JP4857239B2 - ウェハ保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、半導体製造工程において、ウェハを移動させてウェハ上のチップの外観を検査する外観検査装置でウェハを保持するウェハ保持装置、ウェハを保持することができるウェハ保持装置に関する。

従来から、例えば、ウェハを移動させてウェハ上のチップの外観を検査する外観検査装置、ウェハを回転させて表面を検査する表面検査装置、光を照射することによりウェハの表面に成膜または塗布された光感光剤（フォトレジスト）に回路パターンを露光・転写する半導体露光装置等において、ウェハを保持するウェハ保持装置が知られている。

このようなウェハ保持装置として、チャック台盤の周縁部にリング状のウェハ受座を設け、真空排気による吸着力でウェハの周縁近傍をウェハ受座に吸着させて（ウェハ受座への固定手段）ウェハを保持する構成のウェハ保持装置が考えられている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、この保持対象であるウェハは、汚れおよび傷等をなくす観点から、可能な限り他の物質との接触を避けることが求められており、例えば、周縁近傍のみの接触によりウェハを載置することが可能なキャリアに載置して搬送等が行われ、上記したように、ウェハ上のチップの外観検査、表面検査または表面加工等が行われる際には適宜ウェハ保持装置に保持されて取り扱われる。
特開２００３−３２４１４３号公報

しかしながら、従来のウェハ保持装置では、ウェハ受座上に置かれたウェハを吸着により保持する構成であることから、キャリアに載置されているウェハをキャリアから分離してウェハ受座上に置く必要がある。このため、例えば、キャリア上のウェハをピンセットで挟んでウェハ受座上に移動させるウェハの載せ換え作業が行われていたが、このような載せ換え作業は、ウェハと他の物体との接触の機会を増加させてしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、キャリアに載置されているウェハを、他の物体と接触する機会を増加させることなく保持することができるウェハ保持装置を提供することを目的とするものである。

上記した課題を解決するために、請求項１に記載のウェハ保持装置は、装置本体部に設けられた柱状のチャック台盤の周縁部に沿ってリング状のウェハ受座が形成され、前記ウェハ受座に置かれたウェハの周縁部を複数の固定手段によって前記ウェハ受座に固定することにより前記ウェハを保持可能なウェハ保持装置であって、前記ウェハは、前記ウェハ受座に固定される前は前記ウェハの周縁部を下方から支持する環状を呈しその環状空間で前記チャック台盤を受け入れ可能とされたキャリアに載置されており、前記装置本体部は、前記ウェハ受座の受け面と前記ウェハとが平行な状態で前記キャリアを支持可能な支持面を形成し、かつ該支持面の高さ位置を前記受け面と直交する方向に変位自在であり、さらに前記支持面に前記キャリアが載せられた状態では前記ウェハを前記ウェハ受座に当接させる受渡高さ位置に前記支持面を位置させるキャリア支持手段を有し、前記受渡高さ位置の前記支持面に載せられている前記キャリアに載置されて前記ウェハ受座に置かれた前記ウェハを前記固定手段で固定することに伴って、前記キャリア支持手段が前記支持面を前記受渡高さ位置から下降させて前記ウェハを前記キャリアから分離することを特徴とする。

上記した構成によれば、支持面を受渡高さ位置に位置させることによりキャリア支持手段の支持面に載せられたキャリアに載置されたウェハをウェハ受座上に置き、このウェハを固定手段の固定により保持することに伴ってキャリア支持手段が支持面を受渡高さ位置から下降させることから、ウェハを、搬送等の際に載置されるキャリアおよび保持されるウェハ保持装置のウェハ受座以外の物体に接触させることなく、キャリアから分離しつつ保持することができる。

請求項２のウェハ保持装置は、請求項１に記載のウェハ保持装置であって、前記キャリア支持手段は、前記支持面に前記キャリアが載せられていない状態では、前記受渡高さ位置よりも高い高さ位置である初期高さ位置に前記支持面を位置させ、前記初期高さ位置にある前記支持面に前記キャリアが載せられると前記支持面を前記受渡高さ位置以下まで下降させて前記ウェハを前記ウェハ受座に置くことを特徴とする。

上記した構成によれば、ウェハが載置されたキャリアが支持面に載せられると、キャリア支持手段が支持面を初期高さ位置から受渡高さ位置まで下降させてウェハをウェハ受座上に置くことから、ウェハをキャリアおよびウェハ受座以外の物体に接触させることなく、キャリアから分離しつつ保持することができる。

請求項３のウェハ保持装置は、請求項２に記載のウェハ保持装置であって、前記キャリア支持手段は、弾性変形可能な部材からなり伸縮自在とする蛇腹状を呈し前記装置本体部に設けられた筒状部材と、該筒状部材の内方空間の空気を前記装置本体部側で吸引可能な吸引機構とを有し、前記筒状部材は、前記初期高さ位置にある前記支持面に前記キャリアが載せられると該キャリアの重さにより前記支持面を前記初期高さ位置から前記受渡高さ位置まで下降させ、前記吸引機構の吸引により前記支持面を前記受渡高さ位置から下降させることを特徴とする。

上記した構成によれば、キャリア支持手段を簡易な構成としつつウェハをウェハ受座上に置き、キャリアから分離させることができる。また、筒状部材を、初期高さ位置から受渡高さ位置に至る間、ウェハが載置されたキャリアの重さにより緩やかに収縮するように強度（バネ力）を設定すれば、ウェハがウェハ受座上に置かれる際に傷ついたり汚れが付着したりすることをより適切に防止することができる。

請求項４のウェハ保持装置は、請求項３に記載のウェハ保持装置であって、前記キャリア支持手段は、前記筒状部材の開放された上端で前記支持面を形成するとともに、該支持面に前記キャリアが載せられることで封止された前記内方空間の空気を前記吸引機構が吸引することにより前記支持面を前記受渡高さ位置から下降させることを特徴とする。

上記した構成によれば、キャリア支持手段が簡易な構成とすることができ、ウェハ受座上にウェハを固定する際に、キャリアもウェハから分離させた状態で装置本体部のキャリア支持手段上に吸着固定することができる。

請求項５のウェハ保持装置は、請求項３または請求項４に記載のウェハ保持装置であって、前記固定手段は、前記受け面を開放し、前記ウェハが前記ウェハ受座に置かれることにより封止可能とされ、前記吸引機構による空気の吸引が可能とされたウェハ吸引孔を有していることを特徴とする。

上記した構成によれば、吸引機構の空気の吸引により、キャリア支持手段の支持面を下降させるとともにウェハ受座上にウェハを固定することができるので、キャリア支持手段における駆動力と固定手段における駆動力とを単一のものとすることができる。

本発明のウェハ保持装置によれば、キャリアに載置されているウェハを、他の物体と接触する機会を増加させることなく保持することができる。

以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

図１は、ウェハ保持装置１０を模式的に示す斜視図であり、図２は、キャリア１５を模式的に示す斜視図である。また、図３は、検査ステージ１２および検査ステージ１３において、初期高さ位置Ｂとされた支持面２５（図４参照）にキャリア１５が適切に載せられた状態のウェハ保持装置１０を模式的に示す斜視図であり、図４は、図３のＩ−Ｉ線に沿って得られた断面図である。さらに、図５は、検査ステージ１２および検査ステージ１３において、分離高さ位置Ｅとされた支持面２５（図６参照）にキャリア１５が適切に載せられた状態のウェハ保持装置１０を模式的に示す斜視図であり、図６は、図５のII−II線に沿って得られた断面図である。なお、図５では理解容易のためにウェハ１４とキャリア１５との上下方向で見た間隔を大きく取って示しているが、図６に示すように分離高さ位置Ｅとされた際にキャリア１５とウェハ１４とが間隔を置いていればよい。

ウェハ保持装置１０は、図１に示すように、装置本体部１１に設けられた検査ステージ１２と検査ステージ１３とを有する。ウェハ保持装置１０は、本実施例では、ウェハ１４の表面を検査する外観検査装置であり、ウェハ１４が載置されたキャリア１５を取り扱ってウェハ１４を保持するものである。

キャリア１５は、図２に示すように、全体に矩形の板形状を呈し、中央に円形状の貫通孔１５ａが形成され、この貫通孔１５ａの周縁が段差状（図４の符号１６および符号１６ａ参照）とされて円板状のウェハ１４の周縁部１４ａ（図１、図３および図５参照）を下方から支えることで載置可能とする載置面１６と、当該載置面１６と直交する面に沿って延在し載置面１６に載置されたウェハ１４が載置面１６に沿って移動することを防止する載置面直交壁部１６ａとを形成している。このようにウェハ１４が載置されたキャリア１５を、検査ステージ１２および検査ステージ１３（図１参照）で取り扱う。この検査ステージ１２および検査ステージ１３は、共にウェハ１４を検査すべくキャリア１５から分離してウェハ１４を保持するものであり、同一の構成および動作であることから、検査ステージ１２についてのみ説明をし、検査ステージ１３に検査ステージ１２と同じ符号を付して検査ステージ１３の説明は省略する。なお、図１、図３および図５では、検査ステージ１２および検査ステージ１３で同時に同じ作業が行われているが、いずれか一方のみを動作させることも可能である。

検査ステージ１２は、キャリア１５の環状空間１５ｃ（図２参照）への挿通が可能な円柱形状を呈するチャック台盤１７と、このチャック台盤１７を取り囲むように設けられた４つの吸着パッド１８とを有する。チャック台盤１７には、ウェハ受座１９と台盤開放孔２０とが設けられている。

ウェハ受座１９は、チャック台盤１７の上面１７ａの周縁部１７ｂで全周に渡り上方へ立ち上がる環状の突条で構成されたリング状を呈し（図１、図４および図６参照）、その上面が水平な面とされて受け面２１を構成している。以下では、受け面２１に直交する方向を上下方向とする。

台盤開放孔２０は、一端がウェハ受座１９よりも内方でチャック台盤１７の上面１７ａを開放しており、図示は略すが、他端が上面１７ａ以外の個所でチャック台盤１７の外部に開放している。このため、台盤開放孔２０は、後述するように、ウェハ受座１９の受け面２１にウェハ１４が適切に置かれることにより、ウェハ１４とチャック台盤１７の上面１７ａとウェハ受座１９とにより区画された対向空間Ｓ（図４参照）を、ウェハ保持装置１０が設置されている周囲に連通させてその大気圧と等しくすることができる。

ウェハ受座１９には、複数のウェハ吸引孔２３が設けられている。各ウェハ吸引孔２３は、リング状のウェハ受座１９を環状方向で見て所定の間隔を置きつつ点在して設けられており、図４および図６に示すように、一端が受け面２１を開放し、他端が吸引装置Ｐに接続されている。ウェハ受座１９では、その受け面２１上にウェハ１４が適切に置かれた状態において、吸引装置Ｐが各ウェハ吸引孔２３の空気を吸引することにより、ウェハ１４を吸着保持することができる。このことから、各ウェハ吸引孔２３は、ウェハ受座１９の受け面２１および吸引装置Ｐと協働して、固定手段として機能している。このとき、ウェハ１４の下方には、チャック台盤１７（の上面１７ａ）およびウェハ受座１９とにより区画された対向空間Ｓが形成される。このウェハ受座１９が、キャリア１５に載置されたウェハ１４を、キャリア１５から分離しつつ吸着保持するために４つの吸着パッド１８（図１参照）が設けられている。

各吸着パッド１８は、弾性変形可能な部材から形成されており、上下方向への伸縮が自在とされた蛇腹状の筒状部材である。各吸着パッド１８の下端１８ａは、検査ステージ１２に設けられたキャリア支持台座２４（後述する凹所底面２４ａ）に気密的に取り付けられている。各吸着パッド１８の上端１８ｂは、上下方向に直交する同一の平面上に位置するように設定されており、キャリア１５を下方から支持することができる支持面２５を形成している。このため、各吸着パッド１８の上端１８ｂが形成する支持面２５はウェハ受座１９の受け面２１と平行である。この各吸着パッド１８の上端１８ｂが形成する支持面２５に適切にキャリア１５が載せられると、各吸着パッド１８の内方に形成された内方空間Ｉが封止される、すなわち各上端１８ｂの開口が気密的に塞がれる。

ここで、キャリア１５が検査ステージ１２上で適切な位置に置かれるということは、キャリア１５が各吸着パッド１８の上端１８ｂが形成する支持面２５に適切に載せられていることをいい、この状態のキャリア１５に適切に載置されたウェハ１４が上下方向に平行移動されるとウェハ受座１９の受け面２１に適切に置かれるように、互いの配置関係が設定されている。

キャリア支持台座２４には、キャリア１５の位置決め穴１５ｂに対応する位置決め突起２４ｂ（図１参照）が設けられており、支持面２５により適切な位置で支持されたキャリア１５が位置ずれすることが防止されている。また、キャリア支持台座２４の上端面２４ｃは、上下方向に直交する同一の平面上に位置するように設定されており、キャリア支持台座２４には、上端面２４ｃを開放しつつ収縮時の各吸着パッド１８を収容するための凹所２４ｄが設けられている。この凹所２４ｄの底面である凹所底面２４ａに各吸着パッド１８が気密的に取り付けられている。

各吸着パッド１８は、外部からの負荷を受けていない状態において、形成する支持面２５に支持されたキャリア１５の載置面１６がウェハ受座１９の受け面２１よりも上方に位置するように、すなわち支持面２５にキャリア１５が載せられた際当該キャリア１５に載置されているウェハ１４が受け面２１から間隔を置いてその上方に位置するように、大きさ寸法が設定されており、このときの支持面２５の高さ位置を初期高さ位置Ｂ（図４参照）とする。

また、各吸着パッド１８は、上端１８ｂが協働して形成する支持面２５に支持されたキャリア１５の載置面１６が、ウェハ受座１９の受け面２１よりも下方となりかつ凹所２４ｄに収容される高さ位置まで収縮可能とされており、このときの支持面２５の高さ位置を分離高さ位置Ｅ（図６参照）とする。各吸着パッド１８は、外部からの負荷により支持面２５が分離高さ位置Ｅとなるように収縮させることができるとともに、当該負荷が取り除かれると自らの復元力（弾性力）により元の大きさ寸法に戻り、支持面２５が初期高さ位置Ｂとなる。

さらに、各吸着パッド１８は、上端１８ｂが協働して形成する支持面２５にウェハ１４が載置されたキャリア１５が載せられると、そのキャリア１５およびウェハ１４の重さにより初期高さ位置Ｂに位置する支持面２５が下方へ向けて緩やかに平行移動するように収縮し（矢印Ａ１参照）、かつこの収縮により支持面２５が後述するように受渡高さ位置Ｔ（図４参照）（分離高さ位置Ｅよりも上方）となってキャリア１５のみを支える状態となると、支持面２５が受渡高さ位置Ｔとなっている状態で伸縮しない強度（バネ力）となるように設定されている。

この各吸着パッド１８の支持面２５を分離高さ位置Ｅへ下降させるために、各キャリア支持台座２４には、キャリア吸引孔２６が設けられている。

各キャリア吸引孔２６は、一端が吸着パッド１８の内方空間Ｉに連通するようにキャリア支持台座２４の凹所底面２４ａを開放しており、他端が吸引装置Ｐに接続されている。本実施例では、各キャリア吸引孔２６の他端と、各ウェハ吸引孔２３の他端とには、単一の吸引装置Ｐが接続されている。また、図示は略すが、本実施例のウェハ保持装置１０では、検査ステージ１２と検査ステージ１３とに単一の吸引装置Ｐが接続され、かつこの吸引装置Ｐに連通する吸引路が適宜選択的に開閉自在な構成とされており、単一の吸引装置Ｐで検査ステージ１２と検査ステージ１３とを同時にまたはいずれか一方のみを動作させることが可能とされている。

支持面２５に適切にキャリア１５が載せられて各内方空間Ｉが封止された状態において、吸引装置Ｐが各内方空間Ｉの空気を吸引すると各内方空間Ｉが減圧されることから、キャリア１５が各吸着パッド１８に吸着保持されるとともに、伸縮自在とされた各吸着パッド１８が収縮して各吸着パッド１８の上端１８ｂが形成する支持面２５が下降して分離高さ位置Ｅに至る（図５および図６参照）。このことから、各吸着パッド１８は、各キャリア吸引孔２６および吸引装置Ｐと協働して、キャリア支持手段として機能している。

次にウェハ保持装置１０における動作について説明する。

作業者は、ウェハ１４が載置されたキャリア１５を検査ステージ１２（検査ステージ１３でも同様）上へ持ってきて、キャリア支持手段としての各吸着パッド１８の上端１８ｂが形成し初期高さ位置Ｂに位置する支持面２５に適切に載せる（図３および図４に２点鎖線で示す支持面２５等参照）。すると、各吸着パッド１８が形成する各内方空間Ｉが、キャリア１５により密閉状態とされるとともに、ウェハ１４が載置されたキャリア１５の重さにより収縮し、支持面２５が初期高さ位置Ｂから受渡高さ位置Ｔへと下方へ向けて下降（平行移動）する（図４に２点鎖線で示す矢印Ａ１参照）。

ここで、前述したように、各吸着パッド１８は、支持面２５が分離高さ位置Ｅ（図６参照）となる状態まで収縮可能とされており、かつウェハ受座１９が設けられたチャック台盤１７がキャリア１５の環状空間１５ｃに挿通可能とされていることから、支持面２５が初期高さ位置Ｂ（図４参照）から分離高さ位置Ｅ（図６参照）へと変位される過程（各吸着パッド１８の収縮過程）において、支持面２５に載せられたキャリア１５に載置されたウェハ１４は、上方からウェハ受座１９の受け面２１に当接することとなる。ここで、キャリア１５に載置されたウェハ１４は、周縁部１４ａが載置面１６により下方から支持されている状態、すなわち上方への移動が拘束されていない状態である。このため、ウェハ１４は、キャリア１５の載置面１６がウェハ受座１９の受け面２１よりも下方へ移動されることにより、載置面１６による支持から受け面２１による支持へと、すなわちキャリア１５に載置された状態からウェハ受座１９に置かれた状態へと変わることとなる。このウェハ１４がキャリア１５に載置された状態からウェハ受座１９に置かれた状態へと変わる際の各吸着パッド１８の支持面２５の高さ位置を受渡高さ位置Ｔ（図４参照）とする。すると、上述したように、各吸着パッド１８は、受渡高さ位置Ｔ（図４参照）（分離高さ位置Ｅよりも上方）となってキャリア１５のみを支える状態となると、支持面２５が受渡高さ位置Ｔとなっている状態で伸縮しない強度（バネ力）となるように設定されていることから、キャリア１５を受渡高さ位置Ｔで支えた状態で上下方向の移動を止まることとなる。このことから、支持面２５が受渡高さ位置Ｔであるとき、キャリア１５の載置面１６は、ウェハ受座１９の受け面２１と同一平面上に位置するか、受け面２１よりも僅かに下方に位置することとなる。

ここで、キャリア１５が支持面２５に適切に載せられていることから、当該キャリア１５に適切に載置されているウェハ１４は、ウェハ受座１９の受け面２１に適切に置かれることとなる。この各吸着パッド１８の支持面２５が受渡高さ位置Ｔに位置し、かつウェハ受座１９の受け面２１に適切に置かれた状態において、ウェハ１４は、受け面２１により下方向への移動が制限され、上下方向と直交する面に沿う移動がキャリア１５の載置面１６を取り囲むように形成された載置面直交壁部１６ａにより制限されている（図４参照）。このため、例えウェハ保持装置１０が移動されたとしてもウェハ１４が受け面２１上の適切な位置からずれることが防止されている。

その後、吸引装置Ｐを作動させ、キャリア１５により密閉状態とされた各吸着パッド１８が形成する各内方空間Ｉの空気および各ウェハ吸引孔２３の空気を吸引する。すると、ウェハ受座１９の受け面２１に適切に置かれたウェハ１４が、各ウェハ吸引孔２３の空気の吸引によりウェハ受座１９に吸着保持されるとともに、密閉状態とされた各内方空間Ｉが減圧されることにより、キャリア１５が各吸着パッド１８に吸着保持された状態で、伸縮自在とされた各吸着パッド１８が収縮して各吸着パッド１８の上端１８ｂが形成する支持面２５が、受渡高さ位置Ｔから下降し（図４矢印Ａ２参照）、分離高さ位置Ｅに至る（図６参照）。このため、ウェハ保持装置１０は、ウェハ１４をキャリア１５から分離して吸着保持することができ、かつ分離されたキャリア１５も各吸着パッド１８が形成する支持面２５（分離高さ位置Ｅ）で吸着保持することができる。本実施例では、支持面２５が分離高さ位置Ｅとなると、各吸着パッド１８が凹所２４ｄに収容され、キャリア１５が、同一の平面上に位置するキャリア支持台座２４の上端面２４ｃ上に載せられ、かつ上端面２４ｃ上に載せられたキャリア１５の上面が、ウェハ受座１９に吸着保持されたウェハ１４の上面よりも下方に位置するように、設定されている。このことから、ウェハ保持装置１０では、上下方向に直交する平面と平行な状態でかつ異なる高さ位置で、ウェハ１４とキャリア１５とを吸着保持することができる。

このことから、吸引装置Ｐは、ウェハ受座１９におけるウェハ１４の吸着保持および各吸着パッド１８におけるキャリア１５の吸着保持を維持することができる程度に、各吸着パッド１８が形成する内方空間Ｉの空気および各ウェハ吸引孔２３の空気を吸引する設定とされている。

検査ステージ１２では、このように、ウェハ１４とキャリア１５とを分離して個別に吸着保持した状態で、ウェハ１４に対する所望の作業（本実施例ではウェハ１４上のチップ（図示せず）の外観検査）が行われる。本実施例の場合、図６に示すように、当該外観検査において、不適格とされたチップにインカー２２（インクペン）で印（バッドマーク）を記載することとなるが、キャリア１５の上面がウェハ１４の上面よりも下方に位置されていることから、キャリア１５がインカー２２での印を記載する作業の妨げとなることを防止することができる。これは、次のことによる。インカー２２は、印を記載する作業工程では、ウェハ１４の上面から０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの高さ位置で、その上面に対して平行に相対的に移動され（矢印Ａ３参照）、印をつける位置とされた際にペン先２２ａを上面へ向けて突出させる構成とされている。この印を記載する作業工程におけるインカー２２のウェハ１４の上面での相対的な平行移動は、必ずしもウェハ１４の上方のみで行われるものではなく、キャリア１５の上方に位置される場合（矢印Ａ３および２点鎖線で示すインカー２２参照）がある。このことから、キャリア１５の上面がウェハ１４の上面よりも上方に位置されていると、インカー２２とキャリア１５とが干渉してしまう虞があることによる。

その後、保持した状態でのウェハ１４に対する所望の作業が終了すると、ウェハ受座１９におけるウェハ１４の吸着保持および各吸着パッド１８におけるキャリア１５の吸着保持を解除すべく吸引装置Ｐが動作され、各吸着パッド１８の復元力によりその上端１８ｂが形成する支持面２５が分離高さ位置Ｅ（図６参照）から受渡高さ位置Ｔを経て初期高さ位置Ｂ（図４参照）へと上昇される。

この上昇過程において、上昇するキャリア１５の載置面１６がウェハ受座１９における吸着保持が解除されたウェハ１４に下方から当接し（受渡高さ位置Ｔ）、受け面２１がウェハ１４を支持する状態から載置面１６がウェハ１４を支持する状態へと変わり、キャリア１５の載置面１６にウェハ１４が適切に載置されることとなる。このため、図４に示すように、各吸着パッド１８の上端１８ｂが形成する支持面２５が受渡高さ位置Ｔとされると、この支持面２５には、載置面１６にウェハ１４を載置した状態のキャリア１５が適切に載せられていることとなる。この後、キャリア１５を各吸着パッド１８の支持面２５上から降ろす（取り去る）ことにより、再びキャリア１５に適切に載置されたウェハ１４を取り扱うことができる。これにより、各吸着パッド１８は、復元力（弾性力）により元の大きさ寸法に戻り、支持面２５が再び初期高さ位置Ｂとなる。

上記したように、ウェハ保持装置１０では、キャリア１５に載置されたウェハ１４を、キャリア１５から分離してウェハ受座１９の受け面２１で吸着保持することができ、かつこの分離から吸着保持の過程において、キャリア１５の載置面１６およびウェハ受座１９の受け面２１以外の物体をウェハ１４に接触させることはない。ここで、キャリア１５の載置面１６は、他の場面においても搬送等の際に接触する個所であり、かつウェハ受座１９の受け面２１は、吸着保持される個所であることから、ウェハ保持装置１０では、必要最低限の接触のみでウェハ１４を適切に吸着保持することができることとなる。

また、ウェハ保持装置１０では、ウェハ１４とキャリア１５とを分離して個別に吸着保持した状態から、ウェハ受座１９の受け面２１以外の物体をウェハ１４に接触させることなく、ウェハ１４をキャリア１５の載置面１６に適切に載置することができる。このため、ウェハ保持装置１０を用いてウェハ１４に対する所望の作業（本実施例ではウェハ１４上のチップ（図示せず）の外観検査）を行う場合、キャリア１５の載置面１６に適切に載置された状態でウェハ１４を取り扱えばよい、すなわちキャリア１５を取り扱えばよいこととなるので、作業者がウェハ１４に触れる必要がなく、ウェハ１４がキャリア１５の載置面１６を除く他の物体に接触する機会が生じることを防止することができる。

さらに、ウェハ保持装置１０では、作業者はキャリア１５を取り扱えばよいことから、ウェハ１４を取り扱うことに比較して慎重さが求められることはなく、ウェハ１４に対する所望の作業（本実施例ではウェハ１４上のチップ（図示せず）の外観検査）のための準備時間を短縮することができるとともに、当該準備の際にウェハ１４を汚してしまったり傷つけてしまったりすることを防止することができる。

ウェハ保持装置１０では、ウェハ１４とキャリア１５とを分離してそれぞれ吸着保持した状態で、ウェハ１４に対する所望の作業（本実施例ではウェハ１４上のチップ（図示せず）の外観検査）を行うことができるので、キャリア１５が移動してしまうことで当該作業の妨げとなることを防止することができるとともに、キャリア１５が移動してしまうことに伴って生じ得る発塵を防止することができる。

ウェハ保持装置１０では、各キャリア吸引孔２６の他端および各ウェハ吸引孔２３の他端に単一の吸引装置Ｐが接続されていることから、単一の吸引装置Ｐを動力源として、ウェハ受座１９でのウェハ１４の保持と、キャリア支持手段の支持面２５の上下方向の移動と、キャリア１５の吸着保持とを行うことができる。

ウェハ保持装置１０では、キャリア１５の載置面１６を上下方向に移動させてウェハ受座１９の受け面２１との間でウェハ１４の受け渡し（載置面１６に載置された状態と受け面２１に置かれた状態との入れ換え）を行う構成であることから、ウェハを保持して載置面と受け面との間を移動させることに比較して、ウェハ１４を汚してしまったり傷つけてしまったりすることを防止することができる。

ウェハ保持装置１０では、キャリア１５の載置面１６を上下方向に移動させてウェハ受座１９の受け面２１との上下関係を逆転させることにより、載置面１６と受け面２１との間でウェハ１４を受け渡す構成であることから、受け面２１と載置面１６との相対的な高さ位置に誤差が生じていても確実にウェハ１４を保持することができる。これに対し、例えば、キャリアの載置面に載置された状態のウェハを当該キャリアと一体的に保持する構成である場合、受け面と載置面との相対的な高さ位置がウェハの確実な保持に影響を及ぼす、すなわち載置面が高い場合ウェハをウェハ受座の受け面に吸着保持させることができず、受け面が高い場合そこに吸着保持される前にキャリアの載置面からウェハが飛び出してしまうことから、受け面と載置面との相対的な高さ位置に誤差によりウェハの保持が阻害されてしまう。

ウェハ保持装置１０では、初期高さ位置Ｂに位置する支持面２５にウェハ１４が載置されたキャリア１５が載せられると、その重さにより支持面２５が緩やかに下降することにより、キャリア１５の載置面１６からウェハ受座１９の受け面２１へとウェハ１４を受け渡す構成であることから、ウェハ１４を汚してしまったり傷つけてしまったりすることを防止することができる。

ウェハ保持装置１０では、チャック台盤１７には台盤開放孔２０が設けられていることから、ウェハ１４がウェハ受座１９に吸着保持されているとき、ウェハ１４とチャック台盤１７の上面１７ａとの間に形成された対向空間Ｓが、各ウェハ吸引孔２３の空気の吸引に伴って負圧となることを防止することができる。このことから、対向空間Ｓが負圧となることに起因してウェハ１４に撓みが生じることを防止することができる。

ウェハ保持装置１０では、ウェハ１４およびキャリア１５を分離した状態で各々吸着保持している際、キャリア１５の上面がウェハ１４の上面よりも下方に位置されていることから、キャリア１５がウェハ１４に対して為される所望の作業（上記した実施例ではウェハ１４上のチップ（図示せず）の外観検査であり、一例としてチップにインカー２２での印を記載する作業）の妨げとなることを防止することができる。

ウェハ保持装置１０では、各吸着パッド１８の支持面２５が受渡高さ位置Ｔとされ、かつウェハ１４がウェハ受座１９の受け面２１に適切に置かれた状態において、ウェハ１４が受け面２１により下方向への移動が制限され、かつ載置面直交壁部１６ａにより上下方向と直交する面に沿う移動が制限されていることから、吸引装置Ｐを作動させる前（吸着保持していない状態）であっても、ウェハ１４が受け面２１上の適切な位置からずれることを防止することができる。

ウェハ保持装置１０では、検査ステージ１２と検査ステージ１３との２箇所で、ウェハ１４をキャリア１５から分離しつつ適切に吸着保持することができるので、ウェハ１４に対して為される所望の作業（上記した実施例ではウェハ１４上のチップ（図示せず）の外観検査）を効率良く行うことができる。

ウェハ保持装置１０では、単一の吸引装置Ｐで、検査ステージ１２および検査ステージ１３においてウェハ１４をキャリア１５から分離しつつ適切に吸着保持することができる。換言すると、検査ステージ１２におけるウェハ１４の吸着保持、そのウェハ１４とキャリア１５との分離およびキャリア１５の吸着保持と、検査ステージ１３におけるウェハ１４の吸着保持、そのウェハ１４とキャリア１５との分離およびキャリア１５の吸着保持とを、単一の吸引装置Ｐを動力源として行うことができる。

したがって、本実施例に係るウェハ保持装置１０では、キャリア１５に載置されているウェハ１４を、他の物体と接触する機会を増加させることなく保持することができる。

なお、上記した実施例では、吸引装置Ｐによるウェハ吸引孔２３の空気を吸引することによりウェハ受座１９でウェハ１４を吸着保持するもの（固定手段）とされていたが、ウェハ１４をウェハ受座１９に固定することができるものであれば、例えば、複数の保持爪がウェハ受座にウェハを固定する構成（固定手段）であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

また、上記した実施例では、ウェハ保持装置１０は、ウェハ１４上のチップ（図示せず）の外観検査を行うものであったが、例えば、光を照射することによりウェハの表面に成膜または塗布された光感光剤（フォトレジスト）に回路パターンを露光・転写する半導体露光装置、ウェハを保持した状態で搬送するウェハ搬送装置等に用いてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

さらに、上記した実施例では、各吸着パッド１８、各キャリア吸引孔２６および吸引装置Ｐによりキャリア支持手段が構成されていたが、キャリアを支持する支持面を上下方向に移動させることにより、キャリアの載置面とウェハ受座の受け面との上下関係を逆転させて載置面と受け面との間でウェハを受け渡すことができるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、各キャリア吸引孔２６の他端と各ウェハ吸引孔２３の他端とには単一の吸引装置Ｐが接続されていたが、それぞれ個別に吸引装置を設ける構成であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、各吸着パッド１８の上端１８ｂが形成する支持面２５に適切にキャリア１５が載せられると各吸着パッド１８の内方空間Ｉが封止されることにより各吸着パッド１８形成する支持面２５で吸着保持することができる構成とされていたが、例えば、各吸着パッドの上端に板部材を設けて、この板部材の上面を支持面とするものであってもよい。この場合、ウェハから分離したキャリアを吸着保持することができなくなるが、単一の吸引装置を動力源として、ウェハ受座でのウェハの保持と、キャリア支持手段の支持面の上下方向の移動とを行うことができる。

本発明に係るウェハ保持装置を模式的に示す斜視図である。 ウェハが載置されるキャリアを模式的に示す斜視図である。 検査ステージにおいて、受渡高さ位置および初期高さ位置とされた支持面にキャリアが適切に載せられた状態のウェハ保持装置を模式的に示す斜視図である。 図３のＩ−Ｉ線に沿って得られた断面図である。 検査ステージにおいて、分離高さ位置とされた支持面にキャリアが適切に載せられた状態のウェハ保持装置を模式的に示す斜視図である。 図５のII−II線に沿って得られた断面図である。

符号の説明

１０ ウェハ保持装置
１１ 装置本体部
１２ 検査ステージ
１３ 検査ステージ
１４ ウェハ
１４ａ 周縁部
１５ キャリア
１５ｃ 環状空間
１７ チャック台盤
１７ｂ 周縁部
１８ （筒状部材としての）吸着パッド
１８ｂ 上端
１９ ウェハ受座
２１ 受け面
２３ ウェハ吸引孔
２６ （キャリア支持手段であり吸引機構としての）キャリア吸引孔
Ｂ 初期高さ位置
Ｐ （キャリア支持手段であり吸引機構としての）吸引装置

Claims (5)

1. 装置本体部に設けられた柱状のチャック台盤の周縁部に沿ってリング状のウェハ受座が形成され、前記ウェハ受座に置かれたウェハの周縁部を複数の固定手段によって前記ウェハ受座に固定することにより前記ウェハを保持可能なウェハ保持装置であって、
   前記ウェハは、前記ウェハ受座に固定される前は前記ウェハの周縁部を下方から支持する環状を呈しその環状空間で前記チャック台盤を受け入れ可能とされたキャリアに載置されており、
   前記装置本体部は、前記ウェハ受座の受け面と前記ウェハとが平行な状態で前記キャリアを支持可能な支持面を形成し、かつ該支持面の高さ位置を前記受け面と直交する方向に変位自在であり、さらに前記支持面に前記キャリアが載せられた状態では前記ウェハを前記ウェハ受座に当接させる受渡高さ位置に前記支持面を位置させるキャリア支持手段を有し、
   前記受渡高さ位置の前記支持面に載せられている前記キャリアに載置されて前記ウェハ受座に置かれた前記ウェハを前記固定手段で固定することに伴って、前記キャリア支持手段が前記支持面を前記受渡高さ位置から下降させて前記ウェハを前記キャリアから分離することを特徴とするウェハ保持装置。
2. 前記キャリア支持手段は、前記支持面に前記キャリアが載せられていない状態では、前記受渡高さ位置よりも高い高さ位置である初期高さ位置に前記支持面を位置させ、前記初期高さ位置にある前記支持面に前記キャリアが載せられると前記支持面を前記受渡高さ位置以下まで下降させて前記ウェハを前記ウェハ受座に置くことを特徴とする請求項１に記載のウェハ保持装置。
3. 前記キャリア支持手段は、弾性変形可能な部材からなり伸縮自在とする蛇腹状を呈し前記装置本体部に設けられた筒状部材と、該筒状部材の内方空間の空気を前記装置本体部側で吸引可能な吸引機構とを有し、
   前記筒状部材は、前記初期高さ位置にある前記支持面に前記キャリアが載せられると該キャリアの重さにより前記支持面を前記初期高さ位置から前記受渡高さ位置まで下降させ、前記吸引機構の吸引により前記支持面を前記受渡高さ位置から下降させることを特徴とする請求項２に記載のウェハ保持装置。
4. 前記キャリア支持手段は、前記筒状部材の開放された上端で前記支持面を形成するとともに、該支持面に前記キャリアが載せられることで封止された前記内方空間の空気を前記吸引機構が吸引することにより前記支持面を前記受渡高さ位置から下降させることを特徴とする請求項３に記載のウェハ保持装置。
5. 前記固定手段は、前記受け面を開放し、前記ウェハが前記ウェハ受座に置かれることにより封止可能とされ、前記吸引機構による空気の吸引が可能とされたウェハ吸引孔を有していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のウェハ保持装置。
   
   
   

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