JP2637062B2 - ウェハのオリフラ検出装置 - Google Patents

ウェハのオリフラ検出装置

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JP2637062B2
JP2637062B2 JP16319295A JP16319295A JP2637062B2 JP 2637062 B2 JP2637062 B2 JP 2637062B2 JP 16319295 A JP16319295 A JP 16319295A JP 16319295 A JP16319295 A JP 16319295A JP 2637062 B2 JP2637062 B2 JP 2637062B2
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英憲 関
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェハのオリフラを検
出するためのオリフラ検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、ウェハの外形は、様々な種類のも
のが知られている。その中でも、図12に示すようなウ
ェハ21のエッジの1箇所のみにいわゆるオリフラ22
を有するウェハは、最も一般的に使用されている。
【0003】ウェハは、オリフラを除けば、完全な円形
を有しており、ウェハのオリフラは、直線となってい
る。オリフラは、半導体装置の製造工程において、ウェ
ハの位置(又は向き)を決めるのに重要である。
【0004】ウェハの位置を確定するに際して、従来
は、主として以下の2つの方法が用いられている。一つ
は、ウェハを回転させると共に、ラインセンサを用いて
ウェハの直径の変化を測定し、オリフラを検出するもの
である。他の一つは、ウェハのエッジに治具を機械的に
押しつけることにより、オリフラを検出するものであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の2つのオリフラ
の検出手段は、いずれも多大な処理時間を要し、かつ、
大規模な装置を用いなければならない欠点がある。本発
明は、上記欠点を解決すべくなされたもので、その目的
は、ウェハのオリフラを高速かつ容易に検出することで
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のオリフラ検出装置は、1つのオリフラを有
するウェハが写された検査画像についてX方向及びY方
向のプロジェクションを作成する手段と、前記ウェハが
完全な円形を有していると仮定して作成された基準画像
についてX方向及びY方向のプロジェクションを作成す
る手段と、前記基準画像のX方向のプロジェクションと
前記検査画像のX方向のプロジェクションの差分を求
め、その差分から前記ウェハのオリフラのX座標を求め
る手段と、前記基準画像のY方向のプロジェクションと
前記検査画像のY方向のプロジェクションの差分を求
め、その差分から前記ウェハのオリフラのY座標を求め
る手段とを備える。
【0007】前記検査画像のX方向のプロジェクション
の第1変化点から第2変化点までの幅とY方向のプロジ
ェクションの第1変化点から第2変化点までの幅が同じ
場合に、前記検査画像のX方向のプロジェクションの第
1変化点と第2変化点の中間点の座標を前記ウェハの中
心のX座標とし、前記検査画像のY方向のプロジェクシ
ョンの第1変化点と第2変化点の中間点の座標を前記ウ
ェハの中心のY座標とする手段を備える。
【0008】前記検査画像のX方向のプロジェクション
の第1変化点から第2変化点までの幅とY方向のプロジ
ェクションの第1変化点から第2変化点までの幅が異な
る場合に、前記検査画像のX方向及びY方向のプロジェ
クションのうち第1変化点から第2変化点までの幅が狭
い方について第1変化点と第2変化点の中間点を求める
手段と、X軸又はY軸、プロジェクション、前記中間点
を通りX軸又はY軸に直交する直線、及び前記中間点か
ら第1変化点側に一定距離だけ離れた点を通りX軸又は
Y軸に直交する直線に囲まれた面積と、X軸又はY軸、
プロジェクション、前記中間点を通りX軸又はY軸に直
交する直線、及び前記中間点から第2変化点側に一定距
離だけ離れた点を通りX軸又はY軸に直交する直線に囲
まれた面積とを比較し、面積が大きい方にオリフラが存
在していると判断する手段とを備える。
【0009】
【作用】上記構成によれば、基準画像のプロジェクショ
ンと検査画像のプロジェクションの差分を求め、その差
分のプロジェクションからオリフラの位置を求めてい
る。即ち、画像のプロジェクションのみからオリフラの
位置を求めるため、画像メモリなどが必要なく、高速に
オリフラを検出することができる。
【0010】また、画像処理のみでオリフラを検出でき
るため、複雑な装置を必要とせず、容易にオリフラを検
出することができる。また、ウェハの中心やオリフラの
方向も、画像処理のみで求めることができるため、高速
かつ容易にオリフラを検出することができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明のオリフ
ラ検出装置について詳細に説明する。図1は、本発明の
オリフラ検出装置の概略を示している。また、図2は、
図1のオリフラ検出装置の動作を示している。
【0012】本発明のオリフラ検出装置は、カメラ11
と処理装置12から構成される。カメラ11は、1つの
オリフラを有するウェハ(被検査物)21から検査画像
と基準画像を作成する。
【0013】なお、検査画像及び基準画像は、それぞれ
1画素が256階調(8ビット)の単一色で表され、5
12×512画素の大きさを有するものと仮定する。ま
た、カメラ11は、CCDカメラ、ビデオカメラ及びデ
ジタルカメラのいずれであってもよい。
【0014】処理装置12は、4つの部分を有する。一
つめは、基準画像のX方向及びY方向のプロジェクショ
ン及び検査画像のX方向及びY方向のプロジェクション
を作成し、かつ、オリフラの方向及びウェハの中心を求
めるプロジェクション作成部13である。
【0015】二つめは、検査画像のプロジェクションの
歪みを補正する外形補正部14である。三つめは、基準
画像のプロジェクションと検査画像のプロジェクション
の差分を求める差分検出部15である。
【0016】四つめは、基準画像のプロジェクションと
検査画像のプロジェクションの差分に基づいてオリフラ
の座標(位置)を検出する位置検出部16である。次
に、図2乃至図11を参照しながら、図1のオリフラ検
出装置の動作について説明する。
【0017】まず、ウェハ21から、基準画像のX方向
及びY方向のプロジェクション及び検査画像のX方向及
びY方向のプロジェクションをそれぞれ作成する(ステ
ップST1)。
【0018】基準画像のX方向及びY方向のプロジェク
ションは、図3に示すように、ウェハが完全な円形を有
している(即ち、オリフラを有していない)ものと仮定
して作成される。一方、検査画像のX方向及びY方向の
プロジェクションは、図4に示すように、ウェハ21の
そのままの外形(即ち、オリフラを有している状態)に
対して作成される。
【0019】基準画像のX方向及びY方向のプロジェク
ションは、例えば、以下のようにして作成される。ま
ず、カメラ11により、図4に示すように、検査画像を
取り込み、この検査画像のX方向及びY方向のプロジェ
クションを作成する。
【0020】次に、検査画像について、X方向及びY方
向のウェハの直径及び半径の画素数を確認する。この
時、X方向のウェハの直径又は半径は、Y方向のウェハ
の直径又は半径と完全には一致しないのが普通である。
この不一致は、ハ−ドウェアの性能に起因する誤差から
生じるもので、常に一定量だけ生じる。ここで、X方向
のウェハの直径又は半径とY方向のウェハの直径又は半
径の比を、画像取り込み時の歪み量とする。
【0021】次に、ウェハ21が完全な円形を有してい
る(即ち、オリフラを有していない)ものと仮定し、検
査画像に基づいて所定の処理を行うことにより基準画像
を作成する。また、基準画像に基づいて、基準画像のX
方向及びY方向のプロジェクションを作成する。
【0022】次に、基準画像について、X方向及びY方
向のウェハの直径及び半径の画素数を確認する。この
後、基準画像のX方向及びY方向のウェハの直径又は半
径の画素数を、検査画像のX方向及びY方向のウェハの
直径又は半径の画素数に合せる所定の補正処理を行う。
【0023】これにより、図3に示すような基準画像の
X方向及びY方向のプロジェクションが作成される。次
に、検査画像のX方向のプロジェクションの変化点から
変化点までの幅とY方向のプロジェクションの変化点か
ら変化点までの幅を比較し、その結果に応じて所定の処
理を行う(ステップST2)。
【0024】検査画像のX方向のプロジェクションの変
化点から変化点までの幅とY方向のプロジェクションの
の変化点から変化点までの幅が同じ場合は、以下の処理
を行う。
【0025】この場合は、オリフラが、ウェハの中心を
原点とする直交座標の座標軸上に存在しない場合であ
る。まず、ウェハの中心を求める(ステップST3)。
【0026】ウェハの中心点QのX座標XQは、図4に
示すように、X方向のプロジェクションの変化点X1,
X2の中間点である。従って、ウェハの中心点のX座標
XQは、(X1+X2)/2から求められる。
【0027】同様に、ウェハの中心点QのY座標YQ
は、図4に示すように、Y方向のプロジェクションの変
化点Y1,Y2の中間点である。従って、ウェハの中心
点のY座標YQは、(Y1+Y2)/2から求められ
る。
【0028】次に、基準画像のプロジェクションと検査
画像のプロジェクションの差分を求める(ステップST
4)。即ち、基準画像のX方向のプロジェクションから
検査画像のX方向のプロジェクションを減算すると、図
5に示すように、X方向のプロジェクションの差分は、
オリフラにより欠けた箇所に盛り上がりが形成される。
【0029】従って、ウェハのオリフラの両端のX座標
は、X方向のプロジェクションの差分の変化点X3,X
4となり、オリフラの位置(X座標)が検出される。ま
た、基準画像のY方向のプロジェクションから検査画像
のY方向のプロジェクションを減算すると、図5に示す
ように、Y方向のプロジェクションの差分は、オリフラ
により欠けた箇所に盛り上がりが形成される。
【0030】従って、ウェハのオリフラの両端のY座標
は、Y方向のプロジェクションの差分の変化点Y3,Y
4となり、オリフラの位置(Y座標)が検出される。検
査画像のX方向のプロジェクションの変化点から変化点
までの幅とY方向のプロジェクションの変化点から変化
点までの幅が異なる場合は、以下の処理を行う。
【0031】この場合は、オリフラが、ウェハの中心を
原点とする直交座標の座標軸上に存在する場合である。
まず、オリフラの方向を求める(ステップST2´)。
【0032】図7に示すように、例えば、オリフラがウ
ェハの中心を原点とする直交座標のX軸上に存在する場
合、検査画像のX方向のプロジェクションの変化点から
変化点までの幅は、検査画像のY方向のプロジェクショ
ンの変化点から変化点までの幅よりも短くなる。
【0033】オリフラの方向は、X方向(短い方)のプ
ロジェクションから求める。まず、図8に示すように、
X方向のプロジェクションの変化点X1,X2の中間点
XPを求める。中間点XPを通りX軸に直交する線α
と、中間点XPからX軸の両方向に距離d(<L´)だ
け離れた箇所においてX軸に直交する線β1,β2を引
く。
【0034】そして、X軸、プロジェクション、線α,
β1により囲まれた領域の面積をS1とする。また、X
軸、プロジェクション、線α,β2により囲まれた領域
の面積をS2とする。
【0035】ここで、面積S1と面積S2を比較した場
合、面積が大きい領域(S2)が存在する方向にオリフ
ラが存在することになる。なぜなら、ウェハの中心(座
標XQ)におけるプロジェクションの値が最大となり、
かつ、ウェハの中心のX座標は、中間点XPに対してオ
リフラ側に存在するからである。
【0036】次に、ウェハの中心を求める(ステップS
T3)。ウェハの中心点QのY座標YQは、図9に示す
ように、Y方向(長い方)のプロジェクションの変化点
Y1,Y2の中間点である。従って、ウェハの中心点の
Y座標YQは、(Y1+Y2)/2から求められる。
【0037】ウェハの中心点QのX座標XQは、図8に
示すように、X方向のプロジェクションの変化点X1
(オリフラの方向に対し反対側に存在する変化点)から
距離Lの点にある。従って、ウェハの中心点のX座標X
Qは、(X1+L)から求められる。
【0038】次に、基準画像のプロジェクションと検査
画像のプロジェクションの差分を求める(ステップST
4)。即ち、図6の基準画像のY方向のプロジェクショ
ンから図7の検査画像のY方向(長い方)のプロジェク
ションを減算すると、図10又は図11に示すように、
Y方向のプロジェクションの差分は、オリフラにより欠
けた箇所に盛り上がりが形成される。
【0039】従って、ウェハのオリフラの両端のY座標
は、Y方向のプロジェクションの差分の変化点Y3,Y
4となり、オリフラの位置(Y座標)が検出される。な
お、ウェハのオリフラの両端のX座標は、上述の手法に
より求めたオリフラの両端のY座標とウェハの外形から
求められ、オリフラの位置(X座標)が検出される。
【0040】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のウェハ
のオリフラ検出装置によれば、次のような効果を奏す
る。基準画像のプロジェクションと検査画像のプロジェ
クションの差分を求め、その差分のプロジェクションか
らオリフラの位置を求めている。
【0041】即ち、画像のプロジェクションのみからオ
リフラの位置を求めるため、画像メモリなどが必要な
く、高速にオリフラを検出することができる。また、画
像処理のみでオリフラを検出できるため、複雑な装置を
必要とせず、容易にオリフラを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオリフラ検出装置の概略を示す図。
【図2】図1の装置の動作を示す流れ図。
【図3】基準画像とそのプロジェクションを示す図。
【図4】検査画像とそのプロジェクションを示す図。
【図5】基準画像のプロジェクションと検査画像のプロ
ジェクションの差を示す図。
【図6】基準画像とそのプロジェクションを示す図。
【図7】検査画像とそのプロジェクションを示す図。
【図8】オリフラの方向を求める処理を示す図。
【図9】ウェハの中心を求める処理を示す図。
【図10】基準画像のプロジェクションと検査画像のプ
ロジェクションの差を示す図。
【図11】基準画像のプロジェクションと検査画像のプ
ロジェクションの差を示す図。
【図12】オリフラを有するウェハを示す平面図。
【符号の説明】
11 …カメラ、 12 …処理装置、 13 …プロジェクション作成部、 14 …外形補正部、 15 …差分検出部、 16 …位置検出部、 21 …ウェハ、 22 …オリフラ。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つのオリフラを有するウェハが写され
    た検査画像についてX方向及びY方向のプロジェクショ
    ンを作成する手段と、 前記ウェハが完全な円形を有していると仮定して作成さ
    れた基準画像についてX方向及びY方向のプロジェクシ
    ョンを作成する手段と、 前記基準画像のX方向のプロジェクションと前記検査画
    像のX方向のプロジェクションの差分を求め、その差分
    から前記ウェハのオリフラのX座標を求める手段と、 前記基準画像のY方向のプロジェクションと前記検査画
    像のY方向のプロジェクションの差分を求め、その差分
    から前記ウェハのオリフラのY座標を求める手段とを具
    備することを特徴とするウェハのオリフラ検出装置。
  2. 【請求項2】 前記検査画像のX方向のプロジェクショ
    ンの第1変化点から第2変化点までの幅とY方向のプロ
    ジェクションの第1変化点から第2変化点までの幅が同
    じ場合に、前記検査画像のX方向のプロジェクションの
    第1変化点と第2変化点の中間点の座標を前記ウェハの
    中心のX座標とし、前記検査画像のY方向のプロジェク
    ションの第1変化点と第2変化点の中間点の座標を前記
    ウェハの中心のY座標とする手段を具備することを特徴
    とする請求項1に記載のウェハのオリフラ検出装置。
  3. 【請求項3】 前記検査画像のX方向のプロジェクショ
    ンの第1変化点から第2変化点までの幅とY方向のプロ
    ジェクションの第1変化点から第2変化点までの幅が異
    なる場合に、 前記検査画像のX方向及びY方向のプロジェクションの
    うち第1変化点から第2変化点までの幅が狭い方につい
    て第1変化点と第2変化点の中間点を求める手段と、 X軸又はY軸、プロジェクション、前記中間点を通りX
    軸又はY軸に直交する直線、及び前記中間点から第1変
    化点側に一定距離だけ離れた点を通りX軸又はY軸に直
    交する直線に囲まれた面積と、X軸又はY軸、プロジェ
    クション、前記中間点を通りX軸又はY軸に直交する直
    線、及び前記中間点から第2変化点側に一定距離だけ離
    れた点を通りX軸又はY軸に直交する直線に囲まれた面
    積とを比較し、面積が大きい方にオリフラが存在してい
    ると判断する手段とを具備することを特徴とする請求項
    1に記載のウェハのオリフラ検出装置。
JP16319295A 1995-06-29 1995-06-29 ウェハのオリフラ検出装置 Expired - Lifetime JP2637062B2 (ja)

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JP5577158B2 (ja) * 2010-06-02 2014-08-20 株式会社ディスコ 補正値取得方法
JP5588748B2 (ja) * 2010-06-02 2014-09-10 株式会社ディスコ 研削装置

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