JPH05322781A - 表面異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】マルチチャンバーを用いたプロセスにおいて、
検査のスループットを落とすことなく、高精度な表面異
物検査を行うための、表面異物検査装置におけるバッフ
ァチャンバーおよびロードロックチャンバーを提供す
る。 【構成】異物検査すべき被検査物を収容するための真空
チャンバー１と、上記被検査物上の異物によって乱反射
したレーザ光線を検出するための検出器と、上記被検査
物を処理するための複数のチャンバーを結合するための
搬送用チャンバー２０を有する表面異物検査装置であっ
て、上記被検査物を収容するための真空チャンバー１と
上記搬送用チャンバー２０との間にバッファチャンバー
２を設け、上記バッファチャンバー２が、第１側壁３ｃ
に設けられた第１開口部３ａと、上記被検査物を載置す
るための保持台５と、上記保持台５に載置された被検査
物を上記真空チャンバー１へ搬出するため、第２側壁４
ｃに設けられた第２開口部４ａとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面異物検査装置に係
わり、特に被処理物を処理するための複数のチャンバー
を結合するための搬送用チャンバーと真空チャンバーと
の接続を媒介するバッファチャンバーおよび真空チャン
バーとのみ接続するロードロックチャンバーに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造技術等において、ウェハー
や平面ディスプレイ等の製造工程において、ウェハー等
の基板表面上に付着しているダスト粒子等の異物を観
察、検査することは歩留り向上のために重要である。

【０００３】配線工程、薄膜形成工程等において、個々
の異なるプロセスを適当に組み合わせ、かつ一貫した雰
囲気で処理することにより、プロセスのトータル機能を
向上させる目的で構成されたマルチチャンバー装置、お
よびこれらのマルチチャンバー装置を結合する搬送用チ
ャンバーが知られている。このような装置を使用した場
合各プロセス直後の表面異物の検査を行い、各プロセス
に使用したガスおよび反応生成物の影響を受けることの
ない精度の高い表面異物検査を可能とする装置の実現が
切望されている。

【０００４】ところで、基板表面上の異物を検査する表
面異物検査装置は、検査室内に余分なガス分子（Ｎ₂，
Ｏ₂，等）が存在すると、このガス分子による散乱光が
発生し、偽信号を検知し、異物検査精度が落ち、信頼性
が低下する。

【０００５】そこで、この余分なガス分子の影響を避
け、高精度な表面異物検査を実現するために、真空チャ
ンバー内で異物を検査することが提案されている（特開
昭６２−１２８４４号公報）。

【０００６】図８は、上記公報に記載された表面異物検
査装置である。

【０００７】図８に示す表面異物検査装置では、真空チ
ャンバー５１の外部に配置されたレーザ光線発生導入装
置１７のレーザ光源１７ａとスキャナ１７ｂとによりレ
ーザ光線を発生させると共にスキャンし、レーザ光線導
入用真空窓１５を通って可動テーブル１２上に配置され
た被処理としての基板１４に異物がなければ、レーザ光
線はその基板１４上で鏡面反射してレーザ光線導出用真
空窓１６を通って、真空チャンバー５１の外へ出て行
く。もし基板１４の表面上に異物があればその異物に衝
突したレーザ光線部分は散乱され、この散乱光が検出器
１８より検出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記提案のような検査
装置をマルチチャンバー装置に利用する場合、真空チャ
ンバーと例えば搬送用チャンバーの接続が不可欠とな
る。

【０００９】しかし、真空チャンバーと搬送用チャンバ
ーを直接接続するには真空チャンバーと搬送用チャンバ
ーの各開口部やゲートバルブ等を配置する位置に制約が
あり、その実現は容易ではない。更に真空チャンバー内
へ各プロセスに使用したガスや反応生成物が侵入し、目
的とする表面異物の検査精度が低下してしまう。

【００１０】そこで、本発明はマルチチャンバーを用い
たプロセスにおいて、検査のスループットを落とすこと
なく高精度な表面異物検査を行うための表面異物検査装
置におけるバッファーチャンバーおよびロードロックチ
ャンバーを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、異物検査すべき被検査物を収容するための真空チャ
ンバーと、前記被検査物上の異物によって乱反射したレ
ーザ光線を検出するための検出器と、前記被検査物を処
理するための複数のチャンバーを結合するための搬送用
チャンバーを有する表面異物検査装置であって、前記被
検査物を収容するための真空チャンバーと前記搬送用チ
ャンバーとの間にバッファチャンバーを設け、前記バッ
ファチャンバーが、前記搬送用チャンバー内の被検査物
を搬入させるための第１開口部と、前記被検査物を載置
するための保持台と、前記保持台に載置された被検査物
を前記真空チャンバーへ搬出させるための第２開口部と
を有してなることを特徴とする表面異物検査装置によっ
て解決される。

【００１２】また上記課題は、本発明によれば前記保持
台が昇降可能な昇降台に支持されてなることを特徴とす
る表面異物検査装置によって解決される。

【００１３】また上記課題は、本発明によれば前記第１
開口部および第２開口部を開閉するために、前記第１側
壁には第１ゲートバルブが配置され、前記第２側壁には
第２ゲートバルブが配置されてなることを特徴とする表
面異物検査装置によって解決される。

【００１４】また上記課題は、本発明によれば前記第１
側壁および第２側壁が取り外し可能な構造を有してなる
ことを特徴とする表面異物検査装置によって好適に解決
される。

【００１５】上記課題は、本発明によれば異物検査すべ
き被検査物を収容するための真空チャンバーと、前記被
検査物上の異物によって乱反射したレーザ光線を検出す
るための検出器と、前記真空チャンバーに接続されたロ
ードロックチャンバーとを有する表面異物検査装置にお
いて、前記ロードロックチャンバーが複数個の異物検査
すべき被検査物を載置するための保持台と、該被検査物
を所定の高さに移動するため、前記保持台を支持する昇
降台と、真空排気する、その単位時間当たりの排気量を
制御するスローポンプと、ベントする、その単位時間当
たりのガス注入量を制御するスローベントと、前記真空
チャンバーへ、該被検査物を移動するため側壁に開口部
およびゲートバルブとを有してなることを特徴とする表
面異物検査装置によって解決される。

【００１６】また上記課題は本発明によれば、前記ロー
ドロックチャンバーが取り外し可能になることを特徴と
する表面異物検査装置によって好適に解決される。

【００１７】

【作用】本発明によれば、図１に示す様に被処理物を処
理するための複数チャンバーを結合するための搬送用チ
ャンバー２０と、異物検査すべき被検査物を検査する真
空チャンバー１との間にバッファチャンバー２が配置さ
れ、このバッファチャンバー２内に設けられた第１開口
部３ａを介して被検査物１４をバッファチャンバー内の
保持台５の上に載置することが出来る。この時、真空チ
ャンバー１のバルブは閉じており搬送用チャンバー２０
のダスト等が真空チャンバー１へ流入することを防止す
ることが出来る。また、搬送用チャンバー２０からバッ
ファチャンバー２への搬送が完了すると、第１開口部３
ａを閉じ、第２開口部４ａを開き、保持台５に載置され
た被検査物１４を真空チャンバー１へ移動することが出
来る。この時、第１開口部３ａが閉じられているので搬
送用チャンバー２０から真空チャンバー１へダスト等が
流入することを防止することが出来る。

【００１８】また本発明によれば、第１側壁３ｃに配置
された第１ゲートバルブ３ｂにより第１開口部３ａの開
閉を、また第２側壁４ｃに配置された第２ゲートバルブ
４ｂにより第２開口部４ａの開閉をそれぞれバッファチ
ャンバー独自で制御することが出来る。

【００１９】また本発明によれば、上記保持台５を昇降
可能な昇降台６で支持することにより、搬送用チャンバ
ー２０の搬送アーム２２上に載置された被検査物１４
を、第１開口部３ａを介して保持台５上の所定の位置に
移動した後に保持台５を上昇させると、該被検査物１４
を保持台５上に載置できる。更に、保持台５は任意の高
さに移動可能であるので、任意の高さに設けられた第１
開口部３ａおよび第２開口部４ａに対して搬送用チャン
バー２０から真空チャンバー１へ被検査物１４を移動す
ることが出来る。

【００２０】また本発明によれば、第１側壁３ｃおよび
第２側壁４ｃがバッファチャンバー２内の他の側壁およ
び床と取り外し可能で、更にバッファチャンバー２と搬
送用チャンバー２０との接続部４２ａおよびバッファチ
ャンバー２と真空チャンバー１との接続部４２ｂがそれ
ぞれ取り外し可能な構造とすることにより、第１側壁３
ｃおよび第２側壁４ｃをバッファチャンバー２と切り離
すことが出来る。その結果、仕様の異なる様々な搬送用
チャンバー２０および真空チャンバー１と、第１側壁３
ｃおよび第２側壁４ｃを交換するのみで、接続が可能と
なる。

【００２１】また本発明によれば、図６に示す様にロー
ドロックチャンバー３０内の保持台４５上に載置した複
数個の被検査物に対して、検査対象の被検査物１４を昇
降第３３により所定の高さに移動した後、開口部４１を
介して該被検査物１４を真空チャンバー１内に移動する
ことが出来る。また、真空排気する、その単位時間当た
りの排気量を制御するためのスローポンプ３４およびベ
ントするためガス注入する、その単位時間当たりの注入
量を制御するスローベント３５により排気およびベント
時の巻き上げダストの付着を防止することが出来る。

【００２２】更に本発明によれば、図７に示す様に真空
チャンバー１とロードロックチャンバー３０との接続部
４２ｃを取り外し可能な構造とすることにより、ロード
ロックチャンバー３０と真空チャンバー１とを容易に分
離することが出来る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明による実施例を図面に基づいて
説明する。

【００２４】図１は本発明のバッファチャンバーの一実
施例を示す斜視図であり、図２はバッファチャンバーを
搬送チャンバーと真空チャンバーとに接続した状態を示
す概略平面図である。

【００２５】図１および図２に示す様に、バッファチャ
ンバー２は搬送用チャンバー２０と接続部４２ａを介し
て接続され、また真空チャンバー１とは接続部４２ｂを
介して接続されている。これらの接続部４２ａ，４２ｂ
は共に内部が空洞であるフレームのみで構成されてい
る。搬送用チャンバー２０には基板１４を所定のチャン
バー内に移動するための搬送アーム２２が配設されてお
り、この搬送用チャンバー２０の周囲には被処理物（基
板）を処理するための複数のプロセスチャンバー２１お
よびキャリアロードロック２２が配置されている。ま
た、真空チャンバー１内にはバッファチャンバー２内の
基板１４を移動し、かつ表面異物検査においては、基板
１４をスキャンするための搬送兼走査アーム２３が配設
されている。この搬送兼走査アーム２３は、先端に真空
チャック（図示せず）が設けられ、この真空チャック部
分には金属汚染を防止するための石英板が貼り付けられ
ている。

【００２６】図３に示す様に真空チャンバー１の外部に
は表面異物を検査するためのレーザ光源１７ａ、スキャ
ナ１７ｂ、レーザ光線導入用真空窓１５、レーザ光線導
出用真空窓１６、検出器１８が配置されており、基板１
４の表面異物検査を行う。

【００２７】以下、バッファチャンバーの動作を詳細に
説明する。

【００２８】搬送用チャンバー２０からバッファチャン
バー２へ被検査物である基板１４を移動する際には、ま
ずエアー駆動シャフト４７を駆動して、第１側壁３ｃに
配設された第１ゲートバルブ３ｂを開放状態に移動し、
第１開口部３ａを開ける。次に、基板ホルダ５を昇降可
能な昇降台６により第１開口部３ａのほぼ中央部の高さ
に移動した後、搬送アーム２２上に載置された基板１４
を基板ホルダ５上方に移動し、基板ホルダ５を上昇さ
せ、この基板１４を基板ホルダ５上に保持する。このよ
うにして基板１４がバッファチャンバー２内へ移動せし
められる。この時、第２ゲートバルブ４ｂは閉じてお
り、真空チャンバー１がこの基板搬送により汚染するこ
とを防止することが出来る。

【００２９】次に搬送アーム２２を搬送用チャンバー２
０内の所定の位置に戻し、第１ゲートバルブ３ｂを閉じ
る。

【００３０】また基板１４を真空チャンバー１内へ移動
する場合、基板１４を第２側壁４ｃに配置された第２開
口部４ａのほぼ中央の高さに移動した後、第１ゲートバ
ルブ３ｂと同様に、エアー駆動シャフト（図示せず）を
駆動して第２ゲートバルブ４ｂを開放状態に移動し、第
２開口部４ａを開ける。次にその開放した第２開口部４
ａを介して図２に示した真空チャンバー１内の搬送兼走
査アーム２３を延伸させ、基板１４をチャック保持し、
該アーム２３を引き戻し、真空チャンバー１内に基板１
４を移動する。このようにして真空チャンバー１内に配
置された基板１４上の表面異物検査を行う。この時、第
２ゲートバルブ４ｂは閉じており、搬送用チャンバー２
０から真空チャンバー１への汚染を防止する。

【００３１】このバッファチャンバー２により真空チャ
ンバー１と搬送用チャンバー２０とが容易に接続可能と
なり、しかも複数台のプロセス装置で各プロセスを終了
した直後の被処理物の表面異物検査データの採取を容易
にする。従って例えば、基板のダストＱＣチェック等に
おいて非常に有効なデータを得る事も可能となる。

【００３２】次に図４は、第１側壁が取り外し可能な構
造を有するバッファチャンバーと搬送用チャンバーとを
取り外した状態での斜視図である。

【００３３】図４に示す様に、バッファチャンバー２と
搬送用チャンバー２０とは接続部４２ａを介して接続さ
れる。この接続部４２ａにはバッファチャンバー２と搬
送用チャンバー２０とを接続するためのねじ穴４８が設
けられている。更に接続部４２ａには、バンファチャン
バー２および搬送用チャンバー２０との接続面におい
て、その周囲にバッファチャンバー２および搬送用チャ
ンバー２０を密着接続するためのＯ−リング溝４６が設
けられており、このＯ−リング溝４６に密閉剤が充填さ
れる。

【００３４】図５は図４に示したバッファチャンバー２
と搬送用チャンバー２０とを接続した状態での断面図で
ある。

【００３５】図５に示す様に、第１壁３ｃとバッファチ
ャンバー２内の他の壁および床とは、ねじ４０ａにより
固定されているので、このねじ４０ａを取り外すことに
より、第１側壁３ｃをバッファチャンバー２から取り外
すことが出来る。また、搬送用チャンバー２０とバッフ
ァチャンバー２との接続部４２ａは、図４に示したねじ
穴４８を介してねじ４０ｂにより固定されているので、
このねじ４０ｂを取り外すことにより接続部４２ａを取
り外すことが出来る。

【００３６】また第２側壁４ｃと真空チャンバー１との
取り外しも、また上記第１側壁３ｃと同様にねじにより
固定された構造とすることにより可能となる。

【００３７】従って、様々な仕様の異なる搬送用チャン
バーおよび真空チャンバーに対して、この搬送用チャン
バーおよび真空チャンバーに対応した第１側壁および第
２側壁にとり換えることにより、バッファチャンバーを
介して搬送用チャンバーと真空チャンバーとが接続可能
となる。

【００３８】図６は本発明の真空チャンバーを接続した
ロードロックチャンバーの一実施例を示す断面図であ
る。

【００３９】図６に示す様に、被検査物である基板１４
を複数個収納したカセット３２が保持台４５上に載置さ
れており、この保持台４５は昇降可能な昇降台３３に支
持されており、検査対象の基板１４を所定の高さに移動
し、この基板１４を真空チャンバー１内に配設された搬
送兼基板走査アーム２３に装着し、開口部４１を介して
真空チャンバー１内に移動する。

【００４０】この真空チャンバー１の外部には既に説明
した様に表面異物を検査するための装置が配置されてお
り、表面異物検査を可能とする。また真空チャンバー１
内は真空排気口４３およびエアーオペレーションバルブ
３８を介して真空ポンプ３６ｂにより真空排気される。

【００４１】また、カセット３２の収納および取り出し
は開閉扉３１を介して行う。この開閉扉３１の開閉を行
うために、ロードロックチャンバー３０にガス（Ｎ₂）
の注入を行う。その注入量はスローベント３５により制
御される。次にカセット３２を収納した後は、開閉扉３
１を閉め、ロードロックチャンバー３０内を真空ポンプ
３６ａにより真空排気する。この時、スローポンプ３４
により真空排気の排気量を制御する。従って、これらス
ローベント３５およびスローポンプ３４によりガスの注
入量および排気量を制御しているので、巻き上げ時のダ
ストの基板への付着を防止することが出来る。

【００４２】次にゲートバルブ３７を開け、真空チャン
バー１内に配置された搬送兼基板走査アーム２３の先端
に基板１４を吸着し、開口部４１を介して基板１４を真
空チャンバー１内に移動し、表面異物検査を行う。検査
完了後は、基板１４をカセット３２の所定の位置に戻
す。

【００４３】この様に、真空チャンバーは常にクリーン
な状態を維持することが出来、しかも１カセットの検査
に要する真空排気とベントは各１回で済み、スループッ
トを大きく損なう事なく高精度の検査を行うことが出来
る。

【００４４】次に図７は取り外し可能な構造を有するロ
ードロックチャンバーの要部断面図である。

【００４５】図７に示す様に、ロードロックチャンバー
３０と真空チャンバー１とは接続部４２ｃにより接続さ
れており、この接続部４２ｃはねじ４０ｃにより固定さ
れている。従ってこれらのねじ４０ｃを取り外すことに
よりロードロックチャンバー３０は真空チャンバー１と
分離可能となる。

【００４６】この様に、ロードロックチャンバーを取り
外し可能な構造とすることにより、ロードロックチャン
バーの代わりに既に述べたバッファチャンバーを配置す
ることも可能となるので、目的に応じて真空チャンバー
を接続し、表面異物検査が可能となる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によればバッ
ファチャンバーおよびロードロックチャンバーにより、
真空チャンバーが汚染されることを防止することが出
来、高精度な表面異物検査をスロープットを落とすこと
なく行うことが出来る。

【００４８】またバッファチャンバーの側壁を取り外し
可能な構造とすることにより、側壁の交換により様々な
装置の搬送用チャンバーへ接続可能となり、１台の表面
異物検査装置で複数台のプロセス装置からプロセス直後
の表面異物検査データの採取が可能となり、その結果基
板のダスト品質チェックに非常に有効なデータを得るこ
とが可能となる。

【００４９】更に、ロードロックチャンバーを取り外し
可能な構造とすることによりロードロックチャンバーの
代わりにバッファチャンバーを接続することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を説明するためのバッファチャンバーの
斜視図である。

【図２】バッファチャンバーを搬送用チャンバーと真空
チャンバーとに接続した状態を示す平面図である。

【図３】実施例を説明する表面異物検査装置断面図であ
る。

【図４】取り外し可能な構造を有するバッファチャンバ
ーと搬送用チャンバーとを取り外した状態での斜視図で
ある。

【図５】図４に示すバッファチャンバーを取り付けた状
態での断面図である。

【図６】実施例に示すロードロックチャンバーを真空チ
ャンバーに取り付けた状態を示す断面図である。

【図７】取り外し可能な構造を有するロードロックチャ
ンバーの要部断面図である。

【図８】従来例を説明するための表面異物検査装置の正
面図である。

【符号の説明】

１，５１ 真空チャンバー ２ バッファチャンバー ３ａ 第１開口部 ３ｂ 第１ゲートバルブ ３ｃ 第１側壁 ４ａ 第２開口部 ４ｂ 第２ゲートバルブ ４ｃ 第２側壁 ５ 基板ホルダ（支持台） ６，３３ 昇降台 １２ 可動テーブル １４ 基板（被検査物） １５ レーザ光線導入用真空窓 １７ レーザ光線導出用真空窓 １７ａ レーザ光線 １７ｂ スキャナ １８ 検出器 ２０ 搬送用チャンバー ２１ プロセスチャンバー ２２ 搬送アーム ２３ 搬送兼基板走査アーム ２４ キャリアロードロック ３０ ロードロックチャンバー ３１ 開閉扉 ３２ カセット ３４ スローポンプ ３５ スローベント ３６ 真空ポンプ ３７ ゲートバルブ ３８ エアーオペレーションバルブ ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ ねじ ４１ 開口部 ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 接続部 ４３ 真空排気口 ４４ 側壁 ４５ 保持台 ４６ Ｏ−リング溝 ４７ エアー駆動シャフト ４８ ねじ穴

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異物検査すべき被検査物を収容するため
   の真空チャンバーと、前記被検査物上の異物によって乱
   反射したレーザ光線を検出するための検出器と、前記被
   検査物を処理するための複数のチャンバーを結合するた
   めの搬送用チャンバーを有する表面異物検査装置であっ
   て、 前記被検査物を収容するための真空チャンバーと前記搬
   送用チャンバーとの間にバッファチャンバーを設け、 前記バッファチャンバーが、前記搬送用チャンバー内の
   被検査物を搬入させるための第１開口部と、 前記被検査物を載置するための保持台と、 前記保持台に載置された被検査物を前記真空チャンバー
   へ搬出させるための第２開口部とを有してなることを特
   徴とする表面異物検査装置。
2. 【請求項２】 前記保持台が昇降可能な昇降台に支持さ
   れてなることを特徴とする請求項１記載の表面異物検査
   装置。
3. 【請求項３】 前記第１開口部および第２開口部を開閉
   するために、前記第１側壁には第１ゲートバルブが配置
   され、前記第２側壁には第２ゲートバルブが配置されて
   なることを特徴とする請求項１記載の表面異物検査装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１側壁および第２側壁が取り外し
   可能な構造を有してなることを特徴とする請求項１記載
   の表面異物検査装置。
5. 【請求項５】 異物検査すべき被検査物を収容するため
   の真空チャンバーと、前記被検査物上の異物によって乱
   反射したレーザ光線を検出するための検出器と、前記真
   空チャンバーに接続されたロードロックチャンバーとを
   有する表面異物検査装置において、 前記ロードロックチャンバーが複数個の異物検査すべき
   被検査物を載置するための保持台と、 該被検査物を所定の高さに移動するため、前記保持台を
   支持する昇降台と、 真空排気する、その単位時間当たりの排気量を制御する
   スローポンプと、 ベントする、その単位時間当たりのガス注入量を制御す
   るスローベントと、 前記真空チャンバーへ、該被検査物を移動するため側壁
   に開口部およびゲートバルブとを有してなることを特徴
   とする表面異物検査装置。
6. 【請求項６】 前記ロードロックチャンバーが取り外し
   可能になることを特徴とする請求項５記載の表面異物検
   査装置。