JP2003202220A - ウエハー形状測定装置 - Google Patents
ウエハー形状測定装置Info
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- JP2003202220A JP2003202220A JP2003011326A JP2003011326A JP2003202220A JP 2003202220 A JP2003202220 A JP 2003202220A JP 2003011326 A JP2003011326 A JP 2003011326A JP 2003011326 A JP2003011326 A JP 2003011326A JP 2003202220 A JP2003202220 A JP 2003202220A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ウエハーに重力による撓みを発生させることな
く保持し、センサーを１回走査させることで、ウエハー
本来の平面度、反り、厚み等の形状を正確に測定できる
ようにする。 【解決手段】被測定物であるウエハーの周縁部両面を保
持する保持機構１２を備えた環状ホルダー１と、環状ホ
ルダー１の外周で回転及び停止を制御するモータ６と、
環状ホルダー１を回転自在に鉛直に静圧支持してなる固
定部材２と、環状ホルダー１に保持したウエハーの形状
を測定するセンサー４と、センサー４をウエハー上で走
査させる静圧方式のスライド装置３によりウエハー形状
測定装置を構成する。
く保持し、センサーを１回走査させることで、ウエハー
本来の平面度、反り、厚み等の形状を正確に測定できる
ようにする。 【解決手段】被測定物であるウエハーの周縁部両面を保
持する保持機構１２を備えた環状ホルダー１と、環状ホ
ルダー１の外周で回転及び停止を制御するモータ６と、
環状ホルダー１を回転自在に鉛直に静圧支持してなる固
定部材２と、環状ホルダー１に保持したウエハーの形状
を測定するセンサー４と、センサー４をウエハー上で走
査させる静圧方式のスライド装置３によりウエハー形状
測定装置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハー
等の平板状をした薄肉のウエハー形状（平坦度、反り、
厚み）を測定するために使用するウエハー形状測定装置
に関するものである。
等の平板状をした薄肉のウエハー形状（平坦度、反り、
厚み）を測定するために使用するウエハー形状測定装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程等において
使用されているウエハー形状測定装置は、図７に示すよ
うなシリコンウエハー１００の中央部を真空チャック等
の保持部材１０１でもって保持させ、該保持部材１０１
の回転軸１０２を転がり式の回転軸受１０３を介して回
転させることによりウエハー１００を水平面上で回転さ
せるとともに、コ字状部の先端に２つのセンサー１１０
をそれぞれ備えるアーム１１１を転がり式の直動軸受１
１２を介して移動させることにより上記センサー１１０
でもってウエハー１００を挟むように走査させ、ウエハ
ー１００の平坦度、反り、厚み等の形状を測定するよう
にしたものがあった。
使用されているウエハー形状測定装置は、図７に示すよ
うなシリコンウエハー１００の中央部を真空チャック等
の保持部材１０１でもって保持させ、該保持部材１０１
の回転軸１０２を転がり式の回転軸受１０３を介して回
転させることによりウエハー１００を水平面上で回転さ
せるとともに、コ字状部の先端に２つのセンサー１１０
をそれぞれ備えるアーム１１１を転がり式の直動軸受１
１２を介して移動させることにより上記センサー１１０
でもってウエハー１００を挟むように走査させ、ウエハ
ー１００の平坦度、反り、厚み等の形状を測定するよう
にしたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図７に示す
ウエハー形状測定装置では以下のような課題があった。 １）自重撓みによる誤差 ウエハー１００の中央部を保持して水平面上で回転させ
る構造であることから、ウエハー１００の周縁部が自重
により撓み測定誤差を生じるといった課題があった。特
に、この現象はウエハー１００が大口径になるほど顕著
となり、反りの測定において大きな誤差要因となってい
た。 ２）ウエハー１００の保持方法による誤差 ウエハー１００の中央部を保持するようにした構成であ
ることから、保持部材１０１との接触面積が大きすぎる
とその平面度に倣ってウエハー１００に反りが発生し、
逆に、保持部材１０１との接触面積が小さすぎると回転
時にウエハー１００の周縁部が振動するというように正
確な測定ができなかった。 ３）保持部材１０１との当接部分におけるウエハー１０
０の厚み測定できない ウエハー１００の中央部を保持部材１０１で保持した構
造であることから、厚み測定等においては保持部材１０
１との当接部分におけるウェハー１００の厚みを測定す
ることができず、一度、保持部材１０１の位置をずらし
た上で再度測定し直さなければならない、というように
手間がかかり非効率的であった。しかも、保持部材１０
１の位置をずらして測定し直す場合、自重による撓みが
大きくなることから、正確な測定ができなくなるといっ
た課題もあった。 ４）転がり式軸受１０３、１１２による誤差 保持部材１０１の回転機構やセンサー１１０の直動機構
に使用されている転がり式の軸受１０３、１１２は、回
転要素である球や円筒コロが接触面と点接触あるいは線
接触しているために微振動が発生し易く測定誤差の要因
となっていた。
ウエハー形状測定装置では以下のような課題があった。 １）自重撓みによる誤差 ウエハー１００の中央部を保持して水平面上で回転させ
る構造であることから、ウエハー１００の周縁部が自重
により撓み測定誤差を生じるといった課題があった。特
に、この現象はウエハー１００が大口径になるほど顕著
となり、反りの測定において大きな誤差要因となってい
た。 ２）ウエハー１００の保持方法による誤差 ウエハー１００の中央部を保持するようにした構成であ
ることから、保持部材１０１との接触面積が大きすぎる
とその平面度に倣ってウエハー１００に反りが発生し、
逆に、保持部材１０１との接触面積が小さすぎると回転
時にウエハー１００の周縁部が振動するというように正
確な測定ができなかった。 ３）保持部材１０１との当接部分におけるウエハー１０
０の厚み測定できない ウエハー１００の中央部を保持部材１０１で保持した構
造であることから、厚み測定等においては保持部材１０
１との当接部分におけるウェハー１００の厚みを測定す
ることができず、一度、保持部材１０１の位置をずらし
た上で再度測定し直さなければならない、というように
手間がかかり非効率的であった。しかも、保持部材１０
１の位置をずらして測定し直す場合、自重による撓みが
大きくなることから、正確な測定ができなくなるといっ
た課題もあった。 ４）転がり式軸受１０３、１１２による誤差 保持部材１０１の回転機構やセンサー１１０の直動機構
に使用されている転がり式の軸受１０３、１１２は、回
転要素である球や円筒コロが接触面と点接触あるいは線
接触しているために微振動が発生し易く測定誤差の要因
となっていた。
【０００４】このように、シリコンウエハー１００等の
平板状をした薄肉の被測定物を水平面上で回転させて測
定する従来のウエハー形状測定装置ではさまざまな測定
誤差要因があり、測定精度を向上させることが非常に難
しいものであった。
平板状をした薄肉の被測定物を水平面上で回転させて測
定する従来のウエハー形状測定装置ではさまざまな測定
誤差要因があり、測定精度を向上させることが非常に難
しいものであった。
【０００５】また、中央部を真空チャック等の保持部材
１０１でもって保持させているのでウエハーを傷つける
だけでなくウエハーに保持部材１０１で保持して測定す
るのに自動化するのが困難であるという課題もあった。
１０１でもって保持させているのでウエハーを傷つける
だけでなくウエハーに保持部材１０１で保持して測定す
るのに自動化するのが困難であるという課題もあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題に鑑み、内孔に被測定物であるウエハーの周縁部両面
で狭持する保持機構を備えた環状ホルダーと、該環状ホ
ルダーを回転自在に鉛直に静圧支持してなる固定部材
と、前記環状ホルダーの外周で該環状ホルダーの回転及
び停止を制御するモータと、上記環状ホルダーに保持し
たウエハーの平坦度、反り、厚みを測定する２つの検出
部材と、該２つの検出部材をウエハー上で走査させる静
圧方式のスライド装置とからなり、上記ウエハーを鉛直
に保持した環状ホルダーを上記２つの検出部材で挟み込
みながらウエハーの平坦度、反り、厚みを測定するよう
にしたことを特徴とするウエハー形状測定装置を構成し
たものである。
題に鑑み、内孔に被測定物であるウエハーの周縁部両面
で狭持する保持機構を備えた環状ホルダーと、該環状ホ
ルダーを回転自在に鉛直に静圧支持してなる固定部材
と、前記環状ホルダーの外周で該環状ホルダーの回転及
び停止を制御するモータと、上記環状ホルダーに保持し
たウエハーの平坦度、反り、厚みを測定する２つの検出
部材と、該２つの検出部材をウエハー上で走査させる静
圧方式のスライド装置とからなり、上記ウエハーを鉛直
に保持した環状ホルダーを上記２つの検出部材で挟み込
みながらウエハーの平坦度、反り、厚みを測定するよう
にしたことを特徴とするウエハー形状測定装置を構成し
たものである。
【０００７】また、上記保持機構は、上記環状ホルダー
の内孔側に形成した上記ウエハー周縁部の一方面に当接
するフランジ部と、該フランジ部に対応する上記環状ホ
ルダに上記ウエハー周縁部の他方面に当接するクランプ
部材とから成る事を特徴とする。
の内孔側に形成した上記ウエハー周縁部の一方面に当接
するフランジ部と、該フランジ部に対応する上記環状ホ
ルダに上記ウエハー周縁部の他方面に当接するクランプ
部材とから成る事を特徴とする。
【０００８】一方、内孔に被測定物であるウエハーの周
縁部一方面を吸引保持する保持機構を備えた環状ホルダ
ーと、該環状ホルダーを回転自在に鉛直に静圧支持して
なる固定部材と、前記環状ホルダーの外周で該環状ホル
ダーの回転及び停止を制御するモータと、上記環状ホル
ダーに保持したウエハーの平坦度、反り、厚みを測定す
る２つの検出部材と、該２つの検出部材をウエハー上で
走査させる静圧方式のスライド装置とからなり、上記ウ
エハーを鉛直に保持した環状ホルダーを上記２つの検出
部材で挟み込みながらウエハーの平坦度、反り、厚みを
測定するようにしたことを特徴とするウエハー形状測定
装置を構成したものである。
縁部一方面を吸引保持する保持機構を備えた環状ホルダ
ーと、該環状ホルダーを回転自在に鉛直に静圧支持して
なる固定部材と、前記環状ホルダーの外周で該環状ホル
ダーの回転及び停止を制御するモータと、上記環状ホル
ダーに保持したウエハーの平坦度、反り、厚みを測定す
る２つの検出部材と、該２つの検出部材をウエハー上で
走査させる静圧方式のスライド装置とからなり、上記ウ
エハーを鉛直に保持した環状ホルダーを上記２つの検出
部材で挟み込みながらウエハーの平坦度、反り、厚みを
測定するようにしたことを特徴とするウエハー形状測定
装置を構成したものである。
【０００９】また、上記保持機構は、上記環状ホルダー
の内孔側に上記ウエハー周縁部の一方面に当接するフラ
ンジ部を形成するとともに、該フランジ部に吸引口を穿
設した事を特徴とする。
の内孔側に上記ウエハー周縁部の一方面に当接するフラ
ンジ部を形成するとともに、該フランジ部に吸引口を穿
設した事を特徴とする。
【００１０】さらに、ウエハーを収納するウエハーマガ
ジンと、ウエハーマガジンからウエハーを取り出して上
記環状ホルダの前方まで移動させる第１の搬送手段と、
該第１の搬送手段からウエハーが受け渡されて搬送し、
上記環状ホルダのフランジ部に当接させる第２の搬送手
段とから成る事を特徴とする。
ジンと、ウエハーマガジンからウエハーを取り出して上
記環状ホルダの前方まで移動させる第１の搬送手段と、
該第１の搬送手段からウエハーが受け渡されて搬送し、
上記環状ホルダのフランジ部に当接させる第２の搬送手
段とから成る事を特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。図１は本発明に係るウエハー形状測定装置の一例を
示す斜視図であり、被測定物であるウエハーの周縁部を
保持する保持機構を備えたリング状の環状ホルダー１
と、環状ホルダー１の周縁部を静圧支持する３つの固定
部材２と、上記環状ホルダー１の外周面に刻設する溝１
ａにワイヤ７を張架させ、環状ホルダー１の回転および
停止を制御するスピンドルモータ５及びプーリー６と、
上記ウエハーの形状を測定する検出部材としてのセンサ
ー４と、センサー４をウエハー上で走査させるスライド
装置３とから構成してある。
る。図１は本発明に係るウエハー形状測定装置の一例を
示す斜視図であり、被測定物であるウエハーの周縁部を
保持する保持機構を備えたリング状の環状ホルダー１
と、環状ホルダー１の周縁部を静圧支持する３つの固定
部材２と、上記環状ホルダー１の外周面に刻設する溝１
ａにワイヤ７を張架させ、環状ホルダー１の回転および
停止を制御するスピンドルモータ５及びプーリー６と、
上記ウエハーの形状を測定する検出部材としてのセンサ
ー４と、センサー４をウエハー上で走査させるスライド
装置３とから構成してある。
【００１２】次に、図１に示すウエハー形状測定装置の
各構成部材について詳細に説明する。図２は本発明に係
るウエハー形状測定装置の測定部を示す斜視図であり、
図３は図２のＸ−Ｘ線断面図である。
各構成部材について詳細に説明する。図２は本発明に係
るウエハー形状測定装置の測定部を示す斜視図であり、
図３は図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【００１３】上記環状ホルダー１は、ウエハーの外径と
同等またはそれより大きな内径を有する内孔１１を有
し、この孔１１にはウエハーを保持するためのフランジ
部１２を等間隔に３つ突設させてある。また、上記フラ
ンジ部１２に対応する環状ホルダー１の表面にはクリッ
プ等のクランプ部材１３を配置してあり、上記環状ホル
ダー１のフランジ部１２とクランプ部材１３とでウエハ
ーの周縁部両面を挾持して保持するようにしてある。
同等またはそれより大きな内径を有する内孔１１を有
し、この孔１１にはウエハーを保持するためのフランジ
部１２を等間隔に３つ突設させてある。また、上記フラ
ンジ部１２に対応する環状ホルダー１の表面にはクリッ
プ等のクランプ部材１３を配置してあり、上記環状ホル
ダー１のフランジ部１２とクランプ部材１３とでウエハ
ーの周縁部両面を挾持して保持するようにしてある。
【００１４】このように、ウエハーの周縁部を３点で保
持することによりセンサー４をウエハー上で１回走査さ
せるだけでウエハーの全面を測定することが可能とな
る。
持することによりセンサー４をウエハー上で１回走査さ
せるだけでウエハーの全面を測定することが可能とな
る。
【００１５】なお、図１に示す環状ホルダー１ではウエ
ハーを保持するフランジ部１２とクランプ部材１３をそ
れぞれ３つずつ設けた例を示したが、ウエハーを正確に
保持できれば３つ以上設けたものであっても構わない。
また、ウエハーの周縁部における厚みについて測定する
必要がない時には、ウエハーをより確実に保持するため
に環状ホルダー１の内孔１１に沿ってリング状のフラン
ジ部１２を突設させても良い。
ハーを保持するフランジ部１２とクランプ部材１３をそ
れぞれ３つずつ設けた例を示したが、ウエハーを正確に
保持できれば３つ以上設けたものであっても構わない。
また、ウエハーの周縁部における厚みについて測定する
必要がない時には、ウエハーをより確実に保持するため
に環状ホルダー１の内孔１１に沿ってリング状のフラン
ジ部１２を突設させても良い。
【００１６】さらに、上記環状ホルダー１を静圧支持す
る３つの固定部材２は、基台５０の凸壁部５１に等間隔
に配設してあり、各固定部材２の凹部２１に環状ホルダ
ー１の周縁部を把持させて上記環状ホルダー１を鉛直に
保持するようにしてある。また、上記固定部材２の凹部
２１の内壁面２１ａには環状ホルダー１との間隙に圧縮
流体を噴出するための供給孔２３と、該供給孔２３より
噴出された圧縮流体により環状ホルダー１との間隙に静
圧流体層を形成するための圧力発生溝２２を形成してあ
り、上記固定部材２の供給孔２３に圧縮流体を供給する
ことにより環状ホルダー１を鉛直面上で回転自在に静圧
支持するようにしてある。
る３つの固定部材２は、基台５０の凸壁部５１に等間隔
に配設してあり、各固定部材２の凹部２１に環状ホルダ
ー１の周縁部を把持させて上記環状ホルダー１を鉛直に
保持するようにしてある。また、上記固定部材２の凹部
２１の内壁面２１ａには環状ホルダー１との間隙に圧縮
流体を噴出するための供給孔２３と、該供給孔２３より
噴出された圧縮流体により環状ホルダー１との間隙に静
圧流体層を形成するための圧力発生溝２２を形成してあ
り、上記固定部材２の供給孔２３に圧縮流体を供給する
ことにより環状ホルダー１を鉛直面上で回転自在に静圧
支持するようにしてある。
【００１７】このように、本発明では上記環状ホルダー
１により保持するウエハーを鉛直に配置してあることか
ら、ウエハーに重力による撓みを生じることがなく、ウ
エハー本来の形状測定を可能とすることができる。しか
も、上記環状ホルダー１と固定部材２の凹部２１との間
には静圧流体層を形成して上記環状ホルダー１を静圧支
持してあることから、ウエハーの形状測定に悪影響を与
えるような微振動を生じることなく、小さな駆動力で環
状ホルダー１を滑らかに回転させることができる。
１により保持するウエハーを鉛直に配置してあることか
ら、ウエハーに重力による撓みを生じることがなく、ウ
エハー本来の形状測定を可能とすることができる。しか
も、上記環状ホルダー１と固定部材２の凹部２１との間
には静圧流体層を形成して上記環状ホルダー１を静圧支
持してあることから、ウエハーの形状測定に悪影響を与
えるような微振動を生じることなく、小さな駆動力で環
状ホルダー１を滑らかに回転させることができる。
【００１８】一方、ウエハーの形状を測定するセンサー
４は、基台５０の凸壁部５１に環状ホルダー１とともに
並設するスライド装置３に取着してあり、スライド装置
３の構造は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、角柱状
の固定部３１と、該固定部３１を囲繞する可動部３２、
および該可動部３２に設けた前記環状ホルダー１の直径
と同等あるいはそれよりも長い窪みを有するコ字状の支
持部材３３とからなり、上記支持部材３３の先端にセン
サー４を取着してある。また、上記固定部３１と可動部
３２との間には若干の隙間を設けてあり、上記可動部３
２の内壁面３２ａには固定部３１と可動部３２との隙間
に圧縮流体を噴出するための供給孔３５と、該供給孔３
５より噴出された圧縮流体により静圧流体層を形成する
ための圧力発生溝３４を形成してある。
４は、基台５０の凸壁部５１に環状ホルダー１とともに
並設するスライド装置３に取着してあり、スライド装置
３の構造は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、角柱状
の固定部３１と、該固定部３１を囲繞する可動部３２、
および該可動部３２に設けた前記環状ホルダー１の直径
と同等あるいはそれよりも長い窪みを有するコ字状の支
持部材３３とからなり、上記支持部材３３の先端にセン
サー４を取着してある。また、上記固定部３１と可動部
３２との間には若干の隙間を設けてあり、上記可動部３
２の内壁面３２ａには固定部３１と可動部３２との隙間
に圧縮流体を噴出するための供給孔３５と、該供給孔３
５より噴出された圧縮流体により静圧流体層を形成する
ための圧力発生溝３４を形成してある。
【００１９】そして、上記可動部３２の供給孔３５に圧
縮流体を供給して可動部３２を固定部３１上で静圧支持
するとともに、リニアモータなどの駆動手段（不図示）
により可動部３２を移動させ、支持部材３３の先端に取
着するセンサー４でウエハーを保持した上記環状ホルダ
ー１を挟み込むことにより、ウエハーの平坦度や反り、
さらには厚みを１回の走査で測定することができる。
縮流体を供給して可動部３２を固定部３１上で静圧支持
するとともに、リニアモータなどの駆動手段（不図示）
により可動部３２を移動させ、支持部材３３の先端に取
着するセンサー４でウエハーを保持した上記環状ホルダ
ー１を挟み込むことにより、ウエハーの平坦度や反り、
さらには厚みを１回の走査で測定することができる。
【００２０】なお、図１に示すウエハー形状測定装置に
は、ウエハーを収納するためのウエハーマガジン１０
と、ウエハーマガジン１０からのウエハーの取り出しと
収納を行うとともに、ウエハーを所定位置まで移動させ
るための真空吸引方式による第１の搬送アーム（第１の
搬送手段）８、ならびに基台５０の凸壁部５１に配置さ
れ、上記第１の搬送アーム８とのウエハーの受け渡しを
行うとともに、環状ホルダー１まで搬送するための真空
吸引方式による第２の搬送アーム（第２の搬送手段）９
を具備させてある。
は、ウエハーを収納するためのウエハーマガジン１０
と、ウエハーマガジン１０からのウエハーの取り出しと
収納を行うとともに、ウエハーを所定位置まで移動させ
るための真空吸引方式による第１の搬送アーム（第１の
搬送手段）８、ならびに基台５０の凸壁部５１に配置さ
れ、上記第１の搬送アーム８とのウエハーの受け渡しを
行うとともに、環状ホルダー１まで搬送するための真空
吸引方式による第２の搬送アーム（第２の搬送手段）９
を具備させてある。
【００２１】次に、図１に示すウエハー形状測定装置に
よるウエハーの測定手順を示す。まず、第１の搬送アー
ム８によりウエハーマガジン１０からウエハーを取り出
して環状ホルダー１の前方まで移動させたあと垂直に反
転させる。そして、上記ウエハーを第２の搬送アーム９
に受け渡したあと、鉛直に配置する環状ホルダー１のフ
ランジ部１２と当接するまで搬送したあと、クランプ部
材１３でもってウエハーの周縁部両面を挾持し、ウエハ
ーを環状ホルダー１の中央に保持させる。この時、環状
ホルダー１と固定部材２の凹部２１との間には圧縮流体
を供給し、予め環状ホルダー１を回転自在に鉛直に静圧
支持してある。
よるウエハーの測定手順を示す。まず、第１の搬送アー
ム８によりウエハーマガジン１０からウエハーを取り出
して環状ホルダー１の前方まで移動させたあと垂直に反
転させる。そして、上記ウエハーを第２の搬送アーム９
に受け渡したあと、鉛直に配置する環状ホルダー１のフ
ランジ部１２と当接するまで搬送したあと、クランプ部
材１３でもってウエハーの周縁部両面を挾持し、ウエハ
ーを環状ホルダー１の中央に保持させる。この時、環状
ホルダー１と固定部材２の凹部２１との間には圧縮流体
を供給し、予め環状ホルダー１を回転自在に鉛直に静圧
支持してある。
【００２２】そして、ウエハーを保持した環状ホルダー
１をスピンドルモータ５により回転させるとともに、静
圧支持したスライド装置３の可動部３２を移動させ、支
持部材３３の先端に取着するセンサー４をウエハー上で
走査させることによりウエハーの平坦度、反り、厚み等
の形状を測定することができる。
１をスピンドルモータ５により回転させるとともに、静
圧支持したスライド装置３の可動部３２を移動させ、支
持部材３３の先端に取着するセンサー４をウエハー上で
走査させることによりウエハーの平坦度、反り、厚み等
の形状を測定することができる。
【００２３】このように、本発明に係るウエハー形状測
定装置は、ウエハーを鉛直に保持するようにしてあるこ
とから重力による撓みを生じることがなく、ウエハー本
来の形状を測定することができる。また、環状ホルダー
１の内径はウエハーの外径と同等またはそれより大きく
し、ウエハーの周縁部を保持するようにしてあることか
ら、センサー４を１回走査させるだけでウエハーの全面
を測定することができ、測定時間を大幅に短縮すること
ができる。
定装置は、ウエハーを鉛直に保持するようにしてあるこ
とから重力による撓みを生じることがなく、ウエハー本
来の形状を測定することができる。また、環状ホルダー
１の内径はウエハーの外径と同等またはそれより大きく
し、ウエハーの周縁部を保持するようにしてあることか
ら、センサー４を１回走査させるだけでウエハーの全面
を測定することができ、測定時間を大幅に短縮すること
ができる。
【００２４】しかも、環状ホルダー１およびスライド装
置３の可動部３２は共に静圧軸受機構にて回転および移
動させるようにしてあることから、従来の転がり式軸受
のような摩耗や摺動抵抗によるガタ付きを生じることが
なく、ウエハーおよびセンサー４に微振動を発生させる
ことがない。その為、ウエハーを保持する環状ホルダー
１を小さな力で滑らかに回転させることができるととも
に、ウエハー本来の形状を正確に測定することができ
る。
置３の可動部３２は共に静圧軸受機構にて回転および移
動させるようにしてあることから、従来の転がり式軸受
のような摩耗や摺動抵抗によるガタ付きを生じることが
なく、ウエハーおよびセンサー４に微振動を発生させる
ことがない。その為、ウエハーを保持する環状ホルダー
１を小さな力で滑らかに回転させることができるととも
に、ウエハー本来の形状を正確に測定することができ
る。
【００２５】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。図５は本発明に係るウエハー形状測定装置の測定
部の他の例を示す斜視図であり、図６は図５のＺ−Ｚ線
断面図である。
する。図５は本発明に係るウエハー形状測定装置の測定
部の他の例を示す斜視図であり、図６は図５のＺ−Ｚ線
断面図である。
【００２６】この測定部は、ウエハーの保持機構を真空
吸引構造としたもので、環状ホルダー１の表面に環状の
リング溝１ｂを刻設するとともに、環状ホルダー１のフ
ランジ部１２に吸引口１ｃを穿設し、該吸引口１ｃは上
記環状ホルダー１のリング溝１ｂと貫通孔１ｄを介して
連通させてある。また、上記環状ホルダー１を静圧支持
する３つの固定部材２には上記環状ホルダー１のリング
溝１ｂを覆うようなリング体２４を設けてあり、リング
体２４に設けた排気孔２５より真空ポンプ（不図示）で
もって真空吸引することで、ウエハー周縁部の一方面が
環状ホルダー１のフランジ部１２で吸着保持するように
してある。
吸引構造としたもので、環状ホルダー１の表面に環状の
リング溝１ｂを刻設するとともに、環状ホルダー１のフ
ランジ部１２に吸引口１ｃを穿設し、該吸引口１ｃは上
記環状ホルダー１のリング溝１ｂと貫通孔１ｄを介して
連通させてある。また、上記環状ホルダー１を静圧支持
する３つの固定部材２には上記環状ホルダー１のリング
溝１ｂを覆うようなリング体２４を設けてあり、リング
体２４に設けた排気孔２５より真空ポンプ（不図示）で
もって真空吸引することで、ウエハー周縁部の一方面が
環状ホルダー１のフランジ部１２で吸着保持するように
してある。
【００２７】このように、ウエハーの保持機構を真空吸
引構造とすることにより、図１に示すクランプ方式に比
べてさらにウエハーの傷付きを抑えることができるとと
もに、ウエハーの測定を完全に自動化することができ
る。
引構造とすることにより、図１に示すクランプ方式に比
べてさらにウエハーの傷付きを抑えることができるとと
もに、ウエハーの測定を完全に自動化することができ
る。
【００２８】なお、本発明に係るウエハー形状測定装置
において、ウエハーの保持機構としては、上述したもの
以外にウエハーを傷付けることなく保持することができ
れば、どのような保持機構をもったものでも良いことは
言うまでもない。
において、ウエハーの保持機構としては、上述したもの
以外にウエハーを傷付けることなく保持することができ
れば、どのような保持機構をもったものでも良いことは
言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ウエハ
ーに重力による撓みを生じることがなく、環状ホルダー
の内径はウエハーの外径と同等またはそれより大きく
し、ウエハー周縁部の両面又は一方面を保持するように
してウエハーを鉛直に保持した環状ホルダーを２つの上
記検出部材で挟み込みながらウエハーの平坦度、反り、
厚みを測定するようにしたことから、ウエハーに重力に
よる撓みを生じることがなく、ウエハー本来の形状測定
を可能とすることができる。また、環状ホルダーと固定
部材との間には静圧流体層を形成して環状ホルダーを静
圧支持してあることから、ウエハーの形状測定に悪影響
を与えるような微振動を生じることなく、小さな駆動力
で環状ホルダーを滑らかに回転させることができる。さ
らに、センサーを１回走査させるだけでウエハーの全面
を測定することができ、測定時間を大幅に短縮すること
ができる。
ーに重力による撓みを生じることがなく、環状ホルダー
の内径はウエハーの外径と同等またはそれより大きく
し、ウエハー周縁部の両面又は一方面を保持するように
してウエハーを鉛直に保持した環状ホルダーを２つの上
記検出部材で挟み込みながらウエハーの平坦度、反り、
厚みを測定するようにしたことから、ウエハーに重力に
よる撓みを生じることがなく、ウエハー本来の形状測定
を可能とすることができる。また、環状ホルダーと固定
部材との間には静圧流体層を形成して環状ホルダーを静
圧支持してあることから、ウエハーの形状測定に悪影響
を与えるような微振動を生じることなく、小さな駆動力
で環状ホルダーを滑らかに回転させることができる。さ
らに、センサーを１回走査させるだけでウエハーの全面
を測定することができ、測定時間を大幅に短縮すること
ができる。
【００３０】しかも、環状ホルダーおよびスライド装置
の可動部は共に静圧軸受機構にて回転および移動させる
ようにしてあることから、従来の転がり式軸受のような
摩耗や摺動抵抗に伴うガタ付きを生じることがなく、ウ
エハーおよびセンサーに微振動を発生させることがな
い。その為、ウエハーを保持する環状ホルダーを小さな
力で滑らかに回転させることができるとともに、ウエハ
ー本来の形状を正確に測定することができる。
の可動部は共に静圧軸受機構にて回転および移動させる
ようにしてあることから、従来の転がり式軸受のような
摩耗や摺動抵抗に伴うガタ付きを生じることがなく、ウ
エハーおよびセンサーに微振動を発生させることがな
い。その為、ウエハーを保持する環状ホルダーを小さな
力で滑らかに回転させることができるとともに、ウエハ
ー本来の形状を正確に測定することができる。
【００３１】さらにまた、ウエハーを収納するウエハー
マガジンと、ウエハーマガジンからウエハーを取り出し
て上記環状ホルダの前方まで移動させる第１の搬送アー
ムと、該第１の搬送アームからウエハーが受け渡されて
搬送し、環状ホルダに形成したフランジ部に当接させる
第２の搬送アームとから構成することによりウエハーを
傷付けることなく保持することができる。
マガジンと、ウエハーマガジンからウエハーを取り出し
て上記環状ホルダの前方まで移動させる第１の搬送アー
ムと、該第１の搬送アームからウエハーが受け渡されて
搬送し、環状ホルダに形成したフランジ部に当接させる
第２の搬送アームとから構成することによりウエハーを
傷付けることなく保持することができる。
【００３２】特に、ウエハーの周縁部一方面を吸引保持
する保持機構とすることにより、クランプによりウエハ
ー周縁部両面を保持するのに比べてさらにウエハーの傷
付きを抑えることができるとともに、ウエハーの測定を
完全に自動化することができる。
する保持機構とすることにより、クランプによりウエハ
ー周縁部両面を保持するのに比べてさらにウエハーの傷
付きを抑えることができるとともに、ウエハーの測定を
完全に自動化することができる。
【図１】本発明に係るウエハー形状測定装置の一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】図１の測定部を示す斜視図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図１のスライド装置を示す図であり、（ａ）は
斜視図、（ｂ）はそのＹ−Ｙ線断面図である。
斜視図、（ｂ）はそのＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】本発明に係るウエハー形状測定装置における測
定部の他の例を示す斜視図である。
定部の他の例を示す斜視図である。
【図６】図５のＺ−Ｚ線断面図である。
【図７】従来のウエハー形状測定装置の概略を示す正面
図である。
図である。
１・・・環状ホルダー
２・・・固定部材
３・・・スライド装置
４・・・センサー
５・・・スピンドルモータ
６・・・プーリー
７・・・ワイヤー
８・・・第１の搬送アーム（第１の搬送手段）
９・・・第２の搬送アーム（断２の搬送手段）
１０・・・ウエハーマガジン
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F069 AA46 AA51 AA54 BB15 CC07
DD09 DD15 GG04 GG61 JJ06
JJ10 MM02 MM23 MM34 PP06
Claims (5)
- 【請求項１】内孔に被測定物であるウエハーの周縁部両
面で狭持する保持機構を備えた環状ホルダーと、 該環状ホルダーを回転自在に鉛直に静圧支持してなる固
定部材と、 前記環状ホルダーの外周で該環状ホルダーの回転及び停
止を制御するモータと、 上記環状ホルダーに保持したウエハーの平坦度、反り、
厚みを測定する２つの検出部材と、 該２つの検出部材をウエハー上で走査させる静圧方式の
スライド装置とからなり、 上記ウエハーを鉛直に保持した環状ホルダーを上記２つ
の検出部材で挟み込みながらウエハーの平坦度、反り、
厚みを測定するようにしたことを特徴とするウエハー形
状測定装置。 - 【請求項２】上記保持機構は、上記環状ホルダーの内孔
側に形成した上記ウエハー周縁部の一方面に当接するフ
ランジ部と、該フランジ部に対応する上記環状ホルダに
上記ウエハー周縁部の他方面に当接するクランプ部材と
から成る事を特徴とする請求項１記載のウエハー形状測
定装置。 - 【請求項３】内孔に被測定物であるウエハーの周縁部一
方面を吸引保持する保持機構を備えた環状ホルダーと、 該環状ホルダーを回転自在に鉛直に静圧支持してなる固
定部材と、 前記環状ホルダーの外周で該環状ホルダーの回転及び停
止を制御するモータと、 上記環状ホルダーに保持したウエハーの平坦度、反り、
厚みを測定する２つの検出部材と、 該２つの検出部材をウエハー上で走査させる静圧方式の
スライド装置とからなり、 上記ウエハーを鉛直に保持した環状ホルダーを上記２つ
の検出部材で挟み込みながらウエハーの平坦度、反り、
厚みを測定するようにしたことを特徴とするウエハー形
状測定装置。 - 【請求項４】上記保持機構は、上記環状ホルダーの内孔
側に上記ウエハー周縁部の一方面に当接するフランジ部
を形成するとともに、該フランジ部に吸引口を穿設した
事を特徴とする請求項３記載のウエハー形状測定装置。 - 【請求項５】ウエハーを収納するウエハーマガジンと、 ウエハーマガジンからウエハーを取り出して上記環状ホ
ルダの前方まで移動させる第１の搬送手段と、 該第１の搬送手段からウエハーが受け渡されて搬送し、
上記環状ホルダのフランジ部に当接させる第２の搬送手
段とから成る請求項２又は４に記載のウエハー形状測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003011326A JP3512789B2 (ja) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | ウエハー形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003011326A JP3512789B2 (ja) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | ウエハー形状測定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20262496A Division JP3492859B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | ウエハー形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003202220A true JP2003202220A (ja) | 2003-07-18 |
| JP3512789B2 JP3512789B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=27656093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003011326A Expired - Fee Related JP3512789B2 (ja) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | ウエハー形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3512789B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076269A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 縦型形状測定装置、および形状測定方法。 |
| US8225683B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-07-24 | Lam Research Corporation | Wafer bow metrology arrangements and methods thereof |
| KR101364061B1 (ko) * | 2011-09-23 | 2014-02-20 | 주식회사 포스코 | 압연강재 표면거칠기 시험장치 |
| WO2024041322A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | Tcl Zhonghuan Renewable Energy Technology Co., Ltd. | Surface flatness detecting device for single crystal square rod |
-
2003
- 2003-01-20 JP JP2003011326A patent/JP3512789B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076269A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 縦型形状測定装置、および形状測定方法。 |
| US8225683B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-07-24 | Lam Research Corporation | Wafer bow metrology arrangements and methods thereof |
| US9123582B2 (en) | 2007-09-28 | 2015-09-01 | Lam Research Corporation | Methods of in-situ measurements of wafer bow |
| KR101364061B1 (ko) * | 2011-09-23 | 2014-02-20 | 주식회사 포스코 | 압연강재 표면거칠기 시험장치 |
| WO2024041322A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | Tcl Zhonghuan Renewable Energy Technology Co., Ltd. | Surface flatness detecting device for single crystal square rod |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3512789B2 (ja) | 2004-03-31 |
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