JPH0449907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はウエーハなどの被検物の表面の傷や
ゴミなどを検査するための表面検査装置に関する
ものである。

従来の技術 従来、ウエーハなどの被検物（以下単にウエー
ハを例にとつて説明する）の表面にレーザービー
ムを照射して、この反射ビームを検出することに
よりウエーハの表面の傷やゴミなどを検査する表
面検査装置はよく知られている。

この種の表面検査装置においては、多数のウエ
ーハを予めキヤリヤやカセツトなどの収納ケース
部にセツトしておき、収納ケース部から各ウエー
ハを順次取りだして、チヤツク部でウエーハを固
定した状態のまま、ウエーハを順次検査装置本体
の測定部に搬送していき、ウエーハを回転させつ
つ水平面内で移動させ、その際に測定部でウエー
ハの表面検査を行い、そのように検査されたウエ
ーハを順次別の収納ケース部に搬送して収納する
ようになつていた。

発明が解決しようとする問題点 ところが、このような検査装置は高レベルの完
全なクリーンルームに設置することを必須として
いた。しかし、ウエーハの枚数が著しく増大する
とともに、ウエーハの寸法も大きくなる傾向が強
くなつてきたため、高レベルのクリーンルームで
なくても使用できる表面検査装置が要望されるよ
うになつてきた。

また、各ウエーハを測定検査結果を表示するブ
ラウン管等の表示器の設置場所が問題になつてい
る。

発明の目的 この発明の目的はこのような実情を勘案して、
一般的にクリーンルームにおいても検査装置の測
定部を十分にクリーンに保持して使用でき、しか
もブラウン管を巧みに配置した表面検査装置を提
供することにある。

発明の要旨 この発明の要旨とするところは、被検物の表面
にレーザ光を照射して、その反射光により被検物
表面を自動的に測定するための表面検査装置にお
いて、検査装置本体の測定部にクリーンスペース
を形成し、そのクリーンスペース上部にクリーン
ユニツトを設け、そのクリーンユニツトに測定結
果を表示する表示器を設けたことを特徴とする表
面検査装置にある。

実施例 第１図は、搬送装置を備えていて、それにより
ウエーハ等の被検物（以下単にウエーハを例にと
つて説明する）を搬送して、その途中で検査する
ための検査装置の概略を示している。

検査装置の測定部１０は周知のように光源１１
からレーザをウエーハ１４に照射して表面の異常
によつて生ずる散乱反射光をフオトマルチプライ
ヤー管などの光電変換素子１２により受光して電
気的信号として取り出し、その電気信号を制御装
置１３に送り、そこで所定のデータ処理をして、
ウエーハ１４の表面上の傷、ゴミ、よごれなどを
計測してブラウン管（CTR）１５などの表示器
やプリンター１６に出力するようになつている。

ウエーハ１４は第１図の測定状態のときにはタ
ーンテーブル式のチヤツク部１７にバキユウム作
用によつて固定される。チヤツク部１７のバキユ
ウム穴１７ａはバキユウム源１８に接続されてお
り、必要に応じてウエーハ１４をバキユウムによ
り固定保持できるようになつている。

第１収納ケース部２０と第２収納ケース部２３
がそれぞれ出発側と終点側とに設けられていて、
多数のウエーハ１４が第１収納ケース部２０に収
納されており、その収納ケース部２０から１枚ず
つウエーハ１４を水平面内で第１搬送部２１によ
り搬送するようになつている。そして、各ウエー
ハ１４は後述の第１被検物受台部２９を介してチ
ヤツク部１７に移され、そこにバキユウムにより
固定保持される。チヤツク部１７は測定部１０を
通過して反対側の第２搬送部２２に後述の第２被
検物受台部４２を介して移される。この第２搬送
部２２により搬送されて各ウエーハ１４は第２収
納ケース部２３に順次収納される。

第２図と第３図に詳細に示してあるように、第
１搬送部２１はフレーム２５の両側にそれぞれ柔
軟なエンドレス状の搬送メンバー２６，２７によ
りコンベヤの形になつており、搬送メンバー２
６，２７でウエーハ１４の周縁部を支持して、第
１収納ケース部２０から第１被検物受台部２９に
ウエーハ１４を搬送するようになつている。搬送
メンバー２６，２７の駆動力はベルト２８を介し
てモータ１９から伝達される。

エレベータ３０は搬送メンバー２６，２７の一
端側に配置してあり、その上の所定位置に第１収
納ケース部２０が着脱自在にセツトできるように
なつている。エレベーター３０の上部は全体がほ
ぼＨ形状をしており、その上面にセツトした第１
収納ケース部２０を上下方向に所定の量だけ移動
させることができる。このエレベーター３０には
メネジ部（図示せず）が形成してあり、それが垂
直のネジ棒３１と係合しており、さらにそのネジ
棒３１は歯車３２を介してモータ３３側のギアに
接続されている。つまり、モータ３３の駆動力が
ネジ棒３１に伝えられて、エレベーター３０を上
下方向に移動させるようになつている。

他方、第１搬送部２１の搬送メンバー２６，２
７の他端側には第１被検物受台部２９が設けてあ
る。この第１被検物受台部２９の中心部には円形
の穴が形成されており、その穴の縁にウエーハの
大きさに対応した大きさをもつ段付き形状の受部
２９ａが形成されている。

この段付き形状の受部２９ａは、搬送メンバー
２６により搬送されるウエーハ１４を定まつた位
置に支持するとともに、後述するチヤツク部１７
に接合されているシヤフト４５が干渉しない形状
に構成される。ウエーハ１４の周縁部にはその受
部２９ａに入つて支持されるようになつている。

この第１被検物受台部２９は、測定をするウエ
ーハの大きさに対応して交換可能になつており、
ウエーハが大型の場合には、点線Ｎで示す大きさ
の受台を有する受台部が取付けられる。

第２搬送部２２の側にも前述の第１搬送部２１
と同様の搬送機構が備えられており、同じ参照符
号を付してその説明は省略する。

第４図及び５図に示されるように、第１被検物
受台部２９は垂直に配置した２本の連結棒３５の
上端にナツト３６により着脱可能に固定されてい
る。これらの連結棒３５はガイド３７によりガイ
ドされつつ上下に移動可能となつている。連結棒
３５の下端は第５図に示すように平板状の従動体
３８に固定されている。モータ３９の回転軸４０
が偏心カム４１に固定されており、その偏心カム
４１が前述の従動体３８と係合している。そのた
め、モータ３９の回転に応じて偏心カム４１の作
用によつて連結棒３５と第１被検物受け台部２９
が一緒に上下方向に移動可能となつている。

第２被検物受台部４２は前述の第１被検物２９
と同様の上下移動機構を有しているので、同じ参
照符号を符して、その説明は省略する。

測定部１０の作動機構について詳細に説明する
と、テーブル式のチヤツク部１７の中心にバキユ
ウム穴１７ａが形成されており、このバキユウム
穴１７ａが前述のようにバキユウム源１８に接続
されている。チヤツク部１７はモータ４６のシヤ
フト４５に結合されており、モータ４６に隣接し
てエンコーダ４７が設けてある。このような構成
によりモーター４６の回転力がチヤツク部１７に
伝達されて所定の速度で回転するようになつてい
る。チヤツク部１７やモータ４６その他のフレー
ム５２にユニツトとして固定されていて、全体的
にガイドレール５０，５１に沿つて第４図におい
て左右方向に移動可能のなつている。横方向に配
置したネジ棒５３がフレーム５２側のメネジ部
（図示せず）とネジ係合しており、そのネジ棒５
３はベルト５４を介してモータ５５によつて回転
されるようになつている。

なお、本実施例ではチヤツク部１７は、ウエー
ハを回転させながら同時に水平面内で搬送するよ
うに構成しているが、ウエーハに照射するレーザ
光をスキヤンさせるように構成すれば、チヤツク
部１７は回転させる必要はない。

第２図と第６図に示すように、第１搬送部２１
と第２搬送部２２の特にエレベーター３０の収納
ケース設置部分には、収納ケース部用の形状検出
手段が設けてある。すなわち、エレベーター３０
の収納ケース設置部分の上面に３つの穴３０ａ，
３０ｂ，３０ｃを形成し、それぞれの穴３０ａ，
３０ｂ，３０ｃにマイクロスイツチ５０を設定し
て、そこにセツトされる第１収納ケース部２０の
形状（とくに寸法を検出できるようにしてある。
例えば３種類の収納ケース部２０が使用される場
合、大型のものをセツトしたとき外側の穴３０ａ
に設けたマイクロスイツチ５０が作動し、中型の
ものがセツトされたときは中側の穴３０ｂのマイ
クロスイツチ５０が作動し、小型のものがセツト
されたときは内側の穴３０ｃのマイクロスイツチ
５０が作動するようになつている。これらのマイ
クロスイツチ５０は前述の制御装置１３（第１
図）に電気的に接続されている。

また、第１被検物受台部２９と第２被検物受台
部４２にも、その形状、とくに受部２９ａ，４２
ａの寸法を検出するための手段が設けられてい
る。すなわち、第７図に示すように、これらの被
検物受台部２９，４２の裏面にそれぞれ３つの穴
２９ｂ（図には１つのみを示してあるが実際には
３つある）を形成して、それに対してマイクロス
イツチ５２が設定してある。３つのマイクロスイ
ツチ５２のうち、どのマイクロスイツチ５２が作
動するかにより、実際に装着された第１被検物受
台部２９と第２被検物４２の形状を検出するよう
になつているのである。これらのマイクロスイツ
チ５２も制御装置１３に接続されている。

第１および第２収納ケース部２０，２３と第１
および第２被検物受台部２９，４２の形状が一致
したときにのみ、検査装置全体が作動可能となる
ように予め制御装置１３（第１図）が設定してあ
る。

第８図は前述のような搬送装置を備えた表面検
査装置の外観の一例を示している。表面検査装置
の下方部に検査装置本体６０が配置してあり、そ
の検査装置本体６０の内部に制御装置１３、プリ
ンタ１６、その他の主要な部材が配置してある。
検査装置本体６０の上部にはエレベータ３０、第
１搬送部２１、第２搬送部２２、チヤツク部１７
などが配置してあり、そのチヤツク部１７のとこ
ろに前述のカバー部６５によりカバーされた測定
部１０が配置してあるのである。この測定部１０
の上部ににクリーンユニツト６２が設けられてあ
る。クリーンユニツト６２と検査装置本体６０と
の間に狭小なクリーンスペース６３が形成してあ
る。測定部１０はそのクリーンスペース６３の中
に配置してあり、測定部１０が極めてクリーンな
状態で使用できるようになつている。クリーンユ
ニツト６２はクリーンスペース６３内の空気をき
れいにするための周知の空気清浄機構を備えてお
り、清浄な空気を下方に送る。カバー部６５は、
測定部１０に有害な外光が混入しないように、か
つ上方から空気によりクリーンスペース６３内に
測定の支障となる乱気流が起きないような形状に
構成されている。クリーンスペース６３は３方あ
るいは４方の透明の板によつて形成されている。
もちろん、４方の透明の板によつて密閉状態に保
たれた場合には、前方の透明な板は必要に応じて
開閉できるようになつている。

また、ウエーハ１４の測定結果を示すためのブ
ラウン管１５がクリーンユニツト６２に内蔵され
ている。このブラウン管１５は、外光の反射を受
けずに、測定者が観察し易いように下方に頃けて
内蔵されている。

第９図は第１〜７図に示した搬送装置の作用を
示すための説明図である。まず、第１および第２
収納ケース部２０，２３をエレベータ３０にセツ
トして、表面検査装置のスタートボタンを押す
と、第２図に示す初期設定の状態になる。すなわ
ち、両方の収納ケース部２０，２３が最も上昇し
た状態でエレベータ３０の上面に配置されてい
る。この後、出発側の第１収納ケース部２０の収
納段の一段分だけ下降し、それと平行して終点側
の第２収納ケース部２３は最下位置まで下降され
る。

しかるのち出発側の第１収納ケース部２０が一
段分下がることに一枚のウエーハ１４が第１搬送
部２１の搬送メンバー２６，２７の上に設置さ
れ、それにより矢印１の方向に搬送される。ウエ
ーハ１４が第１被検物受台部２９のところにきた
とき、第１被検物受台部２９が矢印２の方向に上
昇して、ウエーハ１４は第１搬送部２１から第１
被検物受台部２９に移される。そしてウエーハ１
４は第１被検物受台部２９に保持されてさらに矢
印２の方向に上昇する。この後チヤツク部１７が
そのウエーハ１４の下側に矢印３の方向から移動
してきて停止する。しかるのち第１被検物受台部
２９が矢印４の方向に下降する。そしてウエーハ
１４は第１被検物受台部２９からチヤツク部１７
に移され、そのチヤツク部１７によつてバキユー
ム作用で固定される。そして、チヤツク部１７が
回転しつつ矢印５の方向に移動し、その間に測定
部１０より所定の測定が行なわれる。チヤツク部
１７が第２被検物受台部４２のところにくると、
チヤツク部１７のバキウム作用が停止してウエー
ハ１４が解放状態となる。しかるのち第２被検物
受台部４２が矢印６の方向に上昇してチヤツク部
１７からのウエーハ１４を受けとる。その後チヤ
ツク部１７は矢印７、３の方向に移動する。その
間に第２被検物受台部４２は再び矢印８の方向に
下降する。かくしてウエーハ１４は第２被検物受
台部４２から第２搬送部２２に移され、第２搬送
部２２により矢印９の方向に搬送される。最終的
に第２搬送部２２から終点側の第２収納ケース部
２３の最上段のしかるべき位置に収納される。

以上のような搬送・測定動作を各ウエーハ１４
毎に繰り返し行い、出発側の第１収納ケース部２
０の各ウエーハ１４を終点側の第２収納ケース部
２３の所定の段に順次上段から下方に向つて収納
していくのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は搬送装置を備えた検査装置の概略を示
すブロツク図、第２図は搬送装置の概略を示す斜
視図、第３図は搬送装置のうち第１搬送部を示す
概略斜視図、第４図は搬送装置のうちチヤツク部
の関連機構を示す概略斜視図、第５図は被検物受
台の駆動機構の一部を示す概略正面図、第６図は
搬送装置の収納ケース設置部分を拡大して示す平
面図、第７図は被検物受け台部の形式検出手段を
示す概略断面図、第８図は被検物の表面検査装置
の外観を示す概略斜視図、第９図は被検物の搬送
経路を示す概略説明図である。 １０……測定部、２１……第１搬送部、２２…
…第２搬送部、２０，２３……収納ケース部、１
４……被検物（ウエーハ）、３０……エレベータ
ー、２９，４２……被検物受台部、１７……チヤ
ツク部、１３……制御装置、１５……ブラウン
管、６０……検査装置本体、６２……クリーンユ
ニツト、６３……クリーンスペース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検物の表面にレーザ光を照射して、その反
   射光により被検物表面を自動的に測定するための
   表面検査装置において、検査装置本体の測定部に
   クリーンスペースを形成し、そのクリーンスペー
   ス上部にクリーンユニツトを設け、そのクリーン
   ユニツトに測定結果を表示する表示器を設けたこ
   とを特徴とする表面検査装置。