JP2008153353A

JP2008153353A - Substrate transfer apparatus and substrate testing apparatus

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Publication number: JP2008153353A
Application number: JP2006338307A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tokita; 浩行時田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2008-07-03

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a time required for transferring a substrate in a substrate transfer apparatus for transferring a substrate such as a wafer by rotary motion. SOLUTION: In the wafer transfer apparatus 30 which is a substrate transfer apparatus for transferring a wafer W, three transfer arms 32 are extended radially from a rotary shaft 31. Each transfer arm 32 is attached with a hand 33 for holding the wafer W. In the main body 35 of each hand, fixing portions 38 are so attached as to cover holes 37 penetrated therein. By moving down the transfer arm 32 and inserting pins 42 into the holes 37, the fixing portions 38 are pushed by the pins 42 to recede from the wafer W. When the transfer arm 32 is moved up, the pins 42 slip out of the holes and the fixing portions 38 position and hold the wafer W. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転運動でウェハなどの基板を搬送する基板搬送装置、基板搬送装置を備える基板検査装置に関する。 The present invention relates to a substrate transport apparatus that transports a substrate such as a wafer by a rotational motion, and a substrate inspection apparatus that includes the substrate transport apparatus.

半導体工場などでウェハを搬送する際には、ウェハを保持する搬送アームが回転軸から３本延びるウェハ搬送装置を用いることがある。例えば、特許文献１に示すように、搬送アームは回転軸周りに１２０°の等間隔に配置され、その各々の先端にハンドが設けられている。ハンドは、ウェハを吸着保持する吸着孔が複数穿設されている。吸着孔は、電磁弁を介して吸引装置に接続されている。ウェハを搬送するときは、搬送アームを下げた位置で、ウェハを受け取る。ウェハがハンド上に位置決めして載置されたら、電磁弁を開いてウェハの裏面を真空吸着する。この後、搬送アームを上昇させてから、回転軸を回転させ、ウェハを検査する検査位置に搬送する。
特開２００２−２７０６７２号公報 When a wafer is transferred in a semiconductor factory or the like, a wafer transfer apparatus in which three transfer arms that hold the wafer extend from a rotating shaft may be used. For example, as shown in Patent Document 1, the transport arms are arranged at equal intervals of 120 ° around the rotation axis, and a hand is provided at each tip. The hand has a plurality of suction holes for sucking and holding the wafer. The suction hole is connected to a suction device via a solenoid valve. When the wafer is transferred, the wafer is received at a position where the transfer arm is lowered. When the wafer is positioned and placed on the hand, the electromagnetic valve is opened to vacuum-suck the back surface of the wafer. Thereafter, after the transport arm is raised, the rotating shaft is rotated, and the wafer is transported to an inspection position for inspection.
JP 2002-270672 A

しかしながら、真空吸着によるウェハの保持力には限界があるので、搬送中にウェハに生じる慣性の力や遠心力が大きくなると、ウェハが搬送中に位置ずれしてしまうことがあった。このため、ウェハ搬送装置の回転速度に制限が生じ、ウェハ搬送を高速化することが難しかった。また、真空引きに時間がかかるので、電磁弁を操作してから実際にウェハが吸着保持されるまでの間は、ウェハを搬送することができず、ウェハ搬送に要する時間を短縮することが難しかった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基板搬送に要する時間を短縮化することを主な目的とする。 However, since the holding force of the wafer by vacuum suction is limited, if the inertial force or centrifugal force generated on the wafer during transfer increases, the wafer may be displaced during transfer. For this reason, the rotation speed of the wafer transfer device is limited, and it is difficult to increase the wafer transfer speed. In addition, since it takes time to evacuate, the wafer cannot be transported until the wafer is actually sucked and held after the solenoid valve is operated, and it is difficult to shorten the time required for wafer transport. It was.
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its main object to shorten the time required for substrate transport.

上記の課題を解決する本発明は、基板を載せるハンドを備える搬送アームが回転軸の径方向に複数延設され、前記搬送アームのそれぞれを予め定められた受け渡し位置に順次移動させることで基板を搬送する基板搬送装置であって、前記回転軸を中心にして前記搬送アームを回転させるときに基板に当接する固定部が前記ハンドに設けられていることを特徴とする基板搬送装置とした。
この基板搬送装置では、回転軸に対して搬送アームを回転させながら基板を搬送する際に、回転移動によって基板に外力が作用したときに、固定部が基板に当接して保持することで、基板の位置ずれが防止される。 In the present invention for solving the above-described problems, a plurality of transfer arms including a hand for placing a substrate are extended in the radial direction of the rotating shaft, and the substrates are moved by sequentially moving each of the transfer arms to a predetermined delivery position. A substrate transport apparatus for transporting the substrate, wherein the hand is provided with a fixing portion that comes into contact with the substrate when the transport arm is rotated about the rotation axis.
In this substrate transport apparatus, when the substrate is transported while rotating the transport arm with respect to the rotation axis, when an external force is applied to the substrate by the rotational movement, the fixed portion comes into contact with the substrate and holds the substrate. Is prevented from being displaced.

本発明によれば、搬送アームを回転軸周りに回転させながら基板を搬送する場合に、回転によって基板に外力が作用しても、固定部が基板の移動を防止するので、位置ずれを防止できる。基板の位置ずれが防止されるので、基板搬送を高速化することができる。 According to the present invention, when the substrate is transported while rotating the transport arm around the rotation axis, even if an external force is applied to the substrate due to the rotation, the fixing portion prevents the substrate from moving, so that the positional deviation can be prevented. . Since the positional deviation of the substrate is prevented, the substrate conveyance can be speeded up.

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に基板搬送装置を含む基板検査装置の平面図を示す。基板検査装置１は、基板であるウェハＷの供給及び排出を行うローダ部２に、検査ステーションである検査部３が接続された構成を有する。基板は、半導体のウェハに限定されず、ガラスウェハでも良い。また、基板の外形は円形に限定されない。また、基板検査装置１は、検査部３のみで構成することもできる。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a plan view of a substrate inspection apparatus including a substrate transfer apparatus. The substrate inspection apparatus 1 has a configuration in which an inspection unit 3 that is an inspection station is connected to a loader unit 2 that supplies and discharges a wafer W that is a substrate. The substrate is not limited to a semiconductor wafer, and may be a glass wafer. Further, the outer shape of the substrate is not limited to a circle. In addition, the substrate inspection apparatus 1 can be configured by only the inspection unit 3.

ローダ部２は、検査員Ｐが位置する正面側からみて左側に配置されており、ベース１１にウェハキャリア１２が交換可能に搭載される。ウェハキャリア１２は、複数のウェハＷを所定のピッチで収納可能になっている。さらに、ローダ部２には、ウェハＷを１枚ずつ取り扱うウェハ搬送ロボット１３が設けられている。ウェハ搬送ロボット１３は、例えば、３つの連結アーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを連結させて構成され、連結アーム１４Ａ〜１４Ｃの伸縮や回転が可能な多関節型になっている。連結アーム１４Ａ〜１４Ｃの先端には、ハンド１５が取り付けられている。ハンド１５は、屈曲した外形を有し、ウェハＷの載置面に複数の吸着孔１６が形成されている。これら吸着孔１６は、不図示の吸引装置に接続されている。 The loader unit 2 is arranged on the left side when viewed from the front side where the inspector P is located, and the wafer carrier 12 is mounted on the base 11 in a replaceable manner. The wafer carrier 12 can store a plurality of wafers W at a predetermined pitch. Further, the loader unit 2 is provided with a wafer transfer robot 13 for handling the wafers W one by one. The wafer transfer robot 13 is configured by connecting, for example, three connection arms 14A, 14B, and 14C, and is a multi-joint type in which the connection arms 14A to 14C can be expanded and contracted. A hand 15 is attached to the tips of the connecting arms 14A to 14C. The hand 15 has a bent outer shape, and a plurality of suction holes 16 are formed on the mounting surface of the wafer W. These suction holes 16 are connected to a suction device (not shown).

また、ベース１１には、４つのアライメント用のセンサ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄがウェハ搬送ロボット１３の軸１３Ａを囲むように、かつ検査対象となるウェハＷの半径に略等しい同心円上に配置されている。隣り合う２つのセンサ１７Ａ〜１７Ｄの間隔は、ウェハＷのノッチやオリエンテーションフラットの長さより大きい。センサ１７Ａ〜１７Ｄは、例えば、ＣＣＤやラインセンサが用いられている。ラインセンサを使用するときは、ライン方向がウェハＷのエッジに対して交差する方向、例えば、エッジの接線に対して略９０°の方向になるように配置される。 In addition, the four alignment sensors 17A, 17B, 17C, and 17D are disposed on the base 11 so as to surround the axis 13A of the wafer transfer robot 13 and on a concentric circle that is substantially equal to the radius of the wafer W to be inspected. ing. The interval between two adjacent sensors 17A to 17D is larger than the length of the notch or orientation flat of the wafer W. For the sensors 17A to 17D, for example, CCDs or line sensors are used. When the line sensor is used, the line sensor is arranged so that the line direction intersects the edge of the wafer W, for example, approximately 90 ° with respect to the tangent line of the edge.

これらセンサ１７Ａ〜１７Ｄは、ウェハキャリア１２から検査部３までウェハ搬送ロボット１３がウェハＷを搬送する間に、ウェハＷの中心ずれ及び角度ずれを検査するために設けられている。ウェハＷの中心ずれは、ウェハＷのエッジから検出される。ウェハＷの角度ずれは、ノッチやオリエンテーションフラットの位置から検出できる。
なお、センサ１７Ａ〜１７Ｄをローダ部２のベース１１に設ける代わりに、ウェハ搬送ロボット１３の上方の梁等に設けたり、吊り下げたりしても良い。いずれの場合でも、ウェハＷに近接して配置すると共に、ウェハ搬送ロボット１３の各連結アーム１４Ａ〜１４Ｃに干渉しない配置にする。 These sensors 17 A to 17 D are provided for inspecting the center shift and the angle shift of the wafer W while the wafer transfer robot 13 transfers the wafer W from the wafer carrier 12 to the inspection unit 3. The center shift of the wafer W is detected from the edge of the wafer W. The angular deviation of the wafer W can be detected from the position of the notch or the orientation flat.
Instead of providing the sensors 17 A to 17 D on the base 11 of the loader unit 2, the sensors 17 A to 17 D may be provided on a beam or the like above the wafer transfer robot 13 or suspended. In any case, the wafer W is arranged close to the wafer W and arranged so as not to interfere with the connection arms 14A to 14C of the wafer transfer robot 13.

検査部３は、ベース２１上にローダ部２に面して配置されたウェハ搬送装置３０と、ウェハ搬送装置３０に接続された第一の検査部であるマクロ検査部４０と、第二の検査部であるミクロ検査部５０とを備える。
ウェハ搬送装置３０は、回転軸３１を中心に３本の搬送アーム３２が放射状に延設された基板搬送装置である。各搬送アーム３２は、回転軸３１の周りに１２０度の等間隔に配置され、それぞれの先端にハンド３３が１つずつ設けられている。ウェハ搬送装置３０は、回転軸３１を中心に一定の方向、例えば、図１に矢印Ｄ１で示す方向に回転し、３つの搬送アーム３２のそれぞれが３つの受け渡し位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかにポジショニングされるようになっている。なお、受け渡し位置Ｐ１は、ローダ部２のウェハ搬送ロボット１３との間でウェハＷを受け渡す位置である。受け渡し位置Ｐ１の中心位置は、検査部３の左側壁面と背面側壁面から等距離の位置になっている。さらに、受け渡し位置Ｐ１とウェハ搬送ロボット１３の軸１３Ａとの間隔がウェハ搬送ロボット１３の搬送ストローク範囲内になる位置である。受け渡し位置Ｐ２は、マクロ検査部４０との間でウェハＷを受け渡す位置である。受け渡し位置Ｐ３は、ミクロ検査部５０との間でウェハＷを受け渡す位置である。 The inspection unit 3 includes a wafer conveyance device 30 disposed on the base 21 so as to face the loader unit 2, a macro inspection unit 40 that is a first inspection unit connected to the wafer conveyance device 30, and a second inspection. And a micro inspection unit 50 that is a unit.
The wafer transfer device 30 is a substrate transfer device in which three transfer arms 32 are radially extended around a rotation shaft 31. Each transfer arm 32 is arranged at equal intervals of 120 degrees around the rotation shaft 31, and one hand 33 is provided at each tip. The wafer transfer device 30 rotates around a rotation axis 31 in a fixed direction, for example, in the direction indicated by the arrow D1 in FIG. 1, and each of the three transfer arms 32 is one of three transfer positions P1, P2, and P3. It is designed to be positioned. The delivery position P 1 is a position for delivering the wafer W to / from the wafer transfer robot 13 of the loader unit 2. The center position of the delivery position P1 is equidistant from the left side wall surface and the back side wall surface of the inspection unit 3. Further, the distance between the delivery position P1 and the axis 13A of the wafer transfer robot 13 is a position within the transfer stroke range of the wafer transfer robot 13. The delivery position P 2 is a position for delivering the wafer W to / from the macro inspection unit 40. The delivery position P3 is a position where the wafer W is delivered to and from the micro inspection unit 50.

図２に示すように、ハンド３３は、回転軸３１の径方向外側である搬送アーム３２の先端側から、円形の一部に切り欠き３４を形成したハンド本体３５を有する。切り欠き３４は、ハンド本体３５の中心部を越えて回転軸３１側に延びている。切り欠き３４の幅は、ウェハＷの外径より小さい。また、切り欠き３４を挟むように一対のスリット３６がハンド本体３５に形成されている。スリット３６は、切り欠き３４に達しない範囲で、ウェハＷの外径より内側に相当する位置まで延びている。
さらに、ハンド本体３５には、貫通孔３７が３つ形成されている。貫通孔３７は、回転軸３１に向かう位置と、この貫通孔３７からハンド本体３５の中心周りに１２０°ずれた位置に１つずつ形成されている。さらに、各貫通孔３７を上側から覆うように、固定部３８が配置されている。図２及び図３に示すように、固定部３８は、貫通孔３７より外周側においてピン３９でハンド本体３５に回動自在に取り付けられている。固定部３８は、ハンド本体３５に臨む下面の一部が切り欠かれた外形を有する。切り欠き４１の高さは、ウェハＷの厚さに略等しい。切り欠き４１によって形成される側壁４１Ａは、平面視で略円弧形状を有し、３つの固定部３８の側壁４１Ａは、ハンド本体３５を中心とする同一の円周上に配置される。この円周は、ウェハＷの外径に略等しいか、ウェハＷの位置ずれとして許容可能な範囲を加味した大きさである。 As shown in FIG. 2, the hand 33 includes a hand main body 35 in which a cutout 34 is formed in a part of a circle from the front end side of the transport arm 32 that is radially outward of the rotation shaft 31. The notch 34 extends beyond the center of the hand body 35 toward the rotary shaft 31. The width of the notch 34 is smaller than the outer diameter of the wafer W. A pair of slits 36 is formed in the hand main body 35 so as to sandwich the notch 34. The slit 36 extends to a position corresponding to the inside of the outer diameter of the wafer W within a range not reaching the notch 34.
Further, three through holes 37 are formed in the hand main body 35. The through holes 37 are formed one by one at a position toward the rotary shaft 31 and at a position shifted from the through hole 37 around the center of the hand main body 35 by 120 °. Furthermore, the fixing | fixed part 38 is arrange | positioned so that each through-hole 37 may be covered from an upper side. As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing portion 38 is rotatably attached to the hand main body 35 with a pin 39 on the outer peripheral side from the through hole 37. The fixing portion 38 has an outer shape in which a part of the lower surface facing the hand main body 35 is cut out. The height of the notch 41 is substantially equal to the thickness of the wafer W. The side wall 41 A formed by the notch 41 has a substantially arc shape in plan view, and the side walls 41 A of the three fixing portions 38 are arranged on the same circumference centering on the hand body 35. This circumference is approximately equal to the outer diameter of the wafer W or a size that takes into account an allowable range for the positional deviation of the wafer W.

前記した３つの受け渡し位置Ｐ１〜Ｐ３のそれぞれには、固定制御部であるピン４２が３本ずつベース２１から立設されている。各ピン４２は、搬送アーム３２のハンド本体３５の貫通孔３７の形成位置に対応して配設されている。各ピン４２の外径は、貫通孔３７の径より小さい。このため、受け渡し位置Ｐ１〜Ｐ３で搬送アーム３２を下降させると、ピン４２が貫通孔３７内に進入する。 In each of the three delivery positions P1 to P3, three pins 42 serving as a fixing control unit are provided upright from the base 21. Each pin 42 is disposed corresponding to the position where the through hole 37 of the hand main body 35 of the transport arm 32 is formed. The outer diameter of each pin 42 is smaller than the diameter of the through hole 37. For this reason, when the transport arm 32 is lowered at the delivery positions P 1 to P 3, the pin 42 enters the through hole 37.

図１に示すように、受け渡し位置Ｐ２には、マクロ検査部４０が設けられている。マクロ検査部４０は、検査員Ｐが目視でウェハＷの表面や裏面を検査するような、いわゆるマクロ検査を行う部分である。マクロ検査部４０は、マクロ検査用揺動機構４５と、ウェハＷを上方から照明する不図示の照明装置とを有する。マクロ検査用揺動機構４５は、ウェハの外周を支持する略円弧形のハンド４６を有する。ハンド４６の両端部と、両端部の間の略中間位置のそれぞれは、支持片４６Ａが中心に向かって延びている。各支持片４６Ａには、ウェハＷの外周縁を吸着する吸着孔が形成されている。両端部の支持片４６Ａは、ハンド本体３５のスリット３６に挿入可能な位置に形成されている。中間位置の支持片４６Ａは、ハンド本体３５の切り欠き３４に挿入可能な位置に形成されている。 As shown in FIG. 1, a macro inspection unit 40 is provided at the delivery position P2. The macro inspection unit 40 is a part that performs so-called macro inspection such that the inspector P visually inspects the front and back surfaces of the wafer W. The macro inspection unit 40 includes a macro inspection swing mechanism 45 and an illumination device (not shown) that illuminates the wafer W from above. The macro inspection swing mechanism 45 has a substantially arc-shaped hand 46 that supports the outer periphery of the wafer. In each of the both ends of the hand 46 and the substantially intermediate position between the both ends, the support piece 46A extends toward the center. Each support piece 46A is formed with a suction hole for sucking the outer peripheral edge of the wafer W. The support pieces 46 A at both ends are formed at positions where they can be inserted into the slits 36 of the hand main body 35. The support piece 46 A at the intermediate position is formed at a position where it can be inserted into the notch 34 of the hand main body 35.

受け渡し位置Ｐ３では、ミクロ検査部５０との間でウェハＷの受け渡しが可能になっている。ミクロ検査部５０は、検査員Ｐが顕微鏡でウェハＷの表面を検査するような、いわゆるミクロ検査を行う部分である。ミクロ検査部５０は、架台上に設けられ、ウェハＷを３次元に移動可能、かつ回転制御可能なＸＹＺθステージ５１と、ＸＹＺθステージ５１上のウェハＷを検査する顕微鏡５２とを有する。顕微鏡５２の像は、ＣＣＤカメラ等によって撮像したり、接眼レンズ５４を通して観察したりできる。 At the delivery position P3, the wafer W can be delivered to and from the micro inspection unit 50. The micro inspection part 50 is a part that performs so-called micro inspection such that the inspector P inspects the surface of the wafer W with a microscope. The micro inspection unit 50 includes an XYZθ stage 51 that is provided on a gantry and that can move the wafer W in a three-dimensional manner and that can be rotationally controlled, and a microscope 52 that inspects the wafer W on the XYZθ stage 51. The image of the microscope 52 can be taken by a CCD camera or the like, or can be observed through the eyepiece lens 54.

検査部３の前面には、ローダ部２の動作、検査部３におけるミクロ検査及びマクロ検査を行う際に使用する操作部５６が設けられている。操作部５６の左側には、ミクロ検査時に顕微鏡５２を通して撮像されたウェハＷの拡大画像等を表示するモニタ５７が取り付けられている。 On the front surface of the inspection unit 3, an operation unit 56 is provided that is used when performing the operation of the loader unit 2, the micro inspection and the macro inspection in the inspection unit 3. A monitor 57 for displaying an enlarged image of the wafer W taken through the microscope 52 at the time of micro inspection is attached to the left side of the operation unit 56.

また、基板検査装置１を制御する制御装置６０は、ロボット受け渡し制御手段６１と、補正量演算手段６２と、アライメント実行手段６３と、搬送装置制御手段６４と、マクロ検査部制御手段６５と、ミクロ検査部制御手段６６とに機能分割できる。
ロボット受け渡し制御手段６１は、ウェハＷを検査部３に受け渡す際に、ウェハ搬送ロボット１３の回転中心とハンド１５上に吸着されているウェハＷの中心を一致させ、かつウェハ搬送ロボット１３を略９０°回転動作させる機能を有する。
補正量演算手段６２は、ウェハＷを検査部３に渡す際に、４つのセンサ１７Ａ〜１７Ｄが検出したウェハＷの位置情報に基づき、検査部３に対するウェハＷの中心ずれ及び角度ずれを演算し、アライメント補正量として求める機能を有する。
アライメント実行手段６３は、補正量演算手段６２が求めたアライメント補正量に従ってウェハ搬送ロボット１３の各連結アーム１４Ａ〜１４Ｃ及びハンド１５を動作させ、受け渡し位置Ｐ１におけるウェハＷの中心位置をアライメントする。さらに、マクロ検査部４０やミクロ検査部５０が有する回転機構を駆動させ、ウェハＷのノッチやオリエンテーションフラットの位置をアライメントする機能を有する。
搬送装置制御手段６４は、ウェハ搬送装置３０の回転軸３１の回転制御と、搬送アーム３２の昇降を制御する。
マクロ検査部制御手段６５は、マクロ検査用揺動機構４５の制御と、ウェハＷの吸着や吸着の解除を制御する。
ミクロ検査部制御手段６６は、ミクロ検査部５０のＸＹＺθステージ５１の制御と、顕微鏡５２がＣＣＤカメラを有する場合に、画像処理を実施する。 The control device 60 for controlling the substrate inspection apparatus 1 includes a robot delivery control means 61, a correction amount calculation means 62, an alignment execution means 63, a transfer device control means 64, a macro inspection section control means 65, a micro inspection section. The function can be divided into the inspection unit control means 66.
The robot transfer control means 61 aligns the center of rotation of the wafer transfer robot 13 with the center of the wafer W sucked on the hand 15 when transferring the wafer W to the inspection unit 3, and substantially omits the wafer transfer robot 13. It has a function of rotating 90 °.
When the wafer W is transferred to the inspection unit 3, the correction amount calculation unit 62 calculates the center deviation and the angle deviation of the wafer W with respect to the inspection unit 3 based on the position information of the wafer W detected by the four sensors 17A to 17D. Have a function for obtaining the alignment correction amount.
The alignment execution unit 63 operates each of the connecting arms 14A to 14C of the wafer transfer robot 13 and the hand 15 according to the alignment correction amount obtained by the correction amount calculation unit 62 to align the center position of the wafer W at the transfer position P1. Further, the rotation mechanism of the macro inspection unit 40 and the micro inspection unit 50 is driven to align the position of the notch and the orientation flat of the wafer W.
The transfer device control unit 64 controls the rotation control of the rotation shaft 31 of the wafer transfer device 30 and the elevation of the transfer arm 32.
The macro inspection unit control means 65 controls the macro inspection rocking mechanism 45 and the suction and release of the wafer W.
The micro inspection unit control means 66 performs image processing when the XYZθ stage 51 of the micro inspection unit 50 is controlled and the microscope 52 has a CCD camera.

この基板検査装置１及びウェハ搬送装置３０の動作について説明する。
検査を実施するときは、検査対象となるウェハＷが収納されたウェハキャリア１２をローダ部２にセットする。操作部５６の操作によってロボット受け渡し制御手段６１が制御を実施し、ウェハ搬送ロボット１３が１枚のウェハＷを吸着保持して取り出す。ウェハ搬送ロボット１３が検査部３に向けて略９０°回転するときに、ローダ部２の４つのセンサ１７Ａ〜１７ＤがウェハＷの位置を検出し、補正量演算手段６２がアライメント補正量を演算する。
ウェハ搬送ロボット１３は、アライメント実行手段６３の指令に従って、ウェハの位置を補正しながら、受け渡し位置Ｐ１にウェハＷを載置する。
ここで、ウェハ搬送装置３０は、各搬送アーム３２が下降した位置で待機している。図４に示すように、ピン４２が貫通孔３７を貫通しており、固定部３８がピン４２で押し上げられている。このときの固定部３８は、ウェハＷ及びその上方から退避した解除位置にあり、ウェハＷを上方からハンド本体３５に載置することができる。 Operations of the substrate inspection apparatus 1 and the wafer transfer apparatus 30 will be described.
When the inspection is performed, the wafer carrier 12 in which the wafer W to be inspected is stored is set in the loader unit 2. The robot delivery control means 61 performs control by operating the operation unit 56, and the wafer transfer robot 13 sucks and holds one wafer W and takes it out. When the wafer transfer robot 13 rotates approximately 90 ° toward the inspection unit 3, the four sensors 17A to 17D of the loader unit 2 detect the position of the wafer W, and the correction amount calculation means 62 calculates the alignment correction amount. .
The wafer transfer robot 13 places the wafer W at the delivery position P1 while correcting the position of the wafer according to a command from the alignment execution means 63.
Here, the wafer transfer device 30 stands by at a position where each transfer arm 32 is lowered. As shown in FIG. 4, the pin 42 passes through the through hole 37, and the fixing portion 38 is pushed up by the pin 42. At this time, the fixing portion 38 is at the release position retracted from the wafer W and above, and the wafer W can be placed on the hand main body 35 from above.

ウェハ搬送ロボット１３は、ウェハＷをハンド本体３５に載せたら、ウェハＷの吸着を解除した後に退避する。ウェハ搬送ロボット１３からウェハ搬送装置３０にウェハＷが移載されるので、搬送装置制御手段６４が搬送アーム３２をピン４２より高い位置まで上昇させる。ピン４２がハンド本体３５から抜けると、図３のように固定部３８がハンド本体３５上に倒れる。ウェハＷがハンド本体３５と固定部３８との間に挟まれ、かつ固定部３８の側壁４１ＡでウェハＷが位置決めして保持される。なお、このときの固定部３８の位置を固定位置とする。
この状態で、回転軸３１を回転させると、搬送アーム３２が移動して受け渡し位置Ｐ１から受け渡し位置Ｐ２にウェハＷが搬送される。回転軸３１を回転させたときに、ウェハＷに遠心力が作用するが、外周側の２つの固定部３８の側壁４１Ａに当接することで遠心方向の位置ずれが防止される。また、搬送アーム３２が加減速するときに回転方向の力がウェハＷに作用するが、ウェハＷが３つの固定部３８の側壁４１Ａに当接することで、回転方向の位置ずれが防止される。 When the wafer transfer robot 13 places the wafer W on the hand main body 35, the wafer transfer robot 13 withdraws the wafer W and then retracts. Since the wafer W is transferred from the wafer transfer robot 13 to the wafer transfer apparatus 30, the transfer apparatus control unit 64 raises the transfer arm 32 to a position higher than the pins 42. When the pin 42 comes out of the hand main body 35, the fixing portion 38 falls on the hand main body 35 as shown in FIG. The wafer W is sandwiched between the hand main body 35 and the fixed portion 38, and the wafer W is positioned and held by the side wall 41A of the fixed portion 38. In addition, let the position of the fixing | fixed part 38 at this time be a fixed position.
When the rotating shaft 31 is rotated in this state, the transfer arm 32 moves and the wafer W is transferred from the transfer position P1 to the transfer position P2. When the rotating shaft 31 is rotated, centrifugal force acts on the wafer W, but displacement in the centrifugal direction is prevented by coming into contact with the side walls 41A of the two outer peripheral fixing portions 38. Further, when the transfer arm 32 accelerates or decelerates, a force in the rotation direction acts on the wafer W, but the wafer W abuts against the side wall 41A of the three fixing portions 38, thereby preventing the displacement in the rotation direction.

受け渡し位置Ｐ２では、搬送アーム３２を下降させ、ピン４２で固定部３８を解除位置に押し上げる。ウェハＷの保持が解除されるので、マクロ検査部制御手段６５がマクロ検査用揺動機構４５の支持片４６Ａをハンド本体３５の切り欠き３４及びスリット３６に挿入させ、ウェハＷを吸着保持しつつ、下方から持ち上げさせる。搬送アーム３２の上方で照明装置を使って照明しながらマクロ検査を実施したら、再びウェハＷをウェハ搬送装置３０に受け渡す。搬送アーム３２を上昇させると、ピン４２が抜けて固定部３８が倒れて固定位置になり、ウェハＷが位置決め保持される。 At the delivery position P2, the transport arm 32 is lowered, and the fixing portion 38 is pushed up to the release position by the pin 42. Since the holding of the wafer W is released, the macro inspection unit control means 65 inserts the support piece 46A of the macro inspection swing mechanism 45 into the cutout 34 and the slit 36 of the hand main body 35, and holds the wafer W by suction. Lift from below. When the macro inspection is carried out while illuminating with the illumination device above the transfer arm 32, the wafer W is transferred to the wafer transfer device 30 again. When the transfer arm 32 is raised, the pins 42 come out and the fixing portion 38 falls down to the fixing position, and the wafer W is positioned and held.

同様にして、受け渡し位置Ｐ３まで搬送し、搬送アーム３２を下降させて固定部３８の位置決めを解除してからミクロ検査部５０に受け渡す。マクロ検査部制御手段６５がＸＹＺθステージ５１などを制御し、ミクロ検査を実施させる。ミクロ検査部５０における顕微鏡観察が終了したら、検査済みのウェハＷをハンド３３上に載せ、搬送アーム３２を上昇させる。固定部３８で位置決め保持しながら、ウェハＷを受け渡し位置Ｐ３まで搬送する。搬送アーム３２を下降させて固定部３８による位置決めを解除したら、検査済みのウェハＷをウェハ搬送ロボット１３で取り出す。このウェハＷは、ウェハキャリア１２の所定位置に収容される。
なお、この間の他の２つの搬送アーム３２がいずれかの受け渡し位置Ｐ１〜Ｐ３にいるので、各搬送アーム３２にウェハＷを１枚ずつ搭載させることで、多数のウェハＷを受け渡し位置Ｐ１〜Ｐ３に順次搬送できる。これによって、複数のウェハＷを連続して検査できる。 Similarly, it is conveyed to the delivery position P3, the conveyance arm 32 is lowered, the positioning of the fixed part 38 is released, and then delivered to the micro inspection part 50. The macro inspection unit control means 65 controls the XYZθ stage 51 and the like to perform micro inspection. When the microscopic observation in the micro inspection unit 50 is completed, the inspected wafer W is placed on the hand 33 and the transfer arm 32 is raised. While positioning and holding by the fixing portion 38, the wafer W is transferred to the delivery position P3. When the transfer arm 32 is lowered and the positioning by the fixing unit 38 is released, the inspected wafer W is taken out by the wafer transfer robot 13. This wafer W is accommodated in a predetermined position of the wafer carrier 12.
Since the other two transfer arms 32 are in any one of the transfer positions P1 to P3, a large number of wafers W are transferred to the transfer arms P1 to P3 by mounting one wafer W on each transfer arm 32 one by one. Can be transported sequentially. Thereby, a plurality of wafers W can be inspected continuously.

この実施の形態によれば、ウェハ搬送装置３０に機械的に開閉する手段を設けることで、ウェハＷを位置決めするようにしたので、回転軸３１周りにウェハＷを回転させながら搬送する際に、ウェハＷの位置ずれを防止できる。ウェハＷを高速に搬送できるようになるので、ウェハＷの搬送や検査に要する時間を短縮できる。
機械的に開閉する手段である固定部３８は、受け渡し位置Ｐ１〜Ｐ３に固定したピン４２で起倒させるようにしたので、簡単な構成でウェハＷの保持及び解放を制御できる。真空引きする場合に比べ高速にウェハＷの保持及び解放を切り替えられるので、ウェハＷの搬送や検査に要する時間を短縮できる。 According to this embodiment, since the wafer transfer device 30 is provided with a means for mechanically opening and closing, the wafer W is positioned. Therefore, when the wafer W is transferred while being rotated around the rotation shaft 31, The positional deviation of the wafer W can be prevented. Since the wafer W can be transferred at high speed, the time required for transferring and inspecting the wafer W can be shortened.
Since the fixing portion 38, which is a mechanical opening / closing means, is tilted by the pins 42 fixed at the delivery positions P1 to P3, the holding and releasing of the wafer W can be controlled with a simple configuration. Since the holding and releasing of the wafer W can be switched at a higher speed than in the case of evacuation, the time required for the transfer and inspection of the wafer W can be shortened.

図５及び図６に固定部の変形例を示す。固定部７１は、ハンド本体３５に横方向に移動自在に取り付けられている。固定部７１は、切り欠き４１によってウェハＷに当接可能な円弧状の側壁４１Ａが形成されると共に、固定制御部であるピン４２Ａを挿通可能なスリット７２が形成されている。この固定部７１は、不図示のバネなどの弾性部材でハンド本体３５の中心に向けて付勢されている。スリット７２は、固定部７１が最もハンド本体３５の中心に移動したときでも、平面視で貫通孔３７に一部が重なり、貫通孔３７より中心側に移動しない位置に形成されている。ベース２１側に固定されたピン４２Ａは、先端がハンド本体３５の中心に向けて斜めにカットされた楔状になっている。
搬送アーム３２を下降させると、ピン４２Ａがハンド本体３５の貫通孔３７から固定部７１のスリット７２に進入する。図７に示すように、固定部７１がピン４２Ａの傾斜面に押され、バネに抗して矢印方向に移動し、ウェハＷの径方向外側の解除位置まで退避する。この状態でウェハＷを載置したら、搬送アーム３２を上昇させる。ピン４２Ａが固定部７１から抜けると、バネの復元力で固定部７１がウェハＷに向けて移動し、ウェハＷの外周面に側壁４１Ａが当接する固定位置まで移動する。これによって、ウェハＷが位置決めして固定される。この変形例では、ピン４２Ａで固定部７１をスライド移動させ、ウェハＷに対して近接、離隔させるように構成したので、前記と同様の効果が得られる。 5 and 6 show modified examples of the fixing portion. The fixing portion 71 is attached to the hand body 35 so as to be movable in the lateral direction. The fixing portion 71 is formed with an arc-shaped side wall 41A that can be brought into contact with the wafer W by the notch 41 and a slit 72 through which the pin 42A as a fixing control portion can be inserted. The fixing portion 71 is biased toward the center of the hand main body 35 by an elastic member such as a spring (not shown). The slit 72 is formed at a position where a part of the slit 72 overlaps the through hole 37 in a plan view and does not move to the center side from the through hole 37 even when the fixing portion 71 moves most to the center of the hand body 35. The pin 42 A fixed to the base 21 side has a wedge shape with its tip cut obliquely toward the center of the hand body 35.
When the transport arm 32 is lowered, the pin 42 A enters the slit 72 of the fixing portion 71 from the through hole 37 of the hand body 35. As shown in FIG. 7, the fixing portion 71 is pushed by the inclined surface of the pin 42 A, moves in the arrow direction against the spring, and retreats to the release position on the radially outer side of the wafer W. When the wafer W is placed in this state, the transfer arm 32 is raised. When the pin 42A comes off the fixing portion 71, the fixing portion 71 moves toward the wafer W by the restoring force of the spring, and moves to a fixing position where the side wall 41A contacts the outer peripheral surface of the wafer W. As a result, the wafer W is positioned and fixed. In this modification, since the fixing portion 71 is slid by the pins 42A so as to approach and separate from the wafer W, the same effect as described above can be obtained.

図８に示す固定部８１は、ハンド本体３５に固定されたピンからなる。固定部８１は、ハンド本体３５の中心側の面がウェハＷの外径に等しいか、誤差として許容可能な範囲だけ拡径させた円周上に配置されている。それぞれの固定部８１がウェハＷに当接することで、ウェハＷの遠心方向及び回転方向の位置ずれが防止される。なお、固定部８１の高さ方向において、ハンド本体３５から離れるにしたがって固定部８１を細径にすると、ウェハＷの受け渡しが容易になる。なお、この場合、ウェハＷの吸着保持を併用すると、さらにウェハＷを確実に保持することができる。 8 includes a pin fixed to the hand body 35. The fixed portion 81 is disposed on a circumference where the center-side surface of the hand main body 35 is equal to the outer diameter of the wafer W or whose diameter is increased by an allowable range as an error. Since each fixing portion 81 abuts on the wafer W, displacement of the wafer W in the centrifugal direction and the rotation direction is prevented. In addition, in the height direction of the fixing portion 81, when the fixing portion 81 has a smaller diameter as the distance from the hand main body 35 increases, the transfer of the wafer W is facilitated. In this case, the wafer W can be held more reliably by using the suction holding of the wafer W together.

図９は、ハンド本体に固定部を設けた変形例を示す。ハンド本体３５には、ウェハＷを位置決め固定する固定部として、凹部８２がウェハＷの外径に略合わせて形成されている。ウェハＷを凹部８２に収めることでウェハＷの遠心方向及び回転方向の位置ずれが防止される。なお、この場合、ウェハＷの吸着保持を併用すると、さらにウェハＷを確実に保持することができる。 FIG. 9 shows a modification in which a fixing portion is provided on the hand body. In the hand main body 35, a concave portion 82 is formed to approximately match the outer diameter of the wafer W as a fixing portion for positioning and fixing the wafer W. By accommodating the wafer W in the recess 82, the positional deviation in the centrifugal direction and the rotational direction of the wafer W is prevented. In this case, the wafer W can be held more reliably by using the suction holding of the wafer W together.

図１０にハンドの変形例を示す。ハンド８５は、搬送アーム３２のアーム部３２Ａから一対の細長の支持片８６が延びており、全体として略Ｕ字形になっている。アーム部３２Ａ及び支持片８６の先端のそれぞれに１つずつ貫通孔３７が形成されると共に、固定部３８が取り付けられている。このハンド８５でも前記と同様の効果が得られる。また、固定部３８の代わりに固定部７１を使用しても良い。固定部３８の代わりにピンからなる固定部８１や、凹部８２を用いても良い。 FIG. 10 shows a modification of the hand. The hand 85 has a pair of elongated support pieces 86 extending from the arm portion 32 A of the transport arm 32, and has a substantially U shape as a whole. One through hole 37 is formed at each of the arm portion 32A and the tip of the support piece 86, and a fixing portion 38 is attached. This hand 85 can provide the same effect as described above. Further, the fixing portion 71 may be used instead of the fixing portion 38. Instead of the fixing part 38, a fixing part 81 made of a pin or a concave part 82 may be used.

本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、貫通孔３７及び固定部３８，７１，８１の配置は、径方向外側に１つ設け、ここを基準にして周方向１２０°の配置間隔にするなど、種々の変更が可能である。
径方向外側に固定部３８，７１を使用し、径方向内側に固定部８１を使用しても良い。
ウェハ搬送装置３０の回転方向の位置ずれのみを防止する場合は、加速時にウェハＷに作用する力を受ける固定部３８，７１，８１を少なくとも１つ設け、減速時にウェハＷに作用する力を受ける固定部３８，７１，８１を少なくとも１つ設ければ良い。この場合、ウェハＷの吸着を併用する必要はない。
また、遠心方向の位置ずれのみを防止する場合は、径方向外側からウェハＷに当接する固定部３８，７１，８１を少なくとも１つ設ければ良い。 The present invention is not limited to the above embodiment and can be widely applied.
For example, the through holes 37 and the fixing portions 38, 71, 81 can be arranged in various arrangements such that one is provided on the radially outer side and the arrangement interval is 120 ° in the circumferential direction with reference to this.
The fixing portions 38 and 71 may be used on the radially outer side, and the fixing portion 81 may be used on the radially inner side.
In order to prevent only the positional deviation in the rotation direction of the wafer conveyance device 30, at least one fixing portion 38, 71, 81 that receives the force acting on the wafer W during acceleration is provided, and the force acting on the wafer W during deceleration is received. What is necessary is just to provide at least one fixing | fixed part 38,71,81. In this case, it is not necessary to use the wafer W at the same time.
In order to prevent only the displacement in the centrifugal direction, at least one fixing portion 38, 71, 81 that contacts the wafer W from the outside in the radial direction may be provided.

搬送アーム３２を昇降させる代わりに、固定制御部であるピン４２，４２Ａを昇降させても良い。また、固定制御部として、固定部３８，７１を電磁石等を用いて電動で開閉又はスライド移動させる機構を設けても良い。
ウェハ搬送装置３０は、処理装置等の基板検査装置１以外の装置に使用しても良い。また、搬送アーム３２の数は、１本や、２本、４本以上でも良い。各搬送アーム３２は回転方向に等間隔に配置されることが望ましい。
貫通孔３７をピン４２，４２Ａに平行に設ける代わりに、ピン４２，４２Ａに対して斜めに設けても良い。例えば、ウェハＷに平行な平面内で固定部３８，７１が回転して固定位置と解除位置との間で移動させることが可能になる。 Instead of raising and lowering the transfer arm 32, the pins 42 and 42A, which are fixed control units, may be raised and lowered. Further, as the fixing control unit, a mechanism for electrically opening and closing or sliding the fixing units 38 and 71 using an electromagnet or the like may be provided.
The wafer conveyance device 30 may be used for an apparatus other than the substrate inspection apparatus 1 such as a processing apparatus. Further, the number of transfer arms 32 may be one, two, four or more. The transfer arms 32 are preferably arranged at equal intervals in the rotation direction.
Instead of providing the through hole 37 parallel to the pins 42 and 42A, the through hole 37 may be provided obliquely with respect to the pins 42 and 42A. For example, the fixing portions 38 and 71 are rotated in a plane parallel to the wafer W and can be moved between the fixing position and the release position.

本発明の実施の形態に係る基板搬送装置及び基板検査装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the board | substrate conveyance apparatus which concerns on embodiment of this invention, and a board | substrate inspection apparatus. 基板搬送装置を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a board | substrate conveyance apparatus. 搬送アームを側方からみた図である。It is the figure which looked at the conveyance arm from the side. 図３の位置から搬送アームを下降させた図である。FIG. 4 is a diagram in which a transfer arm is lowered from the position of FIG. 3. 固定部の変形例を示し、搬送アームを側方からみた図である。It is the figure which showed the modification of the fixing | fixed part and saw the conveyance arm from the side. 固定部の平面図である。It is a top view of a fixed part. 図６の位置から搬送アームを下降させた図である。It is the figure which lowered the conveyance arm from the position of FIG. 固定部が固定式のピンである例を示す図である。It is a figure which shows the example whose fixing | fixed part is a fixed pin. 固定部がハンド本体に形成された凹部である例を示す図である。It is a figure which shows the example whose fixing | fixed part is a recessed part formed in the hand main body. ハンドの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a hand.

Explanation of symbols

１基板検査装置
３検査部
３０ウェハ搬送装置（基板搬送装置）
３１回転軸
３２搬送アーム
３３，８５ハンド
３８，７１，８１固定部
４０マクロ検査部（第一の検査部）
５０ミクロ検査部（第二の検査部）
４２、４２Ａピン（固定制御部）
８２凹部（固定部）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３受け渡し位置
Ｗウェハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate inspection device 3 Inspection part 30 Wafer transfer device (substrate transfer device)
31 Rotating shaft 32 Transfer arm 33, 85 Hand 38, 71, 81 Fixed part 40 Macro inspection part (first inspection part)
50 Micro inspection part (second inspection part)
42, 42A Pin (fixed control part)
82 Concave part (fixed part)
P1, P2, P3 Delivery position W Wafer

Claims

A substrate transport apparatus that transports a substrate by moving a plurality of transport arms each having a hand for placing a substrate in a radial direction of a rotating shaft and sequentially moving each of the transport arms to a predetermined delivery position,
A substrate transfer apparatus, wherein the hand is provided with a fixing portion that contacts the substrate when the transfer arm is rotated about the rotation axis.

The substrate transport apparatus according to claim 1, wherein the fixing portion is provided at a position that contacts the substrate from the outside in the centrifugal direction when the transport arm is rotated about the rotation axis.

3. The substrate transport according to claim 1, wherein the fixing portion is provided at a position that contacts the substrate in a rotation direction when the transport arm is rotated about the rotation shaft. apparatus.

The substrate transport apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit is a recess formed to be able to accommodate a substrate in the hand of the transport arm.

The fixing portion is movable between a fixing position capable of contacting the substrate and a releasing position for releasing the holding of the substrate. When the transfer arm is lowered, the fixing portion is moved to the release position, and the transfer arm is moved. The substrate transfer apparatus according to claim 1, further comprising: a fixing control unit that moves the fixing unit to a fixing position when moving up.

The substrate transfer apparatus according to claim 4, wherein the fixing portion is rotatably attached to the hand by a pin.

5. The substrate transport apparatus according to claim 4, wherein the fixing portion is attached to the hand so as to be slidable in a radial direction of the substrate so as to be close to and isolated from the substrate.

The substrate transport apparatus according to claim 4, wherein the fixing control unit is a pin that is fixed at a delivery position and abuts the fixing unit from below.

A substrate transport apparatus according to any one of claims 1 to 8, comprising a first inspection unit capable of visually inspecting a substrate at any of a plurality of delivery positions, and a substrate inspection by a microscope. A substrate inspection apparatus, wherein the second inspection unit is connected.