JP2003282675A - Wafer mapping device - Google Patents

Wafer mapping device

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JP2003282675A
JP2003282675A JP2002079103A JP2002079103A JP2003282675A JP 2003282675 A JP2003282675 A JP 2003282675A JP 2002079103 A JP2002079103 A JP 2002079103A JP 2002079103 A JP2002079103 A JP 2002079103A JP 2003282675 A JP2003282675 A JP 2003282675A
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JP
Japan
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wafer
image
wafers
mapping device
face
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JP2002079103A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Baba
義夫 馬場
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer mapping device that surely detects an abnormally housing state. <P>SOLUTION: This wafer mapping device inspects whether a wafer is normally housed or not in a wafer cassette 10 that houses a wafer 1 with a specified interval. The device comprises a light source 22 of a wide wavelength band that lights an end surface of the wafer, a projection optical system 24 that projects an image of the end surface of the wafer, an imaging device 25 that captures the projected image of the end surface of the wafer, a moving means 11 that causes the imaging device relative movement for an array direction of the wafer, and an image processor 26 that processes an output signal of the imaging device to detect a position of the end surface of the wafer. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハがウ
エハカセット内に正常に収容されているか検査するウエ
ハマッピング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer mapping device for inspecting whether a semiconductor wafer is normally accommodated in a wafer cassette.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1に示すように、半導体製造工程で使
用される半導体ウエハ1は、ウエハカセット10内に複
数枚収容された状態で各種の処理装置に供給され、ウエ
ハカセットから1枚ずつ取り出して処理した後ウエハカ
セット内に戻され、ウエハカセット内のすべてのウエハ
の処理が終了した時点でウエハカセットが回収される。
ウエハカセットからのウエハの取り出し及び戻しは、ウ
エハハンドラーで自動的に行われる。ウエハのロード
は、所定枚数のウエハがウエハカセット内の所定の位置
に収容されているものとして行われる。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 1, a plurality of semiconductor wafers 1 used in a semiconductor manufacturing process are supplied to various kinds of processing equipment in a state where they are accommodated in a wafer cassette 10 and are fed one by one from the wafer cassette. After taking out and processing, the wafer cassette is returned to the inside of the wafer cassette, and the wafer cassette is collected when all the wafers in the wafer cassette have been processed.
The wafer handler automatically takes out and returns the wafer from the wafer cassette. Loading of wafers is performed assuming that a predetermined number of wafers are stored at a predetermined position in the wafer cassette.

【0003】ウエハ1のウエハカセット10内への配置
は、手動で行われる場合も自動的に行われる場合もあ
る。いずれにしても作業ミスや装置誤差及びウエハの反
りなどのために、正規の状態で収容されない異常収容場
合が生じる。図2は、異常収容状態の例を示す図であ
る。図2の(A)は、ウエハが収容されていないスロッ
トが存在する抜けの状態を示し、(B)は1つのスロッ
トに2枚のウエハが重なって収容された状態を示し、
(C)は1枚のウエハが斜めに収容された状態を示して
いる。異常収容状態は単独で生じるとは限らず、2つ以
上の異常収容状態が複合して生じる場合もある。また、
重なる場合には2枚とは限らず、3枚以上のウエハが重
なる場合も起こりえる。
The placement of the wafer 1 in the wafer cassette 10 may be performed manually or automatically. In any case, due to a work error, an apparatus error, a warp of the wafer, or the like, there may occur an abnormal accommodation in which the accommodation is not performed in a normal state. FIG. 2 is a diagram showing an example of an abnormal accommodation state. FIG. 2A shows a state in which there is a slot in which a wafer is not accommodated, and FIG. 2B shows a state in which two wafers are accommodated in one slot in an overlapping manner.
(C) shows a state in which one wafer is accommodated obliquely. The abnormal containment state does not always occur alone, but two or more abnormal containment states may occur in combination. Also,
When overlapping, the number of wafers is not limited to two, and three or more wafers may overlap.

【0004】上記のように、半導体製造工程の各処理で
は、所定枚数のウエハがウエハカセット内の所定の位置
に収容されているものとして行われており、図2に示し
たような異常収容状態が発生すると正常な処理が行えず
に、1枚又はそれ以上のウエハ上に形成されたチップが
すべてが不良になる場合が起きる。このような問題が生
じると著しく歩留まりを低下させる。
As described above, in each process of the semiconductor manufacturing process, it is assumed that a predetermined number of wafers are stored in a predetermined position in the wafer cassette, and the abnormal storage state as shown in FIG. When this occurs, normal processing cannot be performed, and all the chips formed on one or more wafers may be defective. When such a problem occurs, the yield is significantly reduced.

【0005】そこで、ウエハがウエハカセット内に正常
な状態で収容されているか検査することが行われてお
り、そのための装置をウエハマッピング装置と呼んでい
る。ウエハマッピング装置は、単独の装置の形で実現さ
れ、単独で使用される場合もあるが、半導体製造工程で
使用される装置内に設けられる場合もある。
Therefore, it is inspected whether or not the wafer is normally accommodated in the wafer cassette, and an apparatus therefor is called a wafer mapping apparatus. The wafer mapping device is realized as a single device and may be used alone, but may be provided in a device used in a semiconductor manufacturing process.

【0006】図3は、従来のウエハマッピング装置の一
般的な構成を示す図である。参照番号13は近接センサ
であり、半導体レーザ又はLEDなどの光源14から出
力された光をレンズ15で検出位置に収束し、検出位置
での反射光をレンズ16で受光素子17上に収束する。
この場合は、ウエハ1の端面が検出位置になるように位
置関係を設定して検査を行う。受光素子17は、ウエハ
の端面が存在する場合には端面で反射された光が照射さ
れるので大きな信号を出力し、ウエハの端面が存在しな
い場合には光が照射されないので信号は小さくなる。近
接センサ13を送りネジ11に設けられた移動部材12
に取り付け、近接センサ13をウエハ1の表面に垂直な
方向、すなわちウエハが配列される方向に一定速度で移
動すると、ウエハの端面に対応する位置で受光素子17
の出力が変化する。このようにしてウエハの端面の有無
及び位置を検出する。
FIG. 3 is a diagram showing a general structure of a conventional wafer mapping apparatus. Reference numeral 13 is a proximity sensor, and the light output from the light source 14 such as a semiconductor laser or an LED is converged on the detection position by the lens 15, and the reflected light at the detection position is converged on the light receiving element 17 by the lens 16.
In this case, the inspection is performed by setting the positional relationship so that the end surface of the wafer 1 becomes the detection position. The light receiving element 17 outputs a large signal because the light reflected by the end face is emitted when the end face of the wafer exists, and the signal becomes small because the light is not emitted when the end face of the wafer does not exist. A moving member 12 provided with the proximity sensor 13 on the feed screw 11.
And the proximity sensor 13 is moved at a constant speed in the direction perpendicular to the surface of the wafer 1, that is, in the direction in which the wafers are arranged, the light receiving element 17 is placed at a position corresponding to the end face of the wafer.
Output changes. In this way, the presence / absence and the position of the end face of the wafer are detected.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のような近接セン
サを使用した従来のウエハマッピング装置は、検出位置
に光ビームを収束するので、光源として収束の容易な半
導体レーザやLEDが使用される。半導体レーザやLE
Dは、スペクトル幅の狭い単色の光を出力する。ウエハ
1にはいろいろな種類があり、それぞれ分光反射率が異
なる。例えば、シリコンウエハは広い波長範囲に渡って
類似の反射率を有するが、化合物半導体ウエハは反射率
が低く、分光反射率も異なる。そのため、光源として半
導体レーザやLEDなどを使用すると、ウエハの種類に
よって近接センサの検出感度が大きく変動するという問
題があり、ウエハの種類によって近接センサの検出感度
を設定しなければならないという問題があった。また、
ウエハの種類によっては反射率が低く、十分な精度で端
面が検出できないという問題を生じる場合もある。
In the conventional wafer mapping device using the proximity sensor as described above, the light beam is focused on the detection position, so that a semiconductor laser or an LED which can be easily focused is used as the light source. Semiconductor laser and LE
D outputs monochromatic light having a narrow spectral width. There are various types of wafers 1, each having different spectral reflectance. For example, a silicon wafer has a similar reflectance over a wide wavelength range, but a compound semiconductor wafer has a low reflectance and a different spectral reflectance. Therefore, when a semiconductor laser or LED is used as a light source, there is a problem that the detection sensitivity of the proximity sensor greatly varies depending on the type of wafer, and there is a problem that the detection sensitivity of the proximity sensor must be set depending on the type of wafer. It was Also,
Depending on the type of wafer, the reflectance may be low, which may cause a problem that the end face cannot be detected with sufficient accuracy.

【0008】更に、光源として半導体レーザを使用する
場合には、使用するレーザの出力によって分類されるク
ラスによっては、レーザビームを誤って見た場合に人間
の目への影響が問題になるので、安全対策を施す必要が
あり、コスト高になるという問題がある。
Further, when a semiconductor laser is used as a light source, the influence on the human eye becomes a problem when the laser beam is mistakenly seen depending on the class classified by the output of the laser used. It is necessary to take safety measures and there is a problem that the cost becomes high.

【0009】なお、上記のような問題を生じないウエハ
マッピング装置として、ウエハにより光ビームが遮断さ
れるか遮断されないかを検出する透過方式もあるが、構
造が複雑で高コストであるという問題がある。
As a wafer mapping apparatus which does not cause the above problems, there is a transmission method for detecting whether or not the light beam is blocked by the wafer, but there is a problem that the structure is complicated and the cost is high. is there.

【0010】本発明は、上記のような問題を解決して、
異常収容状態が確実に検出できるウエハマッピング装置
の実現を目的とする。
The present invention solves the above problems,
An object of the present invention is to realize a wafer mapping device that can reliably detect an abnormal accommodation state.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するた
め、本発明のウエハマッピング装置は、照明光源として
白色光源などの広波長域の光源を使用し、受光素子とし
て少なくとも2枚のウエハの端面の像が同時に検出でき
る一次元イメージセンサ(リニアセンサ)又は二次元イ
メージセンサ(エリアセンサ)を使用することを特徴と
する。
In order to achieve the above object, the wafer mapping apparatus of the present invention uses a wide wavelength band light source such as a white light source as an illumination light source, and the end faces of at least two wafers as light receiving elements. It is characterized by using a one-dimensional image sensor (linear sensor) or a two-dimensional image sensor (area sensor) capable of simultaneously detecting the images.

【0012】すなわち、本発明のウエハマッピング装置
は、ウエハを所定の間隔で収容するウエハカセット内
で、ウエハが正常に収容されているか検査するウエハマ
ッピング装置であって、前記ウエハの端面を照明する広
波長域の照明光源と、前記ウエハの端面の像を投影する
投影光学系と、前記ウエハの端面の投影像を捕らえる撮
像装置と、前記撮像装置を前記ウエハの配列方向に対し
て相対的に移動する移動手段と、前記撮像装置の出力信
号を処理して、前記ウエハの端面の位置を検出する画像
処理部とを備えることを特徴とする。
That is, the wafer mapping apparatus of the present invention is a wafer mapping apparatus for inspecting whether the wafers are normally accommodated in the wafer cassette which accommodates the wafers at a predetermined interval, and illuminates the end surface of the wafer. An illumination light source in a wide wavelength range, a projection optical system that projects an image of the end surface of the wafer, an imaging device that captures a projected image of the end surface of the wafer, and the imaging device relative to the array direction of the wafer. It is characterized by comprising a moving means for moving and an image processing section for processing the output signal of the image pickup device to detect the position of the end face of the wafer.

【0013】本発明によれば、照明光源として白色光源
などの広波長域の光源を使用し、光素子として使用する
一次元イメージセンサ又は二次元イメージセンサも広い
波長感度域を有するので、ウエハの種類によって分光反
射率が異なっても、検出可能な波長範囲のいずれかで検
出することができる。
According to the present invention, a light source in a wide wavelength range such as a white light source is used as an illumination light source, and a one-dimensional image sensor or a two-dimensional image sensor used as an optical element also has a wide wavelength sensitivity range. Even if the spectral reflectance differs depending on the type, it can be detected in any of the detectable wavelength ranges.

【0014】また、一次元イメージセンサ又は二次元イ
メージセンサで像を捕らえるので、端面の位置や幅を正
確に検出することができ、ウエハカセットにおけるウエ
ハの異常収容状態の検出精度が向上する。
Further, since the image is captured by the one-dimensional image sensor or the two-dimensional image sensor, the position and width of the end face can be accurately detected, and the detection accuracy of the abnormal accommodation state of the wafer in the wafer cassette is improved.

【0015】照明光源は、白色光源を使用し、交換可能
な光学フィルタを設けてウエハの種類に応じて適切な波
長で検査できるようにすることが望ましい。
It is desirable that a white light source is used as an illumination light source and a replaceable optical filter is provided so that an inspection can be performed at an appropriate wavelength according to the type of wafer.

【0016】画像処理部は、撮像装置の出力信号を2値
化し、隣接するウエハの間隔と、各ウエハの端面の幅を
検出し、検出した間隔と幅が所定範囲内であるかを判定
する。隣接するウエハの間隔が所定範囲外であれば、ウ
エハが抜けているか斜めに収容されており、ウエハの端
面の幅が所定範囲外であれば、2枚以上のウエハが重な
っている。
The image processing unit binarizes the output signal of the image pickup device, detects the interval between adjacent wafers and the width of the end face of each wafer, and determines whether the detected interval and width are within a predetermined range. . If the distance between adjacent wafers is outside the predetermined range, the wafers are missing or obliquely accommodated, and if the width of the end face of the wafer is outside the predetermined range, two or more wafers are overlapped.

【0017】隣接するウエハの間隔は、隣接するウエハ
の端面が撮像装置において同じ位置に検出されるよう
に、移動手段により撮像装置を配列されたウエハに対し
て相対的に移動した時の移動量から検出する。
The distance between adjacent wafers is the amount of movement when the image pickup devices are moved relative to the arrayed wafers by the moving means so that the end faces of the adjacent wafers are detected at the same position in the image pickup device. To detect from.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図4は、本発明の実施例のウエハ
マッピング装置の構成を示す図である。図示のように、
この装置は、検出ヘッド21と画像処理&制御部26
と、モニタ27とを有する。検出ヘッド21は、反射鏡
を有する白熱電球22と、光学フィルタ23と、投影レ
ンズ24と、一次元イメージセンサ25とを有する。白
熱電球22からの光は、多層膜コーティングされた反射
鏡により反射されて、光学フィルタ23を通過して、2
枚以上のウエハ1の端面を斜めから照明する。本実施例
では照射される光は広い波長域を有するが、検査するウ
エハカセット10の材質(表面色、反射率、表面状態)
やウエハへのダメージ(感光など)を考慮し、ウエハ1
の端面の状態や反射率に応じて、使用する光学フィルタ
を選択することにより、照明光の波長域を適宜設定す
る。投影レンズ24は、ウエハ1の端面の像を一次元イ
メージセンサ25上に投影する。一次元イメージセンサ
25は、受光セルの配列方向がウエハ1の配列方向、す
なわちウエハ1の表面に垂直な方向になるように配置さ
れており、正常に収容された少なくとも2枚のウエハ1
の端面の像を捕らえるように、一次元イメージセンサ2
5の受光面の長さに対して投影レンズ24の投影倍率が
設定されている。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a wafer mapping apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown,
This device includes a detection head 21 and an image processing & control unit 26.
And a monitor 27. The detection head 21 includes an incandescent lamp 22 having a reflecting mirror, an optical filter 23, a projection lens 24, and a one-dimensional image sensor 25. The light from the incandescent lamp 22 is reflected by the reflecting mirror coated with the multilayer film, passes through the optical filter 23, and is reflected by the optical filter 23.
The end faces of one or more wafers 1 are obliquely illuminated. Although the irradiated light has a wide wavelength range in this embodiment, the material (surface color, reflectance, surface condition) of the wafer cassette 10 to be inspected.
Wafer 1 in consideration of damage to wafers and wafers (photosensitivity, etc.)
The wavelength range of the illumination light is appropriately set by selecting the optical filter to be used according to the state of the end face and the reflectance. The projection lens 24 projects the image of the end surface of the wafer 1 onto the one-dimensional image sensor 25. The one-dimensional image sensor 25 is arranged such that the arrangement direction of the light receiving cells is the arrangement direction of the wafer 1, that is, the direction perpendicular to the surface of the wafer 1, and at least two wafers 1 which are normally accommodated are arranged.
One-dimensional image sensor 2 to capture the image of the end face of the
The projection magnification of the projection lens 24 is set with respect to the length of the light receiving surface of No. 5.

【0019】検出ヘッド21は、送りネジ11に設けら
れた移動部材(図示せず)に取り付けられ、ウエハ1の
配列方向に移動可能である。一次元イメージセンサ25
の出力信号は、画像処理部26に送られ、そこで処理さ
れてウエハ1の端面の位置が検出され、正常に収容され
ているか検査される。また、検出したウエハ1の端面の
位置に関する情報などはモニタ27に表示されるか、又
はウエハのロード/アンロード用機械に位置情報が表示
される。
The detection head 21 is attached to a moving member (not shown) provided on the feed screw 11, and is movable in the arrangement direction of the wafers 1. One-dimensional image sensor 25
Output signal is sent to the image processing unit 26, where it is processed to detect the position of the end face of the wafer 1 and inspect whether it is normally accommodated. Further, information about the detected position of the end surface of the wafer 1 is displayed on the monitor 27, or the position information is displayed on the wafer loading / unloading machine.

【0020】画像処理部26には、設定情報を入力する
入力手段が設けられており、検査するウエハカセット1
0と収容されているウエハ1に応じて、適正位置、適正
検知幅、2値化パラメータ、グレースケールなどの設定
情報が入力される。画像処理部26は、一次元イメージ
センサ25の出力信号を2値化パラメータと比較して2
値化した上で、これらの設定情報に基づいてウエハの収
容状態が正常であるか判定する。適正位置は正常に収容
されている場合の隣接するウエハの間隔Pの範囲を示
し、適正検知幅は1枚のウエハの幅の許容範囲を示す。
The image processing section 26 is provided with an input means for inputting setting information, and the wafer cassette 1 to be inspected.
Setting information such as an appropriate position, an appropriate detection width, a binarization parameter, and a gray scale are input according to 0 and the accommodated wafer 1. The image processing unit 26 compares the output signal of the one-dimensional image sensor 25 with the binarization parameter,
After digitizing, it is determined based on these setting information whether the accommodation state of the wafer is normal. The proper position indicates the range of the interval P between adjacent wafers when they are normally housed, and the proper detection width indicates the allowable range of the width of one wafer.

【0021】2枚のウエハ1の端面の像が同時に捕らえ
られる位置に順次検出ヘッド21を移動させて2値化信
号を生成し、後述するウエハの間隔Pとウエハの幅を順
次記憶し、正常に収容されているか、正常でない場合は
どのような以上状態であるかを判定する。なお、本実施
例では、送りネジ11により検出ヘッド21をウエハカ
セット10に対して移動させるが、ウエハカセット10
を移動させることも可能である。
The detection head 21 is sequentially moved to a position where the images of the end faces of the two wafers 1 can be simultaneously captured to generate a binarized signal, and a wafer interval P and a wafer width, which will be described later, are sequentially stored, and are normally stored. If it is not stored normally, it is judged what kind of state it is. In the present embodiment, the feed screw 11 moves the detection head 21 with respect to the wafer cassette 10.
It is also possible to move.

【0022】図5は、一次元イメージセンサ25の出力
信号を2値化した2値化信号の例を示す図である。
(A)はウエハ1が正常に収容されている場合の2値化
信号であり、2値化信号はパルス状の2つの「高」部分
を有し、その2つの「高」部分の間隔はPで、各「高」
部分の幅はW1,W2である。正常な場合には、間隔P
は上記の適正位置で設定された範囲内であり、幅W1,
W2も適正検知幅で設定された範囲内である。間隔P
は、隣接するウエハの端面が一次元イメージセンサ25
の同じ位置に検出されるように、送りネジ11により検
出ヘッド21を移動させ、その移動量から検出する図5
の(B)はウエハ1が1枚抜けている場合の2値化信号
であり、「高」部分が1つしかなく、破線で示すもう一
方の位置にあるべき「高」部分がない。図5の(C)は
ウエハ1が2枚重なっている場合の2値化信号であり、
「高」部分の幅が広くなるか2つの近接した「高」部分
が検出される。図5の(D)はウエハ1が斜めの場合の
2値化信号であり、2つの「高」部分の間隔P’が正常
な時の間隔Pと異なる値になる。間隔P’は、ウエハ1
がどちらに傾いているかにより、間隔Pより小さくなる
場合と大きくなる場合がある。図6と図7を参照して、
ウエハが斜めに収容されている場合の2値化信号につい
て説明する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a binarized signal obtained by binarizing the output signal of the one-dimensional image sensor 25.
(A) is a binarized signal when the wafer 1 is normally accommodated, and the binarized signal has two pulse-shaped “high” portions, and the interval between the two “high” portions is Each high in P
The widths of the portions are W1 and W2. If normal, the interval P
Is within the range set at the proper position, and the width W1,
W2 is also within the range set by the proper detection width. Interval P
Is the one-dimensional image sensor 25 where the end face of the adjacent wafer is
5, the detection head 21 is moved by the feed screw 11 so as to be detected at the same position in FIG.
(B) is a binarized signal when one wafer 1 is missing, and there is only one "high" portion, and there is no "high" portion that should be at the other position indicated by the broken line. FIG. 5C shows a binarized signal when two wafers 1 are overlapped,
The width of the "high" part is widened or two adjacent "high" parts are detected. FIG. 5D shows a binarized signal when the wafer 1 is inclined, and the interval P ′ between the two “high” portions is different from the normal interval P. Interval P ′ is wafer 1
May be smaller or larger than the interval P depending on which side is inclined. Referring to FIGS. 6 and 7,
The binarized signal when the wafers are accommodated obliquely will be described.

【0023】図6の(A)は、ウエハを図面の両側で支
持する時に、1枚のウエハが斜めに収容されている場合
を示しており、参照番号bからiは一次元イメージセン
サが捕らえる画像範囲を示しており、図6の(B)から
(E)及び図7の(F)から(H)は、図6の(A)の
画像範囲bからhでの2値化信号を示す。画像範囲では
2枚のウエハの端面が捕らえられる。画像範囲bを捕ら
えた後ウエハの配列ピッチ分垂直方向に移動して画像範
囲cを捕らえ、次に画像範囲dという具合に順次画像範
囲をシフトして画像を捕らえる。
FIG. 6A shows a case where one wafer is accommodated at an angle when the wafer is supported on both sides of the drawing, and reference numerals b to i indicate one-dimensional image sensors. 6B shows an image range, and FIGS. 6B to 6E and 7F to 7H show binarized signals in the image ranges b to h in FIG. 6A. . In the image area, the end faces of two wafers are captured. After the image range b is captured, the wafer is moved vertically by the arrangement pitch of the wafer to capture the image range c, and then the image range is sequentially shifted in the order of the image range d to capture the image.

【0024】画像範囲b,fでは図6の(B)と図7の
(F)のように「高」部分が1つしかなく、ウエハが1
枚抜けている場合と同じになるが、他の画像範囲の判定
結果を合わせて判定するので、斜めに収容されているか
抜けているかが判明する。
In the image areas b and f, there is only one "high" portion as shown in FIGS. 6B and 7F, and one wafer is used.
Although it is the same as the case where one sheet is missing, the determination results of other image ranges are also determined, so it is possible to determine whether the sheet is obliquely accommodated or missing.

【0025】図6の(D)と(E)及び図7の(G)と
(H)の場合には、2つの「高」部分の間隔が正常時の
間隔Pと異なり、図6の(C)では3つの「高」部分が
出現している。このような2値化信号が出現したら、斜
めに収容されているウエハが存在することが分かるの
で、モニタ27に異常を示す警告を表示する。なお、図
6の(A)の画像範囲iの場合には、正常な2値化信号
になる。
In the case of (D) and (E) of FIG. 6 and (G) and (H) of FIG. 7, the interval between the two "high" portions is different from the normal interval P, and In C), three "high" parts appear. When such a binarized signal appears, it is understood that there is a wafer accommodated obliquely, and therefore a warning indicating an abnormality is displayed on the monitor 27. In the case of the image range i shown in FIG. 6A, a normal binarized signal is obtained.

【0026】図6の(A)のようにウエハを左右両側で
支持する時に、ウエハが斜めであることを検出するだけ
であれば、画像範囲b−dのように左側の位置、画像範
囲f−hのように中央の位置、又は右側の位置のいずれ
かの位置だけで捕らえても検出可能である。しかし、1
つの位置だけで検出ヘッド21を上下に移動させて画像
を捕らえるのであれば、中央の部分で捕らえるのが望ま
しい。これはウエハが斜めになる方向が2つあり、いず
れの場合も間隔のずれが同じように大きくなるために判
定の誤差が小さいためである。
As shown in FIG. 6A, when the wafer is supported on both the left and right sides, if it is only detected that the wafer is oblique, the left side position and the image range f as in the image range b-d. It can be detected by capturing only at the center position or the right position like -h. But 1
If the detection head 21 is moved up and down at only one position to capture an image, it is desirable to capture at the central portion. This is because there are two directions in which the wafer is inclined, and in any case, the deviation of the interval is similarly large, so that the determination error is small.

【0027】なお、1つの位置で検出ヘッド21を上下
に移動させるだけでなく、複数の位置で画像を捕らえ、
それらの結果を合わせて判定を行うようにしてもよい。
これであれば、判定誤差が低減されるだけでなく、斜め
に収容されている場合の斜めの方向も検出できる。但
し、この場合には、送りネジ11をウエハカセット10
に対して、送りネジ11の軸に垂直な方向に相対移動さ
せる機構が必要で且つ検査時間が長くなる。
Not only is the detection head 21 moved up and down at one position, but images are captured at a plurality of positions.
The determination may be performed by combining those results.
In this case, not only the determination error is reduced, but also the oblique direction when the object is obliquely accommodated can be detected. However, in this case, the feed screw 11 is attached to the wafer cassette 10.
On the other hand, a mechanism for relatively moving the feed screw 11 in the direction perpendicular to the axis is required and the inspection time becomes long.

【0028】図8は、位置を変えてウエハの端面の画像
を捕らえる場合を示しており、送りネジ11は軸に垂直
な方向に移動可能であり、例えば、A−Cで示した位置
に移動して、各位置で送りネジ11により検出ヘッド2
1をウエハの配列方向(送りネジの軸方向)に移動して
所定の位置で画像を捕らえる動作を繰り返す。この場
合、BとCで示す位置では、投影レンズ24の光軸に対
してウエハの端面が斜めになり、端面の画像値が低下す
る。そこで、検出ヘッド21を保持する移動部材12の
方向を変えられるようにしてBとCで示す位置でも投影
レンズ24の光軸に対してウエハの端面に対して垂直に
なるようにすることが望ましい。
FIG. 8 shows a case where the image of the end surface of the wafer is captured by changing the position. The feed screw 11 can be moved in the direction perpendicular to the axis, for example, the position shown by A-C. Then, at each position, the detection head 2 is moved by the feed screw 11.
The operation of moving 1 in the wafer arrangement direction (axial direction of the feed screw) and capturing an image at a predetermined position is repeated. In this case, at the positions shown by B and C, the end face of the wafer becomes oblique with respect to the optical axis of the projection lens 24, and the image value of the end face decreases. Therefore, it is desirable that the direction of the moving member 12 holding the detection head 21 can be changed so that the optical axis of the projection lens 24 is perpendicular to the end surface of the wafer even at the positions B and C. .

【0029】また、ウエハの端面の画像を正確に捕らえ
るためには投影レンズ24の焦点がウエハの端面に合っ
ていることが必要であり、一次元イメージセンサの出力
がもっとも鮮鋭になるように、ウエハの端面に対する検
出ヘッド21を調整することが望ましい。
Further, in order to accurately capture the image of the end surface of the wafer, the projection lens 24 needs to be focused on the end surface of the wafer, so that the output of the one-dimensional image sensor becomes the sharpest. It is desirable to adjust the detection head 21 for the end face of the wafer.

【0030】なお、3個の検出ヘッド21をA,B,C
の3箇所に設け、3箇所で同時にウエハの端面の像を捕
らえるようにしてもよい。この場合、検出ヘッドを3個
必要とし、それらを保持する移動部材を大きくする必要
がありコスト高になるが、検査ヘッドを3箇所に移動す
る場合に比べて検査時間を短縮できる。
The three detection heads 21 are connected to A, B and C.
Alternatively, the image of the end surface of the wafer may be simultaneously captured at the three positions. In this case, three detection heads are required and the moving member for holding them needs to be large, which increases the cost, but the inspection time can be shortened as compared with the case where the inspection head is moved to three locations.

【0031】更に、上記の実施例では、2枚のウエハの
端面が一次元イメージセンサに投影されるようにした
が、一次元イメージセンサの素子数が十分に大きく高解
像の画像が得られるのであれば、3枚以上のウエハの端
面が一次元イメージセンサに投影されるようにしてもよ
い。
Further, in the above embodiment, the end faces of the two wafers are projected onto the one-dimensional image sensor, but the number of elements of the one-dimensional image sensor is sufficiently large and a high resolution image can be obtained. In this case, the end faces of three or more wafers may be projected on the one-dimensional image sensor.

【0032】更に、上記の実施例では、検出ヘッドを2
枚のウエハの端面が一次元イメージセンサに投影される
位置で停止して画像を捕らえたが、検出ヘッドを一定速
度で移動しながら所定位置で画像を捕らえてもよい。こ
の場合端面の幅や位置を正確に検出するためには、一次
元イメージセンサの読み出し周期中の検出ヘッドの移動
量が十分に小さいことが必要である。
Further, in the above embodiment, the number of detecting heads is two.
Although the image is captured by stopping at the position where the end faces of the wafers are projected onto the one-dimensional image sensor, the image may be captured at a predetermined position while moving the detection head at a constant speed. In this case, in order to accurately detect the width and position of the end face, it is necessary that the movement amount of the detection head during the read cycle of the one-dimensional image sensor is sufficiently small.

【0033】更に、上記の実施例では、撮像手段として
一次元イメージセンサを使用したが、二次元イメージセ
ンサ(エリアセンサ)を使用することも可能である。二
次元イメージセンサを使用すれば、所定の幅以上で端面
の像を捕らえることができるので、検出ヘッドをウエハ
の面に平行な方向に移動しなくても斜めに収容されてい
るウエハの傾き方向なども検出できる。ただし、ウエハ
の端面は曲がっているので全画像範囲に焦点を合わせる
ことはできないので、画像処理などが必要である。
Further, although the one-dimensional image sensor is used as the image pickup means in the above embodiment, it is also possible to use a two-dimensional image sensor (area sensor). If a two-dimensional image sensor is used, an image of the end face can be captured with a width equal to or larger than a predetermined width. Can also be detected. However, since the end surface of the wafer is curved, it is not possible to focus on the entire image range, so image processing or the like is necessary.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウエハマッピング装置において、異常収容状態が確実に
検出できるようになる。
As described above, according to the present invention,
In the wafer mapping device, the abnormal accommodation state can be reliably detected.

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

【図1】半導体ウエハを収容するウエハカセットの例を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a wafer cassette that accommodates semiconductor wafers.

【図2】ウエハカセット内でのウエハの異常収容状態の
例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of an abnormally accommodated state of a wafer in a wafer cassette.

【図3】ウエハマッピング装置の従来例の構成を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional example of a wafer mapping device.

【図4】本発明の実施例のウエハマッピング装置の構成
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a wafer mapping apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図5】実施例における異常収容状態時の検出信号の例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a detection signal in an abnormal accommodation state in the embodiment.

【図6】実施例において、斜めに収容されたウエハがあ
る時の画像範囲と検出信号の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an image range and a detection signal when there is a wafer accommodated obliquely in the embodiment.

【図7】実施例において、斜めに収容されたウエハがあ
る時の画像範囲に対応した検出信号を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a detection signal corresponding to an image range when there is a wafer accommodated obliquely in the embodiment.

【図8】ウエハの異なる3箇所の端面の画像を捕らえる
場合を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a case where images of three end faces of different wafers are captured.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ウエハ 10…ウエハカセット 11…送りネジ 21…検出ヘッド 22…照明光源 23…光学フィルタ 24…投影レンズ 25…撮像装置(一次元イメージセンサ) 26…画像処理部 1 ... Wafer 10 ... Wafer cassette 11 ... Feed screw 21 ... Detection head 22 ... Illumination light source 23 ... Optical filter 24 ... Projection lens 25 ... Imaging device (one-dimensional image sensor) 26 ... Image processing unit

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Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウエハを所定の間隔で収容するウエハカ
セット内で、ウエハが正常に収容されているか検査する
ウエハマッピング装置であって、 前記ウエハの端面を照明する広波長域の照明光源と、 前記ウエハの端面の像を投影する投影光学系と、 前記ウエハの端面の投影像を捕らえる撮像装置と、 前記撮像装置を前記ウエハの配列方向に対して相対的に
移動する移動手段と、 前記撮像装置の出力信号を処理して、前記ウエハの端面
の位置を検出する画像処理部とを備えることを特徴とす
るウエハマッピング装置。
1. A wafer mapping device for inspecting whether wafers are normally accommodated in a wafer cassette that accommodates wafers at predetermined intervals, and an illumination light source in a wide wavelength range for illuminating an end face of the wafer, A projection optical system for projecting an image of the end face of the wafer; an image pickup device for capturing the projected image of the end face of the wafer; moving means for moving the image pickup device relative to the array direction of the wafer; An image processing unit that processes an output signal of the apparatus to detect the position of the end surface of the wafer.
【請求項2】 請求項1に記載のウエハマッピング装置
であって、 前記撮像装置は、一次元イメージセンサであるウエハマ
ッピング装置。
2. The wafer mapping device according to claim 1, wherein the imaging device is a one-dimensional image sensor.
【請求項3】 請求項1に記載のウエハマッピング装置
であって、 前記撮像装置は、二次元イメージセンサであるウエハマ
ッピング装置。
3. The wafer mapping device according to claim 1, wherein the imaging device is a two-dimensional image sensor.
【請求項4】 請求項1に記載のウエハマッピング装置
であって、 前記照明光源は、白色光源と、交換可能な光学フィルタ
とを備えるウエハマッピング装置。
4. The wafer mapping device according to claim 1, wherein the illumination light source includes a white light source and a replaceable optical filter.
【請求項5】 請求項1に記載のウエハマッピング装置
であって、 前記画像処理部は、前記撮像装置の出力信号を2値化
し、隣接するウエハの間隔と、各ウエハの端面の幅を検
出し、検出した間隔と幅が所定範囲内であるかを判定す
るウエハマッピング装置。
5. The wafer mapping device according to claim 1, wherein the image processing unit binarizes an output signal of the imaging device, and detects an interval between adjacent wafers and a width of an end face of each wafer. Then, the wafer mapping device that determines whether the detected interval and width are within a predetermined range.
【請求項6】 請求項5に記載のウエハマッピング装置
であって、 前記画像処理部は、隣接するウエハの端面が前記撮像装
置において同じ位置に検出されるように、前記撮像装置
を配列された前記ウエハに対して相対的に移動した時の
前記移動手段による移動量から、隣接するウエハの間隔
を検出するウエハマッピング装置。
6. The wafer mapping device according to claim 5, wherein the image processing units are arranged such that the edge surfaces of adjacent wafers are detected at the same position in the image pickup device. A wafer mapping device for detecting an interval between adjacent wafers based on a moving amount by the moving means when the wafer is moved relative to the wafer.
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