WO2026009595A1 - 異物除去装置及び異物除去方法 - Google Patents

異物除去装置及び異物除去方法

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WO2026009595A1
WO2026009595A1 PCT/JP2025/018591 JP2025018591W WO2026009595A1 WO 2026009595 A1 WO2026009595 A1 WO 2026009595A1 JP 2025018591 W JP2025018591 W JP 2025018591W WO 2026009595 A1 WO2026009595 A1 WO 2026009595A1
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WO
WIPO (PCT)
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substrate
foreign matter
wafer
roller
matter removal
Prior art date
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Application number
PCT/JP2025/018591
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English (en)
French (fr)
Inventor
博昭 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
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Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
    • B08B1/34—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members rotating about an axis parallel to the surface

Definitions

  • This disclosure relates to a foreign matter removal device and a foreign matter removal method.
  • each probe (needle) on the probe card is brought into contact with the electrode pads of the semiconductor device.
  • contact with the probe causes the oxide film to peel off, resulting in the creation of foreign matter. Therefore, it can be said that foreign matter is more likely to adhere to wafers in the semiconductor device inspection process than in the semiconductor device manufacturing process.
  • Patent Document 1 when a wafer is placed in a housing having an opening at the top so as to cover the opening, an adhesive sheet is interposed between the housing and the wafer. Then, the pressure inside the housing is reduced and the wafer is pulled toward the housing, causing the wafer to adhere to the adhesive sheet and transferring particles from the backside of the wafer to the adhesive sheet.
  • the technology disclosed herein prevents a decrease in yield in semiconductor device inspection and improves throughput in semiconductor device inspection.
  • a foreign matter removal device comprising a plurality of roller pairs that sandwich a substrate therebetween, the plurality of roller pairs being arranged in a direction parallel to the surface of the substrate, the substrate moving back and forth between each of the roller pairs in the parallel direction, the plurality of roller pairs including a plurality of first roller pairs that contact the substrate and drive the substrate in a forward direction, and a plurality of second roller pairs that contact the substrate and drive the substrate in a backward direction, and an adhesive sheet being interposed between the first roller pair and the substrate and at least one of the second roller pair and the substrate.
  • the technology disclosed herein can prevent a decrease in semiconductor device inspection yield and improve semiconductor device inspection throughput.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an internal structure of a foreign matter removal device according to an embodiment of the technology disclosed herein, viewed from the side;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 is a diagram for explaining the internal structure of a first upper unit and a second upper unit in FIG. 1 ;
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the internal structure of a first upper unit and a second upper unit in FIG. 1 ;
  • FIG. 2 is a process diagram for explaining a foreign matter removal method executed by the foreign matter removal device of FIG. 1.
  • 2 is a process diagram for explaining a foreign matter removal method executed by the foreign matter removal device of FIG. 1.
  • 2 is a process diagram for explaining a foreign matter removal method executed by the foreign matter removal device of FIG. 1.
  • FIG. 10 is a schematic side view of the internal structure of a modified example of the foreign matter removal device.
  • foreign matter can adhere not only to the back surface of a wafer, but also to the front surface of the wafer.
  • it becomes trapped between the probe and the electrode pad causing poor conductivity and unstable measurements.
  • foreign matter adheres between adjacent electrode pads it can short-circuit the electrode pads, destroying the semiconductor device or causing unstable measurements.
  • semiconductor device inspection cannot be continued, and the inspection yield decreases.
  • semiconductor device inspection cannot be continued in this way, semiconductor device inspection must be stopped to investigate the cause and further cleaning must be performed, reducing throughput.
  • the technology disclosed herein places rollers in contact with the front and rear surfaces of the wafer, and when the rollers are rotated to move the wafer back and forth in a direction parallel to the plane of the wafer, an adhesive sheet is interposed between the wafer and each roller.
  • Figure 1 is a schematic diagram of the internal structure of a foreign matter removal device according to an embodiment of the technology disclosed herein, viewed from the side.
  • Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1, and corresponds to a plan view of approximately the lower half of the internal structure of the foreign matter removal device shown in Figure 1, viewed from above.
  • the foreign matter removal device 10 shown in Figures 1 and 2 is a device that removes foreign matter, such as particles, that adheres to the front and back surfaces of a circular silicon wafer W (substrate) on which multiple testable semiconductor devices are formed as the wafer W is transported in the horizontal direction.
  • This foreign matter removal device 10 removes foreign matter that adheres to the front and back surfaces of a wafer W before or during the semiconductor device inspection process.
  • the foreign matter removal apparatus 10 includes multiple, e.g., six, drive modules 11, 12 arranged in a direction parallel to and approximately horizontal to the surface of the wafer W (hereinafter referred to as the "transport direction"). These drive modules 11, 12 reciprocate the wafer W in the transport direction and are divided into a first drive module 11 that drives the wafer W in the forward direction and a second drive module 12 that drives the wafer W in the return direction.
  • the foreign matter removal apparatus 10 includes three first drive modules 11 and three second drive modules 12.
  • the first drive modules 11 and the second drive modules 12 are arranged alternately along the transport direction. Note that the number of first drive modules 11 and the number of second drive modules 12 are not limited to three; the foreign matter removal apparatus 10 only needs to include at least two first drive modules 11 and two second drive modules 12.
  • the first drive module 11 has a first upper unit 13 arranged above the movement path (hereinafter referred to as the "transport path") of the reciprocating wafer W, and a first lower unit 14 arranged below the transport path.
  • the first upper unit 13 has a first upper drive roller 15 arranged below it and in contact with the wafer W moving along the transport path.
  • the first lower unit 14 has a first lower drive roller 16 arranged above it and in contact with the wafer W moving along the transport path.
  • the first upper unit 13 and the first lower unit 14 face each other across the transport path, and the first upper drive roller 15 and the first lower drive roller 16 form a first roller pair that sandwich the wafer W between them.
  • the second drive module 12 has a second upper unit 17 arranged above the transport path and a second lower unit 18 arranged below the transport path.
  • the second upper unit 17 has a second upper drive roller 19 arranged below it and in contact with the wafer W moving along the transport path.
  • the second lower unit 18 has a second lower drive roller 20 arranged above it and in contact with the wafer W moving along the transport path.
  • the second upper unit 17 and the second lower unit 18 face each other across the transport path, and the second upper drive roller 19 and the second lower drive roller 20 form a second roller pair that sandwich the wafer W between them.
  • the first upper drive roller 15 and the first lower drive roller 16 are configured to be rotatable around a central axis that extends parallel to the surface of the wafer W and is perpendicular to the transport direction.
  • the first upper drive roller 15 and the first lower drive roller 16 contact the wafer W, the first upper drive roller 15 rotates counterclockwise in FIG. 1, and the first lower drive roller 16 rotates clockwise in FIG. 1.
  • the first upper drive roller 15 and the first lower drive roller 16 drive the wafer W to the right (forward direction) in FIG. 1.
  • the wafer W moves between the first upper drive roller 15 and the first lower drive roller 16 in each first drive module 11.
  • the second upper drive roller 19 and the second lower drive roller 20 are also configured to be rotatable around a central axis that extends parallel to the surface of the wafer W and is perpendicular to the transport direction.
  • the second upper drive roller 19 and the second lower drive roller 20 contact the wafer W, the second upper drive roller 19 rotates clockwise in FIG. 1, and the second lower drive roller 20 rotates counterclockwise in FIG. 1.
  • the second upper drive roller 19 and the second lower drive roller 20 drive the wafer W to the left in FIG. 1 (return direction).
  • the wafer W moves between the second upper drive roller 19 and the second lower drive roller 20 in each second drive module 12.
  • the first upper unit 13 and the first lower unit 14 are configured to be movable up and down by an actuator (not shown). Furthermore, by moving the first upper unit 13 and the first lower unit 14 up and down, the actuator adjusts the contact force between the first upper drive roller 15 and the first lower drive roller 16 and the wafer W. Furthermore, in the second drive module 12, the second upper unit 17 and the second lower unit 18 are also configured to be movable up and down by an actuator (not shown). Furthermore, the contact force between the second upper drive roller 19 and the second lower drive roller 20 and the wafer W is also adjusted by the actuator.
  • each first drive module 11 drives the wafer W in the forward direction
  • the second upper unit 17 moves upward and the second lower unit 18 moves downward. This moves the second upper drive roller 19 and the second lower drive roller 20 away from the transport path, preventing the first roller pair from interfering with the driving of the wafer W in the forward direction.
  • each second drive module 12 drives the wafer W in the return direction
  • the first upper unit 13 moves upward and the first lower unit 14 moves downward. This moves the first upper drive roller 15 and the first lower drive roller 16 away from the transport path, preventing the second roller pair from interfering with the driving of the wafer W in the forward direction.
  • an adhesive sheet 21 is wound around the first upper drive roller 15, the adhesive sheet 21 is interposed between the first upper drive roller 15 and the wafer W, and the adhesive sheet 21 is pressed by the first upper drive roller 15 into contact with the wafer W.
  • an adhesive sheet 22 is wound around the first lower drive roller 16, the adhesive sheet 22 is interposed between the first lower drive roller 16 and the wafer W, and the adhesive sheet 22 is pressed by the first lower drive roller 16 into contact with the wafer W.
  • an adhesive sheet 23 is wound around the second upper drive roller 19, the adhesive sheet 23 is interposed between the second upper drive roller 19 and the wafer W, and the adhesive sheet 23 is pressed by the second upper drive roller 19 into contact with the wafer W.
  • an adhesive sheet 24 is wound around the second lower drive roller 20, the adhesive sheet 24 is interposed between the second lower drive roller 20 and the wafer W, and the adhesive sheet 24 is pressed by the second lower drive roller 20 into contact with the wafer W.
  • the first upper unit 13 also has a first upper feed roller 25 and a first upper take-up roller 26.
  • the first upper feed roller 25 and the first upper take-up roller 26 are positioned above the first upper drive roller 15 so that their central axes are parallel to the central axis of the first upper drive roller 15 (see Figure 3A).
  • an adhesive sheet 21 is also wound around each of the first upper feed roller 25 and the first upper take-up roller 26.
  • the adhesive sheet 21 moves in the rotational direction of the first upper drive roller 15 due to the rotational drive of the first upper drive roller 15 (see the black arrow in Figure 3A).
  • the first upper feed roller 25 is positioned upstream of the first upper drive roller 15 in the movement direction of the adhesive sheet 21, and the first upper take-up roller 26 is positioned downstream of the first upper drive roller 15 in the movement direction of the adhesive sheet 21.
  • the first upper feed roller 25 feeds the adhesive sheet 21 toward the first upper drive roller 15 (see the downward white arrow in Figure 3A).
  • the first upper take-up roller 26 takes up the adhesive sheet 21 fed from the first upper drive roller 15 (see the upward white arrow in Figure 3A).
  • the adhesive sheet 21 in contact with the wafer W moves in the rotation direction of the first upper drive roller 15.
  • the surface of the wafer W is essentially scanned by the adhesive sheet 21, and foreign matter adhering to the surface of the wafer W is transferred to the adhesive sheet 21 and removed.
  • the portion of the adhesive sheet 21 that has once come into contact with the wafer W is prevented from contacting the wafer W again, so that foreign matter transferred to the adhesive sheet 21 can be prevented from being transferred again to the surface of the wafer W.
  • the first lower unit 14 also has a first lower feed roller 27 and a first lower take-up roller 28.
  • the first lower feed roller 27 and the first lower take-up roller 28 are positioned below the first lower drive roller 16 so that their central axes are parallel to the central axis of the first lower drive roller 16.
  • an adhesive sheet 22 is also wound around each of the first lower feed roller 27 and the first lower take-up roller 28.
  • the adhesive sheet 22 moves in the rotational direction of the first lower drive roller 16 due to the rotational drive of the first lower drive roller 16.
  • the first lower feed roller 27 is positioned upstream of the first lower drive roller 16 in the movement direction of the adhesive sheet 22, and the first lower take-up roller 28 is positioned downstream of the first lower drive roller 16 in the movement direction of the adhesive sheet 22.
  • the first lower feed roller 27 feeds the adhesive sheet 22 toward the first lower drive roller 16, and the first lower take-up roller 28 takes up the adhesive sheet 22 fed from the first lower drive roller 16.
  • the adhesive sheet 22 in contact with the wafer W moves in the rotation direction of the first lower drive roller 16.
  • the back surface of the wafer W is essentially scanned by the adhesive sheet 22, and foreign matter adhering to the back surface of the wafer W is transferred to the adhesive sheet 22 and removed.
  • the portion of the adhesive sheet 22 that has once come into contact with the wafer W is prevented from contacting the wafer W again, so that foreign matter transferred to the adhesive sheet 22 can be prevented from being transferred again to the front surface of the wafer W.
  • the second upper unit 17 also has a second upper feed roller 29 and a second upper take-up roller 30.
  • the second upper feed roller 29 and the second upper take-up roller 30 are positioned above the second upper drive roller 19 so that their central axes are parallel to the central axis of the second upper drive roller 19 (see Figure 3B).
  • an adhesive sheet 23 is also wound around each of the second upper feed roller 29 and the second upper take-up roller 30.
  • the adhesive sheet 23 moves in the rotational direction of the second upper drive roller 19 due to the rotational drive of the second upper drive roller 19 (see the black arrow in Figure 3B).
  • the second upper feed roller 29 is positioned upstream of the second upper drive roller 19 in the movement direction of the adhesive sheet 23, and the second upper take-up roller 30 is positioned downstream of the second upper drive roller 19 in the movement direction of the adhesive sheet 23.
  • the second upper feed roller 29 feeds the adhesive sheet 23 toward the second upper drive roller 19 (see the downward white arrow in Figure 3B).
  • the second upper take-up roller 30 takes up the adhesive sheet 23 fed from the second upper drive roller 19 (see the upward white arrow in Figure 3B).
  • the adhesive sheet 23 in contact with the wafer W moves in the rotation direction of the second upper drive roller 19.
  • the surface of the wafer W is essentially scanned by the adhesive sheet 23, and foreign matter adhering to the surface of the wafer W is transferred to the adhesive sheet 23 and removed.
  • the portion of the adhesive sheet 23 that has once come into contact with the wafer W is prevented from contacting the wafer W again, so that foreign matter transferred to the adhesive sheet 23 can be prevented from being transferred again to the surface of the wafer W.
  • the second lower unit 18 also has a second lower feed roller 31 and a second lower take-up roller 32.
  • the second lower feed roller 31 and the second lower take-up roller 32 are positioned below the second lower drive roller 20 so that their central axes are parallel to the central axis of the second lower drive roller 20.
  • an adhesive sheet 24 is also wrapped around each of the second lower feed roller 31 and the second lower take-up roller 32.
  • the adhesive sheet 24 moves in the rotational direction of the second lower drive roller 20 due to the rotational drive of the second lower drive roller 20.
  • the second lower feed roller 31 is positioned upstream of the second lower drive roller 20 in the movement direction of the adhesive sheet 24, and the second lower winding roller 32 is positioned downstream of the second lower drive roller 20 in the movement direction of the adhesive sheet 24.
  • the second lower feed roller 31 feeds the adhesive sheet 24 toward the second lower drive roller 20, and the second lower winding roller 32 winds up the adhesive sheet 24 fed from the second lower drive roller 20.
  • the adhesive sheet 24 in contact with the wafer W moves in the rotation direction of the second lower drive roller 20.
  • the back surface of the wafer W is essentially scanned by the adhesive sheet 24, and foreign matter adhering to the back surface of the wafer W is transferred to the adhesive sheet 24 and removed.
  • the portion of the adhesive sheet 24 that has once come into contact with the wafer W is prevented from contacting the wafer W again, so that foreign matter transferred to the adhesive sheet 24 can be prevented from being transferred again to the front surface of the wafer W.
  • each first upper unit 13, each first lower unit 14, each second upper unit 17, and each second lower unit 18 is configured to be individually replaceable.
  • the time to replace the first upper unit 13 is determined based on the amount of adhesive sheet 21 fed from the first upper feed roller 25 and the thickness of the adhesive sheet 21 taken up by the first upper take-up roller 26. Specifically, it is determined that the first upper unit 13 should be replaced when the amount of adhesive sheet 21 fed from the first upper feed roller 25 reaches the length of the adhesive sheet 21 originally wound around the first upper feed roller 25. Alternatively, it is determined that the first upper unit 13 should be replaced when the thickness of the adhesive sheet 21 taken up by the first upper take-up roller 26 reaches a thickness equivalent to the length of the adhesive sheet 21 originally wound around the first upper feed roller 25.
  • the replacement times for the first lower unit 14, second upper unit 17, and second lower unit 18 are also determined based on the amount of adhesive sheets 22, 23, and 24 dispensed and the thickness of the wound adhesive sheets 22, 23, and 24.
  • the wafer W when the wafer W moves back and forth along the transport path, the surface of the wafer W is scanned by the adhesive sheets 21, 23, and the back surface of the wafer W is scanned by the adhesive sheets 22, 24, thereby removing foreign matter. Therefore, the amount of movement of the wafer W in the transport direction must be set so that no part of the surface of the wafer W does not come into contact with the adhesive sheets 21, 23. In addition, the amount of movement of the wafer W in the transport direction must be set so that no part of the back surface of the wafer W does not come into contact with the adhesive sheets 22, 24. In the foreign matter removal apparatus 10, the wafer W first moves in the forward direction and then moves in the return direction.
  • the amount of movement of the wafer W is set so that the rear end of the wafer W in the forward direction reaches at least the first drive module 11, which is positioned furthest rearward in the forward direction.
  • the movement amount of the wafer W is set so that the left edge of the wafer W comes into contact with the first lower drive roller 16 of the first drive module 11 located at the far left.
  • the foreign matter removal apparatus 10 also includes an outgoing path stopper 33 and a returning path stopper 34 disposed on the transport path.
  • the outgoing path stopper 33 is disposed further forward in the forward direction than the first drive module 11, which is disposed furthest forward in the forward direction on the transport path.
  • the outgoing path stopper 33 is disposed to the right of the first lower drive roller 16 of the first drive module 11, which is disposed furthest forward in the returning direction.
  • the returning path stopper 34 is disposed further forward in the returning direction than the second drive module 12, which is disposed furthest forward in the returning direction on the transport path. Referring to FIG.
  • the returning path stopper 34 is disposed to the right of the second lower drive roller 20 of the second drive module 12, which is disposed furthest left. This prevents the wafer W moving along the transport path from jumping out and falling out of the foreign matter removal apparatus 10.
  • the reciprocating movement of the wafer W is controlled by each first drive module 11 and each second drive module 12. This allows each first drive module 11 and each second drive module 12 to stop the wafer W at the limit movement position in the forward or backward direction. Therefore, the placement of the forward stopper 33 and the backward stopper 34 is not essential, and the forward stopper 33 and the backward stopper 34 may be omitted from the foreign matter removal apparatus 10.
  • the first drive module 11 located at the rearmost position in the forward direction will be referred to as the "rearmost first drive module 11.”
  • the second drive module 12 located at the frontmost position in the backward direction will be referred to as the "foremost second drive module 12.”
  • the rearmost first drive module 11 and the frontmost second drive module 12 are arranged at a distance from each other in the transport direction so as to form an entry space S between them, into which the pick 35 (part of the transport mechanism) of the transport arm can enter.
  • the frontmost second drive module 12 and the rearmost first drive module 11 are arranged at a distance such that the distance L between them is greater than the width of the pick 35 of the transport arm. Note that the distance L is set to be smaller than the diameter of the wafer W.
  • a green light 36 and a camera 37 are positioned above the transfer path, and an ionizer 38 (static elimination device) is also positioned.
  • the green light 36, camera 37, and ionizer 38 are positioned to face the surface of the wafer W transferred into the entry space S by the transfer arm pick 35.
  • the green light 36 shines green light onto the surface of the wafer W to highlight the presence of minute foreign matter.
  • the camera 37 photographs the surface of the wafer W illuminated with the green light. Therefore, the green light 36 and camera 37 constitute an observation mechanism.
  • the image captured by the camera 37 is sent to the control unit of the foreign matter removal device 10 or an external control device, and it is determined based on the image whether or not foreign matter to be removed is present on the surface of the wafer W.
  • the ionizer 38 also emits ions onto the surface of the wafer W to neutralize the surface of the wafer W and prevent foreign matter from re-adhering to the surface of the wafer W due to electrostatic forces.
  • a green light 39 and a camera 40 are positioned below the transfer path in the entry space S, and an ionizer 41 is also positioned therein.
  • the green light 39, camera 40, and ionizer 41 are positioned to face the back surface of the wafer W transferred into the entry space S by the transfer arm pick 35.
  • the green light 39 irradiates the back surface of the wafer W with green light to highlight the presence of minute foreign matter.
  • the camera 40 photographs the back surface of the wafer W irradiated with the green light. Therefore, the green light 39 and camera 40 also constitute an observation mechanism.
  • the image captured by the camera 40 is transmitted to the control unit of the foreign matter removal device 10 or an external control device, and it is determined based on the image whether or not foreign matter to be removed is present on the back surface of the wafer W.
  • the ionizer 41 also emits ions to the back surface of the wafer W, neutralizing the back surface of the wafer W and preventing foreign matter from re-adhering to the back surface of the wafer W due to electrostatic forces.
  • laser scanners may be arranged instead of the green lights 36, 39 and cameras 37, 40.
  • the laser scanner scans the front and back surfaces of the wafer W, and the presence or absence of foreign matter to be removed is determined based on the scanning results. Also, if foreign matter adhering to the front and back surfaces of the wafer W is always removed when the wafer W is loaded into the foreign matter removal device 10, the green lights 36, 39, cameras 37, 40, and ionizers 38, 41 do not need to be arranged in the entry space S.
  • Figures 4A to 4C and 5A to 5C are process diagrams illustrating the foreign matter removal method performed by foreign matter removal device 10.
  • Figures 4A to 4C and 5A to 5C show the internal structure of foreign matter removal device 10 as viewed from the side. Note that in Figures 4A to 4C and 5A to 5C, the outbound stopper 33, inbound stopper 34, green lights 36, 39, cameras 37, 40, and ionizers 38, 41 are not shown.
  • each first upper unit 13 and each second upper unit 17 moves upward to a position (non-contact position) where they do not come into contact with the wafer W moving along the transfer path.
  • each first lower unit 14 and each second lower unit 18 moves downward to a position (non-contact position) where they do not come into contact with the wafer W moving along the transfer path ( Figure 4A). This prevents the wafer W from interfering with the first upper unit 13, first lower unit 14, second upper unit 17, or second lower unit 18 when the pick 35 enters the entry space S.
  • the front and back surfaces of the wafer W are photographed using green lights 36, 39 and cameras 37, 40, and it is determined whether or not there is any foreign matter to be removed on the front or back surface of the wafer W. If there is no foreign matter to be removed on the front or back surface of the wafer W, the foreign matter removal method described below is skipped, and the pick 35 of the transfer arm supporting the wafer W simply exits the entry space S.
  • the ionizers 38, 41 first neutralize the front or back surface of the wafer W. Then, each first upper unit 13 moves downward to a position where its first upper drive roller 15 comes into contact with the wafer W moving along the transport path. Furthermore, each first lower unit 14 moves upward to a position where its first lower drive roller 16 comes into contact with the wafer W moving along the transport path. At this time, the wafer W is clamped between the first upper unit 13 and first lower unit 14 of the rearmost first drive module 11. Furthermore, the pick 35 of the transport arm retreats from the entry space S ( Figure 4B).
  • the first upper drive rollers 15 of each first upper unit 13 rotate, and the first lower drive rollers 16 of each first lower unit 14 rotate, driving the wafer W in the forward direction ( Figure 4C).
  • the adhesive sheet 21 in each first upper unit 13 is pressed by the first upper drive rollers 15 into contact with the wafer W
  • the adhesive sheet 22 in each first lower unit 14 is pressed by the first lower drive rollers 16 into contact with the wafer W.
  • foreign matter adhering to the front surface of the wafer W is transferred to and removed from each adhesive sheet 21, and further, foreign matter adhering to the back surface of the wafer W is transferred to and removed from the adhesive sheet 22.
  • each first upper drive roller 15 and each first lower drive roller 16 stops rotating. This stops the movement of the wafer W in the forward direction.
  • each first upper unit 13 moves upward to a position where it does not come into contact with the wafer W moving along the transport path.
  • each second lower unit 18 moves upward to a position where its second lower drive roller 20 comes into contact with the wafer W moving along the transport path, and the wafer W is supported by each second lower drive roller 20.
  • each first lower unit 14 moves downward to a position where it does not come into contact with the wafer W moving along the transport path, and each second upper unit 17 moves downward to a position where its second upper drive roller 19 comes into contact with the wafer W moving along the transport path.
  • the wafer W is sandwiched between each second upper unit 17 and each second lower unit 18 ( Figure 5A). Note that each second upper unit 17 may move downward before each first lower unit 14 moves downward.
  • each second upper drive roller 19 or each second lower drive roller 20 stops rotating. This stops the wafer W from moving in the return direction.
  • the front and back surfaces of the wafer W are photographed using green lights 36, 39 and cameras 37, 40, and it is determined whether or not any foreign matter to be removed remains on the front or back surface of the wafer W. If any foreign matter to be removed remains on the front or back surface of the wafer W, the steps of Figures 4B to 5B are performed again, and the adhesive sheets 21-24 remove any foreign matter remaining on the front or back surface of the wafer W as the wafer W is moved back and forth along the transfer path. The steps of Figures 4B to 5B are repeatedly performed until it is determined that no foreign matter to be removed remains on the front or back surface of the wafer W.
  • each second upper unit 17 moves upward to a position where it does not come into contact with the wafer W supported by the pick 35.
  • each second lower unit 18 moves downward to a position where it does not come into contact with the wafer W supported by the pick 35 ( Figure 5C).
  • the wafer W is supported only by the pick 35, and the transfer arm can remove the wafer W from the entry space S.
  • foreign matter is removed by moving the wafer W back and forth along the transfer path, which reduces the area over which the wafer W moves when removing foreign matter. Furthermore, because the wafer W can be loaded and unloaded into the foreign matter removal apparatus 10 using the same entry space S, there is no need to provide a separate unloading outlet for the wafer W from the loading inlet. As a result, the foreign matter removal apparatus 10 can be prevented from becoming larger.
  • each of the first drive modules 11 and each of the second drive modules 12 transports the wafer W only in either the forward or backward direction. Therefore, the first drive module 11 and the second drive module 12 do not need to be provided with a mechanism for transporting the wafer W in both the forward and backward directions, which simplifies the configuration of the first drive module 11 and the second drive module 12.
  • the configuration of the foreign matter removal device 10 can be relatively simplified.
  • the foreign matter removal device 10 for example, foreign matter adhering to the front and back surfaces of the wafer W is removed by the adhesive sheets 23, 24 when the wafer W moves not only in the forward direction but also in the return direction.
  • the foreign matter removal device may be configured to remove foreign matter adhering to the front and back surfaces of the wafer W only when the wafer W moves in the forward direction or only when the wafer W moves in the return direction.
  • a foreign matter removal device 42 that removes foreign matter only when the wafer W moves in the forward direction has the same configuration as the foreign matter removal device 10, but instead of the three second drive modules 12, it has three drive roller pairs 43 that drive the wafer W in the return direction ( Figure 6).
  • Each drive roller of the drive roller pair 43 is configured to be movable in the vertical direction, and when the wafer W moves in the forward direction, it moves so as to retract from the transport path. Furthermore, when the wafer W moves in the return direction, it moves to a position where it comes into contact with the wafer W and drives the wafer W in the return direction.
  • the foreign matter removal apparatus 10 may be configured as an independent device, or may be configured as part of another device, for example, a prober, which is an inspection device. Furthermore, the foreign matter removal apparatus 10 may be configured to remove foreign matter adhering not only to wafers W but also to the front and back surfaces of other substrates, for example, glass substrates.

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Abstract

【課題】半導体デバイスの検査の歩留まりの低下を防止するとともに、半導体デバイスの検査のスループットを向上させる。 【解決手段】異物除去装置は、間に基板を挟み込む複数のローラ対を備え、複数のローラ対は、基板の表面と平行な方向に配列され、基板は各のローラ対の間を平行な方向に往復移動し、複数のローラ対は、基板と接触して基板を往路方向に駆動する複数の第１のローラ対と、基板と接触して基板を復路方向に駆動する複数の第２のローラ対とを有し、第１のローラ対と基板の間、並びに、第２のローラ対と基板の間の少なくとも１つには粘着シートが介在する。

Description

異物除去装置及び異物除去方法
　本開示は、異物除去装置及び異物除去方法に関する。
　半導体デバイスの製造工程では、ウエハに異物が付着すると、ウエハへ施される成膜処理やエッチング処理に悪影響を及ぼすため、非常に清浄度が高い雰囲気において各種処理がウエハへ施され、また、ウエハへ異物の付着を防止するための各種の対策が行われる。
　一方、ウエハに形成された半導体デバイスの検査工程では、ウエハへ処理を施すことがないため、雰囲気の清浄度は製造工程より劣り、半導体デバイスの製造工程の後は、ウエハへの異物の付着を防止するための対策が積極的に行われていない。また、半導体デバイスの検査工程では、プローブカードの各プローブ（針）を半導体デバイスの電極パッドと接触させるが、電極パッドの表面は酸化膜等で覆われるため、プローブとの接触によって酸化膜が剥がれて異物が発生する。したがって、半導体デバイスの検査工程では、半導体デバイスの製造工程と比べて、ウエハに異物が付着し易いと言える。
　ところで、半導体デバイスの検査工程では、ウエハを載置台へ吸着させた後、載置台ごとウエハをプローブカードへ接近させて、プローブカードの各プローブを半導体デバイスの電極パッドと接触させる。そして、プローブから電流や電圧を印加し、半導体デバイスの電気的特性を確認する。このとき、ウエハの裏面に異物が付着していると、ウエハが部分的に載置台から浮き上がり、幾つかの電極パッドがプローブと正確に接触しなくなる。また、ウエハの裏面に異物が付着していると、ウエハが載置台へ均一に吸着されないため、ウエハの載置台による温度調整が正確に行えず、検査時の条件の再現が困難となる。そこで、ウエハの裏面の異物を粘着シートで除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　具体的に、特許文献１に記載の方法では、上方に開口部を有する筐体へ、当該開口部を塞ぐようにウエハを載置する際、筐体とウエハの間に粘着シートを介在させる。そして、筐体の内部を減圧し、ウエハを筐体側へ引き寄せることにより、ウエハを粘着シートへ密着させてウエハの裏面のパーティクルを粘着シートへ転写させる。
特開２００７－１５７９０２号公報
　本開示に係る技術は、半導体デバイスの検査の歩留まりの低下を防止するとともに、半導体デバイスの検査のスループットを向上させる。
　本開示に係る技術の一態様は、異物除去装置であって、間に基板を挟み込む複数のローラ対を備え、前記複数のローラ対は、前記基板の表面と平行な方向に配列され、前記基板は各前記のローラ対の間を前記平行な方向に往復移動し、前記複数のローラ対は、前記基板と接触して前記基板を往路方向に駆動する複数の第１のローラ対と、前記基板と接触して前記基板を復路方向に駆動する複数の第２のローラ対とを有し、前記第１のローラ対と前記基板の間、並びに、前記第２のローラ対と前記基板の間の少なくとも１つには粘着シートが介在する。
　本開示に係る技術によれば、半導体デバイスの検査の歩留まりの低下を防止するとともに、半導体デバイスの検査のスループットを向上させることができる。
本開示に係る技術の一実施の形態に係る異物除去装置の内部構造を側方から眺めた場合の概略図である。 図１における線Ａ－Ａに沿う断面図である。 図１における第１の上部ユニット及び第２の上部ユニットの内部構造を説明するための図である。 図１における第１の上部ユニット及び第２の上部ユニットの内部構造を説明するための図である。 図１の異物除去装置が実行する異物除去方法を説明するための工程図である。 図１の異物除去装置が実行する異物除去方法を説明するための工程図である。 図１の異物除去装置が実行する異物除去方法を説明するための工程図である。 図１の異物除去装置が実行する異物除去方法を説明するための工程図である。 図１の異物除去装置が実行する異物除去方法を説明するための工程図である。 図１の異物除去装置が実行する異物除去方法を説明するための工程図である。 異物除去装置の変形例の内部構造を側方から眺めた場合の概略図である。
　ところで、異物はウエハの裏面だけでなく、ウエハの表面にも付着することがある。そして、ウエハの表面に異物が付着すると、異物がプローブと電極パッドの間に挟まり、これにより、導通不良や不安定な測定を生じさせる。また、異物が隣接する電極パッドの間に付着すると、各電極パッドを短絡させて、半導体デバイスを破壊したり、不安定な測定を生じさせることがある。その結果、半導体デバイスの検査を継続できず、検査の歩留まりが悪化する。また、このように、半導体デバイスの検査が継続できなくなった場合、半導体デバイスの検査を中止して原因調査を行い、さらに清掃を行うためにスループットが低下する。
　これに対して、本開示に係る技術は、ウエハの裏面及び表面にローラを接触させ、各ローラを回転させることによってウエハを当該ウエハの平面と平行な方向に関して往復移動させる際、ウエハと各ローラの間に粘着シートを介在させる。
　以下、図面を参照して本開示に係る技術の一実施の形態を説明する。図１は、本開示に係る技術の一実施の形態に係る異物除去装置の内部構造を側方から眺めた場合の概略図である。図２は、図１における線Ａ－Ａに沿う断面図であり、図１の異物除去装置の内部構造の略下半分を上方から眺めたときの平面視に該当する。
　図１及び図２に示す異物除去装置１０は、複数の検査可能な半導体デバイスが形成された、シリコンからなる円形のウエハＷ（基板）を水平方向に搬送する際に、ウエハＷの表面及び裏面に付着した異物、例えば、パーティクルを除去する装置である。この異物除去装置１０は、半導体デバイスの検査工程の前や途中において、ウエハＷの表面及び裏面に付着した異物を除去する。
　異物除去装置１０は、ウエハＷの表面と平行且つ略水平な方向（以下、「搬送方向」という）に関して配列される複数、例えば、６つの駆動モジュール１１，１２を備える。これらの駆動モジュール１１，１２は、ウエハＷを搬送方向に関して往復移動させ、ウエハＷを往路方向に駆動する第１の駆動モジュール１１と、ウエハＷを復路方向に駆動する第２の駆動モジュール１２とに仕分けられる。本実施の形態では、異物除去装置１０が、３つの第１の駆動モジュール１１と３つの第２の駆動モジュール１２を備える。異物除去装置１０において、各第１の駆動モジュール１１と各第２の駆動モジュール１２は、搬送方向に沿って互いに交互に配置される。なお、第１の駆動モジュール１１の数や第２の駆動モジュール１２の数は３に限られず、異物除去装置１０は、第１の駆動モジュール１１と第２の駆動モジュール１２をそれぞれ、少なくとも２つ以上備えればよい。
　第１の駆動モジュール１１は、往復移動するウエハＷの移動経路（以下、「搬送経路」という）の上方に配置される第１の上部ユニット１３と、搬送経路の下方に配置される第１の下部ユニット１４とを有する。第１の上部ユニット１３は、その下部に配置されて搬送経路を移動するウエハＷへ接触する第１の上部駆動ローラ１５を有する。また、第１の下部ユニット１４は、その上部に配置されて搬送経路を移動するウエハＷへ接触する第１の下部駆動ローラ１６を有する。第１の駆動モジュール１１では、第１の上部ユニット１３と第１の下部ユニット１４が搬送経路を挟んで対向し、第１の上部駆動ローラ１５と第１の下部駆動ローラ１６は、間にウエハＷを挟む第１のローラ対を構成する。
　第２の駆動モジュール１２は、搬送経路の上方に配置される第２の上部ユニット１７と、搬送経路の下方に配置される第２の下部ユニット１８とを有する。第２の上部ユニット１７は、その下部に配置されて搬送経路を移動するウエハＷへ接触する第２の上部駆動ローラ１９を有する。また、第２の下部ユニット１８は、その上部に配置されて搬送経路を移動するウエハＷへ接触する第２の下部駆動ローラ２０を有する。第２の駆動モジュール１２では、第２の上部ユニット１７と第２の下部ユニット１８が搬送経路を挟んで対向し、第２の上部駆動ローラ１９と第２の下部駆動ローラ２０は、間にウエハＷを挟む第２のローラ対を構成する。
　第１の上部駆動ローラ１５及び第１の下部駆動ローラ１６は、ウエハＷの表面と平行に延伸し且つ搬送方向に直交する中心軸周りに回転可能に構成される。第１の上部駆動ローラ１５及び第１の下部駆動ローラ１６がウエハＷへ接触する際、第１の上部駆動ローラ１５は、図１において反時計回りに回転し、第１の下部駆動ローラ１６は、図１において時計回りに回転する。これにより、第１の上部駆動ローラ１５及び第１の下部駆動ローラ１６は、ウエハＷを図１の右方向（往路方向）へ駆動する。このとき、ウエハＷは、各第１の駆動モジュール１１において、第１の上部駆動ローラ１５及び第１の下部駆動ローラ１６の間を移動する。
　また、第２の上部駆動ローラ１９及び第２の下部駆動ローラ２０も、ウエハＷの表面と平行に延伸し且つ搬送方向に直交する中心軸周りに回転可能に構成される。第２の上部駆動ローラ１９及び第２の下部駆動ローラ２０がウエハＷへ接触する際、第２の上部駆動ローラ１９は、図１において時計回りに回転し、第２の下部駆動ローラ２０は、図１において反時計回りに回転する。これにより、第２の上部駆動ローラ１９及び第２の下部駆動ローラ２０は、ウエハＷを図１の左方向（復路方向）へ駆動する。このとき、ウエハＷは、各第２の駆動モジュール１２において、第２の上部駆動ローラ１９及び第２の下部駆動ローラ２０の間を移動する。
　第１の駆動モジュール１１では、第１の上部ユニット１３及び第１の下部ユニット１４がアクチュエータ（不図示）によって上下方向に移動可能に構成される。また、このアクチュエータは、第１の上部ユニット１３や第１の下部ユニット１４を上下方向に移動させることにより、第１の上部駆動ローラ１５や第１の下部駆動ローラ１６とウエハＷとの接触力を調整する。さらに、第２の駆動モジュール１２では、第２の上部ユニット１７及び第２の下部ユニット１８もアクチュエータ（不図示）によって上下方向に移動可能に構成される。そして、第２の上部駆動ローラ１９や第２の下部駆動ローラ２０とウエハＷとの接触力もアクチュエータによって調整される。
　各第１の駆動モジュール１１の第１のローラ対（第１の上部駆動ローラ１５、第１の下部駆動ローラ１６）がウエハＷを往路方向に駆動する際、第２の上部ユニット１７は上方へ移動し、第２の下部ユニット１８は下方へ移動する。これにより、第２の上部駆動ローラ１９及び第２の下部駆動ローラ２０は搬送経路から離間し、第１のローラ対によるウエハＷの往路方向への駆動の阻害を抑制する。
　また、各第２の駆動モジュール１２の第２のローラ対（第２の上部駆動ローラ１９、第２の下部駆動ローラ２０）がウエハＷを復路方向に駆動する際、第１の上部ユニット１３は上方へ移動し、第１の下部ユニット１４は下方へ移動する。これにより、第１の上部駆動ローラ１５及び第１の下部駆動ローラ１６は搬送経路から離間し、第２のローラ対によるウエハＷの往路方向への駆動の阻害を抑制する。
　第１の上部ユニット１３では、第１の上部駆動ローラ１５に粘着シート２１が巻回され、第１の上部駆動ローラ１５とウエハＷの間に粘着シート２１が介在し、粘着シート２１は第１の上部駆動ローラ１５によって押圧されてウエハＷと接触する。第１の下部ユニット１４では、第１の下部駆動ローラ１６に粘着シート２２が巻回され、第１の下部駆動ローラ１６とウエハＷの間に粘着シート２２が介在し、粘着シート２２は第１の下部駆動ローラ１６によって押圧されてウエハＷと接触する。
　また、第２の上部ユニット１７では、第２の上部駆動ローラ１９に粘着シート２３が巻回され、第２の上部駆動ローラ１９とウエハＷの間に粘着シート２３が介在し、粘着シート２３は第２の上部駆動ローラ１９によって押圧されてウエハＷと接触する。第２の下部ユニット１８では、第２の下部駆動ローラ２０に粘着シート２４が巻回され、第２の下部駆動ローラ２０とウエハＷの間に粘着シート２４が介在し、粘着シート２４は第２の下部駆動ローラ２０によって押圧されてウエハＷと接触する。
　第１の上部ユニット１３は、第１の上部駆動ローラ１５の他に、第１の上部送出ローラ２５と、第１の上部巻き取りローラ２６とを有する。第１の上部送出ローラ２５及び第１の上部巻き取りローラ２６は、第１の上部駆動ローラ１５の上方において、それらの中心軸が第１の上部駆動ローラ１５の中心軸と平行となるように配置される（図３Ａ参照）。また、第１の上部送出ローラ２５及び第１の上部巻き取りローラ２６のそれぞれにも粘着シート２１が巻回される。
　第１の上部ユニット１３では、第１の上部駆動ローラ１５の回転駆動（図３Ａ中の黒矢印参照）によって粘着シート２１が第１の上部駆動ローラ１５の回転方向に移動する。第１の上部送出ローラ２５は、粘着シート２１の移動方向に関して第１の上部駆動ローラ１５よりも上流に配置され、第１の上部巻き取りローラ２６は、粘着シート２１の移動方向に関して第１の上部駆動ローラ１５よりも下流に配置される。粘着シート２１が移動する際、第１の上部送出ローラ２５は第１の上部駆動ローラ１５へ向けて粘着シート２１を送出する（図３Ａ中の下向き白矢印参照）。また、粘着シート２１が移動する際、第１の上部巻き取りローラ２６は第１の上部駆動ローラ１５から送出された粘着シート２１を巻き取る（図３Ａ中の上向き白矢印参照）。
　すなわち、第１の上部ユニット１３では、第１の上部駆動ローラ１５の回転によってウエハＷが往路方向へ駆動される際、ウエハＷと接触する粘着シート２１が第１の上部駆動ローラ１５の回転方向に移動する。これにより、ウエハＷの表面が粘着シート２１によって実質的に走査されることになり、ウエハＷの表面に付着した異物が粘着シート２１へ転写されて除去される。また、ウエハＷの表面が粘着シート２１によって走査される際、粘着シート２１における一度ウエハＷに接触した部分が再びウエハＷに接触することが防止されるため、粘着シート２１へ転写された異物が再びウエハＷの表面へ転写されることを防止することができる。
　第１の下部ユニット１４は、第１の下部駆動ローラ１６の他に、第１の下部送出ローラ２７と、第１の下部巻き取りローラ２８とを有する。第１の下部送出ローラ２７及び第１の下部巻き取りローラ２８は、第１の下部駆動ローラ１６の下方において、それらの中心軸が第１の下部駆動ローラ１６の中心軸と平行となるように配置される。また、第１の下部送出ローラ２７及び第１の下部巻き取りローラ２８のそれぞれにも粘着シート２２が巻回される。
　第１の下部ユニット１４では、第１の下部駆動ローラ１６の回転駆動によって粘着シート２２が第１の下部駆動ローラ１６の回転方向に移動する。第１の下部送出ローラ２７は、粘着シート２２の移動方向に関して第１の下部駆動ローラ１６よりも上流に配置され、第１の下部巻き取りローラ２８は、粘着シート２２の移動方向に関して第１の下部駆動ローラ１６よりも下流に配置される。粘着シート２２が移動する際、第１の下部送出ローラ２７は第１の下部駆動ローラ１６へ向けて粘着シート２２を送出し、第１の下部巻き取りローラ２８は第１の下部駆動ローラ１６から送出された粘着シート２２を巻き取る。
　すなわち、第１の下部ユニット１４では、第１の下部駆動ローラ１６の回転によってウエハＷが往路方向へ駆動される際、ウエハＷと接触する粘着シート２２が第１の下部駆動ローラ１６の回転方向に移動する。これにより、ウエハＷの裏面が粘着シート２２によって実質的に走査されることになり、ウエハＷの裏面に付着した異物が粘着シート２２へ転写されて除去される。また、ウエハＷの裏面が粘着シート２２によって走査される際、粘着シート２２における一度ウエハＷに接触した部分が再びウエハＷに接触することが防止されるため、粘着シート２２へ転写された異物が再びウエハＷの表面へ転写されることを防止することができる。
　第２の上部ユニット１７は、第２の上部駆動ローラ１９の他に、第２の上部送出ローラ２９と、第２の上部巻き取りローラ３０とを有する。第２の上部送出ローラ２９及び第２の上部巻き取りローラ３０は、第２の上部駆動ローラ１９の上方において、それらの中心軸が第２の上部駆動ローラ１９の中心軸と平行となるように配置される（図３Ｂ参照）。また、第２の上部送出ローラ２９及び第２の上部巻き取りローラ３０のそれぞれにも粘着シート２３が巻回される。
　第２の上部ユニット１７では、第２の上部駆動ローラ１９の回転駆動（図３Ｂ中の黒矢印参照）によって粘着シート２３が第２の上部駆動ローラ１９の回転方向に移動する。第２の上部送出ローラ２９は、粘着シート２３の移動方向に関して第２の上部駆動ローラ１９よりも上流に配置され、第２の上部巻き取りローラ３０は、粘着シート２３の移動方向に関して第２の上部駆動ローラ１９よりも下流に配置される。粘着シート２３が移動する際、第２の上部送出ローラ２９は第２の上部駆動ローラ１９へ向けて粘着シート２３を送出する（図３Ｂ中の下向き白矢印参照）。また、粘着シート２３が移動する際、第２の上部巻き取りローラ３０は第２の上部駆動ローラ１９から送出された粘着シート２３を巻き取る（図３Ｂ中の上向き白矢印参照）。
　すなわち、第２の上部ユニット１７では、第２の上部駆動ローラ１９の回転によってウエハＷが復路方向へ駆動される際、ウエハＷと接触する粘着シート２３が第２の上部駆動ローラ１９の回転方向に移動する。これにより、ウエハＷの表面が粘着シート２３によって実質的に走査されることになり、ウエハＷの表面に付着した異物が粘着シート２３へ転写されて除去される。また、ウエハＷの表面が粘着シート２３によって走査される際、粘着シート２３における一度ウエハＷに接触した部分が再びウエハＷに接触することが防止されるため、粘着シート２３へ転写された異物が再びウエハＷの表面へ転写されることを防止することができる。
　第２の下部ユニット１８は、第２の下部駆動ローラ２０の他に、第２の下部送出ローラ３１と、第２の下部巻き取りローラ３２とを有する。第２の下部送出ローラ３１及び第２の下部巻き取りローラ３２は、第２の下部駆動ローラ２０の下方において、それらの中心軸が第２の下部駆動ローラ２０の中心軸と平行となるように配置される。また、第２の下部送出ローラ３１及び第２の下部巻き取りローラ３２のそれぞれにも粘着シート２４が巻回される。
　第２の下部ユニット１８では、第２の下部駆動ローラ２０の回転駆動によって粘着シート２４が第２の下部駆動ローラ２０の回転方向に移動する。第２の下部送出ローラ３１は、粘着シート２４の移動方向に関して第２の下部駆動ローラ２０よりも上流に配置され、第２の下部巻き取りローラ３２は、粘着シート２４の移動方向に関して第２の下部駆動ローラ２０よりも下流に配置される。粘着シート２４が移動する際、第２の下部送出ローラ３１は第２の下部駆動ローラ２０へ向けて粘着シート２４を送出し、第２の下部巻き取りローラ３２は第２の下部駆動ローラ２０から送出された粘着シート２４を巻き取る。
　すなわち、第２の下部ユニット１８では、第２の下部駆動ローラ２０の回転によってウエハＷが復路方向へ駆動される際、ウエハＷと接触する粘着シート２４が第２の下部駆動ローラ２０の回転方向に移動する。これにより、ウエハＷの裏面が粘着シート２４によって実質的に走査されることになり、ウエハＷの裏面に付着した異物が粘着シート２４へ転写されて除去される。また、ウエハＷの裏面が粘着シート２４によって走査される際、粘着シート２４における一度ウエハＷに接触した部分が再びウエハＷに接触することが防止されるため、粘着シート２４へ転写された異物が再びウエハＷの表面へ転写されることを防止することができる。
　また、各第１の上部ユニット１３、各第１の下部ユニット１４、各第２の上部ユニット１７及び各第２の下部ユニット１８は個別に交換可能に構成される。例えば、第１の上部ユニット１３の交換時期は、第１の上部送出ローラ２５からの粘着シート２１の送出量や第１の上部巻き取りローラ２６において巻き取られた粘着シート２１の厚みに基づいて判定される。具体的には、第１の上部送出ローラ２５からの粘着シート２１の送出量が、元々第１の上部送出ローラ２５に巻き付けられていた粘着シート２１の長さに達した場合に、第１の上部ユニット１３を交換すべきと判定される。若しくは、第１の上部巻き取りローラ２６において巻き取られた粘着シート２１の厚みが元々第１の上部送出ローラ２５に巻き付けられていた粘着シート２１の長さに相当する厚みに達した場合に、第１の上部ユニット１３を交換すべきと判定される。なお、第１の下部ユニット１４、第２の上部ユニット１７及び第２の下部ユニット１８の交換時期も、同様に、粘着シート２２，２３，２４の送出量や巻き取られた粘着シート２２，２３，２４の厚みに基づいて判定される。
　異物除去装置１０では、上述したように、ウエハＷが搬送経路を往復移動する際に、ウエハＷの表面が粘着シート２１，２３によって走査され、ウエハＷの裏面が粘着シート２２，２４によって走査されることにより、異物が除去される。したがって、ウエハＷの搬送方向に関する移動量は、ウエハＷの表面において、粘着シート２１，２３と接触しない箇所が発生しないように設定する必要がある。また、ウエハＷの搬送方向に関する移動量は、ウエハＷの裏面において、粘着シート２２，２４と接触しない箇所が発生しないように設定する必要がある。そして、異物除去装置１０では、まずウエハＷが往路方向に移動した後に、復路方向に移動する。そこで、本実施の形態では、ウエハＷが往路方向に移動する際、ウエハＷの往路方向に関する後端が、少なくとも往路方向に関して最も後方に配置される第１の駆動モジュール１１へ到達するようにウエハＷの移動量が設定される。図２で言えば、ウエハＷが往路方向に移動する際、ウエハＷの左端が最も左に配置される第１の駆動モジュール１１の第１の下部駆動ローラ１６と接触するようにウエハＷの移動量が設定される。
　また、異物除去装置１０は、搬送経路上に配置される往路ストッパ３３、復路ストッパ３４を備える。往路ストッパ３３は、搬送経路において、往路方向に関して最も前方に配置される第１の駆動モジュール１１よりも往路方向に関してさらに前方に配置される。図２で言えば、往路ストッパ３３は、最も右に配置される第１の駆動モジュール１１の第１の下部駆動ローラ１６よりも右に配置される。さらに、復路ストッパ３４は、搬送経路において、復路方向に関して最も前方に配置される第２の駆動モジュール１２よりも復路方向に関してさらに前方に配置される。図２で言えば、復路ストッパ３４は、最も左に配置される第２の駆動モジュール１２の第２の下部駆動ローラ２０よりも右に配置される。これにより、搬送経路を移動するウエハＷが異物除去装置１０から飛び出して脱落することを防止する。しかしながら、異物除去装置１０では、ウエハＷの往復移動は各第１の駆動モジュール１１や各第２の駆動モジュール１２によって制御される。これにより、各第１の駆動モジュール１１や各第２の駆動モジュール１２は、ウエハＷを往路方向や復路方向に関する限界移動位置で停止させることができる。したがって、往路ストッパ３３や復路ストッパ３４の配置は必須ではなく、異物除去装置１０から往路ストッパ３３や復路ストッパ３４が省略されてもよい。
　なお、本実施の形態では、以下の説明において、往路方向に関して最も後方に配置される第１の駆動モジュール１１を「最後尾の第１の駆動モジュール１１」と称する。また、復路方向に関して最も前方に配置される第２の駆動モジュール１２を「最先端の第２の駆動モジュール１２」と称する。
　さらに、異物除去装置１０では、最後尾の第１の駆動モジュール１１と、最先端の第２の駆動モジュール１２とが、間に搬送アームのピック３５（搬送機構の一部）が進入可能な進入空間Ｓを形成するように互いに搬送方向に関して離間して配置される。図２で言えば、最先端の第２の駆動モジュール１２と最後尾の第１の駆動モジュール１１との間の距離Ｌが、搬送アームのピック３５の幅よりも大きくなるように、最先端の第２の駆動モジュール１２と最後尾の第１の駆動モジュール１１が離間して配置される。なお、距離ＬはウエハＷの直径よりも小さく設定される。
　進入空間Ｓには、搬送経路の上方にグリーンライト３６とカメラ３７が配置され、さらに、イオナイザ３８（除電装置）が配置される。グリーンライト３６、カメラ３７及びイオナイザ３８は搬送アームのピック３５によって進入空間Ｓへ搬入されたウエハＷの表面と対向するように配置される。グリーンライト３６はウエハＷの表面へグリーン光を照射して微細な異物の存在を強調する。カメラ３７はグリーン光が照射されたウエハＷの表面を撮影する。したがって、グリーンライト３６とカメラ３７は観測機構を構成する。カメラ３７が撮影した画像は、異物除去装置１０の制御部や外部の制御装置に送信され、画像に基づいてウエハＷの表面に除去すべき異物が存在するか否かが判定される。また、イオナイザ３８はイオンをウエハＷの表面へ送出し、ウエハＷの表面を除電してウエハＷの表面への静電気力による異物の再付着を防止する。
　また、進入空間Ｓには、搬送経路の下方にグリーンライト３９とカメラ４０が配置され、さらに、イオナイザ４１が配置される。グリーンライト３９、カメラ４０及びイオナイザ４１は搬送アームのピック３５によって進入空間Ｓへ搬入されたウエハＷの裏面と対向するように配置される。グリーンライト３９はウエハＷの裏面へグリーン光を照射して微細な異物の存在を強調する。カメラ４０はグリーン光が照射されたウエハＷの裏面を撮影する。したがって、グリーンライト３９とカメラ４０も観測機構を構成する。カメラ４０が撮影した画像は、異物除去装置１０の制御部や外部の制御装置に送信され、画像に基づいてウエハＷの裏面に除去すべき異物が存在するか否かが判定される。また、イオナイザ４１はイオンをウエハＷの裏面へ送出し、ウエハＷの裏面を除電してウエハＷの裏面への静電気力による異物の再付着を防止する。
　なお、異物除去装置１０では、グリーンライト３６，３９とカメラ３７，４０の代わりにレーザスキャナを配置してもよい。この場合、レーザスキャナはウエハＷの表面及び裏面を走査し、この走査結果に基づいて除去すべき異物が存在するか否かが判定される。また、異物除去装置１０へウエハＷが搬入された際、必ずウエハＷの表面及び裏面に付着した異物の除去を行う場合は、グリーンライト３６，３９、カメラ３７，４０及びイオナイザ３８，４１を進入空間Ｓに配置しなくてもよい。
　図４Ａ～図４Ｃ及び図５Ａ～図５Ｃは、異物除去装置１０が実行する異物除去方法を説明するための工程図である。図４Ａ～図４Ｃ及び図５Ａ～図５Ｃは、異物除去装置１０の内部構造を側方から眺めた場合を示す。なお、図４Ａ～図４Ｃ及び図５Ａ～図５Ｃにおいて、往路ストッパ３３、復路ストッパ３４、グリーンライト３６，３９、カメラ３７，４０及びイオナイザ３８、４１の図示は省略される。
　まず、ウエハＷを支持する搬送アームのピック３５が進入空間Ｓへ進入する。このとき、各第１の上部ユニット１３及び各第２の上部ユニット１７は、搬送経路を移動するウエハＷと接触しない位置（非接触位置）まで上方へ移動する。また、各第１の下部ユニット１４及び各第２の下部ユニット１８は、搬送経路を移動するウエハＷと接触しない位置（非接触位置）まで下方へ移動する（図４Ａ）。これにより、ピック３５が進入空間Ｓへ進入した際、ウエハＷが第１の上部ユニット１３、第１の下部ユニット１４、第２の上部ユニット１７や第２の下部ユニット１８と干渉することが防止される。
　次いで、グリーンライト３６，３９とカメラ３７，４０によってウエハＷの表面や裏面が撮影され、ウエハＷの表面や裏面に除去すべき異物が存在するか否かが判定される。ウエハＷの表面や裏面に除去すべき異物が存在しない場合、後述する異物除去方法の実行が省略されて、ウエハＷを支持する搬送アームのピック３５が進入空間Ｓからそのまま退出する。
　一方、ウエハＷの表面や裏面に除去すべき異物が存在する場合、まず、イオナイザ３８，４１がウエハＷの表面や裏面を除電する。その後、各第１の上部ユニット１３は、それぞれの第１の上部駆動ローラ１５が搬送経路を移動するウエハＷと接触する位置まで下方へ移動する。また、各第１の下部ユニット１４は、それぞれの第１の下部駆動ローラ１６が搬送経路を移動するウエハＷと接触する位置まで上方へ移動する。このとき、ウエハＷは、最後尾の第１の駆動モジュール１１の第１の上部ユニット１３や第１の下部ユニット１４によって挟持される。また、搬送アームのピック３５は進入空間Ｓから退出する（図４Ｂ）。
　次いで、各第１の上部ユニット１３の第１の上部駆動ローラ１５が回転するともに、各第１の下部ユニット１４の第１の下部駆動ローラ１６が回転してウエハＷを往路方向へ駆動する（図４Ｃ）。このとき、各第１の上部ユニット１３において粘着シート２１が第１の上部駆動ローラ１５によって押圧されてウエハＷと接触し、各第１の下部ユニット１４において粘着シート２２が第１の下部駆動ローラ１６によって押圧されてウエハＷと接触する。これにより、ウエハＷの表面に付着した異物が各粘着シート２１へ転写されて除去され、さらに、ウエハＷの裏面に付着した異物が粘着シート２２へ転写されて除去される。
　その後、ウエハＷの往路方向に関する後端が最後尾の第１の駆動モジュール１１の第１の上部駆動ローラ１５や第１の下部駆動ローラ１６と接触すると、各第１の上部駆動ローラ１５や各第１の下部駆動ローラ１６は回転を停止する。これにより、ウエハＷの往路方向への移動が停止される。
　次いで、各第１の上部ユニット１３は、搬送経路を移動するウエハＷと接触しない位置まで上方へ移動する。また、各第２の下部ユニット１８は、それぞれの第２の下部駆動ローラ２０が搬送経路を移動するウエハＷと接触する位置まで上方へ移動し、各第２の下部駆動ローラ２０によってウエハＷを支持する。その後、各第１の下部ユニット１４は、搬送経路を移動するウエハＷと接触しない位置まで下方へ移動し、さらに、各第２の上部ユニット１７は、それぞれの第２の上部駆動ローラ１９が搬送経路を移動するウエハＷと接触する位置まで下方へ移動する。これにより、ウエハＷは、各第２の上部ユニット１７及び各第２の下部ユニット１８によって挟持される（図５Ａ）。なお、各第１の下部ユニット１４の下方への移動よりも先に、各第２の上部ユニット１７を先に下方へ移動させてもよい。
　次いで、各第２の上部ユニット１７の第２の上部駆動ローラ１９が回転するともに、各第２の下部ユニット１８の第２の下部駆動ローラ２０が回転してウエハＷを復路方向へ駆動する（図５Ｂ）。このとき、各第２の上部ユニット１７において粘着シート２３が第２の上部駆動ローラ１９によって押圧されてウエハＷと接触し、各第２の下部ユニット１８において粘着シート２４が第２の下部駆動ローラ２０によって押圧されてウエハＷと接触する。これにより、各粘着シート２１によって除去し切れなかったウエハＷの表面に付着した異物が各粘着シート２３へ転写されて除去される。さらに、各粘着シート２２によって除去し切れなかったウエハＷの裏面に付着した異物が粘着シート２４へ転写されて除去される。
　その後、ウエハＷが最先端の第２の駆動モジュール１２の第２の上部駆動ローラ１９や第２の下部駆動ローラ２０と接触し、さらに予め定められた距離だけ復路方向に移動すると、各第２の上部駆動ローラ１９や各第２の下部駆動ローラ２０は回転を停止する。これにより、ウエハＷの復路方向への移動が停止される。
　次いで、グリーンライト３６，３９とカメラ３７，４０によってウエハＷの表面や裏面が撮影され、ウエハＷの表面や裏面に除去すべき異物が残存するか否かが判定される。ウエハＷの表面や裏面に除去すべき異物が残存する場合、図４Ｂ乃至図５Ｂの工程を再度実行し、ウエハＷを搬送経路において往復移動させる際、各粘着シート２１～２４によってウエハＷの表面や裏面に残存する異物を除去する。なお、図４Ｂ乃至図５Ｂの工程は、ウエハＷの表面や裏面に除去すべき異物が残存しないと判定されるまで、繰り返して実行される。
　一方、ウエハＷの表面や裏面に除去すべき異物が残存しない場合、搬送アームのピック３５が進入空間Ｓへ進入し、ピック３５がウエハＷを支持する。その後、各第２の上部ユニット１７は、ピック３５に支持されたウエハＷと接触しない位置まで上方へ移動する。また、各第２の下部ユニット１８は、ピック３５に支持されたウエハＷと接触しない位置まで下方へ移動する（図５Ｃ）。これにより、ウエハＷはピック３５にのみ支持されることになるため、搬送アームはウエハＷを進入空間Ｓから搬出することができる。
　異物除去装置１０によれば、ウエハＷを搬送経路において往復移動させる際、ウエハＷの裏面が粘着シート２２，２４によって実質的に走査されるだけでなく、ウエハＷの表面も粘着シート２１，２３によって実質的に走査される。これにより、ウエハＷの裏面に付着した異物だけでなく、ウエハＷの表面に付着した異物も除去されるため、異物がプローブカードのプローブと半導体デバイスの電極パッドの間に挟まることがなく、また、異物が隣接する電極パッドの間に付着することが防止される。したがって、半導体デバイスの検査工程において、電極パッドへの導通不良や各電極パッドの短絡の発生を防止することができ、もって、半導体デバイスの破壊や半導体デバイスの検査の中止を回避することができる。その結果、半導体デバイスの検査の歩留まりの低下を防止するとともに、半導体デバイスの検査のスループットを向上させることができる。
　また、異物除去装置１０では、ウエハＷを搬送経路において往復移動させることによって異物を除去するため、異物の除去の際にウエハＷが移動する面積を小さくすることができる。また、同じ進入空間Ｓにおいて、ウエハＷを異物除去装置１０へ搬出入することができるため、ウエハＷの搬入口とは別にウエハＷの搬出口を設ける必要を無くすことができる。その結果、異物除去装置１０の大型化を防止することができる。
　さらに、異物除去装置１０では、各第１の駆動モジュール１１と各第２の駆動モジュール１２がそれぞれ往路方向か復路方向のどちらかにしかウエハＷを搬送しない。したがって、第１の駆動モジュール１１や第２の駆動モジュール１２において、往路方向と復路方向の両方へウエハＷを搬送させる機構を設ける必要を無くすことができ、第１の駆動モジュール１１や第２の駆動モジュール１２の構成を簡素化することができる。
　また、異物除去装置１０では、特許文献１に記載の方法のように減圧を行う必要がないため、異物除去装置１０の構成を比較的簡素化することができる。
　以上、本開示の好ましい実施の形態について説明したが、本開示は上述した実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
　例えば、異物除去装置１０では、ウエハＷが往路方向だけでなく復路方向にも移動する際、粘着シート２３，２４によってウエハＷの表面及び裏面に付着した異物が除去された。しかしながら、異物除去装置を、ウエハＷが往路方向へ移動するときだけ、又はウエハＷが復路方向へ移動するときだけ、ウエハＷの表面及び裏面に付着した異物を除去するように構成してもよい。例えば、ウエハＷが往路方向へ移動するときだけ異物を除去する異物除去装置４２は、異物除去装置１０と同様の構成を備えるが、３つの第２の駆動モジュール１２の代わりに、ウエハＷを復路方向に駆動させる３つの駆動ローラ対４３を備える（図６）。駆動ローラ対４３の各駆動ローラは上下方向に移動可能に構成され、ウエハＷが往路方向へ移動する際には、搬送経路から退避するように移動する。また、ウエハＷが復路方向へ移動する際には、ウエハＷと接触する位置まで移動し、ウエハＷを復路方向へ駆動する。
　また、異物除去装置１０は独立した装置として構成されてもよく、他の装置、例えば、検査装置であるプローバの一部として構成されてもよい。さらに、異物除去装置１０はウエハＷだけでなく、他の基板、例えば、ガラス基板の表面及び裏面に付着した異物を除去するように構成されてもよい。
　本願は、２０２４年７月３日に出願された日本国特許出願特願２０２４－１０７２７４を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
Ｓ　進入空間
Ｗ　ウエハ
１０　異物除去装置
１１　第１の駆動モジュール
１２　第２の駆動モジュール
１５　第１の上部駆動ローラ
１６　第１の下部駆動ローラ
１９　第２の上部駆動ローラ
２０　第２の下部駆動ローラ
２１，２２，２３，２４　粘着シート
３６，３９　グリーンライト
３７，４０　カメラ
３８，４１　イオナイザ

Claims (12)

  1. 　間に基板を挟み込む複数のローラ対を備え、前記複数のローラ対は、前記基板の表面と平行な方向に配列され、
    　前記基板は各前記のローラ対の間を前記平行な方向に往復移動し、
    　前記複数のローラ対は、前記基板と接触して前記基板を往路方向に駆動する複数の第１のローラ対と、前記基板と接触して前記基板を復路方向に駆動する複数の第２のローラ対とを有し、
    　前記第１のローラ対と前記基板の間、並びに、前記第２のローラ対と前記基板の間の少なくとも１つには粘着シートが介在する、異物除去装置。
  2. 　前記第１のローラ対が前記基板を駆動する場合、前記第２のローラ対は前記基板から離間し、前記第２のローラ対が前記基板を駆動する場合、前記第１のローラ対は前記基板から離間する、請求項１に記載の異物除去装置。
  3. 　前記第１のローラ対と前記第２のローラ対は、前記平行な方向に沿って交互に配置される、請求項１に記載の異物除去装置。
  4. 　前記第１のローラ対と前記基板の間、並びに、前記第２のローラ対と前記基板の間のいずれにも、前記粘着シートが介在する、請求項１に記載の異物除去装置。
  5. 　前記第１のローラ対に前記粘着シートが巻回され、前記第１のローラ対と前記基板が接触する場合、前記第１のローラ対の回転駆動によって前記粘着シートが前記第１のローラ対の回転方向に移動し、
    　前記第２のローラ対に前記粘着シートが巻回され、前記第２のローラ対と前記基板が接触する場合、前記第２のローラ対の回転駆動によって前記粘着シートが前記第２のローラ対の回転方向に移動する、請求項４に記載の異物除去装置。
  6. 　前記複数の第１のローラ対の１つと、当該第１のローラ対に隣接する第２のローラ対とが、間に前記基板の搬送機構の一部が進入可能な進入空間を形成するように、互いに前記平行な方向に離間して配置される、請求項１に記載の異物除去装置。
  7. 　前記進入空間に配置され、前記基板の表面及び裏面の少なくとも１つを観測する観測機構をさらに備える、請求項６に記載の異物除去装置。
  8. 　前記観測機構はグリーンライトとカメラを有する、請求項７に記載の異物除去装置。
  9. 　前記進入空間に配置され、前記基板の表面及び裏面の少なくとも１つを除電する除電装置をさらに備える、請求項６に記載の異物除去装置。
  10. 　前記基板の表面には複数の検査可能な半導体デバイスが形成される、請求項１に記載の異物除去装置。
  11. 　前記基板はシリコンからなる円形のウエハである、請求項１０に記載の異物除去装置。
  12. 　基板の表面と平行な方向に並んで配置される複数のローラ対の間に前記基板を挟み込み、
    　前記複数のローラ対によって前記基板を駆動することによって前記基板を前記平行な方向に往復移動させる異物除去方法であって、
    　前記複数のローラ対は、前記基板と接触して前記基板を往路方向に駆動する複数の第１のローラ対と、前記基板と接触して前記基板を復路方向に駆動する複数の第２のローラ対とを有し、
    　前記第１のローラ対と前記基板の間、並びに、前記第２のローラ対と前記基板の間の少なくとも１つに粘着シートを介在させる、異物除去方法。 
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