JPH11144657A - 電子顕微鏡等のローダ室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】次の工程で、ウェハのオリフラの方向が本装置
使用後と異なる場合、測定終了後のウェハを別途専用の
オリフラ合わせ機を用いて方向を合わせる必要が有り、
効率の面からも異物付着増加の面からもよくない。 【解決手段】ウェハをローダ室から搬出する前にウェハ
のオリフラの方向を変更出来るようウェハ受け台に回転
機能を設け、ウェハを任意の角度に回転させ、次の工程
にスムースに受け渡せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】ウェハの搬入および搬出にお
いて、そのウェハを一時載置させるためのウェハ受け台
に回転機構を設けることによってウェハをウェハ径の中
心を軸にして回転させ、ウェハのオリエンティションフ
ラット（以下オリフラと略する）の方向が任意に可変で
きる様に構成した電子顕微鏡等のローダ室に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にウェハはウェハカセットから一枚
毎に引き出され、オリフラ合わせ機を通してオリフラの
方向を一方向に合わせてからローダ室へと搬送される。
そのオリフラの方向はどの方向でなければならないとい
う規定はないが、近年の高スループット対応の装置にお
ける真空中でのウェハ交換は、クロスアーム方式を取っ
ており、そのアームの搬入，搬出の軌道によって、固定
するウェハのオリフラの方向が決まってしまう。そのオ
リフラの方向に合わせてローダ室に搬入する前にウェハ
搬送ユニットにてオリフラの位置決めを行う。

【０００３】また、ウェハのパターン寸法測定，観察後
の搬出においては、ウェハはオリフラ合わせ機を通さな
いのが一般的であり、搬出されたウェハはそのままウェ
ハカセットに収納される。尚、オリフラの方向はウェハ
カセットのスロット側にならない位置が常識としてある
が、どの位置でなければならないという規定はない。し
かし、工程によってはオリフラの方向を統一することが
品質管理上必要な場合もあり、各装置にて処理した後の
オリフラ方向は一定が望ましい。したがって次の工程に
移った時に、前の工程処理後のオリフラの位置と、次の
工程処理時のオリフラの位置が異なる場合は、その前に
オリフラ合わせ機を使いオリフラの方向を合わせる必要
が有る。また、次の工程に移す前に前の工程の装置側で
のウェハ搬送系でオリフラ合わせの工程を追加して行っ
た場合、装置のウェハの処理能力を表わすスループット
が下がってしまい、効率的でない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ウェ
ハホールダへのウェハの搬入，搬出アームの軌道上に、
ウェハを保持するための固定ピンを設置できないため、
ウェハホールダに載置されるウェハのオリフラの方向に
制約がある。すなわち、ウェハのパターンの観察および
寸法測定後のウェハがローダ室から搬出され、ウェハカ
セットに収納される時にウェハのオリフラの位置も決ま
ってしまう。

【０００５】従って、次の工程で、ウェハのオリフラの
方向が本装置使用後と異なる場合、測定終了後のウェハ
を別途専用のオリフラ合わせ機を用いて方向を合わせる
必要が有り、効率の面からも異物付着増加の面からも行
うべきではない。

【０００６】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ウェ
ハをローダ室から搬出する前にウェハのオリフラの方向
を変更出来るようウェハ受け台に回転機構を設け、ウェ
ハを任意の角度に回転させ、次の工程にスムースに受け
渡せる電子顕微鏡等のローダ室を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、ウェハの搬入，搬出においてウェハを一時載置する
ウェハ受け台に回転機構を設け、ウェハ内のパターン寸
法測定や観察後のウェハ搬出工程におけるローダ室の真
空リーク時間中にウェハ受け台に載置されているウェハ
径の軸を中心に回転させオリフラの方向を任意（次の工
程のオリフラ指定方向）に可変できるようにしたもので
ある。

【０００８】本目的を達成するため、ローダ室内のウェ
ハ受け台の下部に真空と遮断して回転機構を設け、モー
タ等に接続しコントローラを介して回転させることがで
きるのでその上に載置されているウェハも回転させられ
るため、オリフラの位置も変更できる。仮に、本工程と
次の工程のオリフラの方向が一定でなくても、その位置
までの必要変化量を回転角度で任意に選択できる。従っ
て、オリフラの方向を任意に可変させることが出来る。
また、ウェハの場所移動無しで、かつ真空中でオリフラ
の位置合わせができるので、ウェハの表面ならびに裏面
の異物増加もない。また、オリフラの位置合わせは、ウ
ェハ搬出時のリーク時間に行えるので、スループットに
もまったく影響がない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１およ
び図２により説明する。

【００１０】図１は走査形電子顕微鏡のローダ室の縦断
面図であり、図２はそのローダ室の横断面図を表わした
ものである。ローダ室２６は、ウェハ１のパターン測定
や形状観察のために搬入，搬出される際に開閉されるロ
ーダ室上蓋２６ａとＯリング１７を介して試料室２７に
止めネジ２２で取り付けられている。ゲートバルブ２５
は、Ｏリング２０を介して試料室２７とローダ室２６の
間に取り付けられている。

【００１１】ウェハ１はウェハホールダ２に載置され、
その外周とオリフラ１ａを固定ピン２３、及び可動ピン
２４で押さえられている。ガイドレール４は、ウェハホ
ールダ２を保持する位置にベアリング４ａがとりつけら
れており、ローダ室２６に設置されている。送り機構３
はウェハホールダ２に係合されており、ゲートバルブ２
５から開いた際にウェハホールダ２を試料室２７に搬入
したり、試料室２７からローダ室２６へ搬出したりす
る。

【００１２】また、ウェハ１はＯリングを介してウェハ
受け台５に載置され、大気と遮断してローダ室２６に取
り付けられており、その接触部をカラー９，１０で介し
ておりその大気側を押さえ１１で固定している。ウェハ
受け台５の下端部にはギヤ１２が止めネジ２１で取り付
けられている。

【００１３】モータ１５はコントローラと接続されてお
り、支持台１４に保持されローダ室２６に取り付けられ
ている。モータ１５のシャフト部にはギヤ１３が取り付
けられており前記ウェハ受け台５の下端部ギヤ１２と係
合されている。回転機構部８は搬入アーム６及び搬出ア
ーム７が取り付いており、ウェハ１をウェハ受け台５か
らウェハホールダ２への移動及びウェハホールダ２から
ウェハ受け台５への移動を行う機構部である。

【００１４】次に一連の動作を説明する。

【００１５】ウェハ１はウェハ搬送系（図示せず）より
ローダ室２６に搬送され（ローダ室上蓋２６ａは開いて
いる状態）ウェハ受け台５に載置される。次にローダ室
上蓋２６ａが閉まり、ローダ室２６の真空引きが行われ
ると同時に回転機構部８の搬入アーム６がウェハ１を載
せ、ウェハ受け台５からウェハホールダ２に移動する。

【００１６】真空が試料室２７の許容値まで到達すると
ゲートバルブ２５が開きウェハ１を載置したウェハホー
ルダ２は送り機構３によりガイドレール４のガイドベア
リング４ａに保持されて試料室２７に搬入され、ウェハ
１のパターンの寸法測定及び形状観察される。

【００１７】次に、パターン寸法測定及び形状観察の終
了したウェハ１は、前述の工程を逆戻りして動作し、ロ
ーダ室まで戻る。続いて回転機構部８に取り付いている
搬出アーム７がウェハ１をウェハホールダ２からウェハ
受け台５に移動させる。次にゲートバルブ２５が閉じ、
ローダ室２６の真空がリークされ、ローダ室上蓋26ａが
開きウェハ１はウェハ搬送系（図示せず）によってロー
ダ室２６のウェハ受け台５から搬出される。

【００１８】本発明のポイントは、前機のウェハ１をウ
ェハ受け台５から搬出される前に、次の工程におけるウ
ェハのオリフラ１ａの位置をコントローラ１６の制御に
よってモータ１５を回転させ適正位置に回転移動するも
のである。尚、本回転でのオリフラ１ａの停止位置制度
は厳しい精度は不要で、オープンループの簡単な制御で
良い。前述ではモータの回転の伝達にギヤ１２，１３を
介したが、直接モータに接続しても何ら問題はない。

【００１９】又、伝達手段はギヤのほかにプーリ，ベル
トの使用でも同様の伝達が得られる。従って、次工程の
前に別機のオリフラ合わせ機を使用する必要もないの
で、ウェハの表面及び裏面の異物増加の心配もなく、
又、その工程削減も可能であり生産効率も良くなり、経
費も節減出来る。

【００２０】

【発明の効果】１．ウェハをローダ室から搬出するとき
の真空リーク時間内にウェハ（受け台）を回転させるの
で、スループットへの影響は全く無い。

【００２１】２．上記工程は真空中の処理のため、ウェ
ハ表面の異物増加の心配も無い。

【００２２】３．次工程でオリフラ合わせを必要としな
いため、工程が削減でき作業効率が良い。

【００２３】４．工程が減るためウェハ表面の異物増加
及びウェハ裏面の接触による異物増加の心配も無い。

【００２４】５．オリフラ合わせ機を本工程の前後に必
要としないため、設備費及び維持費が削減できる。

【００２５】６．オリフラ位置の変更をウェハホールダ
で対応していないためウェハのパターン寸法測定，形状
観察における座標系やその表示系及び電子線の偏向方向
等の制御システムを一切変更する必要が無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、電子顕微鏡等
のローダ室を縦断面した断面図である。

【図２】図１の電子顕微鏡等のローダ室を横断面した断
面図である。

【符号の説明】

１…ウェハ、１ａ…オリフラ、２…ウェハホールダ、３
…送り機構、４…ガイドレール、４ａ…ベアリング、５
…ウェハ受け台、６…搬入アーム、７…搬出アーム、８
…回転機構部、９，１０…カラー、１１…押え、１２，
１３…ギヤ、１４…支持台、１５…モータ、１６…コン
トローラ、１７〜２０…Ｏリング、２１，２２…止めネ
ジ、２３…固定ピン、２４…可動ピン、２５…ゲートバ
ルブ、２６…ローダ室、２６ａ…ローダ室上蓋、２７…
試料室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェハを載置するウェハホールダと、前記
   ウェハホールダを試料室のステージに搬入，搬出させる
   ための送り機構と、その移動をガイドするためのガイド
   レールと、ウェハを一時載置するためのウェハ受け台
   と、前記ウェハ受け台と前記ウェハホールダにウェハを
   載置させるための搬入アーム及び搬出アームと、前記搬
   入アームと搬出アームを旋回させるための回転機構を有
   するウェハ搬送機を有する電子顕微鏡等のローダ室にお
   いて、前記ウェハ受け台に回転機構を有することを特徴
   とする電子顕微鏡等のローダ室。