JP2020197530A - Appearance inspection device - Google Patents

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Abstract

To provide an appearance inspection device for detecting defects in a wafer before a polishing step is done, which is a wafer with a concavo-convex surface.SOLUTION: The present invention relates to an appearance inspection device 1 for detecting defects in a wafer W before a polishing step is done, which is a wafer with a concavo-convex surface. The appearance inspection device includes: holding means 131 for holding the wafer W; first illumination means 133 for irradiating a predetermined inspection region S-surface of the wafer W with a plurality of measurement lights from an oblique direction; second illumination means 134 arranged in a position which is more distant from the wafer W than the first illumination means 133 and has an angle of elevation from the wafer W larger than that of the first illumination means 133, the second illumination means irradiating the inspection region S-surface with measurement lights; and imaging means 135 having an optical axis which agrees with a virtual center axis A of the inspection region S, the imaging means imaging the inspection region S-surface.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、表面に複数の凹凸を有する、ポリッシング工程前のウェーハの欠陥を検出する外観検査装置に関する。 The present invention relates to a visual inspection apparatus having a plurality of irregularities on the surface and detecting defects in a wafer before a polishing step.

一般的に、ウェーハの製造方法は、単結晶シリコン等のインゴットをダイヤモンドブレード等によって切断(スライス)したウェーハの複数回の表面平坦化工程を含んでいる。表面平坦化工程としては、例えば、スライシングで発生するウェーハ表面の凹凸の解消及び面内の厚みの均一化のためのラッピング工程、ウェーハ表面上の機械加工のダメージを取り除くためのエッチング工程、最終的に目的とする表面精度に仕上げるためのポリッシング工程(研磨工程)がある。 Generally, a wafer manufacturing method includes a plurality of surface flattening steps of a wafer in which an ingot such as single crystal silicon is cut (sliced) by a diamond blade or the like. The surface flattening step includes, for example, a wrapping step for eliminating irregularities on the wafer surface and making the in-plane thickness uniform by slicing, an etching step for removing machining damage on the wafer surface, and finally. There is a polishing process (polishing process) for finishing to the desired surface accuracy.

ラッピング工程では、切断されたウェーハの両面(表面及び裏面)を、例えば、アルミナ研磨剤等のラップ剤を用いたラッピング加工によって粗研磨する。これにより、ウェーハの表面及び裏面を平行に整え、ウェーハを所定の厚さに加工する。 In the lapping step, both sides (front surface and back surface) of the cut wafer are roughly polished by a lapping process using, for example, a lapping agent such as an alumina abrasive. As a result, the front surface and the back surface of the wafer are arranged in parallel, and the wafer is processed to a predetermined thickness.

次のエッチング工程では、溶液やガス等を用いて、ウェーハの両面をエッチングする。これにより、ウェーハの両面に形成された凹凸が低減し、ウェーハの両面が平坦化される。 In the next etching step, both sides of the wafer are etched using a solution, gas, or the like. As a result, the unevenness formed on both sides of the wafer is reduced, and both sides of the wafer are flattened.

ポリッシング工程は、粗研磨する1次ポリッシング工程と、精密研磨する2次ポリッシング工程とに分けられる場合がある。この場合、1次ポリッシング工程では、研磨装置を用いてウェーハの両面が粗研磨するとともに親水化処理し、2次ポリッシング工程では、1次ポリッシング工程と同様に、研磨装置を用いてウェーハの両面を精研磨し、鏡面状に仕上げる。 The polishing step may be divided into a primary polishing step of rough polishing and a secondary polishing step of precision polishing. In this case, in the primary polishing step, both sides of the wafer are roughly polished and hydrophilized using a polishing device, and in the secondary polishing step, both sides of the wafer are roughened using a polishing device as in the primary polishing step. Finely polish and finish in a mirror shape.

ところで、ウェーハの製造工程では、外観検査装置によりウェーハの表面上のキズ、汚れ、スクラッチ、ピット(穴)、ピンホールなどの欠陥の有無や状態が検査される。 By the way, in the wafer manufacturing process, the appearance inspection device inspects the surface of the wafer for defects such as scratches, stains, scratches, pits (holes), and pinholes.

例えば、従来の半導体ウェーハの表面検査システムは、半導体ウェーハの表面の全域に光源装置によって斜め方向から光を照射し、CCDカメラで半導体ウェーハ全体を撮影する(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a conventional surface inspection system for a semiconductor wafer, the entire surface of the semiconductor wafer is irradiated with light from an oblique direction by a light source device, and the entire semiconductor wafer is photographed by a CCD camera (see, for example, Patent Document 1).

また、従来のウェーハ外観検査装置は、インコヒーレント光を収束してウェーハ面に、優勢なパターンライン方向に対して45度をなす方位群からから斜方照射するインコヒーレント光源を有し、このインコヒーレント光のパターンコーナーからの反射をブロックする光学的マスクを結像光学系に設置する(例えば、特許文献2参照)。 Further, the conventional wafer visual inspection apparatus has an incoherent light source that converges the incoherent light and irradiates the wafer surface obliquely from an azimuth group forming 45 degrees with respect to the dominant pattern line direction. An optical mask that blocks reflection of coherent light from pattern corners is installed in the imaging optical system (see, for example, Patent Document 2).

さらに、従来の異物検査装置は、検査光照射装置でウェーハを斜方照明し、暗視野下のウェーハでの検査光の散乱光を散乱光検出器で検出して異物の座標位置を特定する異物検査装置に落射照明装置及び撮像装置を設ける。散乱光検出器の検出に基づき異物判定装置で特定された異物の座標位置を落射照明装置による明視野照明下で撮像装置によって撮像し、この撮像に基づいて異物画像を抽出する(例えば、特許文献3参照)。 Further, in the conventional foreign matter inspection device, the wafer is obliquely illuminated by the inspection light irradiation device, and the scattered light of the inspection light on the wafer under the dark field is detected by the scattered light detector to identify the coordinate position of the foreign matter. The inspection device will be provided with an epi-illumination device and an imaging device. The coordinate position of the foreign matter identified by the foreign matter determination device based on the detection of the scattered photodetector is imaged by the imaging device under bright field illumination by the epi-illumination device, and the foreign matter image is extracted based on this imaging (for example, Patent Document). 3).

特開2011−203245号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-203245 特開2003−185593号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-185593 特許第3938227号Patent No. 39382227

ところで、表面にキズ等の欠陥を有するウェーハは、その製造工程において比較的早い段階で取り除かれていることが、後続の製造工程で良品のみを処理することができることから、生産効率、製造コストの面において優位である。 By the way, wafers having defects such as scratches on the surface are removed at a relatively early stage in the manufacturing process, and only non-defective products can be processed in the subsequent manufacturing process. Therefore, production efficiency and manufacturing cost are improved. It is superior in terms of aspects.

しかしながら、従来の外観検査装置は、ポリッシング工程後の鏡面状のウェーハ表面の欠陥(凹凸)を検出することに対しては有用であるものの、例えば、エッチング工程後においてウェーハ表面に複数の凹凸を有した状態で、当該凹凸と区別してキズ等の欠陥を検出するには限界があった。 However, although the conventional visual inspection apparatus is useful for detecting defects (unevenness) on the mirror-like wafer surface after the polishing process, for example, the wafer surface has a plurality of irregularities after the etching process. In this state, there is a limit to detecting defects such as scratches in distinction from the unevenness.

本発明は、上記課題を解決すためになされたもので、表面に複数の凹凸を有する、ポリッシング工程前のウェーハであっても、凹凸と区別して効果的にキズ等の欠陥を検出する外観検査装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and even a wafer having a plurality of irregularities on the surface and before the polishing process is visually inspected to effectively detect defects such as scratches by distinguishing from the irregularities. It provides a device.

本発明に係る外観検査装置は、表面に複数の凹凸を有する、ポリッシング工程前のウェーハの欠陥を検出する外観検査装置であって、ウェーハを保持する保持手段と、ウェーハの所定の検査領域面に対して、斜め方向から複数の測定光を照射する第1の照明手段と、ウェーハからの距離が第1の照明手段よりも遠く、かつ、ウェーハからの仰角が第1の照明手段よりも大きい位置に配置され、検査領域面に対して測定光を照射する第2の照明手段と、光軸が検査領域の仮想中心軸と一致し、検査領域面を撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とする。 The visual inspection device according to the present invention is a visual inspection device that has a plurality of irregularities on the surface and detects defects in the wafer before the polishing step, and is a holding means for holding the wafer and a predetermined inspection region surface of the wafer. On the other hand, the first illuminating means that irradiates a plurality of measurement lights from an oblique direction and the position where the distance from the wafer is farther than that of the first illuminating means and the elevation angle from the wafer is larger than that of the first illuminating means. A second illumination means for irradiating the inspection area surface with measurement light, and an imaging means for imaging the inspection area surface with the optical axis coincident with the virtual central axis of the inspection area. And.

本発明によれば、表面に複数の凹凸を有する、ポリッシング工程前のウェーハであっても、凹凸と区別して効果的にキズ等の欠陥を検出する外観検査装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an appearance inspection apparatus that effectively detects defects such as scratches by distinguishing a wafer having a plurality of irregularities on the surface before the polishing step from the irregularities.

第1の実施形態に係る外観検査装置の装置ブロック図である。It is a device block diagram of the visual inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る外観検査装置の概略構成を示す平面模式図である。It is a plan schematic diagram which shows the schematic structure of the appearance inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る表面検査部の概略構成を示す図であって、(A)は平面図、(B)は正面図である。It is a figure which shows the schematic structure of the surface inspection part which concerns on 1st Embodiment, (A) is a plan view, (B) is a front view. 第1の実施形態に係る直接照明部及び間接照明部からの照射強度を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the irradiation intensity from the direct illumination part and the indirect illumination part which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るウェーハの検査領域を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the inspection area of the wafer which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るエッジ検査部の概略構成を示す図であって、(A)は平面図、(B)は正面図である。It is a figure which shows the schematic structure of the edge inspection part which concerns on 1st Embodiment, (A) is a plan view, (B) is a front view. 第1の実施形態に係るウェーハのエッジ部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the edge part of the wafer which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る外観検査装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the appearance inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るエッジ検査部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the edge inspection part which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る表面検査部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the surface inspection part which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る表面検査部の概略構成を示す図であって、(A)は平面図、(B)は側面図である。It is a figure which shows the schematic structure of the surface inspection part which concerns on 2nd Embodiment, (A) is a plan view, (B) is a side view.

ここで、本発明は多くの異なる形態で実施可能である。したがって、下記の実施形態の記載内容のみで解釈すべきではないことはいうまでもない。 Here, the present invention can be implemented in many different forms. Therefore, it goes without saying that it should not be interpreted only by the description contents of the following embodiments.

[第1の実施形態]
図1は、本実施形態に係る外観検査装置1の装置ブロック図である。
図1に示すように、外観検査装置1は、少なくともウェーハ表面及び/又は裏面の欠陥を検査する検査部100と、ウェーハを検査部100に搬送する搬送部200と、検査部100で撮像された画像に基づいてウェーハ表面及び/裏面のキズ等の欠陥を検出する演算部300と、画像データ等を記憶する記憶部400と、演算部300で検出された欠陥の有無や位置を表示する画像表示部及び画像上のカーソル操作等を行うための操作部を備えた入出力部500と、を備えている。
なお、本発明において、外観検査装置1は、少なくともウェーハ検査部100を備えていればよい。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a device block diagram of the visual inspection device 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the visual inspection apparatus 1 is imaged by an inspection unit 100 that inspects at least defects on the front surface and / or back surface of the wafer, a transport unit 200 that transports the wafer to the inspection unit 100, and an inspection unit 100. An image display that displays the presence / absence and position of defects detected by the calculation unit 300 that detects defects such as scratches on the front and / back surfaces of the wafer based on the image, the storage unit 400 that stores image data, and the calculation unit 300. The input / output unit 500 is provided with an operation unit for performing a unit and a cursor operation on an image.
In the present invention, the appearance inspection device 1 may include at least a wafer inspection unit 100.

図2は、外観検査装置1の概略構成を示す平面模式図である。
図2に示すように、検査部100は、少なくともウェーハWの裏面を検査する裏面検査部120、及び/又はウェーハWの表面を検査する表面検査部130と、ウェーハWのエッジ部を検査するエッジ検査部110と、を備えている。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the visual inspection device 1.
As shown in FIG. 2, the inspection unit 100 includes at least a back surface inspection unit 120 that inspects the back surface of the wafer W, and / or a surface inspection unit 130 that inspects the surface of the wafer W, and an edge that inspects the edge portion of the wafer W. It includes an inspection unit 110.

搬送部200は、未検査のウェーハWが収納されている一つ又は複数の収納部210と、不良品と判定されたウェーハWが収納される不良品収納部220と、収納部210からエッジ検査部110へウェーハWを搬送する搬送アーム230と、エッジ検査部110から裏面検査部120へウェーハWを搬送する反転アーム240と、裏面検査部120から表面検査部130へウェーハWを搬送する反転アーム250と、を備えている。 The transport unit 200 includes one or a plurality of storage units 210 in which the uninspected wafer W is stored, a defective product storage unit 220 in which the wafer W determined to be defective is stored, and an edge inspection from the storage unit 210. A transfer arm 230 that conveys the wafer W to the unit 110, an inversion arm 240 that conveys the wafer W from the edge inspection unit 110 to the back surface inspection unit 120, and an inversion arm that conveys the wafer W from the back surface inspection unit 120 to the front surface inspection unit 130. It has 250 and.

ここで、各収納部210に収納されているウェーハWは、表面に凹凸を有する、ポリッシング工程前のものであり、シリコンウェーハやシリコンカーバイト(SiC)、ガリウムヒ素(GaAs)、ガリウムリン(GaP)、窒化ガリウム(GaN)などの化合物ウェーハの半導体ウェーハである。 Here, the wafer W stored in each storage portion 210 has an uneven surface and is before the polishing process, and is a silicon wafer, silicon carbide (SiC), gallium arsenide (GaAs), gallium phosphorus (GaP). ), A semiconductor wafer of a compound wafer such as gallium nitride (GaN).

搬送アーム230は、一つ又は複数のウェーハWが整列収納された収納部210から、ウェーハWの外周縁部を把持して1枚のウェーハWを引き出し、引き出したウェーハWをエッジ検査部110の保持部111上に載置する。また、搬送アーム230は、エッジ検査部110、裏面検査部120及び表面検査部130での検査を経て良品と判定されたウェーハWを収納部210の元の位置へ収納する一方で、不良品と判定されたウェーハWを不良品収納部220へ収納する。 The transfer arm 230 grips the outer peripheral edge of the wafer W from the storage unit 210 in which one or more wafers W are aligned and stored, pulls out one wafer W, and pulls out the drawn wafer W from the edge inspection unit 110. It is placed on the holding portion 111. Further, the transfer arm 230 stores the wafer W determined to be a non-defective product after inspection by the edge inspection unit 110, the back surface inspection unit 120, and the front surface inspection unit 130 to the original position of the storage unit 210, while it is regarded as a defective product. The determined wafer W is stored in the defective product storage unit 220.

反転アーム240は、ウェーハWを吸着保持する吸着保持部241と、吸着保持部241を支持する支持部242と、を備えている。
吸着保持部241は、図示しない吸着機構によりエッジ検査部110においてエッジ部の検査が終了した保持部111上のウェーハWの裏面又は表面側からウェーハWを吸着保持し、支持部242を基点として180度回転してウェーハWを反転させ、裏面検査部120の保持部121上に表裏反転したウェーハWを載置する。
The reversing arm 240 includes a suction holding portion 241 that sucks and holds the wafer W, and a support portion 242 that supports the suction holding portion 241.
The suction holding portion 241 sucks and holds the wafer W from the back surface or the front surface side of the wafer W on the holding portion 111 whose edge portion has been inspected by the edge inspection portion 110 by a suction mechanism (not shown), and 180 with the support portion 242 as a base point. The wafer W is inverted by rotating the degree of rotation, and the inverted wafer W is placed on the holding portion 121 of the back surface inspection unit 120.

反転アーム250は、ウェーハWを吸着保持する吸着保持部251と、吸着保持部251を支持する支持部252と、を備えている。
吸着保持部251は、図示しない吸着機構により裏面検査部120において裏面検査が終了した保持部121上のウェーハWの裏面又は表面側からウェーハWを吸着保持し、支持部252を基点として180度回転してウェーハWを反転させ、表面検査部130の保持部131上に表裏反転したウェーハWを載置する。
The reversing arm 250 includes a suction holding portion 251 that sucks and holds the wafer W, and a support portion 252 that supports the suction holding portion 251.
The suction holding unit 251 sucks and holds the wafer W from the back surface or the front surface side of the wafer W on the holding unit 121 whose back surface inspection has been completed in the back surface inspection unit 120 by a suction mechanism (not shown), and rotates 180 degrees with the support unit 252 as a base point. Then, the wafer W is inverted, and the inverted wafer W is placed on the holding portion 131 of the surface inspection portion 130.

以下、表面検査部130、裏面検査部120及びエッジ検査部110について、詳細に説明する。 Hereinafter, the front surface inspection unit 130, the back surface inspection unit 120, and the edge inspection unit 110 will be described in detail.

まず、図2及び図3を用いて、表面検査部について説明する。ここで、図3は、表面検査部130の概略構成を示す(A)平面図及び(B)正面図である。
図2及び図3に示すように、表面検査部130は、ウェーハWを保持し、保持したウェーハWを円周方向に回転可能な保持部131と、当該保持部131を基準位置P5から検査位置P6へ移動させる搬送レール132と、を備えている。
First, the surface inspection unit will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Here, FIG. 3 is a plan view (A) and a front view (B) showing a schematic configuration of the surface inspection unit 130.
As shown in FIGS. 2 and 3, the surface inspection unit 130 holds the wafer W and inspects the holding portion 131 capable of rotating the held wafer W in the circumferential direction and the holding portion 131 from the reference position P5. It is provided with a transport rail 132 for moving to P6.

保持部131は、円盤状のテーブル131aと、テーブル131aを支持する支柱131bと、を有している。
なお、保持部131は、ウェーハWをテーブル131a上に安定的に保持するための吸着機構等の位置決め機構を有していてもよい。
The holding portion 131 has a disk-shaped table 131a and a support column 131b that supports the table 131a.
The holding unit 131 may have a positioning mechanism such as a suction mechanism for stably holding the wafer W on the table 131a.

検査位置P6には、ウェーハWの所定の検査領域Sに対して、斜め方向から複数の測定光を照射する第1の照明部133と、ウェーハWからの距離が第1の照明部133よりも遠く、かつ、ウェーハWからの仰角が第1の照明部133よりも大きい位置に配置され、検査領域Sに対して測定光を照射する第2の照明部134と、光軸が検査領域Sの仮想中心軸Aと一致し、検査領域Sを撮像する撮像部135(以下、便宜上、第1の撮像部135と称する)と、が配設されている。 At the inspection position P6, the first illumination unit 133 that irradiates a plurality of measurement lights from an oblique direction with respect to the predetermined inspection area S of the wafer W, and the distance from the wafer W is larger than that of the first illumination unit 133. A second illumination unit 134, which is far away and has an elevation angle from the wafer W larger than that of the first illumination unit 133, and irradiates the inspection area S with measurement light, and an optical axis of the inspection area S. An imaging unit 135 (hereinafter, for convenience, referred to as a first imaging unit 135) that coincides with the virtual central axis A and images the inspection area S is provided.

第1の照明部133は、仮想中心軸Aを挟んで対向2方向、及び当該方向と直交する対向2方向から検査領域Sに対して測定光を照射する。このとき、例えば、第1の照明部133a及び第1の照明部133cからの照射により、検査領域Sに測定光が照射された状態となる。
ここで、仮想中心軸Aは、検査領域Sの略中心C(図5参照)を通り、ウェーハWに直交する直線とする。中心Cは、例えば、検査領域Sの重心であってもよいし、対向する第1の照明部133からの距離が等しい点とすることができる。
The first illumination unit 133 irradiates the inspection region S with measurement light from two opposite directions with the virtual central axis A in between and two opposite directions orthogonal to the direction. At this time, for example, the inspection area S is in a state of being irradiated with the measurement light by irradiation from the first illumination unit 133a and the first illumination unit 133c.
Here, the virtual center axis A is a straight line that passes through the substantially center C (see FIG. 5) of the inspection area S and is orthogonal to the wafer W. The center C may be, for example, the center of gravity of the inspection area S, or may be a point where the distances from the opposite first illumination unit 133 are equal.

第1の照明部133は、図示しないが、LED(Light Emitting Diode)光源装置、光ファイバ、ラインライトガイド、集光レンズを備えている。第1の照明部133(ラインライトガイド)は、平面視したときに、矩形の4辺をなすようにして配設されている。集光レンズは、例えば、シリンドリカルレンズである。 Although not shown, the first illumination unit 133 includes an LED (Light Emitting Diode) light source device, an optical fiber, a line light guide, and a condenser lens. The first illumination unit 133 (line light guide) is arranged so as to form four sides of a rectangle when viewed in a plan view. The condenser lens is, for example, a cylindrical lens.

第1の照明部133は、LED光源装置から光ファイバの入射側に入射されたLED光を、出射側の光ファイバの端部を直線状に並設したラインライトガイドから集光レンズを通して、ウェーハWの検査領域Sに対して照射する。このとき、照射される測定光は、集光レンズによって、検査領域Sに合わせて適宜その集光幅が調整される。 The first illumination unit 133 passes the LED light incident on the incident side of the optical fiber from the LED light source device through a condenser lens from a line light guide in which the ends of the optical fibers on the exit side are arranged in a straight line, and a wafer. Irradiate the inspection area S of W. At this time, the focused width of the measured light to be irradiated is appropriately adjusted by the condenser lens according to the inspection area S.

中心Cを頂点とする第1の照明部133のウェーハW表面に対する照射角度は、好ましくは10〜30度であり、例えば、15度である。
第1の照明部133からの測定光を上記範囲内の照射角度で照射することにより、ウェーハW表面のキズや汚れを浮き出させることができる。
The irradiation angle of the first illumination unit 133 with the center C as the apex with respect to the wafer W surface is preferably 10 to 30 degrees, for example, 15 degrees.
By irradiating the measurement light from the first illumination unit 133 at an irradiation angle within the above range, scratches and dirt on the surface of the wafer W can be highlighted.

第1の照明部133からの測定光は、斜め方向から照射されるため、暗視野照明となる。その結果、ウェーハW表面の欠陥を検出するにあたり、照明の方向依存性が問題となる場合がある。そこで、上述したように、第1の照明部133が、仮想中心軸Aまわりの4方向から検査領域Sに対して測定光を照射することによって、方向依存性を解消するようにしている。 Since the measurement light from the first illumination unit 133 is emitted from an oblique direction, it becomes dark field illumination. As a result, the direction dependence of illumination may become a problem in detecting defects on the surface of the wafer W. Therefore, as described above, the first illumination unit 133 irradiates the inspection region S with the measurement light from the four directions around the virtual central axis A to eliminate the direction dependence.

なお、以上では、第1の照明部133が直線状のラインライトガイド等を備えた構成を示したが、これに限定されず、検査領域Sに対して測定光を照射することができればよく、例えば、点光源であってもよい。
また、第1の照明部133として、仮想中心軸まわりの4方向から測定光を照射した例を示したが、例えば、直交する2方向から測定光を照射するようにしてもよいし、仮想中心軸まわりに120度の間隔を開けた3方向から測定光を照射するようにしてもよい。
In the above, the configuration in which the first illumination unit 133 is provided with a linear line light guide or the like is shown, but the present invention is not limited to this, and it is sufficient that the inspection area S can be irradiated with the measurement light. For example, it may be a point light source.
Further, as the first illumination unit 133, an example in which the measurement light is irradiated from four directions around the virtual center axis is shown. However, for example, the measurement light may be irradiated from two orthogonal directions, or the virtual center may be irradiated. The measurement light may be irradiated from three directions with an interval of 120 degrees around the axis.

第2の照明部134は、ウェーハWからの距離が第1の照明部133よりも遠く、かつ、中心Cを頂点とするウェーハW表面からの仰角が第1の照明部133よりも大きい位置に配設されている。第2の照明部134は、第1の撮像部135の撮像視野に入らない位置に配設されている。 The second illumination unit 134 is located at a position where the distance from the wafer W is farther than that of the first illumination unit 133 and the elevation angle from the surface of the wafer W with the center C as the apex is larger than that of the first illumination unit 133. It is arranged. The second illumination unit 134 is arranged at a position not within the imaging field of view of the first imaging unit 135.

中心Cを頂点とする第2の照明部134のウェーハW表面(同一平面)に対する照射角度は、好ましくは10〜40度であり、より好ましくは20〜30度である。 The irradiation angle of the second illumination unit 134 with the center C as the apex with respect to the wafer W surface (same plane) is preferably 10 to 40 degrees, more preferably 20 to 30 degrees.

第2の照明部134は、検査領域Sに対して、測定光を直接的に照射する直接照明部134aと、直接照明部134aに対し後述する第1の撮像部135を挟んで対向する位置に配設され、検査領域Sに対して測定光を間接的に照射する間接照明部134bと、備えている。
この場合、直接照明部134aの照射角度は、例えば、25度である。
The second illumination unit 134 is located at a position facing the inspection area S with the direct illumination unit 134a that directly irradiates the measurement light and the first imaging unit 135 described later with respect to the direct illumination unit 134a. It is provided with an indirect illumination unit 134b that is arranged and indirectly irradiates the inspection area S with measurement light.
In this case, the irradiation angle of the direct illumination unit 134a is, for example, 25 degrees.

直接照明部134a及び間接照明部134bは、複数のLED光源が直線状に並設され、この複数のLED光源からの測定光を検査領域Sに対して照射する。
直接照明部134aは、ウェーハWの検査領域Sに対して、測定光として発散光を直接的に照射するものである。
In the direct illumination unit 134a and the indirect illumination unit 134b, a plurality of LED light sources are arranged side by side in a straight line, and the measurement light from the plurality of LED light sources is applied to the inspection area S.
The direct illumination unit 134a directly irradiates the inspection region S of the wafer W with divergent light as measurement light.

間接照明部134bは、その光軸が第1の撮像部135の光軸と直交するように配設されており、ウェーハWの検査領域Sに対して、測定光として発散光(LED光源)を間接的に照射するものである。間接照明部134bは、第1の撮像部135の円筒部135bに向かって測定光を直接的に照射し、その散乱光をウェーハWの検査領域Sに対して照射する。第1の撮像部135の円筒部135bを利用することにより、別機構を設けることなく、容易に間接照明を作り出すことができる。
なお、間接照明部134bは、上記構成に限定されず、間接照明を作り出すことができればどのような構成であってもよい。
The indirect illumination unit 134b is arranged so that its optical axis is orthogonal to the optical axis of the first imaging unit 135, and emits divergent light (LED light source) as measurement light with respect to the inspection region S of the wafer W. It irradiates indirectly. The indirect illumination unit 134b directly irradiates the measurement light toward the cylindrical portion 135b of the first imaging unit 135, and irradiates the scattered light on the inspection region S of the wafer W. By using the cylindrical portion 135b of the first imaging unit 135, indirect illumination can be easily created without providing a separate mechanism.
The indirect lighting unit 134b is not limited to the above configuration, and may have any configuration as long as it can create indirect lighting.

図4は、直接照明部及び間接照明部からの照射強度を示す模式図である。
直接照明部134aは、検査領域Sに対して斜め方向から測定光を照射するため、検査領域Sに対する照射強度L1は均一とならず、直接照明部134aからの距離が大きくなるにしたがって照射強度L1が弱くなる。すなわち、検査領域Sでは、直接照明部134a側から第1の撮像部135側に向かって照射強度L1が弱くなる。
そこで、本発明においては、検査領域Sに対する照射強度を均一とするため、照射強度L1が弱くなっている第1の撮像部135側、すなわち、直接照明部134aに対し第1の撮像部135を挟んで対向する位置に間接照明部134bを配設し、間接照明部134bからの間接的な散乱光の照射強度L2により検査領域Sに対する照射量を補い、照射強度を均一とするものである。
FIG. 4 is a schematic view showing the irradiation intensity from the direct illumination unit and the indirect illumination unit.
Since the direct illumination unit 134a irradiates the inspection area S with the measurement light from an oblique direction, the irradiation intensity L1 with respect to the inspection area S is not uniform, and the irradiation intensity L1 increases as the distance from the direct illumination unit 134a increases. Becomes weaker. That is, in the inspection region S, the irradiation intensity L1 becomes weaker from the direct illumination unit 134a side toward the first imaging unit 135 side.
Therefore, in the present invention, in order to make the irradiation intensity with respect to the inspection region S uniform, the first imaging unit 135 is provided with respect to the first imaging unit 135 side where the irradiation intensity L1 is weak, that is, the direct illumination unit 134a. The indirect illumination unit 134b is arranged at a position facing the indirect illumination unit 134b, and the irradiation amount of the indirect scattered light from the indirect illumination unit 134b is supplemented to the inspection area S by the irradiation intensity L2 to make the irradiation intensity uniform.

第2の照明部134は、本来、斜め方向からの照射であるため暗視野照明となるが、本発明においては、表面に凹凸(梨地)を有するポリッシング工程前のウェーハWを検査対象としているために撮像部135に向かう測定光の反射量が多い。その結果、第1の照明部133の暗視野照明で検出される欠陥とは異なる欠陥を検出することが可能となり、従来の検査装置では検出が困難であった欠陥を検出可能とする。また、方向依存性も小さくなる。 Since the second illumination unit 134 is originally irradiated from an oblique direction, it is a dark field illumination. However, in the present invention, the wafer W before the polishing process having irregularities (pear-skin texture) on the surface is targeted for inspection. In addition, the amount of measurement light reflected toward the imaging unit 135 is large. As a result, it becomes possible to detect a defect different from the defect detected by the dark field illumination of the first illumination unit 133, and it is possible to detect a defect which was difficult to detect by the conventional inspection apparatus. In addition, the direction dependence is reduced.

第1の撮像部135は、カメラ135aと、内部に主光線が光軸に対して平行なテレセントリックレンズが設けられた円筒部135bと、を備えており、上述したように、間接照明部134bから当該円筒部135bに向かって測定光を直接的に照射することによって間接照明を作り出す。 The first imaging unit 135 includes a camera 135a and a cylindrical unit 135b in which a telecentric lens in which the main ray is parallel to the optical axis is provided, and as described above, from the indirect illumination unit 134b. Indirect illumination is created by directly irradiating the measurement light toward the cylindrical portion 135b.

図5は、ウェーハWの検査領域Sを示す模式図である。
図5に示すように、検査領域Sは、ウェーハWの表面を6分割(検査領域S1〜S6)したうちの一つである。表面検査部130では、図示しない駆動機構によりウェーハWを移動させて、検査領域S1〜S6を順次検査する。このように、ウェーハW表面を分割して検査することにより、低画素のカメラであっても表面上の欠陥を鮮明にとらえることができ、また、一つの検査領域Sに対する測定光照射量を多くすることができる。
なお、検査領域Sの分割数は特に制限されず、例えば、4分割したうちの一つを検査領域Sとしてもよいし、ウェーハWの表面全体を検査領域Sとしてもよい。
FIG. 5 is a schematic view showing an inspection area S of the wafer W.
As shown in FIG. 5, the inspection area S is one of six divisions (inspection areas S1 to S6) of the surface of the wafer W. The surface inspection unit 130 moves the wafer W by a drive mechanism (not shown) to sequentially inspect the inspection areas S1 to S6. By dividing and inspecting the surface of the wafer W in this way, defects on the surface can be clearly captured even with a low-pixel camera, and the amount of measured light irradiation to one inspection area S is large. can do.
The number of divisions of the inspection area S is not particularly limited, and for example, one of the four divisions may be the inspection area S, or the entire surface of the wafer W may be the inspection area S.

裏面検査部120は、表面検査部130と同様の構成であり、詳細は省略するが、ウェーハWを保持し、保持したウェーハWを円周方向に回転可能な保持部121と、当該保持部121を基準位置P3から検査位置P4へ移動させる搬送レール122と、を備え、検査位置P4には、ウェーハWの所定の検査領域Sに対して、斜め方向から複数の測定光を照射する第1の照明部123と、ウェーハWからの距離が第1の照明部123よりも遠く、かつ、ウェーハWからの仰角が第1の照明部123よりも大きい位置に配置され、検査領域Sに対して測定光を照射する第2の照明部124と、光軸が検査領域Sの仮想中心軸Aと一致し、検査領域Sを撮像する(第1の)撮像部125と、が配設されている。 The back surface inspection unit 120 has the same configuration as the front surface inspection unit 130, and although details are omitted, a holding unit 121 that holds the wafer W and can rotate the held wafer W in the circumferential direction, and the holding unit 121. First, the inspection position P4 is provided with a transport rail 122 for moving the light from the reference position P3 to the inspection position P4, and the inspection position P4 is irradiated with a plurality of measurement lights from an oblique direction with respect to a predetermined inspection area S of the wafer W. The illumination unit 123 is arranged at a position where the distance from the wafer W is farther than that of the first illumination unit 123 and the elevation angle from the wafer W is larger than that of the first illumination unit 123, and the measurement is performed with respect to the inspection area S. A second illumination unit 124 that irradiates light and a (first) imaging unit 125 whose optical axis coincides with the virtual central axis A of the inspection area S and images the inspection area S are arranged.

演算部300は、撮像された画像データを検査部100(第1の撮像部125、135)から取得すると、ウェーハW表面上の欠陥を検出し、検出内容を反映させた画像処理後の画像データを入出力部500の画像表示部に表示する。
この際、演算部300は、ウェーハWの検査領域S1〜S6の画像を一つにまとめて、1枚のウェーハWの画像として編集し、この編集画像データを入出力部500に出力するようにしてもよい。
When the calculation unit 300 acquires the captured image data from the inspection unit 100 (first imaging units 125, 135), the calculation unit 300 detects a defect on the surface of the wafer W, and the image data after image processing reflecting the detected content is reflected. Is displayed on the image display unit of the input / output unit 500.
At this time, the calculation unit 300 collects the images of the inspection areas S1 to S6 of the wafer W into one, edits it as an image of one wafer W, and outputs the edited image data to the input / output unit 500. You may.

また、演算部300は、各照明部及び撮像部をそれぞれ独立して制御し、また、各照明による調光を可能とする。 Further, the calculation unit 300 controls each illumination unit and the imaging unit independently, and enables dimming by each illumination.

次に、図2、図6及び図7を用いて、エッジ検査部について説明する。ここで、図6は、エッジ検査部110の概略構成を示す(A)平面図及び(B)正面図であり、図7はウェーハWのエッジ部を示す模式図である。
図2及び図6に示すように、エッジ検査部110は、ウェーハWを保持し、保持したウェーハWを円周方向に回転させる保持部111と、当該保持部111を基準位置P1から検査位置P2へ移動させる搬送レール112と、を備えている。
Next, the edge inspection unit will be described with reference to FIGS. 2, 6 and 7. Here, FIG. 6 is a plan view (A) and a front view (B) showing a schematic configuration of the edge inspection unit 110, and FIG. 7 is a schematic view showing an edge portion of the wafer W.
As shown in FIGS. 2 and 6, the edge inspection unit 110 holds the wafer W and rotates the held wafer W in the circumferential direction. The holding unit 111 and the holding unit 111 are moved from the reference position P1 to the inspection position P2. It is provided with a transport rail 112 for moving to.

保持部111は、円盤状のテーブル111aと、テーブル111aを支持する支柱111bと、を有している。
なお、保持部111は、ウェーハWをテーブル111a上に安定的に保持するための吸着機構等の位置決め機構を有していてもよい。
The holding portion 111 has a disk-shaped table 111a and a support column 111b that supports the table 111a.
The holding unit 111 may have a positioning mechanism such as a suction mechanism for stably holding the wafer W on the table 111a.

検査位置P2には、ウェーハWのエッジ部のベベル部を検査するベベル検査部113と、ベベル検査部113とは異なる位置でアペックス部及びベベル部を検査するアペックス検査部114と、が配設されている。
ベベル検査部113及びアペックス検査部114により、研磨処理やウェーハ搬送時に発生するキズやチッピング等の欠陥を検出することができる。
At the inspection position P2, a bevel inspection unit 113 for inspecting the bevel portion at the edge portion of the wafer W and an apex inspection unit 114 for inspecting the apex portion and the bevel portion at a position different from the bevel inspection unit 113 are arranged. ing.
The bevel inspection unit 113 and the apex inspection unit 114 can detect defects such as scratches and chipping that occur during polishing and wafer transfer.

図7に示すように、ベベル部WBはウェーハエッジ部の外周端部に向かって傾斜している部分であり、アペックス部WAは上下のベベル部WBに繋がるウェーハWの外周端面部分である。ウェーハWは、ポリッシング工程前であるためその表面に凹凸を有しているが、エッジ部はキズ等の発生を抑制するため、研磨処理が施されている。 As shown in FIG. 7, the bevel portion WB is a portion inclined toward the outer peripheral end portion of the wafer edge portion, and the apex portion WA is an outer peripheral end surface portion of the wafer W connected to the upper and lower bevel portions WB. Since the wafer W is before the polishing process, its surface has irregularities, but the edge portion is polished in order to suppress the occurrence of scratches and the like.

ベベル検査部113は、ウェーハWの両面(表面及び裏面)側からベベル部WBに測定光を照射する環状照明115aと、光軸がウェーハWの中心軸Bと直交し、少なくとも上下のベベル部WBに測定光を照射する面照明115bと、光軸が環状照明115aの中心軸と一致し、ベベル部WBを撮像する第2の撮像部116と、を備えている。
ベベル検査部113では、主に、ベベル部WBのうちウェーハW表面側の領域WB2に測定光を照射し、第2の撮像部116で当該領域を撮像する。
なお、ベベル検査部113には、面照明115bは備えられていなくてもよい。
The bevel inspection unit 113 includes an annular illumination 115a that irradiates the bevel portion WB with measurement light from both sides (front and back surfaces) of the wafer W, and at least the upper and lower bevel portions WB whose optical axis is orthogonal to the central axis B of the wafer W. A surface illumination 115b that irradiates the measurement light, and a second imaging unit 116 whose optical axis coincides with the central axis of the annular illumination 115a and images the bevel portion WB are provided.
The bevel inspection unit 113 mainly irradiates the region WB2 on the surface side of the wafer W of the bevel portion WB with the measurement light, and the second imaging unit 116 images the region.
The bevel inspection unit 113 may not be provided with the surface illumination 115b.

環状照明115aは、円環状の配線基板上に複数のLED光源が配置されている。
環状照明115aの中心軸は、ウェーハWの中心軸Bと平行で、ウェーハWの両面(表面及び裏面)からベベル部WBに測定光を照射する。
In the annular illumination 115a, a plurality of LED light sources are arranged on an annular wiring board.
The central axis of the annular illumination 115a is parallel to the central axis B of the wafer W, and the bevel portion WB is irradiated with the measurement light from both sides (front surface and back surface) of the wafer W.

面照明115bは、略矩形状であり、複数のLED光源が縦及び横方向に並設されている。ベベル検査部114が面照明115bを備えることにより、ベベル部WBからの反射光を十分に得ることができ、より鮮明なベベル部WBの撮像画像を得ることができる。 The surface illumination 115b has a substantially rectangular shape, and a plurality of LED light sources are arranged side by side in the vertical and horizontal directions. When the bevel inspection unit 114 is provided with the surface illumination 115b, the reflected light from the bevel unit WB can be sufficiently obtained, and a clearer captured image of the bevel unit WB can be obtained.

第2の撮像部116は、カメラ116aと、内部に主光線が光軸に対して平行なテレセントリックレンズが設けられた円筒部116bと、を備え、ウェーハWを挟んで対向するように配置されている(各撮像部の光軸は一致している)。 The second imaging unit 116 includes a camera 116a and a cylindrical unit 116b in which a telecentric lens in which the main ray is parallel to the optical axis is provided, and is arranged so as to face each other with the wafer W in between. (The optical axes of each imaging unit are the same).

アペックス検査部114は、光軸がウェーハWの中心軸Bと直交し、アペックス部WAに測定光を照射する第1の面照明117aと、ウェーハWの表面及び裏面側からアペックス部WAに測定光を照射する第2の面照明117bと、光軸がウェーハWの中心軸Bと直交し、アペックス部WA及びベベル部WBに測定光を照射する疑似同軸落射照明118と、光軸が疑似同軸落射照明118と一致し、アペックス部WA及びベベル部WBを撮像する第3の撮像部119と、を備えている。
疑似同軸落射照明118は、主に、アペックス部WAのうちウェーハW表面に対し垂直な面領域WA1に測定光を照射し、第1の面照明117aは、主に、アペックス部WAのうちウェーハW表面に垂直な面領域からベベル部WBにかけて傾斜する領域WA2に測定光を照射する。第2の面照明117bは、主に、ベベル部WBのうちアペックスWA側の領域WB1に測定光を照射する。
第1の面照明117aの中央部には開口部117cが形成され、当該開口部117cを介して疑似同軸落射照明118からの測定光がアペックス部WAに照射されるとともに、アペックス部WAの画像が第3の撮像部119によって撮像される。
なお、アペックス検査部114には、第2の面照明117bは備えられていなくてもよい。
The apex inspection unit 114 has a first surface illumination 117a whose optical axis is orthogonal to the central axis B of the wafer W and irradiates the apex unit WA with measurement light, and measurement light from the front and back surfaces of the wafer W to the apex unit WA. The second surface illumination 117b that illuminates the apex portion WA and the pseudo-coaxial epi-illumination 118 whose optical axis is orthogonal to the central axis B of the wafer W and irradiates the apex portion WA and the bevel portion WB with measurement light, and the optical axis is pseudo-coaxial epi-illumination It is provided with a third imaging unit 119 that matches the illumination 118 and images the apex unit WA and the bevel unit WB.
The pseudo-coaxial epi-illumination 118 mainly irradiates the surface region WA1 perpendicular to the surface of the wafer W in the apex portion WA with the measurement light, and the first surface illumination 117a mainly irradiates the wafer W in the apex portion WA. The measurement light is applied to the region WA2 that is inclined from the surface region perpendicular to the surface to the bevel portion WB. The second surface illumination 117b mainly irradiates the region WB1 on the apex WA side of the bevel portion WB with the measurement light.
An opening 117c is formed in the central portion of the first surface illumination 117a, and the measurement light from the pseudo coaxial epi-illumination 118 is irradiated to the apex portion WA through the opening 117c, and an image of the apex portion WA is displayed. The image is taken by the third imaging unit 119.
The apex inspection unit 114 may not be provided with the second surface illumination 117b.

第1の面照明117aは、略矩形状であり、複数のLED光源が縦及び横方向に並設されている。第1の面照明117aの中央部には、開口部117cが形成されている。
第1の面照明117aの前方(ウェーハW側)には、第1の面照明117aに対向するように、その中央部に開口部が形成された拡散板を設けてもよい。
The first surface illumination 117a has a substantially rectangular shape, and a plurality of LED light sources are arranged side by side in the vertical and horizontal directions. An opening 117c is formed in the central portion of the first surface illumination 117a.
In front of the first surface illumination 117a (wafer W side), a diffusion plate having an opening formed in the center thereof may be provided so as to face the first surface illumination 117a.

第2の面照明117bは、略矩形状であり、複数のLED光源が縦及び横方向に並設されている。アペックス検査部114が第2の面照明117bを備えることにより、アペックス部WAとベベル部WBとの屈曲した境界部分からの反射光を十分に得ることができ、より広範囲で鮮明なアペックス部WA及びベベル部WBの撮像画像を得ることができる。 The second surface illumination 117b has a substantially rectangular shape, and a plurality of LED light sources are arranged side by side in the vertical and horizontal directions. When the apex inspection unit 114 is provided with the second surface illumination 117b, it is possible to sufficiently obtain the reflected light from the bent boundary portion between the apex portion WA and the bevel portion WB, and the apex portion WA and the apex portion WA which are clearer in a wider range can be obtained. An captured image of the bevel portion WB can be obtained.

疑似同軸落射照明118は、面照明118aと、ビームスプリッタ又はハーフミラー118bと、を備えている。
面照明118aから出射された測定光はビームスプリッタ118bによって反射され、第1の面照明117aの開口部117cを通って、アペックス部WAに照射される。
The pseudo-coaxial epi-illumination 118 includes a surface illumination 118a and a beam splitter or half mirror 118b.
The measurement light emitted from the surface illumination 118a is reflected by the beam splitter 118b and is applied to the apex portion WA through the opening 117c of the first surface illumination 117a.

アペックス部WAで反射した反射光及び第1の面照明117aからの測定光が反射した反射光は、第1の面照明117aの開口部117cを通って、ビームスプリッタ118bを透過した後、第3の撮像部119により受光される。 The reflected light reflected by the apex portion WA and the reflected light reflected by the measurement light from the first surface illumination 117a pass through the opening 117c of the first surface illumination 117a and pass through the beam splitter 118b, and then the third surface illumination 117a. The light is received by the imaging unit 119 of.

第3の撮像部119は、カメラ119aと、内部に主光線が光軸に対して平行なテレセントリックレンズが設けられた円筒部119bと、を備えている。 The third imaging unit 119 includes a camera 119a and a cylindrical unit 119b provided with a telecentric lens in which the main ray is parallel to the optical axis.

上述したように、ウェーハWのエッジ部は研磨処理が施されているため、アペックス部WAに疑似同軸落射照明118からの照射光を介在させずにアペックス部WAを第3の撮像部119で撮像すると、撮像画像内にアペックス部WAで反射した開口部117cの縁部の像が写りこんでしまう。
本実施形態に係るアペックス検査部114では、アペックス部WAにビームスプリッタ118bを介した疑似同軸落射照明118からの照射光を照射しているため、鏡面状となっているアペックス部WAに反射して開口部117cの縁部の像が撮像画像内に写り込むのを抑えることができる。
As described above, since the edge portion of the wafer W is polished, the apex portion WA is imaged by the third imaging unit 119 without interposing the irradiation light from the pseudo coaxial epi-illumination 118 in the apex portion WA. Then, the image of the edge portion of the opening 117c reflected by the apex portion WA is reflected in the captured image.
In the apex inspection unit 114 according to the present embodiment, since the apex unit WA is irradiated with the irradiation light from the pseudo coaxial epi-illumination 118 via the beam splitter 118b, it is reflected by the apex unit WA having a mirror surface shape. It is possible to suppress the image of the edge portion of the opening 117c from being reflected in the captured image.

第2の撮像部116及び第3の撮像部119で撮像された画像は、演算部300へ出力され、演算部300によって帯状の画像として編集される。演算部300は、ベベル部WB及びアペックス部WAの欠陥を検出し、検出内容を反映させた画像処理後の画像データを入出力部500の画像表示部に表示する。 The images captured by the second imaging unit 116 and the third imaging unit 119 are output to the calculation unit 300 and edited as a strip-shaped image by the calculation unit 300. The calculation unit 300 detects defects in the bevel unit WB and the apex unit WA, and displays the image data after image processing reflecting the detected contents on the image display unit of the input / output unit 500.

なお、本発明に係る外観検査装置1は、少なくとも表面検査部130及び/又は裏面検査部120を備えていればよく、エッジ検査部110は必須ではない。 The visual inspection device 1 according to the present invention may include at least a front surface inspection unit 130 and / or a back surface inspection unit 120, and the edge inspection unit 110 is not essential.

次に、本実施形態に係る外観検査装置1の処理動作について、図8〜図10を用いて説明する。図8は本発明に係る外観検査装置の処理を示すフローチャートであり、図9はエッジ検査部の処理を示すフローチャートであり、図10は表面検査部の処理を示すフローチャートである。なお、裏面検査部120における処理動作は、表面検査部130の処理動作と同様であるため、説明を省略する。 Next, the processing operation of the visual inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10. FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the visual inspection apparatus according to the present invention, FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the edge inspection unit, and FIG. 10 is a flowchart showing the processing of the surface inspection unit. Since the processing operation in the back surface inspection unit 120 is the same as the processing operation in the front surface inspection unit 130, the description thereof will be omitted.

図8に示すように、外観検査装置1は、収納部210が上下動エレベータ上(不図示)に投入されると、上下動エレベータは、収納部210内の検査対象のウェーハWの位置がエッジ検査部110の保持部111の高さと合うように、収納部210を上下方向に移動させる。
搬送アーム230は、収納部210から1枚のウェーハWを引き出し、ウェーハWをエッジ検査部110の基準位置P1に待機している保持部111上に載置する(ステップS100)。
As shown in FIG. 8, in the visual inspection device 1, when the storage unit 210 is thrown onto the vertical movement elevator (not shown), the vertical movement elevator has an edge at the position of the wafer W to be inspected in the storage unit 210. The storage unit 210 is moved in the vertical direction so as to match the height of the holding unit 111 of the inspection unit 110.
The transfer arm 230 pulls out one wafer W from the storage unit 210 and places the wafer W on the holding unit 111 waiting at the reference position P1 of the edge inspection unit 110 (step S100).

次いで、保持部111は、搬送レール112に沿ってウェーハWのエッジ部を検査する検査位置P2に移動し、検査位置P2にてウェーハWのエッジ部を検査する(ステップS200)。 Next, the holding portion 111 moves to the inspection position P2 for inspecting the edge portion of the wafer W along the transport rail 112, and inspects the edge portion of the wafer W at the inspection position P2 (step S200).

図9に示すように、エッジ検査部110の検査位置P2では、ベベル検査部113の環状照明115a及び面照明115bからベベル部WBに測定光を照射し、一方で、ベベル検査部113とは異なる位置で、アペックス検査部114の第1の面照明117a、第2の面照明117b及び疑似同軸落射照明118からアペックス部WA及びベベル部WBに測定光を照射する(ステップS210)。 As shown in FIG. 9, at the inspection position P2 of the edge inspection unit 110, the bevel unit WB is irradiated with the measurement light from the annular illumination 115a and the surface illumination 115b of the bevel inspection unit 113, while being different from the bevel inspection unit 113. At the position, the apex portion WA and the bevel portion WB are irradiated with the measurement light from the first surface illumination 117a, the second surface illumination 117b, and the pseudo coaxial epi-illumination 118 of the apex inspection unit 114 (step S210).

第2の撮像部116及び第3の撮像部119は、撮像領域におけるウェーハWのベベル部WB、アペックス部WAを含む領域をそれぞれ撮像し(ステップS220)、演算部300に画像データを出力する(ステップS230)。
なお、上下のベベル部WBの撮像は、同時又は個別のいずれでもよい。
The second imaging unit 116 and the third imaging unit 119 image each region including the bevel portion WB and the apex portion WA of the wafer W in the imaging region (step S220), and output image data to the calculation unit 300 (step S220). Step S230).
The upper and lower bevel portions WB may be imaged simultaneously or individually.

ウェーハW外周縁部の全周の撮像が終わっていない場合(ステップS240:NO)、保持部111は、先の撮像領域と一部重畳する範囲で次の撮像領域まで所定の角度回転し(ステップS250)、第2の撮像部116及び第3の撮像部119が新たな撮像領域(次の撮像領域)のベベル部WB及びアペックス部WAを含む領域を撮像し、演算部300に画像データを出力する。 When the imaging of the entire circumference of the outer peripheral edge of the wafer W has not been completed (step S240: NO), the holding unit 111 rotates by a predetermined angle to the next imaging region within a range that partially overlaps with the previous imaging region (step). S250), the second imaging unit 116 and the third imaging unit 119 image the region including the bevel portion WB and the apex portion WA of the new imaging region (next imaging region), and output the image data to the calculation unit 300. To do.

以上のようにして、保持部111は、順次、次の撮像領域まで所定の角度回転し、第2の撮像部116及び第3の撮像部119が、新たな撮像領域(次の撮像領域)のベベル部WB及びアペックス部WAを含む領域を撮像し、演算部300に画像データを出力して、ウェーハWの外周縁部の全周の撮像、画像データ出力が終了した場合(ステップS240:YES)、ウェーハWのエッジ検査処理を終了する。 As described above, the holding unit 111 is sequentially rotated by a predetermined angle to the next imaging region, and the second imaging unit 116 and the third imaging unit 119 are in the new imaging region (next imaging region). When the region including the bevel portion WB and the apex portion WA is imaged, the image data is output to the calculation unit 300, and the imaging and image data output of the entire outer peripheral edge portion of the wafer W is completed (step S240: YES). , The edge inspection process of the wafer W is completed.

演算部300は、撮像された画像データを取得すると、ウェーハWのエッジ部をウェーハWの所定の中心角ごとに帯状の画像として編集し、画像処理後の編集画像データを入出力部500に出力し、画像表示する。 When the calculation unit 300 acquires the captured image data, the calculation unit 300 edits the edge portion of the wafer W as a strip-shaped image for each predetermined central angle of the wafer W, and outputs the edited image data after image processing to the input / output unit 500. And display the image.

検査位置P2にてエッジ検査が終了すると、保持部111は、ウェーハWを保持した状態で搬送レール112に沿って検査位置P2から基準位置P1へ移動する。
反転アーム240は、基準位置P1の保持部111に保持されたウェーハWの裏面又は表面側からウェーハWを吸着保持し、支持部242を基点に吸着保持部241を180度回転してウェーハWを反転させて、裏面検査部120の基準位置P3に待機する保持部121に表裏反転したウェーハWを載置する(ステップS300)。
When the edge inspection is completed at the inspection position P2, the holding portion 111 moves from the inspection position P2 to the reference position P1 along the transfer rail 112 while holding the wafer W.
The reversing arm 240 sucks and holds the wafer W from the back surface or the front surface side of the wafer W held by the holding portion 111 at the reference position P1, and rotates the suction holding portion 241 180 degrees with the support portion 242 as a base point to rotate the wafer W by 180 degrees. The wafer W that has been inverted and turned upside down is placed on the holding portion 121 that stands by at the reference position P3 of the back surface inspection unit 120 (step S300).

次いで、保持部121は、搬送レール122に沿ってウェーハWの裏面を検査する検査位置P4に移動し、検査位置P4にてウェーハWの裏面を検査する(ステップS400)。 Next, the holding unit 121 moves to the inspection position P4 for inspecting the back surface of the wafer W along the transport rail 122, and inspects the back surface of the wafer W at the inspection position P4 (step S400).

検査位置P4にて裏面検査が終了すると、保持部121は、ウェーハWを保持した状態で搬送レール122に沿って検査位置P4から基準位置P3へ移動する。
反転アーム250は、基準位置P3の保持部121に保持されたウェーハWの裏面又は表面側からウェーハWを吸着保持し、支持部252を基点に吸着保持部251を180度回転してウェーハWを反転させて、表面検査部130の基準位置P5に待機する保持部131に表裏反転したウェーハWを載置する(ステップS500)。
When the back surface inspection is completed at the inspection position P4, the holding portion 121 moves from the inspection position P4 to the reference position P3 along the transport rail 122 while holding the wafer W.
The reversing arm 250 sucks and holds the wafer W from the back surface or the front surface side of the wafer W held by the holding portion 121 at the reference position P3, and rotates the suction holding portion 251 180 degrees with the support portion 252 as a base point to rotate the wafer W by 180 degrees. The wafer W that has been inverted and inverted on the front and back is placed on the holding unit 131 that stands by at the reference position P5 of the surface inspection unit 130 (step S500).

次いで、保持部131は、搬送レール132に沿ってウェーハWの表面を検査する検査位置P6へ移動し、検査位置P6にてウェーハWの表面を検査する(ステップS600)。 Next, the holding unit 131 moves along the transport rail 132 to the inspection position P6 for inspecting the surface of the wafer W, and inspects the surface of the wafer W at the inspection position P6 (step S600).

図10に示すように、表面検査部130における検査位置P6では、第1の照明部133及び第2の照明部134からウェーハW表面の検査領域Sに対して測定光を照射する(ステップS610)。ここで、最初に測定光を照射する検査領域Sは、ウェーハWを6分割(縦3×横2)したうちの1か所、検査領域S1とする(図5参照)。 As shown in FIG. 10, at the inspection position P6 in the surface inspection unit 130, the inspection region S on the surface of the wafer W is irradiated with the measurement light from the first illumination unit 133 and the second illumination unit 134 (step S610). .. Here, the inspection area S for first irradiating the measurement light is the inspection area S1 at one of the six divisions (length 3 × width 2) of the wafer W (see FIG. 5).

表面検査部130では、まず、第1の照明部133のうち、1組の対向照明(例えば、第1の照明部133a及び133c)から測定光を照射し、次に、残り1組の対向照明(例えば、第1の照明部133b及び133d)から測定光を照射し、最後に、第2の照明部134から測定光を照射する。 The surface inspection unit 130 first irradiates the measurement light from one set of facing lights (for example, the first lighting units 133a and 133c) of the first lighting unit 133, and then irradiates the remaining one set of facing lighting. (For example, the first illumination units 133b and 133d) irradiate the measurement light, and finally, the second illumination unit 134 irradiates the measurement light.

第1の撮像部135は、それぞれの照射ごとに検査領域S1からの反射光を受光し、撮像領域におけるウェーハW表面の検査領域S1を含む領域を撮像し(ステップS620)、演算部300に画像データを出力する(ステップS630)。 The first imaging unit 135 receives the reflected light from the inspection region S1 for each irradiation, images the region including the inspection region S1 on the surface of the wafer W in the imaging region (step S620), and displays an image on the calculation unit 300. Output the data (step S630).

次いで、保持部131は、図示しない駆動機構により−Y方向に移動して、第1の撮像部135の撮像領域内に、順次、検査領域S2、S3を移動させ、検査領域S1と同様にして、撮像領域におけるウェーハW表面の検査領域S2、S3を含む領域を撮像し、演算部300に画像データを出力する。
保持部131は、検査領域S3の検査が終わると、中心軸Bまわりに180度回転し、検査領域S1〜S3と同様にして、第1の撮像部135により検査領域S4を含む領域を撮像する。続けて、保持部131は、図示しない駆動機構により−Y方向に移動して、検査領域S1と同様にして、順次、第1の撮像部135により検査領域S5、S6を含む領域を撮像し、演算部300に画像データを出力する(ステップS640)。
Next, the holding unit 131 is moved in the −Y direction by a drive mechanism (not shown), and the inspection areas S2 and S3 are sequentially moved into the imaging region of the first imaging unit 135 in the same manner as the inspection region S1. The region including the inspection regions S2 and S3 on the surface of the wafer W in the imaging region is imaged, and the image data is output to the calculation unit 300.
When the inspection of the inspection area S3 is completed, the holding unit 131 rotates 180 degrees around the central axis B, and the first imaging unit 135 images the area including the inspection area S4 in the same manner as the inspection areas S1 to S3. .. Subsequently, the holding unit 131 is moved in the −Y direction by a drive mechanism (not shown), and in the same manner as the inspection area S1, the first imaging unit 135 sequentially images the area including the inspection areas S5 and S6. Image data is output to the calculation unit 300 (step S640).

以上のようにして、第1の撮像部135はウェーハW表面を全て撮像し、ウェーハWの表面検査処理を終了する。 As described above, the first imaging unit 135 images the entire surface of the wafer W and ends the surface inspection process of the wafer W.

演算部300は、撮像された画像データを検査部100(第1の撮像部125、135)から取得すると、ウェーハW表面上の欠陥を検出し、検出内容を反映させた画像処理後の画像データを入出力部500の画像表示部に表示する。 When the calculation unit 300 acquires the captured image data from the inspection unit 100 (first imaging units 125, 135), the calculation unit 300 detects a defect on the surface of the wafer W, and the image data after image processing reflecting the detected content is reflected. Is displayed on the image display unit of the input / output unit 500.

検査位置P6にて表面検査が終了すると、保持部131は、ウェーハWを保持した状態で搬送レール132に沿って検査位置P6から基準位置P5へ移動する。
搬送アーム230は、エッジ部、表面及び裏面の検査を終えたウェーハWが演算部300によって良品であると判定された場合(ステップS700:YES)、当該ウェーハWを保持部131から収納部210の元の位置に収納し(ステップS800)、演算部300によって不良品であると判定された場合(ステップS700:NO)、当該ウェーハWを不良品収納部220に収納し(ステップS900)、ウェーハWの外観検査処理を終了する。
なお、ウェーハWの良品判定は、エッジ検査(ステップS200)及び/又は裏面検査(ステップS400)後にも行ってよく、ここで不良品と判定された場合には、後続の検査工程を省略し、不良品と判定されたウェーハWを不良品収納部220に収納してもよい。
When the surface inspection is completed at the inspection position P6, the holding portion 131 moves from the inspection position P6 to the reference position P5 along the transfer rail 132 while holding the wafer W.
When the wafer W for which the inspection of the edge portion, the front surface and the back surface has been inspected is determined by the calculation unit 300 to be a non-defective product (step S700: YES), the transfer arm 230 holds the wafer W from the holding unit 131 to the storage unit 210. When the wafer W is stored in the original position (step S800) and is determined to be defective by the calculation unit 300 (step S700: NO), the wafer W is stored in the defective product storage unit 220 (step S900), and the wafer W is stored. The visual inspection process of is completed.
The non-defective product of the wafer W may be determined even after the edge inspection (step S200) and / or the back surface inspection (step S400). If a defective product is determined here, the subsequent inspection step is omitted. The wafer W determined to be a defective product may be stored in the defective product storage unit 220.

続けて、上下動エレベータは、収納部210内の次の検査対象であるウェーハWの位置が保持部111の高さと合うように収納部210を上下方向に移動させて、上述の処理動作と同様に、収納部210内の全てのウェーハWに対して同様の外観検査を連続的に実行する。 Subsequently, the vertical movement elevator moves the storage unit 210 in the vertical direction so that the position of the wafer W to be inspected next in the storage unit 210 matches the height of the holding unit 111, and is the same as the above-mentioned processing operation. In addition, the same visual inspection is continuously performed on all the wafers W in the storage unit 210.

外観検査装置1は、収納部210内の全てのウェーハWに対して外観検査を終えると、演算部300が検査結果を入出力部500に出力し、入出力部500が欠陥を検出したウェーハWの番号(必要に応じて、画像処理後のウェーハWの画像)を表示する。 When the appearance inspection device 1 completes the appearance inspection of all the wafers W in the storage unit 210, the calculation unit 300 outputs the inspection result to the input / output unit 500, and the input / output unit 500 detects the defect in the wafer W. Number (if necessary, the image of the wafer W after image processing) is displayed.

以上のようにして、外観検査装置1は、ウェーハWの表裏面及びエッジ部の欠陥有無を検査する。 As described above, the visual inspection apparatus 1 inspects the front and back surfaces of the wafer W and the edge portion for defects.

[第2の実施形態]
本実施形態に係る外観検査装置について、図11を用いて説明する。図11は、本実施形態に係る表面検査部の概略構成を示す図であって、(A)は平面図、(B)は側面図である。
なお、本実施形態において、上記第1の実施形態と重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
The visual inspection apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. 11A and 11B are views showing a schematic configuration of a surface inspection unit according to the present embodiment, where FIG. 11A is a plan view and FIG. 11B is a side view.
In this embodiment, the description overlapping with the first embodiment will be omitted.

図11に示すように、表面検査部130の検査位置P6には、ウェーハWの所定の検査領域Sに対して、斜め方向から測定光を照射する第1の照明部136と、ウェーハWからの距離が第1の照明部136よりも遠く、かつ、ウェーハWからの仰角が第1の照明部136よりも大きい位置に配置され、検査領域Sに対して測定光を照射する第2の照明部134及び第3の照明部137と、光軸が検査領域Sの仮想中心軸Aと一致し、検査領域Sを撮像する撮像部135(第1の撮像部135)と、が配設されている。 As shown in FIG. 11, at the inspection position P6 of the surface inspection unit 130, the first illumination unit 136 that irradiates the predetermined inspection region S of the wafer W with the measurement light from an oblique direction, and the wafer W A second illumination unit that is arranged at a position where the distance is farther than the first illumination unit 136 and the elevation angle from the wafer W is larger than the first illumination unit 136, and irradiates the inspection area S with the measurement light. 134 and a third illumination unit 137, and an imaging unit 135 (first imaging unit 135) whose optical axis coincides with the virtual central axis A of the inspection area S and images the inspection area S are arranged. ..

以下、第1の照明部136及び第3の照明部137について説明する。第2の照明部134及び第1の撮像部135については、上記第1の実施形態と同様の構成であるため、その説明を省略する。 Hereinafter, the first lighting unit 136 and the third lighting unit 137 will be described. Since the second illumination unit 134 and the first imaging unit 135 have the same configuration as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

第1の照明部136は、第1の実施形態の場合と同様のウェーハW表面のキズ等を検出するための照明であり、その光軸が検査領域Sの仮想中心軸Aと一致し、検査領域Sに対して測定光を照射する環状照明である。環状照明とすることにより、一つの照明でより照射ムラを起こすことなく、検査領域Sに測定光を照射することができる。
第1の照明部(環状照明)136は、円環状の配線基板上に複数のLED光源が配置されている。
The first illumination unit 136 is illumination for detecting scratches or the like on the surface of the wafer W as in the case of the first embodiment, and its optical axis coincides with the virtual central axis A of the inspection area S for inspection. It is an annular illumination that irradiates the region S with the measurement light. By using the annular illumination, it is possible to irradiate the inspection area S with the measurement light without causing more uneven irradiation with one illumination.
In the first illumination unit (annular illumination) 136, a plurality of LED light sources are arranged on an annular wiring board.

また、ウェーハWの検査領域Sに対する照明ムラを更に低減させる観点から、第1照明部136の配設位置(高さ)は、ウェーハWから5〜15mmであり、例えば、12mmである。また、第1の照明部136は、ウェーハW側に拡散板を備えていてもよいし、環状照明を複数上下に重ねて使用してもよい。 Further, from the viewpoint of further reducing the illumination unevenness of the wafer W with respect to the inspection region S, the arrangement position (height) of the first illumination unit 136 is 5 to 15 mm from the wafer W, for example, 12 mm. Further, the first illumination unit 136 may be provided with a diffuser plate on the wafer W side, or a plurality of annular illuminations may be stacked vertically.

第3の照明部137(137a、137b)は、ウェーハWからの距離が第1の照明部136よりも遠く、かつ、ウェーハWからの仰角が第1の照明部136よりも大きい位置に配置されるとともに、検査領域Sの仮想中心軸Aを挟んで対向して配置される第2の照明手段134の配設方向と直交する対向2方向に配設されて、検査領域Sに対して測定光を照射する。 The third illumination unit 137 (137a, 137b) is arranged at a position where the distance from the wafer W is farther than that of the first illumination unit 136 and the elevation angle from the wafer W is larger than that of the first illumination unit 136. In addition, the measurement light is arranged in two opposite directions orthogonal to the arrangement direction of the second lighting means 134 arranged so as to face each other with the virtual central axis A of the inspection area S in between. Irradiate.

第3の照明部137a、137bは、ウェーハW表面に対して傾斜するように設けられ、その傾斜角度はウェーハWの仮想中心軸Aに対して60〜80度であり、例えば、70度(ウェーハW表面に対して10〜30度であり、例えば、20度)である。 The third illumination units 137a and 137b are provided so as to be inclined with respect to the surface of the wafer W, and the inclination angle thereof is 60 to 80 degrees with respect to the virtual central axis A of the wafer W, for example, 70 degrees (wafer). It is 10 to 30 degrees with respect to the W surface, for example, 20 degrees).

第3の照明部137により、第1の照明部136及び第2の照明部134では検出できないようなウェーハW表面に付着した汚れ、異物等を検出することができる。 The third illumination unit 137 can detect dirt, foreign matter, and the like adhering to the surface of the wafer W, which cannot be detected by the first illumination unit 136 and the second illumination unit 134.

第3の照明部137は、図示しないが、LED(Light Emitting Diode)光源装置、光ファイバ、ラインライトガイド、集光レンズを備えている。集光レンズは、例えば、シリンドリカルレンズである。
第3の照明部137は、LED光源装置から光ファイバの入射側に入射されたLED光を、出射側の光ファイバの端部を直線状に並設したラインライトガイドから集光レンズを通して、ウェーハWの検査領域Sに対して照射する。このとき、照射される測定光は、集光レンズによって、検査領域Sに合わせて適宜その集光幅が調整される。
Although not shown, the third illumination unit 137 includes an LED (Light Emitting Diode) light source device, an optical fiber, a line light guide, and a condenser lens. The condenser lens is, for example, a cylindrical lens.
The third illumination unit 137 passes the LED light incident on the incident side of the optical fiber from the LED light source device through the condenser lens from the line light guide in which the ends of the optical fiber on the exit side are arranged in a straight line, and the wafer. Irradiate the inspection area S of W. At this time, the focused width of the measured light to be irradiated is appropriately adjusted by the condenser lens according to the inspection area S.

また、第3の照明部137は、その長手方向が同一方向となるように配設されている。これにより、ウェーハW表面上でのハレーションを防止し、キズや汚れなどを検出しやすくなる。 Further, the third illumination unit 137 is arranged so that its longitudinal direction is the same. This prevents halation on the surface of the wafer W and makes it easier to detect scratches and dirt.

次に、本実施形態に係る外観検査装置1における表面検査部130の処理動作について説明する(図10参照)。なお、裏面検査部120における処理動作は、表面検査部130の処理動作と同様であるため、説明を省略する。 Next, the processing operation of the surface inspection unit 130 in the visual inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described (see FIG. 10). Since the processing operation in the back surface inspection unit 120 is the same as the processing operation in the front surface inspection unit 130, the description thereof will be omitted.

表面検査部130における検査位置P6では、第1の照明部136、第2の照明部134及び第3の照明部137からウェーハW表面の検査領域S全面に対して測定光を照射する(ステップS610)。ここで、最初に測定光を照射する検査領域Sは、ウェーハWを6分割(縦3×横2)したうちの1か所、検査領域S1とする(図5参照)。 At the inspection position P6 in the surface inspection unit 130, the measurement light is irradiated from the first illumination unit 136, the second illumination unit 134, and the third illumination unit 137 to the entire surface of the inspection area S on the wafer W surface (step S610). ). Here, the inspection area S for first irradiating the measurement light is the inspection area S1 at one of the six divisions (length 3 × width 2) of the wafer W (see FIG. 5).

表面検査部130では、まず、第1の照明部136である環状照明から測定光を照射し、次に、第2の照明部134から測定光を照射し、最後に、第3の照明部137(137a、137b)から測定光を照射する。 The surface inspection unit 130 first irradiates the measurement light from the annular illumination which is the first illumination unit 136, then irradiates the measurement light from the second illumination unit 134, and finally irradiates the measurement light from the third illumination unit 137. The measurement light is irradiated from (137a, 137b).

第1の撮像部135は、それぞれの照射ごとに検査領域S1からの反射光を受光し、撮像領域におけるウェーハW表面の検査領域S1を含む領域を撮像し(ステップS620)、演算部300に画像データを出力する(ステップS630)。 The first imaging unit 135 receives the reflected light from the inspection region S1 for each irradiation, images the region including the inspection region S1 on the surface of the wafer W in the imaging region (step S620), and displays an image on the calculation unit 300. Output the data (step S630).

以上のようにして、外観検査装置1は、ウェーハWの表裏面の欠陥有無を検査する。 As described above, the visual inspection apparatus 1 inspects the front and back surfaces of the wafer W for defects.

なお、上述の各実施形態において、検査部100がエッジ検査部110、裏面検査部120、表面検査部130を有する構成として説明したが、例えば、裏面検査部120と表面検査部130とを統一して、表裏面検査部としてもよい。この場合、表裏面検査位置にウェーハWの反転機構が配設される。 In each of the above embodiments, the inspection unit 100 has the edge inspection unit 110, the back surface inspection unit 120, and the front surface inspection unit 130. However, for example, the back surface inspection unit 120 and the front surface inspection unit 130 are unified. It may also be used as a front and back inspection unit. In this case, the wafer W reversing mechanism is arranged at the front and back inspection positions.

1 外観検査装置
100 検査部
110 エッジ検査部
111 保持部
111a テーブル
111b 支柱
112 搬送レール
113 ベベル検査部
114 アペックス検査部
115a 環状照明
115b 面照明
116 第2の撮像部
116a カメラ
116b 円筒部
117a 第1の面照明
117b 第2の面照明
117c 開口部
118 疑似同軸落射照明
118a 面照明
118b ビームスプリッタ又はハーフミラー
119 第3の撮像部
119a カメラ
119b 円筒部
120 裏面検査部
130 表面検査部
121、131 保持部
131a テーブル
131b 支柱
122、132 搬送レール
123、133、133a〜133d、136 第1の照明部
124、134 第2の照明部
134a 直接照明部
134b 間接照明部
125、135 (第1の)撮像部
135a カメラ
135b 円筒部
137、137a、137b 第3の照明部
200 搬送部
210 収納部
220 不良品収納部
230 搬送アーム
240、250 反転アーム
241、251 吸着保持部
242、252 支持部
300 演算部
400 記憶部
500 入出力部
A 仮想中心軸
C 中心
L1、L2 照射強度
P1、P3、P5 基準位置
P2、P4、P6 検査位置
S、S1〜S6 検査領域
W ウェーハ
WA アペックス部
WA1、WA2 領域
WB ベベル部
WB1、WB2 領域

1 Visual inspection device 100 Inspection unit 110 Edge inspection unit 111 Holding unit 111a Table 111b Strut 112 Transport rail 113 Bevel inspection unit 114 Apex inspection unit 115a Circular lighting 115b Surface lighting 116 Second imaging unit 116a Camera 116b Cylindrical unit 117a First Surface illumination 117b Second surface illumination 117c Opening 118 Pseudo-coaxial epi-illumination 118a Surface illumination 118b Beam splitter or half mirror 119 Third imaging unit 119a Camera 119b Cylindrical unit 120 Back surface inspection unit 130 Surface inspection unit 121, 131 Holding unit 131a Table 131b Supports 122, 132 Transport rails 123, 133, 133a to 133d, 136 First lighting unit 124, 134 Second lighting unit 134a Direct lighting unit 134b Indirect lighting unit 125, 135 (first) imaging unit 135a Camera 135b Cylindrical part 137, 137a, 137b Third lighting part 200 Conveying part 210 Storage part 220 Defective product storage part 230 Conveying arm 240, 250 Reversing arm 241, 251 Suction holding part 242, 252 Support part 300 Calculation unit 400 Storage unit 500 Input / output unit A Virtual center axis C Center L1, L2 Irradiation intensity P1, P3, P5 Reference position P2, P4, P6 Inspection position S, S1 to S6 Inspection area W Wafer WA Apex part WA1, WA2 area WB Bevel part WB1, WB2 region

Claims (10)

表面に複数の凹凸を有する、ポリッシング工程前のウェーハの欠陥を検出する外観検査装置であって、
前記ウェーハを保持する保持手段と、
前記ウェーハの所定の検査領域面に対して、斜め方向から複数の測定光を照射する第1の照明手段と、
前記ウェーハからの距離が前記第1の照明手段よりも遠く、かつ、前記ウェーハからの仰角が前記第1の照明手段よりも大きい位置に配置され、前記検査領域面に対して測定光を照射する第2の照明手段と、
光軸が前記検査領域の仮想中心軸と一致し、前記検査領域面を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とする外観検査装置。
A visual inspection device that detects defects in a wafer before the polishing process and has a plurality of irregularities on the surface.
A holding means for holding the wafer and
A first lighting means for irradiating a predetermined inspection area surface of the wafer with a plurality of measurement lights from an oblique direction,
The distance from the wafer is farther than that of the first lighting means, and the elevation angle from the wafer is larger than that of the first lighting means, and the inspection area surface is irradiated with the measurement light. The second lighting means and
A visual inspection apparatus characterized in that an optical axis coincides with a virtual central axis of the inspection region and includes an imaging means for imaging the surface of the inspection region.
前記第2の照明手段が、前記検査領域面に対し、測定光を直接的に照射する直接照明手段と、前記直接照明手段に対し前記撮像手段を挟んで対向する位置に配設され、前記検査領域面に対して測定光を間接的に照射する間接照明手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の外観検査装置。 The second illuminating means is arranged at a position facing the direct illuminating means that directly irradiates the inspection area surface with the measurement light and the imaging means with the direct illuminating means, and the inspection. The visual inspection apparatus according to claim 1, further comprising an indirect lighting means for indirectly irradiating a region surface with measurement light. 前記間接照明手段が、その光軸が前記撮像手段の光軸と直交するように配設され、前記撮像手段に向かって測定光を直接的に照射することを特徴とする請求項2に記載の外観検査装置。 The second aspect of the present invention, wherein the indirect lighting means is arranged so that its optical axis is orthogonal to the optical axis of the image pickup means, and directly irradiates the measurement light toward the image pickup means. Visual inspection equipment. 前記第1の照明手段が、光軸が前記検査領域面の仮想中心軸と一致し、前記検査領域面に測定光を照射する環状照明であることを特徴とする請求項2又は3に記載の外観検査装置。 The first illumination means according to claim 2 or 3, wherein the first illumination means is an annular illumination whose optical axis coincides with the virtual central axis of the inspection area surface and irradiates the inspection area surface with measurement light. Visual inspection equipment. 前記ウェーハからの距離が前記第1の照明手段よりも遠く、かつ、前記ウェーハからの仰角が前記第1の照明手段よりも大きい位置に配置され、前記検査領域面に対して測定光を照射する第3の照明手段を備え、
前記第3の照明手段が、前記仮想中心軸を挟んで対向して配置される前記第2の照明手段の配設方向と直交する対向2方向に配設されることを特徴とする請求項4に記載の外観検査装置。
The distance from the wafer is farther than that of the first lighting means, and the elevation angle from the wafer is larger than that of the first lighting means, and the inspection area surface is irradiated with the measurement light. Equipped with a third lighting means
4. A fourth aspect of the present invention, wherein the third lighting means is arranged in two opposite directions orthogonal to the arrangement direction of the second lighting means, which are arranged so as to face each other with the virtual central axis interposed therebetween. The visual inspection device described in.
前記第1の照明手段が、前記仮想中心軸を挟んで対向2方向、及び当該方向と直交する対向2方向から前記検査領域面に対して測定光を照射することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の外観検査装置。 Claims 1 to 1, wherein the first illuminating means irradiates the inspection area surface with measurement light from two opposite directions with the virtual central axis interposed therebetween and two opposite directions orthogonal to the direction. The visual inspection apparatus according to any one of 3. 前記ウェーハのベベル部を検査するベベル検査手段を備え、当該ベベル検査手段が、前記ウェーハの表面側及び裏面側の少なくとも一側から前記ウェーハのベベル部に測定光を照射する環状照明と、光軸が前記環状照明の中心軸と一致し、前記ベベル部を撮像する第2の撮像手段と有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の外観検査装置。 A bevel inspection means for inspecting the bevel portion of the wafer is provided, and the bevel inspection means irradiates the bevel portion of the wafer with measurement light from at least one side of the front surface side and the back surface side of the wafer, and an optical axis. The visual inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein is provided as a second imaging means for imaging the bevel portion, which coincides with the central axis of the annular illumination. 前記ベベル検査手段が、光軸が前記ウェーハの中心軸と直交し、少なくとも上下の前記ベベル部に測定光を照射する面照明を備えていることを特徴とする請求項7に記載の外観検査装置。 The visual inspection apparatus according to claim 7, wherein the bevel inspection means includes surface illumination whose optical axis is orthogonal to the central axis of the wafer and irradiates at least the upper and lower bevel portions with measurement light. .. 前記ウェーハのアペックス部を検査するアペックス検査手段を備え、当該アペックス検査手段が、光軸が前記ウェーハの中心軸と直交し、前記アペックス部に測定光を照射する第1の面照明及び疑似同軸落射照明と、光軸が前記疑似同軸落射照明と一致し、前記アペックス部及びベベル部を撮像する第3の撮像手段とを有し、前記第1の面照明の中央部には開口部が形成され、当該開口部を介して前記疑似同軸落射照明からの測定光が前記アペックス部に照射されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の外観検査装置。 The apex inspection means for inspecting the apex portion of the wafer is provided, and the apex inspection means has a first surface illumination and pseudo-coaxial epi-illumination in which the optical axis is orthogonal to the central axis of the wafer and the apex portion is irradiated with measurement light. It has an illumination and a third imaging means whose optical axis coincides with the pseudo-coaxial epi-illumination and images the apex portion and the bevel portion, and an opening is formed in the central portion of the first surface illumination. The visual inspection apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the measurement light from the pseudo-coaxial epi-illumination is applied to the apex portion through the opening. 前記アペックス検査手段が、前記ウェーハの表面側及び裏面側の少なくとも一側から前記アペックス部及びベベル部に測定光を照射する第2の面照明を有することを特徴とする請求項9に記載の外観検査装置。

The appearance according to claim 9, wherein the apex inspection means has a second surface illumination that irradiates the apex portion and the bevel portion with measurement light from at least one side of the front surface side and the back surface side of the wafer. Inspection equipment.

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