(57)【要約】【課題】基板の汚染を少なくし、かつ回転時に基板を確実に保持する。【解決手段】空気通路１７に圧縮空気を供給すると、昇降板２０が上昇し、スライド片３０がバネ３４の付勢力により回転テーブル１０の中心方向へ移動して、クランプ爪４０が開く。半導体ウェーハ１を回転テーブル１０の傾斜面１２の上に搭載した後、圧縮空気を排出すると、昇降板２０が下降し、スライド片３０がバネ３４の付勢力に抗して回転テーブル１０の外周方向へ移動して、クランプ爪４０が閉じる。スライド片３０の内部には、シャフト３２を回転テーブル１０の外周方向へ付勢するバネ３６が挿入されおり、クランプ爪４０の締め付け力を発生している。回転テーブル１０を回転させると、スライド片３０が遠心力により回転テーブル１０の外周方向へ移動し、バネ３６が圧縮されて、クランプ爪４０の締め付け力が大きくなる。【選択図】        図２
2004253756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の下面の外周を支持する傾斜面を有する回転台と、
基板の外周側面を締め付ける締め付け手段と、
前記締め付け手段を開閉する開閉手段と備え、
前記開閉手段は、
前記締め付け手段の締め付け力を発生し、かつ前記回転台の回転に応じて締め付け力が変化する締め付け力発生手段を有することを特徴とする基板搭載装置。
【請求項２】
前記締め付け力発生手段は、
前記回転台に設けられ、前記回転台の外周方向へ移動可能な可動片と、
前記可動片に取り付けられ、基板の外周側面を締め付ける方向へ前記締め付け手段を付勢する弾性体とを有することを特徴とする請求項１に記載の基板搭載装置。
【請求項３】
前記開閉手段は、
前記可動片に接触する移動手段と、
前記可動片を前記移動手段へ押し付ける第１の付勢手段と、
前記可動片が前記回転台の外周方向へ移動する方向へ前記移動手段を付勢する第２の付勢手段と、
圧縮空気の圧力により、前記第２の付勢手段の付勢力に抗して、前記可動片が前記回転台の中心方向へ移動する方向へ前記移動手段を変位させる変位手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の基板搭載装置。
【請求項４】
半導体ウェーハの下面の外周を支持する傾斜面と、
半導体ウェーハの外周側面と接触する位置決め手段と、
半導体ウェーハの外周側面を押して、半導体ウェーハを前記位置決め手段へ押し付ける第１の押し付け手段とを備えたことを特徴とする搬送アーム。
【請求項５】
半導体ウェーハを請求項４に記載の搬送アームで持ち上げ、
半導体ウェーハを前記第１の押し付け手段により前記位置決め手段へ押し付けて、半導体ウェーハの搬送アーム上の位置を調整することを特徴とする半導体ウェーハの位置決め方法。
【請求項６】
半導体ウェーハの下面の外周を支持する傾斜面を有する回転台と、
前記回転台の傾斜面に設けられ、半導体ウェーハのノッチと接触するガイドピンと、
半導体ウェーハの外周側面を押して、半導体ウェーハを前記ガイドピンへ押し付ける第２の押し付け手段とを備えたことを特徴とする基板搭載装置。
【請求項７】
前記第２の押し付け手段は、半導体ウェーハの外周側面を締め付ける複数の締め付け手段を有し、
前記ガイドピンから遠い位置の締め付け手段の締め付け力が、前記ガイドピンに近い位置の締め付け手段の締め付け力よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の基板搭載装置。
【請求項８】
半導体ウェーハを請求項６に記載の基板搭載装置に搭載し、
半導体ウェーハを前記第２の押し付け手段により前記ガイドピンへ押し付けて、半導体ウェーハの基板搭載装置上の位置を調整することを特徴とする半導体ウェーハの位置決め方法。
【請求項９】
請求項１又は請求項６のいずれかの基板搭載装置と、
基板を光学的に検査する手段とを備えたことを特徴とする基板の検査装置。
【請求項１０】
基板を請求項１又は請求項６のいずれかの基板搭載装置に搭載し、
前記基板搭載装置に搭載した基板の表面を光学的検査手段により検査することを特徴とする基板の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体デバイス、液晶ディスプレイ装置、磁気ディスク等の製造工程で半導体ウェーハ、ガラス基板、ディスク基板（サブストレート）等を保持する基板搭載装置に係り、特に基板を保持しながら回転を行う基板搭載装置に関する。
【０００２】
本発明はまた、ノッチを有する半導体ウェーハの位置決めに好適な搬送アーム及び基板搭載装置、並びにそれらを用いた半導体ウェーハの位置決め方法に関する。
【０００３】
本発明はさらに、上記の基板搭載装置を用いた基板の検査装置及び基板の検査方法に関する。
【０００４】
【従来の技術】
半導体デバイス、液晶ディスプレイ装置、磁気ディスク等の製造工程では、半導体ウェーハ、ガラス基板、ディスク基板等を基板搭載装置で保持しながら各種の処理を行っている。基板の処理は、基板を回転させながら行うことが多く、例えば、半導体ウェーハの表面に傷等の欠陥や異物がないか否かを検査する表面検査では、基板搭載装置が回転することにより検査光が半導体ウェーハの表面をスパイラル状に走査しながら、半導体ウェーハの表面の欠陥や異物を検出する。
【０００５】
従来の基板搭載装置は、基板の裏面を複数の突起ピン等で支持しながら真空吸着により固定するのが一般的であった。また、中心孔を有するディスク基板については、中心孔の内側の縁をチャックで固定するものがある（特許文献１）。
【特許文献１】
特開平６−３１４４５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の真空吸着を行う基板搭載装置は、基板の裏面の突起ピン等が接触する部分に突起ピン等の汚れが付着して、基板の裏面が汚染される恐れがあった。これに対し、特許文献１に記載のものは、中心孔の内側の縁にだけチャックが接触するので、汚染は少ないが、ディスク基板のように中心孔を有する基板にしか適用できなかった。
【０００７】
基板の汚染を抑制するためには、基板搭載装置が基板に接触する面積を小さくしなければならない。しかしながら、従来の基板搭載装置は、基板に接触する面積を小さくすると、回転を行う際に基板を確実に保持することが困難であった。
【０００８】
また、基板を回転する際には、基板の中心が基板搭載装置の回転軸と一致していないと、基板の回転が円滑にならない。このため、従来の真空吸着を行う基板搭載装置では、基板を基板搭載装置に搭載する前に基板の位置決めを行わなければならず、ＸＹ移動機構を備えた位置決め装置が必要であった。また、基板の位置決めの際にも、位置決め装置の汚れが基板に付着して、基板が汚染される恐れがあった。
【０００９】
本発明は、基板の汚染が少なく、かつ回転時に基板を確実に保持することのできる基板搭載装置を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明はまた、ノッチを有する半導体ウェーハを、簡単に汚染が少なく位置決めすることを目的とする。
【００１１】
本発明はさらに、検査時の基板の汚染を抑制することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板搭載装置は、基板の下面の外周を支持する傾斜面を有する回転台と、基板の外周側面を締め付ける締め付け手段と、締め付け手段を開閉する開閉手段と備え、開閉手段が、締め付け手段の締め付け力を発生し、かつ回転台の回転に応じて締め付け力が変化する締め付け力発生手段を有するものである。
【００１３】
基板の下面の外周だけが回転台の傾斜面と接触し、また締め付け手段は基板の外周側面を締め付けるため、基板の汚染が少ない。そして、開閉手段が締め付け力発生手段を有し、回転台の回転に応じて締め付け力が変化するため、締め付け手段は回転時に基板を確実に保持することができる。
【００１４】
一例として、本発明の基板搭載装置は、締め付け力発生手段が、回転台に設けられ、回転台の外周方向へ移動可能な可動片と、可動片に取り付けられ、基板の外周側面を締め付ける方向へ締め付け手段を付勢する弾性体とを有するものである。
【００１５】
弾性体は、基板の外周側面を締め付ける方向へ締め付け手段を付勢することにより、締め付け手段の締め付け力を発生する。回転台が回転すると、可動片に遠心力が加わり、可動片が回転台の外周方向へ移動する。このとき、可動片に取り付けられた弾性体が圧縮され、締め付け手段を付勢する付勢力が大きくなって、締め付け力が大きくなる。可動片に加わる遠心力は、回転台の回転が速くなる程大きくなり、それに応じて締め付け力も大きくなる。
【００１６】
さらに、本発明の基板搭載装置は、開閉手段が、可動片に接触する移動手段と、可動片を移動手段へ押し付ける第１の付勢手段と、可動片が回転台の外周方向へ移動する方向へ移動手段を付勢する第２の付勢手段と、圧縮空気の圧力により、第２の付勢手段の付勢力に抗して、可動片が回転台の中心方向へ移動する方向へ移動手段を変位させる変位手段とを有するものである。
【００１７】
圧縮空気が供給されると、変位手段が第２の付勢手段の付勢力に抗して移動手段を変位し、第１の付勢手段により移動手段へ押し付けられた可動片が回転台の中心方向へ移動して、締め付け手段が開く。基板を回転台の傾斜面の上に搭載した後、圧縮空気を排出すると、移動手段が第２の付勢手段の付勢力により元に戻り、可動片が回転台の外周方向へ移動して、締め付け手段が閉じる。
【００１８】
以下は、特にノッチを有する半導体ウェーハに用いられるものであって、本発明の搬送アームは、半導体ウェーハの下面の外周を支持する傾斜面と、半導体ウェーハの外周側面と接触する位置決め手段と、半導体ウェーハの外周側面を押して、半導体ウェーハを位置決め手段へ押し付ける第１の押し付け手段とを備えたものである。また、本発明の半導体ウェーハの位置決め方法は、半導体ウェーハを上記搬送アームで持ち上げ、半導体ウェーハを第１の押し付け手段により位置決め手段へ押し付けて、半導体ウェーハの搬送アーム上の位置を調整するものである。
【００１９】
第１の押し付け手段により位置決め手段へ押し付けられた半導体ウェーハは、搬送アーム上で中心がほぼ一定となるように位置決めされる。半導体ウェーハは、従来のように位置決め装置を用いて予め正確な位置決めを行う必要がない。そして、半導体ウェーハの下面の外周だけが搬送アームの傾斜面と接触し、また第１の押し付け手段及び位置決め手段は半導体ウェーハの外周側面と接触するため、半導体ウェーハの汚染が少ない。
【００２０】
同様に、本発明の基板搭載装置は、半導体ウェーハの下面の外周を支持する傾斜面を有する回転台と、回転台の傾斜面に設けられ、半導体ウェーハのノッチと接触するガイドピンと、半導体ウェーハの外周側面を押して、半導体ウェーハをガイドピンへ押し付ける第２の押し付け手段とを備えたものである。また、本発明の半導体ウェーハの位置決め方法は、半導体ウェーハを上記基板搭載装置に搭載し、半導体ウェーハを第２の押し付け手段によりガイドピンへ押し付けて、半導体ウェーハの基板搭載装置上の位置を調整するものである。
【００２１】
第２の押し付け手段によりガイドピンへ押し付けられた半導体ウェーハは、基板搭載装置上で中心が回転台の中心（回転軸）と一致するように位置決めされる。半導体ウェーハは、従来のように位置決め装置を用いて予め正確な位置決めを行う必要がない。そして、半導体ウェーハの下面の外周だけが回転台の傾斜面と接触し、また第２の押し付け手段は半導体ウェーハの外周側面と接触するため、半導体ウェーハの汚染が少ない。
【００２２】
本発明の基板搭載装置において、さらに、第２の押し付け手段が、半導体ウェーハの外周側面を締め付ける複数の締め付け手段を有し、ガイドピンから遠い位置の締め付け手段の締め付け力を、ガイドピンに近い位置の締め付け手段の締め付け力よりも大きくすると、複数の締め付け手段により半導体ウェーハを保持しながらガイドピンへ押し付けることができ、第２の押し付け手段と半導体ウェーハを保持する締め付け手段とを兼用することができる。
【００２３】
本発明の基板の検査装置は、上記のいずれかの基板搭載装置と、基板を光学的に検査する手段とを備えたものである。また、本発明の基板の検査方法は、基板を上記のいずれかの基板搭載装置に搭載し、基板搭載装置に搭載した基板の表面を光学的検査手段により検査するものである。上記のいずれかの基板搭載装置を用いることにより、検査時の基板の汚染が抑制される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図１（ａ）は本発明の一実施の形態による基板搭載装置の上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ部の一部断面側面図である。本実施の形態は、半導体ウェーハ用の基板搭載装置の例を示している。基板搭載装置は、大別して、半導体ウェーハを搭載する回転テーブル１０と、半導体ウェーハの外周側面をクランプする複数のクランプ爪４０と、クランプ爪４０を開閉するクランプ爪開閉機構とを含んで構成されている。
【００２５】
円板状の回転テーブル１０は、スピンドル１６に取り付けられており、スピンドル１６に連結された図示しないモータの駆動により回転する。回転テーブル１０の上面には、放射状に等間隔に複数の凹部１４が設けられている。凹部１４を設けることにより、回転テーブル１０の質量が小さくなり、回転に必要な力が小さくなる。
【００２６】
また、回転テーブル１０の下面には、図１（ｂ）に示すように、放射状に等間隔に複数の調整穴１５が設けられている。調整穴１５に図示しない重りを着脱することにより、回転テーブル１０の質量のバランスを調整して、回転を円滑にすることができる。
【００２７】
回転テーブル１０の上面の外周付近には、中心に向かう程下降する傾斜面１２が設けられている。傾斜面１２の１箇所（図１（ａ）においては図面下側）には、ガイドピン１１が取り付けられている。半導体ウェーハのノッチがガイドピン１１に接触するようにして、半導体ウェーハを傾斜面１２の上に搭載する。一般に、半導体ウェーハの外周には面取りが施されており、傾斜面１２は、半導体ウェーハの下面の外周の面取りされた部分を支持する。
【００２８】
回転テーブル１０には、放射状に複数の溝１３が設けられている。各溝１３には、回転テーブル１０の外周付近にクランプ爪４０が取り付けられている。また、各溝１３には、回転テーブル１０の中心付近にクランプ爪開閉機構を構成するスライド片３０が配置されている。また、回転テーブル１０の中央には、クランプ爪開閉機構を構成する昇降板２０が取り付けられている。
【００２９】
スピンドル１６には、図１（ｂ）に示すように、空気通路１７が設けられている。図示しないエアポンプ等を用いて、圧縮空気が空気通路１７へ供給又は排気される。図２（ａ）は圧縮空気を供給したときの図１（ａ）のＢ−Ｂ部の一部断面側面図、図２（ｂ）は圧縮空気を排出したときの図１（ａ）のＢ−Ｂ部の一部断面側面図である。
【００３０】
スライド片３０とクランプ爪４０は、シャフト３２により連結されている。シャフト３２は、回転テーブル１０に固定されたシャフト受け３３によってスライド可能に支持されており、シャフト３２に取り付けられた止め輪３５（図４参照）とシャフト受け３３との間に挿入されたバネ３４により、回転テーブル１０の中心方向へ付勢されている。
【００３１】
空気通路１７へ圧縮空気を供給すると、昇降板２０が上昇し、スライド片３０がバネ３４の付勢力により回転テーブル１０の中心方向へ移動する。これにより、図２（ａ）に示すようにクランプ爪４０が開き、この状態で半導体ウェーハ１を回転テーブル１０の傾斜面１２の上に搭載する。
【００３２】
半導体ウェーハ１を搭載した後、空気通路１７から圧縮空気を排出すると、昇降板２０が下降し、スライド片３０がバネ３４の付勢力に抗して回転テーブル１０の外周方向へ移動する。これにより、図２（ｂ）に示すようにクランプ爪４０が閉じて、半導体ウェーハ１の外周側面に接触する。
【００３３】
図３（ａ）は圧縮空気を供給したときのクランプ爪開閉機構の一部断面側面図、図３（ｂ）は圧縮空気を排出したときのクランプ爪開閉機構の一部断面側面図である。図２（ａ）の空気通路１７へ供給された圧縮空気は、図３（ａ）でカバー２２に設けられた空気口２３を通り、ケース２１の内部へ注入される。ケース２１の内部には、ダイヤフラム２７が止め輪２８により取り付けられている。ダイヤフラム２７の上方では、ケース２１の内側にブッシュ２４がはめ込まれており、ブッシュ２４の内周にはストッパー２５が挿入されている。ストッパー２５は、ブッシュ２４により昇降可能に支持されており、ブッシュ２４に取り付けられたバネ２６により、図面下方向へ付勢されている。
【００３４】
ストッパー２５の上端には、昇降板２０が取り付けられている。昇降板２０は、下側になる程径が小さくなる傾斜部２０ａを有する。スライド片３０に取り付けられたローラー３１が、図２（ａ）に示したバネ３４の付勢力により、傾斜部２０ａに押し付けられている。クランプ爪４０は、ピン４１により溝１３の側面に回転可能に取り付けられており、クランプ爪４０の下部は、ピン４２によりシャフト３２と連結されている。
【００３５】
圧縮空気が供給されると、図３（ａ）に示すように、圧縮空気の圧力によりダイヤフラム２７がバネ２６の付勢力に抗してストッパー２５を上昇させる。従って、昇降板２０が上昇し、スライド片３０が回転テーブル１０の中心方向へ移動する。このとき、クランプ爪４０の下部は、シャフト３２により回転テーブル１０の中心方向へ引っ張られ、クランプ爪４０は、ピン４１を軸に回転して開いた状態となる。
【００３６】
圧縮空気が排出されると、図３（ｂ）に示すように、ダイヤフラム２７が元に戻り、ストッパー２５がバネ２６の付勢力により下降する。従って、昇降板２０が下降し、スライド片３０が回転テーブル１０の外周方向へ移動する。このとき、クランプ爪４０の下部は、シャフト３２により回転テーブル１０の外周方向へ押され、クランプ爪４０は、ピン４１を軸に回転して閉じた状態となる。
【００３７】
図４（ａ）はスライド片の側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ部の一部断面側面図である。スライド片３０には、ローラー３１が回転可能に取り付けられている。図４（ｂ）に示すように、スライド片３０は、シャフト３２が通る貫通穴を有し、貫通穴の内部にはシャフト３２を回転テーブル１０の外周方向へ付勢するバネ３６が挿入されている。このバネ３６は、クランプ爪４０が閉じた状態で、シャフト３２を回転テーブル１０の外周方向へ付勢して、クランプ爪４０の締め付け力を発生するものである。
【００３８】
以上説明した実施の形態によれば、半導体ウェーハ１の下面の外周の面取りされた部分だけが回転テーブル１０の傾斜面１２と接触し、またクランプ爪４０は半導体ウェーハ１の外周側面をクランプするため、半導体ウェーハ１の汚染が少ない。
【００３９】
そして、クランプ爪４０により半導体ウェーハ１の外周側面をクランプした後、回転テーブル１０を回転させると、スライド片３０に遠心力が加わり、スライド片３０がバネ３４の付勢力に抗して溝１３内を回転テーブル１０の外周方向へ移動する。このとき、スライド片３０の貫通穴に挿入されたバネ３６が圧縮され、シャフト３２を回転テーブル１０の外周方向へ付勢する付勢力が大きくなり、クランプ爪４０の締め付け力が大きくなる。スライド片３０に加わる遠心力は、回転テーブル１０の回転が速くなる程大きくなり、それに応じてクランプ爪４０の締め付け力も大きくなる。従って、クランプ爪４０は、回転テーブル１０の回転時に半導体ウェーハ１を確実に保持することができる。
【００４０】
また、以上説明した実施の形態によれば、シャフト３２を回転テーブル１０の外周方向へ付勢するバネ３６の強さ（バネ定数）を調整することにより、回転前及び回転時のクランプ爪４０の締め付け力を調整することができる。さらに、スライド片３０の質量を調整して、スライド片３０に加わる遠心力を調整することにより、回転時のクランプ爪４０の締め付け力を調整することができる。
【００４１】
なお、以上説明した実施の形態では、クランプ爪４０が、半導体ウェーハのノッチに接触するガイドピン１１の他に５箇所に設けられている。しかしながら、クランプ爪４０は、ガイドピン１１の他に最低２箇所、ガイドピン１１を設けない場合には最低３箇所に設ければよく、さらに多く設けてもよい。
【００４２】
以上説明した実施の形態の基板搭載装置は、半導体ウェーハに限らず、液晶ディスプレイ装置のガラス基板、磁気ディスクのディスク基板等、回転しながら処理を行う各種の基板に適用することができる。
【００４３】
次に、特にノッチを有する半導体ウェーハの位置決めに好適な搬送アーム及び基板搭載装置について説明する。図５（ａ）は本発明の一実施の形態による搬送アームの上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ部の一部断面側面図である。搬送アーム６０はアームベース７０に取り付けられており、アームベース７０は図示しないハンドリングアーム等に接続されている。搬送アーム６０の上面には、半導体ウェーハ１を支持するための突起６１，６２が取り付けられており、突起６１，６２は、円錐状の傾斜面を有する。突起６２の中央には、位置決めピン６３が取り付けられている。図５（ａ），（ｂ）に破線で示すように、搬送アーム６０が半導体ウェーハ１を持ち上げたとき、半導体ウェーハ１の下面の外周の面取りされた部分が、突起６１，６２の傾斜面により支持される。
【００４４】
アームベース７０には、ガイド７１により、プッシャ７２が移動可能に取り付けられている。プッシャ７２と搬送アーム６０との間にはバネ７３が取り付けられており、プッシャ７２はバネ７３によって図５（ａ）の図面下方向へ付勢されている。また、図５（ｂ）に示すように、プッシャ７２の下面には垂直部７２ａが設けられており、垂直部７２ａにはエアモータ７５のロッドが接続されている。エアモータ７５の駆動により、プッシャ７２は、ガイド７１に沿って図５（ａ）の図面上方向へ移動する。プッシャ７２がガイド７１に沿って移動するとき、プッシャ７２の垂直部７２ａが接触しないように、アームベース７０には開口７４が設けられている。
【００４５】
図６（ａ）は本発明の他の実施の形態による基板搭載装置の上面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ部の一部断面側面図である。本実施の形態の基板搭載装置が図１に示した基板搭載装置と異なるのは、回転テーブル１０’が切り欠き部  １９を有する点、及びクランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃの締め付け力とクランプ爪４０ｄ，４０ｅの締め付け力とが後述するように異なる点である。その他の構成は、図１に示した基板搭載装置と同様である。図６（ａ），（ｂ）に示すように、回転テーブル１０’の外周には、等間隔に複数の切り欠き部１９が設けら  れている。
【００４６】
本実施の形態の基板搭載装置は、図７に示す基板受け台と組み合わせて使用される。基板受け台は、搬送アーム６０から半導体ウェーハを受け取り、基板搭載装置へ引き渡すためのものである。図７（ａ）は基板受け台の上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＦ−Ｆ部の断面図である。基板受け台５０には、複数の支柱５１が取り付けられている。各支柱５１の先端部には、基板受け台５０の中心に面して傾斜面５１ａが設けられている。また、基板受け台５０の中央部には、開口５２が設けられている。
【００４７】
図８（ａ）は基板受け台と組み合わせた基板搭載装置の上面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＧ−Ｇ部の一部断面側面図である。図８（ｂ）に示すように、回転テーブル１０’は基板受け台５０の上方に位置する。基板受け台５０に取り付け  られた支柱５１は、回転テーブル１０’の切り欠き部１９を通って、回転テーブ  ル１０’の上空まで伸びている。図８（ａ），（ｂ）に破線で示すように、支柱  ５１は、回転テーブル１０’の上方で、搬送アーム６０から半導体ウェーハ１を  受け取る。このとき、半導体ウェーハ１の下面の外周の面取りされた部分が、支柱５１の傾斜面５１ａにより支持される。なお、本実施の形態では４本の支柱５１を用いて半導体ウェーハ１の下面の外周の４箇所を支持しているが、支柱５１は最低３箇所に設ければよく、さらに多く設けてもよい。
【００４８】
一方、回転テーブル１０’の下方に取り付けられたスピンドル１６は、基板受  け台５０に設けられた開口５２内に挿入される。スピンドル１６にはエアシリンダ１８が取り付けられており、回転テーブル１０’はエアシリンダ１８の駆動に  よって昇降する。支柱５１が搬送アーム６０から半導体ウェーハ１を受け取るとき、回転テーブル１０’は下降した待機位置にあり、図８（ｂ）はこの状態を示  している。
【００４９】
次に、これらの搬送アーム及び基板搭載装置を用いた半導体ウェーハの位置決め方法について説明する。まず、半導体ウェーハ１を、ノッチ１ａが一定の方向を向いた状態で用意する。これは、例えば、従来のノッチの位置決め装置によって行われる。ノッチの位置決め装置は、半導体ウェーハを回転させながら、発光素子及びセンサ等からなる検出装置によって半導体ウェーハのノッチを検出し、ノッチが一定の方向へ向く位置で半導体ウェーハの回転を停止させるものである。
【００５０】
続いて、図５において、エアモータ７５を駆動して、プッシャ７２を図５（ａ）の図面上方向へ移動する。そして、アームベース７０に接続されたハンドリングアーム等を駆動して、用意された半導体ウェーハ１を搬送アーム６０によりノッチの位置決め装置等から持ち上げる。このとき、図５（ａ）に破線で示すように、半導体ウェーハ１のノッチ１ａが搬送アーム６０の先端を向くように、ハンドリングアーム等を制御する。
【００５１】
続いて、エアモータ７５の駆動を停止する。プッシャ７２は、バネ７３の付勢力によって半導体ウェーハ１の外周側面を図５（ａ）の図面下方向へ押し、半導体ウェーハ１を位置決めピン６３へ押し付ける。これにより、半導体ウェーハ１は、搬送アーム６０上で中心がほぼ一定となるように位置決めされる。
【００５２】
続いて、アームベース７０に接続されたハンドリングアーム等を駆動して、半導体ウェーハ１を持ち上げた搬送アーム６０を、基板搭載装置の上方へ移動する。図９は搬送アームが基板搭載装置の上方にある状態を示す上面図である。なお、図９では、搬送アーム６０に持ち上げられた半導体ウェーハ１を取り除いた状態が示してあり、半導体ウェーハ１はその輪郭のみが破線で示されている。
【００５３】
基板搭載装置の上方において、エアモータ７５を駆動して、プッシャ７２を図９の図面上方向へ移動する。そして、アームベース７０に接続されたハンドリングアーム等を駆動して、搬送アーム６０を下降させる。図１０（ａ）は搬送アーム下降前の状態を示す側面図、図１０（ｂ）は搬送アーム下降後の状態を示す側面図である。図１０（ｂ）に示すように、搬送アーム６０が下降することによって、半導体ウェーハ１は、搬送アーム６０から支柱５１へ受け渡される。そして、ハンドリングアーム等を駆動して、搬送アーム６０を下降した状態のまま基板搭載装置の上方から退避させる。基板搭載装置は、図８（ｂ）に示した状態となる。
【００５４】
続いて、図２（ａ）と同様にして、回転テーブル１０’の空気通路へ圧縮空気  を供給し、クランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅを開く。そして、エアシリンダ１８を駆動して、回転テーブル１０’を上昇させる。図１０（ｃ  ）は回転テーブル上昇後の状態を示す側面図である。図１０（ｃ）に示すように、回転テーブル１０’が上昇することによって、半導体ウェーハ１は、支柱５１  から回転テーブル１０’へ受け渡される。
【００５５】
続いて、図２（ｂ）と同様にして、回転テーブル１０’の空気通路から圧縮空気を排出し、クランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅを閉じる。図１１（ａ）は基板を搭載しクランプ爪を閉じた基板搭載装置の上面図、図１１（ｂ）はクランプ爪を閉じる前のガイドピン周辺の拡大図、図１１（ｃ）はクランプ爪を閉じた後のガイドピン周辺の拡大図である。なお、図１１（ａ）において、基板受け台は省略されている。
【００５６】
図１１（ａ）に示すように、クランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅは、半導体ウェーハ１の外周側面をクランプする。このとき、本実施の形態の基板搭載装置では、ガイドピン１１から遠い位置のクランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃの締め付け力が、ガイドピン１１に近い位置のクランプ爪４０ｄ，４０ｅの締め付け力よりも大きい。これは、図６（ａ）のスライド片３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅの内部に挿入されたバネ３６（図４（ｂ）参照）の強さ（バネ定数）を調整することによって行われている。
【００５７】
図１１（ｂ）に示すように、クランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅが閉じる前、半導体ウェーハ１のノッチ１ａは、回転テーブル１０’に取り  付けられたガイドピン１１と接触していない。クランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅを閉じると、クランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃの締め付け力がクランプ爪４０ｄ，４０ｅの締め付け力よりも大きいため、半導体ウェーハ１はガイドピン１１へ押し付けられ、図１１（ｃ）に示すように、ノッチ１ａがガイドピン１１に接触する。これにより、半導体ウェーハ１は、中心が回転テーブル１０’の中心と一致するように位置決めされる。
【００５８】
図５に示した実施の形態の搬送アームによれば、ノッチ１ａが一定の方向を向いた状態で用意された半導体ウェーハ１を、搬送アーム６０上で中心がほぼ一定となるように位置決めすることができる。半導体ウェーハ１は、ノッチが一定の方向を向いた状態に用意するだけでよく、従来のように位置決め装置を用いて予め正確な位置決めを行う必要がない。そして、半導体ウェーハ１の下面の外周だけが搬送アーム６０の突起６１，６２の傾斜面と接触し、またプッシャ７２及び位置決めピン６３は半導体ウェーハ１の外周側面と接触するため、半導体ウェーハ１の汚染が少ない。
【００５９】
図６に示した実施の形態の基板搭載装置によれば、半導体ウェーハ１を、基板搭載装置上で中心が回転テーブル１０’の中心（回転軸）と一致するように位置  決めすることができる。半導体ウェーハ１は、搬送アーム６０を用いて中心がほぼ一定となるように位置決めするだけでよく、従来のように位置決め装置を用いて予め正確な位置決めを行う必要がない。そして、半導体ウェーハ１の下面の外周だけが回転テーブル１０’の傾斜面１２と接触し、またクランプ爪４０ａ，４  ０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅは半導体ウェーハ１の外周側面と接触するため、半導体ウェーハ１の汚染が少ない。
【００６０】
さらに、図６に示した実施の形態の基板搭載装置によれば、ガイドピン１１から遠い位置のクランプ爪４０ａ，４０ｂ，４０ｃの締め付け力を、ガイドピン１１に近い位置のクランプ爪４０ｄ，４０ｅの締め付け力よりも大きくすることにより、半導体ウェーハ１をガイドピン１１へ押し付ける押し付け手段を別途設けることなく、半導体ウェーハ１の位置決めを行うことができる。
【００６１】
次に、以上説明した基板搭載装置を用いた基板の検査装置及び基板の検査方法について説明する。図１２は、本発明の一実施の形態による基板の検査装置の概略構成を示す平面図である。本実施の形態は異物検査装置の例であって、異物検査装置は、半導体デバイス、液晶ディスプレイ装置、磁気ディスク等の製造において、基板の表面に異物が存在するか否かの検査を行うものである。なお、本実施の形態では、基板の一例として、半導体ウェーハを例にして説明する。
【００６２】
基板の検査装置は、ロードポート１１０、搬送部１２０、ノッチの位置決め部１３０及び検査部１４０を含んで構成されている。ロードポート１１０には、複数の半導体ウェーハ１を収納したウェーハカセット１００が搬入される。ウェーハカセット１００には、図面奥行き方向に所定の間隔で複数の半導体ウェーハ１が収納されている。ウェーハカセット１００は、内面に所定の間隔で複数の突起を有する。半導体ウェーハ１は、ウェーハカセット１００に収納された状態で、下面の外周部付近がウェーハカセット１００の内面の突起により支持される。
【００６３】
搬送部１２０は搬送アセンブリ１２１を備え、搬送アセンブリ１２１にはハンドリングアーム１２２が取り付けられている。ハンドリングアーム１２２の先端には、搬送アーム６０が接続されている。搬送アセンブリ１２１は、サーボモータを用いてハンドリングアーム１２２を移動及び回転させる。搬送アーム６０は、搬送アセンブリ１２１の駆動により、ウェーハカセット１００に収納された半導体ウェーハ１の下方へ侵入し、Ｕ字部の内径の中心が半導体ウェーハ１の中心とほぼ一致した位置で上昇することにより、半導体ウェーハ１をウェーハカセット１００から持ち上げる。そして、半導体ウェーハ１をロードポート１１０からノッチの位置決め部１３０へ搬送する。
【００６４】
ノッチの位置決め部１３０は、チャック１３１及び検出装置１３２を備えている。チャック１３１の外径は、搬送アーム６０のＵ字部の内径よりも小さく構成されている。搬送アーム６０は、半導体ウェーハ１を持ち上げたままチャック１３１の上方へ前進し、半導体ウェーハ１の中心がチャック１３１の中心とほぼ一致した位置で下降することにより、半導体ウェーハ１をチャック１３１上に搭載する。チャック１３１は、半導体ウェーハ１の下面を真空吸着して固定する。
【００６５】
チャック１３１は、図示しないモータにより回転可能に構成されている。検出装置１３２は、レーザー光等の光を発生する発光部とＣＣＤラインセンサ等から成る受光部とを備え、発光部から発生して受光部へ到達する光の位置と強度を検出することにより、チャック１３１上に搭載された半導体ウェーハ１のノッチの位置を検出する。チャック１３１により半導体ウェーハ１を回転させながら、検出装置１３２の検出結果に基づいて、ノッチが一定の方向へ向く位置で半導体ウェーハ１の回転を停止させることにより、半導体ウェーハ１のノッチの位置決めを行う。
【００６６】
半導体ウェーハ１のノッチの位置決めが終了すると、チャック１３１は、半導体ウェーハ１の真空吸着を解除する。搬送アーム６０は、チャック１３１上に搭載された半導体ウェーハ１の下方へ侵入し、Ｕ字部の内径の中心が半導体ウェーハ１の中心とほぼ一致した位置で上昇することにより、半導体ウェーハ１をチャック１３１から持ち上げる。そして、搬送アーム６０は、上述のように半導体ウェーハ１を搬送アーム６０上で中心がほぼ一定となるように位置決めした後、ノッチの位置決め部１３０から検査部１４０へ搬送する。
【００６７】
検査部１４０には、基板搭載装置を備えた検査ステージ１４１が設けられている。搬送アーム６０は、半導体ウェーハ１を持ち上げたまま回転テーブル１０’  の上方へ前進し、半導体ウェーハ１の中心が回転テーブル１０’の中心とほぼ一  致した位置で下降することにより、半導体ウェーハ１を基板受け台５０へ受け渡す。そして、搬送アーム６０が基板搭載装置の上方から退避した後、回転テーブル１０’が上昇することによって、半導体ウェーハ１は、基板受け台５０から回  転テーブル１０’へ受け渡される。基板搭載装置は、クランプ爪を閉じて、上述  のように半導体ウェーハ１を中心が回転テーブル１０’の中心と一致するように  位置決めする。
【００６８】
検査ステージ１４１は、図示しないサーボモータにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ方向に移動可能に構成されている。検査ステージ１４１の上方には、図示しない投光系装置及び受光系装置が配置されている。投光系装置は、レーザー光等の光ビームを、回転テーブル１０’上に搭載された半導体ウェーハ１の表面ヘ照射する。  回転テーブル１０’により半導体ウェーハ１を回転させながら、検査ステージ１  ４１をＹ方向及びＸ方向へ移動することによって、投光系装置から照射された光ビームが、半導体ウェーハ１の表面をスパイラル状に走査する。受光系装置は、半導体ウェーハ１の表面で発生した反射光又は散乱光を検出する。受光系装置の検出結果は、図示しない画像信号処理装置で処理されることにより、半導体ウェーハ１の表面に存在する異物が検出される。
【００６９】
図１３は、半導体デバイスの製造工程の概略を示すフローチャートである。半導体デバイスの製造工程は、次の６つの工程に大きく分けられる。
（１）設計工程（ステップ２１０）
デバイスの設計を行う作業で、論理設計、回路設計、レイアウト設計、テスト設計等の工程を含む。
（２）マスク製作工程（ステップ２２０）
マスクを製作する作業で、マスクブランク製作、パターン形成、修正、検査等の工程を含む。
（３）基板製造工程（ステップ２３０）
半導体ウェーハ等の基板を製造する作業で、図１４に示す工程を含む。
（４）基板処理工程（前工程）（ステップ２４０）
基板上にチップを作成する作業で、図１５に示す工程を含む。
（５）組立工程（後工程）（ステップ２５０）
基板上のチップをデバイス化する作業で、ダイシング、ボンディング、パッケージング、仕上げ、マーキング等の工程を含む。
（６）検査工程（ステップ２６０）
デバイスを検査する作業で、製品検査、信頼性試験等を行う。
【００７０】
図１４は、基板製造工程のフローチャートの一例である。また、図１５は、基板処理工程（前工程）のフローチャートの一例である。本発明の基板の検査装置及び基板の検査方法は、基板製造工程における検査（ステップ３８０）及び、基板処理工程（前工程）における検査（ステップ４９０）で使用される。基板の検査において、本発明の基板搭載装置を用いることにより、検査時の基板の汚染を抑制することができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の下面の外周だけが回転台の傾斜面と接触し、また締め付け手段は基板の外周側面を締め付けるため、基板の汚染が少ない。そして、開閉手段が締め付け力発生手段を有し、回転台の回転に応じて締め付け力が変化するため、締め付け手段は回転時に基板を確実に保持することができる。
【００７２】
また、本発明の搬送アーム及び基板搭載装置、並びにそれらを用いた半導体ウェーハの位置決め方法によれば、ノッチを有する半導体ウェーハを、簡単に汚染が少なく位置決めすることができる。
【００７３】
さらに、本発明の基板の検査装置及び基板の検査方法によれば、検査時の基板の汚染を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施の形態による基板搭載装置の上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ部の一部断面側面図である。
【図２】図２（ａ）は圧縮空気を供給したときの図１（ａ）のＢ−Ｂ部の一部断面側面図、図２（ｂ）は圧縮空気を排出したときの図１（ａ）のＢ−Ｂ部の一部断面側面図である。
【図３】図３（ａ）は圧縮空気を供給したときのクランプ爪開閉機構の一部断面側面図、図３（ｂ）は圧縮空気を排出したときのクランプ爪開閉機構の一部断面側面図である。
【図４】図４（ａ）はスライド片の側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ部の一部断面側面図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の一実施の形態による搬送アームの上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ部の一部断面側面図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の他の実施の形態による基板搭載装置の上面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ部の一部断面側面図である。
【図７】図７（ａ）は基板受け台の上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＦ−Ｆ部の断面図である。
【図８】図８（ａ）は基板受け台と組み合わせた基板搭載装置の上面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＧ−Ｇ部の一部断面側面図である。
【図９】搬送アームが基板搭載装置の上方にある状態を示す上面図である。
【図１０】図１０（ａ）は搬送アーム下降前の状態を示す側面図、図１０（ｂ）は搬送アーム下降後の状態を示す側面図、図１０（ｃ）は回転テーブル上昇後の状態を示す側面図である。
【図１１】図１１（ａ）は基板を搭載しクランプ爪を閉じた基板搭載装置の上面図、図１１（ｂ）はクランプ爪を閉じる前のガイドピン周辺の拡大図、図１１（ｃ）はクランプ爪を閉じた後のガイドピン周辺の拡大図である。
【図１２】本発明の一実施の形態による基板の検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図１３】半導体デバイスの製造工程の概略を示すフローチャートである。
【図１４】基板製造工程のフローチャートの一例である。
【図１５】基板処理工程（前工程）のフローチャートの一例である。
【符号の説明】
１…半導体ウェーハ
１０，１０’  …回転テーブル
１１…ガイドピン
１２…傾斜面
１３…溝
１４…凹部
１５…調整穴
１６…スピンドル
１７…空気通路
１８…エアシリンダ
１９…切り欠き部
２０…昇降板
２１…ケース
２２…カバー
２３…空気口
２４…ブッシュ
２５…ストッパー
２６…バネ
２７…ダイヤフラム
２８…止め輪
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…スライド片
３１…ローラー
３２…シャフト
３３…シャフト受け
３４…バネ
３５…止め輪
３６…バネ
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ…クランプ爪
４１，４２…ピン
５０…基板受け台
５１…支柱
５２…開口
６０…搬送アーム
６１，６２…突起
６３…位置決めピン
７０…アームベース
７１…ガイド
７２…プッシャ
７３…バネ
７４…開口
７５…エアモータ
１１０…ロードポート
１２０…搬送部
１３０…ノッチの位置決め部
１４０…検査部
【図１】
2004253756.tif 000003
【図２】
2004253756.tif 000004
【図３】
2004253756.tif 000005
【図４】
2004253756.tif 000006
【図５】
2004253756.tif 000007
【図６】
2004253756.tif 000008
【図７】
2004253756.tif 000009
【図８】
2004253756.tif 000010
【図９】
2004253756.tif 000011
【図１０】
2004253756.tif 000012
【図１１】
2004253756.tif 000013
【図１２】
2004253756.tif 000014
【図１３】
2004253756.tif 000015
【図１４】
2004253756.tif 000016
【図１５】
2004253756.tif 000017