JPS60202949A - パターン化されたウエハーの自動的な検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は、半導体製造において使用されるシリコンウェ
ハーの検査に関するもので１、とくにパターン化された
ウェハーの検査を自動的に行なうための装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

パターン化されていないウェハーの清浄度の検査は自動
化されているが、パターン化されたウェハーは人手によ
って検査されている。この場合には、パターン化された
ウェハーは、明るい照明の下でウェハーチャックの上に
置かれ、検査する人の目をくらませないために反射をさ
けるように位置させられる。それと同時に、ウェハーの
角度に対する光の位置は、微小な汚れからの散乱光を拾
うように定められる。また、大きい欠陥も検出できる。

ウェハー全体が検査される。現在の手動による全体検査
の特徴のいくつかは次の通シである。

すなわち、大きい欠陥、とくに最小約１０ミクロンまで
の汚れを迅速に検査すること、不均一な露光または現像
を検査すること、不十分なスピンを検査すること、バッ
クスズ２ツシｚ　（ｂａｃｋｓｐｌａａｈ）、スターバ
ースト（ｓｔａｒｂｕｒｓｔ　）、影効果（ｐｅｎｕｍ
ｂｒａｌｅｆｆｅｃｔ）、汚れ等を検査することがそれ
である。

現在は、精密検査は、標準−微候を用いて検査員によシ
行なうのが普通である。この精密検査には、α）位置合
せ検査、（２）パターンの系統的な欠陥の検査、（３）
点欠陥の検査、が含まれる。点欠陥は（３ａ）ランダム
な欠陥と、（３ｂ）繰ル返えし欠陥との２つに分けるこ
とができる。ランダムな欠陥は、全ての写真処理法に共
通のものである。

ランダムな欠陥の密度は、パターン化されたクエへ−の
製造歩留シを制限する主な要因として認められており、
したがって歩留シ管理のためのデータを得るためにラン
ダムな欠陥を監視せねばならない。ランダムな欠陥の主
な原因はランダムな質量（マス）欠陥、膜（フォトレジ
ストを含む）の欠陥、空気または液体に含まれている粒
子による汚染などである。マスクｔｆｃは網線からの繰
シ返えし欠陥は、歩留シ低下の主な原因であシ、とくに
ステッピング・リトグラフィを用いる場合には、網線の
部分がプリントされる度に繰シ返えし欠陥がプリントさ
れる。

人手による検査はかなシ簡単であル、かつ必要とするの
は比較的安い機器であるが、検査員が欠陥を見つけるの
に検査員の主観に頼シ、かつ欠陥を見つけるために払う
注意の範囲が限定されるために、検査の結果が多少−貫
しなくなる。更に、ウェハーを処理するために要する時
間と、容易に得ることができる情報の量が限られている
ために、統計的な標本抽出に人手による検査技術を応用
することが制約される。

〔概要〕

本発明の目的は、ウェハーの全体検査および精密検査を
自動的に行なうことができるようにする制御された環境
を得ることである。

本発明の別の目的は、全体検査部および精密検査部を外
部の妨害から分離することである。

本発明の別の目的は、標準的なカセット載せ機構を装着
するための手段を得ることである。

本発明の別の目的は、標準的なカセット載せ機構からウ
ェハーを自動的に選択し、それをウェハートラックの止
に載せることである。

本発明の別の目的は、ウェハーの縁部をつかむことなし
に、またはウェハーの面に接触するととなしに、選択さ
れたウェハーをクエハートラックから精密Ｘ−Ｙステー
ジの全体検査軸線上のウェハーチャックへ動かすことで
ある。

本発明の別の目的は、近似的（位置されている映像から
対象とする領域を選択することによシ、高精度の機器を
必要とすることなしに請求められている位置と向きを決
定するために、ウニノー−を自動的に回転させ、位置さ
せ、かつ映像を用いてパターン化されたウェハーの検査
のための一連の場所の上に焦点を合わせて、ウェハー検
査試験を行なうために人の介入を無くすことである。

本発明の別の目的は、ウニへ−を自動的に照明し、照明
条件とレンズの倍率を順次選択することにより全体検査
を開始することである。

本発明の別の目的は、Ｘ−Ｙステージを動かすことなし
にウェハーチャックを全体検査軸線から精密検査軸線へ
自動的に移動させることである。

これによシ精密なＸ−Ｙステージの質量と運動を減少さ
せ、動作速度を高くできる。

本発明の別の目的は、以後の整列操作を簡単にするため
に、ウェハーを全体検査軸線から精密検査軸線へ動かし
ている間ウェハーの全体検査軸線を維持することである
。

本発明の別の目的は、精密検査用の光学装置の対物レン
ズを、見る位置へ自動的に順次移動させることである。

本発明の別の目的は、見る対象物体が１つの対物レンズ
の視野の１ミ゛クロン以内にあるように、前記１つの対
物レンズから隣接する対物レンズへ精密に切シ換えるこ
とである。

本発明の別の目的は、ｒＩ密検豊装置に望ましくない力
が加わることを阻止するために、精密検査部の対物レン
ズ系をその精密検査部の駆動機構から分離させることで
ある。

本発明の更に別の目的は、光像を比較のための電気信号
に変えることである。

彼約すれば、本発明の好適な夾施例は制御される環境を
含み、その場境内においては、ウェハーを選択できて、
そのウェハーをウニハルアームによシ、精密Ｘ−Ｙステ
ージ上に配置されている真空ウェハーチャックまで自動
的に送ることができるように、椋準的なカセットウェハ
ー載せ機構が入力ウェハートラックに隣接して位置され
る。ウェハーチャックは最初は全体検査部に置かれ、全
体検査のために、一連の環状照明灯が、ウェハー表面上
の欠陥を検査するために必要な何ａＩ類かの照明特性を
与える。反射光を光路に沿って導き、テレビカメラへの
入力のために適切な細部を与える／Ｃめ？Ｉ：、ｆｕと
レンズが使用される。全体検査部は固定焦点である。ウ
ェハーに焦点を合わせるのに３組の焦点深度の浅いレン
ズで十分である。全体検査を行なうために倍率の異なる
３種類のレンズが自動的に選択される。全体検査に続い
て、全体−稍密送シアームが真空ウェハーチャックを自
動的に動かす。その真空ウェハーチャックは検査中のウ
ェハーを精密検査用の光学装置の軸線との差動状態を保
持する。

ウェハーの狭い限られた領域を綿密に検査することによ
シ、精密検査が行なわれる。その領域には型すなわちそ
れの一部が含まれる。何組かの顕微鋳対物レンズが使用
される。検査は最低倍率のレンズから始められ、順次高
い倍率のレンズを用いて検査が続けられる。対物レンズ
はタレットに装着される。そのタレットは、視野に悪影
響を及ぼすことなしに対物レンズの切シ換えを行なうた
めに精密に制御される。別々の光学回路がウェハー検査
装置に用いられない光波を用いる。その光学回路は見る
回路と同軸であるが、異なる波長を使用する。光路はダ
イク四イックミラーによシ分離される。網線がウェハー
上に投写され、反射光の戻シ光路にマスクが使用される
。それらのマスクは、開口の大きさに応じて、Ｘ方向と
Ｙ方向への光を変える。光出力は、電気信号に変えられ
る。

それらの電気信号に差があるか否かを判定するために、
それらの電気信号鉱互いに差をとられる。

差がある場合は、その情報がＮ１ｉ装置へ与えられて、
正しく焦点が合うまでタレットを動かす。Ｘ−Ｙステー
ジが動いている間は、Ｘ−Ｙステージが安定して焦点が
正しく合うまで、光がテレビカメラに入射しないように
シャッタが閉じられている。それからシャッタを開いて
映像をカメラに入射させる。精密検査が終ったら、検査
されたウェハーは出力ウェハーアームによｐ出力ウニノ
１−トラックへ戻され、そこから出力カセットへ送られ
る。

全体検査または精密検査の間の試験の結果に応じて、ウ
ェハーは完全にプログジムされている検査サイクルを完
了することなしに、ウニノー−は適切な出力カセットへ
自動的に送られる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

装置についての説明 まず第１図および第２図を参照する。本発明のウェハー
検査装置は、ウェハー検査器１０と、制御器およびデー
タ格納器４６と、高速画像コンピュータ（処理装置）５
６とで構成される。ウニノー−検査器１０と、制御器お
よびデータ格納器４６と、高速画像コンピュータ５６と
は、電気的相互接続経路４０，４９．５１．５３，５５
．５７によシ、相互に接続される。モニタ５４を用いる
ととｔもできる。ウェハー検査器１０と、制御器および
データ格納器４６と、高速画像コンピュータ５６との全
体の機能的な相互関係は、第２図かられかるであろう。

また、第３図には、ウニノ１−を載せ台６８から真空ウ
ェハーチャック９２へ移動させ、その真空ウェハーチャ
ック９２からウニノ１−除去台１６へ移動させるや）方
が示されている。

このウェハー検査装置との相互作用がモニタ５４上のタ
ッチスクリーンと、関連する操作棒５２Ｂとを介して、
および隠すことができるキーボード５２Ａを用いて行な
われるように、システムプログラムは構成される。モニ
タは、装置コンピュータ５０から経路５３を介して供給
されるテキストおよび図形と、および高速画像コンピュ
ータ５６から供給されるウェハーパターン画像とを表示
する。

操作棒５２Ｂは、ウェハーと図形を手動で動かすために
使用する。システムプログラムは、メニューにより駆動
され、所定のウェハー検査中はモニタ５４上のタッチス
クリーンのみによって操作が行なわれる。キーボード５
２Ａも使用できるが、試験の設定者が使用するためのも
のである。ある特定の種類のウェハーの検査に使用すべ
きプログラムの部分を選択できるようにするためにはエ
ントリコードを必要とする。この手順によシ試鹸設定者
は、検査および精密試験のパラメータを変更できる。検
査を始めて行なうこと、ウニノ１−を検査すること、ま
たはデータ出力を得ることのために、必要な入力を要求
する対話形「メニュー」が端末装置に現われる。検査員
が定常業務で見るプログラムの部分は、モニタのタッチ
パネルを介して装置に与える少しの命令だけで、製造ウ
ニノ１−のきまった検査を行なうことができるように設
計される。

装置全体の制御は、装ｆｋ（システム）コンピュータ５
０によシ行なわれる。このコンピュータ５０は、種々の
検査手順と検査試験を順次実行させる。

それら種々の検査手順によシ、ウニノＳ−１６−をカセ
ット１２から全体検査部と精密検査部へ送ｐ、そこから
カセット４２へ送る。各検査過程における各事象はプロ
グラムされた時刻に実行される。

しかし、検査時間をできるだけ短くするために、互いに
衝突しないいくつかの検査過程が同時に実行されること
を理解すべきである。複数のウニノ１−が検査部の間を
同時に動く。検査中はこの装置は下記の３種類の主な機
能を並行して行なう。

（１）　ウェハーを所定位置へ動かし、焦点を合わせて
、画像を捕える。

（２）ディスク格納装置からの試験データを損Ｗヘロー
ドする。

（３）試験に必要な計算を実行する。

精密検査には、精密測定と精密比較が含まれる。

試験場所は、訓練中に手動で選択され、かつ精密試験の
基本的な部分として検査装置に格納された場所画像を使
用することにより見つけられる９、精密測定は、予め選
択された形状について行なわれる。任意の範囲を基準画
像と、または同じウェハー上の別の型（ダイ）内の類似
の範囲と、比較（Ｎ密比較）できる。１つの基準画像源
は、良いウェハーについて先に検査された型（グイ）で
ある。それから、元ビーム装置または電子ビーム装置に
よ多画像を直接または間接に発生するために使用された
データベースを、基準画像として使用できる３、精密検
査中にウェハーから得ｆｃ画像と比較するための標準的
な基準画像を複合されたいくつかの型（ダイ）から得る
ために、ディスクメモリ４８をプログラムできる。その
比較によシ基準画像からランダムな欠陥が除去される。

４個のカセット１２．１４，４２．４４　が示されてい
る。それらのカセットは標準的な種類のもので、インデ
クサの中に置かれる。それらのインデクサによシ、ウェ
ハーをカセットとウェハートラックの間で移動させるこ
とができる。それら４個のカセットのいずれをも、入力
カセットまた鉱山カカセットとして構成できる。説明の
ために、カセット１２および１４を入力カセットとし、
カセット４２および４４を出力カセットとする。しかし
、動作中は、空であるホスト入力カセットが出力カセッ
トとして使用される。その理由は、合格したウェハーと
不合格のウェハーとの数が等しいということが子側され
ない場合のあふれたウニへ−を受けるために、空の入力
カセットを出力カセットとして使用するためである。そ
れらのカセットは、工業用の標準カセット寸法と歩進距
離に合わせて作ることができる。それらのカセットには
約７５〜１５０　Ｍ（３〜約６インチ）の寸法のウェハ
ーを受けることができる。

入力カセット１２と１４のうちの１つからのウェハーが
、動き制御器５２から信号路５１を通って与えられた制
御信号に従って位置させられることが、第２図および第
３図かられかる。適切な時刻にその制御信号はウェハー
をウェハートラック６４の上に置く。そのウェハートラ
ック６４Ｕ、そのウェハーを、２個の入力カセットの間
に配置されているウェハー載せ台６８まで動かす。後で
説明するように、ウェハーがウェハー載せ台へ動かされ
た後で、そのウェハー載せ台は、ウェハーをトラック６
４の上へ位置させるように、垂直方向上向きに動かされ
る。次に、ウェハー送ジアーム９０が図示のようにウェ
ハーの他の側に位置させられるように、クエへ−送りア
ーム９ｏはアーム９０の下ＩＩ＋を横切って動かされる
。この動作によシ、ウェハー送ジアームの弧状端部のく
ぼんでいる部分が、ウェハーを受ける位置に置かれる。

次に、前記くほみの底にある棚の少し上にウェハーがく
るように、ウェハー載せ台６８が中間位置まで下降させ
られる。これによル、ウェハーは、くほんだ側壁と交わ
る位置に置かれたことになる。

その後でウェハー送ジアームは、ウェハー載せ台６８に
近接する位置へ回動させられる。ウェハーはウェハー載
せ台の上に正確に位置させられていないから、ウェハー
ｆ：ｓの上方の位置に置くように、前記くほみの側壁は
ウェハーを静かに正しく動かす。次に、ウェハー載せ台
が元の位置へ下降させられて、ウェハー送ジアームの動
く経路から離れる。それから、ウェハー送ジアーム９０
祉ウェハー１６をＸ−Ｙステージ２８の上方へ動かし、
回転台９４にと９つけられている真空チャック９２の上
面の上にウェハーを置く。回転台９４は全体検査部であ
る。

検査に先立って、ウェハーの縁部と平らな部分を見つけ
る。ウェハーはでたらめな向きでチャックにと９つけら
れている。全体映像での画像をまず用いて、ウェハーパ
ターンの回転と位置ぎめを修正する。その後で悪い２．
ピン、引っかき傷、塵などのようなパターンの欠陥と、
ピンボケ部分まｆｔは一様に露光されなかった部分に起
因する全体的な画像欠陥変動とについてウェハーの表面
を検査する。全体検査を行なうための光は、堀状灯２０
゜２０Ａ　、　２０Ｂによシ供給され、固定されている
全体鏡３０が反射、された画像をカメラ３８へ送る。そ
のカメ２は受けた画像を電気信号に変換する。その電気
信号は線４０を通って高速画像コンピュータ５６へ与え
られ、高速画像；ンピュータはその画像をモニタ５４の
スクリーンに表示させる。

全体検査が終ると、動き制御器５２によシ全体−ｎ密移
動アーム、［有］述する）が作動させられて、真空チャ
ックを含んでいるアセンブリ’１Ｘ−Ｙステージ２８上
の精密検査部まで移動させる。ウェハーの底面を引きつ
ける真空によ多発生される圧力によって、ウェハーは真
空チャック９２に保持される。後で説明するように、全
体検査部と精密検前部の間のこのウェハーの移動は、精
密検査試験のためにウェハーが位置させられるように正
確に実行される。機械的な位置ぎめの誤シの修正は、装
置コンピュータによシ制御される。

試験は、いくつかの場所において行なわれるのが普通で
ある。各場所は装置によｐ自動的に位置させられる。各
場所における格納されている一連の画像が、試験中の各
ウェハーから得られた画像を相関させるために、用いら
れる。したがって、機械的なステージを高い確度で位置
させることは要求されない。近似的に位置させられた画
像のうちから試験すべき部分を選択するために、相関が
用いられる。特定の試験場所列へ行くように装置をプロ
グラムでき、各場所において異なる試験を指定すること
もできる。この装置は、一連のメニューと、タッチによ
シ作動させられるスクリーン上の「ボタン」によシ、試
験を通じて検査員を廊くように構成される。こうするこ
とによシ、この装置は自習ｍ装置にされる。試験場所は
検査員によシ選択され、次に試験するウェハーはカセッ
トの中に入れられるだけである。装置は、ウェハーの取
）扱いと、整列と、試験と、その試験の結果に従ってウ
ェハーを合格カセットまたは不合格カセットの中に入れ
ることとを、完全に自動的に行なう。ある試験のために
選択される場所は、独特のこともあれば、独特でないこ
ともある。装置がある特定の場所を再び見つけなければ
ならないとすると、装置は一連の独特な基準を使用せね
ばならない。それらの基準はプログラムによシ自動的に
選択される。それらの基準は、必ずしも視野内にある必
要はない。

対物レンズを使用しておシ、ウェハーパターン内の正確
な深さに焦点を合わせる必要があるから、ピクセル画像
を認めるより前に、複数の対物レンズのそれぞれの焦点
を合わせなければならない。

後で説明するように、自動焦点装に３６（第２図）鉱、
各対物レンズが光軸に整列して置かれた直後に、各対物
レンズの焦点を自動的に合わせる。Ｘ−Ｙステージが安
定して対物レンズの焦点が合わされるまでは、元がカメ
ラ３８の撮像管面に到達しないように、ステージを動か
している間はシャッタ３１は閉じられている。Ｘ−Ｙス
テージが安定して、対物レンズの焦点が合わされたら、
画像がカメ′うに入射するようにシャッタは開かれる。

シャッタが開かれている時間中に受けた光を積分できる
ように、カメラのビーム電流は制御される。

シャッタが閉じられると、カメラから信号が読取られる
。Ｘ−Ｙステージはこの動作と並行して動かすことがで
きる。次に、画像は高速画像コンピュータ５６へ送られ
、その画像コンピュータにおいて標準的な基準と、また
Ｌウェハー自体から得られて一時的なメモリに格納され
ている画像基準と比較される。

精密検査が終ると、第２のウェハー送ジアーム９８が、
真空チャック９２０近くの、ウェハー１６の下側の位置
へ動く。それから＾空チャック９２から真空を除去して
、ウェハー送りアーム９８がウェハーを真空チャック９
２よシ上の位置へ持ちあげる。真空の作用によりウェハ
ー鉱アーム９８の頂部に保持される。次に、ウェハ−１
６を除去台１６の上方に位置させるように、ウニノ１−
送シアーム９８はピボット点９９を中心として旋回させ
られる。ウェハーがその位置に置かれると、動き制御器
５２が除去台Ｔ６を作動させて、それを垂直方向上向き
に動かしウェハー１６をアーム９８よル上方へ持ちあげ
る。それから、アーム９８がクエへ−１６から離れるよ
うに、動き制御器５２はアーム９８を下向き経路へ旋回
させる。次に、除去台１６は垂直方向下向きに動いて、
ウェハー１６をトラック８０の上へ送るための位置へ動
かす。検査中にコンピュータによシ解析が行なわれるか
ら、ウェハー１６が良品か否かの判定が既に行なわれて
いる。したがって、ウェハー１６は「合格」または「不
合格」として分類でき、その分類に従ってウェハーは合
格カセッ）４２−＊たけ不合格カセット４４へ送られる
。その後で、動き制御器５２は、トラック８０のうち、
ウェハー１６を適切なカセットまで動かす部分を作動さ
せる。

次に第４図〜第１１図を参照して本発明のウエバー検査
装置について説明する。溶接されたストレスフレーム１
０４によって、ウェハー検査ｉｆの基部が床その他の堅
固な装着面に取９つけられる。

このフレームは、アルミニウム、製の重い鋳物部品１０
８　、１１０を支持する。それらの鋳物部品は、緩＠（
ダンピング）定数を最大にするようにとくに構成される
。下側の鋳物部品１０８は３個の空気分離器（アイソレ
ータ）１０６の上に置かれる。それらの空気分離器祉溶
接されたストレスフレームの上に置かれる。上側の鋳物
部品１１０は下側の鋳物部品にボルト（図示せず）によ
シ固着される。このようにして、検査部の重要な要素が
外部の動きから切シ離される。

図面を複雑にしないように詳しくは示していないが、溶
接されたストレスフレームは、ウェハー取シ扱い装置を
支持する。これにょシ可動要素が検査から分離される。

溶接されたストレスフレームｉＬ煽境カバーも支持する
（第４Ａ図）。この環境カバーは環境管理を行なうよ・
うに、検査中にウェハーが通る経路を囲む。環境カバー
はウェハー検査装置の浮動部にもと９つけられる。スト
レスフレームと浮動検査部との間の分離を維持するため
に環境カバーは相互に連結されず、重なシ合う異なる平
面内に置かれ、縁部に近接して通路を設けるように形成
される。そのような構成の一例が第４Ａ図に示されてい
る。固定カバー１０７がストレスフレーム１０４の固定
部材１０５にとシつけられ、浮動カバー１１１がアルミ
ニウムの鋳物部品１１０にとシつけられる。これによシ
、ウェハー検査装置の内部が正圧に保たれるために、２
つの重なシ合うカバーの間に空気ロックが形成される。

この加圧されている空気ロックの中を通る空気によシ、
外部の汚染物質が検査部の中に入ることが阻止される。

検査すべきウェハーは、入カカセッ）１２．１４の中に
含まれる。それらの入力カセットは、図示のように入力
ウェハートラック６４に近接して配置される。ウェハー
をウェハー真空チャック９２に載せるものとすると、動
作できるようにされた入力カセット１２また祉１４が、
ウェハー１６を１０」りングベルトトラック６４の上に
載せる。

その０リングベルトトラツク６４れカセット１２と１４
の間の中間の位置まで動く。Ｏリングベルトトラック６
４をウェハーを動かす好適な手段として図示したが、ウ
ェハーを送るために他の手段をとることができることを
理解すべきである。たとえば、動くビームを使用でき、
またはウェハーを受けて、それをウェハー載せ台まで動
かす可動アームを用いることができる。それから、ウェ
ハーはウェハー載せ台６８によシベルトから持ちあげら
れ、ウェハー送ジアーム９０がウェハー１６の下側を旋
回する。

ウェハー送シをどのようにして行なうかを第８図〜第１
１図を参照して説明することにする。まず第８図および
第８Ａ図を参照する。それらの図には、ウェハー載せお
よびウェハー除去アセンブリ６１が示されている。この
ウェハー載せおよびウェハー除去アセンブリは、たとえ
ばカセット１２゜１４と、０リングトラツク６４と、垂
直駆動アームＴＯにとシつけられているウェハー載せ台
６８とを含む。カセット１２からの載せるべきウェハー
は、モータ６０によシ駆動される０リングトラツク５８
の上に載せられる。上側トラック６４の幅の下に配置さ
れている送光器６２が、元信号を、光レール６３（第６
図）に設けられている受光器へ向けて垂直方向上向きに
送る。その光信号がウェハー１６によシ遮断されると、
モータ６０が停止させられ、モータＴ２が始動させられ
、それによシトラック６４が動かされてウェハーをウェ
ハー載せ台６８へ運ぶ。送光器６６がウェハー載せ台６
８の孔６８Ａの下側に配置される。送光器６６からの光
信号が、孔６８Ａを通ってレール６３の受光器へ送られ
る。送元器６６からの元信号が遮断されることは、ウニ
へ−載せ台６８の上にウェハーが載せられている仁とを
示す。次に何を行なわせるかを決めるために、他のプ′
ログラミング情報が使用される。たとえば、選択された
ウェハーだけを検査するものとすると、ウェハーをトラ
ックに沿って他のカセットの一方へ送ることができる。

そのウェハーを検査する場合には、そのウニノ１−をウ
ェハー載せ台６８の上に停止させる。そのウェハー載せ
台６８は駆動アーム７０の一部として形成される。

駆動アームと球スライドおよび空気ピストン駆動装置の
構造を第８Ａ図および第８Ｂ図に示す。

駆動アーム１０はＬ形で、それの横部材７０Ａの端部に
ウェハー載せ台６８がとシつけられる。真空パイプ７１
が、取りつけクランプ７１Ａによシ、縦部材７１Ｂの縁
部に周知のやシ方で取ｐつけられる。

真空パイプ１１は、横部材のうち、横部材と縦部材の連
結部に近接している部分の中を通る。Ｘ空パイプ１１は
、Ｔ形切夛抜き部６９Ａ内のくほみ６９まで横部材７０
Ａの中を延びる。したがってウェハー載せ台６８が垂直
方向に動いている間、ウェハー１６をウェハー載せ台６
８の上に保持するために用いられる真空を伝えることが
できる。

駆動アーム１０は、球スライドアセンブリ１２４によシ
、水平方向に整列させられている位置に保持される。そ
の球スライドアセンブリ１２４は、一対の空気ピストン
１２６　、１２８により垂直方向に駆動される。空気ピ
ストン１２６は継手１３８　、１３９を介して空気供給
管（図示せず）に連結され、空気ピストン１２８は継手
１４０　、１４１を介して空気供給管（図示せず）に連
結される。空気供給管と空気供給源は、周知のものであ
るから図示を省略する。

空気ピストンがどのように動作するかについては後で説
明する。検査のためにウェハーが選択されると、そのウ
ェハー祉、孔６８Ａを通る元信号の遮断によシウエハー
載せ台６８の上に停止させられる。そうすると、ウェハ
ーがウェハー載せ台６８の上に載せられたまま、ウェハ
ートラックが停止させられる。真空が孔６９と真空パイ
プ７１を通じて与えられて、ウェハーを所定位置に保持
する。

それから空気圧が空気ピストンへ加えられて１球スライ
ド機構１２４を上方へ駆動する。球スライド機構の上向
きに動く距離は、フラッグ１３０と、とくに切り抜き部
１３２　、１３２Ａとによ多制御される。

それらのフラッグと切シ抜き部は、光検出器１３４゜１
３６とともに動作して上方駆動距離をくル返えし設定す
る。駆動アーム１０と、それに関連するウェハー載せ台
は、底部および頂部すなわち最大変位位置と、中間位置
との３つの位置のうちの任意の１つの位置に置くことが
できることに注意すべきである。最初に、空気を空気ピ
ストン１２６．−１２８に供給することによシ、駆動ア
ームはそれの頂部位置に上昇させられる。次に、ウニノ
１−送シアーム９０が駆動アーム１０の下側で旋回させ
られて、ウェハーの他の側に位置させられる。それから
、駆動アーム１０は中間位置へ下降させられる。その中
間位置においては、ウェハーはウェハー送ジアーム９０
内のくほみ２３２の少し上に位置させられる。子側でき
るように、調整全行なうことなしにくほみ２３２の中に
ウェハーがきつちシ入るように、ウェハー載せ台６８上
におけるウェハーの設定は整列しないで行なわれる。こ
の理由から、前記クエハー送ｐアーム９０がウニハル載
せ台６８に近接する位置へ動かされる時にウェハーを整
列させるために、ウェハー送ジアーム９０に側壁２３１
が含まれる。したがって、駆動、アームアセンブリは、
休止位置から０リングトラツクの少し上の所定の高さの
位置まで、アームを制御しつつ上昇させるとともに、前
記所定の高さの位置からアーム９０内のくは−４２３２
よシ少し高い位置と、０リングトラツクからクエへ−を
容易に受ける位置へ置かれるようにＯリングトラックよ
シ少し下の位置まで制御しつつ下降させる。

ウェハー載せ台が中間位＆まで下降させられた後で、ウ
ェハー送ジアーム９０がウェハーの近接して旋回した時
に、ウェハー載せ台６８からの妨害なしにウェハーがく
ほみ２３２に整列させられるように、ウェハー載せ台６
８の直径はウェハーの直径より短い。最後に、ウェハー
載せ台６８が下降する時に、ウェハー載せ台６８は、ウ
ェハー送ジアーム９０の孔を通ることができる。このよ
うにしてウェハーは、ウェハー送ジアームまで送られる
。

ウェハｉ検査装置が正しく整列させられ、かつ検査試験
５を行なえるようにするために、整列ウェハー１９の検
査をまず行なう。整列ウェハー１９はガレージ８１の中
に第８Ｃ図に示すようにして収められる。ガレージ８１
は、頂部８１Ａと、下方へ延びる側壁８１Ｂと、各側壁
の下端部から内側へ延びる部分的な床要素８１Ｃとを含
む。使用しない時は整列ウェハー１９は、その時はウェ
ハートランク６４Ａの上に位置させられているガレージ
８１の中に収められる。整列ウェハーを使用する時は、
作動アセンブリ８５の空気ピストン８７が動作不能にさ
せられ、コイルばね８９がガレージ８１をそれの最低位
置まで駆動する。第８Ｃ図かられかるように、整列ウェ
ハー７９はウェハートランク６４Ａの上に置かれ、部分
的な床要素８１Ｃがトラック６４の０リングベルトの上
面よシ下側にされる。

トラックは、ウェハーをウェハー載せ台６８へ向って動
かすことができるようにされる。そのウェハー載せ台６
８からウェハーは整列状態を調べられつつウェハー検査
装置の中を通される。その時には必要があれば調整が行
なわれる。０リングトラツクへ戻された整列ウェハーは
ガレージ内の位置へ向けられる。それから空気ピストン
８Ｔが動作可能状態にされると、正常なウェハー検査を
行なえるように、その空気ピストンによシ、ガレージ８
１とウェハーがトラックの上へ上昇させられる。

先に注意したように、カセットのうちの任意の１個を、
入力カセットまたは出力カセットとして使用できるよう
に、コンピュータをプログラムすることが可能であシ、
もちろん、出力カセットは合格カセット″または不合格
カセットと定めることができる。更に、各カセット内の
とくに選定されたウェハーに検査を限定できる。ウェハ
ーが検査のために選択されないと、そのウェハーはウェ
ハー載せ台６８を通シすぎ、トラック６４Ａに沿ってト
ラック８０まで動かされる。検査されなかったウェハー
を受けるものとしてカセット４２が指定されたとすると
、光検出器８２がウェハーの存在を検出し、駆動モータ
８４を停止させる。それからウェハーはＯリングミラツ
ク８６に近接して位置させられ、それからモータ８８が
始動させられてウェハーをカセット４２′ｉで送る。そ
れとは通に、ウェハー１６が検査された時は、ウェハー
送ジアーム９８がそのウェハーを真空チャック９２から
ウェハー除去台ＩＧの上方の位置まで動かす。

ウェハー載せ台６８について先に説１ｊｌｊ　したよう
に、ウェハー除去台１６は作動さぜられて垂直方向に上
昇させられ、ウェハー１６をウェハー送シアート９８か
ら持ちあげる。ウェハー除去台の動きによシウエハーを
容易に上昇させられるように、ウェハー送ジアームから
は真空が除去される。下降中はウェハーをウェハー除去
台７６の上に保持する／こめに、ウェハー除去台１６の
くほみ１５へ真空がち・１１を介して加えられる。

それから、ウェハー送ジアーム９８がウェハー除去台１
″から引き離され、ウェハー除去台作動アー＾７４が垂
直方向に下降させられる。それからウェハーをトラック
８０の上で左へ動かすことができ、またはトラック８０
Ａの上を右へ動かすことができる。ウェハーを動かす向
きは、検査の結果と、合格カセットおよび不合格カセッ
トの位置とに依存する。図にはトラックＢＯＡの一部だ
けが示されている。更に、カセット４４の部分と、それ
に関連する０リングトラツクとは、いずれもｌ・されて
いない。しかし、それらの要素のｉａ作は、カセット４
２と、それに関連する光検出器および０リングトラツク
とについて説明した動作に類似する。ウェハーが検査に
合格して、カセット４２の中に入れられるものとする。

そうするζ、モータ８４によシ、トランク８０がウェハ
ーをウェハー除去台７６から送光器７８を通シ、かつ送
元器８２の上を通って動かすようにさせられる。それか
ら、ベルト８０が停止し、モータ８８がベルト８６を動
かし−Ｃウェハー１６をカセット４２の中へ送る。

次に、ウェハー載せ台６１３’ｔたはウェハー除去台１
６と真空チャック９２との間でウェハーな動かすために
、ウェハー送ジアーム９０または９８をどのようにして
駆動するかを、第９図〜第１１図を１照して説ゆｊする
。ステッピングモータ１１０の軸１１２が、かさ歯車１
１４に連結される。このかさ歯車は、かさ歯車１７６を
駆動する。垂直駆動軸１８０にビニオン１７８が取シつ
けられる。その垂直駆動軸は軸受１８４によシ支持され
る。その軸受は軸受支持ブロック１８２によシ支持され
る。駆動軸１８０はかさ歯車１１６が取シつけられてい
るから、ステッピングモータ１７Ｇが回転すると、ビニ
オン１７Ｂが回転させられる。このピラオン１７Ｂによ
シ乎歯車１８６が駆動される。ビニオンＩＴＢの幅は平
歯車１８６の幅よシかなシ広いことに注意すべきである
。平歯車１８６は、上側の軸受支持ブロック１８８にピ
ン２０８によ多連結される。それらのピンは平歯車をハ
ブに連結する。そのハブをウェハーアーム駆動軸１９６
にピンで止めるために、ピン２１０が用いられる。下側
の軸受支持ブロック２０２がねじ穴２１１を有する。そ
のねじ穴に止めねじ２１２がねじこまれて、軸受支持ブ
ロック２０２を軸に固定する。上側の軸受支持ブロック
内の球軸受１９０および下側軸受支持ブロック内の球軸
受２０４を、スナップリング１９２　、２００がそれぞ
れの軸受支持ブロック内に保持する。

上側軸受と下側軸受の中間に空気ピストン１９４が設け
られる。空気ピストン１９４は空気シリンダハウジング
２１４を有する。この空気シリンダハウジングは空気シ
リンダピストンを囲む。この空気シリンダ、ピストンは
ピストン駆動コネクタ２１８を含む。ピストン駆動コネ
クタ２１８の上と下のスナップリング２２２が、空気シ
リンダピストン２１６を空気シリンダ軸２２８に固定す
る。０リング２２４と２２６が、シリンダ２１６の周囲
の漏れを最少にする。

空気を、ボート１９５または１９７を通じて供給できる
。ボート１９５とポー）１９７のいずれを使用するかは
、ウェハー送ジアームを下降させるか、上昇させるかに
よって決定される。

したがって、幅の広いビニオン１７８を用いることによ
り、たとえばアームが上側垂直位置または下側垂直位置
のいずれかにある時に、駆動運動を依然として許しなが
ら、ウニノ１−送シアーム９０を制御しつつ垂直運動さ
せることができる。後で明らかになるように、ウニノ１
−送シアームは、ウェハーを受ける前にウェハー載せ台
の下側を通るために、下側垂直高さで駆動される、ウェ
ハー１６をウェハー真空チャック９２の上に置くために
、ウェハー送ジアーム９０は、それの最高垂直位置にお
いて横に動く。ウェハー送ジアームは、チャックの上に
位置させられると、下降させられて少エバー１６を真空
チャック９２まで送る。次に、ウェハー送ジアーム９０
は、全体検査領域から外へ動かされる。

ウェハー載せ台６８からウェハーをとるために、ウェハ
ー載せ台を持ちあげてウェハーをそれの最高位置に直き
ウェハー載せ吾作動アーム１０をウェハー送ジアーム９
０の経路よル上側に置く。ウェハー送ジアーム９０は持
ちあげられたウェハー載せ台６８の下側を旋回する。ウ
ェハー載せ台６８は中間位置まで下降させられる。その
ためにウェハー１６はくほみ２３２内の棚２３３よシ数
閣上方に位置させられる。それからクエハー送少アーム
９０はウェハー載せ台に近接する場所まで動かされ、く
ほみ２３２の側壁２３１がウェハーを靜かに動かして、
そのウェハーをくぼみ２３２のｓ　２３３の所に正しく
位置させられるようＫする。真空が無くされる。すなわ
ちウェハー載せ台６８が解放されて元の位置へ下降させ
られる。この動きにより、ウェハーは、ウェハー送ジア
ーム９０の弧状くＩχみの中に置かれる。その弧状部分
は検査される偶定の寸法のウェハーを受けるように構成
され、かつ前記したように、その弧状部分はくほみ２３
２を含む。

そのくほみは、グエハー１６の底縁部を置くことができ
る棚２３３を形成する。ウェハー保持部材２３０によシ
、つかみ作用が行なわれないことに注意すべきである。

ウェハーの縁部がぐぼみの側壁に押しつけられないよう
にするのにそのくほみは十分であシ、棚は適切な支持を
行なうのに十分なほど半径方向内側へ延びる。ウニノー
−を所定位置に保持する重力に加えて、棚に複数の真空
孔２３４が設けられている。それらの真空孔は真空バイ
ブ２３６を相互に連結し、それによル真空圧が与えられ
て、ウェハー送シ中にウェハーを所定位置に保持する。

次に、この時には、全体検査位置の中心に置かれている
ウェハー真空チャック９２の上方にウェハーが位置させ
られるまで、ウェハー送ジアーム９０がステッピングモ
ータ１１０により駆動される。

それから空気圧が空気シリンダ２１４の空気入口を通っ
て供給され、ウェハー送夛アームを下降させ、ウェハー
１６をウェハー真空チャック９２の上にｉｆｆ＜＜。ウ
ェハー送ジアーム９０のくほみ２３２の中にウェハー１
６を保持している真空圧は、そのウェハーの下側が真空
チャック９２の平らな上面に道通した時にウェハー１６
に不当な圧力が加えられることを避けるように、ゆるめ
られることを理解されたい。それから、ステッピングモ
ータ１１０が、ウェハー送ジアームを、Ｘ−Ｙステージ
アセンブリ２８と入力ウエハー載せ台６８の間の中立位
置へ駆動する。

ウェハー１６を精密検査部から除去する時には、ウェハ
ー送９アーム９８が使用される。駆動モータは最低位置
にあるウェハー送ジアームを真空チャック９２に近接さ
せて、ウェハー１６の下側である位置へ動かす。真空チ
ャックの保持真空がゆるめられる。そうするとウェハー
送ジアームが上昇させられ、真空圧が弧状位置２３５の
頂部に設りられている真空孔２３４を通じて加えられる
。ウニ　゛バー送）アーム９８のためには、くほんだ位
置は必要でないこと、したがって、真空によシｎｒ定位
置に保持されている上面の上にウェハーが載せられるこ
とに注意すべきである。

真空チャック ウェハー真空チャック９２は円筒形の部材であって、平
らな端部壁９３を有する。このウェハー真空チャックは
、Ｘ−Ｙステージが全体検査部位置と精密検査部位置の
いずれかにある時にウェハーを中央部に置くように、Ｘ
−Ｙステージの上に位置させられる。真空チャック９２
の平らな端部壁９３の直径は、ウェハーの直径よシ短く
、ウェハーが真空チャック９２の上面に置かれる時、ま
たはその上面から除去される時にウェハー保持部材２３
０または２３５が通れるように十分に小さい。

たとえば、直径１Ｏｃｒｎのウェハーが、直径７．５　
ｃｍの真空チャックによシ保持される。光軸に垂直な平
面に対する真空チャックの面の平坦度は２５ミクロンで
ある。ウェハーは真空により真空チャックに保持される
。前記のように、ウェハー送ジアームが動くと、ウェハ
ー保持部材２３０がウェハー１６を真空チャック９２の
中央部に置く。ウェハー送９アーム９２に加えられてい
る真空圧が解除されると、ウェハー送ジアーム９２は引
きこめられる。次に、真空チャック９２に真空圧が加え
られて、ウェハーを真空チャックの固定位置に保持する
。種々の寸法のウェハーを取扱うために種々の寸法の真
空チャックを使用できるように、真空チャック９２は、
回転台９４に取外すことができるようにして取りつけち
れる０ ｘ−ｙステージ 次に第１２図〜第１５図を参照して、全体検査部または
精密検査部においてウェハーを光学的に検査するために
、ウェハーをどのようにして位置させるかを説明する。

Ｘ−Ｙステージ２８は、周知の交差ローラー型ステージ
である。Ｘ−Ｙステージ２Ｂは、直交する２本の軸の各
軸において約１７．９ｚ（フインチ）の移動を行なう。

このＸ−Ｙステージは、全体棟ｊ！Ｅまた紘精密検査の
光軸上に中心をおいて移動しつつ、直径約１５．２ｃｒ
ｎ（６インチ）の全面を調べるために十分な動きを行な
うように構成されている。それらの直交軸は互いに約２
５．４ｃＩｎ（１０インチ）離れているから、元軸の間
を最小のスペースでウェハー１６を動かすために全体−
精密送シアーム２４４が開発された。

この全体−精密送少アームはベース板２４０を有する。

このベース板は、取シつけねじ２４２によシＸ−Ｙステ
ージ２８の上面に取９つけられる。全体−精密送シアー
ム２４４は、空気軸受２４６によシペース板２４Ｇの上
方に支持される。ベルト駆動モータ３３０の中心軸と同
軸の枢軸２４８を中心として旋回するように、全体−精
密送シアーム２４４は構成される。

第１２図において、全体−精密送シアーム２４４が、右
側ストップ２５０と左側ストップ２５２の閾のはぼ中央
部に配置されていることがわかる。各ストップはベース
板２４０に固定される。それらのストップは堅固なスト
ップであって、アーム２４４が駆動される基準となる光
軸に応じてストップ２５０または２５２に当るように、
送ジアーム２４４には硬い球状バンパー２５４　、２５
６が固定される。過多アーム２４４は、その移動の各終
点に設けられているそれらの堅固なストップに対して予
め力を加えられる。送ジアーム２４４は、ばねにより力
を加えられているリンク２６４によシ送ジアーム２４４
に連結されているモータ駆動クランクアーム２６０によ
って移動範囲内をｗＪかされる。り２ンクアームとリン
クは、送ジアームの移動の各終点において一直線を成す
。

全体−精密送多アーム２４４は、ハウジング２６１内に
含首れている二重減速ベルト駆動機構によって一端が駆
動されるクランク２６０より成る水かき状機柘２５８に
よジ駆動される。二重減速ベルト駆動機構はステッピン
グモータ３３０によシ駆動される。クランクアーム２６
０の他端は、偏心ピン２６６によシ駆動リンク２６４の
脚２８８に連結される。その駆動リンクの他の脚２８４
は、ピン２６８によシ全体−精密送シアーム２４４の延
長部材２７０に枢着される。したがって、ステッピング
モータ３３０か回転するとクランクアーム２６０が回転
させられ、かつばねによルカを加えられている駆動リン
ク２６４によシ全体−精密送シアーム２４４が枢軸２４
８を中心として旋回させられる。ステッピングモータ３
３０が始動されると、駆動脚２８２の末端部に取９つけ
られているセンサフラグ２７２がリミットセンサ２７６
または２８０に交差するまで、そのステッピングモータ
は、駆動リンク２６４、したがって全体−梢密送シアー
ム２４４を動かし続ける。センサフラグ２７２がリミッ
トセンサ２１６と２８０のいずれに交差するかは、全体
−精密送多アーム２４４の動く向きに関係する。リミッ
トセンサ２７６　、２８０は、リミットストップ２７４
　、２７８にそれぞれ近接して位置される。それらのリ
ミットストップは、ベース板２４０にとシつけられてい
るストップ２５０または２５２を過ぎて、駆動＠構が全
体−精密送多アーム２４４を駆動しないようにするため
のものである。

それと同時に、全体−精密送多アーム２４４がストップ
２５０または２５２に押しつけられるように、駆動リン
ク２６４は構成される。

全体−精密送多アーム２４４が竪固なストップの１つに
対して常に位置させられ、かつばねによル力を加えられ
るように全体−精密送りアーム２４４を動かさなければ
ならない。これは、ストップ２５０または２５２のいず
れかに、全体−稍密送シアーム２４４を再現できるよう
にして予め力を加えるために行なわれる。そのような結
果を達成するためには、駆動モータ３３０が、クランク
アーム２６０を一方のリミットストップから他方のリミ
ットストップへ駆動できる必要がある。希望の結果を得
るために、特殊な駆動リンクが開発されている。

その駆動リンクが第１４図およびｇ　１４Ａ図に示され
ている。

第１４図はばねによルカを加えられる駆動リンク２６４
の斜視図である。第１４Ａ図は、全体−精密送多アーム
２４４をストップに保持させるためにその送りアームに
一定の圧力を維持して、駆動アームリンクを短くできる
ように、機械的な相互連結を行なうや９方を示すＷ「面
図である。この構造は、リンク２８２と２８４が、常に
軸線方向に整列させられるようなものである。

第１４図および第１４Ａ図から、リンク２８２は、末端
部にばねストップ２９０を有することがわかる。

そのばねストップ２９０に近接して、脚２８２の長手方
向に対して直角である取シつけブロック２８８が形成さ
れる。脚２８４は、Ｌ形ブロック２９２を有する。この
ブロック２９２は、軸線方向に整列させられた脚２９４
と、この脚２９４に直角な脚２９６とを有する。脚２９
６はブロック２８８に平行である。第１４Ａ図かられか
るように、脚２９４には切シ欠き部が形成される。その
切シ欠き部によシ、ばねストップ２８０用のスペースを
形成するとともに、そのばねストップがプライヤー（ｖ
ｌｉａｒ）ばねプランジャ２１１８　、３０８のそれぞ
れのばね接点３００と３１０の間で動くためのスペース
が形成される。脚２８２と２８４の過大な軸線方向のく
い違いを阻止するために、ブロック２８８と２９６の端
部に、屈曲部材３０２が保持ブロック３０４　、３０６
によシ取シつけられる。

それらの保持ブロックは取りつけねじ３１２によシ固着
される。脚２８２の近接端部に設けられている孔３１４
に偏心ビン２６６が挿入され、脚２８４の近接端部に設
けられている孔３１６にピボットピン２６８が挿入され
る。したがって、ばねにより力を加えられ／こ駆動リン
ク２６４が、クランク駆動アーム２６０とウェハー送多
駆動アーム２７０の間に連結される。

真空チャック９２の上に置かれているウニノ１−を、全
体−精密過多アーム２４４が、全体光学的検査部位置と
精密光学的検査部位置のいずれかに位置させている間に
、検査のためにウェハーを完全に整列させるには、ウェ
ハーを回転させる必要があることがある。そのために回
転台９４が設けられる。検査中は、回転台は、Ｘ−Ｙス
テージ２８の上に動かないように、置かれる。回転を容
易にするために、回転運動を開始する前に空気ツレノイ
ドが動作させられ、全体−精密過多アーム２４４が空気
軸受２６６により支持される。Ｘ−Ｙステージアセンブ
リの重量を最小にするために、回転台９４０表面に複数
の孔があけられている。その孔の１つが第１２図に参照
番号３２０で示されている。

駆動ベルト３２６を回転台９４０縁部の中央に置くため
に、回転台の縁部は高くされる。歯付ベルト駆動プーリ
３２８が、ベルト駆動モータ（図示せず）によシ回転さ
せられる。そのプーリとベルト駆動モータとの回転軸が
、全体−精密過多アーム２４４のピボット点２４８に位
置させられる。ベルトの張力を調整するために、アイド
ラープーリ３３２が用いられる。

較正ウェハーまたは整列ウェハーを使用することは好適
な方法であるが、ターゲットとしての較正ウェハーを、
検査装置を最初に整列させるために使用することもでき
る。較正ターゲット３３４が、全体−精密送ルアーム２
４４に取９つけられているのが示されている。そのター
ゲットは、検査の前にカメラと光学装置を精密に較正す
るために用いられる。ウェハーを動かす前と、動がした
後で、ウェハーの位置がカメラの画像から決定されるか
ら、１回転分だけＸ−Ｙステージの回転を得現するだけ
で十分である。繰シ返えし回転における長期間ドリフト
は重要ではない。回転のためにステッピングモータが使
用されるから、指定された回数の歩進を行なわせること
により、正確な１回の動きを行なわせることができる。

真空チャック９２が回転台９４の中心に置かれ、真空チ
ャックの上面９３と、ンはんだ円筒形状ベース３３８の
側面を通る取シっけボルト３３６にょシ沖］転台９４に
固定される。真空チャックの上面へ真空圧を供給するた
めに、チャック真空入口コネクタ３４０に真空パイプ（
図示せず）が取シっけられる。１コ坏クタ３４０龜コネ
クタアセンブリ３４２に取シつけられて、真空パイプ３
４４に連結される。

Ｘ”！パイプ３４４は送ジアーム２４４と回転台９４の
間を通って、直立パイプ３４８の中に設けられている真
空供給管３４４に連結される。直立パイプ３４８は、送
ジアーム２４４に連結され、回転できない。

回転台９４内に軸受３５Ｇが設けられている。したがっ
て、直立パイプ３４８が静止していても、回転台は回転
できる。直立パイプ３４８は、中心孔３５２と回転台９
４を通る肩ねじである。直立パイプ３４８の上端部は、
真空チャックのくほみ３５８の上面の内側の下に終端す
る。直立パイプ３４８の下端部は全体−精密過多アーム
２４４の上面にのる。真空圧がくほみ３５８と０リング
３５４を通じて供給される。くほみ３５２の中に入れら
れているＯリング３５４は、ボート３５８を通じて真空
が損なわれないように必要なシールを行なう。

全体検査 入力カセットの１つから受けられて、ウェハー送ジアー
ム９０によシ真空チャック９２へ送られたウェハーは、
最初は全体検査部位置に置かれる。

ウェハー１６は、向きを合わされることなしに、真空チ
ャック９２の上にのせられる。検査を行なう前にウェハ
ーの縁部と平らな部分を見つける。

全体を見て得た画像をまず用いて、ウェハーパターンの
正しい回転と位置ぎめを行なう。全体検査においては、
位相幾何学的欠陥とパターンの欠陥を調べるために、３
種類の照明角度と、３種類の倍率とを用いる。亥ず、ウ
ェハー全体を調べる（直径１５０調まで）。このために
は最小倍率１／１６倍を必要とする。この倍率に、よシ
最大の視野が得られる。この場合には、検査中の全面を
適切に照明するように照明が行なわれる。近い場から暗
い場まで異なる照明角度を発住するように配置され７１
ｃ３個の環状灯の垂直配列によシ、３種類の照明角度が
得られる。その照明角度の範囲は１０〜８５度である。

ウェハーの各種の欠陥、すなわち、位相幾何学的欠陥ま
たはパターン化の欠陥をきわだたせるために、各種の照
明灯が用いられる。それらの照明灯は、コンピュータに
よ多制御されてオン−オフできる。ウェハーを挑めると
まず平らな部分が見え、それからウェハーはｔｌは正し
い向きに回転させられる。ウェハー上のパターンの２回
目に見えｆｃ様子がコンピュータにおいて処理されてパ
ターンの直焚性が決定され（これは平らな部分から数度
ずれることがある）、それによシウエハーを一層正確に
回転させる。次に、ウェハー全体の３Ｎ目に見た様子を
用いて、検査員によルＸ−Ｙ方向において選択された基
準特徴に整列させる。その基準は、試験ｍまたはステッ
プアレイの縁部のいずれかとすることができる。それか
ら試験領域を、全体検査モードで自動的に位置させ、か
つ検査できる。全体検査が終った時に、コンピュータは
、最大全体倍率、１／２倍で領域を選択する。その領域
はそれの視野において独特のものであって、最大倍率の
Ｎ密封物レンズ視野において再び見出されるほど十分に
小さい。その領域は、精密検査の場で見た時に、全体検
査の位置ぎめとレンズ交換（ハンドオフ）とにおける誤
差の和に起因する位置ぎめの不確定領域内で独特でなけ
ればならない。その領域が、それらの誤差を許容する精
密検査の場内に完全に依然として含まれるように、その
領域は十分に小さくなければならない。

全体検査のためには、３種類の全体検査レンズを順次使
用する必要がある。このことは、レンズを１個ずつ別々
に光路中へ動かさなければならないことを意味する。１
７２倍のレンズ１１６が使用される時は、レンズ１１６
　Ｆｉ全体検査蜘３０の正面に置かれるが、使用されな
い時はレンズ１１６は光路から除去される。このことは
、全体検査レンズ１１８　、１２０においても同様であ
る。もつとも、それらのレンズはカメラ３８に近接して
位置させられる。駆動装置は正確でなければならず、か
つ最小のスペースを占めるものでなければならない。

全体検査レンズを動かす好適な技術を第１６図および第
１７図に示す。上側アルミニウム＃！鋳物部材１１０の
上面にねじ３６６によシ固定されている垂直部材３６４
に、水平案内レール３６８が取９つけられる。この案内
レール３６８の上面にスライダ３７２か、ロッド３７０
　、３７４により固定される。それらのロッドは、容易
かつ正確な＋１＃シ違動を行なわせるように、球３７６
を所定位置に保持する。駆動アーム３８０が、下方へ伸
びている部材３８１を介してピボットピン３８２によシ
、スライダ、３１２に部層される。垂直部材３６４の間
のスペースと、水平案内レール３６８と鋳物部材１１０
の上面との間のスペースとの中に壁３８５が形成される
。この壁にストップ部材３８８が設けられる。そのスト
ップ部材は、スライダ３７２がそれに割当てられている
２つの位置のいずれかにある時に、ストップねじ３８９
゜３９３をさえぎるために位置させられる。ストン７“
ねじ３８９　、３９３は、部材３８１　、３８３の下端
部にそれぞれ取９つけられる。調整は、ロックナツト３
９１と３９５によシ行なわれる。それらのロックナツト
は、スライダが移動を終るたびに、それに割当てられて
いる位置に停止させられるように、調整される。駆動ア
ーム３８０は、たわみ部材３８４を含むことに注意され
たい。このたわみ部材は、スライダ３１２がどの向きの
移動においてもストップに対しても弾力的に当るように
するため、膨張−収縮部３８６　、３９０を含む。１つ
の向きにおいては、ねじがストップ３８８に強く肖るま
で、スライダは駆動される。他の向きでは、ねじがスト
ップ３８８の他の側に当るまで、スライダは駆動される
。部材３８４は下降して、スライダ３Ｔ２がそれの他の
位置へ動けるようにする。このようにして、部材３８３
をそのまま通せるようにする。駆動アーム３８０の上側
と、圧力収部部材３８４０両側とに接触できるパッド３
１２があることに注意すべきである。

したがって、スライダがストップ３８８に対して強く押
しつけられるから、レンズは常に正しく位置させられる
。駆動アーム３８０の駆動端部は、ピボット３９４によ
シ偏心アーム３９２に連結される。偏心アーム３９２の
他の端部鉱平歯車３９６の枢軸３９８に枢着されること
に注意されたい。平歯車３９６はピニオン４００にかみ
合う。こ６ピニオンはステッピングモータ４０２によシ
駆動される。全体検査鏡を位置させるための駆動アセン
ブリと、五角形プリズムまたは可動鏡が選択され、制制
器５２からの信号により動作可能状態にされる。クラン
クの正弦波状の動きによシ、ストップが、静かに、かつ
正確に位置させられ、しかも移動中心は迅速に動く。こ
れは各クランクアーム駆動機構によシ行なわれる。

回転台９４とチャック９２を支持するＸ−Ｙステージ２
８に加えて、全体検査部は一つニノ５−１６と３個の環
状灯２０　、２ＯＡ　、　２０Ｂも含む。それらの環状
灯は選択的に魚釣されて、全体検査に適切な照明を行な
う。反射光が固定全体ｉｍａｏへ向って上方へ進み、そ
の全体鋭によシ進む向きを垂直から水平へ変えられて、
３枚の全体検査鏡１１６゜１１８　、１２０のうちの１
枚を通る。ここで説明している実施例では、１／２倍の
レンズであるレンズ１１６を固定全体鏡３０の直前に置
くことができるように、そのレンズ１１６が位置させら
れることに注意されたい。全体鏡３０から反射された水
平に進む光はカメラ３８の入射部に対して垂直であるか
ら、その光をカメラ３８の入射部に対して水平な平面に
向けるように、固定全体鋭３０からの光を受けるために
可動全体鏡１１４が位置させられる。

可動全体鏡１１４とカメラ３８の間の光路には、全体検
査中に１／８倍のレンズ１１８、またはｌ／１６倍のレ
ンズ１２０を挿入できる。

全体検査に続いて、ステッピングモータ２６２が動き制
御器５２によシ始動させられて、クランクアーム２６０
を動かす。そうすると、クランクアーム２６０は駆動リ
ンク２６４を動かし、全体−精密過多アーム２４４を枢
軸２４８を中心として回転させる。

これによってウェハーは全体検査部から精密検査部へ動
かされ、Ｘ−Ｙステージが駆動モータ１００゜１０２に
よシ動かされて、そのウェハーを精密検査部の場所にく
９返えして位置させる。ウェハーの移動中に、ウェハー
の位置を粗調整するために、装置コンピュータがプログ
ラムされる。画像を基準画像と相関させることにより、
精密調整が行なわれる。、それらの基準画像は、全体視
野また鉱精密視野に独特のものとして自動的に選択され
たものである。異なる拡大率にして同じ画像が用いられ
る。Ｘ−Ｙステージ２８が全体検査部から精密検査部へ
急に動かされるにつれて、回転台９８が回転させられる
ことに注意すべきである。これは、Ｘ−Ｙステージの急
な動きによるウェハーの回転と、全体画像発生装置およ
び精密画像発生装置により生じさせられる回転とを補正
するために行なわれる。先に注意したように、精密回転
調整を行なうために画像相関が使用されるのであって、
この画像相関線、ウェハーの一端における画像を格納し
、１つの・型の上を動かし、同じ画像を見つけ、かつ不
整合を修正することによシ行なわれる。それから、Ｘ−
Ｙステージはそのウェハーの他の側に近い型の整数倍に
等しい距離だけ動かされ、それから最後の回転調整が行
なわれる。

精密検査部に含まれているいくつかの要素を第４図〜第
７図に示す。全体検査部位置から精密検査部位置へウェ
ハーが動かされる時に、可動精密鏡１１４が光路から動
かされ、五角形プリズム１２２が精密検査部３２の光路
内へ動かされる。精密検査部は、タレット６０Ｂと、ラ
イン・エルゴラックス（Ｌｅｉｔｚ　Ｅｒｇｏｌｕｘ　
）顕微［１７）結像Ｌ／　ンスハ９ジングとを用いて構
成される。タレット６０８は、特殊なステッピングモー
タ駆動マウントの上に置かれる。このステッピングモー
タ駆動マウントにより、顕微鏡の焦点を合わせるために
、約５．０８ｘ１０−６セｙ？（２Ｘ１０−’インチ）
ノ分解能でタレットを垂直方向に動かすことができる。

対物レンズの間の交換（ハンドオフ）精夏および１ミク
ロンの再現性で、タレットを１つの対物レンズ位置から
他の対物レンズ位置へ自動的に回転させるために、Ｍ２
のステッピングモータが用いられる。ここで説明してい
る実施例においては、タレットには５組の対物レンズが
設けられる。タレットの垂直運動と回転運動については
後で詳しく説明する。

全体検査部および精密検査部のための全体の光学装甑の
概略が第１８図に示されている。全体検査部１６のため
には、３個の垢状灯２０　、２ＯＡ　。

２０Ｂが垂直方向に配置され、各埠状灯は全体検査光学
路１９を中心として同心状に配置される。円形の遮光部
材２２，２４．２６が各環状灯の上に配置されて、環状
灯からの直射光が固定全体鏡に入射することを阻止する
。各遮光部材の内側へ伸びる半径方向の長さが、高い位
置にある遮光部材はど長くなることに注意されたい。堀
状灯２０゜２ＯＡ　、　２０Ｂからの元が検査中のウェ
ハー１６を照ψ」し、反射光が全体鋭３０へ送られ・、
その全体鏡によシ向きを変えられて、全体検査レンズ１
１６゜１１８　、１２０のうちの１つと、可動−１１４
とを通される。可動鏡１１４は、レンズ１１８または１
２０の前に設けられることに注意されたい。シャッタ３
Ｔが、カメラ３８の映像入力部へ与えられる光像を制御
する。全体−精密過多アーム２４４がウェハー１６をＸ
−Ｙステージ２８上の精密検査元軸上に再び置くと、可
動鏡１１４は光路から動がされて、精密検査光路４７０
からの元がプリズム１２２によシカメ−）３８の映像入
力部へ再び送られる。それから、レンズタレットアセン
ブリ６０８に取シつけられている５組の対物レンズ６４
２のうちの１つを用いて、映像が得られる。後で説明す
るように、ウェハー上のパターンを見るために１度にた
だ１つのレンズが位置させられ、自動焦点機構によシ映
像の焦点が自動的に合わされる前は、カメラ３８により
映像を撮影できない１．これをどのようにして行なうか
については、後で詳しく説明する３精密検査器の映像系
を適切に照明するために、第１８図および第１９図に示
すような一照明器アセンブリ４０８が設けられる。ここ
で説明している実施例においては、前記エルゴシックス
における標準照明器のような改良された照明器によシ照
明が行なわれる。第１′８図および第１９図を参照して
、照明器アセンブリ４０８は電灯４１２を含む。この電
灯からの光は照明器アセンブリ４０８の中心穴を通って
、コーティングされている集束レンズ４１４へ進む。次
に、集束された光はフィルタ輪４１６の１枚のフィルタ
を通る。そのフィルタ輪は機械的に調整できる。はとん
どの精密検査には、４００〜５５０ナノメートルのフィ
ルタが使用される。線幅測定のためには狭帯域フィルタ
が用いられる。白黒カメラの方がカラーカメラよシ解像
度が高いから、生として白黒カメラが用いられる。フィ
ルタを通った元は集束レンズ４１８を通って開口部およ
び−ストップアセンブリ４２０へ進む。レンズ４１４゜
４１８のような要素を所定位置に保持する方法を第２１
図に示す。第２１図において、レンズ４４６がレンズ保
持器４４４の中に置かれて、プライヤねじ４４８によシ
正しい整列状態に維持される。

たとえば線幅測定において、最大変調すなわちパターン
を明確にすることがめられている部分を照明するために
、小さい開口部と狭帯域の元を必要とすることが知られ
ている。もちろん、こうすることによシ入射エネルギー
が減少し、許容できるＳ／Ｎ比の画像を得るために要す
る時間が長くなる。そのような重要な測定が行なわれな
い場合は、入射光のエネルギーを増して、画像を得るの
に要する時間を短くできる。暗い部分の測定のためには
、照明開口部を変えることも必要である。

集束レンズ４１８からの光が、−開口部４２２と固定場
所ストップ４２４を通って映像発生レンズアセンブリ４
２５へ進む。その元は、暗い場所制御要素４２６によシ
制御されて。この制御要素は、暗い場Ｗｒまたは明るい
場９丁を与えるために調整できる（第１９Ａ図参照）。

そうすると、明るい場所または暗い場所からの光が、レ
ンズ４２６を通って照明器４２８に入射する。この半透
明照明器４２８は元を下向きに反射して、その反射光を
対物レンズを通ってウェハーの表面に入射させ、かつウ
ェハーから反射された元を精密検査光路４１０へ透過さ
せるように位置させられる。

精密検査光路４１０に含まれる要素は、元レール４３０
（第１９図）にと９つけられる。この元レールは浮動ア
ルミニウムシャシ−１１０にと９つけられる。

開口部／瞳ストップの組合わ騒が、明るい場所に１つ（
５〜５０倍）と、暗い場所に１つと、線幅測定のために
１つ（１００倍）とのために、自動的に設定される。こ
こで第２０図を参照する。この図から、正しい色フィル
タ、または開ロ部／＠ストップ組合わせを得るために、
フィルタ４１６または瞳ストップおよび開口部アセンブ
リ４２５をどのようにして自動的に調整できるかがわか
る。ステッピングモータ４４３がとシつけブラケット４
３６によシ、精密検査照明器アセンブリ４０８にとシつ
けられる。動き制御器５２の制御の下に、ステッピング
モータ４４３は駆動軸４３７を回転させ、そのｊ駆動軸
はプーリ４３８を回転させる。駆動ベルト４４０が駆動
運動をたとえば開口部／−ストップ４２０へ伝える。線
幅測定のために対称的な映像を発生するように、ストッ
プ４２０を正確に中心に置く手段が設けられる。照明器
はフィルタ輪も含む。

このフィルタ輪は種々の照明光波長を得るために用いら
れる。

元レール４３０にとシつけられているタレット６０８の
上にライン結像レンズアセンブリ４２５が設けられる。

この結像レンズアセンブリはウニノ１−から反射された
平行な光を対物レンズを通じて受けて、視野レンズ４７
２に結像させる。視野レンズ４１２における像は、テレ
ビカメラ３８の撮像管へ、焦点距離が１００　ｍのコリ
メータレンズ４１４と、焦点距離が２００　ｗｇの結像
レンズ４７８と、フィルタ４８０と、五角形プリズム１
２２とを通って、伝えられる。１００　ｗａｇレンズ４
７４と２００■レンズ４７８とを組合わせて光路内に使
用することによシ、視野レンズにおける映像は２倍に拡
大される。自動焦点装置に用いられる赤色光を一層減試
させるためにフィルタ４８０が付加されている。

前記したように、カメラ３８に入射する光像は、シャッ
タ３１によシ制御される。ウニノ１−の位置決め中は元
がカメラに入射しないように、シャッタ３７は閉じられ
る。Ｘ−Ｙステージ２８が安定し、対物レンズの焦点が
合わされると、像がカメラに入射するようにシャッタは
開かれる。ンヤツタが開かれている間に受けｆｃ元を積
分できるように、カメラのビーム電流が制御される。シ
ャッタが閉じられると、信号がカメラから読取られる。

Ｘ−Ｙステージをこの動作に並行して動かすことができ
る。このようにして、光像は、撮像管により電気信号に
変換される。シャッタの開放時間はプログラムできる。

適切なＳ／Ｎ比を有する信号を得るために十分な九がカ
メラに入射するように、装置コンピュータのプログラム
を用いてそのシャッタ開放時間を自動的に調整する。撮
像管の結像面を走査して、蓄積されている画像を読取る
ための電流を電子装置が供給できるように制御器５２か
１ｔｔｌＪ御するのは、シャッタが再び閉じられた後だ
けである。最初の完全な走査中に、画像は高速メモリに
読込まれる。シャッタが再び閉じられた後で、残留像を
除去するために、走査が何回か続行させられる。このよ
うにして、いくつかの目的が達成される。弱い反射像で
も、または狭い照明開口部あるいは狭い帯域幅が用いら
れる場合にも高いＳ／Ｎ比を持つ信号を得るために、光
を十分に長い時間にわたって積分できる。また、残像を
効果的に除去して、必要な像に加えられることがないよ
うにできる。更に、Ｘ−Ｙステージの次の動きと並行し
て像を読出して、検査速度を高くできる。

対物レンズ用の自動焦点装置が設けられる。この自動焦
点装置は、電気的駆動回路と、この駆動回路を制御する
ための帰還信号を発生する自動焦点光学装置と、たわみ
装着されるタレットアセンブリとを有する。ここで、＠
１８図、第２２図〜第２７図を参照して自動焦点装置の
動作を説明する。第１８図および第２２図を参照して、
照明灯ハウジング４５０ｔ＝ｌ：石英ハロゲン灯４５２
を含む。この石英ハロゲン灯は、自動焦点装置用の光源
である。光源から発生された光は、集光レンズ４５４と
コンデンサレンズ４５６と、赤色フィルタ４５８とを通
って進む。フィルタ４５８は、６００ナノメータより長
い波長の光を透過させる。赤色フィルタを用いる理由は
、使用する元の振動数を制御することによシ、精密検査
光路４７０に対して使用される光信号からの自動焦点光
信号を選択できるようにすることである。

そのｙＣは、次に瞳ストップ４６０へ加えられる。

この瞳ストップ４６０は、映像の場所からずれている偏
心ピン穴開口部を含む。そのずれが第２３図に示されて
いる。対物レンズの後方開口部に結ばれる瞳ストップの
像は、最小対物レンズ後方開口部の直径の１／２である
。それは１００倍である。第２３図に示されるように瞳
の像が１００倍の後方開口部にちょうど接触するように
瞳の位置が調整される。これによシ、投写網線（第２７
図）の像が、顕微鏡の対物レンズが上昇または下降させ
られるにつれて、すなわち、焦点が外れるにつれて、横
に動かされる。したがって、顕微鏡の焦点が合うと、投
写網線の戻ってきた像が網線上に入射して、網線パター
ンの像が網線パターン自体に一致するようにされる。対
物レンズの焦点が外れると、その像は投写網線に対して
横方向へ移動するＯ光源４５２からの光は臆ストップ４
６０を通ってか７ら、臆レンズ４６２（焦点距離は５０
　ｔｐａｎ　）を通って平行にされる。それから、その
光は、−レンズから１００　ｗｘ離れている場所に設け
られている投写網線４６４を通る。投写網線４６４は、
焦点距離が１００閣の自動焦点結像レンズ４６８の焦点
に置かれる。

この結像レンズは網線からの元を平行にする。６００ナ
ノメートルよシ長い波長のみを含む自動焦点光が、ダイ
クロイックミラー４１６を通って精密検査光路４７０に
入る。ダイクロイックミラー４７６は、６００ナノメー
トルの赤色光より長い波長を有する元を反射し、それよ
シ短い波長の光を透過させる。

１００■の顕微鏡コリメータレンズ４１４と２００腿の
顕微鏡結像レンズ４１Ｂの間の平行光スペースの光路４
７０に入った時にＭ４ｆＮからの元が平行にされるから
、顕微鏡の焦点が合わされた時に網線の像がウェハー上
に結ばれる。

対物レンズの後方開口部の像が１００　ｍｓの自動焦点
結像レンズ４６８の焦点に結ぶように、レンズ４６８が
配置される。それから、その像は、１００闘結像レンズ
と５０ｍ１ｉレンズ４６２の閾で平行にされ、隘レンズ
４６２の焦点に設けられている瞳ストップ４６０に焦点
を結ぶ。このようにして、瞳ストップ４６０は、顕微鏡
の対物レンズの後方開口部に結像し、顕微鏡の対物レン
ズの後方開口部は臆ストップ４６０に結像する。

顕微鏡の対物レンズの後方開口部における瞳ストップの
像は、最小対物レンズ後方開口部の直径の半分である（
１００倍）。−の像が１００倍後方開口部にちょうど接
触して、元軸の垂直上方に中心を置くまで、瞳の位置は
調整される。開口部が中心の垂直上方にあることは絶対
に必要であるというわけではないが、光軸から外れるこ
と、すなわち、戻多像の回転の同きを制御する位置にあ
ることが必要である。このようにして、正しく位置させ
ることによシ、投写ｌ１４１１Ｍの戻シ像を顕微鏡の上
昇および下降（焦点合わせと焦点外れ）に伴って横方向
に動かす。投写網線に対する投写網線の像の動きは、光
路中の要素によシ像がどのようにして影響を受けるかに
依存する。たとえば、その動きは右側のマスクに対して
垂直とすることもできれば、左側のマスクに対して水平
とすることもできる。その動きの向きは、対物レンズが
焦点位置から動かされるにつれて、一方に対する閉塞（
ＯＣ−ｃｕｌａｉｏｎ　）を増し、他方に対する閉塞を
減少させるようなものである。

第２４図には垂直運動だけが示されているが、それは移
動の影響を示すためのものであって、垂直運動のみに限
定するものではないことを理解されたい。像のこの動き
は、レンズの焦点が合っている時に、右側と左側のマス
クが等しい光出力を与えるようなものである。網線の反
射された像は、精密検査光路４７０からダイクロイック
ミラー４７６によシ自動焦点光路へ動かされる。ウェハ
ーから戻ってきた自動焦点赤色光のうちの５０％が、自
動焦点結像レンズ４６８と投写網＆！　４６４の間に置
かれているビーム分割器４６６によシ、主ビームから分
割される。この分割され′ｆｉ−元は、第２の５０勿ビ
ーム分割器４８２によシ、左と右の光検出回路へ送られ
る２本の等しいビームに分割される。

左党検出回路においては、マスク４８４と検出レンズ４
８６が可変光入力を光検出器４８８へ与える。

右党検出回路はマスク４９０と検出レンズ４９２を有す
る。マスク４９０と検出レンズ４９２は、可変光入力を
光検出器４９４へ与える。各検出レンズ４８６．４９２
は、１００■レンズ４６８からの平行にされた瞳光を光
検出器４８８　、４９４の上にそれぞれ集束させる。

すなわち、瞳は関連する光検出器の上に実際に結像させ
られる。各光検出器４８８　、４９８は、別々の光入力
をそれを表す電気信号に別々に変換する。

それらの電気信号は、線４９６　、４９８をそれぞれ介
して、比較器５００の入力端子へ与えられる。比較器５
００へ与えられる電気信号の振幅は、左と右のマスクを
通る光の量に依存する。それらの電気信号の差をめると
、対物レンズの焦点が合っている時に零となる。すなわ
ち、２つの電気信号は等しくなる。対物レンズが焦点か
ら負の向きに動くと、網線の像は両方とも下降する。焦
点が合うと、戻ってきた各映像の等しい部分が閉塞され
る。すなわち、１つの映像においては戻ってきた映像の
１番上の部分が閉塞され、他の映像においては戻ってき
た映像の１番下の部分が閉塞される。戻シマスクは、３
０％、５０％または９０％の閉塞を行なうように調整で
きる。混乱を避けるために、！２４図には３０％の閉塞
だけが示されている。

異なる閉塞度に対する電気出力を第２５図に示す。

映像の焦点が外れるにつれて、一方のマスクを通る元が
増加し、他方のマスクを通る光が減少する。

対物レンズの動く向きが焦点の向きから変化すると、上
記とは逆の状況が起る。Ｍ２Ｃ図に示すように、比較器
５００からの信号出力は零を中心としてほぼ零であって
、レバー機構を介して可動タレット支持部材５４４を画
商方向に駆動するステッピングモータに与えられる。

結合とピント合わせのために用いられる波長が異なると
光学系の焦点距離が異なるから、焦点の位置も異なる。

これは光学要素を位置させることによ多部分的に修正で
きるが、穐々の色補正のために種々の対物レンズが用い
られるために、カメラに映像を集束させるために電子的
な補正を要求されることがある。これは、まず、前記し
た通常の自動焦点装置を用いて焦点を合わせ、それから
カメラに対して焦点を合わせるために必要な焦点位置に
対して対物レンズの位置をずらせることによシ行なうこ
とができる。その焦点位置は、正常な焦点から一定距離
だけ離れている。、この操作は、機械系にがた、摩擦が
ほとんどないから、機械的駆動装置に接続されている符
号器によシ発生されたパルスをカウントすることによシ
行なうことができる。そのような符号器をたとえばモー
タ５１６に組込むことができる。オフセット信号がメモ
リに格納され、一連のデジタルパルスとして符号器を動
作させるために与えられる。あるいは、自動焦点装置に
おいて必要な電気的オフセットを設定することによシそ
れを行なうことができる。後の場合には、戻ってきた信
号の強さは、ウェハーの反射率と、焦点の明度とに依存
する。焦点近くの装置利得Ｇは直線的であって、一定距
離ｄだけ（焦点から離れる向きに）歩進させ、ウニノ１
−のめられているターゲット領域における電圧変化Ｖを
測定することによシその利得Ｇを測定できる。

運動を行なわせ、測定を行なうための回路は良く知られ
ており、ここで説明する実施例においては、自動焦点装
置に組合わされた制御およびデータ記憶装置４６によシ
行なわれる。それはウェハーから戻ってくる元の変化を
基にしておシ、ウニノ１−が所定位置に置かれている時
の反射信号の和から、ウェハーが所定位置に置かれてい
ない時の背景信号を差し引いたものを用いて、差信号を
正規化することによシ補償される。焦点を最も良く合わ
せるためにめられるオフセットをＸとすると、オフセッ
ト電圧Ｖ　ｏ　ｔｄ、　、　Ｖ　ｏ　＝　Ｘ　１１ｖ／
ｄ　で与えられる。

自動焦点装＠ｉＬ、ｘ−ｙステージ２８が動いている間
に焦点を探すことができる。しかし、動いている間に零
オフセットを与えるために焦点り位置させられる。その
理由は、ウェハーの異面構造に応じてウェハーの反射率
が変化し、そのために最も良く焦点を合わせるためにめ
られるオフセット電圧も変化するからである。両方のセ
ンサへ与えられる信号が同じ割合で変化しても、零位置
はウェハーから一定の距離を保つ。

自動焦点装置は、投写網線における１個の孔ま／ヒは閉
塞（および同様な対、すなわち、戻シ光路中の孔と閉塞
）で動作する。多数の映像を用いる目的は、両側で反射
率が異なる縁部を横切って位置させられる映像に伴う焦
点外れの問題を避けることである。これは、静止映像に
おいていくらか焦点を狂わせる。理想的には、それらの
映像は、網線上にランダムに散らばっているべきである
。

次に、第２２図、第２７図〜第２９図を参照して、自動
焦点装置に用いられている電気−光学回路の物理的特性
のいくつかを説明する。その電気−光学回路の構成要素
の物理的配置を第２２図に示す。自動焦点光学装置の解
析にとって非常に重要であるピン孔開口部４６０が偏心
していることに気づくことは重要である。典型的な光学
モジュールマウント５１０が示されている！２７図を参
照する。この光学モジュール５１０は投写網線４６４を
保持しておシ、θ調整レバー５１６を含む。第２８図お
よび第２９図には、調整可能な装着アセンブリ５１８に
調整可能なレンズ取シつけアセンブリ５１８Ｂをたわむ
ことができるようにして取シつけられている様子が示さ
れている。平行四辺形屈曲アセンブリは、両側面にＸ軸
屈曲アーム５２１Ａ　、　５２１Ｂを有し、頂部と底部
にＹ軸屈曲アーム５２３Ａ　、　５２３Ｂを有する。こ
れらの図から、光学モジュール５１４のＸ軸調整がねじ
５２０によシ行なわれ、Ｙ軸調整がねじ５２２によシ行
なわれることが明らかである。

調整可能な装着アセンブリ５１８は、ねじ穴５２４も含
む。このねじ穴には、θロックねじ（図示せず）がねじ
こまれる。このロックねじは、ねじ穴５２４に整列して
装着アセンブリ５１８に設けられている穴（ねじ穴では
ない）を通って、ねじ穴５２４にねじこまれる。θ口′
ツクねじがゆるめられると、θ調整レバー５１６を動か
すことによシ、光学モジュール５１４のθｍ整を行なう
ことができる。そのθ調整が正しければ、θロックねじ
を締めつけて光学モジュール５１４をその位置に保持す
る。調整可能な装着アセンブリ５１８は案内部材の上に
のせられ、ペース５２Ｇは２１Ｍ調整を行なうための案
内スロット５３０を含む。そのベースはロック部材５２
８によシ所定位置に保持される。

タレント調整機構 次に第３０図〜第３３図を参照して、対物レンズの焦点
を合わせるために必要な垂直運動を、タレット装着アセ
ンブリ５４０がどのように行ない、希望の対物レンズを
選択するためにタレット６０８の回転運動をどのように
して行なうかを説明する。

タレット装着アセンブリ５４０は堅固な部分５４２を含
む。、この部分は、動かない要素と、焦点合わせのため
の垂直運動および対物レンズ選択のための回転運１ｉＪ
Ｊを行なわせるために使用される５Ｔ動要素とを支持す
る。可動タレット支持部５４４が、屈曲アセンブリ５４
６によυ竪固な支持部５４２にとシつけられる。ある程
度の可続性を示す平らなシート状材料で構成された一対
の屈曲部材５４８．５４８Ｂが、タレットアセンブリの
固定部品と可動部品を相互に連結して、対物レンズを傾
斜さゼることなしに、タレットアセンブリをほぼ垂直な
経路に沿って案内する。屈曲部材５４８　、５４８Ａ　
の端部が、タレットアセンブリの上端部および下端部と
、支持部５４２の対応する部分とに、フラング板５５０
によシ取りつけられる。支持部５４２は、適当な手段（
図示せず）によりアルミニウム鋳物部材１１０に取９つ
けられる。下側の屈曲部材と上側の屈曲部材に対して、
容易に達成できる屈曲度の制御を行なえるように、それ
らの部材をサンドイッチ状にはさむ補強板５５４　、５
５６が採用される。ｏｒｉタレット支持部５４４の動き
は、約０．３８１間（０，０１５インチ）のオーダーで
あることを理解すべきである。しかし、他の種類の駆動
装置では起ることがあるヒステリシスの５問題や摩擦の
問題を生ずることなしに、その動きを行なう必要がある
。その理由は、約０゜０５ミクロン以Ｎｏ再現性が望ま
しいからである。

本発明の駆動技術を用いることにより、希望の精密な位
置ぎめを行なえる。

図示のように、屈曲部材５４８と５４８Ａに類似の補強
板５５４　、５５６が用いられているが、支持線５′Ｉ
Ｏを通す穴が屈曲部材５４８の補強板に形成される。そ
の支持線の機能については後で詳しく説明する。

以下に説明するように、モータ５１６の制御の下に垂直
運動全可能とする可動タレット支持部５４４にタレント
アセンブリ６０８が取シ付けられる。ここで説明してい
る実施例においては、制御駆動を行なう／こめに、直流
モータと符号器が用いられる。

顕微駒の焦点合わせに約５．０８Ｘ１０−６ｃｒｎ（２
ｘｌｏ−６インチ）以内の再現性を達成するために、タ
レット支持部５４４は、堅固な支持部５４２にたわみ支
持される。アセンブリのｉ量のために屈曲部材に下問き
の力が加えられ、その力によシタレット支持部がそれの
最低垂直位置へ押される。その作用は、タレット支持部
を下へ引くコイルばね５１３によシ強められる。位置１
１１ＩＩ＃レバーアーム５６０　Ｋ線５１０が取９つけ
られる。この線の他端部は、可動タレット支持部５４４
のタレット上昇アーム５７２へ、クランプ５７４により
取りつけられる。その線とレバーアームは、タレット支
持部５４４をそれの重量とコイルはね５１３の力に抗し
て上へ引く。

本発明の一実施例においては、位置制御レバーアームが
、第３０図〜第３３図に示すように屈曲支持される。位
置制御レバーアーム５６０の近接端部は屈曲部材５６４
によシ片持ち支持アーム５６２に取シつけられる。屈曲
部材５６４の一端は、上部クランプ板５６６によシ片持
ち支持アーム５６２に取９つけられ、他端は下側クラン
プ板５６８により位置制御レバーアーム５６０に取シク
けられる。位ｆｉｆｉｌＪｆ制御レバーアームの末端部
すなわち駆動端部は、垂直位置モータ５７６によシ駆動
される。このモータは、水平支持体５７８に取９つけら
れ、この水平支持体は裏板５４２に取９つけられる。モ
ータ５１６の軸５８０が、継手部材５８２によシ、マイ
クロメータ（ｔたは過多ねじ）５８４のねじ端部５８６
に取シつけられる。マイ夛ロメータのフレーム（または
送りねじナラ）　）　５８Ｂが駆動部材５９０に連結さ
れる。。

したがって、自動焦点信号入力の制御の下にモータ５１
６が回転すると、レバーアーム５６０に位置させるため
の非常に小さい精密なほぼ直線状の歩進を行なわせるよ
うに、精密機構を駆動するのに、モータ５１６によシ与
えられる精密位置が用いられる。位置制御レバーアーム
５６０はたわみ駆動リンク５９２により駆動される。そ
の駆動リンクの一端はり２ンプ板５９６によル駆動部材
５９０に固定され、かつクランプ板５９４によシ位置制
御レバーアーム５６０の末端部に固定される。垂直運動
が許容限度内に留まるようにするために、駆動部材５９
０に、リミットフラッグ５９８が取りつけられる。上限
と下限に達した時に垂直運動を停止させるように、下限
光検出器６００と上限光検出器６０２が、フラッグ５９
８をさえぎる位置に設けられる。

本発明の好適な実施例においては、位置制御レバーアー
ム５６０Ａの近接端部が交差屈曲部材によシ支持される
（第３０Ａ図、　Ｎ３０Ｂ図）。１つの垂直屈曲部材５
６４Ａが用いられ、２つの水平屈曲部材５６４Ｂと５６
４Ｃとの中間に位置させられる。それらの水平屈曲部材
の幅は垂直屈曲部材５６４Ａの幅の約半分である。上側
クランプ板５６６Ａは、Ｌ形で、水平クランプ板５６６
Ｂを受けるように構成されている。水平クランプ板５６
６Ｂは、各水平屈曲部材の一端を固定する。各水平屈曲
部材の他端は、水平クランプ板５６６Ｃによシ位置制御
レバーアーム５６０Ａに固定される。末端部すなわち駆
動端部においては、新しいピボット構造がたわみ駆動リ
ンク５９２に代って用いられる１、第３０Ａ図に示すよ
うにピボット構造は、水平支持体５１８と、位置制御レ
バーアーム５６０Ａの末端部の下側との１出に位置させ
られる。過多ねじ５８６が回されるにつれてその過多ね
じ上を垂直方向に動くナツトに、水平支持体５１８は固
定される。底板５９３ＡはＶスロット５９５Ａを含む。

このＶスロットは、浮動板５９３Ｂに設けられているＶ
スロット５９５Ｂ　Ｋ整列させられる。それらのＶスロ
ットの間に形成されている開口部の中に、一対の球（そ
のうちの一方が番号５１１７Ａで示されている）が入れ
られる１、それらの球によシ、Ｙ方向に少し移動できる
。制御レバー５６０Ａと一直線上に−１一対の■スロッ
トが設けられる。、そのうちの１つのＶスロットが、前
記浮動板２９５Ｂの上面に形成される。そのＶスロット
は頂板５９３ＣのＶスロットに整列させられる。

この上側長手方向Ｖスロットの中に、一対の球５９７Ｂ
　、　５９７Ｃが入れられ、七れによシＸ方向に少し動
けるようにする。この機構は、４個のコイルばねによシ
互いにたわみ支持される。各コイルばねは、■スロット
によ多形成された開口部の各端部に瞬接して配置される
１、このピボット構造の頂板が位置制御レバーアームの
端部に取９つけられ運動力がモータ５Ｔ６（直流モータ
と符号器）から支持線５７０を介してタレット支持構造
体５４４へ伝えられる３、 タレット支持たわみ部材を使用することにょシ、位置制
御レバーアーム５６０の近接端部への交差たわみ連結と
、駆動端部と駆動線５７０におけるピボット構造の使用
と、焦点合わせ動作中に位置ぎめにｇ影響を及ぼす横方
向の動きおよびその他の動きとが、はとんど解消されて
いることがわかるである知、更に、支持部５４２に関連
して可動タレット支持体５４４を支持するようにたわみ
支持部材５４８を取シつけるやシ方は、垂直運動以外の
運動がほとんど禁止されるようなものである３、横方向
のスラストを避けるために、位置制御レバー５６０は、
末端部に開口部６０４を有する１、その開口部は、マイ
クロメータ５８４のはめ輪部分６０６を通すことができ
るようにされる。本発明の好適な実施例においては、可
動タレット支持部材５４４のための駆動運動には、次の
ような緒特性が与えられる。、レバーアーム機構との組
合わせによるタレットアセンブリ５４４へのたわみ取シ
つけと、ワイヤ取シつけによって３１対１の比が与えら
れ、ステッピングモータは約２．５４ｃｒｎ（１インチ
）当９４０山の過多ねじを有している１、このたわみ装
着機構と駆動装置を使用することによシ、ピント合わせ
機構はヒステリシスを無視でき、分解能が約５．０８Ｘ
１０−”ｃｒｎ（２Ｘ１０−”インチ）である。

好適な実施例においてＬ、自動焦点装置に可動レンズア
センブリが使用されているが、他の構造を使用できるこ
とも理解すべきである。たとえばレンズ位置を同定させ
、ウェハーを焦点位置に置くためにＸ−Ｙステージを上
下させることができる。。

自動精密検査技術に伴う別の問題は、対物レンズの交換
（ハンドオフ）である。ウェハーの型の中に特定の場所
の検査には、種々の倍率を得るために順次用いられる対
物レンズを、ある対物レンズから次の対物レンズへの切
シ換えにおいて、１ミクロン以下の再現度で位置させる
ことを必要とする。精密な駆動装置が、ある対物レンズ
から次ノ対物レンズへの交換に必要なハンドオフ位置ぎ
めを行なうが、そのような駆動装置における大きな問題
は、希望の結果を達成するための動作速度が低いことで
ある３、 本発明においては、Ｖスロッ）　６１２　、６１４のよ
りなＶスロットを設けるために改造された標準タレット
６０８を用いる。それらのＶスロットは硬化材料で作ら
れ、位置を正確な場所に！ｉ１Ｍ整できる。

各対物レンズにそのよりなＶスロットが１つ使用される
。それらのＶスロット線、図示のようにタレットの縁部
に位置させられ、留め整列球６１０を受けるように構成
される。留め手段を使用することは従来性なわれていた
が、それには回転中に装置の縁部の上にのる留め球の使
用を含んでいた。、本発明に従って、留め球は、タレッ
トが動いている時には、タレツ十の周縁表面から分離さ
れる。

・実際には、タレット駆動ステッピングモータ６４４の
始動前に、球は■スロットから出される３、そのように
することによシ、タレット６０８の周縁表面に加わって
いた留め球６１０の圧力が除去されて、タレットを一層
速く動かせるようにするとともに、タレットと球の摩耗
がほとんどなくなる。留め球６１０は留めレバーアーム
６１６に接合される。そのレバーアームは、屈曲部材６
１７を介して可動タレット支持部材５４４に取９つけら
れる３、屈曲部材６１１は、可動タレット支持部材５４
４に対して、レバーアーム６１６を垂直軸を中心として
旋回できるようにする。心出しばね６２０が、保持穴６
１８．６２４の中に位置させられる。保持穴６２４は、
留め圧力アーム６２２に設けられる。このように構成す
ることにより、レバーアーム６１６に一定の偏倚圧力が
加えられて、留め整列球６１０をタレット６０８の周縁
部に押しつける。

ハンドオフ構造で対物レンズを交換したい時には、圧力
が対物レンズ整列ワイヤ６２６を介して加えられる。そ
のワイヤ６２６はレバルアルムロ１６ヲ引き、したがっ
て留め整列球６１０をＶスロット６１４のよりなＶスロ
ットから引いて、タレット６０８の周縁部から引き離す
。これは、次のようにして行なわれる。留めステッピン
グモータ６３６　＃ｉ、モータ４ｇｊ　６３４を駆動す
る。そのモータ軸は、継手６３２を介して装着ねじ６３
０に取９つけられる。装着ねじ６３０は、玉軸受６２８
の内側レースを継手６３２に固定する、継手６３２にお
いては、装着ねじ６３０は中心に置かれているモータ軸
６３４からずらされ、それによル偏心駆動を行なり３、
ワイヤ６２６は、軸受６２Ｂの外側レースに取９つけら
れる。したがって、ステッピングモータ６３６の制御の
下にモータ軸６３４が回転すると、張力がワイヤ６２６
に加えられ、そのために、レバーアーム６１６がタレッ
ト６０８の周縁部から引き離される。モータは１８０度
回紙回転、留め球６１０をＶスロット６１２から除去す
る。あるいは、ワイヤ６２６をたるませることができる
。それによシレバーアーム６１６は留め整列球６１０を
タレット６０８の周縁部に押しつけて、焦点を合わせる
ためにタレットが上下した時に、留め球６１０に予め加
えられている力に影響を及ばずことを避ける。

継手６３２に偏心留フラッグ６３Ｂが、装着ねじ６３０
によシ取多つけられる。第３１図に示されているような
位置にある時は、ワイヤ６２６はたるんで、留め球６１
０がＶスロット６１４の中に入ることができるようにす
る。偏心フラッグ６３８は光検出器６４０への入射光を
阻止する位置になく、アセンブリは「待機」状態にある
。対物レンズの交換（ハンドオフ）を行なう時は、ステ
ッピングモータ６３６は動き制御器５２によシ始動させ
られて、ワイヤ６２６に張力を加える。それによシ、レ
バーアーム６１６が、タレット６０８の＃ＦＩ縁部から
引き離される。それと同時に、フラッグ６３８が、光検
出器６４Ｇへの入射光を阻止する位置へ動くことによシ
、ワイヤ６２６に張力を加える位置にステッピングモー
タを停止させる。仁の間にモータは１８０度回紙回転３
．後で詳しく説明するように、それからタレットは、次
の対物レンズ位置へ動かされる。

その時に、ステッピングモータ６３６が再び始動されて
ワイヤ６２６をたるませ、偏心フラッグ６３８が光検出
器６４０への光を阻止しないように偏心フラッグ６３８
を動かす。レバーアーム６１６がタレット４０８０Ｍ１
縁部に近づくと、留め整列球６１０がＶスロット６１２
のよりな■スロットの中に入って、正確に整列させられ
た位置に入る。

次に、第３２図を参照しで、ハンドオフ状況においてタ
レット６０８が１つの対物レンズ位置から次の対物レン
ズ位置へどのようにして躯動されるかｔｌ−説明する＋
ｌ　Ｖスロットから留め整列球６１０が抜き出されると
、ステッピングモータ６４４が始動させられて、可撓性
継手６５０に連結されているモータ軸６４６が回転させ
られ、その回転は裏板５４２の開口部６４８を通じて伝
えられる。それから、その回転は駆動軸６５２を介して
第２のたわみ継手６５４へ伝えられ、そこから、タレッ
ト支持体５４４の軸受６５８によシ支持されている軸６
５８を介して、タレットヘッド上の躯動かさ歯車６６０
べ伝えられる。２個のたわみ継手を使用することによシ
、支持部５４２に対する可動タレット支持部材を自由に
動かすことができる。ステッピングモータ６４４の別の
駆動出力軸にフラッグ６６２が取シつけられ、歯車の歯
数比は、ステッピングモータ６４４がｌ仲１転した時に
１つの対物レンズから次の対物レンズへタレットを駆動
するようなものである１、これＬ良い近似であって、迅
速に行なわれる。留め後楢によって正確な整列が行なわ
れる。

ステッピングモータ６４４が始動されると、フラッグ６
６２が光検出器６６４への入射光を遮断するまで、ステ
ッピング七−夕６４４はタレットの駆動を続ける。光検
出器６６４への入射光が遮断されると、ステッピングモ
ータの回転が停止される。しかし、ワイヤ６２６に加え
られている張力をゆるめるようにステッピングモータ６
４４が再び始動させられる３、それによって留め整列球
６１０がタレット６０Ｂの周縁部に形成されている■ス
ロットの中に入ることができるようにされる。ステッピ
ングモータ６４４が停止させられるから、留め機構は、
正確な位置ぎめを行なうために必要なタレット駆動機構
を動かすことができる。タレットの駆動と整列とを行な
わせるためにこの機構を使用することによシ、タレット
は、隣ｐ合う対物レンズの間で迅速に動くことができる
。それに続いて、ワイヤ６２６に加えられている張力が
ゆるめられて、偏倚ばねすなわち心出しばね６２０が留
め整列球をＶスロットの中に入れ、タレット６０８を正
確に整列させる。これにより、前の対物レンズの視野内
に次の対物レンズが位置させられる。この対物レンズの
位置ぎめは、１ミクロン以内の精度で行なわれる。各対
物レンズの正確な位置は２〜５ミクロンの精度で調整さ
れるが、その位置は１ミクロン以内で再現できる。別の
実施例においては、■スロットは固定され、絶対位置ぎ
め確度を高くするよりは、正確な再現性のみを達成でき
る。対物レンズを切シ換えるのに前記した方法と同じ方
法が用いられる。

しかし、コンピュータに格納されている位置ぎめ修正値
を基にして、Ｘ−Ｙステージ２Ｂを僅かに調整すること
によシ、正確な位置ぎめが行なわれる。

自動焦点装置における機構的な共振を抑制するために、
ダンパー機構が設けられる。このダンパー機構の一実施
例が８３２図に示されている。このダンパー機構は、貯
蔵部６６８と、ダンパー６７０と、ダンパー支持アーム
６１２とを有する。シリコン油６７４を含んでいる貯蔵
部６６Ｂが、可動タレット支持部材５４４に取りつけら
れる。ダンパー支持アーム６１２は、支持部５４２の内
面に取９つけられる。シリコン油６１４の粘性のために
、自動焦点装置の駆動機構の共振が抑制される。ダンパ
ーは、ダンパーＳＯａの駆動機構とその他の駆動機構に
よシひき起される動きも減衰させる。このように動きを
減衰させる理由は、線幅を１ミクロンの２０分の１まで
測定せねばならず、かつ震動の振幅をその値以下に抑制
しなければならないからである。

ダンパー機構の好適な実施例を第３２Ａ図に示す。

シリコン油６γ４を含んでいる貯蔵部６６８Ａが可動タ
レット支持体５４４に取９つけられる。ダンパー支持ア
ーム６１２が支持部５４２の内面に取シつけら九る（ｉ
３２図）。貯蔵部６６８Ａの底には、閉じたセルフオー
ム（ｅｅｌｌｆｏａｍ　）のＭｔ６６９が形成される。

このノーは、シリコン油の移動を行なわせるように、減
衰動作中に圧縮される。貯蔵部６６８Ａの床から、貯蔵
部の側壁の高さよシ低いレベルまで上へ伸びる複数の離
隔された薄い板６７１が設けられる。ダンパー６７０Ａ
は、支持アーム６１２に取シつけられている水平板６７
３と、上へ伸びている板６１１の間に位置させられてい
る下向きの複数の板６１５とで構成される。この組合わ
せによシ、上下運動、または一方の対物レンズから別の
対物レンズへの移＃Ｉ（これには上下運動と回転運動が
含まれる）によシひき起される以後のタレット運動を良
く減衰する。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例によるウェハー検査装置
の生な要素を示すブロック図、第２図は本発明のウェハ
ー検査装置によ及実行される諸機能を全体的に示すブロ
ック図、第３図は本発明の好適な実施例による、ウェハ
ーが全体検査と精密検査を受ける時のウェハーの自動的
な取９扱いを示す略図、第４図は堅固なストレスフレー
ムと、視図、第４Ａ図は固定環境カバーと浮動環境カバ
ーとの間の接合部を示す概略側面図、第５図は全体検査
部と、入力カセットと、入ロウエバートラックと、Ｘ−
Ｙステージと、回転台と、全体検査光学装置とを示すウ
ェハー検査装置の一部を切シ欠いて示す左側面斜視図、
第６図はウェハーをウェハートラックからウェハー真空
チャックへ動かす時に用いられるウェハー載せ台とウェ
ハー送りアームを示す一部切シ欠き斜視図、第７因は全
体検査光学装置を一層詳しく示すとともに、可動全体検
査鋭と五角形プリズムとの間の互換性を示すウェハー検
査装置の上側部分の一部を切シ欠いて示す概略斜視図、
第８図はウェハーをウェハー載せ台へ送るためのウェハ
ートラックと、ウニ／”％　−の保持力を与える真空パ
イプとを示す、ウニノ１−載せアセンブリとウェハー載
せ台および関連する作動機構アセンブリの一部切シ欠き
上面図、第８Ａ図はウェハー載せ台アセンブリアームと
球滑シアセンブリの上面図、第８Ｂ図は第８Ａ図の矢印
８Ｂ−８Ｂの向きに見た図、第８Ｃ図は整列ウェハーに
用いられるガレージおよび関連する部品の略図、第９図
は右送ジアームの駆動アセンブリの略図、Ｍ２Ｏ図は空
気ピストンと、ウェハー送ジアームの駆動アセンブリと
の断面図、第１１図はウェハー保持部材内のくばみと、
このくぼみ内の真空孔とを示すウェハー送ファームの末
端部の斜視図、第１１Ａ図はウェハー除去アームの弧状
部の斜視図、第１２図はＸ−Ｙステージと、回転台と、
真空チャックと、水かき状駆動アセンブリとの上面図、
第１３１は第１２図に示すＸ−Ｙステージと、回転台と
、真空チャックと、水かき状駆動アセンブリとの側面図
、第１４図はばねによりカを加えられる駆動リンクの斜
視図、第１４Ａ図は第１４図の１４Ａ−１４Ａ線に沿う
概略断面図、第１５図は真空チャックがどのようにして
装置され、ウェハーを所定位置に保持するために真空圧
がどのようにして加えられるかを示す真空チャックの断
面図および回転台の一部切シ欠き断面図、第１６図は全
体検査レンズと、可動全体検査鏡と、五角形プリズムと
の駆動機構を示す断面図、第１７図はスライダーがどの
ようにして案内レールに滑ることができるようにして取
シつけられるかを示す、第１６図の矢印１７−１７の向
きに見た端部図、第１８図は基本的な光学要素と、それ
らの光学要素の相互関係を示す略図、第１９図は精密検
査照明器と、画像発生レンズハウジングと、顕微鏡の対
物レンズとをとくに示す精密検査用光学要素のいくつか
の側面図、第１９Ａ図は暗い場を制御する要素の平面図
、第１９Ｂ図は牛透明鋭の平面図、第２０図鉱ステッピ
ングモータとグーリが開口部および瞳ストップをどのよ
うにして駆動するかを示す略図、第２１図は精密検査照
明器に用いられるレンズプラケットの斜視図、第２２図
は自動焦点装置の要素の機械的な配置を示す平面図、第
２３図は顕微鏡の対物レンズの後方開口部内の自動焦点
瞳ストップの映像の場所を示す略図、第２４図は自動焦
点制御用のマスクと投射された映像を示す概略線図、第
２５図はｍ２４図に示す各セスタが種々閉じられた結果
発生される光検出器の出力電流のグ２７、第２６図は１
つの光検出器の出力から他の光検出器の出力を差し引く
ことによシ得られた制御電圧のグラフ、８２７図は網線
パターンを含む調整可能な光学モジュールの斜視図、第
２８図は第２７図に示す光学モジュールのＸ方向、Ｙ方
向、２方向およびθ方向の調整を行なえるようにするた
めに用いられるマウントの正面図、第２９図は第２８図
に示すマウントの側面図、第３０図は本発明のタレット
装着アセンブリの好適な実施例の斜視図、第３０Ａ図は
本発明の好適な実施例に用いられる位置制御レバーアー
ムの側面図、第３０Ｂ図は用いられている交差屈曲部を
更に示すレバーアーム部の上面図、第３１図は第３０図
に示すタレット装着アセンブリの正面図、第３２図は貯
蕨部とダンパーを示す第３０図のタレット装着アセンブ
リの側（２）図、第３２Ａ図は本発明に用いられるダン
パーアセンブリの好適な実施例の断面図、第３３図は第
３０図に示すタレット装着アセンブリの上面図である。 １０−・−・ウェハー検査装置、１２，１４゜４２．４
４””カセット、２０　、２ＯＡ　、　２０Ｂ・・・−
照明灯、２８・・・・Ｘ−Ｙステージ、３８・−・・カ
メラ、４６・・・・制御器およびデータ格納器、５２・
・・・動き制御器、５４・・・、モニタ、５６１１１１
１１１１高速画像コンピュータ、５６Ｃ・・・・画像メ
モリ、６Ｇ、７２．８Ｇ。 ８４．８８・・・・モータ、６４・・・・ウェハートラ
ック、６８・・・・載せ台、ＴＯ・・・・垂直駆動アー
ム、１８・・ψ・ウニノ１−除去台、８７　、１２８　
、１９４・・・・空気ピストン、９０゜８８・す・・ウ
ェハー送！０７−４．９２・・・・真空チャック、１．
１６　、１１８　、１２０・・・・全体検査レンズ、１
２２・・・・五角形プリズム、１３４゜１３６　、４８
８　、６４０・・・・光検出器、１７０　、４４３゜５
７６　、６４４・・・・ステッピングモータ、２１４・
書・・空気シリンダハウジング、２３０・・・榔ウェハ
ー保持部材、２４４・・・・全体−精密過多アーム、３
６８−Φ・・水子案内レール、３７２・・・嘩スライダ
、３８０・・・・駆動アーム、３８４−・・・圧力吸収
部材、３９２・拳・・偏心アーム、４１４゜４１８・・
・・集束レンズ、４１６　、４８０・・・・フィルタ、
４２０・・・・開口部および瞳ストップアセンブリ、４
２５・・・・画像発生レンズアセンブリ、４３０・φ・
・元レール、４６８・・・・自動焦点映像発生レンズ、
４７８・・・・映像発生レンズ、４１２・・−・視野レ
ンズ、４９０・・・・マスク、５１６・・拳・θ調整レ
バー、５２１Ａ　、　５２１Ｂ　・・・・Ｘ軸屈曲アー
ム、５２３Ａ　、　５２３Ｂ・・・・Ｙ軸屈曲アーム、
５４０・拳・・タレット装着アセンブリ、５４４・・・
・タレット支持部、５６０・・・・位置制御レバーアー
ム、５６０Ａ・・・・位置制御レバー、５７３・Φ・・
コイルばね、５７Ｂ・・・争垂直位置モータ、５９０・
・・・駆動部材、６０８・拳・ｅタレット、６１６・・
＠ｅレバーアーム。 ＦＩＧ−９ ＦＩＧ−１０ ＦＩＧ−７４ ＦＩＧ−１５ ＦＩＧ−／７ ば） Ｑ４ ＦｌＧ−２７ ＦｌＧ−２８ＦｌＧ−２９ ５４０＼ ＦｌＧ−３０ 第１頁の続き ■発明者　ラッセル・エム・シン　ア グルトン　ル ０発　明　者　ハワード拳ドウワイヤ　アービ メリカ合衆国９４０８７　カリフォルニア州・サニイヴ
エイ・ホルブルツク　ブレイス・７５４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）試験すべきウェハーをカセット格納器から選択す
   る過程と、 選択されたウェハーを全体検査部へ動かす過程と、 全体検査のためにウェハーを正確に位置させる過程と、 全体検査を行なう過程と、 全体検査されたウェハーを精密検査部へ送る過程と、 精密検査のためにウェハーを位置させる過程と、対物レ
   ンズをウェハーパターン上に自動的に位置させる過程と
   、 精密検査を行なう過程と、 検査されたウェハーを出力カセットへ送る過程と を備えることを特徴とする、全体検査部および精密検査
   部においてパターン化されたウエノ）−が「良品」か「
   不良品」かを判定するためにパターン化されたウェハー
   を自動的に検査する方法。 ■）高速画像コンピュータと、 装置コンピュータと、 予め設定されている画像パターンを格納するため、また
   は試験中のウェハーからのパターンを一時的に格納する
   ためのデータ記憶装置と、試験中のウェハーの動きと、
   試験順序と、試験過程に含まれているａｍとを制御する
   制御器と、検査中にウェハーの県境制御を行なうように
   されるウェハー検査装置と を備え、前記装置コンピュータの制御の下に、前記格納
   されているパターンは、前記高速画像コンピュータによ
   シ光像から発生された試験中のウェハーからのパターン
   と比較するための試験プログラムに従って選択的に使用
   され、前記ウェハー検査装置１、 全体検査部と、 精密検査部と、 全体検査部と精密検査部を床の表面から支持するベース
   部と、 外部の妨害の影響を最少限にするために前記全体検査部
   と前記精密検査部を前記ベース部から分離する手段と、 複数のカセットを前記ベース部内に保持する手段と、 Ｘ−Ｙ検査ステージと、 このＸ−Ｙ検査ステージ上の真空チャックと、前記カセ
   ットの１つからのウェハーを、前記全体検査部にある前
   記Ｘ−Ｙ検査ステージ上の前記真空チャックに載せる手
   段と、 重大な巨視的欠陥があるかどうかを見つけるために、種
   々の照明条件および種々の倍率でウェハーを自動的に全
   体検査する手段と、 真空チャックとウェハーを全体検査部に墓列させるよう
   にＸ−Ｙ検査ステージ上の真空チャックの位置を自動的
   に移動させる手段と、 良いウェハーについて予め定められている基準にウェハ
   ーが適合するかどうかを判定するために精密検査を自動
   的に行かう手段と、 ウェハーを前記真空チャックから除去する手段と を備え、前記各カセットは複数のウェハーを格納でき、
   前記真空チャックは前記ステージから分離されているこ
   とを特徴とするパターン化されたウェハーを自動的に試
   験する装置。 （３）特許請求の範囲第２項記載の装置であって、試験
   プログラムを発生する装置を含み、この装置は、ある特
   定の種類を表すパターン化されたウェハーを全体検査と
   精密検査の各検査部におりて人手で計価できるように、
   前記制御器の手動制御を行なう手段と、 画像が現われた時に前記計画中にそれらの画像を見るモ
   ニタと、 前記装ｇｊＬＯンピュータとインターフェイスすること
   によシ、前記特定のｍ類のウェハーの希望の試験手順を
   プログラムできるようにするキーボードと、 前記プログ２ムを格納する手段と を備えることを特徴とする装置。 （４）％　ｆｆ錆求の範囲第２項記載の装置であって、
   精密検査試験を自動的に行なう前記手段は、前記ウェハ
   ーの縁部と平らな部分に対するウェハーパターンの移動
   を顧慮せずにウェハー上の選択された任意の位置へ自動
   的に整列させる手段と、前記自動的に整列させられたウ
   ェハーから、特定の試験を行なうべき領域を自動的に選
   択する手段と を備えることを特徴とする装置。 （５）特許請求の範１ｆｆｌ第２項記載の装置であって
   、ウェハーを載せる前記手段は、 末端部に載せ台を含む゛載せ台部材と、前記カセットか
   ら前記載せ台部材ヘウエハーを動かす手段と、 前記載せ台部材から前記ウェハーをとって、そのウェハ
   ーを前記チャック上に置く手段とを備えることを特徴と
   する装置。 （６）特許請求の範囲第５項記載の装置であって、ウェ
   ハーを動かす前記手段は、 一端が前記載せ台に瞬接している縦方向トラックと、 横方向トラックと、 前記ウェハーを前記カセットから前記縦方向トラックへ
   動かすための第１の駆動手段と、第１の光検出器と、 前記ウェハーを前記縦方向トラックに沿って前記載せ台
   へ向って動かす第２の駆動手段と、前記載せ台部材に関
   連する第２の光検出器とを備え、前記横方向トラックの
   一端部は前記カセットからウェハーを受けるために前記
   カセットに隣接して位置させられ、前記横方向トラック
   の他端部は前記縦方向トラックの一端部くに隣接し、前
   記第１の光検出器は前記縦方向トラックの前記他端部近
   くに配置され、かつ前記ウェハーが前記縦方向トラック
   上にある時に前記第１の光検出器は前記第１の駆動手段
   を停止させ、ウェハーが載せ台上にある時に、そのウェ
   ハーを検査過程に通すだけであるならば、前記第２の光
   検出器は前記制御器によシ作動させられてそのウニノー
   −を停止させることを特徴とする装置。 （７）％許請求の範囲比６項記載の装置であって、前記
   載せ台部材は、 前記縦方向トラックに平行に＠接する縦方向アームと、 一端が前記縦方向アームの末端部に取９つけられる横方
   向部材と、 真空パイプと、 前記アームを、前記ウェハーを載せ台部材に載せるため
   の前記縦方向トラックの下である低い位置と、ウェハー
   を前記ウェハー送り手段に載せる中間位置と、前記ウェ
   ハー送シ手段が前記載せ台部材の下を通れるようにする
   高い位置との３つの位置のうち任意の１つの位置へ、前
   記アームを垂直方向に動かすために前記縦方向アームの
   近接端部へ連結されるアクチュエータ手段と、前記載せ
   台部材を正しく整列させる案内手段とを備え、前記一方
   向部材は他端部に前記載せ台部材を含み、前記載せ台部
   材は前記第２の光検出器へ送る光信号を通す孔が中心部
   に設けられ、前記載せ台部材の上面には前記横方向部材
   に隣接するくぼみを含み、前記横方向部材はトンネルを
   含み、そのトンネルの１つの出口は前記縦方向アームの
   トラック側に隣接して前記横方向部材の前記壁に設けら
   れ、前記トンネルの他の出口は前記くほみの下側部分を
   連結、することを特徴とする装置。 （８）％許請求の範囲第７項記載の装置であって、前記
   ウェハー送シ手段は、 まっすぐな部分と、このまっすぐな部分の一端に取９つ
   けられ、前記ウェハーを保持する棚を設けるためにくほ
   まされている曲った部分とを有するウェハー送ジアーム
   と、 前記載せ台部材がそれの高い位置にある時に前記ウェハ
   ー送ジアームを中間位置から前記載せ台部材位置の下側
   で、前記載せ台部材位置をこえている位置へ最初に動か
   す第３の駆動手段と、前記ウェハーを前記真空チャック
   へ送るためにそのウェハーを持ちあげ、それからそのウ
   ェハ〜を前記真空チャックの上に置き、その後で前記ウ
   ェハー送ジアームを前記中間位置へ戻すように、前記ウ
   ェハー送ジアームを低い位置と高い位置の間で前記ウエ
   ノＡ−送りアームを垂直方向に動かす手段と 全備え、前記載せ台部材がそれの高い位置にある時に前
   記ウェハー送ジアームを中間位置から前記載せ台部材位
   置の下側で、前記載せ台部材位置をこえている位置へ最
   初に動かした後で、前記載せ台部材は前記載った部分の
   前記くほみの少し上である中間位置へ下げられ、それか
   ら前記送ジアームか動いて前記くほみを前記載せ台部材
   に隣接して位置させた時に前記ウェハーをそのくほみに
   整列させるように、前記載せ台部材が中間位置へ下けら
   れてから、前記第３の駆動手段は、前記ウェハー送ジア
   ームを前記駆動手段を中心として静かに旋回させ、その
   後で、前記載せ台部材祉それの低い位置へ下げられ、そ
   れから前記第３の駆動手段は前記ウェハー送ジアームに
   前記ウェハーを前記真空チャックの上方の位置へ動かす
   ことを特徴とする装置。 ｅ）特許請求の範囲第８項記載の装置であって、前記自
   動的に移動させる手段は、 検査のためにウェハーを正確に位置させるために用いら
   れる堅固なリミットストップを全体検査場所と精密検査
   場所に含み、かつ前記ステージに装着されるベース板と
   、 空気軸受によシ前記ベース板の上に支持され、全体検査
   部場所と精密検査部場所の間で全体−精密送りアームを
   旋回させるように、前記ベース板に相互に枢着される全
   体−精密送シアームと、ウェハーを全体検査部場所と精
   密検査部場所のいずれかに位置させるように、前記全体
   −精密送りアームを旋回させて、その全体−精密送シア
   ームを前記堅固なリミットストップに対して駆動する駆
   動リンク手段と を備え、前記全体−精密送夛アームが関連する竪固なリ
   ミットストップへ移動させられた時にそのリミットスト
   ップに当るように、補強されたバンパーが全体−精密送
   シアームの各側に設けられることを特徴とする装ｆＩＬ
   。 ＱＱＩ特許請求の範囲第９項記載の装置であって、前記
   回転させる手段は、 中心軸を中心として回転させるように空気軸受によシ前
   記全体−Ｎ密送ジアームの上方に支持される回転台を備
   え、前記全体−精密送シアームに対して前記回転台を固
   定された関係に保持するように前記中心軸を中心として
   両者は連結され、回転台の周縁部は中高にされ、複数の
   孔をあけるために前記回転台の水平面にはドリルで孔が
   あけられ、それらの孔をあけることによシ強度に悪影響
   を及ばずことなしに回転台アセンブリの重量が大幅に軽
   くされ・前記真空チャックを前記回転台と同心状に装着
   するための備えがされ、 前記回転台の周縁部に歯付ベルトが掛けられ、その歯付
   ベルトは前記中高にされた縁部とベルトの張力によシ回
   転台の周縁部の中心に保持され、前記ピボット点にその
   ピボット点と同心状にス）　チッピングモータが配置さ
   れ、 歯付プーリが前記ステッピングモータによシ駆動され、
   歯付ベルトがそのプーリに掛けられ、それによシ回転台
   の回転が精密に制御されることを特徴とする装置。 ａυ特許請求の範囲ｇｔｏ項記載の装置であって、ウェ
   ハーを自動的に全体検査する手段は、パターンを比較し
   、かつ整列しでいないウェハーを正確に整列させるより
   に前記回転台を回転させることによりウェハーを整列さ
   せる手段と、明るい視野から暗い視野までの種々の照明
   条件の下で試験を行なえるように複数の照明角度のうち
   の任意の１つを与える手段と、 最低倍率から始まって、順次高い倍率に移るようにして
   、複数の倍率を与える手段と を備え、最後の倍率は精密検査へのレンズ切シ換え整列
   において用いられる独特のパターンの識別を行なえるよ
   うにするようなものであることを特徴とする装置。 （Ｌり特許請求の範囲第１１項記載の装置であって、複
   数の照明角度のうちの任意の１つを与える前記手段は、 全体検査部内に位置させられた時に真空チャックの中心
   軸を中心として互いに同心状に配置され、垂直方向に離
   隔される３個の環状灯のプレイと、高い方の堀状灯よル
   ウエバーの表面に加えられる入射光を減少させるように
   各埠状灯の上にそれぞれ配置される垢状灯の数と等しい
   数の遮光部材と を備え、ウェハー表面からの偽の反射を減少させ、かつ
   照明の開先角度を変化させるように、それらの遮光部材
   の半径方向内側への張ル出しは上の位置にある遮光部材
   はど大きいことを特徴とする装置。 峙特許請求の範囲第１２項記載の装置であって、前記全
   体検査部は、 ウェハー表面から垂直方向上向きに反射された九を受け
   、その反射光を、光路が水平面にあるように、送るよう
   に位置させられた全体鋭と、一連の表面映像を投写する
   ように複数全体検査レンズの各レンズを水平面内光路中
   に順次位置させる手段と、 表面映像を欠陥検査のための基準と比較するための電気
   的情報に変換する手段と を備えることを特徴とする装置。 Ｉ特許請求の範囲第１３項記載の装置であって、前記精
   密検査は、 最高の全体倍率の下で独特のパターンを識別し、そのパ
   ターン特徴を比較のために格納する手段と、真空チャッ
   クと関連するウェハーを前記精密検査部へ移動させる手
   段と、 ウェハー表面を照明する手段と、 レンズタレットに装着され、最低倍率から最高倍率まで
   順に配置される種々の倍率の複数の対物レンズと、 全体検査部から精密検査部への移動に続いて、ウェハー
   表面からの反射光を受けるように最低倍率の対物レンズ
   を自動的に位置させる手段と、対物レンズの焦点を自動
   的に合わせる手段と、前記格納されているパターンとの
   比較によシ前記独特のパターンが識別されるまで、ステ
   ージの位置を自動的に調整する手段と、 ウェハー表面上の種々の場所に現われるパター−ンの位
   相幾何学的比較によシウエノ１−を自動的に整列させる
   手段と、 重大な欠陥があるか否かを判定するために型パターンと
   線幅を試験する手段と を備えることを特徴とする装置。 （１５１全体検査部と、 精密検査部と、 全体検査部および精密検査部を床の表面から支持するベ
   ース部と、 外部の妨害の影響を最小限にするために前記全体検査部
   および精密検査部を前記ベース部から分離する手段と、 ａ数のカセットを前記ペース部内に保持する手段と、 Ｘ−Ｙ検査ステージと、 このＸ−Ｙ検査ステージ上の真空チャックと、前記カセ
   ットの１つからのウェハーを、前記全体検査部にある前
   記ｘ−ｙ検査ステージ上の前記真空チャックに載せる手
   段と、 重大な巨視的欠陥があるかどうかを見つけるために、種
   々の照明条件および種々の倍率でウェハーを自動的に全
   体検査する手段と、 真空チャックとウェハーを全体検査部に整列させるよう
   にＸ−Ｙ検査ステージ上の真空チャックの位置を自動的
   に移動させる手段と、 良いウェハーについて予め定められている基準にウェハ
   ーが適合するかどうかを判定するために精密検査を自動
   的に行なう手段と、 ウェハーを前記真空チャックから除去する手段と を備えたウェハー検査装置を有することを特徴とするパ
   ターン化されたウェハーを自動的に検査する装置。 αｅ特許請求の範囲第１５項記載の装置であって、ウェ
   ハーを載せる前記手段は、 末端部に載せ台を含む載せ台部材と、 前記カセットから前記載せ台へウェハーを動かす手段と
   、 前記載せ台から前記ウェハーをとって、そのウェハーを
   前記チャック上に置く手段と を備えることを特徴とする装置。 （１７）特許請求の範囲第１６項記載の装置であって、
   ウェハーを動かす前記手段社、 一端が前記載せ台に隣接している縦方向トラックと、 横方向トラックと、 前記ウェハーを前記カセットから前記縦方向トラックへ
   動かすための第１の駆動手段と、第１の光検出器と、 前記ウェハーを前記縦方向トラックに沿って前記載せ台
   へ向って動かす第２の駆動手段と、前記載せ台に関連す
   る第２の光検出器とを備え、前記横方向トラックの一端
   部は前記カセットからウェハーを受けるために前記カセ
   ットにｖ４接して位置させられ、前記横方向トラックの
   他端部は前記縦方向トラックの一端部くに隣接し、前記
   第１の光検出器は前記縦方向トラックの前記他端部近く
   に配置され、かつ前記ウェハーが前記縦方向トラック上
   にある時に前記第１の光検出器は前記第１の駆動手段を
   停止させ、ウェハーが載せ台上にある時に、そのウェハ
   ーを検査過程に通すだけであるならば、前記第２のツＣ
   検出器は前記制御器によシ作動させられてそのウェハー
   を停止させることを特徴とする装置。 α８％許請求の範囲第１５項記載の装置であって、検査
   装置を較正する装置を含み、この較正装置は、較正ウェ
   ハーと、 この較正ウェハーを格納する手段と、 前記較正ウェハーを検査路内に置き、その較正ウェハー
   をその検査路からとシ出す手段とを備えることを特徴と
   する装置。 （１１特許請求の範囲Ｍｌｓ項記載の装置であって、前
   記格納手段は、前記較正ウェハーを保持する表面を設け
   るように、完全な頂部と、完全な側面と、内側へ伸びる
   一対の底部とを有する開放端部構造を備え、前記底部は
   、前記縦方向トラックを自由に通すように分離されるこ
   とを特徴とする装置。 ■特許請求の範囲第１９項記載の装置であって、ウェハ
   ーを置いて、そのウェハーをとる前記手段は、 前記格納手段を前記縦方向トラックに対する位置に保持
   する取シつけ手段と、 前記保持格納手段を上下させるアクチュエータ手段と、 前記上下運動の垂直方向整列を維持する案内手段と 全備え、上の位置にある時に前記較正ウェハーは前記縦
   方向トラック上で前記底部の上に支持され、下の位置に
   ある時は、前記較正ウェハーを前記縦方向トラックへ送
   シ、またはその較正ウェハーをそこから回収するように
   、前記底部は前記トラックの下であることを特徴とする
   装置。 Ｑυ特許請求の範囲第２０項記載の装置であって、前記
   アクチュエータ手段は空気ピストンであることを特徴と
   する装置。