JP4713278B2 - Polycrystalline semiconductor wafer visual inspection method and visual inspection apparatus - Google Patents
Polycrystalline semiconductor wafer visual inspection method and visual inspection apparatus Download PDFInfo
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Description
本発明は、多結晶半導体ウエハの外観を検査する多結晶半導体ウエハの外観検査方法および外観検査装置に関する。 The present invention relates to a polycrystalline semiconductor wafer appearance inspection method and an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a polycrystalline semiconductor wafer.
多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハは、ワイヤーソーを用いて、シリコンインゴットを一定の厚さ、たとえば200μmの厚さに切断して形成される。ワイヤーソーは、互いに平行な一定ピッチのワイヤー列に、ワークたとえばシリコンインゴットを直線移動して押し当てて切断するものである。このとき、ワイヤーをその線方向に送りながら、ワークとワイヤーとの間に砥粒を含む加工液を供給することによって、ラッピング作用でワークを切断してウエハを形成する。このワイヤーソーは、一定の厚さのウエハを多数枚同時に得ることができる利点を有する。 A polycrystalline semiconductor wafer such as a polycrystalline silicon wafer is formed by cutting a silicon ingot into a certain thickness, for example, 200 μm, using a wire saw. In the wire saw, a workpiece, for example, a silicon ingot is linearly moved and pressed against wire rows of a constant pitch parallel to each other, and cut. At this time, the workpiece is cut by a lapping action to form a wafer by supplying a machining fluid containing abrasive grains between the workpiece and the wire while feeding the wire in the linear direction. This wire saw has an advantage that a large number of wafers having a constant thickness can be obtained simultaneously.
切断されたウエハは、薬液洗浄工程に移されて洗浄されるが、洗浄後も汚れが残ることがある。汚れのあるウエハを用いて製造された太陽電池セルは特性が落ちるため、汚れのあるウエハをセル製造工程に流すことはできない。そこで、ウエハをセル製造工程に流すことを防ぐために、汚れが付着しているか否かを調べるウエハ外観検査が行われる。このウエハ外観検査は、作業員の官能検査すなわち目視検査に頼っているのが実情である。近年、太陽電池用シリコンは不足気味であり、ウエハを薄型化することによって数を増やしているが、ウエハ外観検査では、ウエハの薄型化にともない人手によるハンドリングが困難になりつつある。 The cut wafer is transferred to the chemical solution cleaning step and cleaned, but there are cases where dirt remains after cleaning. Since the characteristics of a solar cell manufactured using a dirty wafer are deteriorated, the dirty wafer cannot be passed through the cell manufacturing process. Therefore, in order to prevent the wafer from flowing into the cell manufacturing process, a wafer appearance inspection is performed to check whether dirt is attached. Actually, the wafer appearance inspection relies on the sensory inspection of the worker, that is, visual inspection. In recent years, silicon for solar cells has been insufficient, and the number of wafers has been increased by making the wafer thinner. However, in the wafer appearance inspection, manual handling is becoming difficult as the wafer is made thinner.
人手によらないで、画像処理によって外観検査を行う第1の従来の技術として、太陽電池セル表面のクラック欠陥の存在の有無を判定する太陽電池セル検査装置がある。この太陽電池セル検査装置は、斜光照明と落射照明とを切換えて、ITV(Industrial
Television)カメラによって撮像した太陽電池セル表面の画像の差に基づいて、太陽電池セル表面のクラック欠陥の存在を判定するものである(たとえば特許文献1参照)。
As a first conventional technique for performing an appearance inspection by image processing without relying on human hands, there is a solar cell inspection apparatus that determines the presence or absence of crack defects on the surface of a solar battery cell. This solar cell inspection device switches between oblique illumination and epi-illumination, and uses ITV (Industrial
Television) The existence of crack defects on the surface of the solar battery cell is determined based on the difference in the image of the surface of the solar battery cell taken by the camera (see, for example, Patent Document 1).
第2の従来の技術として、半導体デバイスまたは表示デバイスの製造に用いられる基板の外観を検査する基板外観検査装置がある。この基板外観検査装置は、ステージに載置された半導体デバイスまたは表示デバイスの製造に用いられる基板などの被検査物の表面を、被検査物に斜光照明をあててカメラで撮像し、撮像した画像をいわゆる画像認識技術を用いて解析することによって、表面に付着した異物を検出する。さらに、表面に付着した異物の個数と予め定める基準個数とを比較することによって、被検査物の良不良を判断するものである。斜光照明を、被検査物の表面に対して10度ないし30度傾けて斜め上方から照明するので、異物をより鮮明に映し出すことができる(たとえば特許文献2参照)。 As a second conventional technique, there is a substrate appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a substrate used for manufacturing a semiconductor device or a display device. This substrate appearance inspection apparatus captures an image of a surface of an inspection object such as a semiconductor device mounted on a stage or a substrate used for manufacturing a display device with an oblique illumination on the inspection object, and captures the image. Is detected using a so-called image recognition technique to detect foreign matter adhering to the surface. Further, the quality of the object to be inspected is judged by comparing the number of foreign matters adhering to the surface with a predetermined reference number. The oblique illumination is tilted by 10 to 30 degrees with respect to the surface of the inspection object and illuminated from obliquely above, so that foreign matters can be projected more clearly (see, for example, Patent Document 2).
第1の従来の技術では、落射照明の場合、クラック欠陥はITVカメラで撮像された画像には現れないので、斜光照明で撮像した画像との差としてクラック欠陥を認識することができる。しかしながら、多結晶シリコンウエハの汚れおよび粒界はともに、落射照明で撮像した画像にも現れるため、汚れと粒界とを区別することができないという問題がある。 In the first conventional technique, in the case of epi-illumination, since the crack defect does not appear in the image captured by the ITV camera, the crack defect can be recognized as a difference from the image captured by the oblique illumination. However, both the stain and the grain boundary of the polycrystalline silicon wafer also appear in the image captured by the epi-illumination, so that there is a problem that the stain and the grain boundary cannot be distinguished.
第2の従来の技術では、半導体デバイス用の単結晶のシリコンウエハおよび表示デバイス用のガラス板の表面は均一であり、かつ粒界のような模様がないので、斜光照明で撮像した画像に基づいて、汚れなどの異物を検出することができる。しかしながら、多結晶シリコンウエハには粒界による模様があるので、斜光照明で撮像した画像からは粒界と汚れとを区別することができないという問題がある。 In the second conventional technique, the surface of a single crystal silicon wafer for a semiconductor device and a glass plate for a display device are uniform and have no pattern such as a grain boundary. Therefore, based on an image captured by oblique illumination. Thus, foreign matters such as dirt can be detected. However, since the polycrystalline silicon wafer has a pattern due to grain boundaries, there is a problem that the grain boundaries and dirt cannot be distinguished from an image captured by oblique illumination.
本発明の目的は、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、汚れを検出することができる外観検査方法および外観検査装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an appearance inspection method and an appearance inspection apparatus capable of detecting dirt even in a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary.
本発明は、多結晶半導体ウエハの対向する2つの面をそれぞれ個別に撮像する撮像工程と、
撮像工程で撮像された2つの面の画像に基づくそれぞれの画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、不一致である画素を不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成する比較工程と、
比較工程で生成された不一致画像データが示す画像の画素のうち、不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、前記2つの面のうちいずれか1つの面に汚れがあると判定する判定工程とを含み、
前記予め定める汚れ条件は、不一致画素からなる領域が、予め定める第1の画素数以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ予め定める第2の画素数以上隣接している領域であることを特徴とする多結晶半導体ウエハの外観検査方法である。
The present invention includes an imaging step of individually imaging two opposing surfaces of a polycrystalline semiconductor wafer,
The respective image data based on the images of the two surfaces captured in the imaging process are compared for each pixel at a position where the two surfaces are opposed to each other, and mismatch image data representing an image having a mismatch pixel as a mismatch pixel is obtained. A comparison process to generate ;
Judgment to determine that one of the two surfaces is soiled when a region of the unmatched pixels among the pixels of the image indicated by the unmatched image data generated in the comparison step satisfies a predetermined stain condition and a step seen including,
The predetermined dirt condition is a second region in which a region composed of non-matching pixels is a region composed of pixels equal to or more than a first predetermined number of pixels, and a vertical pixel and a horizontal pixel are respectively predetermined. A method for inspecting the appearance of a polycrystalline semiconductor wafer, characterized in that the regions are adjacent to each other by at least the number of pixels .
本発明に従えば、撮像工程では、多結晶半導体ウエハの対向する2つの面をそれぞれ個別に撮像し、比較工程では、撮像工程で撮像された2つの面の画像に基づくそれぞれの画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、不一致である画素を不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成し、判定工程では、比較工程で生成された不一致画像データが示す画像の画素のうち、不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、前記2つの面のうちいずれか1つの面に汚れがあると判定する。そして、前記予め定める汚れ条件は、不一致画素からなる領域が、予め定める第1の画素数以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ予め定める第2の画素数以上隣接している領域である。 According to the present invention, in the imaging step, the two opposing surfaces of the polycrystalline semiconductor wafer are individually imaged, and in the comparison step, the respective image data based on the images of the two surfaces imaged in the imaging step, Compared for each pixel at a position where the two surfaces face each other, non-matching image data representing an image having a non- matching pixel as a non- matching pixel is generated . In the determination step, the image indicated by the non- matching image data generated in the comparison step When a region consisting of non-matching pixels satisfies a predetermined dirt condition, it is determined that one of the two faces is dirty. Further, the predetermined dirt condition is that the region composed of the mismatched pixels is a region composed of pixels equal to or more than the first predetermined number of pixels, and the vertical pixel and the horizontal pixel are predetermined. 2 is an area adjacent to at least two pixels.
このように、多結晶半導体ウエハの2つ面を撮像した画像に基づくそれぞれの画像データを比較するので、両方の面が対向する位置に現れる画像を相殺し、いずれか1つの面に現れる画像のみ抽出することができる。 As described above, since the respective image data based on the images obtained by imaging the two surfaces of the polycrystalline semiconductor wafer are compared, the images appearing at the positions where both surfaces are opposed to each other are canceled, and only the image appearing on any one surface is detected. Can be extracted.
また本発明は、前記画像データは、汚れを表す画素の候補であるか否かを画素毎に示す汚れ候補画像データであり、
前記比較工程では、前記2つの面の汚れ候補画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶半導体ウエハの位置の画素を、不一致画素とする不一致画像データを生成することを特徴とする。
In the present invention, the image data is dirt candidate image data indicating, for each pixel, whether or not the pixel data is a candidate for a pixel representing dirt.
In the comparison step, the stain candidate image data of the two surfaces is compared for each pixel at a position where the two surfaces are opposed to each other, and data indicating whether or not the pixel candidate represents a stain is opposed to each other. the pixel position of the polycrystalline semiconductor wafer corresponding to the position of the pixel, the mismatch image data to mismatch pixels characterized Rukoto forming raw.
本発明に従えば、2つの面の汚れ候補画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶半導体ウエハの位置の画素を、不一致画素とする不一致画像データを生成するので、多結晶半導体ウエハの粒界の部分が2つの面の汚れ候補画像データが示す画像に現れても、粒界の部分は相殺されて不一致画素とはならずに、汚れの部分だけを不一致画素として抽出することができ、抽出した不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定することができる。 According to the present invention, the stain candidate image data of the two surfaces are compared for each pixel at the position where the two surfaces face each other, and the data indicating whether or not the pixel candidate represents the stain is opposed to each other. the pixel position of the polycrystalline semiconductor wafer corresponding to the position of the pixel, as they may mismatch image data constituting raw and mismatched pixels, polycrystalline semiconductor wafer of the grain boundary of the partial images indicated by the dirty candidate image data of two planes Even if it appears, the grain boundary part is canceled out and does not become a mismatched pixel, but only the dirty part can be extracted as a mismatched pixel, and the region consisting of the extracted mismatched pixels satisfies a predetermined dirt condition It can be determined that there is dirt.
また本発明は、前記汚れ候補画像データを生成する生成工程をさらに含み、
前記撮像工程では、各面に対して複数の角度から光を順次照射し、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、
生成工程では、前記撮像工程で複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素を前記画素候補とする汚れ候補画像の画像データを前記汚れ候補画像データとして、面毎に生成することを特徴とする。
The present invention further includes a generation step of generating the stain candidate image data,
In the imaging step, each surface is sequentially irradiated with light from a plurality of angles, and images of each surface are captured for each angle at which the light is irradiated.
In the generation step, the brightness difference is calculated for each pixel at the same position of the polycrystalline semiconductor wafer, and the calculated brightness difference is smaller than the predetermined brightness difference. Image data of a dirt candidate image having a pixel at a position as a difference as the pixel candidate is generated for each surface as the dirt candidate image data.
本発明に従えば、各面に対して複数の角度から光を順次照射して、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補画像を表す汚れ候補画像データを面毎に生成するので、画像データの明度差が小さい部分を抽出した汚れ候補画像データを生成することができる。 According to the present invention, each surface is sequentially irradiated with light from a plurality of angles, an image of each surface is captured for each angle at which light is irradiated, and image data captured from each of the plurality of angles is obtained. A brightness difference is calculated for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, and a stain candidate image is obtained with a pixel at a position where the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference as a candidate for a pixel representing dirt. Since the stain candidate image data to be represented is generated for each surface, it is possible to generate the stain candidate image data obtained by extracting the portion where the brightness difference of the image data is small.
また本発明は、前記汚れ候補画像データを生成する生成工程をさらに含み、
前記撮像工程では、各面に対して複数の角度から光を順次照射し、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、
生成工程では、前記撮像工程で複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を前記画素候補とする汚れ候補輪郭画像の画像データを前記汚れ候補画像データとして、面毎に生成することを特徴とする。
The present invention further includes a generation step of generating the stain candidate image data,
In the imaging step, each surface is sequentially irradiated with light from a plurality of angles, and images of each surface are captured for each angle at which the light is irradiated.
In the generation step, the brightness difference is calculated for each pixel at the same position of the polycrystalline semiconductor wafer, and the calculated brightness difference is smaller than the predetermined brightness difference. Image data of a dirt candidate contour image having a pixel at the outermost edge of the area as a pixel candidate out of areas composed of pixels at positions that are differences is generated as the dirt candidate image data for each surface. To do.
本発明に従えば、各面に対して複数の角度から光を順次照射して、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補輪郭画像を表す汚れ候補画像データを面毎に生成するので、画像データの明度差が小さい部分の輪郭を抽出した汚れ候補画像データを生成することができる。 According to the present invention, each surface is sequentially irradiated with light from a plurality of angles, an image of each surface is captured for each angle at which light is irradiated, and image data captured from each of the plurality of angles is obtained. The brightness difference is calculated for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, and the pixel at the outermost edge of the area is composed of pixels at positions where the calculated brightness difference is smaller than the predetermined brightness difference. Is generated for each surface, and the candidate stain image data obtained by extracting the contour of the portion where the brightness difference of the image data is small is generated. it can.
また本発明は、多結晶半導体ウエハの対向する2つの面をそれぞれ個別に撮像する撮像手段と、
撮像手段によって撮像された2つの面の画像に基づくそれぞれの画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、不一致である画素を不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成する比較手段と、
比較手段によって生成された不一致画像データが示す画像の画素のうち、不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、前記2つの面のうちいずれか1つの面に汚れがあると判定する判定手段とを含み、
前記予め定める汚れ条件は、不一致画素からなる領域が、予め定める第1の画素数以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ予め定める第2の画素数以上隣接している領域であることを特徴とする多結晶半導体ウエハの外観検査装置である。
According to another aspect of the present invention, there are provided imaging means for individually imaging two opposing surfaces of a polycrystalline semiconductor wafer,
The respective image data based on the images of the two surfaces captured by the imaging means are compared for each pixel at a position where the two surfaces are opposed to each other, and mismatch image data representing an image having a mismatch pixel as a mismatch pixel is obtained. A comparison means to generate ;
Judgment to determine that one of the two surfaces is soiled when a region of the unmatched pixels among the pixels of the image indicated by the unmatched image data generated by the comparing means satisfies a predetermined stain condition and it means only including,
The predetermined dirt condition is a second region in which a region composed of non-matching pixels is a region composed of pixels equal to or more than a first predetermined number of pixels, and a vertical pixel and a horizontal pixel are respectively predetermined. An appearance inspection apparatus for a polycrystalline semiconductor wafer, characterized in that it is a region adjacent to at least the number of pixels .
本発明に従えば、撮像手段によって、多結晶半導体ウエハの対向する2つの面がそれぞれ個別に撮像され、比較手段によって、撮像手段によって撮像された2つの面の画像に基づくそれぞれの画像データが、2つの面が対向する位置の画素毎に比較されて、不一致である画素を不一致画素とする画像を表す不一致画像データが生成され、判定手段によって、比較手段によって生成された不一致画像データが示す画像の画素のうち、不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、前記2つの面のうちいずれか1つの面に汚れがあると判定される。そして、前記予め定める汚れ条件は、不一致画素からなる領域が、予め定める第1の画素数以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ予め定める第2の画素数以上隣接している領域である。 According to the present invention, two opposing surfaces of the polycrystalline semiconductor wafer are individually imaged by the imaging unit, and each image data based on the images of the two surfaces imaged by the imaging unit by the comparison unit is two faces and are compared for each pixel at a position opposing mismatch image data representing an image to be inconsistent pixel pixel is disagreement is generated, the determination means, an image representing a mismatch image data generated by the comparison means When a region consisting of non-matching pixels satisfies a predetermined dirt condition, it is determined that one of the two faces is dirty. Further, the predetermined dirt condition is that the region composed of the mismatched pixels is a region composed of pixels equal to or more than the first predetermined number of pixels, and the vertical pixel and the horizontal pixel are predetermined. 2 is an area adjacent to at least two pixels.
このように、多結晶半導体ウエハの2つの平行な面を撮像した画像に基づくそれぞれの画像データを比較するので、両方の面が対向する位置に現れる画像を相殺し、いずれか1つの面に現れる画像のみ抽出することができる。 In this way, since the respective image data based on the images obtained by imaging two parallel surfaces of the polycrystalline semiconductor wafer are compared, the images appearing at the positions where both surfaces face each other are canceled out and appear on any one surface. Only images can be extracted.
また本発明は、前記画像データは、汚れを表す画素の候補であるか否かを画素毎に示す汚れ候補画像データであり、
前記比較手段は、前記2つの面の汚れ候補画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶半導体ウエハの位置の画素を、不一致画素とする不一致画像データを生成することを特徴とする。
In the present invention, the image data is dirt candidate image data indicating, for each pixel, whether or not the pixel data is a candidate for a pixel representing dirt.
The comparison means compares the stain candidate image data of the two surfaces for each pixel at a position where the two surfaces are opposed to each other, and the data indicating whether or not the pixel candidates indicate the stain are opposed to each other. the pixel position of the polycrystalline semiconductor wafer corresponding to the position of the pixel, the mismatch image data to mismatch pixels characterized Rukoto forming raw.
本発明に従えば、2つの面の汚れ候補画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶半導体ウエハの位置の画素を、不一致画素とする不一致画像データを生成するので、多結晶半導体ウエハの粒界の部分が2つの面の汚れ候補画像データが示す画像に現れても、粒界の部分は相殺されて不一致画素とはならずに、汚れの部分だけを不一致画素として抽出することができ、抽出した不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定することができる。
According to the present invention, the stain candidate image data of the two surfaces are compared for each pixel at the position where the two surfaces face each other, and the data indicating whether or not the pixel candidate represents the stain is opposed to each other. the pixel position of the polycrystalline semiconductor wafer corresponding to the position of the pixel, as they may mismatch image data constituting raw and mismatched pixels, polycrystalline semiconductor wafer of the grain boundary of the partial images indicated by the dirty candidate image data of two planes Even if it appears, the grain boundary part is canceled out and does not become a mismatched pixel, but only the dirty part can be extracted as a mismatched pixel, and the region consisting of the extracted mismatched pixels satisfies a predetermined dirt condition It can be determined that there is dirt.
また本発明は、前記汚れ候補画像データを生成する生成手段と、
前記2つの面に対して複数の角度から光を照射する照射手段とをさらに含み、
前記撮像手段は、照射手段によって光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、
生成手段は、前記撮像手段によって複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素を前記画素候補とする汚れ候補画像の画像データを前記汚れ候補画像データとして、面毎に生成することを特徴とする。
Further, the present invention provides a generating means for generating the stain candidate image data,
Irradiation means for irradiating light from a plurality of angles to the two surfaces,
The imaging means captures an image of each surface for each angle at which light is irradiated by the irradiation means,
The generation unit calculates a brightness difference for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, and the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference. Image data of a dirt candidate image having a pixel at a position as a difference as the pixel candidate is generated for each surface as the dirt candidate image data.
本発明に従えば、各面に対して複数の角度から光を順次照射して、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補画像を表す汚れ候補画像データを面毎に生成するので、画像データの明度差が小さい部分を抽出した汚れ候補画像データを生成することができる。 According to the present invention, each surface is sequentially irradiated with light from a plurality of angles, an image of each surface is captured for each angle at which light is irradiated, and image data captured from each of the plurality of angles is obtained. A brightness difference is calculated for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, and a stain candidate image is obtained with a pixel at a position where the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference as a candidate for a pixel representing dirt. Since the stain candidate image data to be represented is generated for each surface, it is possible to generate the stain candidate image data obtained by extracting the portion where the brightness difference of the image data is small.
また本発明は、前記汚れ候補画像データを生成する生成手段と、
前記2つの面に対して複数の角度から光を照射する照射手段とをさらに含み、
前記撮像手段は、照射手段によって光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、
生成手段は、前記撮像手段によって複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を前記画素候補とする汚れ候補輪郭画像の画像データを前記汚れ候補画像データとして、面毎に生成することを特徴とする。
Further, the present invention provides a generating means for generating the stain candidate image data,
Irradiation means for irradiating light from a plurality of angles to the two surfaces,
The imaging means captures an image of each surface for each angle at which light is irradiated by the irradiation means,
The generation unit calculates a brightness difference for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, and the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference. Image data of a dirt candidate contour image having a pixel at the outermost edge of the area as a pixel candidate out of areas composed of pixels at positions that are differences is generated as the dirt candidate image data for each surface. To do.
本発明に従えば、各面に対して複数の角度から光を順次照射して、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補輪郭画像を表す汚れ候補画像データを面毎に生成するので、画像データの明度差が小さい部分の輪郭を抽出した汚れ候補画像データを生成することができる。 According to the present invention, each surface is sequentially irradiated with light from a plurality of angles, an image of each surface is captured for each angle at which light is irradiated, and image data captured from each of the plurality of angles is obtained. The brightness difference is calculated for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, and the pixel at the outermost edge of the area is composed of pixels at positions where the calculated brightness difference is smaller than the predetermined brightness difference. Is generated for each surface, and the candidate stain image data obtained by extracting the contour of the portion where the brightness difference of the image data is small is generated. it can.
本発明によれば、両方の面が対向する位置に現れる画像を相殺し、いずれか1つの面に現れる画像のみ抽出することができるので、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、両方の面に現れる粒界による模様を相殺し、いずれか1つの面に付着した汚れを検出することができる。 According to the present invention, it is possible to cancel an image appearing at a position where both faces face each other and extract only an image appearing on any one face. Therefore, even in a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary, It is possible to cancel the pattern due to the appearing grain boundary and to detect the dirt adhering to any one surface.
さらに、この外観検査方法は、2つの面のいずれか1つに付着した汚れを検出することができるので、人手によって行われていた官能検査すなわち目視検査を代替し、多結晶半導体ウエハの外観検査を自動化することができる。そして、人手では扱えないような薄型化された多結晶半導体ウエハに対しても、汚れの有無を判定することができるので、汚れのないウエハを太陽電池のセル製造工程に提供することができる。 Furthermore, since this appearance inspection method can detect dirt adhering to any one of the two surfaces, it replaces the sensory inspection, that is, the visual inspection that has been performed manually, and the appearance inspection of the polycrystalline semiconductor wafer. Can be automated. Further, since it is possible to determine the presence / absence of dirt even on a thin polycrystalline semiconductor wafer that cannot be handled manually, a wafer without dirt can be provided to the cell manufacturing process of the solar cell.
また本発明によれば、多結晶半導体ウエハの粒界の部分が2つの面の汚れ候補画像データが示す画像に現れても、粒界の部分は相殺されて不一致画素とはならずに、汚れの部分だけを不一致画素として抽出することができ、抽出した不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定することができる。したがって、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、両方の面に現れる粒界による模様を相殺し、いずれか1つの面に付着した汚れを検出することができる。 Further, according to the present invention, even if the grain boundary portion of the polycrystalline semiconductor wafer appears in the image indicated by the two surface stain candidate image data, the grain boundary portion is canceled and does not become a mismatched pixel, Can be extracted as non-matching pixels, and when a region consisting of the extracted non-matching pixels satisfies a predetermined dirt condition, it can be determined that there is dirt. Therefore, even in a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary, it is possible to cancel the pattern due to the grain boundary appearing on both surfaces, and to detect the dirt adhering to any one surface.
また本発明によれば、画像データの明度差が小さい部分を抽出した汚れ候補画像データを生成することができるので、明度差が小さい粒界および汚れの部分のみを抽出することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to generate dirt candidate image data obtained by extracting a part having a small brightness difference in the image data, and therefore it is possible to extract only a grain boundary and a dirt part having a small brightness difference.
また本発明によれば、画像データの明度差が小さい部分の輪郭を抽出した汚れ候補画像データを生成することができるので、明度差が小さい粒界および汚れの部分の輪郭を抽出することができる。輪郭によって、予め定める汚れ条件が満たされるか否かを判定するので、領域によって判定するよりも、少ない情報量で判定することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to generate the stain candidate image data in which the contour of the portion where the brightness difference of the image data is small is extracted, so that the contour of the grain boundary and the stain portion where the brightness difference is small can be extracted. . Since it is determined whether or not a predetermined dirt condition is satisfied by the contour, the determination can be made with a smaller amount of information than when determining by the region.
また本発明によれば、両方の面が対向する位置に現れる画像を相殺し、いずれか1つの面に現れる画像のみ抽出することができるので、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、両方の面に現れる粒界による模様を相殺し、いずれか1つの面に付着した汚れを検出することができる。 Further, according to the present invention, since the images appearing at the positions where both surfaces face each other can be canceled and only the image appearing on any one surface can be extracted, both surfaces of a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary can be obtained. It is possible to cancel the pattern due to the grain boundary appearing on the surface, and to detect the dirt adhering to any one surface.
さらに、この外観検査装置は、2つの面のいずれか1つに付着した汚れを検出することができるので、人手によって行われていた官能検査すなわち目視検査を代替し、多結晶半導体ウエハの外観検査を自動化することができる。そして、人手では扱えないような薄型化された多結晶半導体ウエハに対しても、汚れの有無を判定することができるので、汚れのないウエハを太陽電池のセル製造工程に提供することができる。 Furthermore, since this appearance inspection apparatus can detect dirt adhering to any one of the two surfaces, it replaces the sensory inspection, that is, visual inspection, which has been performed manually, and the appearance inspection of the polycrystalline semiconductor wafer. Can be automated. Further, since it is possible to determine the presence / absence of dirt even on a thin polycrystalline semiconductor wafer that cannot be handled manually, a wafer without dirt can be provided to the cell manufacturing process of the solar cell.
また本発明によれば、多結晶半導体ウエハの粒界の部分が2つの面の汚れ候補画像データが示す画像に現れても、粒界の部分は相殺されて不一致画素とはならずに、汚れの部分だけを不一致画素として抽出することができ、抽出した不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定することができる。したがって、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、両方の面に現れる粒界による模様を相殺し、いずれか1つの面に付着した汚れを検出することができる。 Further, according to the present invention, even if the grain boundary portion of the polycrystalline semiconductor wafer appears in the image indicated by the two surface stain candidate image data, the grain boundary portion is canceled and does not become a mismatched pixel, Can be extracted as non-matching pixels, and when a region consisting of the extracted non-matching pixels satisfies a predetermined dirt condition, it can be determined that there is dirt. Therefore, even in a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary, it is possible to cancel the pattern due to the grain boundary appearing on both surfaces, and to detect the dirt adhering to any one surface.
また本発明によれば、画像データの明度差が小さい部分を抽出した汚れ候補画像データを生成することができるので、明度差が小さい粒界および汚れの部分のみを抽出することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to generate dirt candidate image data obtained by extracting a part having a small brightness difference in the image data, and therefore it is possible to extract only a grain boundary and a dirt part having a small brightness difference.
また本発明によれば、画像データの明度差が小さい部分の輪郭を抽出した汚れ候補画像データを生成することができるので、明度差が小さい粒界および汚れの部分の輪郭を抽出することができる。輪郭によって、予め定める汚れ条件が満たされるか否かを判定するので、領域によって判定するよりも、少ない情報量で判定することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to generate the stain candidate image data in which the contour of the portion where the brightness difference of the image data is small is extracted, so that the contour of the grain boundary and the stain portion where the brightness difference is small can be extracted. . Since it is determined whether or not a predetermined dirt condition is satisfied by the contour, the determination can be made with a smaller amount of information than when determining by the region.
図1は、本発明の実施の一形態である多結晶シリコンウエハ外観検査装置1の構成を模式的に示す。外観検査装置である多結晶シリコンウエハ外観検査装置1は、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の汚れを検出する外観検査装置であり、コンピュータ10、表面撮像装置20、多結晶シリコンウエハ反転装置30、裏面撮像装置40、および搬送装置50を含む。 FIG. 1 schematically shows a configuration of a polycrystalline silicon wafer visual inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. A polycrystalline silicon wafer visual inspection apparatus 1 which is an visual inspection apparatus is an visual inspection apparatus that detects contamination of a polycrystalline semiconductor wafer, for example, a polycrystalline silicon wafer 2, and includes a computer 10, a surface imaging device 20, and a polycrystalline silicon wafer inversion device. 30, a back surface imaging device 40, and a transport device 50.
多結晶シリコンウエハ2は、ワイヤーソーを用いて、シリコンインゴットを一定の厚さ、たとえば200μmに切断して形成されたものであり、切断によって形成された2つの面を有する。以下これらの面のうちの1つの面をおもて面(以下表面と記す)、および他の面を裏面という。 The polycrystalline silicon wafer 2 is formed by cutting a silicon ingot into a certain thickness, for example, 200 μm, using a wire saw, and has two surfaces formed by cutting. Hereinafter, one of these surfaces is referred to as a front surface (hereinafter referred to as a front surface), and the other surface is referred to as a back surface.
コンピュータ10は、たとえばモニタなどの出力装置およびキーボードなどの入力装置を含むパーソナルコンピュータによって構成される。コンピュータ10は、さらにCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリで構成されるメモリ、およびハードディスクなどの記憶装置を含み、表面撮像装置20、多結晶シリコンウエハ反転装置30、裏面撮像装置40、および搬送装置50を制御する。 The computer 10 is configured by a personal computer including an output device such as a monitor and an input device such as a keyboard. The computer 10 further includes a storage device such as a CPU (Central Processing Unit), a semiconductor memory, and a hard disk, and includes a front surface imaging device 20, a polycrystalline silicon wafer reversing device 30, a back surface imaging device 40, and a transport device. 50 is controlled.
表面撮像装置20は、多結晶シリコンウエハ2の表面を撮像する撮像装置であり、光源部21、カメラ22、拡散板23、および橋脚24を含む。光源部21は4つの部分を含み、各部分はそれぞれ2つの光源を含む。光源部21の4つの部分は、多結晶シリコンウエハ2を四方から囲うように設置される。各光源は、たとえば蛍光管などによって構成され、各部分に含まれる2つの光源のうち1つの光源は、多結晶シリコンウエハ2の表面に対して、10度ないし30度の角度で光を照射するように配置され、他の光源は、多結晶シリコンウエハ2の表面に対して、60度ないし80度の角度で光を照射するように配置される。 The surface imaging device 20 is an imaging device that images the surface of the polycrystalline silicon wafer 2, and includes a light source unit 21, a camera 22, a diffusion plate 23, and a bridge pier 24. The light source unit 21 includes four parts, and each part includes two light sources. The four portions of the light source unit 21 are installed so as to surround the polycrystalline silicon wafer 2 from four sides. Each light source is configured by, for example, a fluorescent tube, and one of the two light sources included in each portion irradiates light on the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 at an angle of 10 degrees to 30 degrees. The other light sources are arranged to irradiate light at an angle of 60 degrees to 80 degrees with respect to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2.
カメラ22は、たとえば100万画素のCCD(Charge Coupled Device)を備えたデジタルスチルカメラによって構成され、多結晶シリコンウエハ2の表面に対向するように、橋脚24に設置される。カメラ22は、コンピュータ10からの指示によって、多結晶シリコンウエハ2の表面を撮像し、撮像された画像の画像データは、コンピュータ10に転送される。拡散板23は、光源部21から照射された光を、拡散するためのものであり、光源部21と多結晶シリコンウエハ2との間に設置される。 The camera 22 is configured by a digital still camera including, for example, a 1 million pixel CCD (Charge Coupled Device), and is installed on the bridge pier 24 so as to face the surface of the polycrystalline silicon wafer 2. The camera 22 images the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 according to an instruction from the computer 10, and image data of the captured image is transferred to the computer 10. The diffusion plate 23 is for diffusing the light emitted from the light source unit 21, and is installed between the light source unit 21 and the polycrystalline silicon wafer 2.
多結晶シリコンウエハ反転装置30は、エアチャックすなわち空気吸引装置31と、回転棒32とを含む。空気吸引装置31は、空気を吸引することによって多結晶シリコンウエハ2を吸着するものである。回転棒32は、回転棒32を回転軸にして、回転棒32に取り付けられた空気吸引装置31を180度回転することができ、空気吸引装置31に吸着された多結晶シリコンウエハ2を裏返しにすることができる。すなわち上方を向いていた多結晶シリコンウエハ2の表面を下方に向け、裏面を上方に向けることができる。 The polycrystalline silicon wafer reversing device 30 includes an air chuck, that is, an air suction device 31 and a rotating rod 32. The air suction device 31 sucks the polycrystalline silicon wafer 2 by sucking air. The rotary rod 32 can rotate the air suction device 31 attached to the rotary rod 32 by 180 degrees with the rotary rod 32 as the rotation axis, and the polycrystalline silicon wafer 2 adsorbed by the air suction device 31 is turned over. can do. That is, the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 facing upward can be directed downward and the back surface can be directed upward.
裏面撮像装置40は、多結晶シリコンウエハ2の裏面を撮像する撮像装置であり、光源部41、カメラ42、拡散板43、および橋脚44を含む。光源部41は4つの部分を含み、各部分はそれぞれ2つの光源を含む。光源部41の4つの部分は、多結晶シリコンウエハ2を四方から囲うように設置される。各光源は、たとえば蛍光管などによって構成され、各部分に含まれる2つの光源のうち1つの光源は、多結晶シリコンウエハ2の裏面に対して、10度ないし30度の角度で光を照射するように配置され、他の光源は、多結晶シリコンウエハ2の裏面に対して、60度ないし80度の角度で光を照射するように配置される。 The back surface imaging device 40 is an imaging device that images the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2, and includes a light source unit 41, a camera 42, a diffusion plate 43, and a bridge pier 44. The light source unit 41 includes four parts, and each part includes two light sources. The four portions of the light source unit 41 are installed so as to surround the polycrystalline silicon wafer 2 from four sides. Each light source is configured by, for example, a fluorescent tube, and one of the two light sources included in each portion irradiates light at an angle of 10 degrees to 30 degrees with respect to the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2. The other light sources are arranged so as to irradiate light at an angle of 60 degrees to 80 degrees with respect to the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2.
カメラ42は、たとえば100万画素のCCDを備えたデジタルスチルカメラによって構成され、多結晶シリコンウエハ2の裏面に対向するように、橋脚44に設置される。カメラ42は、コンピュータ10からの指示によって、多結晶シリコンウエハ2の裏面を撮像し、撮像された画像の画像データは、コンピュータ10に転送される。拡散板43は、光源部41から照射された光を、拡散するためのものであり、光源部41と多結晶シリコンウエハ2との間に設置される。 The camera 42 is configured by a digital still camera having a CCD with 1 million pixels, for example, and is installed on the bridge pier 44 so as to face the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2. The camera 42 images the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 according to an instruction from the computer 10, and image data of the captured image is transferred to the computer 10. The diffusion plate 43 is for diffusing the light emitted from the light source unit 41, and is installed between the light source unit 41 and the polycrystalline silicon wafer 2.
搬送装置50は、多結晶シリコンウエハ2を搬送する搬送装置であり、多結晶シリコンウエハ2を支える2本のレールと、多結晶シリコンウエハ2を載置して、移動または停止するステージとを含む。ステージは、多結晶シリコンウエハ2よりも小さいため図示されていない。表面撮像装置20で撮像が終了した多結晶シリコンウエハ2を、多結晶シリコンウエハ反転装置30に搬送し、多結晶シリコンウエハ反転装置30で上下反転された多結晶シリコンウエハ2を、裏面撮像装置40に搬送する。 The transfer device 50 is a transfer device that transfers the polycrystalline silicon wafer 2, and includes two rails that support the polycrystalline silicon wafer 2 and a stage on which the polycrystalline silicon wafer 2 is placed and moved or stopped. . The stage is not shown because it is smaller than the polycrystalline silicon wafer 2. The polycrystalline silicon wafer 2 that has been imaged by the front surface imaging device 20 is transported to the polycrystalline silicon wafer reversing device 30, and the polycrystalline silicon wafer 2 that is turned upside down by the polycrystalline silicon wafer reversing device 30 is transferred to the back surface imaging device 40. Transport to.
コンピュータ10は、光源部21から照射される光の角度を変化させて、表面撮像装置20によって、多結晶シリコンウエハ2の表面の画像を2種類撮像する。すなわち多結晶シリコンウエハ2の表面に対して、10度ないし30度の角度で光を照射する照明で撮像した低角度画像、および多結晶シリコンウエハ2の表面に対して、60度ないし80度の角度で光を照射する照明で撮像した高角度画像を撮像する。表面撮像装置20によって撮像された2種類の画像の画像データは、コンピュータ10に転送され、たとえばハードディスクに記憶される。 The computer 10 changes the angle of the light emitted from the light source unit 21 and takes two types of images of the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 with the surface imaging device 20. That is, a low-angle image taken with illumination that irradiates light at an angle of 10 to 30 degrees with respect to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2, and 60 to 80 degrees with respect to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2. A high-angle image is captured with illumination that emits light at an angle. Image data of two types of images captured by the surface imaging device 20 is transferred to the computer 10 and stored in, for example, a hard disk.
次に、コンピュータ10は、光源部41から照射される光の角度を変化させて、裏面撮像装置40によって、多結晶シリコンウエハ2の裏面の画像を2種類撮像する。すなわち多結晶シリコンウエハ2の裏面に対する低角度画像および高角度画像を撮像する。裏面撮像装置40によって撮像された2種類の画像の画像データは、コンピュータ10に転送され、たとえばハードディスクに記憶される。 Next, the computer 10 changes the angle of the light emitted from the light source unit 41 and takes two types of images of the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 by the back surface imaging device 40. That is, a low angle image and a high angle image with respect to the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 are taken. Image data of two types of images captured by the back surface imaging device 40 is transferred to the computer 10 and stored in, for example, a hard disk.
さらに、コンピュータ10は、多結晶シリコンウエハ2の表面を撮像した2種類の画像データから表面の汚れ候補画像データ、および多結晶シリコンウエハ2の裏面を撮像した2種類の画像データから裏面の汚れ候補画像データを生成した後、生成された表面の汚れ候補画像データおよび裏面の汚れ候補画像データとを比較することによって、表面または裏面に付着した汚れの有無を判定する。汚れ候補画像データは、表面または裏面に付着した汚れを表す画素の候補を画素毎に示す汚れ候補画像の画像データである。汚れ候補画像には、汚れおよび粒界の部分が抽出される。 Further, the computer 10 uses the two types of image data obtained by imaging the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 to obtain the surface contamination candidate image data and the two types of image data obtained by imaging the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2. After the image data is generated, the presence / absence of dirt attached to the front surface or the back surface is determined by comparing the generated front surface dirt candidate image data and the back surface dirt candidate image data. The stain candidate image data is image data of a stain candidate image indicating, for each pixel, pixel candidates representing the stain attached to the front surface or the back surface. In the dirt candidate image, dirt and grain boundary portions are extracted.
多結晶シリコンウエハ2は、たとえば厚さ200μmと薄いので、表面の粒界による模様と、裏面の粒界による模様とは、上下反転または左右反転すれば同じ模様になる。すなわち、表面の粒界による模様が表面の汚れ候補画像データが示す画像に現れ、かつ裏面の粒界による模様が裏面の汚れ候補画像データが示す画像に現れても、表面の汚れ候補画像データと裏面の汚れ候補画像データとを、2つの面が対向する位置の画素毎に排他的論理和をとることによって、表面の粒界による模様と裏面の粒界による模様とを相殺することができ、汚れの部分のみが差として残り、差があれば、汚れがあると判定することができる。 Since the polycrystalline silicon wafer 2 is as thin as, for example, 200 μm, the pattern due to the grain boundary on the front surface and the pattern due to the grain boundary on the back surface are the same if they are reversed upside down or left and right. That is, even if a pattern due to the front grain boundary appears in the image indicated by the front dirt candidate image data and a pattern due to the rear grain boundary appears in the image indicated by the rear dirt candidate image data, By taking the exclusive OR of the stain candidate image data on the back surface for each pixel at the position where the two surfaces face each other, the pattern due to the grain boundary on the front surface and the pattern due to the grain boundary on the back surface can be offset, Only the dirty portion remains as a difference, and if there is a difference, it can be determined that there is a stain.
撮像手段は、たとえばカメラ22およびカメラ42であり、比較手段、判定手段、および生成手段は、たとえばコンピュータ10であり、照射手段は、たとえば光源部21および光源部41である。 The imaging unit is, for example, the camera 22 and the camera 42, the comparison unit, the determination unit, and the generation unit are, for example, the computer 10, and the irradiation unit is, for example, the light source unit 21 and the light source unit 41.
多結晶シリコンウエハ2は、たとえば125mm角かつ200μm厚の多結晶シリコンウエハであり、以下多結晶シリコンウエハ外観検査装置1が、表面に汚れが付着した多結晶シリコンウエハ2に対して行う外観検査の実施例について、図1を参照しつつ、詳細に説明する。 The polycrystalline silicon wafer 2 is, for example, a 125 mm square and 200 μm thick polycrystalline silicon wafer. The following is an appearance inspection performed by the polycrystalline silicon wafer visual inspection apparatus 1 on the polycrystalline silicon wafer 2 with the dirt on the surface. The embodiment will be described in detail with reference to FIG.
搬送装置50で搬送される多結晶シリコンウエハ2は、表面を撮像するために、表面撮像装置20の位置で停止する。光源部21が多結晶シリコンウエハ2の表面に対して、たとえば15度の角度で光を照射すると、表面撮像装置20は、多結晶シリコンウエハ2の表面を撮像し、撮像された画像の画像データをコンピュータ10に送る。コンピュータ10は、受け取った画像データを、表面の低角度画像の画像データとして、ハードディスクに記憶する。カメラ22は、多結晶シリコンウエハ2の4つの辺のうち、搬送装置50の搬送方向の辺が、コンピュータ10のモニタの上部に映るように設置されている。 The polycrystalline silicon wafer 2 transported by the transport device 50 stops at the position of the surface imaging device 20 in order to image the surface. When the light source unit 21 irradiates the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 with light at an angle of 15 degrees, for example, the surface imaging device 20 images the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and image data of the captured image. To the computer 10. The computer 10 stores the received image data in the hard disk as image data of a low-angle image of the surface. The camera 22 is installed so that, of the four sides of the polycrystalline silicon wafer 2, the side in the transfer direction of the transfer device 50 is reflected on the upper part of the monitor of the computer 10.
次に、光源部21が多結晶シリコンウエハ2の表面に対して、たとえば75度の角度で光を照射すると、表面撮像装置20は、多結晶シリコンウエハ2の表面を撮像し、撮像された画像の画像データをコンピュータ10に送る。コンピュータ10は、受け取った画像データを、表面の高角度画像の画像データとして、ハードディスクに記憶する。 Next, when the light source unit 21 irradiates the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 with light at an angle of, for example, 75 degrees, the surface imaging device 20 images the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and the captured image. Are sent to the computer 10. The computer 10 stores the received image data in the hard disk as image data of a high-angle image of the surface.
図2は、図1に示した表面撮像装置20が撮像した多結晶シリコンウエハ2の表面の低角度画像の一例を示す。多結晶シリコンウエハ2の粒界による模様およびごみが示される。 FIG. 2 shows an example of a low-angle image of the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 imaged by the surface imaging device 20 shown in FIG. A pattern and dust due to grain boundaries of the polycrystalline silicon wafer 2 are shown.
図3は、図1に示した表面撮像装置20が撮像した多結晶シリコンウエハ2の表面の高角度画像の一例を示す。図3に示した高角度画像には、図2に示した低角度画像と同様に多結晶シリコンウエハ2の粒界による模様およびごみが示されるが、粒界およびごみの部分を除いて、図2に示した低角度画像よりも、全体的に明度が小さく暗い。 FIG. 3 shows an example of a high-angle image of the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 imaged by the surface imaging device 20 shown in FIG. The high-angle image shown in FIG. 3 shows patterns and dust due to the grain boundaries of the polycrystalline silicon wafer 2 as in the low-angle image shown in FIG. Compared to the low-angle image shown in FIG.
図1を参照して、表面撮像装置20での撮像が終了すると、搬送装置50は、表面の撮像が終了した多結晶シリコンウエハ2を多結晶シリコンウエハ反転装置30まで搬送する。多結晶シリコンウエハ反転装置30は、搬送装置50によって搬送された多結晶シリコンウエハ2を、空気吸引装置31で吸着し、回転棒32を回転することによって、多結晶シリコンウエハ2の裏面が上方を向くように反転する。空気吸引装置31は、吸着を解除することによって、反転されて裏面が上方に向いた多結晶シリコンウエハ2を搬送装置50に置く。搬送装置50は、反転された多結晶シリコンウエハ2を、裏面撮像装置40まで搬送する。 Referring to FIG. 1, when imaging with surface imaging device 20 is completed, conveyance device 50 conveys polycrystalline silicon wafer 2 on which imaging of the surface has been completed to polycrystalline silicon wafer reversing device 30. The polycrystalline silicon wafer reversing device 30 adsorbs the polycrystalline silicon wafer 2 transported by the transport device 50 with the air suction device 31 and rotates the rotating rod 32 so that the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 faces upward. Invert to face. The air suction device 31 releases the adsorption, and places the polycrystalline silicon wafer 2 that is inverted and the back surface is directed upward on the transfer device 50. The transport device 50 transports the inverted polycrystalline silicon wafer 2 to the back surface imaging device 40.
搬送装置50で搬送されてきた多結晶シリコンウエハ2は、裏面を撮像するために、裏面撮像装置40の位置で停止する。光源部41が多結晶シリコンウエハ2の裏面に対して、たとえば15度の角度で光を照射すると、裏面撮像装置40は、多結晶シリコンウエハ2の裏面を撮像し、撮像された画像の画像データをコンピュータ10に送る。コンピュータ10は、受け取った画像データを、裏面の低角度画像の画像データとして、ハードディスクに記憶する。カメラ42は、多結晶シリコンウエハ2の4つの辺のうち、搬送装置50の搬送方向の辺が、コンピュータ10のモニタの上部に映るように設置されている。 The polycrystalline silicon wafer 2 transported by the transport device 50 stops at the position of the back surface imaging device 40 in order to image the back surface. When the light source unit 41 irradiates light on the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 at an angle of, for example, 15 degrees, the back surface imaging device 40 captures the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and image data of the captured image. To the computer 10. The computer 10 stores the received image data in the hard disk as image data of a low-angle image of the back surface. The camera 42 is installed so that, of the four sides of the polycrystalline silicon wafer 2, the side in the transfer direction of the transfer device 50 is reflected on the upper part of the monitor of the computer 10.
次に、光源部41が多結晶シリコンウエハ2の裏面に対して、たとえば75度の角度で光を照射すると、裏面撮像装置40は、多結晶シリコンウエハ2の裏面を撮像し、撮像された画像の画像データをコンピュータ10に送る。コンピュータ10は、受け取った画像データを、裏面の高角度画像の画像データとして、ハードディスクに記憶する。裏面撮像装置40での撮像が終了すると、搬送装置50は、裏面の撮像が終了した多結晶シリコンウエハ2を、次の工程へ搬送する。 Next, when the light source unit 41 irradiates the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 with light at an angle of, for example, 75 degrees, the back surface imaging device 40 images the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and the captured image. Are sent to the computer 10. The computer 10 stores the received image data in the hard disk as image data of a high-angle image on the back surface. When the imaging by the back surface imaging device 40 is completed, the transport device 50 transports the polycrystalline silicon wafer 2 whose back surface has been imaged to the next step.
コンピュータ10は、まずハードディスクに記憶されている表面の低角度画像の画像データおよび表面の高角度画像の画像データについて、多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出する。次に、算出された明度差が予め定める明度差より小さい位置の画素を、汚れを表す画素の候補であるとする汚れ候補画像を表す汚れ候補画像データを生成する。 First, the computer 10 calculates the brightness difference for each pixel at the same position on the polycrystalline silicon wafer 2 with respect to the image data of the low-angle image of the surface and the image data of the high-angle image of the surface stored in the hard disk. Next, stain candidate image data representing a stain candidate image in which a pixel at a position where the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference is a candidate for a pixel representing stain is generated.
さらに、ハードディスクに記憶されている裏面の低角度画像の画像データおよび裏面の高角度画像の画像データについても、同様に多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい位置の画素を、汚れを表す画素の候補であるとする汚れ候補画像を表す汚れ候補画像データを生成する。多結晶シリコンウエハ2の裏面は、多結晶シリコンウエハ2が多結晶シリコンウエハ反転装置30よって180度反転された後で撮像されているので、多結晶シリコンウエハ2の裏面は、表面に対して上下反転している。したがって、裏面の汚れ候補画像データが示す汚れ候補画像の各画素の位置を、表面の汚れ候補画像データが示す汚れ候補画像の各画素の位置に一致させるために、コンピュータ10は、裏面の汚れ候補画像データを、上下反転させた汚れ候補画像を表す反転画像データに変換する。 Further, the image data of the back side low angle image and the back side high angle image stored in the hard disk is similarly calculated by calculating the brightness difference for each pixel at the same position of the polycrystalline silicon wafer 2. Further, stain candidate image data representing a stain candidate image, in which a pixel at a position where the brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference is a candidate for a pixel representing stain, is generated. Since the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is imaged after the polycrystalline silicon wafer 2 is inverted 180 degrees by the polycrystalline silicon wafer reversing device 30, the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is vertically Inverted. Therefore, in order to match the position of each pixel of the stain candidate image indicated by the stain candidate image data on the back surface with the position of each pixel of the stain candidate image indicated by the stain candidate image data on the front surface, the computer 10 The image data is converted into inverted image data representing a dirt candidate image that is inverted upside down.
図4は、多結晶シリコンウエハ2の表面の汚れ候補画像の一例を示す。図4は、表面の低角度画像および表面の高角度画像に基づいて生成された汚れ候補画像を示しており、この実施例では、多結晶シリコンウエハ2の表面には汚れが付着しているので、粒界および汚れの部分が汚れ候補領域として示される。図4には、領域61の中に汚れによる汚れ候補領域71が示されている。 FIG. 4 shows an example of a stain candidate image on the surface of the polycrystalline silicon wafer 2. FIG. 4 shows a stain candidate image generated based on the low-angle image of the surface and the high-angle image of the surface. In this embodiment, the stain is attached to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2. In addition, the grain boundary and the part of dirt are shown as dirt candidate areas. In FIG. 4, a dirt candidate area 71 due to dirt is shown in the area 61.
図5は、多結晶シリコンウエハ2の裏面の汚れ候補画像を上下反転させた反転画像の一例を示す。図5は、反転画像データが示す裏面の反転画像を示しており、この実施例では、裏面には汚れが付着していないので、粒界の部分のみが汚れ候補領域として示される。反転画像データは、多結晶シリコンウエハ2の裏面の低角度画像の画像データおよび高角度画像の画像データに基づいて生成された汚れ候補画像データを、上下反転させた汚れ候補画像を表す画像データに変換したものである。図5に示した領域62の中には、汚れ候補領域はない。 FIG. 5 shows an example of an inverted image obtained by vertically inverting the dirt candidate image on the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2. FIG. 5 shows a reverse image of the back surface indicated by the reverse image data. In this embodiment, since no dirt is attached to the back surface, only the grain boundary portion is shown as a stain candidate region. The inverted image data is image data representing a dirt candidate image obtained by inverting the dirt candidate image data generated based on the image data of the low angle image and the image data of the high angle image of the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 upside down. It is converted. There is no dirt candidate area in the area 62 shown in FIG.
コンピュータ10は、表面の汚れ候補画像データと裏面の反転画像データとを同じ位置、つまり2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶シリコンウエハ2の位置の画素を、不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成する。そして、不一致画像データが示す画像の画素のうち、不一致画素からなる領域が、予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定する。 The computer 10 compares the stain candidate image data on the front surface and the reverse image data on the back surface for each pixel at the same position, that is, at a position where the two surfaces face each other, and indicates whether or not the pixel candidate represents a stain. Disagreement image data representing an image in which the pixel at the position of the polycrystalline silicon wafer 2 corresponding to the position of the opposing pixel having a mismatch is used as the mismatch pixel is generated. Then, it is determined that there is dirt when a region composed of mismatched pixels among the pixels of the image indicated by the mismatched image data satisfies a predetermined dirt condition.
コンピュータ10は、予め定める汚れ条件を満たす領域が、表面の汚れ候補画像に含まれる汚れ候補領域に対応する領域であるか、あるいは裏面の汚れ候補画像に含まれる汚れ候補領域に対応する領域であるかを判断する。その領域が、表面の汚れ候補画像の汚れ候補領域に対応する領域であれば、多結晶シリコンウエハ2の表面に汚れが付着していると特定し、あるいはその領域が、裏面の汚れ候補画像の汚れ候補領域に対応する領域であれば、多結晶シリコンウエハ2の裏面に汚れが付着していると特定することができる。 In the computer 10, the region satisfying the predetermined stain condition is a region corresponding to the stain candidate region included in the stain candidate image on the front surface or a region corresponding to the stain candidate region included in the stain candidate image on the back surface. Determine whether. If the area corresponds to the dirt candidate area of the dirt candidate image on the front surface, it is specified that dirt is attached to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2, or the area is the candidate dirt image on the back face. If it is an area corresponding to the dirt candidate area, it can be specified that dirt is attached to the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2.
図6は、図4に示した汚れ候補画像の中の領域61を拡大した画像を示す。領域61は、多結晶シリコンウエハ2の表面の汚れ候補画像の一部である。領域61は、縦横それぞれ8画素から構成される領域であり、1つの升目が1つの画素を示し、黒い画素が汚れ候補画素であり、白い画素は汚れ候補でない画素である。領域61には、汚れによる汚れ候補領域71が示されている。汚れ候補領域は、汚れまたは粒界による領域である。 FIG. 6 shows an image obtained by enlarging the region 61 in the dirt candidate image shown in FIG. A region 61 is a part of a stain candidate image on the surface of the polycrystalline silicon wafer 2. The area 61 is an area composed of 8 pixels in the vertical and horizontal directions. One cell indicates one pixel, black pixels are dirt candidate pixels, and white pixels are non-dirty pixels. In the area 61, a dirt candidate area 71 due to dirt is shown. The dirt candidate area is an area due to dirt or grain boundaries.
図7は、図5に示した汚れ候補画像の中の領域62を拡大した画像を示す。領域62は、多結晶シリコンウエハ2の裏面の反転画像の一部であり、図6に示した領域61に対応する領域である。領域62は、領域61と同様に、縦横それぞれ8画素から構成される領域であり、1つの升目が1つの画素を示し、黒い画素が汚れ候補画素であり、白い画素は汚れ候補でない画素である。領域62には、汚れ候補領域は含まれていない。 FIG. 7 shows an image in which the region 62 in the dirt candidate image shown in FIG. 5 is enlarged. The region 62 is a part of the reverse image of the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and corresponds to the region 61 shown in FIG. Similar to the area 61, the area 62 is an area composed of 8 pixels in each of the vertical and horizontal directions. One cell indicates one pixel, a black pixel is a stain candidate pixel, and a white pixel is a pixel that is not a stain candidate. . The region 62 does not include a dirt candidate region.
図8は、図6に示した領域61と図7に示した領域62とを比較して得られる不一致画像データの画像を示す。不一致画像データは、コンピュータ10が、表面の汚れ候補画像データと、裏面の汚れ候補画像データを上下反転させた反転画像データとを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する位置の画素を、不一致画素とする画像を表す画像データである。すなわち表面の汚れ候補画像データの画素毎のデータと、裏面の反転画像データの画素毎のデータとを、同じ位置の画素毎に排他的論理和をとったデータである。図8は、図6に示した領域61の画像、つまり図4に示した表面の汚れ候補画像の一部と、図7に示した領域62の画像、つまり図5に示した裏面の反転画像の対応する一部とを、同じ位置の画素毎に排他的論理和をとった画像である。 FIG. 8 shows an image of mismatched image data obtained by comparing the region 61 shown in FIG. 6 with the region 62 shown in FIG. The mismatched image data is determined by the computer 10 comparing the surface dirt candidate image data with the inverted image data obtained by vertically inverting the dirt candidate image data on the back surface for each pixel at a position where the two surfaces face each other. This is image data representing an image in which a pixel at a position corresponding to the position of an opposing pixel in which the data indicating whether or not the pixel candidate represents a mismatch is a mismatched pixel. In other words, the pixel-by-pixel data of the front surface stain candidate image data and the pixel-by-pixel data of the reverse image data of the back surface are data obtained by exclusive ORing the pixels at the same position. FIG. 8 shows an image of the region 61 shown in FIG. 6, that is, a part of the front surface dirt candidate image shown in FIG. 4, and an image of the region 62 shown in FIG. 7, that is, the reverse image of the back side shown in FIG. Is an image obtained by taking an exclusive OR of the corresponding parts of each pixel at the same position.
汚れがあると判定する予め定める汚れ条件は、不一致画素からなる領域が、たとえば縦8画素および横8画素の区域内で、16画素以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ3画素以上隣接している領域であるという条件である。 The predetermined dirt condition for determining that there is dirt is that the area composed of non-matching pixels is an area composed of 16 pixels or more in, for example, an area of 8 pixels in the vertical direction and 8 pixels in the horizontal direction, and in the vertical direction. This is a condition that the pixel and the pixel in the horizontal direction are areas adjacent to each other by 3 pixels or more.
図8に示した不一致画素からなる領域81は、縦8画素および横8画素の区域内で、25画素から構成される領域であり、かつ縦方向の画素および横方向の画素ともそれぞれ3画素以上隣接している領域である。コンピュータ10は、図8に示した不一致画素からなる領域81が、予め定める汚れ条件、すなわち縦8画素および横8画素の区域内で、16画素以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ3画素以上隣接している領域であるという条件を満たすので、多結晶シリコンウエハ2に汚れがあると判定する。 The region 81 made up of non-matching pixels shown in FIG. 8 is a region made up of 25 pixels within an area of 8 pixels in the vertical direction and 8 pixels in the horizontal direction, and each of the vertical and horizontal pixels is 3 pixels or more. It is an adjacent area. In the computer 10, the region 81 made up of mismatched pixels shown in FIG. 8 is a region composed of 16 or more pixels within a predetermined dirt condition, that is, within an area of 8 pixels in the vertical direction and 8 pixels in the horizontal direction, and Since the condition that the pixels in the vertical direction and the pixels in the horizontal direction are regions adjacent to each other by 3 pixels or more is satisfied, it is determined that the polycrystalline silicon wafer 2 is contaminated.
コンピュータ10は、図8に示した不一致画素からなる領域81が、図6に示した汚れ候補領域71に対応するので、汚れは多結晶シリコンウエハ2の表面に付着していると特定する。 The computer 10 specifies that the dirt is attached to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 because the area 81 including the non-matching pixels shown in FIG. 8 corresponds to the dirt candidate area 71 shown in FIG.
このように、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の2つの面、つまり表面および裏面を撮像した画像に基づくそれぞれの画像データを比較するので、両方の面が対向する位置に現れる画像を相殺し、いずれか1つの面に現れる画像のみ抽出することができる。したがって、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、両方の面に現れる粒界による模様を相殺し、いずれか1つの面に付着した汚れを検出することができる。 In this way, since the respective image data based on the images obtained by imaging the two surfaces of the polycrystalline semiconductor wafer, for example, the polycrystalline silicon wafer 2, that is, the front surface and the back surface are compared, the images appearing at the positions where both surfaces face each other are canceled out. Only images that appear on any one of the surfaces can be extracted. Therefore, even in a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary, it is possible to cancel the pattern due to the grain boundary appearing on both surfaces, and to detect the dirt adhering to any one surface.
さらに、外観検査装置である多結晶シリコンウエハ外観検査装置1は、2つの面のいずれか1つ、つまり表面または裏面に付着した汚れを検出することができるので、人手によって行われていた官能検査すなわち目視検査を代替し、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の外観検査を自動化することができる。そして、人手では扱えないような薄型化された多結晶半導体ウエハに対しても、汚れの有無を判定することができるので、汚れのないウエハを太陽電池のセル製造工程に提供することができる。 Furthermore, since the polycrystalline silicon wafer appearance inspection apparatus 1 which is an appearance inspection apparatus can detect dirt adhering to any one of the two surfaces, that is, the front surface or the back surface, the sensory inspection performed manually. That is, the visual inspection can be replaced and the appearance inspection of the polycrystalline semiconductor wafer such as the polycrystalline silicon wafer 2 can be automated. Further, since it is possible to determine the presence / absence of dirt even on a thin polycrystalline semiconductor wafer that cannot be handled manually, a wafer without dirt can be provided to the cell manufacturing process of the solar cell.
さらにまた、2つの面の汚れ候補画像データ、すなわち表面の汚れ候補画像データと裏面の汚れ候補画像データとを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の位置の画素を、不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成し、不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定するので、多結晶半導体ウエハの粒界の部分が2つの面の汚れ候補画像データが示す画像に現れても、粒界の部分は相殺されて不一致画素とはならずに、汚れの部分だけを不一致画素として抽出することができ、抽出した不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定することができる。したがって、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、両方の面に現れる粒界による模様を相殺し、いずれか1つの面に付着した汚れを検出することができる。 Furthermore, by comparing the candidate stain image data of two surfaces, that is, the candidate stain image data on the front surface and the candidate stain image data on the back surface, for each pixel at a position where the two surfaces face each other, Inconsistency image data representing an image in which a pixel at a position of a polycrystalline semiconductor wafer corresponding to the position of an opposing pixel in which data indicating whether or not there is a mismatch, for example, a position of a polycrystalline silicon wafer 2, is a mismatched pixel is generated, and the mismatch is generated. When the pixel region satisfies the predetermined dirt condition, it is determined that there is dirt. Therefore, even if the grain boundary portion of the polycrystalline semiconductor wafer appears in the image indicated by the two candidate dirt image data, The part is canceled out and does not become a mismatched pixel, but only the dirty part can be extracted as a mismatched pixel, and the region composed of the extracted mismatched pixels satisfies a predetermined dirt condition. When, it can be determined that there is contamination. Therefore, even in a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary, it is possible to cancel the pattern due to the grain boundary appearing on both surfaces, and to detect the dirt adhering to any one surface.
さらに、各面に対して2つの角度、たとえば表面あるいは裏面に対して10度ないし30度の低角度および60度ないし80度の高角度から光を順次照射して、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、2つの角度からそれぞれ撮像された画像データ、たとえば低角度画像および高角度画像の画像データを、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補画像を表す汚れ候補画像データを面毎に生成するので、画像データの明度差が小さい部分を抽出した汚れ候補画像データを生成することができる。したがって、明度差が小さい粒界および汚れの部分のみを抽出することができる。 Furthermore, light is sequentially irradiated from two angles with respect to each surface, for example, a low angle of 10 to 30 degrees and a high angle of 60 to 80 degrees with respect to the front or back surface, and the light is irradiated at each angle. An image of each surface is picked up, and image data picked up from two angles, for example, image data of a low angle image and a high angle image are obtained for each pixel at the same position of a polycrystalline semiconductor wafer, for example, a polycrystalline silicon wafer 2. A brightness difference is calculated, and stain candidate image data representing a stain candidate image is generated for each surface, with a pixel at a position where the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference as a pixel candidate representing stain. Therefore, it is possible to generate dirt candidate image data obtained by extracting a portion where the brightness difference of the image data is small. Therefore, it is possible to extract only the grain boundary and the soiled portion where the brightness difference is small.
多結晶シリコンウエハ2は、たとえば125mm角の多結晶シリコンウエハであり、以下多結晶シリコンウエハ外観検査装置1が、表面に汚れが付着した多結晶シリコンウエハ2に対して行う外観検査の他の実施例について、図1を参照しつつ、詳細に説明する。 The polycrystalline silicon wafer 2 is, for example, a 125 mm square polycrystalline silicon wafer. The following is another implementation of the visual inspection performed by the polycrystalline silicon wafer visual inspection apparatus 1 on the polycrystalline silicon wafer 2 having a surface contaminated. An example will be described in detail with reference to FIG.
搬送装置50で搬送される多結晶シリコンウエハ2は、表面を撮像するために、表面撮像装置20の位置で停止する。光源部21が多結晶シリコンウエハ2の表面に対して、たとえば15度の角度で光を照射すると、表面撮像装置20は、多結晶シリコンウエハ2の表面を撮像し、撮像された画像の画像データをコンピュータ10に送る。コンピュータ10は、受け取った画像データを、表面の低角度画像の画像データとして、ハードディスクに記憶する。カメラ22は、多結晶シリコンウエハ2の4つの辺のうち、搬送装置50の搬送方向の辺が、コンピュータ10のモニタの上部に映るように設置されている。 The polycrystalline silicon wafer 2 transported by the transport device 50 stops at the position of the surface imaging device 20 in order to image the surface. When the light source unit 21 irradiates the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 with light at an angle of 15 degrees, for example, the surface imaging device 20 images the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and image data of the captured image. To the computer 10. The computer 10 stores the received image data in the hard disk as image data of a low-angle image of the surface. The camera 22 is installed so that, of the four sides of the polycrystalline silicon wafer 2, the side in the transfer direction of the transfer device 50 is reflected on the upper part of the monitor of the computer 10.
次に、光源部21が多結晶シリコンウエハ2の表面に対して、たとえば75度の角度で光を照射すると、表面撮像装置20は、多結晶シリコンウエハ2の表面を撮像し、撮像された画像の画像データをコンピュータ10に送る。コンピュータ10は、受け取った画像データを、表面の高角度画像の画像データとして、ハードディスクに記憶する。 Next, when the light source unit 21 irradiates the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 with light at an angle of, for example, 75 degrees, the surface imaging device 20 images the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and the captured image. Are sent to the computer 10. The computer 10 stores the received image data in the hard disk as image data of a high-angle image of the surface.
表面撮像装置20での撮像が終了すると、搬送装置50は、表面の撮像が終了した多結晶シリコンウエハ2を多結晶シリコンウエハ反転装置30まで搬送する。多結晶シリコンウエハ反転装置30は、搬送装置50によって搬送された多結晶シリコンウエハ2を、空気吸引装置31で吸着し、回転棒32を回転することによって、多結晶シリコンウエハ2の裏面が上方を向くように反転する。空気吸引装置31は、吸着を解除することによって、反転されて裏面が上方に向いた多結晶シリコンウエハ2を搬送装置50に置く。搬送装置50は、反転された多結晶シリコンウエハ2を、裏面撮像装置40まで搬送する。 When imaging by the surface imaging device 20 is completed, the transport device 50 transports the polycrystalline silicon wafer 2 whose surface has been imaged to the polycrystalline silicon wafer reversing device 30. The polycrystalline silicon wafer reversing device 30 adsorbs the polycrystalline silicon wafer 2 transported by the transport device 50 with the air suction device 31 and rotates the rotating rod 32 so that the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 faces upward. Invert to face. The air suction device 31 releases the adsorption, and places the polycrystalline silicon wafer 2 that is inverted and the back surface is directed upward on the transfer device 50. The transport device 50 transports the inverted polycrystalline silicon wafer 2 to the back surface imaging device 40.
搬送装置50で搬送されてきた多結晶シリコンウエハ2は、裏面を撮像するために、裏面撮像装置40の位置で停止する。光源部41が多結晶シリコンウエハ2の裏面に対して、たとえば15度の角度で光を照射すると、裏面撮像装置40は、多結晶シリコンウエハ2の裏面を撮像し、撮像された画像の画像データをコンピュータ10に送る。コンピュータ10は、受け取った画像データを、裏面の低角度画像の画像データとして、ハードディスクに記憶する。カメラ42は、多結晶シリコンウエハ2の4つの辺のうち、搬送装置50の搬送方向の辺が、コンピュータ10のモニタの上部に映るように設置されている。 The polycrystalline silicon wafer 2 transported by the transport device 50 stops at the position of the back surface imaging device 40 in order to image the back surface. When the light source unit 41 irradiates light on the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 at an angle of, for example, 15 degrees, the back surface imaging device 40 captures the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and image data of the captured image. To the computer 10. The computer 10 stores the received image data in the hard disk as image data of a low-angle image of the back surface. The camera 42 is installed so that, of the four sides of the polycrystalline silicon wafer 2, the side in the transfer direction of the transfer device 50 is reflected on the upper part of the monitor of the computer 10.
次に、光源部41が多結晶シリコンウエハ2の裏面に対して、たとえば75度の角度で光を照射すると、裏面撮像装置40は、多結晶シリコンウエハ2の裏面を撮像し、撮像された画像の画像データをコンピュータ10に送る。コンピュータ10は、受け取った画像データを、裏面の高角度画像の画像データとして、ハードディスクに記憶する。裏面撮像装置40での撮像が終了すると、搬送装置50は、裏面の撮像が終了した多結晶シリコンウエハ2を、次の工程へ搬送する。 Next, when the light source unit 41 irradiates the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 with light at an angle of, for example, 75 degrees, the back surface imaging device 40 images the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and the captured image. Are sent to the computer 10. The computer 10 stores the received image data in the hard disk as image data of a high-angle image on the back surface. When the imaging by the back surface imaging device 40 is completed, the transport device 50 transports the polycrystalline silicon wafer 2 whose back surface has been imaged to the next step.
コンピュータ10は、まずハードディスクに記憶されている表面の低角度画像の画像データおよび表面の高角度画像の画像データについて、多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出する。次に、算出された明度差が予め定める明度差より小さい位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素、つまりその領域の輪郭を形成する画素を、汚れを表す画素の候補であるとする汚れ候補輪郭画像を表す汚れ候補画像データすなわち汚れ候補輪郭画像データを生成する。 First, the computer 10 calculates the brightness difference for each pixel at the same position on the polycrystalline silicon wafer 2 with respect to the image data of the low-angle image of the surface and the image data of the high-angle image of the surface stored in the hard disk. Next, among the regions composed of pixels at positions where the calculated lightness difference is smaller than the predetermined lightness difference, the pixel at the outermost edge of the region, that is, the pixel forming the contour of the region, is a pixel candidate that represents a stain. The dirt candidate image data representing the dirt candidate contour image to be, that is, the dirt candidate contour image data is generated.
さらに、ハードディスクに記憶されている裏面の低角度画像の画像データおよび裏面の高角度画像の画像データについても、同様に多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を、汚れを表す画素の候補であるとする汚れ候補輪郭画像を表す汚れ候補画像データすなわち汚れ候補輪郭画像データを生成する。多結晶シリコンウエハ2の裏面は、多結晶シリコンウエハ2が多結晶シリコンウエハ反転装置30よって180度反転された後で撮像されているので、多結晶シリコンウエハ2の裏面は、表面に対して上下反転している。したがって、裏面の汚れ候補輪郭画像データが示す画像の各画素の位置を、表面の汚れ候補輪郭画像データが示す画像の各画素の位置に一致させるために、コンピュータ10は、裏面の汚れ候補輪郭画像データを、上下反転させた汚れ候補輪郭画像を表す反転輪郭画像データに変換する。 Further, the image data of the back side low angle image and the back side high angle image stored in the hard disk is similarly calculated by calculating the brightness difference for each pixel at the same position of the polycrystalline silicon wafer 2. Among the regions composed of pixels at positions where the brightness difference is smaller than the predetermined brightness difference, the stain candidate image data representing the stain candidate contour image in which the pixel at the outermost edge of the region is a candidate for the pixel representing stain, that is, Dirt candidate contour image data is generated. Since the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is imaged after the polycrystalline silicon wafer 2 is inverted 180 degrees by the polycrystalline silicon wafer reversing device 30, the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is vertically Inverted. Therefore, in order to match the position of each pixel of the image indicated by the dirt candidate contour image data on the back surface with the position of each pixel of the image indicated by the dirt candidate contour image data on the front surface, the computer 10 The data is converted into inverted contour image data representing the dirt candidate contour image that is vertically inverted.
図9は、多結晶シリコンウエハ2の表面の汚れ候補輪郭画像の一例を示す。図9は、表面の低角度画像および表面の高角度画像に基づいて生成された汚れ候補輪郭画像を示しており、この他の実施例では、表面には汚れが付着しているので、粒界および汚れの部分の輪郭が汚れ候補の輪郭として示される。図9には、領域63の中に汚れによる汚れ候補の輪郭73が示されている。 FIG. 9 shows an example of a dirt candidate contour image on the surface of the polycrystalline silicon wafer 2. FIG. 9 shows a dirt candidate contour image generated based on the low-angle image of the surface and the high-angle image of the surface. In this embodiment, since the dirt is attached to the surface, The outline of the dirt portion is shown as the outline of the dirt candidate. In FIG. 9, the outline 73 of the dirt candidate due to the dirt is shown in the region 63.
図10は、多結晶シリコンウエハ2の裏面の反転輪郭画像の一例を示す。図10は、反転輪郭画像データが示す裏面の反転輪郭画像を示しており、この他の実施例では、裏面には汚れが付着していないので、粒界部分の画像の輪郭のみが汚れ候補の輪郭として示される。反転輪郭画像データは、多結晶シリコンウエハ2の裏面の低角度画像の画像データおよび高角度画像の画像データに基づいて生成された汚れ候補輪郭画像データを、上下反転させた汚れ候補輪郭画像を表す画像データに変換したものである。図10に示した領域64の中には、汚れ候補の輪郭はない。 FIG. 10 shows an example of a reverse contour image of the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2. FIG. 10 shows the reverse contour image of the back surface indicated by the reverse contour image data. In this other embodiment, no dirt is attached to the back surface, so that only the contour of the image of the grain boundary portion is a candidate for the stain. Shown as a contour. The inverted contour image data represents a soil candidate contour image obtained by vertically inverting the soil candidate contour image data generated based on the image data of the low-angle image and the image data of the high-angle image on the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2. It is converted into image data. In the region 64 shown in FIG.
コンピュータ10は、表面の汚れ候補輪郭画像データと裏面の反転輪郭画像データとを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶シリコンウエハ2の位置の画素を、不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成する。そして、不一致画像データが示す画像の画素のうち、不一致画素からなる領域の輪郭が、予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定する。 The computer 10 compares the stain candidate contour image data on the front surface and the reverse contour image data on the back surface for each pixel at a position where the two surfaces face each other, and data indicating whether or not the pixel candidate represents a stain. Inconsistent image data representing an image in which the pixel at the position of the polycrystalline silicon wafer 2 corresponding to the position of the opposing pixel that is inconsistent is used as a mismatched pixel is generated. Then, it is determined that there is dirt when the contour of the region made up of mismatched pixels among the pixels of the image indicated by the mismatched image data satisfies a predetermined dirt condition.
コンピュータ10は、予め定める汚れ条件を満たす輪郭が、表面の汚れ候補輪郭画像に含まれる汚れ候補の輪郭に対応する輪郭であるか、あるいは裏面の候補輪郭画像に含まれる汚れ候補の輪郭に対応する輪郭であるかを判断する。その輪郭が、表面の汚れ候補輪郭画像の汚れ候補の輪郭に対応する輪郭であれば、多結晶シリコンウエハ2の表面に汚れが付着していると特定し、あるいはその輪郭が、裏面の汚れ候補輪郭画像の汚れ候補の輪郭に対応する輪郭であれば、多結晶シリコンウエハ2の裏面に汚れが付着していると特定することができる。 The computer 10 corresponds to the contour of the dirt candidate included in the candidate contour image on the back surface, or the contour satisfying the predetermined soil condition is a contour corresponding to the contour of the dirt candidate included in the front surface candidate contour image. Determine if it is a contour. If the contour is a contour corresponding to the contour of the stain candidate in the surface stain candidate contour image, it is specified that the stain is attached to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2, or the contour is a stain candidate on the back surface. If the contour corresponds to the contour of the contour candidate of the contour image, it can be specified that the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is soiled.
図11は、図9に示した汚れ候補輪郭画像の中の領域63を拡大した画像を示す。領域63は、多結晶シリコンウエハ2の表面の汚れ候補輪郭画像の一部である。領域63は、縦横それぞれ8画素から構成される領域であり、1つの升目が1つの画素を示し、黒い画素が汚れ候補画素であり、白い画素は汚れ候補でない画素である。領域63には、汚れによる汚れ候補の輪郭73が示されている。汚れ候補の輪郭は、汚れまたは粒界の輪郭である。 FIG. 11 shows an image obtained by enlarging the region 63 in the dirt candidate contour image shown in FIG. A region 63 is a part of the contamination candidate contour image on the surface of the polycrystalline silicon wafer 2. The area 63 is an area composed of 8 pixels in the vertical and horizontal directions. One cell indicates one pixel, a black pixel is a stain candidate pixel, and a white pixel is a pixel that is not a stain candidate. In a region 63, a contour 73 of a contamination candidate due to contamination is shown. The outline of the dirt candidate is the outline of the dirt or grain boundary.
図12は、図10に示した汚れ候補輪郭画像の中の領域64を拡大した画像を示す。領域64は、多結晶シリコンウエハ2の裏面の反転輪郭画像の一部であり、図11に示した領域63に対応する領域である。領域64は、領域63と同様に、縦横それぞれ8画素から構成される領域であり、1つの升目が1つの画素を示し、黒い画素が汚れ候補画素であり、白い画素は汚れ候補でない画素である。領域64には、汚れ候補の輪郭は含まれていない。 FIG. 12 shows an image obtained by enlarging the region 64 in the dirt candidate contour image shown in FIG. The region 64 is a part of the reverse contour image of the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 and corresponds to the region 63 shown in FIG. Similar to the region 63, the region 64 is a region composed of eight pixels in the vertical and horizontal directions. One cell indicates one pixel, a black pixel is a stain candidate pixel, and a white pixel is a pixel that is not a stain candidate. . The region 64 does not include the outline of the dirt candidate.
図13は、図11に示した領域63と図12に示した領域64とを比較して得られる不一致画像データの画像を示す。不一致画像データは、コンピュータ10が、表面の汚れ候補輪郭画像データと、裏面の汚れ候補輪郭画像データを上下反転させた反転輪郭画像データとを、同じ位置、つまり2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する位置の画素を、不一致画素とする汚れ候補輪郭画像を表す画像データである。すなわち表面の汚れ候補輪郭画像データの画素毎のデータと、裏面の反転輪郭画像データの画素毎のデータとを、同じ位置の画素毎に排他的論理和をとったデータである。図13は、図11に示した領域63の画像、つまり図9に示した表面の汚れ候補輪郭画像の一部と、図12に示した領域64の画像、つまり図10に示した裏面の反転輪郭画像の対応する一部とを、同じ位置の画素毎に排他的論理和をとった画像である。 FIG. 13 shows an image of mismatched image data obtained by comparing the region 63 shown in FIG. 11 with the region 64 shown in FIG. The mismatched image data is the pixel at the same position, that is, the position where the two surfaces face each other, where the computer 10 has the dirt candidate contour image data on the front surface and the inverted contour image data obtained by vertically inverting the dirt candidate contour image data on the back surface. This is image data representing a dirt candidate contour image in which a pixel at a position corresponding to the position of an opposing pixel where the data indicating whether or not it is a pixel candidate representing dirt is a mismatch is compared with each other. . In other words, the pixel-by-pixel data of the front surface dirt candidate contour image data and the pixel-by-pixel data of the reverse surface reverse contour image data are data obtained by exclusive ORing the pixels at the same position. FIG. 13 shows an image of the region 63 shown in FIG. 11, that is, a part of the surface candidate stain contour image shown in FIG. 9, and an image of the region 64 shown in FIG. 12, ie, the reverse of the back surface shown in FIG. This is an image obtained by taking an exclusive OR of corresponding parts of the contour image for each pixel at the same position.
汚れがあると判定する予め定める汚れ条件は、不一致画素からなる領域の輪郭が、たとえば縦8画素および横8画素の区域内で、8画素以上が連続して隣接する輪郭であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ3画素以上隣接している輪郭であるという条件である。 The predetermined dirt condition for judging that there is dirt is that the contour of the region composed of non-matching pixels is a contour in which eight pixels or more are adjacent to each other in, for example, an area of 8 pixels in the vertical direction and 8 pixels in the horizontal direction, and This is a condition that the pixels in the direction and the pixels in the horizontal direction are contours adjacent to each other by 3 pixels or more.
図13に示した不一致画素からなる領域の輪郭83は、縦8画素および横8画素の区域内で、18画素が連続して隣接する輪郭であり、かつ縦方向の画素および横方向の画素ともそれぞれ3画素以上隣接している輪郭である。コンピュータ10は、図13に示した不一致画素からなる領域の輪郭83が、予め定める汚れ条件、すなわち縦8画素および横8画素の区域内で、16画素以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ3画素以上隣接している領域であるという条件を満たすので、多結晶シリコンウエハ2に汚れがあると判定する。 The contour 83 of the region composed of non-matching pixels shown in FIG. 13 is a contour in which 18 pixels are adjacent to each other within the area of 8 pixels in the vertical direction and 8 pixels in the horizontal direction. Each contour is adjacent to three or more pixels. In the computer 10, the contour 83 of the region composed of non-matching pixels shown in FIG. 13 is a region composed of 16 or more pixels within a predetermined dirt condition, that is, within an area of 8 pixels vertically and 8 pixels horizontally. In addition, since the condition that the pixels in the vertical direction and the pixels in the horizontal direction are regions adjacent to each other by 3 pixels or more is satisfied, it is determined that the polycrystalline silicon wafer 2 is contaminated.
コンピュータ10は、図13に示した不一致画素からなる領域の輪郭83が、図11に示した汚れによる汚れ候補の輪郭73に対応するので、汚れは多結晶シリコンウエハ2の表面に付着していると特定する。 In the computer 10, the contour 83 of the region composed of non-matching pixels shown in FIG. 13 corresponds to the contour 73 of the contamination candidate due to the contamination shown in FIG. 11, so that the contamination adheres to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2. Is identified.
このように、各面に対して2つの角度、たとえば表面あるいは裏面に対して10度ないし30度の低角度および60度ないし80度の高角度から光を順次照射して、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、2つの角度からそれぞれ撮像された画像データ、たとえば低角度画像および高角度画像の画像データを、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補輪郭画像を表す汚れ候補画像データを面毎に生成するので、画像データの明度差が小さい部分の輪郭を抽出した汚れ候補画像データを生成することができる。したがって、明度差が小さい粒界および汚れの部分の輪郭を抽出することができる。輪郭によって、予め定める汚れ条件が満たされるか否かを判定するので、領域によって判定するよりも、少ない情報量で判定することができる。 In this way, light is irradiated by sequentially irradiating light from two angles to each surface, for example, a low angle of 10 to 30 degrees and a high angle of 60 to 80 degrees to the front or back surface. Images of each surface are picked up at each angle, and image data picked up from two angles, for example, low-angle image and high-angle image data, are converted into pixels at the same position on a polycrystalline semiconductor wafer, such as a polycrystalline silicon wafer 2. A brightness difference is calculated every time, and among the areas composed of pixels at a position where the calculated brightness difference is a brightness difference smaller than a predetermined brightness difference, a pixel at the outermost edge of the area is set as a pixel candidate representing dirt. Since the dirt candidate image data representing the dirt candidate contour image to be generated is generated for each surface, the dirt candidate image data obtained by extracting the contour of the portion where the brightness difference of the image data is small can be generated. Therefore, it is possible to extract the contours of grain boundaries and dirt portions having a small brightness difference. Since it is determined whether or not a predetermined dirt condition is satisfied by the contour, the determination can be made with a smaller amount of information than when determining by the region.
図14は、本発明の実施の他の形態である外観検査方法による処理工程を示すフローチャートである。このフローチャートは、多結晶シリコンウエハ外観検査装置1によって、処理される工程を示している。搬送装置50のステージに多結晶シリコンウエハ2が載置されると、ステップS1に移る。 FIG. 14 is a flowchart showing processing steps by an appearance inspection method according to another embodiment of the present invention. This flowchart shows a process to be processed by the polycrystalline silicon wafer visual inspection apparatus 1. When the polycrystalline silicon wafer 2 is placed on the stage of the transfer device 50, the process proceeds to step S1.
ステップS1では、光源部21から多結晶シリコンウエハ2の表面に照射される光の角度を変化させて、表面の画像を2種類撮像し、さらに光源部41から多結晶シリコンウエハ2の裏面に照射される光の角度を変化させて、裏面の画像を2種類撮像する。2種類の画像は、表面あるいは裏面に対して、光を10度ないし30度の角度で照射して撮像した低角度画像と、光を60度ないし80度の角度で照射して撮像した高角度画像の2種類である。撮像された画像は、表面の低角度画像および高角度画像、ならびに裏面の低角度画像および高角度画像として、ハードディスクに記憶される。 In step S1, the angle of light irradiated from the light source unit 21 to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is changed, two types of images of the surface are taken, and further, the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is irradiated from the light source unit 41. Two kinds of images of the back surface are taken by changing the angle of the light to be emitted. The two types of images are a low angle image captured by irradiating light at an angle of 10 degrees to 30 degrees with respect to the front or back surface, and a high angle captured by irradiating light at an angle of 60 degrees to 80 degrees. There are two types of images. The captured images are stored in the hard disk as a low-angle image and a high-angle image on the front surface, and a low-angle image and a high-angle image on the back surface.
ステップS2では、ハードディスクに記憶されている表面の低角度画像および高角度画像を、多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい位置の画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補画像を表す汚れ候補画像データを生成し、さらにハードディスクに記憶されている裏面の低角度画像および高角度画像を、多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい位置の画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補画像を表す汚れ候補画像データを生成する。 In step S2, a low-angle image and a high-angle image of the surface stored in the hard disk are calculated for each pixel at the same position on the polycrystalline silicon wafer 2, and the calculated brightness difference is determined based on a predetermined brightness difference. Dirt candidate image data representing a dirt candidate image having a pixel at a small position as a candidate for a pixel representing dirt is generated, and the low-angle image and the high-angle image of the back surface stored in the hard disk are converted into the polycrystalline silicon wafer 2. A brightness difference is calculated for each pixel at the same position, and stain candidate image data representing a stain candidate image is generated with a pixel at a position where the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference as a candidate for a pixel representing dirt. .
ステップS3では、表面の汚れ候補画像データと裏面の汚れ候補画像データとを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶シリコンウエハ2の位置の画素を、不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成する。 In step S3, the stain candidate image data on the front surface and the stain candidate image data on the back surface are compared for each pixel at a position where the two surfaces face each other, and the data indicating whether or not the pixel candidate represents a stain is inconsistent. Inconsistent image data representing an image in which the pixel at the position of the polycrystalline silicon wafer 2 corresponding to the position of the opposing pixel is a mismatched pixel is generated.
ステップS4では、不一致画像データが示す画像の画素のうちで、不一致画素からなる領域が、予め定める汚れ条件を満たすか否かを判定する。予め定める汚れ条件を満たすとき、ステップS5に進み、予め定める汚れ条件がみたされないとき、ステップS6に進む。ステップS5では、汚れがあると判定して、終了する。ステップS6では、汚れがないと判定して終了する。 In step S <b> 4, it is determined whether or not a region composed of mismatched pixels among the pixels of the image indicated by the mismatched image data satisfies a predetermined dirt condition. When the predetermined dirt condition is satisfied, the process proceeds to step S5, and when the predetermined dirt condition is not satisfied, the process proceeds to step S6. In step S5, it is determined that there is dirt and the process ends. In step S6, it is determined that there is no dirt and the process ends.
このように、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハの2つの面、つまり表面および裏面を撮像した画像に基づくそれぞれの画像データを比較するので、両方の面が対向する位置に現れる画像を相殺し、いずれか1つの面に現れる画像のみ抽出することができる。したがって、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、両方の面に現れる粒界による模様を相殺し、いずれか1つの面に付着した汚れを検出することができる。 As described above, since the respective image data based on the images obtained by imaging the two surfaces of the polycrystalline semiconductor wafer such as the polycrystalline silicon wafer, that is, the front surface and the back surface are compared, the images appearing at the positions where both surfaces are opposed to each other are canceled out. Only images that appear on any one of the surfaces can be extracted. Therefore, even in a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary, it is possible to cancel the pattern due to the grain boundary appearing on both surfaces, and to detect the dirt adhering to any one surface.
さらに、この外観検査方法は、2つの面のいずれか1つ、つまり表面または裏面に付着した汚れを検出することができるので、人手によって行われていた官能検査すなわち目視検査を代替し、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の外観検査を自動化することができる。そして、人手では扱えないような薄型化された多結晶半導体ウエハに対しても、汚れの有無を判定することができるので、汚れのないウエハを太陽電池のセル製造工程に提供することができる。 Further, this appearance inspection method can detect dirt adhered to any one of the two surfaces, that is, the front surface or the back surface. The appearance inspection of a semiconductor wafer such as a polycrystalline silicon wafer 2 can be automated. Further, since it is possible to determine the presence / absence of dirt even on a thin polycrystalline semiconductor wafer that cannot be handled manually, a wafer without dirt can be provided to the cell manufacturing process of the solar cell.
さらにまた、2つの面の汚れ候補画像データ、すなわち表面の汚れ候補画像データと裏面の汚れ候補画像データとを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の位置の画素を、不一致画素とする不一致画像データを生成し、不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定するので、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の粒界の部分が2つの面の汚れ候補画像データが示す画像に現れても、粒界の部分は相殺されて不一致画素とはならずに、汚れの部分だけを不一致画素として抽出することができ、抽出した不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、汚れがあると判定することができる。したがって、粒界のある多結晶半導体ウエハでも、両方の面に現れる粒界による模様を相殺し、いずれか1つの面に付着した汚れを検出することができる。 Furthermore, by comparing the candidate stain image data of two surfaces, that is, the candidate stain image data on the front surface and the candidate stain image data on the back surface, for each pixel at a position where the two surfaces face each other, Non-matching image data is generated by using a pixel at the position of a polycrystalline semiconductor wafer corresponding to the position of the opposing pixel where the data indicating whether or not there is a mismatch as the non-matching pixel. When the region satisfies the predetermined contamination condition, it is determined that there is contamination, so even if the grain boundary portion of the polycrystalline semiconductor wafer, for example, the polycrystalline silicon wafer 2, appears in the image indicated by the two surface contamination candidate image data, The grain boundary part is canceled out and does not become a mismatched pixel, but only the dirty part can be extracted as a mismatched pixel. When Mel dirty condition is satisfied, it can be determined that there is contamination. Therefore, even in a polycrystalline semiconductor wafer having a grain boundary, it is possible to cancel the pattern due to the grain boundary appearing on both surfaces, and to detect the dirt adhering to any one surface.
さらに、各面に対して2つの角度から光を順次照射して、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、2つの角度からそれぞれ撮像された画像データ、たとえば低角度画像および高角度画像の画像データを、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補画像を表す汚れ候補画像データを面毎に生成するので、画像データの明度差が小さい部分を抽出した汚れ候補画像データを生成することができる。したがって、明度差が小さい粒界および汚れの部分のみを抽出することができる。 Furthermore, each surface is sequentially irradiated with light from two angles, an image of each surface is captured for each angle at which the light is irradiated, and image data captured from each of the two angles, such as a low-angle image and A pixel at a position where the brightness difference is calculated for each pixel at the same position of the polycrystalline semiconductor wafer, for example, the polycrystalline silicon wafer 2, from the image data of the high-angle image, and the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference. Is generated for each surface, and candidate stain image data obtained by extracting a portion having a small lightness difference in the image data can be generated. Therefore, it is possible to extract only the grain boundary and the soiled portion where the brightness difference is small.
図15は、本発明の実施のさらに他の形態である外観検査方法による処理工程を示すフローチャートである。このフローチャートは、多結晶シリコンウエハ外観検査装置1によって、処理される工程を示している。搬送装置50のステージに多結晶シリコンウエハ2が載置されると、ステップT1に移る。 FIG. 15 is a flowchart showing processing steps by an appearance inspection method which is still another embodiment of the present invention. This flowchart shows a process to be processed by the polycrystalline silicon wafer visual inspection apparatus 1. When the polycrystalline silicon wafer 2 is placed on the stage of the transfer device 50, the process proceeds to step T1.
ステップT1では、光源部21から多結晶シリコンウエハ2の表面に照射される光の角度を変化させて、表面の画像を2種類撮像し、さらに光源部41から多結晶シリコンウエハ2の裏面に照射される光の角度を変化させて、裏面の画像を2種類撮像する。2種類の画像は、表面あるいは裏面に対して、光を10度ないし30度の角度で照射して撮像した低角度画像と、光を60度ないし80度の角度で照射して撮像した高角度画像の2種類である。撮像された画像は、表面の低角度画像および高角度画像、ならびに裏面の低角度画像および高角度画像として、ハードディスクに記憶される。 In step T1, the angle of light irradiated from the light source unit 21 to the surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is changed, two types of images of the surface are taken, and further, the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2 is irradiated from the light source unit 41. Two kinds of images of the back surface are taken by changing the angle of the light to be emitted. The two types of images are a low angle image captured by irradiating light at an angle of 10 degrees to 30 degrees with respect to the front or back surface, and a high angle captured by irradiating light at an angle of 60 degrees to 80 degrees. There are two types of images. The captured images are stored in the hard disk as a low-angle image and a high-angle image on the front surface, and a low-angle image and a high-angle image on the back surface.
ステップT2では、ハードディスクに記憶されている表面の低角度画像および高角度画像を、多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補輪郭画像を表す汚れ候補画像データすなわち汚れ候補輪郭画像データを生成する。さらにハードディスクに記憶されている裏面の低角度画像および高角度画像を、多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補輪郭画像を表す汚れ候補画像データすなわち汚れ候補輪郭画像データを生成する。 In step T2, a lightness difference is calculated for each pixel at the same position on the polycrystalline silicon wafer 2 from the low-angle image and the high-angle image of the surface stored in the hard disk, and the calculated lightness difference is determined based on a predetermined lightness difference. Dirt candidate image data representing dirt candidate contour images, that is, dirt candidate contour image data, is generated by using, as a candidate for a pixel representing dirt, a pixel at the outermost edge of the area consisting of pixels at small positions. Further, a low-angle image and a high-angle image of the back surface stored in the hard disk are calculated for each pixel at the same position on the polycrystalline silicon wafer 2, and the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference. Dirt candidate image data representing dirt candidate contour images, that is, dirt candidate contour image data, is generated by using, as a pixel candidate representing dirt, a pixel at the outermost edge of the area of pixels.
ステップT3では、表面の汚れ候補輪郭画像データと裏面の汚れ候補輪郭画像データとを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶シリコンウエハ2の位置の画素を、不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成する。 In step T3, the front surface dirt candidate contour image data and the back surface dirt candidate contour image data are compared for each pixel at a position where the two surfaces face each other, and data indicating whether or not the pixel candidate represents a dirt. Disagreement image data representing an image in which the pixel at the position of the polycrystalline silicon wafer 2 corresponding to the position of the opposing pixel having a mismatch is used as the mismatch pixel is generated.
ステップT4では、不一致画像データが示す画像の画素のうちで、不一致画素からなる領域の輪郭が、予め定める汚れ条件を満たすか否かを判定する。予め定める汚れ条件を満たすとき、ステップT5に進み、予め定める汚れ条件がみたされないとき、ステップT6に進む。ステップT5では、汚れがあると判定して、終了する。ステップT6では、汚れがないと判定して終了する。 In step T4, it is determined whether or not the contour of the region made up of mismatched pixels among the pixels of the image indicated by the mismatched image data satisfies a predetermined dirt condition. When the predetermined dirt condition is satisfied, the process proceeds to step T5, and when the predetermined dirt condition is not satisfied, the process proceeds to step T6. In step T5, it is determined that there is dirt and the process ends. In step T6, it is determined that there is no dirt and the process ends.
このように、各面に対して2つの角度から光を順次照射して、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、2つの角度からそれぞれ撮像された画像データ、たとえば低角度画像および高角度画像の画像データを、多結晶半導体ウエハたとえば多結晶シリコンウエハ2の同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を、汚れを表す画素の候補とする汚れ候補輪郭画像を表す汚れ候補画像データを面毎に生成するので、画像データの明度差が小さい部分の輪郭を抽出した汚れ候補画像データを生成することができる。したがって、明度差が小さい粒界および汚れの部分の輪郭を抽出することができる。輪郭によって、予め定める汚れ条件が満たされるか否かを判定するので、領域によって判定するよりも、少ない情報量で判定することができる。 In this way, each surface is sequentially irradiated with light from two angles, an image of each surface is captured for each angle at which light is irradiated, and image data captured from each of the two angles, for example, a low angle The image data of the image and the high-angle image are calculated for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, for example, the polycrystalline silicon wafer 2, and the calculated brightness difference is a position where the calculated brightness difference is smaller than the predetermined brightness difference. Among the areas consisting of the pixels, the dirt candidate image data representing the dirt candidate contour image, which uses the pixel at the outermost edge of the area as the candidate for the pixel representing the dirt, is generated for each surface. It is possible to generate dirt candidate image data in which the outline of a small part is extracted. Therefore, it is possible to extract the contours of grain boundaries and dirt portions having a small brightness difference. Since it is determined whether or not a predetermined dirt condition is satisfied by the contour, the determination can be made with a smaller amount of information than when determining by the region.
上述した実施のいずれの形態も、光源部21および光源部41は、それぞれ多結晶シリコンウエハ2を四方から囲むように設置された4つの部分に含まれる光源から同時に光を照射、つまり4つの方向から同時に光を照射しているが、必ずしも4つの方向から同時に光を照射する必要はなく、順次各方向から光を照射してもよい。撮像される画像の数が増え、コンピュータ10に転送される画像データの情報量が増えるが、同じ位置の画素毎に算出される明度差の情報量が増えるので、明度差の精度を向上することができ、汚れを検出する精度を上げることができる。 In any of the above-described embodiments, the light source unit 21 and the light source unit 41 irradiate light simultaneously from the light sources included in the four parts installed so as to surround the polycrystalline silicon wafer 2 from four sides, that is, in four directions. However, it is not always necessary to irradiate light from four directions at the same time, and light may be emitted from each direction sequentially. Although the number of images to be captured increases and the amount of image data transferred to the computer 10 increases, the amount of brightness difference information calculated for each pixel at the same position increases, so that the accuracy of the brightness difference is improved. Can improve the accuracy of detecting dirt.
さらに上述した実施のいずれの形態も、光源部21および光源部41の各部分は、それぞれ2つの光源、すなわち多結晶シリコンウエハ2の表面あるいは裏面に対して10度ないし30度の角度で光を照射する光源と、多結晶シリコンウエハ2の表面あるいは裏面に対して60度ないし80度の角度で光を照射する光源によって、光を照射して2種類の画像、つまり低角度画像および高角度画像を撮像したが、光源を増やして、光を照射する角度を、10度ないし30度の角度および60度ないし80度の角度以外の角度でも照射することができるようにして、多結晶シリコンウエハ2の表面および裏面を撮像する画像の種類を増やしてもよい。撮像される画像の数が増え、コンピュータ10に転送される画像データの情報量が増えるが、同じ位置の画素毎に算出される明度差の情報量が増えるので、明度差の精度を向上することができ、汚れを検出する精度を上げることができる。 Further, in any of the above-described embodiments, each portion of the light source unit 21 and the light source unit 41 emits light at an angle of 10 degrees to 30 degrees with respect to two light sources, that is, the front surface or the back surface of the polycrystalline silicon wafer 2. Two types of images are emitted by irradiating light, ie, a low-angle image and a high-angle image, by a light source that irradiates light and a light source that irradiates light at an angle of 60 to 80 degrees with respect to the front or back surface of the polycrystalline silicon wafer However, the polycrystalline silicon wafer 2 can be irradiated by increasing the light source so that the light can be irradiated at an angle other than 10 ° to 30 ° and 60 ° to 80 °. You may increase the kind of image which images the front surface and back surface. Although the number of images to be captured increases and the amount of image data transferred to the computer 10 increases, the amount of brightness difference information calculated for each pixel at the same position increases, so that the accuracy of the brightness difference is improved. Can improve the accuracy of detecting dirt.
1 多結晶シリコンウエハ外観検査装置
2 多結晶シリコンウエハ
10 コンピュータ
20 表面撮像装置
21,41 光源部
22,42 カメラ
23,43 拡散板
24,44 橋脚
30 多結晶シリコンウエハ反転装置
31 空気吸引装置
32 回転棒
40 裏面撮像装置
50 搬送装置
71 汚れ候補領域
73 汚れ候補の輪郭
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polycrystalline silicon wafer visual inspection apparatus 2 Polycrystalline silicon wafer 10 Computer 20 Surface imaging device 21, 41 Light source part 22, 42 Camera 23, 43 Diffusion plate 24, 44 Bridge pier 30 Polycrystalline silicon wafer inversion device 31 Air suction device 32 Rotation Bar 40 Back side imaging device 50 Conveying device 71 Dirt candidate region 73 Dirt candidate outline
Claims (8)
撮像工程で撮像された2つの面の画像に基づくそれぞれの画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、不一致である画素を不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成する比較工程と、
比較工程で生成された不一致画像データが示す画像の画素のうち、不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、前記2つの面のうちいずれか1つの面に汚れがあると判定する判定工程とを含み、
前記予め定める汚れ条件は、不一致画素からなる領域が、予め定める第1の画素数以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ予め定める第2の画素数以上隣接している領域であることを特徴とする多結晶半導体ウエハの外観検査方法。 An imaging step of individually imaging two opposing surfaces of the polycrystalline semiconductor wafer;
The respective image data based on the images of the two surfaces captured in the imaging process are compared for each pixel at a position where the two surfaces are opposed to each other, and mismatch image data representing an image having a mismatch pixel as a mismatch pixel is obtained. A comparison process to generate ;
Judgment to determine that one of the two surfaces is soiled when a region of the unmatched pixels among the pixels of the image indicated by the unmatched image data generated in the comparison step satisfies a predetermined stain condition and a step seen including,
The predetermined dirt condition is a second region in which a region composed of non-matching pixels is a region composed of pixels equal to or more than a first predetermined number of pixels, and a vertical pixel and a horizontal pixel are respectively predetermined. A method for inspecting the appearance of a polycrystalline semiconductor wafer, characterized in that it is a region adjacent to the number of pixels or more .
前記比較工程では、前記2つの面の汚れ候補画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶半導体ウエハの位置の画素を、不一致画素とする不一致画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の多結晶半導体ウエハの外観検査方法。 The image data is dirt candidate image data indicating, for each pixel, whether or not the pixel candidate represents dirt.
In the comparison step, the stain candidate image data of the two surfaces is compared for each pixel at a position where the two surfaces are opposed to each other, and data indicating whether or not the pixel candidate represents a stain is opposed to each other. polycrystalline pixel position of the semiconductor wafer, the appearance inspection method of the polycrystalline semiconductor wafer according to claim 1, wherein the mismatch image data and said Rukoto forming raw and mismatch pixel corresponding to the position of the pixel.
前記撮像工程では、各面に対して複数の角度から光を順次照射し、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、
生成工程では、前記撮像工程で複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素を前記画素候補とする汚れ候補画像の画像データを前記汚れ候補画像データとして、面毎に生成することを特徴とする請求項2に記載の多結晶半導体ウエハの外観検査方法。 The method further includes a generation step of generating the stain candidate image data,
In the imaging step, each surface is sequentially irradiated with light from a plurality of angles, and images of each surface are captured for each angle at which the light is irradiated.
In the generation step, the brightness difference is calculated for each pixel at the same position of the polycrystalline semiconductor wafer, and the calculated brightness difference is smaller than the predetermined brightness difference. 3. The method for inspecting the appearance of a polycrystalline semiconductor wafer according to claim 2, wherein image data of a dirt candidate image having a pixel at a position that is a difference as the pixel candidate is generated as the dirt candidate image data for each surface. .
前記撮像工程では、各面に対して複数の角度から光を順次照射し、光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、
生成工程では、前記撮像工程で複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を前記画素候補とする汚れ候補輪郭画像の画像データを前記汚れ候補画像データとして、面毎に生成することを特徴とする請求項2に記載の多結晶半導体ウエハの外観検査方法。 The method further includes a generation step of generating the stain candidate image data,
In the imaging step, each surface is sequentially irradiated with light from a plurality of angles, and images of each surface are captured for each angle at which the light is irradiated.
In the generation step, the brightness difference is calculated for each pixel at the same position of the polycrystalline semiconductor wafer, and the calculated brightness difference is smaller than the predetermined brightness difference. Image data of a dirt candidate contour image having a pixel at the outermost edge of the area as a pixel candidate out of areas composed of pixels at positions that are differences is generated as the dirt candidate image data for each surface. A method for inspecting the appearance of a polycrystalline semiconductor wafer according to claim 2.
撮像手段によって撮像された2つの面の画像に基づくそれぞれの画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、不一致である画素を不一致画素とする画像を表す不一致画像データを生成する比較手段と、
比較手段によって生成された不一致画像データが示す画像の画素のうち、不一致画素からなる領域が予め定める汚れ条件を満たすとき、前記2つの面のうちいずれか1つの面に汚れがあると判定する判定手段とを含み、
前記予め定める汚れ条件は、不一致画素からなる領域が、予め定める第1の画素数以上の画素から構成される領域であって、かつ縦方向の画素および横方向の画素がそれぞれ予め定める第2の画素数以上隣接している領域であることを特徴とする多結晶半導体ウエハの外観検査装置。 Imaging means for individually imaging two opposing surfaces of the polycrystalline semiconductor wafer;
The respective image data based on the images of the two surfaces captured by the imaging means are compared for each pixel at a position where the two surfaces are opposed to each other, and mismatch image data representing an image having a mismatch pixel as a mismatch pixel is obtained. A comparison means to generate ;
Judgment to determine that one of the two surfaces is soiled when a region including the unmatched pixels satisfies a predetermined stain condition among the pixels of the image indicated by the mismatch image data generated by the comparison unit and it means only including,
The predetermined dirt condition is a second region in which a region composed of non-matching pixels is a region composed of pixels equal to or more than a first predetermined number of pixels, and a vertical pixel and a horizontal pixel are respectively predetermined. An appearance inspection apparatus for a polycrystalline semiconductor wafer, characterized in that it is an area adjacent to at least the number of pixels .
前記比較手段は、前記2つの面の汚れ候補画像データを、2つの面が対向する位置の画素毎に比較して、汚れを表す画素候補であるか否かを示すデータが不一致である対向する画素の位置に対応する多結晶半導体ウエハの位置の画素を、不一致画素とする不一致画像データを生成することを特徴とする請求項5に記載の多結晶半導体ウエハの外観検査装置。 The image data is dirt candidate image data indicating, for each pixel, whether or not the pixel candidate represents dirt.
The comparison means compares the stain candidate image data of the two surfaces for each pixel at a position where the two surfaces are opposed to each other, and the data indicating whether or not the pixel candidates indicate the stain are opposed to each other. the pixel position of the polycrystalline semiconductor wafer corresponding to the position of the pixel, the appearance inspection apparatus of the polycrystalline semiconductor wafer according to claim 5, characterized in Rukoto the mismatch image data constituting raw and mismatched pixels.
前記2つの面に対して複数の角度から光を照射する照射手段とをさらに含み、
前記撮像手段は、照射手段によって光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、
生成手段は、前記撮像手段によって複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素を前記画素候補とする汚れ候補画像の画像データを前記汚れ候補画像データとして、面毎に生成することを特徴とする請求項6に記載の多結晶半導体ウエハの外観検査装置。 Generating means for generating the stain candidate image data;
Irradiation means for irradiating light from a plurality of angles to the two surfaces,
The imaging means captures an image of each surface for each angle at which light is irradiated by the irradiation means,
The generation unit calculates a brightness difference for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, and the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference. 7. The appearance inspection apparatus for a polycrystalline semiconductor wafer according to claim 6, wherein image data of a dirt candidate image having a pixel at a position that is a difference as the pixel candidate is generated as the dirt candidate image data for each surface. .
前記2つの面に対して複数の角度から光を照射する照射手段とをさらに含み、
前記撮像手段は、照射手段によって光が照射される角度毎に各面の画像を撮像し、
生成手段は、前記撮像手段によって複数の角度からそれぞれ撮像された画像データを、多結晶半導体ウエハの同じ位置の画素毎に明度差を算出し、算出された明度差が予め定める明度差より小さい明度差である位置の画素からなる領域のうち、その領域の最外縁にある画素を前記画素候補とする汚れ候補輪郭画像の画像データを前記汚れ候補画像データとして、面毎に生成することを特徴とする請求項6に記載の多結晶半導体ウエハの外観検査装置。 Generating means for generating the stain candidate image data;
Irradiation means for irradiating light from a plurality of angles to the two surfaces,
The imaging means captures an image of each surface for each angle at which light is irradiated by the irradiation means,
The generation unit calculates a brightness difference for each pixel at the same position on the polycrystalline semiconductor wafer, and the calculated brightness difference is smaller than a predetermined brightness difference. Image data of a dirt candidate contour image having a pixel at the outermost edge of the area as a pixel candidate out of areas composed of pixels at positions that are differences is generated as the dirt candidate image data for each surface. An appearance inspection apparatus for a polycrystalline semiconductor wafer according to claim 6.
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