JPH02284014A - 半導体ウエハーカセットの歪検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ウェハー（以下、ウェハーという）を
収納したり、搬送したりする時に使用されるウェハーカ
セット（以下、カセットという）の歪を検査する装置に
関する。

〔従来の技術〕

周知のように、カセットは繰返し使用している間に、熱
を加えられたり、落したり、内部応力歪による歪の発生
等使用中の様々な影響を受け、変形を起こす。そして、
この変形が大きくなると、ウェハーをカセットから自動
的に取り出して搬送する装置では、ウェハーが取り出せ
なくなったり、ウェハーを受は取るハンドが当たって高
価なウェハーを破損するという事故が起こっている。特
に最近のウェハー搬送機構は発塵を抑えるため、ベルト
搬送方式からハンド搬送方式になって来ており、このた
め、従来よりもわずかなカセットの変形で搬送トラブル
が発生するようになり、大きな問題になっている。

このため、このトラブルの原因であるカセットの歪を測
定し、トラブルが発生しそうなカセットを事前に検査し
て取り除く方法が採用されている。

そこで、従来、カセットの歪を測定する方法として１人
手によりノギス、ハイドゲージ等の？１１１定具で各部
の寸法を測定したり、金属製の疑似ウェハーを治具とし
てカセットに挿入し、一定の圧力でこれらウェハーをカ
セットの挿入）ｊりに押しつけ、これを引き抜き、この
引き抜く時に要した力で間接的にカセットの歪を測定す
る方法が採られていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の人手による測定方法では、各測定値を許
容範囲の値と比較し、人間が判定しなければならなかっ
たために、１個のカセットを測定するのに１０分近くの
時間を要し、詳細な測定、例えばウェハーが入る溝ピッ
チ等まで測定する場合は数時間を要していた。このため
、−日に数個のカセットしか検査できず、大きな半導体
Ｗ造工場では数十個のカセットが使用されており、これ
らを人手で全数検査することは事実上不可能であるとい
う問題点があり、また、人手によるため。

測定間違いを起こす等の問題点も避けられなかった。

また、引き抜き力で測定する方法では、摩擦力を利用す
るため、測定値の誤差が大きくて大ざっばな測定しかで
きず、まだ使用可能なカセットを使用不可能と判定し、
カセットを無駄に廃棄してしまうとか、逆に使用できな
いカセットを使用可能と判定し、ウェハーを破損する等
の搬送トラブルを起こす等の問題点があり、また、ハン
ドでウェハーを引き出す時に、ウェハーがカセットのウ
ェハー溝と接触し、こすれるため、カセットを汚染し、
ｍ宅扱は必ず洗浄せねばならないばかりか、ウェハーに
も損傷を与えたり、バーライクルを発生させる等ウェハ
ー処理の歩留り低下の原因となるという問題点があり、
更には、カセットがどのように歪でいるか数値で表わせ
ないため、その歪が発生した原因を分枦できない等多く
の問題点を有していた。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑み
なされたもので、その目的とするところは、カセットの
歪を非接触で、短時間に、かつ正確に測定し、カセット
が良品か不良品かを自動的に判定し得る半導体ウェハー
カセットの歪検査装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的のため、本発明は１本体のステージ上に定置さ
れた被検査カセットに挿入のウェハー下面までの距離を
光電式に測定する手段と、該手段により測定された測定
値と前記手段により設定された検査基準値を比較演算し
、前記被検査カセットの歪の有無を判定する手段とから
成る構成を特徴とするものである。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図面を参照してその作用と共に
説明する。

第１図は本発明に係る装置の一例での概略平面図、第２
図は要部の説明図で、これら図において、１は本体、２
は本体１上に設けられた被測定物を載置するステージ、
３．〜３４は２個ずつ互いに対向して配置された４個の
光電子位置センサー（以下、光センサーという）で、該
光センサーは赤色ＬＥＤ　（発光ダイオード）やレーザ
ー光を利用したものを含み、これら光センサー３□〜３
．はそれぞれの光軸がステージ２に対して垂直になるよ
う各昇降機構部４１〜４４を介して本体１に取り付けら
れ、ステージ２上に定置された被検査カセット５の溝６
に挿入の測定子としてのウェハー７の下面８までの距離
りを光電式に測定すると共に、ウェハー７の下面８まで
の距離が各光センサ−３□〜３４の測定可能範囲からは
ずれた場合には、各昇降機構部４．〜４４の作動を介し
て各光センサ−３１〜３４を本体１及びステージ２の各
開口部９゜〜９４より昇降させてその距離りをＩＮ！ｌ
！ＩＬ、測定可能とするようになっている。

なお、光センサーの数には限定がなく、１個であっても
よいことは勿論である。

第１図において１０は本体１に内装された演算部で、第
３図に示す各光センサ−３１〜３４によって測定された
ウェハー７の下面８の測定点Ｘ１、Ｘ２、Ｙｏ、Ｙ２の
測定値と各光センサ−３□〜３゜の検査基準値を比較し
て演算処理するもので、該演算部１ｏは周知のマイクロ
コンピュータで、基本的にはＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭよ
り構成されている。

１１は演算部１０よりの処理データを表示するデータ表
示部、１２は演算部１０に各光センサ−３１〜３４の各
測定値の許容値等を設定入力するためのキーボード部で
あり、１３は電源スイツチ部である。また、第１図にお
いて１４はカセット５をステージ２上に定置する場合の
位置決め部材である。

次に、以上の構成になる本発明装置によってカセットの
歪を検査する方法について説明する。

先ず、検査しようとするカセットと同型で、歪みの無い
カセット５′の溝６′にウェハー７を挿入しくウェハー
７の下面８が多少雲っている方が好ましい）、ステージ
２の所定の位置に位置決め部材１４を介して定置し、次
いで、キーボード部１２の所定のキー操作により、各光
センサ−３１〜３４が挿入ウェハー７の下面８までの距
ＭＬを測定する。

なお、カセット５′に代え、第４図に示すように、検査
すべきカセットの図面１４からウェハー下面の高さを算
出しく図面上でのカセットの下段から１段目の溝までの
高さｈを基準）、この高さＨを基準とするゲージ１５を
作り、該ゲージ１５をステージ２上に定置し、前記同様
にして各光センサ−３１〜３４がゲージ１５の下面１６
までの距離Ｌ′を測定するようにしてもよい。

各光センサ−３１〜３４により測定された各測定点Ｘ２
、ＹいＸ２、Ｙ２の値を演算部１０に読み込み、ここを
各光センサ−３１〜３４の基準点として、データ表示部
１１の各測定値をゼロ（原点）に補正し、後カセット５
′またはゲージ１５をステージ２上より取り外す。

次いで、キーボード部１２の所定のキー操作により、各
測定点Ｘ１．　Ｙ、、　Ｘｔ、　Ｙ、及びＸ、Ｙの傾き
ΔＸ、ΔＹの許容値を入力する。

次いで、検査すべきカセット５をステージ２上の所定の
位置に定置し、基準としたカセット５′（またはゲージ
１５）と同じ高さの溝６にウェハー７を所定の位置まで
挿入する。

次いで、キーボード部１２の測定開始キーを押すと、各
光センサ−３，〜３４がウェハー下面８までの距離りを
測定し、その測定値を演算部１０に読み込み、基準とし
たカセット５（またはゲージ１５）の各原点と比較し、
どれだけずれているかを演算して、これを先に入力した
許容値と比較し。

各測定値が許容範囲に入っていれば良品と判定（ＯＫ）
Ｌ、はずれていれば不良品と判定（ＮＧ）する、この結
果はデータ表示部１１にｒｏＫＪまたはｒＮＧＪで表示
される。

なお１判定の結果はこれをプリントアウトすることがで
きる。

カセット５の歪判定の要素は、各光センサ−３〜３．に
よるウェハー下面までの距離とＸ、Ｙ２方向の傾きによ
るが、傾きの絶対値△Ｘ、ΔＹはΔｘ＝　１ｘ１−ｘ、
ｌ Δｙ＝　１ｙ１−ｙ、ｌ　　　となり、これによってＸ
及びＹ方向の傾斜を知ることができる。

例えば、第５図（Ａ）、（Ｂ）及び第６図に示す例では
、基準面からＸニーＸ２の方向にウェハー７が傾斜して
いることを示している。つまり、カセット５はＸ、−Ｘ
２方向に太き（変形していることを示している。

逆に言えば、この変形が前記のウェハー７の基準面から
の位置ずれの原因で、この位置ずれが大きければ、ウェ
ハー搬送用のハンドがカセットからウェハーを取りに行
く時、ウェハーに当たってウェハーを破損したり、傷を
っけたり、また逆にウェハーを取り損うというトラブル
を起こすことになる。

なお、Ｘ、Ｙの傾きの判定は、絶対値による外、演算部
により演算処理される傾斜角度によっても可能である。

〔発明の効果〕

しかして、本発明によれば、基準となるカセットまたは
ゲージを使い、−度基準高さを原点として設定し、許容
値を人力設定すれば、検査すべきカセットにウェハーを
挿入してステージ上の所定の位置に置き４１１１定開始
キーを操作するだけで瞬時に良品か、不良品かの判定が
できる。これにより。

カセットを短時間で全数検査することが可能となり、不
良のカセットを事前に確実に取り除くことができるよう
になり、ウェハーの自動搬送部で発生していたウェハー
搬送事故を未然に防止し、ウェハー処理工程の歩留りを
向上させることが可能となる。

また、非接触で被測定物を測定するので、ウェハー溝を
汚染することがなく、検査する毎にカセットを洗浄する
必要がなくなる。また、摩擦力等を利用していないので
、測定誤差が少なく、正確な１ｌ１１定が行える。

また、ハンドでウェハーを引き出す時、ウェハーがカセ
ットのウェハー１簿とこすれることがないから、ウェハ
ーに損傷を与えたり、バーライクルを発生させたりする
ことはなくなり、ウェハー処理の歩留りを向上すること
ができる。

更にまた、本発明装置は構造が簡単なため、カセットの
自動搬送装置と組合せて自動的に多数のカセットを検査
することが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一例での概略平面図、第２
図は要部の説明図、第３図は光電子位首センサーの配置
図、第４図は被検査カセットの基準高さの補正例を示す
説明図、第５図（Ａ）、（Ｂ）及び第６図は判定の１つ
の要素であるウェハーの傾斜例の説明図である。 １・・・本体 ２・・・ステージ ３、〜３．・・・光電式の距離測定手段（光電子位置セ
ンサー） ５・・・被検査カセット ７・・・ウェハー １０・・・演算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、本体のステージ上に定置された被検査カセットに挿
   入のウェハー下面までの距離を光電式に測定する手段と
   、該手段により測定された測定値と前記手段により設定
   された検査基準値を比較演算し、前記被検査カセットの
   歪の有無を判定する手段とから成る半導体ウェハーカセ
   ットの歪検査装置。