TW202234015A - 晶圓檢測系統 - Google Patents

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TW202234015A
TW202234015A TW111103712A TW111103712A TW202234015A TW 202234015 A TW202234015 A TW 202234015A TW 111103712 A TW111103712 A TW 111103712A TW 111103712 A TW111103712 A TW 111103712A TW 202234015 A TW202234015 A TW 202234015A
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wafer
unit
predetermined
inspection system
optical axis
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TW111103712A
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二村伊久雄
上岡洋介
森山晃裕
Original Assignee
日商Ｃｋｄ股份有限公司
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Abstract

一種晶圓檢測系統(10)，是對已容置在可蓋上蓋子(21)之晶圓容置容器(20)之晶圓的容置狀態，於藉由開閉機構(30)使蓋子朝預定方向移動時進行檢測，前述晶圓檢測系統(10)具備：第1照明部，安裝在藉由開閉機構使蓋子朝預定方向移動時會和蓋子一起朝預定方向移動之預定構件(31)上，並照明晶圓的側面中的第1位置；第2照明部，安裝在預定構件，並對第1位置被照明之晶圓的側面中的和第1位置不同之第2位置照明；攝影部(40)，安裝在預定構件，並取得攝影圖像，前述攝影圖像是對晶圓中的包含第1位置以及第2位置的範圍進行攝影之圖像；及檢測部(60)，依據藉由攝影部所取得之攝影圖像，來檢測晶圓的容置狀態。

Description

晶圓檢測系統
[關連申請案之相互參照]
本申請是依據於2021年2月26日提出申請之日本專利申請號2021-030375號之申請案，並在此引用其記載内容。
本揭示是有關於一種對已容置於晶圓容置容器內之晶圓的容置狀態進行檢測之晶圓檢測系統。
以往，有一種晶圓檢測系統，具備：晶圓容置容器，將複數個晶圓朝上下方向堆積來容置；照明裝置，對晶圓容置容器內之晶圓照射光；及攝影裝置，可入射來自晶圓的反射光(參照專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特許第5881007號公報
發明欲解決之課題
順道一提，在專利文獻1所記載之系統中，照明裝置是透過安裝構件而分別安裝於晶圓處理裝置的裝載埠的左右兩側。另一方面，攝影裝置是安裝於抓住晶圓並使其朝前後及上下移動之搬送機器人的手部。並且，可一邊藉由搬送機器人使攝影裝置下降，一邊藉由攝影裝置拍攝晶圓。
因此，在專利文獻1所記載之系統中，會為了檢測晶圓的容置狀態，而需要藉由搬送機器人使攝影裝置下降之特別的動作。此外，照明裝置對晶圓照射光之角度以及範圍、與攝影裝置對晶圓進行攝影之角度以及範圍的關係，會在攝影裝置下降時改變。從而，會有以下疑慮：因晶圓容置容器內之晶圓的位置使得從晶圓往攝影裝置入射之反射光的強度產生偏差，而無法穩定檢測晶圓的容置狀態。再者，在藉由1個照明裝置來照射晶圓的側面整體的情況下，會有以下疑慮：因晶圓內的位置使得往攝影裝置入射之反射光的強度產生偏差，而無法穩定檢測晶圓的容置狀態。
本揭示是為了解決上述課題而作成的發明，其主要目的在於提供一種晶圓檢測系統，其不需要由搬送機器人等所進行之特別的動作，且可以穩定檢測晶圓容置容器內之晶圓的容置狀態。 用以解決課題之手段
用於解決上述課題的第1手段是一種晶圓檢測系統，其是對容置在將複數片晶圓朝預定方向以預定間隔來容置且可蓋上蓋子之晶圓容置容器之晶圓的容置狀態，於藉由開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動時進行檢測，前述晶圓檢測系統具備： 第1照明部，安裝在藉由前述開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動時會和前述蓋子一起朝前述預定方向移動之預定構件上，並照明前述晶圓的側面中的第1位置； 第2照明部，安裝在前述預定構件，並對前述第1位置被照明之前述晶圓的側面中和前述第1位置不同之第2位置照明； 攝影部，安裝在前述預定構件，並取得攝影圖像，前述攝影圖像是對前述第1位置以及前述第2位置被照明之前述晶圓中包含前述第1位置以及前述第2位置的範圍進行攝影之圖像；及 檢測部，依據藉由前述攝影部所取得之前述攝影圖像，來檢測前述晶圓的容置狀態。
根據上述構成，晶圓檢測系統會對將複數片晶圓朝預定方向以預定間隔來容置且已容置在可蓋上蓋子之晶圓容置容器之晶圓的容置狀態，於藉由開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動時進行檢測。
在此，第1照明部被安裝在藉由前述開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動時會和前述蓋子一起朝前述預定方向移動之預定構件上，並照明前述晶圓的側面中的第1位置。因此，在藉由前述開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動時，第1照明部可以一邊和蓋子以及預定構件一起朝預定方向移動，一邊照明前述晶圓的側面中的第1位置。又，第2照明部被安裝在前述預定構件，並對前述第1位置被照明之前述晶圓的側面中的和前述第1位置不同之第2位置照明。因此，在藉由前述開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動時，第2照明部可以一邊和蓋子、預定構件以及第1照明部一起朝預定方向移動，一邊照明前述晶圓的側面中的和第1位置不同之第2位置。亦即，可以在1片晶圓的側面中一邊藉由第1照明部來照明第1位置且藉由第2照明部來照明第2位置，一邊使第1照明部及第2照明部朝預定方向移動。再者，預定構件包含作為1個構件之情況、與作為已一體化之複數個構件之情況。
攝影部被安裝在前述預定構件，並取得攝影圖像，前述攝影圖像是對前述第1位置及前述第2位置被照明之前述晶圓中的包含前述第1位置以及前述第2位置的範圍進行攝影之圖像。因此，在藉由前述開閉機構使前述蓋子朝預定方向移動時，攝影部可以一邊和蓋子、預定構件、第1照明部以及第2照明部一起朝預定方向移動，一邊取得對前述晶圓中的包含前述第1位置以及前述第2位置的範圍進行攝影之攝影圖像。從而，不需要由搬送機器人等所進行之特別的動作，就可以利用藉由開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動之動作來依序取得朝預定方向以預定間隔來容置之複數片晶圓的攝影圖像。再者，攝影部包含一次僅對1片晶圓攝影之情況、與一次對複數片晶圓攝影之情況。
此外，因為第1照明部、第2照明部以及攝影部都是和蓋子以及預定構件一起朝預定方向移動，所以第1照明部以及第2照明部對晶圓照射光之角度及以範圍、與攝影部對晶圓進行攝影之角度以及範圍的關係，在攝影部朝預定方向移動時並不會改變。而且，和藉由1個照明裝置來照射晶圓的側面整體的情況會因晶圓內的位置而產生之往攝影部入射之反射光的強度之偏差相比較，可以讓在第1位置以及第2位置所產生之往攝影部入射之反射光的強度之偏差變小。並且，檢測部會依據藉由前述攝影部所取得之前述攝影圖像，來檢測前述晶圓的容置狀態。從而，可以穩定檢測晶圓容置容器內之晶圓的容置狀態。又，攝影部會取得對前述晶圓中的包含前述第1位置以及前述第2位置的範圍進行攝影之攝影圖像。因此，和分別設置對第1位置進行攝影之攝影部與對第2位置進行攝影之攝影部之情況相比較，可以減低晶圓檢測系統的成本。
在第2手段中，從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，前述攝影部的光軸是偏離前述晶圓的中心。因此，和從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，前述攝影部的光軸通過前述晶圓的中心之情況相比較，可以在從晶圓到攝影部的距離為相同的條件下，讓晶圓的側面的更寬廣的範圍進入攝影部的視野。從而，即使是視野較狹窄的攝影部，也變得易於對包含前述第1位置以及前述第2位置的範圍進行攝影。
從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，在前述攝影部的光軸偏離前述晶圓的中心的情況下，若欲將攝影部配置在第1照明部與第2照明部之間，而使第1位置與第2位置之間隔擴大時，會產生以下的問題。亦即，在從攝影部到第1照明部的距離與到第2照明部的距離為相同的條件下，會使得其中一邊之的照明部之朝光軸方向照射並在晶圓反射的反射光變得難以往攝影部入射。
在第3手段中，從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，前述攝影部的光軸相對於前述晶圓的中心朝第1方向偏離，前述第1照明部比前述攝影部的光軸更朝前述第1方向配置，且前述第2照明部比前述攝影部的光軸更朝和前述第1方向相反之第2方向配置。在此情況下，當欲將第1位置與第2位置之間隔擴大時，若在從攝影部到第1照明部的距離與到第2照明部的距離為相同的條件下，第1照明部之朝光軸方向照射並在晶圓反射的反射光會變得難以往攝影部入射。在這一點上，從前述攝影部到前述第1照明部的距離會比從前述攝影部到前述第2照明部的距離更長。從而，既將第1位置與第2位置之間隔擴大，並且使第1照明部之朝光軸方向照射並在晶圓上反射之反射光變得易於往攝影部入射。從而，可以抑制從第1位置入射至攝影部之反射光的強度變小，且可以穩定檢測晶圓容置容器內之晶圓的容置狀態。
為了易於目視辨識容置容器內，在晶圓容置容器中和蓋子的最大的面相向之相向部大多以透明的構件來形成。因此，從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，當前述攝影部的光軸成為和垂直於前述蓋子的最大的面之直線平行時，從相向部往容置容器內入射之干擾光會變得易於直接進入攝影部的視野。
在這一點上，在第4手段中，從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，前述攝影部的光軸是和垂直於前述蓋子的最大的面之直線交叉。從而，可以抑制從相向部往容置容器內入射之干擾光直接進入攝影部的視野之情形，而可以穩定檢測晶圓容置容器內之晶圓的容置狀態。
在第5手段中，前述攝影部是對在前述預定方向上包含複數個前述第1位置以及複數個前述第2位置之預定範圍進行攝影，前述第1照明部照明包含在前述預定範圍之複數個前述第1位置，前述第2照明部照明包含在前述預定範圍之複數個前述第2位置。
根據上述構成，前述攝影部會對在前述預定方向上包含複數個前述第1位置以及複數個前述第2位置之預定範圍進行攝影。因此，攝影部可以一次取得對複數片晶圓進行攝影之攝影圖像。並且，檢測部可以依據藉由前述攝影部所取得之前述攝影圖像，來一次檢測複數片前述晶圓的容置狀態。
在此，前述第1照明部是照明包含在前述預定範圍之複數個前述第1位置，前述第2照明部是照明包含在前述預定範圍之複數個前述第2位置。因此，在藉由攝影部對預定範圍進行攝影時，可以明確地對包含在前述預定範圍之複數個前述第1位置以及前述第2位置的狀態進行攝影。此外，因為第1照明部、第2照明部以及攝影部都會和蓋子以及預定構件一起朝預定方向移動，所以第1照明部以及第2照明部對複數片晶圓照射光之角度以及範圍、與攝影部對複數片晶圓進行攝影之角度以及範圍的關係，在攝影部朝預定方向移動時並不會改變。從而，可以穩定檢測晶圓容置容器內之複數片晶圓的容置狀態。
在第6手段中，前述檢測部會在已藉由前述攝影部所取得之前述攝影圖像中，依據第1區域的圖像與第2區域的圖像來檢測前述晶圓的容置狀態，前述第1區域包含前述晶圓之容置狀態為正常的情況下之前述晶圓的前述第1位置，前述第2區域包含前述晶圓之容置狀態為正常的情況下之前述晶圓的前述第2位置。根據這樣的構成，因為是依據第1區域的圖像與第2區域的圖像而不是攝影圖像整體來檢測晶圓的容置狀態，所以可以抑制因干擾光所造成的影響。從而，可以穩定檢測晶圓容置容器內之晶圓的容置狀態。
用以實施發明之形態
以下，參照圖式來說明已在晶圓檢測系統具體化之一實施形態，前述晶圓檢測系統是在將晶圓導入半導體處理裝置時對已容置於晶圓容置容器之晶圓的容置狀態進行檢測。
如圖1所示，在半導體處理裝置(處理裝置)中，區隔壁11的左側(其中一側)是成為預備室，區隔壁11的右側(另一側)是成為處理室。處理室的潔淨度比預備室的潔淨度更高。相對於區隔壁11而在預備室側設置有載置台12。在載置台12之上載置有FOUP(前開式晶圓傳送盒，Front Opening Unified Pod)20。
FOUP20(晶圓容置容器)是習知之多層式的晶圓容置容器，且將複數片晶圓W朝下方向(預定方向)以等間隔(預定間隔)方式來容置。FOUP20內的潔淨度比預備室的潔淨度更高。複數片晶圓W在FOUP20內，已配置成晶圓W的面積為最大的面即主面Wm會成為互相平行，並且複數片晶圓W的中心會排列在同一直線上(同心狀)。FOUP20形成為長方體狀，且在前面具備有蓋子21。在FOUP20中，為了易於對FOUP20內目視辨識，而將和蓋子21的最大的面即主面21a相向之相向部20a以透明的(透光性)的構件來形成。再者，在FOUP20中將相向部20a以外的側壁以不透明的構件來形成、或者包含有不透明的部分。
在區隔壁11，於和FOUP20的蓋子21相向之位置形成有開口11a。開口11a可藉由開閉機構30的蓋子保持部31而被關閉。亦即，預備室和處理室可藉由蓋子保持部31而被遮斷。再者，藉由區隔壁11、載置台12、開閉機構30等而構成有裝載埠。
開閉機構30是在半導體處理裝置中開閉FOUP20的蓋子21之習知的機構，可和藉由蓋子保持部31保持蓋子21一起而使蓋子保持部31往前後方向以及上下方向移動。開閉機構30是在藉由蓋子保持部31保持有蓋子21的狀態下使蓋子保持部31往前方(在圖1中為右方向)移動後，再往下方移動。藉此，可將蓋子21從FOUP20取下，而將FOUP20內朝處理室開放。亦即，在藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向移動時，蓋子保持部31(預定構件)會和蓋子21一起朝下方向移動。然後，藉由配置於處理室內之搬送機器人等，而變得可將FOUP20內之晶圓W取出至處理室。再者，在關閉FOUP20的蓋子21的情況下，開閉機構30會執行和上述相反之動作。
在蓋子保持部31的上端部(與預定方向為相反方向之端部)安裝有相機40以及燈具51、52(參照圖2)。圖2是顯示晶圓W、相機40以及燈具51、52之配置的平面圖。
相機40(攝影部)是例如CCD影像感測器、CMOS影像感測器等的2維影像感測器。從垂直於晶圓W的主面Wm之方向(上下方向)來觀看，相機40的光軸C1已偏離晶圓W的中心O。詳細來說，從垂直於晶圓W的主面Wm之方向來觀看，相機40的光軸C1已相對於晶圓W的中心O朝第1方向A1偏離。
再者，從垂直於晶圓W的主面Wm之方向來觀看，若相機40的光軸C1成為和垂直於蓋子21的主面21a之直線C2平行時，從相向部20a(參照圖1)朝FOUP20內入射之干擾光會變得易於直接進入相機40的視野。
在這一點上，從垂直於晶圓W的主面Wm之方向來觀看，相機40的光軸C1是和垂直於蓋子21的主面21a之直線C2交叉。從而，可以抑制從相向部20a往FOUP20內入射之干擾光直接進入相機40的視野之情形。
燈具51、52是例如LED燈等的照明裝置。燈具51(第1照明部)會照明晶圓W的側面中的第1位置P1。燈具52(第2照明部)會照明晶圓W的側面中的和第1位置P1不同之第2位置P2。並且，相機40會取得對第1位置P1以及第2位置P2被照明之晶圓W中的包含第1位置P1以及第2位置P2的範圍進行攝影之攝影圖像。
在此，從垂直於晶圓W的主面Wm之方向來觀看，相機40的光軸C1已偏離晶圓W的中心O，且燈具51比相機40的光軸C1更朝第1方向A1配置，燈具52比相機40的光軸C1更朝和第1方向A1相反之第2方向A2配置。在此情況下，若欲將相機40配置在燈具51與燈具52之間，而使第1位置P1與第2位置P2的間隔擴大時，會產生以下的問題。亦即，在從相機40到燈具51的距離與到燈具52的距離為相同的條件下，會使得燈具51之朝光軸C3方向照射並在晶圓W反射之反射光變得難以往相機40入射。詳細來說，燈具51之朝光軸C3方向照射並在晶圓W反射之反射光變得易於比相機40更朝向左方向(A1方向)。
在這一點上，已將從相機40到燈具51的距離設定得比從相機40到燈具52的距離更長。因此，可以既將第1位置P1與第2位置P2之間隔擴大，且使燈具51之朝光軸C3方向照射並在晶圓W反射之反射光變得易於往相機40入射。再者，來自燈具51之光雖然以光軸C3為中心而朝周邊範圍照射，但朝光軸C3方向照射之光的強度會最大。燈具52的光軸C4以及光的強度也是同樣。
具備以上之構成的晶圓檢測系統10會對容置在已蓋上蓋子21之FOUP20之晶圓W的容置狀態，於藉由開閉機構30將FOUP20的蓋子21打開並使蓋子21朝下方向移動時進行檢測。
詳細來說，在藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向移動時，燈具51會一邊和蓋子21以及蓋子保持部31一起朝下方向移動，一邊照明晶圓W的側面中的第1位置P1。又，燈具52會對第1位置P1被照明之晶圓W的側面中的和第1位置P1不同之第2位置P2照明。並且，在藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向移動時，相機40會一邊和蓋子21、蓋子保持部31、燈具51以及燈具52一起朝下方向移動，一邊取得對晶圓W中的包含第1位置P1以及第2位置P2的範圍進行攝影之攝影圖像。亦即，可利用藉由開閉機構30使蓋子21朝向下方向移動之動作，而依序取得朝下方向以預定間隔來容置之複數片晶圓W的攝影圖像。
在本實施形態中，燈具51、52會對朝下方向排列之預定片(複數片)的晶圓W同時地(一併)進行照明，且相機40會對朝下方向排列之預定片的晶圓W的第1位置P1以及第2位置P2同時地(一併)進行攝影。之後，每當未攝影之預定片(複數片)的晶圓W進入相機40的攝影範圍時，都執行同樣的處理。
圖3是顯示由相機40所攝影之攝影範圍S以及由燈具51、52所照明之照明範圍L1、L2的示意圖，圖4是將圖3的攝影範圍S放大而顯示的示意圖。再者，圖3是顯示蓋子保持部31、相機40以及燈具51、52往下方向移動之中途的攝影範圍S。
相機40是對在下方向上包含複數個第1位置P11、P12、P13以及複數個第2位置P21、P22、P23之攝影範圍S(預定範圍)進行攝影。攝影範圍S的中心是在水平方向(左右方向)上從晶圓W的中心朝右方向偏離。
燈具51、52會分別對上下寬度(縱寬)比左右寬度(橫寬)更寬之照明範圍L1、L2照明。照明範圍L1、L2的上下寬度比攝影範圍S的上下寬度更寬。亦即，燈具51會對包含在攝影範圍S之複數個第1位置P11、P12、P13照明。燈具52會對包含在攝影範圍S之複數個第2位置P21、P22、P23照明。
圖像處理部60(參照圖1)是藉由CPU、ROM、RAM以及輸入輸出介面等所構成之習知的圖像處理裝置。圖像處理部60(檢測部)會依據藉由相機40所取得之攝影圖像，來檢測晶圓W的容置狀態。
詳細來說，圖像處理部60對已藉由相機40所取得之攝影圖像，設定分別包含晶圓W的容置狀態為正常的情況下之晶圓W的第1位置P11、P12、P13之檢測區域R11、R12、R13。檢測區域R11、R12、R13(第1區域)設定成分別包含第1位置P11、P12、P13以及其周邊。檢測區域R11、R12、R13是設定成如下的大小：即便在2片晶圓W重疊而容置、或晶圓W的左右兩端以相差1層的狀態受支撐而晶圓W傾斜、或晶圓W朝前方稍微突出的情況下，藉由燈具51所照明之第1位置P11、P12、P13仍分別包含於檢測區域R11、R12、R13的大小。同樣地，圖像處理部60對已藉由相機40所取得之攝影圖像，設定分別包含晶圓W的容置狀態為正常的情況下之晶圓W的第2位置P21、P22、P23之檢測區域R21、R22、R23(第2區域)。
然後，圖像處理部60會在已藉由相機40所取得之攝影圖像中，依據檢測區域R11、R12、R13以及檢測區域R21、R22、R23的圖像，來檢測晶圓W的容置狀態。
圖5是在攝影範圍中顯示晶圓W1~W4的容置狀態的示意圖。同圖所顯示的是以下之例：晶圓W1為正常地容置，晶圓W2與晶圓W3為重疊容置，晶圓W4為傾斜容置。
圖6是顯示已藉由相機40所取得之攝影圖像的示意圖。在晶圓W1~W4的側面中，被燈具51所照明之第1位置P11、P12、P13的亮度已變高。同樣地，在晶圓W1~W4的側面中，被燈具52所照明之第2位置P21、P22、P23的亮度已變高。第1位置P11、P12、P13分別包含於檢測區域R11~R13。第2位置P21、P22、P23分別包含於檢測區域R21~R23。
圖7是顯示經二值化之圖像的示意圖。圖像處理部60會針對攝影圖像當中檢測區域R11~R13以及檢測區域R21~R23執行如下之二值化處理：將亮度比閾值更高的部分之值設為1，並將亮度在閾值以下的部分之值設為0。又，圖像處理部60針對攝影圖像當中檢測區域R11~R13以及檢測區域R21~R23以外的部分，將值設為0。亦即，圖像處理部60在已藉由相機40所取得之攝影圖像中，依據檢測區域R11、R12、R13的圖像以及檢測區域R21、R22、R23的圖像來檢測晶圓W的容置狀態，前述檢測區域R11、R12、R13包含晶圓W之容置狀態為正常的情況下之晶圓W的第1位置P11、P12、P13，前述檢測區域R21、R22、R23包含晶圓W之容置狀態為正常的情況下之晶圓W的第2位置P21、P22、P23。
然後，圖像處理部60會依據值為1之部分的位置、上下寬度、傾斜度等，來檢測晶圓W的容置狀態。例如，在攝影範圍S的上段中，因為值為1之部分的位置及上下寬度在正常值的範圍，所以會檢測為晶圓W1的容置狀態為正常。在攝影範圍S的中段，因為值為1之部分的上下寬度y已超過正常值的範圍，所以會檢測為晶圓W2、W3為重疊容置。在攝影範圍S的下段，因為值為1之部分的傾斜度或將值為1之部分彼此連結之直線S1的傾斜度已超過正常值的範圍，所以會檢測為晶圓W4為傾斜容置。
以上詳述之本實施形態具有以下的優點。
・燈具51是安裝在藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向移動時會和蓋子21一起朝下方向移動之蓋子保持部31，並照明晶圓W的側面中的第1位置P1。因此，燈具51在藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向移動時，可以一邊和蓋子21以及蓋子保持部31一起朝下方向移動，一邊照明晶圓W的側面中的第1位置P1。又，燈具52是安裝在蓋子保持部31，並對第1位置P1被照明之晶圓W的側面中的和第1位置P1不同之第2位置P2照明。因此，燈具52在藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向移動時，可以一邊和蓋子21、蓋子保持部31以及燈具51一起朝下方向移動，一邊照明晶圓W的側面中的和第1位置P1不同之第2位置P2。亦即，可以一邊在1片晶圓W的側面藉由燈具51照明第1位置P1且藉由燈具52照明第2位置P2，一邊使燈具51及燈具52朝下方向移動。
・相機40是安裝於蓋子保持部31，並取得攝影圖像，前述攝影圖像是對第1位置P1以及第2位置P2被照明之晶圓W中的包含第1位置P1以及第2位置P2的範圍進行攝影之圖像。因此，在藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向移動時，相機40可以一邊和蓋子21、蓋子保持部31、燈具51以及燈具52一起朝下方向移動，一邊取得對晶圓W中的包含第1位置P1以及第2位置P2的範圍進行攝影之攝影圖像。從而，可以在不需要由搬送機器人等所進行之特別的動作之情形下，利用藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向移動之動作，依序取得朝下方向以預定間隔來容置之複數片晶圓W的攝影圖像。
・因為燈具51、燈具52以及相機40都會和蓋子21以及蓋子保持部31一起朝下方向移動，所以燈具51以及燈具52對晶圓W照射光之角度以及範圍、與相機40對晶圓W進行攝影之角度以及範圍的關係，在相機40朝下方向移動時並不會改變。而且，和藉由1個照明裝置來照射晶圓W的側面整體的情況會因晶圓W內的位置而產生之往相機40入射之反射光的強度之偏差相比較，可以讓在第1位置P1以及第2位置P2所產生之往相機40入射之反射光的強度之偏差變小。並且，圖像處理部60會依據藉由相機40所取得之攝影圖像，來檢測晶圓W的容置狀態。從而，可以穩定檢測FOUP20內之晶圓W的容置狀態。
・相機40會取得對晶圓W中的包含第1位置P1以及第2位置P2的範圍進行攝影之攝影圖像。因此，和分別設置對第1位置P1進行攝影之相機與對第2位置P2進行攝影之相機之情況相比較，可以減低晶圓W檢測系統的成本。
・從垂直於晶圓W的主面Wm之方向來觀看，相機40的光軸C1已偏離晶圓W的中心O。因此，和從垂直於晶圓W的主面Wm的方向來觀看，相機40的光軸C1通過晶圓W的中心O之情況相比較，可以在從晶圓W到相機40的距離為相同的條件下，讓晶圓W的側面更寬廣的範圍進入相機40的視野。從而，即使是視野較狹窄的相機40，也變得易於對包含第1位置P1以及第2位置P2的範圍進行攝影。
・從相機40到燈具51的距離比從相機40到燈具52的距離更長。因此，可以既將第1位置P1與第2位置P2之間隔擴大，且使燈具51之朝光軸C3方向照射並在晶圓W反射之反射光變得易於往相機40入射。從而，可以抑制從第1位置P1入射至相機40的反射光的強度變小，而可以穩定檢測FOUP20內之晶圓W的容置狀態。
・從垂直於晶圓W的主面Wm的方向來觀看，相機40的光軸C1和垂直於蓋子21的主面21a之直線C2交叉。從而，可以抑制從相向部20a往FOUP20內入射之干擾光直接進入相機40的視野之情形，而可以穩定檢測FOUP20內之晶圓W的容置狀態。
・相機40是對在下方向上包含複數個第1位置P11、P12、P13以及複數個第2位置P21、P22、P23之攝影範圍S進行攝影。因此，相機40可以一次取得對複數片晶圓W1~W4進行攝影之攝影圖像。並且，圖像處理部60可以依據藉由相機40所取得之攝影圖像，來一次檢測複數片晶圓W1~W4的容置狀態。
・燈具51會對包含在攝影範圍S之複數個第1位置P11、P12、P13照明，且燈具52會對包含在攝影範圍S之複數個第2位置P21、P22、P23照明。因此，在藉由相機40對攝影範圍S進行攝影時，可以明確地對包含在攝影範圍S之複數個第1位置P11、P12、P13以及第2位置P21、P22、P23的狀態進行攝影。此外，因為燈具51、燈具52以及相機40都會和蓋子21以及蓋子保持部31一起朝下方向移動，所以燈具51以及燈具52對複數片晶圓W照射光之角度以及範圍、與相機40對複數片晶圓W進行攝影之角度以及範圍的關係，在相機40朝下方向移動時並不會改變。從而，可以穩定檢測FOUP20內之複數片晶圓W的容置狀態。
・圖像處理部60在已藉由相機40所取得之攝影圖像中，依據檢測區域R11、R12、R13的圖像以及檢測區域R21、R22、R23的圖像來檢測晶圓W的容置狀態，前述檢測區域R11、R12、R13包含晶圓W之容置狀態為正常的情況下之晶圓W的第1位置P11、P12、P13，前述檢測區域R21、R22、R23包含晶圓W之容置狀態為正常的情況下之晶圓W的第2位置P21、P22、P23。根據這樣的構成，因為是依據檢測區域R11、R12、R13的圖像與檢測區域R21、R22、R23的圖像而不是攝影圖像整體來檢測晶圓W的容置狀態，所以可以抑制因干擾光所造成的影響。從而，可以穩定檢測FOUP20內之晶圓W的容置狀態。
再者，上述實施形態也可以如以下地變更而實施。針對與上述實施形態相同的部分，會藉由附上相同的符號而省略說明。
・也可以不對攝影圖像設定檢測區域R11、R12、R13、R21、R22、R23，而是對攝影圖像整體進行二值化處理，並依據經二值化之圖像來檢測晶圓W的容置狀態。
・也可以將相機40的攝影範圍S設為包含1片晶圓W的第1位置P1、第2位置P2的範圍，並且在多層式的FOUP20中一層一層地檢測晶圓W的容置狀態。在此情況下，燈具51、52只要分別照明1片晶圓W的側面中的第1位置P1、第2位置P2即可。
・也可以將相機40的光軸C1設定成和垂直於蓋子21的主面21a之直線C2平行。在該情況下，所期望的是將FOUP20的相向部20a以不透明的(不透光性的)構件來形成。
・也可以設定成從垂直於晶圓W的主面Wm之方向來觀看，使相機40的光軸C1通過晶圓W的中心O。
・也可以將從相機40到燈具51的距離、與從相機40到燈具52的距離設定為相同。
・從垂直於晶圓W的主面Wm之方向來觀看，也可以將燈具51以及燈具52之雙方比相機40的光軸C1更朝左側或右側配置。
・安裝有燈具51、52以及相機40之預定構件並不受限於蓋子保持部31，亦可為安裝於蓋子保持部31之安裝構件、或連接於蓋子保持部31之連桿等、已和蓋子保持部31一體化之其他構件。又，也可以將蓋子保持部31、與已和蓋子保持部31一體化之其他構件一併解釋為預定構件。總而言之，預定構件只要是在藉由開閉機構30使蓋子21朝下方向(預定方向)移動時和蓋子21一起朝下方向(預定方向)移動之構件即可。再者，晶圓檢測系統10也可以在為了藉由開閉機構30來關閉FOUP20的蓋子21而使蓋子21朝上方向(預定方向)移動時，檢測朝上方向(預定方向)以預定間隔容置於FOUP20之晶圓W的容置狀態。
・燈具51、52並不受限於LED燈具，亦可為將螢光燈、或鹵素燈、白熾燈泡等之光照射範圍以反射材或狹縫調節後之照明裝置。
・晶圓W的形狀並不受限於圓板狀，亦可為矩形板狀、多角形板狀等。
・晶圓W可為執行處理前之晶圓，亦可為已執行處理後之晶圓。又，晶圓W可為形成電路等之前的晶圓，亦可為形成有電路等之後的晶圓。
・也可以取代晶圓W，而對朝預定方向以預定間隔容置於容置容器之複數片板狀工件的容置狀態，藉由和晶圓檢測系統10同樣的檢測系統來進行檢測。
再者，也可以組合上述之各變更例來實施。
本揭示雖然是依據實施形態而描述，但應可理解的是本揭示並非是限定於該實施形態或構造之揭示。本揭示也包含各種變形例或均等範圍內的變形。除此之外，各種的組合或形態，或進一步在其等中包含僅一個要素、其以上、或其以下之其他的組合或形態，亦為進入本揭示的範疇或思想範圍內者。
10:晶圓檢測系統 11:區隔壁 11a:開口 12:載置台 20:FOUP(晶圓容置容器) 20a:相向部 21:蓋子 21a,Wm:主面 30:開閉機構 31:蓋子保持部(預定構件) 40:相機(攝影部) 51:燈具(第1照明部) 52:燈具(第2照明部) 60:圖像處理部(檢測部) A1:第1方向 A2:第2方向 C1,C3,C4:光軸 C2,S1:直線 L1,L2:照明範圍 O:中心 P1,P11~P13:第1位置 P2,P21~P23:第2位置 R11~R13,R21~R23:檢測區域 S:攝影範圍 W,W1~W4:晶圓 y:上下寬度
針對本揭示的上述目的與其他目的、特徵及優點，可一邊參照附加的圖式一邊藉由下述的詳細的描述，而變得更加明確。 圖1是晶圓檢測系統的側面圖。 圖2是顯示晶圓、相機以及燈具之配置的平面圖。 圖3是顯示攝影範圍以及照明範圍的示意圖。 圖4是將圖3的攝影範圍放大而顯示的示意圖。 圖5是在攝影範圍中顯示晶圓的容置狀態的示意圖。 圖6是顯示攝影圖像的示意圖。 圖7是顯示經二值化之圖像的示意圖。
10:晶圓檢測系統
11:區隔壁
11a:開口
12:載置台
20:FOUP(晶圓容置容器)
20a:相向部
21:蓋子
21a,Wm:主面
30:開閉機構
31:蓋子保持部(預定構件)
40:相機(攝影部)
60:圖像處理部(檢測部)
W:晶圓

Claims (10)

  1. 一種晶圓檢測系統，是對容置在將複數片晶圓朝預定方向以預定間隔容置且可蓋上蓋子之晶圓容置容器之晶圓的容置狀態，於藉由開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動時進行檢測， 前述晶圓檢測系統具備： 第1照明部，安裝在藉由前述開閉機構使前述蓋子朝前述預定方向移動時會和前述蓋子一起朝前述預定方向移動之預定構件上，並照明前述晶圓的側面中的第1位置； 第2照明部，安裝在前述預定構件，並對前述第1位置被照明之前述晶圓的側面中和前述第1位置不同之第2位置照明； 攝影部，安裝在前述預定構件，並取得攝影圖像，前述攝影圖像是對前述第1位置以及前述第2位置被照明之前述晶圓中包含前述第1位置以及前述第2位置的範圍進行攝影之圖像；及 檢測部，依據藉由前述攝影部所取得之前述攝影圖像，來檢測前述晶圓的容置狀態。
  2. 如請求項1之晶圓檢測系統，其中從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，前述攝影部的光軸是偏離前述晶圓的中心。
  3. 如請求項1之晶圓檢測系統，其中從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，前述攝影部的光軸相對於前述晶圓的中心朝第1方向偏離， 前述第1照明部比前述攝影部的光軸更朝前述第1方向配置，且前述第2照明部比前述攝影部的光軸更朝和前述第1方向相反之第2方向配置， 從前述攝影部到前述第1照明部的距離比從前述攝影部到前述第2照明部的距離更長。
  4. 如請求項2之晶圓檢測系統，其中從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，前述攝影部的光軸相對於前述晶圓的中心朝第1方向偏離， 前述第1照明部比前述攝影部的光軸更朝前述第1方向配置，且前述第2照明部比前述攝影部的光軸更朝和前述第1方向相反之第2方向配置， 從前述攝影部到前述第1照明部的距離比從前述攝影部到前述第2照明部的距離更長。
  5. 如請求項1至4中任一項之晶圓檢測系統，其中從垂直於前述晶圓的最大的面之方向來觀看，前述攝影部的光軸是和垂直於前述蓋子的最大的面之直線交叉。
  6. 如請求項1至4中任一項之晶圓檢測系統，其中前述攝影部是對在前述預定方向上包含複數個前述第1位置以及複數個前述第2位置之預定範圍進行攝影， 前述第1照明部照明包含在前述預定範圍之複數個前述第1位置，前述第2照明部照明包含在前述預定範圍之複數個前述第2位置。
  7. 如請求項5之晶圓檢測系統，其中前述攝影部是對在前述預定方向上包含複數個前述第1位置以及複數個前述第2位置之預定範圍進行攝影， 前述第1照明部是照明包含在前述預定範圍之複數個前述第1位置， 前述第2照明部是照明包含在前述預定範圍之複數個前述第2位置。
  8. 如請求項1至4中任一項之晶圓檢測系統，其中前述檢測部會在已藉由前述攝影部所取得之前述攝影圖像中，依據第1區域的圖像與第2區域的圖像來檢測前述晶圓的容置狀態，前述第1區域包含前述晶圓之容置狀態為正常的情況下之前述晶圓的前述第1位置，前述第2區域包含前述晶圓之容置狀態為正常的情況下之前述晶圓的前述第2位置。
  9. 如請求項5之晶圓檢測系統，其中前述檢測部會在已藉由前述攝影部所取得之前述攝影圖像中，依據第1區域的圖像及第2區域的圖像來檢測前述晶圓的容置狀態，前述第1區域包含前述晶圓之容置狀態為正常的情況下之前述晶圓的前述第1位置，前述第2區域包含前述晶圓之容置狀態為正常的情況下之前述晶圓的前述第2位置。
  10. 如請求項6之晶圓檢測系統，其中前述檢測部會在已藉由前述攝影部所取得之前述攝影圖像中，依據第1區域的圖像及第2區域的圖像來檢測前述晶圓的容置狀態，前述第1區域包含前述晶圓之容置狀態為正常的情況下之前述晶圓的前述第1位置，前述第2區域包含前述晶圓之容置狀態為正常的情況下之前述晶圓的前述第2位置。
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