(57)【要約】【課題】  ウエハの芯だしアライメントを簡単に、精度よく行なうことができ、効率のよいウエハ検査が可能なカセット台およびウエハ検査装置を提供する。【解決手段】  エレベータ装置７に載置されたオリフラ５ａを有するウエハ５を積層方向に多数保持したカセット６の開口部６ｅを介してカセット６内に出し入れ可能に設けられ、ウエハ５を押圧可能にしたピン８０３，８０４を有する押し込み装置８と、開口部６ｄを介してカセット６内に出し入れ可能に設けられ、ウエハ６を押圧可能にしたピン９０４，９０５を有する搬送アーム７を具備し、ピン８０３，８０４は、ウエハ５のオリフラ５ａ周縁を、ピン９０４，９０５は、ウエハ５の周縁をそれぞれ押圧し、ウエハ５を挟持することでウエハの芯だしアライメントを行なう。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリフラを有するウエハを積層方向に多数保持し、且つ前記ウエハを出し入れする第１の開口部と該第１の開口部に対向して設けられる第２の開口部を有するカセットと、
前記カセットを前記ウエハの積層方向に移動させるエレベータ手段と、
前記カセットの前記第２の開口部を介して前記カセット内に出し入れ可能に設けられ、前記ウエハを押圧可能にした第１の押し込み手段と、
前記カセットの第１の開口部を介して前記カセット内に出し入れ可能に設けられ、前記ウエハを押圧可能にした第２の押し込み手段と、を具備し、
前記第１の押し込み手段は、前記ウエハのオリフラ部または前記ウエハの周縁、前記第２の押し込み手段は、前記ウエハの周縁または前記ウエハのオリフラ部を押圧し、前記ウエハを挟持することで前記ウエハの芯だしアライメントを可能にしたことを特徴とするカセット台。
【請求項２】
前記第１および第２の押し込み手段は、それぞれ前記ウエハの出し入れ方向と直交する方向に配置された複数の押圧部材を有し、これら第１及び第２の押し込み手段のそれぞれの押圧部材により前記ウエハを押圧挟持することを特徴とする請求項１記載のカセット台。
【請求項３】
前記第１の押し込み手段は、弾性部材による弾性力をもって前記ウエハを押圧することを特徴とする請求項１または２記載のカセット台。
【請求項４】
ウエハを収容するカセットを載置するカセット台、該カセットのウエハを搬送するウエハ搬送手段、該ウエハ搬送手段で搬送されたウエハを検査するウエハ検査手段とを備え、
前記カセット台は、
オリフラを有するウエハを積層方向に多数保持し、且つ前記ウエハを出し入れする第１の開口部と該第１の開口部に対向して設けられる第２の開口部を有するカセットと、
前記カセットを前記ウエハの積層方向に移動させるエレベータ手段と、
前記カセットの前記第２の開口部を介して前記カセット内に出し入れ可能に設けられ、前記ウエハを押圧可能にした第１の押し込み手段と、を具備し、
ウエハ搬送手段は、
前記カセットの第１の開口部を介して前記カセット内に出し入れ可能に設けられ、前記ウエハを押圧可能にした第２の押し込み手段を有し、前記第１の押し込み手段とともに前記ウエハ周縁および前記オリフラ部を押圧挟持することで前記ウエハの芯だしアライメントを行い、且つ芯だしアライメントされたウエハを所定位置まで搬送する搬送アームを具備し、
ウエハ検査手段は、
ウエハ面を観察する光学観察手段と、
前記光学観察手段に対してウエハを直交する２方向に移動させるステージと、
前記ステージに設けられ前記搬送アームにより所定位置まで搬送されたウエハの受け渡しを行なうウエハ載置台と、を具備したことを特徴とするウエハ検査装置。
【請求項５】
前記搬送アームは、前記ウエハ載置台に対し垂直方向に移動可能に設けられ、この垂直方向の移動により前記ウエハ載置台に対する前記ウエハの受け渡しを可能にしたことを特徴とする請求項４記載のウエハ検査装置。
【請求項６】
前記搬送アームは、前記ウエハ載置台まで搬送する前記ウエハを９０度回動可能にしたことを特徴とする請求項５記載のウエハ検査装置。
【請求項７】
前記ウエハ載置台は、前記搬送アームから受け取った前記ウエハの周縁部を保持するウエハ受け部を有し、前記ステージの走りの方向と前記ウエハのアライメント方向が一致していることを特徴とする請求項４記載のウエハ検査装置。
【請求項８】
前記ウエハ載置台のウエハ受け部は、前記搬送アームから受け取った前記ウエハの吸着を許容された周縁部より内側に入り込まないような円弧状をしたことを特徴とする請求項７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、半導体ウエハの外観検査などに用いられるカセット台およびウエハ検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウエハの製造工程では、ある工程の処理が完了すると、ウエハを専用のカセットに収納し、次の工程の製造装置や検査装置まで搬送し、これら装置にセットし、再びウエハをカセットから取り出して、製造装置に投入したり、検査装置のステージに載置して次の製造工程、検査などを実行することの繰り返しである。
【０００３】
この場合、カセットからウエハを取り出す際には、必ずウエハの芯だしとアライメントが行われる。この芯だしやアライメント方法は、従来では、カセットの後方からアームでウエハをカセットの外まで押し出して、搬送ベルト上に移し、この移送ベルトによって芯だしアライメント台まで搬送し、この芯だしアライメント台上でウエハの周縁部を円弧状の部材で挟み込むことで芯だしを行ない、続けて、手動でウエハを回転させることで、アライメントを行なうようにしていた。
【０００４】
しかし、このような方法では、コンタミの問題があり、このためカセット内のウエハを直接搬送アームで取り出すようにしたものが考えられている。このとき、同時にカセット内でウエハの芯だしまでを行なうようにもしており、搬送アームが芯だしされたウエハをアライメント台まで搬送することで、アライメント台上ではアライメントのみを行なうようにしている。
【０００５】
特許文献１は、カセット内でウエハをカセットの開口の前後からアームで挟み込みむことで芯だしを行なうようにしたもので、ウエハをカセットから取り出す搬送アームの根本部にオリフラ幅より大きい円弧状のブロックを設け、このアームがカセット内のウエハの下方に入り込む時、ブロックがウエハをカセット後方に押し込み、その後、停止すると、カセット後方から２つのピンを有するアームがカセットに侵入し、２つのピンとブロックでウエハを挟み込みウエハの芯だしを行うようにしている。
【０００６】
一方、最近、ウエハ上に形成されるＩＣの線幅は、ますます細くなる傾向があり、これとともにコンタミが極度に重要な問題となっている。このため、芯だしアライメント台上でウエハを挟み込んで芯だしを行なうと、ウエハ裏面と回転台表面が僅かに擦れる際に塵を発生させることとなり好ましくない。そこで、カセットからウエハを取り出す移送路上に置いたセンサによりウエハの中心を検出し、このウエハ中心を回転台の回転中心に合致させて載置すると同時に、この台上で光学センサを用いてアライメントを実行する、所謂ノンコンタクト求心法が考えられている。
【０００７】
この場合、ウエハを搬送する搬送アームとウエハとの接触部を極限まで少なくしたものとして特許文献２に開示されるようにウエハのエッジを把持して搬送する所謂エッジ搬送を採用したものも考えられている。このエッジ搬送の目的は、コンタミを極限までなくすことと、ウエハが多様化し、ウエハ両面にパターンを切ったものや貫通孔が空いたものが現れるようになり、裏面の外周部以外に接触できないウエハや真空吸着できないようなウエハが出てきたしたことへの対応である。
【０００８】
特許文献２は、ノッチウエハのみを対象にしたカセット内芯だし及び、ウエハエッジチャックに関するもので、このうちの芯だし機構は、搬送アーム先端に２つの固定ツメを設けると共に、アームの根本部にウエハをカセット内の一定位置まで押し込む２本のピンとウエハを固定ツメとの間で、ウエハの芯だし及び、把持するための可動ツメを設けている。そして、２つのピンでウエハをカセットの所定の位置まで押し込んでおいて、その後、アームを上昇させ、アーム先端の２つの固定ツメがウエハを把持できる高さになって上昇を止めると、その後、可動ツメがカセット後方に向かって伸び出し、ウエハを２つの固定ツメとの間で挟み込み芯だし固定するようにしている。
【特許文献１】特公平６−６６３７５号公報
【特許文献２】特開平１１−１６５８６６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、特許文献１のものは、基本的にウエハのカセット内での芯だしを目的とし、ウエハのアライメントは目的としていない。つまり、カセット内で、外周にパターン位置決めのためのフラットな部分（弦）いわゆるオリエンテーションフラット（以下、オリフラと称する）を有するオリフラウエハまたはノッチウエハの芯だしはできるが、カセット内でのアライメントはできない。また、ノッチウエハの場合は、エッジにしろ、裏面周辺部にしろ、ウエハ側の把持部が輪帯で指定されれば、ノッチの方向は輪帯の方向とは関係なくなり、アームでのウエハの把持は可能である。しかし、オリフラウエハの場合は、ウエハが芯だしされた上で、オリフラが指定の位置に整列されないと（アライメントされないと）アームのウエハ把持部がウエハのオリフラ部と合致した場合、アームはウエハを把持できないことがある（ノッチウエハについても厳密には同じことが言えるが、ノッチは大きさが微少であり、ウエハをまれであるが把持できる可能性はある。）。また、最近になって見受けられる穴あきウエハについては、外周周辺部の他、穴を避ければ、吸着できるが、穴はオリフラ又はノッチを基準に設けられているので、オリフラウエハであってもノッチウエハであっても、ウエハのオリフラ方向が整列していなければ、アームの吸着部とウエハの穴が一致して吸着固定できないことがある。
【００１０】
一方、特許文献２のものは、ノッチウエハに限定して言えば、そのウエハ把持がウエハのエッジのみであり、コンタミのみを目的とした搬送には優位であり、また、カセットの後方からウエハを押すアームも必要ない点も便利である。しかし、オリフラウエハの場合、オリフラが指定位置に整列されていないと、固定ツメによる挟持の際に、固定ツメの一つがオリフラにかかるとウエハが偏芯して把持されてしまい、正確な芯だしができないことがある。
【００１１】
これら特許文献１および２に開示されるものは、基本的にカセット内のウエハの芯だしに関するもので、アライメントはできない。また、ウエハ周辺の吸着チャックにしろ、ウエハエッジのチャックにしろ、ウエハの芯だしのみが可能で、アライメントができないため、アームのチャック部にオリフラやノッチ部分が合致することがあると、ウエハのチャックが不安定になるなどの支障をきたすことがある。ただし、ノッチのように、切り欠き量の小さい場合は、芯だしピンとノッチが合致してもウエハの偏芯量は小さく、かつ、オリフラのようにウエハの円周が大きくけられることもないので、ウエハの芯だしは、ピンの径を大きくする工夫などすれば、可能で、周辺やエッジチャック可能である。
【００１２】
これら特許文献１および２に開示されたもののウエハ形状とチャックの可否をまとめると、  特許文献１のものは、オリフラウエハについて、芯だしは可能で、アライメントは不可である。よって、ウエハ周辺のチャックは不可である。一方、ノッチウエハについて、芯だしは可能で、アライメントは不可である。しかし、このノッチウエハについてはアライメントが不用なのでウエハ周辺のチャックが可能である。
【００１３】
特許文献２のものは、オリフラウエハについて、芯だしは不可で、アライメントも不可であり、ウエハ周辺のチャックは不可である。一方、ノッチウエハについては、芯だしが可能で、アライメントは不可である。しかし、このノッチウエハについてはアライメントが不用なのでウエハ周辺のチャックが可能である。
【００１４】
つまり、特許文献１および２に開示されたものは、双方ともオリフラウエハについてはウエハ周辺やエッジのチャックができない。また、双方ともアライメントができないことから、ウエハをカセットから引き出したあと、ウエハを製造装置や検査装置まで移送した後、加工や検査を行なう前に改めて装置のステージ上でアライメントを行わねばならないため、無駄な工数がかかり作業能率の低下を招くという問題もあった。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ウエハの芯だしアライメントを簡単に、精度よく行なうことができ、しかも効率のよいウエハ検査が可能なカセット台および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】
【００１６】
請求項１記載の発明は、オリフラを有するウエハを積層方向に多数保持し、且つ前記ウエハを出し入れする第１の開口部と該第１の開口部に対向して設けられる第２の開口部を有するカセットと、前記カセットを前記ウエハの積層方向に移動させるエレベータ手段と、前記カセットの前記第２の開口部を介して前記カセット内に出し入れ可能に設けられ、前記ウエハを押圧可能にした第１の押し込み手段と、前記カセットの第１の開口部を介して前記カセット内に出し入れ可能に設けられ、前記ウエハを押圧可能にした第２の押し込み手段と、を具備し、前記第１の押し込み手段は、前記ウエハのオリフラ部または前記ウエハの周縁、前記第２の押し込み手段は、前記ウエハの周縁または前記ウエハのオリフラ部を押圧し、前記ウエハを挟持することで前記ウエハの芯だしアライメントを可能にしたことを特徴としている。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１および第２の押し込み手段は、それぞれ前記ウエハの出し入れ方向と直交する方向に配置された複数の押圧部材を有し、これら第１及び第２の押し込み手段のそれぞれの押圧部材により前記ウエハを押圧挟持することを特徴としている。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記第１の押し込み手段は、弾性部材による弾性力をもって前記ウエハを押圧することを特徴としている。
【００１９】
請求項４記載の発明は、ウエハを収容するカセットを載置するカセット台、該カセットのウエハを搬送するウエハ搬送手段、該ウエハ搬送手段で搬送されたウエハを検査するウエハ検査手段とを備え、前記カセット台は、オリフラを有するウエハを積層方向に多数保持し、且つ前記ウエハを出し入れする第１の開口部と該第１の開口部に対向して設けられる第２の開口部を有するカセットと、前記カセットを前記ウエハの積層方向に移動させるエレベータ手段と、前記カセットの前記第２の開口部を介して前記カセット内に出し入れ可能に設けられ、前記ウエハを押圧可能にした第１の押し込み手段と、を具備し、ウエハ搬送手段は、前記カセットの第１の開口部を介して前記カセット内に出し入れ可能に設けられ、前記ウエハを押圧可能にした第２の押し込み手段を有し、前記第１の押し込み手段とともに前記ウエハの周縁および前記オリフラ部を押圧挟持することで前記ウエハの芯だしアライメントを行い、且つ芯だしアライメントされたウエハを所定位置まで搬送する搬送アームを具備し、ウエハ検査手段は、ウエハ面を観察する光学観察手段と、前記光学観察手段に対してウエハを直交する２方向に移動させるステージと、前記ステージに設けられ前記搬送アームにより所定位置まで搬送されたウエハの受け渡しを行なうウエハ載置台と、を具備したことを特徴としている。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記搬送アームは、前記ウエハ載置台に対し垂直方向に移動可能に設けられ、この垂直方向の移動により前記ウエハ載置台に対する前記ウエハの受け渡しを可能にしたことを特徴としている。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記搬送アームは、前記ウエハ載置台まで搬送する前記ウエハを９０度回動可能にしたことを特徴としている。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記ウエハ載置台は、前記搬送アームから受け取った前記ウエハの周縁部を保持するウエハ受け部を有し、前記ステージの走りの方向と前記ウエハのアライメント方向が一致していることを特徴としている。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記ウエハ載置台のウエハ受け部は、前記搬送アームから受け取った前記ウエハの吸着を許容された周縁部より内側に入り込まないような円弧状をしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、カセット内においてウエハの芯だしとアライメントを簡単に、精度よく行なうことができ、さらにコンタミの問題も改善できる。
【００２５】
また、本発明によれば、カセット内においてウエハの芯だしとアライメントを簡単に行なうことができるので、カセット外部に改めて芯だしやアライメントを実行する手段が必要でなくなり、これら手段でのそれぞれの作業を省略できることから、ウエハ検査までの作業効率を飛躍的に向上させることができ、しかも、コンパクトで、安価な装置を実現できる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、ウエハは、カセット内で心出しアライメントが完了していることから、搬送アームは、全てのウエハについて同じ場所を保持できるので、コンタミを極度に嫌うウエハ、両面パターン付きウエハあるいは穴が空いた吸着不可能なウエハなど特殊なウエハについても安全に搬送することができる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、ステージ上のウエハ載置台は、ウエハ受け部として搬送アームから受け取ったウエハの吸着が許容される周縁部より内側に入り込まないような円弧状のものを用いているので、ウエハの透過観察が可能になり、ガラスウエハ（特にカラーフィルター）などの観察にも適用できる装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用されるウエハ検査装置の概略構成を示している。図１において、１は装置本体で、この装置本体１には、カセット台２、ウエハ搬送手段３およびウエハ検査手段４が設けられている。
【００３０】
カセット台２には、基板としてオリフラ５ａを有する円板状のウエハ５（図２参照）を収納するカセット６が載置されている。
【００３１】
カセット６は、図２（ａ）に示すように対峙して配置される１対の側壁６ａ、６ｂを有している。これら側壁６ａ、６ｂの対向する面には、水平方向に沿ったスロット６ｃがカセット６の高さ方向（図面と垂直方向）に多数形成され、これら側壁６ａ、６ｂの相対向されるスロット６ｃによりウエハ５を積層方向に多数保持するようになっている。また、カセット６は、前方にウエハ５を出し入れするための開口部６ｄが形成され、この開口部６ｄに対向する後方にウエハ５の芯だしアライメントを実行するための開口部６ｅが形成されている。
【００３２】
このようなカセット６に収容されるウエハ５は、事前にカセット６の後側の開口部６ｅの方向にオリフラ整列機（不図示）を用いて、それぞれのオリフラ５ａが整列されている。ここでの各ウエハ５のオリフラ整列の精度は、円周方向に約±５度程度になっている。
【００３３】
なお、このような状態で、カセット６に収納されるウエハ５は、カセット６内で開口部６ｄの方向に１０ｍｍ程度、開口部６ｄと直角方向に±１ｍｍ程度の範囲で自由な位置と方向が取れるようになっている。ここで、開口部６ｄの方向に１０ｍｍとは、ウエハ５が開口部６ｄより飛び出さない程度の量であり、直角方向に±１ｍｍとは、スロット６ｃを有する側壁６ａ、６ｂの間の距離がウエハ５の直径より２ｍｍ程度広いことである。
【００３４】
カセット台２には、エレベータ装置７が設けられている。エレベータ装置７は、コントローラにより制御されるモータ（ともに不図示）により駆動され、カセット６をウエハ５の積層方向に上下動させるようにしている。この場合、エレベータ装置７によるカセット６の移動精度は、ウエハ５の積層方向の間隔（スロット６ｃ）のピッチおよびウェハを吸着するための微動動作（約半ピッチ）で上下動できるようになっている。
【００３５】
カセット台２には、カセット６の開口部６ｅに対向して第１の押し込み手段としての押し込み装置８が設けられている。この押し込み装置８は、図２（ａ）（ｂ）に示すように押し込みアーム８０２が設けられている。押し込みアーム８０２は、カセット６のウエハ５の出し入れ方向Ａに沿ってガイド８０１により移動可能に設けられている。また、押し込みアーム８０２には、押圧部材としてピン８０３，８０４が配置されている。これらピン８０３，８０４は、ウエハ５の出し入れ方向Ａと直交する方向に一列に配置されるとともに、ウエハ５のオリフラ５ａの長さ寸法より僅かに小さな間隔に配置され、オリフラ５ａの方向が例え±５度程度ずれていても、オリフラ５ａ側縁に当接するようになっている。押し込みアーム８０２と装置本体との間にはバネ８０５が設けられている。このバネ８０５は、押し込みアーム８０２に対し、常時カセット６の開口部６ｄの方向に弾性力を作用し、ピン８０３，８０４をウエハ５のオリフラ５ａに押し当てるためのものである。装置本体８０１には、押し込みアーム８０２に当接可能なカム８０６が設けられている。カム８０６は、図示しないコントローラにより制御されるモータ８０７の回転軸に設けられ、このモータ８０７の回転により押し込みアーム８０２をバネ８０５の弾性力に抗して移動させるようにしている。
【００３６】
なお、このように構成される押し込み装置８は、装置全体が所定角度だけ回動可能になっていて、この回動によりピン８０３，８０４の配列方向を中心線Ａと直交する方向に対し所定角度傾けることで、ピン８０３，８０４による押圧方向を微調整できるようになっている。
【００３７】
ウエハ搬送手段３には、搬送アーム９が設けられている。この搬送アーム９は、カセット６のウエハ出し入れ方向Ａに沿って移動可能に設けられ、カセット６内に入り込み、ウエハ５を受け取って、カセット６外の後述するウエハ載置台１２まで搬送するものである。また、搬送アーム９は、移動方向に沿って細長い板状をなすとともに、カセット６内に積層保持されたウエハ５の間に挿入できる程度の厚み寸法からなっている。さらに搬送アーム９には、ウエハ５裏面の周縁部を真空吸着保持するための複数（図示例では３個）のパッド９０１，９０２、９０３が、搬送アーム９面から僅かに突出して設けられている。この場合、パッド９０１，９０２は、点状をしたもので、搬送アーム９の先端部に所定間隔をおいて配置されたスペーサであり、パッド９０３は、円弧状をした吸着機能を有するもので、搬送アーム９の基端部側に配置されている。これらパッド９０１，９０２、９０３は、ウエハ５の裏面周縁部を安定して保持できるようになっている。
【００３８】
この場合、実際の搬送アーム９の停止精度は０．１ｍｍ程度、ウエハ５の移し替えによるウエハ５の偏芯は０．２ｍｍ程度ある。よって、このことを考慮すると、ウエハ５の吸着可能範囲と搬送アーム９の吸着パッド９０１，９０２、９０３の大きさは、例えば、ウエハ５の周縁部６ｍｍの範囲で吸着が許されるとしたら、吸着パッド９０１，９０２、９０３の大きさ（幅）は、余裕をみて５ｍｍ以下にしなければならない。
【００３９】
一方、搬送アーム９の基端部側には、第２の押し込み手段として、ウエハ５の出し入れ方向Ａと直交する方向に一対のピン９０４，９０５が所定の間隔をおいて配置されている。これらピン９０４，９０５は、ウエハ５の周縁に当接され、搬送アーム９のカセット６内への移動とともに、ウエハ５をカセット６内の所定位置まで押し込むためのものである。また、これらピン９０４，９０５は、ウエハ５に対しウエハ出し入れ方向Ａに沿って均等な押圧力を作用すると同時に、押し込み装置８側の一対のピン８０３，８０４とともにウエハ５の芯だしアライメントを実行するのに必要な安定した力が作用するように可能な限り大きな間隔をとって配置されている。
【００４０】
ウエハ検査手段４には、ＸＹステージ１０が設けられている。このＸＹステージ１０には、Ｘステージ１１とＹステージ（不図示）が設けられている。Ｘステージ１１は、Ｙステージ上に設けられ、ウエハ引き出し方向Ａ（（Ｘ軸方向）に沿って移動可能になっている。  Ｘステージ１１には、ウエハ載置台１２が一体に設けられている。ウエハ載置台１２には、図３に示すようにウエハ５周縁全周の１／２以上に対応するような円弧状のウエハ受け部１３が一体に設けられている。このウエハ受け部１３は、ウエハ５の吸着が許容された周縁部より内側に入り込まないような形状からなっている。ウエハ受け部１３は、内側周縁に沿ってウエハ５の裏面周縁部を真空吸着保持するための複数（図示例では３個）の吸着パッド１３０１，１３０２、１３０３が設けられている。この場合、吸着パッド１３０１，１３０２、１３０３は、円弧状のウエハ受け部１３の両端部と中央部にそれぞれ配置され、ウエハ５を安定して吸着保持できるようになっている。
【００４１】
このように構成されるウエハ載置台１２のウエハ受け部１３に対し、搬送アーム９によりウエハ５の受渡しが行なわれる。この場合、搬送アーム９は、カセット６から取り出したウエハ５をウエハ引き出し方向Ａに沿ってウエハ受け部１３の上まで搬送し、この位置から、所定位置まで垂直方向に下降することで、ウエハ５をウエハ受け部１３上に移し替え、逆に、所定位置から上昇することでウエハ受け部１３上からウエハ５を受け取り、その後、カセット６内まで搬送するようになっている。また、ウエハ受け部１３に対して搬送アーム９が交差するように垂直方向に移動するようになるが、円弧状をしたウエハ受け部１３の大きく開いた中心部を搬送アーム９が通るようにすることで、搬送アーム９とウエハ受け部１３が干渉するのを防止するようになっている。
【００４２】
Ｘステージ１１上には、ステージハンドル１４が設けられている。このステージハンドル１４は、作業者が手で持って操作することで、ＸＹステージ１０によりウエハ載置台１２をＸＹ方向に任意に移動操作できるようにしている。
【００４３】
なお、ＸＹステージ１０には、ステージロック機構（不図示）が設けられていて、ウエハ５のウエハ受け部１３上への吸着と、搬送アーム９の所定位置までの下降したことの確認を待ってステージロックが解除されるようになっている。
【００４４】
ウエハ検査手段４には、光学ウエハ観察手段としての顕微鏡１５が設けられている。この顕微鏡１５には、対物レンズ１５ａが設けられている。対物レンズ１５ａは、所定位置に移動されたウエハ載置台１２上のウエハ５面の像を拡大するものである。そして、対物レンズ１５ａによって拡大された観察像（ウエハ面の像）は、装置本体１の前面まで導かれ、接眼レンズ１５ｂを介して観察者が目視観察できるようになっている。
【００４５】
なお、ここでの顕微鏡１５は、落射照明と透過照明を有していて、これら照明を切換えることにより、例えば、ウエハ５としてシリコンウエハのような透明でないものの場合は、落射観察、ガラスウエハなどの透明のものの場合は、透過観察を選択的に実行できるようになっている。
【００４６】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００４７】
まず、ウエハ検査の前処理を指示すると、エレベータ装置７によりカセット６が上方向または下方向に移動し、検査対象のウエハ５とその真下のウエハ５の中間位置が搬送アーム９の高さに一致したところで停止する。
【００４８】
エレベータ装置７が停止すると、搬送アーム９は、カセット６の方向に移動し、開口部６ｄを介してカセット６内の検査対象のウエハ５とその真下のウエハ５の間に入り込む。この動きの途中で、ピン９０４，９０５がウエハ５の周縁にあたり、ウエハ５を所定の位置まで押し込み、停止する。この場合、搬送アーム９の停止する位置は、ウエハ５がカセット６の奥側の壁の２ｍｍ程度手前である。
【００４９】
この状態で、押し込み装置８を駆動する。この場合、図示しないコントローラによりモータ８０７を駆動してカム８０６を回動させて押し込みアーム８０２との当接を解除する。すると、押し込みアーム８０２がバネ８０５の弾性力によりカセット６後方の開口部６ｅから入り込み、ピン８０３，８０４をウエハ５のオリフラ５ａに押し当てる。
【００５０】
この場合、ピン８０３，８０４は、ウエハ出し入れ方向Ａと直交する方向に一列に配置されていて、この状態で、オリフラ５ａ側縁を押圧するので、ウエハ５は、オリフラ５ａが±５度程度方向にずれて傾いていても、このときのずれ分だけ強制的に回動されアライメントが行われ、同時に、搬送アーム９側のピン９０４，９０５との挟持により芯だしが行われる。
【００５１】
この場合、押し込みアーム８０２によるウエハ５の押し込みには、バネ８０５による緩衝機構が用いられているので、過度にウエハ５を開口部６ｅ側に押さない工夫がなされている。
【００５２】
ウエハ５の芯だしアライメントが終わると、押し込み装置８は、再び図示しないコントローラによりモータ８０７を駆動してカム８０６を回動させて押し込みアーム８０２をカセット６後方の開口部６ｅから後退させ、カセット台２と緩衝しない位置で停止する。
【００５３】
押し込みアーム８０２が後退すると、搬送アーム９がカセット６の開口部６ｄ側に、例えば２ｍｍ程度動き停止する。この動きは、ウエハ５をウエハ載置台１２のウエハ受け部１３に渡すときに、ピン８０３，８０４とウエハ５が擦れるのを防ぐためである。
【００５４】
この後、エレベータ装置７によりカセット６をウエハ５のスロット６ｃの半ピッチ分だけ降下し、この途中で、ウエハ５を、カセット６から搬送アーム９上に載せ替える。
【００５５】
エレベータ装置７が停止すると、搬送アーム９のパッド９０１が吸着を開始して、ウエハ５を搬送アーム９上に固定する。この場合、パッド９０１，９０２、９０３は、搬送アーム９面から僅かに突出して設けられており、ウエハ５は、これらパッド９０１，９０２、９０３により搬送アーム９面から離れて周縁部のみを保持されている。
【００５６】
ウエハ５の吸着を図示しない真空センサーなどで確認すると、搬送アーム９は、カセット６内のウエハ５をウエハ引き出し方向Ａに沿ってウエハ載置台１２のウエハ受け部１３の真上まで搬送し停止する。
【００５７】
その後、搬送アーム９は、下降を開始する。そして、ウエハ５の周縁部がウエハ受け部１３上に達すると、搬送アーム９は吸着可能なパッド９０１による吸着を解除し、さらに下降して、ウエハ載置台１２下の所定位置で停止する。また、搬送アーム９の移動過程でウエハ５を受け取ったウエハ受け部１３は、吸着パッド１３０１，１３０２、１３０３の吸着を開始して、ウエハ５をウエハ受け部１３上に固定する。
【００５８】
この場合、ウエハ受け部１３は、ウエハ５の吸着可能な周縁より内側に入り込まないような円弧状をしているので、ウエハ５は、吸着パッド１３０１，１３０２、１３０３により周縁部のみを安定して保持される。また、搬送アーム９は、ウエハ受け部１３と交差する方向に下降するが、円弧状をしたウエハ受け部１３の大きく開いた中心部を通ることで、ウエハ受け部１３と干渉することなく移動できる。
【００５９】
その後、ウエハ受け部１３へのウエハ５の吸着の確認と搬送アーム９が所定位置まで下降したことが確認されると、図示しないステージ移動ロック機構が解除される。
【００６０】
ステージ移動ロックが解除されると、作業者はステージハンドル１４を持ってＸＹステージ１０を操作し、ウエハ載置台１２上のウエハ５を顕微鏡１５の方向に移動させ、接眼レンズ１５ｂを介してウエハ拡大像の目視観察を行なう。
【００６１】
この場合、ＸＹステージ１０の動きに対してウエハ５のオリフラ５ａの方向が常に一定の方向を向いていて、いわゆるＸＹステージ１０の走りの方向とウエハ５のアライメント方向が一致していることから、ＸＹステージ１０を一定の方向に動かすだけで、ウエハ５上のオリフラ５ａに対して切られた格子状パターンのうちの同じパターンの拡大像を順次観察視野に取り込むことができるようになり、顕微鏡１５を用いたウエハ５の検査効率を高めることができる。
【００６２】
また、顕微鏡１５において、ウエハ５の種類に対応させて落射照明と透過照明を切換えることにより、例えば、ウエハ５としてシリコンウエハのような透明でない場合は、落射観察、ガラスウエハなどの透明のものの場合は、透過観察のように最適な観察法を用いてウエハ検査を行なうこともできる。
【００６３】
その後、ウエハ５の検査が完了すると、この検査済みのウエハ５は、これまで述べてきた逆の手順でカセット６内まで送り返され、以下、カセット６内の全てのウエハ５に対し上述した動作が繰り返し実行される。
【００６４】
従って、このようにすれば、カセット６内において、搬送アーム９のピン９０４，９０５をウエハ５の周縁に押し当て、押し込み装置８のピン８０３，８０４をウエハ５のオリフラ５ａの周縁に押し当て、これらピン９０４，９０５、８０３，８０４によりウエハ５を挟持することで、ウエハ５の芯だしとアライメントを同時に行なうことができるので、これらウエハの芯だしアライメントを簡単に、精度よく行なうことができ、さらにコンタミの問題も改善できる。
【００６５】
また、このようにカセット６内においてウエハの芯だしとアライメントを行なうことができるので、カセット６外部に改めて芯だしやアライメントを実行する手段が必要でなくなり、これら手段でのそれぞれの作業を省略できることから、ウエハ検査までの作業効率を飛躍的に向上させることができ、さらに、コンパクトで、安価な装置を実現できる。
【００６６】
さらに、ウエハ５は、カセット６内部で心出しアライメントが完了していることから、搬送アーム９は、全てのウエハ５について同じ場所を保持することができるので、コンタミを極度に嫌うウエハ、両面パターン付きウエハあるいは穴が空いた吸着不可能なウエハなど特殊なウエハについても安全に搬送することができる。
【００６７】
さらに、ＸＹステージ１０上のウエハ載置台１２は、ウエハ受け部１３として搬送アーム９から受け取ったウエハ５の吸着が許容される周縁部より内側に入り込まないような円弧状のものを用いているので、ウエハ５の透過観察が可能になり、ガラスウエハ（特にカラーフィルター）などの観察にも適用できる装置が提供できる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００６９】
図４は、第２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００７０】
この場合、ウエハ搬送手段３は、搬送アーム９をカセット６内に入り込ませ、ウエハ５を受け取り、カセット６の外のウエハ載置台１２まで図示矢印Ｂ方向に搬送するようになっているが、この搬送の途中で図示矢印Ｃ方向に搬送アーム９を９０度回転してウエハ５のオリフラ５ａの方向も９０度回転させウエハ載置台１２上に位置させるようにしている。
【００７１】
その他は、図１と同様である。
【００７２】
一般に、ウエハ５の検査作業では、オリフラ５ａを手前にして、オリフラ５ａに対して切られた格子状パターンを観察する場合が多い。このような場合も、搬送アーム９の９０度回転によりオリフラ５ａの方向を９０度回転させて、作業者の手前を向くようにできるので、その後、ＸＹステージ１０を操作することで、オリフラ５ａを手前にした状態で、ウエハ５上のオリフラ５ａに対して切られた格子状パターンの拡大像を観察することができる。
【００７３】
このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、一般のウエハ検査の作業状況に合わせて、ウエハ５のオリフラ５ａを手前にして格子状パターンの観察を行なうことができるので、作業性を一段と向上させることができる。
【００７４】
なお、上述した実施の形態では、押し込み装置８の押し込みアーム８０２には、ピン８０３，８０４が設けられ、また、ウエハ搬送手段３の搬送アーム９には、ピン９０４，９０５が設けられているが、これらピン８０３，８０４、９０４，９０５に代えてローラを用いるようにしてもよい。また、押し込みアーム８０２については、一対のピン８０３，８０４に代えて、所定距離離れた２個の接触部を有するＵ字状部材または板状部材など、ウエハ５の心出しとともにオリフラの整列方向を微調整できるものであればよい。
【００７５】
また、上述した実施の形態では、ウエハ５のオリフラ５ａは、カセット６後方の開口部６ｅ側で整列されるようにしたが、カセット６前方の開口部６ｄで整列するようにしてもよい。この場合は、搬送アーム９に上述した押し込み装置８に相当する構成を設けてウエハ５のオリフラ５ａ周縁を押圧し、押し込み装置８側に搬送アーム９のピンを設けてウエハ５周縁を押圧させて挟持するようにすればよい。この場合、ＸＹステージ１０上でのウエハ５のオリフラ５ａの向きが左右逆になる。
【００７６】
また、上述した実施の形態では、オリフラ５ａを有するウエハ５について述べたが、ノッチを有するウエハにも適用できる。この場合は、アライメントが行われていないので、最初にウエハをカセット内に整列したと同じ角度でずれが生じることになる。この時の傾き角度は、ノッチ合わせ装置のアライメント精度に習ったもので、１．５度程度で、極度に検査が不便になるものでない。
【００７７】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００７８】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられるカセットと搬送アームの概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられるウエハ受け部の概略構成を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００８０】
１…装置本体、２…カセット台、３…ウエハ搬送手段
４…ウエハ検査手段、５…ウエハ、５ａ…オリフラ
６…カセット、６ａ．６ｂ…側壁、６ｃ…スロット
６ｄ…開口部、６ｅ…開口部
７…エレベータ装置、８…押し込み装置、８０１…ガイド
８０２…押し込みアーム、８０３．８０４…ピン
８０５…バネ、８０６…カム、８０７…モータ
９…搬送アーム、９０１．９０２、９０３…パッド
９０４．９０５…ピン、１０…ＸＹステージ
１１…Ｘステージ、１１ａ…ガイドレール
１２…ウエハ載置台、１３…ウエハ受け部
１３０１．１３０２、１３０３…吸着パッド
１４…ステージハンドル、１５…顕微鏡、１５ａ…対物レンズ
１５ｂ…接眼レンズ
【図１】
2005166758.tif 000003
【図２】
2005166758.tif 000004
【図３】
2005166758.tif 000005
【図４】
2005166758.tif 000006