特開 2024-55739 ロードポート、及びロードポートにおけるウエハ検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024055739

(43)【公開日】2024-04-18

(54)【発明の名称】ロードポート、及びロードポートにおけるウエハ検査方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20240411BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058365

(22)【出願日】2023-03-31

(31)【優先権主張番号】111138084

(32)【優先日】2022-10-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】522234840

【氏名又は名称】盛詮科技股▲フン▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100112656

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 英毅

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】游宗哲

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131CA32

5F131CA37

5F131CA38

5F131DA32

5F131FA02

5F131FA32

5F131FA33

5F131GA14

5F131HA29

5F131KA12

5F131KA43

5F131KB32

5F131KB33

5F131KB52

(57)【要約】

【課題】構成の簡素化、小型化及び低コスト化を図ると共に、処理時間を短縮して作業効率を向上させることができる、ロードポート及びロードポートにおけるウエハ検査方法を提供する。
【解決手段】ロードポートは、ベース、インタフェースポート及びポートドアを含み、ベースの頂面に移動可能な載置台が設置され、インタフェースポートは、枠体及び該枠体の案内孔内に移動可能に設置される駆動部材を備えると共に枠体を介してベースの片側面に設置され、ポートドアは、ドア本体部、蓋体開閉機構及び検査機構を備え、蓋体開閉機構及び検査機構がドア本体部の片側面に配置され、ドア本体部は駆動部材に連結されると共に枠体に対して移動可能であり、蓋体開閉機構が開口部の開閉を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロードポートであって、ベースと、インタフェースポートと、ポートドアとを含み、
前記ベースは、その頂面に、係止部材を備えた、該ベースに対して移動可能な載置台が設置され、
前記インタフェースポートは、枠体及び駆動部材を備え、該枠体に、開口部及び案内孔が穿設され、該駆動部材が該枠体の案内孔内に移動可能に設置され、該インタフェースポートは、該開口部が前記載置台に隣接するように、該枠体を介して前記ベースの片側面に設置され、
前記ポートドアは、ドア本体部、蓋体開閉機構、検査機構及び連結ロッドを備え、該ドア本体部の一端が該連結ロッドに連結され、該蓋体開閉機構及び検査機構が該ドア本体部の片側面に配置され、該ポートドアは、該連結ロッドを介して前記駆動部材に連結され、 該ドア本体部は、前記枠体に対して移動可能であり、該蓋体開閉機構が前記開口部の開閉を行うことを特徴とするロードポート。

【請求項2】

前記検査機構は、支持フレーム、スライド機構、二つの可動アーム及び複数のマッピングセンサを備え、該支持フレームは前記ドア本体部に固設され、該スライド機構は該支持フレームに移動可能に設置され、該二つの可動アームは、該スライド機構上に間隔を置いて配置されると共に、それぞれの一端が該スライド機構に連結され、該各マッピングセンサは、該各可動アームの他端に設置されることを特徴とする請求項１に記載のロードポート。

【請求項3】

前記蓋体開閉機構は、前記ドア本体部に固設されるリッドと、該リッド上に配置される複数の止め具を備え、該リッドの設置位置は、前記開口部の形成位置に対応することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロードポート。

【請求項4】

前記載置台は、間隔を置いて整列配置される複数の気流ノズルと、該載置台内に形成され、対応する該気流ノズルに連通するように接続される複数の気流流路を備えることを特徴とする請求項３に記載のロードポート。

【請求項5】

前記各マッピングセンサが、光ファイバセンサヘッドであることを特徴とする請求項４に記載のロードポート。

【請求項6】

請求項２に記載のロードポートにおける、ウエハ検査方法であって、該ロードポートが、蓋体を有する、複数のウエハを収容する保管用容器を載置するために用いられ、該ウエハ検査方法は、
前記保管用容器を前記ベースの載置台上に載置するステップ１と、
前記載置台の係止部材と前記保管用容器とを係止結合するステップ２と、
前記載置台が、前記保管用容器の蓋体と前記ポートドアの蓋体開閉機構とを接続させるために、当該保管用容器を開始位置から前記インタフェースポートの開口部に移動させるステップ３と、
前記蓋体開閉機構により前記保管用容器の蓋体をロック状態から解除し、その後、真空引き作業を行い、次に、前記開口部を開放するために、当該蓋体を後方に移動させるステップ４と、
前記ポートドアを、前記駆動部材の駆動により下方に所定距離移動した後に停止させるステップ５と、
前記各マッピングセンサを所定の検査位置に移送するため、前記検査機構の二つの可動アームを回動運動させるように前方に移動させるステップ６と、
前記各マッピングセンサを所定の検査位置に移動させた後、前記ポートドアを持続的に下方へ移動させ、移動する過程中に、該各マッピングセンサが、保管用容器内に収容されて整列して並べられているウエハが飛び出しているか否か、斜めに傾いているか否か、または互いに重なっているか否かを検査すると共に、当該ウエハの変形量を検査するステップ７と、
検査作業が終了した後、前記検査機構の二つの可動アームを逆回動させて元の位置に戻し、前記ポートドアを上方に移動させて、前記開口部を閉じるために前方へ移動させるステップ８と、
前記蓋体開閉機構により、前記蓋体を前記保管用容器に被せてロック状態にするステップ９と、
前記蓋体をロック状態にした後、真空状態を破壊し、前記蓋体開閉機構を元の位置に戻し、最後に、前記係止部材と前記保管用容器との係止関係を解除するステップ１０と、の作業工程を含むことを特徴とするウエハ検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウエハの保管用容器を載置するためのロードポート、及びロードポートにおけるウエハ検査方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

現在の半導体製造プロセスでは、ウエハは、複数の工程を経て加工処理され、工程と工程の間で移送する時には、ウエハの清潔状態を保つために、専用の保管用容器（Front Opening Unify Pod，FOUP，正面開口式ウエハ搬送保管容器）内に収容されて移送される。ウエハを保管用容器でロードポート（Load Port）に移送して検査作業を行い、ロードポートの蓋体開閉機構装置を介して保管用容器の蓋体を開け、その後、ウエハ検査装置を介して保管用容器内に収容されているウエハに対して各種の検査作業を行う。

【0003】

しかしながら、既存のロードポートでは、保管用容器の蓋体開閉作業とウエハの検査作業とが別々に行われ、ロードポートの蓋体を先に開けてからウエハの検査作業を行うことから、作業時間が非常にかかり、また、二つの独立した蓋体開閉装置とウエハ検査装置をロードポート内に配置しなければならないため、装置全体の構成の複雑化、大型化及びコストの上昇を招いてしまっていた。このように、既存のロードポートは、上記問題及び欠点があるので、改善する必要があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】台湾特許第Ｉ３７９３７４Ｂ号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、構成の簡素化、小型化及び低コスト化を図ると共に、処理時間を短縮して作業効率を向上させることができる、ロードポート及びロードポートにおけるウエハ検査方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記目的を達成するために、ロードポートを提案したものであり、当該ロードポートは、ベースと、インタフェースポートと、ポートドアとを含み、
前記ベースは、その頂面に、係止部材を備えた、該ベースに対して移動可能な載置台が設置され、
前記インタフェースポートは、枠体及び駆動部材を備え、該枠体の上半部及び下半部に、開口部及び案内孔がそれぞれ穿設され、該駆動部材が該枠体の案内孔内に移動可能に設置され、該インタフェースポートは、該開口部が前記載置台に隣接するように、該枠体を介して前記ベースの片側面に設置され、
前記ポートドアは、ドア本体部、蓋体開閉機構、検査機構及び連結ロッドを備え、該ドア本体部の一端が該連結ロッドに連結され、該蓋体開閉機構及び検査機構が該ドア本体部の片側面に配置され、該ポートドアは、該連結ロッドを介して前記駆動部材に連結され、該ドア本体部は、前記枠体に対して移動可能であり、該蓋体開閉機構が前記開口部の開閉を行うことを特徴とする。

【0007】

本発明は、上記目的を達成するために、さらに、ロードポートにおけるウエハ検査方法を提案したものであり、当該ウエハ検査方法は、前記保管用容器を前記ベースの載置台上に載置するステップ１と、
前記載置台の係止部材と前記保管用容器とを係止結合するステップ２と、
前記載置台が、前記保管用容器の蓋体と前記ポートドアの蓋体開閉機構とを接続させるために、当該保管用容器を開始位置から前記インタフェースポートの開口部に移動させるステップ３と、
前記蓋体開閉機構が、前記止め具を介して前記保管用容器の蓋体をロック状態から解除し、その後、真空引き作業を行い、次に、前記開口部を開放するために、当該蓋体を後方に移動させるステップ４と、
前記ポートドアを、前記駆動部材の駆動により下方に所定距離移動した後に停止させるステップ５と、
前記各マッピングセンサを所定の検査位置に移送するため、前記検査機構の二つの可動アームを回動運動させるように前方に移動させるステップ６と、
前記各マッピングセンサを所定の検査位置に移動させた後、前記ポートドアを持続的に下方へ移動させ、移動する過程中に、該各マッピングセンサが、保管用容器内に収容されて整列して並べられているウエハが飛び出しているか否か、斜めに傾いているか否か、または互いに重なっているか否かを検査すると共に、当該ウエハの変形量を検査するステップ７と、
検査作業が終了した後、前記検査機構の二つの可動アームを逆回動させて元の位置に戻し、前記ポートドアを上方に移動させて、前記開口部を閉じるために前方へ移動させるステップ８と、
前記蓋体開閉機構により、前記蓋体を前記保管用容器に被せてロック状態にするステップ９と、
前記蓋体をロック状態にした後、真空状態を破壊し、前記蓋体開閉機構を元の位置に戻し、最後に、前記係止部材と前記保管用容器との係止関係を解除するステップ１０と、の作業工程を含むことを特徴とする。

【0008】

前記検査機構は、支持フレーム、スライド機構、二つの可動アーム及び複数のマッピングセンサを備え、該支持フレームは前記ドア本体部上に固設され、該スライド機構は該支持フレーム上に移動可能に設置され、該二つの可動アームは、該スライド機構上に間隔を置いて配置されると共に、それぞれの一端が該スライド機構に連結され、該各マッピングセンサは、該各可動アームの他端に設置されることを特徴とする。

【0009】

前記蓋体開閉機構は、前記ドア本体部に固設されるリッドと、該リッド上に配置される複数の止め具を備え、該リッドの設置位置は、前記開口部の形成位置に対応することを特徴とする。

【0010】

前記載置台は、間隔を置いて整列配置される複数の気流ノズルと、該載置台内に形成され、対応する該気流ノズルに連通接続される複数の気流流路を備えることを特徴とする。

【0011】

前記各マッピングセンサが、光ファイバセンサヘッドであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明のロードポートは、ポートドアにより、ウエハを収容する保管用容器の蓋体を開けると同時に、当該保管用容器内のウエハに対する各種の検査作業を行うことから、作業手順を減らして作業効率を向上させることができるので、装置全体の構成の簡素化、小型化及び低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の斜視図である。

【図2】本発明の分解斜視図である。

【図3】本発明を別の角度から見た時の分解斜視図である。

【図4】本発明に係るポートドアの分解斜視図である。

【図5】本発明に係る蓋体開閉機構を後方側から見た時の部分分解斜視図である。

【図6】本発明の作動状態を示す側面視断面模式図である。

【図7】本発明の作動状態を示す側面視断面模式図である。

【図8】本発明の作動状態を示す側面視断面模式図である。

【図9】本発明の他の実施形態の部分拡大透視斜視図である。

【図10】本発明の他の実施形態における作動状態を示す側面視断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面及び本発明の好適な実施例を参照しながら、本発明が予め決められた発明の目的を達成するために講じた技術的手段をさらに詳述する。

【0015】

図１は、本発明に係るロードポートを示したものであり、当該ロードポートは、ベース１０、インタフェースポート２０及びポートドア３０を含む。

【0016】

図２及び図３に示すように、前記ベース１０の頂面１１には、係止部材１２１を備えた、該でベース１０に対して移動可能な載置台１２が配置される。ここでの載置台１２の係止部材１２１の構成及び該載置台１２の移動方式は公知技術であるので、ここでは説明を省略する。尚、他の好適な実施態様では、前記係止部材１２１を有しなくてもよい。

【0017】

前記インタフェースポート２０は、枠体２１及び駆動部材２２を備え、該枠体２１の上半部と下半部に、開口部２１１及び案内孔２１２がそれぞれ貫通形成され、該枠体２１の案内孔２１２内に該駆動部材２２が移動可能に設置される。本好適な実施例における駆動部材２２は、ステッピングモータ、リードスクリュー及びリニアスライドレールを備える、前記案内孔２１２に沿って直線移動可能なものであるが、これに限定されるものではない。尚、ここでの駆動部材２２は既存の製品であって、その構成及び作動方式は公知技術であるので、ここでは説明を省略する。前記インタフェースポート２０は、前記枠体２１を介して前記ベース１０の片側面に設置され、前記開口部２１１が前記載置台１２に隣接するように配置される。

【0018】

図２、図４及び図５に示すように、前記ポートドア３０は、ドア本体部３１、蓋体開閉機構３２、検査機構３３及び連結ロッド３４を含み、該ドア本体部３１の片側に凹状空間が形成され、該蓋体開閉機構３２は、リッド３２１及び複数の止め具３２２を備え、該リッド３２１は、前記ドア本体部３１の凹状空間の開口を覆うように取り付けられ、該各止め具３２２は、該リッド３２１上に設置されると共に、ウエハを収容する保管用容器４０の蓋体４２と連結するために用いられる。ここでの止め具３２２は既存の製品であって、その構成及び連結方法は公知技術であるので、ここでは説明を省略する。

【0019】

前記検査機構３３は、支持フレーム３３１、スライド機構３３２、二つの可動アーム３３３及び複数のマッピングセンサ３３４を備え、該スライド機構３３２は、該支持フレーム３３１上に移動可能に設置され、該二つの可動アーム３３３は、前記スライド機構３３２上に間隔を置いて配置されると共に、それぞれの一端が当該スライド機構３３２に連結されており、該各可動アーム３３３のスライド機構３３２に連結された一端が、駆動手段（図示せず）によって回動駆動または往復直線運動する。尚、前記駆動手段が可動アーム３３３を駆動する仕組み及び方法は公知技術であるので、ここでは説明を省略する。前記各可動アーム３３３の他方端部に、少なくとも一つのマッピングセンサ３３４が装着される。尚、本好適な実施例におけるマッピングセンサ３３４は、光ファイバセンサヘッドであって、単独で検査作業を行うことができるだけでなく、相対的に設置される他のマッピングセンサ３３４と連携して検査作業を共同で行うこともできる。尚、前記マッピングセンサ３３４の数や形式は、これに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更しても構わない。前記検査機構３３は、前記支持フレーム３３１を介して前記リッド３２１上の上方位置に設置されると共に、前記ドア本体部３１の凹状空間内に収容され、前記各可動アーム３３３は、回動運動または直線運動をすることにより前記リッド３２１の外方側に突出する。前記連結ロッド３４の一端は、前記開口部２１１の開閉作業を行う前記リッド３２１に固設されると共に、他端が前記駆動部材２２に連結され、前記ポートドア３０は、前記駆動部材２２が連結ロッド３４を移動駆動することにより、前記枠体２１に対して移動可能となる。

【0020】

図３、図６～図８に示すように、本発明に係るロードポートは、使用時に、複数のウエハ（図示せず）を収容する保管用容器４０の前方開口を開放すると同時に、ウエハの検査作業を一括して行うことができる。以下では、その検査する際の手順について説明する。

【0021】

ステップ１：前記保管用容器４０を前記ベース１０の載置台１２上に載置する。

【0022】

ステップ２：前記載置台１２を前記係止部材１２１を介して前記保管用容器４０と係止結合させる。

【0023】

ステップ３：前記保管用容器４０の蓋体４２とポートドア３０の蓋体開閉機構３２とを接続させるために、前記載置台１２により当該保管用容器４０を開始位置から前記インタフェースポート２０の開口部２１１に移動させる。

【0024】

ステップ４：前記蓋体開閉機構３２により、前記止め具３２２を介して前記保管用容器４０の蓋体４２をロック状態から解除し、その後、真空引き作業を行い、次に、前記開口部２１１を開放するために当該蓋体４２を後方に移動させる。

【0025】

ステップ５：前記駆動部材２２の駆動により、前記ポートドア３０を下方に所定距離移動させた後停止させる。

【0026】

ステップ６：前記検査機構３３の二つの可動アーム３３３を回動運動により前記リッド３２１の外方側へ突出させ、該各可動アーム３３３上に設置される複数のマッピングセンサ３３４をそれぞれ検査位置に至るまで前方へ移動させる。

【0027】

ステップ７：前記各マッピングセンサ３３４を所定の検査位置に移動させた後、前記ポートドア３０を継続的に下方へ移動させ、移動中に、前記保管用容器４０内に収容されて整列して並べられているウエハが飛び出しているか、斜めに傾いているか、または互いに重なっているかを前記各マッピングセンサ３３４により検査すると共に、ウエハの変形量を検査する。

【0028】

ステップ８：検査作業が終了した後、前記検査機構３３の二つの可動アーム３３３を逆回動させて、前記リッド３２１内に戻し、前記ポートドア３０を上方へ移動させながら、前記開口部２１１を閉じるために前方へ移動させる。

【0029】

ステップ９：前記蓋体開閉機構３２により、前記蓋体４２を前記保管用容器４０に被せて、ロック状態にする。

【0030】

ステップ１０：前記蓋体開閉機構３２により、前記蓋体４２をロック状態にした後、真空状態を破壊して元の位置に戻し、最後に、前記係止部材１２１と保管用容器４０との係合関係を解除する。

【0031】

前述の方法によれば、前記ポートドア３０により前記蓋体４２を開ける際に、各ウエハの検査を同時に行うので、全体の工程の作業手順をより簡素化することにより生産効率を向上させることができる。また、前記スライド機構３３２を介して前記二つの可動アーム３３３の検査位置を調整することができることから、寸法の異なるウエハに対応して検査を行うことが可能となるので、高い汎用性を持たせることができる。

【0032】

図９及び図１０は、本発明の他の実施態様を示したものであり、それらの図面におけるインタフェースポート２０及びポートドア３０は、前述の実施形態とほぼ同じであるが、ベース１０Ａの構成が若干異なる。本実施形態での載置台１２Ａは、間隔を置いて配置整列される複数の気流ノズル１２２Ａと、該載置台１２Ａ内に形成されると共に、それぞれの一端が、対応する該気流ノズル１２２Ａと連通するように接続され、他端が外部の給気装置（図示せず）と連通するように接続される複数の気流流路１２３Ａとを備え、使用時には、前記ノズル受け穴４１Ａを備えた保管用容器４０Ａを、該各ノズル受け穴４１Ａと各気流ノズル１２２Ａとを接続させるように該載置台１２Ａ上に載置し、次に、保管用容器４０Ａ内に収容されるウエハの表面に酸化物ができるのを防止するために、外部の給気装置により、窒素を該気流ノズル１２２Ａを介して該保管用容器４０Ａに充填し、その後ウエハの検査作業が終了した後、当該給気装置及び気流ノズル１２２Ａを介してさらに窒素を抜き出す。

【0033】

以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明に対して何ら限定を行うものではない。本発明について、比較的好適な実施形態をもって上記のとおり開示したが、これは本発明を限定するものではなく、すべての当業者が、本発明の技術構想を逸脱しない範囲において、本発明の技術の本質に基づいて上記の実施形態に対して行ういかなる簡単な修正、変更及び修飾も、依然としてすべて本発明の技術構想の範囲内にある。

【符号の説明】

【0034】

１０、１０Ａ ベース
１１ 頂面
１２、１２Ａ 載置台
１２１ 係止部材
１２２Ａ 気流ノズル
１２３Ａ 気流流路
２０ インタフェースポート
２１ 枠体
２１１ 開口部
２１２ 案内孔
２２ 駆動部材
３０ ポートドア
３１ ドア本体部
３２ 蓋体開閉機構
３２１ リッド
３２２ 止め具
３３ 検査機構
３３１ 支持フレーム
３３２ スライド機構
３３３ 可動アーム
３３４ マッピングセンサ
３４ 連結ロッド
４０、４０Ａ 保管用容器
４１Ａ ノズル受け穴
４２ 蓋体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】