JP2009122078A - 外観検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検査対象物に照明光を照射する照明部(35)、この照明部(35)により照明光を照射された検査対象物を撮像する撮像部(26)、及び、検査対象物を載置して検査を行うためのステージ(30)、を有する検査部(2)と、検査対象物を、ステージ(30)に受け渡すと共にステージ(30)から受け取るための搬送部(29)と、を備える外観検査装置において、撮像部(33)の光軸は、検査対象物から撮像部(33)へ向う光路中でミラーにより搬送部(29)から離れる方向に偏向されている構成とする。
【選択図】図5
Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る外観検査装置1の内部構成を示す平面図である。
図3は、上記外観検査装置1の内部構成を示す右側面図である。
外観検査装置1は、検査対象物としての半導体ウェハ(以下、単に「ウェハ」という。)の表面を検査する検査部としての表面検査部2、ウェハの裏面を検査する裏面検査部3、ウェハを搬送する搬送部としての搬送ロボット4、ウェハが載置される2つのロードポート5,5などから構成されている。
表面検査部2の搬送ロボット4と反対側には、PCラック7が配置されている。PCラック7には、図示しないコンピュータが設置されている。このコンピュータは、操作部6及び外観検査装置1の各部に接続され、操作部6における操作を外観検査装置1の各部に反映させている。
表面検査部2及び裏面検査部3と、搬送ロボット4との間は、仕切り壁4fで仕切られている。この仕切り壁4fには、アーム部4aを通すことができる程度の大きさを有する図示しない窓部(又は開口部)が形成されている。
図6は、上記表面検査部2の回折像撮像状態を示す左側面図である。
図7は、上記表面検査部2の正反射撮像状態を示す左側面図である。
表面検査部2は、撮像部としての表面撮像部26、回動支持部27、ベース部28、回転ステージ30(ステージ)、ガイド31a上を摺動するスキャンステージ31などから構成され、除振部32を介して電装ボックス8上に設置されている。
リフタ部29は、回転ステージへの受渡し、受取りを高速化するためのバッファであり、上下2段のウェハ保持部とそれらを一体に昇降させる機構を有している。具体的には、リフタ部29は、スキャンステージ31上の回転ステージ30に投入されるウェハの周縁を両側から支持する4つ(片側2つ)の上ハンド40u、搬出されるウェハの周縁を両側から支持する4つ(片側2つ)の下ハンド40d、整列シリンダ41、昇降用モータ42、ガイド部43、昇降板44などから構成されている。
裏面検査部3は、裏面撮像部45、ベース部46、裏面検査ホルダ47、Xステージ48、Yステージ49、除振部50、架台51などから構成されている。なお、図3に示すように、架台51の内部には排気ファン21が配置されているが、図11A〜図11Dにおいては図示を省略する。
第4光源54は、正反射撮像時に用いられる。図11Aに示すように、第4光源54から照射される照明光(照明光路LP5)は、偏向(ミラーにおいて反射)することなくウェハに導光される。そして、ウェハから反射した光(撮像光路LP6)は、ミラー56において反射(偏向)し、カメラ52に導光される。
裏面検査ホルダ47のウェハ搬入方向の奥中央には、奥側整列用シリンダ47aが配置されている。搬送ロボット4は、裏面検査ホルダ47にウェハWを搬送する。
図14から図19は、リフタ部29の動作を説明するための説明図である。
図20A〜図20Dは、スキャンステージ31の動作を説明するための説明図である。
そして、図14に示すように、ウェハWは、アーム部4aにより保持された状態で回転ステージ30の上方に搬送され、図15に示すように中段で待機している上ハンド40u上に載置され、上ハンド40uにより支持される。そして、ウェハWは、整列用プッシャ41aにより位置アライメントされる。これにより、ウェハWは、回転ステージ30の上方において中心が回転ステージ30の中心と位置合わせされる。
図18に示すようにキャンステージ31が搬送位置P1に戻ると、回転ステージ30によるウェハWの吸着を開放し、中段に位置していた下ハンド40dを図19に示すように上段に移動させて検査済みのウェハWを下ハンド40dにより支持する。なお、上述の回折像の撮像並びに正反射及び暗視野による撮像のうち2種以上の撮像を行う場合には、ウェハWを下ハンド40dに回収せず、再び撮像位置P2にかけてスキャンステージ31を往復運動させる。
図21A〜図21Dは、本発明の一実施の形態に係る裏面検査ホルダ47の動作を説明するための説明図である。
本実施の形態では、表面撮像部26の光軸が偏向されているため、光路長を確保するために検査装置1が大型化するのを抑えることができる。また、表面撮像部26の光軸の偏向方向は、検査対象物から撮像部ヘ向う光路中でミラー39により搬送部(搬送ロボット4及びリフタ部29)から離れる方向に偏向されている。そのため、カメラ33やその配線等を、ウェハの搬送位置P1上方から遠ざかるように引き延ばすことができる。
また、別の表現をすると、本実施の形態では、ウェハから表面撮像部26(カメラ33)への撮像光路LP2は、偏向しており、表面撮像部26(カメラ33)の撮像方向(矢印D1)は、スキャンステージ31の移動方向(矢印D2)に直交する方向からの側面視(図5〜図8)において鉛直方向(矢印D3)よりも搬送位置側P1に傾いている。
2 表面検査部
3 裏面検査部
4 搬送ロボット
4a アーム部
4b アーム支持部
4c 搬送ステージ
4d スライドレール
4e ベース部
4f 仕切り壁
5 ロードポート
6 操作部
7 PCラック
8 電装ボックス
9 ユーティリティボックス
10 FFU(ファン・フィルタ・ユニット)
11 FFUコントローラ
12 差圧計
13 光源装置
14 排気ダクト
15 シグナルタワー
16 圧力計
17 バルブ
18 左側面側非常用スイッチ
19 ブレーカ
20 LAN接続口
21 排気ファン
22 モニタ
23 ON/OFFスイッチ
24 正面側非常用スイッチ
25 アワーメータ
26 表面撮像部
27 回動支持部
28 ベース部
29 リフタ部
30 回転ステージ
31 スキャンステージ
31a ガイド
32 除振部
33 カメラ
33a 撮像光学系
33b ラインセンサ
34 回動部
35 第1光源
36 第2光源
37 第3光源
38 第1ミラー
39 第2ミラー
40u 上ハンド
41d 下ハンド
41 整列シリンダ
41a 整列用プッシャ
42 昇降用モータ
43 ガイド部
44 昇降板
45 裏面撮像部
46 ベース部
47 裏面検査ホルダ
47a 奥側整列用シリンダ
47b 手前側整列用シリンダ
47c 手前側整列用シリンダ
48 Xステージ
49 Yステージ
50 除振部
51 架台
52 カメラ
52a 撮像光学系
52b ラインセンサ
53 支持部
54 第4光源
55 第5光源
56 ミラー
57 ウェハ搭載部
57a 傾斜面
57b 鉛直面
57c 突出部
S1 ウェハ乗り上げセンサ
S2 ウェハ有無センサ
S3 ウェハ有無センサ
S4 ノッチ検出センサ
S5 異物検出センサ
S6 ウェハ有無センサ
S7 乗り上げセンサ
W 半導体ウェハ
Claims (11)
- 検査対象物に照明光を照射する照明部、該照明部により照明光を照射された検査対象物を撮像する撮像部、及び、前記検査対象物を載置して検査を行うためのステージ、を有する検査部と、
前記検査対象物を、前記ステージに受け渡すと共に該ステージから受け取るための搬送部と、
を備える外観検査装置において、
前記撮像部の光軸は、前記検査対象物から前記撮像部へ向う光路中でミラーにより前記搬送部から離れる方向に偏向されている、
ことを特徴とする外観検査装置。 - 前記照明部の光軸は、前記検査対象物から照明部へ向う光路中でミラーにより前記搬送部から離れる方向に偏向されていることを特徴とする請求項1記載の外観検査装置。
- 前記撮像部及び前記照明部は、共通の回動軸を中心に回動することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の外観検査装置。
- 前記撮像部と共通の回動軸を中心に回動する前記照明部は、明視野観察又は回折光による観察を行なう検査に用いられることを特徴とする請求項3記載の外観検査装置。
- 前記撮像部の回動軸を含む鉛直な平面に対し前記搬送部の反対側に、明視野観察用照明部及び暗視野観察用照明部の少なくとも一方を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項記載の外観検査装置。
- 前記ステージは、前記検査対象物を前記搬送部から受け取ると共に該搬送部に受け渡す搬送位置と前記撮像部により前記検査対象物が撮像される撮像位置との間を移動することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の外観検査装置。
- 前記撮像部は、前記検査対象物の表面を撮像する表面撮像部であり、
前記検査部は、前記表面撮像部を有する表面検査部であり、
前記外観検査装置は、前記検査対象物の裏面を撮像する裏面撮像部を有する裏面検査部を更に備える、
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項記載の外観検査装置。 - 前記表面検査部と前記裏面検査部とは、互いに平行に配置され、
前記搬送部は、前記表面検査部及び前記裏面検査部に前記検査対象物を搬送する、
ことを特徴とする請求項7記載の外観検査装置。 - 前記表面検査部は、前記搬送部から搬送される検査対象物を、前記ステージに受け渡されるまで支持する上ハンドと、該上ハンドの下方に配置され、前記ステージから受け渡される検査対象物を、前記搬送部により搬送されるまで支持する下ハンドと、を更に有することを特徴とする請求項7又は請求項8記載の外観検査装置。
- 前記搬送部は、表面が上方を向いた状態のまま前記検査対象物を前記表面検査部から前記裏面検査部に搬送し、
前記裏面撮像部は、前記検査対象物の裏面を該検査対象物の下方から撮像する、
ことを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1項記載の外観検査装置。 - 前記裏面検査部は、前記搬送部により搬送される検査対象物が搭載され、該検査対象物の周縁を支持する複数の搭載部を有し、
該複数の搭載部は、下方にかけて前記検査対象物側に傾斜する傾斜面と、該傾斜面の下端から鉛直下方に延びる鉛直面と、該鉛直面の下端に設けられ前記検査対象物が載置される載置部と、を有する、
ことを特徴とする請求項10記載の外観検査装置。
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