KR20170094090A - 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법 - Google Patents

기판 검사 장치 및 기판 검사 방법 Download PDF

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Abstract

기판 검사 장치의 로더부에 탑재된 후프로부터 지정 매수의 기판을 소정의 장소로 이재한 후, 잔존한 기판이 탑재된 후프를 다른 기판 검사 장치에서 검사하기 위해 이송하는 운용에 있어서, 후프로부터 기판 검사 장치 내의 소정의 장소로의 기판의 이재 시간을 단축한다. 웨이퍼(W)를 검사하는 프로버(100)에 있어서, 복수의 웨이퍼(W)가 설치되는 로더부(110)와, 복수의 웨이퍼(W)를 일시적으로 수용 가능한 버퍼부(120)와, 웨이퍼(W)를 1매씩 검사하는 검사부(130)와, 로더부(110), 버퍼부(120) 및 검사부(130)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 기구(140)를 마련하고, 반송 기구(140)로서, 적어도 1매 이상의 웨이퍼(W)를 일괄하여 보지한 상태에서, 로더부(110) 및 버퍼부(120)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반입 및 반출이 가능하며, 또한, 검사부(130)로는 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 실행하지 않는 반송 아암(170)을 마련한다.

Description

기판 검사 장치 및 기판 검사 방법{SUBSTRATE INSPECTION APPARATUS AND SUBSTRATE INSPECTION METHOD}
본 발명은 기판 검사 장치 및 이 장치를 이용한 기판 검사 방법에 관한 것이다.
예컨대, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라 함) 등의 기판에서는, 웨이퍼 등의 기판 상에 IC, LSI 등의 전자 회로가 형성된 후, 전자 회로의 전기적 특성 등의 검사가 실행된다. 이러한 검사를 실행하는 기판 검사 장치는 기판을 검사하기 위한 검사부를 갖고 있다. 이 검사부에서는, 한 번에 기판을 1매씩밖에 검사할 수 없기 때문에, 종래부터, 스루풋 향상을 위한 여러 가지 제안이 이루어지고 있다.
이러한 스루풋 향상을 위한 제안 중 하나로서, 2개의 검사부를 갖는 프로브 장치에 있어서, 3개의 아암이 마련된 장치가 있다(특허문헌 1). 이 프로브 장치에서는, 3개의 아암을 이용하여 캐리어로부터 2매씩 웨이퍼를 취출하도록 하는 것 등에 의해, 고 스루풋화를 도모하고 있다.
또한, 스루풋을 향상시키는 검사의 운용 방법 중 하나로서, 복수의 기판 검사 장치를 이용해서 병행하여 기판을 검사하는 방법이 있다. 이때, 예컨대, 기판 검사 장치의 로더부에 탑재된 후프(「포트」 또는 「카세트」라고도 함)로부터 지정 매수(해당 기판 검사 장치에서 검사하는 것으로서 지정된 매수)의 기판을 반출하고, 반출한 기판을 소정의 장소에 이재(移載)한 후, 잔존한 기판이 탑재된 후프를 다른 기판 검사 장치에 이송하는 운용이 실행된다.
일본 특허 공개 제 2009-099936 호 공보
그렇지만, 기판 검사 장치에는, 통상은, 검사 전의 기판을 로더부로부터 반출하고 검사부에 반입하는 로드 아암과, 검사 후의 기판을 검사부로부터 반출하는 언로드 아암의 2개의 아암밖에 없기 때문에, 상기 소정 매수의 기판을 반출할 때에, 최대 2매밖에 취출할 수 없다. 게다가, 어느 하나의 아암이 사용 중인 경우(예컨대, 언로드 아암이 검사 후의 기판을 보지한 상태인 경우)에는, 로드 아암 1개밖에 사용할 수 없기 때문에, 1매밖에 취출할 수 없다. 따라서, 후프로부터 소정의 장소로의 기판의 이재에 장시간을 필요로 하게 된다. 그 때문에, 스루풋 향상을 위해, 후프로부터 소정의 장소로의 기판의 이재 시간을 단축하고 싶다는 요망이 있었다.
여기서, 특허문헌 1의 프로브 장치는 3개의 아암을 갖고 있으므로, 이 프로브 장치를 이용함으로써, 상기 통상의 2개의 아암을 갖는 기판 검사 장치를 이용하는 것보다는, 근소하지만, 기판의 이재 시간의 단축으로 이어진다고 생각할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1의 장치에서도, 3개의 아암은 검사부로의 반입 및 반출에 이용되는 것이며, 어느 하나의 아암이 사용 중인 경우에는, 사용하고 있지 않는 아암만이 후프로부터 소정의 장소로의 기판의 이재에 사용할 수 있는 것은 상기 통상의 기판 검사 장치와 마찬가지이다. 따라서, 특허문헌 1의 장치를 이용해도, 충분한 기판의 이재 시간의 단축으로 이어지지 않아, 스루풋 향상에의 기여는 작다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 기판 검사 장치의 로더부에 탑재된 후프로부터 지정 매수의 기판을 소정의 장소로 이재한 후, 잔존한 기판이 탑재된 후프를 다른 기판 검사 장치에서 검사하기 위해 이송하는 운용에 있어서, 후프로부터 기판 검사 장치 내의 소정 장소로의 기판의 이재 시간을 단축하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기판을 검사하는 기판 검사 장치로서, 복수의 기판이 설치되는 로더부와, 복수의 상기 기판을 일시적으로 수용 가능한 버퍼부와, 상기 기판을 1매씩 검사하는 검사부와, 상기 로더부, 상기 버퍼부 및 상기 검사부의 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송 기구를 갖고, 상기 반송 기구는, 각각, 상기 기판을 1매만 보지한 상태에서, 상기 로더부, 상기 버퍼부 및 상기 검사부의 사이에서 상기 기판의 반입 및 반출이 가능한 제 1 반송 아암 및 제 2 반송 아암과, 적어도 1매 이상의 상기 기판을 일괄하여 보지한 상태에서, 상기 로더부 및 상기 버퍼부의 사이에서 상기 기판의 반입 및 반출이 가능하며, 또한, 상기 검사부에는 상기 기판의 반입 및 반출을 실행하지 않는 제 3 반송 아암을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 로더부에 설치된 후프로부터 버퍼부로의 기판의 이재 전용으로 이용하는 제 3 반송 아암을 마련하고, 해당 제 3 반송 아암이 적어도 1매 이상의 기판을 일괄하여 보지한 상태에서 반송 가능하다. 따라서, 기판 검사 장치의 로더부에 탑재된 후프로부터 지정 매수의 기판을 소정의 장소에 이재한 후, 잔존한 기판이 탑재된 후프를 다른 기판 검사 장치에서 검사하기 위해 이송하는 운용에 있어서, 후프로부터 기판 검사 장치 내의 소정의 장소로의 기판의 이재 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
상기 제 1 반송 아암, 상기 제 2 반송 아암 및 상기 제 3 반송 아암은, 각각, 상기 기판을 보지하는 기판 보지부를 갖고, 상기 제 1 반송 아암, 상기 제 2 반송 아암 및 상기 제 3 반송 아암의 상기 기판 보지부 사이의 피치는 상기 로더부 및 상기 버퍼부에 탑재된 상기 기판 사이의 피치와 대략 동일해도 좋다.
상기 반송 기구는 상기 제 1 반송 아암, 상기 제 2 반송 아암 및 상기 제 3 반송 아암을 동시에 연직 방향으로 승강시키는 아암 구동 기구를 추가로 구비하고 있어도 좋다.
상기 제 1 반송 아암 및 상기 제 2 반송 아암은 대략 직사각형의 판부의 선단에 절결부를 갖고, 상기 제 3 반송 아암은 대략 직사각형의 판 형상을 갖고 있어도 좋다.
상기 제 3 반송 아암은 단일의 기판 진공 흡착 라인을 갖고 있어도 좋다.
상기 제 3 반송 아암은 상기 제 1 반송 아암 및 상기 제 2 반송 아암보다 연직 방향 상측에 마련되어 있어도 좋다.
상기 기판 검사 장치는, 상기 제 1 반송 아암 및 상기 제 2 반송 아암과의 사이에서 상기 기판을 수수하는 것이 가능하며, 해당 기판의 위치를 조정하는 프리얼라인부를 갖고 있어도 좋다.
다른 관점에 따른 본 발명은, 상술한 기판 검사 장치를 이용한 기판 검사 방법으로서, 적어도 상기 제 3 반송 아암이, 상기 로더부에 탑재된 적어도 1매 이상의 기판을 일괄하여 보지한 상태에서, 상기 적어도 1매 이상의 기판을 상기 로더부로부터 반출하고, 상기 버퍼부에 반입하는 제 1 기판 반송 공정과, 상기 제 1 반송 아암 또는 상기 제 2 반송 아암이, 상기 제 1 기판 반송 공정에 의해 상기 버퍼부에 탑재된 상기 기판을 1매만 보지한 상태에서, 상기 기판을 상기 버퍼부로부터 반출하고, 상기 검사부로 반입하는 제 2 기판 반송 공정과, 상기 검사부가, 상기 검사부에 탑재된 상기 기판을 1매씩 검사하는 검사 공정을 갖고, 상기 제 1 기판 반송 공정 후에 상기 로더부에 잔존한 상기 기판을 적어도 1개 이상의 다른 기판 검사 장치에 이재하고, 해당 다른 기판 검사 장치에서도 상기 기판을 검사함으로써, 복수의 상기 기판 검사 장치에서 병행하여 상기 기판을 검사하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 기판 검사 장치의 로더부에 탑재된 후프로부터 지정 매수의 기판을 소정의 장소로 이재한 후, 잔존한 기판이 탑재된 후프를 다른 기판 검사 장치에서 검사하기 위해 이송하는 운용에 있어서, 후프로부터 기판 검사 장치 내의 소정의 장소로의 기판의 이재 시간을 단축할 수 있고, 이에 의해, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 프로버의 구성의 개략을 도시하는 사시도,
도 2는 본 실시형태에 따른 프로버의 구성의 개략을 도시하는 평면도,
도 3은 본 실시형태에 따른 반송 기구의 구성을 도시하는 측면도,
도 4는 본 실시형태에 따른 반송 기구의 구성을 도시하는 정면도,
도 5는 본 실시형태에 따른 제 1 반송 아암, 제 2 반송 아암 및 제 3 반송 아암의 위치 관계를 도시하는 설명도,
도 6은 본 실시형태에 따른 후프의 웨이퍼 탑재 상태를 도시하는 설명도,
도 7은 본 실시형태에 따른 제 1 반송 아암 및 제 2 반송 아암의 웨이퍼 보지 상태를 도시하는 설명도,
도 8은 본 실시형태에 따른 제 1 반송 아암 및 제 2 반송 아암의 웨이퍼 보지 상태를 도시하는 설명도,
도 9는 본 실시형태에 따른 제 3 반송 아암의 웨이퍼 보지 상태를 도시하는 설명도,
도 10은 본 실시형태에 따른 제 1 반송 아암 및 제 2 반송 아암의 웨이퍼 보지 상태를 도시하는 설명도,
도 11은 본 실시형태에 따른 제 3 반송 아암에 마련된 웨이퍼 진공 흡착 라인의 구성을 도시하는 설명도,
도 12는 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 이재 방법을 도시하는 설명도,
도 13은 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 이재 방법을 도시하는 설명도,
도 14는 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 이재 방법을 도시하는 설명도.
이하, 본 발명의 실시형태의 일 예에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것에 의해 중복 설명을 생략한다. 또한, 이하에서는, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치로서, 기판의 일 예로서의 웨이퍼(W) 상에 형성된 전자 회로의 전기적 특성을 검사하는 프로버(100)를 예로 들어 설명하지만, 본 발명에 따른 기판 검사 장치는 기판의 각종 검사를 실행하는 장치이면 좋으며, 프로버(100)에 한정되는 것은 아니다. 도 1은 프로버(100)의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다. 도 2는 프로버(100)의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 프로버(100)는 기판인 웨이퍼(W) 상에 형성된 전자 회로의 전기적 특성을 검사하는 장치로서, 로더부(110)와, 버퍼부(120)와, 프리얼라인부(도시 생략)와, 검사부(130)와, 반송 기구(140)를 갖고 있다. 또한, 프리얼라인부는 버퍼부(120)의 하방에 마련되며, 웨이퍼(W)의 위치를 조정한다.
로더부(110)는 복수 매의 웨이퍼(W)가 설치되는 포트이며, 탑재대(111)를 갖고 있다. 탑재대(111)에는 복수 매의 웨이퍼(W)가 수납된 반송 용기인 후프(112)가 탑재된다.
버퍼부(120)는 복수 매의 웨이퍼(W)를 일시적으로 수용 가능한 포트이며, 탑재대(121)를 갖고 있다. 탑재대(121)에는 복수 매의 웨이퍼(W)를 일시적으로 수용하기 위한 버퍼 트레이(122)가 탑재된다. 이 버퍼 트레이(122)에는, 후프(112)로부터 반출된 지정 매수의 웨이퍼(W)가 일시적으로 수용되는 것 이외, 검사부(130)에 의한 검사 후의 웨이퍼(W)가 일시적으로 수용되어도 좋다. 또한, 로더부(110)의 탑재대(111)와 버퍼부(120)의 탑재대(121)는 Y 방향으로 서로 이격하여 배치되며, 후프(112) 및 버퍼 트레이(122)는 각각 탑재대(111) 및 탑재대(121)에, 웨이퍼(W)의 수수구(전면의 개구부)가 서로 대향하도록 설치된다.
검사부(130)에서는 웨이퍼(W)가 1매씩 검사된다. 이 검사부(130)는 반송 기구(140)와 X 방향으로 나열되도록 해당 반송 기구(140)에 인접하여 배치되며, 웨이퍼(W)의 탑재대인 스테이지(131)를 갖고 있다. 스테이지(131)는, 예컨대, 진공 흡착에 의해 웨이퍼(W)를 보지하는 기능을 갖고 있으며, 미도시의 구동 기구에 의해 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 또한, 스테이지(131) 상에는, 스테이지(131)에 진공 흡착된 웨이퍼(W)를 이면(하방)측으로부터 지지하기 위해서, 예컨대 3개의 지지 핀(132)이 마련되어 있다. 따라서, 웨이퍼(W)는 그 이면과 스테이지(131) 사이에 지지 핀(132)의 길이 분량만큼 이격된 상태로 탑재된다. 이 지지 핀(132)은, 후술하는 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)에 의해 이면 흡착 반송되는 웨이퍼(W)를 제 1 반송 아암(150) 또는 제 2 반송 아암(160)과 스테이지(131)와의 사이에서 수수하기 위해 마련되어 있다.
반송 기구(140)는 로더부(110)와 버퍼부(120)(프리얼라인부) 사이에 Y 방향으로 나열되어 배치되며, 로더부(110), 버퍼부(120), 프리얼라인부 및 검사부(130)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 반송 기구(140)는 제 1 반송 아암(150)과 제 2 반송 아암(160)과 제 3 반송 아암(170)을 갖고 있다.
제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)은, 각각, 웨이퍼(W)를 1매만 보지한 상태에서, 로더부(110), 버퍼부(120), 프리얼라인부 및 검사부(130)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반입 및 반출이 가능한 아암이다. 예컨대, 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160) 중 어느 한쪽이 로드 아암으로서, 다른쪽이 언로드 아암으로서 이용된다. 제 1 반송 아암(150)은, 그 상면이 기판 보지부로서의 웨이퍼 보지부(151)로 되어 있으며, 반송 기대(152) 상에 설치된 아암 지지부(153)에 의해 지지되어 있다. 또한, 제 2 반송 아암(160)은, 그 상면이 기판 보지부로서의 웨이퍼 보지부(161)로 되어 있으며, 반송 기대(162) 상에 설치된 아암 지지부(163)에 의해 지지되어 있다.
제 3 반송 아암(170)은, 예컨대, 3개의 아암(170A), 아암(170B), 아암(170C)으로 구성되어 있으며, 적어도 1매 이상의 웨이퍼(W)를 일괄하여 보지한 상태에서, 로더부(110) 및 버퍼부(120)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반입 및 반출이 가능한 아암이다. 즉, 제 3 반송 아암(170)은 로더부(110)로부터 버퍼부(120)로의 웨이퍼(W)의 이재 전용으로 마련된 아암이며, 프리얼라인부 및 검사부(130)에는 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 실행하지 않는다. 제 3 반송 아암(170)(170A, 170B, 170C)은, 그 상면이 기판 보지부로서의 웨이퍼 보지부(171)(171A, 171B, 171C)로 되어 있으며, 반송 기대(172) 상에 설치된 아암 지지부(173)에 의해 3개의 아암(170A), 아암(170B), 아암(170C)이 일괄하여 지지되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 제 3 반송 아암(170)이 3개의 아암으로 구성된 예를 들었지만, 제 3 반송 아암(170)은 적어도 1개의 아암으로 구성되어 있으면 좋으며, 제 3 반송 아암(170)의 수는 웨이퍼(W)의 검사의 운용 방법이나 비용 등에 따라서 적절히 결정하면 된다.
이상과 같이, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)은 각각 별도의 반송 기대(152), 반송 기대(162) 및 반송 기대(172) 상에 마련되어 있다. 여기서, 반송 기대(152), 반송 기대(162) 및 반송 기대(172)는 각각 가이드 레일(154), 가이드 레일(164) 및 가이드 레일(174)에 의해, 후술하는 반송 기대 지지부(144)에 수평 방향으로 진퇴 가능하게 지지되어 있다. 그 때문에, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)은 각각 독립하여 수평 방향으로 진퇴 가능하다. 또한, 제 3 반송 아암(170)을 구성하는 3개의 아암(170A), 아암(170B), 아암(170C)은 아암 지지부(173)에 의해 일괄하여 지지되어 있기 때문에, 3개의 아암(170A), 아암(170B), 아암(170C)은 각각 독립하여 진퇴하지 못하며, 일괄로만 진퇴 가능하게 구성되어 있다.
또한, 반송 기대(152)는 수평면을 갖는 대략 판상의 형상을 갖고 있으며, 그 하면에 가이드 레일(154)이 마련되어 있다. 이 가이드 레일(154)은 대략 직방체 형상의 반송 기대 지지부(144)의 상면측의 중앙부 부근에 배치되어 있다. 반송 기대(162)는 대략 판상의 부재를 2개소에서 직각으로 절곡한 형상을 갖고 있으며, 2개의 수평면과 1개의 연직면을 갖고 있다. 1개의 수평면의 일단부의 상면에는 가이드 레일(164)이 마련되어 있다. 이 가이드 레일(164)은 반송 기대 지지부(144)의 하면측의 일단부 부근에 배치되어 있다. 즉, 반송 기대(162)는, 반송 기대 지지부(144)의 하면측으로부터 수평 방향 외측으로 연장된 제 1 수평면과, 제 1 수평면에 연결되며 반송 기대(152) 상에 마련된 제 1 반송 아암(150)보다 연직 상방까지 연장된 연직면과, 연직면에 연결되며 제 1 반송 아암(150)의 상방을 덮도록 수평 방향 내측으로 연장된 제 2 수평면으로 이루어진다. 반송 기대(172)는, 대략 판상의 부재를 2개소에서 직각으로 절곡한 형상을 갖고 있으며, 2개의 수평면과 1개의 연직면을 갖고 있다. 1개의 수평면의 일단부의 상면에는, 가이드 레일(174)이 마련되어 있다. 이 가이드 레일(174)은 반송 기대 지지부(144)의 하면측의 타단부(가이드 레일(164)과는 반대측의 단부) 부근에 배치되어 있다. 즉, 반송 기대(172)는, 반송 기대 지지부(144)의 하면측으로부터 수평 방향 외측(반송 기대(162)의 제 1 수평면과는 역방향)으로 연장된 제 1 수평면과, 제 1 수평면에 연결되며, 반송 기대(162) 상에 마련된 제 2 반송 아암(160)보다 연직 상방까지 연장된 연직면과, 연직면에 연결되며 제 2 반송 아암(160)의 상방을 덮도록 수평 방향 내측(반송 기대(162)의 제 2 수평면과는 역방향)으로 연장된 제 2 수평면으로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 이상과 같은 반송 기대(152), 반송 기대(162) 및 반송 기대(172)의 형상과 배치를 갖고 있으며, 연직 방향 상측으로부터, 제 3 반송 아암(170), 제 2 반송 아암(160), 제 1 반송 아암(150)의 순서로 배치되어 있다. 여기서, 예컨대 제 3 반송 아암(170)이 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)보다 연직 하방에 배치되어 있으면, 예컨대 제 3 반송 아암(170)에 있어서의 아암의 수(웨이퍼(W)의 매수)를 변경할 때에, 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)의 주변 구조도 그 설계 치수 등을 변경할 필요가 있다. 이에 반하여, 본 실시형태에서는, 제 3 반송 아암(170)이 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)보다 연직 상방에 배치되어 있으므로, 이러한 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)의 주변 구조를 변경할 필요가 없어, 제 3 반송 아암(170)에서의 아암의 수를 용이하게 변경할 수 있다.
또한, 반송 기구(140)는 아암 구동 기구(141)와 연결 부재(142)와 회전축(143)을 추가로 갖고 있다. 아암 구동 기구(141)는 연결 부재(142)를 연직 방향으로 승강시킨다. 연결 부재(142)는 아암 구동 기구(141)와 회전축(143)을 연결하는 부재로서, 회전축(143)을 연직축 주위(θ 방향)로 회전 가능하게 지지하고 있으며, 아암 구동 기구(141)에 의해 연직 방향으로 승강 가능하게 구성되어 있다. 회전축(143)은 반송 기대 지지부(144)를 연직축 주위로 회전시킨다. 이러한 구성에 의해, 아암 구동 기구(141)는 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)을 동시에 연직 방향으로 승강시킬 수 있는 동시에, 연직축 주위로 회전시킬 수 있다.
여기서, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160), 및 3개의 제 3 반송 아암(170A), 제 3 반송 아암(170B) 및 제 3 반송 아암(170C)에 있어서의 웨이퍼 보지부(151), 웨이퍼 보지부(161), 웨이퍼 보지부(171A), 웨이퍼 보지부(171B) 및 웨이퍼 보지부(171C) 사이의 피치(P)는 로더부(110)에 설치된 후프(112)에 탑재된 웨이퍼(W) 사이의 피치(P)와 대략 동일한 것이 바람직하다. 또한, 버퍼부(120)에 설치된 버퍼 트레이(122)는, 해당 버퍼 트레이(122)에 탑재된 웨이퍼(W) 사이의 피치(P)가 웨이퍼 보지부(151), 웨이퍼 보지부(161), 웨이퍼 보지부(171A), 웨이퍼 보지부(171B) 및 웨이퍼 보지부(171C) 사이의 피치(P)와 대략 동일하게 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 최대로, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)의 수의 합계와 동일한 매수의 웨이퍼(W)를 일괄하여 로더부(110)로부터 버퍼부(120)에 이재하는 것이 가능해진다.
또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제 1 반송 아암(150)(제 2 반송 아암(160))은 대략 직사각형의 판부의 선단에 대략 U자 형상의 절결부(150a)(절결부(160a))를 갖고 있다. 이 절결부(150a)(절결부(160a))는, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 스테이지(131) 상에 마련된 지지 핀(132)과 제 1 반송 아암(150)(제 2 반송 아암(160))이 접촉하지 않도록, 지지 핀(132)을 피하기 위해서 마련되어 있다. 또한, 제 1 반송 아암(150)(제 2 반송 아암(160))은 대략 U자 형상의 절결부(150a)(절결부(160a))의 양 선단부의 상면측에 웨이퍼 척(150b)(웨이퍼 척(160b))을 갖고 있다. 이러한 구성에 의해, 스테이지(131)로부터의 웨이퍼(W)의 수수 시에, 제 1 반송 아암(150)(제 2 반송 아암(160))이 웨이퍼(W)를 이면측으로부터 진공 흡착 등에 의해 보지하는 것이 가능해진다.
한편, 제 3 반송 아암(170)은, 상술한 바와 같이, 검사부(130)로의 웨이퍼(W)의 반송을 실행하지 않고, 지지 핀(132)이 마련된 스테이지(131)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하지 않는다. 따라서, 제 3 반송 아암(170)에는, 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)과 같이 절결부(150a)(절결부(160a))를 마련할 필요는 없으며, 그 형상은 문제 삼지 않는다. 예컨대, 도 6과 같이, 후프(112)가 웨이퍼(W)의 가장자리부만을 지지하는 웨이퍼 지지 부재(112a)에 의해 웨이퍼(W)를 지지하고 있는 경우, 제 3 반송 아암(170)은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 대략 직사각형의 판 형상을 갖고 있어도 좋다. 이 예에서 제 3 반송 아암(170)이 후프(112)로부터 웨이퍼(W)를 반출하는 경우, 웨이퍼(W)의 양단부를 지지하고 있는 2개의 웨이퍼 지지 부재(112a)의 사이에, 대략 직사각형의 판 형상을 갖는 제 3 반송 아암(170)을 진입시키고, 제 3 반송 아암(170)의 선단부에 마련된 웨이퍼 척(170a)에 의해, 제 3 반송 아암(170)은 웨이퍼(W)를 이면측으로부터 진공 흡착 등에 의해 보지할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 제 1 반송 아암(150)(제 2 반송 아암(160))은 대략 직사각형의 판부의 선단에 대략 U자 형상의 절결부(150a)(절결부(160a))를 갖고 있다. 이 절결부(150a)(절결부(160a))는, 도 10에 도시하는 바와 같이 프리얼라인부에 마련된 척(180)과 제 1 반송 아암(150)(제 2 반송 아암(160))이 접촉하지 않도록, 척(180)을 피하기 위해서도 마련되어 있다. 척(180)은 웨이퍼(W)를 보지하며, 또한 회전 가능하게 구성되어 있다. 프리얼라인부는 척(180) 상에 보지된 웨이퍼(W)의 단부를 광학적으로 검출하기 위한 발광부(도시 생략)와 수광부(도시 생략)를 추가로 갖고 있다. 발광부와 수광부는 각각 웨이퍼(W)의 단부의 상방과 하방에 배치되어 있다. 이들 발광부와 수광부에 의한 검출 결과에 근거하여, 제 1 반송 아암(150)(제 2 반송 아암(160))을 이용하여 웨이퍼(W)의 중심 맞춤을 실행한다. 즉, 제 1 반송 아암(150)(제 2 반송 아암(160))이 적절한 위치로 이동하여 척(180)으로부터 웨이퍼(W)를 수취함으로써 웨이퍼(W)가 올바른 위치에 조정되고 보지된다.
또한, 제 3 반송 아암(170)은 각 웨이퍼 척(170a)마다 웨이퍼 진공 흡착 라인(170b)을 갖고 있지만, 도 11에 도시하는 바와 같이, 제 3 반송 아암(170)은 단일의 웨이퍼 진공 흡착 라인(170b)을 갖고 있어도 좋다. 즉, 3개의 제 3 반송 아암(170A), 제 3 반송 아암(170B) 및 제 3 반송 아암(170C)에 각각 마련된 웨이퍼 척(170a)은 공통의 웨이퍼 진공 흡착 라인(170b)에 접속되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 따른 제 3 반송 아암(170)은, 복수 매의 웨이퍼(W)를 로더부(110)로부터 버퍼부(120)로 이재하는 경우, 해당 복수 매의 웨이퍼(W)를 일괄하여 보지할 수 있기 때문에, 이재에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 아암의 웨이퍼 보지부 사이의 피치(P)가 후프(112) 및 버퍼 트레이(122)에 탑재된 웨이퍼(W) 사이의 피치(P)와 대략 동일한 경우, 수 매의 웨이퍼(W)를 일괄적으로 보지하여 이재하는 것에 의한 이재 시간 단축 효과가 더욱 높아진다.
본 실시형태에 따른 프로버(100)는 이상과 같이 구성되어 있으며, 다음에 이 프로버(100)를 이용한 웨이퍼 검사 방법(기판 검사 방법)에 대해 설명한다.
본 실시형태에 따른 웨이퍼 검사 방법은, 주로, 웨이퍼(W)를 로더부(110)로부터 버퍼부(120)로 이재하는 제 1 웨이퍼 반송 공정(제 1 기판 반송 공정)과, 웨이퍼(W)를 버퍼부(120)로부터 검사부(130)로 반송하는 제 2 웨이퍼 반송 공정(제 2 기판 반송 공정)과, 웨이퍼(W)를 검사하는 검사 공정을 포함한다. 또한, 제 2 기판 반송 공정에서 웨이퍼(W)를 검사부(130)로 반송하기 전에, 프리얼라인부에서 웨이퍼(W)의 위치 조정이 실행된다.
제 1 웨이퍼 반송 공정에서는, 적어도 제 3 반송 아암(170)이, 로더부(110)에 설치된 후프(112) 내에 탑재된 지정 매수(적어도 1매 이상)의 웨이퍼(W)를 일괄하여 보지한 상태에서, 해당 지정 매수의 웨이퍼(W)를 로더부(110)로부터 반출하고, 버퍼부(120)에 설치된 버퍼 트레이(122)에 반입한다. 본 공정에서, 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)이 사용되지 않은 경우(예컨대, 검사부(130)로의 반송에 사용되지 않은 경우)에는, 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)도 제 3 반송 아암(170)과 함께 로더부(110)로부터 버퍼부(120)로의 웨이퍼(W)의 이재에 사용해도 좋다.
여기서, 도 12 내지 도 14를 참조하면서 제 1 웨이퍼 반송 공정에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 12 내지 도 14는 본 실시형태에 따른 제 1 웨이퍼 반송 공정에 있어서의 웨이퍼의 이재 방법을 도시하는 설명도이며, 도 12는 로더부에 후프를 설치하는 단계를 도시하고, 도 13은 후프로부터 웨이퍼를 반출하는 단계를 도시하고, 도 14는 버퍼 트레이에 웨이퍼를 반입하는 단계를 도시하고 있다. 여기에서는, 후프(112)에 10매의 웨이퍼(W)가 탑재된 경우를 예를 들어 설명한다.
우선, 도 12에 도시하는 바와 같이, 10매의 웨이퍼(W)가 탑재된 후프(112)를 로더부(110)의 탑재대(111) 상에 설치한다. 이때, 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)은 웨이퍼(W)를 보지하고 있지 않아야 한다. 또한, 버퍼부(120)의 탑재대(121)에는 버퍼 트레이(122)가 탑재되어 있으며, 버퍼 트레이(122)는 빈 상태여야(웨이퍼(W)가 1매도 탑재되어 있지 않아야) 한다.
다음에, 도 13에 도시하는 바와 같이, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)을 도 13의 A1 방향(후프(112)의 개구부의 방향)으로 수평 이동(진행)시키고, 후프(112)에 탑재된 10매의 웨이퍼(W) 중 5매의 웨이퍼(W)를 이면으로부터 진공 흡착 등에 의해 보지한다. 또한, 본 실시형태에서는, 5매의 웨이퍼(W)를 보지하는 예를 들었지만, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)은 1매 내지 5매 중 임의의 매수의 웨이퍼(W)를 보지하고 반송할 수 있다.
나아가, 도 14에 도시하는 바와 같이, 5매의 웨이퍼(W)를 보지한 상태에서, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)을 A1 방향과는 역방향으로 수평 이동(퇴행)시킨다. 이어서, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)을 회전축(143)에 의해 연직축 주위로(도 14의 A2 방향) 회전시킨 후에, 도 14의 A3 방향(버퍼 트레이(122)의 개구부의 방향)으로 수평 이동(진행)시키고, 5매의 웨이퍼(W)를 버퍼 트레이(122)에 탑재한다. 웨이퍼(W)의 탑재 후, 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)에 의한 진공 흡착을 정지하고, 웨이퍼(W)의 이재를 완료한다.
제 2 웨이퍼 반송 공정에서는, 제 1 반송 아암(150) 또는 제 2 반송 아암(160) 중 어느 한쪽(로드 아암)이, 제 1 웨이퍼 반송 공정에 의해 버퍼부(120)의 버퍼 트레이(122)에 탑재된 웨이퍼(W)를 1매만 보지한 상태에서, 웨이퍼(W)를 버퍼 트레이(122)로부터 반출하고, 검사부(130)에 반입하여, 스테이지(131) 상에 탑재한다.
검사 공정에서는, 검사부(130)가 검사부(130)의 스테이지(131) 상에 탑재된 웨이퍼(W)를 1매씩 검사한다. 검사 방법으로서는 특별히 제한되는 것은 아니며, 일반적인 검사 방법을 이용하면 된다.
여기서, 본 실시형태에서는, 제 1 웨이퍼 반송 공정 후에 로더부(110)에 잔존한 웨이퍼(W)를 다른 프로버(100)에 이재하고, 해당 다른 프로버(100)에서도 웨이퍼(W)를 검사함으로써, 복수의 프로버(100)에서 병행하여 웨이퍼(W)를 검사한다고 하는 운용을 채용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이하와 같은 운용이 가능하다. 예컨대, 25매의 웨이퍼(W)가 탑재된 후프(112)를 제 1 프로버(100)의 로더부(110)에 설치하고, 후프(112)로부터 제 1 반송 아암(150), 제 2 반송 아암(160) 및 제 3 반송 아암(170)(170A, 170B, 170C)을 이용하여, 동시에 5매의 웨이퍼(W)를 반출하고, 버퍼부(120)에 이재한다. 다음에, 20매의 웨이퍼(W)가 잔존한 후프(112)를 제 2 프로버(100)의 로더부(110)에 설치하고, 마찬가지로, 동시에 5매의 웨이퍼(W)를 버퍼부(120)에 이재한다. 또한, 15매의 웨이퍼(W)가 잔존한 후프(112)를 제 3 프로버(100)의 로더부(110)에 설치한다. 이것을 반복함으로써, 25매의 웨이퍼(W)를 5대의 프로버(100)(제 1 내지 제 5 프로버(100))에 배분하고, 5대의 프로버(100)에서 병행하여 검사를 진행함으로써, 스루풋의 향상으로 이어진다.
이상의 실시형태에 의하면, 상기 운용 시, 로더부(110)에 설치된 후프(112)로부터 버퍼부(120)로의 지정 매수(예컨대, 5매)의 웨이퍼(W)의 이재 전용의 제 3 반송 아암(170)을 마련함으로써, 최대 5매의 웨이퍼(W)를 동시에, 제 1 반송 아암(150) 및 제 2 반송 아암(160)에 아암이 보지되어 있는 경우라도, 3매의 웨이퍼(W)를 동시에 이재하는 것이 가능해진다. 따라서, 로더부(110)로부터 버퍼부(120)로의 웨이퍼(W)의 이재 스피드가 대폭 향상된다. 그 결과, 스루풋의 대폭적인 향상을 도모할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예를 고안할 수 있는 것은 명확하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
본 발명은 이 예에 한정하지 않으며 여러 가지의 태양을 취할 수 있는 것이다. 본 발명은, 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은, 기판 검사 장치가 웨이퍼 상에 형성된 전자 회로의 전기적 특성을 검사하는 프로버 이외의 기판 검사 장치인 경우에도 적용할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 예컨대 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법에 유용하다.
100: 프로버(기판 검사 장치) 110: 로더부
111: 탑재대 112: 후프
112a: 웨이퍼 지지 부재 120: 버퍼부
121: 탑재대 122: 버퍼 트레이
130: 검사부 131: 스테이지
132: 지지 핀 140: 반송 기구
141: 아암 구동 기구 142: 연결 부재
143: 회전축 144: 반송 기대 지지부
150: 제 1 반송 아암 150a: 절결부
150b: 웨이퍼 척 151: 웨이퍼 보지부
152: 반송 기대 153: 아암 지지부
154: 가이드 레일 160: 제 2 반송 아암
160a: 절결부 160b: 웨이퍼 척
161: 웨이퍼 보지부 162: 반송 기대
163: 아암 지지부 164: 가이드 레일
170(170A, 170B, 170C): 제 3 반송 아암
170a: 웨이퍼 척 170b: 웨이퍼 진공 흡착 라인
171(171A, 171B, 171C): 웨이퍼 보지부
172: 반송 기대 173: 아암 지지부
174: 가이드 레일 180: 척
W: 웨이퍼

Claims (8)

  1. 기판을 검사하는 기판 검사 장치에 있어서,
    복수의 기판이 설치되는 로더부와,
    복수의 상기 기판을 일시적으로 수용 가능한 버퍼부와,
    상기 기판을 1매씩 검사하는 검사부와,
    상기 로더부, 상기 버퍼부 및 상기 검사부의 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송 기구를 갖고,
    상기 반송 기구는,
    각각, 상기 기판을 1매만 보지한 상태에서, 상기 로더부, 상기 버퍼부 및 상기 검사부의 사이에서 상기 기판의 반입 및 반출이 가능한 제 1 반송 아암 및 제 2 반송 아암과,
    적어도 1매 이상의 상기 기판을 일괄하여 보지한 상태에서, 상기 로더부 및 상기 버퍼부의 사이에서 상기 기판의 반입 및 반출이 가능하며, 또한, 상기 검사부에는 상기 기판의 반입 및 반출을 실행하지 않는 제 3 반송 아암을 갖는 것을 특징으로 하는
    기판 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반송 아암, 상기 제 2 반송 아암 및 상기 제 3 반송 아암은 각각 상기 기판을 보지하는 기판 보지부를 갖고,
    상기 제 1 반송 아암, 상기 제 2 반송 아암 및 상기 제 3 반송 아암의 상기 기판 보지부 사이의 피치는 상기 로더부 및 상기 버퍼부에 탑재된 상기 기판 사이의 피치와 대략 동일한 것을 특징으로 하는
    기판 검사 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반송 기구는, 상기 제 1 반송 아암, 상기 제 2 반송 아암 및 상기 제 3 반송 아암을 동시에 연직 방향으로 승강시키는 아암 구동 기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는
    기판 검사 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 반송 아암 및 상기 제 2 반송 아암은 대략 직사각형의 판부의 선단에 절결부를 갖고,
    상기 제 3 반송 아암은 대략 직사각형의 판 형상을 갖는 것을 특징으로 하는
    기판 검사 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 반송 아암은 단일의 기판 진공 흡착 라인을 갖는 것을 특징으로 하는
    기판 검사 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 반송 아암은 상기 제 1 반송 아암 및 상기 제 2 반송 아암보다 연직 방향 상측에 마련되는 것을 특징으로 하는
    기판 검사 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 반송 아암 및 상기 제 2 반송 아암과의 사이에서 상기 기판을 수수하는 것이 가능하며, 상기 기판의 위치를 조정하는 프리얼라인부를 갖는 것을 특징으로 하는
    기판 검사 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기판 검사 장치를 이용한 기판 검사 방법에 있어서,
    적어도 상기 제 3 반송 아암이, 상기 로더부에 탑재된 적어도 1매 이상의 기판을 일괄하여 보지한 상태에서, 상기 적어도 1매 이상의 기판을 상기 로더부로부터 반출하고, 상기 버퍼부에 반입하는 제 1 기판 반송 공정과,
    상기 제 1 반송 아암 또는 상기 제 2 반송 아암이, 상기 제 1 기판 반송 공정에 의해 상기 버퍼부에 탑재된 상기 기판을 1매만 보지한 상태에서, 상기 기판을 상기 버퍼부로부터 반출하고, 상기 검사부에 반입하는 제 2 기판 반송 공정과,
    상기 검사부가 상기 검사부에 탑재된 상기 기판을 1매씩 검사하는 검사 공정을 갖고,
    상기 제 1 기판 반송 공정 후에 상기 로더부에 잔존한 상기 기판을 적어도 1개 이상의 다른 기판 검사 장치에 이재(移載)하고, 상기 다른 기판 검사 장치에서도 상기 기판을 검사함으로써, 복수의 상기 기판 검사 장치에서 병행하여 상기 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는
    기판 검사 방법.
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