JPH01207942A

JPH01207942A - ウエハ検査装置

Info

Publication number: JPH01207942A
Application number: JP63033362A
Authority: JP
Inventors: Kazu Nagai; 永井　和; Genichi Yamana; 元一山名; Eiichi Hanzawa; 半沢　栄一; Akira Uriyuuta; 瓜生田　明; Tatsuo Nirei; 楡井　辰夫; Hidefumi Ibaraki; 茨木　秀文
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1988-02-16
Publication date: 1989-08-21
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JP2659384B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、キャリア内に収納されたウェハを顕微鏡観察
のために搬送するウェハ搬送装置に関する。

〔従来の技術〕

従来ウェハ検査装置は、ウェハを収納するキャリアと顕
微鏡装置とをウェハ搬送装置を介して連結することによ
り構成されている。そして、ウェハ搬送装置は、そもそ
もウェハをキャリアから取出して顕微鏡ステージに送り
、顕微鏡観察の済んだウェハをキャリアに能率良く戻す
ように構成されている。

第９図は従来のウェハ搬送装置を含むウェハ検査装置全
体の斜視図、第１０図は従来のウェハ搬送装置の平面図
であって、■はウェハ２を収納するキャリアである。３
はキャリア１をウェハ２の収納ピッチ間隔で上下動して
所定位置に移動するエレベータ、４はキャリア１からウ
ェハ２を押し出すウェハ押し出し、５は押し出されたウ
ェハ２を後述の回転台の方へ搬送したり該回転台上のウ
ェハ２をキャリア１の方へ搬送するコンベアベルト、６
は搬送されてきたウェハ２を矢印方向の往復動により回
転台に芯合わせするセンタ出しガイド、７はウェハ２を
真空吸着して回転・揺動せしめる回転台、８はウェハ２
の外周部より若干内側に位置するように配置されていて
ウェハ２のオリフラ位置を検出するオリフラセンサ、９
は上昇により回転台７上のウェハ２を載置し真空吸着し
てから１８０°回転し、その後真空吸着を解除し下降し
て後述のホルダにウェハ２を渡したり、同様な動作によ
りホルダ上のウェハ２を回転台７上へ受は渡す交換アー
ム、１０はコンベアヘルド５によりキャリア１の方へ戻
されてきたウェハ２をキャリア】内へ押し込むウェハ押
し込み、１１はその際のウェハ２の有無を検出するウェ
ハ検出センサである。１２はＸＹステージ１２ａを有す
る顕微鏡装置、１３は交換アーム９の上下死点の中間に
位置するようにしてステージ１２ａ上にＸ方向に摺動可
能に取付けられていて交換アーム９からウェハ２を受取
って顕微鏡観察部に移動せしめたり、観察済みのウェハ
を交換アーム９に戻すホルダである。１４はホルダ検知
スイッチ、１５はキャリア１内の全ウェハ２を搬送する
か後述のウェハＮＯ１指定スイッチにより指定されたウ
ェハ２を搬送するかを決める全数／抜取切替えスイッチ
、１６はオリフラ合わせの方向を決めるオリフラ位置選
択スイッチ、１７はクリーニングスイッチ、１８はエラ
ー表示ＬＥＤ、１９は抜取りするウェハ２の陽を指定す
るウェハ階指定スイッチ、２０は動作の開始を入力する
開始スイッチ、２１は途中で装置を初期状態にするリセ
ットスイッチ、２２は緊急に装置の動作を停止させる非
常停止スイッチであって、これは図示しない制御回路を
介して上記部材と接続されている。そして、上記部材か
らキャリア１及び顕微鏡装置１１を除いた部材がウェハ
搬送装置を構成していた。

又、このウェハ搬送装置の動作は次のようであった。

まず、エレベータ３にキャリア１を乗せ、開始スイッチ
２０をＯＮにすると、エレベータ３が１枚目（キャリア
１の１番下が１枚目）のウェハ２の搬送位置まで下降し
１枚目のウェハ２がウェハ押し出し４によりコンベアベ
ルト５の上に押し出される。ウェハ２はコンベアヘルド
５により回転台７上に搬送されセンタ出しガイド６によ
り回転台７に芯合わせされる。その後回転台７はウェハ
２を真空吸着し回転させる。次にオリフラセンサ８によ
りウェハ２のオリフラ位置を検出し、オリフラ位置選択
スイッチ１６により設定されたオリフラ位置でウェハ２
を停止させる。次に、回転台７より下方位置に待機して
いた交換アーム９が上昇し、その一端にウェハ２を載せ
て真空吸着し、１８０゛回転する。その後交換アーム９
は真空吸着を解除して再び下降する。この交換アーム９
の下降途中でホルダ１３がウェハを受は取り、顕微鏡観
察部に送る。又、交換アーム９の下降後、キャリア１内
の２枚目のウェハ２がウェハ押し出し４によりコンベア
ベルト５上に押し出され、以下上記と同様にしてオリフ
ラ合わせされ、待機する。

顕微鏡装置１１によるホルダ１３上のウェハ２の検査が
終了後、開始スイッチ２０をＯＮにすると、交換アーム
９が上昇し、１．２枚目のウェハ２を真空吸着して１８
０°回転し、真空吸着解除後下降し、よって１枚目と２
枚目を入れ換える。

１枚目のウェハ２は、コンヘアベルト５によりキャリア
１内の元のスロットに入り、ウェハ押し込み１０により
完全に押し込まれる。その後、３枚目のウェハ２がウェ
ハ押し出し４によりコンベアベルト５の上に押し出され
、上記と同様にしてオリフラ合わせされ、待機する。

以下同様にして順次ウェハ２をホルダ１３に搬送する。

最後のウェハ２がホルダ１３内に収納されると、エレベ
ータ３は上昇し、所期位置で停止する。

又、上記動作において、全数／抜取切替えスイッチ１５
で、キャリア１内の全てのウェハ２を搬送する（全数検
査）か、ウェハ階指定スイッチ１９で指定したウェハ２
のみを搬送する（抜取検査）かを設定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、ウェハ検査では、必ずしも顕微鏡観察をする
までもなく、搬送過程でウェハ２をマクロ観察と呼ばれ
る肉眼観察をしてすぐキャリア１に戻したり、時にはオ
リフラ合わせをしただけでウェハ２をキャリア１へ戻す
という操作もあった。

しかし、上記従来のウェハ搬送装置は、一連の流れの中
で機能を選択して対処するようにはなっていなかった。

そのためウェハ検査の行程で顕微鏡観察、マクロ観察、
オリフラ合わせ操作を適宜行うために、夫々の観察、操
作に応じた搬送装置を個別に用意して項目に応じた装置
に移し変えたり、顕微鏡観察への過程の途中で非常停止
してマクロ観察に入るなどしなければならず、操作性が
悪くて検査の多様性への適合が困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑み、操作性を良くし、検査の
多様性への適合を容易にしたウェハ搬送装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明によるウ
ェハ搬送装置は、キャリア内に収納されたウェハを顕微
鏡観察のために搬送するウェハ搬送装置において、前記
キャリアを上下動して所定位置に移動するエレベータと
、前記エレベータの上下動によりウェハを載置し前記キ
ャリアから水平移動する第１のウェハ移動手段と、前記
第１のウェハ移動手段からウェハを載置して回転・揺動
する回転台と、前記回転台からウェハを載置して水平移
動する第２のウェハ移動手段と、前記第２のウェハ移動
手段からウェハを受取って顕微鏡観察部に移動せしめる
ホルダと、前記回転台の回転中にウェハのオリフラ位置
を検出するオリフラ検出器と、前記回転台を傾斜揺動す
る揺動手段と、ウェハの前記キャリアからの取出し、前
記回転台上での操作・観察及び前記ホルダへの移動を適
宜選択・中断することにより、搬送シーケンスを適宜実
行・変更するスイッチ群とを備えていることにより、各
種の操作・観察を検査行程の中で自在に適合させ得るよ
うにしたものである。

〔実施例〕

以下、図示した一実施例に基づき、上記従来例と同一の
部材には同一符号を付して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明によるウェハ搬送装置の一実施例を含む
ウェハ検査装置全体の斜視図、第２図は上記実施例の平
面図である。２３は後述の駆動機構により駆動されるよ
うになっていて、エレベータ３の上下動によりウェハ２
を載置した後真空吸着し、キャリア１より水平移動せし
めて回転台７に渡したり、回転台７上のウェハ２をキャ
リア１へ戻す吸着アームである。２４は回転台７を揺動
する手段と電気的又は機械的に連結されているジ日イス
ティック、２５は操作パネルである。

第３図は吸着アーム２３の駆動機構の平面図、第４図は
該駆動機構の一部破断正面図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線
に沿う断面図であって、第３図中の（ｒ）、　　（１，
（ＩＩＦ）は夫々吸着アーム２３の回転台７上にある位
置、ウェハ２をキャリア１に収納後火のウェハを受は取
る前の待機位置、キャリアｌ内に挿入した位置を示して
いる。

２６は搬送装置本体に固定されたフレーム、２７はフレ
ーム２６の左右（第２図では前後）壁間に横架された一
対の水平ガイド軸、２８はリニア軸受２９を介して水平
ガイド軸２７に摺動可能に装架されたアームブロック、
３ｏはリニア軸受３１を介してアームブロック２８に上
下方向に摺動可能に支持された一対の支持軸、３２は支
持軸３０の上端に固着され且つ先端部に吸着アーム２３
が固定されていると共に支持軸３ｏの下方への抜けも防
止する支持腕、３３は支持軸３ｏの下端に固着されてい
て支持軸３０の上方への抜けを防止すると共に後述のエ
アシリンダのピストンロンドに係合し得る保合片、３４
は支持軸３ｏに上方への移動習性を付与しているバネ、
３５は支持腕３２に固定されていてアームブロック２８
が上下方′向に動いた時後述の上点センサー、下点セン
サーに検知される被検知片、３６はアームブロック２８
に固定されていてアームブロック２８が水平方向に移動
した時後述の位置センサーに検知される被検知片である
。３７及び３８はフレーム２６の左右端近傍に枢着され
たプーリー、３９はプーリー３７．３８間に掛けられ且
つアームブロック２８に接続されたベルト、４０はプー
リー３７を駆□　動する正逆回転可能なモータであって
、これらがアームブロック水平駆動機構を構成している
。４１．４２．４３は夫々上記位置（１）、（Ｉｔ）。

（ＩＩＩ）に対応してフレーム２６に固定されていて被
検知片３６を検知することによりアームプロ・ツク２８
の水平方向位置を検出する位置センサーである。４４は
フレーム２６の左端近傍に固定されていてアームブロッ
ク２８が上記位置（Ｉ）にある時ピストンロッド４４ａ
が係合片３３に係合してアームブロック２８を引き下げ
たりするエアシリンダー、４５．４６はフレーム２６の
左壁に固定されていてアームブロック２Ｂが上記位置（
■）にある時被検知片３５を検知することによりアーム
ブロック２８の上下方向位置を検出する上点センサー、
下点センサーである。

第６図は操作パネル２５の正面図である。４７は自動／
手動切替えスイッチであって、自動モードの時は開始ス
イッチ２０を一回押すだけで全ウェハ２が連続的に搬送
され、手動モードの時は開始スイッチ２０を一回押すた
びに一枚のウェハ２が搬送されるようになっている。４
８はシーケンス設定スイッチであって、ホルダ搬送スイ
ッチがＯＮの時は顕微鏡観察のためにウェハ２がホルダ
１３まで搬送され、オリフラ合わせスイッチがＯＮの時
は回転台７上でオリフラ合わせが行なわれ、揺動マクロ
スイッチがＯＮの時は揺動マクロ観察のために回転台７
に真空吸着されているウェハ２がジョイステック２４の
操作により回転台７と一緒に上昇せしめられて傾斜せし
められ、水平マクロスイッチがＯＮの時は水平マクロ観
察のためにウェハ２が回転台７上に搬送され、マクロ回
転スイッチがＯＮの時は揺動マクロ観察、水平マクロ観
察においてウェハ２が回転台７と一緒に回転せしめられ
るようになっている。４９は回転台７の回転速度を設定
する回転速度設定スイッチ、５０は停止時間設定スイッ
チであって、マクロ観察シーケンスの時はウェハ２の回
転台７上での停止時間を設定し、ホルダ搬送シーケンス
の時はウェハ２のホルダ１３上での停止時間を設定する
（但し、自動モードの時）ようになっている。５１は一
時停止スイソチであって、これがＯＮの時は停止時間設
定スイッチ４９を無効にして連続停止を行わせるように
なっている。５２は処理中のウェハ２の漱又はエラーコ
ードを表示するウェハ磁／エラーコード表示部、５３は
階／コード表示ＬＥＤ、５４は自動／手動表示ＬＥＤ、
５５は全数／抜取表示ＬＥＤである。

次に本実施例の動作について説明する。

ウェハの搬送について：（１）　自動モードでホルダ搬送・オリフラ合わせシー
ケンスの場合まず、エレベータ３にキャリア１を載せて開始スイッチ
２０を押すと、エレベータ３が１枚目のウェハ２の取り
出し位置まで下降する。次に、位置（Ｉ［）にあった吸
着アーム２３が水平駆動機構により第７図−点鎖線図示
の如く１枚目のウェハ２の下に挿入され（位置（Ｉ［Ｉ
）　）　、エレベータ３を若干下降せしめることにより
吸着アーム２にウェハ２が載せられて真空吸着され、吸
着アーム２は水平駆動機構によりそのまま第７図実線図
示の如く回転台７の上方（位置（■））まで水平移動し
、真空吸着を解除しエアシリンダ４４により下降して回
転台７上にウェハ２を載せる。次に、センタ出しガイド
６の第２図矢印方向の往復動によりウェハ２が回転台７
に芯合わせされる。その後ウェハ２を回転台７に真空吸
着し回転させる。次に、オリフラセンサ８によりウェハ
２のオリフラを検出し、オリフラ位置選択スイッチ１６
により設定されたオリフラ位置でウェハを停止させる。

次に回転台７より下方位置に待機していた交換アーム９
が上昇してウェハ２を該アーム９に載せ真空吸着し、１
８０°回転する。続いて、交換アーム９は真空吸着を解
除して再び下降し、ホルダ１３は交換アーム９の下降途
中でウェハ２を受は取る。交換アーム９の下降後、キャ
リア１内の２枚目のウェハ２が吸着アーム２３により回
転台７上に搬送され、オリフラ合わせされる。

次に停止時間設定スイッチ５０により設定された停止時
間後、交換アーム９が上昇し、ホルダ１３上及び回転台
７上の１，２枚目のウェハ２を真空吸着し、１８０°回
転する。続いて、交換アーム９は真空吸着解除後下降し
、１枚目と２枚目ウェハ２の交換を完了する。尚、上記
停止時間は、ホルダ１３が顕微鏡装置側にセットされて
いたときは、ホルダ１３がホルダ検知スイッチ１４に検
知された時即ち顕微鏡観察が終了しホルダ１３が戻され
たことが検知された時から計時される。その後１枚目の
ウェハ２は、吸着アーム２３によりキャリア１内の元の
スロット内に戻される。その後３枚目のウェハ２が吸着
アーム９により回転台７上に搬送され、再びオリフラ合
わせされて待機せしめられる。

以下同様に順次ウェハ２がホルダ１３まで搬送されるが
、最後のウェハ２がホルダ１３内に収納されると、エレ
ベータ３．吸着アーム２３は初期位置に戻って停止せし
められる。

（ｉｉ　）　　オリフラ合わせのシーケンスが設定され
ていない場合オリフラ合わせは省略される。

（ｉｉｉ　）　　手動モードの場合停止時間による動作の制御がなく、常に開始スイッチ２
０による制御となる。

マクロ観察について：（ｉ）　　自動モードで揺動マクロシーケンスが設定さ
れている場合まず、エレベータ３にキャリア１を載せて開始スイッチ
２０を押すと、前述と同様にして吸着アーム２３により
１枚目のウェハ２が回転台７上に搬送された後センタ出
しガイド６により回転台７に芯合わせされる。次に回転
台７にウェハ２を真空吸着し、回転台７と一緒に上昇さ
せる。次に、回転台７は下降時以外はジョイステック２
４の操作により第８図のａのように全方向に傾斜せしめ
られ、その状態でウェハ２の観察が行われる。尚、マク
ロ回転のシーケンスが設定されている場合は、回転速度
設定スイッチ４９によって設定された速度で回転台７が
回転せしめられる。次に停止時間設定スイッチ５０によ
り設定された時間回転台７が上昇状態を保った後、回転
台７は再び下降する。

そして、吸着アーム２３が、１枚目のウェハ２をキャリ
ア１内に戻し、２枚目のウェハ２を１枚目と同様に揺動
検知位置まで搬送する。

以上の繰り返しが行なわれ、最後のウェハ２がキャリア
１内に収納されると、吸着アーム２３゜エレベータ３は
初期位置に戻り停止する。

（１１）　　水平マクロシーケンスが設定されている場
合基本動作は揺動マクロシーケンスと同様であるが、回転
台７が上昇せず第８図のｂの状態でウェハ２の観察が行
われる。尚、マクロ回転のシーケンスが設定されている
時は、揺動マクロ観察の場合と同じである。

（ｉｉｉ　）　　シーケンス設定スイッチ４８の全てが
設定されていない場合吸着アーム２３によるウェハ２のキャリア１に対する抜
き出し収納動作のみとなり、観察位置は第８図のＣとな
る。

（１■）　　手動モードの場合一枚のウェハ毎に開始スイッチ２０を押して行うことに
なり、吸着アーム２３はキャリア１内にウェハ２を収納
した後火のウェハ２を取り出し、準備完了状態で開始ス
イッチ２０の動作待ちで待機する。

揺動マクロ又は水平マクロのシーケンス設定でオリフラ
合わせシーケンスが設定されている時は、搬送途中又は
収納途中でオリフラ合わせされる。

（ｖ）　　シーケンスの途中変更の場合−枚のウェハ毎
にシーケンスの変更ができる。

例えば水平マクロシーケンスの状態で検査中に、顕微鏡
で更に詳細に観察したい場合、先ず一時停止スイノチ５
１を押して停止時間設定スイッチ５０を無効にし、ホル
ダ搬送（オリフラ合わせの必要ある場合は更にオリフラ
合わせ）のシーケンス設定スイッチを押す、すると、該
当ウェハ２がホルダ１３まで搬送される。

以上のように、本実施例は、各種の操作・観察を検査行
程の中で自在に適合し得るようにしているので、操作性
が良く、検査の多様性への適合が容易である。具体的に
は、（１）複数種のマクロ観察に対応できる、（２）マ
クロ観察と顕微鏡観察の切替えにワソタソチで対応でき
る、（３）−枚のウェハ毎に上記観察の変更ができる、
（４）揺動せずに水平状態で回転なしで検査の場合に揺
動１回転を排除できるので搬送時間が短くて済むなどの
利点がある。

尚、本発明は以上の実施例にとられれず、例えばシーケ
ンスの設定スイッチをシーケンス個々にもつのではなく
、予め組合わされたシーケンス毎にまとめて複数種を用
意しても同様な効果が得られる。又、マクロ観察専用機
に限定した装置においても、種々のマクロ観察に対応で
きることも言うまでもない。

（発明の効果〕上述の如く、本発明によるウェハ搬送装置は、操作性が
ｆ＜、検査の多様性への適合が容易であるなど実用上重
要な利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるウェハ搬送装置の一実施例を含む
ウェハ検査装置全体の斜視図、第２図は上記実施例の平
面図、第３図及び第４図は夫々上記実施例の吸着アーム
の駆動機構の平面図及び−部破断正面図、第５図は第４
図Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は上記実施例の操作パ
ネルの正面図、第７図及び第８図は夫々上記実施例の吸
着アーム及び回転台の動作を示す図、第９図は従来例を
含むウェハ検査装置全体の斜視図、第１０図は従来例の
平面図である。１・・・・キャリア、２・・・・ウェハ、−３・・・・
エレベータ、６・・・・センタ出しガイド、７・・・・
回転台、８・・・・オリフラセンサ、９・・・・交換ア
ーム、１１・・・・ウェハ検出センサ、１２・・・・顕
微鏡装置、１３・・・・ホルダ、１４・・・・ホルダ検
知スイッチ、１５・・・・全数／切替えスイッチ、１６
・・・・オリフラ位置選゛択スイッチ、１９・・・・ウ
ェハ隘指定スイソチ、２０・・・・開始スイッチ、２１
・・・・リセットスイッチ、２２・・・・非常停止スイ
ッチ、２３・・・・吸着アーム、２４・・・・ジョイス
テック、２５・・・・操作パネル、２６・・・・フレー
ム、２７・・・・水平ガイド軸、２８・・・・アームブ
ロック、２９．３１・・・・リニア軸受、３０・・・・
支持軸、３２・・・・支持腕、３３・・・・係合片、３
４・・・・バネ、３５．３６・・・・被検知片、３７．
３８・・・・プーリー、３９・・・・ベルト、４０・・
・・モータ、４１．４２．４３・・・・位置センサー、
４４・・・・エアシリンダ、４５・・・・上点センサー
、４６・・・・下点センサー、４７・・・・自動／手動
切替えスイッチ、４８・・・・シーケンス設定スイッチ
、４９・・・・回転速度設定スイッチ、５０・・・・停
止時間設定スイッチ、５１・・・・−時停止スイソチ、
５２・・・・ウェハ磁／エラーコード表示部、５３・・
・・階／コード表示ＬＥＤ、５４・・・・自動／手動表
示ＬＥＤ、５５・・・・全数／抜取表示ＬＤ０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）キャリア内に収納されたウェハを顕微鏡観察のた
めに搬送するウェハ搬送装置において、前記キャリアを
上下動して所定位置に移動するエレベータと、前記エレ
ベータの上下動によりウェハを載置し前記キャリアから
水平移動する第１のウェハ移動手段と、前記第１のウェ
ハ移動手段からウェハを載置して回転・揺動する回転台
と、前記回転台からウェハを載置して水平移動する第２
のウェハ移動手段と、前記第２のウェハ移動手段からウ
ェハを受取って顕微鏡観察部に移動せしめるホルダと、
前記回転台の回転中にウェハのオリフラ位置を検出する
オリフラ検出器と、前記回転台を傾斜揺動する揺動手段
と、ウェハの前記キャリアからの取出し、前記回転台上
での操作・観察及び前記ホルダへの移動を適宜選択・中
断することにより、搬送シーケンスを適宜実行・変更す
るスイッチ群とを備えていることを特徴とするウェハ搬
送装置。
（２）揺動手段がジョイスティックと連動していること
を特徴とする請求項（１）に記載のウェハ搬送装置。