JP2000114327A - Resistivity measuring instrument for semiconductor wafer - Google Patents

Resistivity measuring instrument for semiconductor wafer

Info

Publication number
JP2000114327A
JP2000114327A JP10284962A JP28496298A JP2000114327A JP 2000114327 A JP2000114327 A JP 2000114327A JP 10284962 A JP10284962 A JP 10284962A JP 28496298 A JP28496298 A JP 28496298A JP 2000114327 A JP2000114327 A JP 2000114327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
probe
semiconductor wafer
measurement
measurement stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10284962A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3149400B2 (en
Inventor
Kenjiro Kitahara
健二郎 北原
Junichi Shimizu
純一 清水
Haruki Hiruta
春樹 蛭田
Toshiaki Tanaka
利明 田中
Kazuhiko Kinoshita
和彦 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Denki Eltech Co Ltd
Original Assignee
Kokusai Denki Eltech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Denki Eltech Co Ltd filed Critical Kokusai Denki Eltech Co Ltd
Priority to JP28496298A priority Critical patent/JP3149400B2/en
Publication of JP2000114327A publication Critical patent/JP2000114327A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3149400B2 publication Critical patent/JP3149400B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an automatic resistivity measuring instrument for semiconductor wafers using a four-point probe, to accurately measure the resistivity of a large diameter wafer to a point near the peripheral edge by improving the accuracy of lowering and positioning the four-point probe to a designated measuring point on the wafer. SOLUTION: The accuracy of lowering and positioning a four-point probe 2 of a resistivity measuring instrument to a designated point on a wafer 1 to be measured placed on a measuring stage 3 directly from a cassette is improved by detecting the eccentricity of the wafer 1, by means of a wafer eccentricity detecting sensor 10 utilizing a laser beam after the wafer 1 is turned by one round by means of a rotational drive section 4, and then correcting and controlling the lowering and contacting position of the probe 2 to the designated point by using the information about the eccentricity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置にか
かわる半導体ウェーハの抵抗率測定装置に関し、特に、
4探針法による抵抗率測定器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring the resistivity of a semiconductor wafer relating to a semiconductor manufacturing apparatus.
The present invention relates to a resistivity measuring device using a four-point probe method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウェーハの抵抗率測定装置は、シ
リコンウェーハの抵抗率,ウェーハ表面に形成したエピ
タキシャル成長膜の抵抗率,及び表面から不純物を拡散
又は注入した場合の拡散層のシート抵抗及び表面に生成
した金属膜のシート抵抗などを測定する装置であり、測
定結果は各半導体製造装置のプロセス条件へフィードバ
ックされ、半導体デバイスの品質を均一に保つための重
要な測定装置の1つである。
2. Description of the Related Art An apparatus for measuring the resistivity of a semiconductor wafer includes the resistivity of a silicon wafer, the resistivity of an epitaxially grown film formed on the wafer surface, and the sheet resistance and the surface of a diffusion layer when impurities are diffused or implanted from the surface. This is a device that measures the sheet resistance of the generated metal film and the like, and the measurement result is fed back to the process conditions of each semiconductor manufacturing device, and is one of the important measuring devices for keeping the quality of the semiconductor device uniform.

【0003】図6は半導体ウェーハの平面図である。G
aAsウェーハまたはSiウェーハには、結晶学的基準
方向を示すオリエンテーションフラット(通常、OFま
たはオリフラと略称されている)またはノッチ(切欠
き)が設けられている。このオリフラまたはノッチは、
単結晶のインゴットの外径研削の後、スライシングの前
に、インゴット側面の決められた結晶方位に所定の幅加
工または溝加工によって形成されている。ウェーハサイ
ズの小さい、例えば、直径3インチ,100〜150m
mのウェーハにはオリフラが設けられ、サイズの大き
い、例えば、200mmのウェーハにはオリフラまたは
ノッチが、300mmのウェーハにはノッチが設けられ
ている。ウェーハの中心から、オリフラの中心またはノ
ッチの方向をウェーハの基準方向という。
FIG. 6 is a plan view of a semiconductor wafer. G
An aAs wafer or Si wafer is provided with an orientation flat (usually abbreviated as OF or orientation flat) or a notch (notch) indicating a crystallographic reference direction. This orientation flat or notch
After the outer diameter grinding of the single crystal ingot, before slicing, the ingot is formed in a predetermined crystal orientation on the side surface of the ingot by a predetermined width processing or groove processing. Small wafer size, for example, 3 inches in diameter, 100-150m
The m flat wafer is provided with an orientation flat, and a large size, for example, a 200 mm wafer is provided with an orientation flat or a notch, and the 300 mm wafer is provided with a notch. The direction of the center or notch of the orientation flat from the center of the wafer is referred to as the reference direction of the wafer.

【0004】図7は直流4探針法による抵抗率測定の原
理図である。半導体ウェーハの評価の1つである抵抗率
の測定には、直流4探針法が最も広く利用されている。
図において、1は半導体ウェーハ(以下、ウェーハとい
う)であり、2は4本の探針を等間隔(s)に配置した
4探針プローブである。直流4探針法は、ウェーハ1の
表面に4探針プローブ2を所定の圧力で接触させ、両端
の2本に直流電流Iを流し、なかの2本で探針間の電圧
Vを測定し、次式によって抵抗率ρ〔Ω・cm〕を算出す
る方法である。
FIG. 7 is a principle diagram of resistivity measurement by the DC four probe method. For measuring the resistivity, which is one of the evaluations of the semiconductor wafer, the DC four probe method is most widely used.
In the figure, reference numeral 1 denotes a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer), and reference numeral 2 denotes a four-probe probe in which four probes are arranged at equal intervals (s). In the direct current four-probe method, a four-probe probe 2 is brought into contact with the surface of a wafer 1 at a predetermined pressure, a direct current I is applied to two of the two ends, and a voltage V between the two probes is measured. This is a method of calculating the resistivity ρ [Ω · cm] by the following equation.

【数1】 ρ=2πs(V/I)・Fw・Fr 〔Ω・cm〕 但し、Fw:ウェーハの厚さwによる補正項 Fr:ウェーハの直径(2r)及び測定位置による補正
Ρ = 2πs (V / I) · Fw · Fr [Ω · cm] where Fw: correction term based on wafer thickness w Fr: correction term based on wafer diameter (2r) and measurement position

【0005】図8は従来の半導体ウェーハ自動抵抗率測
定装置の概要を示す説明図である。図において、1は被
測定対象のウェーハ、20はウェーハ1を収納したウェ
ーハカセットである。21はウェーハの中心のずれと、
オリフラ又はノッチ方向の測定基準方向に対する角度の
ずれを検出し、ウェーハの中心と角度を正しい測定状態
に位置合わせする装置(通称、オリフラ合わせ機)であ
り、22はウェーハチャックステージ、23はウェーハ
エッジセンサである。24はウェーハ搬送ロボット(自
動移載機)である。25は半導体ウェーハの抵抗率測定
器、2は4探針プローブ、3は測定ステージである。こ
の抵抗率測定装置は、オリフラ合わせ機21で、測定す
べきウェーハ1の中心とオリフラ又はノッチ方向(角
度)の位置合わせをした後、抵抗率測定器25の測定ス
テージ3上に、その中心と角度を測定基準位置に正しく
合わせて載置するものである。
FIG. 8 is an explanatory view showing an outline of a conventional semiconductor wafer automatic resistivity measuring apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes a wafer to be measured, and reference numeral 20 denotes a wafer cassette containing the wafer 1. 21 is the deviation of the center of the wafer,
A device (commonly referred to as an orientation flat aligning machine) for detecting the deviation of the orientation of the orientation flat or the notch direction from the measurement reference direction and aligning the center and the angle of the wafer in a correct measurement state, 22 is a wafer chuck stage, 23 is a wafer edge. It is a sensor. Reference numeral 24 denotes a wafer transfer robot (automatic transfer machine). Reference numeral 25 denotes a semiconductor wafer resistivity measurement device, reference numeral 2 denotes a 4-probe probe, and reference numeral 3 denotes a measurement stage. This resistivity measuring device aligns the center of the wafer 1 to be measured with the orientation flat or the notch direction (angle) with the orientation flat aligner 21 and then places the center on the measurement stage 3 of the resistivity measurement device 25. The angle is correctly set to the measurement reference position and the object is placed.

【0006】この動作の概要を図8にしたがって説明す
る。 (1)ウェーハカセット20内のウェーハ1をウェーハ
搬送ロボット24によりオリフラ合わせ機21のチャッ
クステージ22に搬送して載置する。 (2)オリフラ合わせ機21は、チャックステージ22
上のウェーハ1を回動させ、エッジセンサ23を用いて
ウェーハ1の周囲の縁の位置をウェーハ一周にわたり一
定の角度ごとに測定する。これによりオリフラ位置又は
ノッチ位置の方向(角度θ)のずれと、中心のX方向,
Y方向の偏位量を算出する。そして、この求めた偏位量
をもとに、予め定められた位置にウェーハ1がくるよう
に、角度θとX,Y各軸の位置を正しく合わせる。すな
わち、ウェーハ1の位置決めを行う。 (3)次に、正しく位置合わせされたウェーハ1を、搬
送ロボット24によりチャックステージ22から抵抗率
測定器25へ搬送して測定ステージ3に載置する。その
際、ウェーハ1が測定ステージ3の中心と角度基準位置
に正確に合うように搬送ロボット24のティーチィング
位置を正確に合わせる。 (4)抵抗率測定器25は、4探針プローブ2を測定ス
テージ3の中心方向に移動させ、測定ステージ3を回動
させてウェーハ上の指定された測定点の位置に正しくプ
ローブ2を合わせて下におろし、ウェーハに接触させて
その点の抵抗率を測定する。 (5)抵抗率測定器25は、ウェーハ上の指定された多
数の測定点を順次測定し、その結果を印字等で出力し、
そのウェーハの測定を終了すると、搬送ロボット24は
ウェーハをカセット20に戻す。 (6)以上の1項から5項を繰り返し、全てのウェーハ
の測定を終了する。
An outline of this operation will be described with reference to FIG. (1) The wafer 1 in the wafer cassette 20 is transferred and placed on the chuck stage 22 of the orientation flat aligner 21 by the wafer transfer robot 24. (2) The orientation flat aligner 21 includes a chuck stage 22
The upper wafer 1 is rotated, and the edge sensor 23 is used to measure the position of the peripheral edge of the wafer 1 at regular angles over the entire circumference of the wafer. As a result, the deviation of the direction (angle θ) of the orientation flat position or the notch position, the X direction of the center,
The amount of deviation in the Y direction is calculated. Then, based on the obtained amount of deviation, the angle θ and the position of each of the X and Y axes are correctly adjusted so that the wafer 1 comes to a predetermined position. That is, the positioning of the wafer 1 is performed. (3) Next, the correctly aligned wafer 1 is transferred from the chuck stage 22 to the resistivity measuring device 25 by the transfer robot 24 and placed on the measurement stage 3. At this time, the teaching position of the transfer robot 24 is accurately adjusted so that the wafer 1 is accurately aligned with the center of the measurement stage 3 and the angle reference position. (4) The resistivity measuring device 25 moves the four-probe probe 2 toward the center of the measurement stage 3 and rotates the measurement stage 3 to correctly align the probe 2 with the position of the specified measurement point on the wafer. Then, contact the wafer and measure the resistivity at that point. (5) The resistivity measuring device 25 sequentially measures a large number of designated measuring points on the wafer, and outputs the result by printing or the like,
When the measurement of the wafer is completed, the transfer robot 24 returns the wafer to the cassette 20. (6) The above items 1 to 5 are repeated, and the measurement of all wafers is completed.

【0007】図9は従来の抵抗率測定器25の構造を説
明するための概要図であり、(A)は平面図、(B)は
側面図である。また、図10はそのブロック図である。
これらの図において、1はウェーハ、2は4探針プロー
ブ、3は測定ステージ、4は測定ステージ3の回転駆動
部、5は4探針プローブ2のプローブ駆動部、6は計測
部(図9では図示を省略した)、7は制御部である。8
は操作部、他に、表示部、電源部などがあるが図9では
図示を省略した。
FIGS. 9A and 9B are schematic views for explaining the structure of a conventional resistivity measuring device 25, wherein FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a side view. FIG. 10 is a block diagram thereof.
In these figures, 1 is a wafer, 2 is a 4-probe probe, 3 is a measurement stage, 4 is a rotation drive unit of the measurement stage 3, 5 is a probe drive unit of the 4-probe probe 2, and 6 is a measurement unit (FIG. 9). In FIG. 7, reference numeral 7 denotes a control unit. 8
Although there are an operation unit, a display unit, a power supply unit, and the like, they are not shown in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】1枚のウェーハ上の測
定点の指定範囲は、従来の半導体素子製造ラインにおい
ては、ウェーハの外周から5mm内側の部分まで素子を
作り込んでいたので、その素子を作り込む範囲の抵抗率
を測定していた。しかし、最近、より微細化,高歩留り
が要求され、出来るだけウェーハの周縁部分まで、例え
ば、外周から3mm内側の部分まで素子を作り込むよう
になり、ウェーハ面内の品質管理領域すなわち抵抗率の
測定領域をさらに広くするように要求されるようになっ
てきた。
The specified range of measurement points on a single wafer is limited to 5 mm inside from the outer periphery of the wafer in a conventional semiconductor device manufacturing line. Was measured in the range in which was fabricated. However, recently, further miniaturization and higher yield are required, and devices have been manufactured as far as possible at the peripheral portion of the wafer, for example, at a portion 3 mm inside from the outer periphery. There has been a demand for a wider measurement area.

【0009】従って、4探針法による抵抗率測定器にお
いては、ウェーハの外周から1〜3mm内側まで、抵抗
率を正確に測定することが求められてきた。抵抗率の測
定は、その原理から、測定点の位置による形状補正が必
要である。特に、ウェーハの周縁付近においては、外周
から測定点までの距離が近いので、測定点の位置精度が
測定精度に大きな影響を与えるという問題がある。
Therefore, in a resistivity measuring instrument using the four probe method, it has been required to accurately measure resistivity from 1 to 3 mm inside from the outer periphery of the wafer. Measurement of resistivity requires shape correction based on the position of the measurement point from the principle. In particular, since the distance from the outer periphery to the measurement point is short near the periphery of the wafer, there is a problem that the position accuracy of the measurement point greatly affects the measurement accuracy.

【0010】具体例として、直径300mmφのウェー
ハにおいて、測定位置が外周より5mmから3mmに近
づいても、±0.2mmの測定位置誤差に対する抵抗率
の測定値誤差は±0.15%位であるが、外周より3m
m→2mm→1mmと、外周に近づくに従って位置誤差
による抵抗率の測定値誤差が急激に大きくなり、位置誤
差が±0.2mmでは、実用上その測定値を採用できな
いという問題がある。例えば、測定位置が外周より2m
m内側の点の場合、周辺補正係数は0.974となり、
測定位置に±0.2mmの位置誤差があると、抵抗率は
±1.0%位の測定値誤差となる。これは、実用上はな
はだ大きい値であり、測定精度の向上が望まれている。
As a specific example, in a wafer having a diameter of 300 mmφ, even if the measurement position approaches 5 mm to 3 mm from the outer circumference, the measured value error of the resistivity relative to the measurement position error of ± 0.2 mm is about ± 0.15%. But 3m from outer circumference
As the distance from m to 2 mm to 1 mm approaches the outer circumference, the measured value error of the resistivity due to the position error increases rapidly. If the position error is ± 0.2 mm, the measured value cannot be practically used. For example, the measurement position is 2 m from the outer circumference
For points inside m, the peripheral correction coefficient is 0.974,
If there is a position error of ± 0.2 mm at the measurement position, the resistivity will be a measurement value error of about ± 1.0%. This is a very large value in practical use, and improvement in measurement accuracy is desired.

【0011】測定精度を上げるには、測定位置の精度を
上げなければならず、測定ステージ3にウェーハを載置
するとき、ステージ上の決められた位置(中心と測定基
準角度)にウェーハを正確に置く必要がある。しかし、
上記の従来の装置においては、精度の高い高価なオリフ
ラ合わせ機21によって正確にウェーハの位置決めをし
ても、ウェーハ移載ロボット24の搬送誤差やティーチ
ング誤差により、測定ステージ3上に載置したときのウ
ェーハ位置誤差を±0.2mm以下にすることは甚だ困
難であった。
In order to increase the measurement accuracy, the accuracy of the measurement position must be increased. When the wafer is mounted on the measurement stage 3, the wafer is accurately positioned at a predetermined position (center and measurement reference angle) on the stage. Need to be placed in But,
In the above-described conventional apparatus, even when the wafer is accurately positioned by the expensive and accurate orientation flat aligner 21, even when the wafer is placed on the measurement stage 3 due to a transport error or a teaching error of the wafer transfer robot 24, It was extremely difficult to make the wafer position error of ± 0.2 mm or less.

【0012】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めに行ったものであり、ウェーハの位置(中心と角度)
を正確に位置決めしてから測定ステージに載せる従来の
方法では、測定点の位置精度を上げることが困難故、オ
リフラ合わせ機によるウェーハの位置合わせをしない
で、ウェーハをウェーハカセットから直接測定ステージ
にのせ、ウェーハの位置を測定して、ウェーハ上の測定
点の位置誤差を極力少なくして、ウェーハ周縁近傍まで
正確な抵抗率が測れるようにした半導体ウェーハ抵抗率
測定器を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has been made in consideration of the position (center and angle) of a wafer.
With the conventional method of accurately positioning the wafer and then placing it on the measurement stage, it is difficult to increase the position accuracy of the measurement points.Therefore, the wafer is directly placed on the measurement stage from the wafer cassette without aligning the wafer with the orientation flat aligner. It is an object of the present invention to provide a semiconductor wafer resistivity measuring instrument which measures a position of a wafer and minimizes a position error of a measurement point on the wafer so that an accurate resistivity can be measured up to the vicinity of a periphery of the wafer. Things.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウェーハ
抵抗率測定器は、被測定半導体ウェーハを載置する回動
自在の円盤状測定ステージと、該測定ステージを回動さ
せる回転駆動部と、前記測定ステージの上に載置された
半導体ウェーハ上面の所定の位置に接触して抵抗率を測
定するための4探針プローブと、該4探針プローブを前
記測定ステージの半径方向と上下方向とに移動させるプ
ローブ駆動部と、半導体ウェーハ上面の抵抗率の測定点
の位置を指定入力する操作部と、該操作部に入力された
指定入力に従って前記回転駆動部と前記プローブ駆動部
を駆動し半導体ウェーハ上面の指定された位置に前記4
探針プローブを接触させて抵抗率を測定する制御部とが
備えられた半導体ウェーハ抵抗率測定器において、前記
測定ステージの周縁近傍に設けられ、該測定ステージに
載置された半導体ウェーハの周縁の測定ステージの中心
からの距離を測定するウェーハ偏心検出センサを備え、
前記制御部は、前記測定ステージに半導体ウェーハが載
置されたとき、前記ウェーハ偏心検出センサによって半
導体ウェーハの周縁の測定ステージの中心からの距離を
一周にわたって測定することにより該測定ステージの測
定基準位置に対する半導体ウェーハの位置誤差を検出
し、前記操作部から指定入力された半導体ウェーハの測
定点の位置に前記回転駆動部と前記プローブ駆動部を動
作させる際に、前記検出された位置誤差から算出した補
正値を加味した位置に前記4探針プローブを接触させて
抵抗率を測定するように構成されたことを特徴とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION A semiconductor wafer resistivity measuring instrument according to the present invention comprises a rotatable disk-shaped measuring stage on which a semiconductor wafer to be measured is mounted, a rotary drive for rotating the measuring stage, A four-probe probe for measuring resistivity by contacting a predetermined position on the upper surface of the semiconductor wafer mounted on the measurement stage, and moving the four-probe probe in the radial direction and the vertical direction of the measurement stage; A drive unit for moving the probe, an operation unit for designating and inputting the position of the resistivity measurement point on the upper surface of the semiconductor wafer, and the semiconductor driving the rotation drive unit and the probe drive unit according to the designation input inputted to the operation unit. At the designated position on the upper surface of the wafer,
In a semiconductor wafer resistivity measuring device provided with a control unit for measuring the resistivity by contacting the probe, provided near the periphery of the measurement stage, the periphery of the semiconductor wafer placed on the measurement stage Equipped with a wafer eccentricity detection sensor that measures the distance from the center of the measurement stage,
When the semiconductor wafer is mounted on the measurement stage, the control unit measures the distance from the center of the measurement stage around the periphery of the semiconductor wafer by the wafer eccentricity detection sensor over the entire circumference to measure the measurement reference position of the measurement stage. Detect the position error of the semiconductor wafer with respect to the, when operating the rotation drive unit and the probe drive unit at the position of the measurement point of the semiconductor wafer specified and input from the operation unit, calculated from the detected position error The resistance is measured by bringing the four-probe probe into contact with a position that takes into account the correction value.

【0014】さらに、前記測定ステージは、載置する半
導体ウェーハの半径より小さい半径を有し、前記ウェー
ハ偏心検出センサは、前記測定ステージの周囲からはみ
出した半導体ウェーハの周縁部分を挟むように配置され
たレーザ光の投光器と受光器とからなり、前記周縁部分
によって遮光される遮光量の変化によって半導体ウェー
ハの前記位置誤差を検出するように構成されたことを特
徴とするものである。
Further, the measurement stage has a radius smaller than the radius of the semiconductor wafer to be mounted, and the wafer eccentricity detection sensor is arranged so as to sandwich a peripheral portion of the semiconductor wafer protruding from the periphery of the measurement stage. And a detector configured to detect the position error of the semiconductor wafer by a change in the amount of light shielded by the peripheral portion.

【0015】[0015]

【作用】本発明では、測定ステージに載せられたウェー
ハがステージ上の測定基準位置からどの位ずれて置かれ
ているか(偏位量)を検出し、測定位置にプローブを合
わせる際、この偏位量を用いてプローブの移動距離,測
定テーブルの回動角度に補正を加えて、ウェーハ上の指
定した目的の測定位置に正確にプローブの位置決めがで
きるようにしたものである。
According to the present invention, how much the wafer placed on the measurement stage is displaced from the measurement reference position on the stage (deviation amount) is detected, and when the probe is adjusted to the measurement position, this deviation is detected. The probe is moved to the specified target measurement position on the wafer by correcting the travel distance of the probe and the rotation angle of the measurement table using the amount so that the probe can be accurately positioned.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例を示す構造
概要図であり、(A)は平面図、(B)は直角部分側面
図であり、左半分はDーO側面、右半分はOーD’側面
を示す。図2は図1の実施例のブロック図である。これ
らの図において、1は測定対象のウェーハである。3は
ウェーハ1を載せて回動する円盤状の測定ステージであ
り、その半径はウェーハ1の半径より、例えば、約5m
m小さいものとする。2は直流4探針プローブで、ウェ
ーハ1の指定された測定点の位置に4本の探針を接触さ
せて抵抗率を測定する。5はプローブ2の駆動部(移動
機構)で、4探針プローブ2がその先端に取り付けられ
ており、プローブ2を、測定ステージ3の中心に向かっ
て(ウェーハの中心が測定ステージ3の中心に合致して
いるときはウェーハの中心に向かって)半径方向に直線
的に移動させ、ウェーハ1の指定された任意の位置に降
下させる機能を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic structural view showing an embodiment of the present invention, wherein (A) is a plan view, (B) is a right-angled partial side view, the left half is a DO side, and the right. One half shows the OD 'side. FIG. 2 is a block diagram of the embodiment of FIG. In these figures, reference numeral 1 denotes a wafer to be measured. Reference numeral 3 denotes a disk-shaped measurement stage which rotates while placing the wafer 1 thereon, and the radius of which is, for example, about 5 m from the radius of the wafer 1.
m smaller. Reference numeral 2 denotes a DC four-probe probe for measuring the resistivity by bringing four probes into contact with the position of a designated measurement point on the wafer 1. Reference numeral 5 denotes a driving unit (moving mechanism) of the probe 2, on which a four-probe probe 2 is attached at its tip, and moves the probe 2 toward the center of the measurement stage 3 (the center of the wafer is positioned at the center of the measurement stage 3). It has a function of linearly moving in the radial direction (toward the center of the wafer when coincident) and lowering the wafer 1 to an arbitrary designated position.

【0017】4は測定ステージ3の回転駆動部であり、
指定された任意の角度に測定ステージ3を回動させるこ
とができる。回転駆動部4とプローブ駆動部5の動作を
制御することにより、ウェーハ1の表面の任意の位置に
測定プローブ2を移動させてウェーハ面の抵抗率を測定
することができる。
Reference numeral 4 denotes a rotation drive unit of the measurement stage 3,
The measurement stage 3 can be rotated to any designated angle. By controlling the operations of the rotation drive unit 4 and the probe drive unit 5, the measurement probe 2 can be moved to an arbitrary position on the surface of the wafer 1 and the resistivity of the wafer surface can be measured.

【0018】10はレーザによるウェーハ偏心検出セン
サであり、11は投光器、12は受光器である。測定ス
テージ3の外周より外側、例えば、約10mmの範囲
で、ウェーハの周縁の測定ステージの中心からの距離を
測定し、回転駆動部4によりウェーハ1を1回転させる
ことにより、ウェーハ1の中心の、測定ステージ3の回
転中心に対するずれ(偏心)を検出すると同時に、ウェ
ーハ1の周縁に切り込まれたウェーハの結晶の基準方向
を示すノッチまたはオリフラの測定基準方向に対する角
度(偏位角)を検出する。
Reference numeral 10 denotes a wafer eccentricity detection sensor using a laser, 11 denotes a light projector, and 12 denotes a light receiver. By measuring the distance of the periphery of the wafer from the center of the measurement stage outside the outer periphery of the measurement stage 3, for example, within a range of about 10 mm, and rotating the wafer 1 once by the rotation drive unit 4, the center of the wafer 1 is Detects the deviation (eccentricity) of the measurement stage 3 from the rotation center and, at the same time, detects the angle (deviation angle) of the notch or orientation flat of the wafer cut into the peripheral edge of the wafer 1 with respect to the measurement reference direction. I do.

【0019】測定ステージ3の半径をウェーハ1の半径
より小さくしたのは、レーザ光によってウェーハ1の周
縁を測るようにしたからであるが、他の手段で、測定ス
テージ3の半径を小さくしないでウェーハ1の周縁を測
る方法があれば同じ効果が得られることはいうまでもな
い。
The reason why the radius of the measurement stage 3 is made smaller than the radius of the wafer 1 is that the periphery of the wafer 1 is measured by laser light. However, the radius of the measurement stage 3 is not reduced by other means. It goes without saying that the same effect can be obtained if there is a method for measuring the periphery of the wafer 1.

【0020】9は制御部であり、ウェーハ偏心検出セン
サ10の受光器12からの信号を読みとってウェーハの
偏心量を算出し、操作部8から指定入力された測定点の
位置を補正し、2つの駆動部4,5を駆動制御してプロ
ーブ2を目的の位置に降下接触させ、計測部6に測定を
行わしめるマイクロコンピュータを備えている。
Reference numeral 9 denotes a control unit which reads a signal from the light receiver 12 of the wafer eccentricity detection sensor 10 to calculate the amount of eccentricity of the wafer, corrects the position of the measurement point designated and input from the operation unit 8, and A microcomputer is provided which controls the driving of the two driving units 4 and 5 to bring the probe 2 into descending contact with a target position and causes the measuring unit 6 to perform measurement.

【0021】次に、本発明の測定位置の制御法、即ちプ
ローブの位置合わせについて説明する。まず、本発明の
ウェーハ偏心検出センサ10によるウェーハ1の偏心量
測定方法について説明する。図3はウェーハの偏心検出
センサ10の説明図であり、(A)は側面図、(B)は
その特性例図である。投光器11は、測定ステージ3の
半径方向に合致したスリットからレーザ光を放射する細
いライン状の光芒を持ち、この光を測定ステージ3の中
心に向かう半径方向に合わせ、受光器12に当てる。そ
して、このライン状の光芒が測定ステージ3の周縁から
はみ出したウェーハ1の縁部分でその一部が遮光される
ように配置する。
Next, the method of controlling the measurement position according to the present invention, that is, the positioning of the probe will be described. First, a method of measuring the amount of eccentricity of the wafer 1 by the wafer eccentricity detection sensor 10 of the present invention will be described. 3A and 3B are explanatory diagrams of the eccentricity detection sensor 10 for a wafer. FIG. 3A is a side view, and FIG. The light projector 11 has a thin linear beam of light that emits a laser beam from a slit that matches the radial direction of the measurement stage 3. The light beam is aligned in the radial direction toward the center of the measurement stage 3 and hits the light receiver 12. The linear beam is arranged so that a part thereof is shielded from light at an edge portion of the wafer 1 protruding from the periphery of the measurement stage 3.

【0022】受光器12は、(B)に示すように、ウェ
ーハ1により遮光されない部分の幅に比例した(遮光幅
dに反比例した)出力電圧を出力する。測定ステージ3
に載せたウェーハ1の中心が測定ステージ3の中心から
外れていると、測定ステージ3を1回転させることによ
りこの遮光幅dが変化し、出力が変化する。測定ステー
ジ3を回動させながら、一定の回転角度(例えば、0.
1°)毎に、この遮光幅dの変化による出力電圧を(一
周で3600点)コンピュータにより読み込むことによ
り、ウェーハ1の偏心量および偏位角を検出することが
できる。このことは、図4によって後述する。
The light receiver 12 outputs an output voltage proportional to the width of the portion not shielded by the wafer 1 (inversely proportional to the light shielding width d), as shown in FIG. Measurement stage 3
When the center of the wafer 1 placed on the stage is deviated from the center of the measurement stage 3, one turn of the measurement stage 3 changes the light-shielding width d, thereby changing the output. While rotating the measurement stage 3, a constant rotation angle (for example, 0.
Every 1 °), the output voltage due to the change in the light shielding width d is read by a computer (3600 points in one round), whereby the eccentricity and the deflection angle of the wafer 1 can be detected. This will be described later with reference to FIG.

【0023】本測定器のねらいは、ウェーハ1の表面上
の多数の測定点の測定位置のそれぞれに、正確にプロー
ブ2を合わせ(位置決めし)てから抵抗率を測定するこ
とにあり、そのために、プローブ駆動部5は4探針プロ
ーブ2を測定ステージ3の回転中心から指定された距離
を正確に移動させることができ、測定ステージ3の回転
駆動部4は原点(基準)位置から指定された角度を正確
に回動させることができる機能を有することが前提であ
る。この制御は、2つの駆動部4,5のパルスモータに
加えるパルス数により実現することができる。
The purpose of this measuring instrument is to measure the resistivity after accurately aligning (positioning) the probe 2 with each of the measurement positions at a number of measurement points on the surface of the wafer 1. The probe driving unit 5 can accurately move the four-probe probe 2 by a specified distance from the rotation center of the measurement stage 3, and the rotation driving unit 4 of the measurement stage 3 is specified from the origin (reference) position. It is a prerequisite to have a function that can rotate the angle accurately. This control can be realized by the number of pulses applied to the pulse motors of the two driving units 4 and 5.

【0024】プローブ駆動部5によるプローブ2の直線
移動軸をR軸と呼び、測定ステージ3の回転駆動部4に
よる回動角度をθ軸と呼ぶことにする。例えば、測定ウ
ェーハの中心が測定ステージ3の回転中心と一致し、結
晶基準方向(ノッチ方向)と測定基準方向(プローブ2
の直線移動方向)とが一致している場合、即ち、ウェー
ハが測定の測定基準位置に一致している場合、ウェーハ
の測定点として、ウェーハの中心と、中心より20m
m,結晶基準方向から90度の点の2箇所が指定された
とき、R軸とθ軸の位置は次の表1のようになる。
The axis of linear movement of the probe 2 by the probe drive unit 5 is called the R axis, and the angle of rotation of the measurement stage 3 by the rotation drive unit 4 is called the θ axis. For example, the center of the measurement wafer coincides with the rotation center of the measurement stage 3, and the crystal reference direction (notch direction) and the measurement reference direction (probe 2)
The linear movement direction), that is, when the wafer coincides with the measurement reference position for measurement, the center of the wafer and the center of the wafer at 20 m from the center are determined as the measurement points of the wafer.
When two points are designated, m and 90 degrees from the crystal reference direction, the positions of the R axis and the θ axis are as shown in Table 1 below.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】次に、測定ウェーハの中心が測定ステージ
3の回転中心からずれた位置で、ノッチの方向が測定基
準方向からずれた場合について説明する。測定ステージ
3に載せられたウェーハ1の偏心量をセンサ10で測定
し、指定された測定点のR軸,θ軸の移動量に補正を加
え、ウェーハ1上の指定測定点の正確な位置を求めてか
らプローブ2をウェーハ1に接触させて抵抗率を測定す
る。
Next, a case where the direction of the notch deviates from the measurement reference direction at a position where the center of the measurement wafer deviates from the rotation center of the measurement stage 3 will be described. The amount of eccentricity of the wafer 1 placed on the measurement stage 3 is measured by the sensor 10, and the amount of movement of the specified measurement point on the R axis and θ axis is corrected to determine the exact position of the specified measurement point on the wafer 1. After the determination, the probe 2 is brought into contact with the wafer 1 to measure the resistivity.

【0027】測定の動作シーケンスの概略は以下の通り
である。 (1)測定ステージ3とプローブ2をホームポジション
に置く。 (2)ウェーハ1を測定ステージ3に載せる。 (3)測定ステージ3を一回転させ、センサ10によっ
て計測されるウェーハ1の周縁位置情報(周縁の測定ス
テージの回転中心からの距離を表す電圧値)を一定の角
度(例えば、0.1°)毎にコンピュータに読み込む。 (4)読み込まれた周縁位置情報を基に、ウェーハ1の
偏心量と、ノッチ又はオリフラの角度位置を算出する。 (5)上記(4)で算出したウェーハ1の偏心量と角度
位置情報を用いてウェーハ1の指定された測定位置に補
正を加えたR軸,θ軸の位置に測定ステージ3とプロー
ブ2を移動して指定された各測定点の測定を実行する。
The outline of the measurement operation sequence is as follows. (1) Put the measurement stage 3 and the probe 2 at the home position. (2) Place the wafer 1 on the measurement stage 3. (3) The measurement stage 3 is rotated once, and the peripheral position information of the wafer 1 measured by the sensor 10 (a voltage value representing the distance from the rotation center of the measurement stage to the peripheral edge of the wafer 1) is converted to a fixed angle (for example, 0.1 °). ) Read each time. (4) The eccentricity of the wafer 1 and the angular position of the notch or orientation flat are calculated based on the read peripheral position information. (5) Using the eccentricity of the wafer 1 and the angular position information calculated in the above (4), the measurement stage 3 and the probe 2 are positioned at the R-axis and θ-axis positions where the specified measurement position of the wafer 1 is corrected. Move and execute measurement at each specified measurement point.

【0028】図4は偏心検出センサ10によるウェーハ
位置の偏心量検出の説明図であり、(A)は測定ステー
ジ3に載せたウェーハWs,W1 を重ね書きした平面図
であり、(B)はウェーハを1回転させたときのセンサ
10の出力電圧特性例図である。ウェーハWsは、測定
ステージ3の測定基準位置に置かれた基準ウェーハであ
り、測定ステージ3の中心とウェーハの中心が一致し、
測定基準位置とウェーハの基準方向(ノッチSの方向)
が一致して載せられている。ウェーハW1 は、測定ステ
ージ3の測定基準位置に対し、中心と角度をずらして置
いたウェーハである。基準ウェーハWsは、多数の測定
ウェーハの半径のばらつき(誤差)を補正するための、
既知の半径Lsをもつ校正用のウェーハであり、同等の
形状のアルミニュームの円板でもよい。
[0028] FIG. 4 is an explanatory view of an eccentric amount detection of wafer position due to the eccentricity detecting sensor 10, (A) is a wafer Ws was placed on the measurement stage 3 is a plan view obtained by overwriting the W 1, (B) FIG. 6 is an example of output voltage characteristics of the sensor 10 when the wafer is rotated once. The wafer Ws is a reference wafer placed at the measurement reference position of the measurement stage 3, and the center of the measurement stage 3 matches the center of the wafer,
Measurement reference position and wafer reference direction (direction of notch S)
Is consistently listed. The wafer W 1 is a wafer whose center and angle are shifted with respect to the measurement reference position of the measurement stage 3. The reference wafer Ws is used to correct variations (errors) in the radius of a large number of measurement wafers.
This is a calibration wafer having a known radius Ls, and may be an aluminum disk having the same shape.

【0029】図4(B)の一点鎖線で示した電圧Vs
は、この基準ウェーハWsを一回転して得られたセンサ
10の平均出力電圧である。実線の電圧Vaは、測定ウ
ェーハW1 を一回転して得られた検出信号の平均出力電
圧であり、測定ウェーハW1 の直径Lは、校正基準値V
sとの差を、校正ウェーハの半径Lsに加えて求める。
偏心検出センサ10の位置は、基準方向Sとの角度Sd
で示され、正確に測定され、既知の値として記憶されて
いる。センサ10の感度Sv、即ちSv=dV/dL
(電圧/mm)は、半径の異なる各種円盤(半径は既知
とする)を測定し、これにより求められた平均出力信号
をもとに求めておく。
The voltage Vs indicated by a dashed line in FIG.
Is the average output voltage of the sensor 10 obtained by rotating the reference wafer Ws once. The voltage Va indicated by a solid line is an average output voltage of a detection signal obtained by rotating the measurement wafer W 1 by one rotation, and the diameter L of the measurement wafer W 1 is the calibration reference value V
The difference from s is obtained in addition to the radius Ls of the calibration wafer.
The position of the eccentricity detection sensor 10 is the angle Sd with respect to the reference direction S.
, Is accurately measured and stored as a known value. The sensitivity Sv of the sensor 10, that is, Sv = dV / dL
(Voltage / mm) is determined based on an average output signal obtained by measuring various disks having different radii (radius is known).

【0030】以上の測定条件の下にウェーハの測定を始
める。まず、被測定ウェーハ1を測定ステージ3上に載
せて、測定ステージ3を一回転させて、例えば、0.1
°毎に得られた検出信号から、以下の情報が求められ
る。 (a)平均出力電圧Va:全検出点データの合計を検出
回数(例えば、3600)で割る。 (b)最大偏心出力Vmax :全検出データの中から偏心
最大点Vmax (電圧が最小値)を探す。同時にその点の
基準方向sからの角度(最大偏心点偏位角α)を求め
る。 (c)最大偏心点偏位角αとセンサの基準方向角度Sd
との差を求める。 (d)ウェーハW1 の基準方向を示すマーク、すなわち
ノッチ(又はオリフラ)位置の出力電圧Vn(ノッチへ
こみ量を加えた値)の位置(ノッチ位置)と、その基準
方向sに対する角度(ノッチ偏位角δ)を求める。ノッ
チ位置の検出アルゴリズムは、検出データの近接データ
変化量からノッチへこみ量を算出する。 (e)ノッチ位置の偏位角δとセンサの基準方向角度S
dとの差を求める。
The measurement of the wafer is started under the above measurement conditions. First, the wafer 1 to be measured is placed on the measurement stage 3, and the measurement stage 3 is rotated once,
The following information is obtained from the detection signal obtained for each °. (A) Average output voltage Va: The sum of all detection point data is divided by the number of detections (for example, 3600). (B) Maximum eccentricity output Vmax: The maximum eccentricity point Vmax (minimum voltage) is searched from all the detected data. At the same time, the angle of the point from the reference direction s (maximum eccentric point deviation angle α) is obtained. (C) Maximum eccentric point deviation angle α and reference direction angle Sd of the sensor
Find the difference between (D) a mark indicating a reference direction of the wafer W 1, or notch (or orientation flat) position of the output voltage Vn (a value obtained by adding the amount of dent notch) and (notch position), the angle (notch polarized with respect to the reference direction s Angle δ). The notch position detection algorithm calculates the notch depression amount from the proximity data change amount of the detection data. (E) Deviation angle δ of notch position and reference direction angle S of sensor
Find the difference from d.

【0031】次に、偏心位置のウェーハW1 の任意の測
定点Pの測定位置補正機能について説明する。図5はウ
ェーハの測定点補正の具体例を示す説明図である。Ws
は基準位置の基準ウェーハ、W0 は基準位置に中心を合
わせたウェーハ、W1 は偏心位置のウェーハである。偏
心位置のウェーハW1 の中心Cとノッチ検出位置Bを結
んだ線をウェーハW1 の基準線とし、中心Cからの距離
r、基準線からの角度γのP点の位置を測定するため
の、測定ステージ3のθ軸の回動角度θ、及びプローブ
2のR軸の移動距離Rを求める補正計算方法を以下に示
す。
Next, a description will be given of the measurement position correction function of an arbitrary measurement point P of the wafer W 1 at the eccentric position. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a specific example of the correction of the measurement point of the wafer. Ws
Is a reference wafer at a reference position, W 0 is a wafer centered on the reference position, and W 1 is a wafer at an eccentric position. A line connecting the center C of the wafer W 1 at the eccentric position and the notch detection position B is used as a reference line of the wafer W 1 , and a distance r from the center C and a position of a point P at an angle γ from the reference line are measured. A correction calculation method for obtaining the rotation angle θ of the θ axis of the measurement stage 3 and the moving distance R of the R axis of the probe 2 will be described below.

【0032】まず、前記(3)項の検出信号情報から容
易に算出される偏心位置のウェーハW1 のデータとし
て、図4と図5の各記号を適用し、以下に示す。 (イ)半径Lの算出:L(mm)={(Vs−Va)÷Sv}+Ls───(1) (ロ)最大偏心値:a(mm) =(Va−Vmax )÷Sv────────(2) (ハ)測定ステージ3(基準位置のウェーハW0 )の中心Oからノッチ位置Bま での距離:OB(mm) ={(Vn−Va)÷Sv}+L────────(3) (ニ)ノッチ偏位角δと最大偏心点偏位角αとの差:∠MOB=δ−α─(4) (ホ)ウェーハW1 の中心Cの位置は、基準方向OSから最大点偏位角αで、か つ、最大偏心点Mに向かった線上で、中心Oからの距離がa(mm) の点である。 即ち、OC=a───────────────────────(5)
First, the symbols shown in FIGS. 4 and 5 are applied to the data of the wafer W 1 at the eccentric position which is easily calculated from the detection signal information of the above item (3), and is shown below. (A) Calculation of radius L: L (mm) = {(Vs−Va)} Sv} + Ls─── (1) (b) Maximum eccentric value: a (mm) = (Va−Vmax) {Sv} ────── (2) (c) Distance from center O of measurement stage 3 (wafer W 0 at reference position) to notch position B: OB (mm) = {(Vn−Va) ÷ Sv} + L ──────── (3) (d) the difference between the notch deviation angle [delta] and the maximum eccentricity point deviation angle α: ∠MOB = δ-α─ ( 4) ( e) the center C of the wafer W 1 Is a point having a maximum point deviation angle α from the reference direction OS and a distance a (mm) from the center O on a line toward the maximum eccentric point M. That is, OC = a─────────────────────── (5)

【0033】求めるP点の位置、すなわち、測定ステー
ジ3の中心OからP点までの距離Rと基準方向OSから
の角度θは、図5の三角形OCPに着目し、余弦法則に
より求める。(余弦法則は、三角形の辺をa,b,cと
し、対応角をA,B,Cとすれば、a=bcos C+cco
s B、a2 =b2 +c2 −2bccos Aで示される。)
The position of the point P to be obtained, that is, the distance R from the center O of the measuring stage 3 to the point P and the angle θ from the reference direction OS are obtained by focusing on the triangle OCP in FIG. (The cosine law is that if the sides of a triangle are a, b, c and the corresponding angles are A, B, C, then a = bcos C + cco
s B, a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A )

【0034】まず、求めるR軸の距離Rは、式(2)と
(5)により次の式(6)で求められる。
First, the R-axis distance R to be obtained is obtained by the following equation (6) using equations (2) and (5).

【数2】 (Equation 2)

【0035】次に、図5の∠OCPをβとすると、βは
次のようにして求められる。
Next, assuming that β of ∠OCP in FIG. 5 is β, β is obtained as follows.

【数3】 β=∠OCP=∠OCB−γ (7) ∠OCB=180°−∠MOB−∠OBC (8) この式(8) に式(4) を代入し、式(7) を整理すると、β
は次の式(9) で示される。
Β = ∠OCP = ∠OCB−γ (7) ∠OCB = 180 ° −∠MOB−∠OBC (8) Substituting equation (4) into equation (8), rearranging equation (7) Then β
Is expressed by the following equation (9).

【数4】 β=180°−(δ−α)−∠OBC−γ (9)Β = 180 ° − (δ−α) −∠OBC-γ (9)

【0036】ここで、∠OBCは、余弦法則により、式
(1),(2),(3),(5)を用いて次の式(10)
で示される。
Here, ∠OBC is given by the following equation (10) using equations (1), (2), (3) and (5) according to the cosine law.
Indicated by

【数5】 ∠OBC= cos-1〔{L2 +(OB)2 −a2 }÷{2L×(OB)}〕 (10)∠OBC = cos −1 [{L 2 + (OB) 2 −a 2 } ÷ {2L × (OB)}] (10)

【0037】次に、求めるθ軸の角度θは、同じく余弦
法則により、式(6)を使って次の式(11)で求められ
る。
Next, the angle θ of the θ axis to be obtained can be obtained from the following equation (11) using the equation (6), similarly according to the cosine law.

【数6】 θ= cos-1〔{a2 +R2 −r2 }÷{2a×R}+α〕 (11)Θ = cos −1 [{a 2 + R 2 −r 2 } 2a × R} + α] (11)

【0038】以上のようにして、中心と角度が測定基準
位置からずれたウェーハW1 の測定点として指定したP
点(ウェーハW1 の中心Cからrの距離で、ウェーハW
1 のノッチ位置方向から角度γの点)の測定基準位置に
おけるRとθが求められると、回転駆動部4は測定ステ
ージ3を角度θだけ回動させ、プローブ駆動部5はプロ
ーブ2を基準中心点Oから基準方向に距離Rの点に移動
させ、ウェーハW1 に降下させてP点の抵抗率を測定す
る。
As described above, the P and P specified as the measurement points of the wafer W 1 whose center and the angle deviate from the measurement reference position are set.
At a point (a distance r from the center C of the wafer W 1 ,
When R and θ at the measurement reference position (the point at an angle γ from the direction of the notch position 1 ) are obtained, the rotation drive unit 4 rotates the measurement stage 3 by the angle θ, and the probe drive unit 5 sets the probe 2 at the reference center. move from point O to the reference direction to a point distance R, is lowered to the wafer W 1 to measure the resistivity of the P point.

【0039】例えば、測定ステージ3の半径をウェーハ
の半径より5mm小さくし、偏心検出センサによってウェ
ーハの周縁を10mmの幅で測定した場合、ウェーハ自動
移載機(ウェーハ搬送ロボット)がウェーハを測定ステ
ージ3の上に載置したときのウェーハの中心のずれが±
5mmであっても、ウェーハの測定点の位置誤差を±0.
2mm以下にすることができる。しかし、実際には、ウ
ェーハ自動移載機によるウェーハ載置位置のずれ(偏位
量)は±2mm程度以下に抑えることができるので、ウ
ェーハの測定点の位置誤差は、十分に±0.1mm以下
にすることができる。
For example, when the radius of the measuring stage 3 is made smaller than the radius of the wafer by 5 mm and the peripheral edge of the wafer is measured with a width of 10 mm by the eccentricity detecting sensor, an automatic wafer transfer machine (wafer transport robot) moves the wafer to the measuring stage. The deviation of the center of the wafer when mounted on
Even if the distance is 5 mm, the position error of the measurement point of the wafer is ± 0.
It can be less than 2 mm. However, in practice, the displacement (deviation) of the wafer mounting position by the automatic wafer transfer machine can be suppressed to about ± 2 mm or less, so that the position error of the measurement point of the wafer is sufficiently ± 0.1 mm. It can be:

【0040】ウェーハ1枚当たりの測定点の数は、例え
ば、標準測定で1点〜17点、多点測定で11点〜36
1点であり、実用上は、中心からの放射線と複数同心円
との多数の交点が指定され、1点を数秒で測定し、短い
時間で測定が終了するように高速の演算処理と制御が行
われる。
The number of measurement points per wafer is, for example, 1 point to 17 points for standard measurement and 11 points to 36 points for multipoint measurement.
In practice, many points of intersection between radiation from the center and multiple concentric circles are specified, and one point is measured in a few seconds, and high-speed arithmetic processing and control are performed so that the measurement is completed in a short time. Will be

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、ウェーハ自動移載機付抵抗率測定器
システムにおいて、 (1)抵抗率測定器の測定ステージ上で被測定ウェーハ
の基準位置からのずれを高精度で検出することができる
ので、その検出データを用いて補正することにより、偏
心位置のウェーハの指定された測定点に、プローブを±
0.1mm以下の精度で正確に合わせ位置決めして測定
することができる。 (2)位置精度を上げたので、ウェーハの周縁近くま
で、正確な抵抗率を測定できるようになった。 (3)ウェーハをカセットから直接、抵抗率測定器の測
定ステージ上へ搬送すればよいので、高価なオリフラ合
わせ機が不要となる。など、実用上の技術的,生産的,
経済的効果は極めて大きい。
As described in detail above, by carrying out the present invention, in a resistivity measuring system with an automatic wafer transfer machine, (1) a wafer to be measured is measured on a measuring stage of the resistivity measuring device. Since the deviation from the reference position can be detected with high accuracy, the probe is moved to the specified measurement point of the wafer at the eccentric position by correcting using the detected data.
It is possible to measure by accurately aligning and positioning with an accuracy of 0.1 mm or less. (2) Since the positional accuracy has been improved, it is possible to accurately measure the resistivity up to near the periphery of the wafer. (3) Since the wafer may be directly transferred from the cassette to the measurement stage of the resistivity measuring instrument, an expensive orientation flat aligner is not required. Practical technical, productive, etc.
The economic effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の構造を示す概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の部分であるウェーハ偏心検出センサの
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a wafer eccentricity detection sensor which is a part of the present invention.

【図4】ウェーハの偏心量検出の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of detecting the amount of eccentricity of a wafer.

【図5】ウェーハの測定点補正量の詳細説明図である。FIG. 5 is a detailed explanatory diagram of a measurement point correction amount of a wafer.

【図6】半導体ウェーハの平面図である。FIG. 6 is a plan view of a semiconductor wafer.

【図7】直流4探針法の原理説明図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of the DC four-point probe method.

【図8】従来の抵抗率測定装置の概要図である。FIG. 8 is a schematic diagram of a conventional resistivity measuring device.

【図9】従来の抵抗率測定器の構造概要図である。FIG. 9 is a schematic structural diagram of a conventional resistivity measuring instrument.

【図10】従来の抵抗率測定器のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a conventional resistivity measuring instrument.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウェーハ 2 4探針プローブ 3 測定ステージ 4 回転駆動部 5 プローブ駆動部 6 計測部 7 制御部 8 操作部 9 制御部 10 ウェーハ偏心検出センサ 11 投光器 12 受光器 20 カセット 21 オリフラ合わせ機 22 チャックステージ 23 エッジセンサ 24 搬送ロボット 25 抵抗率測定器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 4 Probe probe 3 Measurement stage 4 Rotation drive unit 5 Probe drive unit 6 Measurement unit 7 Control unit 8 Operation unit 9 Control unit 10 Wafer eccentricity detection sensor 11 Light emitter 12 Light receiver 20 Cassette 21 Orifice flatter 22 Chuck stage 23 Edge sensor 24 Transfer robot 25 Resistivity measuring device

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年8月24日(1999.8.2
4)
[Submission date] August 24, 1999 (1999.8.2
4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウェーハ
抵抗率測定器は、被測定半導体ウェーハを載置する回動
自在の円盤状測定ステージと、該測定ステージを回動さ
せる回転駆動部と、前記測定ステージの上に載置された
半導体ウェーハ上面の所定の位置に接触して抵抗率を測
定するための4短針プローブと、該4短針プローブを前
記測定ステージの半径方向と上下方向とに移動させるプ
ローブ駆動部と、半導体ウェーハ上面の抵抗率の測定点
の位置を指定入力する操作部と、該操作部に入力された
指定入力に従って前記回転駆動部と前記プローブ駆動部
を駆動し半導体ウェーハ上面の指定された位置に前記4
短針プローブを接触させて抵抗率を測定する制御部とが
備えられた半導体ウェーハ抵抗率測定器において、前記
測定ステージの周縁近傍に、該測定ステージからはみ出
した半導体ウェーハの周縁部分を挟むように対向して投
光器と受光器とが配置され、該投光器から放射される該
測定ステージの半径方向の細い線状のレーザ光が前記周
縁部分によって遮光される遮光量の変化を前記受光器に
よって受光電圧値に変換し該測定ステージに載置された
半導体ウェーハの周縁の測定ステージの中心からの距離
を測定するウェーハ偏心検出センサを備え、前記制御部
は、前記測定ステージに半導体ウェーハが載置されたと
き、前記ウェーハ偏心検出センサによって半導体ウェー
ハの周縁の測定ステージの中心からの距離を一周にわた
って測定することにより該測定ステージの測定基準位置
に対する半導体ウェーハの中心の位置と結晶基準方向の
位置誤差を検出し、前記操作部から指定入力された半導
体ウェーハ上面の測定点の位置に前記回転駆動部と前記
プローブ駆動部を動作させて前記4短針プローブを接触
させる際に、前記位置誤差から算出した補正値を加味し
正確な測定位置の抵抗率を測定するように構成された
ことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A semiconductor wafer resistivity measuring instrument according to the present invention comprises a rotatable disk-shaped measuring stage on which a semiconductor wafer to be measured is mounted, a rotary drive for rotating the measuring stage, A four-hand probe for measuring the resistivity by contacting a predetermined position on the upper surface of the semiconductor wafer placed on the measurement stage, and moving the four-hand probe in the radial direction and the vertical direction of the measurement stage A probe driving unit to be operated, an operation unit for designating and inputting the position of a resistivity measurement point on the upper surface of the semiconductor wafer, and driving the rotation driving unit and the probe driving unit in accordance with the designation input inputted to the operation unit, and 4 at the designated position
In a semiconductor wafer resistivity measuring device provided with a control unit for measuring a resistivity by contacting a short-needle probe, the measuring device protrudes from the measuring stage in the vicinity of the periphery of the measuring stage.
The wafers are projected facing each other with the periphery of the
An optical device and a light receiver are arranged, and the light emitted from the light emitter is provided.
A thin linear laser beam in the radial direction of the measurement stage
Changes in the amount of light blocked by the edge are reflected to the light receiver.
Therefore, it was converted to the received light voltage value and mounted on the measurement stage.
Distance from the center of the measurement stage to the periphery of the semiconductor wafer
The control unit measures the distance from the center of the measurement stage around the periphery of the semiconductor wafer by the wafer eccentricity detection sensor when the semiconductor wafer is mounted on the measurement stage. By detecting the position error of the center position of the semiconductor wafer and the crystal reference direction with respect to the measurement reference position of the measurement stage, the position of the measurement point on the upper surface of the semiconductor wafer specified and input from the operation unit. Operate the rotation drive unit and the probe drive unit to make contact with the four short needle probe
When Ru is, it is characterized in that it has been configured to measure before Symbol position precise resistivity measurement position obtained by adding a correction value calculated from置誤difference.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蛭田 春樹 東京都西多摩郡瑞穂町長岡2−8−3 株 式会社国際電気エルテック内 (72)発明者 田中 利明 東京都西多摩郡瑞穂町長岡2−8−3 株 式会社国際電気エルテック内 (72)発明者 木下 和彦 東京都西多摩郡瑞穂町長岡2−8−3 株 式会社国際電気エルテック内 Fターム(参考) 2G028 AA01 AA03 BB11 BC01 CG02 DH03 DH17 FK01 HN11 HN13 JP02 JP04 LR02 4M106 AA01 BA14 CA10 DH09 DH12 DH32 DH51 DJ03 DJ06 DJ07 DJ19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Haruki Hiruda, Inventor 2-8-3 Nagaoka, Mizuho-machi, Nishitama-gun, Tokyo Inside Kokusai Denki Eltec Co., Ltd. (72) Toshiaki Tanaka 2-8 Nagaoka, Mizuho-cho, Nishitama-gun, Tokyo -3 Kokusai Denki Eltec Co., Ltd. (72) Kazuhiko Kinoshita 2-8-3 Nagaoka, Mizuho-cho, Nishitama-gun, Tokyo F-term within Kokusai Denki Eltec Co., Ltd. 2G028 AA01 AA03 BB11 BC01 CG02 DH03 DH17 FK01 HN11 HN13 JP02 JP04 LR02 4M106 AA01 BA14 CA10 DH09 DH12 DH32 DH51 DJ03 DJ06 DJ07 DJ19

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定半導体ウェーハを載置する回動自
在の円盤状測定ステージと、該測定ステージを回動させ
る回転駆動部と、前記測定ステージの上に載置された半
導体ウェーハ上面の所定の位置に接触して抵抗率を測定
するための4探針プローブと、該4探針プローブを前記
測定ステージの半径方向と上下方向とに移動させるプロ
ーブ駆動部と、半導体ウェーハ上面の抵抗率の測定点の
位置を指定入力する操作部と、該操作部に入力された指
定入力に従って前記回転駆動部と前記プローブ駆動部を
駆動し半導体ウェーハ上面の指定された位置に前記4探
針プローブを接触させて抵抗率を測定する制御部とが備
えられた半導体ウェーハ抵抗率測定器において、 前記測定ステージの周縁近傍に設けられ、該測定ステー
ジに載置された半導体ウェーハの周縁の測定ステージの
中心からの距離を測定するウェーハ偏心検出センサを備
え、 前記制御部は、前記測定ステージに半導体ウェーハが載
置されたとき、前記ウェーハ偏心検出センサによって半
導体ウェーハの周縁の測定ステージの中心からの距離を
一周にわたって測定することにより該測定ステージの測
定基準位置に対する半導体ウェーハの位置誤差を検出
し、前記操作部から指定入力された半導体ウェーハの測
定点の位置に前記回転駆動部と前記プローブ駆動部を動
作させる際に、前記検出された位置誤差から算出した補
正値を加味した位置に前記4探針プローブを接触させて
抵抗率を測定するように構成されたことを特徴とする半
導体ウェーハ抵抗率測定器。
1. A rotatable disk-shaped measurement stage on which a semiconductor wafer to be measured is mounted, a rotation drive unit for rotating the measurement stage, and a predetermined surface of a semiconductor wafer mounted on the measurement stage. A probe drive for measuring the resistivity by contacting the position of the probe, a probe driving unit for moving the four probe in the radial direction and the vertical direction of the measurement stage, and the resistivity of the upper surface of the semiconductor wafer. An operation unit for designating and inputting the position of the measurement point, and driving the rotation drive unit and the probe drive unit according to the designation input input to the operation unit, and bringing the four probe probe into contact with a designated position on the upper surface of the semiconductor wafer. A semiconductor wafer resistivity measuring device provided with a control unit for measuring the resistivity of the semiconductor wafer, the semiconductor wafer being provided near the periphery of the measurement stage, and being mounted on the measurement stage. A wafer eccentricity detection sensor that measures a distance from the center of the measurement stage to a periphery of the wafer, wherein the control unit, when a semiconductor wafer is placed on the measurement stage, the wafer eccentricity detection sensor detects the periphery of the semiconductor wafer. The position error of the semiconductor wafer with respect to the measurement reference position of the measurement stage is detected by measuring the distance from the center of the measurement stage over one round, and the rotation is performed to the position of the measurement point of the semiconductor wafer specified and input from the operation unit. When operating the drive unit and the probe drive unit, the probe probe is brought into contact with a position taking into account the correction value calculated from the detected position error to measure the resistivity. Characteristic semiconductor wafer resistivity meter.
【請求項2】 前記測定ステージは、載置する半導体ウ
ェーハの半径より小さい半径を有し、 前記ウェーハ偏心検出センサは、前記測定ステージの周
囲からはみ出した半導体ウェーハの周縁部分を挟むよう
に配置されたレーザ光の投光器と受光器とからなり、前
記周縁部分によって遮光される遮光量の変化によって半
導体ウェーハの前記位置誤差を検出するように構成され
たことを特徴とする請求項1記載の半導体ウェーハ抵抗
率測定器。
2. The measurement stage has a radius smaller than a radius of a semiconductor wafer to be mounted, and the wafer eccentricity detection sensor is arranged so as to sandwich a peripheral portion of the semiconductor wafer protruding from the periphery of the measurement stage. 2. A semiconductor wafer according to claim 1, wherein said semiconductor wafer comprises a laser light projector and a light receiver, and wherein said position error of said semiconductor wafer is detected by a change in a light blocking amount blocked by said peripheral portion. Resistivity measuring instrument.
JP28496298A 1998-10-07 1998-10-07 Semiconductor wafer resistivity meter Expired - Lifetime JP3149400B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28496298A JP3149400B2 (en) 1998-10-07 1998-10-07 Semiconductor wafer resistivity meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28496298A JP3149400B2 (en) 1998-10-07 1998-10-07 Semiconductor wafer resistivity meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000114327A true JP2000114327A (en) 2000-04-21
JP3149400B2 JP3149400B2 (en) 2001-03-26

Family

ID=17685340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28496298A Expired - Lifetime JP3149400B2 (en) 1998-10-07 1998-10-07 Semiconductor wafer resistivity meter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3149400B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010034418A (en) * 2008-07-30 2010-02-12 Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk Wafer resistivity measuring instrument
CN103489807A (en) * 2012-06-13 2014-01-01 台湾积体电路制造股份有限公司 Method of test probe alignment control
JP2016082179A (en) * 2014-10-22 2016-05-16 三菱電機株式会社 Semiconductor evaluation device and evaluation method
CN109187658A (en) * 2018-10-09 2019-01-11 广州特种承压设备检测研究院 A kind of Resistivity testing instrument and Resistivity testing method
JP2022017743A (en) * 2020-07-14 2022-01-26 信越半導体株式会社 Method of measuring resistivity of silicon single-crystal wafer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010034418A (en) * 2008-07-30 2010-02-12 Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk Wafer resistivity measuring instrument
CN103489807A (en) * 2012-06-13 2014-01-01 台湾积体电路制造股份有限公司 Method of test probe alignment control
JP2016082179A (en) * 2014-10-22 2016-05-16 三菱電機株式会社 Semiconductor evaluation device and evaluation method
CN109187658A (en) * 2018-10-09 2019-01-11 广州特种承压设备检测研究院 A kind of Resistivity testing instrument and Resistivity testing method
JP2022017743A (en) * 2020-07-14 2022-01-26 信越半導体株式会社 Method of measuring resistivity of silicon single-crystal wafer
JP7347351B2 (en) 2020-07-14 2023-09-20 信越半導体株式会社 Method for measuring resistivity of silicon single crystal wafers

Also Published As

Publication number Publication date
JP3149400B2 (en) 2001-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6817108B2 (en) Articulation measuring arm having rotatable part-carrying platen
US5546179A (en) Method and apparatus for mapping the edge and other characteristics of a workpiece
US5125791A (en) Semiconductor object pre-aligning method
US5822213A (en) Method and apparatus for determining the center and orientation of a wafer-like object
JPH10223732A (en) Positional deviation detecting device and method
CN107481960B (en) Device and method for measuring and calibrating offset of square wafer
JPH0689887A (en) Crystal orientation deciding method
JPS62289712A (en) Method and device for positioning tracer of gear inspection device
JP3149400B2 (en) Semiconductor wafer resistivity meter
JP2002246444A (en) Method and device for detecting position of wafer
JP2558484B2 (en) Wafer positioning device
JP3957413B2 (en) Wafer position detection method and detection apparatus therefor
JPH0556653B2 (en)
JP2021096091A (en) Control device, system, method and program
JP2746511B2 (en) Method for measuring orientation flat width of single crystal ingot
JPH08122050A (en) Contour shape-measuring method and tool for measurement
JP2000208590A (en) Method and apparatus for detecting position of wafer
JPH0864654A (en) Method and apparatus for transferring substrate
JP3943248B2 (en) Crystal orientation measuring device
JP2006010466A (en) Method and apparatus for measuring flatness of board
JP3847913B2 (en) Crystal orientation determination device
Berger et al. Application of the/spl Omega/scan to the sorting of doubly rotated quartz blanks
JP4227706B2 (en) Crystal orientation measuring apparatus and crystal orientation measuring method
JP2610494B2 (en) Ingot end face shape measurement method
JP2754128B2 (en) Cylindricity measuring device and measuring method

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090119

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090119

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100119

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100119

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110119

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120119

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120119

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term