JP2004253756A - Substrate mounting apparatus, carrying arm, positioning methodology of semiconductor wafer, and device and method for inspecting substrate - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体デバイス、液晶ディスプレイ装置、磁気ディスク等の製造工程で半導体ウェーハ、ガラス基板、ディスク基板(サブストレート)等を保持する基板搭載装置に係り、特に基板を保持しながら回転を行う基板搭載装置に関する。
【0002】
本発明はまた、ノッチを有する半導体ウェーハの位置決めに好適な搬送アーム及び基板搭載装置、並びにそれらを用いた半導体ウェーハの位置決め方法に関する。
【0003】
本発明はさらに、上記の基板搭載装置を用いた基板の検査装置及び基板の検査方法に関する。
【0004】
【従来の技術】
半導体デバイス、液晶ディスプレイ装置、磁気ディスク等の製造工程では、半導体ウェーハ、ガラス基板、ディスク基板等を基板搭載装置で保持しながら各種の処理を行っている。基板の処理は、基板を回転させながら行うことが多く、例えば、半導体ウェーハの表面に傷等の欠陥や異物がないか否かを検査する表面検査では、基板搭載装置が回転することにより検査光が半導体ウェーハの表面をスパイラル状に走査しながら、半導体ウェーハの表面の欠陥や異物を検出する。
【0005】
従来の基板搭載装置は、基板の裏面を複数の突起ピン等で支持しながら真空吸着により固定するのが一般的であった。また、中心孔を有するディスク基板については、中心孔の内側の縁をチャックで固定するものがある(特許文献1)。
【特許文献1】
特開平6−314456号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の真空吸着を行う基板搭載装置は、基板の裏面の突起ピン等が接触する部分に突起ピン等の汚れが付着して、基板の裏面が汚染される恐れがあった。これに対し、特許文献1に記載のものは、中心孔の内側の縁にだけチャックが接触するので、汚染は少ないが、ディスク基板のように中心孔を有する基板にしか適用できなかった。
【0007】
基板の汚染を抑制するためには、基板搭載装置が基板に接触する面積を小さくしなければならない。しかしながら、従来の基板搭載装置は、基板に接触する面積を小さくすると、回転を行う際に基板を確実に保持することが困難であった。
【0008】
また、基板を回転する際には、基板の中心が基板搭載装置の回転軸と一致していないと、基板の回転が円滑にならない。このため、従来の真空吸着を行う基板搭載装置では、基板を基板搭載装置に搭載する前に基板の位置決めを行わなければならず、XY移動機構を備えた位置決め装置が必要であった。また、基板の位置決めの際にも、位置決め装置の汚れが基板に付着して、基板が汚染される恐れがあった。
【0009】
本発明は、基板の汚染が少なく、かつ回転時に基板を確実に保持することのできる基板搭載装置を提供することを目的とする。
【0010】
本発明はまた、ノッチを有する半導体ウェーハを、簡単に汚染が少なく位置決めすることを目的とする。
【0011】
本発明はさらに、検査時の基板の汚染を抑制することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板搭載装置は、基板の下面の外周を支持する傾斜面を有する回転台と、基板の外周側面を締め付ける締め付け手段と、締め付け手段を開閉する開閉手段と備え、開閉手段が、締め付け手段の締め付け力を発生し、かつ回転台の回転に応じて締め付け力が変化する締め付け力発生手段を有するものである。
【0013】
基板の下面の外周だけが回転台の傾斜面と接触し、また締め付け手段は基板の外周側面を締め付けるため、基板の汚染が少ない。そして、開閉手段が締め付け力発生手段を有し、回転台の回転に応じて締め付け力が変化するため、締め付け手段は回転時に基板を確実に保持することができる。
【0014】
一例として、本発明の基板搭載装置は、締め付け力発生手段が、回転台に設けられ、回転台の外周方向へ移動可能な可動片と、可動片に取り付けられ、基板の外周側面を締め付ける方向へ締め付け手段を付勢する弾性体とを有するものである。
【0015】
弾性体は、基板の外周側面を締め付ける方向へ締め付け手段を付勢することにより、締め付け手段の締め付け力を発生する。回転台が回転すると、可動片に遠心力が加わり、可動片が回転台の外周方向へ移動する。このとき、可動片に取り付けられた弾性体が圧縮され、締め付け手段を付勢する付勢力が大きくなって、締め付け力が大きくなる。可動片に加わる遠心力は、回転台の回転が速くなる程大きくなり、それに応じて締め付け力も大きくなる。
【0016】
さらに、本発明の基板搭載装置は、開閉手段が、可動片に接触する移動手段と、可動片を移動手段へ押し付ける第1の付勢手段と、可動片が回転台の外周方向へ移動する方向へ移動手段を付勢する第2の付勢手段と、圧縮空気の圧力により、第2の付勢手段の付勢力に抗して、可動片が回転台の中心方向へ移動する方向へ移動手段を変位させる変位手段とを有するものである。
【0017】
圧縮空気が供給されると、変位手段が第2の付勢手段の付勢力に抗して移動手段を変位し、第1の付勢手段により移動手段へ押し付けられた可動片が回転台の中心方向へ移動して、締め付け手段が開く。基板を回転台の傾斜面の上に搭載した後、圧縮空気を排出すると、移動手段が第2の付勢手段の付勢力により元に戻り、可動片が回転台の外周方向へ移動して、締め付け手段が閉じる。
【0018】
以下は、特にノッチを有する半導体ウェーハに用いられるものであって、本発明の搬送アームは、半導体ウェーハの下面の外周を支持する傾斜面と、半導体ウェーハの外周側面と接触する位置決め手段と、半導体ウェーハの外周側面を押して、半導体ウェーハを位置決め手段へ押し付ける第1の押し付け手段とを備えたものである。また、本発明の半導体ウェーハの位置決め方法は、半導体ウェーハを上記搬送アームで持ち上げ、半導体ウェーハを第1の押し付け手段により位置決め手段へ押し付けて、半導体ウェーハの搬送アーム上の位置を調整するものである。
【0019】
第1の押し付け手段により位置決め手段へ押し付けられた半導体ウェーハは、搬送アーム上で中心がほぼ一定となるように位置決めされる。半導体ウェーハは、従来のように位置決め装置を用いて予め正確な位置決めを行う必要がない。そして、半導体ウェーハの下面の外周だけが搬送アームの傾斜面と接触し、また第1の押し付け手段及び位置決め手段は半導体ウェーハの外周側面と接触するため、半導体ウェーハの汚染が少ない。
【0020】
同様に、本発明の基板搭載装置は、半導体ウェーハの下面の外周を支持する傾斜面を有する回転台と、回転台の傾斜面に設けられ、半導体ウェーハのノッチと接触するガイドピンと、半導体ウェーハの外周側面を押して、半導体ウェーハをガイドピンへ押し付ける第2の押し付け手段とを備えたものである。また、本発明の半導体ウェーハの位置決め方法は、半導体ウェーハを上記基板搭載装置に搭載し、半導体ウェーハを第2の押し付け手段によりガイドピンへ押し付けて、半導体ウェーハの基板搭載装置上の位置を調整するものである。
【0021】
第2の押し付け手段によりガイドピンへ押し付けられた半導体ウェーハは、基板搭載装置上で中心が回転台の中心(回転軸)と一致するように位置決めされる。半導体ウェーハは、従来のように位置決め装置を用いて予め正確な位置決めを行う必要がない。そして、半導体ウェーハの下面の外周だけが回転台の傾斜面と接触し、また第2の押し付け手段は半導体ウェーハの外周側面と接触するため、半導体ウェーハの汚染が少ない。
【0022】
本発明の基板搭載装置において、さらに、第2の押し付け手段が、半導体ウェーハの外周側面を締め付ける複数の締め付け手段を有し、ガイドピンから遠い位置の締め付け手段の締め付け力を、ガイドピンに近い位置の締め付け手段の締め付け力よりも大きくすると、複数の締め付け手段により半導体ウェーハを保持しながらガイドピンへ押し付けることができ、第2の押し付け手段と半導体ウェーハを保持する締め付け手段とを兼用することができる。
【0023】
本発明の基板の検査装置は、上記のいずれかの基板搭載装置と、基板を光学的に検査する手段とを備えたものである。また、本発明の基板の検査方法は、基板を上記のいずれかの基板搭載装置に搭載し、基板搭載装置に搭載した基板の表面を光学的検査手段により検査するものである。上記のいずれかの基板搭載装置を用いることにより、検査時の基板の汚染が抑制される。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図1(a)は本発明の一実施の形態による基板搭載装置の上面図、図1(b)は図1(a)のA−A部の一部断面側面図である。本実施の形態は、半導体ウェーハ用の基板搭載装置の例を示している。基板搭載装置は、大別して、半導体ウェーハを搭載する回転テーブル10と、半導体ウェーハの外周側面をクランプする複数のクランプ爪40と、クランプ爪40を開閉するクランプ爪開閉機構とを含んで構成されている。
【0025】
円板状の回転テーブル10は、スピンドル16に取り付けられており、スピンドル16に連結された図示しないモータの駆動により回転する。回転テーブル10の上面には、放射状に等間隔に複数の凹部14が設けられている。凹部14を設けることにより、回転テーブル10の質量が小さくなり、回転に必要な力が小さくなる。
【0026】
また、回転テーブル10の下面には、図1(b)に示すように、放射状に等間隔に複数の調整穴15が設けられている。調整穴15に図示しない重りを着脱することにより、回転テーブル10の質量のバランスを調整して、回転を円滑にすることができる。
【0027】
回転テーブル10の上面の外周付近には、中心に向かう程下降する傾斜面12が設けられている。傾斜面12の1箇所(図1(a)においては図面下側)には、ガイドピン11が取り付けられている。半導体ウェーハのノッチがガイドピン11に接触するようにして、半導体ウェーハを傾斜面12の上に搭載する。一般に、半導体ウェーハの外周には面取りが施されており、傾斜面12は、半導体ウェーハの下面の外周の面取りされた部分を支持する。
【0028】
回転テーブル10には、放射状に複数の溝13が設けられている。各溝13には、回転テーブル10の外周付近にクランプ爪40が取り付けられている。また、各溝13には、回転テーブル10の中心付近にクランプ爪開閉機構を構成するスライド片30が配置されている。また、回転テーブル10の中央には、クランプ爪開閉機構を構成する昇降板20が取り付けられている。
【0029】
スピンドル16には、図1(b)に示すように、空気通路17が設けられている。図示しないエアポンプ等を用いて、圧縮空気が空気通路17へ供給又は排気される。図2(a)は圧縮空気を供給したときの図1(a)のB−B部の一部断面側面図、図2(b)は圧縮空気を排出したときの図1(a)のB−B部の一部断面側面図である。
【0030】
スライド片30とクランプ爪40は、シャフト32により連結されている。シャフト32は、回転テーブル10に固定されたシャフト受け33によってスライド可能に支持されており、シャフト32に取り付けられた止め輪35(図4参照)とシャフト受け33との間に挿入されたバネ34により、回転テーブル10の中心方向へ付勢されている。
【0031】
空気通路17へ圧縮空気を供給すると、昇降板20が上昇し、スライド片30がバネ34の付勢力により回転テーブル10の中心方向へ移動する。これにより、図2(a)に示すようにクランプ爪40が開き、この状態で半導体ウェーハ1を回転テーブル10の傾斜面12の上に搭載する。
【0032】
半導体ウェーハ1を搭載した後、空気通路17から圧縮空気を排出すると、昇降板20が下降し、スライド片30がバネ34の付勢力に抗して回転テーブル10の外周方向へ移動する。これにより、図2(b)に示すようにクランプ爪40が閉じて、半導体ウェーハ1の外周側面に接触する。
【0033】
図3(a)は圧縮空気を供給したときのクランプ爪開閉機構の一部断面側面図、図3(b)は圧縮空気を排出したときのクランプ爪開閉機構の一部断面側面図である。図2(a)の空気通路17へ供給された圧縮空気は、図3(a)でカバー22に設けられた空気口23を通り、ケース21の内部へ注入される。ケース21の内部には、ダイヤフラム27が止め輪28により取り付けられている。ダイヤフラム27の上方では、ケース21の内側にブッシュ24がはめ込まれており、ブッシュ24の内周にはストッパー25が挿入されている。ストッパー25は、ブッシュ24により昇降可能に支持されており、ブッシュ24に取り付けられたバネ26により、図面下方向へ付勢されている。
【0034】
ストッパー25の上端には、昇降板20が取り付けられている。昇降板20は、下側になる程径が小さくなる傾斜部20aを有する。スライド片30に取り付けられたローラー31が、図2(a)に示したバネ34の付勢力により、傾斜部20aに押し付けられている。クランプ爪40は、ピン41により溝13の側面に回転可能に取り付けられており、クランプ爪40の下部は、ピン42によりシャフト32と連結されている。
【0035】
圧縮空気が供給されると、図3(a)に示すように、圧縮空気の圧力によりダイヤフラム27がバネ26の付勢力に抗してストッパー25を上昇させる。従って、昇降板20が上昇し、スライド片30が回転テーブル10の中心方向へ移動する。このとき、クランプ爪40の下部は、シャフト32により回転テーブル10の中心方向へ引っ張られ、クランプ爪40は、ピン41を軸に回転して開いた状態となる。
【0036】
圧縮空気が排出されると、図3(b)に示すように、ダイヤフラム27が元に戻り、ストッパー25がバネ26の付勢力により下降する。従って、昇降板20が下降し、スライド片30が回転テーブル10の外周方向へ移動する。このとき、クランプ爪40の下部は、シャフト32により回転テーブル10の外周方向へ押され、クランプ爪40は、ピン41を軸に回転して閉じた状態となる。
【0037】
図4(a)はスライド片の側面図、図4(b)は図4(a)のC−C部の一部断面側面図である。スライド片30には、ローラー31が回転可能に取り付けられている。図4(b)に示すように、スライド片30は、シャフト32が通る貫通穴を有し、貫通穴の内部にはシャフト32を回転テーブル10の外周方向へ付勢するバネ36が挿入されている。このバネ36は、クランプ爪40が閉じた状態で、シャフト32を回転テーブル10の外周方向へ付勢して、クランプ爪40の締め付け力を発生するものである。
【0038】
以上説明した実施の形態によれば、半導体ウェーハ1の下面の外周の面取りされた部分だけが回転テーブル10の傾斜面12と接触し、またクランプ爪40は半導体ウェーハ1の外周側面をクランプするため、半導体ウェーハ1の汚染が少ない。
【0039】
そして、クランプ爪40により半導体ウェーハ1の外周側面をクランプした後、回転テーブル10を回転させると、スライド片30に遠心力が加わり、スライド片30がバネ34の付勢力に抗して溝13内を回転テーブル10の外周方向へ移動する。このとき、スライド片30の貫通穴に挿入されたバネ36が圧縮され、シャフト32を回転テーブル10の外周方向へ付勢する付勢力が大きくなり、クランプ爪40の締め付け力が大きくなる。スライド片30に加わる遠心力は、回転テーブル10の回転が速くなる程大きくなり、それに応じてクランプ爪40の締め付け力も大きくなる。従って、クランプ爪40は、回転テーブル10の回転時に半導体ウェーハ1を確実に保持することができる。
【0040】
また、以上説明した実施の形態によれば、シャフト32を回転テーブル10の外周方向へ付勢するバネ36の強さ(バネ定数)を調整することにより、回転前及び回転時のクランプ爪40の締め付け力を調整することができる。さらに、スライド片30の質量を調整して、スライド片30に加わる遠心力を調整することにより、回転時のクランプ爪40の締め付け力を調整することができる。
【0041】
なお、以上説明した実施の形態では、クランプ爪40が、半導体ウェーハのノッチに接触するガイドピン11の他に5箇所に設けられている。しかしながら、クランプ爪40は、ガイドピン11の他に最低2箇所、ガイドピン11を設けない場合には最低3箇所に設ければよく、さらに多く設けてもよい。
【0042】
以上説明した実施の形態の基板搭載装置は、半導体ウェーハに限らず、液晶ディスプレイ装置のガラス基板、磁気ディスクのディスク基板等、回転しながら処理を行う各種の基板に適用することができる。
【0043】
次に、特にノッチを有する半導体ウェーハの位置決めに好適な搬送アーム及び基板搭載装置について説明する。図5(a)は本発明の一実施の形態による搬送アームの上面図、図5(b)は図5(a)のD−D部の一部断面側面図である。搬送アーム60はアームベース70に取り付けられており、アームベース70は図示しないハンドリングアーム等に接続されている。搬送アーム60の上面には、半導体ウェーハ1を支持するための突起61,62が取り付けられており、突起61,62は、円錐状の傾斜面を有する。突起62の中央には、位置決めピン63が取り付けられている。図5(a),(b)に破線で示すように、搬送アーム60が半導体ウェーハ1を持ち上げたとき、半導体ウェーハ1の下面の外周の面取りされた部分が、突起61,62の傾斜面により支持される。
【0044】
アームベース70には、ガイド71により、プッシャ72が移動可能に取り付けられている。プッシャ72と搬送アーム60との間にはバネ73が取り付けられており、プッシャ72はバネ73によって図5(a)の図面下方向へ付勢されている。また、図5(b)に示すように、プッシャ72の下面には垂直部72aが設けられており、垂直部72aにはエアモータ75のロッドが接続されている。エアモータ75の駆動により、プッシャ72は、ガイド71に沿って図5(a)の図面上方向へ移動する。プッシャ72がガイド71に沿って移動するとき、プッシャ72の垂直部72aが接触しないように、アームベース70には開口74が設けられている。
【0045】
図6(a)は本発明の他の実施の形態による基板搭載装置の上面図、図6(b)は図6(a)のE−E部の一部断面側面図である。本実施の形態の基板搭載装置が図1に示した基板搭載装置と異なるのは、回転テーブル10’が切り欠き部 19を有する点、及びクランプ爪40a,40b,40cの締め付け力とクランプ爪40d,40eの締め付け力とが後述するように異なる点である。その他の構成は、図1に示した基板搭載装置と同様である。図6(a),(b)に示すように、回転テーブル10’の外周には、等間隔に複数の切り欠き部19が設けら れている。
【0046】
本実施の形態の基板搭載装置は、図7に示す基板受け台と組み合わせて使用される。基板受け台は、搬送アーム60から半導体ウェーハを受け取り、基板搭載装置へ引き渡すためのものである。図7(a)は基板受け台の上面図、図7(b)は図7(a)のF−F部の断面図である。基板受け台50には、複数の支柱51が取り付けられている。各支柱51の先端部には、基板受け台50の中心に面して傾斜面51aが設けられている。また、基板受け台50の中央部には、開口52が設けられている。
【0047】
図8(a)は基板受け台と組み合わせた基板搭載装置の上面図、図8(b)は図8(a)のG−G部の一部断面側面図である。図8(b)に示すように、回転テーブル10’は基板受け台50の上方に位置する。基板受け台50に取り付け られた支柱51は、回転テーブル10’の切り欠き部19を通って、回転テーブ ル10’の上空まで伸びている。図8(a),(b)に破線で示すように、支柱 51は、回転テーブル10’の上方で、搬送アーム60から半導体ウェーハ1を 受け取る。このとき、半導体ウェーハ1の下面の外周の面取りされた部分が、支柱51の傾斜面51aにより支持される。なお、本実施の形態では4本の支柱51を用いて半導体ウェーハ1の下面の外周の4箇所を支持しているが、支柱51は最低3箇所に設ければよく、さらに多く設けてもよい。
【0048】
一方、回転テーブル10’の下方に取り付けられたスピンドル16は、基板受 け台50に設けられた開口52内に挿入される。スピンドル16にはエアシリンダ18が取り付けられており、回転テーブル10’はエアシリンダ18の駆動に よって昇降する。支柱51が搬送アーム60から半導体ウェーハ1を受け取るとき、回転テーブル10’は下降した待機位置にあり、図8(b)はこの状態を示 している。
【0049】
次に、これらの搬送アーム及び基板搭載装置を用いた半導体ウェーハの位置決め方法について説明する。まず、半導体ウェーハ1を、ノッチ1aが一定の方向を向いた状態で用意する。これは、例えば、従来のノッチの位置決め装置によって行われる。ノッチの位置決め装置は、半導体ウェーハを回転させながら、発光素子及びセンサ等からなる検出装置によって半導体ウェーハのノッチを検出し、ノッチが一定の方向へ向く位置で半導体ウェーハの回転を停止させるものである。
【0050】
続いて、図5において、エアモータ75を駆動して、プッシャ72を図5(a)の図面上方向へ移動する。そして、アームベース70に接続されたハンドリングアーム等を駆動して、用意された半導体ウェーハ1を搬送アーム60によりノッチの位置決め装置等から持ち上げる。このとき、図5(a)に破線で示すように、半導体ウェーハ1のノッチ1aが搬送アーム60の先端を向くように、ハンドリングアーム等を制御する。
【0051】
続いて、エアモータ75の駆動を停止する。プッシャ72は、バネ73の付勢力によって半導体ウェーハ1の外周側面を図5(a)の図面下方向へ押し、半導体ウェーハ1を位置決めピン63へ押し付ける。これにより、半導体ウェーハ1は、搬送アーム60上で中心がほぼ一定となるように位置決めされる。
【0052】
続いて、アームベース70に接続されたハンドリングアーム等を駆動して、半導体ウェーハ1を持ち上げた搬送アーム60を、基板搭載装置の上方へ移動する。図9は搬送アームが基板搭載装置の上方にある状態を示す上面図である。なお、図9では、搬送アーム60に持ち上げられた半導体ウェーハ1を取り除いた状態が示してあり、半導体ウェーハ1はその輪郭のみが破線で示されている。
【0053】
基板搭載装置の上方において、エアモータ75を駆動して、プッシャ72を図9の図面上方向へ移動する。そして、アームベース70に接続されたハンドリングアーム等を駆動して、搬送アーム60を下降させる。図10(a)は搬送アーム下降前の状態を示す側面図、図10(b)は搬送アーム下降後の状態を示す側面図である。図10(b)に示すように、搬送アーム60が下降することによって、半導体ウェーハ1は、搬送アーム60から支柱51へ受け渡される。そして、ハンドリングアーム等を駆動して、搬送アーム60を下降した状態のまま基板搭載装置の上方から退避させる。基板搭載装置は、図8(b)に示した状態となる。
【0054】
続いて、図2(a)と同様にして、回転テーブル10’の空気通路へ圧縮空気 を供給し、クランプ爪40a,40b,40c,40d,40eを開く。そして、エアシリンダ18を駆動して、回転テーブル10’を上昇させる。図10(c )は回転テーブル上昇後の状態を示す側面図である。図10(c)に示すように、回転テーブル10’が上昇することによって、半導体ウェーハ1は、支柱51 から回転テーブル10’へ受け渡される。
【0055】
続いて、図2(b)と同様にして、回転テーブル10’の空気通路から圧縮空気を排出し、クランプ爪40a,40b,40c,40d,40eを閉じる。図11(a)は基板を搭載しクランプ爪を閉じた基板搭載装置の上面図、図11(b)はクランプ爪を閉じる前のガイドピン周辺の拡大図、図11(c)はクランプ爪を閉じた後のガイドピン周辺の拡大図である。なお、図11(a)において、基板受け台は省略されている。
【0056】
図11(a)に示すように、クランプ爪40a,40b,40c,40d,40eは、半導体ウェーハ1の外周側面をクランプする。このとき、本実施の形態の基板搭載装置では、ガイドピン11から遠い位置のクランプ爪40a,40b,40cの締め付け力が、ガイドピン11に近い位置のクランプ爪40d,40eの締め付け力よりも大きい。これは、図6(a)のスライド片30a,30b,30c,30d,30eの内部に挿入されたバネ36(図4(b)参照)の強さ(バネ定数)を調整することによって行われている。
【0057】
図11(b)に示すように、クランプ爪40a,40b,40c,40d,40eが閉じる前、半導体ウェーハ1のノッチ1aは、回転テーブル10’に取り 付けられたガイドピン11と接触していない。クランプ爪40a,40b,40c,40d,40eを閉じると、クランプ爪40a,40b,40cの締め付け力がクランプ爪40d,40eの締め付け力よりも大きいため、半導体ウェーハ1はガイドピン11へ押し付けられ、図11(c)に示すように、ノッチ1aがガイドピン11に接触する。これにより、半導体ウェーハ1は、中心が回転テーブル10’の中心と一致するように位置決めされる。
【0058】
図5に示した実施の形態の搬送アームによれば、ノッチ1aが一定の方向を向いた状態で用意された半導体ウェーハ1を、搬送アーム60上で中心がほぼ一定となるように位置決めすることができる。半導体ウェーハ1は、ノッチが一定の方向を向いた状態に用意するだけでよく、従来のように位置決め装置を用いて予め正確な位置決めを行う必要がない。そして、半導体ウェーハ1の下面の外周だけが搬送アーム60の突起61,62の傾斜面と接触し、またプッシャ72及び位置決めピン63は半導体ウェーハ1の外周側面と接触するため、半導体ウェーハ1の汚染が少ない。
【0059】
図6に示した実施の形態の基板搭載装置によれば、半導体ウェーハ1を、基板搭載装置上で中心が回転テーブル10’の中心(回転軸)と一致するように位置 決めすることができる。半導体ウェーハ1は、搬送アーム60を用いて中心がほぼ一定となるように位置決めするだけでよく、従来のように位置決め装置を用いて予め正確な位置決めを行う必要がない。そして、半導体ウェーハ1の下面の外周だけが回転テーブル10’の傾斜面12と接触し、またクランプ爪40a,4 0b,40c,40d,40eは半導体ウェーハ1の外周側面と接触するため、半導体ウェーハ1の汚染が少ない。
【0060】
さらに、図6に示した実施の形態の基板搭載装置によれば、ガイドピン11から遠い位置のクランプ爪40a,40b,40cの締め付け力を、ガイドピン11に近い位置のクランプ爪40d,40eの締め付け力よりも大きくすることにより、半導体ウェーハ1をガイドピン11へ押し付ける押し付け手段を別途設けることなく、半導体ウェーハ1の位置決めを行うことができる。
【0061】
次に、以上説明した基板搭載装置を用いた基板の検査装置及び基板の検査方法について説明する。図12は、本発明の一実施の形態による基板の検査装置の概略構成を示す平面図である。本実施の形態は異物検査装置の例であって、異物検査装置は、半導体デバイス、液晶ディスプレイ装置、磁気ディスク等の製造において、基板の表面に異物が存在するか否かの検査を行うものである。なお、本実施の形態では、基板の一例として、半導体ウェーハを例にして説明する。
【0062】
基板の検査装置は、ロードポート110、搬送部120、ノッチの位置決め部130及び検査部140を含んで構成されている。ロードポート110には、複数の半導体ウェーハ1を収納したウェーハカセット100が搬入される。ウェーハカセット100には、図面奥行き方向に所定の間隔で複数の半導体ウェーハ1が収納されている。ウェーハカセット100は、内面に所定の間隔で複数の突起を有する。半導体ウェーハ1は、ウェーハカセット100に収納された状態で、下面の外周部付近がウェーハカセット100の内面の突起により支持される。
【0063】
搬送部120は搬送アセンブリ121を備え、搬送アセンブリ121にはハンドリングアーム122が取り付けられている。ハンドリングアーム122の先端には、搬送アーム60が接続されている。搬送アセンブリ121は、サーボモータを用いてハンドリングアーム122を移動及び回転させる。搬送アーム60は、搬送アセンブリ121の駆動により、ウェーハカセット100に収納された半導体ウェーハ1の下方へ侵入し、U字部の内径の中心が半導体ウェーハ1の中心とほぼ一致した位置で上昇することにより、半導体ウェーハ1をウェーハカセット100から持ち上げる。そして、半導体ウェーハ1をロードポート110からノッチの位置決め部130へ搬送する。
【0064】
ノッチの位置決め部130は、チャック131及び検出装置132を備えている。チャック131の外径は、搬送アーム60のU字部の内径よりも小さく構成されている。搬送アーム60は、半導体ウェーハ1を持ち上げたままチャック131の上方へ前進し、半導体ウェーハ1の中心がチャック131の中心とほぼ一致した位置で下降することにより、半導体ウェーハ1をチャック131上に搭載する。チャック131は、半導体ウェーハ1の下面を真空吸着して固定する。
【0065】
チャック131は、図示しないモータにより回転可能に構成されている。検出装置132は、レーザー光等の光を発生する発光部とCCDラインセンサ等から成る受光部とを備え、発光部から発生して受光部へ到達する光の位置と強度を検出することにより、チャック131上に搭載された半導体ウェーハ1のノッチの位置を検出する。チャック131により半導体ウェーハ1を回転させながら、検出装置132の検出結果に基づいて、ノッチが一定の方向へ向く位置で半導体ウェーハ1の回転を停止させることにより、半導体ウェーハ1のノッチの位置決めを行う。
【0066】
半導体ウェーハ1のノッチの位置決めが終了すると、チャック131は、半導体ウェーハ1の真空吸着を解除する。搬送アーム60は、チャック131上に搭載された半導体ウェーハ1の下方へ侵入し、U字部の内径の中心が半導体ウェーハ1の中心とほぼ一致した位置で上昇することにより、半導体ウェーハ1をチャック131から持ち上げる。そして、搬送アーム60は、上述のように半導体ウェーハ1を搬送アーム60上で中心がほぼ一定となるように位置決めした後、ノッチの位置決め部130から検査部140へ搬送する。
【0067】
検査部140には、基板搭載装置を備えた検査ステージ141が設けられている。搬送アーム60は、半導体ウェーハ1を持ち上げたまま回転テーブル10’ の上方へ前進し、半導体ウェーハ1の中心が回転テーブル10’の中心とほぼ一 致した位置で下降することにより、半導体ウェーハ1を基板受け台50へ受け渡す。そして、搬送アーム60が基板搭載装置の上方から退避した後、回転テーブル10’が上昇することによって、半導体ウェーハ1は、基板受け台50から回 転テーブル10’へ受け渡される。基板搭載装置は、クランプ爪を閉じて、上述 のように半導体ウェーハ1を中心が回転テーブル10’の中心と一致するように 位置決めする。
【0068】
検査ステージ141は、図示しないサーボモータにより、X,Y,Z,θ方向に移動可能に構成されている。検査ステージ141の上方には、図示しない投光系装置及び受光系装置が配置されている。投光系装置は、レーザー光等の光ビームを、回転テーブル10’上に搭載された半導体ウェーハ1の表面ヘ照射する。 回転テーブル10’により半導体ウェーハ1を回転させながら、検査ステージ1 41をY方向及びX方向へ移動することによって、投光系装置から照射された光ビームが、半導体ウェーハ1の表面をスパイラル状に走査する。受光系装置は、半導体ウェーハ1の表面で発生した反射光又は散乱光を検出する。受光系装置の検出結果は、図示しない画像信号処理装置で処理されることにより、半導体ウェーハ1の表面に存在する異物が検出される。
【0069】
図13は、半導体デバイスの製造工程の概略を示すフローチャートである。半導体デバイスの製造工程は、次の6つの工程に大きく分けられる。
(1)設計工程(ステップ210)
デバイスの設計を行う作業で、論理設計、回路設計、レイアウト設計、テスト設計等の工程を含む。
(2)マスク製作工程(ステップ220)
マスクを製作する作業で、マスクブランク製作、パターン形成、修正、検査等の工程を含む。
(3)基板製造工程(ステップ230)
半導体ウェーハ等の基板を製造する作業で、図14に示す工程を含む。
(4)基板処理工程(前工程)(ステップ240)
基板上にチップを作成する作業で、図15に示す工程を含む。
(5)組立工程(後工程)(ステップ250)
基板上のチップをデバイス化する作業で、ダイシング、ボンディング、パッケージング、仕上げ、マーキング等の工程を含む。
(6)検査工程(ステップ260)
デバイスを検査する作業で、製品検査、信頼性試験等を行う。
【0070】
図14は、基板製造工程のフローチャートの一例である。また、図15は、基板処理工程(前工程)のフローチャートの一例である。本発明の基板の検査装置及び基板の検査方法は、基板製造工程における検査(ステップ380)及び、基板処理工程(前工程)における検査(ステップ490)で使用される。基板の検査において、本発明の基板搭載装置を用いることにより、検査時の基板の汚染を抑制することができる。
【0071】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の下面の外周だけが回転台の傾斜面と接触し、また締め付け手段は基板の外周側面を締め付けるため、基板の汚染が少ない。そして、開閉手段が締め付け力発生手段を有し、回転台の回転に応じて締め付け力が変化するため、締め付け手段は回転時に基板を確実に保持することができる。
【0072】
また、本発明の搬送アーム及び基板搭載装置、並びにそれらを用いた半導体ウェーハの位置決め方法によれば、ノッチを有する半導体ウェーハを、簡単に汚染が少なく位置決めすることができる。
【0073】
さらに、本発明の基板の検査装置及び基板の検査方法によれば、検査時の基板の汚染を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明の一実施の形態による基板搭載装置の上面図、図1(b)は図1(a)のA−A部の一部断面側面図である。
【図2】図2(a)は圧縮空気を供給したときの図1(a)のB−B部の一部断面側面図、図2(b)は圧縮空気を排出したときの図1(a)のB−B部の一部断面側面図である。
【図3】図3(a)は圧縮空気を供給したときのクランプ爪開閉機構の一部断面側面図、図3(b)は圧縮空気を排出したときのクランプ爪開閉機構の一部断面側面図である。
【図4】図4(a)はスライド片の側面図、図4(b)は図4(a)のC−C部の一部断面側面図である。
【図5】図5(a)は本発明の一実施の形態による搬送アームの上面図、図5(b)は図5(a)のD−D部の一部断面側面図である。
【図6】図6(a)は本発明の他の実施の形態による基板搭載装置の上面図、図6(b)は図6(a)のE−E部の一部断面側面図である。
【図7】図7(a)は基板受け台の上面図、図7(b)は図7(a)のF−F部の断面図である。
【図8】図8(a)は基板受け台と組み合わせた基板搭載装置の上面図、図8(b)は図8(a)のG−G部の一部断面側面図である。
【図9】搬送アームが基板搭載装置の上方にある状態を示す上面図である。
【図10】図10(a)は搬送アーム下降前の状態を示す側面図、図10(b)は搬送アーム下降後の状態を示す側面図、図10(c)は回転テーブル上昇後の状態を示す側面図である。
【図11】図11(a)は基板を搭載しクランプ爪を閉じた基板搭載装置の上面図、図11(b)はクランプ爪を閉じる前のガイドピン周辺の拡大図、図11(c)はクランプ爪を閉じた後のガイドピン周辺の拡大図である。
【図12】本発明の一実施の形態による基板の検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図13】半導体デバイスの製造工程の概略を示すフローチャートである。
【図14】基板製造工程のフローチャートの一例である。
【図15】基板処理工程(前工程)のフローチャートの一例である。
【符号の説明】
1…半導体ウェーハ
10,10’ …回転テーブル
11…ガイドピン
12…傾斜面
13…溝
14…凹部
15…調整穴
16…スピンドル
17…空気通路
18…エアシリンダ
19…切り欠き部
20…昇降板
21…ケース
22…カバー
23…空気口
24…ブッシュ
25…ストッパー
26…バネ
27…ダイヤフラム
28…止め輪
30,30a,30b,30c,30d,30e…スライド片
31…ローラー
32…シャフト
33…シャフト受け
34…バネ
35…止め輪
36…バネ
40,40a,40b,40c,40d,40e…クランプ爪
41,42…ピン
50…基板受け台
51…支柱
52…開口
60…搬送アーム
61,62…突起
63…位置決めピン
70…アームベース
71…ガイド
72…プッシャ
73…バネ
74…開口
75…エアモータ
110…ロードポート
120…搬送部
130…ノッチの位置決め部
140…検査部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate mounting apparatus that holds a semiconductor wafer, a glass substrate, a disk substrate (substrate), and the like in a manufacturing process of, for example, a semiconductor device, a liquid crystal display device, and a magnetic disk. The present invention relates to an apparatus for mounting a substrate.
[0002]
The present invention also relates to a transfer arm and a substrate mounting device suitable for positioning a semiconductor wafer having a notch, and a semiconductor wafer positioning method using the same.
[0003]
The present invention further relates to a board inspection apparatus and a board inspection method using the above-described board mounting apparatus.
[0004]
[Prior art]
In a manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display device, a magnetic disk, and the like, various processes are performed while a semiconductor wafer, a glass substrate, a disk substrate, and the like are held by a substrate mounting device. Substrate processing is often performed while rotating the substrate. For example, in a surface inspection for inspecting the surface of a semiconductor wafer for defects such as scratches or foreign matter, the inspection light is rotated by rotating the substrate mounting apparatus. Detects a defect or foreign matter on the surface of the semiconductor wafer while scanning the surface of the semiconductor wafer in a spiral manner.
[0005]
In the conventional substrate mounting apparatus, it is general that the back surface of the substrate is fixed by vacuum suction while being supported by a plurality of projection pins or the like. As for a disk substrate having a center hole, there is one in which an inner edge of the center hole is fixed by a chuck (Patent Document 1).
[Patent Document 1]
JP-A-6-314456
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional substrate mounting apparatus that performs vacuum suction, there is a possibility that dirt such as the projection pins may adhere to a portion of the rear surface of the substrate where the projection pins or the like come into contact, thereby contaminating the rear surface of the substrate. On the other hand, in the device described in
[0007]
In order to suppress the contamination of the substrate, the area where the substrate mounting device contacts the substrate must be reduced. However, in the conventional substrate mounting apparatus, if the area in contact with the substrate is reduced, it is difficult to reliably hold the substrate when rotating.
[0008]
When rotating the substrate, the rotation of the substrate is not smooth unless the center of the substrate is aligned with the rotation axis of the substrate mounting device. For this reason, in a conventional substrate mounting apparatus that performs vacuum suction, the substrate must be positioned before the substrate is mounted on the substrate mounting apparatus, and a positioning apparatus having an XY moving mechanism is required. In addition, when positioning the substrate, there is a possibility that dirt from the positioning device may adhere to the substrate and contaminate the substrate.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a substrate mounting apparatus that can hold a substrate reliably during rotation while reducing contamination of the substrate.
[0010]
Another object of the present invention is to easily position a semiconductor wafer having a notch with low contamination.
[0011]
Another object of the present invention is to suppress contamination of the substrate during inspection.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A substrate mounting apparatus according to the present invention includes a rotating table having an inclined surface for supporting an outer periphery of a lower surface of a substrate, a fastening unit for fastening an outer peripheral side surface of the substrate, and an opening / closing unit for opening and closing the fastening unit. And a tightening force generating means that changes the tightening force according to the rotation of the turntable.
[0013]
Only the outer periphery of the lower surface of the substrate is in contact with the inclined surface of the turntable, and the clamping means clamps the outer peripheral side surface of the substrate, so that contamination of the substrate is small. The opening / closing means has a tightening force generating means, and the tightening force changes according to the rotation of the turntable, so that the tightening means can securely hold the substrate during rotation.
[0014]
As an example, in the substrate mounting apparatus of the present invention, the clamping force generating means is provided on the rotary table, and a movable piece movable in an outer peripheral direction of the rotary table, and is attached to the movable piece in a direction in which the outer peripheral side surface of the substrate is tightened. And an elastic body for urging the fastening means.
[0015]
The elastic body generates a tightening force of the tightening means by urging the tightening means in a direction of tightening the outer peripheral side surface of the substrate. When the turntable rotates, centrifugal force is applied to the movable piece, and the moveable piece moves toward the outer periphery of the turntable. At this time, the elastic body attached to the movable piece is compressed, and the urging force for urging the tightening means increases, and the tightening force increases. The centrifugal force applied to the movable piece increases as the rotation of the turntable increases, and the tightening force increases accordingly.
[0016]
Further, in the substrate mounting apparatus according to the present invention, the opening / closing means includes a moving means for contacting the movable piece, a first urging means for pressing the movable piece against the moving means, and a direction in which the movable piece moves in the outer circumferential direction of the turntable. Urging means for urging the moving means, and moving means in the direction in which the movable piece moves toward the center of the turntable against the urging force of the second urging means by the pressure of the compressed air. And a displacement means for displacing.
[0017]
When the compressed air is supplied, the displacement means displaces the moving means against the urging force of the second urging means, and the movable piece pressed against the moving means by the first urging means moves to the center of the turntable. In the direction, the fastening means open. When the compressed air is discharged after the substrate is mounted on the inclined surface of the turntable, the moving means returns to the original position by the urging force of the second urging means, and the movable piece moves in the outer peripheral direction of the turntable, The fastening means closes.
[0018]
The following is particularly used for a semiconductor wafer having a notch, the transfer arm of the present invention is a sloped surface supporting the outer periphery of the lower surface of the semiconductor wafer, positioning means for contacting the outer peripheral side surface of the semiconductor wafer, A first pressing means for pressing the outer peripheral side surface of the wafer to press the semiconductor wafer against the positioning means. In the method of positioning a semiconductor wafer according to the present invention, the semiconductor wafer is lifted by the transfer arm, and the semiconductor wafer is pressed against the positioning means by the first pressing means to adjust the position of the semiconductor wafer on the transfer arm. .
[0019]
The semiconductor wafer pressed against the positioning means by the first pressing means is positioned on the transfer arm such that the center is substantially constant. The semiconductor wafer does not need to be accurately positioned in advance using a positioning device as in the related art. Then, only the outer periphery of the lower surface of the semiconductor wafer comes into contact with the inclined surface of the transfer arm, and the first pressing means and the positioning means come into contact with the outer peripheral side surface of the semiconductor wafer.
[0020]
Similarly, the substrate mounting apparatus of the present invention includes a turntable having an inclined surface that supports the outer periphery of the lower surface of the semiconductor wafer, guide pins provided on the inclined surface of the turntable, and contacting the notches of the semiconductor wafer, Second pressing means for pressing the outer peripheral side surface to press the semiconductor wafer against the guide pins. Further, in the method for positioning a semiconductor wafer according to the present invention, the semiconductor wafer is mounted on the substrate mounting apparatus, and the semiconductor wafer is pressed against the guide pins by the second pressing means to adjust the position of the semiconductor wafer on the substrate mounting apparatus. Things.
[0021]
The semiconductor wafer pressed against the guide pins by the second pressing means is positioned on the substrate mounting apparatus such that the center coincides with the center (rotation axis) of the turntable. The semiconductor wafer does not need to be accurately positioned in advance using a positioning device as in the related art. Then, only the outer periphery of the lower surface of the semiconductor wafer contacts the inclined surface of the turntable, and the second pressing means contacts the outer peripheral side surface of the semiconductor wafer.
[0022]
In the substrate mounting apparatus of the present invention, further, the second pressing means has a plurality of tightening means for tightening the outer peripheral side surface of the semiconductor wafer, and reduces the tightening force of the tightening means at a position far from the guide pin to a position close to the guide pin. When the tightening force is larger than the tightening force of the second tightening means, the semiconductor wafer can be pressed against the guide pins while holding the semiconductor wafer by the plurality of tightening means, and the second pressing means and the tightening means for holding the semiconductor wafer can be shared. .
[0023]
A substrate inspection apparatus according to the present invention includes any one of the above-described substrate mounting apparatuses and a unit for optically inspecting the substrate. Further, a method for inspecting a substrate according to the present invention includes mounting the substrate on any of the above-described substrate mounting apparatuses, and inspecting the surface of the substrate mounted on the substrate mounting apparatus by an optical inspection unit. By using any one of the above-described substrate mounting apparatuses, contamination of the substrate during inspection is suppressed.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a top view of a substrate mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partial cross-sectional side view of an AA section of FIG. 1A. This embodiment shows an example of a substrate mounting apparatus for a semiconductor wafer. The substrate mounting apparatus is roughly composed of a rotary table 10 for mounting a semiconductor wafer, a plurality of
[0025]
The disk-shaped rotary table 10 is mounted on a
[0026]
On the lower surface of the
[0027]
In the vicinity of the outer periphery of the upper surface of the
[0028]
The rotary table 10 is provided with a plurality of
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
When the compressed air is supplied to the
[0032]
When the compressed air is discharged from the
[0033]
FIG. 3A is a partial sectional side view of the clamp pawl opening / closing mechanism when compressed air is supplied, and FIG. 3B is a partial sectional side view of the clamp pawl opening / closing mechanism when compressed air is discharged. The compressed air supplied to the
[0034]
The lifting
[0035]
When the compressed air is supplied, the
[0036]
When the compressed air is discharged, as shown in FIG. 3B, the
[0037]
FIG. 4A is a side view of the slide piece, and FIG. 4B is a partial cross-sectional side view of the CC section of FIG. 4A. A
[0038]
According to the embodiment described above, only the chamfered portion on the outer periphery of the lower surface of the
[0039]
When the rotary table 10 is rotated after the outer peripheral side surface of the
[0040]
Further, according to the embodiment described above, by adjusting the strength (spring constant) of the
[0041]
In the embodiment described above, the
[0042]
The substrate mounting apparatus according to the embodiment described above is not limited to a semiconductor wafer, and can be applied to various substrates that perform processing while rotating, such as a glass substrate of a liquid crystal display device and a disk substrate of a magnetic disk.
[0043]
Next, a transfer arm and a substrate mounting device that are particularly suitable for positioning a semiconductor wafer having a notch will be described. FIG. 5A is a top view of a transfer arm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a partial cross-sectional side view of a DD section of FIG. 5A. The
[0044]
A
[0045]
FIG. 6A is a top view of a substrate mounting apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a partial cross-sectional side view of a portion EE in FIG. 6A. The difference between the substrate mounting apparatus of the present embodiment and the substrate mounting apparatus shown in FIG. 1 is that the rotary table 10 'has the
[0046]
The substrate mounting apparatus of the present embodiment is used in combination with the substrate receiving table shown in FIG. The substrate receiving table is for receiving the semiconductor wafer from the
[0047]
FIG. 8A is a top view of a substrate mounting apparatus combined with a substrate receiving table, and FIG. 8B is a partial cross-sectional side view of a GG section in FIG. 8A. As shown in FIG. 8B, the turntable 10 'is located above the substrate receiving table 50. The
[0048]
On the other hand, the
[0049]
Next, a method for positioning a semiconductor wafer using the transfer arm and the substrate mounting device will be described. First, the
[0050]
Subsequently, in FIG. 5, the
[0051]
Subsequently, the driving of the
[0052]
Subsequently, the handling arm or the like connected to the
[0053]
Above the substrate mounting apparatus, the
[0054]
Subsequently, in the same manner as in FIG. 2A, compressed air is supplied to the air passage of the turntable 10 'to open the
[0055]
Subsequently, similarly to FIG. 2B, the compressed air is discharged from the air passage of the turntable 10 ', and the
[0056]
As shown in FIG. 11A, the
[0057]
As shown in FIG. 11B, before the
[0058]
According to the transfer arm of the embodiment shown in FIG. 5, the
[0059]
According to the substrate mounting apparatus of the embodiment shown in FIG. 6, the
[0060]
Further, according to the board mounting apparatus of the embodiment shown in FIG. 6, the tightening force of the
[0061]
Next, a substrate inspection apparatus and a substrate inspection method using the substrate mounting apparatus described above will be described. FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration of the substrate inspection apparatus according to one embodiment of the present invention. The present embodiment is an example of a foreign substance inspection apparatus, which inspects whether or not a foreign substance exists on the surface of a substrate in the manufacture of a semiconductor device, a liquid crystal display device, a magnetic disk, and the like. is there. In this embodiment, a semiconductor wafer will be described as an example of a substrate.
[0062]
The substrate inspection apparatus includes a
[0063]
The
[0064]
The
[0065]
The
[0066]
When the positioning of the notch of the
[0067]
The
[0068]
The
[0069]
FIG. 13 is a flowchart showing an outline of the manufacturing process of the semiconductor device. The manufacturing process of a semiconductor device is roughly divided into the following six processes.
(1) Design process (Step 210)
The work of designing a device, including the steps of logic design, circuit design, layout design, and test design.
(2) Mask manufacturing process (Step 220)
The operation of manufacturing a mask includes processes such as mask blank manufacturing, pattern formation, correction, and inspection.
(3) Substrate manufacturing process (Step 230)
This is an operation for manufacturing a substrate such as a semiconductor wafer, and includes the steps shown in FIG.
(4) Substrate processing step (pre-process) (step 240)
The operation of forming a chip on a substrate includes the steps shown in FIG.
(5) Assembly process (post-process) (Step 250)
The process of converting a chip on a substrate into a device, including processes such as dicing, bonding, packaging, finishing, and marking.
(6) Inspection process (Step 260)
In product inspection, product inspection, reliability test, etc. are performed.
[0070]
FIG. 14 is an example of a flowchart of a substrate manufacturing process. FIG. 15 is an example of a flowchart of a substrate processing step (previous step). The substrate inspection apparatus and the substrate inspection method of the present invention are used in an inspection in a substrate manufacturing process (Step 380) and an inspection in a substrate processing process (pre-process) (Step 490). In the inspection of the substrate, the contamination of the substrate at the time of inspection can be suppressed by using the substrate mounting apparatus of the present invention.
[0071]
【The invention's effect】
According to the present invention, only the outer periphery of the lower surface of the substrate comes into contact with the inclined surface of the turntable, and the tightening means tightens the outer peripheral side surface of the substrate. The opening / closing means has a tightening force generating means, and the tightening force changes according to the rotation of the turntable, so that the tightening means can securely hold the substrate during rotation.
[0072]
Further, according to the transfer arm and the substrate mounting apparatus of the present invention, and the semiconductor wafer positioning method using the same, the semiconductor wafer having the notch can be easily positioned with less contamination.
[0073]
Furthermore, according to the substrate inspection apparatus and the substrate inspection method of the present invention, contamination of the substrate at the time of inspection can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a top view of a substrate mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partial cross-sectional side view of an AA part of FIG. 1A.
FIG. 2A is a partial cross-sectional side view of a portion BB in FIG. 1A when compressed air is supplied, and FIG. 2B is a diagram when FIG. It is a partial sectional side view of BB part of a).
FIG. 3A is a partial cross-sectional side view of the clamp claw opening and closing mechanism when compressed air is supplied, and FIG. 3B is a partial cross-sectional side view of the clamp claw opening and closing mechanism when compressed air is discharged; FIG.
4 (a) is a side view of a slide piece, and FIG. 4 (b) is a partial cross-sectional side view of a CC section of FIG. 4 (a).
5A is a top view of a transfer arm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a partial cross-sectional side view of a DD section of FIG. 5A.
6 (a) is a top view of a substrate mounting apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 (b) is a partial cross-sectional side view of an EE portion of FIG. 6 (a). .
7 (a) is a top view of a substrate receiving table, and FIG. 7 (b) is a cross-sectional view taken along a line FF in FIG. 7 (a).
8A is a top view of a substrate mounting apparatus combined with a substrate receiving table, and FIG. 8B is a partial cross-sectional side view of a GG portion of FIG. 8A.
FIG. 9 is a top view illustrating a state where the transfer arm is above the substrate mounting apparatus.
10A is a side view showing a state before the transfer arm is lowered, FIG. 10B is a side view showing a state after the transfer arm is lowered, and FIG. 10C is a state after the rotary table is raised. FIG.
11 (a) is a top view of the substrate mounting apparatus on which the substrate is mounted and the clamp claws are closed, FIG. 11 (b) is an enlarged view around a guide pin before the clamp claws are closed, and FIG. 11 (c). FIG. 4 is an enlarged view around the guide pin after the clamp claw is closed.
FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration of a substrate inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of a semiconductor device.
FIG. 14 is an example of a flowchart of a substrate manufacturing process.
FIG. 15 is an example of a flowchart of a substrate processing step (pre-step).
[Explanation of symbols]
1. Semiconductor wafer
10,10 '... rotating table
11… Guide pin
12 ... Slope
13 ... groove
14 ... recess
15 Adjustment hole
16 ... Spindle
17 ... Air passage
18 Air cylinder
19: Notch
20 ... elevating plate
21 ... Case
22 ... Cover
23 ... air vent
24 ... Bush
25 ... Stopper
26 ... Spring
27 ... Diaphragm
28 ... Retaining ring
30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e ... slide pieces
31 ... Roller
32 ... shaft
33 ... Shaft receiver
34 ... Spring
35 ... Retaining ring
36 ... Spring
40, 40a, 40b, 40c, 40d, 40e ... clamp claws
41, 42 ... pin
50 ... Substrate support
51 ... prop
52 ... Opening
60 ... Transfer arm
61, 62 ... projection
63 ... Positioning pin
70 ... Arm base
71… Guide
72 ... Pusher
73 ... Spring
74 ... opening
75 ... Air motor
110 ... Load port
120 ... Conveying unit
130 ... Notch positioning part
140… Inspection unit
Claims (10)
基板の外周側面を締め付ける締め付け手段と、
前記締め付け手段を開閉する開閉手段と備え、
前記開閉手段は、
前記締め付け手段の締め付け力を発生し、かつ前記回転台の回転に応じて締め付け力が変化する締め付け力発生手段を有することを特徴とする基板搭載装置。A turntable having an inclined surface that supports the outer periphery of the lower surface of the substrate,
Fastening means for fastening the outer peripheral side surface of the substrate,
Opening and closing means for opening and closing the fastening means,
The opening and closing means,
A substrate mounting apparatus comprising: a tightening force generating unit that generates a tightening force of the tightening unit and changes the tightening force according to the rotation of the turntable.
前記回転台に設けられ、前記回転台の外周方向へ移動可能な可動片と、
前記可動片に取り付けられ、基板の外周側面を締め付ける方向へ前記締め付け手段を付勢する弾性体とを有することを特徴とする請求項1に記載の基板搭載装置。The fastening force generating means includes:
A movable piece provided on the turntable and movable in an outer peripheral direction of the turntable,
2. The substrate mounting apparatus according to claim 1, further comprising: an elastic body attached to the movable piece and biasing the tightening unit in a direction of tightening an outer peripheral side surface of the substrate.
前記可動片に接触する移動手段と、
前記可動片を前記移動手段へ押し付ける第1の付勢手段と、
前記可動片が前記回転台の外周方向へ移動する方向へ前記移動手段を付勢する第2の付勢手段と、
圧縮空気の圧力により、前記第2の付勢手段の付勢力に抗して、前記可動片が前記回転台の中心方向へ移動する方向へ前記移動手段を変位させる変位手段とを有することを特徴とする請求項2に記載の基板搭載装置。The opening and closing means,
Moving means for contacting the movable piece,
First urging means for pressing the movable piece against the moving means,
Second urging means for urging the moving means in a direction in which the movable piece moves in an outer circumferential direction of the turntable;
A displacing means for displacing the moving means in a direction in which the movable piece moves toward the center of the turntable against the urging force of the second urging means by the pressure of the compressed air. The substrate mounting apparatus according to claim 2, wherein
半導体ウェーハの外周側面と接触する位置決め手段と、
半導体ウェーハの外周側面を押して、半導体ウェーハを前記位置決め手段へ押し付ける第1の押し付け手段とを備えたことを特徴とする搬送アーム。An inclined surface supporting the outer periphery of the lower surface of the semiconductor wafer,
Positioning means for contacting the outer peripheral side surface of the semiconductor wafer,
A first pressing means for pressing an outer peripheral side surface of the semiconductor wafer to press the semiconductor wafer against the positioning means.
半導体ウェーハを前記第1の押し付け手段により前記位置決め手段へ押し付けて、半導体ウェーハの搬送アーム上の位置を調整することを特徴とする半導体ウェーハの位置決め方法。Lifting the semiconductor wafer with the transfer arm according to claim 4,
A method for positioning a semiconductor wafer, wherein the position of the semiconductor wafer on a transfer arm is adjusted by pressing the semiconductor wafer against the positioning means by the first pressing means.
前記回転台の傾斜面に設けられ、半導体ウェーハのノッチと接触するガイドピンと、
半導体ウェーハの外周側面を押して、半導体ウェーハを前記ガイドピンへ押し付ける第2の押し付け手段とを備えたことを特徴とする基板搭載装置。Turntable having an inclined surface that supports the outer periphery of the lower surface of the semiconductor wafer,
A guide pin provided on the inclined surface of the turntable and in contact with the notch of the semiconductor wafer,
A second pressing means for pressing an outer peripheral side surface of the semiconductor wafer to press the semiconductor wafer against the guide pins.
前記ガイドピンから遠い位置の締め付け手段の締め付け力が、前記ガイドピンに近い位置の締め付け手段の締め付け力よりも大きいことを特徴とする請求項6に記載の基板搭載装置。The second pressing means has a plurality of tightening means for tightening the outer peripheral side surface of the semiconductor wafer,
7. The substrate mounting apparatus according to claim 6, wherein the tightening force of the tightening means at a position far from the guide pin is larger than the tightening force of the tightening means at a position near the guide pin.
半導体ウェーハを前記第2の押し付け手段により前記ガイドピンへ押し付けて、半導体ウェーハの基板搭載装置上の位置を調整することを特徴とする半導体ウェーハの位置決め方法。Mounting the semiconductor wafer on the substrate mounting apparatus according to claim 6,
A method for positioning a semiconductor wafer, wherein the position of the semiconductor wafer on a substrate mounting device is adjusted by pressing the semiconductor wafer against the guide pins by the second pressing means.
基板を光学的に検査する手段とを備えたことを特徴とする基板の検査装置。A substrate mounting device according to claim 1 or 6,
Means for optically inspecting a substrate.
前記基板搭載装置に搭載した基板の表面を光学的検査手段により検査することを特徴とする基板の検査方法。Mounting the substrate on the substrate mounting apparatus according to any one of claims 1 or 6,
A method for inspecting a substrate, wherein the surface of the substrate mounted on the substrate mounting device is inspected by optical inspection means.
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