JP7003907B2 - Semiconductor wafer end face evaluation method, semiconductor wafer storage container evaluation method, semiconductor wafer packaging form evaluation method, and semiconductor wafer transport form evaluation method - Google Patents

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本発明は、半導体ウェーハの端面評価方法、半導体ウェーハ収容容器の評価方法、半導体ウェーハ梱包形態の評価方法および半導体ウェーハ輸送形態の評価方法に関する。 The present invention relates to an end face evaluation method for a semiconductor wafer, an evaluation method for a semiconductor wafer accommodating container, an evaluation method for a semiconductor wafer packaging form, and an evaluation method for a semiconductor wafer transport form.

特許文献1には、半導体ウェーハをカメラによって撮影し、得られた画像データを用いて外観検査を行うことが提案されている。 Patent Document 1 proposes that a semiconductor wafer is photographed by a camera and an visual inspection is performed using the obtained image data.

特開2012-204703号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-204703

半導体ウェーハの製造分野では、半導体ウェーハの端面が外観検査の対象となる場合がある。これは、例えば輸送時等に加振されることによって、半導体ウェーハ収容容器のウェーハ保持部材とウェーハ端面との間に摩擦が生じること等に起因して、ウェーハ端面に異物が付着することがあるためである。しかし、特許文献1で提案されている方法は、具体的には、カメラ撮影により得られた画像データを用いて基板上に形成された半導体装置(チップ)を評価するための方法であって、ウェーハ端面を評価するための方法ではない。 In the field of semiconductor wafer manufacturing, the end face of a semiconductor wafer may be subject to visual inspection. This is because foreign matter may adhere to the wafer end face due to friction between the wafer holding member of the semiconductor wafer accommodating container and the wafer end face, for example, due to vibration during transportation. Because. However, the method proposed in Patent Document 1 is specifically a method for evaluating a semiconductor device (chip) formed on a substrate by using image data obtained by camera photography. It is not a method for evaluating wafer end faces.

本発明の一態様は、半導体ウェーハの端面を評価するための新たな評価方法を提供することを目的とし、詳しくは、半導体ウェーハの端面の異物の付着に関する評価が可能な新たな評価方法を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a new evaluation method for evaluating the end face of a semiconductor wafer, and more specifically, to provide a new evaluation method capable of evaluating the adhesion of foreign matter on the end face of a semiconductor wafer. The purpose is to do.

本発明の一態様は、
評価対象の半導体ウェーハは、ウェーハ端面に面取り面を含み、
評価対象の半導体ウェーハの少なくとも上記ウェーハ端面に光を照射すること、
上記光が照射されたウェーハ端面を、正反射光を選択的に検出するカメラにより撮影すること、
上記撮影により得られた画像から、ウェーハ厚さ方向の輝度分布曲線を複数作成すること、
上記作成された複数の輝度分布曲線の平均曲線を作成すること、
上記平均曲線上の各輝度値から、補正用輝度値として定めた輝度値を差し引くことにより閾値曲線を作成すること、および
上記画像上で上記閾値曲線上の値以下またはこの値未満の輝度を示す領域を、異物付着領域と判定すること、
を含む、半導体ウェーハの端面評価方法(以下、単に「端面評価方法」とも記載する。)、
に関する。
One aspect of the present invention is
The semiconductor wafer to be evaluated includes a chamfered surface at the end face of the wafer.
Irradiating at least the end face of the semiconductor wafer to be evaluated with light,
Taking a picture of the wafer end face irradiated with the above light with a camera that selectively detects specularly reflected light.
Creating multiple luminance distribution curves in the wafer thickness direction from the images obtained by the above shooting,
Creating an average curve of the multiple luminance distribution curves created above,
A threshold curve is created by subtracting the luminance value determined as the correction luminance value from each luminance value on the average curve, and the luminance below or below the value on the threshold curve is shown on the image. Judging the area as a foreign matter adhesion area,
(Hereinafter, also referred to simply as "end face evaluation method"),
Regarding.

上記端面評価方法では、光が照射されたウェーハ端面を、正反射光を選択的に検出するカメラにより撮影する。ウェーハ端面の異物が付着している領域では、光が照射されると乱反射が生じる。そのため、異物が付着している領域は、正反射光を選択的に検出するカメラで撮影された画像では、暗く(即ち低輝度で)表示される。これに対し、異物付着のない領域は、上記カメラにより撮影された画像では、明るく(即ち高輝度で)表示される。
本発明者らは、上記端面評価方法を完成させるにあたり、ウェーハ端面の異物の付着に関する評価として、正反射光を選択的に検出するカメラにより撮影された画像上の低輝度領域を、異物付着領域と判定することを検討した。しかし検討した結果、撮影された画像には位置により輝度にムラ(濃淡)があり、単純に低輝度領域を異物付着領域と判定してしまうと、異物が付着していない領域を異物付着領域と判定してしまったり、またはその逆に異物が付着している領域を付着がない領域と判定してしまう可能性があることが判明した。この輝度ムラは、ウェーハ端面に通常形成されている面取り面の加工ムラが起因するものと推察されるが、そのような加工ムラを完全になくすことは通常困難と考えられる。
以上に鑑み本発明者らは更に鋭意検討を重ねた結果、上記のように、複数の輝度分布曲線の平均曲線を作成したうえで、この平均曲線から補正用輝度値を差し引いて作成された閾値曲線を異物付着領域の判定に用いる上記端面評価方法を完成させた。このように作成された閾値曲線を用いることによって、撮影された画像における輝度ムラの影響を低減することが可能になる。
In the above-mentioned end face evaluation method, the end face of the wafer irradiated with light is photographed by a camera that selectively detects specularly reflected light. Diffuse reflection occurs when light is applied to the region where foreign matter is attached to the end face of the wafer. Therefore, the region to which the foreign matter is attached is displayed dark (that is, with low brightness) in the image taken by the camera that selectively detects the specularly reflected light. On the other hand, the area where no foreign matter adheres is displayed brightly (that is, with high brightness) in the image taken by the camera.
In completing the end face evaluation method, the present inventors set a low-luminance region on an image taken by a camera that selectively detects specularly reflected light as a foreign matter adhesion region as an evaluation regarding the adhesion of foreign matter on the wafer end face. I considered to judge. However, as a result of examination, the captured image has uneven brightness (shading) depending on the position, and if the low-brightness region is simply determined to be the foreign matter adhesion region, the region where the foreign matter does not adhere is regarded as the foreign matter adhesion region. It has been found that there is a possibility that the determination may be made, or vice versa, the region where foreign matter is attached may be determined as the region where no foreign matter is attached. It is presumed that this luminance unevenness is caused by the machining unevenness of the chamfered surface normally formed on the wafer end face, but it is usually considered difficult to completely eliminate such machining unevenness.
In view of the above, as a result of further diligent studies, the present inventors have created an average curve of a plurality of luminance distribution curves as described above, and then subtracted the correction luminance value from this average curve to create a threshold value. The above-mentioned end face evaluation method using the curve for determining the foreign matter adhesion region has been completed. By using the threshold curve created in this way, it is possible to reduce the influence of luminance unevenness in the captured image.

一態様では、上記撮影を、評価対象の半導体ウェーハをウェーハ中心を回転中心として回転させながらウェーハ周方向について行うことができ、上記撮影により得られた画像のウェーハ周方向の歪みを補正した後に、上記輝度分布曲線を作成することができる。 In one aspect, the above-mentioned imaging can be performed in the circumferential direction of the wafer while rotating the semiconductor wafer to be evaluated with the center of rotation as the center of rotation, and after correcting the distortion in the circumferential direction of the wafer of the image obtained by the above-mentioned imaging. The brightness distribution curve can be created.

一態様では、上記端面評価方法は、ノイズ除去処理を更に含むことができる。上記ノイズ除去処理は、上記画像上で異物付着領域と判定された領域の中で、ノイズ閾値として定めた画素数以下または未満の画素数の領域を、異物付着領域から除外する処理であることができる。 In one aspect, the end face evaluation method can further include noise removal processing. The noise removal process may be a process of excluding a region having a pixel count less than or less than the number of pixels defined as a noise threshold from the foreign matter adhering region among the regions determined to be foreign matter adhering regions on the image. can.

一態様では、上記端面評価方法は、上記異物付着領域と判定された領域の輝度値、画素数およびサイズからなる群から選ばれる1つ以上を指標として、上記異物付着領域と判定された領域の異物の付着レベルを評価することを含むことができる。 In one aspect, in the end face evaluation method, one or more selected from the group consisting of the luminance value, the number of pixels, and the size of the region determined to be the foreign matter adhered region is used as an index, and the region determined to be the foreign matter adhered region is used. It can include assessing the adhesion level of foreign matter.

一態様では、上記異物の付着レベルの評価を、評価対象の半導体ウェーハのウェーハ端面において汚染源部材と接触していた部分について行うことができる。 In one aspect, the evaluation of the adhesion level of the foreign matter can be performed on the portion of the wafer end face of the semiconductor wafer to be evaluated that is in contact with the contamination source member.

一態様では、上記異物は、有機物であることができる。 In one aspect, the foreign matter can be an organic substance.

本発明の一態様は、
評価対象の容器を半導体ウェーハを収容した状態で加振すること、
上記加振後の半導体ウェーハの端面を、上記端面評価方法により評価すること、および、
上記評価の結果、上記半導体ウェーハの端面の異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の容器と同仕様の容器を、半導体ウェーハを収容して輸送する際に使用する容器として決定すること、
を含む、半導体ウェーハ収容容器の評価方法(以下、単に「容器評価方法」とも記載する。)、
に関する。
ここで半導体ウェーハ収容容器が同仕様であるとは、同じ製造メーカーの同じ型番の収容容器であることをいうものとする。
One aspect of the present invention is
Vibration of the container to be evaluated while accommodating the semiconductor wafer,
The end face of the semiconductor wafer after the vibration is evaluated by the end face evaluation method, and
As a result of the above evaluation, when it is determined that the adhesion of foreign matter on the end face of the semiconductor wafer is at an allowable level, a container having the same specifications as the container to be evaluated is determined as a container used for accommodating and transporting the semiconductor wafer. matter,
(Hereinafter, also simply referred to as "container evaluation method"),
Regarding.
Here, the semiconductor wafer accommodating container having the same specifications means that it is an accommodating container of the same manufacturer and the same model number.

本発明の一態様は、
評価対象の梱包形態で梱包された半導体ウェーハを加振すること、
上記加振後の半導体ウェーハの端面を、上記端面評価方法により評価すること、および、
上記評価の結果、上記半導体ウェーハの端面の異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の梱包形態を、半導体ウェーハを輸送する際の梱包形態として決定すること、
を含む、半導体ウェーハ梱包形態の評価方法(以下、単に「梱包形態評価方法」とも記載する。)、
に関する。
One aspect of the present invention is
Vibration of the semiconductor wafer packed in the packing form to be evaluated,
The end face of the semiconductor wafer after the vibration is evaluated by the end face evaluation method, and
As a result of the above evaluation, when it is determined that the adhesion of foreign matter on the end face of the semiconductor wafer is at an allowable level, the packing form to be evaluated is determined as the packing form when transporting the semiconductor wafer.
(Hereinafter, also referred to simply as "packing form evaluation method"),
Regarding.

本発明の一態様は、
半導体ウェーハを評価対象の輸送形態で輸送すること、
上記輸送後の半導体ウェーハを、上記半導体ウェーハの端面評価方法により評価すること、および、
上記評価の結果、上記半導体ウェーハの端面の異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の輸送形態を、製品半導体ウェーハを輸送するための輸送形態として決定すること、
を含む、半導体ウェーハ輸送形態の評価方法(以下、単に「輸送形態評価方法」とも記載する。)、
に関する。
One aspect of the present invention is
Transporting semiconductor wafers in the mode of transport to be evaluated,
The semiconductor wafer after transportation is evaluated by the end face evaluation method of the semiconductor wafer, and
As a result of the above evaluation, when it is determined that the adhesion of foreign matter on the end face of the semiconductor wafer is at an allowable level, the transport mode to be evaluated is determined as the transport mode for transporting the product semiconductor wafer.
(Hereinafter, also simply referred to as "transportation form evaluation method"),
Regarding.

本発明の一態様によれば、半導体ウェーハの端面の異物の付着に関する評価が可能な新たな評価方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a new evaluation method capable of evaluating the adhesion of foreign matter on the end face of a semiconductor wafer.

ウェーハ端面を撮影して得られた画像の一例(歪み補正済)である。This is an example (distortion corrected) of an image obtained by photographing the end face of a wafer. ウェーハ端面を撮影して得られた画像の一例(歪み補正前)である。This is an example (before distortion correction) of an image obtained by photographing the end face of a wafer. 図1に示す画像について作成された平均曲線と閾値曲線の一例を示す。An example of the average curve and the threshold curve created for the image shown in FIG. 1 is shown. 図3に示されている閾値曲線と、図1のI-I’位置について作成された輝度分布曲線とを示す。The threshold curve shown in FIG. 3 and the luminance distribution curve created for the I-I'position in FIG. 1 are shown. 異物付着領域の輝度に関し、画像判定ソフトにより求められた値と目視判定での判定結果との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation between the value obtained by the image determination software and the determination result by visual determination about the brightness of the foreign matter adhesion region. 異物付着領域の面積(画素数)に関し、画像判定ソフトにより求められた値と目視判定での判定結果との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation between the value obtained by the image determination software and the determination result by visual determination about the area (the number of pixels) of the foreign matter adhesion region. 異物付着領域の長さに関し、画像判定ソフトにより求められた値と目視判定での判定結果との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation between the value obtained by the image determination software and the determination result by visual determination about the length of the foreign matter adhesion region.

[半導体ウェーハの端面評価方法]
本発明の一態様は、評価対象の半導体ウェーハはウェーハ端面に面取り面を含み、評価対象の半導体ウェーハの少なくとも上記ウェーハ端面に光を照射すること、上記光が照射されたウェーハ端面を正反射光を選択的に検出するカメラにより撮影すること、上記撮影により得られた画像からウェーハ厚さ方向の輝度分布曲線を複数作成すること、上記作成された複数の輝度分布曲線の平均曲線を作成すること、上記平均曲線上の各輝度値から補正用輝度値として定めた輝度値を差し引くことにより閾値曲線を作成すること、および上記画像上で上記閾値曲線上の値以下またはこの値未満の輝度を示す領域を異物付着領域と判定することを含む半導体ウェーハの端面評価方法に関する。
以下、上記端面評価方法について、更に詳細に説明する。
[Semiconductor wafer end face evaluation method]
One aspect of the present invention is that the semiconductor wafer to be evaluated includes a chamfered surface on the end face of the wafer and irradiates at least the end face of the wafer of the semiconductor wafer to be evaluated with light, and the end face of the wafer irradiated with the light is positively reflected light. To take a picture with a camera that selectively detects , The threshold curve is created by subtracting the luminance value determined as the correction luminance value from each luminance value on the average curve, and the luminance below or below the value on the threshold curve is shown on the image. The present invention relates to an end face evaluation method for a semiconductor wafer, which comprises determining a region as a foreign matter adhesion region.
Hereinafter, the end face evaluation method will be described in more detail.

<評価対象の半導体ウェーハ>
上記端面評価方法の評価対象の半導体ウェーハは、ウェーハ端面に面取り面を含む半導体ウェーハである。面取り面は、半導体ウェーハの外周縁部に面取り加工および面取り鏡面研磨加工を施すことによって形成することができる。面取り加工および面取り鏡面研磨加工は、公知の方法によって行うことができる。評価対象の半導体ウェーハは、一般に半導体基板として使用される各種半導体ウェーハであることができる。例えば、半導体ウェーハの具体例としては、各種シリコンウェーハを挙げることができる。シリコンウェーハは、例えば、シリコン単結晶インゴットから切り出された後に面取り加工、面取り鏡面研磨加工等の各種加工を経たシリコン単結晶ウェーハであることができる。かかるシリコン単結晶ウェーハの具体例としては、例えば、研磨が施されて表面に研磨面を有するポリッシュドウェーハを挙げることができる。また、シリコンウェーハは、シリコン単結晶ウェーハ上にエピタキシャル層を有するエピタキシャルウェーハ、シリコン単結晶ウェーハにアニール処理により改質層を形成したアニールウェーハ等の各種シリコンウェーハであることもできる。評価対象の半導体ウェーハは、直径が例えば200mm、300mmまたは450mmであることができ、厚さが例えば700~1000μmであることができる。
<Semiconductor wafer to be evaluated>
The semiconductor wafer to be evaluated by the end face evaluation method is a semiconductor wafer having a chamfered surface in the end face of the wafer. The chamfered surface can be formed by subjecting the outer peripheral edge portion of the semiconductor wafer to chamfering and chamfering mirror polishing. The chamfering process and the chamfering mirror surface polishing process can be performed by a known method. The semiconductor wafer to be evaluated can be various semiconductor wafers generally used as a semiconductor substrate. For example, as a specific example of the semiconductor wafer, various silicon wafers can be mentioned. The silicon wafer can be, for example, a silicon single crystal wafer that has been cut out from a silicon single crystal ingot and then subjected to various processing such as chamfering and chamfering mirror polishing. Specific examples of such a silicon single crystal wafer include a polished wafer that has been polished and has a polished surface on the surface. Further, the silicon wafer can be various silicon wafers such as an epitaxial wafer having an epitaxial layer on a silicon single crystal wafer and an annealed wafer in which a modified layer is formed on a silicon single crystal wafer by an annealing treatment. The semiconductor wafer to be evaluated can have a diameter of, for example, 200 mm, 300 mm or 450 mm, and can have a thickness of, for example, 700 to 1000 μm.

<ウェーハ端面の撮影>
上記端面評価方法では、評価対象の半導体ウェーハのウェーハ端面を撮影して得られた画像を使用する。この画像は、評価対象の半導体ウェーハの少なくともウェーハ端面に光を照射し、光が照射されたウェーハ端面を正反射光を選択的に検出するカメラにより撮影することによって取得できる。ウェーハ端面の少なくとも撮影対象部分に光を照射すればよい。ここで照射される光の種類は限定されず、任意の波長の光であることができ、単色光でもよく、所定の幅をもった波長域の光を含むものでもよい。カメラとしては、市販のカメラまたは公知の構成のカメラを使用することができる。一例としては、CCD(Charge Coupled Device)カメラを挙げることができるが、これに限定されない。カメラと光源とウェーハ端面との相対的な位置関係を調整することにより、ウェーハ端面からの反射光のうちの正反射光を選択的に検出させることができる。撮影に使用するカメラは、1台でもよく、2台以上であってもよい。例えば、ウェーハ端面の上部、中央部および下部を撮影するためにそれぞれカメラを設置して合計3台のカメラで撮影を行い、各カメラにより撮影された画像をウェーハ厚さ方向の輝度分布曲線を作成するために使用することができる。また、撮影は、評価対象の半導体ウェーハを、ウェーハ中心を回転中心として回転させながら、ウェーハ周方向について連続的または断続的に行うことができる。ウェーハ周方向で連続的に撮影を行うために、ラインスキャンカメラを使用することもできる。以上の撮影は、例えば、市販の半導体ウェーハの端面検査装置を使用して実施することができる。
<Wafer end face photography>
In the end face evaluation method, an image obtained by photographing the wafer end face of the semiconductor wafer to be evaluated is used. This image can be obtained by irradiating at least the wafer end face of the semiconductor wafer to be evaluated with light and taking a picture of the irradiated wafer end face with a camera that selectively detects specular reflected light. It suffices to irradiate at least the part to be photographed on the end face of the wafer with light. The type of light emitted here is not limited, and may be light of any wavelength, monochromatic light, or light in a wavelength range having a predetermined width may be included. As the camera, a commercially available camera or a camera having a known configuration can be used. As an example, a CCD (Charge Coupled Device) camera can be mentioned, but the present invention is not limited thereto. By adjusting the relative positional relationship between the camera, the light source, and the wafer end face, it is possible to selectively detect the specular reflected light among the reflected light from the wafer end face. The number of cameras used for shooting may be one or two or more. For example, a camera is installed to photograph the upper part, the central part, and the lower part of the wafer end face, and the images are taken by a total of three cameras, and the image taken by each camera is used to create a brightness distribution curve in the wafer thickness direction. Can be used to Further, the imaging can be performed continuously or intermittently in the circumferential direction of the wafer while rotating the semiconductor wafer to be evaluated with the center of the wafer as the center of rotation. A line scan camera can also be used for continuous imaging in the circumferential direction of the wafer. The above imaging can be performed, for example, by using a commercially available semiconductor wafer end face inspection device.

<閾値曲線の作成>
上記の撮影により、評価対象の半導体ウェーハのウェーハ端面のウェーハ厚さ方向の一部または全部の画像を、ウェーハ周方向の一部または全周について取得することができる。ウェーハ端面の撮影対象部分に異物が付着している領域が含まれる場合、その領域では、光が照射されると乱反射が生じる。そのため、異物が付着している領域は、上記画像において暗く(即ち低輝度で)表示される。これに対し、異物付着のない領域は、上記画像において明るく(即ち高輝度で)表示される。そこで、単純に上記画像上の低輝度領域を、異物付着領域と判定することが考えられる。しかし、本発明者らの検討の結果、上記のように撮影された画像には位置により輝度にムラ(濃淡)があることが判明した。そのような輝度のムラを含む画像の一例を、図1に示す。図1は、図2に示す画像のウェーハ周方向の歪みを補正した画像である。かかる歪み補正について、詳細は後述する。図1および図2に示されている画像では、異物付着領域が暗く表示されているが、異物付着領域以外にも、暗く表示されている低輝度帯域(画像上で上方から下方にわたる黒色帯域)が存在しているため、ウェーハ厚さ方向に輝度ムラが生じている。また、図1および図2では明確に現れていないものの、ウェーハ周方向にも輝度ムラが生じている。このような輝度ムラは、面取り加工の加工ムラに起因するものと推察されるが、かかる加工ムラを完全になくすことは通常困難と考えられる。そこで上記端面評価方法では、輝度ムラの影響を低減するために、下記(1)および(2)を実施する。
(1)上記撮影により得られた画像から、ウェーハ厚さ方向の輝度分布曲線を複数作成する。そして、これら複数の輝度分布曲線の平均曲線を作成する。
(2)作成された平均曲線上の各輝度値から、補正用輝度値として定めた輝度値を差し引いた曲線を、閾値曲線として使用する。
上記のように、一つの輝度分布曲線ではなく複数の輝度分布曲線の平均曲線を閾値曲線作成のために使用することによって、ウェーハ端面の各箇所での輝度ムラの影響が低減された閾値曲線を得ることができる。また、単純に輝度値の閾値として1つの値を設定し、この閾値以下またはこの閾値未満の輝度を示す領域を異物付着領域と判定すると、判定結果がウェーハ厚さ方向の輝度ムラの影響を受けてしまう。これに対し、上記のように作成された閾値曲線を使用して異物付着領域を判定することにより、判定結果がウェーハ厚さ方向の輝度ムラの影響を受けることを低減することができる。上記の平均曲線は、例えば、複数の輝度分布曲線上の各輝度値の算術平均を算出して作成することができる。平均曲線を得るために作成する輝度分布曲線は、2以上の輝度分布曲線であり、100以上の輝度分布曲線、1000以上の輝度分布曲線であることもでき、一例として1000~30000程度の輝度分布曲線であることもできる。ただし、平均曲線作成のために用いる輝度分布曲線の数は、撮影された画像の解像度等に応じて任意に決定することができ、上記で例示した範囲に限定されるものではない。また、補正用輝度値は、低輝度領域として検出すべき異物の種類等に応じて任意の値に設定可能である。上記の平均曲線および閾値曲線は、例えば、公知の手法に基づく解析により作成することができる。図3に、図1に示す画像について作成された平均曲線と閾値曲線の一例を示す。
<Creation of threshold curve>
By the above imaging, an image of a part or all of the wafer end face of the semiconductor wafer to be evaluated in the wafer thickness direction can be acquired for a part or all of the wafer circumferential direction. If the portion of the wafer end face to be imaged includes a region where foreign matter is attached, diffuse reflection occurs in that region when light is applied. Therefore, the region to which the foreign matter is attached is displayed dark (that is, with low brightness) in the above image. On the other hand, the region where no foreign matter adheres is displayed brightly (that is, with high brightness) in the above image. Therefore, it is conceivable to simply determine the low-luminance region on the image as the foreign matter adhesion region. However, as a result of the studies by the present inventors, it has been found that the image taken as described above has uneven brightness (shading) depending on the position. An example of an image including such uneven brightness is shown in FIG. FIG. 1 is an image in which the distortion of the image shown in FIG. 2 in the circumferential direction of the wafer is corrected. The details of such distortion correction will be described later. In the images shown in FIGS. 1 and 2, the foreign matter adhering region is displayed dark, but in addition to the foreign matter adhering region, the low-luminance band (black band extending from above to below on the image) is displayed darkly. Due to the presence of the above, uneven brightness occurs in the thickness direction of the wafer. Further, although not clearly shown in FIGS. 1 and 2, luminance unevenness also occurs in the circumferential direction of the wafer. It is presumed that such uneven brightness is caused by uneven processing of chamfering, but it is usually considered difficult to completely eliminate such uneven processing. Therefore, in the end face evaluation method, the following (1) and (2) are carried out in order to reduce the influence of the luminance unevenness.
(1) A plurality of luminance distribution curves in the wafer thickness direction are created from the images obtained by the above photographing. Then, an average curve of these plurality of luminance distribution curves is created.
(2) A curve obtained by subtracting the brightness value determined as the correction brightness value from each brightness value on the created average curve is used as the threshold curve.
As described above, by using the average curve of multiple luminance distribution curves instead of one luminance distribution curve for creating the threshold curve, the threshold curve in which the influence of the luminance unevenness at each point on the end face of the wafer is reduced can be obtained. Obtainable. Further, if one value is simply set as the threshold value of the brightness value and the region showing the brightness below or below this threshold value is determined as the foreign matter adhesion region, the determination result is affected by the brightness unevenness in the wafer thickness direction. It ends up. On the other hand, by determining the foreign matter adhering region using the threshold curve created as described above, it is possible to reduce the influence of the luminance unevenness in the wafer thickness direction on the determination result. The above average curve can be created, for example, by calculating the arithmetic mean of each luminance value on a plurality of luminance distribution curves. The luminance distribution curve created to obtain the average curve is a luminance distribution curve of 2 or more, may be a luminance distribution curve of 100 or more, or a luminance distribution curve of 1000 or more, and as an example, a luminance distribution of about 1000 to 30,000. It can also be a curve. However, the number of luminance distribution curves used for creating the average curve can be arbitrarily determined according to the resolution of the captured image and the like, and is not limited to the range exemplified above. Further, the correction luminance value can be set to an arbitrary value according to the type of foreign matter to be detected as a low luminance region and the like. The above average curve and threshold curve can be created, for example, by analysis based on a known method. FIG. 3 shows an example of an average curve and a threshold curve created for the image shown in FIG.

<歪み補正>
図2は、評価対象の半導体ウェーハをウェーハ中心を回転中心として回転させながら、CCDカメラ(ラインスキャンカメラ)を備えた端面検査装置によって、ウェーハ端面の撮影をウェーハ周方向で連続的に行い得られた画像である。図2から明らかなように、撮影された画像は、ウェーハ周方向に歪んでいる。これは、固定されているCCDカメラに対してウェーハを常に水平に回転させることが、一般的なウェーハ回転機構では通常困難なことに依る。撮影された画像にこのような歪みが生じている場合には、ウェーハ周方向の歪みを補正した歪み補正済画像を用いて、上記の輝度分布曲線を作成し、作成された輝度分布曲線を用いて上記の平均曲線および閾値曲線を作成することが好ましい。歪み補正は、撮影された画像のウェーハ周方向の各位置のウェーハ厚さ方向の中心位置を合わせることによって行うことができる。そのような歪み補正は、例えば、公知の手法に基づく画像処理によって行うことができる。
<Distortion correction>
FIG. 2 shows that the semiconductor wafer to be evaluated can be continuously photographed in the circumferential direction of the wafer by an end face inspection device equipped with a CCD camera (line scan camera) while rotating the wafer center as the center of rotation. It is an image. As is clear from FIG. 2, the captured image is distorted in the circumferential direction of the wafer. This is because it is usually difficult for a general wafer rotation mechanism to rotate a wafer horizontally with respect to a fixed CCD camera. When such distortion occurs in the captured image, the above-mentioned luminance distribution curve is created using the distortion-corrected image in which the distortion in the circumferential direction of the wafer is corrected, and the created luminance distribution curve is used. It is preferable to create the above-mentioned average curve and threshold curve. Distortion correction can be performed by aligning the center position in the wafer thickness direction at each position in the wafer circumferential direction of the captured image. Such distortion correction can be performed, for example, by image processing based on a known method.

<異物付着位置の判定>
図4には、図3に示されている閾値曲線と、図1のI-I’位置について作成された輝度分布曲線が示されている。図4中、輝度分布曲線には、閾値曲線上の輝度の値以下または閾値曲線上の輝度の値未満の低輝度領域が含まれている。このような低輝度領域は、異物の付着による乱反射によって輝度が低下した領域ということができるため、かかる低輝度領域を異物付着領域と判定することができる。このように、上記端面評価方法では、撮影された画像または歪み補正済画像において、閾値曲線上の輝度の値以下または閾値曲線上の輝度の値未満の輝度を示す領域を、異物付着領域と判定することができる。また、一態様では、このように異物付着領域と判定された領域の中で、ノイズ閾値として定めた画素数以下または未満の領域を、異物付着領域から除外する(即ち異物付着領域とは見なさない)ノイズ除去処理を更に行うことができる。これは、小画素数の低輝度領域はノイズ成分である可能性があるためである。ノイズ閾値として定める画素数は、撮影された画像の解像度等を考慮し、求められる判定精度に応じて任意に設定することができる。異物の付着量が多いほど、異物付着領域の輝度は低下する傾向がある。また、異物付着領域と判定された領域の画素数は面積に対応するため、異物付着領域の画素数が多いほど、異物が広範囲に付着していることを意味する。したがって、異物付着領域と判定された領域の輝度値および画素数は、異物付着レベルの評価の指標とすることができる。また、異物付着領域のサイズ(例えば長さまたは幅)も、異物付着レベルの評価の指標とすることができる。上記の異物付着レベルの判定は、評価対象の半導体ウェーハのウェーハ端面において、少なくとも汚染源部材と接触していた部分について行うことができ、かかる部分の周辺部分についても行うことができ、またはウェーハ端面全体で行うこともできる。例えば、汚染源部材と接触していた部分またはかかる部分とその周辺部分について、選択的に上記の異物付着レベルの判定を行うことができる。また、一態様では、異物付着領域と判定された領域の数を、ウェーハ端面の異物付着レベルの評価の指標とすることもできる。
<Determination of foreign matter adhesion position>
FIG. 4 shows the threshold curve shown in FIG. 3 and the luminance distribution curve created for the I'I'position in FIG. In FIG. 4, the luminance distribution curve includes a low luminance region equal to or less than the luminance value on the threshold curve or less than the luminance value on the threshold curve. Since such a low-luminance region can be said to be a region where the brightness is reduced due to diffused reflection due to the adhesion of foreign matter, the low-luminance region can be determined to be a foreign matter adhesion region. As described above, in the above-mentioned end face evaluation method, in the captured image or the distortion-corrected image, the region showing the brightness equal to or less than the brightness value on the threshold curve or less than the brightness value on the threshold curve is determined to be a foreign matter adhesion region. can do. Further, in one embodiment, among the regions determined to be foreign matter adhering regions, the regions having or less than the number of pixels defined as the noise threshold are excluded from the foreign matter adhering regions (that is, they are not regarded as foreign matter adhering regions). ) Further noise removal processing can be performed. This is because the low-luminance region with a small number of pixels may be a noise component. The number of pixels defined as the noise threshold value can be arbitrarily set according to the required determination accuracy in consideration of the resolution of the captured image and the like. The larger the amount of foreign matter adhered, the lower the brightness of the foreign matter adhered region tends to be. Further, since the number of pixels in the region determined to be the foreign matter adhering region corresponds to the area, it means that the larger the number of pixels in the foreign matter adhering region, the wider the foreign matter is adhering. Therefore, the brightness value and the number of pixels in the region determined to be the foreign matter adhesion region can be used as an index for evaluating the foreign matter adhesion level. Further, the size (for example, length or width) of the foreign matter adhesion region can also be used as an index for evaluating the foreign matter adhesion level. The determination of the foreign matter adhesion level can be performed at least on the portion of the wafer end face of the semiconductor wafer to be evaluated that is in contact with the contamination source member, can also be performed on the peripheral portion of such a portion, or the entire wafer end face. You can also do it with. For example, the above-mentioned foreign matter adhesion level can be selectively determined for the portion that was in contact with the contamination source member or the portion that is in contact with the contamination source member and the peripheral portion thereof. Further, in one aspect, the number of regions determined to be foreign matter adhesion regions can be used as an index for evaluating the foreign matter adhesion level on the wafer end face.

半導体ウェーハは、一般に、FOSB(Front Opening Shipping Box)等の収容容器に収容されて製造工場内で輸送(搬送とも呼ばれる。)されたり、収容容器に収容されて製造工場から出荷されて輸送される。この際、半導体ウェーハに意図せず振動が加えられる(加振される)ことがある。そのような加振によりウェーハ端面と収容容器の一部(例えばウェーハ保持部材)とが摩擦することによって、収容容器の構成成分がウェーハ端面に付着することがある。付着の生じやすさは、収容容器のウェーハとの接触部の形状、ウェーハとの接触部を構成している成分の種類等に依って異なる。そこで、ある仕様の収容容器が、実際に製造工場内での輸送や製造工場から出荷して輸送する際に使用する収容容器として適しているか否か判定する際、この仕様の収容容器に収容されていた半導体ウェーハのウェーハ端面の異物の付着のレベルを判定の指標とすることができる。そのような判定の指標を得るための方法として、上記端面評価方法を用いることができる。半導体ウェーハの収容容器としては、樹脂製容器が広く用いられているため、収容容器に由来する付着物は、通常、有機物であることが多い。 Semiconductor wafers are generally housed in a storage container such as a FOSB (Front Opening Shipping Box) and transported (also referred to as transport) in a manufacturing plant, or are housed in a storage container and shipped from the manufacturing plant for transportation. .. At this time, vibration may be unintentionally applied (vibrated) to the semiconductor wafer. Due to such vibration, the wafer end face and a part of the accommodation container (for example, a wafer holding member) rub against each other, so that the constituent components of the accommodation container may adhere to the wafer end face. The susceptibility to adhesion differs depending on the shape of the contact portion of the container with the wafer, the type of the component constituting the contact portion with the wafer, and the like. Therefore, when determining whether or not a storage container having a certain specification is suitable as a storage container to be used for actual transportation within the manufacturing plant or shipping from the manufacturing factory, the container is stored in the storage container having this specification. The level of adhesion of foreign matter on the wafer end face of the semiconductor wafer can be used as an index for determination. As a method for obtaining an index for such determination, the above-mentioned end face evaluation method can be used. Since a resin container is widely used as a container for a semiconductor wafer, the deposit derived from the container is usually an organic substance in many cases.

以上説明した端面評価方法を実施するためのプログラムを実装した画像判定ソフトを作成することもできる。以下に、画像判定ソフトの具体的態様の一例について説明する。ただし本発明は、下記の一例に限定されるものではない。以下に記載の各種プロセスの前および/又は後に他のプロセスを更に任意に実施することもできる。 It is also possible to create image determination software that implements a program for implementing the end face evaluation method described above. An example of a specific aspect of the image determination software will be described below. However, the present invention is not limited to the following example. Other processes may be further optionally performed before and / or after the various processes described below.

まず、画像判定ソフトにおいて、評価対象の半導体ウェーハについて撮影された画像が保存されているフォルダを選択する。 First, in the image determination software, a folder in which images taken about the semiconductor wafer to be evaluated are saved is selected.

その後、画像判定ソフトにおいて、評価対象の半導体ウェーハが収容されていた収容容器の種類(仕様)を選択する。収容容器内に配置されている半導体ウェーハ保持部材の位置、大きさ、数等は、収容容器の仕様によって異なり得る。そこで、画像判定ソフトには、収容容器の種類毎に、異物の付着レベルの評価を行う位置情報を設定しておく。これにより、異物の付着レベルの評価を、評価対象の半導体ウェーハのウェーハ端面の汚染源部材と接触していた部分について選択的に行うことができる。 After that, in the image determination software, the type (specification) of the storage container in which the semiconductor wafer to be evaluated is stored is selected. The position, size, number, etc. of the semiconductor wafer holding members arranged in the storage container may differ depending on the specifications of the storage container. Therefore, in the image determination software, position information for evaluating the adhesion level of foreign matter is set for each type of storage container. As a result, the adhesion level of foreign matter can be selectively evaluated for the portion of the wafer end face of the semiconductor wafer to be evaluated that has been in contact with the contamination source member.

画像判定ソフトにより、選択されたフォルダ内の画像の中から、異物の付着レベルの評価を行う位置(解析対象位置)の画像を選択し、上記の輝度分布曲線の作成、平均曲線の作成および閾値曲線の作成を行う。解析対象位置は、1箇所であることもでき、2箇所以上であることもできる。輝度分布曲線は、好ましくは上記の歪み補正を行った歪み補正済画像について作成する。 From the images in the selected folder, use the image judgment software to select the image at the position where the foreign matter adhesion level is evaluated (analysis target position), create the above-mentioned luminance distribution curve, create the average curve, and threshold the value. Create a curve. The analysis target position may be one place or two or more places. The luminance distribution curve is preferably created for the distortion-corrected image to which the above-mentioned distortion correction has been performed.

更に、画像判定ソフトにより、異物の付着レベルの評価を行う位置の画像上で閾値曲線上の輝度値以下または未満の領域の中からノイズ閾値として定めた画素数以下または未満の領域を除外し、ここで除外されなかった領域を、「異物付着領域」と判定して色分け表示する。こうして色分け表示された異物付着領域の輝度値、画素数およびサイズ(例えば長さまたは幅)からなる群から選ばれる1つ以上を指標として、評価対象の半導体ウェーハの異物の付着レベルを評価することができる。 Further, the image determination software excludes the area of the number of pixels or less or less than the number of pixels defined as the noise threshold value from the area of the brightness value or less or less than the brightness value on the threshold curve on the image at the position where the adhesion level of the foreign matter is evaluated. The area not excluded here is determined as a "foreign matter adhering area" and displayed in different colors. Evaluating the adhesion level of foreign matter on the semiconductor wafer to be evaluated using one or more selected from the group consisting of the luminance value, the number of pixels, and the size (for example, length or width) of the foreign matter adhesion region displayed in different colors in this way as an index. Can be done.

[半導体ウェーハ収容容器の評価方法]
本発明の一態様は、評価対象の容器を半導体ウェーハを収容した状態で加振すること、上記加振後の半導体ウェーハの端面を上記端面評価方法により評価すること、および、上記評価の結果、上記半導体ウェーハの端面の異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の容器と同仕様の容器を、半導体ウェーハを収容して輸送する際に使用する容器として決定することを含む半導体ウェーハ収容容器の評価方法に関する。
[Evaluation method for semiconductor wafer storage container]
One aspect of the present invention is to vibrate the container to be evaluated in a state of accommodating the semiconductor wafer, to evaluate the end face of the semiconductor wafer after the vibration by the end face evaluation method, and the result of the evaluation. When it is determined that the adhesion of foreign matter on the end face of the semiconductor wafer is at an acceptable level, the semiconductor wafer including determining a container having the same specifications as the container to be evaluated as a container used for accommodating and transporting the semiconductor wafer. Regarding the evaluation method of the storage container.

上記の容器評価方法によれば、加振によりウェーハ端面に収容容器由来の異物付着が発生しやすい収容容器は実使用に適さない容器と判定することができ、異物付着が発生しにくい収容容器を実際に半導体ウェーハを輸送する際に使用する収容容器として決定することができる。上記加振は、市販の振動試験機の使用等の公知の方法により行うことができ、加える振動の大きさや振動を加える時間は、任意に設定することができる。この点は、下記の梱包形態評価方法についても同様である。また、上記の許容レベルは、製品ウェーハに許容される異物付着の程度に応じて任意に設定することができる。この点は、下記の梱包形態評価方法および輸送形態評価方法についても同様である。 According to the above-mentioned container evaluation method, it can be determined that a container in which foreign matter derived from the container is likely to adhere to the end face of the wafer due to vibration is not suitable for actual use, and a container in which foreign matter is unlikely to adhere can be determined. It can be determined as a storage container to be used when actually transporting a semiconductor wafer. The vibration can be performed by a known method such as using a commercially available vibration tester, and the magnitude of the vibration to be applied and the time to apply the vibration can be arbitrarily set. This point is the same for the following packing form evaluation method. Further, the above allowable level can be arbitrarily set according to the degree of foreign matter adhesion permitted to the product wafer. This point is the same for the following packing form evaluation method and transportation form evaluation method.

[半導体ウェーハの梱包形態の評価方法]
本発明の一態様は、評価対象の梱包形態で梱包された半導体ウェーハを加振すること、上記加振後の半導体ウェーハの端面を上記端面評価方法により評価すること、および、上記評価の結果、上記半導体ウェーハの端面の異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の梱包形態を半導体ウェーハを輸送する際の梱包形態として決定することを含む半導体ウェーハ梱包形態の評価方法に関する。
[Evaluation method of packing form of semiconductor wafer]
One aspect of the present invention is to vibrate a semiconductor wafer packed in a packaging form to be evaluated, to evaluate the end face of the semiconductor wafer after the vibration by the end face evaluation method, and as a result of the evaluation. The present invention relates to a semiconductor wafer packing form evaluation method including determining a packing form to be evaluated as a packing form when transporting a semiconductor wafer when it is determined that adhesion of foreign matter on the end face of the semiconductor wafer is at an allowable level.

上記の梱包形態とは、輸送時に使用される梱包材の種類、緩衝材の種類等を含む。先に記載したように半導体ウェーハは輸送時に意図せず加振されることがあり得るが、そのような加振によるウェーハ端面の異物付着の生じやすさは、収容容器に収容された半導体ウェーハを梱包するためにどのような梱包材を使用するか、どのような緩衝材を使用するか等の梱包形態に依っても異なる。そこで、ある梱包形態が実際に製品ウェーハを出荷して輸送する際等の梱包形態として適しているか否か判定する際、この梱包形態で梱包されて加振された半導体ウェーハのウェーハ端面の異物の付着のレベルを、判定の指標とすることができる。そのような判定の指標を得るための方法として、上記端面評価方法を用いることができる。 The above-mentioned packing form includes the type of packing material used at the time of transportation, the type of cushioning material, and the like. As described above, the semiconductor wafer may be unintentionally vibrated during transportation, but the tendency of foreign matter to adhere to the end face of the wafer due to such vibration is determined by the semiconductor wafer housed in the container. It also depends on the packing form such as what kind of packing material is used for packing and what kind of cushioning material is used. Therefore, when determining whether or not a certain packing form is suitable as a packing form when actually shipping and transporting a product wafer, foreign matter on the wafer end face of the semiconductor wafer packed and vibrated in this packing form is used. The level of adhesion can be used as an index for determination. As a method for obtaining an index for such determination, the above-mentioned end face evaluation method can be used.

[半導体ウェーハの輸送形態の評価方法]
本発明の一態様は、半導体ウェーハを評価対象の輸送形態で輸送すること、上記輸送後の半導体ウェーハを上記端面評価方法により評価すること、および、上記評価の結果、上記半導体ウェーハの端面への異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の輸送形態を製品半導体ウェーハを輸送するための輸送形態として決定することを含む半導体ウェーハ輸送形態の評価方法に関する。
[Evaluation method of transport form of semiconductor wafer]
One aspect of the present invention is to transport a semiconductor wafer in a transport mode to be evaluated, to evaluate the transported semiconductor wafer by the end face evaluation method, and as a result of the evaluation, to the end face of the semiconductor wafer. The present invention relates to a method for evaluating a semiconductor wafer transport mode, which comprises determining a transport mode to be evaluated as a transport mode for transporting a product semiconductor wafer when the adhesion of foreign matter is determined to be an acceptable level.

上記の輸送形態とは、輸送時に使用する輸送手段の種類(航空機、船舶、トラック等)、目的地まで輸送する際に使用する輸送ルート等を含む。半導体ウェーハが収容容器に収容されて輸送される際に半導体ウェーハに加わる振動の大きさや振動が加わる時間は、輸送形態に依って異なる。そこで、ある輸送形態が実際に製品ウェーハを輸送する際の輸送形態として適しているか否か判定する際、この輸送形態で輸送された半導体ウェーハのウェーハ端面の異物の付着のレベルを、判定の指標とすることができる。そのような判定の指標を得るための方法として、上記端面評価方法を用いることができる。 The above-mentioned transportation form includes the type of transportation means (aircraft, ship, truck, etc.) used at the time of transportation, the transportation route used at the time of transportation to the destination, and the like. When the semiconductor wafer is housed in the storage container and transported, the magnitude of the vibration applied to the semiconductor wafer and the time during which the vibration is applied differ depending on the transportation mode. Therefore, when determining whether or not a certain transport mode is suitable as a transport mode when actually transporting a product wafer, the level of foreign matter adhesion on the wafer end face of the semiconductor wafer transported in this transport mode is used as an index for determination. Can be. As a method for obtaining an index for such determination, the above-mentioned end face evaluation method can be used.

以下に、本発明を実施例に基づき更に説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described based on examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the examples.

約100枚の半導体ウェーハ(直径300mm、厚さ775μm)をそれぞれ樹脂製のFOSBに収容した状態で振動試験機(IMV社製VS-300-2)に配置して加振し、ウェーハ端面に強制的に樹脂付着を発生させた。 Approximately 100 semiconductor wafers (diameter 300 mm, thickness 775 μm) are placed in a vibration tester (IMV VS-300-2) in a state of being housed in a resin FOSB, and vibrated to force the wafer end face. Resin adhesion was generated.

NED社製ウェーハ端面検査機(SEMD-300)を使用し、各半導体ウェーハのウェーハ端面の周方向の全周にわたり72°毎に合計5つの撮影位置で撮影を行った。これら5つの撮影位置での撮影により、各半導体ウェーハのウェーハ端面の周方向の全周360°について画像を取得した(周方向の全周の画素数:30000画素)。ここで使用されたウェーハ端面検査機は、ウェーハ端面に光を照射するための光源および撮影対象のウェーハをウェーハ中心を回転中心として回転させる回転機構を有し、固定された3台のラインスキャンカメラ(CCDカメラ)により、各撮影位置において、ウェーハ端面の上部、中央部および下部をそれぞれ撮影する。各カメラは、ウェーハ端面からの正反射光を選択的に検出するように位置決めされて固定されている。3台のカメラで撮影された画像(各画像のウェーハ厚さ方向の画素数:300画素)を結合すると、ウェーハ端面のウェーハ厚さ方向全域の画像(300画素×3)が得られる。こうして得られた画像データを、各ウェーハ毎に所定のフォルダ名を付したフォルダに保存する。 Using a wafer end face inspection machine (SEMD-300) manufactured by NED, shooting was performed at a total of five shooting positions at 72 ° intervals over the entire circumference of the wafer end face of each semiconductor wafer in the circumferential direction. By shooting at these five shooting positions, images were acquired for the entire circumference of the wafer end face of each semiconductor wafer at 360 ° in the circumferential direction (the number of pixels in the entire circumference in the circumferential direction: 30,000 pixels). The wafer end face inspection machine used here has a light source for irradiating the wafer end face with light and a rotation mechanism for rotating the wafer to be photographed about the center of rotation of the wafer, and three fixed line scan cameras. (CCD camera) photographs the upper part, the central part, and the lower part of the end face of the wafer at each imaging position. Each camera is positioned and fixed to selectively detect specularly reflected light from the wafer end face. By combining the images taken by the three cameras (the number of pixels in the wafer thickness direction of each image: 300 pixels), an image (300 pixels × 3) of the entire wafer end face in the wafer thickness direction can be obtained. The image data thus obtained is stored in a folder with a predetermined folder name for each wafer.

画像判定を行うためのソフトとして、先に具体的態様の一例として説明したプログラムを実装させた画像判定ソフトを準備した。 As software for performing image judgment, we have prepared image judgment software that implements the program described above as an example of a specific embodiment.

上記の画像判定ソフトにより、以下のプロセスを実行した。
(1)解析対象のフォルダを選択する。
(2)解析対象の半導体ウェーハが収容されていたFOSBの種類を選択する。ここで選択されるFOSB情報には、ウェーハ端面とFOSBのウェーハ保持部材との接触位置情報が含まれる。画像判定ソフトは、ウェーハ端面の上記ウェーハ保持部材との接触位置(合計4箇所)を、解析対象位置として特定する。
(3)上記(2)で選択された種類のFOSBに設定されている接触位置情報にしたがい、上記(1)で選択されたフォルダ内の解析対象位置の画像データを選択する。
(4)上記(3)で選択された各解析対象位置の画像データについて、歪み補正を行い、歪み補正済画像について、ウェーハ周方向に連続する3000画素の1画素毎にウェーハ厚さ方向の輝度分布曲線を作成する。したがって、1つの解析対象位置について3000の輝度分布曲線が作成される。こうして合計4箇所の解析対象位置について作成された合計12000の輝度分布曲線の平均曲線を作成する。更に、この平均曲線から閾値曲線を作成する。閾値曲線は、平均曲線上の各輝度値から、予め設定していた補正用輝度値を差し引いて作成される。
(5)解析対象位置の画像データについて、閾値曲線上の輝度値以下の輝度の領域を特定し、特定された領域の中から、予めノイズ閾値として定めていた画素数以下の領域を除外し、除外されなかった領域を異物付着領域と判定して画像上で色分け表示する。
(6)上記(5)により色分け表示された各領域について、画像判定ソフトにより、輝度値、画素数(即ち面積)および長さを求め、これらデータを解析対象フォルダ内に保存する。長さは、異物付着領域と判定された領域の輪郭上で最も離れている2点間の直線距離として求める。
The following process was executed by the above image judgment software.
(1) Select the folder to be analyzed.
(2) Select the type of FOSB that contained the semiconductor wafer to be analyzed. The FOSB information selected here includes contact position information between the wafer end face and the wafer holding member of the FOSB. The image determination software specifies the contact positions (total of 4 locations) of the wafer end faces with the wafer holding member as analysis target positions.
(3) According to the contact position information set in the type of FOSB selected in (2) above, the image data of the analysis target position in the folder selected in (1) above is selected.
(4) Distortion correction is performed on the image data of each analysis target position selected in (3) above, and the distortion-corrected image has brightness in the wafer thickness direction for each of 3000 pixels continuous in the circumferential direction of the wafer. Create a distribution curve. Therefore, 3000 luminance distribution curves are created for one analysis target position. In this way, an average curve of a total of 12000 luminance distribution curves created for a total of four analysis target positions is created. Further, a threshold curve is created from this average curve. The threshold curve is created by subtracting a preset correction luminance value from each luminance value on the average curve.
(5) With respect to the image data at the analysis target position, a region having a brightness equal to or less than the brightness value on the threshold curve is specified, and a region having a number of pixels or less specified as a noise threshold in advance is excluded from the specified region. The area not excluded is determined to be a foreign matter adhering area and displayed in different colors on the image.
(6) For each area displayed in different colors according to (5) above, the luminance value, the number of pixels (that is, the area) and the length are obtained by the image determination software, and these data are saved in the analysis target folder. The length is obtained as a linear distance between two points farthest on the contour of the region determined to be the foreign matter adhesion region.

上記の画像判定ソフトによる画像判定を行った画像を目視し、解析対象位置のウェーハ端面に付着している各異物について、輝度、面積および長さの程度を、1~4の4段階で判定した。輝度について、判定結果1は輝度が最も低いレベルであることを意味し、判定の数字が大きくなるほど輝度は高く、判定結果4は輝度が最も高いレベルであることを意味する。面積について、判定結果1は面積が最も小さいレベルであることを意味し、判定の数字が大きくなるほど面積は大きく、判定結果4は面積が最も大きいレベルであることを意味する。長さについて、判定結果1は長さが最も短いレベルであることを意味し、判定の数字が大きくなるほど長さは長く、判定結果4は長さが最も長いレベルであることを意味する。 The image judged by the above image judgment software was visually observed, and the degree of brightness, area, and length of each foreign substance adhering to the wafer end face at the analysis target position was judged in four stages of 1 to 4. .. Regarding the luminance, the determination result 1 means that the luminance is the lowest level, the larger the determination number is, the higher the luminance is, and the determination result 4 means that the luminance is the highest level. Regarding the area, the determination result 1 means that the area is the smallest level, the larger the determination number, the larger the area, and the determination result 4 means that the area is the largest level. Regarding the length, the determination result 1 means that the length is the shortest level, the larger the determination number is, the longer the length is, and the determination result 4 is the longest level.

図5~図7は、画像判定ソフトにより異物付着領域と判定された領域について、輝度、画素数(面積)または長さに関し、画像判定ソフトにより求められた値と目視判定での判定結果との相関を示すグラフである。図5~図7中、縦軸の単位は、任意単位(a.u.)である。これらグラフから、画像判定の判定結果と目視判定の判定結果とは概ね相関していることが確認できる。なお各グラフにおいて、横軸の目視判定の判定結果0にも縦軸に数値がプロットされている。これは、目視では確認できない異物が、画像判定により確認可能であったことを示している。画像判定によれば、輝度、画素数、サイズ(例えば長さ)等の数値に基づく客観評価も可能である。 5 to 7 show the values obtained by the image judgment software and the judgment result by visual judgment regarding the brightness, the number of pixels (area) or the length of the area determined to be the foreign matter adhesion area by the image judgment software. It is a graph which shows the correlation. In FIGS. 5 to 7, the unit on the vertical axis is an arbitrary unit (au). From these graphs, it can be confirmed that the judgment result of the image judgment and the judgment result of the visual judgment are generally correlated. In each graph, numerical values are also plotted on the vertical axis in the judgment result 0 of the visual judgment on the horizontal axis. This indicates that a foreign substance that cannot be visually confirmed can be confirmed by image determination. According to the image determination, objective evaluation based on numerical values such as luminance, number of pixels, and size (for example, length) is also possible.

本発明は、半導体ウェーハの製造分野における各種評価のために有用である。 The present invention is useful for various evaluations in the field of manufacturing semiconductor wafers.

Claims (9)

評価対象の半導体ウェーハは、ウェーハ端面に面取り面を含み、
評価対象の半導体ウェーハの少なくとも前記ウェーハ端面に光を照射すること、
前記光が照射されたウェーハ端面を、正反射光を選択的に検出するカメラにより撮影すること、
前記撮影により得られた画像から、ウェーハ厚さ方向の輝度分布曲線を複数作成すること、
前記作成された複数の輝度分布曲線の平均曲線を作成すること、
前記平均曲線上の各輝度値から、補正用輝度値として定めた輝度値を差し引くことにより閾値曲線を作成すること、および
前記画像上で前記閾値曲線上の値以下または該値未満の輝度を示す領域を、異物付着領域と判定すること、
を含む、半導体ウェーハの端面評価方法。
The semiconductor wafer to be evaluated includes a chamfered surface at the end face of the wafer.
Irradiating at least the end face of the semiconductor wafer to be evaluated with light,
Taking a picture of the end face of the wafer irradiated with the light by a camera that selectively detects specularly reflected light.
Creating a plurality of luminance distribution curves in the wafer thickness direction from the images obtained by the above photographing,
Creating an average curve of the plurality of luminance distribution curves created above,
A threshold curve is created by subtracting a brightness value determined as a correction brightness value from each brightness value on the average curve, and brightness equal to or less than or less than the value on the threshold curve is shown on the image. Judging the area as a foreign matter adhesion area,
A method for evaluating the end face of a semiconductor wafer, including.
前記撮影を、評価対象の半導体ウェーハをウェーハ中心を回転中心として回転させながらウェーハ周方向について行い、
前記撮影により得られた画像のウェーハ周方向の歪みを補正した後に、前記輝度分布曲線を作成する、請求項1に記載の半導体ウェーハの端面評価方法。
The above shooting was performed in the circumferential direction of the wafer while rotating the semiconductor wafer to be evaluated with the center of rotation as the center of rotation.
The end face evaluation method for a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the luminance distribution curve is created after correcting the distortion of the image obtained by the photographing in the circumferential direction of the wafer.
前記画像上で異物付着領域と判定された領域の中で、ノイズ閾値として定めた画素数以下または未満の画素数の領域を、異物付着領域から除外するノイズ除去処理を更に行うことを含む、請求項1または2に記載の半導体ウェーハの端面評価方法。 A claim including further performing a noise removing process for excluding a region having a pixel number equal to or less than the number of pixels defined as a noise threshold from the foreign matter adhering region in the region determined to be the foreign matter adhering region on the image. Item 2. The method for evaluating an end face of a semiconductor wafer according to Item 1 or 2. 前記異物付着領域と判定された領域の輝度値、画素数およびサイズからなる群から選ばれる1つ以上を指標として、前記異物付着領域と判定された領域の異物の付着レベルを評価することを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの端面評価方法。 It includes evaluating the adhesion level of foreign matter in the region determined to be the foreign matter adhesion region by using one or more selected from the group consisting of the brightness value, the number of pixels and the size of the region determined to be the foreign matter adhesion region as an index. , The method for evaluating an end face of a semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 3. 前記異物の付着レベルの評価を、評価対象の半導体ウェーハのウェーハ端面において汚染源部材と接触していた部分について行う、請求項4に記載の半導体ウェーハの端面評価方法。 The method for evaluating an end face of a semiconductor wafer according to claim 4, wherein the evaluation of the adhesion level of foreign matter is performed on a portion of the wafer end face of the semiconductor wafer to be evaluated that is in contact with a contamination source member. 前記異物は有機物である、請求項1~5のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの端面評価方法。 The method for evaluating an end face of a semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 5, wherein the foreign matter is an organic substance. 評価対象の容器を半導体ウェーハを収容した状態で加振すること、
前記加振後の半導体ウェーハの端面を、請求項1~6のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの端面評価方法により評価すること、および、
前記評価の結果、前記半導体ウェーハの端面の異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の容器と同仕様の容器を、半導体ウェーハを収容して輸送する際に使用する容器として決定すること、
を含む、半導体ウェーハ収容容器の評価方法。
Vibration of the container to be evaluated while accommodating the semiconductor wafer,
The end face of the semiconductor wafer after vibration is evaluated by the end face evaluation method of the semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 6, and
As a result of the evaluation, when it is determined that the adhesion of foreign matter on the end face of the semiconductor wafer is at an allowable level, a container having the same specifications as the container to be evaluated is determined as a container used for accommodating and transporting the semiconductor wafer. matter,
A method for evaluating a semiconductor wafer container, including.
評価対象の梱包形態で梱包された半導体ウェーハを加振すること、
前記加振後の半導体ウェーハの端面を、請求項1~6のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの端面評価方法により評価すること、および、
前記評価の結果、前記半導体ウェーハの端面の異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の梱包形態を、半導体ウェーハを輸送する際の梱包形態として決定すること、
を含む、半導体ウェーハ梱包形態の評価方法。
Vibration of the semiconductor wafer packed in the packing form to be evaluated,
The end face of the semiconductor wafer after vibration is evaluated by the end face evaluation method of the semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 6, and
As a result of the evaluation, when it is determined that the adhesion of foreign matter on the end face of the semiconductor wafer is at an allowable level, the packing form to be evaluated is determined as the packing form when transporting the semiconductor wafer.
A method for evaluating a semiconductor wafer packaging form, including.
半導体ウェーハを評価対象の輸送形態で輸送すること、
前記輸送後の半導体ウェーハを、請求項1~6のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの端面評価方法により評価すること、および、
前記評価の結果、前記半導体ウェーハの端面の異物の付着が許容レベルと判定された場合、評価対象の輸送形態を、製品半導体ウェーハを輸送するための輸送形態として決定すること、
を含む、半導体ウェーハ輸送形態の評価方法。
Transporting semiconductor wafers in the mode of transport to be evaluated,
The semiconductor wafer after transportation is evaluated by the method for evaluating the end face of the semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 6, and the semiconductor wafer is evaluated.
As a result of the evaluation, when it is determined that the adhesion of foreign matter on the end face of the semiconductor wafer is at an allowable level, the transport mode to be evaluated is determined as the transport mode for transporting the product semiconductor wafer.
A method for evaluating a semiconductor wafer transport mode, including.
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