JP4128811B2 - 表面検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造での検査工程に使用され、ウェーハ表面に付着したパーティクル等異物の有無を検査する表面検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウェーハの表面検査装置は、高速回転されるウェーハの表面にレーザ光線を照射し、照射位置を半径方向に所定ピッチで移動させながらウェーハ表面全域を走査し、ウェーハ表面で反射された反射光を検出するものである。反射光はウェーハ表面の異物により散乱し、又散乱の状態は異物の径に応じても変化するので、検出する散乱光の状態変化から異物の有無、異物の大きさを判定することができる。
【０００３】
散乱光を検出する受光センサの感度、反応性は受光センサへの印加電圧により調整することができる。即ち、前記受光センサに印加する電圧を適正にすることで、安定した異物の検出が可能となる。この為、ウェーハの表面検査を行う場合、検査前に検査の対象となる面性状と合致し、所定の径、及び個数の標準粒子を塗布した較正用ウェーハを用いて、受光センサの反応性を調整（較正）している。
【０００４】
従来の受光センサの較正は、検査開始前にその都度表面検査装置外部より較正用ウェーハを表面検査装置内に搬入し、表面検査装置のウェーハチャックに装填して行っている。
【０００５】
較正用ウェーハにレーザ光線を照射し、散乱光を受光センサで受光し、受光状態で判定できる異物の付着状態が、較正用ウェーハの既知のデータと一致する様に、前記受光センサへの印加電圧を調整する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の表面検査装置であると、較正用ウェーハの搬入搬出作業は作業者による人手作業となり作業効率が低い。又、較正用ウェーハは基準となるものであるから、パーティクルの付着等による汚染があってはならないが、人手作業が介在することで、パーティクルの付着の可能性が高くなる。又、外部からの較正用ウェーハの搬入搬出作業が伴う為、受光センサの感度調整を行ってからウェーハの表面検査を直ちに実施することはできず、所要の時間が経過することは避けられない。この為、受光センサの反応性についてもドリフト等経時的変化が生じる可能性もあり、検出誤差に影響を与える可能性もあった。
【０００７】
更に、較正用ウェーハを表面検査装置外部の清浄雰囲気で保管する必要があり、別途較正用ウェーハ保管装置或は保管装置に準ずるものが必要となっていた。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み、表面検査装置の較正工程で人手を介在させることなく、検査効率の向上を図り、又較正用ウェーハのパーティクル等による汚染を防止し、更に受光センサの反応性の経時的変化を抑制して検出精度の向上を図るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬送ロボットを有するウェーハ搬送部と、表面検査部とを具備する表面検査装置に於いて、既知の粒子が付着された較正用ウェーハを収納する較正用ウェーハ収納部を具備した表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部は、開閉可能な気密な防塵空間である表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部がウェーハ搬送部に設けられた表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部が表面検査部に設けられた表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部は、前記較正用ウェーハを垂直姿勢で保持収納する表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部は、前記表面検査部のウェーハ載置面よりも上方に設けられた表面検査装置に係り、又前記ウェーハ搬送部にクリーンユニットが設けられ、該クリーンユニットは前記ウェーハ搬送部内に清浄空気を送出し、前記較正用ウェーハ収納部は前記搬送ロボットに対し清浄空気の流れの上流側に配置された表面検査装置に係り、又前記表面検査部はコンピュータを有し、該コンピュータは対象ウェーハの表面検査プログラムと、較正プログラムと、搬送ロボット駆動プログラムとを有し、前記搬送ロボットの表面検査部への較正用ウェーハの搬入、較正プログラムの実行により較正用ウェーハの表面検査、較正の実施、較正用ウェーハの搬出が連続的に行われる表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハが収納されている雰囲気を不活性ガス雰囲気とした表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部を不活性ガスで充填した表面検査装置に係るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
先ず、図１〜図６に於いて本実施の形態に係る表面検査装置について説明する。
【００１２】
表面検査装置はクリーンルーム内に設置される。
【００１３】
図３に示される様に、ウェーハ搬送部１の一側面に隣接して表面検査部２が配設され、又前記ウェーハ搬送部１の他の側面に隣接してカセット授受ステージ３が配設されている。
【００１４】
前記表面検査部２は、図６に示される様に、ウェーハ５が載置される検査テーブル４、該検査テーブル４を高速回転するモータ６、検査用レーザ光線を発するレーザ光源７、レーザ光線を前記ウェーハ５表面に照射する投光部８、前記ウェーハ５表面からのレーザ光線の反射光を受光し、受光状態を電気信号に変換してコンピュータ１１に入力する受光部９、前記ウェーハ５表面で反射された散乱光を検出する受光センサ１２、該受光センサ１２からの受光信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換等所要の信号処理をして前記コンピュータ１１に出力する信号処理部１３を有し、前記コンピュータ１１は前記受光部９からの信号を基に前記レーザ光源７の発光状態を制御し、又前記信号処理部１３からの信号に基づき前記ウェーハ５に付着しているパーティクルの数等を演算する。
【００１５】
前記コンピュータ１１での演算結果、即ち表面検査結果はプリンタ１４、モニタ１５に出力される。又、操作部１６から検査開始指令、或は検査条件等が入力される。
【００１６】
尚、前記コンピュータ１１は表面検査プログラムを内蔵すると共に前記ウェーハ搬送部１の搬送ロボット１７を駆動制御する為のシーケンスプログラムを内蔵し、前記ウェーハ搬送部１に前記ウェーハ５を搬入搬出する為の制御信号を発している。前記表面検査プログラムには後述する様に、対象ウェーハの表面検査を実施する為のプログラムと、較正プログラムが含まれている。該較正プログラムは所定の条件により自動的に作動させることが出来る。条件としては、検査対象であるウェーハ５の変更時や、表面検査の経過時間、検査回数、前記レーザ光源７の使用時間、装置内汚染度が挙げられる。又、オペレータの意志により任意に作動させることも可能である。
【００１７】
前記カセット授受ステージ３には前記ウェーハ５が装填されたカセット１０が搬送され、載置される。
【００１８】
前記ウェーハ搬送部１はフレーム２５、該フレーム２５に設けられたパネル（図示せず）により構成される密閉された筐体、該筐体下部に設けられた電源（図示せず）、駆動部２６、筐体底面に立設された前記搬送ロボット１７、筐体上部に設けられたクリーンユニット２７等を主に有し、筐体中間部にウェーハ搬送空間２８が形成される。
【００１９】
前記クリーンユニット２７は浄化した空気を下方に送出しており、前記ウェーハ搬送空間２８には上方から下方に向う清浄空気の流れが形成される様になっている。
【００２０】
前記搬送ロボット１７は昇降部１８、該昇降部１８の上端に設けられた２組のアーム１９，２０を有し、又該アーム１９，２０の先端にはウェーハ受載板２１，２２が設けられている。
【００２１】
前記アーム１９，２０は複節アーム構造であり、該アーム１９，２０の屈伸により前記ウェーハ受載板２１，２２が独立して進退する様になっていると共に前記アーム１９，２０は回転可能となっている。
【００２２】
前記ウェーハ搬送空間２８の上部に位置される様、又前記搬送ロボット１７の動作範囲内に較正用ウェーハ収納部２９が前記フレーム２５に取付けられている。前記較正用ウェーハ収納部２９は上記した清浄空気の流れの中に配置される。好ましい配置としては、該較正用ウェーハ収納部２９の上流側に障害物がなく、清浄空気の流れが該較正用ウェーハ収納部２９の周囲を一様に流れ、滞留部が生じない状態とする。
【００２３】
又、前記搬送ロボット１７は搬送動作により発塵するが、前記較正用ウェーハ収納部２９を前記搬送ロボット１７の上方に配置することで、前記較正用ウェーハ収納部２９が清浄空気の流れの上流側となり、前記搬送ロボット１７によって発生したパーティクルが前記較正用ウェーハ収納部２９に至ることはない。
【００２４】
該較正用ウェーハ収納部２９は較正用ウェーハ３１が載置されるウェーハ載置板３２を上下２段に有している。前記較正用ウェーハ収納部２９に保持される較正用ウェーハ３１は複数に分割された区分を有し、各区分には粒子径、粒子の個数、或は分布密度が異なる様に、パーティクルが付着されており、１枚の較正用ウェーハ３１により複数の較正条件が得られる様になっている。
【００２５】
上記した様に、前記較正用ウェーハ収納部２９の周囲に、即ち収納されている較正用ウェーハ３１の周囲には滞留のない清浄空気の流れが形成されるので、清浄空気内に僅かに含まれるパーティクルも該較正用ウェーハ３１に付着することはなく、該較正用ウェーハ３１の表面は常に清浄状態が保たれる。
【００２６】
尚、上記較正用ウェーハ収納部２９は前記較正用ウェーハ３１を垂直姿勢で保持収納する様にしてもよい。垂直姿勢とすると、該較正用ウェーハ３１が清浄空気の流れと平行になるので、パーティクルは更に付着し難くなる。
【００２７】
前記較正用ウェーハ収納部２９が前記較正用ウェーハ３１を垂直姿勢で収納する場合は、前記搬送ロボット１７にウェーハの姿勢を９０゜回転する機能を設ける。或は、前記較正用ウェーハ収納部２９自体が前記較正用ウェーハ３１を収納後９０°回転してもよい。前記較正用ウェーハ収納部２９に収納時の較正用ウェーハ３１が垂直となる様、該較正用ウェーハ３１を回転する手段は適宜選択できる。
【００２８】
更に、前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されている較正用ウェーハ３１の防塵の為、前記較正用ウェーハ収納部２９を密閉容器とし、開閉可能な搬入出口を設けてもよい。
【００２９】
更に又、該較正用ウェーハ収納部２９を単に棚とし、ウェーハ搬送用の前記カセット１０を密閉容器の代りに前記較正用ウェーハ収納部２９に設置する様にしてもよい。
【００３０】
以下、前記ウェーハの搬送作動について説明する。
【００３１】
先ず、較正用ウェーハ３１の搬送について図５を参照して説明する。
【００３２】
該較正用ウェーハ３１を収納するカセット１０′が前記カセット授受ステージ３に搬送される。前記カセット１０′には１枚又は複数枚の較正用ウェーハ３１が収納されている。複数枚の較正用ウェーハ３１が収納される場合は、各較正用ウェーハ３１は付着された粒子径、粒子の個数、或は分布密度が異なるものが選択される。
【００３３】
前記搬送ロボット１７が前記較正用ウェーハ３１の搬送レベル迄上昇、又は降下し、前記アーム１９，２０のいずれか（以下は前記アーム１９について説明する）の回転、屈伸の協働により、前記カセット１０′内の較正用ウェーハ３１を保持し、前記昇降部１８の昇降、前記アーム１９の屈伸、回転の協働により前記カセット１０′より前記較正用ウェーハ３１を払出し、前記ウェーハ搬送部１内に前記較正用ウェーハ３１を取込み、前記アーム１９が回転すると共に前記昇降部１８が上昇する。搬送レベルが前記較正用ウェーハ収納部２９の高さとなると、前記アーム１９の回転、屈伸、昇降部１８の昇降の協動により、前記較正用ウェーハ３１を前記較正用ウェーハ収納部２９に移載する。
【００３４】
前記較正用ウェーハ３１が複数ある場合は、該較正用ウェーハ３１の搬送履歴等が前記コンピュータ１１に記憶され、前記較正用ウェーハ３１の種類と前記較正用ウェーハ収納部２９での収納場所とが関連付けされる。
【００３５】
上記搬送動作が繰返され、全ての較正用ウェーハ３１が前記カセット１０′から前記較正用ウェーハ収納部２９へ搬送される。
【００３６】
前記カセット１０′が除かれ、被検査用のウェーハ５が収納されたカセット１０が前記カセット授受ステージ３に搬送される。
【００３７】
前記ウェーハ５の表面検査が行われる前工程として、検出部（受光センサ１２、信号処理部１３）の較正が行われる。
【００３８】
先ず、図３に示される様に、前記較正用ウェーハ３１が前記検査テーブル４に搬送される。前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されている較正用ウェーハ３１が複数ある場合は、搬送される較正用ウェーハ３１は前記ウェーハ５と対応するもの、例えば膜質が同一であるもの、検査の対象となる粒子径、粒子の個数、或は分布密度等の条件が一致しているものが選択される。
【００３９】
前記搬送ロボット１７が上昇し、前記アーム１９，２０のいずれか（以下は前記アーム１９について説明する）の回転、屈伸の協働により、前記較正用ウェーハ収納部２９の較正用ウェーハ３１を保持し、前記アーム１９の屈伸、回転の協働により前記較正用ウェーハ収納部２９より前記較正用ウェーハ３１を払出し、更に前記搬送ロボット１７が降下する。該搬送ロボット１７の回転、前記アーム１９の屈伸により前記較正用ウェーハ３１を前記表面検査部２内の前記検査テーブル４上に載置する。
【００４０】
前記アーム１９が前記表面検査部２から退出し、前記較正用ウェーハ３１についての表面検査が行われる。
【００４１】
前記モータ６により前記検査テーブル４が回転され、前記投光部８を介してレーザ光線が前記較正用ウェーハ３１上に照射される。該較正用ウェーハ３１で反射された反射光は前記受光部９で受光され、受光結果が前記コンピュータ１１に入力される。該コンピュータ１１では受光結果より、前記較正用ウェーハ３１へのレーザ光線の投光状態が一定となる様に、前記レーザ光源７を制御する。
【００４２】
又、前記較正用ウェーハ３１表面にパーティクル等異物があるとレーザ光線の散乱光が生じる。この散乱光を前記受光センサ１２が検出する。散乱光の状態は、異物の径、数に対応している。
【００４３】
前記較正用ウェーハ３１には、既知の状態（異物の径、粒子の個数、或は分布密度等が既知）で異物が付着されているので、前記受光センサ１２から得られる受光信号を前記較正用ウェーハ３１の表面状態の既知のデータに合致することで較正が行われる。較正は前記受光センサ１２への印加電圧を調整し、該受光センサ１２の感度を調整する。或は、前記信号処理部１３での受光信号の増幅率を調整する。或は、その両方を行う等適宜な方法により較正が行われる。
【００４４】
較正が完了すると、前記搬送ロボット１７により前記検査テーブル４上の前記較正用ウェーハ３１が搬出され、前記アーム１９により前記較正用ウェーハ収納部２９に戻される。
【００４５】
次に、図４に示される様に前記カセット授受ステージ３上のカセット１０から検査対象のウェーハ５が前記検査テーブル４に搬送される。
【００４６】
前記搬送ロボット１７は昇降、回転、屈伸の協働で、前記カセット１０から前記ウェーハ５を払出し、前記検査テーブル４上に搬送する。前記表面検査部２から前記アーム１９が退出する。
【００４７】
前記投光部８より前記ウェーハ５にレーザ光線が照射され、前記受光センサ１２による散乱光の検出が行われる。散乱光は該受光センサ１２により電気信号に変換され、前記信号処理部１３により信号処理され、前記コンピュータ１１に入力される。該コンピュータ１１では前記信号処理部１３からの信号を基に異物の数、粒径等を算出する。算出した結果は、ハードディスク等所要の記憶手段（図示せず）に保存され、更に前記モニタ１５に表示される。
【００４８】
１枚目のウェーハ５の表面検査が完了すると、前記搬送ロボット１７により前記検査テーブル４から前記カセット１０に前記１枚目のウェーハ５が戻され、２枚目のウェーハ５の表面検査が続いて行われる。
【００４９】
尚、該ウェーハ５表面での反射率、反射状態はウェーハ５表面に形成される膜種によりそれぞれ異なるので、検査対象のウェーハ５の膜種が変る場合は、膜種の変更も併せて較正を行う。
【００５０】
膜種の変更を考慮すると、前記較正用ウェーハ収納部２９には複数の膜種の異なる較正用ウェーハ３１を収納する様にし、膜種に合わせて較正用ウェーハ３１を選択し、最適な較正が行える様にする。
【００５１】
又、前記較正用ウェーハ収納部２９を複数箇所、例えば図３に於いて、該較正用ウェーハ収納部２９を対称的に２箇所設け、前記較正用ウェーハ３１の収納枚数を増加させることも可能である。
【００５２】
図７により、較正作動について具体的に説明する。
【００５３】
上記したカセット１０′から前記較正用ウェーハ収納部２９へ前記較正用ウェーハ３１を搬送するシーケンス動作は、較正用ウェーハ搬送プログラムとして前記コンピュータ１１に格納され、作業者が表面検査装置の前記操作部１６より較正用ウェーハ搬送プログラムを直接起動して前記較正用ウェーハ３１を搬送することもでき、又後述する様に、表面検査プログラムに組込み、表面検査の一工程として、前記較正用ウェーハ３１の搬送を行うこともできる。
【００５４】
前記操作部１６よりスタートを指令する。
【００５５】
表面検査プログラムが起動され、前記モニタ１５に検査メニュー画面が表示される。
【００５６】
該検査メニュー画面により前記較正用ウェーハ３１の搬送を選択する。搬送メニュー画面が起動される。どの様な規格（膜質、粒子径、粒子の個数、或は分布密度）の較正用ウェーハ３１が前記カセット１０′に収納されているかを前記操作部１６を介して作業者が前記コンピュータ１１にティーチングする。特に、前記較正用ウェーハ３１が複数ある場合は、前記カセット１０′のどこの位置にどの規格の較正用ウェーハ３１が装填されているかを、前記操作部１６を介してティーチングする。
【００５７】
搬送開始を指示して前記カセット授受ステージ３のカセット１０′から前記較正用ウェーハ３１を前記較正用ウェーハ収納部２９に搬送する。
【００５８】
前記較正用ウェーハ３１の搬送履歴が前記コンピュータ１１に記憶され、前記較正用ウェーハ収納部２９のどこの位置にどの様な規格の較正用ウェーハ３１が収納されたかが前記コンピュータ１１に記憶される。
【００５９】
検査メニュー画面が起動され、検査がＳＴＡＲＴされる。
【００６０】
前記検査メニュー画面により較正チャンネルを選択する。更に、較正チャンネルとして、半径方向のスキャンピッチの選択等検査条件を選択する。尚、対象ウェーハの表面検査を実施する場合は、この検査メニュー画面で検査実施を選択する。
【００６１】
該検査メニュー画面で更に、最適感度条件設定モードを選択し、更に最高検出粒径を選択し、最適感度となる様に検査条件を設定する。
【００６２】
検査の対象となるウェーハ表面の膜質（Ｆｉｌｍ ｔｙｐｅ）を選択する。装置の感度特性を設定する為、ゲイン（Ｇａｉｎ）の選択を行う。
【００６３】
上記検査条件が入力された時点で、入力された条件に合致する較正用ウェーハ３１が前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されているかが前記コンピュータ１１で判断され、収納されていない場合は検査は中止され、該当する較正用ウェーハ３１が収納されていないことが前記モニタ１５に表示される。或は、必要とされる較正用ウェーハ３１の規格を表示し、作業者に該較正用ウェーハ３１の交換又は補充を促す。適正な較正用ウェーハ３１が収納されたカセット１０′が前記カセット授受ステージ３に載置されると、前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されている較正用ウェーハ３１と適正な較正用ウェーハ３１が交換される。
【００６４】
表面検査条件に該当する較正用ウェーハ３１が前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されている場合は、検査が続行される。
【００６５】
前記操作部１６より較正モードの開始を指令する。
【００６６】
前記搬送ロボット１７が始動して、前記較正用ウェーハ収納部２９から設定した検査条件にマッチングする前記較正用ウェーハ３１が選択され、該較正用ウェーハ３１が前記検査テーブル４に搬送される。
【００６７】
較正モードでウェーハの表面検査の測定が行われる。
【００６８】
検出結果、前記較正用ウェーハ３１に付着させた粒径に対応する粒径出力値が分離して検出されているかが判断され、Ｎｏの場合は、受光部即ち前記受光センサ１２又は前記信号処理部１３、又は前記受光センサ１２、信号処理部１３双方について、前記受光センサ１２への印加電圧、前記信号処理部１３の増幅率の調整等、感度の調整が行われる。
【００６９】
粒径出力値が分離して検出されている場合は、検出レベルが適正値かどうかが判断され、Ｎｏの場合は、再度受光部の感度の調整が行われる。適正値の場合は、最適感度条件設定モードを終了する。
【００７０】
次に、検査メニュー画面より低感度条件の設定モードを選択し、最低検出粒径を選択する。
【００７１】
較正モードでウェーハの表面検査の測定が行われる。
【００７２】
検出結果、前記較正用ウェーハ３１に付着させた粒径に対応する粒径出力値が適正範囲かどうかが判断され、Ｎｏの場合は受光部の感度が調整される。適正範囲と判断されると、低感度条件の設定モードが終了する。
【００７３】
全粒径について較正測定を行い、検出粒径と検出レベル間の設定を行う。
【００７４】
較正モードが終了される。較正モードの終了と同期して、前記搬送ロボット１７が駆動され、前記較正用ウェーハ３１が前記較正用ウェーハ収納部２９に戻される。
【００７５】
対象ウェーハ５の表面検査を実施する場合は、検査メニュー画面で検査実施を選択することで開始される。或は、較正作動が完了して引続き対象ウェーハ５の表面検査が実施される様にシーケンスが組込まれていてもよい。或は、対象ウェーハ５の表面検査の実行シーケンスに較正シーケンスを組込み、前記操作部１６より表面検査の実行を指令すると、較正作動、表面検査が連続して行われる様にしてもよい。
【００７６】
而して、前記較正用ウェーハ収納部２９により前記較正用ウェーハ３１を前記ウェーハ搬送部１内に保持する様にしたので、検出部の較正と対象ウェーハ５の表面検査を、連続的に且つ自動で行うことが可能となる。
【００７７】
尚、受光部の較正については、対象ウェーハ５の表面検査の度に行ってもよく、受光部が安定しているものについては、定期的に或は保守点検時に実施してもよい。
【００７８】
尚、上記実施の形態に於いて、前記較正用ウェーハ３１が複数ある場合、検査条件により前記コンピュータ１１が前記較正用ウェーハ３１の規格を判断して自動的に選択する様にしたが、該較正用ウェーハ３１の規格がティーチングされ、該較正用ウェーハ３１が前記較正用ウェーハ収納部２９に搬送されると、前記モニタ１５に前記較正用ウェーハ３１の規格と較正用ウェーハ収納部２９での位置が表示される様にし、作業者が表示された内容から、較正用ウェーハ３１を選択し、前記較正用ウェーハ搬送プログラムを起動して前記較正用ウェーハ３１を前記検査テーブル４へ搬送する様にしてもよい。
【００７９】
図８は第２の実施の形態を示すものである。
【００８０】
該第２の実施の形態では、較正用ウェーハ収納部３３が前記表面検査部２内に設けられたものである。
【００８１】
前記検査テーブル４は表面検査を実行する為に、水平方向（図８に於いて上下方向）の移動と昇降ができる様になっている。第２の実施の形態では、斯かる検査テーブル４の動作を利用して該検査テーブル４から前記較正用ウェーハ収納部３３への較正用ウェーハ３１の搬送を行う。従って、前記カセット授受ステージ３のカセット１０′から前記較正用ウェーハ収納部３３への較正用ウェーハ３１の搬入は、前記搬送ロボット１７により前記較正用ウェーハ３１を一旦前記検査テーブル４に搬送し、更に該検査テーブル４により前記較正用ウェーハ収納部３３への搬送が行われる。
【００８２】
前記較正用ウェーハ収納部３３に前記較正用ウェーハ３１が収納されている場合は、上記表面検査作動で説明した前記搬送ロボット１７による前記較正用ウェーハ３１は搬送は、前記検査テーブル４により行われることとなる。
【００８３】
尚、図８中、３４は仕切壁であり、前記検査テーブル４による前記較正用ウェーハ３１の搬送の障害とならない様に、下部を開放した状態で前記較正用ウェーハ収納部３３を含む空間と、表面検査時の前記検査テーブル４を含む空間とを仕切り、該検査テーブル４が回転することで発生する可能性があるパーティクルが前記較正用ウェーハ収納部３３側に移行しない様にしている。
【００８４】
上記した様に、前記較正用ウェーハ３１は繰返し使用されるので、表面検査装置内に長期に保管される可能性があり、長期に保管される場合、前記較正用ウェーハ３１の表面に自然酸化膜が生成され、基板ノイズの感度変化をもたらす可能性がある。
【００８５】
第３の実施の形態は、前記較正用ウェーハ３１が収納されている空間の雰囲気を窒素ガス等の不活性ガス雰囲気とし、自然酸化膜が生成されるのを抑止するものである。
【００８６】
開放型の前記較正用ウェーハ収納部２９が前記ウェーハ搬送部１に設けられる場合は、前記クリーンユニット２７から送出されるクリーンガスを窒素ガスとし、又、前記較正用ウェーハ収納部２９が密閉容器の場合は、該較正用ウェーハ収納部２９内に窒素ガスを充填し、更に該較正用ウェーハ収納部２９開閉時に外部から空気が流入しない様、該較正用ウェーハ収納部２９内を正圧とする。
【００８７】
又、開放型の前記較正用ウェーハ収納部３３が前記表面検査部２内に設けられる場合は、前記仕切壁３４で仕切られた前記較正用ウェーハ収納部３３を含む空間に窒素ガスを充填する。又、前記較正用ウェーハ収納部３３が密閉容器の場合は、窒素ガスを正圧に充填する。
【００８８】
尚、前記較正用ウェーハ収納部２９、前記較正用ウェーハ収納部３３を密閉容器とし、不活性ガスを正圧状態で充填した場合、前記較正用ウェーハ収納部２９、前記較正用ウェーハ収納部３３の開閉時に密閉容器の内外圧力差で大きなガスの流動が生じない様、前記較正用ウェーハ収納部２９、前記較正用ウェーハ収納部３３へのガスの給排ライン（図示せず）に圧力調整弁（図示せず）を設け、圧力制御をしてもよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、搬送ロボットを有するウェーハ搬送部と、表面検査部とを具備する表面検査装置に於いて、既知の粒子が付着された較正用ウェーハを収納する較正用ウェーハ収納部を具備したので、較正用ウェーハの表面検査装置への搬入搬出作業がなくなり、作業効率が向上する。
【００９０】
前記較正用ウェーハ収納部は、開閉可能な気密な防塵空間であるので、収納された較正用ウェーハへのパーティクルの付着が防止される。
【００９１】
前記較正用ウェーハ収納部は、前記較正用ウェーハを垂直姿勢で保持収納するので、パーティクルの付着が抑制される。
【００９２】
前記較正用ウェーハ収納部は、前記表面検査部のウェーハ載置面よりも上方に設けられているので、表面検査時に発生する可能性があるパーティクルの付着が防止される。
【００９３】
前記ウェーハ搬送部にクリーンユニットが設けられ、該クリーンユニットは前記ウェーハ搬送部内に清浄空気を送出し、前記較正用ウェーハ収納部は前記搬送ロボットに対し清浄空気の流れの上流側に配置されているので、較正用ウェーハへのパーティクルの付着が防止される。
【００９４】
前記表面検査部はコンピュータを有し、該コンピュータは対象ウェーハの表面検査プログラムと、較正プログラムと、搬送ロボット駆動プログラムとを有し、前記搬送ロボットの表面検査部への較正用ウェーハの搬入、較正プログラムの実行により較正用ウェーハの表面検査、較正の実施、較正用ウェーハの搬出が連続的に行われるので、較正作業が自動化され、作業効率が更に向上する。
【００９５】
前記較正用ウェーハの雰囲気を不活性ガス雰囲気とするので、自然酸化膜の生成が抑止され、表面状態の変化が防止され、長期に渡り安定した表面検査が可能となる等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の要部を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態の要部を示す背面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態を示すシステムブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態の較正作動を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ ウェーハ搬送部
３ カセット授受ステージ
４ 検査テーブル
１７ 搬送ロボット
１９ アーム
２０ アーム
２５ フレーム
２８ ウェーハ搬送空間
２９ 較正用ウェーハ収納部
３３ 較正用ウェーハ収納部
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造での検査工程に使用され、ウェーハ表面に付着したパーティクル等異物の有無を検査する表面検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウェーハの表面検査装置は、高速回転されるウェーハの表面にレーザ光線を照射し、照射位置を半径方向に所定ピッチで移動させながらウェーハ表面全域を走査し、ウェーハ表面で反射された反射光を検出するものである。反射光はウェーハ表面の異物により散乱し、又散乱の状態は異物の径に応じても変化するので、検出する散乱光の状態変化から異物の有無、異物の大きさを判定することができる。
【０００３】
散乱光を検出する受光センサの感度、反応性は受光センサへの印加電圧により調整することができる。即ち、前記受光センサに印加する電圧を適正にすることで、安定した異物の検出が可能となる。この為、ウェーハの表面検査を行う場合、検査前に検査の対象となる面性状と合致し、所定の径、及び個数の標準粒子を塗布した較正用ウェーハを用いて、受光センサの反応性を調整（較正）している。
【０００４】
従来の受光センサの較正は、検査開始前にその都度表面検査装置外部より較正用ウェーハを表面検査装置内に搬入し、表面検査装置のウェーハチャックに装填して行っている。
【０００５】
較正用ウェーハにレーザ光線を照射し、散乱光を受光センサで受光し、受光状態で判定できる異物の付着状態が、較正用ウェーハの既知のデータと一致する様に、前記受光センサへの印加電圧を調整する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の表面検査装置であると、較正用ウェーハの搬入搬出作業は作業者による人手作業となり作業効率が低い。又、較正用ウェーハは基準となるものであるから、パーティクルの付着等による汚染があってはならないが、人手作業が介在することで、パーティクルの付着の可能性が高くなる。又、外部からの較正用ウェーハの搬入搬出作業が伴う為、受光センサの感度調整を行ってからウェーハの表面検査を直ちに実施することはできず、所要の時間が経過することは避けられない。この為、受光センサの反応性についてもドリフト等経時的変化が生じる可能性もあり、検出誤差に影響を与える可能性もあった。
【０００７】
更に、較正用ウェーハを表面検査装置外部の清浄雰囲気で保管する必要があり、別途較正用ウェーハ保管装置或は保管装置に準ずるものが必要となっていた。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み、表面検査装置の較正工程で人手を介在させることなく、検査効率の向上を図り、又較正用ウェーハのパーティクル等による汚染を防止し、更に受光センサの反応性の経時的変化を抑制して検出精度の向上を図るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬送ロボットを有するウェーハ搬送部と、表面検査部とを具備する表面検査装置に於いて、既知の粒子が付着された較正用ウェーハを収納する較正用ウェーハ収納部を具備した表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部は、開閉可能な気密な防塵空間である表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部がウェーハ搬送部に設けられた表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部が表面検査部に設けられた表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部は、前記較正用ウェーハを垂直姿勢で保持収納する表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部は、前記表面検査部のウェーハ載置面よりも上方に設けられた表面検査装置に係り、又前記ウェーハ搬送部にクリーンユニットが設けられ、該クリーンユニットは前記ウェーハ搬送部内に清浄空気を送出し、前記較正用ウェーハ収納部は前記搬送ロボットに対し清浄空気の流れの上流側に配置された表面検査装置に係り、又前記表面検査部はコンピュータを有し、該コンピュータは対象ウェーハの表面検査プログラムと、較正プログラムと、搬送ロボット駆動プログラムとを有し、前記搬送ロボットの表面検査部への較正用ウェーハの搬入、較正プログラムの実行により較正用ウェーハの表面検査、較正の実施、較正用ウェーハの搬出が連続的に行われる表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハが収納されている雰囲気を不活性ガス雰囲気とした表面検査装置に係り、又前記較正用ウェーハ収納部を不活性ガスで充填した表面検査装置に係るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
先ず、図１〜図６に於いて本実施の形態に係る表面検査装置について説明する。
【００１２】
表面検査装置はクリーンルーム内に設置される。
【００１３】
図３に示される様に、ウェーハ搬送部１の一側面に隣接して表面検査部２が配設され、又前記ウェーハ搬送部１の他の側面に隣接してカセット授受ステージ３が配設されている。
【００１４】
前記表面検査部２は、図６に示される様に、ウェーハ５が載置される検査テーブル４、該検査テーブル４を高速回転するモータ６、検査用レーザ光線を発するレーザ光源７、レーザ光線を前記ウェーハ５表面に照射する投光部８、前記ウェーハ５表面からのレーザ光線の反射光を受光し、受光状態を電気信号に変換してコンピュータ１１に入力する受光部９、前記ウェーハ５表面で反射された散乱光を検出する受光センサ１２、該受光センサ１２からの受光信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換等所要の信号処理をして前記コンピュータ１１に出力する信号処理部１３を有し、前記コンピュータ１１は前記受光部９からの信号を基に前記レーザ光源７の発光状態を制御し、又前記信号処理部１３からの信号に基づき前記ウェーハ５に付着しているパーティクルの数等を演算する。
【００１５】
前記コンピュータ１１での演算結果、即ち表面検査結果はプリンタ１４、モニタ１５に出力される。又、操作部１６から検査開始指令、或は検査条件等が入力される。
【００１６】
尚、前記コンピュータ１１は表面検査プログラムを内蔵すると共に前記ウェーハ搬送部１の搬送ロボット１７を駆動制御する為のシーケンスプログラムを内蔵し、前記ウェーハ搬送部１に前記ウェーハ５を搬入搬出する為の制御信号を発している。前記表面検査プログラムには後述する様に、対象ウェーハの表面検査を実施する為のプログラムと、較正プログラムが含まれている。該較正プログラムは所定の条件により自動的に作動させることが出来る。条件としては、検査対象であるウェーハ５の変更時や、表面検査の経過時間、検査回数、前記レーザ光源７の使用時間、装置内汚染度が挙げられる。又、オペレータの意志により任意に作動させることも可能である。
【００１７】
前記カセット授受ステージ３には前記ウェーハ５が装填されたカセット１０が搬送され、載置される。
【００１８】
前記ウェーハ搬送部１はフレーム２５、該フレーム２５に設けられたパネル（図示せず）により構成される密閉された筐体、該筐体下部に設けられた電源（図示せず）、駆動部２６、筐体底面に立設された前記搬送ロボット１７、筐体上部に設けられたクリーンユニット２７等を主に有し、筐体中間部にウェーハ搬送空間２８が形成される。
【００１９】
前記クリーンユニット２７は浄化した空気を下方に送出しており、前記ウェーハ搬送空間２８には上方から下方に向う清浄空気の流れが形成される様になっている。
【００２０】
前記搬送ロボット１７は昇降部１８、該昇降部１８の上端に設けられた２組のアーム１９，２０を有し、又該アーム１９，２０の先端にはウェーハ受載板２１，２２が設けられている。
【００２１】
前記アーム１９，２０は複節アーム構造であり、該アーム１９，２０の屈伸により前記ウェーハ受載板２１，２２が独立して進退する様になっていると共に前記アーム１９，２０は回転可能となっている。
【００２２】
前記ウェーハ搬送空間２８の上部に位置される様、又前記搬送ロボット１７の動作範囲内に較正用ウェーハ収納部２９が前記フレーム２５に取付けられている。前記較正用ウェーハ収納部２９は上記した清浄空気の流れの中に配置される。好ましい配置としては、該較正用ウェーハ収納部２９の上流側に障害物がなく、清浄空気の流れが該較正用ウェーハ収納部２９の周囲を一様に流れ、滞留部が生じない状態とする。
【００２３】
又、前記搬送ロボット１７は搬送動作により発塵するが、前記較正用ウェーハ収納部２９を前記搬送ロボット１７の上方に配置することで、前記較正用ウェーハ収納部２９が清浄空気の流れの上流側となり、前記搬送ロボット１７によって発生したパーティクルが前記較正用ウェーハ収納部２９に至ることはない。
【００２４】
該較正用ウェーハ収納部２９は較正用ウェーハ３１が載置されるウェーハ載置板３２を上下２段に有している。前記較正用ウェーハ収納部２９に保持される較正用ウェーハ３１は複数に分割された区分を有し、各区分には粒子径、粒子の個数、或は分布密度が異なる様に、パーティクルが付着されており、１枚の較正用ウェーハ３１により複数の較正条件が得られる様になっている。
【００２５】
上記した様に、前記較正用ウェーハ収納部２９の周囲に、即ち収納されている較正用ウェーハ３１の周囲には滞留のない清浄空気の流れが形成されるので、清浄空気内に僅かに含まれるパーティクルも該較正用ウェーハ３１に付着することはなく、該較正用ウェーハ３１の表面は常に清浄状態が保たれる。
【００２６】
尚、上記較正用ウェーハ収納部２９は前記較正用ウェーハ３１を垂直姿勢で保持収納する様にしてもよい。垂直姿勢とすると、該較正用ウェーハ３１が清浄空気の流れと平行になるので、パーティクルは更に付着し難くなる。
【００２７】
前記較正用ウェーハ収納部２９が前記較正用ウェーハ３１を垂直姿勢で収納する場合は、前記搬送ロボット１７にウェーハの姿勢を９０゜回転する機能を設ける。或は、前記較正用ウェーハ収納部２９自体が前記較正用ウェーハ３１を収納後９０°回転してもよい。前記較正用ウェーハ収納部２９に収納時の較正用ウェーハ３１が垂直となる様、該較正用ウェーハ３１を回転する手段は適宜選択できる。
【００２８】
更に、前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されている較正用ウェーハ３１の防塵の為、前記較正用ウェーハ収納部２９を密閉容器とし、開閉可能な搬入出口を設けてもよい。
【００２９】
更に又、該較正用ウェーハ収納部２９を単に棚とし、ウェーハ搬送用の前記カセット１０を密閉容器の代りに前記較正用ウェーハ収納部２９に設置する様にしてもよい。
【００３０】
以下、前記ウェーハの搬送作動について説明する。
【００３１】
先ず、較正用ウェーハ３１の搬送について図５を参照して説明する。
【００３２】
該較正用ウェーハ３１を収納するカセット１０′が前記カセット授受ステージ３に搬送される。前記カセット１０′には１枚又は複数枚の較正用ウェーハ３１が収納されている。複数枚の較正用ウェーハ３１が収納される場合は、各較正用ウェーハ３１は付着された粒子径、粒子の個数、或は分布密度が異なるものが選択される。
【００３３】
前記搬送ロボット１７が前記較正用ウェーハ３１の搬送レベル迄上昇、又は降下し、前記アーム１９，２０のいずれか（以下は前記アーム１９について説明する）の回転、屈伸の協働により、前記カセット１０′内の較正用ウェーハ３１を保持し、前記昇降部１８の昇降、前記アーム１９の屈伸、回転の協働により前記カセット１０′より前記較正用ウェーハ３１を払出し、前記ウェーハ搬送部１内に前記較正用ウェーハ３１を取込み、前記アーム１９が回転すると共に前記昇降部１８が上昇する。搬送レベルが前記較正用ウェーハ収納部２９の高さとなると、前記アーム１９の回転、屈伸、昇降部１８の昇降の協動により、前記較正用ウェーハ３１を前記較正用ウェーハ収納部２９に移載する。
【００３４】
前記較正用ウェーハ３１が複数ある場合は、該較正用ウェーハ３１の搬送履歴等が前記コンピュータ１１に記憶され、前記較正用ウェーハ３１の種類と前記較正用ウェーハ収納部２９での収納場所とが関連付けされる。
【００３５】
上記搬送動作が繰返され、全ての較正用ウェーハ３１が前記カセット１０′から前記較正用ウェーハ収納部２９へ搬送される。
【００３６】
前記カセット１０′が除かれ、被検査用のウェーハ５が収納されたカセット１０が前記カセット授受ステージ３に搬送される。
【００３７】
前記ウェーハ５の表面検査が行われる前工程として、検出部（受光センサ１２、信号処理部１３）の較正が行われる。
【００３８】
先ず、図３に示される様に、前記較正用ウェーハ３１が前記検査テーブル４に搬送される。前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されている較正用ウェーハ３１が複数ある場合は、搬送される較正用ウェーハ３１は前記ウェーハ５と対応するもの、例えば膜質が同一であるもの、検査の対象となる粒子径、粒子の個数、或は分布密度等の条件が一致しているものが選択される。
【００３９】
前記搬送ロボット１７が上昇し、前記アーム１９，２０のいずれか（以下は前記アーム１９について説明する）の回転、屈伸の協働により、前記較正用ウェーハ収納部２９の較正用ウェーハ３１を保持し、前記アーム１９の屈伸、回転の協働により前記較正用ウェーハ収納部２９より前記較正用ウェーハ３１を払出し、更に前記搬送ロボット１７が降下する。該搬送ロボット１７の回転、前記アーム１９の屈伸により前記較正用ウェーハ３１を前記表面検査部２内の前記検査テーブル４上に載置する。
【００４０】
前記アーム１９が前記表面検査部２から退出し、前記較正用ウェーハ３１についての表面検査が行われる。
【００４１】
前記モータ６により前記検査テーブル４が回転され、前記投光部８を介してレーザ光線が前記較正用ウェーハ３１上に照射される。該較正用ウェーハ３１で反射された反射光は前記受光部９で受光され、受光結果が前記コンピュータ１１に入力される。該コンピュータ１１では受光結果より、前記較正用ウェーハ３１へのレーザ光線の投光状態が一定となる様に、前記レーザ光源７を制御する。
【００４２】
又、前記較正用ウェーハ３１表面にパーティクル等異物があるとレーザ光線の散乱光が生じる。この散乱光を前記受光センサ１２が検出する。散乱光の状態は、異物の径、数に対応している。
【００４３】
前記較正用ウェーハ３１には、既知の状態（異物の径、粒子の個数、或は分布密度等が既知）で異物が付着されているので、前記受光センサ１２から得られる受光信号を前記較正用ウェーハ３１の表面状態の既知のデータに合致することで較正が行われる。較正は前記受光センサ１２への印加電圧を調整し、該受光センサ１２の感度を調整する。或は、前記信号処理部１３での受光信号の増幅率を調整する。或は、その両方を行う等適宜な方法により較正が行われる。
【００４４】
較正が完了すると、前記搬送ロボット１７により前記検査テーブル４上の前記較正用ウェーハ３１が搬出され、前記アーム１９により前記較正用ウェーハ収納部２９に戻される。
【００４５】
次に、図４に示される様に前記カセット授受ステージ３上のカセット１０から検査対象のウェーハ５が前記検査テーブル４に搬送される。
【００４６】
前記搬送ロボット１７は昇降、回転、屈伸の協働で、前記カセット１０から前記ウェーハ５を払出し、前記検査テーブル４上に搬送する。前記表面検査部２から前記アーム１９が退出する。
【００４７】
前記投光部８より前記ウェーハ５にレーザ光線が照射され、前記受光センサ１２による散乱光の検出が行われる。散乱光は該受光センサ１２により電気信号に変換され、前記信号処理部１３により信号処理され、前記コンピュータ１１に入力される。該コンピュータ１１では前記信号処理部１３からの信号を基に異物の数、粒径等を算出する。算出した結果は、ハードディスク等所要の記憶手段（図示せず）に保存され、更に前記モニタ１５に表示される。
【００４８】
１枚目のウェーハ５の表面検査が完了すると、前記搬送ロボット１７により前記検査テーブル４から前記カセット１０に前記１枚目のウェーハ５が戻され、２枚目のウェーハ５の表面検査が続いて行われる。
【００４９】
尚、該ウェーハ５表面での反射率、反射状態はウェーハ５表面に形成される膜種によりそれぞれ異なるので、検査対象のウェーハ５の膜種が変る場合は、膜種の変更も併せて較正を行う。
【００５０】
膜種の変更を考慮すると、前記較正用ウェーハ収納部２９には複数の膜種の異なる較正用ウェーハ３１を収納する様にし、膜種に合わせて較正用ウェーハ３１を選択し、最適な較正が行える様にする。
【００５１】
又、前記較正用ウェーハ収納部２９を複数箇所、例えば図３に於いて、該較正用ウェーハ収納部２９を対称的に２箇所設け、前記較正用ウェーハ３１の収納枚数を増加させることも可能である。
【００５２】
図７により、較正作動について具体的に説明する。
【００５３】
上記したカセット１０′から前記較正用ウェーハ収納部２９へ前記較正用ウェーハ３１を搬送するシーケンス動作は、較正用ウェーハ搬送プログラムとして前記コンピュータ１１に格納され、作業者が表面検査装置の前記操作部１６より較正用ウェーハ搬送プログラムを直接起動して前記較正用ウェーハ３１を搬送することもでき、又後述する様に、表面検査プログラムに組込み、表面検査の一工程として、前記較正用ウェーハ３１の搬送を行うこともできる。
【００５４】
前記操作部１６よりスタートを指令する。
【００５５】
表面検査プログラムが起動され、前記モニタ１５に検査メニュー画面が表示される。
【００５６】
該検査メニュー画面により前記較正用ウェーハ３１の搬送を選択する。搬送メニュー画面が起動される。どの様な規格（膜質、粒子径、粒子の個数、或は分布密度）の較正用ウェーハ３１が前記カセット１０′に収納されているかを前記操作部１６を介して作業者が前記コンピュータ１１にティーチングする。特に、前記較正用ウェーハ３１が複数ある場合は、前記カセット１０′のどこの位置にどの規格の較正用ウェーハ３１が装填されているかを、前記操作部１６を介してティーチングする。
【００５７】
搬送開始を指示して前記カセット授受ステージ３のカセット１０′から前記較正用ウェーハ３１を前記較正用ウェーハ収納部２９に搬送する。
【００５８】
前記較正用ウェーハ３１の搬送履歴が前記コンピュータ１１に記憶され、前記較正用ウェーハ収納部２９のどこの位置にどの様な規格の較正用ウェーハ３１が収納されたかが前記コンピュータ１１に記憶される。
【００５９】
検査メニュー画面が起動され、検査がＳＴＡＲＴされる。
【００６０】
前記検査メニュー画面により較正チャンネルを選択する。更に、較正チャンネルとして、半径方向のスキャンピッチの選択等検査条件を選択する。尚、対象ウェーハの表面検査を実施する場合は、この検査メニュー画面で検査実施を選択する。
【００６１】
該検査メニュー画面で更に、最適感度条件設定モードを選択し、更に最高検出粒径を選択し、最適感度となる様に検査条件を設定する。
【００６２】
検査の対象となるウェーハ表面の膜質（Ｆｉｌｍ ｔｙｐｅ）を選択する。装置の感度特性を設定する為、ゲイン（Ｇａｉｎ）の選択を行う。
【００６３】
上記検査条件が入力された時点で、入力された条件に合致する較正用ウェーハ３１が前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されているかが前記コンピュータ１１で判断され、収納されていない場合は検査は中止され、該当する較正用ウェーハ３１が収納されていないことが前記モニタ１５に表示される。或は、必要とされる較正用ウェーハ３１の規格を表示し、作業者に該較正用ウェーハ３１の交換又は補充を促す。適正な較正用ウェーハ３１が収納されたカセット１０′が前記カセット授受ステージ３に載置されると、前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されている較正用ウェーハ３１と適正な較正用ウェーハ３１が交換される。
【００６４】
表面検査条件に該当する較正用ウェーハ３１が前記較正用ウェーハ収納部２９に収納されている場合は、検査が続行される。
【００６５】
前記操作部１６より較正モードの開始を指令する。
【００６６】
前記搬送ロボット１７が始動して、前記較正用ウェーハ収納部２９から設定した検査条件にマッチングする前記較正用ウェーハ３１が選択され、該較正用ウェーハ３１が前記検査テーブル４に搬送される。
【００６７】
較正モードでウェーハの表面検査の測定が行われる。
【００６８】
検出結果、前記較正用ウェーハ３１に付着させた粒径に対応する粒径出力値が分離して検出されているかが判断され、Ｎｏの場合は、受光部即ち前記受光センサ１２又は前記信号処理部１３、又は前記受光センサ１２、信号処理部１３双方について、前記受光センサ１２への印加電圧、前記信号処理部１３の増幅率の調整等、感度の調整が行われる。
【００６９】
粒径出力値が分離して検出されている場合は、検出レベルが適正値かどうかが判断され、Ｎｏの場合は、再度受光部の感度の調整が行われる。適正値の場合は、最適感度条件設定モードを終了する。
【００７０】
次に、検査メニュー画面より低感度条件の設定モードを選択し、最低検出粒径を選択する。
【００７１】
較正モードでウェーハの表面検査の測定が行われる。
【００７２】
検出結果、前記較正用ウェーハ３１に付着させた粒径に対応する粒径出力値が適正範囲かどうかが判断され、Ｎｏの場合は受光部の感度が調整される。適正範囲と判断されると、低感度条件の設定モードが終了する。
【００７３】
全粒径について較正測定を行い、検出粒径と検出レベル間の設定を行う。
【００７４】
較正モードが終了される。較正モードの終了と同期して、前記搬送ロボット１７が駆動され、前記較正用ウェーハ３１が前記較正用ウェーハ収納部２９に戻される。
【００７５】
対象ウェーハ５の表面検査を実施する場合は、検査メニュー画面で検査実施を選択することで開始される。或は、較正作動が完了して引続き対象ウェーハ５の表面検査が実施される様にシーケンスが組込まれていてもよい。或は、対象ウェーハ５の表面検査の実行シーケンスに較正シーケンスを組込み、前記操作部１６より表面検査の実行を指令すると、較正作動、表面検査が連続して行われる様にしてもよい。
【００７６】
而して、前記較正用ウェーハ収納部２９により前記較正用ウェーハ３１を前記ウェーハ搬送部１内に保持する様にしたので、検出部の較正と対象ウェーハ５の表面検査を、連続的に且つ自動で行うことが可能となる。
【００７７】
尚、受光部の較正については、対象ウェーハ５の表面検査の度に行ってもよく、受光部が安定しているものについては、定期的に或は保守点検時に実施してもよい。
【００７８】
尚、上記実施の形態に於いて、前記較正用ウェーハ３１が複数ある場合、検査条件により前記コンピュータ１１が前記較正用ウェーハ３１の規格を判断して自動的に選択する様にしたが、該較正用ウェーハ３１の規格がティーチングされ、該較正用ウェーハ３１が前記較正用ウェーハ収納部２９に搬送されると、前記モニタ１５に前記較正用ウェーハ３１の規格と較正用ウェーハ収納部２９での位置が表示される様にし、作業者が表示された内容から、較正用ウェーハ３１を選択し、前記較正用ウェーハ搬送プログラムを起動して前記較正用ウェーハ３１を前記検査テーブル４へ搬送する様にしてもよい。
【００７９】
図８は第２の実施の形態を示すものである。
【００８０】
該第２の実施の形態では、較正用ウェーハ収納部３３が前記表面検査部２内に設けられたものである。
【００８１】
前記検査テーブル４は表面検査を実行する為に、水平方向（図８に於いて上下方向）の移動と昇降ができる様になっている。第２の実施の形態では、斯かる検査テーブル４の動作を利用して該検査テーブル４から前記較正用ウェーハ収納部３３への較正用ウェーハ３１の搬送を行う。従って、前記カセット授受ステージ３のカセット１０′から前記較正用ウェーハ収納部３３への較正用ウェーハ３１の搬入は、前記搬送ロボット１７により前記較正用ウェーハ３１を一旦前記検査テーブル４に搬送し、更に該検査テーブル４により前記較正用ウェーハ収納部３３への搬送が行われる。
【００８２】
前記較正用ウェーハ収納部３３に前記較正用ウェーハ３１が収納されている場合は、上記表面検査作動で説明した前記搬送ロボット１７による前記較正用ウェーハ３１は搬送は、前記検査テーブル４により行われることとなる。
【００８３】
尚、図８中、３４は仕切壁であり、前記検査テーブル４による前記較正用ウェーハ３１の搬送の障害とならない様に、下部を開放した状態で前記較正用ウェーハ収納部３３を含む空間と、表面検査時の前記検査テーブル４を含む空間とを仕切り、該検査テーブル４が回転することで発生する可能性があるパーティクルが前記較正用ウェーハ収納部３３側に移行しない様にしている。
【００８４】
上記した様に、前記較正用ウェーハ３１は繰返し使用されるので、表面検査装置内に長期に保管される可能性があり、長期に保管される場合、前記較正用ウェーハ３１の表面に自然酸化膜が生成され、基板ノイズの感度変化をもたらす可能性がある。
【００８５】
第３の実施の形態は、前記較正用ウェーハ３１が収納されている空間の雰囲気を窒素ガス等の不活性ガス雰囲気とし、自然酸化膜が生成されるのを抑止するものである。
【００８６】
開放型の前記較正用ウェーハ収納部２９が前記ウェーハ搬送部１に設けられる場合は、前記クリーンユニット２７から送出されるクリーンガスを窒素ガスとし、又、前記較正用ウェーハ収納部２９が密閉容器の場合は、該較正用ウェーハ収納部２９内に窒素ガスを充填し、更に該較正用ウェーハ収納部２９開閉時に外部から空気が流入しない様、該較正用ウェーハ収納部２９内を正圧とする。
【００８７】
又、開放型の前記較正用ウェーハ収納部３３が前記表面検査部２内に設けられる場合は、前記仕切壁３４で仕切られた前記較正用ウェーハ収納部３３を含む空間に窒素ガスを充填する。又、前記較正用ウェーハ収納部３３が密閉容器の場合は、窒素ガスを正圧に充填する。
【００８８】
尚、前記較正用ウェーハ収納部２９、前記較正用ウェーハ収納部３３を密閉容器とし、不活性ガスを正圧状態で充填した場合、前記較正用ウェーハ収納部２９、前記較正用ウェーハ収納部３３の開閉時に密閉容器の内外圧力差で大きなガスの流動が生じない様、前記較正用ウェーハ収納部２９、前記較正用ウェーハ収納部３３へのガスの給排ライン（図示せず）に圧力調整弁（図示せず）を設け、圧力制御をしてもよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、搬送ロボットを有するウェーハ搬送部と、表面検査部とを具備する表面検査装置に於いて、既知の粒子が付着された較正用ウェーハを収納する較正用ウェーハ収納部を具備したので、較正用ウェーハの表面検査装置への搬入搬出作業がなくなり、作業効率が向上する。
【００９０】
前記較正用ウェーハ収納部は、開閉可能な気密な防塵空間であるので、収納された較正用ウェーハへのパーティクルの付着が防止される。
【００９１】
前記較正用ウェーハ収納部は、前記較正用ウェーハを垂直姿勢で保持収納するので、パーティクルの付着が抑制される。
【００９２】
前記較正用ウェーハ収納部は、前記表面検査部のウェーハ載置面よりも上方に設けられているので、表面検査時に発生する可能性があるパーティクルの付着が防止される。
【００９３】
前記ウェーハ搬送部にクリーンユニットが設けられ、該クリーンユニットは前記ウェーハ搬送部内に清浄空気を送出し、前記較正用ウェーハ収納部は前記搬送ロボットに対し清浄空気の流れの上流側に配置されているので、較正用ウェーハへのパーティクルの付着が防止される。
【００９４】
前記表面検査部はコンピュータを有し、該コンピュータは対象ウェーハの表面検査プログラムと、較正プログラムと、搬送ロボット駆動プログラムとを有し、前記搬送ロボットの表面検査部への較正用ウェーハの搬入、較正プログラムの実行により較正用ウェーハの表面検査、較正の実施、較正用ウェーハの搬出が連続的に行われるので、較正作業が自動化され、作業効率が更に向上する。
【００９５】
前記較正用ウェーハの雰囲気を不活性ガス雰囲気とするので、自然酸化膜の生成が抑止され、表面状態の変化が防止され、長期に渡り安定した表面検査が可能となる等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の要部を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態の要部を示す背面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態を示すシステムブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態の較正作動を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ ウェーハ搬送部
３ カセット授受ステージ
４ 検査テーブル
１７ 搬送ロボット
１９ アーム
２０ アーム
２５ フレーム
２８ ウェーハ搬送空間
２９ 較正用ウェーハ収納部
３３ 較正用ウェーハ収納部
Claims (6)
- 中間部にウェーハ搬送空間を形成する筐体と、該ウェーハ搬送空間に収納される搬送ロボットと、前記筐体内に設けられ、前記ウェーハ搬送空間の上方に位置する較正用ウェーハ収納部と、該較正用ウェーハ収納部の上方に設けられたクリーンユニットと、前記ウェーハ搬送空間に隣接して設けられたカセット授受ステージと、前記ウェーハ搬送空間に隣接して設けられた表面検査部とを具備し、前記搬送ロボットは前記ウェーハ搬送空間内で前記カセット授受ステージと前記較正用ウェーハ収納部間、該較正用ウェーハ収納部と前記表面検査部との間で、較正用ウェーハの搬送を行い、前記搬送ロボットは前記ウェーハ搬送空間内で、前記カセット授受ステージと前記表面検査部との間で被検査用ウェーハの搬送を行い、前記クリーンユニットはクリーンガスを下方に送出し、前記較正用ウェーハ収納部を経て前記ウェーハ搬送空間に上方から下方に向うクリーンガスの流れを形成する様構成されたことを特徴とする表面検査装置。
- 前記較正用ウェーハ収納部は、開閉可能な気密な防塵空間である請求項１の表面検査装置。
- 前記較正用ウェーハ収納部は、前記較正用ウェーハを垂直姿勢で保持収納する請求項１の表面検査装置。
- 前記表面検査部はコンピュータを有し、該コンピュータは対象ウェーハの表面検査プログラムと、較正プログラムと、搬送ロボット駆動プログラムとを有し、前記搬送ロボットの表面検査部への較正用ウェーハの搬入、較正プログラムの実行により較正用ウェーハの表面検査、較正の実施、較正用ウェーハの搬出が連続的に行われる請求項１の表面検査装置。
- 前記較正用ウェーハが収納されている雰囲気を不活性ガス雰囲気とした請求項１の表面検査装置。
- 前記較正用ウェーハ収納部を不活性ガスで充填した請求項２の表面検査装置。
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