KR20170135899A - 기판 보지 방법, 기판 보지 장치, 처리 방법 및 처리 장치 - Google Patents

기판 보지 방법, 기판 보지 장치, 처리 방법 및 처리 장치 Download PDF

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KR20170135899A
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Abstract

스테이지(7)의 보지면(7a)에는, 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 미세한 흡인 홈(7b)이 마련되어 있다. 흡인 홈(7b)은, 예를 들어 9개의 흡인 영역(61A~61I)으로 구분되어 있다. 흡인 영역(61I)은 원형의 웨이퍼(W)의 중앙 부분을 흡착한다. 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F, 61G, 61H)은 원형의 웨이퍼(W)의 주연 부분을 흡착한다. 스테이지(7)에 보지된 웨이퍼(W)에 대하여, 흡인 영역(61A~61I)에 대응하는 9개소의 위치에 따로따로 가스가 분사된다

Description

기판 보지 방법, 기판 보지 장치, 처리 방법 및 처리 장치
본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼 등의 기판 상에 형성된 디바이스의 검사 등의 처리를 실행할 때에, 기판을 보지하는 기판 보지 방법, 이러한 방법에 이용하는 기판 보지 장치, 및 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 반도체 디바이스의 전기적 특성을 평가하기 위한 프로브 검사가 실행된다. 프로브 검사는, 반도체 기판에 형성되어 있는 반도체 디바이스의 전극에 프로브 바늘을 접촉시켜, 각각의 반도체 디바이스마다 전기 신호를 입력하고, 이에 대하여 출력되는 전기 신호를 관측하는 것에 의해 전기적 특성 평가를 실행하는 것이다.
프로브 검사에 이용하는 프로브 장치는, 검사 대상이 되는 반도체 디바이스가 형성된 피검사 기판을 보지하는 동시에, 수평 방향, 수직 방향 및 회전이 가능한 스테이지(탑재대)와, 피검사 기판에 형성되어 있는 반도체 디바이스의 전극에 프로브 바늘을 정확하게 접촉시키기 위한 얼라인먼트 장치를 구비하고 있다. 프로브 검사의 신뢰성을 높이려면, 스테이지 상의 피검사 기판이 위치 어긋남이 생기지 않도록 확실하게 보지하는 것이 중요하다.
반도체 프로세스의 분야에서 기판을 보지하는 기술로서, 기판의 이면과 스테이지 사이를 감압으로 하여 고정하는 진공 척(vacuum chuck)이 알려져 있다.
예를 들면, 일본 특허 공개 제 2013-214676 호 공보(특허문헌 1)에서는, 휨을 갖는 기판을 수평으로 보지하기 위해, 다공질체에 의해 형성된 보지부의 중심 영역과 외주 영역에서 흡인 압력을 따로따로 조절할 수 있도록 하는 것이 제안되어 있다.
또한, 기판 반송 장치에 관한 기술이지만, 일본 특허 공개 제 2000-243814 호 공보(특허문헌 2)에서는, 진공 흡인 구멍을 구비한 기판 보지 장치의 상방으로부터 가스를 불어넣는 것에 의해, 휨을 갖는 기판에 대해서도 확실하게 흡착할 수 있도록 하는 것이 제안되어 있다.
원형의 기판을 흡착 보지하는 경우, 스테이지의 기판 보지면에 복수의 홈을 동심원 형상으로 마련하고, 해당 홈 내를 감압으로 하는 것에 의해 기판을 흡인할 수 있다. 그러나, 복수의 동심원 형상의 홈 내를 감압으로 하는 기구에서는, 기판의 휨에 의해, 기판의 둘레방향의 1개소에 대해 리크가 발생하면, 충분한 흡착력이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다. 특히, 최근에는 기판 사이즈가 대형화되는 경향이 있는 동시에, 기판 자체도 얇게 되어 있으며, 휨이 커지기 쉽다. 또한, 수지 기판, 유리 기판 등, 반도체 웨이퍼에 비하여 휨이 발생하기 쉬운 종류의 기판에의 대응도 필요해지고 있다.
일본 특허 공개 제 2013-214676 호 공 일본 특허 공개 제 2000-243814 호 공보
본 발명은, 큰 휨이 발생하기 쉬운 기판에 대해서도, 확실하게 흡착 보지할 수 있는 기판 보지 방법 및 기판 보지 장치를 제공한다.
본 발명의 기판 보지 방법은 스테이지에 기판을 흡착 보지시키는 방법이다. 본 발명의 기판 보지 방법에 있어서, 상기 스테이지는 상기 기판의 하면을 흡착하여 보지하는 기판 보지면을 갖고, 상기 기판 보지면은 상기 기판을 부분적으로 흡인 가능한 복수의 영역으로 구분되어 있다. 그리고, 본 발명의 기판 보지 방법은, 상기 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에 있어서, 상기 기판의 일부분을 흡착시킨 후, 상기 기판의 일부분을 흡착시킨 영역에 인접하는 영역에, 상기 기판의 다른 부분을 흡착시키는 것을 순차 반복하는 것에 의해, 상기 기판의 전체를 상기 스테이지에 흡착 보지시킨다. 또한, 본 발명의 기판 보지 방법은, 상기 기판을 부분적으로 흡착시킬 때, 가압 수단에 의해 상기 기판의 흡착 부위를 상기 기판 보지면으로 가압한다.
본 발명의 기판 보지 방법은, 상기 가압 수단이 상기 흡착 부위의 상면을 향하여 가스를 불어넣는 가스 분사 장치라도 좋다. 이러한 경우, 상기 가스가 가열 가스라도 좋고, 상기 가열 가스의 온도가 상기 스테이지 온도의 ±10℃의 범위 내로 보지되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판 보지 방법은, 상기 가압 수단이 상기 흡착 부위의 상면에 접촉하여 상기 기판 보지면에 가압하는 가압 부재를 갖는 가압 장치라도 좋다.
본 발명의 기판 보지 방법에 있어서, 상기 기판이 원형을 이루는 동시에, 상기 기판 보지면이 원형을 이루고 있어도 좋고, 상기 복수의 영역은, 상기 기판의 중앙 부분에 대응하는 중앙 영역과, 상기 기판의 주연부에 대응하고, 상기 중앙 영역을 둘러싸는 복수의 주변 영역을 포함하고 있어도 좋다. 그리고, 본 발명의 기판 보지 방법은,
상기 기판의 중앙 부분을 상기 중앙 영역에 흡착시키는 공정,
다음에, 상기 주변 영역 중 하나에 상기 기판의 주연부의 일부분을 흡착시키는 공정,
다음에, 상기 기판의 주연부의 일부분을 흡착시킨 상기 주변 영역에 인접하는 1개 또는 2개의 주변 영역에, 상기 기판의 주연부의 다른 부분을 흡착시키는 공정,
다음에, 상기 기판의 주연부의 다른 부분을 흡착시킨 주변 영역에 인접하는 주변 영역에, 상기 기판의 또 다른 부분을 흡착시키는 공정을 순차 실행하여도 좋다.
본 발명의 기판 보지 방법에 있어서, 상기 기판이 원형을 이루는 동시에, 상기 기판 보지면이 원형을 이루고 있어도 좋고, 상기 복수의 영역은, 상기 기판의 중앙 부분에 대응하는 중앙 영역과, 상기 기판의 주연부에 대응하고, 상기 중앙 영역을 둘러싸는 복수의 주변 영역을 포함하고 있어도 좋다. 그리고, 본 발명의 기판 보지 방법은,
상기 기판의 중앙 부분을 상기 중앙 영역에 흡착시키는 공정,
다음에, 상기 주변 영역의 2개에, 각각 상기 기판의 주연부를 부분적으로 흡착시키는 공정,
다음에, 상기 기판의 주연부를 부분적으로 흡착시킨 상기 주변 영역에 인접하는 복수의 주변 영역에, 각각 상기 기판의 주연부의 다른 부분을 흡착시키는 공정,
다음에, 상기 기판의 주연부의 다른 부분을 흡착시킨 복수의 주변 영역에 인접하는 복수의 주변 영역에, 각각 상기 기판의 또 다른 부분을 흡착시키는 공정을 순차 실행하여도 좋다.
본 발명의 기판 보지 방법에 있어서, 상기 복수의 주변 영역은 다른 면적을 갖는 2개 이상의 주변 영역을 포함하고 있어도 좋고,
상기 주변 영역 중의 면적이 작은 영역으로부터 면적이 큰 영역으로, 순차적으로 상기 기판의 주연부를 부분적으로 흡착시켜 가도록 하여도 좋다.
본 발명의 기판 보지 방법은, 상기 복수의 영역에 대하여, 전체를 일괄하여, 또는 개별적으로 혹은 2개 이상의 영역을 포함하는 조합마다, 상기 기판을 흡착시킨 상태에서 외기의 진입 상태를 검출하는 리크 검출을 실행하여도 좋다.
본 발명의 처리 방법은, 기판에 대하여 소정의 처리를 실행하는 방법으로서, 상기 어느 하나의 기판 보지 방법에 의해 스테이지에 기판을 흡착 보지시키는 공정을 포함한다.
본 발명의 처리 방법은, 기판 상에 형성된 복수의 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 디바이스의 검사 방법이어도 좋다.
본 발명의 기판 보지 장치는, 기판을 흡착하여 보지하는 스테이지와, 상기 기판의 일부분을 상기 기판 보지면으로 가압하는 가압 수단을 구비하고 있다. 본 발명의 기판 보지 장치에 있어서, 상기 스테이지는 상기 기판의 하면을 흡착하여 보지하는 기판 보지면을 갖는 동시에, 해당 기판 보지면은 상기 기판을 부분적으로 흡인 가능한 복수의 영역으로 구분되어 있다. 그리고, 본 발명의 기판 보지 장치에 있어서, 상기 가압 수단은 상기 스테이지의 상기 복수의 영역에 대응하여, 상기 기판의 일부분인 흡착 부위를 가압하는 것이다.
본 발명의 기판 보지 장치는, 상기 가압 수단이 상기 흡착 부위의 상면을 향하여 가스를 불어넣는 가스 분사 장치라도 좋다. 이러한 경우, 상기 가스 분사 장치는, 상기 스테이지의 상기 복수의 영역에 대응하여, 전체적으로, 또는 개별적으로 혹은 2개 이상의 영역을 포함하는 조합마다, 상기 가스를 불어넣는 노즐을 갖고 있어도 좋다. 이러한 경우, 상기 가스가 가열 가스라도 좋고, 상기 스테이지의 온도의 ±10℃의 범위 내로 보지되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판 보지 장치는, 상기 가압 수단이 상기 흡착 부위의 상면에 접촉하여 상기 기판 보지면에 가압하는 가압 부재를 갖는 가압 장치라도 좋다. 이러한 경우, 상기 가압 부재의 상기 기판에 접촉하는 부분이 세라믹스, 합성 수지 또는 고무에 의해 형성되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판 보지 장치는, 또한 상기 복수의 영역에 대하여, 전체를 일괄하여, 또는 개별적으로 혹은 복수의 조합마다, 상기 기판을 흡착시킨 상태에서 외기의 진입 상태를 검출하는 리크 검출부를 갖고 있어도 좋다.
본 발명의 기판 보지 장치는, 상기 기판이 원형을 이루는 동시에, 상기 기판 보지면이 원형을 이루며,
상기 복수의 영역은, 상기 기판의 중앙 부분에 대응하는 중앙 영역과, 상기 기판의 주연부에 대응하고, 상기 중앙 영역을 둘러싸는 복수의 주변 영역을 포함하고 있어도 좋고,
상기 복수의 주변 영역은 다른 면적을 갖는 2개 이상의 주변 영역을 포함하고 있어도 좋다.
본 발명의 기판 보지 장치는, 상기 중앙 영역이 상기 기판 보지면의 직경방향으로 분할된 복수의 영역을 갖고 있어도 좋고, 상기 주변 영역이 상기 기판 보지면의 직경방향으로 분할된 복수의 영역을 갖고 있어도 좋다.
본 발명의 처리 장치는, 기판 상에 대해 소정의 처리를 실행하는 장치로서 상기 어느 하나의 기판 보지 장치를 구비하고 있다.
본 발명의 처리 장치는 기판 상에 형성된 복수의 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 프로브 장치라도 좋다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 프로브 장치의 외관 구성을 도시하는 사시도,
도 2는 도 1의 프로브 장치의 내부 구조의 개략을 도시하는 사시도,
도 3은 스테이지에 있어서의 보지면의 평면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 화살표에서 본 요부의 종단면도,
도 5는 도 4 중의 파선으로 둘러싸는 A부의 확대도,
도 6은 진공 척 기구에 있어서의 복수의 흡인 영역과, 진공 펌프의 접속 상태를 도시하는 설명도,
도 7은 가스 분사 장치와 스테이지에 보지된 기판의 위치 관계를 모식적으로 도시하는 설명도,
도 8은 가스 분사 장치의 다른 구성예를 모식적으로 도시하는 설명도,
도 9는 제어부의 하드웨어 구성의 일 예를 도시하는 설명도,
도 10은 스테이지의 보지면에 있어서의 흡인 영역과 기판의 부위의 관계를 도시하는 설명도,
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판의 보지 방법의 순서의 예를 설명하는 흐름도,
도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판의 보지 방법의 순서의 다른 예를 설명하는 흐름도,
도 13은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판의 보지 방법의 순서의 또 다른 예를 설명하는 흐름도,
도 14는 제 1 변형예의 설명에 제공하는 스테이지에 있어서의 보지면의 평면도,
도 15는 제 2 변형예의 설명에 제공하는 스테이지에 있어서의 보지면의 평면도,
도 16은 제 3 변형예의 설명에 제공하는 스테이지에 있어서의 보지면의 평면도,
도 17은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 프로브 장치의 내부 구조의 개략을 도시하는 사시도,
도 18은 가압 장치의 설명도,
도 19는 가압 장치의 다른 상태의 설명도,
도 20은 스테이지의 보지면에 형성된 복수의 흡인 영역의 설명도,
도 21은 도 17의 프로브 장치에 있어서의 기판의 보지 순서의 설명도,
도 22는 도 21에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 23은 도 22에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 24는 도 23에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 25는 도 24에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 26은 도 25에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 27은 도 26에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 28은 도 27에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 29는 도 28에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 30은 도 29에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 31은 도 30에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 32는 도 31에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도,
도 33은 도 32에 이어지는 기판의 보지 순서의 설명도.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
[제 1 실시형태]
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 프로브 장치(100)의 외관 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는 도 1의 프로브 장치(100)의 내부 구조의 개략을 도시하는 사시도이다.
본 실시형태의 프로브 장치(100)는 반도체 웨이퍼, 수지 기판 등의 기판(이하, 간단히 「웨이퍼」라 기재하는 경우가 있음)(W)에 형성된 반도체 디바이스 등의 디바이스(도시하지 않음)의 전기적 특성의 검사를 실행하는 것이다. 프로브 장치(100)는 본체(1)와, 이 본체(1)에 인접하여 배치되는 로더부(3)와, 본체(1)를 덮도록 배치되는 테스트 헤드(5)를 구비하고 있다. 또한, 프로브 장치(100)는 웨이퍼(W)를 탑재하는 스테이지(7)와, 프로브 장치(100)의 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부(50)를 구비하고 있다.
＜본체＞
본체(1)는 내부가 공동의 하우징이며, 스테이지(7)를 수용한다. 본체(1)의 천정부(1a)에는, 개구부(1b)가 형성되어 있다. 개구부(1b)는 스테이지(7)에 탑재된 웨이퍼(W)의 상방에 위치하고 있으며, 이 개구부(1b)에, 다수의 프로브 바늘을 갖는 원판 형상의 프로브 카드(도시 생략)를 보지하는 대략 원판 형상의 프로브 카드 홀더(도시 생략)가 결합한다. 이러한 프로브 카드 홀더에 의해, 프로브 카드는 스테이지(7)에 탑재된 웨이퍼(W)와 대향하여 배치된다.
＜로더부＞
로더부(3)는 반송 용기인 후프(도시 생략)에 수용되어 있는 웨이퍼(W)를 취출하여 본체(1)의 스테이지(7)로 반송한다. 또한, 로더부(3)는 디바이스의 전기적 특성의 검사가 종료된 웨이퍼(W)를 스테이지(7)로부터 수취하고, 후프에 수용한다.
＜테스트 헤드＞
테스트 헤드(5)는 직방체 형상을 이루며, 본체(1)에 마련된 힌지 기구(11)에 의해 상방향으로 회동 가능하게 구성되어 있다. 테스트 헤드(5)는, 상방으로부터 본체(1)를 덮은 상태에서, 도시하지 않은 콘택트 링을 거쳐서 프로브 카드와 전기적으로 접속된다. 테스트 헤드(5)는, 프로브 카드로부터 전송되는 디바이스의 전기적 특성을 나타내는 전기 신호를 측정 데이터로서 기억하는 동시에, 측정 데이터에 근거하여 디바이스의 전기적인 결함의 유무를 판정하는 기능을 갖고 있다.
＜스테이지＞
도 2에 도시하는 바와 같이, 스테이지(7)는, 기대(20) 상에 배치되어 있으며, 도면 중에 도시하는 X 방향을 따라서 이동하는 X 방향 이동 유닛(21)과, 도면 중에 도시하는 Y 방향을 따라서 이동하는 Y 방향 이동 유닛(23)과, 도면 중에 도시하는 Z 방향을 따라서 이동하는 Z 방향 이동 유닛(25)을 갖고 있다. 또한, 스테이지(7)는 웨이퍼(W)를 흡착 보지하는 진공 척 기구(60)를 갖고 있다. 스테이지(7)의 상면은 진공 척 기구(60)에 의해 웨이퍼(W)를 흡인하여 보지하는 보지면(7a)으로 되어 있다. 진공 척 기구(60)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다. 또한 스테이지(7)는 도시하지 않은 히터가 마련되어 있으며, 보지면(7a)의 온도를 예를 들어 25℃ 내지 200℃의 범위 내로 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
X 방향 이동 유닛(21)은, X 방향으로 배치된 가이드 레일(27)을 따라서, 볼 나사(21a)의 회동에 의해 스테이지(7)를 X 방향으로 고정밀도로 이동시킨다. 볼 나사(21a)는 모터(도시하지 않음)에 의해 회동된다. 또한, 이 모터에 조립된 인코더(도시하지 않음)에 의해 스테이지(7)의 이동량의 검출이 가능하게 되어 있다.
Y 방향 이동 유닛(23)은, Y 방향으로 배치된 가이드 레일(29)을 따라서, 볼 나사(23a)의 회동에 의해 스테이지(7)를 Y 방향으로 고정밀도로 이동시킨다. 볼 나사(23a)는 모터(23b)에 의해 회동된다. 또한, 이 모터(23b)에 조립된 인코더(23c)에 의해 스테이지(7)의 이동량의 검출이 가능하게 되어 있다.
이와 같이, X 방향 이동 유닛(21)과 Y 방향 이동 유닛(23)은 스테이지(7)를 수평면을 따라서 서로 직교하는 X 방향과 Y 방향으로 이동시킨다.
Z 방향 이동 유닛(25)은, 도시하지 않은 모터 및 인코더를 갖고, 스테이지(7)를 Z 방향을 따라서 상하로 이동시키는 동시에, 그 이동량을 검출할 수 있도록 되어 있다. Z 방향 이동 유닛(25)은, 스테이지(7)를 프로브 카드를 향하여 이동시켜 웨이퍼(W) 상의 디바이스에 있어서의 전극과 프로브 바늘을 접촉시킨다. 또한, 스테이지(7)는, 도시하지 않은 모터에 의해, Z 방향 이동 유닛(25) 상에 있어서, 도면 중에 도시하는 θ 방향으로 회전 가능하게 배치되어 있다.
＜하부 촬상 유닛＞
또한, 본체(1)의 내부에는, 하부 촬상 유닛(35)이 배치되어 있다. 여기서, 하부 촬상 유닛(35)은 프로브 카드에 형성된 프로브 바늘을 촬상한다. 하부 촬상 유닛(35)은 스테이지(7)에 고정되어 있으며, 스테이지(7)와 함께 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 이동한다.
＜얼라인먼트 유닛＞
또한, 본체(1)의 내부에 있어서, 스테이지(7)의 상방에는, 얼라인먼트 유닛(41)이 배치되어 있다. 얼라인먼트 유닛(41)은, 도시하지 않은 구동부에 의해, 도 2 중, Y 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 얼라인먼트 유닛(41)은 스테이지(7)나 하부 촬상 유닛(35)과 대향하는 수평면을 따르는 하면을 갖고 있다.
＜상부 촬상 유닛＞
얼라인먼트 유닛(41)에는, 상부 촬상 유닛(43)이 마련되어 있다. 상부 촬상 유닛(43)은 스테이지(7) 상에 탑재된 웨이퍼(W)에 형성된 디바이스의 전극을 촬상한다.
＜가스 분사 장치＞
얼라인먼트 유닛(41)에는, 스테이지(7)에 탑재된 웨이퍼(W)의 상면을 향하여 가스를 분사하는 가스 분사 장치(45)가 마련되어 있다. 가스 분사 장치(45)는 웨이퍼(W)의 상면에 예를 들어 건조 공기 등의 가스를 분사한다. 가스 분사 장치(45)는, 진공 척 기구(60)에 의해, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)에 흡착 보지시킬 때에, 흡착을 용이하게 하는 흡착 보조 수단이다. 그리고, 진공 척 기구(60)를 갖는 스테이지(7) 및 가스 분사 장치(45)는, 본 발명에 있어서의 기판 보지 장치로서, 협동하여 웨이퍼(W)의 보지면(7a)에의 흡착 보지를 실행한다. 가스 분사 장치(45)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
＜진공 척 기구＞
다음에, 스테이지(7)에 있어서의 진공 척 기구(60)에 대하여, 도 3 내지 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 3은 스테이지(7)의 상면인 보지면(7a)의 평면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 화살표에서 본 스테이지(7)의 상부의 단면도이다. 도 5는 도 4 중의 파선으로 둘러싸는 A부의 확대도이다. 진공 척 기구(60)는, 스테이지(7)의 보지면(7a)에 마련된 흡인 홈(7b)과, 흡인 홈(7b)에 접속하는 흡기로(63)와, 흡기로(63)의 타단측에 접속하는 진공 펌프(70)를 구비하고 있다.
스테이지(7)의 보지면(7a)에는, 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 미세한 흡인 홈(7b)이 마련되어 있다. 도 3 및 도 4에서는, 흡인 홈(7b)을 선으로 나타내고 있지만, 도 5에 확대하여 도시하는 바와 같이, 흡인 홈(7b)은 스테이지(7)의 보지면(7a)에 형성된 오목부이다. 흡인 홈(7b)은, 흡기로(63)를 거쳐서 진공 펌프(70)에 접속되어 있으며, 보지면(7a)에 웨이퍼(W)를 보지한 상태에서, 웨이퍼(W)에 의해 시일되고, 홈 내가 감압으로 유지된다.
흡인 홈(7b)은 복수의 흡인 영역(61)으로 구분되어 있다. 도 3에 도시하는 예에서는, 흡인 홈(7b)은 독립하여 감압으로 보지될 수 있는 9개의 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F, 61G, 61H, 61I)으로 구분되어 있다. 흡인 영역(61I)은, 중앙 영역이고, 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)의 중앙 부분에 마련되어 있다. 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F, 61G, 61H)은, 주변 영역이고, 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)에 있어서, 흡인 영역(61I)의 주위에 마련되어 있다. 흡인 영역(61I)은 원형의 웨이퍼(W)의 중앙 부분을 흡착한다. 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F, 61G, 61H)은 원형의 웨이퍼(W)의 주연 부분을 흡착한다.
각 흡인 영역(61A~61I)에 있어서, 흡인 홈(7b)은 소정의 패턴으로 형성되어 있다. 각 흡인 영역(61A~61I)의 내부에서는, 흡인 홈(7b)은 연통되어 있다. 한편, 상이한 흡인 영역 사이에서는, 흡인 홈(7b)은 비연통 상태로 되어 있다.
도 6은 진공 척 기구(60)에 있어서의 흡인 영역(61A~61I)과, 진공 펌프(70)의 접속 상태를 도시하고 있다. 각 흡인 영역(61A~61I)의 흡인 홈(7b)은 각각 흡기로(63)의 일부분을 이루는 배관(63A~63I)을 거쳐서 진공 펌프(70)에 접속되어 있다. 각 배관(63A~63I)의 도중에는 전환 밸브(65A~65I)가 마련되어 있다. 전환 밸브(65A~65I)는 흡인 영역(61A~61I)이 진공 펌프(70)에 의해 흡인 가능한 상태와, 흡인 영역(61A~61I)이 배기관(67A~67I)을 거쳐서 외기(71)에 개방된 상태를 전환한다. 이상 구성에 의해, 각 흡인 영역(61A~61I)에서는, 독립하여 웨이퍼(W)를 부분적으로 흡인할 수 있도록 되어 있다. 예를 들면, 흡인 영역(61A)과 흡인 영역(61B)은, 웨이퍼(W)에 대하여, 각각 따로따로 흡착 상태와 비흡착 상태를 취할 수 있다. 이와 같이, 각 흡인 영역(61A~61I)의 흡착 상태와 비흡착 상태를 독립하여 제어 가능하게 하는 것에 의해, 후술하는 바와 같이, 휨이 강한 웨이퍼(W)에 대해서도, 웨이퍼 전면의 흡착 보지를 확실하게 실행할 수 있다. 또한, 각 흡인 영역(61A~61I)의 흡착 상태와 비흡착 상태를 독립하여 제어 가능하게 하는 것에 의해, 휨이 강한 웨이퍼(W)에 있어서, 만일 흡착이 불충분한 부위가 발생하여도, 다른 부위에서 확실하게 흡착 보지할 수 있다. 따라서, 프로브 검사 도중에서의 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
또한, 흡기로(63)에는, 진공계(73)가 마련되어 있다. 진공계(73)에 의해, 흡기로(63)의 압력을 계측함으로써, 흡인 영역(61A~61I) 중 어느 하나에 있어서, 외기가 진입하는 리크가 발생하고 있는지 여부를 검출할 수 있다. 또한, 진공계(73)는, 각 흡인 영역(61A~61I)에 대하여 일괄적으로 마련하는 이외에, 개별적으로 마련하여도 좋고, 복수의 조합마다 마련하여도 좋다.
본 실시형태에서는, 보지면(7a)을 9개의 흡인 영역(61A~61I)으로 구분했지만, 흡인 영역의 수는 9개에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 보지면(7a)의 중앙 부분과 주변 부분으로 구분하지 않고, 보지면(7a)을, 둘레방향으로 나열한 복수의 부채형의 흡인 영역(61)으로 구분하여도 좋다. 단, 웨이퍼(W)의 흡착을 용이하게 하는 관점에서는, 흡인 영역(61)을 보지면(7a)의 중앙 부분과 주변 부분으로 구분하는 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 웨이퍼(W)의 부분적인 흡착을 순차 반복하는 방법에서의 보지를 용이하게 하는 관점에서, 주변 부분은, 바람직하게는 적어도 4 이상, 보다 바람직하게는 4 내지 12, 보다 바람직하게는 4 내지 8의 흡인 영역(61)으로 구분하는 것이 좋다.
또한, 흡인 영역(61A~61I)을 복수의 그룹으로 분할할 수도 있다. 예를 들면, 흡인 영역(61A, 61B)으로 1 그룹, 흡인 영역(61C, 61D)으로 1 그룹, 흡인 영역(61E, 61F)으로 1 그룹, 흡인 영역(61G, 61H)으로 1 그룹과 같이 그룹으로 나누고, 그룹마다 흡인 상태와 비흡인 상태를 전환 가능하게 구성하여도 좋다.
＜가스 분사 장치＞
다음에, 도 7을 참조하면서, 가스 분사 장치(45)의 상세한 구성에 대하여 설명한다. 도 7은 가스 분사 장치(45)와 스테이지(7)에 보지된 웨이퍼(W)의 위치 관계를 나타내는 설명도이다. 본 실시형태에 있어서, 가스 분사 장치(45)는, 웨이퍼(W)의 상면을 향하여 부분적으로 가스를 분사하는 복수의 노즐(81)(예를 들면, 3개)과, 각 노즐(81)을 지지하는 노즐 플레이트(83)와, 각 노즐(81)에 접속되어 노즐(81)에 가스를 공급하는 배관(85)과, 해당 배관(85)의 타단측에 접속된 가스원(87)을 구비하고 있다. 배관(85)의 도중에는, 유량 제어를 위한 매스플로우 컨트롤러(MFC)(89)와 개폐 밸브(91)가 마련되어 있다. 가스로서는, 예를 들어 건조 공기, 질소 가스, 희가스 등을 예로 들 수 있다. 각 노즐(81)은 배관(85)이 분기된 분기관(85A~85C)을 거쳐서 가스원(87)에 접속되어 있다. 각 분기관(85A~85C)에는, 각각 개폐 밸브(93A~93C)가 마련되어 있다.
또한, 가스 분사 장치(45)로부터 분사하는 가스로서, 가열 가스를 이용하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 가열 가스의 온도는 스테이지(7)의 보지면(7a)의 온도와 동일한 정도의 온도로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 가열 가스의 온도는 스테이지(7)의 보지면(7a)의 온도에 대하여 ±10℃의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하며, ±5℃의 범위 내로 설정하는 것이 보다 바람직하다. 예를 들어 스테이지(7)의 보지면(7a)의 온도가 120℃인 경우, 가열 가스의 온도는 110℃~130℃의 범위 내로 하는 것이 바람직하며, 115℃~125℃의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 예를 들어 스테이지(7)의 보지면(7a)의 온도가 150℃인 경우, 가열 가스의 온도는 140℃ 내지 160℃의 범위 내로 하는 것이 바람직하며, 145℃ 내지 155℃의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.
가스 분사 장치(45)로부터 분사하는 가스로서, 가열 가스를 이용하는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 그 상면측으로부터도 가열하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 스테이지(7)의 보지면(7a)에 탑재된 웨이퍼(W)의 하면과 상면의 온도차를 극히 작게 할 수 있으므로, 웨이퍼(W)의 가열 시의 휨의 발생을 억제할 수 있다. 특히, 웨이퍼(W)가 상이한 수지를 적층한 구조인 경우, 재질에 의한 열팽창율의 차이에 의해 휨이 발생하기 쉬워지기 때문에, 가열 가스를 이용하는 것이 휨의 억제에 효과적이다. 또한, 가열 가스에 의해, 웨이퍼(W)를 상면측으로부터도 가열할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 재질에 열가소성 수지가 이용되고 있는 경우는, 그 유연성이 증가되어, 스테이지(7)의 보지면(7a)으로의 흡착이 용이하게 된다.
본 실시형태에 있어서, 노즐 플레이트(83)는 얼라인먼트 유닛(41)에 지지되어 있기 때문에, 3개의 노즐(81)은 도 1 중의 Y 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 스테이지(7)는, X 방향 이동 유닛(21), Y 방향 이동 유닛(23) 및 Z 방향 이동 유닛(25)에 의해, 도 1 중의 X-Y-Z 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 따라서, 각 노즐(81)로부터, 스테이지(7)에 보지된 웨이퍼(W)의 목표의 부위를 향하여, 독립하여 가스를 분사할 수 있다. 본 실시형태에서는, 스테이지(7)의 보지면(7a)에 있어서 구분된 9개의 흡인 영역(61A~61I)을 향하여, 각각 다른 타이밍에 가스를 분사할 수 있도록 구성되어 있다. 예를 들면, 도 3에서는, 9개의 흡인 영역(61A~61I)에 대하여, 가스 분사 위치(61A1, 61B1, 61C1, 61D1, 61E1, 61F1, 61G1, 61H1, 61I1)를 투영하여 가상선으로 나타내고 있다. 따라서, 스테이지(7)에 보지된 웨이퍼(W)에 대하여, 흡인 영역(61A~61I)에 대응하는 9개소의 위치에는, 따로따로 가스가 분사된다.
또한, 노즐(81)은 3개에 한정되지 않으며, 예를 들어 1개 또는 2개라도 좋고, 4개 이상이어도 좋고, 각 흡인 영역(61A~61I)에 개별적으로 대응시켜 9개의 노즐(81)을 마련하여도 좋다.
또한, 가스 분사 장치(45)를 얼라인먼트 유닛(41)과 독립하여 마련할 수도 있다. 예를 들면, 도 8은 노즐 플레이트(83)를 독립된 지지부에 의해 지지하는 경우의 구성예를 도시하고 있다. 가스 분사 장치(45A)는, 웨이퍼(W)의 상면을 향하여 부분적으로 가스를 분사하는 복수의 노즐(81)(예를 들면, 3개)과, 각 노즐(81)을 지지하는 노즐 플레이트(83)와, 각 노즐(81)에 접속되어 노즐(81)로 가스를 공급하는 배관(85)과, 해당 배관(85)의 타단측에 접속된 가스원(87)과, 노즐 플레이트(83)를 지지하는 노즐 아암(95)과, 노즐 아암(95)을 지지하는 지주(97)를 구비하고 있다. 노즐 아암(95)은, 도시하지 않은 구동부에 의해, X-Y-Z 방향으로 신축, 선회 및 상하 변위 가능하게 구성되어 있다. 노즐 아암(95)을 스테이지(7)의 보지면(7a)에 보지된 웨이퍼(W)의 바로 위로 이동시키는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 소정의 부위에 대하여 가스를 분사할 수 있다.
＜제어부＞
제어부(50)는 프로브 장치(100)의 각 구성부의 동작을 제어한다. 제어부(50)는 전형적으로는 컴퓨터이다. 도 9는 제어부(50)의 하드웨어 구성의 일 예를 도시하고 있다. 제어부(50)는, 주 제어부(201)와, 키보드, 마우스 등의 입력 장치(202)와, 프린터 등의 출력 장치(203)와, 표시 장치(204)와, 기억 장치(205)와, 외부 인터페이스(206)와, 이들을 서로 접속시키는 버스(207)를 구비하고 있다. 주 제어부(201)는 CPU(중앙 처리 장치)(211), RAM(랜덤 액세스 메모리)(212) 및 ROM(리드 온리 메모리)(213)을 갖고 있다. 기억 장치(205)는 정보를 기억할 수 있는 것이면, 그 형태는 문제 삼지 않지만, 예를 들어 하드 디스크 장치 또는 광디스크 장치이다. 또한, 기억 장치(205)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(215)에 대하여 정보를 기록하고, 또한 기록 매체(215)로부터 정보를 판독하도록 되어 있다. 기록 매체(215)는 정보를 기억할 수 있는 것이면, 그 형태는 문제 삼지 않지만, 예를 들어 하드 디스크, 광디스크, 플래쉬 메모리 등이다. 기록 매체(215)는 본 실시형태의 프로브 장치(100)에 있어서 실행되는 프로브 방법의 레시피를 기록한 기록 매체라도 좋다.
제어부(50)는, 본 실시형태의 프로브 장치(100)에 있어서, 복수의 웨이퍼(W)에 대하여, 웨이퍼(W) 상에 형성된 디바이스에 대한 검사를 실행할 수 있도록 제어한다. 구체적으로는, 제어부(50)는, 프로브 장치(100)에 있어서, 각 구성부(예를 들면, 모터(23b) 등의 구동 장치, 인코더(23c) 등의 위치 검출 장치, 하부 촬상 유닛(35), 상부 촬상 유닛(43), 가스 분사 장치(45), 진공 척 기구(60) 등)를 제어한다. 이들은, CPU(211)가 RAM(212)을 작업 영역으로서 이용하여, ROM(213) 또는 기억 장치(205)에 격납된 소프트웨어(프로그램)를 실행하는 것에 의해 실현된다.
이상의 구성의 프로브 장치(100)에서는, 스테이지(7)를 수평 방향(X 방향, Y 방향, θ 방향) 및 수직 방향(Z 방향)으로 이동시키는 것에 의해, 프로브 카드와 스테이지(7) 상에 보지된 웨이퍼(W)의 상대 위치를 조정하여, 디바이스의 전극과 프로브 바늘을 접촉시킨다. 테스트 헤드(5)는 프로브 카드의 각 프로브 바늘을 거쳐서 디바이스에 검사 전류를 흘린다. 프로브 카드는 디바이스의 전기적 특성을 나타내는 전기 신호를 테스트 헤드(5)로 전송한다. 테스트 헤드(5)는 전송된 전기 신호를 측정 데이터로서 기억하고, 검사 대상의 디바이스의 전기적인 결함의 유무를 판정한다.
[웨이퍼의 보지 방법]
다음에, 본 발명의 실시형태에 따른 웨이퍼(W)의 보지 방법에 대하여 설명한다. 우선, 도 10을 참조하여, 스테이지(7)의 보지면(7a)의 흡인 영역(61A~61I)과, 거기에 흡착되는 웨이퍼(W)의 부위의 관계에 대하여 설명한다. 여기에서는, 스테이지(7)의 흡인 영역(61A)에 흡착되는 웨이퍼(W)의 일부분을 부위(PA)라고 한다. 마찬가지로, 웨이퍼(W)에 있어서, 각각, 흡인 영역(61B)에 흡착되는 부분을 부위(PB), 흡인 영역(61C)에 흡착되는 부분을 부위(PC), 흡인 영역(61D)에 흡착되는 부분을 부위(PD), 흡인 영역(61E)에 흡착되는 부분을 부위(PE), 흡인 영역(61F)에 흡착되는 부분을 부위(PF), 흡인 영역(61G)에 흡착되는 부분을 부위(PG), 흡인 영역(61H)에 흡착되는 부분을 부위(PH), 흡인 영역(61I)에 흡착되는 부분을 부위(PI)라고 한다.
[제 1 순서]
도 11은 본 발명의 실시형태에 따른 웨이퍼(W)의 보지 방법의 순서의 일 예를 설명하는 흐름도이다. 본 순서는, 단계 S1 내지 단계 S10의 처리를 포함하고 있다. 우선, 준비 단계로서, 도시하지 않은 반송 장치에 의해, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)에 탑재한다.
(단계 S1)
단계 S1에서는, 웨이퍼(W)의 중앙부인 부위(PI)를 흡인 영역(61I)에 흡착시킨다. 우선, 가스 분사 장치(45) 중 어느 하나의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PI)의 바로 위까지 이동시킨다. 다음에 노즐(81)로부터 웨이퍼(W)의 부위(PI)를 향하여 가스를 분사하면서, 진공 펌프(70)를 작동시킨다. 이 때, 전환 밸브(65I)를 전환하는 것에 의해, 흡인 영역(61I) 내의 흡인 홈(7b)을 부압으로 하지만, 흡인 영역(61A~61H) 내의 흡인 홈(7b)은 대기 개방 상태인 채로 있다. 웨이퍼(W)의 중앙부인 부위(PI)는, 상방으로부터 분사되는 가스압에 보조되면서, 이면측이 부압이 되기 때문에, 하방의 흡인 영역(61I)에 흡착된다.
(단계 S2)
다음에, 단계 S2에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PI)에 인접하는 주연부의 부위(PA)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61A)에 흡착시킨다. 우선, 가스 분사 장치(45) 중 어느 하나의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PA)의 바로 위까지 이동시킨다. 다음에 노즐(81)로부터 웨이퍼(W)의 부위(PA)를 향하여 가스를 분사하면서, 전환 밸브(65A)를 전환하는 것에 의해, 흡인 영역(61A) 내의 흡인 홈(7b)을 부압으로 한다. 이 때, 흡인 영역(61B~61H) 내의 흡인 홈(7b)은 대기 개방 상태인 채로 있다. 또한, 흡인 영역(61I) 내의 흡인 홈(7b)은 단계 S1과 마찬가지로 부압인 채로 유지된다. 웨이퍼(W)의 주연부의 부위(PA)는 상방으로부터 분사되는 가스압에 보조되면서, 이면측이 부압이 되기 때문에, 하방의 흡인 영역(61A)에 흡착된다.
(단계 S3)
다음에, 단계 S3에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PA)에 인접하는 주연부의 부위(PB)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61B)에 흡착시킨다. 구체적 순서는, 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PB)의 바로 위까지 이동시켜 가스를 분사하는 동시에, 전환 밸브(65B)를 전환하여 흡인 영역(61B) 내의 흡인 홈(7b)을 부압으로 하는 점 이외에는, 단계 S2와 동일하다.
(단계 S4 내지 단계 S9)
다음에, 단계 S4 내지 단계 S9에서는, 순차적으로, 흡인 영역(61C, 61D, 61E, 61F, 61G, 61H)의 순서로, 이전 단계에서 흡착시킨 웨이퍼(W)의 부위에 인접하는 주연부의 부위를 스테이지(7)의 흡인 영역에 흡착시켜 간다. 구체적 순서는, 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 목적으로 하는 부위(PC~PH) 중 어느 하나의 바로 위까지 이동시켜서, 순차적으로 각 부위에 대하여 가스를 분사하는 동시에, 전환 밸브(65C~65H) 중 어느 하나를 순차 전환하여 흡인 영역(61C~61H) 내의 흡인 홈(7b)을 순차 부압으로 하는 점 이외에는, 단계 S2, 단계 S3과 동일하다.
(단계 S10)
이상의 단계 S1 내지 S9에 의해, 정상적인 상태이면, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)의 전체에서 흡착 보지할 수 있다. 그러나, 웨이퍼(W)의 휨이 큰 경우 등은, 흡인 영역(61A~61I) 중 어느 하나에서 흡인 홈(7b) 내에 외기가 진입하여 리크가 발생하고, 보지가 불완전하게 되는 경우가 있다. 그래서, 본 순서에서는, 단계 S10에 있어서, 리크 체크를 실행한다. 구체적으로는, 진공계(73)에 의해 흡기로(63)의 압력을 계측한다. 그리고, 미리 계측해 둔 흡기로(63)의 정상적인 흡착 보지 상태에 있어서의 압력과, 진공계(73)에 의해 계측되는 흡기로(63)의 압력을 비교하는 것에 의해, 흡인 영역(61A~61I) 중 어느 하나에 있어서, 리크가 발생하고 있는지의 여부를 검출할 수 있다. 단계 S10에서 리크가 발생하고 있는 것이 판명된 경우는, 도 11 중에 파선으로 나타내는 바와 같이, 다시 단계 S1로 되돌아가서, 단계 S1 내지 S9까지의 처리를 실행한다.
또한, 도 11에서는, 전체 흡인 영역(61A~61I)의 리크 체크를 일괄적으로 실행하는 구성으로 했지만, 예를 들어 진공계(73)를 배관(63A~63I)에 있어서 개별적으로 배치하는 것에 의해, 흡인 영역(61A~61I)의 리크 체크를 개별적으로 실행할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 단계 S1 내지 S9마다 리크 체크를 실행할 수도 있다. 또한, 흡인 영역(61A~61I)을 복수의 그룹으로 나누어, 그룹마다 리크 체크를 실행하여도 좋다. 또한, 리크 체크 후에는, 흡인 영역(61A~61I) 중에서 리크가 검출된 영역 혹은 그룹에 대해서만 흡착 처리를 실행하도록 하여도 좋다. 또한, 단계 S10의 리크 체크는 임의이며, 생략하여도 좋다.
본 순서에서는, 웨이퍼(W)에 대하여 국소적으로 가스를 분사하면서, 세분화된 흡인 영역(61A~61I)에 웨이퍼(W)를 부분적으로 흡착시키는 동작을 반복하는 것에 의해, 스테이지(7)의 보지면(7a)에 웨이퍼(W) 전체를 용이하게 흡착 보지시킬 수 있다. 특히, 웨이퍼(W)의 주연부에서는, 흡착시킨 부위에 인접하는 주연부의 부위를, 가스압을 이용하면서 흡인 영역(61A~61H)에 순차 흡착시켜 가기 때문에, 예를 들어 휨이 강한 웨이퍼(W)라도, 확실하게 보지면(7a)에 흡착 보지시킬 수 있다. 따라서, 프로브 장치(100)에 있어서, 신뢰성이 높은 디바이스 검사를 실행할 수 있다.
[제 2 순서]
도 12는 본 발명의 실시형태에 따른 웨이퍼(W)의 보지 방법 순서의 다른 예를 설명하는 흐름도이다. 본 순서는 단계 S11 내지 단계 S17의 처리를 포함하고 있다. 우선, 준비 단계로서, 도시하지 않은 반송 장치에 의해, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)에 탑재한다.
(단계 S11)
단계 S11에서는, 웨이퍼(W)의 중앙부인 부위(PI)를 흡인 영역(61I)에 흡착시킨다. 단계 S11은 제 1 순서의 단계 S1과 마찬가지로 실행할 수 있다.
(단계 S12)
다음에, 단계 S12에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PI)에 인접하는 주연부의 부위(PA)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61A)에 흡착시킨다. 우선, 가스 분사 장치(45) 중 어느 하나의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PA)의 바로 위까지 이동시킨다. 다음에 노즐(81)로부터 웨이퍼(W)의 부위(PA)를 향하여 가스를 분사하면서, 전환 밸브(65A)를 전환하는 것에 의해, 흡인 영역(61A) 내의 흡인 홈(7b)을 부압으로 한다. 이 때, 흡인 영역(61B~61H)내의 흡인 홈(7b)은 대기 개방 상태인 채로 있다. 또한, 흡인 영역(61I) 내의 흡인 홈(7b)은 단계 S11과 마찬가지로 부압인 채로 유지된다. 웨이퍼(W)의 주연부의 부위(PA)는, 상방으로부터 분사되는 가스압에 보조되면서, 이면측이 부압이 되기 때문에, 하방의 흡인 영역(61A)에 흡착된다.
(단계 S13)
다음에, 단계 S13에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PA)에 인접하는 주연부의 2개의 부위(PB) 및 부위(PH)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61B) 및 흡인 영역(61H)에 각각 흡착시킨다. 구체적 순서는, 2개의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PB) 및 부위(PH)의 바로 위까지 이동시켜서, 각각의 부위에 동시에 가스를 분사하는 동시에, 전환 밸브(65B) 및 전환 밸브(65H)를 전환하여, 흡인 영역(61B) 내 및 흡인 영역(61H) 내의 흡인 홈(7b)을 각각 동시에 부압으로 하는 점 이외에는, 단계 S12와 동일하다.
(단계 S14)
다음에, 단계 S14에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PB) 및 부위(PH)에 인접하는 주연부의 2개의 부위(PC) 및 부위(PG)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61C) 및 흡인 영역(61G)에 각각 흡착시킨다. 구체적 순서는, 2개의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PC) 및 부위(PG)의 바로 위까지 이동시켜서, 각각의 부위에 동시에 가스를 분사하는 동시에, 전환 밸브(65C) 및 전환 밸브(65G)를 전환하여, 흡인 영역(61C) 내 및 흡인 영역(61G) 내의 흡인 홈(7b)을 각각 동시에 부압으로 하는 점 이외에는, 단계 S12와 동일하다.
(단계 S15)
다음에, 단계 S15에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PC) 및 부위(PG)에 인접하는 주연부의 2개의 부위(PD) 및 부위(PF)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61D) 및 흡인 영역(61F)에 각각 흡착시킨다. 구체적 순서는, 2개의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PD) 및 부위(PF)의 바로 위까지 이동시켜서, 각각의 부위에 동시에 가스를 분사하는 동시에, 전환 밸브(65D) 및 전환 밸브(65F)를 전환하여, 흡인 영역(61D) 내 및 흡인 영역(61F) 내의 흡인 홈(7b)을 각각 동시에 부압으로 하는 점 이외에는, 단계 S12와 동일하다.
(단계 S16)
다음에, 단계 S16에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PD) 및 부위(PF)에 인접하는 주연부의 부위(PE)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61E)에 흡착시킨다. 구체적 순서는, 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PE)의 바로 위까지 이동시켜서 가스를 분사하는 동시에, 전환 밸브(65E)를 전환하여 흡인 영역(61E) 내의 흡인 홈(7b)을 부압으로 하는 점 이외에는, 단계 S12와 동일하다.
(단계 S17)
이상의 단계 S11 내지 S16에 의해, 정상적인 상태이면, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)의 전체에서 흡착 보지할 수 있다. 그러나, 웨이퍼(W)의 휨이 큰 경우 등은, 흡인 영역(61A~61I) 중 어느 하나에서 흡인 홈(7b) 내에 외기가 진입하여 리크가 발생하고, 보지가 불완전하게 되는 경우가 있다. 그래서, 본 순서에서는, 단계 S17에 있어서, 리크 체크를 실행한다. 리크 체크의 방법은 제 1 순서에 있어서의 단계 S10과 동일하다. 단계 S17에서 리크가 발생하고 있는 것이 판명된 경우는, 도 12 중에 파선으로 나타내는 바와 같이, 다시 단계 S11로 되돌아가서, 단계 S11 내지 S16까지의 처리를 실행한다.
또한, 도 12에서는, 전체 흡인 영역(61A~61I)의 리크 체크를 일괄적으로 실행하는 구성으로 했지만, 예를 들면 진공계(73)를 배관(63A~63I)에 있어서 개별적으로 배치하는 것에 의해, 흡인 영역(61A~61I)의 리크 체크를 개별적으로 실행할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 단계 S11 내지 S16마다 리크 체크를 실행할 수도 있다. 또한, 흡인 영역(61A~61I)을 복수의 그룹으로 나누어, 그룹마다 리크 체크를 실행하여도 좋다. 또한, 리크 체크 후에는, 흡인 영역(61A~61I) 중에서 리크가 검출된 영역 혹은 그룹에 대해서만 흡착 처리를 실행하도록 하여도 좋다. 또한, 단계 S17의 리크 체크는 임의이며, 생략하여도 좋다.
본 순서에서는, 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서, 흡착시킨 부위에 인접하는 주연부의 부위를 동시에 2개소씩 흡착시켜 가기 때문에, 제 1 순서에 따른 웨이퍼(W)의 보지 방법에 비하여, 단시간에 흡착 보지를 완료시킬 수 있다. 본 순서에 있어서의 다른 구성 및 효과는 제 1 순서와 동일하다.
[제 3 순서]
도 13은 본 발명의 실시형태에 따른 웨이퍼(W)의 보지 방법의 순서의 또 다른 예를 설명하는 흐름도이다. 본 순서는 단계 S21 내지 단계 S25의 처리를 포함하고 있다. 우선, 준비 단계로서, 도시하지 않은 반송 장치에 의해, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)에 탑재한다.
(단계 S21)
단계 S21에서는, 웨이퍼(W)의 중앙부인 부위(PI)를 흡인 영역(61I)에 흡착시킨다. 이러한 단계 S21은 제 1 순서의 단계 S1과 동일하게 실행할 수 있다.
(단계 S22)
다음에, 단계 S22에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PI)에 인접하는 주연부의 부위(PA)와, 부위(PA)에 대하여 직경방향의 대칭 위치에 있는 부위(PE)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61A) 및 흡인 영역(61E)에 각각 흡착시킨다. 우선, 가스 분사 장치(45) 중 어느 하나의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PA) 및 부위(PE)의 바로 위까지 이동시킨다. 다음에 노즐(81)로부터 웨이퍼(W)의 부위(PA) 및 부위(PE)를 향하여, 각각 가스를 분사하면서, 전환 밸브(65A) 및 전환 밸브(65E) 내를 전환하는 것에 의해, 흡인 영역(61A) 내 및 흡인 영역(61E)의 흡인 홈(7b)을 각각 동시에 부압으로 한다. 이 때, 흡인 영역(61B~61D, 61F~61H) 내의 흡인 홈(7b)은 대기 개방 상태인 채로 있다. 또한, 흡인 영역(61I) 내의 흡인 홈(7b)은 단계 S21과 마찬가지로 부압인 채로 유지된다. 웨이퍼(W)의 주연부의 부위(PA) 및 부위(PE)는, 상방으로부터 분사되는 가스압에 보조되면서, 이면측이 부압이 되기 때문에, 하방의 흡인 영역(61A) 및 흡인 영역(61E)에 각각 흡착된다.
(단계 S23)
다음에, 단계 S23에서는, 웨이퍼(W)의 부위(PA)에 인접하는 주연부의 2개의 부위(PB) 및 부위(PH)를, 각각 스테이지(7)의 흡인 영역(61B) 및 흡인 영역(61H)에 흡착시키는 동시에, 웨이퍼(W)의 부위(PE)에 인접하는 주연부의 2개의 부위(PD) 및 부위(PF)를, 각각 흡인 영역(61D) 및 흡인 영역(61F)에 흡착시킨다. 구체적 순서는, 4개의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PB), 부위(PH), 부위(PD), 부위(PF)의 바로 위까지 이동시켜서, 각각의 부위에 동시에 가스를 분사하는 동시에, 전환 밸브(65B, 65H, 65D, 65F)를 전환하여, 흡인 영역(61B) 내, 흡인 영역(61H) 내, 흡인 영역(61D) 내 및 흡인 영역(61F) 내의 흡인 홈(7b)을, 각각 동시에 부압으로 하는 점 이외에는, 단계 S22와 동일하다.
(단계 S24)
다음에, 단계 S24에서는, 웨이퍼(W)의 주연부에 남겨진 2개의 인접 부위(PC) 및 부위(PG)를 스테이지(7)의 흡인 영역(61C) 및 흡인 영역(61G)에 각각 흡착시킨다. 구체적 순서는, 2개의 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 부위(PC) 및 부위(PG)의 바로 위까지 이동시켜서, 각각의 부위에 동시에 가스를 분사하는 동시에, 전환 밸브(65C) 및 전환 밸브(65G)를 전환하여, 흡인 영역(61C) 내 및 흡인 영역(61G) 내의 흡인 홈(7b)을 각각 동시에 부압으로 하는 점 이외에는, 단계 S22와 동일하다.
(단계 S25)
이상의 단계 S21 내지 S24에 의해, 정상적인 상태이면, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)의 전체에서 흡착 보지할 수 있다. 그러나, 웨이퍼(W)의 휨이 큰 경우 등은, 흡인 영역(61A~61I) 중 어느 하나에서 흡인 홈(7b) 내에 외기가 진입하여 리크가 발생하고, 보지가 불완전하게 되는 경우가 있다. 그래서, 본 순서에서는, 단계 S25에 있어서, 리크 체크를 실행한다. 리크 체크의 방법은 제 1 순서에 있어서의 단계 S10과 동일하다. 단계 S25에서 리크가 발생하고 있는 것이 판명된 경우는, 도 13 중에 파선으로 나타내는 바와 같이, 다시 단계 S21로 되돌아가서, 단계 S21 내지 S24까지의 처리를 실행한다.
또한, 도 13에서는, 전체 흡인 영역(61A~61I)의 리크 체크를 일괄적으로 실행하는 구성으로 했지만, 예를 들어 진공계(73)를 배관(63A~63I)에 있어서 개별적으로 배치하는 것에 의해, 흡인 영역(61A~61I)의 리크 체크를 개별적으로 실행할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 단계 S21 내지 S24마다 리크 체크를 실행할 수도 있다. 또한, 흡인 영역(61A~61I)을 복수의 그룹으로 나누어, 그룹마다 리크 체크를 실행하여도 좋다. 또한, 리크 체크 후에는, 흡인 영역(61A~61I) 중에서 리크가 검출된 영역 혹은 그룹에 대해서만 흡착 처리를 실행하도록 하여도 좋다. 또한, 단계 S25의 리크 체크는 임의이며, 생략하여도 좋다.
본 순서에서는, 웨이퍼(W)의 주연부에 있어서, 최초에 2개소의 부위를 동시에 흡착시키고, 또한 흡착시킨 부위에 인접하는 주연부의 부위를 최대 동시에 4개소씩 흡착시키기 때문에, 제 1 순서에 따른 웨이퍼(W)의 보지 방법에 비하여, 단시간에 흡착 보지를 완료시킬 수 있다. 본 순서에 있어서의 다른 구성 및 효과는 제 1 순서와 동일하다.
이상과 같이, 제 1 내지 제 3 순서의 웨이퍼(W)의 보지 방법에 의하면, 큰 휨이 발생하기 쉬운 웨이퍼(W)에 대해서도, 확실하게 흡착 보지할 수 있다. 또한, 도 3에서는, 웨이퍼(W)의 주연부를 흡착시키는 8개의 흡인 영역(61A~61H)까지의 면적과 형상이 동일한 경우를 예로 들었지만, 각 흡인 영역(61)의 면적이나 형상은 상이하여도 좋다. 각 흡인 영역(61)의 면적이나 형상이 다른 경우에 대하여, 이하에 변형예를 예로 들어 설명한다.
[변형예]
도 14 내지 도 16을 참조하면서, 본 실시형태의 웨이퍼(W)의 보지 방법의 변형예에 대하여 설명한다. 또한, 도 14 내지 도 16에서는, 흡인 홈(7b)은 도시를 생략하고, 스테이지(7)의 보지면(7a)에 형성된 복수의 흡인 영역(61)의 대략적인 위치, 형상 및 면적을 도시하고 있다. 이하의 설명에서는, 각 흡인 영역(61)에의 웨이퍼(W)의 부분적인 흡착 순서만을 설명하지만, 상기 제 1 내지 제 3 순서와 마찬가지로, 흡착 동작시에는, 가스 분사 장치(45) 중 어느 하나의 노즐(81)로부터 가스의 분사를 실행해야 한다. 또한, 변형예에 있어서도, 리크 체크를 실행할 수 있다.
＜제 1 변형예＞
우선, 도 14에 도시하는 제 1 변형예에서는, 스테이지(7)의 보지면(7a)이, 독립하여 감압으로 보지될 수 있는 흡인 홈(7b)에 의해 7개의 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F, 61G)으로 구분되어 있다. 흡인 영역(61G)은 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)의 중앙 부분에 마련되어 있는 중앙 영역이다. 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F)은, 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)에 있어서, 흡인 영역(61G)의 주위에 마련되어 있는 주변 영역이다. 여기서, 흡인 영역(61A~61F)에는, 상이한 면적을 갖는 것이 포함되어 있다. 구체적으로는, 흡인 영역(61A, 61B)은 동일한 면적이다. 흡인 영역(61C, 61D)도 동일한 면적이지만, 흡인 영역(61A, 61B)보다 큰 면적을 갖고 있다. 흡인 영역(61E)은 흡인 영역(61C, 61D)보다 더 큰 면적을 갖고 있다. 흡인 영역(61F)은 흡인 영역(61E)보다 더 큰 면적을 갖고 있다. 즉, 흡인 영역(61A~61F)의 면적의 대소 관계를 나타내면, 흡인 영역(61A)=흡인 영역(61B)＜흡인 영역(61C)=흡인 영역(61D)＜흡인 영역(61E)＜흡인 영역(61F)과 같이 되어 있다.
그리고, 도 14에 도시하는 제 1 변형예에서는, 우선, 웨이퍼(W)의 중앙부를 흡인 영역(61G)에 흡착시킨 후, 흡인 영역(61A~61F)의 면적이 작은 영역으로부터 면적이 큰 영역으로, 순차적으로, 웨이퍼(W)의 주연부를 부분적으로 흡착시켜 간다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를 흡인 영역(61A)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61A)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를 흡인 영역(61B)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61B)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를 흡인 영역(61C)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61C)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를 흡인 영역(61D)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61D)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를 흡인 영역(61E)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61E)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를 흡인 영역(61F)에 흡착시킨다. 이와 같이 하여, 흡인 영역(61A~61F)의 면적이 작은 영역으로부터 면적이 큰 영역으로 웨이퍼(W)를 흡착시켜 가는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)의 전체에서 흡착 보지할 수 있다.
＜제 2 변형예＞
다음에, 도 15에 도시하는 제 2 변형예에서는, 스테이지(7)의 보지면(7a)이, 독립하여 감압으로 보지될 수 있는 흡인 홈(7b)에 의해 6개의 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F)으로 구분되어 있다. 흡인 영역(61F)은 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)의 중앙 부분에 마련되어 있는 중앙 영역이다. 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E)은, 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)에 있어서, 흡인 영역(61F)의 주위에 마련되어 있는 주변 영역이다. 여기서, 흡인 영역(61A~61E)에는, 상이한 면적을 갖는 것이 포함되어 있다. 구체적으로는, 흡인 영역(61A)은 가장 면적이 작은 영역이다. 흡인 영역(61B, 61E)은 동일한 면적이지만, 흡인 영역(61A)보다 큰 면적을 갖고 있다. 흡인 영역(61C, 61D)은 동일한 면적이지만, 흡인 영역(61B, 61E)보다 더 큰 면적을 갖고 있다. 즉, 흡인 영역(61A~61E)의 면적의 대소 관계를 나타내면, 흡인 영역(61A)＜흡인 영역(61B)=흡인 영역(61E)＜흡인 영역(61C)=흡인 영역(61D)과 같이 되어 있다.
그리고, 도 15에 도시하는 제 2 변형예에서는, 우선, 웨이퍼(W)의 중앙부를 흡인 영역(61F)에 흡착시킨 후, 흡인 영역(61A~61E)의 면적이 작은 영역으로부터 면적이 큰 영역으로, 순차적으로 웨이퍼(W)의 주연부를 부분적으로 흡착시켜 간다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를 흡인 영역(61A)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61A)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를, 각각 흡인 영역(61B, 61E)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61B, 61E)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를, 각각 흡인 영역(61C, 61D)에 흡착시킨다. 이와 같이 하여, 흡인 영역(61A~61E)의 면적이 작은 영역으로부터 면적이 큰 영역으로 웨이퍼(W)를 흡착시켜 가는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)의 전체에서 흡착 보지할 수 있다.
＜제 3 변형예＞
다음에, 도 16에 도시하는 제 3 변형예에서는, 스테이지(7)의 보지면(7a)이, 독립하여 감압으로 보지될 수 있는 흡인 홈(7b)에 의해 9개의 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F, 61G, 61H, 61I)으로 구분되어 있다. 흡인 영역(61I)은 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)의 중앙 부분에 마련되어 있는 중앙 영역이다. 흡인 영역(61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 61F, 61G, 61H)은, 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)에 있어서, 흡인 영역(61I)의 주위에 마련되어 있는 주변 영역이다. 여기서, 흡인 영역(61A~61H)에는, 상이한 면적을 갖는 것이 포함되어 있다. 구체적으로는, 흡인 영역(61A, 61B)은 동일한 면적이고, 스테이지(7)의 보지면(7a)의 주변 영역에 있어서, 직경방향의 내측에 구획된 가장 면적이 작은 영역이다. 흡인 영역(61C, 61D)은 동일한 면적이지만, 흡인 영역(61A, 61B)보다 큰 면적을 갖고 있다. 또한, 흡인 영역(61C, 61D)은 스테이지(7)의 보지면(7a)의 주변 영역에 있어서, 흡인 영역(61A, 61B)보다 직경방향의 외측에 구획된 영역이다. 흡인 영역(61E, 61H)은 동일한 면적이지만, 흡인 영역(61C, 61D)보다 더 큰 면적을 갖고 있다. 흡인 영역(61F, 61G)은 동일한 면적이지만, 흡인 영역(61E, 61H)보다 더 큰 면적을 갖고 있다. 즉, 흡인 영역(61A~61H)의 면적의 대소 관계를 나타내면, 흡인 영역(61A)=흡인 영역(61B)＜흡인 영역(61C)=흡인 영역(61D)＜흡인 영역(61E)=흡인 영역(61H)＜흡인 영역(61F)=흡인 영역(61G)과 같이 되어 있다.
그리고, 도 16에 도시하는 제 3 변형예에서는, 우선, 웨이퍼(W)의 중앙부를 흡인 영역(61I)에 흡착시킨 후, 흡인 영역(61A~61H)의 면적이 작은 영역으로부터 면적이 큰 영역으로, 순차적으로 웨이퍼(W)의 주연부를 부분적으로 흡착시켜 간다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를 흡인 영역(61A, 61B)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61A, 61B)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를, 각각 흡인 영역(61C, 61D)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61C, 61D)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를, 각각 흡인 영역(61E, 61H)에 흡착시킨다. 다음에, 흡인 영역(61E, 61H)에 흡착시킨 부위에 인접하는 웨이퍼(W)의 주연부의 부위를, 각각 흡인 영역(61G, 61F)에 흡착시킨다. 이와 같이 하여, 흡인 영역(61A~61H)의 면적이 작은 영역으로부터 면적이 큰 영역으로 웨이퍼(W)를 흡착시켜 가는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)의 전체에서 흡착 보지할 수 있다.
이상과 같이, 제 1 내지 제 3 변형예에서는, 웨이퍼(W)의 주연부를 흡착시키는 복수의 흡인 영역(61)이, 다른 면적을 갖는 2개 이상의 흡인 영역(61)을 갖고 있다. 그리고, 면적이 작은 흡인 영역(61)으로부터 면적이 큰 흡인 영역(61)으로, 순차적으로 웨이퍼(W)의 주연부를 부분적으로 흡착시켜 갈 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 휨이 크고, 처음에는 작은 부위 밖에 흡착할 수 없는 경우라도, 인접하는 부위를 순차적으로 흡착시켜 가는 것에 의해 흡착 면적을 증가시켜, 웨이퍼(W)의 휨을 서서히 완화시킬 수 있다. 그 결과, 단시간에 웨이퍼(W)의 전면을 스테이지(7)의 보지면(7a)의 전체에서 흡착 보지할 수 있다.
또한, 흡인 영역(61)의 면적, 형상을 변경하는 것에 의해, 흡인 영역(61)의 수(즉, 스테이지(7)의 보지면(7a)의 분할수)를 줄일 수 있기 때문에, 장치 구성을 간소화할 수 있다는 이점도 있다.
[제 2 실시형태]
다음에, 도 17 내지 도 19를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태의 프로브 장치에 대하여 설명한다. 도 17은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 프로브 장치(100A)의 내부 구조의 개략을 도시하는 사시도이다. 프로브 장치(100A)는, 가압 수단으로서, 웨이퍼(W)의 흡착 부위의 상면에 접촉하여 스테이지(7)의 보지면(7a)으로 가압하는 가압 장치(101)를 구비하고 있다. 도 17의 프로브 장치(100A)에 있어서, 제 1 실시형태의 프로브 장치(100)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
본 실시형태에 있어서, 복수의 가압 장치(101)가 얼라인먼트 유닛(41)의 측부에 마련되어 있다. 도 18 및 도 19는 하나의 가압 장치의 설명도이다. 도 18 및 도 19에 도시하는 바와 같이, 가압 장치(101)는 가압 부재로서의 가압 핀(103)과, 가압 핀(103)을 상하로 변위시키는 구동부(105)를 구비하고 있다. 가압 핀(103)의 선단은 금속보다 열전도율이 낮은 재질, 예를 들어 세라믹스, 합성 수지, 고무 등으로 형성하는 것이 바람직하고, 불소 고무 등의 내열성과 탄성을 동시에 갖는 재질이 보다 바람직하다.
도시는 생략하지만, 구동부(105)는, 예를 들어 에어 실린더 등의 액추에이터와 스프링 등의 부세(付勢) 부재를 갖고 있다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 통상은, 부세 부재의 부세력에 의해, 가압 핀(103)의 선단이 얼라인먼트 유닛(41)의 하단보다 상방의 퇴피 위치에 보지되어 있다. 액추에이터를 작동시키면, 가압 핀(103)은, 도 19에 도시하는 바와 같이, 부세 부재의 부세력에 저항하여 얼라인먼트 유닛(41)의 하단으로부터 소정의 스트로크로 하방으로 진출하고, 그 선단이 웨이퍼(W)의 흡착 부위의 상면에 접촉하는 것에 의해 웨이퍼(W)를 부분적으로 가압한다.
이와 같이, 가압 핀(103)은 제 1 실시형태에 있어서의 가스 분사 장치(45)로부터 분사되는 가스와 동일하게 작용한다. 즉, 가압 핀(103)은 웨이퍼(W)의 상면을 부분적으로 하방의 스테이지(7)의 보지면(7a)으로 가압한다. 그 결과, 제 2 실시형태의 프로브 장치(100A)에 있어서, 제 1 실시형태의 프로브 장치(100)와 동일한 순서로, 웨이퍼(W)의 흡착 보지를 실행하는 것이 가능하게 된다.
가압 장치(101)의 수는 2개에 한정되는 것이 아니며, 1개라도 좋고, 3개 이상이어도 좋지만, 복수인 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 얼라인먼트 유닛(41)의 측부에 2개의 가압 장치(101)를 배치하고, 웨이퍼(W)의 흡착 부위를 가압할 수 있도록 했다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 흡착 보지를 실행할 때의 스테이지(7)의 XY 방향으로의 이동거리가 짧아져, 장치 전체의 풋 프린트를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 가압 장치(101)를 얼라인먼트 유닛(41)에 장착하는 것에 의해, 별도의 지지 기구를 마련할 필요가 없어, 장치 구성을 간소하게 할 수 있다. 또한, 가압 장치(101)는, 얼라인먼트 유닛(41)에 장착하는 대신에, 독립된 지지 부재에 의해 지지하는 구성으로 하여도 좋다.
다음에, 도 20을 참조하여, 프로브 장치(100A)에 있어서의 스테이지(7)의 보지면(7a)에 형성된 복수의 흡인 영역에 대하여 설명한다. 프로브 장치(100A)에서는, 스테이지(7)의 보지면(7a)이 독립하여 감압으로 보지될 수 있는 흡인 홈(7b)에 의해 12개의 흡인 영역(61)으로 분할되어 있다. 도 20에서는, 설명을 간략하게 하기 위해, 스테이지(7)의 보지면(7a)에 구분하여 마련된 12개의 흡인 영역(61)을, 웨이퍼(W)를 흡착시키는 차례대로 1번 내지 12번의 번호로 나타내고 있다.
도 20에 있어서, 1번 및 2번으로 나타내는 흡인 영역(61)은, 중앙 영역이고, 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)의 중앙 부분에 마련되어 있다. 또한, 1번 및 2번으로 나타내는 흡인 영역(61)은 스테이지(7)의 보지면(7a)의 중심측으로부터 직경 외측 방향에 다른 면적으로 형성되어 있다. 이와 같이, 중앙 영역은 보지면(7a)의 직경방향으로 분할된 복수의 영역을 갖고 있어도 좋다.
한편, 3번 내지 12번으로 나타내는 흡인 영역(61)은, 주변 영역이고, 평면에서 보아 원형을 이루는 보지면(7a)에 있어서, 1번 및 2번으로 나타내는 중앙 영역의 주위에 마련되어 있다. 또한, 3번, 4번, 5번으로 나타내는 흡인 영역(61)은 스테이지(7)의 보지면(7a)의 중심측으로부터 외측 방향에 다른 면적으로 형성되어 있다. 이와 같이, 주변 영역은 보지면(7a)의 직경방향으로 분할된 복수의 영역을 갖고 있어도 좋다.
본 실시형태의 프로브 장치(100A)에 있어서의 다른 구성 및 효과는 제 1 실시형태와 동일하다.
다음에, 프로브 장치(100A)에 있어서의 웨이퍼(W)의 보지 방법에 대하여 설명한다. 본 순서에서는, 우선, 스테이지(7)의 보지면(7a)의 중앙 영역인, 1번의 영역과, 그 약간 외측인 2번의 영역에, 웨이퍼(W)의 중앙부를 순차 흡착시킨다. 다음에, 스테이지(7)의 보지면(7a)의 주변 영역인 3번의 영역, 4번의 영역, 5번의 영역에, 순차적으로 웨이퍼(W)의 주연부를, 중심측으로부터 직경 외측 방향을 향하여 흡착시킨다. 다음에, 6번의 영역, 7번의 영역, 8번의 영역, 9번의 영역, 10번의 영역, 11번의 영역, 12번의 영역의 순서로, 둘레방향으로 웨이퍼(W)의 주연부를 흡착시켜 간다. 이와 같이 하여, 인접하는 영역에 웨이퍼(W)를 부분적으로 흡착시키는 동작을 반복하는 것에 의해, 스테이지(7)의 보지면(7a)에 웨이퍼(W)의 전체를 용이하게 흡착 보지시킬 수 있다. 따라서, 휨이 있는 웨이퍼(W)에 대해서도, 그 전체를 스테이지(7)의 보지면(7a)에 확실하게 흡착시킬 수 있다.
다음에, 도 21 내지 도 33을 참조하면서, 프로브 장치(100A)에 있어서의 웨이퍼(W)의 보지 방법의 보다 구체적인 순서에 대하여 설명한다. 도 21 내지 도 33에서는, 얼라인먼트 유닛(41)의 측부의 2개소에 마련된 가압 장치(101)의 가압 핀(103)과, 스테이지(7)의 보지면(7a)의 위치 관계를 도시하고 있다. 설명의 편의 상, 2개의 가압 장치(101)는, 부호(101A, 101B)로 구별하여 나타내고 있다. 스테이지(7)의 보지면(7a)에 있어서의 1 내지 12의 번호는 도 20과 동일한 의미이다. 또한, 웨이퍼(W) 자체는 도시를 생략하고 있다. 또한, 얼라인먼트 유닛(41)은 도면 중 Y 방향으로 왕복 이동 가능하고, 스테이지(7)는 도면 중 XY 방향으로 이동 가능하다.
도 21에서는, 스테이지(7)를 웨이퍼(W)의 주고받음 위치까지 이동시킨다. 그리고, 로더부(3)가 웨이퍼(W)(미도시)를 스테이지(7)의 보지면(7a)으로 반송한다.
다음에, 도 22에 도시하는 바와 같이, 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)이 1번의 영역의 바로 위에 위치할 때까지 얼라인먼트 유닛(41)을 Y 방향으로 이동시킨다. 그리고, 1번의 영역의 흡인을 ON으로 하여, 편측의 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)을 진출시키고, 웨이퍼(W)의 중앙부를 가압하여, 1번의 영역에 흡착시킨다. 도 22에서는, 가압 핀(103)에 의한 가압 위치를 흑점으로 나타내고 있다(도 23 내지 도 33에 있어서 동일함). 그 후, 리크 체크에 의해 흡착을 확인한 후에, 가압 핀(103)을 퇴피시킨다.
다음에, 도 23에 도시하는 바와 같이, 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)이 2번의 영역의 바로 위에 위치할 때까지 스테이지(7)를 이동시킨다. 그리고, 2번의 영역의 흡인을 ON으로 하여, 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)을 진출시켜서 웨이퍼(W)의 중앙부의 직경방향 약간 외측을 가압하여, 2번의 영역에 흡착시킨다. 리크 체크에 의해 흡착을 확인한 후, 가압 핀(103)을 퇴피시킨다.
또한, 1번의 영역과 2번의 영역의 흡착에 있어서는, 웨이퍼(W)의 중앙부의 1개소를 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)으로 가압한 상태를 유지하면서, 1번의 영역, 2번의 영역의 순서로 흡착시켜도 좋다.
다음에, 도 24에 도시하는 바와 같이, 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)이 3번의 영역의 바로 위에 위치할 때까지 스테이지(7)를 이동시킨다. 그리고, 3번의 영역의 흡인을 ON으로 하여, 가압 핀(103)을 진출시키고, 웨이퍼(W)를 부분적으로 가압하여, 3번의 영역에 흡착시킨다. 리크 체크에 의해 흡착을 확인한 후, 가압 핀(103)을 퇴피시킨다.
다음에, 도 25에 도시하는 바와 같이, 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)이 4번의 영역의 바로 위에 위치할 때까지 스테이지(7)를 이동시킨다. 그리고, 4번의 영역의 흡인을 ON으로 하여, 가압 핀(103)을 진출시키고, 웨이퍼(W)를 부분적으로 가압하여, 4번의 영역에 흡착시킨다. 리크 체크에 의해 흡착을 확인한 후, 가압 핀(103)을 퇴피시킨다.
다음에, 도 26에 도시하는 바와 같이, 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)이 5번의 영역의 바로 위에 위치할 때까지 스테이지(7)를 이동시킨다. 그리고, 5번의 영역의 흡인을 ON으로 하여, 가압 핀(103)을 진출시키고, 웨이퍼(W)를 부분적으로 가압하여, 5번의 영역에 흡착시킨다. 리크 체크에 의해 흡착을 확인한 후, 가압 핀(103)을 퇴피시킨다.
또한, 3번의 영역으로부터 5번의 영역까지의 흡착에 있어서는, 어느 하나의 영역에 대응하는 웨이퍼(W) 상의 1개소를 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)으로 가압한 상태를 유지하면서, 3번의 영역, 4번의 영역, 5번의 영역의 순서로 흡착시켜도 좋다.
다음에, 도 27에 도시하는 바와 같이, 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)이 6번의 영역의 바로 위에 위치할 때까지 스테이지(7)를 이동시킨다. 그리고, 6번의 영역의 흡인을 ON으로 하여, 가압 핀(103)을 진출시켜서 웨이퍼(W)를 부분적으로 가압하여, 6번의 영역에 흡착시킨다. 리크 체크에 의해 흡착을 확인한 후, 가압 핀(103)을 퇴피시킨다.
이하, 동일하게 하여, 7번의 영역(도 28 참조), 8번의 영역(도 29 참조)의 순서로, 가압 장치(101A)의 가압 핀(103)에 의한 가압과 퇴피를 반복하면서, 웨이퍼(W)를 부분적으로 흡착시켜 간다.
다음에, 도 30에 도시하는 바와 같이, 가압 장치(101A)로 교체하여, 가압 장치(101B)의 가압 핀(103)이 9번의 영역의 바로 위에 위치할 때까지 스테이지(7)를 이동시킨다. 그리고, 9번의 영역의 흡인을 ON으로 하여, 가압 핀(103)을 진출시켜서 웨이퍼(W)를 부분적으로 가압하여, 9번의 영역에 흡착시킨다. 리크 체크에 의해 흡착을 확인한 후, 가압 핀(103)을 퇴피시킨다. 이와 같이, 도중에서 가압 장치(101A)로부터 가압 장치(101B)로 전환하는 것에 의해, 스테이지(7)의 가동 범위를 크게 하는 일 없이, 웨이퍼(W)의 흡착 처리를 실시할 수 있다. 따라서, 스테이지(7)를 XY 방향으로 이동시키는 X 방향 이동 유닛(21) 및 Y 방향 이동 유닛(23)을 포함한 장치의 풋 프린트를 확대시키는 일 없이, 확실하게 웨이퍼(W)를 흡착 보지시킬 수 있다.
이하, 동일하게 하여, 10번의 영역(도 31 참조), 11번의 영역(도 32 참조), 12번의 영역(도 33 참조)의 순서로, 가압 장치(101B)의 가압 핀(103)에 의한 가압과 퇴피를 반복하면서, 웨이퍼(W)를 부분적으로 흡착시켜 간다.
이와 같이 하여, 1번의 영역 내지 12번의 영역으로 웨이퍼(W)를 차례대로 흡착시켜 가는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 스테이지(7)의 보지면(7a)의 전체에서 확실하게 흡착 보지할 수 있다. 또한, 본 순서는, 얼라인먼트 유닛(41)에 2개의 가압 장치(101)를 마련하는 대신에, 제 1 실시형태와 동일한 가스 분사 장치(45)의 노즐(81)을 2개소에 마련하고, 가압 핀(103)에 의한 가압과 퇴피를 반복하는 대신에, 가스의 분사와 정지를 반복하는 것에 의해서도 동일하게 실시할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태를 예시의 목적으로 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 제약되는 일은 없고, 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼(W) 상에 형성된 디바이스의 검사를 실행하는 프로브 장치를 예로 들어 설명했지만, 본 발명의 기판 보지 방법 및 기판 보지 장치는 기판을 진공 흡착하여 보지하는 스테이지를 구비한 처리 장치의 전체에 적용 가능하다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 순서에서는, 우선 최초로, 웨이퍼(W)의 중앙부의 부위(PI)를 흡착시키는 구성으로 했지만, 예를 들면, 보지면(7a)의 중앙 부분의 흡인 영역(61I)을 마련하지 않는 경우와 같이, 흡인 영역(61)의 구분의 방법에 따라서는, 그것에 한정하지 않는다.
또한, 상기 제 3 순서에서는, 웨이퍼(W)의 주연부의 부위의 2개소를 흡착시킨 후에, 인접하는 2개소 내지 4개소를 동시에 흡착시켜 가는 구성으로 했다. 그러나, 웨이퍼(W)의 주연부의 부위의 2개소를 흡착시킨 후에, 이들에 인접하는 부위 중 다른 편측씩(즉, 동시에 2개소씩)을, 예를 들어 시계 방향, 혹은 반시계 방향으로, 순차적으로 흡착시켜 가도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제 3 순서에서는, 웨이퍼(W)의 중앙부의 부위(PI)를 흡착시킨 후에, 웨이퍼(W)의 주연부의 2개소의 부위를 동시에 흡착시켰지만, 구분되는 흡인 영역(61)의 수가 많은 경우 등은, 부위(PI)의 다음에, 웨이퍼(W)의 주연부의 3개소 이상의 부위를 동시에 흡착시켜도 좋다.
또한, 기판으로서는, 반도체 웨이퍼나 수지 기판에 한정되지 않으며, 예를 들면, 액정 표시 장치에 이용하는 유리 기판을 대표하는 플랫 패널 디스플레이용 기판이나, 다수의 IC(반도체 집적 회로) 칩을 실장한 수지 기판, 유리 기판 등의 실장 검사용 기판이어도 좋다.
본 국제 출원은, 2015년 4월 4일에 출원된 일본 특허 출원 제 2015-077278 호, 및 2015년 11월 25일에 출원된 일본 특허 출원 제 2015-229657 호에 근거하는 우선권을 주장하는 것이며, 해당 출원의 전체 내용을 여기에 원용한다.

Claims (24)

  1. 스테이지에 기판을 흡착 보지시키는 기판 보지 방법에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 기판의 하면을 흡착하여 보지하는 기판 보지면을 갖고,
    상기 기판 보지면은 상기 기판을 부분적으로 흡인 가능한 복수의 영역으로 구분되어 있으며,
    상기 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에 있어서, 상기 기판의 일부분을 흡착시킨 후, 상기 기판의 일부분을 흡착시킨 영역에 인접하는 영역에, 상기 기판의 다른 부분을 흡착시키는 것을 순차 반복하는 것에 의해, 상기 기판의 전체를 상기 스테이지에 흡착 보지시키는 동시에,
    상기 기판을 부분적으로 흡착시킬 때, 가압 수단에 의해 상기 기판의 흡착 부위를 상기 기판 보지면에 가압하는 것을 특징으로 하는
    기판 보지 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 수단이 상기 흡착 부위의 상면을 향하여 가스를 불어넣는 가스 분사 장치인
    기판 보지 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스가 가열 가스인
    기판 보지 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열 가스가 상기 스테이지의 온도의 ±10℃의 범위 내로 보지되어 있는
    기판 보지 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 수단이 상기 흡착 부위의 상면에 접촉하여 상기 기판 보지면으로 가압하는 가압 부재를 갖는 가압 장치인
    기판 보지 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 원형을 이루는 동시에, 상기 기판 보지면이 원형을 이루며,
    상기 복수의 영역은, 상기 기판의 중앙 부분에 대응하는 중앙 영역과, 상기 기판의 주연부에 대응하고, 상기 중앙 영역을 둘러싸는 복수의 주변 영역을 포함하며,
    상기 기판의 중앙 부분을 상기 중앙 영역에 흡착시키는 공정,
    다음에, 상기 주변 영역 중 하나에 상기 기판의 주연부의 일부분을 흡착시키는 공정,
    다음에, 상기 기판의 주연부의 일부분을 흡착시킨 상기 주변 영역에 인접하는 1개 또는 2개의 주변 영역에, 상기 기판의 주연부의 다른 부분을 흡착시키는 공정,
    다음에, 상기 기판의 주연부의 다른 부분을 흡착시킨 주변 영역에 인접하는 주변 영역에, 상기 기판의 또 다른 부분을 흡착시키는 공정을 순차 실행하는
    기판 보지 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 원형을 이루는 동시에, 상기 기판 보지면이 원형을 이루며,
    상기 복수의 영역은, 상기 기판의 중앙 부분에 대응하는 중앙 영역과, 상기 기판의 주연부에 대응하고, 상기 중앙 영역을 둘러싸는 복수의 주변 영역을 포함하며,
    상기 기판의 중앙 부분을 상기 중앙 영역에 흡착시키는 공정,
    다음에, 상기 주변 영역의 2개에, 각각 상기 기판의 주연부를 부분적으로 흡착시키는 공정,
    다음에, 상기 기판의 주연부를 부분적으로 흡착시킨 상기 주변 영역에 인접하는 복수의 주변 영역에, 각각 상기 기판의 주연부의 다른 부분을 흡착시키는 공정,
    다음에, 상기 기판의 주연부의 다른 부분을 흡착시킨 복수의 주변 영역에 인접하는 복수의 주변 영역에, 각각 상기 기판의 또 다른 부분을 흡착시키는 공정을 순차 실행하는
    기판 보지 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 주변 영역은 상이한 면적을 갖는 2개 이상의 주변 영역을 포함하고 있으며,
    상기 주변 영역 중의 면적이 작은 영역으로부터 면적이 큰 영역으로, 순차적으로 상기 기판의 주연부를 부분적으로 흡착시켜 가는
    기판 보지 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 영역에 대하여, 전체를 일괄하여, 또는 개별적으로 혹은 2개 이상의 영역을 포함하는 조합마다, 상기 기판을 흡착시킨 상태에서 외기의 진입 상태를 검출하는 리크 검출을 실행하는
    기판 보지 방법.
  10. 기판에 대하여 소정의 처리를 실행하는 처리 방법에 있어서,
    제 1 항에 기재된 기판 보지 방법에 의해, 스테이지에 기판을 흡착 보지시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는
    처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    기판 상에 형성된 복수의 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 디바이스의 검사 방법인
    처리 방법.
  12. 기판을 흡착하여 보지하는 스테이지와,
    상기 기판의 일부분을 상기 기판 보지면으로 가압하는 가압 수단을 구비한 기판 보지 장치에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 기판의 하면을 흡착하여 보지하는 기판 보지면을 갖는 동시에, 상기 기판 보지면은 상기 기판을 부분적으로 흡인 가능한 복수의 영역으로 구분되어 있으며,
    상기 가압 수단은, 상기 스테이지의 상기 복수의 영역에 대응하여, 상기 기판의 일부분인 흡착 부위를 가압하는 것인
    기판 보지 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 가압 수단이 상기 흡착 부위의 상면을 향하여 가스를 불어넣는 가스 분사 장치인
    기판 보지 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 가스 분사 장치는, 상기 스테이지의 상기 복수의 영역에 대응하여, 전체적으로, 또는 개별적으로 혹은 2개 이상의 영역을 포함하는 조합마다, 상기 가스를 불어넣는 노즐을 갖고 있는
    기판 보지 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 가스가 가열 가스인
    기판 보지 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 가열 가스가 상기 스테이지의 온도의 ±10℃의 범위 내로 보지되어 있는
    기판 보지 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 가압 수단이 상기 흡착 부위의 상면에 접촉하여 상기 기판 보지면으로 가압하는 가압 부재를 갖는 가압 장치인
    기판 보지 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 가압 부재의 상기 기판에 접촉하는 부분이 세라믹스, 합성 수지 또는 고무에 의해 형성되어 있는
    기판 보지 장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    또한, 상기 복수의 영역에 대하여, 전체를 일괄하여, 또는 개별적으로 혹은 복수의 조합마다, 상기 기판을 흡착시킨 상태에서 외기의 진입 상태를 검출하는 리크 검출부를 갖고 있는
    기판 보지 장치.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판이 원형을 이루는 동시에, 상기 기판 보지면이 원형을 이루며,
    상기 복수의 영역은, 상기 기판의 중앙 부분에 대응하는 중앙 영역과, 상기 기판의 주연부에 대응하고, 상기 중앙 영역을 둘러싸는 복수의 주변 영역을 포함하며,
    상기 복수의 주변 영역은 상이한 면적을 갖는 2개 이상의 주변 영역을 포함하고 있는
    기판 보지 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 중앙 영역이 상기 기판 보지면의 직경방향으로 분할된 복수의 영역을 갖고 있는
    기판 보지 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 주변 영역이 상기 기판 보지면의 직경방향으로 분할된 복수의 영역을 갖고 있는
    기판 보지 장치.
  23. 기판에 대하여 소정의 처리를 실행하는 처리 장치에 있어서,
    제 12 항에 기재된 기판 보지 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    기판 상에 형성된 복수의 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 프로브 장치인
    처리 장치.
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