WO2005073692A1 - 基板検査装置と基板検査方法と回収治具 - Google Patents

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Yoshio Sakurai
Yutaka Ogawa
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Nas Giken Inc.
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Definitions

  • the substrate rotating device holds the horizontal lower surface of the substrate on the holding surface from below and rotates it around a vertical rotation center axis
  • the base has a basic structure
  • the disk main body of the disk is The disk is supported on the base so as to be rotatable in the horizontal direction about the rotation center axis, and three lift cams of the disk are fixed to three places on the upper circumference of the disk body, respectively, and the lift cams are centered on the rotation center axis.
  • the lifter body of the lifter has a support surface on which a substrate can be placed, and a lifter body of the lifter is guided movably in the vertical direction by the base.
  • the periphery of the edge of the first through hole at the lower end of the cylindrical portion is an annular horizontal surface, the liquid droplet that has come out from the first through hole is pulled by the adhesive force of the horizontal surface, and the liquid droplet is It is possible to prevent the recovery jig from leaking downward through the through hole.
  • FIG. 11 is a sectional view of a third type of recovery jig according to the embodiment of the present invention.
  • the disk plate-shaped member 61 is a plate-shaped member, and is supported on the upper surface of the base plate-shaped member at three locations on the circumference around the lower rotation center axis 0 so as to be movable in the horizontal direction.
  • the circumferential guide 62 is fixed to the disk plate-shaped member 61 and is formed on the outer peripheral surface of the base cylindrical portion 52. 2005/001562
  • the wafer holders 72 are members that are respectively disposed at three positions on the circumference of the support surface N of the lifter plate member 71 and are detachably fixed. The edges of the substrate placed on the support surface are brought into contact with the three wafer holders 72 from the periphery, and the substrate 1 is positioned on the lifter 170.
  • the wafer holder 72 fits into a hole provided in the lifter plate member 71. By selecting the hole into which the wafer holder 72 fits, it can handle wafers of various diameters. it can.
  • Fig. 8 (A) shows the structure of the first type collection jig 30a fitted to the collection jig folder 24.
  • the substrate previously exposed to the atmosphere of the aqueous solution of HF (hydrogen fluoride) is placed on the support surface N of the lifter 170.
  • a droplet of HF (hydrogen fluoride) aqueous solution is attached to the surface of the substrate 1.
  • the operator integrally removes the container 41 and the collection jig 30a from the board inspection apparatus.
  • the collection jig folder 24 corresponds to the second type of collection jig 30b.
  • the substrate is a silicon wafer.
  • the silicon oxide film on the surface of the silicon wafer has a hydrophilic property with respect to an aqueous solution of HF (hydrogen fluoride).
  • the disc 60 is guided by the base 50 and rotates around the rotation center axis.
  • Lifter The lower end of the follower 74 moves from the horizontal plane L to the inclined plane K along the cam surface of the lift cam 63.
  • the frictional force at the contact point rotates the ribter 70 around the center axis of rotation, and moves the backlash between the base vertical guide 53 and the lifter-vertical guide 73 to one side.
  • FIG. 9B shows a recovery jig 30 b driven by the driving device 20.
  • the drive mechanism 20 moves the collection jig 30 b above the collection jig setting device 40.
  • the operator integrally removes the container 41 and the recovery jig 30b from the board inspection device.
  • the droplet 4 is transferred to the container 41, and the amount of impurities contained in the droplet is measured. Next, a case where a third type of recovery jig 30c is used will be described.
  • the collection jig folder 24 corresponds to the third type of collection jig 30c.
  • the lifter 70 is positioned above.
  • the lower end of the lifter-follower 74 is supported on the horizontal surface of the rib cam.
  • the disc 60 is guided by the base 50 and rotates around the rotation center axis.
  • the lower end of the lifter follower 74 moves from the horizontal plane L to the inclined plane K along the cam surface of the lift cam 63.
  • the frictional force at the contact point rotates the ribter 70 around the center axis of rotation, and moves the backlash between the base vertical guide 53 and the lifter-vertical guide 73 to one side.
  • Droplets 4 are stored in the internal space H. Part of the droplet 4 protrudes into the first through hole 32c. (Substrate scanning process)
  • the operator integrally removes the container 41 and the recovery jig 30 c from the board inspection apparatus.
  • a step is provided below the flange of the recovery jig so that the upper end of the container fits, so that the container and the recovery jig can be used as a single unit.
  • a horizontally extending groove was provided in the cylindrical part of the first type of recovery jig, and the groove communicated with the internal space and atmosphere, so the drive mechanism stored in the internal space protruding from the groove. Since the edge of the substrate is brought into contact with a part of the formed droplet, the droplet can be attached to the edge of the substrate and moved along the edge.
  • the lifter is constrained by the base and guided movably in the vertical direction while being supported by the inclined surfaces of the cam lifts arranged at three places in the circumferential direction of the disk, when the disk is rotated, Since the lifter moves up and down, the board is placed on the support surface of the lifter at the upper position, and when the lifter is lowered, the board can be transferred to the holding surface of the board rotating device, and the friction force moves the lifter to Since the push is performed in one rotation direction as the center, the guide play between the disc and the lifter is moved toward the negative side, and the positioning accuracy of the substrate is improved.
  • a cylindrical member was provided on the base, and a bale positioning mechanism made of a push screw for the cylindrical member was provided, so that the gap between the cylindrical member and the base of the substrate rotating device could be adjusted.
  • the base can be positioned with high accuracy by a simple structure.

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Abstract

基板検査装置を、基板を保持面で保持して回転させる基板回転機器と、ベースに回転自在に支持されたディスク本体と該ディスク本体の上側に固定され回転方向へ傾斜した傾斜面で構成されたカム面を形成する3個のリフトカムとを有するディスクと、基板を乗せる支持面を持ち上下方向に移動自在に案内されたリフタ本体と該リフター本本の下側へ突起して各々固定されたリフター従動節とを有するリフターと、を備え、前記リフター従動節の下側が前記カム面に摺動自在に各々の接触点で当接し、前記接触点が前記傾斜面の上側に移動すると前記支持面が前記保持面よりも高くなる、ものとした。この構成により、測定精度をより向上させることのできる基板検査装置と基板検査方法、及び基板の外面に液滴を付着させて外面に沿って移動させるのに好適な基板検査装置と基板検査方法と回収治具とを提供できる。

Description

明細書 基板検査装置と基板検査方法と回収治具 技術分野 本発明は、 基板を検査するための基板検査装置と基板検査方法とに係る。 特に、 基板 を検査するために基板の外面に液滴を付着させて外面に沿って移動させるのに好適な基 板検査装置と基板検査方法と回収治具とに関する。 背景技術 半導体や液晶の製造設備や検査設備において、 基板検査装置が使用される。
基板検査装置は、 基板を検查する装置である。 例えば、 基板は、 半導体ウェハー、 液 晶基板等の基板である。 半導体ウェハーは、 シリコン、 ガリウム、 炭化ケィ素等のゥェ ハーである。
基板検査装置は、 基板を位置決めする必要がある。 通常、 基板のコンタミネーシヨン を防止するために、 簡易で確実な位置決め機構が要求される。
また、 一部の基板検査装置が、 半導体ウェハーの表面に形成された酸ィ匕膜や窒ィヒ膜等 の薄膜の中の、 ナトリゥム、 力リゥム、 鉄等の不純物の量を正確に測定するのに用いら れる。 この基板検査装置では、 基板を正確に位置決めすることが、 不純物の量を正確に 測定するために重要である。 半導体ウェハーの表面の不純物を正確に測定する目的とその方法を簡単に説明する。 半導体ウェハーの表面に形成された酸ィヒ膜や窒化膜等の薄膜中に、 不純物が含まれて レ、いると、 その不純物の量が微量であっても、 半導体素子の電気的特性に大きな影響を 与える。
従って、 半導体素子の製造設備において、 ウェハー表面から不純物の混入をできる限 り抑制することが要請されている。 そのために、 半導体ウェハーの表面に存在する不純物の量を正確に測定することが行 われている。
最近、 ウェハー表面に存在する不純物の量を測定するのに用いられていた二次イオン 質量分析法ゃォージ 分光分析法や中性子放射化分析法に代わつて、 ふつ化物溶液を持 ちいて、 不純物の量を測定する。 例えば、 ふつ化物溶液は H F (ふつ化水素） 水溶液で ある。
シリコンウェハーの表面の酸化膜を H F (ふつ化水素） 水溶液で溶解した後で、 その H F (ふつ化水素） 水溶液を捕集して、 H F (ふつ化水素） 水溶液中の不純物を分析す ることが行われる。 捕集した H F (ふつ化水素） 水溶液の量が少なくすると、 不純物の 濃度が高くなり、 測定精度が向上するという特徴を有する。
例えば、 H F (ふつ化水素） 水溶液の蒸気に基板を曝し、 基板の酸化層を溶解した後 で、 基板の表面に H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴を滴下し、 その液滴を基板の表面に 付着したまま移動する。 液滴に酸ィ匕膜の中の不純物が捕集される。 その液滴中の不純物 の量を計測することにより、 基板表面の不純物の量を検査する。 測定精度を向上させるために、 基板の位置決めを精度良くおこない、 また、 特定の測 定領域のみの不純物の量を測定できる基板検査装置が求められている。 特に、 液滴を基 板の表面に付着されたまま移動し、 液滴に不純物を捕集するのに好適な基板検査装置と 基板検査方法と回収治具が求められている。 本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、 測定精度をより向上させるこ とのできる基板検査装置と基板検査方法、 及び基板の外面に液滴を付着させて外面に沿 つて移動させるのに好適な基板検査装置と基板検査方法と回収治具とを提供しようとす る。 発明の開示 上記目的を達成するため、 本発明に係る基板を検查するための基板検査装置を、 水平 になった基板の下面を下方から保持面で保持して垂直な回転中心軸まわりに回転させる 基板回転機器と、 基礎構造であるベースと、 前記ベースに前記回転中心軸を中心として 水平方向に回転自在に支持されたデイスク本体と該ディスク本体の上側の円周上の 3箇 所に各々固定され前記回転中心軸を中心とする一方の回転方向へ下方に傾斜した傾斜面 で構成されたカム面を形成する 3個のリフトカムとを有するディスクと、 上側に基板を 乗せることのできる支持面を持ち前記ベースに上下方向に移動自在に案内され回転を拘 束されたリフタ本体と該リフタ一本体の前記回転中心軸を中心とする円周上の 3箇所に 下側へ突起して各々固定された部材である 3個のリフター従動節とを有するリフターと、 を備え、 3個の前記リフター従動節の下側が 3個の前記カム面に摺動自在に各々の接触 点で各々当接し、 前記接触点が前記傾斜面の上側に移動すると前記支持面が前記保持面 よりも高くなり、 前記接触点が前記傾斜面の下側に移動すると前記支持面が前記保持面 よりも低くなる、 ものとした。 上記本発明の構成により、 基板回転機器が水平になった基板の下面を下方から保持面 で保持して垂直な回転中心軸まわりに回転させ、 ベースが基礎構造であり、 ディスクの ディスク本体が前記ベースに前記回転中心軸を中心として水平方向に回転自在に支持さ れ、 ディスクの 3個のリフトカムが該ディスク本体の上側の円周上の 3箇所に各々固定 され前記回転中心軸を中心とする一方の回転方向へ下方に傾斜した傾斜面で構成された カム面を形成し、 リフタ一のリフター本体が上側に基板を乗せることのできる支持面を 持ち前記ベースに上下方向に移動自在に案内され回転を拘束され、 リフターの 3個のリ フタ一従動節が該リフタ一本体の前記回転中心軸を中心とする円周上の 3箇所に下側へ 突起して各々固定された部材であり、 3個の前記リフタ一従動節の下側が 3個の前記力 ム面に摺動自在に各々の接触点で各々当接し、 前記接触点が前記傾斜面の上側に移動す ると前記支持面が前記保持面よりも高くなり、 前記接触点が前記傾斜面の下側に移動す ると前記支持面が前記保持面よりも低くなるので、 ディスクをベースに対して円週方向 の一方の回転方向に回転すると、 前記接触点が前記傾斜面の下側に移動して、 前記支持 面が前記保持面よりも低くなり、 ディスクをベースに対して円周方向の他方の回転方向 に回転すると、 前記接触点が前記傾斜面の上側に移動して、 前記支持面が前記保持面よ りも高くなり、 ディスクを回転させる簡単な操作により基板を支持面と保持面との間で 置き換えでき、 また接触点での摩擦力がリフターのガタを一方に寄せて基板を保持面に 精度良く位置決めでき、 その後の検査の精度を向上させることができる 以下に、 本発明のいくつかの実施形態を説明する。 本発明は、 以下に記載の実施形態 のいずれか、 またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。 さらに、 本発明の実施形態に係る基板検査装置は、 前記カム面が、 前記傾斜面と該傾 斜面の上側の端と繫がる水平面とで構成され、 前記接触点が前記傾斜面の上側から水平 面に移動可能である。
上記本発明の構成により、 前記接触点が前記傾斜面の上側から水平面に移動可能であ るので、 水平面が保持面より高くなつた状態で、 基板を支持面へ乗せたり、 支持面から 降ろしたりする際に、 リフターが安定して停止する。 さらに、 本発明の実施形態に係る基板検査装置は、 前記ベースが、 板状部材であって 上面を水平にしたベース板状部材と、 垂直な中心軸を持つ円筒状部材であるベース円筒 状部材と、 該ベース円筒状部材の中心軸を前記回転中心軸に一致させることのできるベ ース位置決め機構と、 を有し、 前記ディスク本体が、 板状部材であって下側の前記回転 中心軸を中心とする円周上の 3箇所を前記ベース板状部材の上面に水平方向に移動自在 に支持されるディスク板状部材と、 該ディスク板状部材に固定され前記べ一ス円筒状部 の外周面の円周上の 3箇所に摺動自在に各々当接した部材である 3個の円周ガイドと、 を持つ。
上記本発明の構成により、 前記ベースのベース板状部材が上面を水平にした板状部材 であって、 前記ベースの前記ベース円筒状部材が垂直な中心軸を持ち、 前記ベースのベ ース位置決め機構が該ベース円筒状部材の中心軸を前記回転中心軸に一致させ、 前記デ イスク本体のディスク板状部材が板状部材であって下側の前記回転中心軸を中心とする 円周上の 3箇所を前記ベース板状部材の上面に水平方向に移動自在に支持され、 前記デ ィスク本体の 3個の円周ガイドが該ディスク板状部材に固定され前記ベース円筒状部の 外周面の円周上の 3箇所に摺動自在に各々当接するので、 ディスクが前記回転中心軸を 回転中心として精度良く回転し、 接触点での摩擦力がリフターを前記回転中心軸を回転 中心として回転させ、 リフターのガタを一方に寄せることができ、 基板を保持面に精度 良く位置決めでき、 その後の検査の精度を向上させることができる。 さらに、 本発明の実施形態に係る基板検査装置は、 前記基板回転機器が、 水平になつ た基板の下面を下方から前記保持面で保持する基板保持部材と該基板保持部材を前記回 転中心軸の回りに回転自在に支持する基板保持基台とを有し、 ベース位置決め機構が、 前記基板保持基台の側面と前記ベース円筒状部材の内周面とのすき間の寸法を調整する 押しねじを持つ。
上記本発明の構成により、 前記基板回転機器の基板保持部材が水平になった基板の下 面を下方から保持面で保持し、 前記基板回転機器の基板保持基台が該基板保持部材を前 記回転中心軸の回りに回転自在に支持し、 ベース位置決め機構の押しねじが、 前記基板 保持基台の側面と前記ベース円筒状部材の内周面とのすき間の寸法を調整するので、 ベ ースに支持されるリフタの位置を前記回転中心軸を基準として簡易に精度良く調整でき る。 さらに、 本発明の実施形態に係る基板検査装置は、 前記リフター本体が、 板状部材で あつて上側に基板を乗せることのできる支持面を持つリフタ一板状部材と、 該リフタ一 板状部材の支持面の前記回転中心軸を中心とする円周上の 3箇所に各々配されて固定さ れる 3個のウェハーホルダと、 を持ち、 前記支持面に置かれた基板の縁が周囲から 3個 の前記ウェハーホルダに当接される。
上記本発明の構成により、 前記リフタ一本体のリフタ一板状部材が板状部材であって 上側に基板を乗せることのできる支持面を持ち、 前記リフタ一本体の 3個のウェハーホ ルダが該リフタ一板状部材の支持面の前記回転中心軸を中心とする円周上の 3箇所に 各々配されて固定され、 前記支持面に置かれた基板の縁が周囲から 3個の前記ウェハー ホルダに当接されるので、 基板を支持面に精度良く位置決めし、 基板を保持面に乗せた 際の基板の位置の精度を向上できる。 さらに、 本発明の実施形態に係る基板検査装置は、 前記ベースが、 板状部材であって 上面を水平にしたベース板状部材と、 前記ベース板状部材の上側の前記回転中心軸を中 心とする円周上の 3箇所に各々固定され垂直な中心軸を持つ円柱部材である 3個のベー ス垂直ガイドと、 を有し、 前記リフター本体が、 板状部材であって上側に基板を乗せる ことのできる支持面を持つリフター板状部材と、 該リフタ一板状部材の 3箇所に各々固 定された垂直な中心軸を持つ円柱部材である 3個のリフター垂直ガイドと、 を持ち、 前 記ベース垂直ガイドと前記リフター垂直ガイドとの一方が中空部をもち、 他方が該中空 部に嵌合し、 前記リフタ一が前記ベースに上下方向に移動自在に案内され回転を拘束さ れる。
上記本発明の構成により、 前記ベースのベース板状部材が板状部材であって上面を水 平にし、 前記ベースの 3個のベース垂直ガイドが前記ベース板状部材の上側の前記回転 中心軸を中心とする円周上の 3箇所に各々固定され垂直な中心軸を持つ円柱部材であり、 前記リフター本体のリフタ一板状部材が上側に基板を乗せることのできる支持面を持つ 板状部材であって、 前記リフタ一本体の 3個のリフタ一垂直ガイドが該リフタ一板状部 材の 3箇所に各々固定された垂直な中心軸を持つ円柱部材であり、 前記ベース垂直ガイ ドと前記リフター垂直ガイドとの一方が中空部をもち、 他方が該中空部に嵌合し、 前記 リフタ一が前記ベースに上下方向に移動自在に案内され回転を拘束されるので、 接触点 の摩擦力がリフターを回転中心軸の回りに回転させると、 ベース垂直ガイドと前記リフ ター垂直ガイドとの中空部でのガタがー方に寄せられて、 基板を保持面に精度良く位置 決めでき、 その後の検査の精度を向上させることができる。 また、 上記目的を達成するため、 本発明に係る基板を検査するために基板に液滴を付 着して移動させる基板検查装置を、 水平になった基板を保持して垂直な回転中心軸まわ りに回転させる基板回転機器と、 液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向いた 筒状部を有する回収治具と、前記回収治具を水平方向に移動可能な駆動機器と、を備え、 前記筒状部が、 水平に延びて前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する溝を側部に設け られ、 前記内部空間に液滴を貯留して基板を回転する際に、 前記駆動機構が前記溝に露 出した液滴を基板の縁に接触する様に前記回収治具を保持可能である、 ものとした。 上記本発明の構成により、 基板回転機器が水平になった基板を保持して垂直な回転中 心軸まわりに回転させ、 回収治具が液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向い た筒状部を有し、駆動機器が前記回収治具を水平方向に移動可能であり、前記筒状部が、 水平に延びて前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する溝を側部に設けられ、 前記内部 空間に液滴を貯留して基板を回転する際に、 前記駆動機構が前記溝に露出した液滴を基 板の縁に接触する様に前記回収治具を保持可能であるので、 液滴を基板の縁に付着させ て縁に沿って移動させることができる。 また、 上記目的を達成するため、 本発明に係る基板を検査するために基板に液滴を付 着して移動させる基板検査装置を、 水平になった基板を保持して垂直な回転中心軸まわ りに回転させる基板回転機器と、 液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向いた 筒状部を有する回収治具と、 前記回収治具を水平方向に移動可能な駆動機構と、 前記内 部空間に液を貯留した際に内部空間の圧力を雰囲気の圧力よりも負圧に維持できる負圧 維持手段と、 を備え、 前記筒状部が前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する第一貫通 孔を下端に設けられ、 前記内部空間に液滴を貯留して基板を回転する際に、 前記駆動機 構が基板の面と前記筒状部の下端との間隔を一定に保つ様に前記回収治具を保持可能で ある、 ものとした。 上記本発明の構成により、 基板回転機器が水平になった基板を保持して垂直な回転中 心軸まわりに回転させ、 前記回収治具が液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に 向いた筒状部を有し、 前記駆動機構が前記回収治具を水平方向に移動可能であり、 負圧 維持手段が前記内部空間に液を貯留した際に内部空間の圧力を雰囲気の圧力よりも負圧 に維持でき、 前記筒状部が前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する第一貫通孔を下端 に設けられ、 前記内部空間に液滴を貯留して基板を回転する際に、 前記駆動機構が基板 の面と前記筒状部の下端との間隔を一定に保つ様に前記回収治具を保持可能であるので、 負圧により上方に引っ張る力を内部空間に貯留した液滴に作用させ、 液滴が回収治具の 第一貫通孔から下側へ漏れ出るのを抑制できる。 以下に、 本発明のいくつかの実施形態を説明する。 本発明は、 以下に記載の実施形態 のいずれか、 またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。 さらに、 本発明の実施形態に係る基板検査装置は、 前記筒状部の下端の第一貫通孔の 縁の周囲が環状の水平面となっている。
上記本発明の構成により、 前記筒状部の下端の第一貫通孔の縁の周囲が環状の水平面 となっているので、 第一貫通孔から下に出た液滴が水平面の付着力により引っ張られ、 液滴が回収治具の第一貫通孔から下側へ漏れ出るのを抑制できる。 さらに、 本発明の実施形態に係る基板検査装置は、 前記筒状部が半径方向に対し同一 方向に交差した軸心を持つ複数の第二貫通孔を側部に各々設けられ、 第二貫通孔が前記 内部空間と側部の外側の空間とを連通する。
上記本発明の構成により、 前記筒状部の側部に設けられた複数の第二貫通孔が、 半径 方向に対し同一方向に交差する軸心をもち、 前記内部空間と側部の外側の空間とを連通 するので、 気体が足部の外側の空間から第二貫通孔を通って内部空間に入り、 内部空間 に貯留する液滴を渦卷力、せて、 上方へ負圧に引っ張る。 さらに、 本発明の実施形態に係る基板検査装置は、 前記負圧維持手段が、 前記内部空 間に連通した負圧配管を有する。
上記本発明の構成により、 前記負圧維持手段の負圧配管が前記内部空間に連通するの で、 内部空間の気体を上方へ引っ張る。 また、 上記目的を達成するため、 本発明に係る基板を検査するために基板に液滴を付 着して移動させる回収治具を、 液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向いた筒 状部を、 備え、 前記筒状部が水平に延びて前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する溝 を側部に設けられる、 ものとした。 上記本発明の構成により、 前記回収治具が液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上 下に向いた筒状部を有し、 前記筒状部が水平に延びて前記内部空間と雰囲気の空間とを 連通する溝を側部に設けられるので、 前記内部空間に液滴を貯留して、 前記溝に露出し た液滴を基板の縁に接触する様に前記回収治具を保持して縁に沿って移動させると、 液 滴を基板の縁に付着させて縁に沿って移動させることができる。 また、 上記目的を達成するため、 本発明に係る基板を検査するために基板に液滴を付 着して移動させる回収治具を、 液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向いた筒 状部と、 前記内部空間に液を貯留した際に内部空間の圧力を雰囲気の圧力よりも負圧に 維持できる負圧維持手段と、 を備え、 前記筒状部が、 前記内部空間と雰囲気の空間とを 連通する第一貫通孔を下端に設けられる、 ものとした。 上記本発明の構成により、 前記回収治具が液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上 下に向いた筒状部を有し、 負圧維持手段が前記内部空間に液を貯留した際に内部空間の 圧力を雰囲気の圧力よりも負圧に維持でき、 前記筒状部が前記内部空間と雰囲気の空間 とを連通する第一貫通孔を下端に設けられるので、 前記内部空間に液滴を貯留して、 基 板の面と前記筒状部の下端との間隔を一定に保つ様に前記回収治具を保持して基板の表 面にそって移動させると、 負圧により上方に引っ張る力が内部空間に貯留した液滴に作 用し、 液滴が回収治具の第一貫通孔から下側へ漏れ出るのを抑制できる。 以下に、 本発明のいくつかの実施形態を説明する。 本発明は、 以下に記載の実施形態 のいずれか、 またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。 さらに、 本発明の実施形態に係る回収治具は、 前記筒状部の下端の第一貫通孔の縁の 周囲が環状の水平面となっている。
上記本発明の構成により、 前記筒状部の下端の第一貫通孔の縁の周囲が環状の水平面 となっているので、 第一貫通孔から下に出た液滴が水平面の付着力により引っ張られ、 液滴が回収治具の第一貫通孔から下側へ漏れ出るのを抑制できる。 さらに、 本発明の実施形態に係る回収治具は、 前記筒状部が半径方向に対し同一方向 に交差した軸心を持つ複数の第二貫通孔を側部に各々設けられ、 第二貫通孔が前記内部 空間と側部の外側の空間とを連通する。
上記本発明の構成により、 前記筒状部の側部に設けられた複数の第二貫通孔が、 半径 方向に同一方向に交差する同じ向き交差した軸心をもち、 前記内部空間と側部の外側の 空間とを連通するので、 気体が側部の外側の空間とから第二貫通孔を通つて内部空間に 入り、 内部空間に貯留する液滴を渦巻力せて、 上方へ負圧に引っ張る。 さらに、 本発明の実施形態に係る回収治具は、 前記負圧維持手段が、 前記内部空間に 連通した負圧配管を有する。
上記本発明の構成により、 前記負圧維持手段の負圧配管をが前記内部空間に連通する ので、 内部空間の気体を上方へ引っ張る。 また、 上記目的を達成するため、 本発明に係る基板を検査するために基板に液滴を付 着して移動させる基板検査方法を、 上記に記載の前記基板検査装置を準備する基板検査 装置準備工程と、 基板を前記基板回転機器にセットする基板セット工程と、 前記内部空 間に溶液を滴下する溶液滴下工程と、 前記負圧維持手段が前記内部空間の圧力を雰囲気 の圧力よりも負圧に維持する負圧維持工程と、 基板が回転する際に、 前記駆動機器が基 板の前記表面と前記筒状部の下端との間隔を一定に保つ基板走査工程と、 を備えたもの とした。 上記本発明の構成により、 基板検査装置準備工程で上記に記載の前記基板検査装置を 準備し、 基板セット工程で基板を前記基板回転機器にセットし、 溶液滴下工程で前記回 収治具の内部空間に溶液を滴下し、 負圧維持工程で前記負圧維持手段が前記内部空間の 圧力を雰囲気の圧力よりも負圧に維持し、 基板走査工程で、 基板が回転する際に、 駆動 機器が、前記駆動機構が基板の前記表面と前記筒状部の下端との間隔を一定に保つので、 内部空間に貯留した液滴が基板の表面に流れ出すのを抑制しつつ、 液滴を基板の表面に 付着させたまま、 基板の表面を移動できる。 さらに、 本発明に係る実施形態の基板検査方法を、 前記基板セット工程が溶液に対し て親水性の性質を有する表面を持つ基板を前記基板回転機器にセットする。
上記本発明の構成により、 基板の表面が溶液に対して親水性の性質を持っていても、 内部空間に貯留した液滴が基板の表面に流れ出すのを抑制しつつ、 液滴を基板の表面に 付着させたまま、 基板の表面を移動できる。 以上説明したように本発明に係る 基板検査装置は、 その手順と構成により、 以下の 効果を有する。
基板を乗せる支持面を持つリブターの回転を拘束し、 リフトカムを傾斜面の傾きが基 板の回転中心軸の回りの円周方向に向く様にディスクに配し、 リフタ一と傾斜面との接 触点を傾斜に沿って移動させると、 保持面が検査をする際に基板を乗せる面であって、 支持面が保持面の高さの上側と下側との間で移動する様にしたので、 ディスクをベース に対して円周方向の一方の回転方向に回転すると、 記接触点が前記傾斜面の下側に移動 して、 前記支持面が前記保持面よりも低くなり、 ディスクをベースに対して円周方向の 他方の回転方向に回転すると、 前記接触点が前記傾斜面の上側に移動して、 前記支持面 が前記保持面よりも高くなり、 ディスクを回転させる簡単な操作により基板を支持面と 保持面との間で置き換えでき、 また接触点での摩擦力がリフターのガタを一方に寄せて 基板を保持面に精度良く位置決めでき、その後の検査の精度を向上させることができる。 また、 前記接触点が前記傾斜面の上側から水平面に移動する様にしたので、 水平面が 保持面より高くなつた状態で、 基板を支持面へ乗せたり、 支持面から降ろしたりする際 に、 リフターが安定して停止する。
また、 ベースに板状部材と円筒部材とを設け、 ディスクを板状部材と円筒部材とのそ れぞれ 3箇所で接触して回転移動する様にしたので、 ディスクが前記回転中心軸を中心 として精度良く回転し、 接触点での摩擦力がリフタ一を前記回転中心軸を中心として回 転させて、 リフタ一のガタを一方に寄せることができ、 基板を保持面に精度良く位置決 めでき、 その後の検査の精度を向上させることができる。
また、 ベースの水平位置を基板回転機器の基台を押しねじでおして調整する様にした ので、 ベースに支持されるリフタの位置を前記回転中心軸を基準として簡易に精度良く 調整できる。
また、 リフターの支持面に乗せた基板の縁を 3個の部材で当接する様にしたので、 基 板を支持面に精度良く位置決めし、 基板の保持面に乗せた際の基板の位置の精度を向上 できる。
また、 ベースとリフタとに互いに上下方向に移動自在に案内する垂直ガイドを設け、 前記ベース垂直ガイドと前記リフター垂直ガイドとの一方が中空部をもち、 他方が該中 空部に嵌合し、 前記リフタ一が前記ベースに上下方向に移動自在に案内され回転を拘束 される。 また、 水平になった基板を回転させ、 液滴を貯留できる内部空間を持つ回収治具の側 面に水平に延びた溝を設け、 前記駆動機構が前記溝に露出した液滴を基板の縁に接触す る様に前記回収治具を保持可能である様にしたので、 液滴を基板の縁に付着させて縁に 沿って移動させることができる。
また、 水平になった基板を回転させ、 液滴を貯留できる内部空間を持つ回収治具の下 端に貫通孔を設け、 内部空間を負圧にできる様にしたので、 負圧により上方に引っ張る 力を内部空間に貯留した液滴に作用させ、 液滴が回収治具の第一貫通孔から下側へ漏れ 出るのを抑制できる。
また、 前記筒状部の下端の第一貫通孔の縁の周囲が環状の水平面となっているので、 第一貫通孔から下に出た液滴が水平面の付着力により引っ張られ、 液滴が回収治具の第 —貫通孔から下側へ漏れ出るのを抑制できる。
また、 第二貫通孔が、 前記筒状部の側部に半径方向に交差する同じ向きに各々設けら れ、 前記内部空間と側部の外側の空間を連通するので、 気体が側部の外側の空間から第 二貫通孔を通って内部空間に入り、 内部空間に貯留する液滴を渦卷かせて、 竜卷状に上 方へ負圧に引っ張られる。
また、 前記負圧維持手段の負圧配管が、 前記内部空間の密閉した上部に連通する様に したので、 内部空間の気体を上方へ引っ張る。
また、 負圧維持手段をもつ回収治具を備えた基板検查装置を用意し、 内部空間の圧力 を負圧に維持したまま、 回収治具の液滴を基板の表面に付着させて基板の表面を移動す るので、 内部空間に貯留した液滴が基板の表面に流れ出すのを抑制しつつ、 液滴を基板 の表面に付着させたまま、 基板の表面を移動できる。
また、 基板の表面が溶液に対して親水性の性質を持っていても、 内部空間に貯留した 液滴が基板の表面に流れ出すのを抑制しつつ、 液滴を基板の表面に付着させたまま、 基 板の表面を移動できる。
従って、 測定精度をより向上させることのできる基板検査装置と基板に存在する不純 物を測定するのに好適な基板検査装置と基板検査方法と回収治具とを提供できる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の本発明の実施形態に係る基板検査装置の平面図である。
図 2は、 本発明の本発明の実施形態に係る基板検查装置の正面図である。
図 3は、 本発明の本発明の実施形態に係る基板検查装置の側面図である。
図 4は、 本発明の本発明の実施形態に係る基板検査装置の B— B断面図である。
図 5は、 本発明の本発明の実施形態に係る基板検査装置の C _ C断面図である。
図 6は、 本発明の本発明の実施形態に係る基板検査装置の C— C断面図である。
図 7は、 本発明の本発明の実施形態に係る基板検查装置の A— A断面図である。
図 8は、 本発明の本発明の実施形態に係る回収治具の断面図である。
図 9は、 本発明の本発明の実施形態に係る回収治具の断面図である。
図 1 0は、 本発明の本発明の実施形態に係る回収治具の D— D断面図である。
図 1 1は、 本発明の本発明の実施形態に係る回収治具の断面図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明を実施するための最良の形態を、 図面を参照して説明する。 図 1は、 本発明の実施形態に係る基板検査装置の平面図である。 図 2は、 本発明の実 施形態に係る基板検查装置の正面図である。 図 3は、 本発明の実施形態に係る基板検査 装置の側面図である。
基板検查装置 2は、 基板 1を検査するための装置である。
以下では、 基板 1に存在する不純物の量を検査する場合を例に、 基板検查装置 2を説 明する。
基板がシリコンゥヱハーである場合に、基板 1に存在する不純物の量を検査するには、 第一の方法では、 基板の表面を液体蒸気 （例えば、 H F (ふつ化水素） 水溶液の蒸気） に晒して、液体により基板 1の表面の酸ィヒ膜を溶かす。その後、基板検査装置を用いて、 基板 1を検査するために基板 1に液滴を付着して移動させる。 第二の方法では、 基板の 表面に液体 （例えば、 H F (ふつ化水素） 水溶液の蒸気） を滴下する。 液体により基板 1の表面の酸化膜を溶かす。 その後、 基板検查装置を用いて、 基板 1を検查するために 基板 1に液滴を付着して移動させる。
基板検査装置は、 基板 1の表面に液滴 （例えば、 H F (ふつ化水素） 水溶液） を滴下 し、 液滴を基板の表面を所定の領域をなぞる様に移動させ、 その液滴を回収する。 その 液滴に混ざった不純物の量を測定すると、 基板の表面の所定の領域に存在した不純物の 量を特定できる。 基板検査装置は、 下部構造体 3と基板回転機器 1 0と駆動機器 2 0と回収治具 3 0と 回収治具セット機器 4 0とベース 5 0とディスク 6 0とリフタ一 7 0とで構成される。 下部構造体 3は、 基板回転機器 1 0と駆動機器 2 0と回収治具 3 0と回収治具セット 機器 4 0とベース 5 0とディスク 6 0とリフタ一 7 0を上面に乗せ、 これらの機器を制 御するためのコントローラや制御盤面を備えた構造体である。 基板回転機器 1 0は、 水平になった基板の下面を下方から保持面 Mで保持して垂直な 回転中心軸まわりに回転させる機器であり、 基板保持部材 1 1と基板保持基台 1 2とで 構成される。
基板保持部材 1 1は、 水平になった基板 1の下面を下方から保持面 Mで保持する部材 である。 真空チャック機構が、 保持面 Mに設けられる。 真空チャック機構は、 負圧によ り保持面 Mに保持された基板 1を固定する。
基板保持基台 1 2は、 基板保持部材 1 1を回転中心軸の回りに回転自在に支持する機 器である。 回収治具 3 0は、 液滴を貯留可能な内部空間 Hを持つ治具である。
構造の異なる 3種類の回収治具 3 0を、 以下に、 図を基に、 説明する。 回収治具を、 それぞれ、 第一乃至第三の形式の回収治具 3 0 a、 3 0 b、 3 0 cと呼ぶ。 最初に、 本発明の実施形態に係る第一の形式の回収治具の構造を説明する。
図 8は、 本発明の実施形態に係る第一の形式の回収治具の断面図である。 第一の形式の回収治具 3 0 aは、 基板の縁に液滴を接触させるための治具であり、 筒 状部 3 1 aとフランジ部 3 3 aとで構成される。
筒状部 3 1 aは、液滴を貯留可能な内部空間 Hを持ち軸心が上下に向いた部分である。 筒状部 3 1 aが、 基板の厚さよりも大きな幅をもち水平に延びて内部空間 Hと雰囲気の 空間とを連通する溝 3 2 aを側部に設けられる。 筒上部 3 1 aの下端は閉じている。 後述する駆動機構は、 溝 3 2 aに露出した液滴を基板の縁に接触する様に回収治具 3 0 aを保持可能である。
フランジ部 3 3 aは、回収治具 3 0 aの上部構造である。フランジ部 3 3 aの下面は、 下に凸のテーパ形状が形成される。 テーパ形状は、 後述する回収治具フォルダー 2 4の 下に凹のテーパ部に嵌合する。 容器 4 1の口に嵌合する溝部が、 テーパ形状の下側に形 成される。
液滴を内部空間 Hに貯留すると、 液滴の一部が溝 3 2 aに露出する。 溝 3 2 aの寸法 と位置を適切に選定することで、 液滴が溝 3 2 aから漏れるのを防止できる。 液滴に生 ずる表面張力と液滴の溝 3 2 aから漏れようとする圧力とがつり合うためであると考え られる。 - 次に、 本発明の実施形態に係る第二の形式の回収治具の構造を説明する。
図 9、 1 0は、 本発明の実施形態に係る第二の形式の回収治具の断面図である。
第二の形式の回収治具 3 O bは、 基板の表面に液滴を接触させるために治具であり、 筒状部 3 1 bとフランジ部 3 4 bと負圧維持手段 3 5 bとで構成される。
回収治具 3 O bは、 液滴を親水性の基板表面に接触させるのに好適な治具である。 例 えば、 液滴が H F (ふつ化水素） 水溶液であり、 基板の表面に酸ィヒ膜が生成されている 場合に、 回収治具 3 0 bを用いると、 顕著な効果を奏する。
筒状部 3 1 bは、液滴を貯留可能な内部空間 Hを持ち軸心が上下に向いた部分である。 筒状部 3 1 b力 内部空間 Hと雰囲気の空間とを連通する第一貫通孔 3 2 bを下端に設 けられる。 筒状部 3 1 bの下端の第一貫通孔 3 2 bの縁の周囲が環状の水平面となって いるのが好ましい。
特に、 複数の第二貫通孔 3 3 bが、 筒状部 3 1 bの側部に設けられ、 半径方向に対し て同一方向に交差した軸を持ち、 内部空間 Hと側部の外側の空間とを連通するのが好ま しい。
後述する駆動機構は、 基板が回転する際に、 基板 1の面と筒状部 3 1 bの下端との間 隔を一定に保つ様に、 回収治具を保持できる。
この様にすると、 負圧が内部空間 Hに貯留した液滴を上方に引っ張り、 また、 液滴と 回収治具との付着力が、 基板 1の面と筒状部 3 1 bの下端との間隔に挟まれた液滴を筒 状部 3 1 bの水平になった下端に付着させることができる。 従って、 液滴が基板の表面 の材質に対して親水性である場合であっても、 液滴が基板の表面に流れ出てしまうこと を抑制できる。 例えば、 基板の表面に酸化膜があり、 液滴が酸化膜を溶解する溶液 （例 えば、 H F (ふつ化水素） 水溶液） である場合に、 H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴は 酸ィヒ膜に対して親水性であるが、 H F (ふつ化水素） 水溶液が内部空間 Hから流れ出て しまうことながない。所定の時間が経過すると、酸化膜が溶解し基板の母材が露出する。 H F (ふつ化水素） 水溶液は、 基板の母材に対して疎水性であるので、 表面張力により 基板の表面からはじかれる様になる。 次に、 本発明の実施形態に係る第三の形式の回収治具の構造を説明する。
図 1 1は、 本発明の実施形態に係る第三の形式の回収治具の断面図である。
第三の形式の回収治具 3 0 cは、 基板の表面に液滴を接触させるために治具であり、 筒状部 3 1 cとフランジ部 3 3 cとで構成される。
筒状部 3 1 cは、 内部の中心に内部空間 Hを持ち、 軸心が上下に向いている、 第一貫 通孔 3 2 Cが、 筒状部 3 1 cの下端に設けられる。 第一貫通孔 3 2 cは、 内部空間 Hと 雰囲気の空間とを連通する。 筒状部の下端の第一貫通孔の縁の周囲が、 上に凹の窪みと なっているのが好ましい。
後述する駆動機構は、 基板が回転する際に、 基板 1の面と筒状部 3 1 cの下端との間 隔を一定に保つことをできる。
フランジ部 3 3 cの下部には、 下に凸のテーパ形状が設けられる。 テーパ形状は、 後 述する回収治具フォルダー 2 4の下に凹のテーパ部に嵌合する。 容器 4 1の口に嵌合す る溝部が、 テーパ形状の下側に形成される。 駆動機器 2 0は、 回収治具 3 0を水平方向に移動させる機器であり、 水平アーム 2 1 とアーム回転軸 2 2とアーム回転基台 2 3と回収治具フォルダー 2 '4とで構成される。 水平アーム 2 1は、 先端部に回収治具フォルダー 2 4を固定し、 後端部をアーム回転 軸 2 2に固定した梁構造である。
アーム回転軸 2 2は、 水平アームの後端部を固定し、 垂直な回転軸の回りに回転する 構造体である。
アーム回転基台 2 3は、 アーム回転軸 2 2を回転自在に保持する構造体であり、 下部 構造 3に取り付けられる。 図 1は、 アーム回転基台 2 3の側面が円形の外周面であるの を示す。
回収治具フォルダー 2 4は、 回収治具を保持する構造体である。 回収治具フォルダー 2 4の先端部は、 回収治具 3 0の下に凸のテーパ部に下から嵌合する下に凹のテーパ部 を持ち、 一部に切り欠き部をもつ環状構造をしている。
回収治具 3 0を、 横方向に引っ張ると、 切り欠き部を通過して回収治具フォルダー 2 4から外れる。 回収治具セット機器 4 0は、 駆動機器 2 0に回収治具を受け渡す めの機器であり、 下部構造体 3の上面に設けられる。 回収治具セット機器 4 0は、 容器 4 1を回収治具 3 0の下からあてがい、 回収治具 3 0の円筒部 3 1 a、 3 1 b、 3 1 cを覆うことができ る。 操作員は、 回収治具セット機器 4 0を操作して、 容器 4 1と回収治具 3 0とを上下 させることができる。
回収治具 3 0を基板検査装置 2にセットする場合は、 以下の手順による。
操作員は、 回収治具 3 0と容器 4 1とを一体にして、 取り扱う。 操作員は、 回収治具 3 0と容器 4 1とを回収治具セット機器 4 0にセットする。
回収治具セット機器 4 0により、 回収治具 3 0と容器 4 1とを持ち上げる。 駆動機器 2 0を動かして、 回収治具フォルダー 2 4を回収治具 3 0の下にいれる。 回収治具セッ ト機器 4 0により、 回収治具 3 0と容器 4 1とを下げる。 回収治具 3 0が回収治具フォ ルダー 2 4に嵌合する。 駆動機器 2 0を動かして基板の検査をおこなう。
回収治具 3 0を基板検査装 2からはずす場合は、 上記の反対の手順に従う。 図 5は、 ベース 5 0と基板回転機器 1 0との関係を示す, ベース 5 0は、 基板の位置決めを行うための基礎構造であり、 ベース板状部材 5 1と ベース円筒状部材 5 2とベース垂直ガイド 5 3とベース位置決め機構 5 4とで構成され る。
ベース板状部材 5 1は、 上面を水平にした板状部材であって、 下部構造体 3の上部に 据付けられる。
ベース円筒状部材 5 2は、 垂直な中心軸を持つ円筒状部材であり、 下部をベース板状 部材 5 1に結合する。
ベース垂直ガイド 5 3は、 ベース板状部材の上側の円周上の 3箇所に各々固定され垂 直な中心軸を持つ円柱部材である。
図 5は、ベース垂直ガイド 5 3がベース板状部材 5 1の円周上の 3箇所に固定された、
3個の中空円柱であるのを示している。
ベース位置決め機構 5 4は、 ベース円筒状部材の中心軸を前記回転中心軸に一致させ ることのできる機構である。 ベース位置決め機構 5 4は、 基板保持基台 1 2の側面とベ ース円筒状部材 4 2の内周面とのすき間の寸法を調整する押しねじを持つのが好ましい。 図 5は、 ベース位置決め機構 5 4は、 ベース円筒状部材 5 3の円周上の 3箇所にねじ 込まれえた 3個の押しねじとナットを持つのを示している。 ナットは、 押しねじにねじ 込まれ、 押しねじをロックしている。 図 4、 図 6は、 ベース 5 0とディスク 6 0と基板回転機器 1 0との関係を示す。
ディスク 6 0は、 後述するリフタ一 7 0を上下させるための機構であり、 ディスク本 体と 3個のリフトカム 6 3とで構成される。
ディスク本体は、 回転中心軸を中心として水平方向に回転自在に支持された構造であ り、 ディスク板状部材 6 1と 3個の円周ガイド 6 2と 1つの受け 6 4と 3個の滑り受け 6 5とハンドル 6 6とで構成される。
ディスク板状部材 6 1は、 板状部材であり下側の回転中心軸 0を中心とする円周上の 3箇所を前記ベース板状部材の上面に水平方向に移動自在に支持される。
図 4、 6は、 ディスク板状部材 6 1が環状で一箇所が外に拡がった板部材であるのが 示されている。
円周ガイド 6 2は、 ディスク板状部材 6 1に固定されベース円筒状部 5 2の外周面の 2005/001562
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円周上の 3箇所に摺動自在に各々当接した部材である。 リフトカム 6 3は、 ディスク本体の上側の円周上の 3箇所に各々固定された部材であ る。 リフトカム 6 3の上面は、 カム面を形成する。 カム面は、 回転中心軸 0を中心とす る円周方向の一方の回転方向へ下方に傾斜した傾斜面 Kと傾斜面 Kの上側の端とすき間 なく繋がる水平面 Lとで構成される。
受け 6 4は、 ディスク板状部材の一箇所に設けられた円柱部材である。 受け 6 4の高 さはリフトカム 6 3の水平面 Lの高さと同一の寸法をしている。
滑り受け 6 5は、 ディスク板状部材 6 1の下面に固定された円柱部材である。 滑り受 け 6 5の下面が、 ベース板状部材 5 1の上面を摺動する。
ハンドル 6 6は、 ディスク板状部材 6 1に固定された円柱部材であり、 側面が握り部 となっている。
操作員が、 ハンドル 6 6を動かすと、 ディスク 6 0が回転中心軸◦を中心としてベー ス 5 0の上面を摺動する。 リフター 7 0は、 上側に基板を乗せることのできる支持面 Nを持ちディスク 6 0の回 転に従って上下する構造体であり、 リフタ本体と 3個のリフター従動節 7 4とで構成さ れる。
リフタ本体は、 ベースに上下方向に移動自在に案内され回転を拘束された構造体であ り、 リフター板状部材 7 1と 3個のウェハーホルダー 7 2と 3個のリフター垂直ガイド 7 3とで構成される。
リフター板状部材 7 1は、 上側に基板 1を乗せることのできる支持面 Nを持つ板状部 材である。 リフター板状部材 7 1は、 円周上の 3箇所に、 所定の間隔で半径方向に並ん で複数の孔が設けられる。
ウェハーホルダー 7 2は、 リフター板状部材 7 1の支持面 Nの円周上の 3箇所に各々 配されて脱着可能に固定される部材である。 支持面に置力れた基板の縁が周囲から 3個 の前記ウェハーホルダー 7 2に当接され、 基板 1がリフタ一 7 0に位置決めされる。 ゥ ェハーホルダー 7 2は、 リフター板状部材 7 1に設けられた孔に嵌合する。 ウェハーホ ルダー 7 2が嵌合する孔を選択する事により、 各種の直径のウェハーに対応することが できる。
リフタ一垂直ガイド 7 3は、 リフタ一板状部材 7 1の 3箇所に各々固定された垂直な 中心軸を持つ円柱部材である。 ベース垂直ガイド 5 3とリフタ一垂直ガイド 7 3との一 方が中空部をもち、 他方がその中空部に嵌合し、 リフター 7 0がベース 5 0に上下方向 に移動自在に案内され回転を拘束される。
リフタ一従動節 7 4は、 リフタ一板状部材 7 1の円周上の 3箇所に下側へ突起して 各々固定された部材である。 3個の前記リフタ一従動節の下側が 3個の前記カム面に摺 動自在に各々の接触点 Xで各々当接する。 図 7は、 リフター従動節 7 4がリフタ一板状部材 7 1にねじ込まれナットでロックさ れた押しねじであり、 下端が半球状になり、 接触点 Xが点になってるのを示している。 接触点 Xが傾斜面 Kの上側に移動すると、 支持面 Nが保持面 Mよりも高くなる。 さら に接触点 Xが傾斜面 Kの上側に移動すると、 接触点 Xが水平面 Lに乗る。
接触点 Xが傾斜面 Kの下側に移動すると、 支持面 Nが M りも低くなる。 さらに、 接 触点 Xが傾斜面 Kの下側に移動すると、 リフター板状部材 7 1の下面が水平面 Lにあた り、 リフター従動節 7 4の下端が、 カム面から離れる。 以下に、 本発明の実施形態に係る基板検查装置の作用を説明する。
以下、 基板が半導体ウェハーであって、 液滴が H F (ふつ化水素） 水溶液であるとし て、 説明する。 最初に、 第一の形式の回収治具 3 0 aを用いる場合を説明する。
(基板検査装置準備工程）
基板検査装置を準備する。
回収治具フォルダー 2 4を第一の形式の回収治具 3 0 aに対応したものとする。 回収治具 3 0 aと容器 4 1とを一体として、 回収治具セット機器 4 0にセットする。 回収治具セット機器 4 0を操作して、 回収治具 3 0 aを回収治具フォルダー 2 4に嵌合 する。
図 8 (A) は、 回収治具フォルダー 2 4に嵌合した第一の形式の回収治具 3 0 aの構 P T/JP2005/001562
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造を示す。
リフタ一 7 0を上方に位置させておく。 リフタ一従動節 7 4の下端がリフトカムの水 平面に支持される。 (基板セット工程）
予め H F (ふつ化水素） 水溶液の蒸気の雰囲気に晒した基板をリフタ一 7 0の支持面 Nに乗せる。 H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴が基板 1の表面に付着している。
3個のウェハーホルダー 7 2の縁を押さえられるので、 基板 1が位置決めされる。 ハンドル 6 6を移動させて、 ディスク 6 0を回転させる。 図 1で、 時計回り方向に回 転する。
ディスク 6 0が、 ベース 5 0に案内されて、 回転中心軸の回りに回転する。 リブター 従動節 7 4の下端がリフトカム 6 3のカム面に沿って水平面 Lから傾斜面 Kに移動する。 接触点での摩擦力が、 リフター 7 0を回転中心軸の回りに回転させ、 ベース垂直ガイ ド 5 3とリフタ一垂直ガイド 7 3とのガタを一方に寄せる。
基板 1が、 保持面 Mに乗る。
リフタ一 7 0が、 2個のリフトカム 6 3の水平面 Lと受け 6 4の上面とに乗る。
(液滴滴下工程）
回収治具 3 0 aの内部空間 Hに H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴を滴下する。
液滴 4力 内部空間 Hに貯留する。 液滴 4の一部が、 溝 3 2 aにはみ出る。
(基板走査工程）
駆動機器 2 0が、 溝 3 2 aに露出した液滴を基板 1の縁に接触する様に回収治具 3 0 aを保持する。
図 8 (B ) 力 駆動機器 2 0に駆動される回収治具 3 0 aを示す。
基板回転機器 1 0が、 保持面 Mに保持した基板 1を回転中心軸の回りに回転させる。 回収治具 3 0 aに貯留した液滴が、 基板 1の縁に付着したまま、 基板 1が回転する。
(液滴回収工程) 駆動機構 2 0力 回収治具 3 0 aを回収治具セット機器 4 0の上方に移動する。
容器 4 1を上方に移動すると、容器 4 1の上端が回収治具 3 0 aの下部に溝に嵌まる。 容器 4 1と回収治具 3 0 aとが一体となって、 上に上がる。
操作員が、 容器 4 1と回収治具 3 0 aとを一体にして、 基板検査装置から外す。
図 8 (C) 、 —体となった容器 4 1と回収治具 3 0 aとを示す。
(不純物計測工程）
液滴 4を容器 4 1に移し、 液滴に含まれる不純物の量を測定する。 次に、 第二の形式の回収治具 3 0 bを用いる場合を説明する。
(基板検査装置準備工程）
基板検査装置を準備する。
回収治具フォルダー 2 4を第二の形式の回収治具 3 0 bに対応したものとする。
回収治具 3 0 bと容器 4 1とを一体として、 回収治具セット機器 4 0にセットする。 回収治具セット機器 4 0を操作して、 回収治具 3 0 bを回収治具フォルダー 2 4に嵌合 する。
図 9 (A) は、 回収治具フォルダー 2 4に嵌合した第二の形式の回収治具 3 0 bの構 造を示す。
リフタ一 7 0を上方に位置させておく。 リフタ一従動節 7 4の下端がリフトカムの水 平面に支持される。
(基板セット工程）
表面に酸ィ匕膜のある基板をリフタ一 7 0の支持面 Nに乗せる。
例えば、 基板はシリコンウェハーである。 シリコンウェハーの表面の酸ィ匕膜は、 H F (ふつ化水素） 水溶液に対して親水性の性質を持つ。
3個のウェハーホルダー 7 2の縁を押さえられるので、 基板 1が位置決めされる。 ハンドル 6 6を移動させて、 ディスク 6◦を回転させる。 図 1で、 時計回り方向に回 転する。
ディスク 6 0が、 ベース 5 0に案内されて、 回転中心軸の回りに回転する。 リフター 従動節 7 4の下端がリフトカム 6 3のカム面に沿って水平面 Lから傾斜面 Kに移動する。 接触点での摩擦力が、 リブター 7 0を回転中心軸の回りに回転させ、 ベース垂直ガイ ド 5 3とリフタ一垂直ガイド 7 3とのガタを一方に寄せる。
基板 1力 S、 保持面 Mに乗る。
リフター 7 0力 2個のリフトカム 6 3の水平面 Lと受け 6 4の上面とに乗る。
(液滴滴下工程）
回収治具 3 0 bの内部空間 Hに H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴を滴下する。
液滴 4が、 内部空間 Hに貯留する。 液滴 4の一部が、 第一貫通孔 3 2 bにはみ出る。
(負圧維持工程）
負圧維持手段を作動させ、 内部空間 Hの圧力を雰囲気の圧力よりも負圧に維持する。 負圧が内部空間 Hに貯留する液滴を上方へ引っ張る。
気体が、 側部の外側の空間から第二貫通孔 3 3 bを通過して内部空間 Hに入り、 渦を まく。
(基板走査工程）
駆動機器 2 0力 基板 1の表面と筒状部の下端との間隔を一定に保ちつつ、 所定の速 度で、 水平移動させる。
図 9 (B ) 、 駆動機器 2 0に駆動される回収治具 3 0 bを示す。
基板回転機器 1 0が、 保持面 Mに保持した基板 1を回転中心軸の回りに回転させる。 回収治具 3 0 bに貯留した液滴が、基板 1の表面に付着したまま、基板 1が回転する。 H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴が、 基板の表面の酸化膜を溶解しつつ移動する。 酸 化膜に含まれる不純物が液滴に吸収される。 酸ィ匕膜が基板の表面から除去されると基板 の表面に母材が露出する。
基板回転機器 1 0の回転移動の位置と駆動機器 2 0の水平移動の位置を連動させると、 基板の表面の特定の領域の酸化膜だけを溶解することができる。
(液滴回収工程) 駆動機構 2 0が、 回収治具 3 0 bを回収治具セット機器 4 0の上方に移動する。
容器 4 1を上方に移動すると、容器 4 1の上端が回収治具 3 0 bの下部に溝に嵌まる。 容器 4 1と回収治具 3 0 bとが一体となって、 上に上がる。
操作員が、 容器 4 1と回収治具 3 0 bとを一体にして、 基板検查装置から外す。
図 9 (C) 力 一体となった容器 4 1と回収治具 3 0 bとを示す。
(不純物計測工程）
液滴 4を容器 4 1に移し、 液滴に含まれる不純物の量を測定する。 次に、 第三の形式の回収治具 3 0 cを用いる場合を説明する。
(基板検査装置準備工程）
基板検査装置を準備する。
回収治具フォルダー 2 4を第三の形式の回収治具 3 0 cに対応したものとする。
回収治具 3 0 cと容器 4 1とを一体として、 回収治具セット機器 4 0にセットする。 回収治具セット機器 4 0を操作して、 回収治具 3 0 cを回収治具フォルダー 2 4に嵌合 する。
図 1 1 (A) は、 回収治具フォルダー 2 4に嵌合した第三の形式の回収治具 3 0 cの 構造を示す。
リフタ一 7 0を上方に位置させておく。 リフタ一従動節 7 4の下端がリブトカムの水 平面に支持される。
(基板セット工程）
予め H F (ふつ化水素） 水溶液の蒸気の雰囲気に晒した基板をリフタ一 7 0の支持面 Nに乗せる。 H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴が基板 1の表面に付着している。
3個のウェハーホルダー 7 2の縁を押さえられるので、 基板 1が位置決めされる。 ハンドル 6 6を移動させて、 ディスク 6 0を回転させる。 図 1で、 時計回り方向に回 転する。
ディスク 6 0が、 ベース 5 0に案内されて、 回転中心軸の回りに回転する。 リフター 従動節 7 4の下端がリフトカム 6 3のカム面に沿って水平面 Lから傾斜面 Kに移動する。 接触点での摩擦力が、 リブター 7 0を回転中心軸の回りに回転させ、 ベース垂直ガイ ド 5 3とリフタ一垂直ガイド 7 3とのガタを一方に寄せる。
基板 1が、 保持面 Mに乗る。
リフタ一 7 0が、 2個のリフトカム 6 3の水平面 Lと受け 6 4の上面とに乗る。
(液滴滴下工程）
回収治具 3 0 cの内部空間 Hに H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴を滴下する。
液滴 4が、 内部空間 Hに貯留する。 液滴 4の一部が、 第一貫通孔 3 2 cにはみ出る。 (基板走査工程）
駆動機器 2 0力 基板 1の表面と筒状部の下端との間隔を一定に保ちつつ、 所定の速 度で、 水平移動させる。
図 1 1 (B ) ίΚ 駆動機器 2 0に駆動される回収治具.3 0 cを示す。
基板回転機器 1 0が、 保持面 Μに保持した基板 1を回転中心軸の回りに回転させる。 回収治具 3 0 cに貯留した液滴が、基板 1の表面に付着したまま、基板 1が回転する。 H F (ふつ化水素） 水溶液の液滴が、 基板の表面のに付着つつ移動する。 不純物を含 む溶液が液滴に吸収される。
基板回転機器 1 0の回転移動の位置と駆動機器 2 0の水平移動の位置を連動させると、 基板の表面の特定の領域の溶液を回収できる。
(液滴回収工程）
駆動機構 2 0力 回収治具 3 0 cを回収治具セット機器 4 0の上方に移動する。
容器 4 1を上方に移動すると、容器 4 1の上端が回収治具 3 0 cの下部の溝に嵌まる。 容器 4 1と回収治具 3 0 cとが一体となって、 上に上がる。
操作員が、 容器 4 1と回収治具 3 0 cとを一体にして、 基板検査装置から外す。
図 1 1 (C) 力 一体となった容器 4 1と回収治具 3 0 cとを示す。
(不純物計測工程）
液滴 4を容器 4 1に移し、 液滴に含まれる不純物の量を測定する。 上述の実施形態に係る基板検査装置を用いれば、 以下の効果を発揮する。 回収治具が、 筒状部とフランジ部とで構成され、 フランジ部の下面が下に凸のテーパ 部を形成し、 テーパ部が駆動機器の回収治具フォルダーのテーパ部に嵌合するので、 回 収治具を簡単な構造で駆動機器に結合できる。
また、 回収治具のフランジ部の下側に、 容器の上端が嵌まる段を設けたので、 容器と 回収治具を一体として取り使うことができる。
また、 第一の形式の回収治具の円筒部に水平に延びた溝を設け、 溝が内部空間と雰囲 気を連通する様にしたので、 駆動機構が、 溝からはみ出た内部空間に貯留した液滴の一 部に基板の縁が接触するようにしたので、 液滴を基板の縁に付着させて縁に沿って移動 させることができる。
また、 第二の形式の回収治具に内部空間を負圧に維持できる負圧維持手段を設けたの で、 負圧により内部空間の液滴を上に引っ張って支えることができる。
また、 筒状部の下端の第一貫通孔の回りを環状の水平面としたので、 液滴が付着力に より、 下端部と基板の表面との間に収まり、 外部へ流れ出にくい。
また、 筒状部に半径方向に交差した第二貫通孔を設けたので、 負圧により雰囲気の気 体が第二貫通孔を通って、 内部空間に入り、 渦を卷いて吸いだされるので、 内部空間の 液滴が上に引き込まれる。 また、 リフターが、 ベースに回転を拘束され上下方向に移動自在に案内され、 デイス クの円周方向の 3箇所に配されたカムリフトの傾斜面に支持されるので、 ディスクを回 転させると、 リフターが上下移動するので、 基板を上方の位置にあるリフターの支持面 に乗せ、 リフターを下げると、 基板が基板回転機器の保持面に写すことが出来、 摩擦力 がリフタ一を回転中心軸を中心として一方の回転方向の押すので、 ディスクとリフタ一 との案内ガタがー方に寄せられ、 基板の位置決め精度が向上する。
また、 リフトカムのカム面を水平面と傾斜面とで構成し、 リフターを上方に移動した 際に水平面にリフターを乗せるので、 リフタ一が上方の位置で安定して停止する。 また、 リフトカムのカム面を水平面と傾斜面とで構成し、 リフターを下方に移動した 際に水平面にリフタ一を乗せるので、 リフタ一が下方の位置で安定して停止する。 また、 ベースに円筒状部材を設け、 円筒状部材の外周面の 3箇所に接する円周ガイド をディスクに固定するので、 ディスクが、 ベースに円筒状部材の中心点の回りに精度良 く安定して回転する。
また、 ベースに円筒状部材を設け、 円筒状部材の押しねじでできたベール位置決め機 構をもうけ、 円筒状部材と基板回転機器の基台との間のすき間を調整できる様にしたの で、 簡単な構造により高い精度でベースを位置決めできる。
また、 リフターの支持面に 3個のウェハーホルダを設け、 基板の縁を 3個のウェハー ホルダで押さえるので、 基板をリフタ一に位置決めできる。
また、 リフタのリフタ垂直ガイドとベースのベース垂直ガイドとを嵌合し、 上下に案 内自在に嵌合させるので、 リフタがベースに上下方向に移動自在に案内されるので、 リ フタ一がディスクの回転により上下すると、 リフタ一が接触点の摩擦力により一方の回 転方向に押され、 リフタ垂直ガイドとベース垂直ガイドとの嵌合部のガタがー方の側へ 寄せられるので、 リフター上の基板が基板回転機器に乗せ換えられ材の、 基板の位置だ しの繰り返し精度が向上する。
また、 第二の形式の回収治具を用いて基板の検查を行なうと、 酸ィヒ膜のついた基板の 検査が容易にでき、 また、 基板の表面の特定の領域のみを液滴で付着したまま走査でき る。 本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、 発明の要旨を逸脱しない範 囲で各種の変更が可能である。

Claims

請求の範囲
1、 基板を検査するための基板検査装置であって、
水平になった基板の下面を下方から保持面で保持して垂直な回転中心軸まわりに回転さ せる基板回転機器と、
基礎構造であるベースと、
前記ベースに前記回転中心軸を中心として水平方向に回転自在に支持されたディスク本 体と該ディスク本体の上側の円周上の 3箇所に各々固定され前記回転中心軸を中心とす る一方の回転方向へ下方に傾斜した傾斜面で構成されたカム面を形成する 3 '個のリフト カムとを有するディスクと、
上側に基板を乗せることのできる支持面を持ち前記ベースに上下方向に移動自在に案内 され回転を拘束されたリフタ本体と該リフタ一本体の前記回転中心軸を中心とする円周 上の 3箇所に下側へ突起して各々固定された部材である 3個のリフタ一従動節とを有す るリフタ一と、
を備え、
3個の前記リフタ一従動節の下側が 3個の前記力ム面に摺動自在に各々の接触点で各々 当接し、
前記接触点が前記傾斜面の上側に移動すると前記支持面が前記保持面よりも高くなり、 前記接触点が前記傾斜面の下側に移動すると前記支持面が前記保持面よりも低くなる、 ことを特徴とする基板検査装置。
2、 前記カム面が、 前記ィ頃斜面と該傾斜面の上側の端と繋がる水平面とで構成され、 前記接触点が前記傾斜面の上側から水平面に移動可能である、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の基板検査装置。
3、 前記ベースが、 板状部材であって上面を水平にしたベース板状部材と、 垂直な中心 軸を持つ円筒状部材であるベース円筒状部材と、 該ベース円筒状部材の中心軸を前記回 転中心軸に一致させることのできるベース位置決め機構と、 を有し、
前記ディスク本体が、 板状部材であって下側の前記回転中心軸を中心とする円周上の 3 箇所を前記ベース板状部材の上面に水平方向に移動自在に支持されるディスク板状部材 と、 該ディスク板状部材に固定され前記ベース円筒状部の外周面の円周上の 3.箇所に摺 動自在に各々当接した部材である 3個の円周ガイドと、 を持つ、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の基板検査装置。
4、 前記基板回転機器が、 水平になった基板の下面を下方から前記保持面で保持する基 板保持部材と該基板保持部材を前記回転中心軸の回りに回転自在に支持する基板保持基 台とを有し、
ベース位置決め機構が、 前記基板保持基台の側面と前記ベース円筒状部材の内周面との すき間の寸法を調整する押しねじを持つ、
ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の基板検査装置。
5、 前記リフタ一本体が、 板状部材であって上側に基板を乗せることのできる支持面を 持つリフター板状部材と、 該リフタ一板状部材の支持面の前記回転中心軸を中心とする 円周上の 3箇所に各々配されて固定される 3個のウェハーホルダと、 ¾r持ち、 前記支持面に置かれた基板の縁が周囲から 3個の前記ウェハーホルダに当接される、 ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の基板検査装置。
6、 前記ベースが、 板状部材であって上面を水平にしたベース板状部材と、 前記ベース 板状部材の上側の前記回転中心軸を中心とする円周上の 3箇所に各々固定され垂直な中 心軸を持つ円柱部材である 3個のベース垂直ガイドと、 を有し、
前記リフタ一本体が、 板状部材であって上側に基板を乗せることのできる支持面を持つ リフタ一板状部材と、 該リフタ一板状部材の 3箇所に各々固定された垂直な中心軸を持 つ円柱部材である 3個のリフター垂直ガイドと、 を持ち、
前記ベース垂直ガイドと前記リフター垂直ガイドとの一方が中空部をもち、 他方が該中 空部に嵌合し、 前記リフターが前記ベースに上下方向に移動自在に案内され回転を拘束 される、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の基板検査装置。
7、 基板を検査するために基板に液滴を付着して移動させる基板検查装置であって、 水平になった基板を保持して垂直な回転中心軸まわりに回転させる基板回転機器と、 液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向いた筒状部を有する回収治具と、 前記回収治具を水平方向に移動可能な駆動機器と、
を備え、
前記筒状部が、 水平に延びて前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する溝を側部に設け られ、
前記内部空間に液滴を貯留して基板を回転する際に、 前記駆動機構が前記溝に露出した 液滴を基板の縁に接触する様に前記回収治具を保持可能である、
ことを特徴とする基板検査装置。
8、 基板を検査するために基板に液滴を付着して移動させる基板検查装置であって、 水平になった基板を保持して垂直な回転中心軸まわりに回転させる基板回転機器と、 液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向いた筒状部を有する回収治具と、 前記回収治具を水平方向に移動可能な駆動機構と、
前記内部空間に液を貯留した際に内部空間の圧力を雰囲気の圧力よりも負圧に維持でき る負圧維持手段と、
を備え、
前記筒状部が前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する第一貫通孔を下端に設けられ、 前記内部空間に液滴を貯留して基板を回転する際に、 前記駆動機構が基板の面と前記筒 状部の下端との間隔を一定に保つ様に前記回収治具を保持可能である、
ことを特徴とする基板検査装置。
9、 前記筒状部の下端の第一貫通孔の縁の周囲が環状の水平面となっている、 ことを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の基板検査装置。
1 0、 前記筒状部が半径方向に対し同一方向に交差した軸心を持つ複数の第二貫通孔を 側部に各々設けられ、
第二貫通孔が前記内部空間と側部の外側の空間とを連通する、
ことを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の基板検査装置。
1 1、 前記負圧維持手段が前記内部空間に連通した負圧配管を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の基板検査装置。
1 2、 基板を検査するために基板に液滴を付着して移動させる回収治具であって、 液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向いた筒状部を、
備え、
前記筒状部が水平に延びて前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する溝を側部に設けら れる、
ことを特徴とする回収治具。
1 3、 基板を検査するために基板に液滴を付着して移動させる回収治具であって、 液滴を貯留可能な内部空間を持ち軸心が上下に向いた筒状部と、
前記内部空間に液を貯留した際に内部空間の圧力を雰囲気の圧力よりも負圧に維持でき る負圧維持手段と、
を備え、
前記筒状部が前記内部空間と雰囲気の空間とを連通する第一貫通孔を下端に設けられる、 ことを特^ ¾とする回収治具。
1 4、 前記筒状部の下端の第一貫通孔の縁の周囲が環状の水平面となっている、 ことを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の回収治具。
1 5、 前記筒状部が半径方向に対し同一方向に交差した軸心を持つ複数の第二貫通孔を 側部に各々設けられ、
第二貫通孔が前記内部空間と側部の外側の空間とを連通する、
ことを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の回収治具。
1 6、 前記負圧維持手段が前記内部空間に連通した負圧配管を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の回収治具。
1 7、 基板を検査するために基板に液滴を付着して移動させる基板検査方法であって、 請求の範囲第 8項に記載の前記基板検査装置を準備する基板検査装置準備工程と、 基板を前記基板回転機器にセットする基板セット工程と、
前記内部空間に溶液を滴下する溶液滴下工程と、
前記負圧維持手段が前記内部空間の圧力を雰囲気の圧力よりも負圧に維持する負圧維持 工程と、
基板が回転する際に、 前記駆動機器が基板の前記表面と前記筒状部の下端との間隔を一 定に保つ様に前記回収治具を保持する基板走査工程と、
を備えたことを特徴とする基板検査方法。
1 8、 前記基板セット工程が溶液に対して親水性の性質を有する表面を持つ基板を前記 基板回転機器にセットする、
ことを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の基板検査方法。
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