JP4282379B2 - Wafer inspection equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハを検査するウエハ検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的にウエハ検査装置は、カセットから直動アームによりウエハを取り出してアライナに搬送し、アライメントをした後に、このウエハを揺動ステージに載せ換えてマクロ検査し、さらに回転アームにより顕微鏡装置のステージへ受け渡してミクロ検査する方式が取られている。このウエハ検査装置では、カセットと顕微鏡装置のステージとの間にアライナやマクロ検査用の揺動ステージを配置しなければならず、検査装置が大型化する。近年、半導体ウエハのサイズはますます大きくなり、最近では8インチサイズから12インチサイズへと移行しつつあり、検査装置の小型化が要求されている。
【0003】
検査装置の小型化を図るものとして特許文献1が知られている。図2は、この検査装置の構成を示す斜視図である。搬出搬入手段101は、凹字形搬送アーム102と凸字形載換台103とを備えている。凹字形搬送アーム102は、カセット104から基板105を取り出し可能であるとともに、カセット104内に基板を収納可能である。凸字形載換台103は、搬送アーム102から基板を受け取ってXステージ106上に載置可能であるとともに、Xステージ106上に載置されている基板を搬送アーム102に載換可能である。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−229934号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特許文献1の検査装置では、凹字形搬送アーム102によりカセット104内からウエハを取り出し、凸字形載換台103を上昇させて凹字形搬送アーム102よりウエハを受け取った後、顕微鏡検査用ステージ106が移動してウエハを受け取りに行くため、カセット104と顕微鏡検査用ステージ106との間にマクロ検査用の揺動ステージを設けることができない。
【0006】
仮に、カセット104と顕微鏡検査用ステージ106との間にマクロ検査用揺動ステージを設けると、前述のウエハ検査装置と同様に大型化する。さらに、ウエハの受け渡し回数が増えると、ウエハの搬送過程において、ウエハを破損させる原因となるばかりか、ウエハ搬送時のタクトタイムが長くなる問題が生じる。
【0007】
本発明の目的は、装置全体の小型化を図るとともにウエハの受け渡し回数を削減するウエハ検査装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
課題を解決し目的を達成するために、本発明のウエハ検査装置は以下の如く構成されている。
【0009】
本発明のウエハ検査装置は、半導体ウエハの検査を行うウエハ検査装置において、前記半導体ウエハを検査領域内でXY方向に移動する下ステージと上ステージからなるXYステージと、前記上ステージ上に設けられ前記半導体ウエハを吸着保持する回転テーブルと、
前記上ステージ上に設けられ前記半導体ウエハを前記回転テーブルに搬送する搬送アームと、前記上ステージ上に設けられ前記回転テーブルを挟んで該半導体ウエハを揺動させてマクロ検査するマクロ検査用アームと、を備え、前記搬送アームは、前記回転テーブルと干渉しない略コ字形状に形成され、前記マクロ検査用アームは、前記回転テーブル及び前記搬送アームと干渉しない略E字形状に形成されていることを特徴としている。
また、本発明のウエハ検査装置は、半導体ウエハの検査を行うウエハ検査装置において、
前記半導体ウエハを検査領域内でXY方向に移動する下ステージと上ステージからなるXYステージと、前記上ステージの移動延長線上に位置され、かつ前記XYステージに近接して配置される前記半導体ウエハを収納するカセットと、前記上ステージ上に設けられ前記半導体ウエハを吸着保持する回転テーブルと、前記上ステージ上に設けられ前記半導体ウエハを前記回転テーブルに搬送する搬送アームと、前記上ステージ上、かつ前記回転テーブルに対して前記カセット側に設けられ、前記回転テーブルから前記半導体ウエハを受取り、該半導体ウエハを揺動させてマクロ検査するマクロ検査用アームと、を備え、前記搬送アームは、前記カセット前方のウエハ受渡し位置において該カセット内から前記半導体ウエハを取り出し、前記回転ステージの上方を通過して前記回転テーブルに搬送することを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0011】
図1は、本発明の実施の形態に係るウエハ検査装置の構成を示す斜視図である。このウエハ検査装置に備えられたウエハ検査用ステージは、ウエハ搬送機能、ウエハアライメント機能、及び外観マクロ検査機能を有する。
【0012】
図1に示すように、基台1には、エレベータユニット2、二本のガイドレール3,3、及び送り機構4が設けられている。また、基台1の上方には図示しないミクロ観察用の顕微鏡装置が設けられている。エレベータユニット2は、図示しない昇降可能なカセット台に、複数の半導体ウエハが収納されたカセット2aが設置されている。
【0013】
二本のガイドレール3,3上には、下ステージとしてYステージ5が載せられている。Yステージ5は、送りねじ41とモータ42とを用いた送り機構4の駆動により、ガイドレール3,3に沿ってY方向へ移動可能である。また、Yステージ5上に二本のガイドレール6,6及び送り機構7が設けられている。二本のガイドレール6,6上には、上ステージとしてXステージ8が載せられている。Xステージ8は、送りねじ71とモータ72を用いた送り機構7の駆動により、ガイドレール6,6に沿ってX方向へ移動可能である。
【0014】
上ステージであるXステージ8上には、二本のガイドレール9,9、回転テーブル10、及びE字形状のマクロ検査用アーム11が設けられている。二本のガイドレール9,9上には、コ字形状の搬送アーム12が載せられている。搬送アーム12は、リニアモータなどの送り機構の駆動により、ガイドレール9,9に沿ってX方向へ移動可能で、図示しないシリンダ機構により昇降可能である。また搬送アーム12は、回転テーブル10、マクロ検査用アーム11の上方を通過してカセット2a内に移動し、カセット2a内から取り出した半導体ウエハを回転テーブル10上に受け渡すために、回転テーブル10及びマクロ検査用アーム11と干渉せずにZ方向へ昇降する構造のものであれば、上ステージと別体に設けることも可能である。
【0015】
回転テーブル10は、図示しない回転機構によりX−Y平面上で回転可能で、Z方向に昇降可能である。マクロ検査用アーム11は、一方の側部111が揺動機構であるモータ13の回転軸により軸支されており、前記回転軸を中心としてX軸周りに揺動可能である。またマクロ検査用アーム11は、図1に示すように回転テーブル10を挟んで搬送アーム12と対峙した状態で図示しない昇降機構により、回転テーブル10及び搬送アーム12と干渉せずにZ方向へ昇降可能である。
【0016】
なお、エレベータユニット2、Yステージ5、Xステージ8、搬送アーム12、回転テーブル10、及びマクロ検査用アーム11は、図示しない制御部の制御により駆動する。
【0017】
次に、以上のように構成されたウエハ検査装置における制御部の制御による動作について説明する。ウエハ搬送時に、マクロ検査用アーム11は水平な状態で、搬送アーム12と回転テーブル10よりも下方に位置している。この状態で、エレベータユニット2のカセット台が所定ピッチでZ方向へ移動することにより、カセットに収納されている検査用のウエハが、搬送アーム12の挿入位置に位置決めされる。
【0018】
次に、搬送アーム12がX方向へ移動してカセット2a内からウエハを取り出し、回転テーブル10の上方まで搬送する。そして、回転テーブル10は上下機構により上昇し、ウエハを搬送アーム12から受け取る。その後、回転テーブル10が回転し、アライメントセンサ14によりウエハのエッジが検出され、このウエハのエッジデータに基づいてウエハに対してアライメントが行なわれる。
【0019】
次に、マクロ検査用アーム11は昇降機構により上昇し、回転テーブル10上のウエハを受け取り、自身の表面にウエハを吸着保持する。その後、マクロ検査用アーム11は揺動機構により、X軸周りに揺動する。これにより、検査者は目視によりマクロ照明下においてウエハの外観マクロ検査を行なうことができる。マクロ検査が終了すると、マクロ検査用アーム11は揺動機構により水平な状態となる。
【0020】
続いて、マクロ検査用アーム11は昇降機構により下降し、回転テーブル10にウエハを受け渡し、さらに下降して初期位置に停止する。回転テーブル10は、マクロ検査用アーム11からウエハを受け取り吸着保持する。その後、Xステージ8が送り機構7によりX方向へ移動するとともに、Yステージ5が送り機構4によりY方向へ移動することにより、検査者は回転テーブル10上に吸着保持されたウエハ上の任意の箇所を顕微鏡装置で検査することができる。アライメント動作は、マクロ検査後に半導体ウエハを回転テーブル10に受け渡した後で行なってもよい。
【0021】
検査が終了すると、Xステージ8が送り機構7によりX方向へ移動するとともに、Yステージ5が送り機構4によりY方向へ移動し、回転テーブル10をカセット2aの前方の受け渡し位置に戻す。そして、回転テーブル10はウエハの吸着を解除するとともに昇降機構により下降し、ウエハを搬送アーム12に受け渡す。その後、搬送アーム12はウエハを吸着保持し、ガイドレール9,9に沿ってX方向に移動し、ウエハをカセットに収納する。
【0022】
続いて、エレベータユニット2のカセット台が所定ピッチZ方向へ移動することにより、カセットに収納されている次の検査用のウエハが、搬送アーム12の挿入位置に位置決めされ、以降、上記と同様の動作が行なわれる。
【0023】
本実施の形態によれば、カセットからウエハを取り出し収納するための搬送アーム12と、回転テーブル10とを顕微鏡検査用のXYステージの上ステージ(Xステージ8)に設けている。これにより、カセットに顕微鏡検査用のXYステージ(5,8)を近接して設けることが可能となり、装置全体の小型化が図れる。また、外観マクロ検査機能を付加させても、E字形状に形成されたマクロ検査用アーム11を回転テーブル10を挟んで搬送アーム12に対向させて配置することにより、カセットと顕微鏡検査用のXYステージ(5,8)との間隔が大きくならず、装置全体の小型化が図れる。また、搬送アーム12によりカセット内に収納された半導体ウエハをミクロ検査用ステージに搬送することができるため、ウエハの受け渡し回数が減少し、受け渡し時のウエハの破損を防ぐことができるとともに、ウエハ搬送時のタクトタイムを短縮できる。また、顕微鏡装置への受け渡しアームが無くなりレイアウト的に余裕ができるため、アーム形状の制約が減り、ウエハを確実に保持できるアーム形状にすることができる。
【0024】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、ウエハがダイシングフレーム(テープフレーム)に貼り付けられた状態の標本であっても、適用できる。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、装置全体の小型化を図るとともにウエハの受け渡し回数を削減するウエハ検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るウエハ検査用ステージの構成を示す斜視図。
【図2】従来例に係る検査装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
1…基台 2…エレベータユニット 2a…カセット 3…ガイドレール 4…送り機構 41…送りねじ 42…モータ 5…Yステージ 6…ガイドレール 7…送り機構 71…送りねじ 72…モータ 8…Xステージ 9…ガイドレール 10…回転テーブル 11…マクロ検査用アーム 12…搬送アーム
13…モータ 14…アライメントセンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wafer inspection apparatus for inspecting a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
In general, a wafer inspection apparatus takes out a wafer from a cassette by a linear motion arm, conveys it to an aligner, aligns it, mounts the wafer on a swing stage, performs macro inspection, and further uses a rotating arm to perform a stage of a microscope apparatus. The system is used for micro inspection. In this wafer inspection apparatus, an aligner and a rocking stage for macro inspection must be arranged between the cassette and the stage of the microscope apparatus, and the inspection apparatus becomes large. In recent years, the size of semiconductor wafers has increased, and recently, the size has shifted from an 8-inch size to a 12-inch size, and a reduction in the size of an inspection apparatus is required.
[0003]
Patent Document 1 is known as a technique for reducing the size of an inspection apparatus. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of this inspection apparatus. The carry-in / carry-in
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-229934
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inspection apparatus of Patent Document 1 described above, the wafer is taken out from the
[0006]
If a swing stage for macro inspection is provided between the
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wafer inspection apparatus that reduces the overall size of the apparatus and reduces the number of wafer transfers.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the problems and achieve the object, the wafer inspection apparatus of the present invention is configured as follows.
[0009]
The wafer inspection apparatus of the present invention is a wafer inspection apparatus for inspecting a semiconductor wafer, and is provided on an XY stage including a lower stage and an upper stage for moving the semiconductor wafer in an XY direction within an inspection region, and the upper stage. A rotary table for holding the semiconductor wafer by suction;
A transfer arm provided on the upper stage for transferring the semiconductor wafer to the rotary table; a macro inspection arm provided on the upper stage for performing macro inspection by swinging the semiconductor wafer across the rotary table; The transfer arm is formed in a substantially U shape that does not interfere with the rotary table, and the macro inspection arm is formed in a substantially E shape that does not interfere with the rotary table and the transfer arm. It is characterized by.
The wafer inspection apparatus of the present invention is a wafer inspection apparatus for inspecting a semiconductor wafer.
An XY stage composed of a lower stage and an upper stage that move the semiconductor wafer in the XY direction within an inspection region; and the semiconductor wafer that is positioned on the movement extension line of the upper stage and is arranged close to the XY stage. A cassette for storing, a rotary table provided on the upper stage for sucking and holding the semiconductor wafer, a transfer arm provided on the upper stage for transferring the semiconductor wafer to the rotary table, on the upper stage, and A macro inspection arm that is provided on the cassette side with respect to the rotary table, receives the semiconductor wafer from the rotary table, and swings the semiconductor wafer to perform a macro inspection, and the transfer arm includes the cassette The semiconductor wafer is taken out from the cassette at the front wafer transfer position, and the rotation is performed. Passes above the stage is characterized by conveying to the rotary table.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a wafer inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The wafer inspection stage provided in the wafer inspection apparatus has a wafer transfer function, a wafer alignment function, and an appearance macro inspection function.
[0012]
As shown in FIG. 1, the base 1 is provided with an
[0013]
A Y stage 5 is placed on the two
[0014]
Two
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
Next, the operation by the control of the control unit in the wafer inspection apparatus configured as described above will be described. At the time of wafer transfer, the
[0018]
Next, the transfer arm 12 moves in the X direction to take out the wafer from the
[0019]
Next, the
[0020]
Subsequently, the
[0021]
When the inspection is completed, the X stage 8 is moved in the X direction by the feed mechanism 7 and the Y stage 5 is moved in the Y direction by the feed mechanism 4 to return the rotary table 10 to the delivery position in front of the
[0022]
Subsequently, when the cassette base of the
[0023]
According to the present embodiment, the transfer arm 12 for taking out and storing the wafer from the cassette and the rotary table 10 are provided on the upper stage (X stage 8) of the XY stage for microscopic inspection. As a result, the XY stage (5, 8) for microscopic inspection can be provided close to the cassette, and the entire apparatus can be reduced in size. In addition, even if an appearance macro inspection function is added, by arranging the
[0024]
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, In the range which does not change a summary, it can deform | transform suitably and can be implemented. For example, the present invention can be applied even to a sample in a state where a wafer is attached to a dicing frame (tape frame).
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a wafer inspection apparatus capable of reducing the size of the entire apparatus and reducing the number of times of wafer transfer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a wafer inspection stage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an inspection apparatus according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (10)
前記半導体ウエハを検査領域内でXY方向に移動する下ステージと上ステージからなるXYステージと、
前記上ステージ上に設けられ前記半導体ウエハを吸着保持する回転テーブルと、
前記上ステージ上に設けられ前記半導体ウエハを前記回転テーブルに搬送する搬送アームと、
前記上ステージ上に設けられ前記回転テーブルを挟んで該半導体ウエハを揺動させてマクロ検査するマクロ検査用アームと、
を備え、
前記搬送アームは、前記回転テーブルと干渉しない略コ字形状に形成され、前記マクロ検査用アームは、前記回転テーブル及び前記搬送アームと干渉しない略E字形状に形成されることを特徴とするウエハ検査装置。In a wafer inspection apparatus for inspecting semiconductor wafers,
An XY stage comprising a lower stage and an upper stage for moving the semiconductor wafer in the XY direction within the inspection region;
A rotary table provided on the upper stage and sucking and holding the semiconductor wafer;
A transfer arm provided on the upper stage for transferring the semiconductor wafer to the rotary table;
A macro inspection arm that is provided on the upper stage and performs a macro inspection by swinging the semiconductor wafer across the rotary table;
With
The transfer arm is formed in a substantially U shape that does not interfere with the rotary table, and the macro inspection arm is formed in a substantially E shape that does not interfere with the rotary table and the transfer arm. Inspection device.
前記半導体ウエハを検査領域内でXY方向に移動する下ステージと上ステージからなるXYステージと、 An XY stage comprising a lower stage and an upper stage for moving the semiconductor wafer in the XY direction within the inspection region;
前記上ステージの移動延長線上に位置され、かつ前記XYステージに近接して配置される前記半導体ウエハを収納するカセットと、 A cassette that accommodates the semiconductor wafer that is positioned on the movement extension line of the upper stage and is disposed in proximity to the XY stage;
前記上ステージ上に設けられ前記半導体ウエハを吸着保持する回転テーブルと、 A rotary table provided on the upper stage and sucking and holding the semiconductor wafer;
前記上ステージ上に設けられ前記半導体ウエハを前記回転テーブルに搬送する搬送アームと、 A transfer arm provided on the upper stage for transferring the semiconductor wafer to the rotary table;
前記上ステージ上、かつ前記回転テーブルに対して前記カセット側に設けられ、前記回転テーブルから前記半導体ウエハを受取り、該半導体ウエハを揺動させてマクロ検査するマクロ検査用アームと、 A macro inspection arm that is provided on the upper stage and on the cassette side with respect to the rotary table, receives the semiconductor wafer from the rotary table, and swings the semiconductor wafer for macro inspection;
を備え、 With
前記搬送アームは、前記カセット前方のウエハ受渡し位置において該カセット内から前記半導体ウエハを取り出し、前記回転ステージの上方を通過して前記回転テーブルに搬送することを特徴とするウエハ検査装置。 The wafer inspection apparatus, wherein the transfer arm takes out the semiconductor wafer from the cassette at a wafer transfer position in front of the cassette, passes the semiconductor wafer above the rotary stage, and transfers it to the rotary table.
前記搬送アームは、前記カセット前方のウエハ受渡し位置において該カセット内から前記半導体ウエハを取り出し、前記回転ステージ上方を通過して前記回転テーブルに搬送することを特徴とする請求項1に記載のウエハ検査装置。A cassette for storing the semiconductor wafer disposed on an extension line of the upper stage and disposed in proximity to the XY stage;
2. The wafer inspection according to claim 1, wherein the transfer arm takes out the semiconductor wafer from the cassette at a wafer transfer position in front of the cassette, passes the upper part of the rotary stage, and transfers the semiconductor wafer to the rotary table. apparatus.
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