(57)【要約】【課題】装置の大型化及び動作制御の複雑化を防ぎながら、半導体ウエハのエッジ部の表面の検査が可能なウエハ検査装置を提供する。【解決手段】ウエハ検査装置１は、半導体ウエハWのエッジ部Eの内部の点Oを通りかつ半導体ウエハWの主表面Sに平行な軸Acを揺動中心として、半導体ウエハWを揺動可能に保持するウエハ保持部３と、撮像方向が軸Acに対して向けられ、半導体ウエハWのエッジ部Eの表面を撮像するための撮像装置２と、を有する。【選択図】図２
2015053446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハのエッジ部の内部の点を通りかつ前記半導体ウエハの主表面に平行な軸を揺動中心として、前記半導体ウエハを揺動可能に保持するウエハ保持部と、
撮像方向が前記軸に対して向けられ、前記半導体ウエハの前記エッジ部の表面を撮像するための撮像装置と、
を有することを特徴とするウエハ検査装置。
【請求項２】
前記点は、前記主表面に直交する断面において、前記エッジ部に形成されたベベルカット部分のエッジ加工端部を結ぶ線分の中点、又は前記線分の中点の近傍の点であることを特徴とする請求項１に記載のウエハ検査装置。
【請求項３】
前記撮像装置の撮像を制御する撮像制御部と、
前記ウエハ保持部に保持された前記半導体ウエハを前記軸を前記揺動中心として揺動させる揺動駆動部と、
を有し、
前記撮像制御部は、前記揺動駆動部により揺動される前記半導体ウエハの前記エッジ部の表面を撮像するように、前記揺動駆動部と前記撮像装置とを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハ検査装置。
【請求項４】
前記撮像制御部は、前記揺動駆動部を制御して、前記半導体ウエハの前記主表面から裏面に向かう方向において、前記撮像装置が撮像する前記エッジ部の前記撮像範囲を変更し、変更された複数の撮像範囲を撮像するように、前記揺動駆動部と前記撮像装置とを制御することを特徴とする請求項３に記載のウエハ検査装置。
【請求項５】
前記ウエハ保持部に保持された前記半導体ウエハを、前記半導体ウエハの中心軸回りに回動させる回動駆動部を有し、
前記撮像制御部は、前記回動駆動部により回動され、かつ前記揺動駆動部により揺動されて傾斜した前記半導体ウエハの前記エッジ部の表面を撮像するように、前記揺動駆動部と前記回動駆動部と前記撮像装置とを制御することを特徴とする請求項３に記載のウエハ検査装置。
【請求項６】
前記撮像装置は、前記エッジ部を自動焦点機能を利用して撮像することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のウエハ検査装置。
【請求項７】
前記撮像装置の被写界深度は、前記半導体ウエハを前記軸を揺動中心として揺動したときに変化する前記エッジ部の表面の位置を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のウエハ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ検査装置に関し、特に、ウエハのエッジ部の検査を行うウエハ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウエハ（以下、単にウエハともいう）を検査するウエハ検査装置が広く利用されている。半導体ウエハは、ウエハの表面だけでなく、エッジ部も検査される。  
ウエハは、形状を所定の円形にするために、ウエハの外周部がカットされる。ウエハの外周部のカットにより、膜の一部が剥がれて、ウエハ表面に残留する場合がある。エッジ部に残留した膜の一部は、パーティクルとして、半導体製造工程における不良発生の原因となる虞がある。
【０００３】
そのため、従来より、パーティクルの発生を低減するため、従来より、ウエハのエッジ部に傾斜を付ける処理、例えばベベルカット処理、することが行われている。例えば、ベベルカット部分（以下、ベベル部ともいう）は、製造工程の品質管理、工程管理などに利用したり、ベベルカット自体を研究したりするために、検査され、そのベベル部の検査を行う検査装置も開発され、実用化されている。
【０００４】
たとえば、特開２００２−３１３８６３号公報には、ベベル部を観察するために、ウエハを搭載する試料台を、所定の回動軸周りに０〜１８０度の範囲で回動させて傾斜させる機構を有する半導体ウエハ検査用顕微鏡装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２３３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特開２００２−３１３８６３号公報に開示の装置の場合、ベベル部を観察するための試料台の傾斜角を変更させる傾斜角変更機構に加えて、試料台をXYZ方向に移動させるXYZ方向移動機構と、XYZ方向の移動制御処理が必要となるため、装置自体が大型化し、装置の動作制御が複雑になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、装置の大型化及び動作制御の複雑化を防ぎながら、半導体ウエハのエッジ部の表面の検査が可能なウエハ検査装置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】
【０００８】
本発明の一態様のウエハ検査装置は、半導体ウエハのエッジ部の内部の点を通りかつ前記半導体ウエハの主表面に平行な軸を揺動中心として、前記半導体ウエハを揺動可能に保持するウエハ保持部と、撮像方向が前記軸に対して向けられ、前記半導体ウエハの前記エッジ部の表面を撮像するための撮像装置と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の大型化及び動作制御の複雑化を防ぎながら、半導体ウエハのエッジ部の表面の検査が可能なウエハ検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係わるウエハ検査装置の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わるウエハ検査装置の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わるウエハ検査装置のウエハ保持部の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わるウエハ検査装置１の動作制御システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる、ウエハ検査装置１に、検査対象のウエハWを搭載した後に、ウエハWのエッジ部の検査を行い、その後、ウエハWをウエハ検査装置１から取り外すまでの作業の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係わる、ウエハWのエッジ部を説明するためのウエハWの部分断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係わる、撮像装置２の対物レンズがAF機能に応じてZ軸方向の移動しながら、ウエハWのエッジ部Eの表面を撮像する状態を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態に係わる、撮像装置２の対物レンズの光学系の被写界深度が深い場合で、撮像装置２がZ軸方向の移動制御を行わないで、ウエハWのエッジ部Eの表面を撮像する状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
（構成）
図１は、本実施の形態に係わるウエハ検査装置の正面図である。図２は、本実施の形態に係わるウエハ検査装置の側面図である。図３は、本実施の形態に係わるウエハ検査装置のウエハ保持部の構成を示す斜視図である。
【００１２】
ウエハ検査装置１は、撮像装置２と、ウエハ保持部３を有して構成されている。撮像装置２は、CCDなどの撮像素子と、対物光学系を有する顕微鏡装置である。  
撮像装置２は、オートフォーカス機能（以下、AF機能という）を有し、ウエハ保持部３に保持されたウエハのエッジ部を撮像し、撮像して得られた映像信号を出力する。そして、撮像装置２は、ここでは、垂直方向であるZ軸方向の上方に配置され、AF機能に応じて、Z軸方向に沿って対物光学系を移動可能に構成されている。すなわち、撮像装置２は、ウエハWのエッジ部を自動焦点機能を利用して撮像する。
【００１３】
ウエハ保持部３は、直方体形状を有する筐体４中に設けられた、円形のウエハWを吸着して固定する円形の吸着プレート５を有して構成されている。吸着プレート５は、ベース板６に取り付けられており、ベース板６は、後述するように所定の軸Ac回りに回動して揺動可能に、筐体４内に設けられている。
【００１４】
さらに、吸着プレート５は、ベース板６に搭載されたモータ７により、円形の吸着プレート５の回動の中心軸である軸７ａ回りに回動可能に構成されている。図１と図２は、ウエハWの主表面が鉛直方向に平行になった状態を示しており、撮像装置２の対物光学系の光軸とウエハの主表面とが平行にあるときの状態を示している。
【００１５】
吸着プレート５に吸着して固定されるウエハWも軸７ａ回りに回動する。後述するように、軸７ａは、ウエハWのエッジ部の内部の点を通る。よって、ウエハ保持部３は、ウエハWのエッジ部の内部の点を通り、かつウエハWの主表面に平行な軸Acを揺動中心として、ウエハWを揺動可能に保持する保持部である。
【００１６】
ベース板６の上面側に撮像装置２が配置される。そして、撮像装置２は、撮像方向が軸Acに対して向けられ、ウエハWのエッジ部の表面を撮像するように配置される。
【００１７】
また、ベース板６の下面側には、ウエハWの位置決め機構を構成する２つのエアシリンダ８と２つのアライメントキー９が配置されている。具体的には、ベース板６に、２つのエアシリンダ８が固定されており、各エアシリンダ８には、ウエハWの位置決め用のアライメントキー９が設けられている。各エアシリンダ８へのエアー供給量を制御することにより、アライメントキー９は突没する。各アライメントキー９をエアシリンダ８から突出させた状態にすると、アライメントキー９に当接する円形のウエハＷの中心軸が、吸着プレート５の回動の中心軸である軸７ａと一致する。よって、ウエハWがベース板６に搭載された後、２つのエアシリンダ８を動作させることにより、ウエハWの位置調整を行うことができる。
【００１８】
ベース板６の２つの側面部のそれぞれには、２つのガイドブロック１０が設けられている。各ガイドブロック１０は、筐体４内に設けられているガイドレールなどのガイド１１に係合し、ガイド１１に沿って移動可能なブロック装置である。
【００１９】
４つのガイド１１が、ウエハ保持部３の対向する２つの内壁面に、一対のガイド１１ａ、１１ｂが対向するように、設けられている。図２に示すように、ウエハ保持部３を側面から見たときに、各ガイド１１は、円弧状の形状に形成されたレール部材であり、その各円弧が形成する円c1,c2の中心点は、ウエハWの主表面に平行な軸Ac上の点である。後述するように、軸Acは、吸着プレート５に吸着されたウエハWのエッジ部の内部の点を通る。
【００２０】
一対のガイドは、円弧状のガイド１１ａと、ガイド１１ａの内側の、ガイド１１ａの半径よりも小さい半径を有する円弧状のガイド１１ｂとからなる。図２において、２点鎖線で示す円c1は、ガイド１１ａの円弧が形成する円であり、２点鎖線で示す円c2は、ガイド１１ｂの円弧が形成する円である。円c2の半径は、円c1の半径より小さい。
【００２１】
また、図１に示すように、ベース板６の一側部に、モータ１２が固定されており、モータ１２のモータ軸１２ａには、ピニオンギア１３が固定されている。  
そして、図２と図３に示すように、ウエハ保持部３の対向する２つの内壁面の一方には、円弧状のラックギア１４が取り付けられている。図２に示すように、ウエハ保持部３を側面から見たときに、ラックギア１４は、円弧状の形状に形成されており、その円弧が形成する円c3の中心点は、ウエハWの主表面に平行な軸Ac上の点である。円c3の半径は、円c1の半径より小さく、円c2の半径より大きい。
【００２２】
従って、図２において、点線で示すように、モータ１２のモータ軸１２ａの回動に応じて、ベース板６の各ガイドブロック１０が、各ガイド１１に沿って移動することにより、ウエハ保持部３のベース板６は、軸Acを揺動中心として揺動して傾斜する。よって、モータ１２の駆動を制御することによって、ウエハWを、撮像装置２に対して所望の角度に傾斜させることができる。
【００２３】
撮像装置２は、ウエハWのエッジ部を撮像するように、ウエハWのエッジ部の近傍に配設されている。図２に示すように、撮像装置２の撮像方向が、軸Acに直交する方向でかつ軸Acに向かう方向となるように、撮像装置２は設置される。
【００２４】
図４は、本実施の形態に係わるウエハ検査装置１の動作制御システムの構成を示すブロック図である。ウエハ検査装置１の動作制御システム２０は、制御部２１と、撮像装置２と、吸着プレート５と、モータ７，１２と、２つのエアシリンダ８と、モニタ２２と、操作部２３と、吸引装置２４と、を有して構成されている。
【００２５】
制御部２１は、中央処理装置（以下、CPUという）、ROM、RAM、ハードディスクドライブ装置などを含むパーソナルコンピュータ（以下、PCという）を含む装置である。ROM及びハードディスク装置には、各種制御プログラム及びデータが記憶されている。さらに、制御部２１は、撮像装置２とモニタ２２とのインターフェース回路と、モータ７，１２を駆動するモータ駆動回路と、エアシリンダ８を動作させるエアシリンダ駆動回路と、吸引装置２４を動作させる駆動回路と、を含んでいる。すなわち、制御部としての制御部２１は、各種制御プログラムの実行する演算処理回路と、各種装置からの入力及び各種装置への出力のための入出力回路とを含んでいる。
【００２６】
撮像装置２は、制御部２１と接続されており、制御部２１の制御の下で、撮像処理を実行し、撮像して得られた画像信号を制御部２１へ出力する。  
モニタ２２は、液晶表示器などの表示装置であり、制御部２１と接続されており、制御部２１の制御の下で、各種メニュー画面を表示したり、得られた画像信号に基づく検査画像を表示する。
【００２７】
吸着プレート５は、たとえば複数の吸着孔を有し、複数の吸着孔に連通する複数の管路２４ａが、エアーの吸引を行う吸引装置２４に接続されている。吸引装置２４は、制御部２１と接続されている。
【００２８】
吸着プレート５に接続された複数の管路２４ａからのエアーの吸引は、吸引装置２４と複数の管路２４ａ間に設けられた電磁弁（図示せず）のオン・オフにより、制御される。電磁弁の制御は、制御部２１により行われる。すなわち、吸着プレート５は、エアーの吸引により、ウエハWを吸着させるための装置であり、制御部２１と接続されている。吸着プレート５の吸着動作は、制御部２１の制御の下で、制御される。
【００２９】
モータ７、１２は、ウエハWを傾斜及び回動するための駆動装置であり。すなわち、モータ７、１２は、制御部２１と接続されており、後述するように、制御部２１の制御の下で、ウエハWを傾斜させたり、ウエハWを、円形のウエハWの回動の中心軸である軸７ａの周りに回動させたりする。
【００３０】
エアシリンダ８は、ウエハWのアライメントを行うために、アライメントキー９を突没させる駆動装置であり、制御部２１と接続されており、制御部２１の制御の下で、駆動される。円柱状の２つのアライメントキー９は、２つのエアシリンダ８によって駆動されて突出可能である。すなわち、２つのアライメントキー９は、突出状態と待避状態を取ることができる。
【００３１】
２つのアライメントキー９が突出した状態で、円形のウエハWのエッジ部が２つのアライメントキー９に当接しているとき、円形のウエハWの中心軸は、吸着プレート５の回動の中心軸である軸７ａと一致する。後述するように、２つのアライメントキー９が突出した状態で、円形のウエハWのエッジ部が２つのアライメントキー９に当接しているとき、吸着プレート５の吸着が行われ、その後は、２つのアライメントキー９は、待避状態となる。
【００３２】
操作部２３は、検査者が各種指示を与えるための各種ボタンなどを有する入力装置である。  
よって、制御部２１は、操作部２３に入力された指示に応じて、制御部２１の制御の下で、各エアシリンダ８を駆動して、吸着プレート５に吸着させるウエハWの位置を合わせるアライメントを行い、吸着プレート５を駆動して、アライメントされた状態でウエハWを吸着されることができる。さらに、制御部２１は、モータ７を駆動することによって、ウエハWを中心軸である軸７ａ回りに回動させたり、モータ１２を駆動することによって、ウエハWを軸Ac回りに回動させて傾斜させることができる。さらに、制御部２１は、撮像装置２を駆動して、ウエハWのエッジ部を撮像させて、映像信号を取得し、モニタ２２に表示させること、及び内部のハードディスク装置などの記憶装置にその映像信号を記録させることもできる。
（作用）
次のウエハ検査装置１の動作について説明する。図５は、ウエハ検査装置１に、検査対象のウエハWを搭載した後に、ウエハWのエッジ部の検査を行い、その後、ウエハWをウエハ検査装置１から取り外すまでの作業の流れを説明するためのフローチャートである。
【００３３】
まず、ウエハWの検査を行う検査者は、検査対象のウエハWを吸着プレート５に搭載する（S1)。  
検査者は、２つのエアシリンダ８を操作して突出状態になるように駆動させるための、操作部２３上の所定のボタンを操作して、２つのアライメントキー９を突出させることにより、ウエハWのアライメントを行う（S2）。
【００３４】
次に、検査者は、吸引装置２４の電磁弁を操作してオンすることにより、ウエハWを吸着プレート５に吸着させる（S3)。  
そして、検査者は、２つのエアシリンダ８を操作して待避状態になるように、操作部２３上の所定のボタンを操作して、２つのアライメントキー９を待避させる（S4）。
【００３５】
以上の操作により、円形のウエハWの中心軸と吸着プレート５の回動の中心軸である軸７ａとが一致した状態で、検査対象のウエハWをモータ７の駆動によりウエハWを軸７ａ回りに回動させることができる。
【００３６】
検査者は、操作部２３の所定の操作ボタンを操作することによって、モータ７と１２を個別に駆動させることできる。検査者は、モータ７の回動を調整することによって、ウエハWのエッジ部の周方向における任意の位置を、撮像装置２の視野範囲に配置させることができる。そして、検査者は、モータ１２の回動を調整することによって、ウエハWの、主表面から裏面に向かう方向における任意の位置を、撮像装置２の視野範囲に配置させることができる。
【００３７】
図６は、ウエハWのエッジ部を説明するためのウエハWの部分断面図である。図６は、ウエハWの中心軸を含みかつウエハWの主表面に直交する平面に沿ったエッジ部Eの断面を示す。ウエハWのエッジ部Eは、全周に渡ってベベルカットされており、エッジ部Eは、ウエハWの主表面S側のテーパ面であるフロントベベル部FBと、ウエハWの裏面B側のテーパ面であるバックベベル部BBと、ウエハWの主表面Sに直交する円環状の端面部SBとを有する。ここでは、フロントベベル部FBとバックベベル部BBは、ウエハWの主表面Sと裏面B間の中央の点を通る平面SFに対して、面対象に形成されている。
【００３８】
図６において、斜線で示す領域BRは、SEMI規格に準じたエッジプロファイルの存在する領域である。実線で示すフロントベベル部FBと、端面部SBと、バックベベル部BBは、領域BR内に存在する。
【００３９】
図６において、ウエハWのフロントベベル部FBと主表面Sとの境界B1と、バックベベル部BBと裏面Bとの境界B2とを結ぶ線分L1の中点Oが、上述したウエハWを傾斜させるときの揺動中心の軸Ac上に位置している。線分L1の長さは、ウエハWの厚さdと一致する。すなわち、軸７ａは、ウエハWのエッジ部Eの内部の点を通る。
【００４０】
なお、ここでは、揺動中心の軸Acは、主表面Sに直交する断面において、エッジ部Eに形成されたベベルカット部分のエッジ加工端部である境界B1とB2を結ぶ線分L1の中点Oを通るが、揺動中心の軸Acは、線分L1の中点O以外の、中点Oの近傍の点であってもよい。
【００４１】
さらになお、ここでは、ウエハWのエッジ部Eは、領域BRにおいて、ベベルカットされて、フロントベベル部FBと、端面部SBと、バックベベル部BBとを有しているが、エッジ部Eは、図６において、点線E1で示すように、曲面形状を有していてもよい。
【００４２】
図７は、撮像装置２の対物レンズがAF機能に応じてZ軸方向の移動しながら、ウエハWのエッジ部Eの表面を撮像する状態を説明するための図である。  
図７において、状態SS11からSS15は、吸着プレート５に吸着されて固定されたウエハWがモータ１２の駆動に応じ、揺動中心軸である軸Ac回りに揺動して傾斜したときにおける、撮像装置２がウエハWのエッジ部Eを撮像するときの状態を示す図である。
【００４３】
状態SS11は、撮像装置２が、撮像装置２の対物光学系の光軸とウエハWの主表面Sとが平行であって、ウエハWのエッジ部Eの端面部SBを撮像するときの状態を示す図である。状態SS12は、撮像装置２が、端面部SBとフロントベベル部FBとの境界部を撮像するときの状態を示す図である。状態SS13、SS14は、撮像装置２が、フロントベベル部FBを撮像するときの状態を示す図である。状態SS15は、撮像装置２が、撮像装置２の対物光学系の光軸とウエハの主表面Sとが直交し、ウエハWのエッジ部Eのフロントベベル部FBと主表面Sとの境界部を撮像するときの状態を示す図である。
【００４４】
撮像装置２はAF機能を有しているので、図７に示すように、撮像装置２の対物レンズの位置は、エッジ部Eの撮像位置に応じて、Z方向において変化している。図７の場合は、撮像装置２のAF機能により、常に撮像装置２の焦点が、エッジ部Eの外表面上にあるので、エッジ部Eの焦点の合った画像が常に取得され得る。
【００４５】
また、状態SS12が、エッジ部Eの外表面である端面部SBが撮像装置２に最も近づいたときの状態であり、状態SS13が、エッジ部Eの外表面であるフロントベベル部FBが撮像装置２から最も遠いときの状態である。よって、AF機能により、対物レンズが移動するZ軸方向の距離は、図７において、距離ddで示す程度の小さい距離となる。
【００４６】
図５に戻り、検査者は、モータ７と１２の駆動を調整して、エッジ部Eの所望の部位が観察できるように、ウエハWを回動及び傾斜させる（S5)。上述したように、検査者は、図７に示すように、ウエハWのエッジ部Eの所望の部位を、撮像装置２により撮像できるように、モータ７を駆動してウエハWを軸７ａの周りに回動させたり、モータ１２を駆動してウエハWを傾斜させることができる。すなわち、検査者は、操作部２３を操作して、ウエハWの所望の検査あるいは観察部位を、撮像装置２の撮像範囲に位置させることができる。
【００４７】
そして、検査者は、撮像装置２により、検査部位すなわち観察部位を観察する（S6)。上述したように、撮像装置２は、AF機能により検査部位に自動的に焦点を合わせてくれるため、検査者は、焦点を合わせる操作をしなくてもよい。
【００４８】
検査が終了すると、検査者は、吸引装置２４を操作して、吸引動作を停止させて、ウエハWの吸着プレート５への吸着を解除する（S7)。なお、この解除は、ウエハWが吸着プレート５から落下などしないように、ウエハWの姿勢を調整してから行われる。そして、検査者は、ウエハWを吸着プレート５から取り外す（S8)。
【００４９】
以上のように、検査者は、検査すべきウエハWをウエハ保持部３に保持させて、ウエハWの中心軸である軸７ａ回りに回動させて、ウエハWの周方向における、所望の検査部位を撮像装置２の光軸上の位置に合わせ、かつ、ウエハWを軸Ac回りに回動させて傾斜させ、ウエハWの主表面Sから裏面Bに向かう方向における、所望の検査部位を撮像装置２の光軸上の位置に合わせることにより、ウエハWのエッジ部Eの所望の検査部位を検査すなわち観察することができる。
【００５０】
そして、上述したウエハ検査装置１によれば、モータ１２が駆動してウエハWの傾斜を変更したとしても、撮像装置２のXY方向における位置調整を行わなくてもよいので、エッジ部Eの複数の部位を検査する場合であっても、従来のようにXY方向における位置調整を行う必要がないので、従来に比べて検査時間を短くすることができる。
【００５１】
たとえば、上述した特開２００２−３１３８６３号公報に開示の装置の場合、ウエハの傾斜角を変更する度に、試料台のXY方向の位置制御が必要となるため、撮像装置によるエッジ部の検査画像は一旦フレームアウトする。すなわち、ウエハの傾斜角を変更する度に、エッジ部の画像はフレームアウトして表示されなくなるため、検査時間は長くなってしまう。
【００５２】
よって、上述した実施の形態によれば、装置の大型化及び装置制御の複雑化を防ぎながら、半導体ウエハのベベルカット部分の検査が可能なウエハ検査装置を提供することができる。
【００５３】
なお、上述した例は、１つの箇所を検査すなわち観察する場合であるが、複数箇所を検査する場合は、図５において点線で示すように、S5とS6の処理を繰り返すようにしてもよい。  
例えば、モータ１２を駆動して、ウエハWを所望の角度で傾斜させた状態で、モータ７の軸がステップ状に所定の角度ずつ回動するように、モータ７を駆動させながら、撮像装置２でエッジ部Eを撮像し、その後、モータ１２を駆動して、ウエハWの傾斜角度を変化させた状態で、モータ７の軸がステップ状に所定の角度ずつ回動するように、モータ７を駆動させながら、撮像装置２でエッジ部Eを撮像する、というようにしてエッジ部Eを連続的に撮像するというように、S5とS6の処理を繰り返すようにしてもよい。
【００５４】
すなわち、モータ７が、ウエハ保持部３に保持されたウエハWを、ウエハWの中心軸回りに回動させる回動駆動部を構成し、撮像制御部としての制御部２１が、モータ７により回動され、かつモータ１２により揺動されて傾斜したウエハWのエッジ部Eの表面を撮像するように、モータ７とモータ１２と撮像装置２とを制御する。
【００５５】
さらになお、上述した例は、検査者がウエハWの傾斜と、軸７ａ回りの回動を行っているが、制御部２１の記憶装置に記憶されたプログラムに従って、ウエハWの傾斜と回動と、撮像装置２の撮像とを、自動で行うようにしてもよい。
【００５６】
例えば、ウエハWの検査部位の位置情報が、操作部２３から入力され、検査部位の位置情報に基づいて、ROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、制御部２１が、モータ７を駆動して、ウエハWの検査したいエッジ部Eの部分を撮像装置２の撮像位置に移動させる。モータ７の駆動によりウエハWを所定の傾斜角度に傾斜させた状態で、制御部２１が、検査部位の位置情報に基づいて、モータ１２をステップ状に駆動し、かつステップ毎に撮像装置２でエッジ部Eを撮像するように、撮像装置２を制御する。
【００５７】
そして、その後、制御部２１が、モータ７を駆動し、ウエハWのエッジ部Eの部分を変更させた状態で、モータ１２の軸がステップ状に所定の角度ずつ回動するように、モータ１２を駆動させながら、撮像装置２でエッジ部Eを撮像する、というようにしてエッジ部Eを連続的に撮像するというように、S5とS6の処理を繰り返すことによって、自動的にエッジ部Eの画像取得をすることができる。
【００５８】
すなわち、制御部２１により、撮像装置２の撮像を制御する撮像制御部を構成し、モータ１２により、ウエハ保持部３に保持されたウエハWを軸Acを揺動中心として揺動させる揺動駆動部を構成する。そして、撮像制御部である制御部２１が、モータ１２により揺動されるウエハWのエッジ部Eの表面を撮像するように、モータ１２と撮像装置２とを制御する。そして、制御部２１は、モータ１２を制御して、ウエハWの主表面Sから裏面Bに向かう方向において、撮像装置２が撮像するエッジ部Eの撮像範囲を変更し、変更された複数の撮像範囲を撮像するように、モータ１２と撮像装置２とを制御する。
【００５９】
また、上述した実施の形態のウエハ検査装置では、AF機能を有してZ軸方向における位置制御が行われているが、撮像装置２の対物レンズの光学系の被写界深度が深い場合は、AF機能がなくても、すなわちZ軸方向の制御はなくてもよい。
【００６０】
図８は、撮像装置２の対物レンズの光学系の被写界深度が深い場合で、撮像装置２がZ軸方向の移動制御を行わないで、ウエハWのエッジ部Eの表面を撮像する状態を説明するための図である。  
図８において、状態SS21からSS25は、吸着プレート５に吸着されて固定されたウエハWがモータ１２の駆動に応じ、揺動中心軸である軸Ac回りに揺動して傾斜したときにおける、撮像装置２がウエハWのエッジ部Eを撮像するときの状態を示す図である。
【００６１】
状態SS21は、撮像装置２が、撮像装置２の対物光学系の光軸とウエハWの主表面Sとが平行であって、ウエハWのエッジ部Eの端面部SBを撮像するときの状態を示す図である。状態SS22は、撮像装置２が、端面部SBとフロントベベル部FBとの境界部を撮像するときの状態を示す図である。状態SS23、SS24は、撮像装置２が、フロントベベル部FBを撮像するときの状態を示す図である。状態SS25は、撮像装置２が、撮像装置２の対物光学系の光軸とウエハの主表面Sとが直交し、ウエハWのエッジ部Eのフロントベベル部FBと主表面Sとの境界部を撮像するときの状態を示す図である。
【００６２】
状態SS22が、エッジ部Eの外表面である端面部SBが撮像装置２に最も近づいたときの状態であり、状態SS23は、エッジ部Eの外表面であるフロントベベル部FBが撮像装置２から最も遠いときの状態である。
【００６３】
撮像装置２がZ軸方向の位置制御あるいはAF機能を有していなくても、撮像装置２の対物レンズを含む撮像光学系が、ウエハWが揺動中心の軸Ac回りに揺動したときのエッジ部Eの外表面のZ軸方向の位置の変化範囲を含む被写界深度を有する。すなわち、撮像装置２の被写界深度は、ウエハWを軸Acを揺動中心として揺動したときに変化する、エッジ部Eの表面位置を含む。よって、撮像装置２は、エッジ部Eの焦点の合った画像を常に取得することができる。
【００６４】
以上のように、上述した実施の形態によれば、装置の大型化及び装置制御の複雑化を防ぎながら、半導体ウエハのエッジ部の表面の検査が可能なウエハ検査装置を提供することができる。
【００６５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  ウエハ検査装置、２  撮像装置、３  ウエハ保持部、４  筐体、５  吸着プレート、６  ベース板、７  モータ、７ａ         軸、８  エアシリンダ、９  アライメントキー、１０  ガイドブロック、１１、１１ａ、１１ｂ  ガイド、１２  モータ、１２ａ  モータ軸、１３  ピニオンギア、１４         ラックギア、２０  動作制御システム、２１  制御部、２２  モニタ、２３  操作部、２４  吸引装置、２４ａ  管路。
【図１】
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【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】
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【図８】
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