JP2014135390A - 基板搬送装置、基板検査装置及び基板搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の受け渡し時に、基板が矯正された状態で載置台上に載置されるように、基板を受け渡すことができる基板搬送装置、基板検査装置及び基板搬送方法を提供する。
【解決手段】基板搬送装置１の制御部２５は、アーム８の吸着パッド４１により保持面に吸着しているウエハWをウエハ載置台４ｂの載置面上に載置するときは、吸着パッド５３により負圧を発生させかつ真空センサ２６ｂが真空状態を検知した後に、吸着パッド４１による負圧の発生を停止するように（S7）、吸着パッド５３及び吸着パッド４１の負圧の発生を制御する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、基板搬送装置、基板検査装置及び基板搬送方法に関し、特に、半導体ウエハなどの基板を搬送する基板搬送装置、基板検査装置及び基板搬送方法に関する。

従来より、半導体製造工程では、製造装置において基板に対して、各種加工処理が施され、基板の検査が行われる。近年は、ウエハなどの基板の大型化及び薄型化が進んでおり、製造工程において、反りや撓みが生じる基板を、確実に搬送するための工夫もいろいろ提案されている。

例えば、特開２０１０−１３５３８１号公報に開示のように、ウエハをアームの載置面に吸着保持させるようにした基板検査装置がある。その基板検査層装置では、ウエハカセットからウエハが取り出されて、目視によるマクロ検査と、顕微鏡によるミクロ検査が行われる。ウエハは、搬送手段としてのアームに載置されて、ウエハカセットから検査用の載置台へ、載置台から別の載置台へ、さらに載置台からウエハカセットへ搬送される。

また、特許第４２９９１０４号公報には、負圧発生手段を利用して、ウエハを搬送する基板搬送装置が開示されている。

特開２０１０−１３５３８１号公報 特許第４２９９１０４号公報

しかし、ウエハをアームから載置台へ移動して載置したときに、ウエハの反りや撓みが矯正された状態で、ウエハが載置台上に載置されていないと、ウエハが載置台から落下したり、載置台上のウエハの検査を正しく行うことができない虞がある。

上述したような提案に係る検査装置では、アーム上のウエハを載置台上に載置するときに、ウエハが、反りなどが矯正された状態で載置台上に載置されたか否かを検知することができず、ウエハの搬送及び検査を確実に行うことはできない。

そこで、本発明は、基板の受け渡し時に、基板が矯正された状態で載置台上に載置されるように、基板を受け渡すことができる基板搬送装置、基板検査装置及び基板搬送方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の基板搬送装置は、基板を、前記基板の下面で保持するアームと、前記基板を載置する基板載置台と、前記アームにおける前記基板を保持する保持面に設けられ、第１の流路を介する所定の気体の送気を行って第１の開口部から前記所定の気体を吹き出すことにより、前記基板を前記保持面に吸着させるように、前記保持面と前記基板の間に負圧を発生させる第１の負圧発生部と、前記基板載置台の前記基板が載置される載置面に設けられ、第２の流路を介する前記所定の気体の送気を行って第２の開口部から前記所定の気体を吹き出すことにより、前記基板を前記載置面に吸着させるように、前記載置面と前記基板の間に負圧を発生させる第２の負圧発生部と、前記載置面に設けられ、第３の流路に連通する第３の開口部と、前記第３の流路内の真空状態を検知する第１のセンサと、前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を前記載置面上に載置するときは、前記第２の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第１のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第１の負圧発生部による負圧の発生を停止するように、前記第１の負圧発生部及び前記第２の負圧発生部の負圧の発生を制御する制御部と、を有する。

本発明の一態様の基板検査装置は、本発明の基板搬送装置と、前記基板搬送装置により搬送される基板を検査する検査部と、を含む。

本発明の一態様の基板搬送方法は、基板を、前記基板の下面で保持するアームに、前記アームにおける前記基板を保持する保持面に設けられ第１の流路を介する所定の気体の送気を行って第１の開口部から前記所定の気体を吹き出すことにより、前記基板を前記保持面に吸着させるように、前記保持面と前記基板の間に負圧を発生させる第１の負圧発生部、を設け、前記基板を載置する基板載置台に、前記基板載置台の前記基板が載置される載置面に設けられ第２の流路を介する前記所定の気体の送気を行って第２の開口部から前記所定の気体を吹き出すことにより、前記基板を前記載置面に吸着させるように、前記載置面と前記基板の間に負圧を発生させる第２の負圧発生部と、前記載置面に設けられ、第３の流路に連通する第３の開口部と、を設け、前記第３の流路内の真空状態を検知する第１のセンサを設け、前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を、前記載置面上に載置するときは、前記第２の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第１のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第１の負圧発生部による負圧の発生を停止するように、制御する。

本発明によれば、基板の受け渡し時に、基板が矯正された状態で載置台上に載置されるように、基板を受け渡すことができる基板搬送装置、基板検査装置及び基板搬送方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係わるウエハ検査装置の構成を説明するための平面図である。 本発明の実施の形態に係わる、アーム支持部９に接続されたアーム８ａ、８ｂの斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる、アーム８の斜め下方向からの斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる、アームの保持面上に設けられた吸着パッド４１、摩擦部材４２及び真空吸着パッド４２ａの斜視図である。 本発明の実施の形態に係わるアーム８の側面図である。 本発明の実施の形態に係わるウエハ載置台４ｂの平面図である。 本発明の実施の形態に係わるウエハ載置台４ｂの正面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿ったウエハ載置台４ｂの断面図である。 本発明の実施の形態に係わる、アーム８上に載置されたウエハＷの状態を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、ウエハの受け渡し時における吸着動作制御の流れの例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
（全体構成）
図１は、本実施の形態に係わるウエハ検査装置の構成を説明するための平面図である。ウエハ検査装置１は、ウエハ搬送装置２と、ウエハカセット３と、ウエハ搬送装置２により搬送される検査対象であるウエハＷ（二点鎖線で示す）のマクロ検査を行うマクロ検査部４と、ウエハＷのミクロ検査を行うミクロ検査部５と、操作部６と、を含む基板検査装置である。

基板搬送装置であるウエハ搬送装置２は、後述するアーム駆動部７と、４本のアーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ（以下、４本のアームの全て、２本若しくは１つを指すときは、アーム８という）と、４本のアーム８を支持するアーム支持部９とを有している。２本のアーム８ａ，８ｂは、アーム支持部９の一側面から延出するようにアーム支持部９に設けられ、２本のアーム８ｃ，８ｄは、アーム８ａ，８ｂが延出する側面とは反対側の側面から延出するようにアーム支持部９に設けられている。

操作部６は、キーボード等の入力装置６ａと、液晶表示装置等の表示装置６ｂを有している。検査者は、表示装置６ｂに表示される画面を見ながら、入力装置６ａから各種指示コマンドを入力することにより、ウエハ搬送装置２、マクロ検査部４及びミクロ検査部５の動作を指示することができる。

アーム駆動部７は、２本のアーム８ａ，８ｂと２本のアーム８ｃ，８ｄとが回転対称となる回動軸（Ｚ軸方向の軸）を中心に回動可能に、かつ上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に、アーム支持部９を上方から支持している。

よって、アーム駆動部７は、アーム支持部９を、回動軸回りに回動させ、かつ上下方向（Ｚ軸方向）に移動するように、駆動する。アーム支持部９の回動により、４本のアーム８も、矢印Ａ１で示す方向に回動し、アーム支持部９の上下方向の移動により、４本のアーム８も、上下する。アーム駆動部７は、アーム８の位置を検出する機能を有し、制御部２５がアーム８の位置情報を得ることができるようになっている。

ウエハカセット３内には、検査対象である複数のウエハＷが高さ方向に積層されている。基板である各ウエハＷは、ウエハＷの周縁部が、ウエハカセット３内の周縁支持部により支持されている。

ウエハカセット３内から、各ウエハＷがウエハ搬送装置２により取り出され、マクロ検査部４とミクロ検査部５において、所定の検査が行われ、検査が終了したウエハＷは、ウエハカセット３内にウエハ搬送装置２により収容される。そのため、アーム駆動部７は、図示しないレールに沿って矢印Ａ２方向（Ｘ軸方向）に、移動可能となっている。

マクロ検査部４は、基板であるウエハＷを揺動させる揺動機構４ａと、ウエハＷの受け渡しに用いられるウエハ載置台４ｂとを有する。
ミクロ検査部５は、ウエハＷを拡大観察するための顕微鏡５ａと、２軸方向に移動可能なＸＹステージ５ｂと、ＸＹステージ５ｂ上に設置され、ウエハＷをＸＹＺの各軸方向に移動させると共に回動させ、更にウエハＷの受け渡しに用いられるウエハ載置台５ｃと、を有する。
ウエハ載置台４ｂと５ｃの構成は、後述する。

上述したように、アーム駆動部７は、４本のアーム８を、回動軸（Ｚ軸）回りに回動させたり、上下方向（Ｚ軸方向）に上下させたり、Ｘ軸方向に沿って移動させたりすることができるので、アーム駆動部７の動作を制御することによって、ウエハカセット３からのウエハＷの取り出し、アーム８上に載置したウエハＷのウエハカセット３内への収容、マクロ検査用の載置台４ｂ上へのウエハＷの載置、載置台４ｂと５ｃ間の移動、載置台４ｂ、５ｃ上のウエハＷの持ち上げを行うことができる。例えば、アーム駆動部７のＸ軸方向の移動とアーム支持部９の上下方向の動きにより、ウエハカセット３に対するウエハＷの搬出入ができるようになっている。

さらに、基板検査装置１には、送気ポンプ２１と吸引ポンプ２２が設けられている。本実施の形態では、送気ポンプ２１は、基板検査装置１の２つのコネクタ２３に接続されて、基板検査装置１内に配設された管路２３ａ、２３ｂ内へ圧縮空気を送気し、吸引ポンプ２２は、基板検査装置１の２つのコネクタ２４に接続されて、基板検査装置１内に配設された管路２４ａ、２４ｂ内の空気を吸引する。管路２４ａには、真空センサ２６ａが設けられており、管路２４ａ内の真空状態が検出可能となっている。管路２４ｂには、真空センサ２６ｂが設けられており、管路２４ｂ内の真空状態が検出可能となっている。
なお、送気ポンプ２１の送気機能と吸引ポンプ２２の吸引機能は、１つのポンプを利用して実現するようにしてもよい。

基板検査装置１は、基板であるウエハＷの搬送を制御する制御部２５を有し、制御部２５は、中央処理装置（CPU）と、ROM,RAM等の記憶装置を有する。制御部２５は、ウエハ搬送装置２、マクロ検査部４、ミクロ検査部５に接続されており、制御部２５は、操作部６に入力された検査指示に応じて、所定のプログラムを実行させることにより、ウエハ搬送装置２、マクロ検査部４、及びミクロ検査部５の制御を実行する。さらに、制御部２５には、真空センサ２６ａ、２６ｂも接続されている。制御部２５は、後述するように、ウエハWの搬送時に、ウエハ搬送装置２、送気ポンプ２１、吸引ポンプ２２の動作制御を行いながら、ウエハＷが矯正された状態で、アーム８上、載置台４ｂ、５ｃ上に載置されているか否かを検出する。特に、制御部２５は、後述する管路２３ａ、２４ａを介する送気、及び管路２４ａ、２４ｂを介する吸引を、互いに独立に制御することができる。

ここで、まず、全体の検査の手順の例を説明する。
制御部２５の制御の下、ウエハ搬送装置２は、ウエハＷをウエハカセット３から取り出して、載置台４ｂに載置する。マクロ検査部４の揺動機構４ａが、ウエハ載置台４ｂに載置されたウエハＷを持ち上げて揺動させ、検査者により目視観察（すなわちマクロ検査）が行われる。このとき、アーム駆動部７は、アーム支持部９を下方に移動させてアーム８を待機させる。

ウエハ搬送装置２は、マクロ検査が終わると、アーム支持部９を上方に移動させた後、アーム支持部９を、矢印Ａ１方向に１８０度回動させることにより、アーム８ａ、８ｂとアーム８ｃ、８ｄの位置を互いに入れ替える。

次に、ウエハ搬送装置２は、１８０度回動したウエハ支持部９を下方に移動し、ウエハＷを載置台５ｃに載置する。そして、制御部２５によりＸＹステージ５ｂが制御されて、ＸＹステージ５ｂを移動させることにより、適宜ウエハＷを移動・回動させながら、顕微鏡５ａを用いたウエハＷの拡大観察（ミクロ観察）が行われる。ミクロ観察が終了すると、ＸＹステージ５ｂは、ウエハＷを受け渡す位置に移動される。

再び、ウエハ搬送装置２が、アーム支持部９を上方に移動させてから１８０度回動させることにより、アーム８ａ、８ｂとアーム８ｃ、８ｄの位置が互いに入れ替わる。そして、ウエハ搬送装置２は、アーム支持部９を下方に移動させて、ウエハＷをマクロ検査部４の載置台４ｂに載置する。

なお、マクロ検査部４からミクロ検査部５へアーム支持部９を１８０度回動させた後、他方のアーム８ｃ、８ｄ上に、マクロ検査済みの他のウエハＷ１を載置しておくことにより、ミクロ検査が終了したウエハＷを載置台４ｂに戻すときに、他のウエハＷ１をミクロ検査部５へ搬送することができる。
ウエハＷの検査は、ウエハＷの両面について行われる。
（ウエハ搬送装置の構成）
次に、基板検査装置であるウエハ搬送装置２の構成を説明する。

図２から図５は、ウエハ搬送装置２のアーム８の構成を説明するための図である。図２は、アーム支持部９に接続されたアーム８ａ、８ｂの斜視図である。図３は、アーム８の斜め下方向からの斜視図である。図４は、アームの保持面上に設けられた吸着パッド４１、摩擦部材４２及び真空吸着パッド４２ａの斜視図である。図５は、アーム８の側面図である。なお、アーム８ｃ、８ｄは、アーム８ａ、８ｂと同じ構成であるため、説明は省略する。

基板搬送用アームであるアーム８は、先端部の幅が狭い板形状を有している。図５に示すように、アーム８は、２枚の板部材３１と３２を貼り合わせて構成されている。板部材３１は、幅が狭いアーム先端部３１ａと、アーム先端部３１ａの幅よりも広い幅を有するアーム基端部３１ｂを有している。板部材３２は、アーム基端部３１ｂと略同じ形状の矩形形状を有している。各アーム８は、後述する２つの流路（４３ａ、４４ａ）を有し、基板であるウエハWを、ウエハＷの下面で保持するアームである。

図２に示すように、アーム基端部３１ｂの先端部側には、負圧発生部としての吸着パッド４１と、複数の摩擦部材４２とを有している。複数の摩擦部材４２の１つは、吸引機能を有する真空吸着パッド４２ａである。

図４に示すように、吸着パッド４１は、円形の凹部に設けられた開口部である一対の噴射口４１ａを有し、一対の噴射口４１ａは、アーム８内の流路４３ａと連通している。吸着パッド４１は、流路４３ａを介して供給される圧縮空気をその一対の噴射口４１ａから所定の方向に噴射させ、その噴射による発生する旋回流により、吸着パッド４１の表面に負圧を発生させることにより、ウエハＷを吸着させる。

すなわち、吸着パッド４１は、アーム８におけるウエハＷを保持する保持面である上面８ｓに設けられ、かつ開口部である一対の噴射口４１ａを有し、流路４３ａを介する所定の気体の送気を行って、一対の噴射口４１ａから所定の気体を吹き出すことにより、ウエハＷを上面に吸着させるように、アーム８の上面８ｓとウエハＷの間に負圧を発生させる負圧発生部を構成する。このような負圧発生部としての吸着パッド４１の構成は、例えば特許第４２９９１０４号公報に開示されており、公知である。

摩擦部材４２は、円柱形状を有する部材であり、ゴム部材である。すなわち、摩擦部材４２は、アーム８の保持面である上面８ｓに設けられ、ウエハＷと接触したときの摩擦により、上面８ｓに吸着されたウエハＷを上面８ｓの平行な方向に横滑りしないようにする摩擦部材である。

真空吸着パッド４２ａは、図４に示すように、円筒形状を有し、先端すなわち上面部には、円環状の摩擦部材４２ａ１が設けられている。真空吸着パッド４２ａの中央部に形成された開口部４２ａ２は、アーム８内に形成された流路４４ａと連通している。

すなわち、真空吸着パッド４２ａは、アーム８の保持面である上面８ｓに設けられ、かつ開口部４２ａ２を有し、流路４４ａ内を真空にすることにより開口部４２ａ２からの吸引を行ってウエハＷの下面を開口部４２ａ２に吸着させて、ウエハＷが開口部４２ａ２に吸着しているかを検知するための吸着パッドである。

また、真空吸着パッド４２ａ上の摩擦部材４２ａ１と２つの摩擦部材４２は、吸着パッド４１の周囲に配置されているので、吸着パッド４１によりウエハＷが吸着されたときに、ウエハＷを３点で支持することができる。すなわち、摩擦部材は、アーム８の上面８ｓ上に、複数設けられ、かつ、負圧発生部である吸着パッド４１の周囲に設けられている。

流路４３ａと４４ａは、２枚の板部材３１と３２の密着面の少なくとも一方に形成された溝により、形成される。流路４３ａの一端は、開口部である一対の噴射口４１ａに連通し、流路４３ａの他端は、アーム８の基端側の下部に設けられた開口部４５に連通している。図２及び図３に示すように、流路４３ａと流路４４ａは、アーム８内に並走するように配設されている。
流路４４ａの一端は、開口部４２ａ２に連通し、流路４４ａの他端は、アーム８の基端側の下部に設けられた開口部４６に連通している。そして、流路４３ａは、開口部４５を介して、送気ポンプ２１に接続された管路２３ａと接続されている。流路４４ａは、開口部４６を介して、吸引ポンプ２２に接続された管路２４ａと接続されている。よって、真空センサ２６ａは、流路４４ａ内の真空状態を検知する。
なお、図３に示すように、アーム８の基端部には、アーム支持部９にネジ止めにより、固定するためのネジ孔４７が複数設けられている。

また、図５に示すように、吸着パッド４１のアーム８の表面８ｓからの高さｄ１は、摩擦部材４２と真空吸着パッド４２ａの高さｄ２よりも低い。これは、吸着パッド４１によりウエハＷが吸引されたときに、摩擦部材４２，４２ａ１がウエハＷにしっかりと接触して、摩擦力によりウエハＷが動かないようにウエハＷを支持するためである。

なお、本実施の形態では、真空吸着パッド４２ａ上に摩擦部材４２ａ１が設けられているが、真空吸着パッド４２ａ上に摩擦部材４２ａ１を設けなくてもよい。その場合、真空吸着パッド４２ａの保持面８ｓからの高さは、吸着パッド４１の高さｄ１よりも高い。
（ウエハ載置台の構成）
図６は、ウエハ載置台４ｂの平面図である。図７は、ウエハ載置台４ｂの正面図である。図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿ったウエハ載置台４ｂの断面図である。ここでは、ウエハ載置台４ｂの構成について説明するが、ウエハ載置台５ｃは、ウエハ載置台４ｃと同じ構成を有するので、説明は省略する。

ウエハ載置台４ｂは、二層プレート構造を有している。上段の第１層のプレート５１は、ウエハＷを真空で固定するためのホルダプレートである。下段の第２層のプレート５２は、複数のプレートから構成され、負圧生成部である吸着パッド５３が各プレート５２の上面に複数設けられている。プレート５１には、第２層のプレート５２上に設けられた吸着パッド５３の位置に対応した、テーパ部を有する複数の開口部５４が形成されている。

開口部５４は、円盤状の吸着パッド５３の形状に沿った円形の開口を有する。開口部５４は、吸着パッド５３による吸着力が低下しないような構造を有している。よって、ウエハＷの下面、第１層のプレート５１の複数の開口部５４に吸着する。

吸着パッド５３は、上述したアーム８の吸着パッド４１と同じ構成である。すなわち、吸着パッド５３は、開口部としての一対の噴射口４１ａから所定の気体を吹き出すことにより、ウエハＷをプレート５１上面に吸着させるように、アーム８の上面８ｓとウエハＷの間に負圧を発生させる負圧発生部を構成する。

プレート５１の上面には、複数の真空吸着パッド５５が設けられている。各真空吸着パッド５５は、プレート５１の上面に形成された円形窪みの中央部に設けられている。各真空吸着パッド５５は、上述したアーム８の真空吸着パッド４２ａと同じ構成であり、開口部４２ａ２と同様の開口部５５ａを有する。

各吸着パッド５３は、吸着パッド５３の一対の噴出口から圧縮空気が噴出するように、送気ポンプ２１に接続された管路２３ｂと接続されている。各真空吸着パッド５５は、真空吸着パッド５５の開口部から空気を吸引するように、吸引ポンプ２２に接続された管路２４ｂと接続されている。よって、真空センサ２６ｂは、各真空吸着パッド５５に連通する流路内の真空状態を検知する。

管路２３ｂは、複数のプレート５２に設けられた各吸着パッド５３の各一対の噴出口と連通する管路５３Ｌ（図６）を有する複数のコネクタ６１の一つと接続されている。コネクタ６１間は、管路６２により接続されている。

プレート５１は、下部に突出部５１Ａを有し、突出部５１Ａ内には、各真空吸着パッド５５の開口部と連通する流路６３が設けられている。管路２４ｂは、図示しないコネクタと、ウエハ載置台４ｂを支持する支持部材６４に設けられた管路６４ａと、突出部５１Ａ内の流路６３とを介して、プレート５１に設けられた各真空吸着パッド５５の開口部５５ａと連通するように、プレート５１と接続されている。流路６３は、プレート５１内に形成された複数の流路を介して全ての真空吸着パッド５５の開口部と連通している。

プレート５１の突出部５１Ａは、ウエハ載置台４ｂを支持する支持部材６４により支持されている。プレート５１の突出部５１Ａを支持する支持部材６４には、ベアリング６５及び逆止弁６６が設けられている。ベアリング６５は、プレート５１を支持部材６４上で回動させるためであり、逆止弁６６は、プレート５１内の複数の管路６３に、支持部材６４と突出部５１Ａの間の隙間から空気が流入しないようにするためである。

ウエハ載置台４ｂ、５ｃは、図６に示すように、略円盤形状を有するが、例えば２本のアーム８ａ、８ｂがウエハWを、ウエハ載置台４ｂ、５ｃの中央部上に載置させるために、ウエハ載置台４ｂ、５ｃは、２つの切り欠き部５１Ｂを有している。すなわち、図１に示すように、２つの切り欠き部５１Ｂは、２本のアーム８ａ、８ｂが通過できる長さと幅の形状を有する、いわゆる逃げである。
（搬送動作）
上述したように、管路２４ａ、２４ｂに接続された真空センサ２６ａ、２６ｂの出力は、制御部２５に入力される。よって、制御部２５は、アーム８の流路４４及びプレート５１の流路６３内が真空になったときに、それぞれウエハＷが各真空吸着パッド４２ａ及び５５の開口部に吸着していることを検知することができる。

図２に示すように、ウエハ搬送装置２は、基板であるウエハＷを、２本のアーム８の保持面８ｓ（すなわち上面）上に載置して搬送する。制御部２５は、ウエハＷを２本のアーム８の上面に載置したときに、真空センサ２６ａの出力が真空状態にあることを示している場合、ウエハＷは、矯正された状態でアーム８上に載置されていると判定することができる。

例えば、ウエハＷを２本のアーム８ａ、８ｂで搬送する場合、２本のアーム８ａ、８ｂの２つの真空吸着パッド４２ａの２つの開口部４２ａ２の両方にウエハＷが密着すると、真空センサ２６ａが、真空状態を示す出力するように、２つの真空吸着パッド４２ａと１つの管路２４ａが接続される。よって、ウエハＷが２つの真空吸着パッド４２ａの両方に密着すると、制御部２５は、ウエハＷが、矯正された状態で２本のアーム８ａ、８ｂ上に載置されていると判定する。

なお、２本のアーム８に対して１つの真空センサを設けるのではなく、２つの真空吸着パッドに接続される２つの管路のそれぞれに真空センサを設け、２つの真空センサの出力が共に、真空状態を示す出力になったときに、制御部２５は、ウエハＷが２つのアーム８ａ、８ｂ上に、矯正された状態で載置されていると判定するようにしてもよい。
２本のアーム８ｃ、８ｄについての管路は図示していないが、２本のアーム８ｃ、８ｄについても、２つのアーム８ａ、８ｂと同様である。

ウエハＷが矯正された状態で、アーム８上に載置されている状態を、具体的に説明する。
図９は、アーム８上に載置されたウエハＷの状態を説明するための図である。ウエハＷが薄く、図９の二点鎖線で示すように、ウエハＷが反って、吸着パッド４１がウエハＷの下面をしっかりと吸着できていない場合がある。

この場合、真空吸着パッド４２ａにウエハＷが密着しないため、真空センサ２６ａは、真空状態を示す出力を、制御部２５に供給しない。制御部２５は、その場合、ウエハＷが矯正された状態で、アーム８上に載置されていないと判定することができる。真空センサ２６ａが真空状態を検知しないとき、制御部２５は、ウエハＷのアーム８上への載置動作のリトライを行う。すなわち、制御部２５は、アーム８によりウエハＷを搬送するときに、ウエハＷが開口部４２ａ２に吸着していないことを検知したときは、ウエハＷの搬送を停止して、ウエハＷの載置動作を再度実行する。

一方、ウエハＷが薄くても、図９の実線で示すように、ウエハＷが矯正された状態で、吸着パッド４１がウエハＷの下面をしっかりと吸着している場合、真空吸着パッド４２ａにウエハＷが密着して、真空センサ２６ａは、真空状態を示す出力信号を、制御部２５に供給する。制御部２５は、その場合、ウエハＷが矯正された状態で、アーム８上に載置されていると判定することができる。

制御部２５は、ウエハ載置台４ｂ及び５ｃにおけるウエハＷの載置状態の判定も、アーム８上へのウエハＷの載置状態の判定と同様に、複数の真空吸着パッド５５に連通する管路２４ｂに接続された真空センサ２６ｂの出力に基づいて、判定することができる。

例えば、ウエハＷがウエハ載置台４ｂ上に、ウエハＷが載置されたときに、管路２４ｂに接続された真空センサ２６ｂが、真空状態になったことを示す出力信号を出力する。よって、制御部２５は、その場合、ウエハＷが矯正された状態で、ウエハ載置台４ｂ上に載置されていると判定することができる。

ウエハ載置台４ｂの全ての真空吸着パッド５５の全ての開口部にウエハＷが密着すると、真空センサ２６ｂが、真空状態を示す出力するように、全ての真空吸着パッド５５と１つの管路２４ｂが接続される。よって、ウエハＷが全ての真空吸着パッド５５に密着すると、制御部２５は、ウエハＷが、矯正された状態で２本のウエハ載置台４ｂ上に載置されていると判定する。

なお、複数の真空吸着パッドに接続される複数の管路を設け、各管路に真空センサを設け、複数の真空センサの出力が全て、真空状態を示す出力になったときに、制御部２５は、ウエハＷがウエハ載置台４ｂ上に、矯正された状態で載置されていると判定するようにしてもよい。

さらになお、複数の真空吸着パッド５５を複数のグループに分け、グループ毎に真空センサを設け、複数の真空センサの出力が全て、真空状態を示す出力になったときに、制御部２５は、ウエハＷがウエハ載置台４ｂ上に、矯正された状態で載置されていると判定するようにしてもよい。
また、図６において、二点鎖線で示す大きさのウエハＷの場合は、ウエハ載置台４ｂ上の全ての吸着パッド５３と全ての真空吸着パッド５５が使用され、一点鎖線で示すようなサイズが小さなウエハＷの場合は、ウエハ載置台４ｂ上の複数の吸着パッド５３の一部と複数の真空吸着パッド５５の一部が使用される。そのような複数種類のサイズのウエハＷを搬送するときには、サイズに応じたウエハWの載置状態を適切に判定できるように、上述した管路２３ｂ、２４ｂは、サイズに応じて、複数設けられるか、あるいは管路切り替えられるように構成される。

ウエハ載置台５ｃについての管路は図示していないが、ウエハ載置台５ｃについても、ウエハ載置台４ｂと同様である。

次に、ウエハWの搬送制御について説明する。ウエハカセット３から取り出されたウエハWは、アーム８に搭載され、ウエハ載置台４ｂ、５ｃに載置されたり、検査部における検査が終了すると、ウエハ載置台４ｂ、５ｃからアーム８上に載置されたりする。

そのようなアームからウエハ載置台への載置のときに、ウエハWを破損しないように、吸着動作が制御される。
図１０は、ウエハの受け渡し時における吸着動作制御の流れの例を示すフローチャートである。図１０の処理は、制御部２５のCPUによって実行される。
例として、ウエハカセット３から取り出したウエハWがアーム８上に載置されている場合に、ウエハＷを、ウエハ載置台４ｂ上に矯正された状態で載置する場合を説明する。

まず、制御部２５は、アーム駆動部７を制御して、アーム８をウエハ載置台４ｂの上方の位置から下降させるように、移動する（S1）。
制御部２５は、アーム駆動部７からの位置情報に基づいて、アーム８が所定の位置に到達したか否かを判定する（S2）。アーム８の所定の位置とは、アーム８上のウエハWの下面がウエハ載置台４ｂの表面に接するような位置である。アーム８が所定の位置に到達しないときは（S2:NO）、処理は何もせず、アーム８の下方への移動が継続する。

アーム８が所定の位置に到達すると（S2:YES）、制御部２５は、アーム８の移動を停止し、かつウエハWが載置される側の装置（すなわちウエハ載置台４ｂ）の吸着動作を開始する（S4）。制御部２５は、送気ポンプ２１と吸引ポンプ２２を起動して、あるいは起動中の送気ポンプ２１と吸引ポンプ２２からの送気と吸引を、電磁弁などを制御することにより、ウエハ載置台４ｂの複数の吸着パッド５３による吸着を行う。

制御部２５は、真空センサ２６ｂの出力が、真空状態を示す出力であるか否かを判定する（S5）。ウエハWがウエハ載置台４ｂ上に、矯正された状態で載置されていると、真空センサ２６ｂは、真空状態を示す出力信号を出力する。

しかし、ウエハWがウエハ載置台４ｂ上に、矯正された状態で載置されていないと、真空センサ２６ｂは、真空状態を示す出力信号を出力しないので（S5:NO）、制御部２５は、リトライ動作を実行する（S6）。リトライ動作は、例えば、アーム８を上方に移動させる動作であり、その後、再度下方へ移動させる動作が実行される（S1）。

ウエハWがウエハ載置台４ｂ上に、矯正された状態で載置されていると、真空センサ２６ｂは、真空状態を示す出力信号を出力するので（S5:YES）、ウエハWが離れる側の装置（すなわちアーム８）の吸着動作を停止する（S7）。その後、制御部２５は、アーム８を、さらに所定の位置まで下降するように移動する（S8）。

なお、S7において、ウエハWが離れる側の装置（すなわちアーム８）の吸着動作の停止は、吸引ポンプ２２の吸引力を段階的に低下させていき、最終的に吸引を停止するようにしてもよい。言い換えれば、制御部２５は、吸着パッド４１による負圧の発生を停止するときは、負圧の圧力を段階的に弱くしていき、最終的にオフにするように制御してもよい。

すなわち、制御部２５は、負圧発生部である吸着パッド４１により保持面８ｓに吸着しているウエハWをウエハ載置台４ｂの載置面上に載置するときは、負圧発生部である吸着パッド５３により負圧を発生させかつ真空センサ２６ｂが真空状態を検知した後に、吸着パッド４１による負圧の発生を停止すると共に、吸着パッド４１及び吸着パッド５３における吸引も停止する。

よって、アーム８からウエハ載置台４ｂへのウエハWの載置の場合、ウエハ載置台４ｂの吸着動作は、アーム８が所定の位置で停止してから開始され、アーム８の吸着動作は、ウエハWが矯正された状態で載置台４ｂに載置されたことが確認されるまで行われる。

以上のようにして、アーム８からウエハ載置台４ｂへのウエハWの受け渡しが行われる。 ここでは、アーム８上に適切に載置されていたウエハWが、ウエハ載置台４ｂ上に、矯正された状態で載置されたことが確認されてから、アーム８側の吸着動作を停止させている。よって、ウエハWの確実な受け渡しが実現することができる。

なお、ウエハ載置台５ｃへの載置が終了した後に、ミクロ検査を行うとき、吸着パッド５３による吸着動作は停止される。これは、ミクロ検査時に、吸着パッド５３による吸着が継続していると、開口部からの空気の噴射による振動により、顕微鏡による画像がぶれるのを防止するためである。

以上は、ウエハWのアーム８からウエハ載置台４ｂへの受け渡しであるが、ウエハ載置台４ｂからアーム８への受け渡しも、図１０に沿って、同様に実行される。
具体的には、制御部２５は、ウエハ載置台４ｂの下方に位置しているアーム８を、上方へ移動し（S1）、所定の位置まで到達させた後（S2）アーム８の移動を停止する（S3）。この場合の所定の位置は、ウエハ載置台４ｂ上のウエハWの下面がアーム８の上面に接するような位置である。

アーム８が停止してから、ウエハWが載置される側の装置（ここではアーム８）の吸着動作が開始され（S4）、制御部２５は、真空センサ２６ａから真空状態を示す出力信号を受信するまで、リトライを実行する（S6）。

そして、制御部２５は、真空センサ２６ａから真空状態を示す出力信号を受信すると（S5:YES）、ウエハWが離れる側の装置（ウエハ載置台４ｂ）の吸着動作を停止し（S7）、さらにアーム８を上方へ移動する（S8）。

なお、S7において、ウエハWが離れる側の装置（すなわちウエハ載置台４ｂ）の吸着動作の停止は、吸引ポンプ２２の吸引力を段階的に低下させていき、最終的に吸引を停止するようにしてもよい。言い換えれば、制御部２５は、吸着パッド５３による負圧の発生を停止するときは、負圧の圧力を段階的に弱くしていき、最終的にオフにするように制御してもよい。

すなわち、制御部２５は、負圧発生部である吸着パッド５３によりウエハ載置台４ｂの載置面に吸着しているウエハWをアーム８の保持面８ｓ上に保持するときは、吸着パッド４１により負圧を発生させかつ真空センサ２６ａが真空状態を検知した後に、吸着パッド５３による負圧の発生を停止すると共に、真空吸着パッド５５における吸引も停止するように、吸着パッド４１及び吸着パッド５３の負圧の発生を制御する。

よって、ウエハ載置台４ｂからアーム８へのウエハWの載置の場合、アーム８の吸着動作は、アーム８が所定の位置で停止してから開始され、ウエハ載置台４ｂの吸着動作は、ウエハWが矯正された状態でアーム８に載置されたことが確認されるまで行われる。

さらに、制御部２５は、吸着パッド４１により保持面８ｓに吸着しているウエハWをウエハ載置台４ｂの載置面上に載置するときに、真空センサ２６ｂが真空状態を検知しなかった場合は、吸着パッド４１により保持面８ｓに吸着しているウエハWを載置面８ｓ上に載置する動作を再実行するように、アーム８の移動を制御する。また、制御部２５は、吸着パッド５３によりウエハ載置台４ｂの載置面に吸着しているウエハWをアーム８の保持面８ｓ上に保持するときに、真空センサ２６ａが真空状態を検知しなかった場合は、吸着パッド５３により載置面に吸着しているウエハWをアーム８の保持面８ｓ上に保持する動作を再実行するように、アームの移動を制御する。

アーム８とウエハ載置台５ｃとの間のウエハWの受け渡しも、アーム８とウエハ載置台４ｂとの間のウエハWの受け渡しと同様に行われる。

以上のように、上述した実施の形態によれば、基板の受け渡し時に、基板が矯正された状態でアーム上あるいは載置台上に載置されるように、基板を受け渡すことができる基板搬送装置、基板検査装置及び基板搬送方法を提供することができる。
特に、上述した実施の形態によれば、ウエハをアームから載置台へ移動して載置したときに、ウエハの反りや撓みが矯正された状態で、ウエハが載置台上に載置されるので、ウエハが載置台から落下したり、載置台上のウエハの検査を正しく行うことができない虞もない。また、ウエハを載置台からアームへ戻すときにも、ウエハの反りや撓みが矯正された状態で、ウエハがアーム上に載置されるので、ウエハがアーム上から落下したり、ウエハの搬送時にウエハがウエハカセット、載置台などに接触して破損する虞もない。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１ ウエハ検査装置、２ ウエハ搬送装置、３ ウエハカセット、４ マクロ検査部、４ａ 揺動機構、４ｂ ウエハ載置台、５ ミクロ検査部、５ａ 顕微鏡、５ｂ ＸＹステージ５ｂ、５ｃ ウエハ載置台、６ 操作部、６ａ 入力装置、６ｂ 表示装置、７ アーム駆動部、８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ） アーム、９ アーム支持部、２１ 送気ポンプ、２２ 吸引ポンプ、２３ コネクタ、２３ａ、２３ｂ 管路、２４ コネクタ、２４ａ、２４ｂ 管路、２５ 制御部、２６ａ、２６ｂ 真空センサ、３１ 板部材、３１ａ アーム先端部、３１ｂ アーム基端部、３２ 板部材、４１ 吸着パッド、４１ａ 噴射口、４２ 摩擦部材、４２ａ 真空吸着パッド、４２ａ１ 摩擦部材、４２ａ２ 開口部、４３、４４ 流路、４５ 、４６ 開口部、４７ ネジ孔、５１、５２ プレート、５１Ａ 突出部、５３ 吸着パッド、５３Ｌ 流路、５４ 開口部、５５ 真空吸着パッド、５５ａ 開口部、５５Ｌ 流路。

Claims (11)

1. 基板を、前記基板の下面で保持するアームと、
   前記基板を載置する基板載置台と、
   前記アームにおける前記基板を保持する保持面に設けられ、第１の流路を介する所定の気体の送気を行って第１の開口部から前記所定の気体を吹き出すことにより、前記基板を前記保持面に吸着させるように、前記保持面と前記基板の間に負圧を発生させる第１の負圧発生部と、
   前記基板載置台の前記基板が載置される載置面に設けられ、第２の流路を介する前記所定の気体の送気を行って第２の開口部から前記所定の気体を吹き出すことにより、前記基板を前記載置面に吸着させるように、前記載置面と前記基板の間に負圧を発生させる第２の負圧発生部と、
   前記載置面に設けられ、第３の流路に連通する第３の開口部と、
   前記第３の流路内の真空状態を検知する第１のセンサと、
   前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を前記載置面上に載置するときは、前記第２の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第１のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第１の負圧発生部による負圧の発生を停止するように、前記第１の負圧発生部及び前記第２の負圧発生部の負圧の発生を制御する制御部と、を有することを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記保持面に設けられ、第４の流路に連通する第４の開口部と、
   前記第４の流路内の真空状態を検知する第２のセンサと、
   を有し、
   前記制御部は、前記第２の負圧発生部により前記載置面に吸着している前記基板を前記アームの前記保持面上に保持するときは、前記第１の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第２のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第２の負圧発生部による負圧の発生を停止するように、前記第１の負圧発生部及び前記第２の負圧発生部の負圧の発生を制御することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
3. 前記制御部は、
   前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を前記載置面上に載置するときに、前記第２の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第１のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第１の負圧発生部による負圧の発生を停止すると共に、前記第４の開口部における吸引も停止し、
   前記第２の負圧発生部により前記載置面に吸着している前記基板を前記アームの前記保持面上に保持するときに、前記第１の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第２のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第２の負圧発生部による負圧の発生を停止すると共に、前記第３の開口部における吸引も停止するように、前記第４の開口部及び前記第３の開口部における吸引を制御することを特徴とする請求項２に記載の基板搬送装置。
4. 前記制御部は、
   前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を前記載置面上に載置するときに、前記第１のセンサが前記真空状態を検知しなかった場合は、前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を前記載置面上に載置する動作を再実行するように、前記アームの移動を制御し、
   前記第２の負圧発生部により前記載置面に吸着している前記基板を前記アームの前記保持面上に保持するときに、前記第２のセンサが前記真空状態を検知しなかった場合は、前記第２の負圧発生部により前記載置面に吸着している前記基板を前記アームの前記保持面上に保持する動作を再実行するように、前記アームの移動を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の基板搬送装置。
5. 制御部は、前記第１の負圧発生部及び前記第２の負圧発生部による負圧の発生を停止するときは、前記負圧の圧力を段階的に弱くするように制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の基板搬送装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の基板搬送装置と、
   前記基板搬送装置により搬送される基板を検査する検査部と、
   を含むことを特徴とする基板検査装置。
7. 基板を、前記基板の下面で保持するアームに、
   前記アームにおける前記基板を保持する保持面に設けられ第１の流路を介する所定の気体の送気を行って第１の開口部から前記所定の気体を吹き出すことにより、前記基板を前記保持面に吸着させるように、前記保持面と前記基板の間に負圧を発生させる第１の負圧発生部、を設け、
   前記基板を載置する基板載置台に、
   前記基板載置台の前記基板が載置される載置面に設けられ第２の流路を介する前記所定の気体の送気を行って第２の開口部から前記所定の気体を吹き出すことにより、前記基板を前記載置面に吸着させるように、前記載置面と前記基板の間に負圧を発生させる第２の負圧発生部と、
   前記載置面に設けられ、第３の流路に連通する第３の開口部と、を設け、
   前記第３の流路内の真空状態を検知する第１のセンサを設け、
   前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を、前記載置面上に載置するときは、前記第２の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第１のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第１の負圧発生部による負圧の発生を停止するように、制御する、
   ことを特徴とする基板搬送方法。
8. 前記保持面に、第４の流路に連通する第４の開口部を設け、
   前記第４の流路内の真空状態を検知する第２のセンサを設け、
   前記第２の負圧発生部により前記載置面に吸着している前記基板を、前記保持面上に保持するときは、前記第１の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第２のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第２の負圧発生部による負圧の発生を停止するように、制御する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の基板搬送方法。
9. 前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を前記載置面上に載置するときに、前記第２の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第１のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第１の負圧発生部による負圧の発生を停止すると共に、前記第４の開口部における吸引も停止し、
   前記第２の負圧発生部により前記載置面に吸着している前記基板を前記アームの前記保持面上に保持するときに、前記第１の負圧発生部により負圧を発生させかつ前記第２のセンサが前記真空状態を検知した後に、前記第２の負圧発生部による負圧の発生を停止すると共に、前記第３の開口部における吸引も停止するように、前記第４の開口部及び前記第３の開口部における吸引を制御することを特徴とする請求項８に記載の基板搬送方法。
10. 前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を前記載置面上に載置するときに、前記第１のセンサが前記真空状態を検知しなかった場合は、前記第１の負圧発生部により前記保持面に吸着している前記基板を前記載置面上に載置する動作を再実行するように、前記アームの移動を制御し、
    前記第２の負圧発生部により前記載置面に吸着している前記基板を前記アームの前記保持面上に保持するときに、前記第２のセンサが前記真空状態を検知しなかった場合は、前記第２の負圧発生部により前記載置面に吸着している前記基板を前記アームの前記保持面上に保持する動作を再実行するように、前記アームの移動を制御する、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の基板搬送方法。
11. 前記第１の負圧発生部及び前記第２の負圧発生部による負圧の発生の停止は、前記負圧の圧力を段階的に弱くするように行われることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１つに記載の基板搬送方法。

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