JPH0894533A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体的に小型・軽量化可能であり、製造コス
トも大幅に低減でき、取り扱いも容易な検査装置を提供
する。 【構成】 被検物の表面にレーザー光を照射してその反
射光により被検物表面の異常を検出する検査装置におい
て、複数の被検物３０を収納するためのカセット１１１
と、各被検物３０をカセット１１１から順次搬出すると
ともに、検査を終了した被検物３０をカセット１１１の
元の場所へ収納する搬送用アーム１１０と、搬送用アー
ム１１０によりカセット１１１から搬出された被検物３
０を受けとり、一時的に保持する保持部１１６と、保持
部に保持された被検物３０を受けとって異常検出部１０
に搬送するとともに、検出が終了した後に該被検物３０
を搬送用アーム１１０に受け渡すチャック部１１２と、
を有することを特徴とする検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被検物の表面にレー
ザー光を照射してその反射光により被検物表面の異常を
検出する検査装置に関し、特に、ウエーハ等の表面に付
いた傷やゴミ等を検査するのに好適な検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ウエーハ等の被検物の表面にレーザービ
ームを照射し、反射光を検出することによってウエーハ
表面に付いた傷やゴミ等を検査する表面検査装置は周知
である。

【０００３】例えば、実開昭６０−４１０４５号公報や
特公平６−２０９２２号公報は、表面検査装置に用いる
搬送装置を開示している。

【０００４】これらの搬送装置は、図８に概略を示すよ
うに、多数のウエーハを載置した供給側のカセット３か
らウエーハをコンベヤ５で順次取り出し、チャック部６
でウエーハを固定して測定部まで搬送し、測定部でウエ
ーハを回転及び水平移動させつつ表面検査を行い、検査
終了後のウエーハをコンベヤ５´を用いて順次収納側の
カセット３´に搬送して収納する構成になっている。

【０００５】このように、従来の検査装置では、供給側
の第１のカセット３と収納側の第２のカセット３´が必
要であり、両者の間でウエーハがやり取りされるのが常
であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
検査装置のように、検査済の被検物を別のカセットに移
し換える形式の検査装置では、２つのカセット３と３´
を別個に上下移動させるために２つのエレベーター４と
４´が必要不可欠である。同様に、カセットから被検物
を出し入れするためのコンベア等の搬送手段５と５´も
２つ必要である。そのため、装置全体が必然的に大型・
大重量になってしまう。

【０００７】このような従来技術の問題点に鑑み、本発
明は、全体的に小型・軽量化可能であり、製造コストも
大幅に低減でき、取り扱いも容易な検査装置を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、被検物の表面
にレーザー光を照射してその反射光により被検物表面の
異常を検出する検査装置において、複数の被検物を収納
するためのカセットと、各被検物を前記カセットから順
次搬出するとともに、検査を終了した被検物を前記カセ
ットの元の場所へ収納する搬送用アームと、前記搬送用
アームにより前記カセットから搬出された被検物を受け
とり、一時的に保持する保持部と、前記保持部に保持さ
れた被検物を受けとって異常検出部に搬送するととも
に、検出が終了した後に該被検物を前記搬送用アームに
受け渡すチャック部と、を有することを特徴とする検査
装置を要旨としている。

【０００９】

【作用】カセット（１１１）に収納された被検物（３
０）を搬送用アーム（１１０）で搬出し、保持部（１１
６）に受け渡して一時的に保持する。そして、保持部
（１１６）からチャック部（１１２）に被検物（３０）
を受け渡す。次に、チャック部（１１２）を移動させ
て、被検物（３０）を異常検出部（１０）に搬送し、定
められた手順で被検物表面の異常を検査する。この際、
空になった保持部（１１６）に同じ手段で次の被検物
（３０）を保持し、保持部（１１６）を待機位置に移動
しておく。検査が終ったら、チャック部（１１２）を異
常検出部（１０）から撤退させ、チャック部（１１２）
から搬送用アーム（１１０）に被検物（３０）を受け渡
す。そして、搬送用アーム（１１０）によって検査済み
の被検物（３０）をカセット（１１１）の元の場所へ収
納する。また、待機させたおいた保持部（１１６）から
チャック部（１１２）に被検物（３０）を渡し、次のサ
イクルを開始する。以上のサイクルを繰り返し行って、
複数の被検物（３０）を検査する。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１１】図１は、本発明による検査装置の主要部を
示す概略図である。検査装置は、ケーシング、制御部、
ディスプレイ等も備えているが、これらの構成部材は従
来の検査装置と同様に構成可能であり、また見易くする
ために図示を省略している。

【００１２】検査装置の主要部は、検出部１０と搬送部
２０から構成されている。

【００１３】検出部１０は、図２に示すように、光源１
１とフォトマルチプライヤ１２を備えている。光源１１
からレーザービームをウエーハ３０の表面に照射し、表
面の異常によって生じる散乱反射光をフォトマルチプラ
イヤ１２によって受光し、これを電気信号として取り出
して所定のデータ処理を行い、ウエーハ表面の傷、ゴ
ミ、汚れ等の有無とその欠陥位置を検出する。検出部１
０は、従来の検査装置の検出部（測定部）と同様に構成
できる。

【００１４】搬送部２０は、１個の搬送用アーム１１
０、１個のカセット１１１、１個のチャック部１１２、
及び１個の受け皿１１６を備えている。

【００１５】図３は、搬送用アーム１１０とその真下に
ある受け皿１１６を示している。

【００１６】搬送用アーム１１０は、検査しようとする
ウエーハ３０をカセット１１１から搬出して受け皿１１
６に引き渡す動作と、検査を終えたウエーハ３０をチャ
ック部１１２から受け取ってカセット１１１の元の場所
に収納する動作を行う。

【００１７】搬送用アーム１１０は、先端にＣ字型の把
持部１１０ａを有している。把持部１１０ａは薄肉であ
り、厚さは例えば２ｍｍ程度とする。把持部１１０ａの
根元付近には、ウエーハを吸着するためのバキューム孔
１１０ｂが設けられている。バキューム孔１１０ｂは、
配管系を介してバキューム装置に接続されている。

【００１８】搬送用アーム１１０は、図１のＸ軸方向に
のみ移動可能であり（矢印ａ参照）、Ｙ及びＺ方向には
移動しない。搬送用アーム１１０の駆動機構（図示せ
ず）は、例えばネジ軸を利用した移動機構によって構成
できる。

【００１９】受け皿１１６は全体的にＬ字型の平板であ
り、Ｌ字の内側にはウエーハを載置するための段状の受
け部１１６ａが形成されている。受け皿１１６をＬ字型
にしたのは、ウエーハの受け渡し時に、搬送用アーム１
１０との干渉を避けるためである。すなわち、図５に示
すように、搬送用アーム１１０が受け皿１１６の中心軸
上にある場合に受け皿１１６が上昇すると、両者が干渉
せずスムーズにウエーハの受け渡しを行うことができ
る。

【００２０】受け皿１１６は、上下すなわちＺ軸方向に
移動可能な構成になっている（図１の矢印ｂ参照）。そ
の移動機構（図示せず）としては、例えば楕円カムを用
いたカム・カムフォロワー型移動機構やネジ軸を用いた
移動機構を採用できる。

【００２１】図４は、カセット１１１と、カセットのｎ
段目に載置されたウエーハ３０にアクセスした状態の搬
送用アーム１１０を示している。

【００２２】カセット１１１は、キャリアや搬送用ケー
スとも呼ばれる。カセット１１１の両側には、ウエーハ
３０を１枚ずつ収納するように仕切り１０９がＮ個づつ
設けられている。両側の仕切り１０９の間に１枚づつウ
エーハを収納できる。

【００２３】カセット１１１は、図１に示すように、エ
レベータ１１４の上に設定される。エレベータ１１４
は、ネジ棒１０８を利用した移動機構を介してステップ
モータ１１５によって上下すなわちＺ方向に移動可能で
ある（矢印ｃ参照）。

【００２４】チャック部１１２は、受け皿１１６上に置
かれたウエーハ３０を受け取り、検出部１０まで移動す
る動作を行う。そのため、ネジ棒１１８を利用した駆動
機構によってＹ方向に移動可能になっている（図１の矢
印ｄ参照）。

【００２５】チャック部１１３は、図１に示されている
ようにディスク状の支持板１１２ｂを有し、その中央部
にはバキューム孔１１２ａが設けられている。支持板１
１２ｂの外径は、搬送用アーム１１０の把持部１１０ａ
の内径よりも僅かに小さく定められている。従って、両
者は、僅かな距離をおいて隣接可能であり、その位置関
係で相対的に上下移動可能である（図７参照）。バキュ
ーム孔１１２ａは、配管系を介して、バキューム装置に
接続されている。バキューム作用によってウエーハを支
持板１１２ｂに吸着させ、搬送時及び検出時のズレや脱
落を防止する。

【００２６】チャック部１１２は、モータ１１７を備え
ており、所定速度で支持板１１２ｂを回転させることが
できる（矢印ｅ参照）。さらに、支持板１１２ｂ又はチ
ャック部１１２全体は、Ｚ方向にも微小に移動可能な構
成になっている（矢印ｆ参照）。この移動機構（図示せ
ず）も、例えばネジ軸によるガイド機構又は楕円カムを
有するカム機構で構成できる。

【００２７】次に、図５〜７を参照して、この実施例の
動作の一例を説明する。

【００２８】［ステップ１］Ｎ枚の被検査ウエーハを載
置したカセットを検査装置のエレベータ１１４にセット
し、制御部に設けたスタートボタン（図示せず）を押
す。

【００２９】［ステップ２］エレベータ１１４のパルス
モータ１１５が作動し、カセット１１１の一段目が搬送
用アーム１１０とほぼ同じ高さに来るまでカセット１１
１が上方に移動する。

【００３０】次に、搬送用アーム１１０がカセット１１
１の方向に移動し、一段目のウエハー３０の真下に移動
する。そして、エレベータ１１４が少しだけ下方に移動
する。バキューム装置が作動し、ウエーハ３０が把持部
１１０ａに吸着される。その後、ウエーハ３０を載せた
搬送用アーム１１０が、受け皿１１６の方向に移動す
る。

【００３１】［ステップ３］ウエーハ３０が受け皿１１
６の真上まで来たら（図５（Ａ）参照）、受け皿１１６
が上方に移動し（矢印ｂ１）、同時にバキュームによる
吸着が解除される（図５（Ｂ）参照）。そして、ウエー
ハ３０が、搬送用アーム１１０から受け皿１１６に受け
渡される。ウエーハ３０を受け取った受け皿１１６が、
さらに上方に移動し、搬送用アーム１１０よりも高い位
置まで移動する（図５（Ｃ）参照）。

【００３２】［ステップ４］受け皿１１６がウエーハ３
０を受け取ったら、チャック部１１２が受け皿１１６の
下部まで移動する（図６の矢印ｄ１）。チャック部１１
２が受け皿１１６の真下に到達したら、受け皿１１６が
下方に移動する（矢印ｂ２）。そして、バキューム装置
が稼働して、ウエーハ３０がチャック部１１２に吸着さ
れる。このようにして、ウエーハ３０が受け皿１１６か
らチャック部１１２に受け渡される。

【００３３】チャック部１１２の移動と同時に、エレベ
ータ１１４が一段分だけ上方に移動する。そして、搬送
用アーム１１０がカセット１１１の２段目の仕切りに移
動し、２段目のウエーハを把持する。

【００３４】［ステップ５］ウエーハを受け取ったチャ
ック部１１２が、ウエーハを検出部１０まで移動する。
これと同時に、搬送用アーム１１０が移動し、２段目の
ウエハを空になった受け皿１１６の方向に搬送する。搬
送用アーム１１０に保持された２段目のウエーハが受け
皿１１６の真上まで来たら、受け皿１１６が上方に移動
し、２段目のウエーハがアーム１１０から受け皿１１６
に受け渡される。受け皿１１６は、さらに上方に移動し
て、搬送用アーム１１０よりも高い位置で待機する。

【００３５】［ステップ６］検出部１０で検出動作を開
始する。その際、チャック部１１２は、モータ１１５に
よって回転しつつＹ方向に往復移動する。

【００３６】［ステップ７］検出動作が終了したら、チ
ャック部１１２がＹ方向に移動し（矢印ｄ１）、受け皿
１１６の真下に停止している搬送用アーム１１０の位置
まで来る。チャック部１１２が、図７（Ｂ）に示す受け
渡し位置（つまり支持部１１２ｂと把持部１１０ａが隣
接する位置）まで来たときに、チャック部のバキューム
作用が解除され、同時に搬送用アームのバキュームが作
用し、ウエーハ３０がチャック部１１２から搬送用アー
ム１１０に受け渡される。そして、チャック部１１２
は、下方に少し移動する（矢印ｆ１）。これと同時に、
エレベータ１１４が下方に移動し、カセット１１１の第
１段目の位置がほぼ搬送用アーム１１０の高さに来る。

【００３７】しかる後に、搬送用アーム１１０がＸ軸方
向に移動し、カセット１１１の１段目に検査済みのウエ
ーハが挿入される。この時、搬送用アーム１１０のバキ
ューム作用が解除され、エレベータ１１４が僅かに上方
に移動し、ウエーハは１段目の仕切り１０９に載置され
る。この様にして、検査済みのウエーハがカセットの元
の位置に返却される。そして、待機していた保持部１１
６からチャック部１１２にウェーハを受け渡し、次のサ
イクルを開始する。

【００３８】以上の動作をＮ枚のウエーハについて繰り
返し行う。

【００３９】なお、スイッチ投入後の一連の動作は、制
御部から送られる制御信号に従って自動的に行われる。
また、前述の動作は一例であって、動作の順序やタイミ
ングは変更可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明の検査装置によれば、カセットを
上下移動するエレベータ、及び搬送用アームが１個づつ
で足りるので、検査装置を全体的に小形化でき、製造コ
ストも大幅に低減可能である。

【００４１】なお、本発明は前述の実施例に限定されな
い。例えば、受け皿の受け部１１６ａは、円弧形状でな
く折れ線形状でも良い。その際、搬送用アームの把持部
１１０ａも折れ線形状にする。また、他の部材も本発明
の趣旨を逸脱しない限りにおいて変形可能である。さら
に、本発明の検査装置は、半導体ウエーハばかりでな
く、磁気ディスクや光ディスク等の検査にも利用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査装置の主要部分を示す概略図。

【図２】検査装置の検査部を示す概略図。

【図３】検査装置の搬送用アームと受け皿を示す斜視
図。

【図４】検査装置のカセットを示す斜視図。

【図５】検査装置の動作を示す説明図。

【図６】検査装置の動作を示す説明図。

【図７】検査装置の動作を示す説明図。

【図８】従来技術を示す図。

【符号の説明】

１０ 検出部 ２０ 搬送部 ３０ ウエーハ １０９ 仕切り １１０ 搬送用アーム １１０ａ 把持部 １１０ｂ バキューム孔 １１１ カセット １１２ チャック部 １１２ａ バキューム孔 １１２ｂ 支持板 １１５ モータ １１６ 受け皿 １１６ａ 受け部 １１７ モータ １１８ ネジ軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検物の表面にレーザー光を照射してそ
   の反射光により被検物表面の異常を検出する検査装置に
   おいて、 複数の被検物を収納するためのカセットと、 各被検物を前記カセットから順次搬出するとともに、検
   査を終了した被検物を前記カセットの元の場所へ収納す
   る搬送用アームと、 前記搬送用アームにより前記カセットから搬出された被
   検物を受けとり、一時的に保持する保持部と、 前記保持部に保持された被検物を受けとって異常検出部
   に搬送するとともに、検出が終了した後に該被検物を前
   記搬送用アームに受け渡すチャック部と、 を有することを特徴とする検査装置。