JPH06160292A

JPH06160292A - 薄板検査装置

Info

Publication number: JPH06160292A
Application number: JP33235592A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Miyamukai; 英明宮向; Shiro Majima; 志郎真島; Yasutake Oshima; 泰毅大島
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】薄板の検査を十分正確に行えるようにする。【構成】薄板Ｗを吸着する円板状のバキュームチャッ
ク２６と、バキュームチャックをその軸心回りに回転可
能に支持する回転軸２７と、回転軸の外周に回転自在に
嵌装され、球形のジャーナル２８がチャック側の一端部
に形成された傾動軸２９と、傾動軸の他端部に連設さ
れ、回転軸を駆動するモータ３１と、ジャーナルをステ
ージケーシング１２に支承する球面軸受３３と、ステー
ジケーシングに取り付けられ、傾動軸を所要範囲で傾動
可能となす２軸ジンバル３７と、２軸ジンバルのジンバ
ルアーム３５を個別に傾動駆動するモータとを備えるこ
とにより、薄板がその片面を介してバキュームチャック
に吸着されて回転されると共に、２自由度の傾斜が可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハや液晶板等の
薄板の割れ、傷等の欠陥の有無等を目視又は顕微鏡によ
って検査する薄板検査装置に回転する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の薄板検査装置は、ウェー
ハ目視検査装置を例示する図２９，図３０のように構成
されていた。図２９のウェーハ目視検査装置は、垂直な
回転軸９１上にＵ字状のアーム９２をその中間部を介し
て立設し、アーム９２の両端部に相対する方向へ延びる
水平な回転軸９３を装着し、かつ水平な回転軸９３の内
端部に互いに接近離反可能に装着され、板面が水平とな
るように位置させられたウェーハＷを外周側からチャッ
キングする１対のアームからなるチャック９４を設けて
おり、チャック９４によりチャッキングしたウェーハＷ
を垂直な回転軸９１により適宜に回転させると共に、照
明光に対しウェーハＷを水平な回転軸９３により適宜に
傾斜させながら、目視により表面の欠陥の有無を検査す
るものである。又、図３０のウェーハ目視検査装置は、
水平な回転ベース９５にその軸線と直角に延びる回転軸
９６を設ける一方、ウェーハ載置台９７に板面が水平と
なるように載置されたウェーハＷを外周側からチャッキ
ングし、かつこのチャッキング状態でその軸心を中心と
して回転駆動するローラー９８を有する１対のアームか
らなるチャック９９を、上記回転軸９６の端部に設けて
なり、チャッキングしたウェーハＷをローラー９８によ
り適宜に回転させると共に、照明光に対しウェーハＷを
回転軸９６により適宜に傾斜させながら、目視により表
面の欠陥の有無を検査するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄板検査装置では、いずれも傾斜の自由度が１であるた
め、照明光と検査者又は顕微鏡の位置関係に制限がある
と共に、薄板にチャック等の影が映り、十分正確な検査
を行えず、薄板表面の欠陥が見落されることがある。一
方、前者の装置では、薄板をその軸心回りに回転する際
の慣性が大きいため、又後者の装置では、薄板を反転す
る際に回転軸を回転ベースの軸心回りに傾動しなければ
ならないため、検査に要す時間が多大となる不具合があ
る。そこで、本発明は、十分正確な検査を行え、又、こ
れに加えて検査を短時間に行える薄板検査装置の提供を
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の薄板検査装置は、薄板を吸着する円
板状のバキュームチャックと、バキュームチャックをそ
の軸心回りに回転可能に支持する回転軸と、回転軸の外
周に回転自在に嵌装され、球形のジャーナルがチャック
側の一端部に形成された傾動軸と、傾動軸の他端部に連
設され、前記回転軸を駆動するモータと、前記ジャーナ
ルをステージケーシングに支承する球面軸受と、ステー
ジケーシングに取り付けられ、前記傾動軸を所要範囲で
傾動可能となす２軸ジンバルと、２軸ジンバルの各ジン
バルアームを個別に傾動駆動するモータとを備えてい
る。又、第２の薄板検査装置は、第１の薄板検査装置に
おいて、前記ステージケーシングに対して相対的に昇降
駆動されるチャック搭載ボックスに搭載され、前記バキ
ュームチャック上の水平な薄板を外周側からチャッキン
グし、かつ１８０°回転可能な反転チャックを備えてい
る。

【０００５】

【作用】上記第１の手段においては、薄板がその片面を
介してバキュームチャックに吸着されて回転されると共
に、２自由度の傾斜が可能となる。又、第２の手段にお
いては、上記第１の手段の作用の他に、バキュームチャ
ック上の水平な薄板を外周側からチャッキングする反転
チャックの昇降及び回転のみによって薄板の反転が行わ
れる。２軸ジンバルは、ジョイスティックとその傾斜量
を比例して連動するようにすることが好ましい。薄板を
反転するチャックは、できるだけ発塵の少ないもの、あ
るいは発塵しても外部へ粉塵を放出しない構造とするこ
とが好ましい。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例のウェーハ目視検
査装置の斜視図、図２は図１に示すウェーハ目視検査装
置の平面図である。このウェーハ目視検査装置は、検査
テーブル１上のほぼ中央に昇降可能に配設され、目視検
査のためにウェーハＷを真空吸着して回転，傾斜可能と
する検査ステージ２と、検査ステージ２に隣接して検査
テーブル１上に配設され、検査ステージ２に水平に載置
されたウェーハＷを外周側からチャッキングして１８０
°反転可能とする反転チャック３と、検査テーブル１上
の一端部（図１，２においては右端部）に、図示しない
キャリアエレベータにより昇降可能に配設された通常の
供給側キャリア４と、供給側キャリア４と前記検査ステ
ージ２との間において検査テーブル１上に配設され、供
給側キャリア４からウェーハＷを取り出して検査ステー
ジ２上に供給する通常の供給側移載ハンド５と、検査テ
ーブル１上の他端部（図１，２においては左端部）に、
図示しないキャリアエレベータによりそれぞれ昇降可能
に配設された通常の良品受取側キャリア６及び不良品受
取側キャリア７と、これらの受取側キャリア６，７と前
記検査ステージ２との間において検査テーブル１上に配
設され、検査ステージ２からウェーハＷを取り出して良
品受取側キャリア６又は不良品受取側キャリア７に収容
する通常の排出側移載ハンド８と、検査テーブル１上の
手前側に配設され、検査ステージ２や各移載ハンド５，
８等を操作する操作パネル９とから構成されている。

【０００７】検査ステージ２は、図３に示すように、反
転チャック３を搭載するチャック搭載ボックス１１の前
面（図３においては右側）に配置されたステージケーシ
ング１２に取り付けられ、このステージケーシング１２
は、チャック搭載ボックス１１内に設けた昇降駆動装置
１３（図４参照）により昇降可能に設けられている。昇
降駆動装置１３は、図４に示すように、チャック搭載ボ
ックス１１内の前面側に取り付けた垂直な取付けベース
１４を有しており、この取付けベース１４の背面（図４
においては左側面）には、下端にプーリ１５を取り付け
た垂直なボールネジ１６が両端部の軸受部材１７を介し
て回転自在に支承されている。又、取付けベース１４の
背面には、サーボモータ１８がボールネジ１６と平行に
して、かつ出力軸１８１を下方にして取り付けられてお
り、出力軸１８１に取り付けたプーリ１９と上記ボール
ネジ１６のプーリ１５には無端ベルト（図示せず）が掛
け回されている。上記ボールネジ１６には、ナット部材
２０が螺合されており、このナット部材２０の一部は、
取付けベース１４に設けた上下方向の長孔２１に移動可
能に挿入されている。一方、取付けベース１４の正面
（図４においては右側面）には、上下方向の２本のＬＭ
ガイド２２が互いに平行に取り付けられており、これら
のスライダーに跨がって取り付けた昇降プレート２３の
背面には、上記ナット部材２０の一部が連結されてい
る。そして、昇降プレート２３の一部は、チャック搭載
ボックス１１の前面中央に設けた上下方向の長孔２４か
ら移動可能に突出されており、この昇降プレート２３の
突出部に、前記ステージケーシング１２が適宜に取り付
けられている。

【０００８】ステージケーシング１２は、検査ステージ
２の一部を構成するもので、その上面の穴２５には、図
５，図６に示すように、ウェーハＷを真空吸着する円板
状のバキュームチャック２６を上端に支持した中空の回
転軸２７が挿入されており、この回転軸２７の外周に
は、バキュームチャック２６側の上端部に球形のジャー
ナル２８を形成した傾動軸２９が軸受３０を介して回転
自在に嵌装されている。傾動軸２９の下端部には、回転
軸２７を正逆回転するモータ３１が連設されていると共
に、回転軸２７の中空部と連通する可撓性のバキューム
チューブ３２が連結されている。そして、傾動軸２９
は、前記穴２５の周辺下面に取り付けた球面軸受３３に
よりジャーナル２８を支承されて傾動自在に設けられて
おり、球面軸受３３は、テフロン製の２部材を調整バネ
３４を介在させてケーシングに取り付けることにより、
ジャーナル２８をガタなく滑らかに支承するように構成
されている。

【０００９】一方、傾動軸２９の下端部には、半円弧状
の帯板状に形成された２枚のジンバルアーム３５が、そ
れぞれの中間部に形成した長孔３６を介し互いに直交し
て係合されている。両ジンバルアーム３５は、傾動軸２
９を所要範囲で傾動可能となす２軸ジンバル３７の一部
を構成するもので、ジャーナル２８の中心を指向するよ
うにそれぞれの両端部に植設した水平なジンバル軸３８
をステージケーシング１２内に設けた軸受ブラケット３
９に支承されて直角２方向へ傾動自在に設けられてい
る。そして、両ジンバルアーム３５の一方のジンバル軸
３８の外端部には、プーリ４０が取り付けられており、
それぞれのプーリ４０と、各ジンバルフレーム３５を個
別に傾動駆動するパルスモータ４１（図７参照）の回転
軸に取り付けたプーリ（共に図示せず）との間には、無
端ベルト４２が掛け回わされている。

【００１０】しかして、上記検査ステージ２の２軸ジン
バル３７は、図１，図７に示すように、操作パネル９の
ジョイスティック４３によって操作可能に設けられてい
る。すなわち、ジョイスティック４３は、図示は省略す
るが２軸ジンバル３７と同様の構成によって、スティッ
クを直角２方向へ傾動可能に設けられており、それぞれ
のジンバルフレームのジンバル軸には、ロータリーエン
コーダ４４（図７においては１個のみ示す）が連設され
ている。各ロータリーエンコーダ４４は、スティックの
傾動による回転角に伴うパルスを発生し、このパルスが
カウンタ４５を経てコンピュータ４６に入力される一
方、コンピュータ４６から発振器４７を経て発振される
パルス信号によって前記パルスモータ４１がスティック
の傾動量と対応してジンバルフレーム３５を傾動するよ
うに駆動されるものである。

【００１１】前記反転チャック３は、図３，図８，図９
に示すように、チャック搭載ボックス１１上に搭載され
たチャック開閉，反転駆動部４８と、該駆動部４８によ
って駆動されるチャック開閉，反転機構部４９と、該機
構部４９に連結されて検査ステージ２の上方に位置する
ように配置される２本のチャックアーム５０とから構成
されている。すなわち、チャック搭載ボックス１１上に
は、図１０，図１１に示すように、検査ステージ２を指
向する直方体状の気密な駆動部ケーシング５１が載置さ
れている。このケーシング５１内には、その長手方向と
同方向のステッピングモータ５２が、出力軸５２１をチ
ャック開閉，反転機構部４９側に位置させて配設されて
おり、その出力軸５２１には、プーリ５３が取り付けら
れている。又、駆動部ケーシング５１内には、シリンダ
５４がピストンロッド５４１をステッピングモータ５２
の出力軸５２１と平行にしかつチャック開閉，反転機構
部４９側に位置させて配設されている。

【００１２】一方、駆動部ケーシング５１の検査ステー
ジ２側の端部には、チャック開閉，反転機構部４９の一
部を構成する回転板５５の軸部５５１が、前記シリンダ
５４と対向させて気密に挿入され、かつ磁性流体シール
を施した軸受５６を介して回転自在に支承されており、
軸部５５１の内端部には、プーリ５７が前記出力軸５２
１のプーリ５３と対応させて取り付けられている。そし
て、両プーリ５３，５７には、無端ベルト５８が掛け回
わされている。回転板５５の軸部５５１の軸心部には、
スライド棒５９が摺動自在に挿通されており、このスラ
イド棒５９には、外端部にリンク駒６０が取り付けら
れ、かつ内端部に径大部５９１が設けられている。そし
て、スライド棒５９は、径大部５９１と回転板５５の軸
部５５１との間においてスライド棒５９に嵌装した圧縮
コイルバネ６１によりシリンダ５４側へ付勢されている
ものであり、常態において径大部５９１とシリンダ５４
のピストンロッド５４１との間に微小間隙を存するよう
に設けられている。

【００１３】前記回転板５５には、取付けベース６２が
取り付けられており、この取付けベース６２上には、前
記リンク駒６０が摺動自在に載置されていると共に、１
対のチャックアーム取付け台６３がＬＭガイド６４を介
し前記スライド棒５９の移動方向と直角方向へ摺動自在
に取り付けられている。そして、両チャックアーム取付
け台６３は、それぞれリンク６５を介してリンク駒６０
と連結されている。なお、上記チャック開閉，反転機構
部４９は、ＬＭガイド６４に用いられる潤滑油によって
雰囲気が汚染されるのを防ぐため、チャックアーム取付
け台６３を移動可能に突出させて回転板５５に取り付け
た機構部カバー６６によって覆われると共に、このカバ
ー６６内が負圧となるように吸引されているものであ
る。

【００１４】前記チャック開閉，反転機構部４９の両チ
ャックアーム取付け台６３には、図３，図８，図９に示
すように、ウェーハＷの約半周に及ぶ円弧状の前記チャ
ックアーム５０の基端部がそれぞれ取り付けられてお
り、各チャックアーム５０の先端部には、ウェーハＷの
周縁部と係合可能な鼓形の複数の駒６７が適宜に離隔し
て取り付けられている。なお、両チャックアーム５０
は、チャックアーム取付け台６３に対して上下対称とな
るように取り付けられると共に、その対称点Ｏ（図９参
照）と回転板５５の回転中心とが一致するように設けら
れているものである。

【００１５】上記構成のウェーハ目視検査装置によりウ
ェーハＷを検査するには、操作パネル９のスタートボタ
ンを押すと、まず、ウェーハ載置部が真空吸着可能なＵ
字状に形成された供給側移載ハンド５の作動により供給
側キャリア４に収容されたウェーハＷが取り出され、図
１２に示すように、ウェーハ供給時のバキュームチャッ
ク待機位置ｈ₁に位置された検査ステージ２のバキュー
ムチャック２６の上方のウェーハ供給，取り出しハンド
位置ｈ₂に移動される。このとき、反転チャック３のチ
ャックアーム５０は、ウェーハ供給，取り出しハンド位
置ｈ₂の上方のチャックアーム開閉位置ｈ₃においてチ
ャックアーム５０が開の状態に保持されている。つい
で、昇降駆動装置１３の作動により検査ステージ２が上
昇され、図１３に示すように、バキュームチャック２６
によってウェーハＷが吸着され、かつ供給側移載ハンド
５が後退された後、チャックアーム開閉位置ｈ₃より適
宜上方のウェーハ検査位置ｈ₄にバキュームチャック２
６が移動される。次に、図１４に示すように、検査ステ
ージ２のモータ３１を駆動してバキュームチャック２６
を回転すると共に、操作パネル９のジョイスティック４
３を適宜に傾動してバキュームチャック２６を適宜に傾
斜させてウェーハＷの目視検査を行う。このバキューム
チャック２６の傾斜に伴って傾斜されるウェーハＷにチ
ャックアーム５０等の影が映らないように、ウェーハ傾
斜下縁位置ｈ₅がチャックアーム開閉位置ｈ₃より上方
に位置するように前記ウェーハ検査位置ｈ₄が設定され
ているものである。

【００１６】ウェーハ表面の目視検査が終了すると、ウ
ェーハ裏面の目視検査を行うため、バキュームチャック
２６の回転を停止すると共に、ジョイスティック４３を
中立位置に戻してバキュームチャック２６を水平にした
後、昇降駆動装置１３によって検査ステージ２を下降さ
せ、図１５に示すように、バキュームチャック２６がチ
ャックアーム開閉位置ｈ₃に位置した際に一旦停止さ
せ、反転チャック３のチャックアーム５０によりウェー
ハＷをチャッキングし、かつバキュームチャック２６に
よる真空吸着を解除した後、検査ステージ２を更に下降
させる。上記チャックアーム５０によるウェーハＷのチ
ャッキングは、チャック開閉，反転駆動部４８における
シリンダ５４のピストンロッド５４１を縮小することに
より、スライド棒５９が圧縮コイルバネ６１の付勢力に
よって内方へ移動されると共にリンク駒６０も同方向へ
移動され、このリンク駒６０の移動に伴ってリンク６５
によって連結されたチャックアーム取付け台６３がＬＭ
ガイド６４に沿って互いに接近する方向へ移動すること
によって行われる。

【００１７】そして、バキュームチャック２６が、図１
６に示すように、反転チャック３の回転軌跡半径より適
宜下方のウェーハ反転時のバキュームチャック待機位置
ｈ₆に位置されると、反転チャック３の１８０°の反転
によってウェーハＷが裏返しとなる。上記反転チャック
３の１８０°の反転は、チャック開閉，反転駆動部４８
におけるステッピングモータ５２を駆動することによ
り、チャック開閉，反転機構部４９全体が回転板５５の
軸部５５１を中心として半回転することによって行われ
る。ウェーハＷが裏返しとなると、図１７に示すよう
に、昇降駆動装置１３によって検査ステージ２を上昇さ
せ、バキュームチャック２６がチャックアーム開閉位置
ｈ₃に位置した際に一旦停止させ、バキュームチャック
２６によりウェーハＷを真空吸着し、かつ図１８に示す
ように、反転チャック３のチャックアーム５０によるチ
ャッキングを解除した後、更に検査ステージ２を更に上
昇させる。上記チャックアーム５０によるウェーハＷの
チャッキングの解除は、チャック開閉，反転駆動部４８
におけるシリンダ５４のピストンロッド５４１を伸長す
ることにより、スライド棒５９が圧縮コイルバネ６１の
付勢力に抗して外方へ移動されると共にリンク駒６０も
同方向へ移動され、このリンク駒６０の移動に伴ってリ
ンク６５によって連結されたチャックアーム取付け台６
３がＬＭガイド６４に沿って互いに離反する方向へ移動
することによって行われる。

【００１８】そして、バキュームチャック２６が、図１
９に示すように、ウェーハ検査位置ｈ₄に位置される
と、表面の場合と同様にバキュームチャック２６を回転
し、かつ適宜に傾斜させてウェーハＷの裏面の目視検査
を行う。ついで、図２０に示すように、ウェーハ載置部
を真空吸着可能なＵ字状に形成した排出側移載ハンド８
がウェーハ供給，取り出しハンド位置ｈ₂に移動される
と共に、検査ステージ２が下降されてバキュームチャッ
ク２６がウェーハ供給，取り出しハンド位置ｈ₃に位置
した際に一旦停止され、バキュームチャック２６による
ウェーハＷの真空吸着が解除された後、図２１に示すよ
うに、ウェーハＷが排出側移載ハンド８により、その
良，不良に対応させて良品受取側キャリア７又は不良品
受取側キャリア８に収納される一方、バキュームチャッ
ク２６がウェーハ供給時のバキュームチャック待機位置
ｈ₁へ移動される。

【００１９】従って、上記構成のウェーハ目視検査装置
においては、ウェーハＷがその片面を介してバキューム
チャック２６に真空吸着されて回転されると共に、２自
由度の傾斜が可能となるので、ウェーハＷの十分正確な
目視検査を行えると共に、装置の操作性を高めることが
できる。又、バキュームチャック２６上の水平なウェー
ハＷを外周側からチャッキングする反転チャック３の昇
降及び反転のみによってウェーハＷの反転が行われるの
で、ウェーハＷの反転を短時間で行うことができ、ひい
ては目視検査を短時間に行うことができる。更に、目視
検査時には、バキュームチャック２６によってウェーハ
Ｗを真空吸着し、かつ反転チャック３を傾動されるウェ
ーハＷより下方に位置させることが可能となるので、ウ
ェーハＷに余分な映像が映ることがなくなって、目視検
査を容易に行うことができる。更に又、チャック開閉，
反転駆動部４８を収容する駆動部ケーシング５１が気密
に設けられ、かつチャック開閉，反転機構部４９の機構
部カバー６６内が減圧雰囲気とされるので、発塵を少な
くすることができ、検査雰囲気の汚染を軽減することが
できる。

【００２０】なお、ＣＰ（ケミカルポリッシュ）後の８
インチウェーハ１０００枚について割れ，傷等の有無を
従来のウェーハ目視検査装置及び前述した実施例のウェ
ーハ目視検査装置を用い、同一基準で目視検査した結
果、前者で１４枚、後者で２８枚の不良ウェーハが発見
され、かつ前者で発見された不良ウェーハは、全て後者
で発見されたものに含まれていた。これにより、従来の
ウェーハ目視検査装置を用いた場合、不良ウェーハを見
落す可能性があること、すなわち本発明に係るウェーハ
目視検査装置を用いることにより、十分正確な目視検査
を行えることがわかった。又、８インチウェーハ２５枚
の検査処理時間は、図２９，図３０に示す従来のウェー
ハ目視検査装置がそれぞれ７００秒，７７５秒を要した
のに対し、本発明に係るウェーハ目視検査装置が２６０
秒しか要せず、処理時間を大幅に低減できることがわか
った。

【００２１】図２２は反転チャックの他の実施例の平面
断面図である。この反転チャック７０は、チャック搭載
ボックス１１上に搭載されたチャック開閉，反転駆動部
７１と、該駆動部７１によって駆動されるチャック開
閉，反転機構部７２と、該機構部７２に連結されて検査
ステージ２の上方に位置するように配置される２本のチ
ャックアーム７３とから構成されている。すなわち、チ
ャック搭載ボックス１１上には、検査ステージ２を指向
する直方体状の気密な駆動部ケーシング７４が載置され
ている。このケーシング７４内には、その長手方向と同
方向の公転用ステッピングモータ７５が、出力軸７５１
をチャック開閉，反転機構部７２側に位置させて配設さ
れており、その出力軸７５１には、公転用駆動ギヤ７６
が取り付けられている。又、駆動部ケーシング７４内に
は、自転用ステッピングモータ７７が出力軸７７１を公
転用ステッピングモータ７５と平行にしかつチャック開
閉，反転機構部７２側に位置させて配設されており、そ
の出力軸７７１は、後述するようにチャック開閉，反転
機構部７２の機構部ケーシング７８内まで延伸されてい
る。

【００２２】一方、駆動部ケーシング７４の検査ステー
ジ２側の端部には、上記機構部ケーシング７８が配設さ
れていると共に、その中空の軸部７８１が前記自転用ス
テッピングモータ７７と対向させて気密に挿入され、か
つ磁性流体シールを施した軸受７９を介して回転自在に
支承されており、軸部７８１の内端部には、前記公転用
駆動ギヤ７６と噛合する公転用従動ギヤ８０が取り付け
られている。機構部ケーシング７８は、駆動部ケーシン
グ７４と同様に気密に設けられており、その軸部７８１
の中空部には、前述したように自転用ステッピングモー
タ７７の出力軸７７１が回転自在に挿通されている。駆
動部ケーシング７８内に突出した自転用ステッピングモ
ータ７７の出力軸７７１の端部には、自転用駆動ギヤ８
１が取り付けられており、この自転用駆動ギヤ８１に
は、機構部ケーシング７８の検査ステージ２側の端部を
互いに適宜に離隔して気密に挿通し、かつ磁性流体シー
ルを施した軸受８２により回転自在に支承された２本の
自転軸８３の内端部にそれぞれ取り付けた自転用従動ギ
ヤ８４が噛合されている。

【００２３】そして、両自転軸８３の外端部には、ウェ
ーハＷの約半周に及ぶ円弧状の前記チャックアーム７３
の基端部がそれぞれ取り付けられており、各チャックア
ーム７３の先端部には、ウェーハＷの周縁部と係合可能
な複数の駒８５（図２３参照）を適宜に離隔して取り付
けられている。なお、自転用駆動ギヤ８１と、これと噛
合する両自転用従動ギヤ８４とは、各回転中心が一直線
上に位置するように設けられている。又、チャックアー
ム７３の駒８５は、９０〜１２０°の角度をなすＶ字状
の係合凹部を有している。

【００２４】上記反転チャック７０は、図２３〜図２５
に示すように、自転用ステッピングモータ７７を駆動す
ることにより、両チャックアーム７３がそれぞれの自転
軸８３を中心として同方向に自転し、両者間の間隔が狭
まるものであり、検査ステージ２のバキュームチャック
２６上に水平に載置されたウェーハＷのチャッキングを
行うには、図２６〜図２８に示すように、自転用ステッ
ピングモータ７７を駆動してチャックアーム７３間の間
隔を狭めると共に、公転用ステッピングモータ７５を自
転用ステッピングモータ７７とは逆方向へ同期回転させ
て両チャックアーム７３の駒８５を見掛け上水平方向へ
移動させる。ウェーハＷのチャッキングの解除は、両ス
テッピングモータ７５，７７を上述した方向と反対に同
期回転させて行う。又、ウェーハＷを反転させるには、
ウェーハＷをチャッキングした後、公転用ステッピング
モータ７５のみを適宜方向へ回転させて行う。

【００２５】従って、上記反転チャック７０において
は、発塵の多いＬＭガイド等の機械要素を用いることな
く、回転運動だけでウェーハＷのチャッキング及び反転
を行うことができ、回転機構に磁性流体等を用いたシー
ルを施すことによって防塵を容易にすることができる。
ここで、上記反転チャック７０と、前述した反転チャッ
ク３において機構部カバー６６内の減圧処理を行わない
場合の発塵実験をしたところ、発塵量は表１に示すよう
になった。

【００２６】

【表１】

【００２７】実験条件は、次の通りである。１）環境クリーンルーム（クラス１００）内、クリーンベンチ前２）測定装置ニッタ（株）製パーティクルカウンタ μＬＰＣ−１
１０（吸気量は１．０feet³／min に調整）３）内容ウェーハ保持（アームを閉じる）→１８０°反転→ウェ
ーハ解放（アームを開く）の動作を１００００サイクル
（２５サイクル／min ×４００min)行った。動作中は、
いずれもチャックアーム５０，７３の基部付近の発塵量
を測定した。この結果、反転チャック７０は、機構部カ
バー６６内の減圧処理を行わない反転チャック３に比し
て、発塵量を約１／５とし得ることがわかった。

【００２８】なお、上述した実施例においては、ウェー
ハＷを目視検査する場合について説明したが、目視検査
に限定されるものではなく、顕微鏡検査する場合にも適
用できるのは勿論である。又、検査するのは、ウェーハ
Ｗに限らず、液晶板その他の薄板であってもよい。更
に、各キャリア４，６，７をエレベータ付きとする場合
に限らず、両移載ハンド５，８をエレベータ付きとした
り、両者をエレベータ付きとしてもよい。更に又、検査
ステージ２を昇降可能とする場合に限らず、反転チャッ
ク７３，７０を検査ステージ２に対して昇降可能として
もよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の薄
板検査装置によれば、薄板がその片面を介してバキュー
ムチャックに吸着されて回転されると共に、２自由度の
傾斜が可能となるので、薄板の十分正確な検査を行うこ
とができると共に、装置の操作性を高めることができ
る。又、第２の薄板検査装置によれば、第１の薄板検査
装置の効果の他に、バキュームチャック上の水平な薄板
を外周側からチャッキングする反転チャックの昇降及び
回転のみによって薄板の反転が行われるので、従来のも
のに比して薄板の反転を短時間で行うことができ、ひい
ては検査を短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のウェーハ目視検査装置の斜
視図である。

【図２】図１に示すウェーハ目視検査装置の平面図であ
る。

【図３】図１に示すウェーハ目視検査装置の検査ステー
ジ及び反転チャックの側面図である。

【図４】図１に示すウェーハ目視検査装置の検査ステー
ジを昇降する昇降駆動装置の側面断面図である。

【図５】図１に示すウェーハ目視検査装置の検査ステー
ジの要部の断面図である。

【図６】図１に示すウェーハ目視検査装置の検査ステー
ジの要部の斜視図である。

【図７】図１に示すウェーハ目視検査装置の検査ステー
ジとこれを操作するジョイステックとの接続関係のブロ
ック図である。

【図８】図１に示すウェーハ目視検査装置の反転チャッ
クの平面図である。

【図９】図１に示すウェーハ目視検査装置の反転チャッ
クの正面図である。

【図１０】図１に示すウェーハ目視検査装置の反転チャ
ックのチャック開閉，反転駆動部及び機構部の平面断面
図である。

【図１１】図１０におけるXI−XI線断面図である。

【図１２〜図２１】図１に示すウェーハ目視検査装置に
よるウェーハ目視検査の各工程の正面断面図である。

【図２２】図１に示すウェーハ目視検査装置の反転チャ
ックの他の実施例の平面断面図である。

【図２３〜図２５】図２２に示す反転チャックのチャッ
キング原理の各工程の正面図である。

【図２６〜図２８】図２２に示す反転チャックのチャッ
キングの各工程の正面図である。

【図２９】従来のウェーハ目視検査装置の概略を示す斜
視図である。

【図３０】従来の他のウェーハ目視検査装置の概略を示
す正面図である。

【符号の説明】

３反転チャック１１チャック搭載ボックス１２ステージケーシング２６バキュームチャック２７回転軸２８ジャーナル２９傾動軸３１モータ３３球面軸受３５ジンバルアーム３７２軸ジンバル３８ジンバル軸４８チャック開閉，反転駆動部４９チャック開閉，反転機構部５０チャックアーム７０反転チャック７１チャック開閉，反転駆動部７２チャック開閉，反転機構部７３チャックアームＷウェーハ（薄板）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄板を吸着する円板状のバキュームチャ
ックと、バキュームチャックをその軸心回りに回転可能
に支持する回転軸と、回転軸の外周に回転自在に嵌装さ
れ、球形のジャーナルがチャック側の一端部に形成され
た傾動軸と、傾動軸の他端部に連設され、前記回転軸を
駆動するモータと、前記ジャーナルをステージケーシン
グに支承する球面軸受と、ステージケーシングに取り付
けられ、前記傾動軸を所要範囲で傾動可能となす２軸ジ
ンバルと、２軸ジンバルの各ジンバルアームを個別に傾
動駆動するモータとを備えることを特徴とする薄板検査
装置。
【請求項２】前記ステージケーシングに対して相対的
に昇降駆動されるチャック搭載ボックスに搭載され、前
記バキュームチャック上の水平な薄板を外周側からチャ
ッキングし、かつ１８０°回転可能な反転チャックを備
えることを特徴とする請求項１記載の薄板検査装置。