KR20100138758A - 어댑터 유닛 내장 로더실 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 종래와 같이 카세트 등의 용기와 어댑터 유닛의 전환 작업을 하지 않고, 피검사체의 비자동 반송 및 자동 반송에 대응시킬 수 있는 어댑터 유닛 내장형 로더실을 제공한다.
(해결수단) 본 발명의 로더실(10)은, 카세트 배치부(11)와는 별도의 버퍼 테이블 배치부(13)에 반도체 웨이퍼(W)를 자동 반송하는 RGV(40)에 대응하여 설치되고, RGV(40) 및 프로버실(20) 각각과의 사이에서 반송되는 반도체 웨이퍼(W)를 복수 유지하는 어댑터 유닛을 갖추고 있다.

Description

어댑터 유닛 내장 로더실{LOADER CHAMBER WITH ADAPTER UNIT}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 미리 정해진 처리를 실시하는 처리실에 인접하여, 처리실과의 사이에서 처리 전후의 피처리체를 교환하는 로더실에 관한 것이며, 더욱 자세하게는, 피처리체의 비자동 반송(오퍼레이터에 의한 카세트의 반송)과 자동 반송을 단시간에 전환할 수 있는 로더실에 관한 것이다.
반도체 제조 공장에서는 여러가지 처리 장치가 클린룸 내에 배치되어 있다. 처리 장치는, 서로 인접하는 로더실 및 처리실을 갖추며, 로더실로부터 처리실로 피처리체를 반송하여, 처리실 내에서 피처리체에 대하여 미리 정해진 처리를 실시한 후, 처리후의 피처리체를 처리실로부터 로더실로 복귀시키도록 구성되어 있다. 이하에서는, 처리 장치로서 피처리체(이하에서는, 「반도체 웨이퍼」로서 설명함)의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 장치를 예를 들어 설명한다.
검사 장치는, 예를 들어 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이 서로 인접하는 로더실(1)과 프로버실(2)을 갖추며, 로더실(1)로부터 프로버실(2)로 반도체 웨이퍼(W)를 반송하여, 프로버실(2)에서 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 행한 후, 반도체 웨이퍼(W)를 로더실(1)로 복귀시키도록 구성되어 있다. 이 로더실(1)은, 복수의 반도체 웨이퍼(W)가 수납된 카세트(C)를 배치하는 배치부(3)와, 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(4)와, 반도체 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행하는 프리얼라인먼트 기구(도시하지 않음)를 갖추고 있다. 프로버실(2)은, 프리얼라인먼트된 반도체 웨이퍼(W)를 배치하고, X, Y, Z 방향 및 θ 방향으로 이동가능한 배치대(5)와, 배치대(5)의 위쪽에 배치된 프로브 카드(6)와, 프로브 카드(6)의 복수의 프로브(6A)와 반도체 웨이퍼(W)에 형성된 복수의 전극 패드의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 기구(7)를 갖추고 있다.
검사를 행하는 경우에는, 로더실(1)의 배치부(3) 상에 복수의 반도체 웨이퍼(W)가 수납된 카세트를 배치한다. 로더실(1)에서는 웨이퍼 반송 기구(4)가 카세트(C) 내의 반도체 웨이퍼(W)를 1장씩 반출하여, 프리얼라인먼트 기구에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행한 후, 웨이퍼 반송 기구(4)가 그 반도체 웨이퍼(W)를 프로버실(2) 내의 배치대(5) 상에 배치한다. 이어서, 배치대(5)가 X, Y, Z 방향 및 θ 방향으로 이동하는 동안에 얼라인먼트 기구(7)를 통해 반도체 웨이퍼(W)의 복수의 전극 패드와 프로브 카드(6)의 복수의 프로브(6A)의 얼라인먼트를 행한 후, 배치대(5)가 구동하여 반도체 웨이퍼(W)의 복수의 전극 패드와 프로브 카드(6)의 복수의 프로브(6A)를 전기적으로 접촉시켜 미리 정해진 검사를 행한다. 검사후에는, 배치대(5) 상의 반도체 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송 기구(4)가 수취하여 카세트(C) 내의 원래의 장소로 복귀시킨다.
경우에 따라서는 로더실(1)에 카세트 단위로 반도체 웨이퍼(W)를 반송하지 않고, 예를 들어 특허문헌 1, 2에 기재된 바와 같이 자동 반송 장치(Rail Guided Vehicle)(이하, 「RGV」로 칭함)를 이용하여 로더실 내에 반도체 웨이퍼(W)를 자동으로 반송하는 경우가 있다. 이 경우에는, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 로더실(1)의 배치부(3)에는 카세트(C) 대신 어댑터 유닛(8)을 설치하여, RGV(9)로부터 어댑터 유닛(8) 내에 반도체 웨이퍼(W)를 1장씩 또는 복수장씩 반입한다.
어댑터 유닛(8)은, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 유닛 본체(8A)와, 이 유닛 본체(8A) 내에 반도체 웨이퍼(W)를 그 중심에서 지지하도록 상하 방향으로 복수설치된 지지 부재(8B)와, 이들 지지 부재(8B)로부터 프로버실(2)로 반도체 웨이퍼(W)를 반송할 때 웨이퍼 반송 기구(4)에서의 위치 어긋남을 보정하기 위한 센터링 기구(도시하지 않음)를 갖추며, 배치부(3)에 대하여 착탈 가능하게 구성되어 있다. 지지 부재(8B)는, 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착하도록 구성되어 있다. 또, RGV(9)는, 예를 들어, 복수의 반도체 웨이퍼(W)가 수납된 카세트(C)를 배치하는 배치부(9A)와, 카세트(C)와 어댑터 유닛(8) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(9B)를 갖추고 있다.
이렇게 하여, 반도체 웨이퍼(W)의 검사를 하는 경우에는, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 RGV(9)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 검사 장치의 로더실(1)의 측방까지 반송한 후, RGV(9)의 웨이퍼 반송 기구(9B)를 통해 어댑터 유닛(8) 내에 반도체 웨이퍼(W)를 미리 정해진 매수씩 수납하면 반도체 웨이퍼(W)가 지지 부재(8B)로 진공 흡착된다. 어댑터 유닛(8)과 프로버실(2) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송할 때에는, 지지 부재(8B)로의 진공 흡착을 해제한 후, 웨이퍼 반송 기구(4)가 지지 부재(8B)로부터 반도체 웨이퍼(W)를 반출하여, 프리얼라인먼트 기구를 통해 프리얼라인먼트한 후, 프로버실(2)로 반송하여 거기서 반도체 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 한 후, 처리후의 반도체 웨이퍼(W)를 프로버실(2)로부터 카세트(C) 내로 반송하도록 하고 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2007-042994호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2007-088286호 공보
그러나, 종래의 로더실(1)은, 배치부(3)가 카세트(C)와 어댑터 유닛(8)을 전환할 수 있게 되어 있지만, 웨이퍼 반송을 자동화하는 경우에는 오퍼레이터가 검사 장치까지 가서, 오퍼레이터가 배치부(3)의 카세트 배치 기구를 어댑터 유닛(8)에 다시 설치하고, 오퍼레이터가 어댑터 유닛용의 프로그램으로 전환하여 여러가지 초기 설정을 다시 해야 하므로, 카세트(C)와 어댑터 유닛(8)의 전환 작업에 장시간이 필요하다는 과제가 있었다. 또, 어댑터 유닛(8)은 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착하는 구조로 되어 있기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)에 흡착 에러가 생길 우려도 있고, 그 검사에도 시간이 필요하였다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 종래와 같이 카세트 등의 용기와 어댑터 유닛의 전환 작업을 하지 않고, 피처리체의 비자동 반송 및 자동 반송에 대응시킬 수 있는 어댑터 유닛 내장형 로더실을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 어댑터 유닛 내장형 로더실은, 복수의 피처리체를 수납하는 용기를 배치하는 배치부와, 상기 배치부에 배치된 상기 용기와 처리실 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송 기구를 갖춘 로더실로서, 상기 배치부와는 별도의 부위에 상기 피처리체를 반송하는 자동 반송 장치에 대응하여 설치되고, 상기 자동 반송 장치 및 상기 처리실 각각과의 사이에서 반송되는 상기 피처리체를 복수 유지하는 어댑터 유닛을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명의 청구항 2에 기재된 어댑터 유닛 내장형 로더실은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 배치부와는 별도의 부위는 버퍼 테이블이 배치되는 부위이며, 상기 어댑터 유닛은 상기 버퍼 테이블을 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명의 청구항 3에 기재된 어댑터 유닛 내장형 로더실은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 어댑터 유닛은, 유닛 본체와, 상기 유닛 본체 내에 상하 방향으로 복수단에 걸쳐 설치되고 상기 피처리체를 그 외측 둘레 가장자리부의 3곳 이상에서 지지하는 지지 부재를 가지며, 상기 유닛 본체는, 상기 반송 기구가 상기 피처리체를 반입, 반출하는 제1 개구부와, 상기 자동 반송 장치가 상기 피처리체를 반입, 반출하는 제2 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명의 청구항 4에 기재된 어댑터 유닛 내장형 로더실은, 청구항 3에 기재된 발명에 있어서, 3곳 이상의 상기 지지 부재는, 상기 피처리체의 중심 방향으로 연장되는 제1 지지 부재와, 상기 피처리체에 대하여 접선 방향으로 연장되는 제2 지지 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명의 청구항 5에 기재된 어댑터 유닛 내장형 로더실은, 청구항 3 또는 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 상기 어댑터 유닛은, 상기 지지 부재에서 상기 피처리체의 존재 여부를 검출하는 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명의 청구항 6에 기재된 어댑터 유닛 내장형 로더실은, 청구항 1∼청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 어댑터 유닛의 아래쪽에 상기 반송 기구와 협동하여 상기 피처리체의 센터링을 행하는 센터링 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명의 청구항 7에 기재된 어댑터 유닛 내장형 로더실은, 청구항 1∼청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 피처리체의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 장치에 이용되는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 종래와 같이 카세트 등의 용기와 어댑터 유닛의 전환 작업을 하지 않고, 피검사체의 비자동 반송 및 자동 반송에 대응시킬 수 있는 어댑터 유닛 내장형 로더실을 제공할 수 있다.
도 1의 (a), (b)는 각각 본 발명의 로더실의 일실시형태의 구성을 나타내는 도면이며, (a)는 로더실의 웨이퍼 반송 기구 및 어댑터 유닛과 프로버실의 관계를 나타내는 평면도, (b)는 (a)에 나타내는 어댑터 유닛의 아래쪽에 배치된 프리얼라인먼트 기구와 웨이퍼 반송 기구의 관계를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 로더실에 이용되는 어댑터 유닛을 나타내는 투시 사시도이다.
도 3의 (a), (b)는 모두 도 2에 나타내는 어댑터 유닛의 주요부를 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 어댑터 유닛에 적용된 광학 센서를 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 1의 (b)에 나타내는 프리얼라인먼트부를 나타내는 사시도이다.
도 6의 (a)∼(c)는 각각 도 5에 나타내는 프리얼라인먼트부에서 프리얼라인먼트직전에 행해지는 반도체 웨이퍼의 센터링 공정을 나타내는 공정도이다.
도 7의 (a),(b)는 종래의 검사 장치를 나타내는 평면도이며, (a)는 카세트를 사용하는 상태를 나타내는 도면, (b)은 종래의 어댑터 유닛을 사용하는 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 도 1∼도 6에 나타내는 실시형태에 기초하여 본 발명의 어댑터 유닛 내장형 로더실에 관해 설명한다. 본 실시형태에서는, 피처리체(예를 들어, 반도체 웨이퍼)의 전기적 특성을 검사하는 검사 장치에 적용되는 어댑터 유닛 내장형 로더실(이하, 단순히「로더실」로 칭함)에 관해 설명한다.
본 실시형태의 로더실(10)은, 예를 들어 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 검사 장치(100)의 처리실(프로버실; 20)에 인접하여 설치되어 있다. 이 로더실(10)은, 복수의 반도체 웨이퍼(W)를 수납하는 카세트(C)를 배치하는 카세트 배치부(11)와, 카세트 배치부(11)에 배치된 카세트(C)와 프로버실(20) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 제1 웨이퍼 반송 기구(12)와, 버퍼 테이블(도시하지 않음)이 배치되는 버퍼 테이블 배치부(13)와, 버퍼 테이블 배치부(13)의 아래쪽에 배치된 프리얼라인먼트부(14)(도 1의 (b) 참조)를 갖추며, 제1 웨이퍼 반송 기구(12)가 카세트 배치부(11)와 버퍼 테이블 배치부(13) 사이에 위치하고 있다. 버퍼 테이블은, 예를 들어 프로브 카드의 프로브의 침끝을 연마하는 침연마용 웨이퍼(도시하지 않음)를 수납하기 위한 수납체이다.
카세트 배치부(11)는 카세트의 전용 배치부로서 사용되며, 버퍼 테이블 배치부(13)는 버퍼 테이블 대신 후술하는 어댑터 유닛(30)의 전용 스페이스로서 사용된다. 어댑터 유닛(30)은, 반도체 웨이퍼(W)를 수납하기 위한 것이지만, 예를 들어 그 하부가 침연마용 웨이퍼(도시하지 않음)를 수납하는 스페이스가 되어 있어, 종래의 버퍼 테이블을 겸하고 있다. 이 어댑터 유닛(30)은, 검사 장치(100)에 대하여 반도체 웨이퍼(W)를 자동 반송하는 RGV(40)에 대응하여 설치된 것이다. 따라서, 어댑터 유닛(30)을 설명하기 전에, 로더실(10) 내에 설치된 제1 웨이퍼 반송 기구(12) 및 RGV(40)에 관해 간단히 설명한다.
제1 웨이퍼 반송 기구(12)는, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)를 유지하는 아암(12A)과, 이 아암(12A)을 한방향으로 진퇴 운동시키는 직진 구동 기구가 배치된 회전체(12B)를 갖추고 있다. 아암(12A)은, 진공 배기 장치(도시하지 않음)에 접속되어 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착하도록 구성되며, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이 직진 구동 기구를 통해 회전체(12B) 상에서 직진하도록 구성되어 있다. 회전체(12B)는, 회전 구동 기구 및 승강 구동 기구를 가지며, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이 정역 회전하고 상하 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 따라서, 아암(12A)이 직진 구동 기구를 통해 회전체(12B) 상에서 직진하고 회전체(12B)를 통해 정역 회전하여, 카세트(C) 또는 어댑터 유닛(30)과 프로브실(20) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송한다.
또한, 프리얼라인먼트부(14)의 대략 중앙에는 도 1의 (b) 및 도 5에 나타낸 바와 같이 프리얼라인먼트 기구(15)가 배치되어 있다. 이 프리얼라인먼트 기구(15)는, 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착하는 회전체(15A)와, 회전체(15A)에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 회전하는 동안에 노치 등의 안표를 검출하는 광학 센서(15B)를 갖추며, 제1 웨이퍼 반송 기구(12)를 이용하여 반도체 웨이퍼(W)를 카세트(C) 또는 어댑터 유닛(30)으로부터 프로버실(20)로 반송하는 동안에 회전체(15A)를 회전시키고, 광학 센서(15B)를 통해 반도체 웨이퍼(W)를 프리얼라인먼트한다. 또, 도 1의 (b)에 프리얼라인먼트 기구(15)의 내측(제1 웨이퍼 반송 기구(12)측에서 봤을 때 내측)에는 센터링 기구(16)가 설치되어 있다.
또, RGV(40)는, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, RGV 본체(41)와, RGV 본체(41) 상의 단부(端部)(도 1의 (a)에서는 좌측 단부)에 설치되고 복수(예를 들어, 25장)의 웨이퍼(W)를 수납하는 버퍼 카세트(42)와, 버퍼 카세트(42)와 인접하는 선회 기구(도시하지 않음)와, 이 선회 기구에 설치된 굴곡 신장 가능한 아암(도시하지 않음)을 갖는 제2 웨이퍼 반송 기구(43)와, 이 웨이퍼 반송 기구(43)에 부착된 반도체 웨이퍼(W)의 맵핑 센서(도시하지 않음)와, 버퍼 카세트(42)로부터 반도체 웨이퍼(W)가 튀어나가는 것을 방지하는 튀어나감 방지 부재(도시하지 않음)를 갖추고 있다. 아암의 선단부에는 예를 들어 상하 복수단(예를 들어 상하 2단)의 핸드(43A)가 부착되어 있다. 이들 핸드(43A)는, 진공 배기 장치(도시하지 않음)에 접속되어 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착하도록 구성되어 있다. 또, 아암은, 예를 들어 볼나사 기구를 통해 선회 기구와 일체적으로 승강 가능하게 구성되어 있다. 버퍼 카세트(42)는, 반도체 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 FOBS 카세트의 슬롯과 동일한 구조의 슬롯을 가지며, 상하 2단의 핸드(43A)는, FOBS 카세트의 슬롯에 맞춘 간격으로 아암의 선단부에 부착되어 있다. FOBS 카세트의 슬롯 피치는, 예를 들어 10 mm로 설정되어 있다.
이어서, 본 실시형태의 로더실(10)에 이용되는 어댑터 유닛(30)에 관해 설명한다. 본 실시형태에서의 어댑터 유닛(30)은, 상술한 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)를 자동 반송하는 RGV(40)에 대응하여 설치되어 있다. 이 어댑터 유닛(30)은, 도 1의 (a) 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 버퍼 테이블 배치부(13) 상에 배치된 직사각형의 프레임으로 이루어진 유닛 본체(31)와, 유닛 본체(31) 내에 상하 방향으로 복수장의 반도체 웨이퍼(W) 및 복수장의 침연마용 반도체 웨이퍼(도시하지 않음)를 각각의 외측 둘레 가장자리부의 3곳에서 수평으로 지지하는 지지 부재(32)를 갖고 있다.
유닛 본체(31)는, 제1 웨이퍼 반송 기구(12)의 아암(12A)이 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 반입, 반출하는 제1 개구부(31A)와, RGV(40)의 제2 웨이퍼 반송 기구(43)의 핸드(43A)가 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 반입, 반출하는 제2 개구부(31B)를 갖고 있다. 따라서, 어댑터 유닛(30)은, 제1 웨이퍼 반송 기구(12) 및 제2 웨이퍼 반송 기구(43)를 통해 서로 직교하는 방향으로부터 반도체 웨이퍼(W)를 반입, 반출하도록 되어 있다.
3곳에 배치된 지지 부재(32)는, 도 1의 (a), 도 2에 나타낸 바와 같이, 유닛 본체(31)의 제2 개구부(31B)의 좌우 양측에 배치된 한쌍의 제1 지지 부재(32A)와, 제2 개구부(31B)와 대향하는 면의 근방에 배치된 제2 지지 부재(32B)로 이루어져 있다. 한쌍의 제1 지지 부재(32A)는, 도 2, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이 유닛 본체(31)의 바닥면에 설치된 한쌍의 지주(32A1)와, 이들 지주(32A1)로부터 각각 상하 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 슬롯을 형성하고, 유닛 본체(31)의 중심을 향해 수평으로 연장되는 복수(예를 들어, 25장)의 가늘고 긴 형상의 지지판(32A2)을 가지며, 지지판(32A2)은 모두 지주(32A1)에 대하여 빗살형으로 형성되어 있다. 한쌍의 지지 부재(32A)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)의 외측 둘레 가장자리부와 교차하여 중심부를 향해 방사형으로 배치되어 있다.
제2 지지 부재(32B)는, 도 2, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 유닛 본체(31)의 바닥면에 제2 개구부(31B)와의 대향면과 평행해지도록 설치된 직사각형의 판부재(32B1)와, 판부재(32B1)로부터 상하 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 유닛 본체(31)의 내측을 향해 수평으로 연장되는 복수(예를 들어, 25장)의 직사각형의 지지판(32B2)을 가지며, 이들 지지판(32B2)이 반도체 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 배치되어 있다. 이들 직사각형의 지지판(32B2)은, 제1 지지 부재(32A)의 복수의 지지판(32A2)에 대응하여 설치되고 있고, 제1, 제2 지지 부재(32A, 32B)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 상하 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 수평으로 지지하도록 되어 있다.
또, 도 4에 나타낸 바와 같이 제2 지지 부재(32B)의 각 지지판(32B2) 사이에는 각각 제2 웨이퍼 반송 기구(43)의 핸드(43A)에 의해 반송되는 반도체 웨이퍼(W)가 진입하는 슬롯(S)이 형성되어 있다. 각 슬롯(S)에는 각각 반도체 웨이퍼(W)나 침연마용 웨이퍼 등의 존재 여부를 검출하는 광학 센서(34)가 각각 설치되고, 이들 광학 센서(34)에 의해 각 슬롯(S)에 수납되어 있는 반도체 웨이퍼(W) 등을 개별적으로 확인할 수 있다. 광학 센서(34)는, 발광 소자(34A)와 수광 소자(34B)로 이루어지고, 각각의 배선(34C)을 통해 배선 기판(35)에 실장되어 있다. 슬롯(S)의 하측의 지지판(32B2)에는 발광 소자(34A)를 수납하는 공간(32C)이 형성되고, 슬롯(S)의 상측의 지지판(32B2)에는 수광 소자(34B)를 수납하는 공간(32D)이 형성되어 있다. 각 슬롯(S)의 광학 센서(34)는 각각 하나 걸러 슬롯(S)의 전후 방향으로 서로 다르게 배치되어, 인접하는 상하의 광학 센서(34)가 겹치지 않도록 되어 있다. 발광 소자(34A)의 광선은, 공간(32C)의 상면에 있는 투과 구멍(32E)을 통과하여 수광 소자(34B)에 의해 검출된다.
이것에 의해, 하나의 슬롯(S)에서의 반도체 웨이퍼(W) 등의 존재 여부는 그 단의 광학 센서(34)에 의해 검출하고, 그것으로부터 상단의 슬롯(S)의 반도체 웨이퍼(W) 등의 존재 여부를 검출하지 않도록 되어 있다. 즉, 상하의 광학 센서(34)의 광선은 서로 간섭하지 않도록 되어 있다. 이와 같이 각 슬롯(S)에 설치된 광학 센서(34)에 의해 각각의 슬롯(S)의 반도체 웨이퍼(W) 등을 확실하게 검출하여, 그 슬롯(S)에 의해 유지되어 있는 웨이퍼의 종류도 특정할 수 있게 되어 있다.
또, 유닛 본체(31)에는 반도체 웨이퍼(W)가 튀어나가는 것을 검출하는 광학 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다. RGV(40)로부터 어댑터 유닛(30) 내로 반도체 웨이퍼(W)를 반송할 때, 반송 위치가 어긋난 경우에는 광학 센서에 의해 튀어나간 반도체 웨이퍼(W)를 검출하여 경보를 발하도록 되어 있다.
도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이 버퍼 테이블 배치부(13)의 하측에는 프리얼라인먼트부(14)가 배치되어 있다. 이 프리얼라인먼트부(14)는, 예를 들어 도 1의 (b) 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 프리얼라인먼트 기구(15)와, 프리얼라인먼트 기구(15)의 근방에 배치된 한쌍의 막대형의 센터링 부재(16A)로 이루어진 센터링 기구(16)를 갖고 있다. 도 5에서 화살표는, 프리얼라인먼트부(14)에 대한 반도체 웨이퍼(W)의 진입 방향을 나타내고 있다.
한쌍의 센터링 부재(16A)는, 도 1의 (b) 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 웨이퍼 반송 기구(12)측에서 볼 때, 센터링 기구(16)의 회전체(15A)의 안쪽에 있고, 아암(12A)의 중심과 회전체(15A)의 중심을 통과하는 연장선을 기준으로 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 이들 센터링 부재(16A)는, 반도체 웨이퍼(W)의 크기에 맞춰 회전체(15A)의 중심을 기준으로 직경 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있어도 되고, 또 고정되어 있어도 된다. 센터링 부재(16A)가 고정되어 있는 경우에는, 가장 큰 반도체 웨이퍼(W)에 맞춰 배치하고, 반도체 웨이퍼(W)가 작은 경우에는 제1 웨이퍼 반송 기구(12)의 이동 거리를 늘림으로써 작은 반도체 웨이퍼(W)라 하더라도 센터링을 행할 수 있다. 이 센터링은, 반도체 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행하기 직전에 행해진다.
다음으로, RGV(40)를 이용하여 본 실시형태의 로더실(10) 내에 반도체 웨이퍼(W)를 자동 반송하여 검사하는 경우에 관해 설명한다.
검사 장치(100)가 직전까지 카세트(C) 내의 반도체 웨이퍼(W)를 검사하고, 이어서, 어댑터 유닛(30)으로 전환하여 그대로 반도체 웨이퍼(W)를 검사할 수 있다. 어댑터 유닛(30)을 이용하여 검사하는 경우에는, 우선 RGV(40)가 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이 로더실(10)의 어댑터 유닛(30)이 있는 위치에 액세스한 후, RGV(40)의 제2 웨이퍼 반송 기구(43)가 구동한다. 제2 웨이퍼 반송 기구(43)는 선회 기구를 통해 핸드(43A)의 선단을 버퍼 카세트(42)를 향하여, 아암을 반도체 웨이퍼(W)의 높이보다 약간 낮은 위치에 맞춘 후, 아암을 늘리고, 아암을 조금 상승시켜 버퍼 카세트(42) 내의 반도체 웨이퍼(W)를 2장씩 상하의 핸드(43A)에 얹고, 아암을 줄여 반도체 웨이퍼(W)를 버퍼 카세트(42)의 외측으로 반출한다.
이어서, 제2 웨이퍼 반송 기구(43)의 선회 기구를 통해 아암을 반시계 방향으로 90° 회전시켜 로더실(10)의 어댑터 유닛(30)의 방향으로 향하게 한 후, 아암을 늘려 어댑터 유닛(30)의 좌우 한쌍의 제1 지지 부재(32A) 각각의 상하의 지지판(32A2, 32A2) 사이의 슬롯의 높이에 핸드(43A)를 맞춘 후, 그 로트 내에 핸드(43A)를 진입시켜 반도체 웨이퍼(W)를 유닛 본체(31) 내에 반입하고, 핸드(43A)를 약간 하강시켜 반도체 웨이퍼(W)를 좌우 한쌍의 지지판(32A2) 및 안쪽의 제2 지지 부재(32B)의 지지판(32B2) 상에 배치하여 반도체 웨이퍼(W)를 3곳에서 수평으로 지지한 후, 아암을 줄여 핸드(43A)를 유닛 본체(31)로부터 후퇴시킨다. 제2 지지 부재(32B)에서는 광학 센서(34)가 작용하여 반도체 웨이퍼(W)를 검출한다. 이 때, 반도체 웨이퍼(W)의 반송에 어긋남이 있으면, 튀어나감 센서가 위치가 어긋난 반도체 웨이퍼(W)를 검출하여, 이상을 알린다.
제2 웨이퍼 반송 기구(43)는 어댑터 유닛(30)이 반도체 웨이퍼(W)로 채워질 때까지 상기 동작을 반복하여, 어댑터 유닛(30) 내를 반도체 웨이퍼(W)로 채운 후, RGV(40)가 다음 동작에 대비한다.
어댑터 유닛(30) 내에 반도체 웨이퍼(W)가 수납되면, 검사 장치(100)가 구동하여 반도체 웨이퍼(W)의 검사를 시작한다. 즉, 로더실(10) 내에서 제1 웨이퍼 반송 기구(12)가 구동하여, 어댑터 유닛(30)으로부터 반도체 웨이퍼(W)를 반출한다. 제1 웨이퍼 반송 기구(12)를 이용하여 어댑터 유닛(30)으로부터 반도체 웨이퍼(W)를 반출한다.
어댑터 유닛(30)에서는 제1, 제2 지지 부재(32A, 32B)에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 지지되어 있다. 제1 웨이퍼 반송 기구(12)가 구동하면, 아암(12A)의 선단을 어댑터 유닛(30)측으로 향하게 한 후, 아암(12A)의 높이를 목적으로 하는 반도체 웨이퍼(W)의 높이에 맞춘다. 즉, 목적으로 하는 반도체 웨이퍼(W)가 지지된 지지판(32A2)의 높이보다 약간 낮은 높이에 아암(12A)의 높이를 맞춘 후, 유닛 본체(31) 내에 아암(12A)이 진입하여, 아암(12A)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 흡착 유지한다. 이어서, 아암(12A)이 유닛 본체(31)로부터 후퇴하고, 프리얼라인먼트부(14)에 맞춰 하강한 후, 프리얼라인먼트부(14) 내에 진출하여, 도 6의 (a)∼(c)에 나타내는 공정에서 반도체 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행한다. 도 6에서는 광학 센서(15B)가 생략되어 있다.
도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이 아암(12A)이 반도체 웨이퍼(W)를 프리얼라인먼트부(14) 내에 반송하여, 반도체 웨이퍼(W)가 프리얼라인먼트 기구(15)의 회전체(15A)의 위쪽에 도달하면, 아암(12A)이 일단 정지하고, 반도체 웨이퍼(W)의 진공 흡착을 해제한다. 이 상태로 아암(12A) 상의 반도체 웨이퍼(W)의 중심(O1)이 회전체(15A)의 중심(O2)과 X 방향 및 Y 방향으로 각각 Δx, Δy만큼 위치가 어긋나 있다. 따라서, 아암(12A)이 반도체 웨이퍼(W)의 진공 흡착을 해제한 상태로 진입시보다 저속으로 센터링 기구(16)를 향해 진출하여 반도체 웨이퍼(W)가 센터링 기구(16)의 한쌍의 센터링 부재(16A, 16A)에 접촉하고, 아암(12A)이 더 진출하면, 아암(12A) 상에서 반도체 웨이퍼(W)가 슬라이딩하여 Y 방향의 센터링이 행해져, Δy의 위치 어긋남이 보정된다. 이 때, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 아암(12A)의 반도체 웨이퍼(W)를 유지하는 중심과 반도체 웨이퍼(W)의 중심(O1)이 미리 설정된 치수 Δx'만큼 위치가 어긋나 있다. 따라서, 아암(12A)이 반도체 웨이퍼(W)를 다시 진공 흡착하고, Δx'만큼 저속으로 후퇴하여 하강하고 진공 흡착을 해제하는 한편, 회전체(15A)가 반도체 웨이퍼(W)를 흡착하여 고정한다. 이 때, 반도체 웨이퍼의 중심(O1)과 회전체(15A)의 중심(O2)이 일치한다. 이 상태로 회전체(15A)가 1회전하는 동안에 광학 센서(15B)를 통해 반도체 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 종료한다.
그 후, 아암(12A)이 상승하는 동안에 회전체(15A)에서의 진공 흡착이 해제되고 아암(12A)이 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 반도체 웨이퍼(W)를 회전체(15A)로부터 수취한다. 이어서, 아암(12A)이 반도체 웨이퍼(W)를 진공 흡착한 상태로 프리얼라인먼트부(14)로부터 반도체 웨이퍼(W)를 반출하고, 회전체(12B)를 통해 반시계 방향으로 90° 회전하여 아암(12A)의 선단을 프로버실(20)측으로 향하게 한 후, 아암(12A)이 프로버실(20) 내의 배치대(21)로 반도체 웨이퍼(W)를 전달한다.
프로버실(20) 내에서는 종래와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 실행하여 반도체 웨이퍼(W)를 검사한 후, 제1 웨이퍼 반송 기구(12)가 구동하여 아암(12A)에 의해 배치대(21)로부터 반도체 웨이퍼(W)를 수취한다. 그 후, 아암(12A)이 회전체(12B)를 통해 시계 방향으로 90° 회전하고, 반도체 웨이퍼(W)를 반출할 때와는 반대의 경로를 찾아가 아암(12A)으로부터 어댑터 유닛(30)의 원래 슬롯으로 반도체 웨이퍼(W)를 복귀시킨다. 후속하는 반도체 웨이퍼(W)에 관해서도 전술한 일련의 동작을 반복하여 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 한다.
어댑터 유닛(30) 내의 모든 반도체 웨이퍼(W)의 검사를 종료하면, RGV(40)가 구동하여 어댑터 유닛(30)으로부터 반도체 웨이퍼(W)를 반출하여, 버퍼 카세트(42) 내로 복귀시킨다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 카세트 배치부(11)와는 별도의 버퍼 테이블 배치부(13)에 반도체 웨이퍼(W)를 자동 반송하는 RGV(40)에 대응하여 설치되고, RGV(40) 및 프로버실(20) 각각과의 사이에서 반송되는 반도체 웨이퍼(W)를 복수 유지하는 어댑터 유닛을 갖추고 있기 때문에, 종래와 같이 카세트(C)와 어댑터 유닛(30)의 전환 작업을 하지 않고, 반도체 웨이퍼(W)의 비자동 반송 및 자동 반송에 대응시킬 수 있다. 또, 어댑터 유닛(30)이 버퍼 테이블 배치부(13)에 설치되어 있기 때문에, 로더실(10)을 확장할 필요도 없다.
또, 본 실시형태에 의하면, 어댑터 유닛(30)은, 유닛 본체(31)와, 유닛 본체(31) 내에 상하 방향으로 복수단에 걸쳐 설치되고 반도체 웨이퍼(W)를 그 외측 둘레 가장자리부의 3곳에서 지지하는 제1, 제2 지지 부재(32A, 32B)를 가지며, 유닛 본체(31)는, 제1 웨이퍼 반송 기구가 반도체 웨이퍼(W)를 반입, 반출하는 제1 개구부(31A)와, RGV(40)가 반도체 웨이퍼(W)를 반입, 반출하는 제2 개구부(31B)를 갖기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)를 지지할 때 진공 흡착하지 않고, 구조를 간소화하여, 설치 비용 및 메인터넌스 비용을 삭감할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 어댑터 유닛(30)은, 제2 지지 부재(32B)에서 반도체 웨이퍼(W)의 존재 여부를 검출하는 광학 센서(34)를 갖기 때문에, 어댑터 유닛(30) 내의 반도체 웨이퍼(W)의 수납 상황을 확실하게 파악할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 어댑터 유닛(30)의 아래쪽에 프리얼라인먼트 기구(15)가 설치되고, 이 프리얼라인먼트 기구(15)의 근방에 센터링 기구(16)가 설치되어 있기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행하기 직전에 센터링 기구(16)에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 센터링을 행할 수 있어, 프리얼라인먼트 기구(15)에서의 흡착 에러 및 위치 어긋남에 의한 반도체 웨이퍼(W)의 손상을 방지할 수 있고, 프리얼라인먼트 시간을 단축할 수 있다.
상기 실시형태에서는 어댑터 유닛(30)에서 반도체 웨이퍼(W)를 3곳에서 지지하는 경우에 관해 설명했지만, 3곳 이상에서 유지하도록 해도 된다. 또, 센터링 블록도 상기 실시형태에 제한되지 않는다. 본 발명의 로더실에 설치되는 어댑터 유닛은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 본 발명에 포함된다.
본 발명은, 반도체 제조 공장의 클린룸 내에 배치된 각종 처리 장치에 널리 이용할 수 있다.
10 : 로더실 11 : 카세트 배치부실
12 : 제1 웨이퍼 반송 기구 13 : 버퍼 테이블 배치부
16 : 센터링 기구 20 : 프로버실
30 : 어댑터 유닛 31 : 유닛 본체
32 : 지지 부재 32A : 제1 지지 부재
32B : 제2 지지 부재 34 : 광학 센서
W : 반도체 웨이퍼

Claims (7)

  1. 복수의 피처리체를 수납하는 용기를 배치하는 배치부와, 상기 배치부에 배치된 상기 용기와 처리실 사이에서 상기 피처리체를 반송하는 반송 기구를 갖춘 로더실로서, 상기 배치부와는 별도의 부위에 상기 피처리체를 반송하는 자동 반송 장치에 대응하여 설치되고, 상기 자동 반송 장치 및 상기 처리실 각각과의 사이에서 반송되는 상기 피처리체를 복수 유지하는 어댑터 유닛을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 어댑터 유닛 내장형 로더실.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배치부와는 별도의 부위는 버퍼 테이블이 배치되는 부위이며, 상기 어댑터 유닛은 상기 버퍼 테이블을 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 어댑터 유닛 내장형 로더실.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 어댑터 유닛은, 유닛 본체와, 상기 유닛 본체 내에 상하 방향으로 복수단에 걸쳐 설치되고 상기 피처리체를 그 외측 둘레 가장자리부의 3곳 이상에서 지지하는 지지 부재를 가지며, 상기 유닛 본체는, 상기 반송 기구가 상기 피처리체를 반입, 반출하는 제1 개구부와, 상기 자동 반송 장치가 상기 피처리체를 반입, 반출하는 제2 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터 유닛 내장형 로더실.
  4. 제3항에 있어서,
    3곳 이상의 상기 지지 부재는, 상기 피처리체의 중심 방향으로 연장되는 제1 지지 부재와, 상기 피처리체에 대하여 접선 방향으로 연장되는 제2 지지 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 어댑터 유닛 내장형 로더실.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 어댑터 유닛은, 상기 지지 부재에서 상기 피처리체의 존재 여부를 검출하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 어댑터 유닛 내장형 로더실.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 어댑터 유닛의 아래쪽에 상기 반송 기구와 협동하여 상기 피처리체의 센터링을 행하는 센터링 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 어댑터 유닛 내장형 로더실.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피처리체의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 장치에 이용되는 것을 특징으로 하는 어댑터 유닛 내장형 로더실.
KR1020100054756A 2009-06-23 2010-06-10 어댑터 유닛 내장 로더실 KR101664490B1 (ko)

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