(57)【要約】【課題】検査装置内の載置台だけでなく被検査体のクリーニングも可能とする。【解決手段】被検査体を検査する検査装置であって、前記被検査体が載置される載置台と、前記載置台または前記載置台に載置された被検査体であるクリーニング対象の表面をクリーニングするクリーニング部材と、を有し、前記クリーニング部材は、当該クリーニング部材の前記載置台側の先端と前記クリーニング対象の表面との間の空間を排気し減圧させる排気口と、減圧された前記空間に気体を導入し、前記クリーニング対象の表面の異物を剥離する導入口と、を有し、剥離された前記異物を前記排気口から排出させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体を検査する検査装置であって、
前記被検査体が載置される載置台と、
前記載置台または前記載置台に載置された被検査体であるクリーニング対象の表面をクリーニングするクリーニング部材と、を有し、
前記クリーニング部材は、当該クリーニング部材の前記載置台側の先端と前記クリーニング対象の表面との間の空間を排気し減圧させる排気口と、減圧された前記空間に気体を導入し、前記クリーニング対象の表面の異物を剥離する導入口と、を有し、剥離された前記異物を前記排気口から排出させる、検査装置。
【請求項２】
前記導入口を先端に有する流路がラバルノズル構造である、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記クリーニング対象を撮像する撮像部を有し、
前記クリーニング部材と前記撮像部は同一の支持体に支持されている、請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記クリーニング対象を撮像する撮像部を有し、
前記撮像部での撮像結果に基づいて、前記クリーニング部材によるクリーニングの実行タイミングが決定される、請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項５】
前記載置台と前記クリーニング部材とを相対的に移動させる移動機構を有し、
前記クリーニング部材は、前記移動機構により、前記クリーニング対象の表面全域をクリーニング可能に構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記載置台と前記クリーニング部材とを相対的に移動する移動機構を有し、
前記クリーニング部材は、前記移動機構により、前記クリーニング対象の表面全域をクリーニング可能に構成され、
前記クリーニング部材は、前記クリーニング対象の前記撮像部で撮像された領域がクリーニングされるよう、前記移動機構により、前記載置台と相対的に移動される、請求項３または４に記載の検査装置。
【請求項７】
前記導入口は、前記クリーニング対象の温度と異なる前記気体を導入する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項８】
前記クリーニング部材は、その前記載置台側の先端にブラシを有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項９】
前記導入口は、前記気体として水蒸気を導入する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記排気口は、平面視において、前記導入口の外側を囲うように形成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１１】
被検査体を検査する検査装置を用いたクリーニング方法であって、
前記検査装置は、
前記被検査体が載置される載置台と、
前記載置台または前記載置台に載置された被検査体であるクリーニング対象の表面をクリーニングするクリーニング部材と、を有し、
前記クリーニング部材に設けられた排気口から、当該クリーニング部材の前記載置台側の先端と前記クリーニング対象の表面との間の空間を排気し減圧させる工程と、
前記クリーニング部材に設けられた導入口から、減圧された前記空間に気体を導入し、前記クリーニング対象の表面の異物を剥離する工程と、
剥離された前記異物を、前記排気口を介して排出する工程と、を有する、クリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、検査装置及びクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のクリーニング方法は、基板を載置するステージの表面を、当該ステージに載置されたクリーニングウェハでクリーニングする方法である。この方法においては、ステージの表面にガス供給口及びガス排出口が設けられており、クリーニングウェハが、板状をなす本体と、該本体に設けられ、ガス供給口からガスが供給され、供給されたガスをガス排出口に排出する吸排気経路と、を有している。そして、吸排気経路へのガス供給及び吸排気経路からのガス排出を用いてステージの表面に付着する塵埃を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１５７１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示にかかる技術は、検査装置内の載置台だけでなく被検査体のクリーニングも可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、被検査体を検査する検査装置であって、前記被検査体が載置される載置台と、前記載置台または前記載置台に載置された被検査体であるクリーニング対象の表面をクリーニングするクリーニング部材と、を有し、前記クリーニング部材は、当該クリーニング部材の前記載置台側の先端と前記クリーニング対象の表面との間の空間を排気し減圧させる排気口と、減圧された前記空間に気体を導入し、前記クリーニング対象の表面の異物を剥離する導入口と、を有し、剥離された前記異物を前記排気口から排出させる。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、検査装置内の載置台だけでなく被検査体のクリーニングも行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態にかかる検査装置としてのプローバの構成の概略を示す斜視図である。
【図２】本実施形態にかかる検査装置としてのプローバの構成の概略を示す正面図である。
【図３】収容室の内部構造の概略を示す斜視図である。
【図４】クリーニング部材の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】図５のクリーニング部材の下面図である。
【図６】本実施形態にかかる検査処理を含む一連のウェハ処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】ステージのクリーニング処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】ステージのクリーニング処理時のクリーニング部材の状態を示す図である。
【図９】ウェハのクリーニング処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】ウェハのクリーニング処理時のクリーニング部材の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
半導体製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に所定の回路パターンを持つ多数の半導体デバイスが形成される。形成された半導体デバイスは、電気的特性等の検査が行われ、良品と不良品とに選別される。半導体デバイスの検査は、例えば、各半導体デバイスに分割される前のウェハの状態で、プローバ等と称される検査装置を用いて行われる。
【０００９】
検査装置は、ウェハが載置される載置台と、多数のプローブを有するプローブカードを有し、プローブカードは、載置台に載置されたウェハの上方に設けられている。電気的特性の検査の際はまず、プローブカードとウェハとが近づけられ、ウェハに形成されている半導体デバイスの各電極にプローブカードのプローブが接触する。この状態で、プローブカードの上部に設けられたテストヘッドから各プローブを介して半導体デバイスに電気信号が供給される。そして、各プローブを介して半導体デバイスからテストヘッドが受信した電気信号に基づいて、当該半導体デバイスが不良品か否か選別される。
【００１０】
近年では、半導体デバイスの電気的特性を検査する際、当該半導体デバイスの実装環境を再現するために、載置台内の冷媒流路やヒータによって載置台の温度を調整して、これにより、載置台に載置されたウェハの温度を調整することがある。
【００１１】
上述のような検査装置では、載置台上に異物があると問題になる。例えば、ウェハの温度調整が必要な場合において、載置台上に異物があると、載置台からウェハへの熱伝導が阻害されるため、ウェハを所望の温度にすることができない。また、載置台上に異物があると、ウェハが反ってしまうことがある。したがって、検査装置の載置台は所定のタイミングでクリーニングする必要がある。
【００１２】
特許文献１には、ウェハが載置されるステージに載置されたクリーニングウェハを用いてステージをクリーニングする方法が開示されている。この方法においては、ステージの表面にガス供給口及びガス排出口が設けられており、クリーニングウェハが、板状をなす本体と、該本体に設けられ、ガス供給口からガスが供給され、供給されたガスをガス排出口に排出する吸排気経路とを有している。そして、吸排気経路へのガス供給及び吸排気経路からのガス排出でステージの表面に付着する塵埃を除去している。つまり、ステージに載置され当該ステージに設けられたガス供給口及びガス排出口を利用するクリーニングウェハを用いて、ステージをクリーニングしている。
【００１３】
ところで、検査に際し、載置台だけでなく、検査対象のウェハのクリーニングが求められることがある。検査対象のウェハ上の異物は、ウェハとプローブとの接触不良やウェハに形成されているアライメントパターンの認識不良の要因となるからである。
【００１４】
そこで、本開示にかかる技術は、検査装置内の載置台だけでなく被検査体のクリーニングも可能とする。
【００１５】
以下、本実施形態にかかる検査装置及びクリーニング方法を、図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１及び図２はそれぞれ、本実施形態にかかる検査装置としてのプローバ１の構成の概略を示す斜視図及び正面図である。図２では、図１のプローバ１の後述の収容室とローダが内蔵する構成要素を示すため、その一部が断面で示されている。
【００１７】
プローバ１は、ウェハＷに形成された複数の半導体デバイスそれぞれの電気的特性の検査を行うものである。プローバ１は、図１及び図２に示すように、収容室２と、収容室２に隣接して配置されるローダ３と、収容室２の上方を覆うように配置されるテスタ４とを備える。
【００１８】
収容室２は、内部が空洞の筐体であり、ウェハＷが載置される載置台としてのステージ１０を有する。ステージ１０は、該ステージ１０に対するウェハＷの位置がずれないように、ウェハＷを吸着保持する。なお、ステージ１０は、水平方向及び鉛直方向に移動自在に構成されている。
【００１９】
また、収容室２におけるステージ１０の上方には、該ステージ１０に対向するようにプローブカード１１が配置される。プローブカード１１は、ウェハＷの表面の電極に対応するように形成された多数の針状のプローブ１１ａを有する。ステージ１０を水平方向や鉛直方向に移動させることにより、プローブカード１１とウェハＷの相対位置を調整してウェハＷの表面の電極をプローブカード１１のプローブ１１ａと接触させることができる。
また、プローブカード１１は、インターフェース１２を介してテスタ４へ接続されている。各プローブ１１ａは、電気的特性検査の際、ウェハＷの各半導体デバイスの電極に接触し、テスタ４からインターフェース１２を介して電子デバイスへ電力を供給すると共に、半導体デバイスからの信号をインターフェース１２を介してテスタ４へ伝達する。
収容室２内に配設されるブリッジ３０、進退機構３３については後述する。
【００２０】
ローダ３は、搬送容器であるＦＯＵＰ（図示せず）に収容されているウェハＷを取り出して収容室２のステージ１０へ搬送する。また、ローダ３は、半導体デバイスの電気的特性の検査が終了したウェハＷをステージ１０から受け取り、ＦＯＵＰへ収容する。
【００２１】
ローダ３は、後述のＸ方向移動ユニット２１等の駆動部や開閉弁５３、５５等を制御する制御部としてのベースユニット１３を有する。ベースユニット１３は例えばＣＰＵやメモリ等を備え、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、プローバ１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体からベースユニット１３にインストールされたものであってもよい。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。
また、ベースユニット１３は、配線１４を介してステージ１０へ接続され、配線１５を介してテスタコンピュータ１６に接続されている。ベースユニット１３は、例えば、テスタコンピュータ１６からの入力信号に基づき、ステージ１０内に設けられたヒータ等の温度調整機構（図示せず）を制御し、ステージ１０の温度を調整し当該ステージ１０に載置されたウェハＷを所定の温度に調整することができる。なお、ベースユニット１３は収容室２に設けられてもよい。
【００２２】
テスタ４は、半導体デバイスが搭載されるマザーボードの回路構成の一部を再現するテストボード（図示せず）を有する。上記テストボードは、テスタコンピュータ１６に接続される。テスタコンピュータ１６は、半導体デバイスからの信号に基づいて該半導体デバイスの良否を判断する。テスタ４では、上記テストボードを取り替えることにより、複数種のマザーボードの回路構成を再現することができる。
【００２３】
上述の各部を有するプローバ１では、半導体デバイスの電気的特性の検査の際、テスタコンピュータ１６が、半導体デバイスと各プローブ１１ａを介して接続されたテストボードへデータを送信する。そして、テスタコンピュータ１６が、送信されたデータが当該テストボードによって正しく処理されたか否かを当該テストボードからの電気信号に基づいて判定する。
【００２４】
続いて、収容室２の内部構造について更に図３を用いて説明する。図３は、収容室２の内部構造の概略を示す斜視図である。
【００２５】
図示するように、収容室２内において、ステージ１０は、基台２０上に配設されている。具体的には、駆動部であるＹ方向移動ユニット２２、Ｘ方向移動ユニット２１及びＺ方向移動ユニット２３が、この順番で基台２０上に重ねられており、Ｚ方向移動ユニット２３の上に、ステージ１０が配設されている。Ｘ方向移動ユニット２１は、図中Ｘ方向に沿ってステージ１０を移動させ、Ｙ方向移動ユニット２２は、図中Ｙ方向に沿ってステージ１０を移動させ、Ｚ方向移動ユニット２３は、図中Ｚ方向に沿ってステージ１０を移動させる。これらＸ方向移動ユニット２１、Ｙ方向移動ユニット２２及びＺ方向移動ユニット２３は、ステージ１０と後述のクリーニング部材３２とを相対的に移動させる移動機構を構成する。
【００２６】
Ｘ方向移動ユニット２１は、Ｘ方向に延伸するガイドレール２１ａに沿って、ボールねじ２１ｂの回動によってステージ１０をＸ方向に移動させる。ボールねじ２１ｂは、モータ（図示せず）によって回動される。また、このモータに組み合わされたエンコーダ（図示せず）によってステージ１０の移動量の検出が可能となっている。
【００２７】
Ｙ方向移動ユニット２２は、Ｙ方向に延伸するガイドレール２２ａに沿って、ボールねじ２２ｂの回動によってステージ１０をＹ方向に移動させる。ボールねじ２２ｂは、モータ２２ｃによって回動される。また、このモータ２２ｃに組み合わされたエンコーダ２２ｄによってステージ１０の移動量の検出が可能となっている。
【００２８】
以上の構成によって、Ｘ方向移動ユニット２１とＹ方向移動ユニット２２は、ステージ１０を、水平面に沿って、互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動させる。
【００２９】
Ｚ方向移動ユニット２３は、図示しないモータ及びエンコーダを有し、ステージ１０をＺ方向に沿って上下に移動させるとともに、その移動量の検出が可能となっている。Ｚ方向移動ユニット２３は、ステージ１０を上方へ移動させて、ステージ１０上のウェハＷに形成されている半導体デバイスの電極とプローブ１１ａとを当接させたり、ステージ１０と後述のクリーニング部材３２のブラシ４３とを当接させたりする。また、ステージ１０は、図示しないモータによって、Ｚ方向移動ユニット２３の上において、図中のθ方向に回転自在に配置されている。
【００３０】
また、収容室２の内部には、鉛直方向に関するステージ１０とプローブカード１１との間の位置に、支持部材としてのブリッジ３０が配設されている。ブリッジ３０は、撮像部としてのカメラ３１と、クリーニング部材３２とを支持している。
【００３１】
カメラ３１は、ステージ１０に載置されたウェハＷやステージ１０自体等を撮像するものであり、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ等から構成される。撮像対象からカメラ３１へ光を導く光学系を設けてもよい。カメラ３１での撮像結果はベースユニット１３に出力される。
【００３２】
クリーニング部材３２は、クリーニング対象の表面、すなわち、ウェハＷが載置されていない状態のステージ１０の表面（載置面）１０ａや、ステージ１０上に載置されたウェハＷの表面をクリーニングする部材である。クリーニング部材３２のステージ１０側とは反対側の端部には、クリーニング部材３２とステージ１０との間の空間を排気するための排気管５０と、上記空間にドライエアを供給するための供給管５１とが接続されている。
このクリーニング部材３２は、Ｘ方向移動ユニット２１等により構成される移動機構により、当該クリーニング部材３２の先端でクリーニング対象の表面を走査することにより、クリーニング対象の表面全域をクリーニング可能に構成されている。
クリーニング部材３２の詳細については後述する。
【００３３】
ブリッジ３０には、進退機構３３（図２参照）が設けられている。進退機構３３はブリッジ３０の進退をガイドするガイドレール３３ａと、ブリッジ３０がガイドレール３３ａに沿って移動するよう駆動するモータとボールねじの組み合わせ等からなる駆動部３３ｂとを有する。進退機構３３によって、ブリッジ３０が、つまりはクリーニング部材３２が、ステージ１０の表面１０ａと対向する領域に相対的に進退される。具体的には、進退機構３３によって、ブリッジ３０が、平面視においてステージ１０の表面１０ａより外側の領域に設定された待機位置と、上記表面１０ａと対向する領域に設定された使用位置との間を移動する。
【００３４】
次に、クリーニング部材３２の構成について図４及び図５を用いて説明する。図４はクリーニング部材３２の構成を概略的に示す説明図であり、クリーニング部材３２については断面で示している。図５は、クリーニング部材３２の下面図である。なお、以下では、クリーニング部材３２からステージ１０に向かう方向を下方向とし、その反対方向を上方向とする。
【００３５】
クリーニング部材３２は、図４に示すように、筒状に形成された筒状部４０と、筒状部４０の内側に設けられ導入口４１ａを有するノズル４１と、孔４２ａ、４２ｂが設けられ筒状部４０とノズル４１とを上端において連結する連結部４２と、筒状部４０の下端に設けられたブラシ４３とを有する。
なお、ノズル４１の下端は、筒状部４０の下端より奥側（上側）に位置し、これにより、クリーニング部材３２の先端（下端）には凹部Ｒが形成されている。
【００３６】
筒状部４０は、ノズル４１との間に流路Ｐ１が形成されるように当該ノズル４１の外周部を囲繞する。上記流路Ｐ１の下端は、クリーニング部材３２の先端の上述の凹部Ｒに露出する排気口４４を構成し、流路Ｐ１の上端は、連結部４２に設けられた孔４２ａを介して排気管５０の一端部が接続されている。排気管５０の他端部は、例えば真空ポンプにより構成される排気装置５２に接続されている。また、排気管５０の排気装置５２より上流側には、排気管５０を遮断または開放する開閉弁５３が設けられている。この構成により、排気口４４を介して、クリーニング部材３２の下端の上記凹部Ｒ内を排気し減圧させることができる。
なお、排気口４４は、図５に示すように、平面視において、クリーニング部材３２の中心に位置する導入口４１ａの外周を囲繞するように円環状に形成されている。
【００３７】
ノズル４１は、中心に流路Ｐ２を有し、その下端が、クリーニング部材３２の先端の上述の凹部Ｒに露出する導入口４１ａを構成する。上記流路Ｐ２の上端は、連結部４２に設けられた孔４２ｂを介して、供給管５１の一端部が接続されている。供給管５１の他端部は、ドライエアの供給源５４に接続されている。また、供給管５１の供給源５４より下流側には、供給管５１を遮断または開放する開閉弁５５が設けられている。この構成により、排気口４４を介した排気で減圧された上記凹部Ｒ内に、導入口４１ａを介して、ステージ１０に向かうドライエアを導入し、クリーニング対象の表面の異物を剥離する衝撃波を発生させることができる。上記衝撃波により剥離された異物は、排気口４４を介して排出される。
【００３８】
ノズル４１は、具体的には、流路Ｐ２がラバルノズル構造を有する。ラバルノズル構造とは、流路が上流端から徐々に縮小する縮小部４１ｂを上流側に有し、縮小部４１ｂから連続し流路が下流端に向けて徐々に拡大する拡大部４１ｃを下流側に有する構造である。上記縮小部４１ｂ及び拡大部４１ｃの長さや、流路Ｐ２における最も細い部分、下流側端（導入口４１ａ）及び上流側端の内径を適切に設定し、上記凹部Ｒ内の圧力や、ドライエアの導入圧を適切に設定することにより、ドライエアの超音速流を上記凹部Ｒ内に噴出することができる。導入口４１ａから導入されたドライエアの超音速流は、衝撃波を発生させる。発生した衝撃波は、クリーニング対象の表面に沿って伝播する。したがって、クリーニング対象の表面に付着していた異物は、ドライエアの超音速流自体、または、上述の衝撃波により剥離される。
【００３９】
ブラシ４３は、当該ブラシ４３とクリーニング対象の表面を接触させた状態で、クリーニング部材３２とクリーニング対象とを相対的に移動させることにより、クリーニング対象の表面に付着していた異物を剥離し易くするためのものである。
また、ブラシ４３は、例えば、平面視において円環状に並ぶように複数設けられ、それぞれ断面視八の字形状（断面視において幅が下方に向けて広がっていく形状）を有する。
【００４０】
次に、プローバ１を用いた、検査処理を含む一連のウェハ処理の一例について図６を用いて説明する。図６は、上記ウェハ処理の一例を説明するためのフローチャートである。以下の説明では、１回の検査で１つの半導体デバイスが検査されるものとする。
【００４１】
まず、図６に示すように、ローダ３のＦＯＵＰからウェハＷが取り出されて収容室２内に搬入され、ステージ１０の表面１０ａに載置される（ステップＳ１）。
【００４２】
次いで、クリーニング部材３２を用いたウェハＷのクリーニング処理が行われる（ステップＳ２）。このウェハＷのクリーニング処理については後述する。
【００４３】
次に、ウェハＷに形成されている半導体デバイスの検査が行われる（ステップＳ３）。
具体的には、まず、ステージ１０がＸ方向移動ユニット２１等から構成される移動機構により移動され、プローブカード１１のプローブ１１ａと検査対象の半導体デバイスの電極とが接触される。そして、プローブ１１ａへの検査用の信号の入力が行われる。これにより、半導体デバイスの検査が行われる。なお、上記検査中も含む一連のウェハ処理の間、温度測定機構（図示せず）によりステージ１０の温度が測定され、その測定結果に基づいて、ステージ１０に設けられたヒータ（図示せず）が制御され、ステージ１０の温度が調整されている。これは、ウェハＷの温度すなわち検査対象の半導体デバイスの温度を所望の値に調整するためである。
以後、ウェハＷに形成された全ての半導体デバイスの検査が完了するまで、上述の検査処理が繰り返される。
【００４４】
全ての半導体デバイスの検査が完了した後、ステージ１０上に載置されていたウェハＷが収容室２から搬出され、ローダ３のＦＯＵＰに戻される（ステップＳ４）。
【００４５】
ウェハＷの搬出後、ステージ１０のクリーニング処理を行うか否かがベースユニット１３により判定される（ステップＳ５）。例えば、前回のクリーニング処理を行ってから検査処理を行ったウェハＷの枚数が所定値以上であれば、ステージ１０のクリーニング処理を行うと判定され、所定値未満であれば、行わないと判定される。
【００４６】
クリーニング処理を行うと判定された場合（ＹＥＳの場合）、クリーニング部材３２を用いたステージ１０のクリーニング処理が行われる（ステップＳ６）。このステージ１０のクリーニング処理については後述する。
【００４７】
ステージ１０のクリーニング処理の完了後、または、ステップＳ４においてステージ１０のクリーニング処理を行わないと判定された場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ１に戻され上述の各ステップＳ１〜Ｓ４が繰り返され、次のウェハＷに対する検査が行われる。
【００４８】
続いて、ステップＳ６のステージ１０のクリーニング処理の一例について図７及び図８を用いて説明する。図７は、ステージ１０のクリーニング処理の一例を説明するためのフローチャートである。図８は、ステージ１０のクリーニング処理時のクリーニング部材３２の状態を示す図である。なお、以下では、クリーニング対象であるステージ１０やウェハＷの表面においてクリーニング部材３２と対向する領域をクリーニング対象領域という。
【００４９】
ステージ１０のクリーニング処理では、まず、図７に示すように、クリーニング部材３２の移動と、ブリッジ３０に設けられたクリーニング部材３２とステージ１０の相対的な位置関係の調整が行われる（ステップＳ１１）。具体的には、例えば、ウェハＷが載置されていない状態のステージ１０の上方の領域における前述の使用位置にブリッジ３０が配されるよう、当該ブリッジ３０が進退機構３３によって移動される。このブリッジ３０の移動と並行して、または、この移動前後に、ステージ１０が、Ｘ方向移動ユニット２１、Ｙ方向移動ユニット２２及びＺ方向移動ユニット２３によって、水平方向に関する所定の位置且つ所定の高さに移動される。上記水平方向に関する所定の位置とは、ブリッジ３０に設けられているクリーニング部材３２と、ステージ１０における最初のクリーニング対象領域とが対向する位置である。また、上記所定の高さとは、図８に示すように、クリーニング部材３２に設けられているブラシ４３とステージ１０の表面１０ａとが当接する高さである。
【００５０】
クリーニング部材３２とステージ１０との位置関係の調整後、クリーニング部材３２の下端とステージ１０との間の空間が排気され減圧される（ステップＳ１２）。具体的には、排気管５０に設けられている開閉弁５３が開状態とされ、筒状部４０の下端部の内側面、ノズル４１の底面及びステージ１０の表面１０ａ等により形成される空間Ｓ１が減圧される。なお、上記開閉弁５３が開状態とされる際に、供給管５１に設けられている開閉弁５５は閉状態とされる。
【００５１】
空間Ｓ１の減圧後、空間Ｓ１へドライエアが導入され、ステージ１０の表面１０ａに付着していた異物が剥離される（ステップＳ１３）。具体的には、例えば、供給管５１に設けられている開閉弁５５が開状態とされ、大気圧程度のドライエアがクリーニング部材３２のノズル４１に供給され、ドライエアの導入圧と空間Ｓ１の圧力差によって、ノズル４１の導入口４１ａから空間Ｓ１にドライエアの超音速流が噴出される。このドライエアの超音速流が、衝撃波を発生させる。発生した衝撃波は、ステージ１０の表面１０ａに沿って伝播する。ドライエアの超音速流自体、または、上記衝撃波によりステージ１０の表面１０ａに付着していた異物が剥離される。
【００５２】
上記異物の剥離後、空間Ｓ１へのドライエアの導入が維持され、ステージ１０の表面１０ａから剥離された異物が、排気口４４を介して空間Ｓ１から排出される（ステップＳ１４）。具体的には、例えば、供給管５１の開閉弁５５を開状態としてから所定時間の間、その状態が維持され、導入口４１ａから空間Ｓ１へのドライエアの導入が継続される。上記ドライエアの導入により、衝撃波だけでなく、排気口４４に向かうガス流も生成される。ステップＳ１３の異物剥離工程で剥離された異物は、上記ガス流の粘性によって排気口４４まで移動し、当該排気口４４を介して排出される。なお、この工程では、排気管５０の開閉弁５３も開状態で維持され、また、空間Ｓ１が４Ｔｏｒｒ以上とされる。
以下では、ステップＳ１２の減圧工程、ステップＳ１３の異物剥離工程及びステップＳ１４の異物排出工程を併せてステージ異物除去工程という。
【００５３】
そして、ステージ異物除去工程後、ステージ異物除去工程が現在のクリーニング領域に対し所定回数行われたかベースユニット１３により判定される（ステップＳ１５）。上記所定回数は、１回でも複数回でもよいし、領域毎に異なってもよい。
【００５４】
所定回数行われていない場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ１２に戻され、ステージ異物除去工程が再度行われる。また、所定回数行われていた場合（ＹＥＳの場合）、ステージ１０の所定の領域全域に対しクリーニングが行われたか否か、ベースユニット１３により判定される（ステップＳ１６）。ステージ１０における上記所定の領域とは、例えばウェハＷが載置され得る領域である。
【００５５】
全領域に対しクリーニングが行われていない場合、ブリッジ３０に設けられたクリーニング部材３２とステージ１０の相対的な位置関係が再調整され、クリーニング対象領域が変更される（ステップＳ１７）。具体的には、開閉弁５３、５５が閉状態とされ、ステージ１０の次のクリーニング対象領域とクリーニング部材３２とが対向するように、ステージ１０がＸ方向移動ユニット２１及びＹ方向移動ユニット２２によって、水平方向に移動される。これにより、ステージ１０に対するクリーニング部材３２の高さは変えずに、ステージ１０とクリーニング部材３２との水平方向に関する相対位置のみ調整される。したがって、移動中、クリーニング部材３２のブラシ４３がステージ１０の表面１０ａに接触したままであるため、ステージ１０の表面１０ａに付着していた異物の当該表面１０ａへの密着力を低下させることができる。なお、クリーニング対象領域の変更前後において変更前のクリーニング対象領域の一部と変更後のクリーニング対象領域の一部が互いに重複するようにしてもよい。
【００５６】
クリーニング対象領域の変更後、処理はステップＳ１２に戻され、上記次のクリーニング対象領域に対し所定回数のステージ異物除去工程が行われる。
【００５７】
一方、ステップＳ１６において、ステージ１０の上記全域に対しクリーニングが行われたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、クリーニング部材３２が退避される（ステップＳ１８）。具体的には、Ｚ方向移動ユニット２３等によってクリーニング部材３２とステージ１０とを離間させた後、クリーニング部材３２が設けられたブリッジ３０が進退機構３３によって前述の退避位置へ移動される。
これにより、ステージ１０のクリーニング処理は完了する。
【００５８】
次に、ステップＳ２のウェハＷのクリーニング処理の一例について図９及び図１０を用いて説明する。図９は、ウェハＷのクリーニング処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１０は、ウェハＷのクリーニング処理時のクリーニング部材３２の状態を示す図である。
【００５９】
ウェハのクリーニング処理では、まず、図９に示すように、クリーニング部材３２の移動と、ブリッジ３０に設けられたクリーニング部材３２とウェハＷの相対的な位置関係の調整が行われる（ステップＳ２１）。具体的には、例えば、ステージ１０に載置されたウェハＷの上方の領域における前述の使用位置にブリッジ３０が配されるよう、当該ブリッジ３０が進退機構３３によって移動される。このブリッジ３０の移動と並行して、または、この移動前後に、ウェハＷが載置されたステージ１０が、Ｘ方向移動ユニット２１、Ｙ方向移動ユニット２２及びＺ方向移動ユニット２３によって、水平方向に関する所定の位置且つ所定の高さに移動される。上記水平方向に関する所定の位置とは、ブリッジ３０に設けられているクリーニング部材３２と、ステージ１０に載置されたウェハＷにおける最初のクリーニング対象領域とが対向する位置である。また、上記所定の高さとは、図１０に示すように、クリーニング部材３２に設けられているブラシ４３とステージ１０上のウェハＷの表面との間に隙間が生じ、当該隙間の距離Ｌが所定値となる高さである。このように隙間が生じるような高さとするのは、ブラシによりウェハＷに傷が生じるのを防ぐためである。なお、ブラシ４３の素材や、ウェハＷの表面を形成する素材によっては、ブラシ４３とウェハＷの表面とを当接させてもよい。
【００６０】
クリーニング部材３２とウェハＷとの位置関係の調整後、クリーニング部材３２の下端とウェハＷとの間の空間が排気され減圧される（ステップＳ２２）。具体的には、排気管５０に設けられている開閉弁５３が開状態とされ、筒状部４０の下端部の内側面、ノズル４１の底面及びウェハＷの表面等により形成される空間Ｓ２が減圧される。なお、上記開閉弁５３が開状態とされる際に、供給管５１に設けられている開閉弁５５は閉状態とされる。
【００６１】
空間Ｓ２の減圧後、空間Ｓ２へドライエアが導入され、ウェハＷの表面に付着していた異物が剥離される（ステップＳ２３）。具体的には、例えば、供給管５１に設けられている開閉弁５５が開状態とされ、大気圧程度のドライエアがクリーニング部材３２のノズル４１に供給され、ドライエアの導入圧と空間Ｓ２の圧力差によって、ノズル４１の導入口４１ａから空間Ｓ２にドライエアの超音速流が噴出される。このドライエアの超音速流が、衝撃波を発生させる。発生した衝撃波は、ウェハＷに沿って伝播する。ドライエアの超音速流自体、または、上記衝撃波によりウェハＷの表面に付着していた異物が剥離される。
【００６２】
上記異物の剥離後、空間Ｓ２へのドライエアの導入が維持され、ウェハＷの表面から剥離された異物が、排気口４４を介して空間Ｓ２から排出される（ステップＳ２４）。具体的には、例えば、供給管５１の開閉弁５５を開状態としてから所定時間の間、その状態が維持され、導入口４１ａから空間Ｓ２へのドライエアの導入が継続される。上記ドライエアの導入により、衝撃波だけでなく、排気口４４に向かうガス流も生成される。ステップＳ２３の異物剥離工程で剥離された異物は、上記ガス流の粘性によって排気口４４まで移動し、当該排気口４４を介して排出される。なお、この工程では、排気管５０の開閉弁５３も開状態で維持され、また、空間Ｓ２が４Ｔｏｒｒ以上とされる。
以下では、ステップＳ２２の減圧工程、ステップＳ２３の異物剥離工程及びステップＳ２４の異物排出工程を併せてウェハ異物除去工程という。
【００６３】
そして、ウェハ異物除去工程後、ウェハ異物除去工程が現在のクリーニング領域に対し所定回数行われたかベースユニット１３により判定される（ステップＳ２５）。上記所定回数は、１回でも複数回でもよいし、領域毎に異なってもよい。
【００６４】
所定回数行われていない場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ２２に戻され、ウェハ異物除去工程が再度行われる。また、所定回数行われていた場合（ＹＥＳの場合）、ウェハＷのクリーニングすべき領域全域に対しクリーニングが行われたか否か、ベースユニット１３により判定される（ステップＳ２６）。ウェハＷにおける上記所定の領域とは、例えば半導体デバイスが形成された領域とアライメントマークが形成された領域の両方を含む領域である。
【００６５】
全領域に対しクリーニングが行われていない場合、ブリッジ３０に設けられたクリーニング部材３２とウェハＷの相対的な位置関係が再調整され、クリーニング対象領域が変更される（ステップＳ２７）。具体的には、開閉弁５３、５５が閉状態とされ、ウェハＷの次のクリーニング対象領域とクリーニング部材３２とが対向するように、ウェハＷが載置されたステージ１０がＸ方向移動ユニット２１及びＹ方向移動ユニット２２によって、水平方向に移動される。これにより、ウェハＷに対するクリーニング部材３２の高さは変えずに、ステージ１０とクリーニング部材３２との水平方向に関する相対位置のみ調整される。したがって、移動中、クリーニング部材３２のブラシ４３が、ウェハＷの表面と接触することがない。なお、ブラシ４３とウェハＷの表面との接触をより確実に避けるため、ウェハＷが載置されたステージ１０を水平方向に移動する際に、当該ステージ１０をクリーニング部材３２から一旦遠ざけてもよい。また、クリーニング対象領域の変更前後において変更前のクリーニング対象領域の一部と変更後のクリーニング対象領域の一部が互いに重複するようにしてもよい。
【００６６】
クリーニング対象領域の変更後、処理はステップＳ２２に戻され、上記次のクリーニング対象領域に対し所定回数のウェハ異物除去工程が行われる。
【００６７】
一方、ステップＳ２６において、ステージ１０の上記全域に対しクリーニングが行われたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、クリーニング部材３２が退避される（ステップＳ２８）。具体的には、Ｚ方向移動ユニット２３等によってクリーニング部材３２とステージ１０とを離間させた後、クリーニング部材３２が設けられたブリッジ３０が進退機構３３によって前述の退避位置へ移動される。
これにより、ウェハＷのクリーニング処理は完了する。
【００６８】
以上のように、本実施形態では、プローバ１が、クリーニング対象すなわちステージ１０または当該ステージ１０に載置されたウェハＷの表面をクリーニングするクリーニング部材３２を有する。そして、クリーニング部材３２が、そのステージ１０側の先端とクリーニング対象の表面との間の空間（図８の符号Ｓ１、図１０の符号Ｓ２参照）を排気し減圧させる排気口４４と、減圧された上記空間にドライエアを導入し、クリーニング対象の表面の異物を剥離する導入口４１ａと、を有する。剥離された異物については、排気口４４により吸引し排出させている。上記クリーニング部材３２が、特許文献１のクリーニングウェハと異なり、ステージ１０に設けられた構造を利用するものではないため、ステージ１０の表面だけでなく、ステージ１０に載置されたウェハＷの表面についてもクリーニングすることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、上述のように、ノズル４１に形成されている流路Ｐ２がクリーニング対象側の端部に導入口４１ａを有するラバルノズル構造である。したがって、導入口４１ａから、減圧された上記空間に、ドライエアの超音速流を噴出することができる。これにより発生する衝撃波により、クリーニング対象の表面に付着していた異物を剥離することができる。なお、導入口４１ａから導入されるドライエアが低速である場合、クリーニング対象の表面に、速度が零であるガス流から成る層（以下、境界層という。）が生じ、異物を除去することができない場合がある。それに対し、本実施形態では衝撃波を生じさせるようにしているため、クリーニング対象の表面近傍まで速度が零ではないガス流が形成されるので、クリーニング対象の表面に付着した異物をより確実に除去することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、クリーニング部材３２は、カメラ３１が支持されているブリッジ３０に支持されている。言い換えると、クリーニング部材３２は、カメラ３１と同一の支持体に支持されている。したがって、クリーニング部材３２のために、別途、支持体や移動機構を設ける必要がないため、プローバ１の高コスト化及び大型化を防ぐことができる。また、ブリッジ３０は、カメラ３１の位置精度を確保するため、剛性の高い材料から形成されている。したがって、クリーニング部材３２が高重量であっても支持することができる。さらに、同一の支持体で支持されているとカメラ３１とクリーニング部材３２の位置関係が固定されるため、後述するように、カメラ３１の撮像結果に基づいてクリーニングを行う場合、所望するクリーニング位置にクリーニング部材３２を容易に移動させることができる。
【００７１】
さらにまた、本実施形態では、クリーニング部材３２のステージ１０側の先端にブラシ４３が設けられている。したがって、クリーニング対象の表面に付着した異物を剥離しやすくすることができる。なお、ブラシ４３は省略してもよい。
また、クリーニング部材３２とクリーニング対象の表面との間の空間を減圧させる際、ブラシ４３とクリーニング対象の表面とを接触させておくようにすることで以下の効果がある。すなわち、減圧の際、ブラシ４３とクリーニング対象の表面との間に隙間を設ける場合や、ブラシ４３を省略し筒状部４０の下端とクリーニング対象の表面との間に隙間を設ける場合、上記空間を略閉塞空間とし所定の圧力まで減圧させるために、上記隙間（の長さ）を管理する必要がある。それに対し、ブラシ４３とクリーニング対象の表面とを接触する場合は、上述のような隙間の管理等をせずとも、ブラシ４３やクリーニング対象の表面等により上記空間が略密閉されるため、当該空間を所定の圧力まで減圧させることができる。なお、上記所定の圧力とは、ドライエアの超音速流を発生させるのに必要な圧力であり、例えばドライエアの導入圧の半分以下である。
【００７２】
さらに、ブラシ４３が断面視八の字形状に形成されているため、クリーニング対象の表面から剥離された異物を排出するガス流を、ブラシ４３付近で淀ませずに、排気口４４に向かわせることができる。したがって、上記異物を効率的に排出することができる。
なお、ブラシ４３を省略する場合は、筒状部４０の下端部を断面視八の字形状に形成してもよい。
また、ブラシ４３や筒状部４０の下端部を断面視八の字形状に形成することにより、以下の効果もある。すなわち、ブラシ４３とクリーニング対象の表面との間に隙間を設ける場合や、ブラシ４３を省略し筒状部４０の下端とクリーニング対象の表面との間に隙間を設ける場合において、上述のように断面視八の字形状に形成しておくことで、筒状部４０の内側と外側との差圧を容易に大きくすることができる。したがって、上記隙間の条件に余裕を持たせることができる。
【００７３】
さらに、本実施形態では、排気口４４は、平面視において、導入口４１ａの外側を囲うように形成されている。したがって、導入口４１ａからの気体の導入により剥離された異物が、クリーニング部材３２の外部に漏れるのを防ぐことができる。
【００７４】
以上では、ドライエアの温度については記載していないが、導入するドライエアの温度は、クリーニング対象の温度と異なることが好ましい。その理由は以下の通りである。クリーニング対象に付着した異物の方がクリーニング対象より熱容量が小さいため、上述のように、クリーニング対象と温度が異なるドライエアを導入することにより、上記異物のみ温度が大きく変化する。したがって、異物とクリーニング対象との熱膨張度の差によって異物がクリーニング対象から剥離し易くなる。
なお、ドライエアの温度をクリーニング対象と異ならせるため、ドライエアの温度調整機構を設けてもよい。
【００７５】
また、以上の説明では、導入口４１ａから導入する所定の気体としてドライエアを用いていたが、これに限られない。例えば、窒素ガス等の不活性ガスであってもよい。また、水蒸気であってもよい。水蒸気を用いることで、クリーニング能力を高めることができる。なお、水蒸気を用いる場合は、乾燥用の他の気体を導入する導入口をノズル４１に設けてもよい。
【００７６】
以上では、ウェハＷのクリーニングの実行タイミングは、ウェハＷ毎であり、ステージ１０のクリーニングの実行タイミングは、検査をしたウェハＷの枚数に基づいて決定していた。これに代えて、クリーニングの実行タイミングを、カメラ３１の撮像結果に基づいて決定してもよい。例えば、カメラ３１での撮像結果に基づいてウェハＷ上のアライメントマークやパッドを認識する際に認識不良となった場合に、クリーニングを行うようにしてもよい。この場合、ウェハＷのアライメントマーク上やパッド上に異物が存在すると考えられるからである。また、カメラ３１で撮像結果に基づいて、クリーニング対象の表面上の異物を認識するように構成し、異物が認識された場合に、クリーニングを行うようにしてもよい。
【００７７】
また、以上では、クリーニング対象の表面の、異物が存在し得る全領域を、クリーニングしていた。これに代えて、カメラ３１での撮像結果に基づいて、クリーニング対象の表面上の異物を認識するように構成し、異物が認識された領域のみ、クリーニングするようにしてもよい。
【００７８】
なお、カメラ３１での撮像結果に基づいてクリーニング対象の表面の異物を認識するように構成する場合は、クリーニング完了後に、クリーニング対象の表面を撮像し、撮像の結果、異物が認識された場合は、クリーニングを再度行うようにしてもよい。
また、前述のステージ異物除去工程毎やウェハ異物除去工程毎に、クリーニング対象の表面をカメラ３１で撮像し、撮像結果に基づく異物有無判定結果に応じて、ステージ異物除去工程やウェハ異物除去工程を継続するか否か判定するようにしてもよい。
【００７９】
以上では、ステージ１０とウェハＷを、同じクリーニング部材３２を用いてクリーニングしていたが、ステージ１０とウェハＷそれぞれに対して、クリーニング部材３２を設けてもよい。その場合、ウェハＷのクリーニング部材３２のみ、ブラシ４３を省略するようにしてもよい。
【００８０】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【００８１】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
【００８２】
（１）被検査体を検査する検査装置であって、
前記被検査体が載置される載置台と、
前記載置台または前記載置台に載置された被検査体であるクリーニング対象の表面をクリーニングするクリーニング部材と、を有し、
前記クリーニング部材は、当該クリーニング部材の前記載置台側の先端と前記クリーニング対象の表面との間の空間を排気し減圧させる排気口と、減圧された前記空間に気体を導入し、前記クリーニング対象の表面の異物を剥離する導入口と、を有し、剥離された前記異物を前記排気口から排出させる、検査装置。
前記（１）では、検査装置に設けられたクリーニング部材が、当該クリーニング部材の載置台側の先端とクリーニング対象の表面との間の空間を排気し減圧させる排気口と、減圧された上記空間に気体を導入し、クリーニング対象の表面の異物を剥離する導入口と、を有している。したがって、クリーニング部材が、載置台に設けられた構造を利用するものではないため、載置台の表面だけでなく、載置台に載置された被検査体の表面についてもクリーニングすることができる。
【００８３】
（２）前記導入口を先端に有する流路がラバルノズル構造である、前記(１)に記載の検査装置。
前記（２）によれば、クリーニング対象の表面に付着していた異物をより確実に除去することができる。
【００８４】
（３）前記クリーニング対象を撮像する撮像部を有し、
前記クリーニング部材と前記撮像部は同一の支持体に支持されている、前記(１)または（２）に記載の検査装置。
前記（３）によれば、検査装置の高コスト化及び大型化を防ぐことができる。
【００８５】
（４）前記クリーニング対象を撮像する撮像部を有し、
前記撮像部での撮像結果に基づいて、前記クリーニング部材によるクリーニングの実行タイミングが決定される、前記(１)または（２）に記載の検査装置。
前記（４）によれば、不要なクリーニングが実行されるのを防ぐことができるため、クリーニングを含めた検査のスループットを上げることができる。
【００８６】
（５）前記載置台と前記クリーニング部材とを相対的に移動させる移動機構を有し、
前記クリーニング部材は、前記移動機構により、前記クリーニング対象の表面全域をクリーニング可能に構成されている、前記(１)〜(４)のいずれか１に記載の検査装置。
前記（５）によれば、小型のクリーニング部材を用いることができるため、検査装置の大型化を防ぐことができる。
【００８７】
（６）前記載置台と前記クリーニング部材とを相対的に移動する移動機構を有し、
前記クリーニング部材は、前記移動機構により、前記クリーニング対象の表面全域をクリーニング可能に構成され、
前記クリーニング部材は、前記クリーニング対象の前記撮像部で撮像された領域がクリーニングされるよう、前記移動機構により、前記載置台と相対的に移動される、前記(３)または（４）に記載の検査装置。
前記（６）によれば、必要な領域に対してのみクリーニングが実行されるため、クリーニングを含めた検査のスループットを上げることができる。
【００８８】
（７）前記導入口は、前記クリーニング対象の温度と異なる前記気体を導入する、前記(１)〜(６)のいずれか１に記載の検査装置。
前記（７）によれば、クリーニング対象の表面から異物を剥離しやすくすることができる。
【００８９】
（８）前記クリーニング部材は、その前記載置台側の先端にブラシを有する、前記(１)〜(７)のいずれか１に記載の検査装置。
前記（８）によれば、クリーニング対象の表面から異物を剥離しやすくすることができる。
【００９０】
（９）前記導入口は、前記気体として水蒸気を導入する、前記(１)〜(８)のいずれか１に記載の検査装置。
前記（９）によれば、クリーニング能力を高めることができる。
【００９１】
（１０）前記排気口は、平面視において、前記導入口の外側を囲うように形成されている、前記(１)〜(９)のいずれか１に記載の検査装置。
前記（１０）によれば、導入口からの気体の導入により剥離された異物が、クリーニング部材の外部に漏れるのを防ぐことができる。
【００９２】
（１１）被検査体を検査する検査装置を用いたクリーニング方法であって、
前記検査装置は、
前記被検査体が載置される載置台と、
前記載置台または前記載置台に載置された被検査体であるクリーニング対象の表面をクリーニングするクリーニング部材と、を有し、
前記クリーニング部材に設けられた排気口から、当該クリーニング部材の前記載置台側の先端と前記クリーニング対象の表面との間の空間を排気し減圧させる工程と、
前記クリーニング部材に設けられた導入口から、減圧された前記空間に気体を導入し、前記クリーニング対象の表面の異物を剥離する工程と、
剥離された前記異物を、前記排気口を介して排出する工程と、を有する、クリーニング方法。
【符号の説明】
【００９３】
１  プローバ
１０  ステージ
１０ａ  表面
３２  クリーニング部材
４１ａ  導入口
４４  排気口
Ｓ１  空間
Ｓ２  空間
Ｗ  ウェハ
【図１】
2020136569.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020136569.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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