(57)【要約】【課題】基板を測定する際の振動を抑制して検査精度を向上させる検査装置を提供する。【解決手段】検査装置１に外装部２と装置本体部３とを設ける。装置本体部３には、検査用の基板を保持するステージ部３３および基板に対して所定の測定を行う測定部３４を設ける。外装部２と装置本体部３とを隙間（流路４）が生じるように配置（分離した状態で配置）することによって、外装部２の振動が装置本体部３に搭載されているステージ部３３や測定部３４に伝播することを抑制する。【選択図】　　　　図３
2004031506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を検査する検査装置であって、
装置本体部と、
前記装置本体部を覆うカバー手段を有する外装部と、
を備え、
前記装置本体部が、
前記基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板に対して所定の測定を実行する測定手段と、
を有し、
前記装置本体部と前記外装部とが分離した状態で配備されていることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
基板を検査する検査装置であって、
装置本体部と、
前記装置本体部を覆うカバー手段を有する外装部と、
を備え、
前記装置本体部が、
前記基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板に対して所定の測定を実行する測定手段と、
を有し、
前記装置本体部と前記外装部とが緩衝材を介して連結されていることを特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の検査装置であって、
前記外装部が、
前記外装部から前記装置本体部に向けて雰囲気としてのエアを供給する送風手段をさらに有することを特徴とする検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の検査装置であって、
前記送風手段が、前記装置本体部の上方に配置されるように前記外装部に取り付けられ、前記送風手段が前記装置本体部の上方から前記雰囲気を供給するとともに、前記装置本体部と前記外装部との間に前記送風手段から供給される前記雰囲気の流路が形成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の検査装置であって、
前記装置本体部が、
前記基板保持手段と前記測定手段とが搭載されるベース部材をさらに有することを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の検査装置であって、
前記測定手段が共通化された取り付け部材により前記ベース部材に搭載され、前記基板に対する測定項目に応じて、前記ベース部材に搭載する前記測定手段を取り換えることを特徴とする検査装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の検査装置であって、
前記装置本体部が、
前記ベース部材に固定されるとともに、前記基板保持手段に対して前記基板を搬出入するための搬送手段をさらに備えることを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の検査装置であって、
前記装置本体部が、
前記ベース部材に固定されるとともに、前記基板を収納する収納容器を載置するための収納容器載置手段をさらに備えることを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に対して所定の検査を実行する検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体ウェハ、液晶表示器やプラズマディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板、ガラスマスク基板等の基板の製造工程では、基板に施された各種処理に対する検査が行われている。このような検査においては、基板に対して所定の測定を行い、当該測定結果に応じて個々の処理の適否を判定することにより、検査を行うのが一般的である。
【０００３】
基板に対して行なわれる測定としては、例えば、基板上に形成されたレジスト膜などの薄膜の膜厚寸法を測定する膜厚測定、または、基板上に形成された所定のパターンの線幅寸法を測定する線幅測定、若しくは、基板上に形成された素子の静電容量（Ｃ）特性や電圧（Ｖ）特性などを非接触で測定するＣＶ測定などが提案されている。
【０００４】
図８は、基板に対する検査のための所定の測定を行う測定部を有する検査装置１００の基本構成例を示す図である。従来の装置である検査装置１００は、筐体ベース１０１に、カセット搭載部１０２、搬送部１０３、ステージ部１０４、および測定部１０５を搭載した構成を有する。
【０００５】
また、筐体ベース１０１の上面には、室内のダウンフローを導くためのスリット１０６、および検査装置１００の内部に導かれたダウンフローを排気するための開口部１０７が底面に設けられており、内部には下向きのエアの流れが形成される。なお、図８では、筐体ベース１０１に取り付けられているカバーは、内部構造を示すために省略している。
【０００６】
検査装置１００では、カセット搭載部１０２に検査用基板を収容したカセットがセットされると、搬送部１０３によって収納されている基板がカセットから一枚ずつ取り出され、ステージ部１０４の所定の位置に載置され保持される。測定部１０５は、ステージ部１０４に保持された基板に対して所定の測定を行い、図示しない制御部等において測定結果に応じて個々の処理の適否が判定され、検査が実行される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来の検査装置１００では、筐体ベース１０１が外部の振動源からの振動の影響を受けることにより、ステージ部１０４や測定部１０５が振動し、測定部１０５の測定精度が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、検査における測定精度を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板を検査する検査装置であって、装置本体部と、前記装置本体部を覆うカバー手段を有する外装部とを備え、前記装置本体部が、前記基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された前記基板に対して所定の測定を実行する測定手段とを有し、前記装置本体部と前記外装部とが分離した状態で配備されている。
【００１０】
また、請求項２の発明は、基板を検査する検査装置であって、装置本体部と、前記装置本体部を覆うカバー手段を有する外装部とを備え、前記装置本体部が、前記基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された前記基板に対して所定の測定を実行する測定手段とを有し、前記装置本体部と前記外装部とが緩衝材を介して連結されている。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係る検査装置であって、前記外装部が、前記外装部から前記装置本体部に向けて雰囲気としてのエアを供給する送風手段をさらに有する。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る検査装置であって、前記送風手段が、前記装置本体部の上方に配置されるように前記外装部に取り付けられ、前記送風手段が前記装置本体部の上方から前記雰囲気を供給するとともに、前記装置本体部と前記外装部との間に前記送風手段から供給される前記雰囲気の流路が形成されている。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る検査装置であって、前記装置本体部が、前記基板保持手段と前記測定手段とが搭載されるベース部材をさらに有する。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る検査装置であって、前記測定手段が共通化された取り付け部材により前記ベース部材に搭載され、前記基板に対する測定項目に応じて、前記ベース部材に搭載する前記測定手段を取り換える。
【００１５】
また、請求項７の発明は、請求項５または６の発明に係る検査装置であって、前記装置本体部が、前記ベース部材に固定されるとともに、前記基板保持手段に対して前記基板を搬出入するための搬送手段をさらに備える。
【００１６】
また、請求項８の発明は、請求項５ないし請求項７のいずれかの発明に係る検査装置であって、前記装置本体部が、前記ベース部材に固定されるとともに、前記基板を収納する収納容器を載置するための収納容器載置手段をさらに備える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１８】
＜１．　第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態における検査装置１の外観図である。図２は、外装部２から装置本体部３を引き出した状態を示す図である。図３は、検査装置１を上方から見た図である。また、図４は、検査装置１を下方から見た斜視図である。ただし、図３において、ＦＦＵ２２は省略している。
【００１９】
検査装置１では、無底で略箱状の外装部２と装置本体部３とが相互に分離した状態で、外装部２が装置本体部３の上方および周囲を囲むように配備されており、それによって、図３および図４に示すように、外装部２と装置本体部３との間にＦＦＵ２２から供給されるエアの流路４が形成される。
【００２０】
外装部２は、装置本体部３を覆うために無蓋かつ無底の箱状とされてひとつの側面を比較的大きく開口させたカバー２０、カバー２０を取り付けるフレーム２１、外装部２から装置本体部３に向けて雰囲気としてのエアを供給して送風するＦＦＵ（Ｆａｎ　Ｆｉｌｔｅｒ　Ｕｎｉｔ）２２、オペレータが検査装置１を操作するための操作部２３、および検査結果などの各種データを表示する表示部２４を備えている。
【００２１】
ＦＦＵ２２は、装置本体部３の上方に配置されるように外装部２に取り付けられ、装置本体部３の上方からエアを供給する。
【００２２】
また、外装部２と装置本体部３とが分離可能であることから、例えば、クリーンルームのレイアウトなどの要請により、操作部２３や表示部２４の位置を変更したい場合には、所望の位置にそれらの構成を有する外装部２に取り換えることで、そのような変更が可能となる。
【００２３】
装置本体部３は、ステージ部３３と測定部３４とが搭載されるベース３０、基板を収納する収納容器（カセット）を載置するためのカセット搭載部３１、ステージ部３３に対して基板を搬出入するための搬送部３２、基板を所定の位置に保持するステージ部３３、およびステージ部３３に保持された基板に対して所定の測定を実行する測定部３４を備えている。
【００２４】
ベース３０は、ステージ部３３および測定部３４が搭載されるだけでなく、カセット搭載部３１および搬送部３２も固定される。ベース３０の底面の外周は外装部２の内周よりも短くされており、ベース３０は外装部２に固定されない状態で配置される。
【００２５】
また、ベース３０には、十分な強度を有する鉄鋳物などが使用されており、例えば、検査装置１の重みで床板に歪みが生じた場合であっても、測定部３４とステージ部３３との相対位置などに影響を与えることのないようにされている。
【００２６】
これにより、検査装置１では、養生板などの補強材を使用することなく、基板の検査を行うことができることから、さらに検査精度を向上させることができる。なお、図４に示すように、ベース３０には軽量化のための開口部が設けられている。
【００２７】
カセット搭載部３１は、装置本体部３の前面にベース３０に固定された状態で配置され、前述のように、検査用基板（あるいは検査済み基板）が収納されたカセットが載置される。また、搬送部３２がカセットに収納された基板にアクセスするための開口部３１０が設けられている。さらに、検査装置１のカセット搭載部３１には、２つのカセットを載置することが可能であり、一方を搬入用、他方を搬出用として使用する。
【００２８】
搬送部３２は、左右方向への移動のみならず、上下方向に移動するための昇降機構をも備えており、アームが基板を保持することにより、カセットとステージ部との間で基板を搬送する機能を有する。
【００２９】
図５は、複数の測定部３４を示す概念図である。測定部３４は、基板上に形成されたレジスト膜などの薄膜の膜厚寸法を測定する測定部３４ａ（図５（ａ））、基板上に形成された所定のパターンの線幅寸法を測定する測定部３４ｂ（図５（ｂ））、基板上に形成された素子の静電容量（Ｃ）特性や電圧（Ｖ）特性などを非接触で測定する測定部３４ｃ（図５（ｃ））など、測定項目に応じた機能構成を有する複数種類の測定部３４が準備されている。
【００３０】
各測定部３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、図５に示すように、装置本体部３に取り付けるための取り付け部材３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃを備え、それぞれのビスの位置、外形寸法などが統一されている。
【００３１】
これにより、基板に対して測定しようとする項目（膜厚寸法、線幅寸法など）に応じて、複数の測定部３４ａ，３４ｂ，３４ｃから１つを選択してベース３０に搭載することができる。したがって、検査装置１では、搬送部３２やステージ部３３といった他の構成を共通の部品として使用することができることから、装置のコストを削減することができる。
【００３２】
なお、図２に示すように、外装部２と装置本体部３とは相互に剛性接触しないように分離されているが、より詳しくは、外装部２と装置本体部３との間は、インタフェースコネクタなどを介して図示しないケーブルなどにより力学的な振動を実質的に伝えない可撓性部材で接続されている。したがって、各構成間で信号のやり取りが可能とされており、例えば、装置本体部３の測定部３４の測定結果をケーブルにより伝達し、外装部２の表示部２４に表示させるなどの動作は可能である。
【００３３】
次に、検査装置１が以上に説明した構成により、基板の検査を行う際の動作について説明する。なお、検査の開始に先立って、予め複数の測定部３４のうちから１つが選択され、すでにベース３０に搭載されているものとする。
【００３４】
まず、カセット搭載部３１に検査用の基板が収納されたカセットが搬入用カセットとして載置され、操作部２３をオペレータが操作することにより検査の開始が指示されると、ＦＦＵ２２によるエアの供給が開始される。
【００３５】
図６は、検査装置１の内部におけるエアの流れを示した図である（図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は正面図である）。図６に示すように、ＦＦＵ２２は、内部にファン２２０を有しており、図示しない回転モータによりファン２２０が回転することによって、エアを上面から吸い込み、下面から検査装置１の内部（装置本体部３）に向かって供給する。ＦＦＵ２２の上面および下面は、ＨＥＰＡフィルタなどのフィルタ部材で構成されており、粉塵などのパーティクルをエアから取り除くことにより、装置本体部３に向かって清浄なエアを供給することが可能とされている。
【００３６】
ＦＦＵ２２により供給されたエアは、図６の太矢印で示すように、装置本体部３の上方から下方へと流れを形成し、装置本体部３のステージ部３３や測定部３４の周辺のパーティクルを除去しつつ、主に底面に設けられた流路４から外部に排出される。
【００３７】
このように、ＦＦＵ２２が装置本体部３に対して清浄なエアを供給することにより、検査装置１では、内部の雰囲気を清浄に保つことができることから、検査精度を向上させることができる。
【００３８】
また、従来の検査装置１００（図８）における筐体ベース１０１のように一体型として構成されている場合には、エアを排出するための開口部１０７を別途、筐体ベース１０１に設けなければならなかったが、検査装置１では、外装部２と装置本体部３とが、振動を伝えにくい大質量の床面上において、天井側および各側面側について相互に分離された状態で配置されており、外装部２と装置本体部３との間に流路４が形成されるため、エアの排出用の開口部を設けることなく、スムーズにエアを排出することができる。
【００３９】
さらに、ファン２２０を回転させるための回転モータからは回転する際に振動が発生するが、外装部２と装置本体部３とが分離されているため、当該振動の測定部３４への伝播が抑制されることから、検査装置１の測定部３４の検査精度を向上させることができる。
【００４０】
次に、搬送部３２が搬入用カセット内の基板を一枚ずつ取り出して、ステージ部３３の所定の位置に搬入する。搬入された基板はステージ部３３により保持され、測定部３４により所定の測定が行われる。
【００４１】
測定部３４の測定結果に基づいて、基板に対する処理の適否が判定され、結果が表示部２４に表示される。
【００４２】
測定部３４による測定が終了した基板は、搬送部３２によりステージ部３３から取り出され、カセット搭載部３１に載置されている搬出用カセットの所定の位置に搬入される。
【００４３】
なお、カセットを搬入用と搬出用とに区別しない場合には、検査を終了した基板を搬送部３２により取り出した元のカセットに戻すようにしてもよい。また、検査の結果、良品であると判定された基板のみ元のカセットに搬入し、不良品であると判定された基板は別のカセットに搬入するようにしてもよい。その場合は、検査の結果に応じて基板を分類することができる。
【００４４】
搬送部３２が搬出用カセットに基板の搬入を完了すると、検査装置１は、搬入用カセットに検査用の基板が存在する場合には、さらに当該基板を搬送部３２が取り出してステージ部３３に搬送する。すなわち、検査装置１は、搬入用カセットに収納されているすべての検査用の基板について検査が終了した時点で、検査を終了する。
【００４５】
以上のように、検査装置１では、外装部２と装置本体部３とを直接固定することなく、分離した状態で配備することにより、ＦＦＵ２２などの振動源による外装部２の振動が装置本体部３に伝播することを抑制することができることから、検査の精度を向上させることができる。
【００４６】
また、外装部２と装置本体部３との間に流路４が設けられていることから、ベース３０に、別途、エアの排出用の開口部を設けることなく、スムーズにエアを排出することができる。
【００４７】
さらに、各測定部３４ａ，３４ｂ，３４ｃの取り付け部材３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃを統一して、測定部３４を基板に対する測定項目に応じて取り換えることにより、搬送部３２などの他の構成を共通化することができるため、装置のコストを削減することができる。
【００４８】
＜２．　第２の実施の形態＞
第１の実施の形態における検査装置１では、外装部２と装置本体部３とが分離された状態で配置されていたが、外装部２の振動を装置本体部３に伝播させないためには、外装部２と装置本体部３とを緩衝材を介して連結することも可能である。
【００４９】
図７は、このような原理に基づいて構成した第２の実施の形態におけるベース３０ａの裏面を示す図である。
【００５０】
ベース３０ａは取り付け部材３００をフレーム２１との間の外周部に備えている。取り付け部材３００には緩衝材料としてゴム製の部材が用いられ、外装部２のフレーム２１とベース３０ａとを連結するとともに、外装部２の振動を吸収する機能を有する。
【００５１】
取り付け部材３００は、図７に示すように、流路４から排出されるエアの流れを妨げないように、ベース３０ａとフレーム２１との間の流路４を確保しつつ配置される。
【００５２】
このように、ベース３０ａに緩衝材の取り付け部材３００を設けて、外装部２と装置本体部３とを緩衝材を介して連結することにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、この場合には、外装部２と装置本体部３との位置関係が取り付け部材３００により決定されるため、オペレータが外装部２に対する装置本体部３の位置決めを行う必要がない。
【００５３】
＜３．　変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００５４】
例えば、取り付け部材３００には、緩衝材としてゴムなどの樹脂材料が適しているが、緩衝材として周知の他の材料が用いられてもよい。また、取り付け部材３００は、材料的に振動の伝播を抑制するものに限られず、構造的に振動の伝播を抑制するものが用いられてもよい（スポンジ構造やバネ構造など）。すなわち、緩衝材として、弾性部材、塑性部材、多孔質部材などを利用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１および３ないし８に記載の発明では、装置本体部と外装部とが分離した状態で配備されていることにより、外装部の振動が測定手段に伝播することを抑制することができる。
【００５６】
請求項２ないし８に記載の発明では、装置本体部と外装部とが緩衝材を介して連結されていることにより、外装部の振動が測定手段に伝播することを抑制することができる。
【００５７】
請求項３に記載の発明では、外装部から装置本体部に向けてエアを供給する送風手段をさらに有することにより、内部の雰囲気から粉塵などのパーティクルを除去することができることから、検査精度の向上を図ることができる。
【００５８】
請求項４に記載の発明では、装置本体部と外装部との間に送風手段から供給される雰囲気の流路が形成されていることにより、別途、雰囲気を排出するための流路を設ける必要がない。
【００５９】
請求項５に記載の発明では、基板保持手段と前記測定手段とが搭載されるベース部材をさらに有することにより、装置本体を強固に構成することができることから、床などの歪みに対応することができる。
【００６０】
請求項６に記載の発明では、基板に対する測定項目に応じて、ベース部材に搭載する測定手段を取り換えることにより、測定手段以外の構成を共通化することができる。
【００６１】
請求項７に記載の発明では、ベース部材に固定されるとともに、基板保持手段に対して基板を搬出入するための搬送手段をさらに備えることにより、基板を安全に搬送することができる。
【００６２】
請求項８に記載の発明では、ベース部材に固定されるとともに、基板を収納する収納容器を載置するための収納容器載置手段をさらに備えることにより、検査装置に基板を容易にセットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における検査装置の外観図である。
【図２】装置本体部を外装部から引き出した状態を示す図である。
【図３】検査装置を上方から見た図である。
【図４】検査装置を下方から見た斜視図である。
【図５】測定部の種類を示す図である。
【図６】検査装置の内部におけるエアの流れを示した図である。
【図７】第２の実施の形態におけるベースを示した図である。
【図８】従来の検査装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　検査装置
２　外装部
２０　カバー
２２　ＦＦＵ
２２０　ファン
３　装置本体部
３０，３０ａ　ベース
３００　取り付け部材
３１　カセット搭載部
３２　搬送部
３３　ステージ部
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ　測定部
３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ　取り付け部材
４　流路
【図１】
2004031506.tif 000003
【図２】
2004031506.tif 000004
【図３】
2004031506.tif 000005
【図４】
2004031506.tif 000006
【図５】
2004031506.tif 000007
【図６】
2004031506.tif 000008
【図７】
2004031506.tif 000009
【図８】
2004031506.tif 000010