JP2004251641A

JP2004251641A - 半導体ウエハ検査装置および半導体ウエハの検査方法

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Publication number: JP2004251641A
Application number: JP2003039489A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Matsui; 美和松井; Mitsuhiro Iwata; 充浩岩田; Hideo Okada; 英生岡田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】ある基準強度以下の半導体ウエハを確実に判別できる半導体ウエハ検査装置および半導体ウエハの検査方法を提供すること。
【解決手段】太陽電池用ウエハ９の一方の対角線上の二つの角部を、太陽電池用ウエハ９の裏面側から固定支持ピン１，２で支える一方、太陽電池用ウエハ９の他方の対角線上の二つの角部を、太陽電池用ウエハ９の裏面側から移動支持ピン３，４の吸着パッド５，６で吸着保持した後、この吸着パッド５，６を荷重付加手段によって太陽電池用ウエハ９の裏面から離れるＡ方向に移動させる。このようにして、太陽電池用ウエハ９に略均一な荷重を付加する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ検査装置および半導体ウエハの検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池セルの生産ラインに投入する半導体ウエハは、スライス加工メーカーから数十枚〜百枚程度積み重ねられた状態で納品され、更に数百枚単位で装置に積み重ねられた状態から、取り出し装置により吸着等の手段で枚葉取り出しを行い、次の処理工程（エッチング工程等）へ搬送されて行く。その際、結晶成長段階での不純物の混入や加工途中での応力によるマイクロクラック等が原因となった低強度の半導体ウエハが、積み重ねられた数百枚の半導体ウエハの中に含まれていると、この低強度の半導体ウエハが搬送中や処理中に破損してしまう。その結果、上記低強度の半導体ウエハの破片が周辺に飛び散って、装置トラブルの原因となったり、処理を行う次の半導体ウエハを破損させる原因となることがあり、設備稼働率や工程歩留を低下させる一つの要因となっている。
【０００３】
近年では、家庭用太陽光発電システムに採用されている比較的低価格の太陽電池セルの生産に、多結晶半導体ウエハを用いることが多くなっている。この多結晶半導体ウエハは、その特性上の問題で強度の幅が極めて広く、僅かな応力で僅かに変形するだけで破損するものもある。そして、このように僅かに変形するだけで破損する低強度の半導体ウエハを、太陽電池セルの生産ラインに投入する前に確実に取り除く必要性がいっそう高まっている。
【０００４】
現在、このような設備稼働率や工程歩留を低下させる低強度の半導体ウエハを判別する一般的な方法としては、スライス加工メーカーでの出荷時や太陽電池セルの生産ライン等での受入時に、作業者の目視による傷や汚れ等の外観検査を行う方法が用いられている。
【０００５】
また、上記外観検査以外の他の低強度の半導体ウエハの判別方法としては、特開平６−２９３６２号公報（特許文献１）に示されたものがある。この判別方法は、剛球の支持台であるクラッシャーに振り子用糸を介して吊るされている剛球を、所定の角度に持ち上げて、この所定の角度から剛球を下ろして剛球の最下点で最高速になった剛球を、半導体ウエハに衝突させて、低強度の半導体ウエハを判別している。
【０００６】
最近では、更なる低強度の半導体ウエハの判別方法として、上記低強度の半導体ウエハを音や振動等により検査する方法が試みられているが、この方法は実用化には至っていない。
【０００７】
以下に、本発明者が、実験的に行なった手動の半導体ウエハの検査方法を説明する。
【０００８】
この半導体ウエハの検査方法に用いる検査冶具は、図１３に示すように、ベース板１５１の４角に、同じ高さの支持ピン１５２，１５３，１５４，１５５を取付けている。
【０００９】
図１４は、上記検査治具に被検査体である半導体ウエハ１５７を載置し、更に、この半導体ウエハ１５７の上に検査荷重となるオモリ１５９を載置した図である。強度検査を行う略四角形の半導体ウエハ１５７の４箇所の角部の下面を支持ピン１５２、１５３（図１３参照）、１５４、１５５で受けて、半導体ウエハ１５７の略中央位置に検査荷重となるオモリ１５９を手動で載せることによって半導体ウエハ１５７の強度検査を行っている。図１４に示すように、検査荷重に対して被検査体である半導体ウエハ１５７が十分な強度を持っていると、半導体ウエハ１５７は弾性変形範囲内でたわみを生じるだけで破損することはない。一方、半導体ウエハの強度が不足していると、その半導体ウエハは破損することになる。
【００１０】
図１５に、上記手動の半導体ウエハの強度検査における半導体ウエハ中の半導体ウエハの支持位置１６１，１６２，１６３，１６４と、半導体ウエハの荷重付加位置１６５とを示す。上記支持位置１６１，１６２，１６３，１６４は、半導体ウエハの４角の約１０ｍｍ内側に位置し、また、上記荷重付加位置１６５は、半導体ウエハの中央部に位置している。
【００１１】
図１６に、半導体ウエハの強度検査時の半導体ウエハの応力分布のシミュレーション結果を示す。図１６の縞模様は、応力の等圧線を示している。図１６に示すように、半導体ウエハの４角近傍の支持位置１６１，１６２，１６３，１６４および中央の荷重付加位置１６５は、等圧線の間隔が狭い応力の集中部分になっている。一方、上記４角近傍の支持位置１６１，１６２，１６３，１６４と荷重付加位置１６５の間における荷重付加位置１６５寄りの位置は、応力がほとんど掛からない部分となっている。尚、上記応力分布のシミュレーションを、ウエハサイズが１２５ｍｍで厚さが３３０μｍの半導体ウエハと検査荷重が４００ｇのオモリを使用して行った。図１６に示すシミュレーション結果では、半導体ウエハに掛かる応力の最大値が約６２ＭＰａのフォンミーゼス応力が、半導体ウエハを支持する４箇所の角部に発生していた。
【００１２】
【特許文献１】
特開平６−２９３６２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の作業者の目視による傷や汚れ等の外観検査による半導体ウエハの検査方法では、個人差が大きく安定的な検査が行われないという問題がある。
【００１４】
また、上記剛球を用いた半導体ウエハの検査方法では、十分な強度を有する半導体ウエハに傷がつく場合があり、傷がついた半導体ウエハを使用できないという問題がある。
【００１５】
一方、上記従来の手動の半導体ウエハの検査方法では、半導体ウエハに検査応力がほとんど掛からない部分が存在するので、その部分に欠陥がある低強度の半導体ウエハを検査できないという問題がある。つまり、半導体ウエハの強度が十分でなくても、その半導体ウエハが高強度の半導体ウエハと判定されてしまうという問題がある。
【００１６】
また、上記半導体ウエハの応力集中部分では、欠陥がなくても割れ強度を超える場合があり、本来ならば検査合格となる半導体ウエハが破損してしまう可能性がある。
【００１７】
また、上記オモリを搭載する位置およびオモリを半導体ウエハに載置するときの速度を一定にすることが難しく、半導体ウエハの強度を検査するときの精度が個体によってばらつくという問題がある。また、半導体ウエハの強度検査の処理能力が低いという問題もある。
【００１８】
尚、現在、半導体ウエハの量産装置では、破損した半導体ウエハを除去するのに、量産装置における半導体ウエハの割れ発生状況をカメラで監視して、画像処理装置により量産装置における半導体ウエハの破片の有無を検出するという方法がとられている。そして、半導体ウエハの破片を検出した場合は、生産装置を停止させると共に、表示灯を点灯して作業者へ割れ発生を通知している。このように、現在、量産装置における半導体ウエハの破片の除去および自動運転への復帰操作は、作業者の手により行っているが、担当者が近くにいない場合や休憩中等に、装置が停止したままになることがあり、設備稼働率を低下させる原因となっている。
【００１９】
そこで、この発明の目的は、ある基準強度以上の強度を有する半導体ウエハに傷をつけずに、かつ、ある基準強度以下の強度を有する半導体ウエハを確実に発見排除できる半導体ウエハ検査装置および半導体ウエハの検査方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の半導体ウエハ検査装置は、略四角形の半導体ウエハの機械的強度を検査する半導体ウエハ検査装置であり、かつ、上記半導体ウエハの一方の対角線上の二つの角部を、上記半導体ウエハの裏面側から支持する第１の支持手段と、上記半導体ウエハの他方の対角線上の二つの角部を、上記半導体ウエハの裏面側から支持する第２の支持手段と、上記第２の支持手段を上記半導体ウエハの表面に対して略垂直な方向に移動させて、上記半導体ウエハに荷重を付加する荷重付加手段とを備えたことを特徴としている。
【００２１】
上記発明の半導体ウエハ検査装置において、上記半導体ウエハの一方の対角線上の二つの角部を、上記第１の支持手段によって上記半導体ウエハの裏面側から支持する一方、上記半導体ウエハの他方の対角線上の二つの角部を上記第２の支持部材に吸着させた状態で、上記第２の支持手段を上記荷重付加手段によって上記半導体ウエハの裏面から離れる方向に移動させて、上記半導体ウエハを上記第２の支持手段で上記半導体ウエハの裏面側に引っ張って、上記半導体ウエハに荷重を付加する。または、上記半導体ウエハの一方の対角線上の二つの角部を、上記第１の支持手段によって上記半導体ウエハの裏面側から吸着保持する一方、上記半導体ウエハの他方の対角線上の二つの角部を裏面側から支持している上記第２の支持手段を、上記荷重付加手段によって上記第１の支持部材の位置より高い位置に移動させることによって、上記半導体ウエハの他方の対角線上の二つの角部を、半導体ウエハの表面側に押し出して、上記半導体ウエハに荷重を付加する。
【００２２】
本発明者は、この発明の半導体ウエハ検査装置を用いて半導体ウエハに荷重を付加すると、上記手動による半導体ウエハの検査方法とは異なり、半導体ウエハ全体に略均一な応力が生じて、半導体ウエハに局所的な応力集中部分や、応力がほとんど掛からない局所的な部分が存在しないことをシミュレーション応力解析によって実証した。このように、この発明の半導体ウエハ検査装置によれば、半導体ウエハに局所的な応力集中部分や、応力がほとんど掛からない局所的な部分が存在しないので、半導体ウエハの強度が十分でなくても、その半導体ウエハが高い強度を有するウエハと判定されてしまうことや、半導体ウエハに欠陥がなくても半導体ウエハが破損してしまうことがない。したがって、ある基準強度以下の半導体ウエハを確実に発見排除できる。
【００２３】
また、この発明の半導体ウエハ検査装置を用いれば、動作をプログラミングした装置で自動的に半導体ウエハの強度を検査することもできて、この場合、上記手動の半導体ウエハの検査方法のように半導体ウエハの強度を検査するときの精度が個体によってばらつくことがなくて、ある基準強度以上の半導体ウエハを確実に判別できる。また、半導体ウエハの強度検査の処理能力も高くすることができる。
【００２４】
また、この発明の半導体ウエハ検査装置によれば、半導体ウエハの変形を利用して半導体ウエハの強度を検査するので、半導体ウエハに剛球を衝突させる必要がなくて、半導体ウエハに傷を付けずに半導体ウエハの強度検査を行うことができる。
【００２５】
また、上記第１および第２の支持手段は、上記半導体ウエハの裏面側に存在しており、かつ、上記荷重付加手段も上記半導体ウエハの裏面側に配置できるので、上記第１および第２の支持手段により半導体ウエハが支持される位置よりも半導体ウエハの表面側に大きなスペースを作ることができる。したがって、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作する半導体ウエハ搬送装置の搬送動作等と、上記荷重付加手段による半導体ウエハに対する荷重付加動作とを同時に動作させることができて、タクトタイムを大幅に短縮できる。
【００２６】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記荷重付加手段が上記半導体ウエハに荷重を付加するときに、上記第２の支持手段を上記半導体ウエハの裏面から離れる方向に移動させることを特徴としている。
【００２７】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記荷重付加手段が上記半導体ウエハに荷重を付加するときに、上記第２の支持手段を上記半導体ウエハの裏面から離れる方向に移動させるので、第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置よりも半導体ウエハの表面側のスペースを更に大きくすることができる。
【００２８】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記第２の支持部材が、上記半導体ウエハの他方の対角線上の二つの角部を保持する保持部を有することを特徴としている。
【００２９】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記半導体ウエハの上記他方の対角線上の二つの角部を上記保持部で確実に保持できるので、半導体ウエハの上記角部をこの保持部で確実に保持できて、半導体ウエハを保持した状態で第２の支持手段を移動させることにより、半導体ウエハに確実に荷重を付加することができる。
【００３０】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記荷重付加手段が、上記半導体ウエハの上記他方の対角線上の二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加することを特徴としている。
【００３１】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記荷重付加手段が、上記半導体ウエハの上記他方の対角線上の二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加するので、半導体ウエハにいっそう均一な応力を生じさせることができて、ある基準強度以下の半導体ウエハをいっそう確実に発見排除できる。
【００３２】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作することにより、検査対象の半導体ウエハを、外部の半導体ウエハ供給部から上記第１および第２の支持手段により支持される位置まで搬送する第１の搬送手段と、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作することにより、検査後の半導体ウエハを、上記第１および第２の支持手段により支持された位置から外部の半導体ウエハ払い出し部まで搬送する第２の搬送手段とを備えることを特徴としている。
【００３３】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記第１の搬送手段で半導体ウエハ供給部から上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの所定の支持位置まで、検査対象の半導体ウエハを個体差によらず正確に搬送することができ、かつ、上記第２の搬送手段で上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置から半導体ウエハ払い出し部まで、検査後の半導体ウエハを搬送することができる。したがって、上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの所定の支持位置に半導体ウエハを正確に載置することができるので、半導体ウエハの強度を検査するときの精度を上げることができる。また、半導体ウエハの搬送を、第１の搬送手段と第２の搬送手段を用いて機械的に行うことができるので、大量の半導体ウエハの強度検査を短時間で行うことができる。
【００３４】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記第１の搬送手段と第２の搬送手段とを、略同時に動作させることを特徴としている。
【００３５】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記第１の搬送手段が半導体ウエハ供給部から検査対象の半導体ウエハを取出す動作と、上記第２の搬送手段が、上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置から検査後の半導体ウエハを取出す動作とを略同時に行うと共に、上記第１の搬送手段が上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置に検査対象の半導体ウエハを載置する動作と、上記第２の搬送手段が半導体ウエハ払い出し部に検査後の半導体ウエハを払い出す動作とを略同時に行うので、タクトタイムを大幅に短縮できて、半導体ウエハ検査装置の稼働効率を大幅に上げることができる。
【００３６】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記半導体ウエハが、太陽電池用半導体ウエハであることを特徴としている。
【００３７】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、半導体ウエハ検査装置を、太陽電池用半導体ウエハの強度検査に用いるので、強度の幅が極めて広くて僅かな応力で僅かに変形するだけで破損するものもある太陽電池用半導体ウエハの欠陥品を、太陽電池セルの生産ラインに投入される前に確実に発見排除することができる。
【００３８】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記第２の支持部材が、上記半導体ウエハの上記他方の対角線上の二つの角部を保持する保持部を有し、かつ、上記第１および第２の支持手段が挿通可能な穴を有すると共に、上記荷重付加手段が荷重を付加しているときには、上記穴に上記第１および第２の支持手段を挿通させている平板を備えたことを特徴としている。
【００３９】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記荷重付加手段が半導体ウエハに荷重を付加したときに、破損した低強度の半導体ウエハの破片を上記平板で受けることができる。したがって、破損した低強度の半導体ウエハの破片が、半導体ウエハ検査装置の第１の支持手段や第２の支持手段にひっかかったり、半導体ウエハ検査装置の荷重付加手段の近傍に落下したりすることを防止できて、半導体ウエハ検査装置が故障したり、割れ発生以降に検査する半導体ウエハが破損することを防止できる。
【００４０】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記第１および第２の支持手段が上記平板から抜け出る方向に、上記平板を移動させる平板移動手段を備えたことを特徴としている。
【００４１】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記平板移動手段が、上記第１および第２の支持手段が上記平板から抜け出る方向に上記平板を移動させるので、上記第１および第２の支持手段の半導体ウエハの支持位置よりも上側のスペースを移動し、かつ、上記平板の表面を清掃する清掃手段が、上記平板を清掃するために移動する上下方向の距離を短くできる。
【００４２】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記平板移動手段が、上記第１および第２の支持手段による上記半導体ウエハの支持位置よりも上方の位置まで、上記平板を移動させることを特徴としている。
【００４３】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記平板移動手段が、上記第１および第２の支持手段による上記半導体ウエハの支持位置よりも上方の位置まで上記平板を移動させるので、上記清掃手段が上記平板を清掃するために移動する上下方向の距離を更に短くすることができると共に、上記清掃手段が上記第１および第２の支持手段と接触することを防止できる。
【００４４】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、半導体ウエハを取出す第１の取出しハンドを有すると共に、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作することによって外部の半導体ウエハ供給部から上記第１の支持手段および第２の支持手段により半導体ウエハが支持される位置まで、検査対象の半導体ウエハを搬送する第１の搬送手段と、半導体ウエハを取出す第２の取出しハンドを有すると共に、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作することによって上記第１および第２の支持手段により半導体ウエハが支持される位置から外部の半導体ウエハ払い出し部まで、検査後の半導体ウエハを搬送する第２の搬送手段と、上記平板の表面を清掃する清掃手段とを備えたことを特徴としている。
【００４５】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記清掃手段が上記平板の表面を清掃するので、破損した低強度の半導体ウエハの破片が上記平板上にたまって、上記平板の表面から半導体ウエハ検査装置の荷重付加手段の近傍等に落下することを防止できる。したがって、半導体ウエハ検査装置が故障したり、割れ発生以降に検査する半導体ウエハが破損することを防止できる。
【００４６】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記第１の搬送手段と、上記第２の搬送手段と、上記清掃手段とを分離不可能な一体部材に搭載したことを特徴としている。
【００４７】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記第１の搬送手段、上記第２の搬送手段および上記清掃手段を、分離不可能な一体部材に搭載したので、上記第１の搬送手段、上記第２の搬送手段および上記清掃手段を一つの駆動手段で駆動することができる。したがって、半導体ウエハ検査装置の運転コストを低減できると共に、半導体ウエハ検査装置をコンパクトにできる。
【００４８】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記清掃手段が、ブラシまたはスキージを有することを特徴としている。
【００４９】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、簡単安価で清掃能力が高いブラシまたはスキージを用いて清掃手段を形成しているので、上記平板の表面を簡単安価に、かつ、きれいに清掃できる。
【００５０】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記第１の搬送手段の第１の取出しハンドと、第２の搬送手段の第２の取出しハンドとの間に上記清掃手段を配置したことを特徴としている。
【００５１】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記一体部材における第１の搬送手段の第１の取出しハンドと、第２の搬送手段の第２の取出しハンドとの間に上記清掃手段を配置しているので、上記第１の取出しハンドと上記第２の取出しハンドの間以外の場所に上記清掃手段を配置した場合よりも、半導体ウエハ検査装置をコンパクトにできる。
【００５２】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記第１の搬送手段が上記半導体ウエハ供給部から上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置まで検査対象の半導体ウエハを搬送する動作と、上記第２の搬送手段が上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置から半導体ウエハ払い出し部まで検査後の半導体ウエハを搬送する動作の内の少なくとも一方の動作に同期して、上記清掃手段が上記平板の表面を清掃することを特徴としている。
【００５３】
上記実施形態の半導体ウエハ検査装置において、上記第１の搬送手段が上記半導体ウエハ供給部から上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置まで検査対象の半導体ウエハを搬送する動作に同期して、上記清掃手段が上記平板の表面を清掃する場合には、検査対象の半導体ウエハの搬送動作と無関係に上記平板の表面を清掃できる。また、上記第２の搬送手段が上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置から半導体ウエハ払い出し部まで検査後の半導体ウエハを搬送する動作に同期して、上記清掃手段が上記平板の表面を清掃する場合には、検査後の半導体ウエハの搬送動作と無関係に上記平板の表面を清掃できる。更に、上記二つの搬送動作と同期して、上記清掃手段が上記平板の表面を清掃する場合には、半導体ウエハの搬送動作と無関係に上記平板の表面を清掃できる。したがって、上記三つのどの場合でも、タクトタイムを短縮できて、半導体ウエハ検査装置の稼働効率を上げることができる。
【００５４】
また、この発明の半導体ウエハの検査方法は、半導体ウエハの裏面の一方の対角線上の二つの角部を、第１の支持手段で支持すると共に、上記半導体ウエハの裏面の他方の対角線上の二つの角部を、上記第２の支持手段で支持する半導体ウエハ支持工程と、上記半導体ウエハ支持工程の後、上記半導体ウエハの裏面の上記他方の対角線上の二つの角部を、上記第２の支持手段の保持部によって保持した状態で、上記第２の支持部材を、荷重付加手段によって上記半導体ウエハの表面に対して略垂直な方向に移動させて、上記半導体ウエハに所定の荷重を付加する荷重付加工程とを備えたことを特徴としている。
【００５５】
上記実施形態の半導体ウエハの検査方法によれば、上記第１および第２の支持手段は、上記半導体ウエハの裏面側に存在しており、かつ、上記荷重付加手段も上記半導体ウエハの裏面側に配置できるので、第１および第２の支持手段により半導体ウエハが支持される位置よりも半導体ウエハの表面側に大きなスペースを作ることができる。したがって、半導体ウエハの表面側のスペースで動作する半導体ウエハの搬送動作等を、上記荷重付加工程での荷重付加動作と干渉することなく独立して行うことができて、タクトタイムを大幅に短縮できる。
【００５６】
また、一実施形態の半導体ウエハの検査方法は、上記荷重付加工程において、上記荷重付加手段によって上記第２の支持部材を上記半導体ウエハの裏面から離れる方向に移動させることによって、上記半導体ウエハに荷重を付加することを特徴としている。
【００５７】
上記実施形態の半導体ウエハの検査方法によれば、上記荷重付加工程において、上記荷重付加手段によって上記第２の支持部材を上記半導体ウエハの裏面から離れる方向に移動させることによって、上記半導体ウエハに荷重を付加するので、半導体ウエハの表面側のスペースを更に大きくすることができる。
【００５８】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査方法は、上記荷重付加工程において、上記半導体ウエハの裏面の他方の対角線上の二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加することを特徴としている。
【００５９】
上記実施形態の半導体ウエハ検査方法によれば、上記荷重付加工程において、上記半導体ウエハの上記他方の対角線上の二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加するので、半導体ウエハにいっそう均一な応力を生じさせることができて、ある基準強度以下の半導体ウエハを確実に判別できる。
【００６０】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査方法は、上記半導体ウエハが、太陽電池用半導体ウエハであることを特徴としている。
【００６１】
上記実施形態の半導体ウエハ検査方法によれば、強度の幅が極めて広くて僅かな応力で僅かに変形するだけで破損するものもある太陽電池用半導体ウエハの欠陥品を、太陽電池セルの生産ラインに投入される前に確実に取り除くことができる。
【００６２】
また、一実施形態の半導体ウエハ検査方法は、検査対象の半導体ウエハを、外部の半導体ウエハ供給部から上記第１および第２の支持手段により支持される位置まで搬送する第１の半導体ウエハ搬送工程と、検査後の半導体ウエハを、上記第１および第２の支持手段により支持された位置から半導体ウエハ払い出し部まで搬送する第２の半導体ウエハ搬送工程と、上記荷重付加工程によって破損した半導体ウエハを受けるために設けられた平板の表面を、清掃手段によって清掃する平板清掃工程とを備えたことを特徴としている。
【００６３】
上記実施形態の半導体ウエハ検査方法によれば、上記平板清掃工程で、上記平板の表面を清掃手段で清掃できるので、破損した低強度の半導体ウエハの破片が上記平板の表面に溜まってこの平板から落下して、半導体ウエハ検査装置の荷重付加手段の近傍等に溜まるのを防止できる。したがって、半導体ウエハ検査装置が故障したり、割れ発生以降に検査する半導体ウエハが破損したりするのを防止できる。
【００６４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００６５】
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部の主要部を示したものである。半導体ウエハ強度検査部の基盤である略四角形のベース板７の一方の対角線上の２端部に、第１の支持手段の一例としての固定支持ピン１，２を取り付けると共に、他方の対角線上の２端部に、貫通穴１２，１３を空けている。また、上記ベース板７の下方に可動板駆動装置１５によって上下移動可能な可動板８を配置し、この可動板８の一方の対角線上の端部２箇所に、上記貫通穴１２，１３を挿通する第２の支持手段の一例としての移動支持ピン３，４を取り付けている。上記可動板８および可動板駆動装置１５は、荷重付加手段を構成している。この荷重付加手段は、固定支持ピン１，２および移動支持ピン３，４による半導体ウエハの支持位置よりも半導体ウエハの裏面側に存在している。上記可動板駆動装置１５によって可動板８を上下に移動させることにより、移動支持ピン３，４を上下に移動できるようになっている。また、上記移動支持ピン３，４の先端部に、真空源（図示せず）に接続されている保持部の一例としての吸着パッド５，６を取り付けている。半導体ウエハを支持するとき、上記固定支持ピン１，２の先端の高さと、移動支持ピン３，４の吸着パッド５，６の先端の高さが同じになるようにしている。
【００６６】
尚、簡単のために第１実施形態の以下の全ての図で、可動板駆動装置１５の図示を省略することにする。
【００６７】
図２は、図１に示す半導体ウエハ強度検査部の主要部に半導体ウエハの一例としての略四角形の太陽電池用多結晶半導体ウエハ（以下、太陽電池用ウエハという）９を載置している図である。この図では、太陽電池用ウエハ９の裏面の一方の対角線上の二つの角部を固定支持ピン１，２で支持すると共に、太陽電池用ウエハ９の裏面の他方の対角線上の二つの角部を移動支持ピン５，６で支持する半導体ウエハ支持工程を示している。
【００６８】
この半導体ウエハ支持工程では、太陽電池用ウエハ９の裏面の一方の対角線上の二つの角部を支持する固定支持ピン１，２の先端の高さと、太陽電池用ウエハ９の裏面の他方の対角線上の二つの角部を支持する移動支持ピン３，４の先端の高さとを同じにして、太陽電池用ウエハ９を略水平に支持している。
【００６９】
図３は、第１実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部において半導体ウエハ９に荷重を付加する荷重付加工程を示す図である。この荷重付加工程では、略四角形の太陽電池用ウエハ９の裏面の上記他方の対角線上の二つの角部を、移動支持ピン３，４の吸着パッド５，６で吸着保持した後、図３では図示を省略した上記可動板駆動装置（図１に１５で示す）により可動板８を矢印Ａ方向へ下降させることによって、この可動板８と同期移動する吸着パッド５，６を、太陽電池用ウエハ９の裏面から離れる方向に移動させる。そして、太陽電池用ウエハ９の上記他方の対角線上の二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加して、太陽電池用ウエハ９の上記他方の対角線上の二つの角部に略同等の変位を与えるようにしている。
【００７０】
太陽電池用ウエハが十分な強度を持っていない場合、この変形で生じる応力に耐えることが出来ずに、太陽電池用ウエハが破損することになる。このようにして、低強度の太陽電池用ウエハを判別する。
【００７１】
図４に、被検査体である太陽電池用ウエハにおける太陽電池用ウエハ中の固定支持ピン１，２の支持位置４０，４１と、移動支持ピン３，４の吸着パッド５，６の荷重付加位置４２，４３とを示す。上記支持位置４０，４１を、太陽電池用ウエハの一方の対角線上における太陽電池用ウエハの角から約１０ｍｍ内側の２箇所に設定する一方、荷重付加位置４２，４３を、半導体ウエハの他方の対角線上における太陽電池用ウエハの角から約１０ｍｍ内側の２箇所に設定している。
【００７２】
図５に、上記荷重付加工程で被検査体である太陽電池用ウエハに発生する応力分布を示す。図中の縞模様は応力の等圧線を示している。第１実施形態の半導体ウエハ検査装置によって太陽電池用ウエハに引き起こされた図５に示す応力分布は、手動の半導体ウエハ検査装置による図１６に示す応力分布と比較して、等圧線の間の間隔が広くなっており、応力が局所的に集中しているところがなくて、太陽電池用ウエハに均一な応力がかかっていることがわかる。
【００７３】
図６は、第１実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部５８に検査対象の太陽電池用ウエハ６８を搬送する第１の搬送手段の第１の取出しハンド６７と、半導体ウエハ強度検査部５８で強度が検査されて強度検査で合格した検査後の太陽電池用ウエハ７０を半導体ウエハ強度検査部５８から払い出す第２の搬送手段の第２の取出しハンド６９とを示す図である。
【００７４】
第１実施形態の半導体ウエハ検査装置は、半導体ウエハ供給部５７にスタック状に段積された検査対象の太陽電池用ウエハ６８を、第１の搬送手段の取出しハンド６７で一枚ずつ取出して、半導体ウエハ供給部５７から半導体ウエハ強度検査部５８の固定支持ピン１，２（図１参照）および移動支持ピン３，４（図１参照）による太陽電池用ウエハ支持位置まで搬送する動作と、強度検査に合格した検査後の太陽電池用ウエハ７０を、固定支持ピン１，２および移動支持ピン３，４の太陽電池用ウエハ支持位置から半導体ウエハ払い出し部５９まで搬送する動作とを略同時に行うように設計されている。尚、図６に７で示すベース板は、図１に示すベース板７と同一なものであり（図１においては、簡単のため、ベース板の一部を省略している）、図６に８で示す可動板は、図１に示す可動板８と同一なものである。
【００７５】
図７に、第１実施形態の半導体ウエハ検査装置の荷重付加手段によって荷重が付加されている最中の太陽電池用ウエハ８１の変形状態を示す。太陽電池用ウエハ８１の裏面の紙面における左手前側と右奧側の２箇所を、固定支持ピン１，２（固定支持ピン２は図１参照）で支持する一方、太陽電池用ウエハ８１の裏面の紙面における右手前側と左奥側の２箇所を、吸着パッド５，６（吸着パッド６は図１参照）で吸着保持したまま図７では図示を省略した可動板駆動装置（図１に１５で示す）によって可動板８と一緒に下降させることによって、太陽電池用ウエハ８１に所定の変位を与えて太陽電池用ウエハ８１を変形させる。そして、この曲げ応力に耐えられず破損した低強度の太陽電池用ウエハを排除する。
【００７６】
上記第１実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、図５に示すように、手動の半導体ウエハ検査装置とは異なり、太陽電池用ウエハに局所的な応力集中部分や、局所的に応力ほとんどかからない部分が存在せずに太陽電池用ウエハに均一な応力がかかるので、太陽電池用ウエハの強度が十分でなくても、その太陽電池用ウエハが高強度ウエハと判定されてしまうことや、半導体ウエハに欠陥がなくても半導体ウエハが破損してしまうことがない。したがって、ある基準強度以下の太陽電池用ウエハを確実に発見除外できる。
【００７７】
また、第１実施形態の半導体ウエハ検査装置を用いれば、動作をプログラミングした装置で太陽電池用ウエハの強度を自動的に検査することもできるので、上記手動の半導体ウエハの検査方法のように半導体ウエハの強度を検査するときの精度が個体によってばらつくことがなくて、太陽電池用ウエハの強度検査の処理能力を高くすることができる。
【００７８】
また、上記荷重付加手段の可動板８および可動板駆動装置１５を、固定支持ピン１，２および移動支持ピン３，４による太陽電池用ウエハの支持位置よりも太陽電池用ウエハの裏面側に配置したので、上記支持位置よりも太陽電池用ウエハの表面側に大きなスペースを作ることができる。したがって、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作すると共に、半導体ウエハ供給部５７から固定支持ピン１，２および移動支持ピン３，４による太陽電池用ウエハの支持位置まで、検査対象の半導体ウエハを搬送する第１の搬送手段の搬送動作と、太陽電池用ウエハの表面側のスペースで動作すると共に、上記太陽電池用ウエハの支持位置から半導体ウエハ払い出し部５９まで検査後の太陽電池用ウエハを搬送する第２の搬送手段の搬送動作を、上記荷重付加手段による太陽電池用ウエハに対する荷重付加動作と同時に行うことができて、タクトタイムを大幅に短縮できる。
【００７９】
また、太陽電池用ウエハの裏面の上記他方の対角線上の二つの角部を移動支持ピン３，４の吸着パッド５，６で吸着保持した後、移動支持ピン３，４を可動板駆動装置１５によって可動板８と一緒に太陽電池用ウエハの裏面から離れる方向に移動させて、太陽電池用ウエハを引っ張るようにして太陽電池用ウエハに荷重を付加するので、太陽電池用ウエハが太陽電池用ウエハの表面側に変形することがなくて、半導体ウエハの表面側のスペースを更に大きくすることができる。
【００８０】
また、上記移動支持ピン３，４は、保持部の一例としての吸着パッド５，６を先端に有するので、太陽電池用ウエハの二つの角部を吸着パッド５，６で確実に保持できて、太陽電池用ウエハの上記角部を吸着パッド５，６で保持した状態で移動支持ピン３，４を移動させることにより、太陽電池用ウエハに確実に荷重を付加することができる。
【００８１】
また、上記荷重付加手段は、太陽電池用ウエハの二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加するので、太陽電池用ウエハに均一な応力をかけることができて、ある基準強度以下の太陽電池用ウエハを確実に発見除外できる。
【００８２】
また、上記第１の搬送手段で半導体ウエハ供給部５７から固定支持ピン１，２および移動支持ピン３，４による太陽電池用ウエハの所定の支持位置まで、検査対象の太陽電池用ウエハを個体差によらず正確に搬送することができ、かつ、第２の搬送手段で上記太陽電池用ウエハの所定の支持位置から半導体ウエハ払い出し部５９まで、検査後の太陽電池用ウエハを搬送することができるので、半導体ウエハの強度を検査するときの精度を上げることができる。
【００８３】
また、上記第１の搬送手段が半導体ウエハ供給部５７から検査対象の太陽電池ウエハ６８を取出す動作と、第２の搬送手段が、固定支持ピン１，２および移動支持ピン３，４による太陽電池用ウエハの支持位置から検査後の太陽電池用ウエハを取出す動作とを略同時に行うと共に、第１の搬送手段が上記太陽電池用ウエハの支持位置に検査対象の半導体ウエハを載置する動作と、第２の搬送手段が半導体ウエハ払い出し部５９に検査後の太陽電池用ウエハを払い出す動作とを略同時に行うので、タクトタイムを大幅に短縮できて、半導体ウエハ検査装置の稼働効率を大幅に上げることができる。
【００８４】
また、第１実施形態の半導体ウエハ検査装置を、太陽電池用ウエハの強度検査に用いたので、強度の幅が極めて広くて僅かな応力で僅かに変形するだけで破損するものもある太陽電池用半導体ウエハの欠陥品を、太陽電池セルの生産ラインに投入される前に確実に取り除くことができる。
【００８５】
尚、上記第１実施形態の半導体ウエハ検査装置を、略四角形の太陽電池用多結晶半導体ウエハの強度を検査するために用いたが、第１実施形態の半導体ウエハ検査装置を、太陽電池用多結晶半導体ウエハ以外の略四角形の半導体ウエハに用いても良いことは勿論である。
【００８６】
また、上記第１実施形態の半導体ウエハ検査装置は、太陽電池用ウエハの一方の対角線上の二つの角部を、固定支持ピン１，２によって太陽電池用ウエハの裏面側から支持する一方、上記太陽電池用ウエハの他方の対角線上の二つの角部を、移動支持ピン３，４の吸着パッド５，６に吸着させた状態で、この支持ピン３，４を可動板駆動装置１５によって可動板８と一緒に太陽電池用ウエハの裏面から離れる方向に移動させて、太陽電池用ウエハを引っ張って太陽電池用ウエハに荷重を付加したが、この発明の半導体ウエハ検査装置は、太陽電池用ウエハの一方の対角線上の二つの角部を、固定支持ピンの保持部によって上記半導体ウエハの裏面側から保持する一方、上記太陽電池用ウエハの他方の対角線上の二つの角部を、太陽電池用ウエハの裏面側から支持している移動支持ピンを可動板駆動装置によって可動板と一緒に太陽電池用ウエハを押し出すように移動させて、太陽電池用ウエハを太陽電池用ウエハの表面側に変形させるように、太陽電池用ウエハに荷重を付加しても良い。
【００８７】
（第２実施形態）
図８は、この発明の第２実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部の主要部を示す図である。第２実施形態の半導体ウエハ検査装置を、半導体ウエハの一例としての太陽電池用多結晶半導体ウエハ（以後、太陽電池用ウエハという）の強度を検査するために用いる。第２実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部の主要部は、半導体ウエハ強度検査部の基盤である略四角形のベース板８７の一方の対角線上の２つの角部に、第１の支持手段の一例としての固定支持ピン８１，８２を取り付ける一方、他方の対角線上の２つの角部に、貫通穴１０１，１０２を空けている。また、上記ベース板８７の下方に可動板駆動装置１１０によって上下方向に移動可能な可動板８８を配置し、この可動板８８の一方の対角線上の端部２箇所に、上記貫通穴１０１，１０２を挿通する第２の支持手段の一例としての移動支持ピン８３，８４を取り付けている。上記可動板８８および可動板駆動装置１１０は、荷重付加手段を構成している。この荷重付加手段は、固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４による太陽電池用ウエハの支持位置よりも太陽電池用ウエハの裏面側に存在している。上記可動板駆動装置１１０によって可動板８８を上下に移動させることにより、移動支持ピン８３，８４を上下に移動できるようになっている。また、上記移動支持ピン８３，８４の先端部に、真空源（図示せず）に接続されている保持部の一例としての吸着パッド８５，８６を取り付けている。太陽電池用ウエハを支持するとき、固定支持ピン８１，８２の先端の高さと、移動支持ピン８３，８４の吸着パッド８５，８６の先端の高さが同じになるようにしている。
【００８８】
また、第２実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部は、固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４が挿通可能な４つの穴１０５，１０６，１０７，１０８を有する平板の一例としての清掃板９０を有する。この清掃板９０は、平板移動手段としての平板移動装置１１１によって上下に移動可能になっている。詳細には、この清掃板９０は、ベース板８７の表面の上方の位置で、かつ、固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４を挿通した状態になっている破損半導体ウエハ受け留め位置から、固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４が太陽電池用ウエハを支持する位置よりも上方の破損半導体ウエハ清掃位置まで上下に移動可能になっている。この移動可能な清掃板９０は、固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４が太陽電池用ウエハを支持しているときや、上記荷重付加手段が、太陽電池用ウエハに荷重を付加しているときには、上記破損半導体ウエハ受け留め位置に位置するように設定されている。
【００８９】
尚、簡単のために第２実施形態の以下の全ての図で、可動板駆動装置１１０および平板移動装置１１１の図示を省略することにする。
【００９０】
図９は、図８に示す半導体ウエハ強度検査部の主要部に半導体ウエハの一例としての略四角形の太陽電池用ウエハ８９を載置して、太陽電池用ウエハ８９の裏面の一方の対角線上の二つの角部を固定支持ピン８１，８２で支持すると共に、太陽電池用ウエハ８９の裏面の他方の対角線上の二つの角部を移動支持ピン８３，８４で支持する半導体ウエハ支持工程を示す図である。
【００９１】
この半導体ウエハ支持工程では、太陽電池用ウエハ８９の裏面の一方の対角線上の二つの角部を支持する固定支持ピン８１，８２の先端の高さと、太陽電池用ウエハ８９の裏面の他方の対角線上の二つの角部を支持する移動支持ピン８３，８４の吸着パッド８５，８６の先端の高さとを同じにして、太陽電池用ウエハ８９を略水平に支持している。
【００９２】
図１０は、第２実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部の主要部において半導体ウエハ８９に荷重を付加する荷重付加工程を示す図である。この荷重付加工程では、略四角形の太陽電池用ウエハ８９の裏面の一方の対角線上の二つの角部を、移動支持ピン８３，８４の吸着パッド８５，８６で吸着保持した後、図１０では図示を省略した上記可動板駆動装置（図８に１１０で示す）によって可動板８８を矢印Ｂ方向に下降させることによって、この可動板８８と同期移動する吸着パッド８５，８６を、太陽電池用ウエハ８９の裏面から離れる方向に移動させる。そして、太陽電池用ウエハ８９の上記一方の対角線上の二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加して、太陽電池用ウエハ８９の上記二つの角部に略同等の変位を与える。
【００９３】
太陽電池用ウエハが十分な強度を持っていない場合、この変形で生じる応力に耐えることが出来ずに、太陽電池用ウエハが破損することになる。このようにして、低強度の太陽電池用ウエハを判別する。
【００９４】
図１１に、太陽電池用ウエハの破片１１８を受けた状態で上記破損半導体ウエハ清掃位置まで移動した状態になっていると共に、清掃手段のブラシ１１９で清掃される直前の状態になっている清掃板９０を示す。
【００９５】
第２実施形態の半導体ウエハ検査装置の清掃板９０は、太陽電池用ウエハの強度検査が終了して、検査後の太陽電池用ウエハが固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４の支持位置から取出される（太陽電池用ウエハが破損した場合、取出そうとする動作のみが行われる）と、太陽電池用ウエハが強度検査に合格したか、または、太陽電池用ウエハが強度検査に不合格で破損したかによらず、図１１では図示を省略した上記平板移動装置（図８に１１１で示す）によって矢印Ｃ方向に上記破損半導体ウエハ清掃位置まで上昇するようになっている。そして、ブラシ１１９は、清掃板９０が上記破損半導体ウエハ清掃位置まで上昇した後、清掃板９０に太陽電池用ウエハの破片１１８が、図１１に示すように清掃板９０の表面に存在するか、存在しないかに拘わらず、矢印Ｄ方向に移動して清掃板９０を清掃するようになっている。このブラシ１１９による清掃板９０の清掃は、平板清掃工程になっている。
【００９６】
図１２は、第２実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部１３６および分離不可能な一体部材の一例としての半導体ウエハ移載ユニット１３１を示す図である。
【００９７】
上記半導体移載ユニット１３１は、本体部１３３と、この本体部１３３の一端部に設置された第１の取出しハンド１３２を有する第１の搬送手段と、本体部１３３の他端部に設置された第２の取出しハンド１３４を有する第２の搬送手段と、本体部１３３の略中央部に設置されたブラシ１１９を有する清掃手段とを搭載している。上記第１の搬送手段と、第２の搬送手段と、清掃手段とは、図１２における左右方向の移動をつかさどる駆動手段を共有している。上記ブラシ１１９は、上記第１の取出しハンド１３２と第２の取出しハンド１３４の略中間位置に配置されている。上記第１の取出しハンド１３２、第２の取出しハンド１３４およびブラシ１１９は、夫々動作機構（図示せず）により独立して上下に動作可能な構造になっている。尚、図１２に８７で示すベース板は、図８に示すベース板８７と同一なものであり（図８においては、簡単のため、ベース板の一部を省略している）、図１２に８８で示す可動板は、図８に示す可動板８８と同一なものである。
【００９８】
上記第２実施形態の半導体ウエハ検査装置では、半導体ウエハ強度検査部１３６から強度検査合格の太陽電池用ウエハを第２の取出しハンド１３４で取り出して半導体ウエハ払い出し部１３７へ移載すると同時に、半導体ウエハ供給部１３５にスタック状に段積みされた検査対象の太陽電池用ウエハ１３８を半導体ウエハ供給部１３５から第１の取出しハンド１３２で１枚ずつ取り出して半導体ウエハ強度検査部１３６へ移載している。このようにして、第２の半導体ウエハ搬送工程と第１の半導体ウエハ搬送工程を行っている。第２の半導体ウエハ搬送工程と第１の半導体ウエハ搬送工程を行う際、第１の取出しハンド１３２と第２の取出しハンド１３４は上記動作機構により略同期して動作するようになっている。
【００９９】
また、上記第１の取出しハンド１３２と第２の取出しハンド１３４の略中間に取り付けたブラシ１１９は、半導体ウエハ移載ユニット１３１が矢印Ｆに示す方向に動作する際には、半導体ウエハ強度検査部１３６の清掃板９０の清掃作業を行う一方、半導体ウエハ移載ユニット１３１が矢印Ｅに示す方向に戻り動作を行う際には、半導体ウエハ強度検査部１３６にブラシ１１９が干渉しない位置まで上記動作機構により上方に移動して清掃作業を行わないようになっている。
【０１００】
上記第２実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、上記荷重付加手段が太陽電池用ウエハに荷重を付加したときに破損した低強度の太陽電池用ウエハの破片を清掃板９０で受けることができるので、破損した低強度の太陽電池用ウエハの破片が、半導体ウエハ検査装置の固定支持ピン８１，８２や移動支持ピン８３，８４にひっかかったり、破損した低強度の太陽電池用ウエハの破片が、半導体ウエハ強度検査部１３６のベース板８７等に落下したりすることを防止できて、半導体ウエハ検査装置が故障したり、割れ発生以降に検査する半導体ウエハが破損したりすることを防止できる。
【０１０１】
また、上記平板移動手段は、固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４が清掃板９０から抜け出る方向に清掃板９０を移動させることができるので、固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４による太陽電池用ウエハの支持位置よりも上側のスペースで移動し、かつ、清掃板９０を清掃する清掃手段のブラシ１１９が、清掃板９０を清掃するために移動する上下方向の距離を短くできる。
【０１０２】
また、上記平板移動手段は、固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４による太陽電池用ウエハの支持位置よりも上方の位置まで清掃板９０を移動させるので、清掃手段のブラシ１１９が清掃板９０を清掃するために移動する上下方向の距離を更に短くできると共に、清掃手段のブラシ１１９が清掃中に固定支持ピン８１，８２または移動支持ピン８３，８４と接触することを防止できる。
【０１０３】
また、清掃手段のブラシ１１９が清掃板９０を清掃するので、破損した低強度の太陽電池用ウエハの破片が清掃板９０にたまって、清掃板９０から半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部１３６のベース板８７等に落下することを防止できて、半導体ウエハ検査装置が故障したり、割れ発生以降に検査する太陽電池用ウエハが破損したりすることを防止できる
また、上記第１の搬送手段、第２の搬送手段および清掃手段を、分離不可能な一体部材としての半導体ウエハ移載ユニット１３１に搭載しているので、一つの駆動手段で、第１の搬送手段、第２の搬送手段および清掃手段の水平方向の移動を行うことができて、半導体ウエハ検査装置の運転コストを低減できる。また、半導体ウエハ検査装置をコンパクトにできる。
【０１０４】
また、上記清掃手段は、簡単安価で清掃能力が高いブラシ１１９を有するので、清掃板９０を簡単安価に、かつ、きれいに清掃できる。
【０１０５】
また、上記半導体ウエハ移載ユニット１３１における第１の搬送手段の第１の取出しハンド１３２と、第２の搬送手段の第２の取出しハンド１３４との間に清掃手段のブラシ１１９を配置しているので、第１の搬送手段の第１の取出しハンド１３２と第２の搬送手段の第２の取出しハンド１３４との間のスペースを有効利用できて、第１の取出しハンド１３２と第２の取出しハンド１３４の間以外の場所に清掃手段のブラシ１１９を配置した場合よりも、半導体ウエハ検査装置をコンパクトにできる。
【０１０６】
また、上記第１の搬送手段が半導体ウエハ供給部１３５から固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４による太陽電池用ウエハの支持位置まで検査対象の太陽電池用ウエハを搬送する間であり、かつ、第２の搬送手段が固定支持ピン８１，８２および移動支持ピン８３，８４による太陽電池用ウエハの支持位置から半導体ウエハ払い出し部１３７まで検査後の太陽電池用ウエハを搬送する間に、清掃手段のブラシ１１９によって清掃板９０を清掃できるので、タクトタイムを短縮できて、半導体ウエハ検査装置の稼働効率を上げることができる。
【０１０７】
尚、上記第２実施形態の半導体ウエハ検査装置では、第２実施形態の半導体ウエハ検査装置を、略四角形の太陽電池用多結晶半導体ウエハの強度を検査するために用いたが、第２実施形態の半導体ウエハ検査装置を、太陽電池用多結晶半導体ウエハ以外の略四角形の半導体ウエハに用いても良いことは勿論である。
【０１０８】
また、上記第２実施形態の半導体ウエハ検査装置は、ブラシ１１９を用いて清掃手段を形成したが、この発明の半導体ウエハ検査装置は、スキージを用いて清掃手段を形成しても良い。
【０１０９】
また、上記第２実施形態の半導体ウエハ検査装置では、上記第１の搬送手段、第２の搬送手段および清掃手段を、分離不可能な半導体ウエハ移載ユニット１３１に搭載したが、上記第１の搬送手段、第２の搬送手段および清掃手段を、独立に構成してもよい。また、第１の搬送手段および第２の搬送手段を一体に構成して、清掃手段を第１の搬送手段および第２の搬送手段と分離して構成しても良い。
【０１１０】
また、上記第２実施形態の半導体ウエハ検査装置は、上記清掃手段のブラシ１１９による清掃板９０の清掃を、太陽電池用ウエハの強度検査毎に毎回行うようにしたが、この発明の半導体ウエハ検査装置は、半導体検査部の上方に配置した清掃手段を半導体ウエハの強度検査の数回おきに上下移動させる一方、この動きに略同期して清掃板を上下運動させるようにして、清掃手段による清掃板の清掃を、半導体ウエハの強度検査の数回おきに行うようにしても良い。
【０１１１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体ウエハ検査装置によれば、上記半導体ウエハの一方の対角線上の二つの角部を、上記半導体ウエハの裏面側から支持する第１の支持手段と、上記半導体ウエハの他方の対角線上の二つの角部を、上記半導体ウエハの裏面側から支持する第２の支持手段、および、この第２の支持手段を半導体ウエハの表面に垂直な方向に移動させて半導体ウエハに荷重を付加する荷重付加手段とを備えたので、半導体ウエハに荷重を付加したとき、半導体ウエハに局所的な応力集中部分や、局所的に応力ほとんどかからない部分が存在しなくて、半導体ウエハの強度が十分でなくてもその半導体ウエハが高強度の半導体ウエハと判定されてしまうことや、半導体ウエハの欠陥がなくても半導体ウエハが破損してしまうことを防止できる。したがって、ある基準強度以下の半導体ウエハを確実に発見排除できる。
【０１１２】
また、動作がプログラミングされた装置で半導体ウエハの強度を自動的に検査することもできるので、上記手動の半導体ウエハの検査方法のように半導体ウエハの強度を検査するときの精度が個体によってばらつくことがなくて、半導体ウエハの強度検査の処理能力を高くすることができる。
【０１１３】
また、上記第１の支持手段と、第２の支持手段および荷重付加手段を、第１および第２の支持手段により半導体ウエハが支持される位置よりも半導体ウエハの裏面側のスペースに配置できて、上記支持位置よりも半導体ウエハの表面側に大きなスペースを作ることができるので、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作する半導体ウエハの搬送動作と、上記荷重付加手段による半導体ウエハに対する荷重付加動作とを同時に行うことができて、タクトタイムを大幅に短縮できる。
【０１１４】
また、この発明の半導体ウエハの検査方法によれば、半導体ウエハ支持工程で、半導体ウエハの裏面を第１および第２の支持手段で支持するようにし、荷重付加工程で、上記半導体ウエハの裏面を上記第２の支持手段の保持部によって保持した後、第２の支持部材を上記荷重付加手段によって移動させて半導体ウエハに所定の荷重を付加するようにしたので、上記第１の支持手段、第２の支持手段および荷重付加手段を、第１および第２の支持手段により半導体ウエハが支持される位置よりも半導体ウエハの裏面側のスペースに配置できて、上記支持位置よりも半導体ウエハの表面側に大きなスペースを作ることができる。したがって、上記半導体ウエハの表面側のスペースで半導体ウエハを搬送する半導体ウエハの搬送動作と、上記半導体ウエハの裏面側のスペースで半導体ウエハに荷重を付加する半導体ウエハの荷重付加動作とを同時に行うことができて、タクトタイムを大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部の主要部を示す斜視図である。
【図２】上記半導体ウエハ強度検査部の主要部に半導体ウエハを載置している斜視図である。
【図３】上記半導体ウエハ強度検査部の主要部で半導体ウエハに荷重を付加している最中の斜視図である。
【図４】第１実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ中の半導体ウエハの支持位置と荷重付加位置とを示す図である。
【図５】第１実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部で半導体ウエハに荷重を付加したときの半導体ウエハのシミュレーション応力解析による応力分布を示す図である。
【図６】第１実施形態の半導体ウエハ検査装置の第１の搬送手段、第２の搬送手段および半導体ウエハ強度検査部を示す図である。
【図７】第１実施形態の半導体ウエハ検査装置で半導体ウエハに荷重を付加しているときの半導体ウエハの変形状態を示す図である。
【図８】この発明の第２実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部の主要部を示す斜視図である。
【図９】上記半導体ウエハ強度検査部の主要部に半導体ウエハを載置している斜視図である。
【図１０】上記半導体ウエハ強度検査部の主要部で半導体ウエハに荷重を付加している最中の斜視図である。
【図１１】太陽電池用ウエハの破片を受けた状態で破損半導体ウエハ清掃位置まで移動した状態になっていると共に、清掃手段のブラシで清掃される直前の状態になっている清掃板を示す斜視図である。
【図１２】第２実施形態の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ移載ユニットおよび半導体ウエハ強度検査部を示す図である。
【図１３】手動の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部を示す斜視図である。
【図１４】上記手動の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部に半導体ウエハとオモリを順次載置した状態を示す斜視図である。
【図１５】上記手動の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ中の半導体ウエハの支持位置と荷重付加位置を示す図である。
【図１６】上記手動の半導体ウエハ検査装置の半導体ウエハ強度検査部で半導体ウエハに荷重を付加したときの半導体ウエハのシミュレーション応力解析による応力分布を示す図である。
【符号の説明】
１，２，８１，８２固定支持ピン
３，４，８３，８４移動支持ピン
５，６，８５，８６吸着パッド
７，８７ベース板
８，８８可動板
９，６８，７０，８１，８９，１３８太陽電池用ウエハ
５７，１３５半導体ウエハ供給部
５８，１３６半導体ウエハ強度検査部
５９，１３７半導体ウエハ払い出し部
６７，１３２第１の取出しハンド
６９，１３４第２の取出しハンド
９０清掃板
１０５，１０６，１０７，１０８穴
１１９ブラシ
１３１半導体ウエハ移載ユニット

Claims

略四角形の半導体ウエハの機械的強度を検査する半導体ウエハ検査装置であって、
上記半導体ウエハの一方の対角線上の二つの角部を、上記半導体ウエハの裏面側から支持する第１の支持手段と、
上記半導体ウエハの他方の対角線上の二つの角部を、上記半導体ウエハの裏面側から支持する第２の支持手段と、
上記第２の支持手段を上記半導体ウエハの表面に対して略垂直な方向に移動させて、上記半導体ウエハに荷重を付加する荷重付加手段とを備えたことを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記荷重付加手段は、上記半導体ウエハに荷重を付加するときに、上記第２の支持手段を上記半導体ウエハの裏面から離れる方向に移動させることを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記第２の支持部材は、上記半導体ウエハの上記他方の対角線上の二つの角部を保持する保持部を有することを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記荷重付加手段は、上記半導体ウエハの上記他方の対角線上の二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加することを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作することにより、検査対象の半導体ウエハを外部の半導体ウエハ供給部から上記第１および第２の支持手段により支持される位置まで搬送する第１の搬送手段と、
上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作することにより、検査後の半導体ウエハを、上記第１および第２の支持手段により支持された位置から外部の半導体ウエハ払い出し部まで搬送する第２の搬送手段とを備えることを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項５に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記第１の搬送手段と第２の搬送手段とを、略同時に動作させることを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記半導体ウエハは、太陽電池用半導体ウエハであることを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記第２の支持部材は、上記半導体ウエハの上記他方の対角線上の二つの角部を保持する保持部を有し、
かつ、上記第１および第２の支持手段が挿通可能な穴を有すると共に、上記荷重付加手段が荷重を付加しているときには、上記穴に上記第１および第２の支持手段を挿通させている平板を備えたことを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項８に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記第１および第２の支持手段が上記平板から抜け出る方向に、上記平板を移動させる平板移動手段を備えたことを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項９に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記平板移動手段は、上記第１および第２の支持手段による上記半導体ウエハの支持位置よりも上方の位置まで、上記平板を移動させることを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項８に記載の半導体ウエハ検査装置において、
半導体ウエハを取出す第１の取出しハンドを有すると共に、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作することによって半導体ウエハ供給部から上記第１の支持手段および第２の支持手段により半導体ウエハが支持される位置まで、検査対象の半導体ウエハを搬送する第１の搬送手段と、
半導体ウエハを取出す第２の取出しハンドを有すると共に、上記半導体ウエハの表面側のスペースで動作することによって上記第１および第２の支持手段により半導体ウエハが支持される位置から半導体ウエハ払い出し部まで、検査後の半導体ウエハを搬送する第２の搬送手段と、
上記平板の表面を清掃する清掃手段とを備えたことを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記第１の搬送手段と、上記第２の搬送手段と、上記清掃手段とを分離不可能な一体部材に搭載したことを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記清掃手段は、ブラシまたはスキージを有することを特徴とする半導体ウエハ検査装置
請求項１１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記第１の搬送手段の第１の取出しハンドと、第２の搬送手段の第２の取出しハンドとの間に上記清掃手段を配置したことを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
請求項１１に記載の半導体ウエハ検査装置において、
上記第１の搬送手段が上記半導体ウエハ供給部から上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置まで検査対象の半導体ウエハを搬送する動作と、上記第２の搬送手段が上記第１および第２の支持手段による半導体ウエハの支持位置から半導体ウエハ払い出し部まで検査後の半導体ウエハを搬送する動作の内の少なくとも一方の動作に同期して、上記清掃手段が上記平板の表面を清掃することを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
半導体ウエハの裏面の一方の対角線上の二つの角部を、第１の支持手段で支持すると共に、上記半導体ウエハの裏面の他方の対角線上の二つの角部を、上記第２の支持手段で支持する半導体ウエハ支持工程と、
上記半導体ウエハ支持工程の後、上記半導体ウエハの裏面の上記他方の対角線上の二つの角部を、上記第２の支持手段の保持部によって保持した状態で、上記第２の支持部材を、荷重付加手段によって上記半導体ウエハの表面に対して略垂直な方向に移動させて、上記半導体ウエハに所定の荷重を付加する荷重付加工程とを備えたことを特徴とする半導体ウエハの検査方法。
請求項１６に記載の半導体ウエハの検査方法において、
上記荷重付加工程において、上記荷重付加手段によって上記第２の支持部材を上記半導体ウエハの裏面から離れる方向に移動させることによって、上記半導体ウエハに荷重を付加することを特徴とする半導体ウエハの検査方法。
請求項１６に記載の半導体ウエハの検査方法において、
上記荷重付加工程において、上記半導体ウエハの裏面の他方の対角線上の二つの角部に、略同じ大きさの荷重を略同時に付加することを特徴とする半導体ウエハの検査方法。
請求項１６に記載の半導体ウエハの検査方法において、
上記半導体ウエハは、太陽電池用半導体ウエハであることを特徴とする半導体ウエハの検査方法。
請求項１６に記載の半導体ウエハの検査方法において、
検査対象の半導体ウエハを、外部の半導体ウエハ供給部から上記第１および第２の支持手段により支持される位置まで搬送する第１の半導体ウエハ搬送工程と、
検査後の半導体ウエハを、上記第１および第２の支持手段により支持された位置から半導体ウエハ払い出し部まで搬送する第２の半導体ウエハ搬送工程と、
上記荷重付加工程によって破損した半導体ウエハを受けるために設けられた平板の表面を、清掃手段によって清掃する平板清掃工程とを備えたことを特徴とする半導体ウエハの検査方法。