JPH068789B2

JPH068789B2 - ウエハ検査装置

Info

Publication number: JPH068789B2
Application number: JP59257607A
Authority: JP
Inventors: 陽市高木; 敏雄臼井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-12-07
Filing date: 1984-12-07
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPS61137050A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本装置は、シリコンウエハの製造過程におけるウエハの
表面のキズ、よごれ等の欠陥検査の品質の向上と省力化
自動化に好適である。

〔発明の背景〕

半導体製品材料としてのシリコンウエハ面板、あるいは
各種金属，非金属の表面欠陥を検出する方法として従来
は人手による方法がおこなわれていた。しかし個人差が
ある上に、非能率的であるという欠点があった。

また表面欠陥を検出するためにレーザ光を被検体の表面
に照射して、表面欠陥による散乱光をオプティカルファ
イバーを用いて受光したその分散パターンから欠陥を検
査する方法が知られている。それには例えば特開昭５５
−17443号がある。しかしながらこの方法では装置が大
がかりになるという欠点がある。

また関連公知例としては特公昭５９−34961号などがあ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、シリコンウエハ製造過程におけるウエ
ハ表面のキズ，ヨゴレ等の欠陥を検査するウエハ検査装
置を提供することにある。

〔発明の概要〕

従来ウエハの検査は、目視により行われていた。ウエハ
の欠陥は、キズ，ヨゴレ等非常に多種類のものがあり、
ウエハの表面とカメラの傾斜角や照明方向などにより欠
陥部がカメラ画像に取り込めないことがある。目視の場
合は、ウエハをいろいろの姿勢にして観察することによ
り欠陥部を見出している。本発明の装置では、対象物を
各種の姿勢に制御し画像処理を行うことができ目視と同
じ状態で検査を行うことを可能とした。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。シリコ
ンウエハの製造過程において発生する欠陥は、第４図〜
第１０図に示すように、欠け，すり傷，よごれ等各種の
ものがある。欠けや，すり傷については比較的に画像と
してとらえやすいが、よごれについては、ＩＴＶカメラ
とウエハ面の傾斜角や照明方向等によりよく見えたり見
えなかったりする。従来は、人間の視力によりこれらを
検査を実施していたが、自動化する場合、良い画像が得
られるかどうかが最大の問題である。本発明の装置で
は、ＩＴＶカメラ，照明とウエハ面の角度が自動的に最
適化することを考えてある。また、細かな欠陥を検出で
きるよう倍率の大きなレンズを使用した場合ウエハ全面
をスキャンすることによりもれなく欠陥部を検出できる
ように仕組んでいる。

第４図(a),(b)はいわゆるＳＢムラオビ（サンドブラス
トによる）の場合、(c),(d)はいわゆるＳＢムラ花（サ
ンドブラストによる）場合を示している。

第５図(a),(b)はいわゆるＳＢコスレ（サンドブラスト
による）の例を、第６図(a),(b)はいわゆる白汚れがあ
る場合、第７図(a),(b)はホールド汚れ、(c),(d)は雲状
汚れ、第８図(a),(b)は点状汚れ、(c)はピンセット汚
れ、第９図(a)はカケがある場合、(b)はクラックがある
場合、(c)はヒッカキがある場合、(d)は突起がある場合
を、第１０図(a)はCROWが、(b)は陥没がある場合のそれ
ぞれウエハの表面状態の例を示している。なお２１はウ
エハである。

第１図により本発明の装置について説明する。無欠陥の
ウエハ１１はＩＴＢカメラ６から画像入力する。被検査
ウエハ１２は、ＩＴＢカメラ７から画像入力する。２つ
の画像を比較することにより欠陥を検出する。２つのウ
エハ１１，１２は、同一のＸＹテーブル１０上におかれ
ているので、カメラ６，７とウエハ１１，１２の位置関
係をあらかじめ調整してあるので、ウエハの同じ相対位
置の画像が取り込まれることになる。従って、２画像の
画像間演算により表面の反映光の異なる部分だけを検出
するとができる。ウエハ１１は無欠陥であるから、ウエ
ハ１２に欠陥があれば、その部分だけが反射光に差を生
ずるので検知できるのである。微小な欠陥を検知するに
は、入力画像は、ウエハの１部分を拡大して画像入力す
る必要がある。従ってウエハ全面を検査する為には、ウ
エハ表面全体について画像を順次取り込み欠陥を検査す
る必要がある。この為、本発明の装置では、ウエハを前
後左右に移動可能なＸＹテーブル１０上におかれる。２
個のウエハは、同じＸＹテーブル上におかれるので、常
に同じ相対位置の部分の画像をとり込むことができる。
ウエハの表面を傾斜して画像入力するために、ＸＹテー
ブル１０は、回転軸９を中心に回転できる構造となって
いる。８は、フレームである。１は画像処理装置本体、
２は、画像処理内容を表示するためのモニタテレビであ
る。３は、オペレータ用のコンソールCRT、４は、ハー
ドコピー用プリンタである。５は、同上用のデスクであ
る。本発明の装置の概略は以上のようであるが、これを
ウエハ生産ラインの検査行程へ配置した場合の一実施例
を第２図に示す。１３は、検査前のウエハ搬送ライン、
１７は、ウエハを搬送ライン１３からウエハ検査機１６
へ移動するためのマテハンである。１４は、検査完了後
の良品ウエハを搬送するラインで、１５は、不良品を搬
送するラインである。第３図によりウエハ製造ラインに
配置した場合の詳細を説明する。検査前ウエハ２１はウ
エハマテハン機構１７、シリンダ１８、ロット１９、マ
テハンヘット２０によりライン１３より検査装置１６に
転送する。２２は、ウエハ受口である。検査終了後、合
格品は、出口２３からライン１４に、不合格品は、出口
２４からライン２６に送出される。次に第１１図により
本発明の検査装置の検査方法について説明する。１１は
無欠陥のウエハで、モデルとして使用する。１２は、被
検査のウエハで、欠陥を含む場合がある。カメラ６はウ
エハ１１の表面の１部の画像（Ｇ_１部）を画像入力でき
るように調整してある。２つの画像は、２とのウエハの
同じ相対部分となるようにしてある。またカメラ７はウ
エハ１２の表面の１部の画像（Ｇ_２部）を画像入力でき
るように調整してある。第１２図にて本発明のウエハ欠
陥部検出の画像処理の一方法について説明する。モデル
ウエハ１１と被検査ウエハ１２の表面の１部の画像
Ｇ_１，Ｇ_２について画像間演算を実施する（減算ｉ絶対
値をとる）｜Ｇ_１−Ｇ_２｜→Ｇ_３この演算により、２つの画像Ｇ_１，Ｇ_２の濃度比較をと
ることができる。被検査ウエハが無欠陥ならば、２つの
ウエハは同じ反射率（ほぼ等しい）であり、照明関係も
同じ条件に設定されているので２つの画像の減算結果
は、ほぼ０に近い値となる。しかし、ウエハ１２に欠陥
を含むとその部分の反射率が異なるので、演算結果は大
きな値となる。このように大きな値の発生した位置や面
積を求めることにより欠陥の有無を判定する。

第１３図〜第１５図により、ＩＴＶカメラとウエハ表面
の角度について述べる。ＩＴＶカメラ及び、照明を、ウ
エハ表面に対して垂直にする場合を第１３図に示す。こ
の場合には、ウエハ表面の深い傷の場合によく欠陥部の
検出できる。Ｌは垂直照明を表わしている。第１４図
は、ウエハ表面とＩＴＶカメラと照明が、勝手な向きに
ある場合を示す。このような場合、大抵欠陥部の検出は
あまりよい結果とならない。第１５図は、ウエハ表面に
対して、照明とカメラが１定の関係で（ここでは、ウエ
ハ画線に対して対象）にある場合である。ウエハ表面が
鏡面仕上の場合、照明光がウエハ表面で反射されてカメ
ラに入るような角度関係にすると、欠陥のある種のもの
については良く検出可能である。本発明の装置では、第
１３図及び第１５図のような角度関係で、照明ＩＴＶカ
メラ，ウエハを配置できるような特徴ある構成をしてい
る。すなわち、本構成はカメラで検出するウエハ表面か
らの反射光が、カメラの光軸方向から入射するようにし
たものである。

第１６図によりカメラとウエハ表面の角度関係を変える
一実施例について説明する。ウエハを傾斜させ、カメラ
は固定する。ウエハ表面の１点を中心としてウエハを回
転する。このようにすることによる利点は、カメラの焦
点をウエハの傾斜により調整する必要がないようにする
ための工夫である。ここで注視すべきことは、ウエハを
水平に対してα_１だけ傾斜させた時、ＩＴＶカメラを垂
直に保つものとすれば、光源は、垂直から２α_１だけ傾
斜させると良い角度関係になることである。このように
ウエハの回転中心と、傾斜角，光源の向きを適切に選ぶ
と常時安定な検査結果が得られる。本発明の装置は、こ
れらのことを考慮してあるので、ウエハを任意に傾斜し
た時、照明も自動的に最適の向きに決定されるような構
造となっている。第１７図〜第１９図によりＸＹテーブ
ルの構成について説明する。ウエハ表面の画像として入
力できるのは、ウエハ表面の１部にすぎない。これは、
微小な欠陥を検出するため、倍率の高いレンズを使って
画像入力するためである。ウエハ全表面を検査するため
には、カメラ又はウエハを移動してウエハの全表面の画
像を入力する必要がある。本発明の装置では、カメラを
固定しウエハをＸ方向，Ｙ方向に移動することにより行
うものとする。第１７図は、２個のウエハの並び方向
（Ｘ方向と定義する）にウエハを移動する方法を示す。
本発明の装置では、２個のウエハ１１，１２が、同じ量
だけ、Ｘ方向に移動するようにしてあるので、Ｘ方向へ
の移動により、カメラとウエハの関係は、ウエハ１１，
１２は全く同じように変化する。尚、２７，２８はウエ
ハ受け皿である。このウエハ受け皿は、ウエハの仕様の
変更をこの受け皿の取りかえで間に合うようにしたもの
である。第１８図は、ウエハをＹ方向（前述と直角方
向）に移動する方法を示す。本発明の装置では、２個の
ウエハ１１，１２が同じ量だけＹ方向に移動するように
してあるので、Ｙ方向の移動により、カメラとウエハの
関係は、ウエハ１１，１２は全く同じように変化する。
第１９図は、ウエハの傾斜とＹ方向の移動を同時に行っ
た場合について説明している。すなわち、Ｙ方向移動を
行った後のカメラ画像は、Ｙ方向に移動するが相変ら
ず、カメラとウエハの距離関係は、最も焦点の合った位
置に保たれたままである。本発明の装置は、ウエハの傾
斜とＸＹテーブルの移動の関係が、入力画像の画質を低
下させないように配慮されているのが特徴のひとつであ
る。ウエハ検査機本体について第２０図〜第２８図によ
り説明する。ウエハ受け皿２７，２８は、ウエハ受け回
転板２９，３０上に取付けられている。ＸＹテーブル
は、孫フレーム６１、子フレーム６２、親フレーム６３
等により構成されている。ウエハ受け回転板２９，３０
は、軸４８，４９を中心に回転できる構造となってい
る。ウエハ受け回転板２９，３０は、同じ向きに同じ量
だけ回転するようにＶベルトプーリ５０，５１及びＶベ
ルト５２により結ばれている。また軸４８はウォーム５
４及びウォームウイール５３を介してモーター５６によ
り駆動されるようになっている。従ってウエハ受け回転
板２９，３０は、モータ５６により、同じ向きに、同じ
量だけ回転させることができる。モータ５６の回転量
は、ウエハ検査の際自由に制御可能なように仕組んであ
るから、ウエハの向きを自由に変化させることができる
ようになっている。ＸＹテーブルのＹ方向の移動は、孫
フレーム６１と子フレーム６２間の相対運動機構により
行う。孫フレーム６１の両側は、子フレーム６２の凹部
溝にはまっており前後に摺動できるようになっている。
孫フレームは、スクリュー５９及びナット６０を介して
モータ５７により駆動されてＹ方向に移動させられる。
モータ５７は、ウエハ検査の際自由に制御可能なように
仕組んであるからＸＹテーブルをＹ方向に自由に変化さ
せることができるようになっている。ＸＹテーブルのＸ
方向の移動は、子フレーム６２と親フレーム６３間の相
対運動機構により行う。子フレーム６２の両側は親フレ
ーム６３の凹部溝にはまっており前後に摺動できるよう
になっている。子フレーム６２は、スクリュー６７、ナ
ット６８を介してモータ６５により駆動されＸ方向に移
動させられる。モータ６５は、ウエハ検査の際自由に制
御可能なように仕組んであるからＸＹテーブルをＸ方向
に自由に変化させることが可能である。親フレーム６３
は軸４０で支えられ、軸４０は、外フレームにて支えら
れている。親フレーム６３は、軸４０の周りに回転運動
が可能である。親フレーム６３は、Ｖベルトプーリ７
０，７１、Ｖベルト７２、軸４７、傘歯車４６，４５、
軸４４、ウォーム３９、ウォームホイール３８、軸４
１、ギヤ３７，３６、軸４０を介してモータ６９により
駆動され軸４０を中心に回転させられる。この場合の回
転軸４０は、ウエハの表面の１点で、ＩＴＶカメラの焦
点を合わす位置に一致させてあるので、ウエハをカメラ
に対して傾斜させることができるのである。一方、照明
装置３１は、照明支持フレーム３２に取り付けられてい
る。照明支持フレーム３２は、照明支持フレーム受け３
３に取り付けられる。本照明装置を使わない時は、３
２，３３間を切りはなすものとする。照明支持フレーム
受け３３は、軸４０を中心に回転できるようになってお
り、この回転により照明方向を変更することができるよ
うになっている。

照明装置支持フレーム受け３３は、親フレーム６３と同
じようにモータ６９により駆動されて回転する。この場
合の動力伝達は、ギヤー３４，３５を使って行われる。
ここで、照明装置支持フレーム受け３３とギヤー３４は
１体に固定されているので、ギヤー３４の回転は、３３
に伝えられることになる。ここで、モータ６９の駆動に
より、親フレーム６３と照明装置３１は、同じ方向に回
転するが、回転量は、ギヤー比により異なる。モータ回
転量をＮ、ギヤー３６，３７のギヤー比をｉ_１、ギヤー
３５，３４のギヤー比をｉ_２とすると親フレーム６３の
回転量Ｎ_Ｆ及び照明装置の回転量Ｎ_Ｌは次のようにな
る。

Ｎ_Ｆ＝Ｎ・ｉ_１・ｉ_０Ｎ_Ｌ＝Ｎ・ｉ_２・ｉ_０但し、ｉ_０はウォーム比（３８，３９）である。

Ｎ_ＦとＮ_Ｌの回転量は、カメラ，照明，ウエハ表面の角
度の関係から次のようになるとよい。

従って本発明の装置では、ギヤー比の関係を上式のよう
にとることにより、カメラ，照明，ウエハの角度関係を
自動的に最適になるようにしてある。

第２１図は側面図を、第２２図(b)は第２０図のＡ−Ａ
矢視図を第２２図(a)は第２２図(b)のＥ−Ｅ矢視図を示
している。また第２３図は第２０図のＢ−Ｂ矢視図を、
第２４図は第２１図のＣ−Ｃ矢視図を、第２５図は第２
０図のＤ−Ｄ矢視図をそれぞれ示す。

次にウエハを装置に取り込む場合の一実施例を第２６図
により説明する。ウエハ２１は、マテハンにより移動し
て、ウエハ投入口２２の上方に来る。そして、フロア８
０上にウエハをのせる。ウエハは、プッシャシリンダ７
３、プッシャヘッド７４により押し出され、ウエハ受け
皿２９上にのせるように仕組んである。

最後にウエハ検査完了後、ウエハ送出機構について第２
７図により説明する。ウエハは、ウエハ吸引盤７５で吸
引し、アーム７６は、支点７７を中心に回転し、良品出
口孔７８又は、不良品出口孔７９からウエハを送出する
ようにする。第２８図はウエハテーブルの傾斜と取付ア
ームの説明図である。

ウエハ全面を検査する場合の方法について第２９図〜第
３４図により説明する。第２９図は、ウエハの検査走査
方式について示している。ウエハをＸＹ方向に１定量ピ
ッチで移動することにより（第２９図(a)）全面を走査
する方法と、ウエハ受け回転板と回転、画像中心と回転
中心の差（Ｒとする）を変化させる方法（第２９図
(b)）がある。第３０図(a)〜（）は、ウエハを回転し
て画像入力した場合の画像位置を示す。第３１図は、こ
れらの画像入力部分をまとめて表示したものである。半
径Ｒ上に入力画像Ｇ_１〜Ｇ₁₂が分散しており、Ｒを変化
させることにより全面を走査できる。ウエハに回転を与
える場合の回転ピッチは、第３２図のようにして求める
ことができる。

また、Ｒ方向のピッチΔＲは、第３３図から求められ
る。

Ｒ_０＝／２ ΔＲ＝：画像サイズ回転とＲを変化させる方式をＲ，θ変化方式と以下称す
ることにする。

次にＸＹの直流移動によりウエハ全面を走査する方法、
ＸＹ座標方式について第３４図にて説明する。まずＹ座
標を決定し、Ｙ座標から、Ｘ方向の範囲を計算し、Ｘ方
向に一定ピッチ（ΔＸとする）ずつ移動する。

Ｘ方向の範囲はとして計算される。

Ｘが、Ｘ_２をこえるとＹ方向にΔＹだけずらして、再び
上述の処理をくり返す。このようにして、ＸＹテーブル
を移動しつつ、画像をとり込むので、全面にわたって欠
陥を調べることができるのである。

次に処理の制御方法について第３５図〜第４３図により
説明する。ウエハ検査のトップレベルフローを第３５図
に示す。まず、ウエハ検知器８１によりウエハを検知す
ると検査装置READY状態であるかどうかをみる。READY状
態でないというのは、現在処理中又はウエハ検査機がス
タートできる状態にないのであるから次処理を行わな
い、次のウエハ検知を待つ。READYの時は、マテハン１
７を動作させラインからウエハをウエハ検査機１６に移
動させる。ウエハ検査機１６は、ウエハをプッシャーシ
リンダ７３により移動し、所定の位置のセットする。準
備が完了するとウエハの検査動作を実行する（ウエハの
検査動作の詳細は、第３６図で説明）。検査を完了する
と良品，不良品それぞれの動作を行い、次処理準備を行
う。

次に第３６図により検査動作について説明する。まず、
処理モードの選択を行う。処理モードとしては、あらか
じめ、次のようなモードを準備しておく。

モード１：垂直照明で回転及び半径モード（２００）モード２：垂直照明でＸＹ座標モード（３００）モード３：斜方照明（固定方向）回転及び半径モード（４００）モード４：斜方照明（固定方向）ＸＹ座標モード（５００）モード５：斜方照明（変化）回転及び半径モード（６０
０）モード６：斜方照明（変化）ＸＹ座標モード（７００）これらのモードは、任意に設定できるものとする。以
下、各モードについて説明する。

まず第３７図によりモード１について説明する。このモ
ードは、照明及びＩＴＶカメラをウエハ真上方向とし、
半径Ｒと、ウエハの回転により全面走査する方式であ
る。まず、回転角θと回転半径Ｒの初期値を与える。次
に、初期値状態における画像処理を実行する。不良を検
出の場合は、不良品処理をして処理を終了する。不良を
検出しない時は、θを更新して再び画像処理を実行する
が、θを更新の際、Ｒ＝０又は、θ≧３６０°の時は、
Ｒを更新する。ＲがＲ_max（最大値）をこえなければ、
画像処理を実行する。このようにして、Ｒとθを１定ピ
ッチで更新をくり返して全面走査完了するまで実行す
る。この間不良を検出の場合には、処理を打ち切る。

次に第３８図により画像処理の詳細について説明する。
まず、モデルウエハと被検査ウエハの画像の取込を行
い、Ｇ_１とＧ_２の画像メモリに格納する。Ｇ_１，Ｇ_２は
濃淡画像で１画素当り８ビットで、画素の数は、例えば
２５６×２４０，512×４８０等である。濃淡画像Ｇ_１
とＧ_２の間で、各対応画素間で演算を行い結果を濃淡画
像Ｇ_３に格納する。

上記画像演算により、２つのウエハの表面に差異がない
時は、０に近い値がＧ_３に入り、欠陥のために差異があ
る場合、大きな値が入る。このようにして欠陥が被検査
ウエハに存在する所と、存在しない所は容易に区別がつ
けられる。濃淡画像Ｇ_３をあるしきい値で２値化する
と、被検査ウエハの表面に欠陥がある時は、ビットＯＮ
となり、無欠陥の時はビットＯＦＦとなる。２値化画像
Ｂ_１のＯＮとなっている画素の数を数える（面積計算）
することにより欠陥部の有無や欠陥部の大きさがわか
る。

次に第３９図によりモード２について説明する。モード
２は、モード１と同じようにＩＴＶ、照明は、ウエハの
真上方向であり、ＸＹテーブルを、Ｘ方向Ｙ方向に移動
してウエハの全面を走査する。まず、Ｙの初期値（ＹＭ
ＩＮ：Ｙの最小値とする）を与える。次にＹに対するＸ
の範囲Ｘ_１，Ｘ_２を計算し、Ｘの初期値も設定する。
Ｘ，Ｙ方向に移動をくり返し、その間、画像処理を行
い、ウエハの全面にわたって走査するものとする。その
他、不良品発生時の処理は、モード１と同じである。モ
ード１とモード２は、ウエハ表面を走査するのに回転を
使うか、直線運動を使うかの差である。

次にモード３について第４０図により説明する。モード
３は、照明及びＩＴＶカメラは、ウエハ面に対して垂直
ではないが、あらかじめ設定した値を用い、あとは変更
しない方式である。

まず、ウエハの傾斜角の諸位置αを設定する。以降αは
変更しない。次に、θ，Ｒの初期値を設定し、以下、
θ，Ｒを変更をくり返し、ウエハ全面について走査し、
検査する。不良品，画像処理等については、モード１，
モード２と同じである。

次に、モード４について第４１図により説明する。モー
ド４は、ＸＹ移動により全面走査する以外は、モード３
と同じである。

モード５について第４２図により説明する。

モード５は、αを変化させる以外、モード３と全く同じ
である。但し、αを変化させる分だけ処理時間はかか
る。

モード６について第４３図により説明する。

モード６は、αを変化させる以外は、モード４と全く同
じである。但し、αを変化させるだけ処理時間はかか
る。

ここで、各モードの使用特徴について述べると次のよう
になる。

モード１及び２は、ウエハ表面の深いキズの検出には適
用できるが、モゴレ等のうすい表面についた膜の検出は
できないことがある。

モード１，２の使い分けは、回転を使うかどうかだけ
で、質的な差はないが、処理時間の差はでると思われ
る。

モード３，４は、斜方照明であり、深いキズはもちろん
よごれ等の検出も大抵は検出できる。但し、傾斜角は、
適切なものを選ばなければならない。傾斜角をいろいろ
変えてみる必要がある場合にはモード５，６を採用す
る。モード５，６は、処理時間が、モード３，４に比べ
て、２倍以上かかるので性能は高いが、処理時間的には
不利である。

本発明の装置は以上のように構成されているのでウエハ
をどのような姿勢における検査も自動的に行うことがで
き、ほとんど人間の手と視覚による検査と同じように細
かなしかもわずかの欠陥ものがすことなく検査すること
が可能である。人間の場合は、見落しや、見逃しが発生
するが、本装置では、ウエハ全表面にわたってくまなく
検査するのでそのようなこともない。また、画像処理に
は画像処理専用のＶＬＳＩや専用プロセッサを使用する
ので高速に実行でき、それでも処理時間がラインに間に
合わない時には、同一ラインに本発明の装置を複数台設
備することも容易に行うことができ、ウエハ製造ライン
の検査工程の無人化に寄与できる。尚、本発明の装置の
説明の中で、ＸＹテーブルの移動をモータとスクリュ
ー、ナットを使用しているが、ＸＹテーブルの機能を果
す機構であれば、どのような機構を使ってもよい。たと
えば、油圧シリンダ，ラックとピニオン，チェーン等が
考えられ、これらの全ての構造についての説明は省いた
が、本特許の本質にかかわるものではなく、どのような
手段であれ、ＸＹテーブルの機能を果すものであればど
の方式にせよ本発明に含まれる。同じく、ウエハの回転
についてもモータとウォーム機構、Ｖベルト等を使った
一実施例を示したが、これと同じ目的を果す機構であれ
ば他の手段によってもよい。例えば、モータ直結方式や
ラックとピニオンを使ったもの等各種の方式が考えられ
これらの方式のどれを選定するかは本発明の基本的な事
柄ではない。どの方式をとるかは、経済的，機構学的に
最適の方式を選定することになるが、二つのウエハを同
期して回転させるという目的は同じであれば本特許に含
まれるのである。また、照明装置の自動位置調整につい
ても同じで、モータと傘歯車，ウォーム機構を使ってい
るが、これを実現する方式は各種のものがあるが、同じ
目的であれば、いずれの方式をとっても本発明に含まれ
るのである。また、ウエハ傾斜のための機構について
も、本文に説明でもモータ，傘歯車，ウォームを使って
いるが、その他の機構が各種考えられるが、同じ目的で
あればどの方式を選んでも本発明に含まれるのである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シリコンウエハの姿勢を自在に制御し
ながら画像処理により表面の欠陥を検査し、全表面にわ
たって自動的に検査するので検査品質の向上と省力化の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のウエハ検査装置の１実施例である。
第２図及び第３図は、ウエハ製造ラインへの適用実施の
１例を示す。第４図〜第１０図は、ウエハの表面欠陥の
１例を示す。第１１図，第１２図は、ウエハ検査の基本
原理を示している。第１３図〜第１５図は、ウエハとＩ
ＴＶカメラ，照明の角度の関係について説明している。
第１６図は、ウエハ傾斜角と光源の方向について説明し
ている。第１７図，第１８図は、ＸＹテーブルの動作に
ついて説明している。第１９図は、傾斜とＹ方向移動を
同時に行った時の説明を示している。第２０図〜第２８
図は、ウエハ検査装置本体の詳細を示し、第２０図は、
正面図、第２１図は、側面図を、第２２図は、Ａ−Ａ矢
視図、Ｅ−Ｅ矢視図を、第２３図は、Ｂ−Ｂ矢視図、第
２４図は、Ｃ−Ｃ矢視図、第２５図は、Ｄ−Ｄ矢視図を
示す。第２６図は、ウエハ入力機構の１実施例で、第２
７図は、ウエハの送出機構の１実施例である。第２８図
は、ウエハテーブルの傾斜と照明取付アームの関係を示
している。第２９図〜第３４図は、ウエハ走査説明図
で、第２９図は、ウエハの検査走査方式、第３０図は、
Ｒ一定θ変化の走査を、第３１図は、Ｒ一定、θ変化の
時の入力画像を、第３２図は、Ｒ，θ変化方式のΔθの
決定方法を、第３３図は、Ｒ，θ変化方式のΔＲ，Ｒ_０
決定方式、第３４図は、ＸＹ座標方式について説明して
いる。第３５図〜第４３図は、ウエハ検査処理制御の内
容を流れ図で示している。１…画像処理装置本体、２…モニタテレビ、３…コンソ
ールＣＲＴ、４…ハードコピー用タイプライター、６…
モデルウエハ画像入力用ＩＴＶカメラ、７…被検査ウエ
ハ画像入力用ＩＴＶカメラ、８…回転テーブル、９…回
転テーブル９の中心軸、１０…ＸＹテーブル、１１…モ
デルウエハ、１２…被検査ウエハ、１３…検査前ウエハ
搬入ライン、１４…良品ウエハ搬出ライン、１５…不良
品ウエハ搬出ライン、１６…ウエハ検査機本体、１７…
ウエハマテハン機構、２２…ウエハ投入口、２３…良品
搬出口、２４…不良品搬出口、２５…良品ウエハシュー
ター、２６…不良品ウエハシューター、２７…ウエハ受
け皿（モデルウエハ用）、２８…ウエハ受け皿（被検査
ウエハ用）、２９…ウエハ受け回転板（モデルウエハ
用）、３０…ウエハ受け回転板（被検査ウエハ用）、３
１…照明装置、３２…照明装置支持フレーム、３３…照
明装置支持フレーム受け、３８…ウォームホイール、３
９…ウォーム、４２…カップリング、４３…カップリン
グ、４５…笠歯車、４６…笠歯車、５７…モーター、５
８…カップリング、５９…スクリュー、６０…ナット、
６１…孫フレーム、６２…子フレーム６３…親フレー
ム、６４…外フレーム、７０…Ｖベルトプーリー、７１
…Ｖベルトプーリー、７２…Ｖベルト、７３…プッシャ
ーシリンダー、７４…プッシャーヘッド、７５…ウエハ
吸引盤。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウエハ検査装置であって、ウエハを照明す
る光源と、該光源による照明光のウエハ面における反射
光を検出してウエハの画像を入力するカメラと、該画像
に基づいてウエハの欠陥を検出する画像処理装置と、ウ
エハを移動するＸＹテーブルと、ウエハ面を傾斜させる
手段と、ウエハ面の傾斜に応じて、前記カメラが検出す
る反射光がカメラの光軸方向より入射するように前記カ
メラと光源およびウエハの配置を調整する手段とを備え
ることを特徴とするウエハ検査装置。