JPH10333050A

JPH10333050A - 観察対象物の回転微調装置

Info

Publication number: JPH10333050A
Application number: JP9154270A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Iizuka; 信太郎飯塚
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】観察対象物の回転微調作業を、簡単な機構を
用いて、容易に行うことができる装置を提供する。【解決手段】本装置１０は、顕微鏡７等における観察
対象物（ウエハ５）を回転方向に微小位置調整するため
の装置である。本装置１０は、ウエハ５の外周部に固定
される固定部３と、この固定部の摺動する円弧状のガイ
ド部２を備える。さらに、ガイド部２を支持する支持部
１と、固定部３をウエハ５とともにガイド部２に対して
スライドさせるための取っ手４を備える。

Description

【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
バイスパターンの作り込まれているウエハを顕微鏡で観
察する際に該ウエハを回転方向に微小位置調整（微調）
する際に用いる回転微調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウエハ上の微小なウエハパターンの計測
や外観検査を目的として顕微鏡による観察を行う際、顕
微鏡の視野内で、目標とするウエハパターンを、計測や
検査に適した位置及び角度になるように、ウエハの姿勢
を微調する必要がある。このため、顕微鏡によるウエハ
パターンの観察には、ウエハの保持、回転及び平行移動
を行うステージ等の微調機構が必要である。しかし、こ
の微調機構に、（１）顕微鏡の視野に対してウエハが
正しく回転、平行移動しない、（２）ウエハの微調が
行われた後で微調機構が固定されず、観察中に顕微鏡の
視野内でウエハパターンが移動してしまう、等の不具合
が生じると、観察対象となるウエハパターンの計測や検
査に適した位置及び角度での観察が困難となる。

【０００３】従来においては、上記のように微調機構に
不具合が生じた場合、微調機構を用いず、ウエハを直接
手動で微調する方式が一般的であった。この方式の原理
を図５に示す。図５には、ウエハチャック６に保持され
たウエハ５上のウエハパターン（図示されず）を、顕微
鏡７を用いて観察している状態が示されている。ウエハ
５は、チャック６の上に真空吸着によって保持されてい
る。チャック６は、ＸＹステージ、ターンテーブル等を
含むテーブル８上に搭載されており、ウエハ５を顕微鏡
７に対して回転、平行移動させることができる。テーブ
ル８内の微調機構に、何らかの不具合が生じ、ウエハ５
の微調が不可能になった場合は、以下の手順によりウエ
ハパターンの微調を行う。

【０００４】（１）チャック６の真空吸着を停止し、ウ
エハ５をチャック６から解放する。これによってウエハ
５をチャック６上で自由にずらすことができる。（２）ウエハ５の外周部を、ウエハ用ピンセット３１を
用いて保持する。（３）顕微鏡７の視野を目視しながら、観察対象となる
ウエハパターンが、適切な位置及び角度になるように、
ピンセット３１を介してウエハ５を手動で微動させる。（４）ウエハパターンを適切な位置及び角度にした後、
チャック６の真空吸着を再び作動させてウエハ５をチャ
ック６に固定し、観察を続行する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来技術に
おいては、ウエハ５をチャック６に対して微調する際に
ウエハ５の回転中心が固定されていないために、ウエハ
用のピンセット３１でウエハ５を回転させる動作が難し
く、ウエハパターンの角度調整を行うのは困難である、
という問題があった。本発明はこのような従来の問題点
に鑑みてなされたもので、上記のような作業を、簡単な
機構を用いて、容易に行うことができる観察対象物の回
転微調装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の観察対象物の回転微調装置は、顕微鏡等に
おける観察対象物を回転方向に微小位置調整するための
装置であって；観察対象物の外周部に固定される固定
部と、この固定部の摺動する円弧状のガイドを有する
ガイド部と、このガイド部を支持する支持部と、上
記固定部を上記観察対象物とともにガイド部に対してス
ライドさせるための取っ手と、を備えることを特徴と
する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明においては、上記観察対象
物が円板状をしており、上記ガイドの円弧のアールが、
上記観察対象物を上記固定部に固定した場合に、該円板
状の観察対象物の外周とほぼ同心円状となることが好ま
しい。すなわち、円板状の観察対象物（以下ウエハと言
う）を微調する際に、ウエハ用のピンセットの代わり
に、ウエハを円周に沿って保持し回転させ得る簡単な機
構を用いて、ウエハを回転させることにより、ウエハパ
ターンの角度の微調を可能にしたものである。本発明に
おいては、顕微鏡視野内でウエハパターンが傾いていた
としても、ウエハの回転が可能な微調機構を用いること
により、手作業によるウエハの微調を速やかに実現でき
る。

【０００８】以下、図面を参照しつつ説明する。図１
は、本発明の１実施例に係る観察対象物の回転微調装置
を有するウエハの検査装置の全体斜視図である。図２
は、本実施例の観察対象物の回転微調装置の詳細構造を
示す断面図である。図３は、本実施例の観察対象物の回
転微調装置の使い方を示す平面図である。

【０００９】図１において観察対象物である薄い円板状
のウエハ５及び観察用の顕微鏡７が示されている。ウエ
ハ５は、チャック６に載せられている。チャック６はＸ
Ｙステージ、回転ステージ（図示されず）等を含むテー
ブル８上に搭載されている。顕微鏡７は、ウエハ５に対
してその光軸を垂直として、図示されぬアームによって
保持されている。この顕微鏡７は、ウエハ５上に形成さ
れているデバイスパターンを観察するためのものであ
る。

【００１０】回転微調装置１０は、ウエハ固定部３やガ
イド部２、取っ手４、支持部１等からなる。固定部３
は、円弧状の上下２枚の板３ａと３ｂからなる。上下の
板３ａ、３ｂは、その間にバネ１３を介して対向してい
る。バネ１３は、両板３ａ、３ｂを互いに離す方向に両
板３ａ、３ｂを付勢している。板３ａの上面及び板３ｂ
の下面には帯状の凸部が形成されている。これらの凸部
は、固定部３の側辺と同心の円弧状であり、後述するガ
イド部内部の凹部を摺動する。

【００１１】上下の固定部の板３ａ、３ｂは、ボルト１
２とナット１１で上下に締め付けられ、両板３ａ、３ｂ
間にウエハ５の外周部を挟み込む。ボルト１２は、頭を
下にして、固定部板３ａ、３ｂに形成されている穴に通
されている。ボルトの頭は、下の固定部板３ｂの下面の
凹部に収容されており、板３ｂと係合している。ナット
１１は、ボルトの周囲に沿って下方に延びるスリーブ部
１１ａを有している。このスリーブ部１１ａは上の固定
部板３ａの上面に当接している。ナット１１をボルト１
２に締め込むと、上下の固定部板３ａ、３ｂの間が狭ま
り、ナット１１を弛めると、両板３ａ、３ｂの間はバネ
１３の付勢力によって広がる。この固定部板３ａ、３ｂ
は、テフロンやデルリン（商標名）のような摩擦係数の
低い樹脂で作られている。

【００１２】固定部板３ａ、３ｂの外側面には取っ手４
が突設されている。取っ手４は、ガイド部２の外側に突
出している。この取っ手４をつかんで動かすことによ
り、固定部３をガイド部２に沿って回動させることがで
きる。

【００１３】ガイド部２も、上下２枚の円弧状の板２
ａ、２ｂからなる。両板２ａ、２ｂの対向している面に
は、固定部３の回転運動をガイドするガイド溝２ｃ、２
ｄが形成されている。これらの溝２ｃ、２ｄの内側面及
び外側面は同心の円弧（ウエハ５の中心を中心とする）
をなすように加工されており、溝内を固定部３の内外側
面が摺動する。上下のガイド部板２ａ、２ｂの間隔は一
定である。

【００１４】上下のガイド部板２ａ、２ｂは、平面図
（図３）に示されているように、４隅でネジ１４で組み
立てられている。ガイド部の下板２ｂの外周面には、支
持部１が外方向に突設されている。この支持部１を手で
持ってガイド部２を固定することができる。上のガイド
部板２ａの中央部には、円弧状の窓２ｅが開いている。
ガイド部２と固定部３とを相対的に回転させる場合に
は、この窓２ｅ内をボルト１２とナット１１が移動す
る。なお、図では、固定部３やガイド部２、窓２ｅをか
なり長く描いているが、実際には、ウエハ５の回転角が
５〜１０°も取れれば微調の目的は十分達成することが
できる。

【００１５】本実施例の観察対象物の回転微調装置の総
合的な操作について説明する。（１）ウエハチャック６の真空吸着を停止させて、ウエ
ハ５をチャック６上で自由にずらせるようにする。（２）ウエハの外周部に沿って、ウエハ５をウエハ固定
部３に固定する。このとき、上下の固定部板３ａ、３ｂ
の間にウエハの端を挟み込み、ナット１１を締め込む。

【００１６】（３）片手で支持部１を持ってガイド部２
を固定し、もう一方の手で取っ手４を撮み、固定部３及
びウエハ５をガイド部２に沿ってスライドさせる。これ
によって、ウエハ５をほぼその中心回りに回転させるこ
とができる。

【００１７】図４は、本発明の他の１実施例に係る観察
対象物の回転微調装置を有するウエハの検査装置の全体
斜視図である。この実施例では、ガイド部２と接続して
いる支持部１′が、取付金具３７を介してマイクロステ
ージ３３上に固定されている。このマイクロステージ３
３は、検査装置のテーブル８に接続されている固定台３
５上で、ウエハ５と平行な面内の直交する２方向に微小
駆動可能である。したがって、固定部３にウエハ５を保
持して、ＸＹ方向にもウエハ５の微調を行うことができ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、顕微鏡
等に備えつけられた微調機構に不具合が生じた際にも、
簡単な機構を用いて、手作業による速やかなウエハ等の
観察対象物の微調が可能である。また、本装置を使用
し、ウエハを多軸に動かすためのウエハステージそのも
のにも応用可能であり、従来のステージよりも大幅に装
置構成を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る観察対象物の回転微調
装置を有するウエハの検査装置の全体斜視図である。

【図２】本実施例の観察対象物の回転微調装置の詳細構
造を示す断面図である。

【図３】本実施例の観察対象物の回転微調装置の使い方
を示す平面図である。

【図４】本発明の他の１実施例に係る観察対象物の回転
微調装置を有するウエハの検査装置の全体斜視図であ
る。

【図５】従来の、ウエハを直接手動で微調させる方式の
原理を示す斜視図である。

【符号の説明】

１支持部２ガイド部３ウエハ固定部４スライド用取
っ手５ウエハ６チャック７顕微鏡８テーブル１０回転微調装置１１ナット１２ボルト１３バネ３１ピンセット３３マイクロステ
ージ３５固定台３７取付金具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顕微鏡等における観察対象物を回転方向
に微小位置調整するための装置であって；観察対象物の
外周部に固定される固定部と、この固定部の摺動する円弧状のガイドを有するガイド部
と、このガイド部を支持する支持部と、上記固定部を上記観察対象物とともにガイド部に対して
スライドさせるための取っ手と、を備えることを特徴とする観察対象物の回転微調装置。
【請求項２】上記観察対象物が円板状をしており、上記ガイドの円弧のアールが、上記観察対象物を上記固
定部に固定した場合に、該円板状の観察対象物の外周と
ほぼ同心円状となることを特徴とする請求項１記載の観
察対象物の回転微調装置。
【請求項３】上記支持部の位置を調整するマイクロス
テージをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２
記載の観察対象物の回転微調装置。