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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-15
(45)【発行日】2024-04-23
(54)【発明の名称】ウェーハ回転装置、ウェーハ検査装置及びウェーハの検査方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20240416BHJP
H01L 21/66 20060101ALI20240416BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
H01L21/66 J
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2023547527
(86)(22)【出願日】2023-03-29
(86)【国際出願番号】 JP2023012841
(87)【国際公開番号】W WO2023190699
(87)【国際公開日】2023-10-05
【審査請求日】2023-08-09
(31)【優先権主張番号】P 2022054631
(32)【優先日】2022-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】504385524
【氏名又は名称】株式会社ナノシステムソリューションズ
(74)【代理人】
【識別番号】110002675
【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金野 潤司
(72)【発明者】
【氏名】芳賀 一実
【審査官】杢 哲次
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－１０２７０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１３７２９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１４１０８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－１２５００４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０３１５６１７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０１Ｌ ２１／６６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェーハが載置される複数の載置アームが設けられたウェーハ載置部と、前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させる回転駆動部と、
前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
前記ウェーハの回転停止時に、前記昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げ動作と、
前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部が前記回転駆動部によって所定角度回転されて前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置がずらされた後に、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させるウェーハ載置動作と、
を行う構成を有し、
前記ウェーハ載置部は、前記載置アームが外周に沿って設けられた載置台が前記回転駆動部と連結された構成を有し、
前記昇降機構は、前記昇降アームが外周に沿って設けられた昇降台が昇降駆動部に連結された構成を有し、前記昇降台が前記載置台の下方に配置されており、
前記昇降台には、前記載置アームの本数より少ない本数の前記昇降アームが設けられている、
ウェーハ回転装置。
【請求項2】
ウェーハが載置される複数の載置アームが設けられたウェーハ載置部と、
前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させる回転駆動部と、
前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
前記ウェーハの回転停止時に、前記昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げ動作と、
前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部が前記回転駆動部によって所定角度回転されて前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置がずらされた後に、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させるウェーハ載置動作と、
を行う構成を有し、
前記載置アームは、前記ウェーハが載置された際に前記ウェーハの自重により前記ウェーハを保持する載置保持部を有しており、
前記回転駆動部は、前記ウェーハ押し上げ動作によって、前記ウェーハが前記載置アームと非接触の状態になっているときに、前記載置保持部が接触していた前記ウェーハの接触領域以上、前記ウェーハを回転させ、前記ウェーハ載置動作によって、前記接触領域を避けて前記ウェーハを前記載置アームに載置させる、
ウェーハ回転装置。
【請求項3】
前記回転駆動部は、前記ウェーハ押し上げ動作によって、前記ウェーハが前記載置アームと非接触の状態になっているときに、回転軸を中心にして隣接する前記載置アーム間の配置角度よりも小さく、かつ、前記載置アームが回転方向に隣接している他の前記載置アームの回転前位置に重ならない角度θ１以下に前記ウェーハを回転させ、前記ウェーハ載置動作によって、前記接触領域を避けて前記ウェーハを前記載置アームに載置させる、
請求項２に記載のウェーハ回転装置。
【請求項4】
ウェーハが載置される複数の載置アームが設けられたウェーハ載置部と、
前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させる回転駆動部と、
前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
前記ウェーハの回転停止時に、前記昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げ動作と、
前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部が前記回転駆動部によって所定角度回転されて前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置がずらされた後に、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させるウェーハ載置動作と、
を行う構成を有し、
前記回転駆動部によって前記ウェーハを回転させている際に、前記ウェーハの表面、裏面及びエッジのうち少なくともいずれかが検査センサによって検査される、
ウェーハ回転装置。
【請求項5】
ウェーハが載置される複数の載置アームが設けられたウェーハ載置部と、
前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させる回転駆動部と、
前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
前記ウェーハの回転停止時に、前記昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げ動作と、
前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部が前記回転駆動部によって所定角度回転されて前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置がずらされた後に、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させるウェーハ載置動作と、
を行う構成を有し、
前記昇降機構は、
搬送ロボットから前記ウェーハを受け取る際、前記ウェーハ押し上げ動作によって前記昇降アームを上昇させ、前記搬送ロボットによって前記ウェーハが前記昇降アームに載置され、
前記搬送ロボットに前記ウェーハを受け渡す際、前記ウェーハ押し上げ動作によって前記昇降アームを上昇させ、前記昇降アームに載置されている前記ウェーハを前記搬送ロボットに受け渡す、
ウェーハ回転装置。
【請求項6】
ウェーハが載置される複数の載置アームが設けられたウェーハ載置部と、
前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させる回転駆動部と、
前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
前記ウェーハの回転停止時に、前記昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げ動作と、
前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部が前記回転駆動部によって所定角度回転されて前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置がずらされた後に、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させるウェーハ載置動作と、
を行う構成を有し、
前記載置アームには、前記ウェーハと接触する先端に弾性部材が設けられ、前記弾性部材に点接触により前記ウェーハが載置される載置保持部を有しており、
前記載置保持部には、載置された前記ウェーハの裏面から遠ざかるように傾斜した傾斜面が前記弾性部材の両側に形成されている、
ウェーハ回転装置。
【請求項7】
ウェーハが載置される複数の載置アームが設けられたウェーハ載置部と、
前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させる回転駆動部と、
前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
前記ウェーハの回転停止時に、前記昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げ動作と、
前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部が前記回転駆動部によって所定角度回転されて前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置がずらされた後に、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させるウェーハ載置動作と、
を行う構成を有する、ウェーハ回転装置と、
前記ウェーハ回転装置によって回転させているウェーハの表面、裏面及びエッジのうち少なくともいずれかを検査する検査センサと、
を備える、ウェーハ検査装置。
【請求項8】
ウェーハ回転装置によってウェーハを回転させながら、前記ウェーハの表面、裏面及びエッジのうち少なくともいずれかを検査センサによって検査する、ウェーハの検査方法であって、前記ウェーハ回転装置のウェーハ載置部に設けられた複数の載置アームにウェーハを載置させる載置ステップと、
前記ウェーハ回転装置の回転駆動部によって前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させ、前記ウェーハの表面、裏面及びエッジのうちいずれかを前記検査センサによって検査するウェーハ検査ステップと、
前記ウェーハ載置部の回転を停止する回転停止ステップと、
昇降機構において、前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げステップと、
前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部を、前記回転駆動部によって所定角度回転させ、前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置をずらす、ウェーハ回転ステップと、
前記昇降機構において、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させる再載置ステップと、
前記ウェーハ回転装置の回転駆動部によって前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させ、前記載置アームに対して載置位置をずらした前記ウェーハの表面、裏面及びエッジのうちいずれかを前記検査センサによって検査するウェーハ再検査ステップと、
を含む、ウェーハの検査方法。
【請求項9】
前記載置ステップの前に、前記昇降機構の前記昇降アームを上昇させ、搬送ロボットによって前記昇降アームに前記ウェーハを載置させるウェーハ受け取りステップを含み、
前記載置ステップは、
前記昇降アームを下降させることにより、前記載置アームに前記ウェーハを載置させる、
請求項８に記載のウェーハの検査方法。
【請求項10】
前記ウェーハ再検査ステップの後に、前記昇降機構の前記昇降アームを上昇させ、搬送ロボットに対して前記昇降アームに載置された前記ウェーハを受け渡すウェーハ受け渡しステップを含む、
請求項８又は９に記載のウェーハの検査方法。
【請求項11】
ウェーハが載置される複数の載置アームが設けられたウェーハ載置部と、
前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させる回転駆動部と、
前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構と、
を備え、
前記昇降機構は、
前記ウェーハの回転停止時に、前記昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げ動作と、
前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部が前記回転駆動部によって所定角度回転されて前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置がずらされた後に、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させるウェーハ載置動作と、
を行う構成を有し、
前記ウェーハ載置部は、前記載置アームが外周に沿って設けられた載置台が前記回転駆動部と連結された構成を有し、
前記昇降機構は、前記昇降アームが外周に沿って設けられた、開口部を有する円盤状の昇降台が昇降駆動部に連結された構成を有し、前記昇降台が前記載置台の下方に配置されている、
ウェーハ回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハ回転装置、ウェーハ検査装置及びウェーハの検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体製造プロセスでは、円板状のウェーハを保持して当該ウェーハの円中心を回転軸としてウェーハを周方向に回転させるウェーハ回転装置が、ウェーハ検査装置や、ウェーハ洗浄装置、ウェーハ表面処理装置、フォトレジスト等の薬液などを塗布する塗布装置、その他の半導体製造装置など、種々の装置に用いられている。例えば、ウェーハ検査装置では、ウェーハ回転装置でウェーハを周方向に回転させながら、当該ウェーハの表裏面やエッジ（外周部）の欠陥及び異物の付着を検査センサによって検査している（特許文献１参照）。
【0003】
例えば、特許文献１には、ウェーハの周方向に沿って複数の把持用可動爪を等間隔に配置し、各把持用可動爪の先端に形成された凹面でそれぞれウェーハのエッジを把持した状態で当該ウェーハを周方向に回転させるウェーハ回転装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第５１７５７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、このようなウェーハ回転装置では、各把持用可動爪の先端にそれぞれ形成された凹面でウェーハのエッジが把持されることから、当該把持用可動爪の凹面とウェーハのエッジとの接触部分において摩耗粉の発生も懸念され、摩耗粉によるコンタミネーションが発生する恐れもある。
【0006】
また、ウェーハ回転装置では、ウェーハのエッジを把持用可動爪の凹面で把持すると、当該凹面に位置しているウェーハのエッジ箇所については把持用可動爪が妨げとなりエッジの検査を行い難い。そのため、把持用可動爪の凹面に位置するウェーハのエッジ箇所を検査するには、把持しているウェーハのエッジ箇所以外の箇所を把持用可動爪で改めて把持する必要があり、把持用可動爪による複雑なウェーハの持ち直し動作が必要になる。このため、ウェーハの持ち直し動作にかかる時間が長くなってスループットが低下してしまうという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来よりもコンタミネーションの発生を抑制し得るとともに、スループットを向上することができるウェーハ回転装置、ウェーハ検査装置及びウェーハの検査方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係るウェーハ回転装置は、ウェーハが載置される複数の載置アームが設けられたウェーハ載置部と、前記ウェーハ載置部を回転させることにより、前記載置アームに載置された前記ウェーハを、前記ウェーハの中心を回転軸として周方向に回転させる回転駆動部と、前記載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構と、を備え、前記昇降機構は、前記ウェーハの回転停止時に、前記昇降アームを上昇させ、前記載置アームに載置された前記ウェーハを前記昇降アームで上方に押し上げて、前記ウェーハを前記載置アームと非接触の状態にするウェーハ押し上げ動作と、前記載置アームが前記ウェーハと非接触の状態にある前記ウェーハ載置部が前記回転駆動部によって所定角度回転されて前記載置アームに対する前記ウェーハの載置位置がずらされた後に、前記昇降アームを下降させ、前記載置アームに前記ウェーハを再び載置させるウェーハ載置動作と、を行う構成を有する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ウェーハを把持することなく載置アームに対するウェーハの載置位置をずらすことができるので、その分、ウェーハとの物理的接触が減り、従来よりもコンタミネーションの発生を抑制し得る。また、本発明は、従来よりも簡易な動作により短い時間で載置アームに対するウェーハの載置位置をずらすことができるので、その分、従来よりもスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係るウェーハ検査装置の構成（１）を示す斜視図である。
【図2】本発明に係るウェーハ検査装置の構成（２）を示す斜視図である。
【図3A】ウェーハ回転装置がウェーハ受け取り・受け渡し位置に移動したときの構成を示す概略図である。
【図3B】ウェーハ回転装置がウェーハ検査位置に移動したときの構成を示す概略図である。
【図4】ウェーハ回転装置がウェーハ検査位置に移動したときのウェーハ検査装置の構成を示す斜視図である。
【図5】ウェーハが載置アームに載置されたときのウェーハ回転装置の構成を示す斜視図である。
【図6A】ウェーハが載置アームに載置されているときのウェーハ回転装置の構成を示す側面図である。
【図6B】昇降アームによりウェーハを押し上げているときのウェーハ回転装置の構成を示す側面図である。
【図7】ウェーハが昇降アームに載置されたときのウェーハ回転装置の構成を示す斜視図である。
【図8A】ウェーハが載置アームに載置されているときの上面構成を示す概略図である。
【図8C】昇降アームによりウェーハが押し上げられたときの上面構成を示す概略図である。
【図9A】昇降アームによりウェーハを押し上げた状態で載置台を回転させてウェーハに対する載置アームの載置位置をずらしたときの上面構成を示す概略図である。
【図9C】昇降アームを下降させてウェーハを載置アームに再び載置させたときの上面構成を示す概略図である。
【図10】ウェーハに対して載置アームを周方向にずらす際の最適な角度を説明するための概略図である。
【図11】第２の実施の形態に係る載置保持部の上面構成、側面構成、及び先端構成を示す概略図である。
【図12】第３の実施の形態に係る装置保持部の上面構成、側面構成、及び先端構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下図面に基づいて本発明の実施の形態を詳述する。以下の説明において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0012】
（１）本発明に係るウェーハ検査装置の概要
図１及び図２は、本発明に係るウェーハ検査装置１の構成を示した概略図であり、図１はウェーハ検査装置１を一方側面側から見たときの構成を示し、図２は、ウェーハ検査装置１を他方側面側から見たときの構成を示した概略図である。ウェーハ検査装置１は、板状の台座２と、台座２上に設けられたスライド機構３と、スライド機構３に設置されたウェーハ回転装置４と、制御部５と、Ｃ型の照明部６と、を備えており、さらに、検査センサとして、上面検査カメラ７ａと、下面検査カメラ７ｂと、ノッチセンサ８と、を備えている。なお、図１及び図２におけるＸ軸方向は、ウェーハ検査装置１の前後方向を示し、Ｚ軸方向は、ウェーハ検査装置１の幅方向を示し、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と直交する、ウェーハ検査装置１の高さ方向を示す。
図１及び図２は、本発明に係るウェーハ検査装置１の構成を示した概略図であり、図１はウェーハ検査装置１を一方側面側から見たときの構成を示し、図２は、ウェーハ検査装置１を他方側面側から見たときの構成を示した概略図である。ウェーハ検査装置１は、板状の台座２と、台座２上に設けられたスライド機構３と、スライド機構３に設置されたウェーハ回転装置４と、制御部５と、Ｃ型の照明部６と、を備えており、さらに、検査センサとして、上面検査カメラ７ａと、下面検査カメラ７ｂと、ノッチセンサ８と、を備えている。なお、図１及び図２におけるＸ軸方向は、ウェーハ検査装置１の前後方向を示し、Ｚ軸方向は、ウェーハ検査装置１の幅方向を示し、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と直交する、ウェーハ検査装置１の高さ方向を示す。
【0013】
ウェーハ検査装置１は、スライド機構３とウェーハ回転装置４と照明部６と上面検査カメラ７ａと下面検査カメラ７ｂとノッチセンサ８とに、ＣＰＵ(Central Processing Unit)構成でなる制御部５が接続された構成を有し、これらスライド機構３とウェーハ回転装置４と照明部６と上面検査カメラ７ａと下面検査カメラ７ｂとノッチセンサ８が、制御部５からの制御信号に基づいて動作する。
【0014】
ウェーハ検査装置１は、ウェーハ１００が載置されるウェーハ回転装置４がスライド機構３によってＸ軸方向にスライド自在に台座２上に設けられている。スライド機構３は、Ｘ軸方向に長手方向を有するスライド台座３ａと、スライド台座３ａに沿ってスライド移動する移動体３ｂと、スライド台座３ａの長手方向に沿って移動体３ｂをスライド移動させる、モータ等の駆動部３ｃと、を備えている。
【0015】
スライド機構３には、移動体３ｂを移動させる駆動部３ｃが所定位置に設けられ、当該移動体３ｂの上部にウェーハ回転装置４の基台１０が固定されている。スライド機構３は、制御部５からの制御信号に基づいて駆動部３ｃが駆動し、当該駆動部３ｃによって移動体３ｂをスライド台座３ａの長手方向に沿ってＸ軸方向にスライドさせることにより、当該移動体３ｂに固定されたウェーハ回転装置４をＸ軸方向の所定位置まで移動させる。
【0016】
この場合、ウェーハ回転装置４は、スライド機構３によって、後述するウェーハ受け取り・受け渡し位置からウェーハ検査位置まで移動され、その後、ウェーハ検査位置からウェーハ受け取り・受け渡し位置まで移動される。
【0017】
ここで、ウェーハ受け取り・受け渡し位置とは、ウェーハ回転装置４が図示しない搬送ロボットから検査前のウェーハ１００を受け取るとともに、ウェーハ回転装置４が検査後のウェーハ１００を搬送ロボットに受け渡す位置である。ウェーハ検査位置とは、ウェーハ回転装置４によりウェーハ１００を回転させながら、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８によって当該ウェーハ１００を検査する位置である。
【0018】
【0019】
ウェーハ受け取り・受け渡し位置では、図１、図２及び図３Ａに示すように、ウェーハ回転装置４が、照明部６、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８から遠ざかるように配置される。これにより、ウェーハ回転装置４は、照明部６、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８が妨げとならずに、搬送ロボット（図示せず）が把持したウェーハ１００を当該搬送ロボットから受け取ることができるとともに、検査後のウェーハ１００を搬送ロボットへ受け渡すことができる。
【0020】
ウェーハ回転装置４は、図３Ａに示すように、ウェーハ受け取り・受け渡し位置で、ウェーハ載置部１６上にウェーハ１００が載置されると、図３Ｂに示すように、ウェーハ検査位置に移動する。これにより、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ載置部１６に載置されたウェーハ１００を、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８によって検査可能な位置に位置決めさせる。
【0021】
Ｃ型の照明部６は、図３Ｂ及び図４に示すように、ウェーハ回転装置４がウェーハ検査位置に移動したとき、Ｃ字状の対向する端部が、ウェーハ載置部１６に載置されたウェーハ１００の表面及び裏面に対向するように形成されている。照明部６は、ウェーハ回転装置４がウェーハ検査位置にあるとき、当該照明部６と対向配置されたウェーハ１００の表面、エッジ及び裏面に照明光を放射する。
【0022】
上面検査カメラ７ａは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ等であり、照明部６が照明するウェーハ１００の表面の照明範囲を撮像する位置に配置されている。上面検査カメラ７ａは、ウェーハ検査位置でウェーハ回転装置４により回転されているウェーハ１００の表面を撮像し、得られた撮像画像データを制御部５に送出する。これにより、制御部５は、上面検査カメラ７ａから受け取った撮像画像データに基づいてウェーハ１００の表面における欠陥の有無や異物の付着等を検査し得る。
【0023】
下面検査カメラ７ｂは、例えば、上面検査カメラ７ａと同様にＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等であり、照明部６が照明するウェーハ１００の裏面の照明範囲を撮像する位置に配置されている。下面検査カメラ７ｂは、ウェーハ検査位置でウェーハ回転装置４により回転されているウェーハ１００の裏面を撮像し、得られた撮像画像データを制御部５に送出する。これにより、制御部５は、下面検査カメラ７ｂから受け取った撮像画像データに基づいてウェーハ１００の裏面における欠陥の有無や異物の付着等を検査し得る。
【0024】
なお、上面検査カメラ７ａ及び下面検査カメラ７ｂは、例えば、所定の位置に固定させた状態で、ウェーハ回転装置４により回転されているウェーハ１００のエッジや、当該エッジ周辺の表裏面を撮像する。なお、上面検査カメラ７ａ及び下面検査カメラ７ｂは、例えば、ウェーハ１００の径方向に沿って移動可能な構成としたり、又は、撮像角度が調整可能な構成としてもよい。この場合、上面検査カメラ７ａ及び下面検査カメラ７ｂは、ウェーハ回転装置４によりウェーハ１００が回転している際に、当該ウェーハ１００の径方向に沿って移動させたり、又は、撮像角度を調整することで、ウェーハ１００のエッジ及び表裏面を撮像することができる。
【0025】
ノッチセンサ８は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを備えており、撮像領域においてウェーハ１００のエッジを表裏面から挟み込む構成を有している。ノッチセンサ８は、ウェーハ回転装置４によって回転しているウェーハ１００のエッジを撮像領域において撮像し、得られた撮像画像に基づいて、ウェーハ１００のエッジに形成されているノッチ（特定の結晶方向を示すための切欠き）の欠陥の有無や異物の付着等を検出する。なお、ノッチセンサ８は、例えば、静電容量センサを用いて、ノッチの欠陥の有無や異物の付着等を検出する構成であってもよい。
【0026】
（２）ウェーハ回転装置の構成
次にウェーハ回転装置４の構成について説明する。図５に示すように、ウェーハ回転装置４は、基台１０に回転駆動部１４を介してウェーハ載置部１６が設けられている。基台１０は、箱型形状でなり、下面がスライド機構３の移動体３ｂに固定され（図１）、例えば、モータ等の回転駆動部１４が上面に設置されている。回転駆動部１４は、Ｙ軸方向に回転軸を有し、当該回転軸を中心にウェーハ載置部１６を回転させる。
次にウェーハ回転装置４の構成について説明する。図５に示すように、ウェーハ回転装置４は、基台１０に回転駆動部１４を介してウェーハ載置部１６が設けられている。基台１０は、箱型形状でなり、下面がスライド機構３の移動体３ｂに固定され（図１）、例えば、モータ等の回転駆動部１４が上面に設置されている。回転駆動部１４は、Ｙ軸方向に回転軸を有し、当該回転軸を中心にウェーハ載置部１６を回転させる。
【0027】
ウェーハ載置部１６は、複数の載置アーム１６４が外周に沿って設けられた載置台１６２と、一端が載置台１６２の下面に固定され、かつ、他端が回転駆動部１４と連結した回転支柱部１６１と、を有する。本実施形態に係る載置台１６２は、円盤状に形成されており、外周に複数の載置アーム１６４が等間隔に配置された構成を有する。なお、本実施形態では、６つの載置アーム１６４を載置台１６２の外周に等間隔に配置された例を示す。載置台１６２は、下面の円中心から回転支柱部１６１がＹ軸方向に延設されており、回転駆動部１４からの回転力が回転支柱部１６１を介して伝達されることにより当該円中心を回転軸として回転可能に構成されている。
【0028】
複数の載置アーム１６４は同一構成でなることから、ここでは１つの載置アーム１６４に着目して説明する。載置アーム１６４は、Ｌ字状に屈曲した支持部１６４１と、内角が鈍角に屈曲した先端部１６４２と、ウェーハ１００と接する樹脂部材でなる載置保持部１６４３と、を備えている。
【0029】
載置アーム１６４の支持部１６４１は、一端が載置台１６２に固定され、載置台１６２の径方向に沿って延びた後、載置台１６２の外周外側でＹ軸方向に沿って上方に向けて屈曲し、他端が載置台１６２から所定高さの位置に配置されている。支持部１６４１の他端には、先端部１６４２の一端が一体形成されている。先端部１６４２は、支持部１６４１の他端から、載置台１６２の径方向に沿って載置台１６２の外周外側に向けて延びた後に、載置台１６２の外周外側に向けて斜め上方に屈曲し、他端が載置台１６２の斜め上方の所定位置に配置されている。また、先端部１６４２には、載置台１６２の外周外側において斜め上方に向けて屈曲した表面領域に載置保持部１６４３が設けられており、当該載置保持部１６４３にウェーハ１００のエッジが載置される。
【0030】
これら複数の載置アーム１６４は、ウェーハ１００のエッジを取り囲むように載置台１６２の外周に沿って配置され、各先端部１６４２の載置保持部１６４３にウェーハ１００のエッジを載置可能な構成を有する。複数の載置アーム１６４は、ウェーハ１００のエッジに沿って配置された各載置保持部１６４３上にウェーハ１００のエッジが載置されると、当該ウェーハ１００の自重によって当該ウェーハ１００のエッジを載置保持部１６４３で保持し得る。
【0031】
かかる構成に加えて、ウェーハ回転装置４は、載置アーム１６４に対して相対的に昇降可能な複数の昇降アーム１８４が設けられた昇降機構１８を備える。昇降機構１８は、モータ等の昇降駆動部１２と、昇降駆動部１２によってＹ軸方向に昇降して昇降アーム１８４を昇降させるウェーハ昇降部１８０と、ウェーハ昇降部１８０をＹ軸方向に案内する柱状でなる複数の案内支柱部１８１と、を備える。
【0032】
昇降駆動部１２は、基台１０の内部に設置されており、Ｚ軸方向を回転軸として時計方向又は半時計方向に回転可能な回転部１２ａが、基台１０の側面に開口された開口部１０ａから外部に露出している。昇降駆動部１２は、回転部１２ａを回転させることにより、回転方向に応じてウェーハ昇降部１８０をＹ軸方向に沿って昇降させる。
【0033】
ウェーハ昇降部１８０は、開口部１８７を有した円盤状の昇降台１８２と、昇降台１８２の外周下面から下方に向けて延設された側壁部１８３と、昇降台１８２の外周に沿って設けられた複数の昇降アーム１８４と、を備えている。ウェーハ昇降部１８０は、昇降駆動部１２の回転部１２ａに接する側壁部１８３の側面１８３ａに凹凸状の側壁側係合部１８３２がＹ軸方向に沿って形成されており、昇降駆動部１２の回転部１２ａの外周に形成された凹凸状の係合部１２ｂに、当該側壁側係合部１８３２が係合している。これにより、ウェーハ昇降部１８０は、昇降駆動部１２の回転部１２ａの回転に応じてＹ軸方向に昇降する。
【0034】
案内支柱部１８１は、それぞれ基台１０の上面からＹ軸方向に沿って上方に延設されており、昇降台１８２に形成された挿入孔１８８に挿通されている。これにより、昇降台１８２は、昇降駆動部１２からの駆動力により昇降する際に、案内支柱部１８１の長手方向に沿って昇降することによりＹ軸方向に沿って上下動し得る。
【0035】
昇降台１８２には、外周から中心部までを切り欠いた開口部１８７が形成されており、開口部１８７の当該昇降台１８２の中心に位置する領域に、ウェーハ載置部１６の回転支柱部１６１が挿通され、当該回転支柱部１６１の長手方向に沿ってＹ軸方向に昇降する。この開口部１８７は、切り欠かれた外周側から中心部までの開口径がウェーハ載置部１６の回転支柱部１６１の径よりも僅かに大きく形成されている。これにより、昇降台１８２の開口部１８７に回転支柱部１６１を配置させる組み立て作業時に、開口部１８７の外周側から中心部に向けて回転支柱部１６１を挿通可能とし、開口部１８７内に回転支柱部１６１を簡単に配置させることができる。
【0036】
本実施形態に係る昇降台１８２は、外周に沿って所定の位置に複数の昇降アーム１８４が配置された構成を有する。なお、本実施形態では、４つの昇降アーム１８４を昇降台１８２の外周に沿って配置した例を示す。昇降台１８２は、直径が、上方に位置する載置台１６２の直径よりも大きく選定されており、当該昇降台１８２の外周が載置台１６２の外周よりも外側に位置している。これにより、昇降台１８２の外周に沿って設けられた複数の昇降アーム１８４は、それぞれ載置台１６２の外周よりも外側に配置されている。
【0037】
複数の昇降アーム１８４は同一構成でなることから、ここでは１つの昇降アーム１８４に着目して説明する。昇降アーム１８４は、Ｌ字状に屈曲した支持部１８４１と、内角が鈍角に屈曲した先端部１８４２と、ウェーハ１００と接する樹脂部材でなる載置保持部１８４３と、を備えている。
【0038】
昇降アーム１８４の支持部１８４１は、一端が昇降台１８２に固定され、昇降台１８２の径方向に沿って延びた後、昇降台１８２の外周外側でＹ軸方向に沿って上方に向けて屈曲し、他端が昇降台１８２から所定高さの位置に配置されている。支持部１８４１の他端には、先端部１８４２の一端が一体形成されている。先端部１８４２は、支持部１８４１の他端から、昇降台１８２の径方向に沿って昇降台１８２の外周外側に向けて延びた後に、昇降台１８２の外周外側に向けて斜め上方に屈曲し、他端が昇降台１８２の斜め上方の所定位置に配置されている。また、先端部１８４２には、昇降台１８２の外周外側において斜め上方に向けて屈曲した表面領域に載置保持部１８４３が設けられている。
【0039】
これら複数の昇降アーム１８４は、ウェーハ１００のエッジを取り囲むように昇降台１８２の外周に沿って配置され、各先端部１８４２の載置保持部１８４３にウェーハ１００のエッジを載置可能な構成を有する。複数の昇降アーム１８４は、ウェーハ昇降部１８０が上昇した際に、ウェーハ１００のエッジに沿って配置された各載置保持部１８４３上にウェーハ１００のエッジが載置可能な構成を有し、当該ウェーハ１００のエッジが載置保持部１８４３に載置された際には当該ウェーハ１００の自重によって当該ウェーハ１００のエッジを載置保持部１８４３で保持し得る。
【0040】
ここで、図５及び図６Ａは、昇降アーム１８４が下降しているときのウェーハ回転装置４の構成を示している。図５及び図６Ａに示すように、昇降アーム１８４は、ウェーハ昇降部１８０が下降すると、昇降アーム１８４の載置保持部１８４３が、載置アーム１６４の載置保持部１６４３よりも下方に位置し、載置アーム１６４に載置されているウェーハ１００に、当該昇降アーム１８４の載置保持部１８４３が非接触の状態になる。これにより、載置アーム１６４に載置されているウェーハ１００は、昇降アーム１８４が妨げとならずに、当該ウェーハ載置部１６によって回転可能な状態となる。
【0041】
図６Ｂ及び図７は、昇降アーム１８４が上昇しているときのウェーハ回転装置４の構成を示している。図６Ｂ及び図７に示すように、昇降アーム１８４は、ウェーハ載置部１６が回転してないときにウェーハ昇降部１８０が上昇する。昇降アーム１８４は、ウェーハ１００の回転停止時に上昇すると、当該昇降アーム１８４の載置保持部１８４３が、載置アーム１６４の載置保持部１６４３よりも上方に位置し、当該載置アーム１６４に載置されているウェーハ１００を当該昇降アーム１８４の載置保持部１８４３によって押し上げる。これにより、載置アーム１６４に載置されていたウェーハ１００は、載置アーム１６４に替わって昇降アーム１８４の載置保持部１８４３に載置され、当該ウェーハ載置部１６によって回転不可能な状態となる。
【0042】
本実施形態では、隣接する昇降アーム１８４の間に載置アーム１６４が配置されており、昇降アーム１８４の上昇時、隣接する昇降アーム１８４の間で載置アーム１６４が所定角度回転可能に構成されている。
【0043】
ここで、昇降アーム１８４は、載置アーム１６４に載置されているウェーハ１００を、単に載置アーム１６４から押し上げるだけであるため、回転するウェーハ１００を保持する載置アーム１６４の本数よりも当該昇降アーム１８４の本数を少なくすることができ、その分、ウェーハ昇降部１８０の構成を簡素化させている。
【0044】
（３）ウェーハ受け取り動作
次に、本実施形態に係るウェーハ回転装置４が、図示しない搬送ロボットから検査前のウェーハ１００を受け取る際のウェーハ受け取り動作について説明する。ウェーハ回転装置４は、ウェーハ受け取り動作として、図１、図２及び図３Ａに示すように、照明部６、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８からそれぞれ遠ざかった、ウェーハ受け取り・受け渡し位置に配置される。
次に、本実施形態に係るウェーハ回転装置４が、図示しない搬送ロボットから検査前のウェーハ１００を受け取る際のウェーハ受け取り動作について説明する。ウェーハ回転装置４は、ウェーハ受け取り動作として、図１、図２及び図３Ａに示すように、照明部６、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８からそれぞれ遠ざかった、ウェーハ受け取り・受け渡し位置に配置される。
【0045】
次いで、ウェーハ回転装置４は、図６Ｂ及び図７に示すように、昇降駆動部１２を駆動し、昇降台１８２をＹ軸方向に上昇させることにより、昇降アーム１８４の載置保持部１８４３を、載置アーム１６４の載置保持部１６４３よりも上方に位置させ、昇降アーム１８４にウェーハ１００が載置可能な状態にする。次いで、図示しない搬送ロボットで把持された検査前のウェーハ１００が、当該搬送ロボットによってウェーハ回転装置４の昇降アーム１８４に載置される。
【0046】
本実施形態では、搬送ロボットによりウェーハ１００を昇降アーム１８４に載置させる際、載置アーム１６４の本数よりも昇降アーム１８４の本数が少ない分、搬送ロボットの可動領域が増え、搬送ロボットによって昇降アーム１８４にウェーハ１００を簡単に載置させることができる。
【0047】
次いで、ウェーハ回転装置４は、図５及び図６Ａに示すように、昇降駆動部１２を駆動し、昇降台１８２をＹ軸方向に下降させることにより、昇降アーム１８４の載置保持部１８４３を、載置アーム１６４の載置保持部１６４３よりも下方に位置させる。これにより、ウェーハ回転装置４は、昇降アーム１８４に載置されていたウェーハ１００を載置アーム１６４に載置し、昇降アーム１８４から載置アーム１６４へと当該ウェーハ１００を持ち替えて、ウェーハ載置部１６によってウェーハ１００を回転可能な状態としてウェーハ受け取り動作を終了する。
【0048】
（４）ウェーハ検査動作
次に、ウェーハ１００を検査するウェーハ検査動作について説明する。ウェーハ回転装置４は、上述したウェーハ受け取り動作によって、ウェーハ受け取り・受け渡し位置でウェーハ１００が載置アーム１６４に載置されると、ウェーハ検査動作として、図４及び図３Ｂに示すように、スライド機構３によって、ウェーハ受け取り・受け渡し位置からウェーハ検査位置に移動する。
次に、ウェーハ１００を検査するウェーハ検査動作について説明する。ウェーハ回転装置４は、上述したウェーハ受け取り動作によって、ウェーハ受け取り・受け渡し位置でウェーハ１００が載置アーム１６４に載置されると、ウェーハ検査動作として、図４及び図３Ｂに示すように、スライド機構３によって、ウェーハ受け取り・受け渡し位置からウェーハ検査位置に移動する。
【0049】
これにより、ウェーハ回転装置４は、載置アーム１６４に載置されたウェーハ１００の表面、エッジ及び裏面に照明部６からの照明光を照射しつつ、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８によって当該ウェーハ１００を検査可能な状態となる。
【0050】
次いで、ウェーハ回転装置４は、回転駆動部１４によってウェーハ載置部１６を回転させ、載置アーム１６４に自重により保持されたウェーハ１００を回転させながら、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８により当該ウェーハ１００をそれぞれ検査させる。
【0051】
ここで、図８Ａは、ウェーハ検査時において、ウェーハ１００が載置された載置アーム１６４と、下降状態の昇降アーム１８４とを上面から見たときの構成を示す概略図であり、図８Ｂは、ウェーハ検査時において、ウェーハ１００が載置された載置アーム１６４と、下降状態の昇降アーム１８４とを側面から見たときの構成を示す概略図である。なお、図８Ｂでは、図面を簡略化するために、載置アーム１６４のうちウェーハ１００に当接している箇所のみを図示している。また、図面を簡略化するために、図８Ａから図８Ｄや、後述する図９Ａから図９Ｄでは、載置アーム１６４の載置保持部１６４３と、昇降アーム１８４の載置保持部１８４３との図示は省略しており、ここでは単に載置アーム１６４及び昇降アーム１８４と称して以下説明する。
【0052】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、載置アーム１６４にウェーハ１００を載置させた状態で当該ウェーハ１００を回転させながら上面検査カメラ７ａ等でウェーハ１００を検査する際、載置アーム１６４と接触しているウェーハ１００のエッジ部分は、当該載置アーム１６４により隠れてしまう可能性があり、載置アーム１６４に載置されているウェーハ１００の載置位置ＥＲ１が非検査領域となってしまう恐れがある。そこで、本実施形態に係るウェーハ回転装置４は、ウェーハ検査動作時、後述するウェーハ持ち替え動作を実行することにより、載置アーム１６４に対するウェーハ１００の載置位置ＥＲ１をずらして、ウェーハ１００の非検査領域であった載置位置ＥＲ１を検査可能な領域にし得る。以下、このウェーハ持ち替え動作について説明する。
【0053】
なお、ここでは、載置アーム１６４にウェーハ１００を載置させた際、載置アーム１６４が接触しているウェーハ１００の載置位置ＥＲ１の領域を接触領域とも称する。
【0054】
この場合、ウェーハ回転装置４は、上述したウェーハ検査動作時、ウェーハ１００を回転させながら上面検査カメラ７ａ等でウェーハ１００を検査した後、ウェーハ１００の回転を一旦停止させる。この際、ウェーハ回転装置４は、図８Ｃ及び図８Ｄに示すように、載置アーム１６４の位置が、昇降アーム１８４の位置と重ならないように、載置アーム１６４を所定位置に停止させる。
【0055】
次いで、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ押し上げ動作として、昇降台１８２を上昇させることにより昇降アーム１８４をＹ軸方向に上昇させ、載置アーム１６４に載置されたウェーハ１００を昇降アーム１８４で上方に押し上げる。これにより、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００を載置アーム１６４と非接触の状態にし、ウェーハ１００が載置された昇降アーム１８４の下方において載置アーム１６４を回転可能な状態にする。
【0056】
次いで、ウェーハ回転装置４は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ウェーハ１００と非接触の状態にある載置アーム１６４を回転駆動部１４によって所定角度回転させることにより、ウェーハ検査時に載置アーム１６４と接触していたウェーハ１００の非検査領域である載置位置ＥＲ１を、載置アーム１６４に対してウェーハ１００の周方向にずらす。
【0057】
次いで、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ載置動作として、図９Ｃ及び図９Ｄに示すように、昇降台１８２を下降させることにより昇降アーム１８４をＹ軸方向に下降させ、昇降アーム１８４に載置されていたウェーハ１００を載置アーム１６４に再び載置させる（再載置ステップ）。これにより、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ検査時に載置アーム１６４と接触していたウェーハ１００の載置位置ＥＲ１とは異なる位置を、載置アーム１６４に載置させることができる。
【0058】
なお、ウェーハ回転装置４は、載置アーム１６４を回転させてウェーハ１００の載置位置ＥＲ１を載置アーム１６４に対してウェーハ１００の周方向にずらす際、載置アーム１６４の載置保持部１６４３が接触していたウェーハ１００の接触領域以上、当該ウェーハ１００を周方向に回転させることが望ましい。これにより、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ載置動作を行った際に、ウェーハ１００の非検査領域となっている載置位置ＥＲ１を避けて、当該非検査領域以外の異なる位置を載置アーム１６４に載置させることができる。
【0059】
このようにして、ウェーハ回転装置４は、載置アーム１６４に載置されて非検査領域になっていたウェーハ１００の載置位置ＥＲ１についても、照明部６からの照明光を照射しつつ、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８によって検査可能な状態となる。
【0060】
そして、ウェーハ回転装置４は、回転駆動部１４によってウェーハ載置部１６を回転させ、載置アーム１６４に自重により保持されたウェーハ１００を回転させながら、上面検査カメラ７ａ、下面検査カメラ７ｂ及びノッチセンサ８により、当該ウェーハ１００の非検査領域であった載置位置ＥＲ１を検査させる。
【0061】
ここで、載置アーム１６４を回転させてウェーハ１００の載置位置ＥＲ１を載置アーム１６４に対してウェーハ１００の周方向にずらす際の角度としては、図１０に示すように、ウェーハ１００の回転軸Ｏを中心にして隣接する載置アーム１６４ａ，１６４ｂ間の配置角度よりも小さく、かつ、回転した載置アーム１６４ａが回転方向に隣接している他の載置アーム１６４ｂの回転前位置に重ならない角度θ１以下であることが望ましく、また、回転軸Ｏを中心にして隣接する載置アーム１６４ａ，１６４ｂ間の配置角度の１／２の角度θ２であることがより望ましく、さらに、載置アーム１６４ａを載置位置ＥＲ１の２倍の距離だけ周方向にずらす角度θ３であることが最も望ましい。
【0062】
このように、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００に対して載置アーム１６４を角度θ１以下で周方向にずらすことにより、回転動作を抑えて、ウェーハ１００において非検査領域となっていた載置位置ＥＲ１を避けてウェーハ１００を載置アーム１６４に載置させることができ、ウェーハ１００の非検査領域であった載置位置ＥＲ１を検査可能な領域にすることができる。また、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００に対して載置アーム１６４を周方向にずらす角度を、上述した角度θ２や角度θ３とし、回転動作を必要最小限に抑えることによって、その分、ウェーハ１００に対して載置アーム１６４を周方向にずらす際の動作時間を短縮化させることができる。
【0063】
（５）ウェーハ受け渡し動作
ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００の非検査領域も含め、ウェーハ１００の検査が終了すると、ウェーハ検査動作から、検査後のウェーハ１００を搬送ロボットに受け渡すウェーハ受け渡し動作に移行する。この場合、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ受け渡し動作として、ウェーハ載置部１６によるウェーハ１００の回転を停止し、図１、図２及び図３Ａに示すように、スライド機構３によって、ウェーハ検査位置からウェーハ受け取り・受け渡し位置に移動する。
ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００の非検査領域も含め、ウェーハ１００の検査が終了すると、ウェーハ検査動作から、検査後のウェーハ１００を搬送ロボットに受け渡すウェーハ受け渡し動作に移行する。この場合、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ受け渡し動作として、ウェーハ載置部１６によるウェーハ１００の回転を停止し、図１、図２及び図３Ａに示すように、スライド機構３によって、ウェーハ検査位置からウェーハ受け取り・受け渡し位置に移動する。
【0064】
次いで、ウェーハ回転装置４は、図６Ｂ及び図７に示すように、昇降駆動部１２を駆動し、昇降台１８２をＹ軸方向に上昇させることにより、昇降アーム１８４の載置保持部１８４３を、載置アーム１６４の載置保持部１６４３よりも上方に位置させ、載置アーム１６４に載置されたウェーハ１００を昇降アーム１８４で上方に押し上げる。
【0065】
これにより、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００を載置アーム１６４と非接触の状態にし、昇降アーム１８４にウェーハ１００を載置させて、当該ウェーハ１００を搬送ロボットに受け渡し可能な状態にする。
【0066】
本実施形態では、昇降アーム１８４から搬送ロボットにウェーハ１００を受け渡す際、載置アーム１６４の本数よりも昇降アーム１８４の本数が少ない分、搬送ロボットの可動領域が増え、搬送ロボットによって昇降アーム１８４からウェーハ１００を簡単に回収させることができる。
【0067】
（６）作用および効果
以上の構成において、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００が載置される複数の載置アーム１６４が設けられたウェーハ載置部１６と、当該ウェーハ載置部１６を回転させてウェーハ１００を周方向に回転させる回転駆動部１４と、載置アーム１６４に対して相対的に昇降可能な複数の昇降アーム１８４が設けられた昇降機構１８とを備えている。
以上の構成において、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００が載置される複数の載置アーム１６４が設けられたウェーハ載置部１６と、当該ウェーハ載置部１６を回転させてウェーハ１００を周方向に回転させる回転駆動部１４と、載置アーム１６４に対して相対的に昇降可能な複数の昇降アーム１８４が設けられた昇降機構１８とを備えている。
【0068】
そして、昇降機構１８は、ウェーハ１００の回転停止時に、昇降アーム１８４を上昇させ、載置アーム１６４に載置されたウェーハ１００を昇降アーム１８４で上方に押し上げて、ウェーハ１００を載置アーム１６４と非接触の状態にする（ウェーハ押し上げ動作）。
【0069】
これにより、ウェーハ載置部１６は、回転駆動部１４によって所定角度回転されて載置アーム１６４に対するウェーハ１００の載置位置ＥＲ１をずらすことができる。
【0070】
昇降機構１８は、ウェーハ載置部１６が所定角度回転されて載置アーム１６４に対するウェーハ１００の載置位置ＥＲ１がずらされた後、昇降アーム１８４を下降させ、載置アーム１６４にウェーハを再び載置させる（ウェーハ載置動作）。
【0071】
これにより、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００を把持することなく載置アーム１６４に対するウェーハ１００の載置位置ＥＲ１をずらすことができるので、その分、ウェーハ１００との物理的接触が減り、従来よりもコンタミネーションの発生を抑制し得る。また、ウェーハ回転装置４は、従来よりも簡易な動作により短い時間で載置アーム１６４に対するウェーハ１００の載置位置ＥＲ１をずらすことができるので、その分、従来よりもスループットを向上することができる。
【0072】
さらに、ウェーハ回転装置４は、載置アーム１６４に対するウェーハ１００の載置位置ＥＲ１をずらす際に、載置アーム１６４に載置されたウェーハ１００を昇降アーム１８４によって単に押し上げるだけでよいため、回転するウェーハ１００を保持する必要がある載置アーム１６４の本数よりも、昇降アーム１８４の本数を減らすことができ、その分、ウェーハ昇降部１８０の構成を簡素化できる。
【0073】
また、ウェーハ回転装置４は、ウェーハ１００の載置位置ＥＲ１をずらすために用いる昇降アーム１８４を、搬送ロボットから検査前のウェーハ１００を受け取る際と、搬送ロボットに検査後のウェーハ１００を受け取らせる際とにも用いることができ、当該昇降アーム１８４をウェーハ受け取り・受け渡し用アームとしても兼用することができる。
【0074】
（７）他の実施の形態
（７－１）第２の実施形態に係る載置保持部の構成
なお、上述した実施形態においては、ウェーハ１００が載置される、載置アーム１６４に樹脂部材でなる板状の載置保持部１６４３を設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図１１に示すような構成の載置保持部１９４３を設けるようにしてもよい。ここで、図１１において、最も上の図は、第２の実施の形態に係る載置保持部１９４３の上面構成を示す概略図であり、その下の図は、上面構成に対応する側面構成を示す概略図であり、その右の図は、載置保持部１９４３の先端面構成を示す概略図である。
（７－１）第２の実施形態に係る載置保持部の構成
なお、上述した実施形態においては、ウェーハ１００が載置される、載置アーム１６４に樹脂部材でなる板状の載置保持部１６４３を設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図１１に示すような構成の載置保持部１９４３を設けるようにしてもよい。ここで、図１１において、最も上の図は、第２の実施の形態に係る載置保持部１９４３の上面構成を示す概略図であり、その下の図は、上面構成に対応する側面構成を示す概略図であり、その右の図は、載置保持部１９４３の先端面構成を示す概略図である。
【0075】
載置保持部１９４３が設けられる載置アームは、図５に示した載置アーム１６４とは支持部１６４１の他端に、図１１に示すような先端部１９４が設けられる点で相違する。先端部１９４は、支持部１６４１（図５）の他端に根本部１９４０が連設され、根本部１９４０の先端から斜め上方に延びた傾斜部１９４１の先端に載置保持部１９４３が設けられた構成を有し、ウェーハ１００の自重によって当該ウェーハ１００のエッジを載置保持部１９４３で保持し得る。
【0076】
載置保持部１９４３には、図１１の先端面構成を示す図に示すように、先端面１９７から上面中央に延びるようにして断面Ｖ字状に切り欠かれた切り込み部１９９が形成され、切り込み部１９９の長手方向に沿って、ゴム等の樹脂材で形成された円柱状の弾性部材２００が設けられている。載置保持部１９４３は、ウェーハ１００が載置された際に、ウェーハ１００の外周部の下ベベルが弾性部材２００の湾曲面と点接触して当該ウェーハ１００を支持する。また、載置保持部１９４３の上面には、載置されたウェーハ１００と点接触する弾性部材２００の両側に、載置されたウェーハ１００の裏面から遠ざかるように傾斜した傾斜面１９６が弾性部材２００の両側に形成されている。なお、載置保持部１９４３の先端面１９７には下面に傾斜１９７ａが形成されている。
【0077】
このような載置保持部１９４３では、切り込み部１９９に支柱状の弾性部材２００が嵌め込まれ、弾性部材２００の長手方向がウェーハ１００の中心から外周部側へと斜め上方に延びるように配置され、ウェーハ１００の外周部の下ベベルが弾性部材２００の湾曲面と点接触するようにしたことにより、ウェーハ１００との接触面積を最小限にしつつグリップ力を高めて、ウェーハ１００を確実に保持できる。また、載置保持部１９４３では、弾性部材２００の両側に傾斜面１９７ａが形成されていることによって、ウェーハ１００の上方から上面検査カメラ７ａにより当該ウェーハ１００を検査する際に、当該載置保持部１９４３の傾斜面１９７ａで斜め方向に光を反射させ、上面検査カメラ７ａへの余計な乱反射や迷光の入射を防止できる。なお、ここでは、湾曲面上にウェーハ１００が点接触可能な弾性部材として、外周に湾曲面を有する円柱状の弾性部材２００を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、円筒状や楕円支柱状、角部に湾曲面を有する三角支柱状、球状、楕円球状等、湾曲面上にウェーハ１００と点接触可能な種々の形状の弾性部材を適用することができる。
【0078】
（７－２）第３の実施の形態
上述した第２の実施の形態では、載置保持部１９４３の略中央に切り込み部１９９を１か所形成し、切り込み部１９９に弾性部材２００を設け、ウェーハ１００を点接触させていたが、本発明は、これに限られない。図１２に示すように、第３の実施では、載置保持部１９４４に切り込み部１９９Ａを２か所形成し、それぞれの切り込み部１９９Ａに弾性部材２００を嵌め込むようにしてもよい。図１２において、上の図は、第３の実施の形態に係る載置保持部１９４４の上面構成を示す図であり、その下の図は、上面構成に対応する側面構成を示す概略図であり、その右の図は、載置保持部１９４４の先端面構成を示す図である。
上述した第２の実施の形態では、載置保持部１９４３の略中央に切り込み部１９９を１か所形成し、切り込み部１９９に弾性部材２００を設け、ウェーハ１００を点接触させていたが、本発明は、これに限られない。図１２に示すように、第３の実施では、載置保持部１９４４に切り込み部１９９Ａを２か所形成し、それぞれの切り込み部１９９Ａに弾性部材２００を嵌め込むようにしてもよい。図１２において、上の図は、第３の実施の形態に係る載置保持部１９４４の上面構成を示す図であり、その下の図は、上面構成に対応する側面構成を示す概略図であり、その右の図は、載置保持部１９４４の先端面構成を示す図である。
【0079】
一対の切り込み部１９９Ａは、傾斜面１９６の間に形成され、それぞれウェーハ１００の径方向に沿って延びるようにして互いに平行に配置されている。切り込み部１９９Ａは溝状に形成されており、切り込み部１９９Ａに直交する断面は、円の一部が弦状に切り欠かれた形状を有している。この切り込み部１９９Ａは、載置保持部１９４４の先端面１９７からドリル等の切削工具により、載置保持部１９４４の径方向内側に切削することで形成することができる。
【0080】
各切り込み部１９９Ａは、弾性部材２００を切り込み部１９９Ａにはめ込んだときに、弾性部材２００が載置保持部１９４４の上面から突出し、ウェーハ１００を点接触で支持することができる。また、一対の切り込み部１９９Ａの周方向の離間距離Ｗは、ウェーハ１００に形成されるノッチの周方向の幅（ノッチ幅）以上であることが好ましい。
【0081】
このような第３の実施の形態によれば、上述した第２の実施形態の作用及び効果に加え、次のような効果がある。すなわち、一対の切り込み部１９９Ａの周方向の離間距離Ｗが、ウェーハ１００に形成されるノッチ幅以上であるため、仮に、一方の弾性部材２００がウェーハ１００のノッチ部分に入り込んでも、他方の弾性部材２００がウェーハ１００の裏面を支持することができるため、ウェーハ１００を確実に弾性部材２００により点接触で支持することができる。
【0082】
（７－３）その他
なお、本実施形態において、載置アーム１６４の形状や本数は、回転するウェーハ１００を保持できれば種々の形状や本数であってもよい。また、昇降アーム１８４の形状や本数についても、載置アーム１６４に載置されたウェーハ１００を押し上げることができ、かつ、ウェーハ１００と非接触の状態となった載置アーム１６４を回転させて載置アーム１６４に対するウェーハ１００の載置位置ＥＲ１をずらすことができれば、種々の形状や本数としてもよい。
なお、本実施形態において、載置アーム１６４の形状や本数は、回転するウェーハ１００を保持できれば種々の形状や本数であってもよい。また、昇降アーム１８４の形状や本数についても、載置アーム１６４に載置されたウェーハ１００を押し上げることができ、かつ、ウェーハ１００と非接触の状態となった載置アーム１６４を回転させて載置アーム１６４に対するウェーハ１００の載置位置ＥＲ１をずらすことができれば、種々の形状や本数としてもよい。
【0083】
また、上述した実施形態においては、載置アームに対して相対的に昇降可能な複数の昇降アームが設けられた昇降機構として、高さが固定された載置アーム１６４に対して、昇降アーム１８４をＹ軸方向に移動させる構成について述べたが、本発明はこれに限らず、これとは逆に昇降アーム１８４の高さを固定し、載置アーム１６４をＹ軸方向に移動させる構成としてもよい。
【0084】
また、上述した実施形態においては、検査センサとして、上面検査カメラ７ａと、下面検査カメラ７ｂと、ノッチセンサ８とを設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、上面検査カメラ７ａと下面検査カメラ７ｂとノッチセンサ８とのうち少なくともいずれかを設け、ウェーハ１００の表面、裏面及びエッジのうち少なくともいずれかを検査するようにしてもよい。また、検査センサとしては、その他種々のセンサを用いるようにしてもよい。
【0085】
また、上述した実施形態においては、ウェーハ検査装置１にウェーハ回転装置４を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ウェーハ１００を回転させながらウェーハ表面を洗浄するウェーハ洗浄装置や、ウェーハ１００を回転させながらウェーハ表面にフォトレジスト等を均一に塗布するウェーハ処理装置等、半導体製造工程で用いるその他種々の装置に、本実施形態のウェーハ回転装置を適用するようにしてもよい。
【0086】
また、上述した実施形態においては、載置台の下方に昇降台が配置された構成として、載置台１６２と回転駆動部１４との間に昇降台１８２を配置した構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば、載置台１６２の直下に回転駆動部１４を設け、当該回転駆動部１４の下方に昇降台１８２を配置した構成としてもよい。このような構成のウェーハ回転装置では、昇降台１８２を回転駆動部１４の下方で昇降させることにより、載置アーム１６４に対して相対的に昇降アーム１８４を昇降させ、上述したウェーハ押し上げ動作及びウェーハ載置動作を実行する。
【0087】
また、上述した実施形態においては、昇降機構として、昇降駆動部１２の回転部１２ａの回転に応じて側壁側係合部１８３２がＹ軸方向にスライドして昇降台１８２を昇降させる昇降機構１８を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らない。例えば、上下動に伸縮するアクチュエータにより昇降台１８２を昇降させる昇降機構や、電動アクチュエータ（株式会社 アイエイアイ 製品名RCS2-TCA5N）等、その他種々の機構を昇降機構として適用してもよい。また、支持部材としての弾性部材２００は、点接触によりウェーハ１００が載置できれば弾性部材である必要はなく、山状の非弾性部材等であってもよい。
【符号の説明】
【0088】
１ ウェーハ検査装置
４ ウェーハ回転装置
１４ 回転駆動部
１６ ウェーハ載置部
１６１ 回転支柱部
１６２ 載置台
１６４ 載置アーム
１８ 昇降機構
１８４ 昇降アーム
１００ ウェーハ
ＥＲ１ 載置位置
４ ウェーハ回転装置
１４ 回転駆動部
１６ ウェーハ載置部
１６１ 回転支柱部
１６２ 載置台
１６４ 載置アーム
１８ 昇降機構
１８４ 昇降アーム
１００ ウェーハ
ＥＲ１ 載置位置
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】
【図11】
【図12】