JP3200308B2 - 円板周縁面検査装置 - Google Patents

円板周縁面検査装置

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JP3200308B2
JP3200308B2 JP27095594A JP27095594A JP3200308B2 JP 3200308 B2 JP3200308 B2 JP 3200308B2 JP 27095594 A JP27095594 A JP 27095594A JP 27095594 A JP27095594 A JP 27095594A JP 3200308 B2 JP3200308 B2 JP 3200308B2
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清 長谷川
英久 橋爪
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Kobe Steel Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円板の周縁面の状態を
検査する装置に関し、詳細には、半導体ウエハ(以下ウ
エハと言うこともある)の製造過程における周縁面加工
後の周縁面を撮像素子に拡大撮像し検査する装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、半導体ウエハは、円柱状
のインゴットをスライス加工し円板状に成形した後、そ
のスライスされた円板の鋭く切り立った外周部をダイヤ
モンド砥石で研削し面取り加工して製造される。面取り
加工は、後工程でのピッチングやクラックの発生を防止
するために行われるもので、その面取り形状は、図4に
示すように面取り角α部とR部から成り立っているもの
が多い。また、ウエハにはオリフラ部やノッチ部が形成
されている。
【0003】製造された半導体ウエハはその周縁面の検
査(表面疵の有無、面取り部の寸法等)が抜き取り検査
で行われる。従来より行われている半導体ウエハの周縁
面検査は、ウエハの外周部を適当な大きさに切断し、切
断したウエハの周縁面を撮像方向に向けて固定し、通常
の顕微鏡や投影器にかける方法で検査されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した半導体ウエハ
の周縁面検査の方法では次の如き問題がある。すなわ
ち、ウエハの外周部を適当な大きさに切断し通常の顕
微鏡や投影器にかけて検査するため、検査したウエハは
製品にはならない。ウエハの切断に手間がかかる上
に、顕微鏡や投影器にかけて検査するためウエハを挟持
し位置決めするのに更に手間がかかる。適当な大きさ
に切断したウエハを検査するため周縁面を連続して撮像
することができない。また切断部に欠陥が有った場合に
切断されてしまいその欠陥を見落とすことになる。
【0005】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたものであって、その目的は、半導体ウエハを切
断することなく非破壊で検査をし得るとともに、検査の
ための位置決めに熟練や手間を要することなく、しかも
周縁面を連続して撮像し得る円板周縁面検査装置を提供
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る円板周縁面検査装置は、回転座の外
側に撮像素子を備え、回転座上に載置された円板の周縁
面を拡大撮像する検査装置であって、撮像素子を回転座
に対して進退移動させる進退移動手段および横移動させ
る横移動手段を備え、さらに撮像素子を回転座に載置さ
れた円板周縁面に沿って表裏方向に回動させる回動手段
を備えるとともに、円板周縁面とのピント調整を行うた
めのピント調整手段を備えてなるものである。
【0007】
【作用】本発明では、回転座の外側に撮像素子を備え、
撮像素子を進退移動手段により回転座に対して進退移
動、および横移動手段により横移動させるようにしてい
るので、回転座上に載置する円板の外径に対応して前後
させたり、またオリフラ部やノッチ部に対応して前後と
左右に移動できる。さらに回動手段により撮像素子を回
転座に載置された円板周縁面に沿って表裏方向に回動さ
せるようにしているので、撮像素子の方向を円板周縁面
に対し垂直方向に調整することができるとともに、ピン
ト調整手段を備えているので、回動した状態において円
板周縁面に対するピント調整ができる。而して、半導体
ウエハを切断することなく非破壊で検査することがで
き、また検査の際の位置決めが比較的容易に行える。し
かも半導体ウエハを載置した回転座を回転させることで
周縁面を連続して撮像できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明に係る円板周縁面検査装置の説明
図で、aは上面図、bはaのA矢視図、図2は、図1の
B−B断面図、図3は、図2のC部拡大説明図で、aは
側面図、bはaの回転座と台板を除いて示す上面図であ
る。
【0009】図において、1は基台、2回転座、3は撮
像部、4は横移動手段、5は進退移動手段、6は回動手
段を示し、基台1の架台フレーム7の上面右側には台板
8がボルト等により着脱可能に取付けて構成されてい
る。
【0010】回転座2は、上板9を軸座10の上面に積層
して構成され、軸座10の軸部11を台板8の貫通孔12に装
入すると共に、台板8の下部に取付けた軸受部13に上下
2個の軸受け14, 15を介して回動可能に取付けられてい
る。軸部11の下端にはプーリ16が取付けられている。ま
た台板8の1隅には上端にノブ17を有する回動軸18が取
付けられ、この回動軸18の下端にはプーリ19が取付けら
れている。そして、プーリ16とプーリ19にベルト20を取
付け、ノブ17を回動することにより前記回転座2を回動
させる。また、軸座10の中心部には吸引孔21が設けられ
上板9の上面に開口する4つの吸引孔22に連通してい
る。
【0011】一方、軸座10の軸部11の上部には、下端に
プーリ23、軸座10と台板8の間の上部に回動部24が形成
された回動軸25が挿入され、台板8上には 120度間隔で
ガイド26が設けられ、また前記回動軸25の回動部24の外
周とガイド26との間には3分割されたドーナッツ状の案
内板27が設けられ、さらに、台板8の1隅には上端にノ
ブ28を有する回動軸(図示せず)が取付けられ、この回
動軸の下端にはプーリ29が取付けられ、このプーリ29と
前記プーリ23にベルト30を取付けて、ウエハを回転座2
上に載置した時のセンタリング装置が構成されている。
このセンタリング装置は、さらにガイド26の内溝内にピ
ン31を備える摺動子32を摺動可能に設けると共に、3分
割された案内板27のスリット部を通して薄板33を、一端
を回動部24に固定し他端を前記摺動子32に固定して設け
られている。したがって、ノブ28を回動させると、プー
リ29とベルト30を介して回動軸25の回動部24が回動し、
これにより、薄板33と共に摺動子32が前後動し、回転座
2上に載置したウエハのセンタリングが行われる。な
お、ピン31は摺動子32に着脱可能に設けられ、ピン31の
ウエハに当接する側の上部と摺動子32に着脱する下部と
を偏心させて形成し、ピン31を回動させることでピン位
置の不揃いを矯正するように構成されている。
【0012】撮像部3は、T字状の光学筒34の、後端に
撮像素子35、先端に対物レンズ36、下筒の下端に照明用
光源37、および光学筒34の下筒との結合部にハーフミラ
ー38を備えて構成され、ウエハ周縁面の撮像は、ウエハ
の周縁面への照明を光源37からハーフミラー38を介して
行うとともに、対物レンズ36でウエハ周縁面を拡大して
撮像素子35に撮像して行われる。また、この撮像部3
は、光学筒34を支持部39に取付けて保持されるととも
に、光学筒34に取付けたラック40とこのラック40に噛み
合う小歯車41、および小歯車41の回転軸42、プーリ43、
44、ベルト45とノブ46からなる駆動系により、ノブ46を
回動させることでピント調整させることができる。一
方、支持部39は、コの字状に形成された支持フレーム47
の左右支持板48に固定された上下2本の支持軸49に軸受
50を介在させて支持軸49の軸方向に摺動可能に担持され
ている。なお、前記プーリ44とノブ46の支持軸51は支持
フレーム47の回動中心の一方に同心状に回動可能に取付
けられている。
【0013】横移動手段4は、支持部39に設けたナット
52と、このナット52に螺合し、且つ左右支持板48に回動
可能に設けられたネジ軸53と、このネジ軸53に固設した
プーリ54と、上記支持フレーム47の回動中心に同心状に
取付けられた回動可能な支持軸55に取付けたプーリ56、
ノブ57と、前記プーリ54とプーリ56に取付けたベルト58
とで構成され、ノブ57を回動させることにより、ネジ軸
53がナット52内を回動することで、支持部39を支持軸49
に沿って横移動させる。
【0014】進退移動手段5は、回動支持部59を先端に
備える摺動軸60と、台板8の上面左右に取付けられ前記
摺動軸60を摺動可能に支持する摺動軸受61と、回動支持
部59の下部に摺動軸60と同方向に平行に取付けられたラ
ック62と、台板8の左右下面に取付けたブラケット(図
示せず)間に回動可能に取付けられた回動軸63の、前記
ラック62と噛み合うように取付けられた小歯車64とノブ
65で構成され、ノブ65を回動させることにより、小歯車
64とラック62を介し摺動軸60を摺動軸受61内で前後に移
動させることで、回動支持部59を前後に移動させる。
【0015】回動手段6は、左右の回動支持部59の内側
下部の突出板66に回動可能に支持され一端にノブ67が取
付けられた回動軸68と、回動支持部59内に上下端を回動
可能に支持されたウオーム軸69と、このウオーム軸69の
回動支持部59より突出した軸端に設けられた傘歯車70
と、前記回動軸68に取付けられ傘歯車70と噛み合う傘歯
車71と、上記支持フレーム47のコの字状に形成した左右
支持板48の開口端(回動中心部)の側面に一体的に取付
けられ、この左右支持板48の開口端と共に、回動支持部
59に二股状に突出させた突出部72に回動可能に支持され
たウオームホイール73とで構成され、ノブ67を回動させ
ることにより、傘歯車70、傘歯車71とウオーム軸69を介
してウオームホイール73を回動させ、これによりウオー
ムホイール73と一体的に取付けた支持フレーム47をウオ
ームホイール73を回動中心として上下方向に回動させ
る。
【0016】上記構成からなる本発明に係る円板周縁面
検査装置による半導体ウエハの周縁面検査は以下の要領
で行われる。:ウエハを回転座2の上に載置し、ノブ
28を回して3つのピン31でウエハを回転座2の中心に合
わせる。:吸引孔21を真空源に接続し回転座2の上面
に開口する4つの吸引孔22でウエハを回転座2に吸着し
固定するとともに、ノブ17を回して回転座2を回動させ
検査するウエハの周縁面を撮像方向に向ける。:ウエ
ハの外径寸法に合わせて進退移動手段5のノブ65を回
し、撮像部3の対物レンズ36とウエハ周縁面の距離を対
物レンズ36の作動距離(WD)に調整する。:周縁面の断
面形状に合わせて、回動手段6のノブ67を回し面取り角
α部とR部(図4参照)に垂直な角度になるように調整
する。またオリフラ部やノッチ部の場合は、横移動手段
4のノブ57を回して撮像部3を左右に横移動させると共
に進退移動手段5のノブ65を回して対物レンズ36の作動
距離(WD)を調整する。:これら〜による撮像準備
が終了したら、ノブ46を回して図示省略するモニタを見
ながら撮像素子35上のピントを調整し、検査を開始す
る。:前記の検査が終われば次の検査点に、回転座
2を回動させるノブ17、横移動手段4のノブ57、進退移
動手段5のノブ65、回動手段6のノブ67、の内の必要な
ノブを回して移動し、前記の要領で検査する。
【0017】上記のように、撮像部3へのウエハ検査点
の移動は、必要なノブを回すのみでウエハに触れること
なく連続して行えるので、ウエハをパーティクルで汚染
することなく検査ができる。また、従来のように半導体
ウエハを切断することなく非破壊で検査することができ
る上に、検査の際の位置決めが比較的容易に行える。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る円板
周縁面検査装置であれば、半導体ウエハを切断すること
なく非破壊で検査することができ、また検査の際の位置
決めが比較的容易に行え、従来のように半導体ウエハを
切断して検査する方法と比較して、製品の歩留りが向上
できると共に、切断の手間が省け、省力化と生産性の向
上が期待される。しかも半導体ウエハを載置した回転座
を回転させることで周縁面を連続して検査することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る円板周縁面検査装置の説明図で、
aは上面図、bはaのA矢視図である。
【図2】図1のB−B断面図である。
【図3】図2のC部拡大説明図で、aは側面図、bはa
の回転座と台板を除いて示す上面図である。
【図4】半導体ウエハの周縁部の拡大断面図である。
【符号の説明】
1:基台 2:回転座
3:撮像部 4:横移動手段 5:進退移動手段
6:回動手段 7:架台フレーム 8:台板
9:上板 10:軸座 11:軸部 1
2:貫通孔 13:軸受部 14, 15:軸受け 1
6, 19:プーリ 17:ノブ 18:回動軸 2
0:ベルト 21:22:吸引孔 23, 29:プーリ 2
4:回動部 25:回動軸 26:ガイド 2
7:案内板 28:ノブ 30:ベルト 3
1:ピン 32:摺動子 33:薄板 3
4:T字状の光学筒 35:撮像素子 36:対物レンズ 3
7:照明用光源 38:ハーフミラー 39:支持部 4
0:ラック 41:小歯車 42:回転軸 4
3, 44:プーリ 45:ベルト 46:ノブ 4
7:支持フレーム 48:支持板 49:支持軸 5
0:軸受 51:支持軸 52:ナット 5
3:ネジ軸 54, 56:プーリ 55:支持軸 5
7:ノブ 58:ベルト 59:回動支持部 6
0:摺動軸 61:摺動軸受 62:ラック 6
3:回動軸 64:小歯車 65:ノブ 6
6:突出板 67:ノブ 68:回動軸 6
9:ウオーム軸 70, 71:傘歯車 72:突出部 7
3:ウオームホイール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−174445(JP,A) 特開 平3−264851(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/88 G01N 21/956 H01L 21/66

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転座の外側に撮像素子を備え、回転座
    上に載置された円板の周縁面を拡大撮像する検査装置で
    あって、撮像素子を回転座に対して進退移動させる進退
    移動手段および横移動させる横移動手段を備え、さらに
    撮像素子を回転座に載置された円板周縁面に沿って表裏
    方向に回動させる回動手段を備えるとともに、円板周縁
    面とのピント調整を行うためのピント調整手段を備えて
    なることを特徴とする円板周縁面検査装置。
JP27095594A 1994-11-04 1994-11-04 円板周縁面検査装置 Expired - Lifetime JP3200308B2 (ja)

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