(57)【要約】【課題】  ウエハの表面を非接触にした状態で、このウエハの導電型を判別することが可能なウエハ測定装置および測定方法を提供する。【解決手段】  一方の電極１１と他方の電極１１とを備え、ウエハ１に各電極１１、１１を接触させた状態でこれらの電極１１、１１間に電圧を印加して、この際に各電極１１、１１間で電流が流れる方向を判別し、ウエハ１の導電型を判別する構成とされたウエハ測定装置１０であって、各電極１１、１１はウエハ１を側方から狭持する構成とされている。【選択図】        図１
2006073708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の電極と他方の電極とを備え、ウエハに前記各電極を接触させた状態でこれらの電極間に電圧を印加して、この際に前記各電極間で電流が流れる方向を判別し、前記ウエハの導電型を判別する構成とされたウエハ測定装置であって、
前記各電極は、前記ウエハを側方から狭持する構成とされたことを特徴とするウエハ測定装置。
【請求項２】
請求項１記載のウエハ測定装置において、
前記各電極は互いが対向するように、互いに対向して配設された一対の板部の先端部に設けられ、該各板部の後端部同士の間には、前記板部の先端部に向けて進退可能とされた駆動手段が設けられ、該駆動手段と前記各板部とは、前記駆動手段の進退移動を前記各電極が互いに接近若しくは離間する運動に変換する運動変換機構を介して連結されていることを特徴とするウエハ測定装置。
【請求項３】
請求項２記載のウエハ測定装置において、
前記駆動手段は基台の表面に配設されるとともに、前記各電極は一対の前記運動変換機構に各別に連結され、
前記運動変換機構は、一方の端部が前記駆動手段に回転自在に支持されるとともに、他方の端部が前記駆動手段と前記板部の後端部との間に位置する第１リンクと、一方の端部が前記第１リンクの他方の端部に回転自在に連結された第２リンクとを備え、
該第２リンクは、前記一方の端部から前記駆動手段が前進する方向に延在した構成とされるとともに、その端部が前記基台の表面に立設された支柱に回転自在に支持され、
前記板部の後端部は前記第２リンクに連結されていることを特徴とするウエハ測定装置。
【請求項４】
一方の電極と他方の電極とを備え、ウエハに前記各電極を接触させた状態でこれらの電極間に電圧を印加して、この際に前記各電極間で電流が流れる方向を判別し、前記ウエハの導電型を判別するウエハ測定方法であって、
前記各電極により前記ウエハを側方から狭持し、該ウエハに前記各電極を接触させることを特徴とするウエハ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウエハの導電型を判別するウエハ測定装置および測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のようにウエハにはＰ型およびＮ型があり、製造されたウエハがＰ型であるかＮ型であるかの判別、すなわち導電型を判別することがなされている。この判別をする方式として従来から整流方式や熱起電力方式等が知られている（例えば下記特許文献１参照）。これらのうち、前者の整流方式を実施する装置としては、互いが平行になるように延在するとともに、この延在した方向に走行可能に設けられた一対のウエハ載置面を有するウエハ搬送手段と、該ウエハ載置面同士の間にこれらの載置面に対して出没可能に設けられた電極プレート部および電極ピンと、前記ウエハ載置面の上方に設けられ、電極プレート部および電極ピンと対向配置された押し当て部材とを備える構成が知られている。電極ピンは、電極プレート部の電極面に対して出没自在となるように例えばばね部材により支持され、このばね部材が無負荷のときに電極ピンが電極プレートの表面から突出した構成が知られている。また、ウエハはその表裏面のうち研磨面となる表面と反対側の裏面がウエハ載置面に載置された状態でウエハ搬送手段により搬送されるようになっている。
【０００３】
このように構成されたウエハ測定装置においては、ウエハ載置面上に載置された状態で搬送されたウエハが電極プレート部、電極ピンおよび押し当て部材の配設位置に到達したときに、ウエハ搬送手段の搬送を停止させ、その後、電極面および電極ピンをウエハ載置面に対して進出移動させ、これらの電極面および電極ピンによりウエハをウエハ載置面から押し上げ、電極面および電極ピンをウエハを介して押し当て部材に押し当てる。その際に、電極ピンが押し当て部材により押し込まれ、電極ピンの先端面が電極面と面一となり、電極面および電極ピンがウエハに対して均一に接触することになる。この状態で、電極面と電極ピンとの間に電圧を印加して、この際の電極面と電極ピンとの間で電流が流れる方向を判別し、ウエハの導電型を判別するようになっている。
【特許文献１】特開２０００−６８３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来では、ウエハと電極面および電極ピンとを接触させる際に、ウエハの表裏面を押し当て部材と電極面および電極ピンとで挟み込むので、ウエハの表面に傷や汚れが付く虞があった。また、電極面および電極ピンによりウエハをウエハ載置面から押し上げる際、電極ピンが電極面から突出しているので、ウエハが傾く場合があり、これにより電極面上におけるウエハの接触位置がばらつき、導電型の高精度な判別を実現することが困難となる虞があった。なお、前記従来とは別のウエハ測定装置として、ウエハの導電型判別を非接触で実施できる構成が知られているが、この場合、ウエハの表面に傷等が付くことを確実に抑制できる反面、ウエハが低抵抗値の場合、導電型の判別そのものが困難となる虞があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ウエハの表面と非接触にした状態で、このウエハの導電型を判別することが可能なウエハ測定装置および測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明のウエハ測定装置は、一方の電極と他方の電極とを備え、ウエハに前記各電極を接触させた状態でこれらの電極間に電圧を印加して、この際に前記各電極間で電流が流れる方向を判別し、前記ウエハの導電型を判別する構成とされたウエハ測定装置であって、前記各電極は、前記ウエハを側方から狭持する構成とされたことを特徴とする。
また、本発明のウエハ測定方法は、一方の電極と他方の電極とを備え、ウエハに前記各電極を接触させた状態でこれらの電極間に電圧を印加して、この際に前記各電極間で電流が流れる方向を判別し、前記ウエハの導電型を判別するウエハ測定方法であって、前記各電極により前記ウエハを側方から狭持し、該ウエハに前記各電極を接触させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記各電極によりウエハを側方から狭持することにより、ウエハに前記各電極を接触させるので、このウエハの導電型の判別をウエハの表面と非接触にして実施することが可能になり、この判別によりウエハの表面に傷や汚れ等が付着することを抑制することができるとともに、このような構成においても低抵抗値とされたウエハの導電型をも良好に判別することが可能になる。
【０００８】
また、前記各電極を互いが対向するように、互いに対向して配設された一対の板部の先端部に設け、該各板部の後端部同士の間に、前記板部の先端部に向けて進退可能とされた駆動手段を設け、該駆動手段と前記各板部とを、前記駆動手段の進退移動を前記各電極が互いに接近若しくは離間する運動に変換する運動変換機構を介して連結してもよい。この場合、駆動手段により各電極を離間させた後に、これらの電極同士の間にウエハをその外周面が各電極と対向するように配置し、その後駆動手段により前記各電極を互いに接近させ、これによりこれらの電極によってウエハをその側方から狭持することが可能になる。従って、前記各電極が、ウエハの外周面のうち、このウエハの径方向中央部を挟んで互いに対向する部分それぞれに対向配置された状態で、前記各電極が互いに接近移動されると、前記各電極における定位置に安定してこのウエハを狭持することが可能になり、導電型の高精度な判別を実現することができる。
【０００９】
さらに、前記駆動手段を基台の表面に配設するとともに、前記各電極を一対の前記運動変換機構に各別に連結し、前記運動変換機構に、一方の端部が前記駆動手段に回転自在に支持されるとともに、他方の端部が前記駆動手段と前記板部の後端部との間に位置する第１リンクと、一方の端部が前記第１リンクの他方の端部に回転自在に連結された第２リンクとを備えさせ、該第２リンクを、前記一方の端部から前記駆動手段が前進する方向に延在する構成とするとともに、その端部を前記基台の表面に立設された支柱に回転自在に支持し、前記板部の後端部を前記第２リンクに連結させてもよい。この場合、駆動手段が前進移動されると、第１リンクの前記一方の端部も同様に前進移動され、第１リンクの前記他方の端部および第２リンクの前記一方の端部は、前記支柱を中心に、駆動手段に接近する方向に回動させられることになる。これに伴い、第２リンクに連結された板部、およびこの板部の先端部に配設された電極も回動させられることになり、各電極が互いに離間する方向に移動させられることになる。逆に、駆動手段が後退移動されると、第１リンクの前記一方の端部も同様に後退移動され、第１リンクの前記他方の端部および第２リンクの前記一方の端部は、前記支柱を中心に、駆動手段から離間する方向に回動させられることになる。これに伴い、第２リンクに連結された板部、およびこの板部の先端部に配設された電極も回動させられることになり、各電極が互いに接近する方向に移動させられることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図４はこの発明の一実施形態として示したウエハ測定装置を有するウエハ測定システムを示す概略構成図である。ウエハ測定システム５０は、一方の電極１１と他方の電極１１とをウエハ１に接触させた状態でこれらの電極１１、１１間に電圧を印加して、この際に各電極１１、１１間で電流が流れる方向を判別し、ウエハ１の導電型を判別する構成とされたウエハ測定装置１０と、ウエハ１を支持および搬送するウエハ支持手段４０とを備える概略構成とされている。
【００１１】
ウエハ支持手段４０は、基板４１と基板４１の表面に立設された複数のウエハ支持部４２・・・とを備えている。複数のウエハ支持部４２・・・は、基板４１の表面に、支持するウエハ１の周方向に隣合うウエハ支持部４２、４２同士が互いに等間隔となるように配設されている。ウエハ支持部４２は、アルミニウム等により形成された支柱部４３と、ポリ４フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等の比較的軟質でかつ絶縁性を有する材質により形成されるとともに、支柱部４３の上面に配設されてウエハ１の表面が載置される載置部４４と、ポリエーテルエーテルケトン等の比較的硬質でかつ絶縁性および耐磨耗性に優れる材質により形成されるとともに、載置部４４の上面に配設されてウエハ１の外周面を支持する支持部４５とを備えている。支持部４５は載置部４４の上面側から上方に向かうに従い漸次縮径した構成とされ、ウエハ１は支持部４５の下部外周面に支持されるようになっている。以上により、ウエハ１はその外周面が、隣合う支持部４５同士の中心軸を結ぶ直線よりも外方位置に突出した状態で水平に支持されるようになっている。
【００１２】
なお、本実施形態では、ウエハ支持部４２は図１および図２に示すように、４つ備えられ、支持するウエハ１の周方向に隣合うウエハ支持部４２、４２同士が互いにウエハ１の径方向中央部を基準に約９０°の間隔を有するように等間隔で基板４１の表面に立設された構成となっている。以上のように構成されたウエハ支持手段４０は、図示しない駆動手段によりウエハ測定装置１０に対して接近離間可能に支持された構成となっている。本実施形態では、図１および図２において左右方向に走行可能に支持された構成となっている。そして、ウエハ支持手段４０が右端に到達したときに、その位置よりさらに右方に配設されているウエハ測定装置１０により、ウエハ支持手段４０に支持されているウエハ１の導電型を判別するようになっている。
【００１３】
ウエハ測定装置１０は、前記右端に位置するウエハ支持手段４０により支持されたウエハ１の外周面に対して、ウエハ支持手段４０の走行方向に交差する方向に進退可能に支持された一対の電極１１、１１を備えている。これらの電極１１、１１は互いが対向するように、互いに対向して配設された一対の板部１２、１２の先端部に設けられている。これらの板部１２、１２の後端部同士の間には、板部１２の先端部に向けて、換言すればウエハ支持手段４０の走行方向に対して進退可能とされた駆動手段１３が基台１５の上面に設けられ、該駆動手段１３と各板部１２、１２とは、駆動手段１３の進退移動を各電極１１、１１が互いに接近若しくは離間する運動に変換する運動変換機構１４を介して各別に連結されている。本実施形態では、各電極１１、１１は一対の運動変換機構１４に各別に連結された構成となっている。
【００１４】
板部１２は、駆動手段１３が進退する方向に延びる構成とされ、ステンレス鋼等からなる剛体部１２ａとばね鋼鋼材等からなる弾性部１２ｂとを備え、剛体部１２ａはその後端部が運動変換機構１４と連結され、弾性部１２ｂはその後端部が剛体部１２ａの先端部に連結される一方、その先端部に電極１１が配設された構成となっている。
【００１５】
電極１１は、導電性に優れる材質として例えばＳ５０Ｃ等により、図４に示すようにブロック状に形成されている。そして、この電極１１は板部１２の弾性部１２ｂに、絶縁性に優れる材質として例えばポリエーテルエーテルケトン等により形成された絶縁体１９を介して配設され、またこの電極１１の下面に、電極１１に電圧を印加するための電極端子２０が配設されている。電極１１の外表面のうち、絶縁体１９に当接する面（以下、単に「当接面」という）と反対側の表面、すなわちウエハ１の外周面を狭持する狭持面１１ａは、図４（ａ）に示すように、正面視で「くの字状」とされており、電極１１の上下方向における中央部において、狭持面１１ａと前記当接面との距離が最も小さくなり、この中央部から上面および下面に向かうに従いこの距離が漸次大きくなるように形成されている。そして、狭持面１１ａの前記中央部によりウエハ１が側方から狭持されるようになっている。
【００１６】
運動変換機構１４は、一方の端部１６ａが駆動手段１３に回転自在に支持されるとともに、他方の端部１６ｂが駆動手段１３と板部１２の後端部との間に位置する第１リンク１６と、一方の端部１７ａが第１リンク１６の他方の端部１６ｂに回転自在に連結された第２リンク１７とを備える概略構成とされている。第２リンク１７は、一方の端部１７ａから駆動手段１３が前進する方向に延在した構成とされるとともに、その端部（以下、「他方の端部」という）１７ｂが基台１５の表面に立設された支柱１８に回転自在に支持されている。そして、第２リンク１７に板部１２の後端部が連結されている。
【００１７】
以上により、駆動手段１３が前進移動されると、第１リンク１６の一方の端部１６ａも同様に前進移動され、第１リンク１６の他方の端部１６ｂおよび第２リンク１７の一方の端部１７ａは、第２リンク１７の他方の端部１７ｂ（支柱１８）を中心に、駆動手段１３に接近する方向に回動させられることになる。これに伴い、第２リンク１７に連結された板部１２、およびこの板部１２の先端部に配設された電極１１も回動させられることになり、各電極１１、１１が互いに離間する方向に移動させられることになる。逆に、駆動手段１３が後退移動されると、第１リンク１６の一方の端部１６ａも同様に後退移動され、第１リンク１６の他方の端部１６ｂおよび第２リンク１７の一方の端部１７ａは、第２リンク１７の他方の端部１７ｂ（支柱１８）を中心に、駆動手段１３から離間する方向に回動させられることになる。これに伴い、第２リンク１７に連結された板部１２、およびこの板部１２の先端部に配設された電極１１も回動させられることになり、各電極１１、１１が互いに接近する方向に移動させられることになる。すなわち、駆動手段１３を前進移動させて各電極１１、１１を離間させた後に、これらの電極１１、１１同士の間にウエハ１をその外周面が各電極１１、１１と対向するように配置し、その後駆動手段１３を後退移動させて各電極１１、１１を互いに接近させ、これによりこれらの電極１１、１１によってウエハ１をその側方から狭持することができるようになっている。
【００１８】
以上のように構成されたウエハ測定システム５０によりウエハ１の導電型を判定する方法について説明する。
まず、予めウエハ測定装置１０の駆動手段１３を前進移動させて、前述のように各電極１１、１１を互いに離間させておき、その後ウエハ支持手段４０のウエハ支持部４２によりウエハ１を水平に支持した状態で、ウエハ支持手段４０をウエハ測定装置１０の配設位置に向けて走行させ、この配設位置に到達したとき、すなわち各電極１１、１１がウエハ１の外周面のうち、このウエハ１の径方向中央部を挟んで互いに対向する部分にそれぞれ対向したときにその走行を停止させる。次に、駆動手段１３を後退移動させて、前述のように各電極１１、１１を接近移動させ、各電極１１、１１の狭持面１１ａ、１１ａによりウエハ１をその側方から狭持する。具体的には、ウエハ１の外周面のうち、ウエハ１の径方向中央部を挟んで互いに対向した部分を前記各電極１１、１１により狭持する。この状態で、電極端子２０を介して電極１１、１１間に電圧を印加して、この際に各電極１１、１１間で電流が流れる方向を判別し、ウエハ１の導電型を判別する。次に、駆動手段１３を前進移動させ、前述のように各電極１１、１１を離間させて、ウエハ１の前記狭持を解除した後に、ウエハ支持手段４０をウエハ測定装置１０の配設位置から離れる方向に走行させる。
【００１９】
以上説明したように本実施形態によるウエハ測定装置および測定方法によれば、各電極１１、１１によりウエハ１を側方から狭持することにより、ウエハ１に各電極１１、１１を接触させるので、このウエハ１の導電型の判別をウエハ１の表面と非接触にして実施することが可能になり、この判別によりウエハ１の表面に傷や汚れ等が付着することを抑制することができるとともに、このような構成においても低抵抗値とされたウエハ１の導電型をも良好に判別することが可能になる。
また、各電極１１、１１が、ウエハ１の外周面のうち、このウエハ１の径方向中央部を挟んで互いに対向する部分それぞれに対向した状態で、各電極１１、１１を互いに接近移動して、ウエハ１をその側方から狭持するので、各電極１１、１１における定位置に安定してこのウエハ１を狭持することが可能になり、導電型の高精度な判別を実現することができる。
【００２０】
次に本発明に係るウエハ測定装置の第２実施形態について説明するが、前記実施形態と同様の部分には同一符号を付しこの説明を省略する。図５および図６に、このウエハ測定装置３０と、ウエハ１を搬送するウエハ搬送手段４６とを備えるウエハ測定システム６０の要部を示す。
【００２１】
ウエハ搬送手段４６は、互いが平行になるように延在するとともに、この延在した方向に走行可能に設けられた一対のウエハ載置面４６ａ、４６ａを備え、これらのウエハ載置面４６ａ、４６ａは、図示しない駆動部により走行可能に支持されるとともに、ウエハ１の表面のうち、径方向中央部を挟んで対向した位置における外周縁部を載置するようになっており、ウエハ載置面４６ａが前記駆動部により走行させられることによって、ウエハ１も移動されるようになっている。また、ウエハ載置面４６ａ、４６ａより下方にウエハ１の有無を検出するウエハ検出手段４７が配設されている。なお、ウエハ載置面４６ａ、４６ａ上に載置されたウエハ１は、その外周面のうち、ウエハ載置面４６ａ、４６ａの両端部、すなわちウエハ載置面４６ａ、４６ａの走行方向に沿った方向におけるこの走行方向と交差する方向の両端部に位置する部分が、ウエハ載置面４６ａ、４６ａより外方に突出して位置するようにこれらの載置面４６ａ、４６ａ上に載置されている。
【００２２】
ウエハ測定装置３０は、前記実施形態のウエハ測定装置１０と略同一の構成とされているが、その配設位置が前記実施形態と異なる。すなわち、駆動手段１３および運動変換機構１４は、ウエハ載置面４６ａ、４６ａの下方に配設され、板部１２が上方に向かって延在して配設されている。そして、板部１２の弾性部１２ｂに配設された電極１１、１１がウエハ載置面４６ａ、４６ａの両端外方部に各別に配置され、電極１１の狭持面１１ａのうち、その上下方向における中央部が、ウエハ載置面４６ａ、４６ａ上に載置されたウエハ１の外周面と対向するようになっている。また、駆動手段１３は上下方向に進退可能に設けられ、これにより電極１１は、運動変換機構１４および板部１２を介してウエハ載置面４６ａ上に載置されたウエハ１の外周面に対して接近離間可能になっている。
【００２３】
以上のように構成されたウエハ測定システム６０では、予めウエハ測定装置１０の駆動手段１３を前進移動させて、前述のように各電極１１、１１を離間させておき、その後ウエハ載置面４６ａ、４６ａ上のウエハ１をウエハ搬送手段４６によりウエハ測定手段３０の配設位置まで搬送したときに、この搬送を停止する。その際、ウエハ検出手段４７によりウエハ１が検出されたときに、駆動手段１３を後退移動させ、これにより運動変換機構１４および板部１２を介して電極１１、１１をウエハ１の外周面に対して接近移動させ、各電極１１、１１の狭持面１１ａ、１１ａによりウエハ１をその側方から狭持する。具体的には、ウエハ１の外周面のうち、ウエハ１の径方向中央部を挟んで互いに対向した部分を前記各電極１１、１１により狭持する。この状態で、電極端子２０を介して電極１１、１１間に電圧を印加して、この際に各電極１１、１１間で電流が流れる方向を判別し、ウエハ１の導電型を判別する。次に、駆動手段１３を前進移動させ、前述のように各電極１１、１１を離間させて、ウエハ１の前記狭持を解除した後に、ウエハ１をウエハ搬送手段４６により引き続き搬送する。
【００２４】
以上説明したように本実施形態によるウエハ測定装置３０においては、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができることに加え、ウエハ１をウエハ載置面４６ａ、４６ａ上に、走行方向に所定の間隔をあけて複数載置して搬送する構成とされたウエハ測定システムに適用可能であり、高効率なウエハ測定を実現することができる。
【００２５】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記各実施形態では、電極１１を２つ設けこれらを一対とした構成を示したが、これに限らず電極１１の個数は２つ以上であればよい。
また、前記第２実施形態において、ウエハ載置面４６ａ、４６ａを一対設けて、これらの載置面４６ａ、４６ａ上に、ウエハ１の表面のうち、径方向中央部を挟んで対向した位置における外周縁部を載置し、その径方向中央部はウエハ載置面４６ａ、４６ａと非接触とされた構成を示したが、これに限らず、ウエハ１の外周面のうちウエハ載置面４６ａ、４６ａの両端部に位置する部分が、ウエハ載置面４６ａ、４６ａより外方に突出して位置するようにこれらの載置面４６ａ、４６ａ上に載置されていれば、ウエハ１の径方向中央部もウエハ載置面４６ａ、４６ａと接触させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
ウエハの表面を非接触にした状態で、このウエハの導電型を判別することが可能なウエハ測定装置および測定方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る第一実施形態として示したウエハ測定装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すウエハ測定装置の側面図である。
【図３】図１に示すウエハ測定装置の背面図である。
【図４】図１に示すウエハ測定装置の電極等を示す、（ａ）拡大正面図および（ｂ）拡大側面図である。
【図５】本発明に係る第二実施形態として示したウエハ測定装置の概略構成を示す正面図である。
【図６】図５に示すウエハ測定装置の平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ウエハ
１０、３０  ウエハ測定装置
１１  電極
１２  板部
１３  駆動手段
１４  運動変換機構
１５  基台
１６  第１リンク
１６ａ  第１リンクの一方の端部
１６ｂ  第１リンクの他方の端部
１７  第２リンク
１７ａ  一方の端部
１７ｂ  他方の端部
１８  支柱
４６  ウエハ搬送手段
４６ａ  ウエハ載置面
【図１】
2006073708.tif 000003
【図２】
2006073708.tif 000004
【図３】
2006073708.tif 000005
【図４】
2006073708.tif 000006
【図５】
2006073708.tif 000007
【図６】
2006073708.tif 000008