JPH10318933A - 基板欠損検出方法及びその装置 - Google Patents

基板欠損検出方法及びその装置

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JPH10318933A
JPH10318933A JP12688197A JP12688197A JPH10318933A JP H10318933 A JPH10318933 A JP H10318933A JP 12688197 A JP12688197 A JP 12688197A JP 12688197 A JP12688197 A JP 12688197A JP H10318933 A JPH10318933 A JP H10318933A
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JP
Japan
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light
substrate
wafer
chipping
detection
Prior art date
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Application number
JP12688197A
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English (en)
Inventor
Tomoyoshi Tounohara
朝義 藤埜原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の破損等が生じず、正確かつ高速に基板
欠損の検出を行うことができる基板欠損検出方法および
装置を提供すること。 【解決手段】 ウエハWを回転可能に支持し、ウエハW
端部に対して検出光を投光し、検出光により生じたウエ
ハWからの反射光を受光し、受光した光量に基づいてウ
エハWの欠損を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、基板欠損検出方法
及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より半導体装置の製造プロセスにお
いては、シリコンウエハ(以下、ウエハという)等の基
板が用いられ様々な処理が施されている。この様なプロ
セス過程においては機械的な手法、例えば、クランプに
よって強固にウエハを固定する場合があるが、ウエハと
クランプとのミスアライメントやクランプ強度のばらつ
き等により、しばしばウエハ表面上に欠損(以下チッピ
ングという)が生じてしまっていた。
【0003】この様なチッピングがウエハに生じてしま
うと、後の工程、例えば熱処理や、回転、搬送等による
熱的ストレスや機械的ストレス等によって、チッピング
発生個所からクラックが生じ、さらにはウエハの破損に
至ってしまうといった問題があった。
【0004】この様にウエハの破損が起こった場合に
は、他のウエハに対してコンタミネーションとなり歩留
りの低下を引き起こすばかりか、装置の復旧に時間を要
するため装置稼働率の低下をも引き起こしていた。この
ため、予めチッピングのあるウエハを抜き取っておく必
要があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来は
この微細なチッピングの有無を検出するのに、作業者が
目視によって検査を行っていた。このため検査時間に長
時間必要となるだけでなく、チッピングの判別を正確に
行うのは実質的に不可能であったため、チッピングの有
るウエハを予め除去することが出来ず、ウエハ破損等の
問題を生じていた。
【0006】本発明は、上記のような問題点に鑑みて成
されたものであり、ウエハ表面上のチッピングの有無を
正確、かつ高速に検出することが可能な基板欠損検出方
法及び装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の手段を講じた。すなわち、本発明
は、基板端部に対して検出光を投光する工程と、基板に
より反射された検出光を受光する工程と、受光した検出
光の光量に基づいて基板の欠損を検出する工程と、を有
することを特徴とする基板欠損検出方法を提供する。
【0008】また、本発明は、基板を回転可能に支持す
る手段と、基板端部に対して第1の検出光を投光する第
1の投光部と、基板により反射された検出光を受光する
第1の受光部と、受光した第1の検出光の光量に基づい
て前記基板の欠損を検出する手段と、を有することを特
徴とする基板欠損検出装置を提供する。
【0009】これらの構成によれば、検出光により生じ
た基板からの反射光を受光し、この受光した光量に基づ
いて該基板の欠損を検出するので、正確かつ高速な検出
を行うことができ、基板破損による歩留り低下や装置稼
働率の低下を回避することができる。
【0010】本発明の装置においては、基板端部に対し
て第2の検出光を投光する第2の投光部と、第2の検出
光を受光する第2の受光部とを有し、前記第2の投光部
及び前記第2の受光部は、前記第2の投光部から前記第
2の受光部への第2の検出光が基板周縁部で遮られ、か
つ、基板切欠部では受光可能となる位置に設けられてい
ることが好ましい。
【0011】この構成によれば、第2の投光手段及び第
2の受光手段をさらに設けたので、基板のオリエンテー
ションフラットやノッチング等の切欠部を検出でき、装
置の小型化やスループット向上を実現することができ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら、
本発明に係る基板欠損検出装置の好適な実施の形態につ
いて詳細に説明する。
【0013】まず、本発明に係る基板欠損検出装置を、
図1を参照して説明する。この基板欠損検出装置10
は、基板回転ユニット20と欠損検出ユニット30とか
ら主に構成されている。
【0014】基板回転ユニット20は、駆動部21と、
その駆動部21に設置された回転駆動軸22と、その回
転駆動軸22上に固定され、基板を水平状態で支持する
支持手段である円板状の回転載置台23とから構成され
ている。ここで、回転載置台23は昇降自在に構成され
ているとともに、駆動部21により回転駆動軸22を介
して伝達された動力により所定量だけ回転させることが
できる。なお、回転載置台23の外径は、基板、例えば
ウエハWのそれよりも小さく構成されているが、回転時
にウエハWを充分に支持できる大きさであることが好ま
しい。また回転載置台23の上面には図示しないゴムパ
ッド又は静電吸着パッド等が設けられており、回転時に
ウエハWを固定可能に構成されている。
【0015】欠損検出ユニット30は、第1の投光部3
1と第1の受光部32a、32bと演算制御部40とに
より構成されている。投光部31は例えば、LED(Li
ghtEmitting Diode)から成り、また受光部32は例え
ば、SPD(Silicon PhotoDiode )から成っている。
この第1の投光部31は、好ましくはウエハWの略延長
線上に位置するように設けられ、ウエハWの端部に対し
て検出光を投光可能な構成となっている。このように、
ウエハWの略延長線上に位置するように設けているの
で、光軸の位置合わせ等を容易に行うことができ、ま
た、正確な検出を行うことができる。
【0016】また、第1の受光部32a、32bは、上
記ウエハW端部に対して投光された検出光からの反射光
または散乱光を受光可能な位置に、少なくとも一つ、好
ましくは二つ以上設けられている。
【0017】ここで、第1の投光部31から射出された
光は、ウエハW端面からの散乱光となり第1の受光部3
2a、32bにより受光され、電気信号に変換された
後、バス33a、33bを介して演算制御部40に送ら
れる。演算制御部40に送られた信号は、この演算制御
部40内の各信号処理手段により所定の処理が施され
て、ウエハW端部の欠損、例えばチッピングの有無が検
出される。かかる信号処理については、後に詳述する。
そして、演算制御部40は、上記検出結果に応じて、駆
動部21や図示しない搬送手段等に対して、所定の動作
を制御可能な構成となっている。
【0018】次に、上記のように構成された装置のチッ
ピング検出動作について、図1、図2(A)及び図2
(B)を参照して説明する。まず、図示しない搬送装置
により、好ましくは処理工程前のウエハWを回転載置台
23の上方に搬送する。その後、回転載置台23を上昇
させ、搬送手段からウエハWを回転載置台23上に受け
渡し、搬送手段は退避する。そして図示しないゴムパッ
ド又は静電吸着パッドによりウエハWを回転載置台23
上に固定する。そして欠損検出ユニット30がウエハW
に対し所定の位置に移動することによりチッピング検出
の準備が完了する。
【0019】次いで、図2(A)に示すように、ウエハ
Wを所定の回転数で回転させつつ、ウエハWの略延長線
上に位置するように設けられた第1の投光部31から検
出光34を、ウエハW端部に投光する。そしてこの検出
光31は、ウエハWにチッピングの無い場合はウエハW
端部において一様に反射、又は散乱され、第1の受光部
32a、32bが散乱光35a、35bとしてそれぞれ
受光する。この後、電気信号に変換され、バス33a、
33bを介して演算制御部40に送られる。
【0020】ここで、演算制御部40は予め設定してお
いた所定の信号強度に基づいてチッピングの有無を判定
する。例えば、図2(A)の様にウエハWにチッピング
が無い部分の場合は、各受光部での信号強度は略一定値
を示すため、所定の信号強度に達していれば演算制御部
40は、チッピングが無いと判定する。
【0021】しかしながら、図2(B)に示すように、
ウエハWにチッピングが有る場合には、散乱光35a、
35bの他に、チッピング部36により35c、35
d、35eと、散乱光がさらに分散される。このため、
第1の受光部32aでは、受光強度が(35d+35
e)分だけ弱く検出される。同様に第1の受光部32b
においても散乱光の分散により、受光強度はチッピング
が無い場合と比べて弱く検出される。よって、演算制御
部40が、予め設定しておいた所定の信号強度に達しな
い受光部を検出することにより、チッピングが有ると判
定する。
【0022】そして、チッピングが有りと判定されたウ
エハWは次工程に移行できない様に、図示しない搬送装
置により別カセット等へ搬出されるか、演算制御部40
においてチッピング有りのマーキング等がなされる。こ
のように、処理前にウエハWのチッピング有無を検出で
きるので、ウエハ破損等を未然に防止することができ
る。よって、ウエハ破損により引き起こされる、装置の
突発的な停止による装置稼働率の低下や、コンタミネー
ションによる歩留まりの低下を防ぐことが可能となる。
【0023】なお、上述の演算制御部40は、予め設定
された各受光部での信号強度と、検出信号強度とを比較
することでウエハWのチッピングの有無を判定していた
が、本発明は係る実施形態には限定されない。例えば、
検出動作中の散乱光の状態変化、つまり信号の強度変化
を検出することでもチッピングの有無を判定することが
可能であることは言うまでもない。このようにすること
で、予め所定の信号強度を設定する必要がなくなり、さ
らなる処理の高速化を図ることができる。
【0024】次に、本発明に係る基板欠損検出装置の第
2の実施形態について、図3(A)および図3(B)を
参照して詳細に説明する。
【0025】第2の実施形態においては、前述の基板欠
損検出装置10にさらに、ウエハWの切欠部54、例え
ばオリエンテーションフラットやノッチング等の有無を
検出する基板切欠部検出ユニット50を備えている。
【0026】この基板切欠部検出ユニット50は、第2
の投光部51と、第2の受光部52とから構成されてい
る。ここで、第2の投光部及び第2の受光部は、第2の
投光部から第2の受光部への第2の検出光が基板周縁部
で遮られ、かつ、基板切欠部では受光可能となる位置に
設けられている。すなわち、第2の投光部51と、第2
の受光部52との検出光の光路53は、ウエハWの周縁
部が横切るように、かつ切欠部54、例えばオリエンテ
ーションフラットまたはノッチング部では通過可能な様
に構成されている。従って、ウエハWが水平面において
1回転する間にウエハWの周縁部により遮られなかった
光を検出することにより、切欠部54の位置を検出する
ことができる。
【0027】次に、上記のように構成された装置のチッ
ピング検出動作を説明する。まず、ウエハWを所定の回
転数で回転させつつ、第2の投光部51から検出光55
を投光してウエハWの切欠部54の位置を検出する。次
に第1の投光部31からも検出光34を投光してチッピ
ング検出を行う。
【0028】ここで、チッピングが無い場合には、第2
の投光手段51からの検出光55はウエハ周縁部により
散乱光56として反射されるため、第2の受光部52で
は検出できない。しかしながら、図3(B)に示すよう
に、ウエハWにチッピングが有る場合には、チッピング
による散乱光35c、35d、35eの、例えば35e
が第2の受光部52で検出される場合がある。このよう
な場合に、演算制御部40がチッピング有りと判定する
ことができる。
【0029】このように、基板欠損検出装置10に基板
切欠部検出ユニット50をさらに設けることにより、装
置の小型化を達成でき、また、より高速かつ正確な基板
の欠損検出を行うことができる。
【0030】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく種々変形が可能である。例えば、上記実施の
形態では、欠損検出装置をウエハ一枚ずつ行う枚葉処理
の場合について示したが、これに限るものではなく、複
数枚のウエハに対して一括処理を施すバッチ処理におい
ても適用可能である。この場合、バッチ処理においては
ウエハの移替時等に行うことが好ましい。また、基板を
半導体ウエハに限らず、ガラス基板等の欠損を生じてし
まう基板であれば適用可能である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板の破損等が生じず、正確かつ高速に基板欠損の検出
を行うことができる基板欠損検出方法および装置が提供
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての基板欠損検出装置
の構造を示す概略側面図である。
【図2】(A)及び(B)は図1に示す基板欠損検出装
置の動作を示す概略側面図である。
【図3】(A)及び(B)は本発明の他の実施形態とし
ての基板欠損検出装置の構造及び動作を示す概略側面図
である。
【符号の説明】
W・・・・・ ウエハ、10・・・・・ 基板欠損検出装置、20・・
・・・ 基板回転ユニット、21・・・・・ 駆動部、22・・・・・
回転駆動軸、23・・・・・ 回転載置台、30・・・・・ 欠損検
出ユニット、31・・・・・ 第1の投光部、32・・・・・ 第1
の受光部、33・・・・・ バス、34・・・・・ 検出光、35・・
・・・ 散乱光、36・・・・・ チッピング部、40・・・・・ 演算
制御部、50・・・・・ 基板切欠部検出ユニット、51・・・・
・ 第2の投光部、52・・・・・ 第2の受光部、53・・・・・
光路、54・・・・・ 切欠部、55・・・・・ 検出光、56・・・・
・ 散乱光

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板端部に対して検出光を投光する工程
    と、基板により反射された検出光を受光する工程と、受
    光した検出光の光量に基づいて基板の欠損を検出する工
    程と、を有する基板欠損検出方法。
  2. 【請求項2】 基板を回転可能に支持する手段と、基板
    端部に対して第1の検出光を投光する第1の投光部と、
    基板により反射された検出光を受光する第1の受光部
    と、受光した第1の検出光の光量に基づいて前記基板の
    欠損を検出する手段と、を有する基板欠損検出装置。
  3. 【請求項3】 基板端部に対して第2の検出光を投光す
    る第2の投光部と、第2の検出光を受光する第2の受光
    部とを有し、前記第2の投光部及び前記第2の受光部
    は、前記第2の投光部から前記第2の受光部への第2の
    検出光が基板周縁部で遮られ、かつ、基板切欠部では受
    光可能となる位置に設けられていることを特徴とする第
    2項に記載の基板欠損検出装置。
JP12688197A 1997-05-16 1997-05-16 基板欠損検出方法及びその装置 Pending JPH10318933A (ja)

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