍼 테이블(15)은 정면에서 보아 좌우 양측의 내벽면에 복수 종(예를 들면, 200mmφ, 300mmφ)의 사이즈의 침선단 연마용 웨이퍼를 유지하는 슬롯이 상하에 형성되고, 이들 슬롯을 거쳐서 사이즈가 다른 침선단 연마 웨이퍼 등을 수납하도록 되어 있다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 로드포트(13B)의 아래쪽에는 웨이퍼의 프리 얼라인먼트를 실행하는 서브 척(18)과 웨이퍼의 식별정보를 판독하는 정보판독장치(19)가 마련되고, 이들 양자(18, 19)는 모두 지지체(20)에 의해서 지지되어 있다. 정보판독장치(19)로서는 예를 들면 광학적 문자 판독장치(OCR)나 바코드 리더기 등이 있으며, 본 실시형태에서는 OCR이 설치되어 있다. 따라서, 이하에서는 OCR(19)로서 설명한다.
웨이퍼 반송장치(14)는 도 3∼도 7에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼를 반송하는 반송아암(141)과, 반송아암(141)을 전후방향으로 이동시키는 모터와 무단(無端; endless)형상 벨트로 이루어지는 후술하는 직진구동기구(142)와, 이들 양자가 마련된 원형형상의 회전기판(143)과, 이 회전기판(143)의 하면 중심에 연결되고 또한 회전기판(143)을 거쳐서 반송아암(141)을 정역방향으로 회전시키는 회전구동기구(144)와, 이들을 지지하는 기대(145)(도 6 참조)와, 기대(145)를 거쳐서 반송아암(141)을 승강시키는 2종류의 제1, 제2 승강구동기구(146, 147)를 구비하고 있다. 또한, 도 4, 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 회전기판(143)의 선단부에는 좌우 한쌍의 맵핑센서(148)가 반송아암(141)의 앞쪽에서 그 약간 아래쪽에 배치되어, 실린더기구를 주체로 하는 직진구동기구(148A)에 의해서 전후방향으로 이동가능하게 마련되고, 이들 맵핑센서(148)에 의해 카세트내의 웨이퍼를 반출하기 전에 웨이퍼의 수납상태(웨이퍼의 매수 등)를 검출하도록 하고 있다.
반송아암(141)은 도 5∼도 7에 나타내는 바와 같이, 상하로 배치된 제1, 제2 아암(141A, 141B)과, 제1, 제2 아암(141A, 141B)을 각각의 기단부에서 상하로 소정의 간극을 두고 유지하는 2개의 유지체(141C)를 갖고, 이들 유지체(141C)를 거쳐서 직진구동기구(142)에 연결되어 있다. 직진구동기구(142)는 예를 들면 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판상에 배치되고 또한 유지체(141C)에 연결된 무단형상 벨트(142A)와, 무단형상 벨트(142A)가 걸어 돌려진 전후의 풀리(142B)와, 반송아암(141)을 전후방향으로 이동 안내하는 가이드레일(도시하지 않음)과, 뒤쪽의 풀리(142B)에 연결된 모터(142C)를 갖고, 모터(142C)의 구동력을 얻어 반송아암(141) 이 가이드레일에 따라서 전후로 직진 이동하도록 되어 있다.
또한, 회전구동기구(144)는 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 회전기판(143)의 하면의 중심으로부터 아래로 드리워지는 회전축(144A)과, 회전축(144A)에 무단형상 벨트(144B)를 거쳐서 연결되고 또한 기대(145)상에 고정된 모터(144C)를 갖고, 모터(144C)가 정역방향으로 회전하여 회전기판(143)상의 반송아암(141)을 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)측 혹은 프로버실(12)측을 향하도록 하고 있다. 이 회전축(144A)은 기대(145)에 있어서 회전자유롭게 축지지되어 있다.
반송아암(141)의 승강구동기구는 예를 들면 도 6, 도 8에 나타내는 바와 같이, 2종류의 제1, 제2 승강 구동 기구(146, 147)를 구비하고, 기대(145)상의 반송아암(141)을 다른 움직임으로 승강시키도록 구성되어 있다.
제1 승강구동기구(146)는 도 6, 도 8에 나타내는 바와 같이, 로더실(11)의 저면에 고정된 제1 가이드 플레이트(146A)와, 제1 가이드 플레이트(146A)의 좌우 양측에 배치되고 또한 선단부가 제1 연결부재(146B)를 거쳐서 실린더 본체가 연결된 좌우 한쌍의 실린더기구(146C)와, 실린더기구(146C)의 로드에 제2 연결부재(146D)를 거쳐서 각각 연결된 제2 가이드 플레이트(146E)를 구비하고, 실린더기구(146C)의 로드의 신축에 의해 제2 가이드 플레이트(146E)가 제1 가이드 플레이트(146A)를 따라서 승강하도록 하고 있다. 또한, 제2 가이드 플레이트(146E)는 그 걸어맞춤부재(146F)가 제1 가이드 플레이트(146A)의 가이드레일(146G)과 걸어 맞춰져 있다.
제2 승강구동기구(147)는 도 6, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제2 가이드 플 레이트(146E)의 앞면에 배치된 볼나사(147A)와, 볼나사(147A)와 나사결합하는 너트부재를 내장하는 승강체(147B)와, 승강체(147B)의 아래쪽에서 볼나사(147A)를 정역방향으로 회전시키는 모터(도시하지 않음)를 구비하고, 볼나사(147A)의 정역방향의 회전에 의해 승강체(147B)가 제2 가이드 플레이트(146E)를 따라 승강하도록 하고 있다. 승강체(147B)는 그 걸어맞춤부재(147C)가 제2 가이드 플레이트(146E)의 가이드레일(147D)과 걸어맞춰져 있다. 또한, 승강체(147B)는 반송아암(141) 등을 지지하는 기대(145)(도 6 참조)와 일체화되어, 반송아암(141)을 승강시키도록 하고 있다.
제1 승강구동기구(146)는 실린더기구(146C)가 구동함으로써, 그 최하강단 위치와 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)의 하단위치의 사이에서 웨이퍼 반송장치(141)를 제2 승강구동기구(147)와 함께 한번에 승강시킨다. 또한, 제2 승강구동기구(147)는 모터가 구동함으로써, 그 하단위치에서 제2 로드포트(13B)의 아래쪽에서 웨이퍼의 프리 얼라인먼트를 실행할 때 등에 웨이퍼 반송장치(141)를 조금씩 승강시키거나, 혹은 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)에 있어서 카세트내의 임의의 웨이퍼를 1장씩 꺼낼 수 있도록 웨이퍼 반송장치(141)를 조금씩 승강시킨다.
다음에, 동작에 대해서 설명한다. 우선, 예를 들면 25개의 웨이퍼가 수납된 카세트를 탑재한 자동반송차(V)가 반송라인(L)을 이동하고, 소정의 검사장치(10)의 제1 로드포트(13A)와 대치한 후, 자동반송차(V)의 카세트아암(H)가 구동하여 카세트를 로드포트(13A)의 턴테이블(132)상으로 탑재 이송한다. 이 때카세트의 반출입구는 프로버실(12)측을 향하고 있다. 자동반송차(V)는 카세트를 탑재 이송한 후, 다음의 카세트를 반송하는 공정으로 이행한다.
자동반송차(V)로부터 턴테이블(132)상에 카세트를 탑재 이송할 때에, 관성력에 의해서 웨이퍼가 카세트내로부터 비어져 나오는 경우가 있다. 그래서, 로드포트(13A)에서는 광학센서가 작용하여, 카세트로부터 비어져 나온 웨이퍼가 허용범위내인지 아닌지를 검출한다. 광학센서는 웨이퍼가 허용범위 이상으로 비어져 나와 있다고 판단하면, 패트라이트(P)를 점멸시키는 등 해서 경보를 발하고, 그 사실을 오퍼레이터에게 알린다. 오퍼레이터는 이 경보에 의거해서 웨이퍼를 카세트내의 본체의 위치에 밀어 넣는다. 광학 센서가 웨이퍼의 비어져 나옴이 허용범위내라고 판단하면, 턴테이블(132)의 회전구동기구가 구동하여, 턴테이블(132)을 시계방향으로 90°회전시켜, 카세트의 반출입구를 웨이퍼 반송장치(14)측을 향하게 한다.
카세트의 반출입구가 웨이퍼 반송장치(14)측을 향할 때에, 카세트의 회전으로 웨이퍼가 카세트내로부터 부분적으로 비어져 나오는 경우가 있다. 그 때문에, 카세트의 반출입구가 웨이퍼 반송장치(14)측을 향했을 때에, 누름 부재(133)가 구동하고, 제1 단슬릿(S1)로부터 슬릿(S)를 경유하여, 제2 단슬릿(S2)를 카세트측까지 이동시켜 웨이퍼를 카세트내로 밀어 넣는다. 그 후, 누름부재(133)는 반대의 경로를 거쳐 원래의 제1 단슬릿(S1)로 되돌아간다.
누름부재(133)가 원래의 위치로 되돌아가면, 웨이퍼 반송장치(14)가 구동한다. 이 때, 우선 제1 승강구동기구(146)가 구동하고, 제2 가이드 플레이트(146E)가 제1 가이드 플레이트(146A)의 가이드레일(146G)을 따라 하강단에서 상승단까지 상승하여, 제1 로드포트(13A)상의 카세트내의 최하단의 웨이퍼를 인출할 수 있는 위 치에 도달한다. 다음에, 제2 승강구동기구(147)가 구동하여 볼나사(147A)가 회전하고, 승강체(147B)가 너트부재를 거쳐서 기대(145)와 함께 상승한다. 그 결과, 반송아암(141)이 카세트의 하단에서 상단까지 상승한다. 이 동안에 맵핑센서(148)에 의해 카세트내의 웨이퍼의 수납상태를 검출한다. 그 후, 제2 승강구동기구(147)의 모터가 역방향으로 회전하고, 볼나사(147A)를 거쳐서 반송아암(141)이 하강하며, 카세트내로부터 소정의 웨이퍼를 꺼내는 위치로 이동한다. 또한, 맵핑센서(148)는 카세트의 하단에서 상단으로 이동할 때에 웨이퍼를 검출하거나, 혹은 카세트를 상하 양단의 사이를 왕복할 때에 웨이퍼를 2회 검출하도록 해도 좋다.
그 후, 직진구동기구(142)의 모터(142C)가 구동하고, 무단형상 벨트(142A) 를 거쳐서 유지체(141C)에 의해 유지된 반송아암(141)을 구동시킨다. 반송아암(141)은 후단으로부터 전진하고, 제1 로드포트(13A)상의 카세트내로 진출하여, 예를 들면 제1 아암(141A)이 원하는 웨이퍼의 하측에 위치한다. 이 때, 제 2 승강구동기구(147)가 구동하여 반송아암(141)을 약간 상승시켜 제1 아암(141A)으로 웨이퍼를 흡착유지한다. 이 때, 웨이퍼는 누름부재(133)에 의해서 본래의 위치에 수납되어 있기 때문에, 제1 반송아암(141A)에 의한 웨이퍼의 놓침이 없다. 그 후, 반송아암(141)이 후단까지 되돌아가서, 제1 아암(141A)으로 웨이퍼를 카세트로부터 반출한다.
다음에, 제1 승강구동기구(146)가 구동하고, 실린더기구(146C)의 로드가 수축하여, 반송아암(141)이 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)의 사이를 하강한다. 다음에, 회전구동기구(144)의 모터(144C)가 구동하고, 무단형상 벨트(144B) 및 회전 축(144A)을 거쳐서 회전기판(143)을 180° 회전시키고, 반송아암(141)의 선단을 제2 로드포트(13B)측을 향하게 한다. 계속해서, 직진구동기구(142)의 모터(142C)가 구동하여 무단형상 벨트(142A)를 거쳐서 유지체(141C)에 의해 유지된 반송아암(141)이 제2 로더포트(13B)의 아래쪽에 배치된 서브 척(18)을 향해서 진출한다. 이 때, 제2 승강구동기구(147)의 볼나사(147A)가 정역방향으로 구동하여, 반송아암(141)이 승강하며, 제1 아암(141A)으로 유지되어 있는 웨이퍼의 식별정보를 OCR(19)에 의해 판독한다. 그 후, 제1 아암(141A)으로부터 서브 척(18)상에 웨이퍼를 탑재한다. 그리고, 서브 척(18)이 회전하고, 웨이퍼를 오리엔테이션플랫 등에 의거하여 프리 얼라인먼트를 실행한다. 그 후, 제2 승강구동기구(147)의 볼나사(147A)가 회전하여 웨이퍼를 제1 아암(141A)으로 흡착유지하고 서브 척(18)으로부터 들어 올린 후, 직진구동기구(142)를 거쳐서 반송아암(141)을 서브 척(18)으로부터 회전기판(143)상의 후단까지 후퇴시킨다.
반송아암(141)이 회전기판(143)상의 후단까지 되돌아 가면, 회전구동기구(144)를 거쳐서 반시계방향으로 90° 회전하고 반송아암(141)의 선단을 프로버실(12)측을 향하게 한다. 그 후, 반송아암(141)이 직진구동기구(142)를 거쳐서 프로버실(12)내의 웨이퍼 척(도시하지 않음)상으로 진출하고, 제2 승강구동기구(147)를 거쳐서 반송아암(141)을 승강시켜 제1 아암(141A)으로부터 웨이퍼 척에 미처리의 웨이퍼를 인도한 후, 반송아암(141)이 직진구동기구(142)를 거쳐서 후단까지 되돌려 프로버실(12)로부터 후퇴한다.
그 후, 프로버실(12)내에서의 검사를 마치면, 반송아암(141)이 직진구동기 구(142)를 거쳐서 프로버실(12)내로 진출하고, 제2 승강구동기구(147)를 거쳐서 처리완료의 웨이퍼를 제2 아암(141B)으로 수취한다. 그 후, 반송아암(141)은 프로버실(12)로부터 회전기판(143)상의 후단까지 되돌린 후, 반송아암(141)이 회전구동기구(144)를 거쳐서 반시계방향으로 90°회전하여, 반송아암(141)의 선단을 제1 로드포트(13A)측을 향하게 한다. 그리고, 제1, 제2 승강구동기구(146, 147)를 거쳐서 상승시킨 후, 반송아암(141)이 직진구동기구(142)를 거쳐서 카세트내에 진출하고, 제2 아암(141B)으로부터 카세트내의 원래의 장소로 처리완료의 웨이퍼를 되돌린다. 반송아암(141)은 직진구동기구(142)를 거쳐서 카세트로부터 후단까지 되돌린다. 그리고, 제2 승강구동기구(147)가 구동하여 다음의 웨이퍼위치까지 반송아암(141)을 승강시키고, 다음의 웨이퍼를 꺼내며, 상술한 일련의 동작을 반복하여, 카세트내의 모든 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 실행한다.
또한, 카세트내의 웨이퍼를 처리하는 동안에, 자동반송차(V)가 카세트를 반송하고, 비어 있는 제2 로드포트(13B)에 카세트를 탑재 이송한다. 그리고, 제1 로드포트(13A)상의 카세트내의 모든 웨이퍼에 대한 전기적 특성 검사가 종료하면, 턴테이블(132)이 반시계방향으로 90° 회전하고, 카세트의 반출입구를 프로버실(12)측을 향하게 한다. 그러면, 이미 대기하고 있는 자동반송차(V)의 카세트아암(H)이 구동하여 로드포트(13A)상의 카세트를 자동반송차(V)상에 수취해서, 다음공정으로 반송한다. 이 동안에, 로더실(11) 및 프로버실(12)에서는 제2 로드포트(13B)에 있는 웨이퍼를 처리한다. 따라서, 본 실시형태에서는 제1, 제 2 로드포트(13A, 13B)상의 카세트가 각각 센더와 리시버로서 기능하고 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 따르면, 로더실(11)은 프로버실(12)의 측면에 배치되어 있고, 또한 로더실(11)의 전후에 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)를 마련함과 동시에 제2 로드포트(13B)의 아래쪽에 서브 척(18)을 배치하고, 또한 전후의 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)의 사이에 회전, 승강 가능한 반송아암(141)을 갖는 웨이퍼 반송장치(14)를 마련했기 때문에, 기설의 싱글 로더 타입의 검사장치의 풋프린트를 늘리는 일 없이, 로드포트를 증설하여 듀얼 로더 타입의 검사장치(10)로 변경할 수 있으며, 또한 이 검사장치(10)는 싱글 로더 타입용의 기설의 자동 반송 라인(L)에 변경을 가하는 일 없이 대응할 수 있다. 또한, 서브 척(18)을 제2 로드포트(13B)의 아래쪽에 마련했기 때문에, 로더실(11)내에 서브 척 고유의 스페이스를 할애하는 일 없이, 제2 로드포트(13B)의 아래쪽의 공간을 유효하게 이용하여, 검사장치(10)의 설치 스페이스의 공간절약화를 실현할 수 있다.
또한, 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)는 자동반송장치(V)의 자동 반송 라인(L)을 따라서 배열되어 있기 때문에, 검사장치(10)의 정면에 오퍼레이터가 있고, 예를 들면 검사장치(10)의 제1 로드포트(13A)에 탑재된 카세트내의 웨이퍼를 검사하고 있을 때에도, 오퍼레이터와 간섭하는 일 없이 자동반송장치(V)가 제2 로드포트(13B)와의 사이에서 카세트의 수수를 실행할 수 있다.
또한, 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)는 자동반송장치(V)의 자동반송라인(L)을 따라 배열되고, 또한, 각각의 턴테이블(132)이 회전하여 카세트를 웨이퍼반송장치(14)에 대치시켰을 때, 각 턴테이블(132)상의 카세트가 웨이퍼반송장치(14)에 대해 좌우대칭이고 등거리에 배치되도록 되어 있기 때문에, 카세트에 대한 웨이퍼 반 송장치(14)의 반출입동작 및 반출입시간을 양 카세트의 모든 웨이퍼간에서 대략 동일하게 하여, 각 로드포트(13A, 13B)와 프로버실(12)의 사이의 웨이퍼 반송의 편차를 억제할 수 있고, 나아가서는 검사장치(10)내에서의 웨이퍼 반송시간을 단축할 수 있다. 또한, 이와 같이 카세트가 웨이퍼 반송장치(14)를 중심으로 좌우 대칭으로 배치되어 있기 때문에, 카세트로부터 프로버실(12)로 웨이퍼를 반송할 때에 양 카세트내의 모든 웨이퍼간에서의 검사장치(10)내의 환경(예를 들면, 조도, 습도 등)에 의한 영향의 편차를 받는 일이 없어, 항상 일정한 상태에서 웨이퍼를 반송하여 고정밀도로 검사를 실행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 카세트로부터 부분적으로 비어져 나온 웨이퍼를 검출하는 센서를 제1, 제2 로드포트(13A, 13B) 각각에 마련했기 때문에, 자동반송차(V)로부터 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)로 카세트를 탑재 이송했을 때에 카세트로부터 웨이퍼가 비어져 나와 있으면, 센서에 의해서 웨이퍼의 비어져 나옴을 자동적으로 검출할 수 있어, 웨이퍼의 비어져 나옴에 의한 각종의 폐해를 방지할 수 있다.
또한, 카세트로부터 웨이퍼 반송장치(14)측으로 비어져 나온 웨이퍼를 카세트내에 밀어 넣는 누름부재(133)를 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)에 마련했기 때문에, 웨이퍼 반송장치(14)에 의해서 카세트로부터 웨이퍼를 놓치지 않고, 확실하게 반출할 수 있다. 또한, 서브 척(18)의 근방에 웨이퍼를 식별하는 OCR(19)을 마련했기 때문에, 제2 로드포트(13B)의 아래쪽의 공간을 OCR(19)의 설치공간으로서 유효하게 이용할 수 있다.
또한, 웨이퍼 반송장치(14)는 2종류의 제1, 제2 승강구동기구(146, 147)를 구비하고 있기 때문에, 제1, 제2 승강구동기구(146, 147)의 2종류의 기능을 구분하여 사용하여, 웨이퍼를 정확하고 또한 확실하게 승강시킬 수 있다. 제1 승강구동기구(146)는 실린더기구(146C)를 구비하고 있기 때문에, 반송아암(141)을 단시간에 승강시킬 수 있다. 또한, 제2 승강구동기구(147)는 볼나사(147A) 및 그 구동원으로서도 모터를 구비하고 있기 때문에, 반송아암(141)을 조금씩 승강시킬 수 있어, 웨이퍼의 반출입위치 등에 맞추어 고정밀도로 제어할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 검사장치(10)의 측면에 있어서, 자동반송차(V)로부터 로더실(11)의 전후에 마련된 제1 로드포트(13A)에 카세트를 탑재 이송한 후, 제1 로드포트(13A)에 있어서 카세트를 회전시키고, 이 카세트로부터 프로버실(12)에 웨이퍼를 한장씩 반송하는 동안에 제2 로드포트(13B)의 아래쪽에서 웨이퍼의 위치 결정을 실행하고, 웨이퍼의 검사를 실행하는 동안에, 자동반송차(V)로부터 제2 로드포트(13B)에 카세트를 실행하도록 했기 때문에, 검사장치(10)에의 웨이퍼 투입에서 검사후의 웨이퍼의 꺼냄까지 자동화할 수 있고, 또한 검사장치(10)의 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)의 적어도 어느 한쪽에는 항상 처리중의 카세트가 존재하기 때문에, 검사시간이 고속화되어도 검사장치(10)를 끊임없이 가동시킬 수 있어, 검사효율을 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 자동반송차(V)를 이용하여 오픈 카세트를 반송하는 경우에 대해 설명했지만, 카세트로서 FOUP(Front Opening Unified Pot)를 사용하는 경우에는 필요에 따라서 오퍼레이터가 덮개로 밀폐된 FOUP로써 반송하고, 오퍼레이 터가 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)에 FOUP를 탑재해도 좋다. 이 경우에는 제3 실시형태에서도 설명하는 바와 같이, 웨이퍼 누름부재(133)가 불필요하게 되며, 누름 부재(133) 대신에 FOUP의 덮개를 자동적으로 개폐하는 오프너를 로드 포트에 마련하는 것에 의해서, FOUP에 대응시킨다.
제2 실시형태
본 실시형태의 검사장치(10A)는 예를 들면 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 로드포트(13A)의 아래쪽에 또한 제3 로드포트(13C)가 마련되고, 상하 2단의 제1, 제3 로드포트(13A, 13C) 각각에 카세트(C)를 수용할 수 있도록 되어 있는 것 이외는 실질적으로 제1 실시형태의 검사장치(10)와 마찬가지로 구성되어 있다. 따라서, 제1 실시형태와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명한다.
즉, 제3 로드포트(13C)는 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 로드포트(13A)의 아래쪽에 배치되며, 제1, 제2 로드포트(13A, 13B)와 실질적으로 동일한 구조를 구비하고 있다. 웨이퍼 반송장치(14)는 반송아암(141)이 제1, 제2 승강구동기구(도시하지 않음)를 거쳐서 승강하고, 제1 로드포트(13A) 또는 제3 로드포트(13C)와 대치하며, 각각의 카세트(C)내의 웨이퍼를 반출입한다. 제1 로드포트(13A)의 카세트(C)에 있어서 웨이퍼를 반출입하는 경우에는 도 9에 실선으로 나타내는 바와 같이, 반송아암(141)이 제1 승강기구를 거쳐서 제1 로드포트(13A)와 대치하는 위치까지 상승한 후, 제2 승강구동기구를 거쳐서 카세트(C)의 상하 양단의 사이에서 승강하고 제1 실시형태의 경우와 마찬가지로 카세트(C)내의 웨이퍼를 반출입한다. 또한, 제3 로드포트(13C)의 카세트(C)에 있어서 웨이퍼를 반출입하는 경우에는 제2 승강구동기구만이 구동하여, 도 9에 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 반송아암(141)이 제3 로드포트(13C)와 대치하고, 반송아암(141)이 제2 승강구동기구를 거쳐서 카세트(C)의 상하 양단의 사이에서 승강하여 웨이퍼를 반출입한다. 반송아암(141)은 각 카세트(C)내로부터 웨이퍼를 반출하면, 제1 실시형태와 마찬가지로 웨이퍼를 처리실로 반송하고, 처리실에 있어서 소정의 처리를 끝낸 웨이퍼를 처리실로부터 반송하고, 각각의 카세트(C)내에 반입한다.
본 실시형태에 따르면, 제1 실시형태의 경우보다도 로드포트가 확장되어 있기 때문에, 검사장치(10A)내에 카세트(C)를 1개 여분으로 수용할 수 있고, 웨이퍼의 검사시간이 단축되어도 끊임없이 웨이퍼를 처리할 수 있으며, 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다. 그 밖에, 본 실시형태에 있어서도 제1 실시형태와 마찬가지의 작용효과를 기대할 수 있다.
제1, 제2 실시형태에서는 웨이퍼 반송장치(14)의 전후에 로드포트가 배치되어 있는 예에 대하여 설명했지만, 본 발명의 처리장치는 예를 들면 웨이퍼반송장치의 앞쪽에만 상하 2단의 로드포트를 마련한 것이어도 좋다. 이 경우에는 종래의 싱글 포트의 처리장치와 동일한 풋프린트이어도 로드포트를 확장할 수 있어, 웨이퍼 등의 피처리체의 처리속도의 고속화에 대응할 수 있다. 또한, 제2 실시형태에서는 웨이퍼 반송장치의 앞쪽에 상하 2단의 로드포트를 마련했지만, 웨이퍼 반송장치의 뒤쪽에도 상하 2단의 로드포트를 마련해도 좋다. 또한, 제1 로드포트에 카세트의 승강기구를 추가해도 좋으며, 이 경우에는 반송아암의 승강 스트로크를 작게 할 수 있다.
제3 실시형태
본 실시형태의 검사장치(10B)는 예를 들면 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 제1 로드포트(13A)가 카세트(C)로서 FOUP를 탑재하는 구조로 되어 있는 것, FOUP의 덮개를 자동적으로 개폐하는 오프너(21)가 마련되어 있는 것, 그리고, 버퍼 테이블(15)의 구조가 다른 것 이외는 실질적으로 제1 실시형태의 검사장치(10)에 준해서 구성되어 있다. 따라서, 제1 실시형태와 동일 또는 상당부분에는 동일 부호를 붙여 설명하며, FOUP를 카세트(C)로서 설명한다.
본 실시형태에 있어서의 제1 로드포트(18A)는 도 10, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상면에 개구부를 갖는 기대(131)와, 기대(131)의 상면과 동일 평면을 형성하도록 기대(131)의 개구부에 마련된 턴테이블(132)과, 턴테이블(132) 상면에 마련되고 또한 카세트(C)를 탑재, 고정시키는 탑재부(135)를 구비하고 있다. 턴테이블(132)은 그 하면 중앙에 연결된 회전구동축(132A) 을 거쳐서 회전하고, 탑재부(135)상의 카세트(C)를 회전시킨다. 탑재부(135)에는 클램프기구(도시하지 않음)가 부착되고, 제1 로드포트(13A)로 액세스하는 예를 들면 AGV(Automated Guided Vehicle)나 OHT(Overhand Hoist Transport)와의 사이에서 카세트(C)의 자동 인도를 실행할 수 있도록 되어 있다. 클램프기구는 AGV나 OHT의 동작과 동기하여 작동하도록 되어 있다.
턴테이블(132)의 중심(회전구동축(132A)의 축심) O는 도 11에 나타내는 바와 같이, 오프너(21)의 폭방향의 중심을 통과하는 중심선 L로부터 소정 치수 d만큼 아래쪽으로 편의하여 배치되어 있다. 또한, 탑재부(135)는 굵은 선으로 나타내는 위 치에서 AGV 또는 OHT로부터 수취한 카세트(도시하지 않음)내의 굵은선으로 나타내는 웨이퍼(W)의 중심 O1이 턴테이블(132)의 중심 O로부터 우측으로 소정치수 D만큼 편의하는 위치관계로 되도록 턴테이블(132)상에 배치되어 있다. 턴테이블(132)이 회전구동축(132A)을 거쳐서 탑재부(135)를 도 11의 굵은선 위치에서 가는선 위치까지 반시계로 90°만큼 화살표로 나타내는 바와 같이 회전시킨 시점에서, 가는선으로 나타내는 웨이퍼(W)의 중심 O1이 중심선 L상에 도달함과 동시에 회전전의 위치로부터 소정치수 d만큼 오프너(21)로 접근하고, 탑재부(135)상의 카세트(C)가 오프너(21)와 대치하도록 되어 있다. 이것에 의해, 카세트(C)는 턴테이블(132)을 거쳐서 회전전의 상태보다 소정 치수 d만큼 오프너(21)에 접근하며, 카세트(C)로부터 오프너(21)까지의 이동거리를 소정치수 d만큼 절약할 수 있고, 더 나아가서는 그 분만큼 풋프린트를 절약할 수 있다.
또 도시하고 있지 않지만, 탑재부(135)는 가이드레일 등을 포함하는 직진구동기구를 거쳐서 턴테이블(132)상에서 전후방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 탑재부(135)상의 카세트(C)의 덮개가 도 10에 나타내는 바와 같이 오프너(21)와 대치했을 때에, 동일 도면에 화살표로 나타내는 바와 같이 탑재부(135)는 직진구동기구를 거쳐서 오프너(21)를 향해 직진하고, 덮개를 오프너(21)와 자동적으로 결합시킨다. 이 상태에서, 오프너(21)는 카세트(C)의 덮개를 자동적으로 떼어내어 아래쪽으로 반송하는 것에 의해서, 카세트(C)의 반출입구를 개방하고, 웨이퍼 반송장치(14)에 의해서 웨이퍼(W)의 반출입에 대비한다.
또한, 제1 로드포트(13A)의 아래쪽에는 도 12a에 나타내는 버퍼 테이블(15) 및 웨이퍼 테이블(16)이 제1 실시형태에 준해서 상하로 배치되어 있다. 도 12a에 나타내는 바와 같이, 버퍼 테이블(15)에는 동일 구경(예를 들면, 300mmφ)의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)나 웨이퍼(W)를 유지하는 슬롯(151)이 상하방향으로 복수 단에 걸쳐 서로 등간격을 두고 형성되어 있다. 이와 같이 동일 구경의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)나 웨이퍼를 수납하도록했기 때문에, 한정된 스페이스에서도 도 12a에 나타내는 바와 같이 복수 단의 슬롯(151)을 마련할 수 있다. 이것에 의해서 웨이퍼사이즈가 크게 되어 칩 수가 현저히 증가하는 것에 의해서 프로브카드의 침선단 연마의 연마 회수가 늘어나도, 복수개의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)를 버퍼 테이블(15)내에 수납해 둠으로써, 연마회수의 증가에 대응하여 복수개의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)를 연속적으로 사용할 수 있다.
그런데, 종래의 버퍼 테이블은 물론, 제1 실시형태의 버퍼 테이블에서는 구경이 다른 침선단 연마용 웨이퍼를 수납하고 있었기 때문에, 동일 사이즈의 침선단 연마용 웨이퍼를 수납할 수 없고, 경우에 따라서는 일단 장치를 멈추고 침선단 연마용 웨이퍼를 교환할 필요가 있어, 스루풋의 저하 요인으로 되고 있었다.
또한, 도 12b에 나타내는 바와 같이 버퍼 테이블(15)의 각 슬롯(151)은 각각 상하의 선반(151A, 151B)에 의해서 형성되어 있다. 각 슬롯(151)에는 각각 침선단 연마용 웨이퍼(W1) 등의 존부를 검출하는 광학 센서(152)가 각각 마련되고, 이들 광학센서(152)에 의해서 각 슬롯(151)에 수납되어 있는 침선단 연마용 웨이퍼(W1)를 개별적으로 확인할 수 있다. 광학센서(152)는 발광소자(152A)와 수광소자(152B)로 이루어지고, 각각의 배선(152C, 152C)을 거쳐서 배선기판(153)에 접속되어 있다. 하측의 선반(151A)에는 발광소자(152A)를 수납하는 공간(151C)이 형성되고, 상측의 선반(151B)에는 수광소자(152B)를 수납하는 공간(152D)이 형성되어 있다. 그리고, 각 선반(151C)에는 발광소자(152A)의 광선이 통과하는 구멍(151E)이 각각 형성되어 있다. 각 슬롯(151)의 광학센서(152)는 각각 1개 걸러 슬롯(151)의 전후방향으로 서로 다르게 배치되어, 인접하는 상하의 광학센서(152)가 중첩되지 않도록 되어 있다.
이것에 의해, 1개의 슬롯(151)에 있어서의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)의 존부는 그 단의 광학센서(152)에 의해서 검출하며, 그것보다 상단의 슬롯(151)의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)의 존부를 검출하지 않도록 하고 있다. 즉, 상하의 광학센서(152)의 광선은 서로 간섭하지 않도록 되어 있다. 이와 같이 각 슬롯(151)에 마련된 광학센서(152)에 의해서 각각의 슬롯(151)의 침선단용 연마 웨이퍼(W)1 등을 확실하게 검출하고, 그 슬롯(151)에서 유지되어 있는 웨이퍼의 종류도 특정할 수 있도록 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 제1 로드포트(13A)는 카세트(C)를 탑재하는 탑재부(135)와, 이 탑재부(135)를 회전시키는 턴테이블(132)을 갖고, 카세트(C)내의 웨이퍼(W)의 중심 O1이 턴테이블(132)의 중심 O로부터 소정치수 d만큼 편의하고, 탑재부(135)를 편심 회전시키기 때문에, 턴테이블(132)이 AGV 또는 OHT로부터 수취한 카세트(C)를 편심 회전시키면, 카세트(C)가 소정치수 d만큼 오프너(21)로 접근하여 오프너(21)와 대치하고, 카세트(C)로부터 오프너(21)까지의 이동거리를 소정 치수 d만큼 절약할 수 있고, 더 나아가서는 그 분만큼 풋프린트를 절약할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 제1 로드포트(13A)의 아래쪽에, 동일 사이즈(예를 들면, 300mmφ)의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)를 유지하는 슬롯(151)을 상하방향으로 복수단 갖는 버퍼 테이블(15)을 마련했기 때문에, 동일 사이즈의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)를 복수개 수납할 수 있으며, 300mmφ의 웨이퍼의 검사 칩수가 현저히 증가하여, 프로브카드의 침선단 연마의 회수가 증가해도 복수개의 침선단 연마용 웨이퍼(W)1로 연속적으로 연마할 수 있어, 검사의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 버퍼 테이블(15)의 각 슬롯(151)은 침선단 연마용 웨이퍼(W1) 등의 존부를 검출하는 광학 센서(152)를 갖기 때문에, 각 슬롯(151)에 있어서의 침선단 연마용 웨이퍼(W1)의 존부를 확인할 수 있으며, 더 나아가서는 각 슬롯(151)과 각각의 광학센서(152)의 대응관계를 정해 둠으로써, 각 슬롯(151)에 수납되어 있는 침선단 연마용 웨이퍼(W1)의 종류를 특정할 수 있다. 그 밖에 본 실시형태에 있어서 제1 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 기할 수 있다.
제 4 실시형태
본 실시형태의 검사장치는 웨이퍼 반송장치와 서브 척 및 OCR이 일체화되어 있는 것 이외는 실질적으로 제1 실시형태와 마찬가지로 구성되어 있다. 제1 실시형태와 동일 또는 상당부분에는 동일 부호를 붙이고 본 실시형태의 특징에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 있어서의 웨이퍼 반송장치(14A)의 경우에는 예를 들면 도 13에 나타내는 바와 같이, 회전기판(143)에 위치 결정 기구로서의 서브 척(18)이 마련되어 있다. 이 서브 척(18)은 승강, 회전 가능하게 구성되어 있고, 카세트로부터 웨이퍼(W)(동일 도면에는 일점쇄선으로 나타냄)를 반출하여 후퇴하는 도중에 마련되어 있다. 또한, 서브 척(18)의 측쪽에는 정보판독장치로서의 OCR(19)이 마련되어 있다. 따라서, 반송아암(141)이 카세트와 대치하고, 카세트로부터 소정의 웨이퍼(W)를 반출하여 회전기판(143)상으로 후퇴하는 도중에 서브 척(18)이 웨이퍼(W)를 수취한다. 그리고, 서브 척(18)이 동일 도면에 화살표 θ방향으로 회전하는 동안에 OCR(19)에 의해 웨이퍼(W)의 식별정보를 판독한 후, 프리 얼라인먼트를 실행한다. 프리 얼라인먼트 후에는 제1 실시형태와 마찬가지로 반송아암(141)이 프로버실의 메인 척으로 웨이퍼(W)를 인도한다. 즉, 제1 실시형태에서는 반송아암(141)이 카세트로부터 웨이퍼(W)를 반출한 후, 제2 로더실측의 서브 척 및 OCR까지 웨이퍼(W)를 반송할 필요가 있었지만, 본 실시형태에서는 웨이퍼 반송장치(14A)에서 프리 얼라인먼트와 웨이퍼(W)의 식별정보를 판독할 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 따르면, 웨이퍼 반송장치(14A)가 서브 척(18) 및 OCR(19)을 갖기 때문에, 카세트로부터 반출하여 프로버실에의 인도까지의 시간을 단축할 수 있다. 그 밖에, 제1 실시형태와 마찬가지의 작용효과를 기할 수 있다.
제5 실시형태
본 실시형태의 검사장치는 웨이퍼 반송장치의 반송아암 대신에 다관절 로봇을 마련한 것 이외는 실질적으로 제4 실시형태에 준해서 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태에서도 웨이퍼 반송장치 및 서브 척에 대해 설명한다.
본 실시형태에 있어서의 웨이퍼 반송장치(14B)는 예를 들면 도 14에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 반송하는 다관절 로봇(149)과, 다관절 로봇(149)을 지지하는 기대(145)(도 6참조)와, 기대(145)상에 마련된 서브 척(18)과, 서브 척(18)의 근방에 마련된 OCR(19)을 갖고 있다.
다관절 로봇(149)은 동일 도면에 나타내는 바와 같이 복수의 아암(149A)과, 이들 아암(149A)을 서로 연결하는 관절(149B)과, 이들 아암(149A)의 선단에 연결된 핸드(149C)와, 이들 아암(149A)의 기단부에 연결된 회전구동부(149D)를 갖고 있다. 복수의 아암(149A)은 기단부를 중심으로 해서 정역방향으로 회전하여, 웨이퍼(W)의 반송방향을 바꾸도록 구성되어 있다. 복수의 아암(149A)은 각각을 연결하는 관절(149B)의 작용으로 굴신하고, 복수의 아암(149A) 및 핸드(149C)가 똑바로 늘어났을 때 핸드(149A)로 유지하는 웨이퍼(W)를 카세트에 대해 반출입하고, 프로버실의 메인 척과의 사이에서 수수하도록 구성되어 있다. 또한 다관절 로봇(149)으로서는 종래 공지의 다관절 로봇을 사용할 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 있어서도 제4 실시형태와 마찬가지로 웨이퍼 반송장 치(14B)에 있어서 웨이퍼(W)의 프리 얼라인먼트 및 웨이퍼(W)의 식별을 실행할 수 있는 것 이외에, 제1 실시형태와 마찬가지의 작용효과를 기대할 수 있다.
또한, 제1∼제 5 실시형태에서는 제1, 제2 로드포트에 탑재되는 카세트는 각각 센더와 리시버로서 기능하고 있다. 그러나, 제1 로드포트의 카세트를 센더전용으로 하고, 제2 로드포트의 카세트를 리시버 전용으로 해서 사용할 수도 있고, 또한, 제1, 제2 로드포트의 카세트를 센더와 리시버를 적절히 전환해서 사용할 수도 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 검사장치를 예로 들어 설명했지만, 피처리체에 소정의 처리를 실시하는 처리장치에 대해서도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 실시형태에 하등 제한되는 것이 아니며, 필요에 따라서 각 구성요소를 적절히 설계 변경할 수 있다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은 반도체 제조 공장의 클린룸내에 배치된 각종의 처리장치에 널리 이용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기설의 싱글 로더 타입의 처리장치의 풋프린트를 늘리는 일 없이, 로드포트를 증설하여 듀얼 로더 타입의 처리장치로 변경할 수 있고, 또한 기설의 자동 반송 라인을 이용해서 웨이퍼 반송의 완전 자동화를 실현할 수 있는 처리장치를 제공할 수 있다.

Claims (19)

  1. 처리실의 측면에 배치된 로더실을 구비한 처리장치에 있어서,
    상기 로더실은 피처리체를 복수 수납하는 카세트를 탑재하고 또한 상기 측면을 따라서 서로 이간되어 배치된 2개의 로드포트와, 이들 로드포트의 사이에 배치되고 또한 이들 로드포트와 상기 프로버실의 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송장치와, 상기 2개의 로드포트의 적어도 어느 한쪽의 로드포트의 아래쪽에 마련되고 또한 상기 피처리체의 위치 결정을 실행하는 위치 결정 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 처리장치.
  2. 처리실의 측면에 배치된 로더실을 구비한 처리장치에 있어서,
    상기 로더실은 피처리체를 복수 수납하는 카세트를 탑재하고 또한 상기 측면에 인접하여 서로 상하방향으로 이간되어 배치된 2개의 로드포트와, 상기 측면에 인접하여 배치되고 또한 이들 로드포트와 상기 프로버실의 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송장치와, 상기 측면에 인접시켜 마련되고 또한 상기 피처리체의 위치결정을 실행하는 위치 결정 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 처리장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 각 로드포트는 각각 상기 카세트의 자동반송장치의 반송경로를 따라 배치되고, 상기 자동반송장치와의 사이에서 상기 카세트의 수수를 실행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 로드포트는 상기 카세트의 방향을 전환하는 방향전환기구와, 이 방향전환기구를 거쳐서 상기 반송장치와 대치하는 상기 카세트의 덮개를 개폐하는 개폐기구를 갖는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 방향전환기구는 상기 카세트를 탑재하는 탑재부와, 이 탑재부를 회전시키는 회전체를 갖고, 상기 카세트내의 상기 피처리체의 중심이 상기 회전체의 중심으로부터 소정 치수만큼 편의(偏倚)하여 배치되고, 상기 회전체에 의해 상기 탑재부가 편심 회전하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전체는 소정의 각도만큼 회전하는 것에 의해 상기 카세트의 덮개가 상기 개폐기구와 대치함과 동시에 상기 카세트이 상기 소정치수만큼 상기 개폐기구에 의한 개폐위치에 접근하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 소정의 각도가 90°인 것을 특징으로 하는 처리장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 결정 기구의 근방에 상기 피처리체를 식별하는 식별장치가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 카세트으로부터 비어져 나온 상기 피처리체를 검출하는 센서가 상기 로드포트에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 카세트으로부터 비어져 나온 상기 피처리체를 상기 카세트내에 밀어 넣 는 누름 부재가 상기 로드포트에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반송장치는 2종류의 제 1, 제2 승강구동기구를 구비한 것을 특징으로 하는 처리장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 승강구동기구는 에어 실린더를 갖고, 상기 제2 승강구동기구는 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 처리장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 2개의 로드포트 중의, 다른쪽의 로드포트의 아래쪽에, 동일 사이즈의 기판을 유지하는 유지부를 상하방향으로 복수단 갖는 수용체가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유지부는 상기 기판의 존재 가부를 검출하는 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반송장치는 다관절 로봇을 주체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  16. 처리실의 측면에 배치된 로더실을 구비한 처리장치에 있어서,
    상기 로더실은 상기 피처리체를 복수 수납하는 카세트를 탑재하고 또한 상기 측면을 따라 서로 이간되어 배치된 2개의 로드포트와, 이들 로드포트의 사이에 배치되고 또한 이들 로드포트와 상기 프로버실의 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송장치를 구비하고, 상기 각 로드포트는 각각 상기 카세트의 자동반송장치의 반송경로를 따라서 배치되어 있고, 상기 반송장치는 상기 피처리체의 위치결정을 실행하는 위치 결정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  17. 처리실의 측면에 배치된 로더실을 구비한 처리장치에 있어서,
    상기 로더실은 상기 피처리체를 복수 수납하는 덮개를 갖는 카세트를 탑재하 고 또한 상기 측면을 따라서 서로 이간되어 배치된 2개의 로드포트와, 이들 로드포트의 사이에 배치되고 또한 이들 로드포트와 상기 프로버실의 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송장치를 구비하고, 상기 각 로드포트는 각각 상기 카세트의 방향을 전환하는 방향전환기구와, 이 방향전환기구를 거쳐서 상기 반송장치와 대치하는 상기 카세트의 덮개를 개폐하는 개폐기구를 갖고, 상기 반송장치는 상기 피처리체의 위치 결정을 실행하는 위치 결정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  18. 제 1 항, 제 2 항, 제 16 항 및 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 로드포트에 탑재된 카세트 각각은 센더(sender)와 리시버(receiver)를 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  19. 제 1 항, 제 2 항, 제 16 항 및 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 로드포트에 탑재된 카세트 각각은 센더와 리시버를 전환할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
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