WO2004015763A1 - ウエハ回転装置とこれを有する端部傷検査装置 - Google Patents

ウエハ回転装置とこれを有する端部傷検査装置 Download PDF

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roller
rollers
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silicon wafer
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Takashi Kanno
Kimihiro Eguchi
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Raytex Corporation
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
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    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance

Definitions

  • the present invention particularly relates to a wafer rotating device for rotating a disc-shaped component such as a silicon wafer or a semiconductor wafer, and an edge flaw inspection device having the same.
  • This apparatus includes a rotary table that horizontally rotates by sucking the vicinity of the center position of the back surface of the silicon wafer. By irradiating the end surface of the silicon wafer horizontally rotated by this rotary table with light, and detecting and analyzing the light reflected on the end surface, the type of defect at the end portion or the surface roughness can be detected. I do.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides a wafer rotation device capable of rotating a silicon wafer without contacting the front and back surfaces of the silicon wafer, and an edge flaw inspection apparatus having the same. It is intended to be. Disclosure of the invention
  • the wafer rotating device is provided so as to be rotatable around axes arranged at parallel intervals, and at least three rollers rolling on the circumferential surface of the disk-shaped wafer;
  • a load control device for controlling the load applied to the vehicle.
  • the interval dimension of the rollers is adjusted by operating the interval adjusting mechanism in a state where the disc-shaped wafer is arranged between the rollers, so that the wafer is sandwiched between the rollers. Since at least three rollers are provided around the wafer, when the wafer is sandwiched by the rollers, the wafer is held in a fixed radial position.
  • the load applied from the roller to the wafer in the radial direction of the wafer is controlled by operating the load control device. Therefore, even if the outer diameter of the wafer varies, the distance between the roller and the wafer can be reduced. The distance between the rollers is adjusted so that the contact pressure becomes constant, and variations in the outer diameter of the wafer are absorbed.
  • the rotary drive mechanism is operated in this state, at least one roller is driven to rotate, and the wafer is rotated around its axis by friction between the peripheral surface of the roller and the peripheral surface of the wafer. Turned.
  • the load applied to the roller along the direction of movement of the roller is detected by the mouth cell, and the interval adjusting mechanism is controlled by operating the load control device so that the load becomes constant. Therefore, even during the rotation of the wafer, the contact pressure between the wafer and the roller is maintained so as to be always constant, and a constant torque is transmitted from the roller to the wafer, thereby achieving a stable rotation of the wafer.
  • the roller is provided so as to be rotatable about an axis disposed in a substantially vertical direction, and further includes a flange portion having a larger diameter than the peripheral surface below a peripheral surface sandwiching the wafer.
  • the upper surface may be constituted by an inclined surface that becomes gradually lower radially outward.
  • the radius of the inscribed circle on the peripheral surface of the roller is slightly larger than the outer diameter of the wafer.
  • the radius of the inscribed circle of the roller flange can be made smaller than the outer diameter of the wafer.
  • the distance between the other two rollers adjacent on both sides of said roller may be smaller than 180 °. If a large scratch or notch is formed on the circumferential surface of the wafer and the scratch or the like is located at the contact position with one roller, the contact pressure between the roller and the wafer will fluctuate rapidly. The wafer tries to move in the direction of the rollers. However, in this configuration, a force is applied in a direction to suppress the movement of the wafer by the rollers arranged on both sides, and the roller is held so as not to cause a misalignment during rotation.
  • a pair of two rollers may be arranged at three or more places at intervals in the circumferential direction of the wafer. In this case, by pressing the circumferential surface of the wafer inward in the radial direction from approximately the same direction with a pair of two rollers, even if a large scratch or notch of the wafer matches one of the rollers, the other roller is used. It is supported so that the center position of the wafer does not change.
  • An edge flaw inspection apparatus includes: any one of the wafer rotating devices; a light source that emits light to a circumferential surface of a wafer supported by the wafer rotating device; and a light source that emits light from the light source. And a photodetector for detecting light reflected on the circumferential surface of the wafer.
  • the wafer is rotated while being supported only by its circumferential surface by the operation of the wafer rotating device. Therefore, while the wafer is being rotated, the light emitted from the light source and reflected on the circumferential surface of the wafer is detected by the photodetection unit, so that the light detecting unit detects the light without contacting the surface of the wafer. All around Can be inspected for edge flaws.
  • FIG. 1 is a front view showing a wafer rotating device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing the wafer rotating device of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing an interval adjusting mechanism of the wafer rotating device of FIG.
  • FIG. 4 is a front view showing a roller shape of the wafer rotating device of FIG.
  • FIG. 5 is a front view showing a state where the wafer moves on the rollers of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the wafer rotation device 1 of this embodiment adjusts the distance between eight rollers 2, a rotation drive mechanism 3 for rotating these rollers 2, and the distance between the rollers 2.
  • An interval adjustment mechanism 4 for adjusting the load and a load control device 6 for controlling the load applied from the opening 2 to the silicon wafer 5 sandwiched between the rollers 2 are provided.
  • each roller 2 includes a cylindrical surface 8 that contacts the circumferential surface of the silicon wafer 5, and a flange 9 that is adjacent to one of the cylindrical surfaces 8 in the axial direction.
  • the flange 9 has a larger diameter than the cylindrical surface 8 and is formed over the entire circumference.
  • the flange 9 is formed as an inclined surface 10 that gradually widens outward in the radial direction as the end surface adjacent to the cylindrical surface 8 moves away from the cylindrical surface 8 along the axial direction.
  • the holding portion 11 formed adjacent to the other side of the cylindrical surface 8 in the axial direction has a diameter slightly larger than that of the cylindrical surface 8 and prevents the silicon wafer 5 from coming off.
  • rollers 2 are rotatably mounted on the bracket with the rotation axes of the rollers 2 being parallel.
  • a pulley 12 is fixed to an end of each roller 2.
  • the bracket 7 is fixed to a slider, which will be described later, so as to be disposed below the cylindrical portion 8 of the roller 2.
  • the rotation drive mechanism 3 includes, for example, a motor 13 and various pulleys and belts for transmitting the rotation torque of the motor 13 as shown in FIGS.
  • the rotation drive mechanism 3 includes a motor 13, a drive pulley 14 fixed to an output shaft of the motor 13, and brackets 7, which are arranged around an axis parallel to the rotation axis of the roller 2.
  • a main pulley 15 rotatably mounted, a main drive pulley 15 a fixed to a rotating shaft 17 of each main pulley 15, and a pulley 12 of two rollers 2 provided on a bracket 7 thereof.
  • the first belt 16 spanned between them, the connecting pulley 18 fixed to the rotating shaft 17 of the main pulley 15, and the connecting pulley 18 of the four brackets 7 And a second to fourth belts 19 to 21.
  • Reference numeral 22 in the figure denotes a tensioner that is displaced when a slider 23 described later moves and adjusts the tension of the third belt 20 to be constant.
  • the spacing adjustment mechanism 4 includes a pair of sliders 23 each having two brackets fixed thereto, a linear guide 24 for guiding the sliders 23 toward and away from each other, and a linear guide for the sliders 23.
  • a linear motion mechanism 25 for moving along 24 is provided.
  • reference numeral 24 a denotes a nut that moves on the linear guide 24.
  • the bracket 7 When the distance between the two sliders 23 is adjusted to a predetermined position, the bracket 7 simultaneously comes into contact with an inscribed circle that matches the outer diameter of the silicon wafer 5 to be handled.
  • the slider 23 is fixed to the slider 23 at a certain inclination angle.
  • the linear motion mechanism 25 is engaged with a motor 26, a ball screw 27 rotationally driven by the motor 26, the ball screw 27, and attached to the slider 23.
  • the nut 28 is provided.
  • the ball screw 27 has a reverse screw formed on both sides of the center of the ball screw 27, and two nuts 28 for two sliders 23 are engaged with the respective screw portions 27a and 27b. ing.
  • the load control device 6 includes a mouth cell 29 disposed between one of the nuts 28 and the slider 23, and a module of the distance adjusting mechanism 4 according to an output signal from the mouth cell 29. And a control device (not shown) for controlling the output of 26.
  • a control device (not shown) for controlling the output of 26.
  • the interval adjusting mechanism 4 operates to increase the interval between the sliders 23, thereby increasing the interval between the rollers 2.
  • a silicon wafer 5 transferred by a handling robot (not shown) It is inserted between the rollers 2 from above.
  • a flange 9 having a diameter larger than that of the cylindrical surface 8 of the roller 2 is provided, so that the silicon wafer 5 inserted from above the roller 2 as shown by a chain line in FIG.
  • the wafer is transferred from the handling robot to the wafer rotating device 1 so as to be placed on the flange 9. Since the upper surface of the flange 9 is constituted by the inclined surface 10, the silicon wafer 5 is placed on the roller 2 with the lower edge of the circumferential surface thereof in contact with the inclined surface 10 of the flange 9. .
  • the sliders 23 are moved in a direction approaching each other, and the interval between the rollers 2 is reduced. Then, the silicon wafer 5 rises as shown by the arrow in FIG. 5 along the inclined surface 10 formed on the upper surface of the flange 9 of the mouth 2 to the position where it is sandwiched by the cylindrical surface 8 of the roller 2. You will be guided.
  • the silicon wafer 5 is stably maintained at any height position on the cylindrical surface 8 by balancing gravity and frictional force.
  • the silicon wafer 5 can be rotated without touching the front and back surfaces of the silicon wafer 5.
  • the load generated between the roller 2 and the silicon wafer 5 when the circumferential surface of the silicon wafer 5 is pressed by the roller 2 is controlled, so that the silicon Even when the outer diameter of the wafer 5 varies, the silicon wafer 5 can be properly held and rotated.
  • the rotational torque is transmitted from the roller 2 to the circumferential surface of the silicon wafer 5 to rotate the silicon wafer 5, the work of determining the center of rotation of the silicon wafer 5 becomes unnecessary.
  • the eccentricity is calculated to change the suction position by the turntable. The work of indexing the center of rotation and the work of changing the holding position become unnecessary. Can be greatly reduced.
  • the wafer rotating device 1 since all the eight rollers 2 simultaneously contacting the circumferential surface of the silicon wafer 5 are rotationally driven by the operation of the rotational driving mechanism 3, the silicon wafer 5 The silicon wafer 5 can be rotated at a relatively high speed while the angle accuracy can be improved without causing slippage between the roller 2 and the roller 2.
  • the edge flaw inspection device using the above-described wafer rotating device 1 includes a light source that irradiates parallel light to the outside of the wafer rotating device 1 from the radial outside of the silicon wafer 5, And a photodetector for detecting the reflected light. According to the edge flaw inspection apparatus, since the front and rear surfaces of the silicon wafer 5 are not contacted, the edge flaw inspection can be performed even after the front and rear surfaces of the silicon wafer 5 are polished.
  • the inspection process can be shortened and the yield can be improved. Furthermore, when the silicon wafer is rotated at a high speed, slippage between the roller and the silicon wafer is reduced, and the silicon wafer is rotated with high angular accuracy, so that the position of the end flaw can be accurately detected.
  • the rotation drive mechanism 3 the rotation torque of the motor 13 is controlled by the pulleys 12, 14, 15, 15 a, 18 a and the belts 16, 19 to 21.
  • another transmission mechanism such as a gear may be used instead.
  • the ball screw 27 is used as the linear motion mechanism, another arbitrary mechanism such as a cylinder may be used instead.
  • Two pairs of rollers 2 are arranged in four places, but instead of this, the brackets fixed to one slider 23 are made one place, and three places in the circumferential direction of the silicon wafer 5 are used. Two pairs of rollers 2 may be arranged. If a larger number of mouthpieces 2 are used, they can be arranged one by one instead of two pairs. Industrial applicability.
  • a wafer can be rotated by contacting the circumferential surface of a wafer, without adsorbing the front and back surfaces of a wafer.
  • the wafer can be Since the wafer is sandwiched between the wafers, the wafer can be properly gripped and rotated even if the outer diameter of the wafer varies.
  • the edge flaw inspection apparatus provided with this wafer rotating device, it is possible to inspect the flaw formed on the circumferential surface even after polishing the front and back surfaces of the wafer. Therefore, any damage that grows or becomes apparent during wafer polishing can be detected by subsequent inspection.

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Abstract

ウエハ回転装置1は、平行間隔をあけて配置された軸線周りに回転可能に設けられ、円板状のウエハ5の円周面上を転がる少なくとも3個のローラ2と、少なくとも1個のローラ2を回転駆動する回転駆動機構3と、前記ローラ2の間隔寸法を調整可能な間隔調整機構4と、前記ローラ2にウエハ5を挟んだときに、ローラ2からウエハ5に対してウエハ5の半径方向に加える荷重を制御する荷重制御装置6とを備える。これにより、シリコンウエハの表裏面に接触することなくシリコンウエハを回転させる。

Description

明 細 書 ウェハ回転装置とこれを有する端部傷検査装置 技術分野
本発明は、 特に、 シリコンウェハや半導体ウェハ等の円板状に形成された部品 を回転させるウェハ回転装置とこれを有する端部傷検査装置に関する。 背景技術
従来、 シリコンウェハの外周エッジ部のように狭く長い端部のクラック、 欠損 または研磨傷のような端部傷を探索する端部傷検査装置としては、 例えば、 特許 第 2 9 9 9 7 1 2号公報に掲載されたものがある。
この装置は、 シリコンウェハの裏面の中心位置近傍を吸着して水平回転させる 回転テーブルを備える。 この回転テーブルによリ水平回転されているシリコンゥ ェハの端面に光を照射し、 端面で反射された光を検出して解析することにより、 端部の欠陥の種類または表面粗さ等を検出する。
しかし、 この装置の回転テーブルは、 シリコンウェハの裏面を吸着するため、 シリコンウェハの表裏面を研磨した後には検査を行うことができず、 シリコンゥ ェハの表裏面を研磨する前にしか検査ができなかった。
シリコンウェハの表裏面を研磨する際に生ずる応力により、 端部の欠陥が拡大 または顕在化する可能性が高いので、 シリコンウェハの表裏面の研磨後に端部の 欠陥等を検査することが好ましい。
本発明は、 上述した事情に鑑みてなされたものであって、 シリコンウェハの表 裏面に接触することなくシリコンウェハを回転させることができるウェハ回転装 置とこれを有する端部傷検査装置を提供することを目的としている。 発明の開示
本発明のウェハ回転装置は、 平行間隔をあけて配置された軸線周りに回転可能 に設けられ、 円板状のウェハの円周面上を転がる少なくとも 3個のローラと、 少 なくとも 1個のローラを回転駆動する回転駆動機構と、 前記ローラの間隔寸法を 調整可能な間隔調整機構と、 前記ローラ間にウェハを挟んだときに、 ローラから ウェハに対してウェハの半径方向に加える荷重を制御する荷重制御装置とを備え る。
この装置によれば、 ローラ間に円板状のウェハを配置した状態で、 間隔調整機 構を作動させることにより、 ローラの間隔寸法が調節され、 ローラ間にウェハが 挟まれる。 ローラはウェハの周囲に少なくとも 3個設けられているので、 ローラ によってウェハが挟まれると、 ウェハは半径方向位置を固定された状態に保持さ れる。
このとき、 荷重制御装置が作動されることにより、 ローラからウェハに対して ウェハの半径方向に加えられる荷重が制御されるので、 ウェハの外径寸法がばら ついても、 ローラとウェハとの間の接触圧力が一定値となるようにローラの間隔 調整が行われ、 ウェハの外径寸法のばらつきが吸収される。 この状態で、 回転駆 動機構を作動させると、 少なくとも 1個のローラが回転駆動されることにより、 ローラの周面とウェハの円周面との間の摩擦によってウェハがその軸心回りに回 転される。
前記間隔調整機構に、 前記ローラの移動方向に沿って前記ローラに加わる荷重 を検出するロードセルが備えられ、 前記荷重制御装置が、 前記ロードセルにより 検出された荷重を一定に保つように前記間隔調整機構を制御してもよい。
この場合、 口一ドセルによりローラの移動方向に沿ってローラに加わる荷重が 検出され、 荷重制御装置の作動により、 その荷重が一定になるように間隔調整機 構が制御される。 したがって、 ウェハの回転中においても、 ウェハとローラとの 間の接触圧力が常に一定になるように保持され、 ローラからウェハに一定のトル クを伝達して、 ウェハの安定した回転を達成できる。
前記ローラが、 略鉛直方向に配される軸線回りに回転可能に設けられるととも に、 前記ウェハを挟む周面の下方に、 前記周面よりも大径の鍔部を備え、 前記鍔 部の上面が、 半径方向外方に向かって漸次低くなる傾斜面により構成されていて もよい。
この場合、 ローラの周面の内接円の半径寸法がウェハの外径寸法より若干大き い適当な寸法までローラどうしを近接させることにより、 ローラの鍔部の内接円 の半径寸法がウェハの外径寸法より小さくできる。 この状態で、 ウェハをローラ の上方からローラ間に揷入すると、 ウェハの円周面とローラの周面とが間隔をあ けた状態でウェハがローラの鍔部上に載置される。
鍔部は、 ローラの半径方向外方に低くなる傾斜面により構成されているので、 ウェハは、 その円周面の下側エッジのみによって鍔部に支持される。 この状態か ら、 ローラどうしを近接させると、 ウェハが傾斜面からなる鍔部上面をずリ上が るようにしてローラの周面に接触する。 したがって、 ローラの間隔を調整するだ けで、 ウェハを前工程から簡易にローラ間に引き渡して回転させることが可能と なる。
前記ローラの両側に隣接する他の 2つのローラ間の間隔は、 1 8 0 ° より小さ くてもよい。 ウェハの円周面に大きな傷やノッチが形成されていた場合に、 1つ のローラとの接触位置にその傷等が配置されると、 ローラとウェハとの間の接触 圧力が急激に変動してウェハがローラの方向に移動しょうとする。 しかし、 この 構成では、 両側に配置されているローラによって、 ウェハの移動を抑える方向に 力が作用し、 回転時の芯ずれが生じないように保持される。
ウェハの周方向に間隔をあけて 3力所以上に、 2個 1対のローラが配置されて いてもよい。 この場合、 2個 1対のローラによって略同一方向からウェハの円周 面を半径方向内方に押さえることにより、 片方のローラにウェハの大きな傷ゃノ ツチ等が一致しても他方のローラによってウェハの中心位置が変動しないように 支持される。
本発明の端部傷検査装置は、 前記いずれかのウェハ回転装置と、 前記ウェハ回 転装置に支持されたウェハの円周面に光を放射する光源と、 前記光源から放射さ れた光の内、 ウェハの円周面において反射された光を検出する光検出器とを備え る。
この端部傷検査装置によれば、 ウェハ回転装置の作動により、 ウェハがその円 周面のみによって支持されつつ回転される。 したがって、 ウェハを回転させなが ら、 光源から発せられ、 ウェハの円周面において反射された光を光検出部におい て検出することにより、 ウェハの表面に接触することなく、 ウェハの円周面全周 の端部傷を検査できる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態に係るウェハ回転装置を示す正面図である。 図 2は、 図 1のウェハ回転装置を示す平面図である。
図 3は、 図 1のウェハ回転装置の間隔調整機構を示す平面図である。
図 4は、 図 1のウェハ回転装置のローラ形状を示す正面図である。
図 5は、 図 5のローラ上をウェハが移動する様子を示す正面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。ただし、 本発明は以下の各実施形態に限定されるものではなく、 例えばこれら実施形態の 構成要素同士を適宜組み合わせてもよいし、 各実施形態の構成を周知の他の構成 と置換してもよい。
この実施形態のウェハ回転装置 1は、 図 1から図 3に示されるように、 8個の ローラ 2と、 これらのローラ 2を回転駆動する回転駆動機構 3と、 ローラ 2の間 隔寸法を調整する間隔調整機構 4と、 ローラ 2間に挟んだシリコンウェハ 5に口 —ラ 2から加える荷重を制御する荷重制御装置 6とを備えている。
8個のローラ 2は、 4個のブラケット 7に 2個ずつ支持されている。 各ローラ 2は、図 4に示されるように、シリコンウェハ 5の円周面に接触する円筒面 8と、 前記円筒面 8の軸方向の一方に隣接する鍔部 9とを備えている。 鍔部 9は、 前記 円筒面 8より大径に全周にわたって形成されている。 鍔部 9は、 前記円筒面 8に 隣接する端面が、 軸方向に沿って円筒面 8から遠ざかるにしたがって、 漸次半径 方向外方に広がる傾斜面 1 0に形成されている。 円筒面 8の軸方向の他方に隣接 して形成されているのは、 円筒面 8より若干大径に形成されて、 シリコンウェハ 5が上方に外れるのを防止する保持部 1 1である。
ローラ 2は、 図 1に示すように、 各ローラ 2の回転軸線を平行にして、 前記ブ ラケッ トフに回転可能に取り付けられている。 各ローラ 2の端部には、 プーリ 1 2が固定されている。 ブラケッ ト 7は、 ローラ 2の鍔部 9力 ローラ 2の円筒面 8の下方に配置され るように、 後述するスライダに固定されている。
回転駆動機構 3は、例えば、図 1および図 2に示されるように、モータ 1 3と、 前記モータ 1 3の回転トルクを伝達する各種プーリおよびベルトとを有する。 具 体的には、 回転駆動機構 3は、 モータ 1 3と、 モータ 1 3の出力軸に固定された 駆動プーリ 1 4と、 各ブラケッ ト 7に、 ローラ 2の回転軸線と平行な軸線回りに 回転可能に取り付けられたメインプーリ 1 5と、 各メインプーリ 1 5の回転軸 1 7に固定されたメイン駆動プーリ 1 5 aとそのブラケット 7に設けられた 2つの ローラ 2のプーリ 1 2との間に掛け渡された第 1のベルト 1 6と、 メインプーリ 1 5の回転軸 1 7に固定された連結プーリ 1 8と、 4つのブラケッ ト 7の連結プ —リ 1 8に掛け渡される第 2〜第 4のベルト 1 9〜 2 1とを有する。
図中符号 2 2は、 後述するスライダ 2 3が移動したときに変位して、 第 3のべ ルト 2 0の張力を一定になるように調整するテンショナを示している。
間隔調整機構 4は、 ブラケッ トフを 2個ずつ固定した 2個 1対のスライダ 2 3 と、これらスライダ 2 3を近接、離間させる方向へ案内するリニアガイド 2 4と、 これらスライダ 2 3をリニアガイド 2 4に沿って移動させる直動機構 2 5とを備 えている。 図中符号 2 4 aはリニアガイド 2 4上を移動するナツトである。
ブラケッ 卜 7は、 2つのスライダ 2 3の間隔が所定の位置に調整されたときに、 8個全ての口一ラ 2力 取り扱われるシリコンウェハ 5の外径寸法に一致する内 接円に同時に接触するように、 一定の傾斜角度をなして、 スライダ 2 3に固定さ れている。
直動機構 2 5は、 例えば、 図 3に示されるように、 モータ 2 6と、 モータ 2 6 により回転駆動されるボールネジ 2 7と、 前記ボールネジ 2 7に係合され、 前記 スライダ 2 3に取り付けられるナツ卜 2 8とを備えている。 ボールネジ 2 7は、 略中央を境にして両側に逆ネジが形成されたものであり、 それぞれのネジ部 2 7 a , 2 7 bに 2つのスライダ 2 3用のナツ卜 2 8が係合されている。
モータ 2 6を一方向に回転させると、 それに応じてボールネジ 2 7が一方向に 回転させられ、 その回転方向に応じて、 ボールネジ 2 7に係合しているナッ ト 2 8が近接または離間するように移動させられる。 これにより、 ナッ ト 2 8に取り 付けられているスライダ 2 3の間隔が調整され、 スライダ 2 3に固定されている ローラ 2間の間隔寸法が調整される。
荷重制御装置 6は、 一方のナツト 2 8とスライダ 2 3との間に配置された口一 ドセル 2 9と、 前記口一ドセル 2 9からの出力信号に応じて間隔調整機構 4のモ 一夕 2 6の出力を制御する制御装置 （図示略） とを有する。 ローラ 2間にシリコ ンウェハ 5が挟まれてローラ 2に荷重が加わると、 ナッ ト 2 8とスライダ 2 3と の間に配置されたロードセル 2 9は、 ブラケット 7、 スライダ 2 3を経て、 口一 ラ 2に加えられた荷重を検出する。 したがって、 検出された荷重に応じて間隔調 整機構 4のモータ 2 6の出力を制御することにより、 ローラ 2に加わる荷重が一 定になるようにローラ 2の間隔を制御できる。
このように構成された本実施形態に係るウェハ回転装置 1の作用について、 以 下に説明する。
シリコンウェハ 5をローラ 2間に挟むときには、 間隔調整機構 4が作動し、 ス ライダ 2 3の間隔を広げることで、 ローラ 2間の間隔が広げられる。 口一ラ 2の 円筒面 8の間隔が、 挟むべきシリコンウェハ 5の外径寸法より大きく開かれた状 態で、 例えば、 ハンドリングロボット （図示略） によって搬送されてきたシリコ ンウェハ 5力 ローラ 2の上方からローラ 2間に挿入される。
ローラ 2の下部には、 ローラ 2の円筒面 8よリ大径の鍔部 9が設けられている ので、 ローラ 2の上方から揷入されたシリコンウェハ 5は、 図 5に鎖線で示すよ うに、 鍔部 9に載置されるようにしてハンドリングロボッ卜からウェハ回転装置 1へ受け渡される。 鍔部 9の上面は、 傾斜面 1 0により構成されているので、 シ リコンウェハ 5は、 その円周面の下縁を鍔部 9の傾斜面 1 0に接触させてローラ 2に載置される。
次いで、 間隔調整機構 4を作動させると、 スライダ 2 3が相互に近接する方向 に移動させられ、 ローラ 2の間隔が縮小される。 すると、 シリコンウェハ 5は口 —ラ 2の鍔部 9上面に形成された傾斜面 1 0に沿って、 図 5に矢印で示されるよ うに上昇し、 ローラ 2の円筒面 8に挟まれる位置まで案内される。
スライダ 2 3をさらに近接させると、 シリコンウェハ 5の円周面が全ての口一 ラ 2の円筒面 8に接触する。 シリコンウェハ 5とローラ 2との間に接触荷重が発 生すると、 その荷重がロードセル 2 9によって検出され、 検出された荷重が所定 の荷重となるように制御装置によリ制御される。
この状態で、 回転駆動機構 3のモータ 1 3を作動させることにより、 プーリ 1 2 , 1 4 , 1 5 , 1 5 a , 1 8、 ベルト 1 6， 1 9〜 2 1を介してモータ 1 3の 回転トルクが各ローラ 2に伝達される。 ローラ 2とシリコンウェハ 5との間の接 触荷重に比例する摩擦力によって、 シリコンウェハ 5が回転駆動される。
このとき、 シリコンウェハ 5は、 円筒面 8のいずれかの高さ方向位置に、 重力 と摩擦力とをバランスさせて安定して維持される。
このように、 本実施形態に係るウェハ回転装置 1によれば、 シリコンウェハ 5 の表裏面に触れることなく、 シリコンウェハ 5を回転させることができる。 また、 ローラ 2の位置を制御するのではなく、 シリコンウェハ 5の円周面を口 ーラ 2によリ押さえる際のローラ 2とシリコンウェハ 5との間に生ずる荷重を制 御するので、 シリコンウェハ 5の外径寸法がばらついた場合においても、 適正に シリコンウェハ 5を把持して回転させることができる。
さらに、 シリコンウェハ 5の円周面にローラ 2から回転トルクを伝達してシリ コンウェハ 5を回転させるので、 シリコンウェハ 5の回転中心の割り出し作業が 不要となる。 従来、 回転テーブルに一旦吸着して回転させることにより、 偏心量 を割り出して回転テーブルによる吸着位置を変更する持ち替え作業を行っていた 力 この回転中心の割り出し作業と持ち替え作業が不要となるので、 工程を大幅 に短縮できる。
また、 シリコンウェハ 5の周方向に間隔をあけて、 4力所に 2個 1対のローラ 2を配置しているので、 シリコンウェハ 5の円周面に大きな傷や Vノッチが形成 されていたとしても、 その傷等がローラ 2に接触するときに、 シリコンウェハ 5 の回転中心がずれることを防止できる。 すなわち、 シリコンウェハ 5の円周面に 形成された傷がシリコンウェハ 5の回転によって一のローラ 2に接触する位置に 配された場合には、 そのローラ 2とシリコンウェハ 5との間の接触荷重が変動す るので、 シリコンウェハ 5がそのローラ 2の方向に向けて移動しょうとする力 ほぼ同一箇所においてシリコンウェハ 5を支持している他のローラ 2によってシ リコンウェハ 5が移動しないように保持される。 本実施形態に係るウェハ回転装置 1によれば、 シリコンウェハ 5の円周面に同 時に接触する 8個のローラ 2全てが、 回転駆動機構 3の作動により回転駆動され るので、 シリコンウェハ 5とローラ 2との間に滑りを生じにく く、 角度精度を向 上できるとともに、 比較的高速にシリコンウェハ 5を回転させることができる。 上述したウェハ回転装置 1を用いた端部傷検査装置は、 ウェハ回転装置 1の外 部に、 シリコンウェハ 5の半径方向外方から平行光を照射する光源と、 シリコン ウェハ 5の円周面において反射した反射光を検出する光検出器とを備える。 この端部傷検査装置によれば、 シリコンウェハ 5の表裏面に接触しないので、 シリコンウェハ 5の表裏面を研磨した後においても端部傷の検査を行うことがで きる。
また、 シリコンウェハの中心位置の割り出しや持ち替えが不要であり、 かつ、 高速回転させることができるので、 検査工程を短縮して歩留まりを向上できる。 さらに、 シリコンウェハを高速回転させる際に、 ローラとシリコンウェハとの 間の滑りを低減し、 高い角度精度で回転させるので、 端部傷の位置を精度よく検 出できる。
本実施形態においては、 回転駆動機構 3として、 プーリ 1 2 , 1 4 , 1 5 , 1 5 a , 1 8およびベルト 1 6 , 1 9〜2 1によりモータ 1 3の回転トルクを口一 ラ 2に伝達する構造を採用したが、 これに代えて、 他の伝達機構、 例えば、 歯車 等を採用してもよい。 直動機構としてボールネジ 2 7を採用したが、 これに代え て、 シリンダ等他の任意の機構を採用してもよい。
2個 1対のローラ 2を 4力所に配置したが、 これに代えて、 一方のスライダ 2 3に固定されるブラケットフを 1力所として、 シリコンウェハ 5の円周方向の 3 力所に 2個 1対のローラ 2を配置してもよい。 さらに多数の口一ラ 2を使用すれ ば、 2個 1対とすることなく、 1個ずつ間隔をあけて配置することもできる。 産業上の利用の可能性.
本発明のウェハ回転装置によれば、 ウェハの表裏面を吸着することなく、 ゥェ ハの円周面に接触することによってウェハを回転できる。 また、 ウェハとその円 周面に接触するローラとの間の接触荷重を制御することにより、 ウェハをローラ 間に挟むので、 ウェハの外径寸法にばらつきが存在しても、 ウェハを適正に把持 して、 回転させることができる。
このウェハ回転装置を備えた端部傷検査装置によれば、 ウェハの表裏面を研磨 した後においても円周面に形成された傷を検査できる。 したがって、 ウェハの研 磨時に拡大または顕在化する傷を、 その後の検査によって検出できる。

Claims

請求の範囲
1 . ウェハ回転装置であって、
平行間隔をあけて配置された軸線周りに回転可能に設けられ、 円板状のウェハ の円周面上を転がる少なくとも 3個のローラと、
少なくとも 1個のローラを回転駆動する回転駆動機構と、
前記ローラの間隔寸法を調整可能な間隔調整機構と、
前記ローラ間にウェハを挟んだときに、 ローラからウェハに対してウェハの半 径方向に加える荷重を制御する荷重制御装置とを備える。
2 . 請求項 1のウェハ回転装置であって、 前記間隔調整機構に、 前記ローラの移 動方向に沿って前記ローラに加わる荷重を検出する口一ドセルが備えられ、 前記荷重制御装置が、 前記口一ドセルにより検出された荷重を一定に保つよう に前記間隔調整機構を制御する。
3 . 請求項 1のウェハ回転装置であって、 前記ローラが、 略鉛直方向に配される 軸線回りに回転可能に設けられるとともに、 前記ウェハを挟む周面の下方に、 前 記周面よりも大径の鍔部を備え、 前記鍔部の上面が、 半径方向外方に向かって漸 次低くなる傾斜面を有する。
4 . 請求項 1のウェハ回転装置であって、 前記ローラの両側に隣接する他の 2つ のローラ間の間隔が 1 8 0 ° より小さい。
5 . 請求項 4のウェハ回転装置であって、 ウェハの周方向に間隔をあけて 3力所 以上に、 2個 1対のローラが配置されている。
6 . 端部傷検査装置であって、
請求項 1のウェハ回転装置と、
前記ウェハ回転装置に支持されたウェハの円周面に光を放射する光源と、 前記光源から放射された光の内、 ウェハの円周面において反射された光を検出 する光検出器とを備える。
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