CN101548295B - 晶片收纳盒检查装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供如下的晶片收纳盒检查装置：不用针对每个种类改变摄影条件，可以在同一条件下表示不同种类晶片收纳盒的各检查对象部位的形状等的外观属性。该晶片收纳盒检查装置具有摄影装置(61)和处理来自摄影装置(61)的图像信号的处理单元(50)，处理单元(50)具有：基准图像生成单元(S1、S2)，其根据来自摄影装置(61)的与基准体(20)对应的图像信号，生成基准图像信息；被检查图像信息生成单元(S11)，其根据来自摄影装置(61)的与晶片收纳盒(10)内部的检查对象部位对应的图像信号，生成被检查图像信息；图像校正单元(S12)，其对所述被检查图像信息实施用于根据所述基准图像信息得到预定图像的处理，生成校正图像信息；以及根据所述校正图像信息来生成表示所述检查对象部位的外观属性的外观属性信息的单元(S14)。

Description

晶片收纳盒检查装置及方法
技术领域
本发明涉及用于对排列收纳半导体晶片的晶片收纳盒的内部外观进行检查的晶片收纳盒检查装置及方法。
背景技术
以往，提出了在半导体晶片(以下简称为晶片)的制造工序或运送过程中使用的晶片收纳盒的检查装置(参照专利文献1)。在该现有的晶片收纳盒的检查装置中，利用与晶片收纳盒的前部开口面相对设置的照相机，拍摄在该晶片收纳盒内部的侧壁上形成的晶片支承部，根据通过该拍摄得到的图像(图像信息)生成表示该晶片支承部的形状(例如槽部的间距等)的实际形状信息。然后，根据该实际形状信息来判定该晶片收纳盒是否良好。
专利文献1：日本特开2004-266221号公报
在上述现有的晶片收纳盒检查装置中，照相机从具有深度的某个晶片收纳盒的前部开口面侧对焦在其内部的检查对象部位并拍摄而得到图像，根据该得到的图像来生成实际形状的信息。因此，在对检查对象部位的位置和形状略有不同的不同种类的晶片收纳盒进行检查的情况下，必须针对每个晶片收纳盒，对焦在其检查对象部位并利用照相机进行拍摄。
为了省去这种麻烦，考虑使用焦点深度比较深的照相机。这样，能够减少每次改变要检查的晶片收纳盒时进行对焦的麻烦。但是，在不同种类的晶片收纳盒中，如上所述，检查对象部位的位置和形状略有不同，有时该检查对象部位与照相机的相对位置关系不同。这种情况下，所述检查对象部位在图像上的表现方式(大小、方向等)不同。因此，从不同种类的晶片收纳盒得到的各检查对象部位的图像不是在相同条件下表示该检查对象部位。因此，在根据对从不同种类的晶片收纳盒得到的各检查对象部位的图像进行表示的信息(例如浓淡信息)来判断其外观属性(形状、沾污状态、破损状态、表面粗糙度状态等)的情况下，无法以共同的标准进行判断。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，提供如下的晶片盒检查装置及方法：能够根据所得到的图像，以共同的标准对不同种类的晶片收纳盒的各检查对象部位的外观属性进行检查。
本发明的晶片收纳盒检查装置构成为，该晶片收纳盒检查装置具有：摄影装置，其与设置于设置台上的晶片收纳盒的前部开口面相对，并设置成在其视野范围内包含所述晶片收纳盒内部的检查对象部位，该摄影装置拍摄所述视野范围并输出图像信号；以及处理单元，其处理来自所述摄影装置的图像信号，所述处理单元具有：基准图像生成单元，其根据所述摄影装置对所述视野范围内与所述检查对象部位成预定配置关系而设置的预定形状的基准体进行拍摄而输出的图像信号，生成基准图像信息；被检查图像信息生成单元，其根据所述摄影装置对所述晶片收纳盒内部的检查对象部位进行拍摄而输出的图像信号，生成被检查图像信息；图像校正单元，其对所述被检查图像信息实施用于根据所述基准图像信息得到所述基准体的预定平面图像的处理，生成校正图像信息；以及根据所述校正图像信息来生成表示所述检查对象部位的外观属性的外观属性信息的单元。
根据这种结构，针对拍摄晶片收纳盒的被检查部位而得到的被检查图像信息，实施下述处理：根据拍摄预定形状的基准体而得到的基准图像信息，得到该基准体的预定平面图像，从而得到校正图像信息，所以，校正图像信息能够在由所述预定平面图像表示基准体的条件下，表示所述检查对象部位。而且，能够根据这种校正图像信息，得到表示对应的检查对象部位的外观属性的外观属性信息。
所述外观属性是检查对象部位的外观特征，包含形状、沾污状态、破损状态、表面粗糙度状态等。而且，外观属性信息是表示这种外观属性的信息。
并且，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，该晶片收纳盒检查装置具有良否判定单元，该良否判定单元根据所述外观属性信息来判定所述检查对象部位是否良好。
根据这种结构，能够根据该良否判定结果，自动判定晶片收纳盒的检查对象部位是否良好。
并且，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，该晶片收纳盒检查装置具有基准信息生成单元，该基准信息生成单元生成作为基准的预定晶片收纳盒的检查对象部位的外观属性信息，作为外观属性基准信息，所述良否判定单元根据要检查的晶片收纳盒的检查对象部位的所述外观属性信息和所述外观属性基准信息，判定所述要检查的晶片收纳盒的所述检查对象部位是否良好。
根据这种结构，能够在与作为基准的预定晶片收纳盒的比较中，判定要检查的晶片收纳盒的检查对象部位是否良好。
进而，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，所述基准体是多个纵线和横线正交而排列成网格状的平面结构。
根据这种结构，能够对被检查图像信息实施如下处理：根据基准体的摄影图像(基准图像信息)得到该基准体的多个纵线和横线正交而排列成网格状的面朝向正面的平面图像。
并且，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，所述外观属性信息生成单元在由所述校正图像信息表示的校正图像上设定多个区域，生成基于该各区域内的像素值的分布状态的外观属性信息。
根据这种结构，能够根据设定在校正图像上的各区域内的像素值的分布状态，判断检查对象部位的外观。
所述像素值表示构成校正图像的各像素的图像成分，可以使用亮度值或浓度值等作为该像素值。
进而，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，设定在所述校正图像上的多个区域是对矩形区域进行分割而得到的多个矩形窗口。
根据这种结构，能够针对每个矩形窗口对检查对象部位的外观进行检查。
并且，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，所述检查对象部位是形成在所述晶片收纳盒的内侧壁上并具有多个搁板部的半导体晶片支承部。
根据这种结构，能够对要收纳的半导体晶片的边缘部所接触的该半导体晶片支承部的搁板部的外观进行检查。
并且，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，所述基准体是多个纵线和横线正交而排列成网格状的平面结构，所述基准图像生成单元根据所述摄影装置对设置成如下配置关系的所述基准体进行拍摄时从该摄影装置输出的图像信号，生成所述基准图像信息，其中所述基准体被设置成：排列有所述多个纵线和横线的平面在所述半导体晶片支承部的预定附近位置与其平行。
根据这种结构，能够得到将正交的多个纵线和横线作为相对于所述搁板部的基准线的基准图像信息。
并且，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，所述外观属性信息生成单元在由所述校正图像信息表示的校正图像上设定被分割成多个矩形窗口的矩形区域，根据各矩形窗口的像素值的分布状态来生成所述外观属性信息。
根据这种结构，能够针对设定在校正图像上的每个矩形窗口，根据该矩形窗口所包含的像素值的分布状态，判断检查对象部位的外观。
进而，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，该晶片收纳盒检查装置具有：基准信息生成单元，其针对作为基准的预定晶片收纳盒的所述半导体晶片支承部的校正图像上所设定的所述矩形区域的各矩形窗口，生成基于像素值的分布状态的外观属性基准信息；以及良否判定单元，其根据各矩形窗口的所述外观属性基准信息和针对要检查的晶片收纳盒由所述外观属性信息生成单元生成的对应的矩形窗口的外观属性信息，判定该要检查的晶片收纳盒的所述检查对象部位是否良好。
根据这种结构，能够在与作为基准的预定晶片收纳盒的比较中，针对设定在校正图像上的每个矩形窗口，根据该矩形窗口所包含的像素值的分布状态，判断要检查的晶片收纳盒的检查对象部位是否良好。
并且，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，所述基准信息生成单元分别针对关于所述作为基准的预定晶片收纳盒而生成的多个校正图像，对于所述矩形区域的各矩形窗口生成表示像素值的分布状态的分布图，根据该各矩形窗口的针对所述多个校正图像的多个分布图，生成外观属性基准信息。
根据这种结构，关于各矩形窗口，根据针对多个校正图像的多个分布图生成外观属性基准信息，所以，作为良否判定的基准，能够得到更合适的外观属性基准信息。
进而，本发明的晶片收纳盒检查装置可以构成为，该晶片收纳盒检查装置具有权重生成单元，该权重生成单元生成权重系数，所述权重系数与针对为所述作为基准的预定晶片收纳盒设定的所述矩形区域的各矩形窗口得到的多个分布图的偏差程度相应，所述良否判定单元根据所述各矩形窗口的所述外观属性基准信息和所述外观属性信息、以及对应的矩形窗口的权重系数，判定所述要检查的晶片收纳盒的所述检查对象部位是否良好。
根据这种结构，考虑针对为所述作为基准的预定晶片收纳盒设定的所述矩形区域的各矩形窗口得到的多个分布图的偏差程度，判定检查对象部位是否良好，所以，即使针对各矩形窗口的像素值分布状态的偏差程度不同，也能够以统一的标准来判定检查对象部位是否良好，而不用针对每个矩形窗口改变标准。
本发明的晶片收纳盒检查方法构成为，该晶片收纳盒检查方法使用摄影装置，该摄影装置与设置于设置台上的晶片收纳盒的前部开口面相对，并设置成在其视野范围内包含所述晶片收纳盒内部的检查对象部位，该摄影装置拍摄所述视野范围并输出图像信号，该晶片收纳盒检查方法具有以下步骤：基准图像生成步骤，根据所述摄影装置对所述视野范围内与所述检查对象部位成预定配置关系而设置的预定形状的基准体进行拍摄时从该摄影装置输出的图像信号，来生成基准图像信息；被检查图像信息生成步骤，根据所述摄影装置对所述晶片收纳盒内部的检查对象部位进行拍摄而输出的图像信号，生成被检查图像信息；图像校正步骤，对所述被检查图像信息实施用于根据所述基准图像信息得到所述基准体的预定平面图像的处理，生成校正图像信息；以及根据所述校正图像信息生成表示所述检查对象部位的外观属性的外观属性信息的步骤。
根据本发明的晶片收纳盒检查装置及方法，表示晶片收纳盒的检查对象部位的校正图像信息能够始终在由预定平面图像表示与检查对象部位成预定配置关系而设置的预定形状的基准体的条件下，表示所述检查对象部位，所以，根据对不改变摄影条件而拍摄的不同种类的晶片收纳盒的各检查对象部位进行表示的所述校正图像信息而得到的外观属性信息也能够在相同条件下表示该检查部位。因此，通过使用该外观属性信息，能够以共同的标准对不同种类的晶片收纳盒的各检查对象部位的外观属性进行判断、即检查。
附图说明
图1是示出作为本发明一个实施方式的晶片收纳盒检查装置的检查对象的晶片收纳盒的立体图。
图2是示出本发明一个实施方式的晶片收纳盒检查装置的机构系统的基本结构的图。
图3是示出本发明一个实施方式的晶片收纳盒检查装置的控制系统的基本结构的框图。
图4是示出不同种类的晶片收纳盒的支承晶片的部位的图。
图5A是与图5B和图5C一起示出图像处理的原理的图。
图5B是与图5A和图5C一起示出图像处理的原理的图。
图5C是与图5A和图5B一起示出图像处理的原理的图。
图6是示出图3所示的控制系统的处理单元的处理步骤(其1)的流程图。
图7是示出图3所示的控制系统的处理单元的处理步骤(其2)的流程图。
图8A是示出对第1种类的晶片收纳盒进行拍摄后的图像的图。
图8B是示出对图8A的图像进行校正而得到的三维校正图像的图。
图9A是示出对第2种类的晶片收纳盒进行拍摄后的图像的图。
图9B是示出对图9A的图像进行校正而得到的三维校正图像的图。
图10是示出图3所示的控制系统的处理单元的处理步骤(其3)的流程图。
图11A是示出某种晶片收纳盒的设定在三维校正图像上的多个检查区域的图。
图11B是示出表示如图11A所示设定在三维校正图像上的各区域的沾污等的外观属性的参数的状态例的图。
图12A是示出另一种类的晶片收纳盒的设定在三维校正图像上的多个检查区域的图。
图12B是示出表示如图12A所示设定在三维校正图像上的各区域的沾污等的外观属性的参数的状态例的图。
图13A是示出某种晶片收纳盒的设定在三维校正图像上的另一多个检查区域的图。
图13B是示出表示如图13A所示设定在三维校正图像上的各区域的沾污等的外观属性的参数的状态例的图。
图13C是示出表示如图13A所示设定在三维校正图像上的各区域的表面粗糙度的外观属性的参数的另一状态例的图。
图14A是示出另一种类的晶片收纳盒的设定在三维校正图像上的另一多个检查区域的图。
图14B是示出表示如图14A所示设定在三维校正图像上的各区域的沾污等的外观属性的参数的状态例的图。
图14C是示出表示如图14A所示设定在三维校正图像上的各区域的表面粗糙度的外观属性的参数的状态例的图。
图15A是示出某种晶片收纳盒的检查对象部位的三维校正图像上所设定的检查矩形区域的图。
图15B是示出另一种类的晶片收纳盒的检查对象部位的三维校正图像上所设定的检查矩形区域的图。
图16是示出与基准标准偏差值σREF(j)(外观属性基准信息)的生成、权重Wj的生成、以及良否判定中使用的阈值的设定相关的处理的流程图。
图17是示出良否判定处理的流程图。
图18是示出某种晶片收纳盒的检查对象部位的良否判定结果的一例的图。
图19是示出另一种类的晶片收纳盒的检查对象部位的良否判定结果的一例的图。
标号说明
10：晶片收纳盒；11：左侧壁；12：右侧壁；13L：左晶片支承部；13R：右晶片支承部；131k～131k+2：搁板部；20：基准网格；50：处理单元；51：输入单元；52：显示单元；53：驱动控制电路；61、62、63、64：照相机；200：升降机构；210：照相机固定机构；300：设置台；311、312、313、314：基准销。
具体实施方式
下面，使用附图说明本发明的实施方式。
由本发明一个实施方式的晶片收纳盒检查装置检查的晶片收纳盒如图1所示那样构成。
在图1中，该晶片收纳盒10用于在半导体制造工序中搬送晶片WF，是在前部具有开口面的树脂制的箱体。在晶片收纳盒10的内部，在一个侧壁(左侧壁)11上形成有左晶片支承部13L，在另一个侧壁(右侧壁)12上形成有右晶片支承部13R。左晶片支承部13L和右晶片支承部13R分别具有在垂直方向上以预定间隔排列的多个搁板部。晶片WF在其周边部被左晶片支承部13L的搁板部和位于与该左晶片支承部13L相同高度的右晶片支承部13R的搁板部支承的状态下，收纳在晶片收纳盒10中。
用于检查所述这种结构的晶片收纳盒10的检查装置如图2和图3所示那样构成。图2是示出检查装置的机构系统的基本结构的图，图3是示出控制系统的基本结构的框图。
在图2中，该检查装置具有用于设置作为检查对象的晶片收纳盒10的设置台300。以与设置在该设置台300上的晶片收纳盒10的前部开口面相对的方式，在照相机固定机构210上安装了4个照相机61、62、63、64(摄影装置)。调整照相机61的朝向等，以使晶片收纳盒10的左晶片支承部13L的前侧的支承部位包含在视野范围ELF中。调整照相机62的朝向等，以使晶片收纳盒10的左晶片支承部13L的里侧的支承部位包含在视野范围ELR中。调整照相机63的朝向等，以使晶片收纳盒10的右晶片支承部13R的前侧的支承部位包含在视野范围ERF中。调整照相机64的朝向等，以使晶片收纳盒10的右晶片支承部13R的里侧的支承部位包含在视野范围ERR中。这样，选择外观属性可能对所收纳的晶片造成影响的该晶片的支承部位，作为检查对象部位。
4个照相机61～64在如上所述调整了朝向的状态下安装在照相机固定机构210上，该照相机固定机构210通过升降机构200而升降移动。照相机固定机构210升降移动，由此，4个照相机61～64升降移动，而不改变在上下方向以外的方向上与晶片收纳盒10的相对位置关系。
在设置有晶片收纳盒10的设置台300上固定有4个基准销311、312、313、314。各基准销311、312、313、314在设置台300的面内的设置位置被设定为，与照相机61、62、63、64的视野范围ELF、ELR、ERF、ERR中包含的晶片支承部位在设置台300的面内的位置一致。
该检查装置的控制系统如图3所示那样构成。
在图3中，该控制系统具有处理单元50，该处理单元50与4个照相机单元61～64连接，输入来自各照相机61～64的图像信号并进行处理。处理单元50连接有输入单元51和显示单元52，根据来自输入单元51的操作信息进行处理，并且，在显示单元52上显示通过处理得到的信息。并且，处理单元50对驱动控制电路53提供指示信息，该驱动控制电路53对作为升降机构200(参照图2)的驱动源的电动机201进行驱动控制。驱动控制电路53连接到对电动机201的旋转角度位置(相当于升降位置)进行检测的编码器202，根据来自处理单元50的指示信息和来自编码器202的位置信息，进行电动机201的驱动控制。通过该电动机201的驱动控制，进行升降机构200的驱动控制，其结果，进行4个照相机61～64的升降移动控制。
接着，参照图4和图5说明该检查装置进行的基本处理。
如图4所示，观察晶片WF的支承部位不同而其检查对象部位不同的2种晶片收纳盒10(A)、10(B)，一个晶片收纳盒10(A)的基于各照相机61～64的视野范围ELF(A)、ELR(A)、ERF(A)、ERR(A)中的检查对象部位PLF(A)、PLR(A)、PRF(A)、PRR(A)的位置不同于另一个晶片收纳盒10(B)的同样的检查对象部位PLF(B)、PLR(B)、PRF(B)、PRR(B)的位置。因此，例如，在图像上无法以相同条件表示突起部132k(A)和突起部132k(B)，该突起部132k(A)包含在一个检查对象部位PLR(A)中并形成在对晶片WF进行支承的搁板部131k(A)上，突起部132k(B)包含在另一个检查对象部位PLR(B)中并形成在对晶片WF进行支承的搁板部131k(B)上。例如，位于检查视野内的里侧的部位在图像上表现得较小，相反地，位于检查视野内的近前侧的部位在图像上表现得较大。
因此，在该检查装置中，进行图5A、图5B、图5C所示的处理。
该处理一般与所谓的被称为变形(morphing)的图像处理类似，如图5A所示，在作为晶片收纳盒10的检查对象部位例如左晶片支承部13L附近以与其平行的方式设置有基准网格20(基准体)，该基准网格20为多个纵线和横线正交排列成网格状的平面结构。进而，具体而言，如图5B所示，在左晶片支承部13L的检查对象部位即搁板部131k、131k+1、131k+2的前端附近，以各横线与各搁板部131k～131k+2各自的延伸方向平行的方式设置有基准网格20。然后，对基准网格20进行拍摄而得到基准图像信息，并且，除去基准网格20后对该检查对象部位(搁板部131k～131k+2)进行拍摄而得到被检查图像信息。由于检查对象部位和基准网格20向晶片收纳盒10的里侧延伸，因此，这些图像信息表示越往晶片收纳盒10的里侧的部位则尺寸越小的三维图像。因此，对所述被检查图像信息实施用于根据基准图像信息得到基准网格20朝向大致正面的平面图像(二维图像)的处理，得到图5C所示的表示同样如同从大致正面观察检查对象部位的平面图像(排除了三维要素后的状态下的图像)的校正图像信息(以下称为三维校正图像信息)。将该三维校正图像当作表示该检查对象部位的新的图像信息。
这样得到的三维校正图像信息能在由下述平面图像表示的情况的统一条件下表示检查对象部位(左晶片支承部13L)，该平面图像为：与所述检查对象部位大致平行配置的基准网格20朝向大致正面的状态下的平面图像。
处理单元50根据图6、图7和图10的步骤执行上述处理。其中，根据图6、图7和图10所示的步骤的处理是对分别由4个照相机61～64拍摄的图像进行的。下面，说明针对由照相机61拍摄的图像的处理，但是，针对分别由其他照相机62～64拍摄的图像的处理也同样。
在图6中，处理单元50对照相机61指示如上所述的基准网格20的拍摄(S1)。处理单元50输入来自照相机61的图像信号，根据该图像信号来生成表示基准网格20的基准图像信息(S2)。然后，运算从该基准图像信息到对所述基准网格20朝向大致正面的平面图像进行表示的信息的转换系数(S3)，将该转换系数保存在存储器中(S4)。
接着，处理单元50使升降机构200从初始位置上升。在该过程中，处理单元50根据表示由照相机61拍摄的基准销311的图像的图像信号，根据来自编码器201的关于照相机61的上下方向位置的信息与基准销311在画面上的位置之间的关系，确认升降机构200是否正常工作。当确认到升降机构200正常工作时，处理单元50根据来自编码器201的信号，驱动升降机构200，以使在照相机61的视野范围ELF中包含最初的检查对象部位。然后，当照相机61到达在其视野范围ELF中包含检查对象部位的位置时，处理单元50使升降机构200的动作停止，开始基于图7所示的步骤的处理。
在图7中，处理单元50根据来自对检查对象部位进行拍摄的照相机61的图像信号，生成表示该检查对象部位的被检查图像信息(S11)。然后，处理单元50使用根据图6所示的步骤生成并已经保存在存储器中的转换系数，对所述被检查图像信息进行处理，与上述基准网格20的情况相同，生成表示从正面观察该检查对象部位的平面图像的三维校正图像信息(S12)。然后，将该三维校正图像信息存储在存储器中(S13)。
例如，在不同的第1种类和第2种类的晶片收纳盒各自的检查对象部位的由被检查图像信息表示的图像例如为图8A、图9A所示存在深度感的图像I、I’的情况下，由其三维校正图像信息表示的图像分别如图8B、图9B所示，成为从正面观察该检查对象部位的平面图像Ic、Ic’(排除了三维要素后的图像)。其中，在图8A和图8B、图9A和图9B中，在对应的部分中分别标注相同符号。这样，表示晶片收纳盒的检查对象部位的三维校正图像信息能在由下述平面图像表示的情况的统一条件下表示检查对象部位，该平面图像为：与所述检查对象部位大致平行配置的基准网格20朝向大致正面的状态下的平面图像。
返回图7，处理单元50判定是否针对作为检查对象的晶片收纳盒10的左晶片支承部13L的所有检查对象部位得到了三维校正图像信息(S14)。在还没有得到针对所有检查对象部位的三维校正图像信息的情况下(S14的“否”)，处理单元50根据来自编码器202的检测信号，使升降机构200动作以使下一检查对象部位进入视野范围ELF。然后，当照相机61到达在其视野范围ELF中包含检查对象部位的位置时，处理单元50使升降机构200的动作停止，再次执行上述处理(S11～S13)。以后，反复执行上述处理(S11～S14)，直到针对晶片收纳盒10的所有的检查对象部位得到了三维校正图像信息，当得到了针对所有检查对象的三维校正图像信息时(S14的“是”)，处理单元50结束一系列的处理。
接着，处理单元50例如根据来自输入单元51的指示信息，开始根据图10所示的步骤的处理。
在图10中，处理单元50将如上所述存储在存储器中的表示检查对象部位的三维校正图像信息从该存储器中读出(S21)。然后，处理单元50根据该三维校正图像信息，生成表示所述检查对象部位的外观属性的外观属性信息(S22)。
该外观属性信息可以是由检查对象部位即晶片支承部13L的搁板部131k、131k+1、131k+2形成的槽的形状、槽的间距等表示检查对象部位的形状的形状信息。该情况下，该形状信息可以表示检查对象部位的实际形状，也可以表示图像(由三维校正图像信息表示)上的形状。在形状信息不是表示实际形状而是表示图像上的形状的情况下，可根据该形状信息来评价多个相同种类的晶片收纳盒的检查对象部位的形状偏差。
可以生成表现出三维校正图像信息所表示的像素的亮度及其数量之间关系的分布图，作为所述外观属性信息。在暗色系的晶片收纳盒10中，沾污等在图像上表现得较白。因此，该分布图能够表示检查对象部位的作为外观属性的沾污状态。例如，如果亮度高的像素的分布较多，则可评价为沾污较多。
例如，针对某种晶片收纳盒10，在由图11A所示的三维校正图像信息所表示的检查对象部位的图像中设定3个区域E1、E2、E3，如图11B所示，生成各区域E1、E2、E3的所述分布图作为外观属性信息。并且，针对不同种类的晶片收纳盒，在由图12A所示的三维校正图像信息所表示的检查对象部位的图像中设定3个区域E1、E2、E3，如图12B所示，生成各区域E1、E2、E3的所述分布图。
可以以预定的窗口尺寸对三维校正图像信息所表示的各像素的浓度值进行移动平均而得到轮廓(profile)信息，将该轮廓信息作为外观属性信息。表示以与窗口尺寸对应的频率进行变动的浓淡状态的所述轮廓信息能够表示所述检查对象部位的作为外观属性的表面粗糙度状态。例如，如果表面粗糙度均匀且细致，则成为频率较稳定而振幅较低的轮廓信息。另一方面，针对粗糙度局部变大的表面，成为包含频率局部紊乱且振幅变动变大的部分的轮廓信息。可通过具有这种性质的轮廓信息来评价检查对象部位的外观属性(粗糙度)。
例如，针对某种的晶片收纳盒10，在由图13A所示的三维校正图像信息所表示的检查对象部位的图像中设定3个区域E1、E2、E3。该各区域E1、E2、E3是与支承晶片的搁板部的1段对应的图像部分，所以原本具有相同的外观属性。这样设定的3个区域E1、E2、E3的所述分布图如图13B所示那样生成。该情况下，区域E1和区域E2的分布图中存在亮度较高的像素的数量突出的部分，所以可评价为在与区域E1和E2对应的检查对象部位上存在沾污等。此外，所述3个区域E1、E2、E3的轮廓信息如图13C所示那样生成。该情况下，各区域E1～E3的轮廓信息为以稳定的频率进行变动的特性，所以可将检查对象部位的表面粗糙度评价为均匀。
并且，针对另一种类的晶片收纳盒10，在由图14A所示的三维校正图像信息所表示的检查对象部位的图像中设定3个区域E1、E2、E3。各区域E1～E3各自的分布图如图14B所示那样生成。该情况下，各区域E1、E2、E3为大致相同的分布图，所以与这些区域对应的检查对象部位的沾污为相同程度，亮度高的像素的数量也较少，所以可评价为沾污的程度较低。并且，在所述区域E1和区域E2的轮廓信息中包含较高的频率分量，所以可评价为在与区域E1和区域E2对应的检查对象部位存在细小的损伤等。
返回图10，如上所述，处理单元50从三维校正图像信息生成外观属性信息时，在显示单元52上显示该外观属性信息(形状信息、分布图、轮廓信息)。操作员可以根据显示在该显示单元52上的外观属性信息来判断检查对象部位的外观属性(形状、粗糙度状态、沾污状态等)。并且，处理单元50将所述外观属性信息与预定的基准信息进行比较，由此可以生成表示针对该检查对象部位的外观属性的评价的信息(是否良好、评价值等)。然后，可以根据该信息来判定当前所检查的晶片收纳盒的检查对象部位的外观属性是否合适。
在上述实施方式中，表示晶片收纳盒的检查对象部位的三维校正图像信息总是能在由下述平面图像表示的情况的统一条件下，表示检查对象部位，该平面图像为：与所述检查对象部位大致平行配置的基准网格20朝向大致正面的状态下的平面图像，所以，根据对不改变摄影条件而拍摄的不同种类的晶片收纳盒的各检查对象部位进行表示的三维校正图像信息而得到的外观属性信息(分布图、轮廓信息等(参照图11A、图11B、图12A、图12B，并且参照图13A、图13B、图13C、图14A、图14B、图14C))，也可以在相同条件下表示该检查对象部位。因此，使用该外观属性信息，可以按共同的标准来判断不同种类的晶片收纳盒的各检查对象部位的外观属性、即进行检查。
另外，在所述例子中，将晶片收纳盒10内部的晶片支承部13L、13R作为检查对象部位，但是，在安装于晶片收纳盒10前面开口部的盖的内表面也形成有同样的晶片支承部。因此，如果代替晶片收纳盒10，而将所述盖以其晶片支承部例如进入照相机61、62的视野范围ELF、ELR的方式设置在设置台300上，则也可以根据与上述相同的步骤来进行盖的外观属性的检查。
并且，在所述例子中，没有特别地对彩色图像进行处理，但是通过使各照相机61～64具有彩色受光元件，从而可以对彩色图像进行处理。该情况下，针对任何色调的晶片收纳盒，都可以根据同样的处理步骤来进行检查对象部位的外观属性的检查。
关于基准网格20的拍摄，可以在实际收容于晶片收纳盒10内的状态下进行，此外，也可以在符合预先确定的与晶片收纳盒10之间的相对位置关系的位置上单独设置的状态下进行。
进而，如下所示可以判定晶片收纳盒10内的检查对象部位是否良好。该是否良好的判定方法如图15A、图15B所示，在与作为检查对象的晶片收纳盒10的搁板部对应的三维校正图像Itype1、Itype2上，设定被分割成多个矩形窗口(例如1～12)的检查矩形区域EG。然后，根据检查矩形区域EG的各矩形窗口的各亮度值(浓度值)的分布图，判定该检查对象部位(搁板部)的外观是否良好。
具体而言，根据图16和图17所示的步骤进行处理。另外，该处理是通过图3所示的处理单元50来执行的。
首先，选择良好的晶片收纳盒作为成为基准的晶片收纳盒，对该成为基准的晶片收纳盒的检查对象部位(支承部13L、13R)拍摄N次，根据图7所示的步骤，得到N个三维校正图像信息作为基准(良好)三维校正图像信息Ii(i＝1～N)。该成为基准的晶片收纳盒的N个基准三维校正图像信息Ii被存储在预定的存储器中。另外，也可以对N个相同种类的晶片收纳盒分别拍摄1次，得到N个三维校正图像信息Ii。
该状态下，处理单元50读出1个基准三维校正图像信息Ii(S1)，如图15A、图15B所示，在由该基准三维校正图像信息Ii表示的基准三维校正图像Ii(对应于Itype1或Itype2)上设定检查矩形区域EG(S2)。该检查矩形区域EG被分割为多个矩形窗口(该例子中为12个矩形窗口，以下简称为窗口)。
处理单元50制作分布图his(j)，该分布图his(j)表示设定在该基准三维校正图像Ii上的检查矩形区域EG的各窗口(j)的亮度值(浓度值)的分布状态(S3)。由此，例如如图18和图19所示的针对窗口(3)、(12)的分布图his(3)、his(12)那样，针对各窗口(j)(j＝1～12)得到表示亮度值(浓度值)分布状态的分布图his(j)。关于如上所述针对成为基准的同一晶片收纳盒得到的所有N个基准三维校正图像Ii，处理单元50根据同样的处理(S1～S3)，制作针对检查矩形区域EG的各窗口(j)的分布图his(j)。
然后，当针对所有N个基准三维校正图像Ii的处理结束时(S4的“是”)，处理单元50根据
[式1]
1 / N · Σ i = 0 N his ( j ) = his AVE ( j )
对针对各窗口(j)得到的N个分布图进行平均化，制作针对各窗口(j)的基准分布图hisAVE(j)(S5)。然后，处理单元50计算所得到的各窗口(j)的基准分布图hisAVE(j)的标准偏差值(表示亮度值的分布状态)，作为基准标准偏差值σREF(j)(S6)。
并且，处理单元50运算与针对各窗口(j)得到的N个分布图的偏差程度(N个分布图的分布状态)对应的权重系数Wj(S7)。关于该权重系数Wj，对于N个分布图的偏差程度越大的窗口，其值越小，对于N个分布图的偏差程度越小的窗口，其值越大。并且，将针对N个分布图的偏差程度最小的窗口(m)的权重系数Wm设为“1”，将针对该窗口(m)得到的N个分布图的偏差程度作为基准，将针对其他窗口(k)得到的N个分布图的偏差程度与上述基准之比的倒数作为针对该其他窗口(k)的权重系数Wk的值。
另外，例如可以根据所有N个分布图的亮度值的变动范围或中心亮度值的变动范围，或者通过其他公知的统计方法，获得针对各窗口(j)得到的N个分布图的偏差程度。
根据图17所示的步骤，对实际的晶片收纳盒进行检查处理(良否判定处理)。
对要检查的晶片收纳盒的检查对象部位(支承部13L、13R)进行拍摄，根据图7所示的步骤，得到该检查对象部位的三维校正图像信息I，将其存储在预定的存储器中。
该状态下，处理单元50读出与要检查的晶片收纳盒对应的三维校正图像信息I(S11)，在由该三维校正图像信息I表示的三维校正图像I上设定上述的检查矩形区域EG(参照图15A、图15B)(S12)。处理单元50制作分布图his(j)，该分布图his(j)表示设定在该三维校正图像I上的检查矩形区域EG的各窗口(j)的亮度值(浓度值)的分布状态(S13)。由此，与上述同样，例如如图18和图19所示的针对窗口(3)、(12)的分布图his(3)、his(12)那样，得到针对各窗口(j)的分布图his(j)。然后，处理单元50计算该得到的分布图his(j)的标准偏差值，作为检查品标准偏差值σINS(j)(S14)。
接着，处理单元50针对各窗口(j)，使用所述基准标准偏差值σREF(j)和检查品标准偏差值σINS(j)，根据
一致度＝σINS(j)/σREF(j)
来计算一致度(S15)。该一致度表示与作为基准的晶片收纳盒对应的三维校正图像的亮度值分布状态和与要检查的晶片收纳盒对应的三维校正图像的亮度值分布状态之间的一致程度，如果一致，则其值为“1”，该一致程度越小(不同程度越大)，其值越不同于1。检查对象部位的表面状态(损伤、灰尘、膜等的状态)反映在摄影图像(三维校正图像)的亮度分布(浓度分布)中，所以，根据所述一致度，可以表示要检查的晶片收纳盒的检查对象部位(支承部13L、13R)的表面状态与成为基准的晶片收纳盒的相同检查对象部位的表面状态一致的程度。
处理单元50如上所述得到针对各窗口(j)的一致度时，使用该一致度和针对对应的窗口(j)得到的权重系数Wj，判定
|1-一致度|·Wj
的值是否小于预定的阈值α(S16)。
在上述式子中，|1-一致度|的值表示要检查的晶片收纳盒的检查对象部位(支承部13L、13R)的表面状态与成为基准的晶片收纳盒的相同检查对象部位的表面状态不一致的程度。如果该值小于某个阈值α(Wj＝1的情况)，则检查对象部位的窗口(j)部分的表面状态与作为基准的晶片收纳盒的相同部分的表面状态之差小，可以判断为与该窗口(j)对应的表面部分的状态正常。
另一方面，当所述|1-一致度|的值大于等于所述阈值α时(Wj＝1的情况)，检查对象部位的窗口(j)部分的表面状态与作为基准的晶片收纳盒的相同部分的表面状态之差较大，可以判断为与该窗口(j)对应的表面部分的状态不正常。
进而，在本实施方式中，对所述|1-一致度|的值乘以权重系数Wj后得到的值与阈值α进行比较。如上所述，该权重系数Wj表示根据N个基准三维校正图像针对各窗口(j)得到的N个基准分布图的偏差程度。而且，该偏差越大，权重系数Wj为越小的值。因此，针对作为一致度的基准的N个基准分布图(基准标准偏差值)较大变动的(设定了小值的Wj)的窗口(j)，该权重系数Wj发挥作用使得缓和该判定标准(阈值α)。
由此，如图18所示的窗口(12)或图19所示的窗口(3)的情况那样，在|1-一致度|·Wj的值小于预定阈值α的情况下，处理单元50将该窗口(j＝12、3)判定为良好(OK)(S17)，如图18所示的窗口(3)或图19所示的窗口(12)的情况那样，在所述值大于等于所述阈值α的情况下，处理单元50将该窗口(j)判定为不良(NG)(S18)。然后，例如在构成所设定的检查矩形区域EG的多个窗口(j)中，即使对1个窗口进行了上述不良的判定的情况下，可以判定为该晶片收纳盒(检查对象部位)不良。另外，可以适当决定针对该晶片收纳盒(检查对象部位)的是否良好的判定标准。
根据上述这种检查对象部位的良否判定处理，使用权重系数Wj(其表示针对所述作为基准的晶片收纳盒设定的检查矩形区域EG的各窗口(j)所得到的多个基准分布图的偏差程度)来判定检查对象部位是否良好，所以，即使对于各窗口(j)像素值的分布状态的偏差程度不同，也不用针对每个窗口改变标准，可以利用统一的阈值α判定检查对象部位是否良好。
另外，在所述良否判定处理中，也可以针对检查矩形区域EG的每个窗口来改变该良否判定的标准即阈值α。此外，设检查区域和窗口为矩形，但是，检查区域和窗口当然也可以是其他形状、例如三角形或圆形。
产业上的可利用性
本发明的晶片收纳盒检查方法及装置具有如下效果：不用针对晶片收纳盒的每个种类而改变摄影条件，并且，可以在同一条件下表示不同种类的晶片收纳盒的各检查对象部位的形状等的外观属性，作为用于对排列收纳半导体晶片的晶片收纳盒的内部外观进行检查的晶片收纳盒检查装置是有用的。

Claims (13)

1.一种晶片收纳盒检查装置，其特征在于，该晶片收纳盒检查装置具有：
摄影装置，其与设置于设置台上的晶片收纳盒的前部开口面相对，并设置成在其视野范围内包含所述晶片收纳盒内部的检查对象部位，该摄影装置拍摄所述视野范围并输出图像信号；以及
处理单元，其处理来自所述摄影装置的图像信号，
所述处理单元具有：
基准图像生成单元，其根据所述摄影装置对所述视野范围内与所述检查对象部位成预定配置关系而设置的预定形状的基准体进行拍摄而输出的图像信号，生成基准图像信息；
被检查图像信息生成单元，其根据所述摄影装置对所述晶片收纳盒内部的检查对象部位进行拍摄而输出的图像信号，生成被检查图像信息；
图像校正单元，其对所述被检查图像信息实施用于根据所述基准图像信息得到所述基准体的预定平面图像的处理，生成校正图像信息；以及
外观属性信息生成单元，其根据所述校正图像信息，生成表示所述检查对象部位的外观属性的外观属性信息。
2.根据权利要求1所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
该晶片收纳盒检查装置具有良否判定单元，该良否判定单元根据所述外观属性信息来判定所述检查对象部位是否良好。
3.根据权利要求2所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
该晶片收纳盒检查装置具有基准信息生成单元，该基准信息生成单元生成作为基准的预定晶片收纳盒的检查对象部位的外观属性信息，作为外观属性基准信息，
所述良否判定单元根据要检查的晶片收纳盒的检查对象部位的所述外观属性信息和所述外观属性基准信息，判定所述要检查的晶片收纳盒的所述检查对象部位是否良好。
4.根据权利要求1所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
所述基准体是多个纵线和横线正交而排列成网格状的平面结构。
5.根据权利要求1所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
所述外观属性信息生成单元在由所述校正图像信息表示的校正图像上设定多个区域，生成基于该各区域内的像素值的分布状态的外观属性信息。
6.根据权利要求5所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
设定在所述校正图像上的多个区域是对矩形区域进行分割而得到的多个矩形窗口。
7.根据权利要求1所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
所述检查对象部位是形成在所述晶片收纳盒的内侧壁上并具有多个搁板部的半导体晶片支承部。
8.根据权利要求7所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
所述基准体是多个纵线和横线正交而排列成网格状的平面结构，
所述基准图像生成单元根据所述摄影装置对设置成如下配置关系的所述基准体进行拍摄时从该摄影装置输出的图像信号，生成所述基准图像信息，其中所述基准体被设置成：排列有所述多个纵线和横线的平面在所述半导体晶片支承部的预定附近位置与其平行。
9.根据权利要求7所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
所述外观属性信息生成单元在由所述校正图像信息表示的校正图像上设定被分割成多个矩形窗口的矩形区域，根据各矩形窗口的像素值的分布状态来生成所述外观属性信息。
10.根据权利要求9所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
该晶片收纳盒检查装置具有：
基准信息生成单元，其针对作为基准的预定晶片收纳盒的所述半导体晶片支承部的校正图像上所设定的所述矩形区域的各矩形窗口，生成基于像素值的分布状态的外观属性基准信息；以及
良否判定单元，其根据各矩形窗口的所述外观属性基准信息和针对要检查的晶片收纳盒由所述外观属性信息生成单元生成的对应的矩形窗口的外观属性信息，判定该要检查的晶片收纳盒的所述检查对象部位是否良好。
11.根据权利要求10所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
所述基准信息生成单元分别针对关于所述作为基准的预定晶片收纳盒而生成的多个校正图像，对于所述矩形区域的各矩形窗口，生成表示像素值的分布状态的分布图，根据该各矩形窗口的针对所述多个校正图像的多个分布图，生成外观属性基准信息。
12.根据权利要求11所述的晶片收纳盒检查装置，其特征在于，
该晶片收纳盒检查装置具有权重生成单元，该权重生成单元生成权重系数，所述权重系数与针对为所述作为基准的预定晶片收纳盒设定的所述矩形区域的各矩形窗口得到的多个分布图的偏差程度相应，
所述良否判定单元根据所述各矩形窗口的所述外观属性基准信息和所述外观属性信息、以及对应的矩形窗口的权重系数，判定所述要检查的晶片收纳盒的所述检查对象部位是否良好。
13.一种晶片收纳盒检查方法，
该晶片收纳盒检查方法使用摄影装置，该摄影装置与设置于设置台上的晶片收纳盒的前部开口面相对，并设置成在其视野范围内包含所述晶片收纳盒内部的检查对象部位，该摄影装置拍摄所述视野范围并输出图像信号，
该晶片收纳盒检查方法具有以下步骤：
基准图像生成步骤，基于所述摄影装置对所述视野范围内与所述检查对象部位成预定配置关系而设置的预定形状的基准体进行拍摄时从该摄影装置输出的图像信号，生成基准图像信息；
被检查图像信息生成步骤，根据所述摄影装置对所述晶片收纳盒内部的检查对象部位进行拍摄而输出的图像信号，生成被检查图像信息；
图像校正步骤，对所述被检查图像信息实施用于根据所述基准图像信息得到所述基准体的预定平面图像的处理，生成校正图像信息；以及
根据所述校正图像信息生成表示所述检查对象部位的外观属性的外观属性信息的步骤。
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