JPS6159258A - Apparatus for detecting surface flaw of thin piece - Google Patents

Apparatus for detecting surface flaw of thin piece

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JPS6159258A
JPS6159258A JP59181540A JP18154084A JPS6159258A JP S6159258 A JPS6159258 A JP S6159258A JP 59181540 A JP59181540 A JP 59181540A JP 18154084 A JP18154084 A JP 18154084A JP S6159258 A JPS6159258 A JP S6159258A
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JP
Japan
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thin piece
tested
probe
sample holder
disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP59181540A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Riichi Murayama
村山 理一
Hisao Yamaguchi
久雄 山口
Kazuo Fujisawa
藤沢 和夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP59181540A priority Critical patent/JPS6159258A/en
Publication of JPS6159258A publication Critical patent/JPS6159258A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/27Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the material relative to a stationary sensor

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波探傷法によりシリコンウェハー等の薄
片の表面欠陥を検出する装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an apparatus for detecting surface defects in a thin piece of silicon wafer or the like by ultrasonic flaw detection.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来にあって、シリコンウェハー等の薄片の表面欠陥を
検出する場合は、水中に浸漬した薄片を固定とし、探触
子をジグザグ或いはX−Y軸方向へ方形状に移動させて
走査する方法が採られていた。
Conventionally, when detecting surface defects on thin pieces such as silicon wafers, there is a method of fixing the thin piece immersed in water and scanning it by moving the probe in a zigzag pattern or in a rectangular shape in the X-Y axis direction. It had been taken.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが、上記従来の探傷法では、直径6インチの大き
さの薄片表面を探傷するのに、300秒程かかり、非能
率的であった。
However, the conventional flaw detection method described above is inefficient, as it takes about 300 seconds to detect flaws on the surface of a thin piece with a diameter of 6 inches.

また水中浸漬による探傷法では、気泡の発生が少ないこ
と、浮遊物等の異物が混入してないことが大切である。
In addition, in the flaw detection method using underwater immersion, it is important that there are few air bubbles and that there are no foreign substances such as floating objects mixed in.

然しなから、これまでの水中ti?Rによる超音波探傷
法では、上述の気泡の発生及び異物の混入の具体的な対
策がなされていな・いのが現状である。
However, what about underwater Ti? At present, in the ultrasonic flaw detection method using R, no specific measures have been taken to prevent the above-mentioned generation of bubbles and contamination of foreign matter.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は従来の上記欠点に鑑みてこれを改良除去したも
のであって、被検薄片装入用の搬送装置と、該搬送装置
の終端側に設置され、被検薄片を載置した状態で回転さ
せる円盤及び該円盤の昇降機構を備えた被検薄片の取出
装置と、前記円盤上に載置された被検薄片を搬送方向と
直交する方向からチャックし、被検薄片の心出しを行う
位置決め装置と、水槽と、該水槽内に配設された探触子
を支持し、該探触子を直線往復動させる探触子の送り装
置と、下方先端部に被検薄片の吸着部を有し、回転及び
昇降自在な2重管構造のサンプルホルダーと、該サンプ
ルホルダーを前記円盤及び水槽の間で旋回させるハンド
ラー装置と、前記サンプルホルダーの旋回範囲内に設置
された被検薄片搬出用の搬送装置とで薄片の表面欠陥検
出装置を構成することにより、被検薄片を高速回転させ
なから探触子を直線状に移動させて探傷を行い、坏傷に
要する時間の短縮及び高精度の探傷を実現せんとするも
のである。
The present invention has been made to improve and eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional art, and includes a conveying device for loading a thin slice to be tested, and a conveying device installed at the terminal end of the conveying device with a thin slice to be tested placed thereon. A device for taking out a thin piece to be tested is equipped with a rotating disk and an elevating mechanism for the disk, and a thin piece to be tested placed on the disk is chucked from a direction perpendicular to the conveying direction to center the thin piece to be tested. A positioning device, a water tank, a probe feeding device that supports a probe disposed in the water tank and moves the probe back and forth in a straight line, and a suction part for the test thin piece at the lower tip. a sample holder with a double tube structure that can be rotated and raised and lowered; a handler device that rotates the sample holder between the disk and the water tank; By configuring a thin section surface defect detection device with a conveying device, flaw detection is performed by moving the probe in a straight line without rotating the thin section at high speed, reducing the time required for crucible flaws and achieving high accuracy. The aim is to realize flaw detection.

以下に本発明装置の構成を図面に示す実施例に基づいて
、更に詳細に説明すると次の通りである。
The configuration of the device of the present invention will be described in more detail below based on the embodiment shown in the drawings.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は表面欠陥検出装置への全体を示す平面図、第2
図は間正面図、第3図は同右側面図である0表面欠陥検
出装置Aは、シリコンウェハー等の被検薄片1の装入用
搬送装置Bと、被検薄片1の取出装WtCと、位置決め
装WDと、水tIIEと、水漕E内に配置された探触子
2の送り装ytFと、サンプルホルダー〇と、該サンプ
ルホルダーGを旋回させるハンドラー装置Hと、被検薄
片lの門出用搬送装置Jとで構成されている。
Figure 1 is a plan view showing the entire structure of the surface defect detection device;
The figure is a front view, and FIG. 3 is a right side view of the same. The surface defect detection device A includes a transport device B for loading a thin piece 1 to be tested such as a silicon wafer, and a transport device WtC for unloading the thin piece 1 to be tested. , a positioning device WD, a water tIIE, a feeding device ytF for the probe 2 disposed in the water tank E, a sample holder 〇, a handler device H for rotating the sample holder G, and a sample holder H for rotating the sample holder G; It is composed of a transport device J for departure.

装入用搬送装置Bは、被検薄片1を多数枚積層してなる
キャリア3のセット部を有し、断面円形状のベルト4を
両端に配置してなる搬送路5が前記セット部に連続して
いる。6はベルト4,4間に設置されたテーブルである
The charging conveyance device B has a set part of a carrier 3 formed by laminating a large number of thin pieces 1 to be tested, and a conveyance path 5 having a belt 4 having a circular cross section arranged at both ends is continuous with the set part. are doing. 6 is a table installed between the belts 4, 4.

被検薄片1の取出装?iICは、前記搬送装5iBの終
端側に配置されており、第4図及び第5図に示すように
構成されている。すなわち、取出装置Cは、テーブル6
の終端側下方に設置されており、ベフド7上に固定設置
されたエアーシリンダ8を有している。該シリンダ8の
ピストンロッド先端には台枠9が取り付けられておりミ
更に該台枠9に被検薄片回転用のモータ10が固定され
ている。
Retrieval of test thin section 1? The iIC is placed on the terminal end side of the transport device 5iB, and is configured as shown in FIGS. 4 and 5. That is, the take-out device C is
It has an air cylinder 8 fixedly installed on the behead 7. An underframe 9 is attached to the tip of the piston rod of the cylinder 8, and a motor 10 for rotating the specimen thin section is fixed to the underframe 9.

11はモータ10の回転軸先端に取り付けられた被検薄
片g1用の円盤である。この円盤11は、前記テーブル
6の終端側に形成された丸孔12内に位置しており、従
ってエアーシリンダ8の動作に応じて丸孔12内を通過
し、第5図の鎖線の位置と実線の位置との間を昇降する
。実線の状態にあっては、搬送ベルト4.4に載置され
て搬送される被検薄片1の下方に位置している。鎖線の
状態にあっては、円盤11が搬送ベルト4.4上の被検
薄片1を押し上げてt、U送ベルト4.4から被検薄片
1を移し取る。
Reference numeral 11 denotes a disk for the test thin piece g1 attached to the tip of the rotating shaft of the motor 10. This disk 11 is located in a circular hole 12 formed on the terminal end side of the table 6, and therefore passes through the circular hole 12 in accordance with the operation of the air cylinder 8 and moves to the position indicated by the chain line in FIG. Go up and down between the solid line positions. In the state indicated by the solid line, it is located below the thin piece 1 to be tested, which is placed on the conveyor belt 4.4 and conveyed. In the state shown by the chain line, the disk 11 pushes up the thin piece 1 to be tested on the conveyor belt 4.4 and transfers the thin piece 1 to be tested from the U-transport belt 4.4.

なお、第4図において、43は円盤11上に載置された
被検薄片1の載置状態を確認するための光電センサー等
の検出素子である。この実施例の場合、被検薄片lに照
射した反射光レベルを検出することで、被検薄片1の切
欠部1aがどの位置にあるかを検出するようにしている
In FIG. 4, reference numeral 43 denotes a detection element such as a photoelectric sensor for checking the placement state of the test thin piece 1 placed on the disk 11. In this embodiment, the position of the notch 1a of the test thin piece 1 is detected by detecting the level of reflected light irradiated onto the test thin piece 1.

位置決め装置りは、第4図及びff15図に示す如り、
搬送ベルト4.4の終端側において1股送方向と直交す
る方向に配置されたチャック13.14を有している。
The positioning device is as shown in Fig. 4 and Fig. ff15.
A chuck 13.14 is provided at the end of the conveyor belt 4.4 and is disposed in a direction perpendicular to the one-leg feeding direction.

チャック13は、二叉伏をしており、支持ポスト15の
上端部で摺動自在に百挿支持されたロッド16の先端部
に固定されている、17は、ロッド16を摺動させるた
めのエアーシリンダである。
The chuck 13 has a bifurcated shape and is fixed to the tip of a rod 16 which is slidably supported at the upper end of the support post 15. Reference numeral 17 indicates a rod 16 for sliding the rod 16. It is an air cylinder.

またチャック14は、平板状をしており、支持ボスH5
の上端部でロッドlBが摺動自在にHt)IN支持され
、該ロッド18の先端部に固定されている。19け、口
7ド18を摺動させるためのエアーシリンダであろうこ
れらのチャック13及び14は、同)用して世1し量だ
け摺動するようになされている。
Further, the chuck 14 has a flat plate shape, and has a support boss H5.
A rod 1B is slidably supported at the upper end of the rod 18 and fixed to the tip of the rod 18. These chucks 13 and 14, which may be air cylinders for sliding the opening 7 and 18, are designed to slide by a certain amount using the same method.

第10図は、位置決め装置りの他の実施例を示すもので
ある。この実施例は、エアーシリンダー50とロッド5
1とを水平方向に並列配置し、ピストンロッド50aの
先端とロフト51の先端とにチャック固定用部材52を
連結している。そして、該チャック固定用部材52に平
面視の状態で円弧状のチャック54をボルト53等で取
り付けている。チャック54の内周面側の曲率は、対象
とする被検薄片1の外周はの曲率と同じである。またチ
ャック54は対向して2個が設置されている。このよう
な構成のチャック54.54であれば、被検薄片1の外
周端面に密着してこれを保持することができ、両者の相
対的な位置ズレの心配がないので、被検薄片1の心合わ
せ精度を向上させることが可能である。
FIG. 10 shows another embodiment of the positioning device. This embodiment consists of an air cylinder 50 and a rod 5.
1 are arranged in parallel in the horizontal direction, and a chuck fixing member 52 is connected to the tip of the piston rod 50a and the tip of the loft 51. Then, an arc-shaped chuck 54 is attached to the chuck fixing member 52 with bolts 53 or the like in plan view. The curvature of the inner circumferential surface of the chuck 54 is the same as the curvature of the outer circumference of the thin piece 1 to be tested. Further, two chucks 54 are installed facing each other. With the chucks 54 and 54 having such a configuration, it is possible to hold the thin piece 1 to be tested in close contact with the outer peripheral end face of the thin piece 1, and there is no need to worry about relative positional deviation between the two. It is possible to improve alignment accuracy.

水槽Eは、第2図及び第3図を見れば明らかなように、
その上端部は波形に形成されており、水槽下面より供給
される清水(供給部については図示せず)のオーバーフ
ローが水槽全周面から均一に行われるようになされてい
る。また水槽Eの上部においては、水平方向の水流をつ
くるようになされている。これは、水槽外に設置したポ
ンプによって水槽内の水を循環することで、実現してい
る。
As is clear from Figures 2 and 3, tank E is
The upper end portion is formed in a corrugated shape, so that fresh water (the supply part is not shown) supplied from the lower surface of the tank can overflow uniformly from the entire circumference of the tank. Moreover, the upper part of the water tank E is designed to create a horizontal water flow. This is achieved by circulating the water inside the tank using a pump installed outside the tank.

探触子2の送り機構Fは、第1図乃至第3図及び第6図
に示す如く、水槽Eに近接した位置に設置されており、
案内ベッド20上に載置されたスライダ21を有してい
る。該スライダ21の一端側には、送りモータ22に取
り付けられたスクリュー軸23が螺合貫通している。ま
たスライダ21の他端側には、探触子2の垂直支持アー
ム24が螺合貫通して垂設されており、該垂直支持アー
ム24の下端側に水平支持アーム25が支持されている
。探触子2は、この水平支持アーム25に三個取り付け
られている。
The feeding mechanism F of the probe 2 is installed at a position close to the water tank E, as shown in FIGS. 1 to 3 and 6,
It has a slider 21 placed on a guide bed 20. A screw shaft 23 attached to a feed motor 22 is threaded through one end of the slider 21 . Further, a vertical support arm 24 of the probe 2 is screwed and vertically provided on the other end side of the slider 21, and a horizontal support arm 25 is supported on the lower end side of the vertical support arm 24. Three probes 2 are attached to this horizontal support arm 25.

各探触子2は、超音波ビームが被検薄片lの同一点で集
合するようにその角度が決定されている。
The angle of each probe 2 is determined so that the ultrasonic beams converge at the same point on the test thin section l.

探傷方法については後述する。The flaw detection method will be described later.

次に、被検薄片1を吸着保持した状態で水tME内に浸
漬させてこれを回転させるサンプルホルダー〇及び咳サ
ンプルホルダー〇を前記取出装置Wcと水槽Eとの間で
旋回させるハンドラー装置Hについて説明する。第1図
乃至第3図及び第6図乃至第9図に示す如く、ハンドラ
ー装置tlは、旋回アーム26の回転軸27をターンテ
ーブル28に回転自在に取り付けてあり、該回転軸27
の下端側に旋回用モータ29を連結している。この実施
例の場合、旋回アーム26の旋回角度は9G”である。
Next, we will discuss the sample holder 〇, which rotates the sample holder 〇 by immersing it in water tME while holding the specimen 1 by suction, and the handler device H, which rotates the cough sample holder 〇 between the extraction device Wc and the water tank E. explain. As shown in FIGS. 1 to 3 and 6 to 9, the handler device tl has a rotating shaft 27 of a swing arm 26 rotatably attached to a turntable 28.
A swing motor 29 is connected to the lower end side of the swing motor 29. In this embodiment, the pivot angle of the pivot arm 26 is 9G''.

サンプ7L/ yh )LtダーGは、外ff130.
内vI31(7) 2重管構造を呈しており、外筒3o
が前記旋回アーム26の先端に貫通して取り付けられ、
昇降自在である。
Sump 7L/yh) Lt Dar G is outside ff130.
Inner vI31 (7) It has a double tube structure, and the outer tube 3o
is attached to the tip of the swing arm 26 through the
It can be raised and lowered freely.

内筒31は、外筒30の内部に回転自在に支持されてい
る。32は、サンプルホルダーGを旋回アーム26へ取
り付けるための筐体である。筐体32の側面には、サン
プルホルダー〇を昇降させるためのモータ33が取付固
定されており、その回転軸先端にはピニオン34が取り
付けられている。ピニオン34は、外筒30に刻設され
たラック35と噛合する。外筒3゜の上端側には、ギヤ
ボックス36が取り付けられている。37はギヤボック
ス36の上端側に取り付けられたモータであり、その回
転軸の先端にはギヤ38が固定されている。39は内v
131の上部に固定されたギヤであり、前記モータ37
のギヤ38と噛合する。
The inner cylinder 31 is rotatably supported inside the outer cylinder 30. 32 is a housing for attaching the sample holder G to the rotating arm 26. A motor 33 for raising and lowering the sample holder 0 is fixedly attached to the side surface of the casing 32, and a pinion 34 is attached to the tip of the rotating shaft. The pinion 34 meshes with a rack 35 carved in the outer cylinder 30. A gear box 36 is attached to the upper end side of the outer cylinder 3°. 37 is a motor attached to the upper end side of the gear box 36, and a gear 38 is fixed to the tip of its rotating shaft. 39 is inner v
131, which is a gear fixed to the upper part of the motor 37.
meshes with the gear 38 of.

従って、サンプルホルダー〇はラックビニオン機構によ
り昇降自在であると共に、内筒31が外筒30内で回転
自在である。
Therefore, the sample holder 〇 can be freely raised and lowered by the rack and binion mechanism, and the inner tube 31 can be freely rotated within the outer tube 30.

前記内’i’fj31の上端側は、ギヤボックス36を
貫通しており、ロータリージツイント40を介して負圧
源(図示せず)に連通している。
The upper end side of the inner 'i'fj 31 passes through the gear box 36 and communicates with a negative pressure source (not shown) via a rotary joint 40.

また内v131の下端側には、被検薄片1を’ill@
保持するための治具41が取り付けられている。42は
該治具41の凹部内に取り付けられた例えばゴム等の緩
衝材である。これらの治具41及び111H材42が内
w131を介して負圧源に連通ずることは当然のことで
ある。
In addition, on the lower end side of the inner v131, test thin section 1 is placed 'ill@
A jig 41 for holding is attached. Reference numeral 42 denotes a cushioning material, such as rubber, installed in the recess of the jig 41. It is a matter of course that these jigs 41 and 111H material 42 communicate with the negative pressure source via the inner w131.

被検薄片搬出用の搬送装置Jは、第1図に示す如く、前
記旋回アーム26の旋回範囲内に設置されている。基本
的な構成は、装入用の搬送装rfiBと同じであるので
ここでの説明は省略する。
As shown in FIG. 1, the conveying device J for carrying out the thin section to be examined is installed within the swing range of the swing arm 26. The basic configuration is the same as that of the charging transport device rfiB, so the explanation here will be omitted.

次に、上述の如く構成された被検薄片1の表面欠陥検出
装置への勅作恕様を説明する。
Next, a description will be given of how to install the surface defect detection apparatus for the test thin piece 1 constructed as described above.

ところで、運転開始状筋にあって、旋回アーム26は取
出装置Cの側へ旋回しており、サンプルホルダーGは取
出装置Cの円盤11の上方へ待機している。
By the way, at the time of starting operation, the swing arm 26 has turned to the side of the take-out device C, and the sample holder G is waiting above the disk 11 of the take-out device C.

先ず、装入用の搬送波ffBより被検薄片1が搬送され
て来ると、その終端側において、取出装置Cのエアーシ
リンダ8が上昇し、円盤11を押し上げて搬送ベルド4
.4上の被検薄片1を該円盤11上へ移載する。そして
、この状態で回転用モータ10が回転を始める。これと
同時に、検出素子43が被検薄片1の形状を検出する。
First, when the specimen 1 is conveyed by the charging carrier wave ffB, the air cylinder 8 of the take-out device C rises at the terminal end thereof, pushes up the disk 11, and lifts the conveyor belt 4.
.. 4 is transferred onto the disk 11. Then, in this state, the rotation motor 10 starts rotating. At the same time, the detection element 43 detects the shape of the thin piece 1 to be tested.

形状の検出は、被検薄片1へ照射した反射光レベルを検
出素子43で検出することにより、被検薄片1の切欠部
1aがどの回転角度位置にあるかを知ることが可能であ
る。
In detecting the shape, by detecting the level of reflected light irradiated onto the test thin piece 1 with the detection element 43, it is possible to know which rotation angle position the notch portion 1a of the test thin piece 1 is located.

このようにして切欠部1aの位置を検出した後は、咳切
欠部1aが位置決め装ffDのチャック14と対向する
位置で円盤11の回転を停止させる。切欠部1aの位置
を検出するのは、後述する表面欠陥の探傷時に欠陥が被
検薄片1のどの位置にあるかを知るためである。f8る
後は、位置決め装置りのエアーシリンダ17.19を動
作させて被検薄片1をチャック13.14で挟持するこ
とで被検薄片lの心出しを行う。
After detecting the position of the notch 1a in this manner, the rotation of the disk 11 is stopped at a position where the cough notch 1a faces the chuck 14 of the positioning device ffD. The reason for detecting the position of the notch portion 1a is to know where a defect is located on the thin piece 1 to be inspected when detecting a surface defect, which will be described later. After f8, the air cylinders 17, 19 of the positioning device are operated to clamp the thin piece 1 to be tested between the chucks 13, 14, thereby centering the thin piece 1 to be tested.

被検薄片lの心出しが完了した後は、図示しない負圧源
に連通ずる内筒31を介して被検薄片1を吸着し、これ
を保持する。このとき、チャック13゜工4はそれぞれ
後退復帰する。
After the centering of the thin piece 1 to be tested is completed, the thin piece 1 to be tested is attracted and held through the inner cylinder 31 which communicates with a negative pressure source (not shown). At this time, the chucks 13 and 4 are respectively moved back and returned.

次に、ハンドラー装置Hの旋回用モータ29を動作させ
て、旋回アーム26を第1図において時計方向へ90°
旋回させ、吸着保持した状態の被検薄片1を水槽Eの上
方へ移動させる。そして、この位置でモータ33を動作
させ、ピニオン34.外筒30のラック35を介してサ
ンプルホルダー〇を下降させ、第2図、第3図、第6図
等に示す如く、被検薄片lを水槽E内へ浸漬する。
Next, the swing motor 29 of the handler device H is operated to move the swing arm 26 clockwise by 90° in FIG.
The specimen 1 is rotated and held by suction, and the specimen 1 is moved to the upper part of the water tank E. Then, the motor 33 is operated at this position, and the pinion 34. The sample holder 〇 is lowered through the rack 35 of the outer cylinder 30, and the test specimen l is immersed into the water tank E as shown in Figs. 2, 3, 6, etc.

然る後は、回転用モータ37を動作させて内筒31を回
転させることで内m31の下端吸着治具41に吸着され
た被検薄片1を回転させる。そして、探触子2を励振さ
せて超音波ビームを被検薄片1の表面(第6W!Jの下
方面)へ照射する。この実施例では、三個の探触子2よ
り照射される超音波ビームが被検薄片1表面の間一点で
収束するように各探触子2の位置決めがなされている。
Thereafter, the rotation motor 37 is operated to rotate the inner cylinder 31, thereby rotating the thin piece 1 to be inspected which is attracted to the lower end suction jig 41 of the inner cylinder 31. Then, the probe 2 is excited to irradiate the surface of the test thin piece 1 (the lower surface of the sixth W!J) with an ultrasonic beam. In this embodiment, each probe 2 is positioned so that the ultrasonic beams emitted from the three probes 2 converge at one point on the surface of the test thin piece 1.

探傷は、同時に二個の探触子2を交互に励振させ、励振
後は全部の探触子2で反射エコーを受信するようにして
いる。これは探傷精度を向上させるためである。
In flaw detection, two probes 2 are alternately excited at the same time, and after the excitation, reflected echoes are received by all the probes 2. This is to improve flaw detection accuracy.

探触子2で受信される反射エコーは、表面欠陥により乱
反射したものであり、従ってこの反射エコーを受信する
ことで、欠陥の有無を検知でき、また反射エコーの受信
レベルを検出することで欠陥の大きさを検知することが
可能である。
The reflected echoes received by the probe 2 are diffusely reflected by surface defects. Therefore, by receiving these reflected echoes, it is possible to detect the presence or absence of defects, and by detecting the reception level of the reflected echoes, defects can be detected. It is possible to detect the size of

然しながら、探触子2を固定した状態では被検薄片1の
一部のみしか行えない、それで、本装置Aでは回転状態
の被検薄片工の外周端側から中心側へ向けて直線状に探
触子2を移動させることで、被検薄片1表面の前面探傷
を短時間で行うようにしている。この方法で行うと、例
えば、直径6インチの大きさの被検薄片lでは、探傷時
間は約10秒である。探触子2の上記直線移動は、第1
図及び第3図に示すモータ22を動作させて行う、この
モータ22の回転により、図示しない、傘歯車機構等を
介してスクリユー軸23を回転させ、スライダー21を
案内ベッド20上で摺動させることにより行う、ところ
で、被検薄片1の切欠部1aの位置は予め決定されてお
り、その状態から被検薄片1を回転させて探傷するので
、被検薄片lの回転角度と探触子2の送り量とから欠陥
の位置を知ることが可能である。必要であれば、この欠
陥の位置信号を取り出して、これを表示すればよい。
However, when the probe 2 is fixed, only a part of the thin section 1 to be inspected can be inspected.Therefore, with this device A, the inspection can be performed in a straight line from the outer edge of the rotating thin section toward the center. By moving the probe 2, front flaw detection on the surface of the test thin piece 1 can be performed in a short time. When carried out using this method, the flaw detection time is about 10 seconds for a test thin piece l having a diameter of 6 inches, for example. The above linear movement of the probe 2
The rotation of the motor 22, which is performed by operating the motor 22 shown in FIGS. By the way, the position of the notch 1a of the thin piece 1 to be tested is determined in advance, and since the thin piece 1 to be tested is rotated from that state for flaw detection, the angle of rotation of the thin piece 1 to be tested and the probe 2 are It is possible to know the position of the defect from the feed amount. If necessary, the position signal of this defect can be extracted and displayed.

而して、この探傷時にあうで、本実施例では水槽Eの下
面側から清水を供給して上端周縁から均一にオーバーフ
ローさせることで、浮遊物の除去及び気泡の発生をなく
すようにしている。また被検薄片1の浸漬時に、被検薄
片1表面に付着する気泡を水槽上部に形成した水平方向
の清水の流れで除去するようにしている。これにより、
探傷精度の向上を図ることが可能である。
Therefore, during this flaw detection, in this embodiment, fresh water is supplied from the bottom side of the water tank E and uniformly overflows from the upper edge, thereby removing floating objects and eliminating the generation of bubbles. Further, when the thin piece 1 to be tested is immersed, air bubbles adhering to the surface of the thin piece 1 to be tested are removed by a horizontal flow of fresh water formed at the top of the water tank. This results in
It is possible to improve flaw detection accuracy.

このようにして被検薄片1表面の欠陥検出を行った後は
、回転用モータ37を停止させると共に昇降用のモータ
33を逆転させて、サンプルホルダーGを上昇させ、被
検薄片1を水槽Eの上方へ移動させる。このとき、送り
機構Fのモータ22は逆転し、探触子2を直線状に後退
復帰させる。
After detecting defects on the surface of the test thin piece 1 in this way, the rotating motor 37 is stopped, the lifting motor 33 is reversed, the sample holder G is raised, and the test thin piece 1 is placed in the water tank E. move it above. At this time, the motor 22 of the feed mechanism F rotates in reverse, causing the probe 2 to move back and return in a straight line.

次に、旋回用のモータ29を逆転させ、旋回アーム26
を第1図の鎖線で示す位置へ旋回させる。つまり、探傷
後の被検薄片lを搬出用の搬送装置Jへ移動させる。然
る後は、負圧源への連通を遮断することで、被検薄片l
の吸着保持を解放し、被検薄片1を搬送ベルト4.4上
へ移載する。搬送ベルト4.4は、上記被検薄片1を空
のキャリア3へ搬送し、これに収納させる。旋回アーム
26は、被検薄片lを移載した後は取出袋rtCの円盤
11の上方へ後退復帰し、次サイクルに対応するべくこ
の位置で待機する。
Next, the rotation motor 29 is reversed, and the rotation arm 26
1 to the position shown by the chain line in FIG. That is, the test thin piece l after flaw detection is moved to the transport device J for carrying out. After that, by cutting off the communication to the negative pressure source, the test thin section l
Release the suction hold and transfer the thin piece 1 to be tested onto the conveyor belt 4.4. The conveyor belt 4.4 conveys the test specimen 1 to the empty carrier 3 and stores it therein. After the rotating arm 26 has transferred the thin piece 1 to be tested, it retreats back to above the disk 11 of the removal bag rtC, and waits at this position for the next cycle.

これで、1サイクルが終了する。以後は上述の動作を繰
り返すことで、装入側のキャリア3内の被検薄片1全部
の探傷を行い、新しいキャリア3・ と交換する。これ
は、搬出側においても同様である。
This completes one cycle. Thereafter, by repeating the above-mentioned operations, all of the test thin pieces 1 in the carrier 3 on the loading side are inspected for flaws, and the carrier 3 is replaced with a new carrier 3. This also applies to the unloading side.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明にあっては、シリコンウェハ
ー等の薄片表面の欠陥検出を全て自動的に行うことがで
きる。また探触子による欠陥の検出は、被検薄片を回転
させ、探触子を被検薄片の外周端縁側から中心側へ直線
状に移動させて行っており、探傷に要する時間を著しく
短縮することが可能である。それに、被検薄片の回転角
度信号と探触子の位置信号とから欠陥が被検薄片のどの
位置に存在するかを検知することが可能である。
As explained above, according to the present invention, all defects on the surface of a thin piece such as a silicon wafer can be automatically detected. In addition, defects are detected by the probe by rotating the thin section to be tested and moving the probe in a straight line from the outer edge of the thin section to the center, which significantly shortens the time required for flaw detection. Is possible. In addition, it is possible to detect where the defect is present in the thin section to be inspected from the rotation angle signal of the thin section to be inspected and the position signal of the probe.

また、清水を水槽下面側から供給して上端周縁からオー
バーフローさせており、探傷の障害となる気泡の発生並
びに浮遊物の除去を行うことが可能である。更に、被検
薄片の水槽内への浸漬時に被検薄片表面(下面側)に付
着する気泡を水槽上部の水平流で除去することができ、
精度の高い超音波探傷が可能である。
In addition, fresh water is supplied from the bottom side of the water tank and overflows from the upper periphery, making it possible to remove air bubbles and floating objects that may impede flaw detection. Furthermore, air bubbles that adhere to the surface (lower surface side) of the test thin section when the test thin section is immersed in the water tank can be removed by the horizontal flow at the top of the water tank.
Highly accurate ultrasonic flaw detection is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は欠陥検出装置の全体を示す平面図、第2図は同
正面図、第3図は同右側面図、第4図は位置決め装置を
示す平面図、第5図は取出装置を示す右側面図、第6図
はへンドラー装置、サンプルホルダー、送り装置を示す
正面図、第7vlJはサンプルホルダーの一部断面拡大
図、第8図はサンプルホルダーの縦断面図、第9図は第
8図の■−■線断面図、第10図は位置決め装置の他の
実施例を示す平面図である。 1・・・被検薄片    B・・・装入用搬送装置11
・・・円i       c・・・取出装置D・・・位
置決め装置  E・・・水槽2・・・探触子     
F・・・送り装置G・・・サンプルホルダー H・・・ハンドラー装置 J・・・搬出用搬送装置特許
出願人   住友金名工業株式会社代 理 人   弁
理士 内田敏彦 第1図       。 第2図 第3■ 「゛1
Fig. 1 is a plan view showing the entire defect detection device, Fig. 2 is a front view thereof, Fig. 3 is a right side view thereof, Fig. 4 is a plan view showing the positioning device, and Fig. 5 is a plan view showing the extracting device. Right side view, Figure 6 is a front view showing the Hendler device, sample holder, and feeding device, Figure 7 is an enlarged partial cross-sectional view of the sample holder, Figure 8 is a vertical cross-sectional view of the sample holder, Figure 9 is a front view showing the Hendler device, sample holder, and feeding device. FIG. 8 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 8, and FIG. 10 is a plan view showing another embodiment of the positioning device. 1...Test thin section B...Charging conveyance device 11
...Circle ic...Takeout device D...Positioning device E...Water tank 2...Probe
F...Feeding device G...Sample holder H...Handler device J...Transportation device for carrying out Patent applicant Sumitomo Kinmei Industries Co., Ltd. Agent Patent attorney Toshihiko Uchida Figure 1. Figure 2 3 ■ ``゛1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、被検薄片装入用の搬送装置と、該搬送装置の終端側
に設置され、被検薄片を載置した状態で回転させる円盤
及び該円盤の昇降機構を備えた薄片の取出装置と、前記
円盤上に載置された薄片を搬送方向と直交する方向から
チャックし、被検薄片の心出しを行う位置決め装置と、
水槽と、該水槽内に配設された探触子を支持し、該探触
子を直線往復動させる探触子の送り装置と、下方先端部
に被検薄片の吸着部を有し、回転及び昇降自在な2重管
構造のサンプルホルダーと、該サンプルホルダーを前記
円盤及び水槽の間で旋回させるハンドラー装置と、前記
サンプルホルダーの旋回範囲内に設置された被検薄片搬
出用の搬送装置とで構成したことを特徴とする薄片の表
面欠陥検出装置。
1. A conveying device for loading a thin piece to be tested, a thin piece taking-out device that is installed at the terminal end of the conveying device and is equipped with a disk that rotates with a thin piece to be tested placed thereon, and a mechanism for lifting and lowering the disk; a positioning device that chucks the thin piece placed on the disk from a direction perpendicular to the conveying direction and centers the thin piece to be tested;
It has a water tank, a probe feeding device that supports a probe disposed in the water tank and reciprocates the probe in a straight line, and has a suction part for the test thin piece at the lower tip, and rotates. and a sample holder with a double tube structure that can be raised and lowered freely, a handler device that rotates the sample holder between the disk and the water tank, and a transport device for carrying out the test thin section installed within the rotation range of the sample holder. A thin section surface defect detection device characterized by comprising:
JP59181540A 1984-08-30 1984-08-30 Apparatus for detecting surface flaw of thin piece Pending JPS6159258A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03103343A (en) * 1989-09-16 1991-04-30 Nakagawa Fume Kan Kogyo Kk Centrifugal molding of concrete product
WO2015029428A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 川崎重工業株式会社 Ultrasonic flaw-detection device and method for operating ultrasonic flaw-detection device
WO2015029429A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 川崎重工業株式会社 Ultrasonic flaw-detection device

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