JPH02111272A - Feed system of rotary sample stage - Google Patents
Feed system of rotary sample stageInfo
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- JPH02111272A JPH02111272A JP63263371A JP26337188A JPH02111272A JP H02111272 A JPH02111272 A JP H02111272A JP 63263371 A JP63263371 A JP 63263371A JP 26337188 A JP26337188 A JP 26337188A JP H02111272 A JPH02111272 A JP H02111272A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分腎コ
本発明はウェハの異物検査を行う異物検査装置における
半導体ウェハなどを保持するための回転試料台の下側に
ピエゾ素子からなるZステージへの給電方式に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Applications] The present invention is directed to a Z stage consisting of a piezo element on the underside of a rotating sample stage for holding semiconductor wafers, etc. in a foreign matter inspection device for inspecting wafers for foreign matter. Regarding the power supply method.
更に詳細には、本発明はスリップリングによらない給電
方式に関する。More specifically, the present invention relates to a power supply system that does not rely on slip rings.
[従来の技術]
例えば、ウェハ用の従来の異物検査装置においては、固
定光源から発生されるレーザビームをウェハに照射し、
その反射光からウェハ表面の異物の有無を検査する。[Prior Art] For example, in a conventional foreign matter inspection device for wafers, a laser beam generated from a fixed light source is irradiated onto the wafer,
The presence or absence of foreign matter on the wafer surface is inspected from the reflected light.
このため、ウェハは回転試料台と呼ばれる回転ステージ
の上面に吸容保持される。For this reason, the wafer is absorbed and held on the upper surface of a rotating stage called a rotating sample stage.
[発明が解決しようとする課題]
回転試料台の下側にピエゾ素子からなるZステージを配
設し、焦点合わせ等のために回転試料台をZ方向(垂直
方向)に移動可能にした異物検査装置が試作されている
。[Problem to be solved by the invention] Foreign matter inspection in which a Z stage made of a piezo element is disposed below a rotating sample stage, and the rotating sample stage can be moved in the Z direction (vertical direction) for focusing etc. The device is being prototyped.
しかし、ピエゾ素子をZステージとして使用する場合、
直流の高電圧を印加しなければならない。However, when using a piezo element as a Z stage,
A high DC voltage must be applied.
このため、従来はスリップリングにより直流電圧を印加
してきたが、接触不良を起こす可能性があり、確実性に
劣る。また、スリップリングの耐久性や耐圧性にも多く
の問題点があった。For this reason, DC voltage has conventionally been applied using a slip ring, but this may cause contact failure and is less reliable. Additionally, there were many problems with the durability and pressure resistance of the slip ring.
更に、試料台を回転させるために2ステージのド側中央
部に軸を固設し、この軸の終端に試料台を回転させるた
めのモータ等の駆動源の回転軸をジヨイント部材により
接続していた。Furthermore, in order to rotate the sample stage, a shaft is fixed at the center of the two stages on the do side, and the rotation shaft of a drive source such as a motor for rotating the sample stage is connected to the end of this shaft by a joint member. Ta.
試料台を高速回転させるために、駆動源のモータ等も必
然的に大型のものを使用しなければならず、異物検査装
置自体も大きくなる。In order to rotate the sample stage at high speed, a large drive source motor must necessarily be used, and the foreign object inspection apparatus itself becomes large.
また、モータを軸に接続して試料台を回転させると、試
料台の慣性(イナーシャ)により精密な回転制御が困難
になる。Furthermore, if a motor is connected to the shaft to rotate the sample stage, precise rotational control becomes difficult due to the inertia of the sample stage.
従って、本発明の目的はピエゾ素子からなるZステージ
への確実な給電方式と共に、低イナーシヤで小型化およ
び高信頼性を達成することのできる回転試1台の回転駆
動方式を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a system for reliably supplying power to a Z stage made of piezo elements, as well as a system for rotating a single rotary test unit that can achieve miniaturization and high reliability with low inertia. .
[課題を解決するための手段]
前記目的を達成するための手段として、本発明では、ウ
ェハの異物検査を行う異物検査装置における半導体ウェ
ハなどを保持するための回転試料台のド面側にピエゾ素
子からなるZステージが固設されていて、該2ステージ
の中心部より回転軸が延設されていて、前記回転軸の中
間部には絶縁セパレーターが介在し、前記回転軸はこの
絶縁セパレーターを挟んでド部と−1一部との二箇所で
ベアリングにより支承されており、一方のベアリングに
DC電源の+側または一側を接続し、他方のベアリング
には一側または+側を接続することによりピエゾ素子に
DC電圧を印加することを特徴とする回転試料台の給電
方式を提供する。[Means for Solving the Problems] As a means for achieving the above-mentioned object, the present invention provides a foreign matter inspection device that inspects wafers for foreign matter, in which a piezo is installed on the side of a rotating sample stage for holding semiconductor wafers, etc. A Z stage consisting of an element is fixedly installed, a rotating shaft extends from the center of the two stages, an insulating separator is interposed in the middle of the rotating shaft, and the rotating shaft passes through this insulating separator. It is supported by bearings at two places, the do part and the -1 part, and the + side or one side of the DC power supply is connected to one bearing, and the one side or the + side is connected to the other bearing. The present invention provides a power supply system for a rotating sample stage characterized by applying a DC voltage to a piezo element.
回転試料台の外周側壁面に複数個の永久磁石を固設し、
この永久磁石に対峙して回転磁界発生用コイルを配設し
て試料台を回転させることにより低イナーシヤで小型化
および高信頼性を達成することができる。Multiple permanent magnets are fixed on the outer wall of the rotating sample stage.
By disposing a rotating magnetic field generating coil facing this permanent magnet and rotating the sample stage, it is possible to achieve miniaturization and high reliability with low inertia.
[作用コ
このように、本発明の給電方式によれば、試料台の回転
軸を支承するために使用されている七ド二個のベアリン
グからピエゾ素rに直流の高電圧を印加するので、従来
のスリップリング方式が有していた欠点が全て解決され
る。[Operation] As described above, according to the power supply system of the present invention, a high DC voltage is applied to the piezo element r from the two bearings used to support the rotating shaft of the sample stage. All the drawbacks of the conventional slip ring system are solved.
また、本発明の試料台回転力式によれば、回転試料台の
軸はモータ等の駆動源の回転軸に接続されず、回転試料
台に永久磁石を固設し、この永久磁石に対峙して回転磁
界発生用コイルを配設することにより、回転試料台自体
をサーボモータのロータとして回転させることができる
。Furthermore, according to the rotating sample stage rotational force type of the present invention, the shaft of the rotating sample stage is not connected to the rotating shaft of a drive source such as a motor, but a permanent magnet is fixedly installed on the rotating sample stage and is opposed to the permanent magnet. By arranging a rotating magnetic field generating coil, the rotating sample stage itself can be rotated as a rotor of a servo motor.
従って、本発明の回転試料台駆動方式によれば、頻繁な
始動、停電、制動、逆転および微速運動が連続的に行え
る。また、発生トルクが大きく、イナーシャは小さい。Therefore, according to the rotating sample stage drive system of the present invention, frequent starting, power outage, braking, reversal, and slow motion can be performed continuously. Furthermore, the generated torque is large and the inertia is small.
τtil制御入力に対する発生トルク比が高く、かつ、
一定であるため、制御性に優れている。かくして、従来
の回転駆動系に比較して、小型で、信頼性の高い回転駆
動系を構成することができる。The generated torque ratio to the τtil control input is high, and
Since it is constant, it has excellent controllability. In this way, it is possible to construct a rotary drive system that is smaller and more reliable than conventional rotary drive systems.
[実施例コ
以下、図面を参照しながら本発明の回転試料台駆動方式
と駆動方式について更に詳細に説明する。[Embodiment] The rotating sample stage driving method and driving method of the present invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明の回転試料台給電駆動方式を実施するの
に使用される装置構成の−・例を示す概四図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an apparatus used to implement the rotating sample stage power supply driving method of the present invention.
第1図に示されるように、ウェハ回転試料台1のF側に
ピエゾ素子からなるZステージ3が固設されていて、こ
のZステージの下側中心部より回転軸部5が延設されて
いる。回転軸ffi<5のド端部は円錐ころ軸受7によ
り支承されていて、回転軸部5の上端寄り部分はボール
ベアリング9を介して筒体11に回転自在に支承されて
いる。As shown in FIG. 1, a Z stage 3 made of a piezo element is fixedly installed on the F side of the wafer rotating sample stage 1, and a rotating shaft portion 5 extends from the lower center of the Z stage. There is. The end of the rotating shaft ffi<5 is supported by a tapered roller bearing 7, and the upper end portion of the rotating shaft 5 is rotatably supported by a cylindrical body 11 via a ball bearing 9.
回転軸部5の上下支承箇所の中間71(には絶縁セパレ
ータ13が介在し、軸を部分している。直流電源J5の
一側を円錐ころ軸受7に接続し、+側をボールベアリン
グ9に接続する。この逆の接続も当然可能である。回転
軸の内部には二本の導線が配線されており、第1の導線
17は、ボールベアリング9からピエゾ素rの十電極側
に接続され、第2の導線19は絶縁セパレータ13より
下側の回転軸部からピエゾ素子の一電極側に接続されて
いる。このような構成により、軸が180 Or、p。An insulating separator 13 is interposed between the upper and lower support points of the rotating shaft portion 5, forming a partial shaft. One side of the DC power source J5 is connected to the tapered roller bearing 7, and the + side is connected to the ball bearing 9. Of course, the reverse connection is also possible. Two conductive wires are wired inside the rotating shaft, and the first conductive wire 17 is connected from the ball bearing 9 to the ten electrode side of the piezo element r. , the second conducting wire 19 is connected to one electrode side of the piezo element from the rotating shaft portion below the insulating separator 13. With this configuration, the shaft has an angle of 180 Or, p.
m、で高速回転していても確実に、しかも安定的にピエ
ゾ素子に直流電圧を印加することができる。DC voltage can be reliably and stably applied to the piezo element even when rotating at high speed.
印加電圧を変化させるために回路中に可変抵抗器を設け
ることが好ましい。Preferably, a variable resistor is provided in the circuit to vary the applied voltage.
次に、第1図を参照し、試料台の回転駆動方式について
説明する。Next, with reference to FIG. 1, a method for rotating the sample stage will be described.
ウェハ回転試料台1の外周側壁面には永久磁石21.2
1が固設されている。永久磁石の表面は露出しているこ
とが好ましい。回転試料台の上面に載置されるウェハを
永久磁石の磁気から保護するため、永久磁石に隣接して
磁気シールド材23゜23を配設することが好ましい。A permanent magnet 21.2 is mounted on the outer peripheral side wall of the wafer rotating sample stage 1.
1 is permanently installed. Preferably, the surface of the permanent magnet is exposed. In order to protect the wafer placed on the upper surface of the rotating sample stage from the magnetism of the permanent magnet, it is preferable to arrange a magnetic shielding material 23.23 adjacent to the permanent magnet.
永久磁石21.21と対峙して、ステータ側回転磁界発
生用コイル25を配設する。図示されていないが、コイ
ル25は適当な支持手段により保持されている。このコ
イルは回転磁界発生用ドライバ27に接続されていて、
電圧および/または位相を変化させることにより試料台
の回転を制御する。A stator-side rotating magnetic field generating coil 25 is disposed facing the permanent magnets 21 and 21. Although not shown, the coil 25 is held by suitable support means. This coil is connected to a rotating magnetic field generation driver 27,
The rotation of the sample stage is controlled by changing the voltage and/or phase.
永久磁石21の配設個数臼体は本発明の必須要件ではな
い。複数個量−してあればよい。同様に、コイル25は
二相式でも三和式でもよい。このようなサーボモータ機
構自体の制御は当業者に周知なので説明は省略する。The number of permanent magnets 21 provided is not an essential requirement of the present invention. Quantity of multiple pieces - It's fine if you have one. Similarly, the coil 25 may be of a two-phase type or a three-phase type. Control of such a servo motor mechanism itself is well known to those skilled in the art, so a description thereof will be omitted.
ウェハ回転試料台lは軸5が筒体11の内部に挿入され
、円錐ころ軸受7で支承されているだけなので、上部に
引き−Lげるだけで抜脱し、検査されるウェハのサイズ
に応じた最適な回転試料台に交換することができる。The wafer rotating sample stage l has a shaft 5 inserted into a cylinder 11 and is supported by a tapered roller bearing 7, so it can be removed by simply pulling it upwards, depending on the size of the wafer to be inspected. The rotating sample stage can be replaced with the most suitable one.
直流電源15からピエゾ素子3に電圧を印加するき、ピ
エゾ素7’21は印加電圧に応じて0〜約100 it
mの範囲内で垂直方向へ伸張する。このようにして回
転試料台1は高速度で0回転しながら、同時に、焦点合
わせ等のためにZ方向へ移動することができる。ステー
タ側回転磁界発生コイル25が垂直に永久磁石と平行に
配列されているので、回転試料台1がZ方向へ移動して
も、コイルと永久磁石との間の磁束密度は変化しない。When a voltage is applied from the DC power supply 15 to the piezo element 3, the piezo element 7'21 has a voltage of 0 to about 100 it depending on the applied voltage.
Stretch vertically within m. In this way, the rotating sample stage 1 can rotate zero at a high speed and at the same time move in the Z direction for focusing, etc. Since the stator-side rotating magnetic field generating coils 25 are arranged vertically and parallel to the permanent magnets, the magnetic flux density between the coils and the permanent magnets does not change even if the rotating sample stage 1 moves in the Z direction.
従って、O回転の速度も変化しない。Therefore, the speed of O rotation also does not change.
筒体11および円錐ころ軸受7はXステージ30に支持
されている。Xステージ30はX方向(左右方向)に移
動可能にXステージ32に支持されている。Xステージ
32は前後方向に移動可能に図示しない固定部材に支持
されている。The cylindrical body 11 and the tapered roller bearing 7 are supported by an X stage 30. The X stage 30 is supported by an X stage 32 so as to be movable in the X direction (horizontal direction). The X stage 32 is supported by a fixed member (not shown) so as to be movable in the front-back direction.
なお、各ステージを移動させるための手段が当然あるが
、この発明の必須要件ではないので図中省略されている
。同様に、ウェハを回転試料台の−L面に真空吸着させ
るために、回転試料台の内部にはエアー吸引孔などを設
けることが行われるが、本発明の必須要件ではないので
図中省略されている。It should be noted that although there is naturally a means for moving each stage, it is not an essential requirement of this invention and is therefore omitted from the drawing. Similarly, in order to vacuum-adsorb the wafer to the -L surface of the rotating sample stage, an air suction hole or the like is provided inside the rotating sample stage, but this is omitted from the figure as it is not an essential requirement of the present invention. ing.
異物検出系の構成および異物検出原理については本願出
願人の先願に係る特願昭60−212808号明細書に
開示されている。The structure of the foreign object detection system and the foreign object detection principle are disclosed in Japanese Patent Application No. 1983-212808, which is an earlier application filed by the applicant of the present invention.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の給電方式によれば、試料
台の回転軸を支承するために使用されている上方二個の
ベアリングからピエゾ素子に直流の高電圧を印加するの
で、従来のス’J ツブリング方式が有していた欠点が
全て解決される。[Effects of the Invention] As explained above, according to the power feeding method of the present invention, a high DC voltage is applied to the piezo element from the upper two bearings used to support the rotating shaft of the sample stage. Therefore, all the drawbacks of the conventional S'J tubing method are solved.
また、本発明の試料台回転方式によれば、回転試料台の
軸はモータ等の駆動源の回転軸に接続されず、回転試料
台に永久磁石を固設し、この永久磁石に対峙して回転磁
界発生用コイルを配設することにより、回転試料台自体
をサーボモータのロータとして回転させることができる
。Furthermore, according to the sample stage rotation method of the present invention, the axis of the rotating sample stage is not connected to the rotating shaft of a drive source such as a motor, but a permanent magnet is fixedly installed on the rotating sample stage, and the shaft is placed opposite to the permanent magnet. By disposing a rotating magnetic field generating coil, the rotating sample stage itself can be rotated as a rotor of a servo motor.
従って、本発明の回転試料台駆動方式によれば、頻繁な
始動、停止、制動、逆転および微速運動が連続的に行え
る。また、発生トルクが大きく、イナーシャは小さい。Therefore, according to the rotating sample stage drive system of the present invention, frequent starting, stopping, braking, reversing, and slow motion can be performed continuously. Furthermore, the generated torque is large and the inertia is small.
制御入力に対する発生トルク比が高く、かつ、−・定で
あるため、制御性に優れている。かくして、従来の回転
駆動系に比較して、小型で、信頼性の高い回転駆動系を
構成することができる。Since the generated torque ratio to the control input is high and constant, it has excellent controllability. In this way, it is possible to construct a rotary drive system that is smaller and more reliable than conventional rotary drive systems.
更に、本発明によれば、回転試料台は高速度で0回転し
ながら、同時に、焦点合わせ等のためにZ方向へ移動す
ることができる。ステータ側回転磁界発生コイルが垂直
に永久磁石と平行に配列されているので、ピエゾ素子に
より回転試料台がZ方向へ移動されても、コイルと永久
磁石との間の磁束密度は変化しない。従って、θ回転の
速度も変化しない。Further, according to the present invention, the rotating sample stage can rotate zero at high speed and simultaneously move in the Z direction for focusing and the like. Since the stator side rotating magnetic field generating coils are arranged vertically and parallel to the permanent magnets, even if the rotating sample stage is moved in the Z direction by the piezo element, the magnetic flux density between the coils and the permanent magnets does not change. Therefore, the speed of θ rotation also does not change.
第1図は本発明の回転試料台給電駆動力式を実施するの
に使用される装置構成の一例を示す概要図である。
1・・・回転試料台、3・・・ピエゾ素子Zステージ。
5・・・軸、7・・・円錐ころ軸受、9・・・ボールベ
アリング、11・・・筒体、13・・・絶縁セパレータ
、15・・・直流電源、21・・・永久磁石、23・・
・磁気シールド材、25・・・ステータ側回転磁界発生
用コイル。
27・・・回転磁界発生用ドライバ、30・・・Xステ
ージ、32・・・YステージFIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus configuration used to implement the rotating sample stage power supply driving force type of the present invention. 1... Rotating sample stage, 3... Piezo element Z stage. 5... Shaft, 7... Tapered roller bearing, 9... Ball bearing, 11... Cylindrical body, 13... Insulating separator, 15... DC power supply, 21... Permanent magnet, 23・・・
-Magnetic shielding material, 25... Stator side rotating magnetic field generation coil. 27...Driver for generating rotating magnetic field, 30...X stage, 32...Y stage
Claims (2)
導体ウェハなどを保持するための回転試料台の下面側に
ピエゾ素子からなるZステージが固設されていて、該Z
ステージの中心部より回転軸が延設され、前記回転軸の
中間部には絶縁セパレーターが介在し、前記回転軸はこ
の絶縁セパレーターを挟んで下部と上部との二箇所でベ
アリングにより支承されており、一方のベアリングにD
C電源の+側を接続し、他方のベアリングにはDC電源
の−側を接続することによりピエゾ素子にDC電圧を印
加することを特徴とする回転試料台の給電方式。(1) In a foreign matter inspection device that inspects wafers for foreign matter, a Z stage made of a piezo element is fixedly installed on the lower surface of a rotating sample stage for holding semiconductor wafers, etc.
A rotating shaft extends from the center of the stage, an insulating separator is interposed in the middle of the rotating shaft, and the rotating shaft is supported by bearings at two places, a lower part and an upper part, with the insulating separator in between. , D on one bearing
A power supply system for a rotating sample stage characterized in that a DC voltage is applied to a piezo element by connecting the + side of a C power source and connecting the - side of a DC power source to the other bearing.
設し、この永久磁石に対峙して回転磁界発生用コイルを
配設することにより試料台を回転させることを特徴とす
る請求項1記載の回転試料台の給電方式。(2) A claim characterized in that a plurality of permanent magnets are fixedly installed on the outer peripheral side wall surface of the rotating sample stage, and a rotating magnetic field generating coil is arranged opposite to the permanent magnets to rotate the sample stage. Power supply method for the rotating sample stage described in Section 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63263371A JPH02111272A (en) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | Feed system of rotary sample stage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63263371A JPH02111272A (en) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | Feed system of rotary sample stage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02111272A true JPH02111272A (en) | 1990-04-24 |
Family
ID=17388563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63263371A Pending JPH02111272A (en) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | Feed system of rotary sample stage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02111272A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999052139A1 (en) * | 1998-04-04 | 1999-10-14 | Tokyo Electron Limited | Probe device |
CN108139315A (en) * | 2015-09-18 | 2018-06-08 | 热电科学仪器有限公司 | Path length calibration system and method |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP63263371A patent/JPH02111272A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999052139A1 (en) * | 1998-04-04 | 1999-10-14 | Tokyo Electron Limited | Probe device |
CN108139315A (en) * | 2015-09-18 | 2018-06-08 | 热电科学仪器有限公司 | Path length calibration system and method |
CN108139315B (en) * | 2015-09-18 | 2021-03-05 | 热电科学仪器有限公司 | Path length calibration system and method |
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