KR20210128913A - 이물 검사 시스템, 이물 검사 방법, 프로그램 및 반도체 제조 장치 - Google Patents

이물 검사 시스템, 이물 검사 방법, 프로그램 및 반도체 제조 장치 Download PDF

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츠요시 모리야
요시타카 에노키
도키오 도야마
미치히로 다카하시
다쿠야 모리
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 판정하는 기술을 제공한다.
[해결수단] 검사 대상에 부착된 이물을 검사하는 이물 검사 시스템으로서, 상기 검사 대상에 여기광을 조사하는 광원부와, 상기 여기광의 조사에 의한 형광의 발광을 검출하는 검출부와, 상기 형광의 발광으로부터 상기 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의한 판정 결과를 출력하는 출력부를 가짐으로써 상기 과제를 해결한다.

Description

이물 검사 시스템, 이물 검사 방법, 프로그램 및 반도체 제조 장치{FOREIGN SUBSTANCE INSPECTION SYSTEM, FOREIGN SUBSTANCE INSPECTION METHOD, PROGRAM AND SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS}
본 개시는 이물 검사 시스템, 이물 검사 방법, 프로그램 및 반도체 제조 장치에 관한 것이다.
예컨대 용기 내에 부착된 이물을 검사하는 종래의 검사 장치에서는, 용기의 내면을 향한 여기광의 조사에 의해 이물에서 발광한 형광의 형광 화상을 촬영하고, 그 형광 화상으로부터 용기 내면에 부착된 이물을 검출하고 있었다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2017-223474호 공보
본 개시는 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 판정하는 기술을 제공한다.
본 개시의 일양태는, 검사 대상에 부착된 이물을 검사하는 이물 검사 시스템으로서, 상기 검사 대상에 여기광을 조사하는 광원부와, 상기 여기광의 조사에 의한 형광의 발광을 검출하는 검출부와, 상기 형광의 발광으로부터 상기 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의한 판정 결과를 출력하는 출력부를 갖는 이물 검사 시스템이다.
본 개시에 따르면, 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 판정할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 일례의 구성도이다.
도 2는 광원 및 카메라의 설치 장소의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 컴퓨터의 일례의 하드웨어 구성도이다.
도 4는 검사 대상 영역에 부착된 이물의 가시화에 대해서 설명하기 위한 일례의 도면이다.
도 5는 형광의 발광의 색과, 이물의 종류와, 그 이물의 종류에 알맞은 청소 방법을 대응시킨 정보의 일례의 구성도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 엣지 컴퓨터에서 실현되는 일례의 기능 블록도이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 처리의 일례의 흐름도이다.
도 8은 이물 검사를 행하는 검사 대상 영역의 일례의 이미지도이다.
도 9는 이물 판정 처리의 일례의 흐름도이다.
도 10은 분석 화면의 일례의 이미지도이다.
도 11은 오염 영역 표시 모드 화면의 일례의 이미지도이다.
도 12는 청소 지원 모드 화면의 일례의 이미지도이다.
도 13은 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 일례의 구성도이다.
도 14는 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 엣지 컴퓨터에서 실현되는 일례의 기능 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 설명을 행한다. 또한, 본 실시형태에서는, 반도체 제조 장치에 부착된 이물을 검사하는 이물 검사 시스템의 예를 설명하지만, 검사 대상을 반도체 제조 장치에 한정하는 것은 아니다. 본 실시형태는, 부착된 이물을 검사하는 여러 가지 검사 대상에 적용 가능하다. 또한, 본 실시형태에 있어서 이물이란, 여기광의 조사에 의해 형광을 발광하는 물질에 의한 오염으로서, 유기계, 유지계, 세라믹스계, 석영계 및 금속 산화물계 등을 포함한다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 오염에는, 입자형의 오염, 액체가 부착된 얼룩형의 오염, 또는 성막(코팅)된 오염을 포함한다.
[제1 실시형태]
<시스템 구성>
도 1은 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 일례의 구성도이다. 도 1에 나타내는 이물 검사 시스템(1)은, 반도체 제조 장치(10), 표시 장치(12), 온프레미스 서버(14) 및 클라우드 서버(16)가, LAN(Local Area Network) 등의 통신 가능한 네트워크(18)를 통해 접속되어 있다.
반도체 제조 장치(10)는 반도체를 제조하기 위해 이용되는 장치로서, 부착된 이물을 검사하는 검사 대상의 일례이다. 부착된 이물을 검사하는 검사 대상에는, 반도체 제조 장치(10) 외에, FPD(플랫 패널 디스플레이) 제조 장치 등도 포함된다. 반도체 제조 장치(10)는, 반도체의 제조 과정 등에 있어서, 수율 저하의 요인이 되는 이물의 부착이 발생할 가능성이 있다. 그래서, 이물에 의한 수율 저하를 막기 위해, 반도체 제조 장치(10)에서는 메인터넌스 작업이 실시된다.
본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템(1)은, 메인터넌스 작업에 있어서 이물의 부착을 가시화하기 위해 이용되는 광원(24) 및 카메라(26)가 마련되어 있다. 또한, 도 1은 광원(24) 및 카메라(26)의 설치 장소가 반도체 제조 장치(10) 내에서 기판을 반송하기 위한 반송 아암(22)의 예이다. 예컨대 광원(24) 및 카메라(26)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 반송 아암(22)에 설치(배치)하여도 좋고, 반송 아암(22) 이외의 로보트 아암에 설치하여도 좋다. 도 2는 반송 아암(22)의 기판을 싣는 면과는 반대측에서 도시한 것이며, 광원(24) 및 카메라(26)의 설치 장소의 일례를 나타낸 도면이다.
또한, 광원(24) 및 카메라(26)는, 반송 아암(22)에의 설치에 한정되지 않는다. 광원(24) 및 카메라(26)는 반도체 제조 장치(10) 내에 고정 또는 가동으로 설치하여도 좋고, 반도체 제조 장치(10)의 외측에 고정 또는 가동으로 설치하여도 좋다. 또한, 광원(24) 및 카메라(26)는 AR(확장 현실)을 이용할 수 있는 AR 안경(AR 글라스) 등의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 마련하여도 좋고, 메인터넌스 작업을 행하는 작업자가 소지할 수 있는 디바이스에 마련하여도 좋다.
광원(24)은, 이물의 부착을 검사하는 영역(검사 대상 영역)에 여기광을 조사한다. 광원(24)은 예컨대 UV(자외선) 라이트에 의해 구성된다. 광원(24)은, 파장 400 ㎚ 이상의 가시광 영역을 필터나 우드 글라스라고 불리는 특수한 유리로 컷트한 폴라리온 라이트에 의해 구성하여도 좋다. 또한, 광원(24)은 발광 다이오드를 이용한 것을 이용하여도 좋다. 또한, 검사 대상 영역은 반도체 제조 장치(10)의 내측이어도 좋고, 외측이어도 좋다.
여기광이란 물질에 여기를 야기하는 광의 총칭이다. 자외선은 여기광의 일례이다. 여기광을 조사된 이물(30) 등의 물질은, 여기광의 에너지를 흡수하여 여기 상태가 된 후에 기저 상태로 되돌아갈 때에 형광을 발광한다.
카메라(26)는, 여기광이 조사된 검사 대상 영역을 촬영한다. 예컨대 검사 대상 영역에 이물(30) 등의 물질이 부착되어 있으면, 카메라(26)는 여기광의 조사에 의한 이물(30) 등의 물질의 형광의 발광을 촬영할 수 있다.
엣지 컴퓨터(20)는 카메라(26)가 촬영한 형광의 발광으로부터, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류를 판정한다. 또한, 카메라(26)가 촬영한 형광의 발광으로부터, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류를 판정하는 처리의 상세는 후술한다. 엣지 컴퓨터(20)는, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류의 판정 결과를 기억부에 기억한다. 또한, 엣지 컴퓨터(20)는 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류의 판정 결과의 표시 장치(12)에의 출력(표시 제어)을 행한다.
표시 장치(12)는 엣지 컴퓨터(20)에 의한 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류의 판정 결과를 표시한다. 표시 장치(12)는 디스플레이 장치나 헤드 마운트 디스플레이 장치 등으로 실현된다. 헤드 마운트 디스플레이 장치란, 작업자가 머리 부분에 장착하는 디스플레이 장치이다. 또한, 표시 장치(12)는 AR 기술을 이용함으로써, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류의 판정 결과를 가상 화상으로서 검사 대상 영역의 현실 화상에 중첩한 화상을 표시할 수 있다. 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류의 판정 결과를 가상 화상으로서 검사 대상 영역의 현실 화상에 중첩한 화상은, 예컨대 메인터넌스 작업 중에 작업자가 열람하는 메인터넌스 작업 화면으로서 이용할 수 있다. 메인터넌스 작업 화면의 상세한 것은 후술한다.
또한, 전술한 엣지 컴퓨터(20)의 처리의 일부 또는 전부는, 엣지 컴퓨터(20)와 네트워크(18)를 통해 데이터 통신 가능하게 접속되어 있는 온프레미스 서버(14) 또는 클라우드 서버(16)가 실행하여도 좋다.
예컨대 도 1의 이물 검사 시스템(1)에서는, 광원(24) 및 카메라(26)의 제어와, 표시 장치(12)에 표시시키는 화상의 제어와, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류의 판정과, 메인터넌스 작업 지원을, 엣지 컴퓨터(20)가 행하고, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 이물(30)의 종류의 판정 결과나 메인터넌스 작업 이력의 해석을 위한 정보의 기억을 온프레미스 서버(14) 또는 클라우드 서버(16)가 행하도록 하여도 좋다. 또한, 온프레미스 서버(14) 및 클라우드 서버(16) 중 적어도 한쪽은 생략되어도 좋다.
온프레미스 서버(14)는 온프레미스 환경의 서버 컴퓨터의 일례이다. 클라우드 서버(16)는 클라우드 환경의 서버 컴퓨터의 일례이다. 또한, 도 1의 이물 검사 시스템(1)은 일례이고, 용도나 목적에 따라 여러 가지 시스템 구성예가 있는 것은 물론이다. 도 1의 반도체 제조 장치(10), 엣지 컴퓨터(20), 온프레미스 서버(14) 및 클라우드 서버(16)와 같은 구분은 일례이다.
예컨대 이물 검사 시스템(1)은, 엣지 컴퓨터(20)를 생략하고, 엣지 컴퓨터(20)의 기능을 온프레미스 서버(14) 또는 클라우드 서버(16)가 실현하는 구성이어도 좋고, 도 1의 이물 검사 시스템(1)을 더욱 분할한 구성이어도 좋고, 여러 가지 구성이 가능하다. 또한, 온프레미스 서버(14) 또는 클라우드 서버(16)는 복수대의 반도체 제조 장치(10)의 엣지 컴퓨터(20)의 기능을, 합쳐서 실현하여도 좋다.
<하드웨어 구성>
도 1에 나타내는 이물 검사 시스템(1)의 온프레미스 서버(14), 클라우드 서버(16) 및 엣지 컴퓨터(20)는, 예컨대 도 3에 나타내는 것 같은 하드웨어 구성의 컴퓨터에 의해 실현된다. 도 3는 컴퓨터의 일례의 하드웨어 구성도이다.
도 3의 컴퓨터(500)는, 입력 장치(501), 출력 장치(502), 외부 I/F(인터페이스)(503), RAM(Random Access Memory)(504), ROM(Read Only Memory)(505), CPU(Central Processing Unit)(506), 통신 I/F(507) 및 HDD(Hard Disk Drive)(508) 등을 구비하고, 각각이 버스(B)로 상호 접속되어 있다. 또한, 입력 장치(501) 및 출력 장치(502)는 필요할 때에 접속하여 이용하는 형태여도 좋다.
입력 장치(501)는 키보드나 마우스, 터치 패널 등이고, 작업자가 각 조작 신호를 입력하는 데 이용된다. 출력 장치(502)는 디스플레이 등이고, 컴퓨터(500)에 의한 처리 결과를 표시한다. 통신 I/F(507)는 컴퓨터(500)를 네트워크(18)에 접속하는 인터페이스이다. HDD(508)는, 프로그램이나 데이터를 저장하는 불휘발성의 기억 장치(기억부)의 일례이다.
외부 I/F(503)는, 외부 장치와의 인터페이스이다. 컴퓨터(500)는 외부 I/F(503)를 통해 SD(Secure Digital) 메모리 카드 등의 기록 매체(503a)의 판독 및/또는 기입을 행할 수 있다. 또한, 컴퓨터(500)는 외부 I/F(503)를 통해 헤드 마운트 디스플레이 등의 표시 장치(12)의 표시 제어를 행할 수 있다. ROM(505)은, 프로그램이나 데이터가 저장된 불휘발성의 반도체 메모리(기억 장치)의 일례이다. RAM(504)은 프로그램이나 데이터를 일시 유지하는 휘발성의 반도체 메모리(기억 장치)의 일례이다.
CPU(506)는, ROM(505)이나 HDD(508) 등의 기억 장치로부터 프로그램이나 데이터를 RAM(504) 상에 읽어내어, 처리를 실행함으로써, 컴퓨터(500) 전체의 제어나 기능을 실현하는 연산 장치이다.
도 1에 나타내는 이물 검사 시스템(1)의 온프레미스 서버(14), 클라우드 서버(16) 및 엣지 컴퓨터(20)는, 도 3의 컴퓨터(500)의 하드웨어 구성 등에 의해 각종 기능을 실현할 수 있다.
<검사 대상 영역에 부착된 이물의 장소 및 종류의 판정>
검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 종류의 판정은, 예컨대 이하와 같이 실행할 수 있다. 도 4는 검사 대상 영역에 부착된 이물의 가시화에 대해서 설명하기 위한 일례의 도면이다. 일반적으로, 이물(30)이 보인다고 하는 현상은, 이물(30)에서 광이 반사되고, 그 반사광(31)을 작업자 등이 인식하는 현상이다.
이물(30)이 작아지면, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 이물(30)에서 반사되는 반사광(31)의 강도는 작아진다. 이 때문에, 이물(30)에서 반사되는 반사광(31)의 강도는, 벽면 등의 면(32)의 반사광(33)의 강도와의 차가 작아져, 그 반사광(31)을 작업자 등이 인식하기 어려워진다.
도 4의 (b)는 이물(30)에 불가시광인 자외선을 여기광으로서 조사하는 모습을 나타내고 있다. 자외선이 여기광으로서 조사된 이물(30)은 자외선을 흡수하여, 가시광인 형광을 반사광(34)으로서 발광한다. 벽면 등의 면(32)의 반사광(33)이 불가시광인 자외선이기 때문에, 가시광인 이물(30)의 반사광(34)은 두드러져 보여, 작업자들이 인식하기 쉬워진다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템(1)에서는 가시광인 이물(30)의 반사광(34)에 의해, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 위치를 판정할 수 있다.
또한, 자외선이 여기광으로서 조사된 이물(30)의 형광의 발광의 색(파장)은, 이물(30)인 물질의 조성[이물(30)의 종류]에 따라 다르다. 그래서, 본 실시형태에서는 예컨대 도 5에 나타내는 것과 같은 형광의 발광의 색과, 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을 대응시킨 정보에 기초하여, 형광의 발광의 색으로부터 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을 판정한다.
도 5는 형광의 발광의 색과, 이물의 종류와, 그 이물의 종류에 알맞은 청소 방법을 대응시킨 정보의 일례의 구성도이다. 도 5에서는, 형광의 발광의 색이 500 ㎚ 미만이면 이물(30)의 종류가 「유기계」이고, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법이 「알코올(IPA, 에탄올 등)에 의한 와이핑, 또는, 스팀 클리너에 의한 제거」인 예를 나타내고 있다.
또한, 도 5에서는, 형광의 발광의 색이 500 ㎚ 이상 610 ㎚ 미만이면 이물(30)의 종류가 「유지계」이고, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법이 「알코올(IPA, 에탄올 등)에 의한 와이핑, 또는, 스팀 클리너에 의한 제거」인 예를 나타내고 있다. 또한, 도 5에서는, 형광의 발광의 색이 610 ㎚ 이상이면 이물(30)의 종류가 「세라믹스계, 석영계, 또는 금속 산화물계」이고, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법이 「알코올(IPA, 에탄올 등)에 의한 와이핑 및 스팀 클리너, 배큠 클리너, 드라이 아이스 세정에 의한 제거」인 예를 나타내고 있다. 도 5에 나타낸 청소 방법은 공지기술이지만, 예컨대 일본 특허 공개 제2010-129966호 공보에 기재되어 있는 세정의 방법을 이용할 수 있다. 일본 특허 공개 제2010-129966호 공보에는 반도체 제조 장치의 세정의 방법으로서, 에탄올 등을 이용한 부직포에 의한 닦아내기 및 마른 걸래질, 스팀을 이용한 반도체 제조 장치의 세정 장치(스팀 클리너) 등의 세정의 방법이 기재되어 있다. 배큠 클리너는 이물(30)을 흡인하는 반도체 제조 장치의 세정 장치이다. 또한, 드라이 아이스 세정은, 이물(30)에 드라이 아이스 입자를 분무하여 세정하는 청소 방법이다.
또한, 자외선이 여기광으로서 조사된 이물(30)의 형광의 발광의 강도는, 이물(30)의 사이즈에 따라 다르다. 그래서, 본 실시형태에서는 예컨대 기준이 되는 사이즈의 이물(30)에 여기광을 조사하였을 때의 형광의 발광의 강도(기준 사이즈 강도)를 계측해 두고, 그 기준 사이즈 강도와, 형광의 발광의 강도의 비교에 의해, 이물(30)의 사이즈를 판정한다.
<기능 구성>
본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템(1)의 엣지 컴퓨터(20)는, 예컨대 도 6의 기능 블록으로 실현된다. 도 6은 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 엣지 컴퓨터에서 실현되는 일례의 기능 블록도이다. 또한, 도 6의 기능 블록도는 본 실시형태의 설명에 불필요한 구성에 대해서 도시를 생략한다.
엣지 컴퓨터(20)는, 엣지 컴퓨터(20)용의 프로그램을 실행함으로써, 제어부(50), 판정부(52), 출력부(54), 대응 정보 기억부(56), 판정 결과 기억부(58) 및 메인터넌스 작업 이력 기억부(60)를 실현한다.
제어부(50)는, 본 실시형태에 따른 이물 검사 및 메인터넌스 작업 지원의 처리 전체를 제어한다. 예컨대 제어부(50)는, 검사 대상 영역에 여기광을 조사하도록 광원(24)의 동작을 제어하며, 여기광이 조사된 검사 대상 영역을 촬영하도록 카메라(26)의 동작을 제어한다.
판정부(52)는 카메라(26)가 촬영한 화상의 화상 데이터를 수신한다. 검사 대상 영역에 이물(30)이 부착되어 있으면, 카메라(26)가 촬영한 화상에는, 이물(30)에 의한 형광의 발광이 포함되어 있다. 판정부(52)는 카메라(26)로부터 수신한 화상 데이터를 화상 해석하여, 검사 대상 영역의 화상에 포함되는 형광의 발광을 인식함으로써, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소를 판정한다.
또한, 판정부(52)는 대응 정보 기억부(56)가 기억하는 도 5의 대응 정보를 이용함으로써, 검사 대상 영역의 화상에 포함되는 형광의 발광의 색으로부터, 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을 판정한다. 판정부(52)는, 판정한 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소와, 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을, 판정 결과로서 판정 결과 기억부(58)에 기억시킨다.
출력부(54)는, 판정 결과 표시 제어부(62), 청소 동작 검지부(64) 및 청소 지원 정보 표시 제어부(66)를 갖는다. 판정 결과 표시 제어부(62)는, 판정부(52)가 판정한 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소와, 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을, 판정 결과로서 표시 장치(12)에 표시시킨다.
청소 동작 검지부(64)는 모션 캡쳐 등에 의해, 작업자의 움직임(예컨대 청소를 행하는 작업자의 손의 움직임 등)을 검지한다. 청소 지원 정보 표시 제어부(66)는, 작업자에 의한 메인터넌스 작업을 지원하는 메인터넌스 작업 화면을 표시 장치(12)에 표시시킨다. 메인터넌스 작업 화면에서는, 예컨대 검사 대상 영역의 현실의 화상의 이물(30)이 부착되어 있는 영역에 채색(착색)을 하여, 청소가 필요한 장소를 작업자에게 나타낸다.
또한, 메인터넌스 작업 화면에서는 청소 동작 검지부(64)에 의한 검지 결과에 기초하여, 작업자가 청소 작업의 진척을 추정하여, 청소 작업이 종료하였을 것이라고 추정한 영역의 일부의 착색을 단계적으로 삭제하거나 색을 변화시키거나 함으로써, 청소 작업의 진척을 작업자에게 나타낸다. 영역의 전체의 청소 작업이 종료하였을 것이라고 추정한 경우, 메인터넌스 작업 화면에서는 영역의 청소 작업의 종료의 아나운스를 표시나 음성으로 작업자에게 나타낸다. 또한, 출력부(54)는 작업자가 행한 메인터넌스 작업의 정보를, 메인터넌스 작업 이력의 해석을 위한 정보로서 메인터넌스 작업 이력 기억부(60)에 기억시킨다.
<처리>
도 7은 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 처리의 일례의 흐름도이다. 메인터넌스 작업을 행하는 작업자는, 예컨대 엣지 컴퓨터(20)에 정보 수집 모드를 기동시키기 위한 조작을 행한다. 작업자로부터 정보 수집 모드를 기동시키기 위한 조작을 접수한 엣지 컴퓨터(20)는 단계 S10에 있어서 정보 수집 모드 처리를 개시한다.
여기서는, 검사 대상 영역이 반도체 제조 장치(10)의 내측인 예를 설명한다. 엣지 컴퓨터(20)의 제어부(50)는 예컨대 도 8에 나타내는 것과 같은 반도체 제조 장치(10)의 내측(검사 대상 영역)에 여기광을 조사하도록 광원(24)의 동작을 제어한다. 도 8은 이물 검사를 행하는 검사 대상 영역의 일례의 이미지도이다. 또한, 도 8에서는 광원(24) 및 카메라(26)의 설치 장소에 대해서는 여러 가지 설치 케이스[반송 아암(22) 상에 설치, 헤드 마운트 디스플레이에 설치, 소지할 수 있는 디바이스에 설치 등]가 있기 때문에, 도시를 생략한다. 또한, 제어부(50)는 여기광이 조사된 검사 대상 영역을 촬영하도록 카메라(26)의 동작을 제어한다.
예컨대 제어부(50)는 도 2에 나타내는 바와 같이 반송 아암(22)에 설치된 광원(24) 및 카메라(26)를 이용하는 경우라면, 검사 대상 영역에 여기광이 조사되도록 반송 아암(22)의 위치를 이동시키면서, 여기광이 조사된 검사 대상 영역의 촬영을 행하도록 제어한다. 또한, 반도체 제조 장치(10) 내에 가동으로 설치된 광원(24) 및 카메라(26)를 이용하는 경우라면, 제어부(50)는 검사 대상 영역에 여기광이 조사되도록 광원(24)의 조사 방향을 제어하고, 여기광이 조사된 검사 대상 영역을 촬영하도록 카메라(26)의 촬영 방향을 제어한다. 작업자가 소지할 수 있는 디바이스에 설치된 광원(24) 및 카메라(26)의 경우는, 검사 대상 영역에의 여기광의 조사 방향과, 여기광이 조사된 검사 대상 영역의 촬영이 행해지도록, 작업자가 디바이스의 방향을 조정한다.
단계 S12에 있어서, 엣지 컴퓨터(20)의 판정부(52)는 카메라(26)가 촬영한 화상(여기광이 조사된 검사 대상 영역의 화상)의 화상 데이터를 수신하여, 도 9에 나타내는 것과 같은 순서로 이물 판정 처리를 행한다.
도 9는 이물 판정 처리의 일례의 흐름도이다. 단계 S30에 있어서, 판정부(52)는 카메라(26)가 촬영한 화상 데이터를 화상 해석하여, 여기광이 조사된 검사 대상 영역의 화상에 포함되어 있는 형광의 발광을 인식한다. 또한, 판정부(52)는 이물(30)이 부착되지 않은 상태에서 여기광이 조사된 검사 대상 영역의 화상과 비교함으로써, 이물(30) 이외에 의한 형광의 발광을 제외하도록 하여도 좋다.
단계 S32에 있어서, 판정부(52)는 검사 대상 영역의 화상에 포함되어 있던 형광의 발광의 장소를, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소로서 판정한다. 또한, 단계 S34에 있어서, 판정부(52)는, 단계 S32에서 판정한 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소의 형광의 발광의 색과, 도 5의 대응 정보에 기초하여, 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을 판정한다.
단계 S36에 있어서, 판정부(52)는 카메라(26)가 촬영한 화상 데이터, 단계 S32에서 판정한 이물(30)의 장소 및 단계 S34에서 판정한 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을, 판정 결과 기억부(58)에 기억시킨다.
작업자는 단계 S10의 정보 수집 모드 처리 및 단계 S12의 이물 판정 처리의 종료 후에, 예컨대 엣지 컴퓨터(20)에 분석 모드 또는 오염 영역 표시 모드를 기동시키기 위한 조작을 행할 수 있다. 작업자로부터 분석 모드를 기동시키기 위한 조작을 접수한 엣지 컴퓨터(20)의 판정 결과 표시 제어부(62)는 단계 S16에 있어서 분석 모드에 의한 표시 처리를 개시한다.
단계 S16의 분석 모드에 의한 표시 처리에 있어서, 판정 결과 표시 제어부(62)는, 판정부(52)가 판정한 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소와, 이물(30)의 종류를, 판정 결과로서 예컨대 도 10에 나타내는 것과 같은 분석 화면을 표시 장치(12)에 표시시킨다.
도 10은 분석 화면의 일례의 이미지도이다. 도 10의 분석 화면에서는, 추정된 이물(30)의 사이즈와 성분(종류)이 정보(100)에 표시되며, 그 이물(30)이 부착되어 있는 장소의 영역(102)이 채색되어 있다. 또한, 도 10의 분석 화면에서는 추정된 이물(30)에 대응하는 대표 화상(104)을 외부의 데이터 베이스 등을 참조하여 표시되도록 하여도 좋다.
또한, 작업자로부터 오염 영역 표시 모드를 기동시키기 위한 조작을 접수한 판정 결과 표시 제어부(62)는, 단계 S18에 있어서 오염 영역 표시 모드에 의한 표시 처리를 개시한다. 판정 결과 표시 제어부(62)는, 판정 결과 기억부(58)에 기억되어 있는 카메라(26)가 촬영한 화상 데이터, 단계 S32에서 판정한 이물(30)의 장소 및 단계 S34에서 판정한 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을 이용하여, 오염 영역 표시 모드 화면을 표시한다.
도 11은 오염 영역 표시 모드 화면의 일례의 이미지도이다. 도 11의 오염 영역 표시 모드 화면은, 도 8에 나타낸 검사 대상 영역의 현실의 화상에 중첩하여, 이물(30)이 부착되어 있는 복수의 영역(110)에 채색(착색)한 예이다. 도 11의 오염 영역 표시 모드 화면에는, 채색한 영역(110)에 부착되어 있는 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을, 더욱 표시하도록 하여도 좋다.
예컨대 표시 장치(12)가 헤드 마운트 디스플레이인 경우, 작업자의 시계에는 도 11과 같은 오염 영역 표시 모드 화면이 표시된다. 작업자가 오염 영역 표시 모드 화면에 표시된 어느 하나의 영역(110)에 접근하면, 단계 S20의 청소 지원 모드에 의한 청소 지원 처리가 개시된다.
청소 지원 정보 표시 제어부(66)는 작업자가 접근한 영역(110)에 대한 청소 지원 모드 화면을 헤드 마운트 디스플레이 등의 표시 장치(12)에 표시시키도록 제어한다. 도 12는 청소 지원 모드 화면의 일례의 이미지도이다.
도 12의 청소 지원 모드 화면에서는, 작업자가 접근한 영역(110)이 확대 표시된 예를 나타내고 있다. 청소 동작 검지부(64)는 모션 캡쳐 등에 의해, 작업자의 움직임(예컨대 청소를 행하는 작업자의 손의 움직임 등)을 검지한다. 청소 지원 정보 표시 제어부(66)는 청소 동작 검지부(64)가 검지한 작업자의 손의 움직임에 기초하여, 영역(110)에 대한 작업자의 청소 작업의 진척을 추정하여, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이, 청소 작업이 종료하였을 것이라고 추정한 영역(110)의 일부의 착색을, 청소 작업이 종료하지 않은 것을 나타내는 제1 색(예컨대 적색)에서 청소 작업이 종료한 것을 나타내는 제2 색(예컨대 녹색)으로 변화시킨다.
청소 지원 정보 표시 제어부(66)는 영역(110)의 착색의 전부가, 청소 작업이 종료한 것을 나타내는 제2 색(예컨대 녹색)으로 변화하면, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 영역(110)의 청소 작업이 종료한 것을 나타내는 표시 등에 의해 작업자에게 아나운스한다. 그 후, 청소 지원 정보 표시 제어부(66)는, 재차 행해지는 도 7의 단계 S10 및 S12의 처리의 결과에 기초하여, 이물(30)이 제거되어 있으면, 도 12의 (c)에 나타내는 바와 같이 영역(110)의 착색을 제3 색으로 변화시킨다. 또한, 제3 색은 투명하여도 좋고, 제1 및 제2 색 이외의 색이어도 좋다.
이상, 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템(1)에 따르면, 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소 및 종류를 판정할 수 있으며, 판정한 장소 및 종류의 이물(30)의 작업원에 의한 청소 작업을 지원할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템(1)에 따르면, 카메라(26)의 렌즈 앞에 필터를 마련하여, 카메라(26)가 촬영하는 파장을 선택함으로써, 검사하는 이물(30)의 종류를 한정할 수 있다. 예컨대 도 5의 대응 정보의 예로서는, 카메라(26)의 렌즈 앞에, 유기계의 이물(30)의 형광의 발광의 색 이외가 컷트되는 필터를 마련하면, 유기계의 이물(30)이 부착되어 있는 장소만을 표시하는 유기계 모드 등을 실현할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템(1)에 따르면, 이물(30)의 종류를 집광하여, 이물(30)이 부착되어 있는 장소를 표시하는 것 같은 모드도 가능하다. 또한, 카메라(26)의 렌즈 앞에 RGB 필터를 마련하여, 카메라(26)가 촬영하는 색(적, 녹, 청; RGB)을 선택함으로써, 카메라(26)가 촬영하는 파장을 선택하도록 하여도 좋다.
[제2 실시형태]
제1 실시형태에서는 표시 장치(12)에 표시된 정보에 기초하여, 작업자가 이물(30)의 청소 작업을 행하는 예를 나타내었지만, 로보트 아암 등에 의해 검사 대상 영역의 청소 작업이 가능한 청소부가 있다면, 청소부에 이물(30)의 청소 작업을 행하게 하여도 좋다. 또한, 제2 실시형태는 일부를 제외하고 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부분의 설명을 생략한다.
도 13은 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 일례의 구성도이다. 도 13에 나타내는 이물 검사 시스템(1)은 도 1의 이물 검사 시스템(1)에 청소부(40)가 추가된 구성이다. 청소부(40)는 엣지 컴퓨터(20)로부터 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소, 이물(30)의 종류 및 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을 정보로서 수신하고, 수신한 정보에 기초하여 청소 작업을 실행한다.
도 14는 본 실시형태에 따른 이물 검사 시스템의 엣지 컴퓨터에서 실현되는 일례의 기능 블록도이다. 도 14에 나타내는 기능 블록도는 도 6의 기능 블록도에 청소부(40)와 판정 결과 청소 제어부(68)가 추가된 구성이다.
판정 결과 청소 제어부(68)는, 판정부(52)가 판정한 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소와, 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법을, 정보로서 송신함으로써, 청소부(40)에 의한 청소 작업을 제어한다. 또한, 판정 결과 청소 제어부(68)는 판정부(52)가 판정한 검사 대상 영역에 부착된 이물(30)의 장소와, 이물(30)의 종류와, 그 이물(30)의 종류에 알맞은 청소 방법에 따라, 청소부(40)에 제어 명령을 송신하여, 청소부(40)에 의한 청소 작업을 제어하도록 하여도 좋다.
이상, 제2 실시형태에 따르면, 작업자에 의한 청소 작업을 줄이거나, 또는 없앨 수 있어, 작업자가 반도체 제조 장치(10)의 내부에 들어가는 것에 따른 이물 혼입 리스크를 저감할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 반도체 제조 장치(10) 등의 검사 대상에 부착된 이물의 검사를 효율화할 수 있으며, 그 이물을 청소하는 메인터넌스 작업을 효율화할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예에 제한되는 일없이, 본 발명의 범위를 일탈하는 일없이, 전술한 실시예에 여러 가지의 변형 및 치환을 가할 수 있다.
또한, 광원(24)은 청구범위에 기재한 광원부의 일례이다. 카메라(26)는 청구범위에 기재한 검출부의 일례이다. 판정부(52)는 청구범위에 기재한 판정부의 일례이다. 출력부(54)는 청구범위에 기재한 출력부의 일례이다. 표시 장치(12)는 청구범위에 기재한 표시부의 일례이다. 청소 동작 검지부(64)는 청구범위에 기재한 검지부의 일례이다. 청소부(40)는 청구범위에 기재한 청소부의 일례이다.
1 이물 검사 시스템
10 반도체 제조 장치
12 표시 장치
14 온프레미스 서버
16 클라우드 서버
18 네트워크
20 엣지 컴퓨터
22 반송 아암
24 광원
26 카메라
30 이물
34 반사광
40 청소부
50 제어부
52 판정부
54 출력부
56 대응 정보 기억부
58 판정 결과 기억부
60 메인터넌스 작업 이력 기억부
62 판정 결과 표시 제어부
64 청소 동작 검지부
66 청소 지원 정보 표시 제어부
68 판정 결과 청소 제어부
110 영역

Claims (19)

  1. 검사 대상에 부착된 이물을 검사하는 이물 검사 시스템으로서,
    상기 검사 대상에 여기광을 조사하는 광원부와,
    상기 여기광의 조사에 의한 형광의 발광을 검출하는 검출부와,
    상기 형광의 발광으로부터, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 판정하는 판정부와,
    상기 판정부에 의한 판정 결과를 출력하는 출력부
    를 갖는 이물 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판정부는, 발광의 색과 이물의 종류를 대응시킨 정보에 기초하여, 상기 형광의 발광의 색으로부터, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 종류를 판정하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출력부는, 상기 판정부에 의한 판정 결과로서, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 표시부에 표시시키는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판정부는, 기준이 되는 사이즈의 이물에 상기 여기광을 조사하였을 때의 상기 발광의 강도와의 비교에 의해, 상기 형광의 발광의 강도로부터, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 사이즈를 판정하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 출력부는, 상기 판정부에 의한 판정 결과로서, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 사이즈를 표시부에 표시시키는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  6. 제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 판정부는, 발광의 색과 이물의 종류와 청소 방법을 대응시킨 정보에 기초하여, 상기 형광의 발광의 색으로부터, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 청소 방법을 또한 판정하고,
    상기 출력부는, 상기 판정부에 의한 판정 결과로서, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 청소 방법을 상기 표시부에 더 표시시키는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  7. 제3항 또는 제6항에 있어서, 상기 표시부는, 확장 현실 기술을 이용하여, 상기 검사 대상의 현실 화상에, 상기 판정부에 의한 판정 결과를 가상 화상으로서 중첩하여 표시하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  8. 제3항, 제6항, 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력부는, 사용자에 의한 상기 이물의 청소 중에, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 장소를 제1 색으로, 상기 사용자에 의해 청소된 장소를 제2 색으로 상기 표시부에 표시시키는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 출력부는, 상기 이물이 제거된 장소를 제3 색으로 상기 표시부에 표시시키는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 사용자에 의한 상기 이물의 청소 중의 움직임을 검지하는 검지부
    를 더 가지고,
    상기 출력부는, 상기 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 사용자에 의해 청소된 장소를 판단하여, 상기 표시부가 표시하는, 상기 사용자에 의해 청소된 장소의 색을, 상기 제1 색에서 상기 제2 색으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력부는, 상기 사용자에 의한, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 장소의 청소 완료를 상기 표시부에 표시시키는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출력부는, 상기 판정부에 의한 판정 결과를, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 청소를 행하는 청소부에 출력하여, 상기 청소부가 상기 이물의 청소를 실행하도록 하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 판정부는, 발광의 색과 이물의 종류와 청소 방법을 대응시킨 정보에 기초하여, 상기 형광의 발광의 색으로부터, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 청소 방법을 또한 판정하고,
    상기 청소부는, 상기 판정부에 의해 판정된, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 청소 방법에 따라 상기 이물의 청소를 실행하는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출부는 필터가 마련되어 있고, 상기 필터에 의해 검출하는 상기 발광의 파장이 선택되는 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여기광은 자외선인 것을 특징으로 하는 이물 검사 시스템.
  16. 검사 대상에 부착된 이물을 검사하는 이물 검사 시스템의 이물 검사 방법으로서,
    상기 검사 대상에 여기광을 조사하는 공정과,
    상기 여기광의 조사에 의한 형광의 발광을 검출하는 공정과,
    상기 형광의 발광으로부터, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 판정하는 공정과,
    상기 판정의 결과를 출력하는 공정
    을 갖는 이물 검사 방법.
  17. 검사 대상에 부착된 이물을 검사하는 컴퓨터에서,
    광원부로부터 상기 검사 대상에 여기광을 조사시키는 순서,
    상기 여기광의 조사에 의한 형광의 발광을 검출하는 순서,
    상기 형광의 발광으로부터, 상기 검사 대상에 부착된 이물의 장소 및 종류를 판정하는 순서,
    상기 판정의 결과를 출력하는 순서
    를 실행시키기 위한 프로그램.
  18. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 이물 검사 시스템
    을 갖는 반도체 제조 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 광원부 및 상기 검출부는, 상기 반도체 제조 장치의 반송 아암에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
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