JP4414666B2 - ウエハ検査装置及びウエハ検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハをウエハ搬送装置により検査用ステージまで搬送し検査するウエハ検査装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体ウエハの顕微鏡検査は、ウエハ搬送装置と手動の検査用ステージとを組み合わせて行なわれる。
【０００３】
従来のウエハ検査装置においては、ウエハ搬送装置によりウエハをカセットから取り出して搬送し、検査用ステージに受け渡す。その後、ウエハの受け渡しが完了した旨を、ブザーを鳴らしたり、ＬＥＤ表示灯等を点灯させたりすることにより、操作者に告知する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のウエハ検査装置では、検査用ステージが手動ステージであり、検査時において操作者が自由に操作可能である。近年では、ウエハの検査時間の短縮化が図られており、操作者には検査用ステージの操作を迅速に行なうことが要求される。このためウエハの受け渡し時に、ウエハ搬送装置から検査用ステージへウエハが完全に受け渡される前に操作者がステージを移動させてしまい、ウエハ受け渡しの操作ミスが発生する場合がある。
【０００５】
また、クリーンルーム内ではブザー音が聞こえにくいため、受け渡しの完了を告げるブザーが鳴る前に操作者が検査用ステージを移動させてしまい、ウエハ受け渡しの操作ミスが発生する場合がある。また、操作者が受け渡し完了を示すＬＥＤ表示を見ないで操作することにより、ウエハ受渡し操作ミスが発生する場合がある。このような操作ミスは、ウエハの破損を招くおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、ウエハ搬送時のウエハの破損を防止するウエハ検査装置及びその方法を提供することにある。
【０００７】
【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及びその方法は以下の如く構成されている。
【０００８】
（１）本発明のウエハ検査装置は、検査対象のウエハを手動の検査用ステージへ搬送する搬送手段と、前記搬送手段により前記ウエハを前記検査用ステージに受け渡す時に、ステージ移動規制ピンを上方向へ押し上げて前記検査用ステージの移動を規制する規制手段と、前記搬送手段により前記ウエハを前記検査用ステージに受け渡す時に、前記検査用ステージによる前記ウエハの吸着の状態を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記ウエハの前記検査用ステージへの受け渡しが完了したと判断した場合に前記規制手段により前記検査用ステージの移動の規制を解除するよう制御する制御手段と、から構成されている。
【０００９】
（２）本発明のウエハ検査方法は、検査対象のウエハを手動の検査用ステージへ搬送する搬送手段により前記ウエハを前記検査用ステージに受け渡す時に、ステージ移動規制ピンを上方向へ押し上げて前記検査用ステージの移動を規制する規制手段により前記検査用ステージの移動を規制するステップと、前記搬送手段により前記ウエハを前記検査用ステージに受け渡す時に、前記検査用ステージによる前記ウエハの吸着の状態を検出手段により検出するステップと、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記ウエハの前記検査用ステージへの受け渡しが完了したと判断するステップと、前記ウエハの前記検査用ステージへの受け渡しが完了した場合に前記規制手段により前記検査用ステージの移動の規制を解除するステップと、を有する。
【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】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るウエハ搬送装置と手動の検査用ステージとを備えたウエハ検査装置の外観を示す上面図である。
【００１２】
ウエハ搬送装置Ａのカセット１には、複数の半導体ウエハが収納されている。カセット１は、カセット台上下機構（エレベータ機構）を備えたカセット台２上に設置されている。制御部３の制御により前記カセット台上下機構部が駆動し、カセット台２が上下動する。またウエハ搬送装置Ａには、ウエハをカセット１から取り出したりウエハをカセット１に収納したりするためのウエハ取出しアーム４（アーム機構部）と、センターテーブル１１と、裏面マクロ検査用のウエハ保持アーム１２と、ウエハを検査用ステージ６へ受渡すためのウエハ受渡し機構部５が設けられている。ウエハ取出しアーム４は、カセット１に対して前進および後退する直線移動機構と、後退位置で上下方向に移動する上下移動機構を有している。センターテーブル１１は、ウエハ取出しアーム４により搬送されたウエハを吸着保持し、回転および揺動可能になっている。このセンターテーブル１１を揺動操作することにより、ウエハ表面を目視するマクロ観察が行なえる。ウエハ受渡し機構部５は、センターテーブル１１にて位置合せされ、表裏面のマクロ観察が終了したウエハを検査用ステージ６に搬送し、検査用ステージ６でミクロ検査が終了したウエハをセンターテーブル１１に搬送する。
【００１３】
ウエハ搬送装置Ａに隣接してウエハを目視検査するための顕微鏡装置７が設置されている。顕微鏡装置７の検査用ステージ６は、ＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１４に搭載されている。このＸＹステージ１４とウエハ搬送装置Ａには、ウエハ受渡し機構部５の受渡し位置に検査用ステージ６が一致したか否かを検知するステージセンサ８ａ，８ｂが設けられている。このウエハ受渡し位置に検査用ステージ６が持ち込まれたとき検査用ステージ６の移動を規制する後述するステージロック機構部１０が設けられている。また検査用ステージ６には、ウエハ搬送装置Ａからウエハが受け渡された時に、検査用ステージ６がウエハを確実に吸着したことを検出する図示しない真空センサ（真空スイッチ部）が設けられている。また、検査用ステージ６をＸＹ方向に移動させるＸＹステージ１４には、操作者が手動にて検査用ステージ６をＸＹ方向へ動かすためのハンドル９が設けられている。
【００１４】
図２は、ステージロック機構部１０の構成を示す側面図であり、（ａ）は通常の検査時の状態を示す図、（ｂ）はウエハ受け渡し時の状態を示す図である。
【００１５】
図２の（ａ）に示すように、通常の検査時においては、ステージロック機構部１０では、バネ１０１の復元力によりステージ移動規制ピン１０２が下方向に位置し、検査用ステージ６の移動部６１がＸＹ方向へ自由に移動可能となっている。
【００１６】
また図２の（ｂ）に示すように、ウエハ受渡し動作時においては、ウエハ搬送装置Ａの制御部３からの信号によりソレノイド１０３に電流が流されることで電磁力が生じ、ソレノイド１０３内に挿通された図示しない鉄心とともにステージ移動規制ピン１０２が上方向へ押し上げられる。これにより、検査用ステージ６の移動部６１に装備された保持部品６２の凹部６３にステージ移動規制ピン１０２が挿入され、検査用ステージ６の移動部６１の移動が規制される。
【００１７】
ウエハ受渡しの完了後は、ウエハ搬送装置Ａの制御部３からの信号によりソレノイド１０３に流される電流が遮断され、図２の（ａ）に示すように、バネ１０１の復元力によりステージ移動規制ピン１０２が下方向に位置し、検査用ステージ６の移動部６１がＸＹ方向へ自由に移動可能となる。
【００１８】
図３は、上記のような構成をなすウエハ検査装置における制御部３の制御によるステージロック機構部１０の動作手順を示すフローチャートである。以下、図３を基にステージロック機構部１０の動作手順を説明する。
【００１９】
まずステップＳ１で、ウエハ取出しアーム４によりウエハがカセット１から取出され、ステップＳ２で、センターテーブル１１に搬送される。そして、図示しないウエハ芯出し機構部によりウエハの芯出しと、オリフラ合せセンサ１３によりオリフラの位置合わせが行なわれる。この状態で、ジョイスティックを操作してセンターテーブル１１を揺動させることにより、ウエハの表面をマクロ検査し、裏面マクロ検査用のウエハ保持アームにウエハを載せ揺動しウエハの裏面をマクロ検査する。これらのマクロ検査が完了すると、センターテーブル１１は初期位置に復帰し、検査用ステージ６への搬送準備状態となる。
【００２０】
次にステップＳ３で、制御部３は、検査用ステージ６がウエハ受渡し規定位置に存在しているか否かをステージセンサ８ａ，８ｂにより検出する。検査用ステージ６が規定位置に有る場合、ステップＳ４で、センターテーブル１１上に待機しているウエハがウエハ受渡し機構部５により検査用ステージ６側ヘ搬送される。検査用ステージ６が受渡し位置に無い場合、ステップＳ５で、制御部３は操作者に検査用ステージ６を受渡し位置へ移動させるよう、図示しない表示部にメッセージ表示を行なう。
【００２１】
制御部３は、ステージセンサ８ａ，８ｂの検出信号に基づいて検査用ステージ６がウエハ受渡し位置に存在していることを確認すると、ステップＳ６で、検査用ステージ６が自由に移動できないようにステージロック機構部１０により検査用ステージ６の移動を規制する。検査用ステージ６の移動規制の後、ステップＳ７で、ウエハ受渡し機構部５により、センターテーブル１１上に待機しているウエハを検査用ステージ６へ搬送する。
【００２２】
ステップＳ８で、制御部３は、検査用ステージ６に確実にウエハが受渡されたか否かを、図示しない真空センサの検出信号に基づいて判断する。この場合、前記真空スイッチ部がＯＮであれば、制御部３は、検査用ステージ６に確実にウエハが受渡されていると判断する。検査用ステージ６に確実にウエハが受渡されたことが確認された場合、ステップＳ９で、制御部３はステージロック機構部１０によるステージ移動規制を解除する。検査用ステージ６に確実にウエハが受渡されたことが確認されない場合、ステップＳ１０で、ウエハ受渡し動作を継続する。
【００２３】
ステップＳ９でステージ移動規制が解除された後、操作者はハンドル９を操作し検査用ステージ６をＸＹ方向に移動させ、ウエハ全範囲の検査を行なう。ステップＳ１１で、ウエハ受渡し機構部５は１８０度回転し検査済みのウエハをセンターテーブル１１に受渡した後、センターテーブル１１上のウエハとウエハ取出しアーム４との干渉を防止する安全位置に退避する。ウエハ受渡し機構部５の退避動作が完了すると、ステップＳ１２で、センターテーブル１１に載置された検査済みのウエハをウエハ取出しアーム４によりカセット１内に収納し、次に検査するウエハをウエハ取出しアーム４によりカセット１から取出す。
【００２４】
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態においては、検査用ステージ６にステージロック機構を装備してあるが、ウエハ受渡し機構部５を、上下動作を伴ったウエハ受渡し動作を実施するよう構成し、ウエハ受渡し機構部５の上昇動作に連動してステージ移動規制ピン１０２を上下動させる構成にしてもよい。この場合、ウエハ受渡し機構部５が検査済みのウエハを検査用ステージ６から受取るために上昇動作を完了した際に、ウエハ受渡し機構部５の上昇動作に連動してステージ移動規制ピン１０２が保持部品６２の凹部６３に挿入され、検査用ステージ６の移動部６１の移動が規制される。このウエハ受渡し機構部５の上昇動作時にセンターテーブル１１上に載置された次のウエハがウエハ受渡し機構部５の片方のアーム部に吸着保持される。このウエハ受渡し機構部５を上昇させた状態で１８０度回転させることで、次のウエハが検査用ステージ６の上方に搬送される。この状態でウエハ受渡し機構部５を下降させて次のウエハを検査用ステージ６に受渡す。このウエハ受渡し機構部５の下降動作を完了した後に、ウエハ受渡し機構部５の下降動作に連動してステージ移動規制ピン１０２が下方に移動して保持部品６２から外れてステージ移動規制が解除される。
【００２５】
この場合、ウエハ受渡し機構部５の上昇完了信号と下降完了信号によりステージロック機構部１０のソレノイド１０３を駆動させてもよいし、第１の実施の形態と同様に検査用ステージ６の真空センサを用いてもよい。また、ウエハ受渡し機構部５の上下動作にリンク機構などのメカ機構を介して規制ピン１０２を上下動させることも可能である。
【００２６】
このような構成によっても、上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００２７】
以上のように本発明の実施の形態によれば、カセット１からウエハ取出しアーム４によりウエハが取出され、検査用ステージ６が規定のウエハ受渡し位置に位置しているか判別され、位置していれば、検査用ステージ６の移動をステージロック機構部１０により規制し、ウエハ受渡し機構部５によりウエハが検査用ステージ６側へ搬送させる。そして、真空センサにより検査用ステージ６にウエハが受け渡された事が確認されると、検査用ステージ６の移動を規制していたロック機構部１０の規制が解除され、検査用ステージ６での検査が可能となる。
【００２８】
これにより、検査用ステージ６にウエハを搬送する動作シーケンスが完了するまで、すなわちウエハ搬送中には、検査用ステージ６は動作を規制され移動できないため、検査用ステージ６のオペレーションミスによるウエハの破損を防止でき、安全なウエハ搬送を実現できる。さらに、ウエハ搬送装置Ａから検査用ステージ６にウエハが受け渡された時に、検査用ステージ６がウエハを確実に吸着したことを真空センサにより確認でき、確認されしだい検査用ステージ６のステージ移動が可能となる。
【００２９】
このように、検査用ステージ６の動きをウエハ搬送時のみロックすることによりウエハ搬送の安全性が高められ、搬送完了の検出を真空センサで行なうことにより検査時間の短縮が図られる。
【００３０】
すなわち本実施の形態によれば、カセット１からウエハを取出し搬送するウエハ搬送装置と、搬送されたウエハを検査するための手動の検査用ステージ６とを備えたウエハ検査装置において、ウエハが確実に検査用ステージ６に搬送されるまで検査用ステージ６の移動を規制することにより、ウエハ搬送時のウエハの破損を防止することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記各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。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のウエハ検査装置によれば、ウエハを手動の検査用ステージに受け渡す時に、検査用ステージによるウエハの吸着の状態を検出し、ウエハの検査用ステージへの受け渡しが完了したと判断した場合に、検査用ステージの移動の規制を解除するので、ウエハが確実に検査用ステージに搬送されるまで検査用ステージの移動を規制することにより、ウエハ搬送時のウエハの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るウエハ搬送装置と手動の検査用ステージとを備えたウエハ検査装置の外観を示す上面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るステージロック機構部の構成を示す側面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るウエハ検査装置におけるステージロック機構部の動作手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ａ…ウエハ搬送装置
１…カセット
２…カセット台
３…制御部
４…ウエハ取出しアーム
５…ウエハ受渡し機構部
６…検査用ステージ
６１…移動部
６２…保持部品
６３…凹部
７…顕微鏡装置
８ａ，８ｂ…ステージセンサ
９…ハンドル
１０…ステージロック機構部
１１…センターテーブル
１２…ウエハ保持アーム
１３…オリフラ合せセンサ
１４…ＸＹステージ
１０１…バネ
１０２…ステージ移動規制ピン
１０３…ソレノイド

Claims (10)

1. 検査対象のウエハを手動の検査用ステージへ搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により前記ウエハを前記検査用ステージに受け渡す時に、ステージ移動規制ピンを上方向へ押し上げて前記検査用ステージの移動を規制する規制手段と、
   前記搬送手段により前記ウエハを前記検査用ステージに受け渡す時に、前記検査用ステージによる前記ウエハの吸着の状態を検出する検出手段と、
   前記検出手段からの検出信号に基づいて前記ウエハの前記検査用ステージへの受け渡しが完了したと判断した場合に前記規制手段により前記検査用ステージの移動の規制を解除するよう制御する制御手段と、
   を具備したことを特徴とするウエハ検査装置。
2. 前記検出手段は、真空センサであり、
   前記制御手段は、前記真空センサがＯＮであれば、前記ウエハの前記検査用ステージへの受け渡しが完了したと判断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のウエハ検査装置。
3. 前記搬送手段の受渡し位置に前記検査用ステージが一致したか否かを検知するセンサを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハ検査装置。
4. 前記搬送手段は、上下動作を伴ったウエハ受渡し動作を実施するよう構成され、前記搬送手段の上昇動作に連動して前記検査用ステージの動作を規制することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
5. 前記規制手段は、前記搬送手段の上昇完了信号と下降完了信号とにより駆動することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
6. 前記規制手段は、前記制御部からの信号によりソレノイドに電流が流されることにより鉄芯とともに上方向へ押し上げられて規制を行なうことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
7. 前記規制手段は、前記搬送手段の上下動作にメカ機構を介して上下動することにより規制を行なうことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
8. 前記規制手段は、前記検査用ステージの移動を規制するピンであることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
9. 検査対象のウエハを手動の検査用ステージへ搬送する搬送手段により前記ウエハを前記検査用ステージに受け渡す時に、ステージ移動規制ピンを上方向へ押し上げて前記検査用ステージの移動を規制する規制手段により前記検査用ステージの移動を規制するステップと、
   前記搬送手段により前記ウエハを前記検査用ステージに受け渡す時に、前記検査用ステージによる前記ウエハの吸着の状態を検出手段により検出するステップと、
   前記検出手段からの検出信号に基づいて前記ウエハの前記検査用ステージへの受け渡しが完了したと判断するステップと、
   前記ウエハの前記検査用ステージへの受け渡しが完了した場合に前記規制手段により前記検査用ステージの移動の規制を解除するステップと、
   を有することを特徴とするウエハ検査方法。
10. 前記検査用ステージが前記搬送手段の受渡し位置に存在しているか否かを検出するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載のウエハ検査方法。

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