(57)【要約】【課題】            透明基板の観察・検査中に位置ずれを起こすことなく、透明基板の保持状態の解除を速やか、かつ、確実に行うことができる、透明基板の保持装置を提供すること。【解決手段】          透明基板を載置する基板載置台と、透明基板を負圧で吸引する基板吸引部とを備えた透明基板の保持装置であって、  基板載置台は、透明基板と接する面が平坦な透明材料で構成されており、かつ、透明基板載置時の当該基板外周部より内側の少なくとも一部には開口部が設けられてており、  基板吸引部は、透明基板載置時の当該基板外周部より内側の当該透明基板と接する部分に備えられ、かつ、負圧発生手段に接続されていることを特徴とする、透明基板の保持装置である。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板を載置する基板載置台と、前記透明基板を負圧で吸引する基板吸引部とを備えた透明基板の保持装置であって、
前記基板載置台は、
前記透明基板と接する面が平坦な透明材料で構成されており、かつ、
前記透明基板載置時の当該基板外周部より内側の少なくとも一部には開口部が設けられてており、
前記基板吸引部は、
前記透明基板載置時の当該基板外周部より内側の当該透明基板と接する部分に備えられ、かつ、負圧発生手段に接続されていることを特徴とする、透明基板の保持装置。
【請求項２】
前記開口部が、前記透明基板の中央部から外周部にかけて扇状に複数設けられている
ことを特徴とする、請求項１に記載の透明基板の保持装置。
【請求項３】
前記開口部が、前記透明基板が載置される領域の中央部から外周部にかけて放射状に複数設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の透明基板の保持装置。
【請求項４】
前記透明基板載置時の当該基板外周部より内側の、前記開口部が設けられていない非開口部が、当該透明基板の中央部から外周部にかけて放射状に備えられている
ことを特徴とする、請求項１に記載の透明基板の保持装置。
【請求項５】
前記基板載置台の前記透明基板と接する面が、表面粗さＲａが０．１μｍ以下である
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の透明基板の保持装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の透明基板の保持装置を備え、
前記透明基板を挟むように対向配置された照明部と撮像部とをさらに備えた
ことを特徴とする、透明基板の観察装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の透明基板の保持装置を備え、
前記透明基板を挟むように対向配置された照明部と撮像部と、前記撮像部で取得した画像に基づいて前記透明基板について検査を行う検査部をさらに備えた
ことを特徴とする、透明基板の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウエハーやフラットパネルディスプレイ用ガラスなどの裏面が鏡面状態となっている、透明基板を保持するための、基板保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハーやフラットパネルディスプレイ用ガラスなどの基板は、製造工程内で所定の処理加工・検査などを行われるが、各工程に用いられる装置内で所定の姿勢を維持するために、基板保持装置を用いて保持される。そして、所定の処理加工・検査が済んだ基板は、次の工程に進めるために、基板保持装置での保持状態が解除される（例えば、特許文献１）。
【０００３】
そして、透明基板を観察・検査対象として保持する場合、特に透過照明を用いた観察・検査を行う場合には、基板外周を保持したり、基板全面をフラットな透明材料で保持する必要がある（例えば、特許文献２，３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２００９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３７３０３号公報
【特許文献３】特開２０１２−５２９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
透明基板を透過照明を用いて観察・検査する場合、検査対象となる透明基板の外周部のみを保持する形態だと、基板中央部が撓んでしまうため、観察・検査中にフォーカスずれなどの不具合を生じるおそれがある。
【０００６】
しかし、透明基板全面をフラットな透明材料で保持する形態の場合、透明基板の裏面が鏡面状態となっていて、基板保持装置の透明基板と接する面が平坦だと、観察・検査中に位置ずれすることはないが、保持状態を解除するまでに時間がかかったり、部分的に基板と基板保持装置とが密着状態となって透明基板の取り出しを失敗したりし、スループット向上の妨げとなることがあった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、透明基板の観察・検査中に位置ずれを起こすことなく、透明基板の保持状態の解除を速やか、かつ、確実に行うことができる、透明基板の保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、第１の発明は、
透明基板を載置する基板載置台と、前記透明基板を負圧で吸引する基板吸引部とを備えた透明基板の保持装置であって、
前記基板載置台は、
前記透明基板と接する面が平坦な透明材料で構成されており、かつ、
前記透明基板載置時の当該基板外周部より内側の少なくとも一部には開口部が設けられてており、
前記基板吸引部は、
前記透明基板載置時の当該基板外周部より内側の当該透明基板と接する部分に備えられ、かつ、負圧発生手段に接続されていることを特徴とする、透明基板の保持装置である。
【０００９】
この構成によれば、透明基板の裏面全面ではなく、局部的に基板載置台の非開口部および基板吸引部と接して保持状態が維持される。そのため、基板の観察・検査中は、位置ずれすることはない。そして、透明基板と実際に触れ合う部分の面積が小さいため、透明基板の保持状態を解除する際は、真空密着状態を速やかに解除できる。さらに、部分的に密着状態となることもないため、透明基板の取り出しを失敗することを防ぐことができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記開口部が、前記透明基板の中央部から外周部にかけて扇状に設けられている
ことを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明において、
前記開口部が、前記透明基板が載置される領域の中央部から外周部にかけて放射状に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、第１の発明において、
前記透明基板載置時の当該基板外周部より内側の、前記開口部が設けられていない非開口部が、当該透明基板の中央部から外周部にかけて放射状に備えられていることを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれかにおいて、
前記基板載置台の前記透明基板と接する面が、表面粗さＲａが０．１μｍ以下である
ことを特徴とする。
【００１４】
第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれかの透明基板の保持装置を備え、
前記透明基板を挟むように対向配置された照明部と撮像部とをさらに備えた
ことを特徴とする、透明基板の観察装置である。
【００１５】
第７の発明は、第１〜第５の発明のいずれかの透明基板の保持装置を備え、
前記透明基板を挟むように対向配置された照明部と撮像部と、前記撮像部で取得した画像に基づいて前記透明基板について検査を行う検査部をさらに備えたことを特徴とする、透明基板の検査装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる透明基板の保持装置は、透明基板の観察・検査中に位置ずれを起こすことなく、透明基板の保持状態の解除を速やか、かつ、確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を具現化する形態の一例の全体を示す斜視図である。
【図２】本発明を具現化する別の形態の一例の全体を示す斜視図である。
【図３】本発明を具現化する別の形態の一例の全体を示す平面図である。
【図４】本発明を具現化する別の形態の一例の全体を示す平面図である。
【図５】本発明に係る透明基板の保持装置を備えた、透明基板の観察装置の一例を示す側面図である。
【図６】本発明に係る透明基板の保持装置を備えた、透明基板の検査装置の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
以下の説明では、透明基板の一類型として、略円形のウエハーＷを例示する。当該ウエハーＷは、円柱状のシリコンインゴットから１００μｍ〜１ｍｍ程度の厚みに切り出されたものを例示できる。また、ウエハーＷは、円形形状をしており、端面の一部にノッチ部が設けられている。このノッチは、オリエンテーション、つまり方向を特定するために設けられたものである。なお、シリコンウエハーは、一見すると銀色の外観をしているが、赤色や赤外線領域の波長の光を透過する性質があるため、透明基板の一類型として説明を行う。
【００１９】
また各図においては、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特に、Ｘ方向は、矢印の方向を右側、その逆方向を左側と表現し、Ｙ方向は、矢印の方向を奥側、その逆方向を手前側と表現し、Ｚ方向は矢印の方向（重力上方）を上側、その逆方向を下側と表現する。
【００２０】
本発明に係る透明基板の保持装置１は、基板載置台２と、基板吸引部３とを備えて構成されている。透明基板の保持装置１は、ウエハーＷを所定の姿勢で保持するためのものである。
図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体を示す概略図である。
図１には、基板載置台２の上にウエハーＷが載置されている様子が示されている。
【００２１】
基板載置台２は、ウエハーＷを載置するためのものである。
ウエハーＷは、基板載置台２上の、波線で示した基板載置範囲Ｒに載置される。
基板載置台２には、必要に応じて固定用穴部２５を複数設けても良い。固定用穴部２５は、基板載置台２を除振台や移動ステージ機構などに固定するためのものである。
【００２２】
また、基板載置台２には、必要に応じてストッパ２６を複数備えても良い。ストッパ２６は、ウエハーＷを載置した時に位置ずれすることを防ぐための、突起物である。ストッパ２６は、その外縁が、基板載置領域Ｒに接する位置か、それよりもやや外側に配置しておく。
【００２３】
基板載置台２は、ウエハーＷと接する面が平坦な透明材料で構成されている。より具体的には、基板載置台２は、ガラスやアクリルにより構成されている。さらに、基板載置台２には、ウエハーＷを載置したときに、そのウエハーＷの外周部よりも内側（つまり、中心側）の少なくとも一部には、開口部Ｈが設けられている。なお、開口部Ｈの形状の一類型として、図１に示す様な形状が例示できる。
【００２４】
基板吸引部３は、ウエハーＷを負圧で吸引するためのものである。
より具体的には、基板吸引部３は、基板載置台２の表面であって、基板載置範囲Ｒに設けられた、溝や孔などにより構成されている。基板吸引部３は、溝や孔は、基板載置台２の内部の連通ポート３２や、接続ポート３３と通じている。接続ポート３３は、外部のエア機器と接続するためのものである。
【００２５】
基板吸引部３は、基板載置台２のウエハーＷと接する部分に設けられている。そして、この基板吸引部３は、基板載置台２にウエハーＷを載置したときに、そのウエハーＷの外周部よりも内側であって、基板載置台２とウエハーＷとが接する部分（つまり、基板載置範囲Ｒの内側）に設けられている。また、基板吸引部３は、開口部Ｈとは連通しておらず、基板載置台２にウエハーＷを載置し吸引保持することで、開口部Ｈから隔離された状態になるような位置に配置されている。
【００２６】
さらに、この基板吸引部３は、接続ポート３３を通じて、切替バルブ（図示せず）などを介して負圧発生手段（図示せず）に接続されている。負圧発生手段は、基板吸引部３を負圧状態にするためのものである。より具体的には、負圧発生手段としては、真空ポンプや真空発生装置、エアエジェクタなどを用いて構成することができる。
【００２７】
切替バルブとしては、基板吸引部と真空発生手段が連通する状態（つまり、真空吸引状態）と、基板吸引部と大気とが連通する状態（つまり、大気解放状態）とに切り替えるためのものである。より具体的には、切替バルブは、手動又は電磁弁により切替ができる三方弁などを例示することができる。
【００２８】
上述のような構成をしているため、透明基板の保持装置１は、基板載置台２の上にウエハーＷを載置し、基板吸引部３を真空吸引状態にし、その位置でウエハーＷを保持し、所定の動作を開始することができる。また、所定の動作が終了した後、基板吸引部３を大気解放状態にし、ウエハーＷを取り出し、次のウエハーＷを再び載置することができる。
【００２９】
さらに、基板載置台２には開口部Ｈが設けられており、ウエハーＷと接する部分の面積が小さい状態で、ウエハーＷを支え、真空吸引状態にできる構造をしている。そのため、真空吸引状態を確実に保持しつつも、真空吸引状態から大気開放状態に移行するまでの時間を少なくすることができる。
【００３０】
さらに、構造上、基板載置台２の表面のウエハーＷと接する部分には、真空だまりが生じ難い。或いは局部的に真空だまりが生じたとしても、真空による密着力がほとんど働かない状態となる。そのため、大気開放状態に切り替えた後、ウエハーＷの保持状態の解除を速やか、かつ確実に行い、基板載置台２からウエハーＷを迅速に取り出すことができる。
【００３１】
［別の形態］
なお、本発明の適用にあたり、基板載置台の開口部は、ウエハーＷの中央部から外周部にかけて扇状に複数設けられていることが好ましい。
図２は、本発明を具現化する別の形態の一例の全体を示す斜視図である。
図２には、本形態の具体例として、基板載置台２ａに、扇状の開口部Ｈａが３つ設けられている類型が例示されている。
図３は、本発明を具現化する別の形態の一例の全体を示す平面図である。
図３には、本形態の具体例として、基板載置台２ｂに、扇状の開口部Ｈｂが６つ設けられている類型が例示されている。
【００３２】
これらの形態の基板載置台であれば、図に示すような扇状の開口部Ｈａを設けることにより、ウエハーＷのたわみが生じない程度の強度を維持しつつ、基板中央部Ｃから外周部にかけて、ウエハーＷとの接触面積を必要最小限にした状態で、ウエハーＷを保持することができる。
【００３３】
なお、上述した扇状の開口部の数については、これらに限定されず、適宜設定することができる。さらに、半円状の開口部を２つ設けた構成としても良い。
【００３４】
［別の形態］
なお、本発明の適用にあたり、図４に示す様に、基板載置台の開口部を、ウエハーＷが載置される領域の中央部Ｃから外周部にかけて放射状に複数設けられている形態としても良い。
図４は、本発明を具現化する別の形態の一例の全体を示す平面図である。
図４には、本形態の具体例として、基板載置台２ｃに、放射状の開口部Ｈｃが複数設けられている。
【００３５】
［別の形態］
なお、本発明の適用にあたり、ウエハーＷを載置したときに、そのウエハーＷの外周部より内側であって、開口部Ｈが設けられていない非開口部（いわゆる、リブ部分）が、ウエハーＷの中央部から外周部にかけて放射状に設けられていることが好ましい。
このような形態の具体例としては、、図１〜３に示した形態が例示できる。
また、当該リブ部には、適宜、溝などの真空吸引部３を設けても良い。
【００３６】
［別の形態］
なお、本発明は、基板載置台２のウエハーＷと接する面が、表面粗さＲａが０．１μｍ以下（つまり、鏡面状態）である場合に用いることが適している。このような場合、従来の基板保持装置であれば、ウエハーＷと接する部分の一部に真空だまりが生じやすかった。そのため、基板吸引を止め、大気開放状態に切り替えたとしても、ウエハーＷと局部的に密着し合い、ウエハーＷを迅速に取り出すことができない要因となっていた。
【００３７】
しかし、本発明に係る透明基板の保持装置であれば、基板載置台２とウエハーＷとの間には、真空だまりが生じ難い。或いは局部的に真空だまりが生じたとしても、真空による密着力がほとんど働かない状態となる。そのため、大気開放状態に切り替えた後、基板の保持状態の解除を速やか、かつ確実に行い、基板載置台２からウエハーＷを迅速に取り出すことができる。
【００３８】
［別の形態］
上述した様な本発明の透明基板の保持装置は、ウエハーＷと基板載置台を挟むように対向配置された照明部と撮像部とを備えた、透明基板の観察装置に備えられることが、好ましい。
図５は、本発明に係る透明基板の保持装置を備えた、透明基板の観察装置の一例を示す斜視図である。
透明基板の観察装置１０は、本発明の透明基板の保持装置２と、照明部１２と、撮像部１３とを備えて構成されている。透明基板の保持装置２は、支柱１５を介してベース台１６の上方に取り付けられている。また、照明部１２は、ベース台１６の上に配置されており、上方に位置する、ウエハーＷが搭載される透明基板の保持装置２に向けて照明光１７を照射する様に配置されている。一方、撮像部１３は、透明基板の保持装置２の上方に配置され、照明部１２から照射されてウエハーＷを通過した光１８が受光されるように、照明部１３と対向する位置に配置されている。
【００３９】
透明基板の観察装置１０は、このような構成をしているため、ウエハーＷ上に存在するキズや汚れ、異物などを観察することができる。さらに、ウエハーＷが積層構造をしている場合、その内部に潜在するキズや汚れ、異物などについても観察することができる。
【００４０】
そして、この透明基板の観察装置１０には、本発明に係る透明基板の保持装置２が備えられているため、ウエハーＷの観察中に位置ずれを起こすことがなく、さらにウエハーＷの保持状態の解除を速やか、かつ、確実に行うことができる。
【００４１】
［別の形態］
さらに、上述した様な本発明の透明基板の保持装置は、ウエハーＷと基板載置台を挟むように対向配置された照明部と撮像部と、検査部をさらにを備えた、透明基板の検査装置に備えられることが、好ましい。
図６は、本発明に係る透明基板の保持装置を備えた、透明基板の検査装置の一例を示す斜視図である。
透明基板の検査装置１１は、上述した透明基板の観察装置１０に加え、さらに検査部１４を備えて構成することができる。
【００４２】
なお、検査部１４は、撮像部１３で取得した画像に基づいてウエハーＷについて検査を行うものである。より具体的には、検査部１４は、画像処理装置と所定の画像処理プログラムが登録されたもので構成し、ウエハーＷ上に存在するキズや汚れ、異物などの検出や良否判定をする機能などを備えたものが例示できる。さらに、ウエハーＷが積層構造をしている場合、その内部に潜在するキズや汚れ、異物などの検出や良否判定をする機能などを備えたものとすることができる。
【００４３】
そして、この透明基板の検査装置１１には、本発明に係る透明基板の保持装置２が備えられているため、ウエハーＷの検査中に位置ずれを起こすことがなく、さらにウエハーＷの保持状態の解除を速やか、かつ、確実に行うことができる。
【００４４】
［透明基板の類型］
上記の説明では、透明基板の一類型として、ウエハーＷを例示したが、本発明の適用に当たっては、これ以外の透明基板（例えば、ノッチではなくオリフラ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｆｌａｔ）が設けられた略円形の半導体ウエハーや、正方形や長方形などのガラス基板など）を保持するための、透明基板の保持装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１    透明基板の保持装置
２    基板載置台
３    基板吸引部
１０    透明基板の観察装置
１１    透明基板の検査装置
１２    照明部
１３    撮像部
１４    検査部
１５    支柱
１６    ベース台
Ｈ    開口部
Ｗ    ウエハー（基板の一類型）
【図１】
2015041749.tif 000003
【図２】
2015041749.tif 000004
【図３】
2015041749.tif 000005
【図４】
2015041749.tif 000006
【図５】
2015041749.tif 000007
【図６】
2015041749.tif 000008