(57)【要約】    【課題】  変形している基板を変形していない状態にして観察や測定をすることができる半導体検査装置を提供する。    【解決手段】  ばね１５ｃによって上面３２ｂの面３２ｂ−１より突出している第１吸着部１５の上端面１５ａ−１で半導体ウエハ２１を支持する。次に、真空ポンプを駆動し、第１吸着部１５の上端面１５ａ−１が上面３２ｂの面３２ｂ−１より低い位置に達するまで第１吸着部１５を下降させるとともに、第１吸着部１５で半導体ウエハ２１の下面を吸着する。この第１吸着部１５の下降動作と並行して  第２吸着部１６を減圧して半導体ウエハ２１の第１吸着部１５によって吸着されている部分より外側の周縁部の下面を吸着する。その結果、半導体ウエハ２１の下面全体が上面３２ｂに吸着され、半導体ウエハ２１は平坦になる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面部に設けられた孔に出没可能に収容され、基板をバキューム吸着する複数の第１吸着手段と、
前記第１吸着手段をその上端面が前記平坦面部の表面に達するまで下降させる下降手段と
を備えていることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
前記平坦面部に設けられ、前記第１吸着手段を包囲するように配置されて前記基板をバキューム吸着する第２吸着手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項３】
少なくとも３つの前記第１吸着手段が周方向へ等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造プロセスでは半導体ウエハを自動的に搬送する搬送装置を有する半導体検査装置が用いられている。
【０００３】
搬送装置としては半導体ウエハを真空吸着して搬送する搬送アームを備えるものが知られている。
【０００４】
半導体ウエハの搬送中、半導体ウエハの下面が真空吸着され、回路パターンが形成されている上面が上を向いている。
【０００５】
半導体ウエハは搬送アームの先端部に設けられた吸着孔に吸着される。
【０００６】
半導体ウエハは搬送アームによってフープ（ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ））から検査部のホルダへ搬送され、顕微鏡を用いて目視観察したり、ＣＣＤで得た画像をモニタ上に表示してパターンの重ね合せ測定が行なわれたりする。
【０００７】
半導体ウエハの製造工程では、薄膜を形成する際にゆがみが生じたり、半導体ウエハを薄くするために下面を削る際に加工変形が生じたりすることを避けることはできない。特に、ウエハが大径の場合には変形が発生し易いという傾向がある。
【０００８】
半導体ウエハの表面の観察や測定を精度良く行うためには、半導体ウエハの全面を吸着して、検査部のホルダの平坦面部に半導体ウエハを倣わせ、半導体ウエハが変形していない状態（平面度の高い状態）を保つ必要がある。
【特許文献１】特開２００３−１８８２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、半導体ウエハが円弧状に反っている場合、半導体ウエハの周縁部の下面と検査部のホルダの平坦面部の上面との間に大きな隙間が生じ、平面度を保った状態で半導体ウエハを真空吸着できないことがある。
【００１０】
したがって、従来の半導体検査装置では、半導体ウエハが変形したままの状態で観察や測定を行なわなければならないことがあるという問題があった。その結果、正確な観察や測定ができないという問題があった。
【００１１】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は変形している基板を変形していない状態にして観察や測定をすることができる半導体検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、平坦面部に設けられた孔に出没可能に収容され、基板をバキューム吸着する複数の第１吸着手段と、前記第１吸着手段をその上端面が前記平坦面部の表面に達するまで下降させる下降手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の半導体検査装置において、前記平坦面部に設けられ、前記第１吸着手段を包囲するように配置されて前記基板をバキューム吸着する第２吸着手段を備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の半導体検査装置において、少なくとも３つの前記第１吸着手段が周方向へ等間隔で配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、変形している基板を変形していない状態にして観察や測定をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの発明の一実施形態に係る半導体検査装置の斜視図、図４は半導体検査装置のブロック図である。
【００１８】
この搬送装置は、搬送アーム部１０、ウエハカセット２０、ＸＹステージ３０等を備えている。
【００１９】
ウエハカセット２０には被搬送物である複数の半導体ウエハ（基板）２１が水平に保持された状態で収容されている。ウエハカセット２０には半導体ウエハ２１が存在するか否かを検出するため、カセット挿入口２２の近傍にウエハマッピングセンサ２５（図４参照）が配置されている。
【００２０】
このウエハマッピングセンサ２５は例えば反射型又は透過型の光センサである。このウエハマッピングセンサ２５はウエハカセット２０内の半導体ウエハ２１の有無を検出し、この検出信号を制御部５０（図４参照）に出力する。
【００２１】
搬送アーム部１０は、アーム本体１１と、このアーム本体１１の先端に回転可能に設けられ、半導体ウエハ２１を真空吸着するための吸着孔（図示せず）を有する先端部１２とを有する。吸着孔はバキューム配管（図示せず）を介して真空ポンプ（図示せず）に接続され、半導体ウエハ２１の下面を真空吸着する。
【００２２】
搬送アーム部１０は制御部５０からの指示によって半導体ウエハ２１をウエハカセット２０からＸＹステージ３０へ搬送する。アーム本体１１の後端部は円筒状の支持部１４に支持されている。支持部１４は支持部本体１４ａと支持部本体１４ａに対して出没可能な可動部１４ｂとで構成されている。
【００２３】
ＸＹステージ３０は、制御部５０の指示にしたがって架台３１上を水平方向へ移動することができるとともに、架台３１に対して上方へ移動することができる。
【００２４】
ＸＹステージ３０の上面には、搬送アーム部１０によって搬送されてきた半導体ウエハ２１が載置される円板状のホルダ３２が設けられている。ホルダ３２には後述の第１吸着部（第１吸着手段）１５と第２吸着部（第２吸着手段）１６とが設けられている。第１吸着部１５と第２吸着部１６はそれぞれバキューム配管（図示せず）を介して真空ポンプ（図示せず）に接続され、制御部５０の指示にしたがって半導体ウエハ２１の下面を真空吸着する。
【００２５】
また、ＸＹステージ３０の上方にはホルダ３２に載置された半導体ウエハ２１の顕微鏡観察や検査を行うための観察系２７が配置されている。
【００２６】
図２はホルダの拡大斜視図、図３はホルダの部分断面図である。なお、図３中、第１、第２筒部１５ａ，１５ｂについてはハッチングを省略した。
【００２７】
ホルダ３２の上面３２ｂには３つの孔３２ａが周方向へ等間隔で配置されている。また、３つの孔３２ａのそれぞれの周囲にはホルダ３２の上面３２ｂよりも高い位置に形成された面３２ｂ−１を有する突起部材１７が形成されている。孔３２ａには第１吸着部１５が出没可能に収容されている。第１吸着部１５は第１筒部１５ａと第２筒部１５ｂとばね１５ｃ，１５ｄとバキューム配管１５ｅとで構成されている。バキューム配管１５ｅは真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
【００２８】
ばね１５ｃは第１筒部１５ａと第２筒部１５ｂとの間に配置され、第１筒部１５ａを上方へ付勢している。
【００２９】
ばね１５ｄは第２筒部１５ｂのフランジ部１５ｂ−１の下面とＸＹステージ３０との間に配置され、第２筒部１５ｂを上方へ付勢する。フランジ部１５ｂ−１の上面はホルダ３２の下部に上下動可能に支持された上下動部（下降手段）３３に当接している。
【００３０】
上下動部３３は、制御部５０の指示にしたがって真空ポンプが駆動され、室３３ａの空気がバキューム配管１６ｂを介して排出され室３３ａ内が減圧されとき、ばね１５ｄの付勢力に抗して第１筒部１５ａの上端面１５ａ−１が面３２ｂ−１の位置に達するまで第２筒部１５ｂを下げる。
【００３１】
ホルダ３２の上面３２ｂには第１吸着部１５を包囲するように第２吸着部１６が配置され、また、ホルダ３２の周縁部には外周部材１８が形成されている（図２参照）。外周部材１８は面３２ｂ−１と同じ高さの面３２ｂ−２を有する。第２吸着部１６はホルダ３２を上下方向へ貫通する孔１６ａと真空ポンプに接続されたバキューム配管１６ｂとで構成されている。第２吸着部１６は上面３２ｂの周縁部に例えば６つ配置される。
【００３２】
次に、ホルダ３２に載置された半導体ウエハ２１の吸着方法を説明する。
【００３３】
半導体ウエハ２１がホルダ３２へ載置されたとき、ばね１５ｃの付勢力によって第１吸着部１５の上端面１５ａ−１が面３２ｂ−１より突出しているので、半導体ウエハ２１が変形していたとしても、３つの第１吸着部１５の上端面１５ａ−１が半導体ウエハ２１の下面に接触する。
【００３４】
このとき、半導体ウエハ２１と第１吸着部１５とは接触しているが、半導体ウエハ２１は変形したままの状態である。
【００３５】
次に、真空ポンプを駆動し、室３３ａ内を減圧状態として、第１吸着部１５の上端面１５ａ−１が面３２ｂ−１の位置にくるまで第１吸着部１５を下降させるとともに、第１吸着部１５で半導体ウエハ２１の下面を吸着する。この第１吸着部１５の下降動作と並行して第２吸着部１６を減圧して第１吸着部１５より外側に位置する半導体ウエハ２１の周縁部の下面を吸着する。その結果、半導体ウエハ２１の下面は突起部材１７の面３２ｂ−１と外周部材１８の面３２ｂ−２とで保持された状態で吸着され、半導体ウエハ２１は平坦になる。
【００３６】
その後、半導体ウエハ２１に対する第１吸着部１５の吸引動作を中止する。このとき、半導体ウエハ２１は第２吸着部１６によって吸着され、突起部材１７の面３２ｂ−１と半導体ウエハ２１とは密着したままであるので、半導体ウエハ２１の平坦な状態は維持される。なお、第２吸着部１６の吸引力は半導体ウエハ２１の元の状態へ戻ろうとする復元力より大きい。
【００３７】
この実施形態によれば、半導体ウエハ２１が変形したとしても、半導体ウエハ２１の全面を確実に吸着することができる。その結果、正確な観察や測定ができないという問題を解消することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、第２吸着部１６の減圧と室３３ａ内の減圧とを１つのバキューム配管１６ｂによって行っているが、それぞれの減圧を独立したバキューム配管で行うようにしてもよい。
【００３９】
また、第１吸着部１５だけで半導体ウエハ２１の全面を確実に吸着できる場合（例えば小径の半導体ウエハ）には第２吸着部１６を省略してもよい。なお、第２吸着部１６があれば、確実に半導体ウエハ２１を吸着することができる。
【００４０】
更に、上記第１実施形態では３つの第１吸着部１５をホルダ３２に設け、確実に半導体ウエハ２１を吸着できるようにしたが、３つに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る半導体検査装置の斜視図である。
【図２】図２はホルダの拡大斜視図である。
【図３】図３はホルダの部分断面図である。
【図４】図４は半導体検査装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１５：第１吸着部（第１吸着手段）、１５ａ−１：上端面、１６：第２吸着部（第２吸着手段）、２１：半導体ウエハ（基板）、３２ａ：孔、３２ｂ：平坦面部、３３：上下動部（下降手段）
【図１】
2006351650.tif 000003
【図２】
2006351650.tif 000004
【図３】
2006351650.tif 000005
【図４】
2006351650.tif 000006