TWI447836B - Device and method for inspection of wafer cassette - Google Patents

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TWI447836B
TWI447836B TW096146519A TW96146519A TWI447836B TW I447836 B TWI447836 B TW I447836B TW 096146519 A TW096146519 A TW 096146519A TW 96146519 A TW96146519 A TW 96146519A TW I447836 B TWI447836 B TW I447836B
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Hideki Mori
Takeki Kogawa
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Shibaura Mechatronics Corp
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Description

晶圓收納匣盒檢查裝置及方法 發明領域
本發明係有關於一種用以檢查將半導體晶圓排列收納之晶圓收納匣盒內部外觀之晶圓收納匣盒檢查裝置及方法。
 發明背景
習知已提出在半導體晶圓(以下僅稱為晶圓)之製程或運送過程中使用之晶圓收納匣盒檢查裝置(參照專利文獻1)。在此習知之晶圓收納匣盒檢查裝置中，以與晶圓收納匣盒前部開口面相對設置之照相機拍攝形成於晶圓收納匣盒內部側壁之晶圓支撐部，從此拍攝而得之影像(影像資訊)，生成顯示該晶圓支撐部之形狀(例如溝部之間距等)之實際形狀資訊。然後，依該實際形狀資訊，進行晶圓收納匣盒之優劣判定。
專利文獻1：日本專利公開公報2004－266221號
 發明概要
在前述習知之晶圓收納匣盒檢查裝置中，依照相機從具縱深之晶圓收納匣盒前部開口面側對其內部檢查對象部位縮小焦點拍攝而得之影像，生成實際形狀之資訊。因而，檢查檢查對象部位之位置或形狀稍微不同之不同種類的晶圓收納匣盒時，必須於各晶圓收納匣盒對該檢查對象部位縮小焦點，進行照相機之拍攝。
為節省此時間，考慮使用焦點深度較深之照相機。如此進行時，每當更換應檢查之晶圓收納匣盒時，可減低對焦之時間。然而，不同種類之晶圓收納匣盒如前述，檢查對象部位之位置或形狀稍微不同，而有檢查對象部位之照相對之相對位置關係不同之情形。此時，前述檢查對象部位在影像上之顯示方式(大小、方向等)不同。因此，從不同種類之晶圓收納匣盒取得之各檢查對象部位之影像非在相同條件之基礎下，顯示其檢查對象部位者。因而，從顯示不同種類之晶圓收納匣盒而得之各檢查對象部位之影像的資訊(例如濃淡資訊)判斷其外觀屬性(形狀、污損狀態、破損狀態、面之粗糙度狀態等)時，無法以共通之基準判斷。
本發明即是鑑於此種情形發明者，其係提供一種可依所得之影像，以共通之基準檢查不同種類之晶圓收納匣盒之各檢查對象部位外觀屬性之晶圓匣盒檢查裝置及方法。
本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置包含有拍攝裝置及處理單元，拍攝裝置係設置成與設置於設置台之晶圓收納匣盒之前部開口面相對，於其視野範圍內包含前述晶圓收納匣盒內部之檢查對象部位，以拍攝前述視野範圍，輸出影像信號者。處理單元係處理前述拍攝裝置之影像信號者，且前述處理單位具有基準影像生成機構、被檢查影像資訊生成機構、影像修正機構及外觀屬性資訊生成機構。基準影像生成機構係依前述拍攝裝置於前述視野範圍內拍攝前述檢查對象部位與以預定配置關係設置之預定形狀基準體而輸出之影像信號，生成基準影像資訊者。被檢查影像資 訊生成機構係依前述拍攝裝置拍攝前述晶圓收納匣盒內部之檢查對象部位而輸出之影像信號，生成被檢查影像資訊者。影像修正機構係對前述被檢查影像資訊施行用以從前述基準影像資訊取得前述基準體之預定平面影像之處理，以生成修正影像資訊者。外觀屬性資訊生成機構係依前述修正影像資訊，生成顯示前述檢查對象部位之外觀屬性之外觀屬性資訊者。
根據此種結構，由於對拍攝晶圓收納匣盒之被檢查部位而得之被檢查影像資訊，執行用以從拍攝預定形狀基準體而得之基準影像資訊，取得其基準體之預定平面影像之處理，而獲得修正影像資訊，故修正影像資訊可在基準體於前述預定平面影像顯示之條件之基礎下，顯示前述檢查對象部位。然後，依此種修正影像資訊，獲得顯示對應之檢查對象部位外觀屬性之外觀屬性資訊。
前述外觀屬性係檢查對象部位之外觀特徵，包含形狀、污損之狀態、破損之狀態、面之粗糙度狀態等。外觀屬性資訊成為顯示其外觀屬性之資訊。
本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置可為包含有依前述外觀屬性資訊，判定前述檢查對象部位之優劣之優劣判定機構之結構。
根據此種結構，可以優劣判定結果，自動地判定晶圓收納匣盒之檢查對象部位之優劣。
本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置之結構可包含有生成關於作為基準之預定晶圓收納匣盒之檢查對象部位外觀屬 性資訊作為外觀屬性基準資訊之基準資訊生成機構；前述優劣判定機構依應檢查之晶圓收納匣盒之檢查對象部位之前述外觀屬性資訊及前述外觀屬性基準資訊，判定前述應檢查之晶圓收納匣盒之前述檢查對象部位之優劣。
本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置係包含有：基準資訊生成機構，係生成關於作為基準之預定晶圓收納匣盒之檢查對象部位之外觀屬性資訊的外觀屬性基準資訊者；前述優劣判定機構依有關要檢查之晶圓收納匣盒之檢查對象部位之前述外觀屬性資訊及前述外觀屬性基準資訊，判定前述要檢查之晶圓收納匣盒之前述檢查對象部位優劣。
根據此種結果，在與作為基準之預定晶圓收納匣之比較中，可判定應檢查之晶圓收納匣盒之檢查對象部位之優劣。
再者，在本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置中，可為前述基準體形成複數縱線及橫線垂直相交而排列成網狀之平面構造之結構。
根據此結構，可對被檢查影像資訊執行用以從基準體之拍攝影像(基準影像資訊)獲得該基準體之複數縱線及橫線垂直相交而排列成網狀之面朝向正面之平面影像的處理。
在本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置中，前述外觀屬性資訊生成機構於以前述修正影像資訊顯示之修正影像上設定複數區域，生成依各區域內之像素值之分布狀態的外觀屬性資訊。
根據此種結構，可依設定於修正影像之各區域內之像素值的分布狀態判斷檢查對象部位之外觀。
又，前述像素值係顯示構成修正影像之各像素之像素成份者，其可使用亮度值或濃度值等作為該像素值。
在本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置中，構造成設定於前述修正影像上之複數區域係分割矩形區域而得之複數矩形窗。
根據此種結構，可就各矩形窗檢查檢查對象部位之外觀。
在本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置中，構造成前述檢查對象部位係形成於前述晶圓收納匣盒之內側壁，具有複數支架板部之半導體晶圓支撐部。
根據此種結構，可檢查應收納之半導體晶圓緣部所接觸之該半導體晶圓支撐部之支架板部外觀。
在本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置中，前述基準體形成複數縱線及橫線垂直相交而排列成網狀之平面構造，且前述基準影像生成機構於前述拍攝裝置拍攝前述基準體時，依從該攝影裝置輸出之影像信號，生成前述基準影像資訊，而前述基準體係前述排列有複數縱線及橫線之平面以在前述半導體晶圓支撐部之預定附近位置與其形成平行之配置關係設置者。
根據此種結構，可獲得將垂直相交之複數縱線及橫線作為對前述支架板部之基準線之基準影像資訊。
在本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置中，可構造成前述外觀屬性資訊生成機構於以前述修正影像資訊顯示之修正影像上設定分割成複數矩形窗之矩形區域，且依各矩形窗之像素值之分布狀態，生成前述外觀屬性資訊。
根據此種結構，可依設定於修正影像上設定之各矩形窗所含之像素值之分布狀態，判斷檢查對象部位之外觀。
本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置可構造成該晶圓收納匣盒檢查裝置包含有基準資訊生成機構及優劣判定機構，基準資訊生成機構係就設定於作為基準之預定晶圓收納匣盒之前述半導體晶圓支撐部之修正影像上的前述矩形區域之各矩形窗，生成根據像素值分布狀態之外觀屬性基準資訊者。優劣判定機構係依據各矩形窗之前述外觀屬性基準資訊及對於應檢查之晶圓收納匣盒以前述外觀屬性資訊生成機構生成之對應矩形窗的外觀屬性資訊，判定該應檢查之晶圓收納匣盒之前述檢查對象部位之優劣者。
根據此結構，在與作為基準之預定晶圓收納匣盒之比較中，可依設定於修正影像上之各矩形窗所含之像素值之分布狀態，判斷要檢查之晶圓收納匣盒之檢查對象部位之優劣。
在本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置中，前述基準資訊生成機構分別對前述作為基準之預定晶圓收納匣盒生成之複數修正影像，就前述矩形區域之各矩形窗生成顯示像素值之分布狀態之亮度分布圖，且依據對應於各矩形窗之前述複數修正影像之複數亮度分布圖，生成外觀屬性基準資訊。
根據此種結構，由於就各矩形窗從相對於複數修正影像之複數亮度分布圖生成外觀屬性基準資訊，故可獲得更適合之外觀屬性基準資訊作為優劣判定之基準。
該晶圓收納匣盒生成裝置可構造成包含有依對前述作 為基準之預定晶圓收納匣設定之前述矩形區域之各矩形窗而得之複數亮度分布圖的偏差程度，生成加權係數之加權生成機構；前述優劣判定機構依前述各矩形窗之前述外觀屬性基準資訊與前述外觀屬性資訊以及對應矩形窗之加權係數，判定應檢查之前述晶圓收納匣盒之前述檢查對象部位之優劣。
根據此種結構，由於考慮對前述作為基準之預定晶圓收納匣盒設定之前述矩形區域之各矩形窗而得之複數亮度分布圖的偏差程度，進行檢查對象部位之優劣判定，故即使對各矩形窗之像素值之分布狀態的偏差程度不同，亦可在不就各矩形窗改變基準下，以統一之基準進行檢查對象部位之優劣判定。
本發明之晶圓收納匣盒檢查方法係具有基準影像生成步驟、被檢查影像資訊生成步驟、影像修正步驟、及外觀屬性資訊生成步驟。基準影像生成步驟係使用設置成與設置於設置台之晶圓收納匣盒之前部開口面相對，於其視野範圍內包含前述晶圓收納匣盒內部之檢查對象部位，以拍攝前述視野範圍，輸出影像信號之拍攝裝置，接著，依前述拍攝裝置於前述視野範圍內拍攝前述檢查對象部位與以預定配置關係設置之預定形狀基準體時從該拍攝裝置輸出之影像信號，生成基準影像資訊。被檢查影像資訊生成步驟係依前述拍攝裝置拍攝前述晶圓收納匣盒內部之檢查對象部位而輸出之影像信號，生成被檢查影像資訊。影像修正步驟係對前述被檢查影像資訊施行用以從前述基準影像 資訊取得前述基準體之預定平面影像之處理，以生成修正影像資訊。外觀屬性資訊生成步驟係依前述修正影像資訊，生成顯示前述檢查對象部位之外觀屬性之外觀屬性資訊。
根據本發明之晶圓收納匣盒檢查裝置及方法，由於顯示晶圓收納匣盒檢查對象部位之修正影像資訊係平常可在於與檢查對象部位以預定配置關係設置之預定形狀基準體顯示於預定平面影像之條件之基礎下，顯示前述檢查對象部位者，故依顯示在不改變拍攝條件下拍攝之不同種類之晶圓收納匣盒之各檢查對象部位的前述修正影像資訊而得之外觀屬性資訊亦可在相同之條件之基礎下顯示其檢查部位者。因而，藉使用其外觀屬性資訊，可以共通之基準判斷、亦即檢查不同種類之晶圓收納匣盒之各檢查對象部位之外觀屬性。
圖式簡單說明
第1圖係顯示本發明一實施形態之晶圓收納匣盒檢查裝置之檢查對象之晶圓收納匣盒的立體圖。
第2圖係顯示本發明一實施形態之晶圓收納匣盒檢查裝置之機構系統之基本結構者。
第3圖係顯示本發明一實施形態之晶圓收納匣盒檢查裝置之控制系統之基本結構的塊圖。
第4圖係顯示支撐不同種類之晶圓收納匣盒之晶圓之部位者。
第5A圖係與第5B圖及第5C圖同時顯示影像處理之原理者。
第5B圖係與第5A圖及第5C圖同時顯示影像處理之原理者。
第5C圖係與第5B圖及第5A圖同時顯示影像處理之原理者。
第6圖係顯示第3圖所示之控制系統之處理單元之處理程序(1)的流程圖。
第7圖係顯示第3圖所示之控制系統之處理單元之處理程序(2)的流程圖。
第8A圖係顯示對第1種晶圓收納匣盒拍攝之影像者。
第8B圖係顯示修正第8A圖之影像而得之三維修正影像者。
第9A圖係顯示對第2種晶圓收納匣盒拍攝之影像者。
第9B圖係顯示修正第9A圖之影像而得之三維修正影像者。
第10圖係顯示第3圖所示之控制系統之處理單元之處理程序(3)之流程圖。
第11A圖係顯示設定於某種晶圓收納匣盒之三維修正影像之複數檢查區域者。
第11B圖係顯示如第11A圖所示設定於三維修正影像之各區域之污損等外觀屬性之參數狀態例者。
第12A圖係顯示設定於某種晶圓收納匣盒之三維修正影像之複數檢查區域者。
第12B圖係顯示如第1A圖所示設定於三維修正影像之各區域之污損等外觀屬性之參數狀態例者。
第13A圖係顯示設定於某種晶圓收納匣盒之三維修正影像之其他複數檢查區域者。
第13B圖係顯示如第13A圖所示設定於三維修正影像之各區域之污損等外觀屬性之參數狀態例者。
第13C圖係顯示如第13A圖所示設定於三維修正影像之各區域表面粗糙度之外觀屬性之參數另一狀態例者。
第14A圖係顯示設定於另一種晶圓收納匣盒之三維修正影像之其他複數檢查區域者。
第14B圖係顯示如第14A圖所示設定於三維修正影像之各區域之污損等外觀屬性之參數狀態例者。
第14C圖係顯示如第14A圖所示設定於三維修正影像之各區域表面粗糙度之外觀屬性之參數一狀態例者。
第15A圖係顯示設定於某種晶圓收納匣盒之檢查對象部位之三維修正影像之檢查矩形區域者。
第15B圖係顯示設定於另一種晶圓收納匣盒之檢查對象部位之三維修正影像之檢查矩形區域者。
第16圖係顯示用於基準標準偏差值σ REF (j)(外觀屬性基準資訊之生成)、加權Wj之生成及用於優劣判定之閾值設定之處理的流程圖。
第17圖係顯示優劣判定處理之流程圖。
第18圖係顯示某種晶圓收納匣盒之檢查對象部位之優劣判定結果之一例者。
第19圖係顯示另一種晶圓收納匣盒之檢查對象部位之優劣判定結果之一例者。
 較佳實施例之詳細說明
以下，使用圖式，就本發明實施形態作說明。
以本發明一實施形態之晶圓收納匣盒檢查裝置檢查之晶圓收納匣盒構造成如第1圖所示。
在第1圖中，此晶圓收納匣盒10係在半導體製程中用於搬送晶圓WF者，形成於前部具有開口面之樹脂製箱體。在晶圓收納匣盒10之內部，於其中一側壁(左側壁)11形成左晶圓支撐部13L，同時，於另一側壁(右側壁)12形成右晶圓支撐部13R。左晶圓支撐部13L及右晶圓支撐部13R分別具有於垂直方向以預定間隔排列之複數支架板部。晶圓WF以其周邊部以左支撐體13L之支架板部及位於與其相同高度之右晶圓支撐體13R的支架板部支撐之狀態收納於晶圓收納匣盒10。
用以檢查前述構造之晶圓收納匣盒10之檢查裝置構造成如第2圖及第3圖所示。第2圖係顯示檢查裝置之機構系統之基本構造者，第3圖係顯示控制系統之基本結構之塊圖。
在第2圖中，此檢查裝置具有用以設置作為檢查對象之晶圓收納匣盒10之設置台300。4個照相機61、62、63、64(拍攝裝置)以與設置該設置台300之晶圓收納匣盒10之前部開口面相對之狀態，安裝於照相機固定機構210。照相機61調整其方向等，以使晶圓收納匣盒10之左晶圓支撐部13L之前側支撐部位包含在視野範圍ELF內。照相機62調整其方向等，以使晶圓收納匣盒10之左晶圓支撐部13L之內側支撐部 位包含在視野範圍ELR內。照相機63調整其方向等，以使晶圓收納匣盒10之右晶圓支撐部13R之前側支撐部位包含在視野範圍ERF內。照相機64調整其方向等，以使晶圓收納匣盒10之右晶圓支撐部13R之內側支撐部位包含在視野範圍ERR內。如此，可選擇其外觀屬性可對收納之晶圓造成影響之晶圓支撐部位作為檢查對象部位。
4個照相機61~64如前述以已調整方向之狀態安裝於照相機固定機構210，此照相機固定機構210以升降機構200升降移動。藉照相機固定機構210升降移動，4個照相機61~64在不改變與在上下方向以外之方向的晶圓收納匣盒10之相對位置關係下，可升降移動。
於設置晶圓收納匣盒10之設置台300固定4個基準銷311、312、313、314。各基準銷311、312、313、314在設置台300面內之設置位置設置成與照相機61、62、63、64之視野範圍ELF、ELR、ERF、ERR所包含之晶圓支撐部位在設置台300面內的位置一致。
此檢查裝置之控制系統構造成如第3圖所示。
在第3圖中，此控制系統具有連接於4個照相機單元61~64，輸入各照相機61~64之影像信號而處理之處理單元50。處理單元50連接輸入單元51及顯示單元52，依輸入單元51之操作資訊，進行處理，使藉處理而得之資訊顯示於顯示單元52。處理單元50對進行作為升降機構200(參照第2圖)之驅動源之馬達201的驅動控制之驅動控制電路53供給指示資訊。驅動控制電路53連接於檢測馬達201之旋轉角度 位置(相當於升降位置)之編碼器202，依處理單位50之指示資訊及編碼器202之位置資訊，進行馬達201之驅動控制。藉此馬達201之驅動控制，進行升降機構200之驅動控制，結果，進行4個照相機61~64之升降移動控制。
其次，參照第4圖及第5圖，就以此檢查裝置進行之基本處理作說明。
如第4圖所示，就晶圓WF之支撐部位不同，其檢查對部位不同之2種晶圓收維匣盒10(A)、10(B)觀之，其中之一晶圓收納匣盒10(A)之各照相機61~64之視野範圍ELF(A)、ELR(A)、ERF(A)、ERR(A)之檢查對象部位PLF(A)、PLR(A)、PRF(A)、PRR(A)之位置與另一晶圓收納匣盒10(B)之相同檢查對象部位PLF(B)、PLR(B)、PRF(B)、PRR(B)之位置不同。因此，舉例言之，形成於支撐其中之一檢查對象部位PLR(A)所含之晶圓WF之支架板部131k(A)的突起部132k(A)及形成於支撐另一檢查對象部位PLR(B)所含之晶圓WF之架板部131k(B)的突起部132k(B)在影像上不在相同之條件基礎下顯示。舉例言之，位於檢查視野內之內側的部位在影像上顯示較小，反之，位於檢查視野內之前側之部位在影像上顯示較大。
是故，在此檢查裝置中，進行如第5A圖、第5B圖、第5C圖所示之處理。
此處理一般為類似稱為所謂形變之影像處理，如第5A圖所示，複數縱線及橫線垂直相交而排列成網狀之平面構造之基準網格20(基準體)於晶圓收納匣盒10之檢查對象部 位之左晶圓支撐部13L附近設置成與其平行。具體言之，如第5B圖所示，於左晶圓支撐部13L之檢查對象部位之支架板部131k、131k＋1、131k＋2之前端附近以各橫線於各架板部131k~131k＋2延伸之方向平行之狀態設置基準網格20。拍攝基準網格20，獲得基準影像資訊，同時，去除基準網格20，拍攝其檢查對象部位(架板部131k~131k＋2)，而獲得被檢查影像資訊。該等影像資由於檢查對象部位及基準網格20於晶圓收納匣盒10之內側延伸，故顯示越往晶圓收納匣盒10內側部位，尺寸越小之三維影像。是故，對前述被檢查資訊施行用以從基準影像資訊取得基準網格20略朝正面之平面影像(二維影像)之處理，如第5C圖所示，獲得顯示同樣地從約略正面觀檢查對象部位之平面影像(排除三維要件之狀態之影像)的修正影像資訊(以下稱為三維修正影像)。此三維修正影像可作為顯示其檢查對象部位之新影像資訊。
如此進行而得之三維修正影像資訊係在大致平行地配置於檢查對象部位(左晶圓支撐部13L)之基準網格20以朝向約略正面之狀態的平面影像顯示時之統一條件之基礎下，顯示前述檢查對象部位者。
處理單元50依第6圖、第7圖及第10圖之程序執行前述之處理。依第6圖、第7圖及第10圖所示之程序之處理分別對以4個照相機61~64拍攝之影像進行。以下，就對以照相機61拍攝之影像之處理作說明，對以其他照相機62~64拍攝之影像之處理亦相同。
在第6圖中，處理單元50對照相機61指示如前述之基準網格格20之拍攝(S1)。處理單元50輸入照相機61之影像信號，依該影像信號，生成顯示基準網格20之基準影像資訊(S2)。之後，從該基準影像資訊，運算顯示前述基準網格20朝向約略正面之平面影像之資訊的轉換係數(S3)，將該轉換係數保存於記憶體(S4)。
接著，處理單元50使升降機構200從平臺位置上升。在過程中，處理單元50依顯示以照相機61拍攝之基準銷311之影像之影像信號，根據有關於編碼器202之照相機61上下方向位置的資訊與基準銷311在畫面上之位置之關係，確認升降機構200是否正常運作。當確認升降機200正常運作時，處理單元50依編碼器202之信號，驅動升降機構200，以使其視野範圍ELF包含檢查對象部位。然後，當照相機61到達視野範圍ELF包含檢查對象部位之位置時，處理單元50停止升降機構200之運作，開始根據第7圖程序之處理。
在第7圖中，處理單元50依拍攝檢查對象部位之照相機61之影像信號，生成顯示檢查對象部位之被檢查影像資訊(S11)。然後，處理單元50使用依第6圖所示之程序生成而已保存於記憶體之轉換係數，處理前述被檢查影像資訊，與前述基準網格20同樣地，生成顯示從正面觀看檢查對象部位之平面影像的三維修正影像資訊(S12)。然後，將該三維修正影像資訊儲存於記憶體(S13)。
舉例言之，當於不同之第1種類及第2種類之晶圓收納匣合之檢查對象部位之被檢查影像資訊顯示之影像如第8A 圖、第9A圖所示，形成具縱深感之影像I、I’時，於三維修正影像資訊顯示之影像分別如第8B圖、第9B圖所示，形成從正面觀看其檢查對象部位之平面影像Ic、Ic’(排除三維要件之影像)。此外，在第8A圖與第8B圖、第9A圖及第9B圖中，分別於對應之部位附上相同之標號。如此，顯示晶圓收納匣盒之檢查對象部位之三維修正影像資訊係可在於檢查部位約略平行地設置之基準網格以朝向正面之狀態之平面影像顯示時之統一條件的基礎下，顯示前述檢查對象部位者。
返回至第7圖，處理單元50對檢查對象晶圓收納匣盒10之左晶圓支撐部13L之所有檢查對象部位判定是否獲得三維修正影像(S14)。當尚未獲得相對於所有檢查對象部位之三維修正影像資訊時(在S14為NO)，處理單元50依編碼器202之檢測信號，使升降機構200運作至下個檢查對象部位進入至視野範圍ELF為止。然後，當照相機61到達該視野範圍ELF包含檢查對象部位之位置時，使升降機構200之動作停止，再度執行前述處理(S11~S13)。之後，反覆執行前述處理(S11~S14)至晶圓收納匣盒10所有檢查對象部位獲得三維修正影像資訊為止，當獲得所有檢查對象之三維修正影像資訊時(在S14為YES)，處理單元50結束一連串處理。
接著，處理單元50依輸入單元51之指示資訊，開始根據第10圖所示之程序之處理。
在第10圖中，處理單元50如前述從該記憶體讀取顯示儲存於記憶體之檢查對象部位之三維修正影像資訊(S21)。 然後，處理單元50依此三維修正影像資訊，生成顯示前述檢查對象部位之外觀屬性之外觀屬性資訊(S22)。
此外觀屬性資訊可為顯示以檢查對部位晶圓支撐部13L之架板部131k、131k＋1、131k＋2形成之溝之形狀、間距等檢查對象部位之形狀之形狀資訊。此時，該形狀資訊可為顯示檢查對象部位之實際形狀者，亦可為顯示影像(於三維修正影像資訊顯示)上之形狀。當形狀資訊非顯示實際形狀，而為顯示影像上之形狀時，可依該形狀資訊，評價複數同種晶圓收納匣盒之檢查對象部位之形狀之偏差。
可生成顯示三維修正影像資訊所顯示之像素亮度與其數之關係的亮度分布圖(histogram)作為前述外觀屬性資訊。在暗色系晶圓收納匣盒10中，污損等在影像上顯示成白色。從此，此亮度分布圖可為顯示檢查對象部位之外觀屬性之污損狀態者。舉例言之，若亮度高之像素分布多時，可評價為污損較多。
舉例言之，對某一晶圓收納匣盒10，在第11A圖所示之三維修正圖資訊顯示之檢查對象部位之影像中，設定3個區域E1、E2、E3，如第11B圖所示，生成各區域E1、E2、E3之前述亮度分布圖作為外觀屬性資訊。又，對不同種類之晶圓收納匣盒，亦在第12A圖所示之三維修正圖資訊顯示之檢查對象部位之影像中，設定3個區域E1、E2、E3，如第12B圖所示，生成各區域E1、E2、E3之前述亮度分布圖作為外觀屬性資訊。
可生成將三維修正影像顯示之各像素濃淡值以預定窗 尺寸移動平均化而得之輪廓資訊作為外觀屬性資訊。顯示以對應之窗尺寸之頻率變動之濃淡狀態的前述輪廓資訊可顯示前述檢查對象部位外觀屬性之表面粗糙度狀態。舉例言之，當表面粗糙度均一且細時，形成比較高之穩定頻率且振幅低之輪廓資訊。另一方面，粗糙度部份增大之表面形成包含部份頻率混亂且振幅變動大之部份之輪廓資訊。可以具此種性質之輪廓資訊評價檢查對象部位之外觀屬性(粗糙度)。
舉例言之，對某種晶圓收納匣盒10，在第13A圖所示之三維修正影像資訊顯示之檢查對象部位之影像中，設定3個區域E1、E2、E3。由於各區域E1、E2、E3為對應支撐晶圓之支架板部一段之影像部份，故原本即具相同之外觀屬性。如此設定之3個區域E1、E2、E3之前述亮度分布圖生成如第13B圖所示。此時，區域E1及區域E2之亮度分布圖具有比較高亮度之像素數突出的部份，而可評價為對應區域E1及E2之檢查對象部位有污損等。前述3個區域E1、E2、E3之輪廓資訊生成如第13C圖所示。此時，由於各區域E1~E3之輪廓資訊為以穩定之頻率變動之特性，故可評價為檢查對象部位表面之粗糙度為均一者。
對某種晶圓收納匣盒10在第14A圖所示之三維修正影像資訊顯示之檢查對象部位之影像中，設定3個區域E1、E2、E3。各區域E1~E3之亮度分布圖生成如第14B圖所示。此時，由於各區域E1、E2、E3形成約略相同之亮度分布圖，故對應於該等區域之檢查對象部位之污損為相同程度者， 由於亮度高之像素數較少，故可評價為污損之程度亦低。又，由於前述區域E1及區域E2之輪廓資訊含有較高之頻率成份，故可評價為對應於區域E1及區域E2之檢查對象部位有細微之損傷等。
返回至第10圖，處理單元50如前述從三維修正影像資訊生成外觀屬性資訊時，使該外觀屬性資訊(形狀資訊、亮度分布圖、輪廓資訊)顯示於顯示單元52。操作者可從顯示於顯示單元52之外觀屬性資訊判斷檢查對象部位之外觀屬性(形狀、粗糙度之狀態、污損之狀態等)。處理單元50藉將前述外觀屬性資訊與預定基準資訊加以比較，可生成顯示對其檢查對象部位外觀屬性之評價的資訊(優劣、評價值等)。然後，可依該資訊，進行正在檢查之晶圓收納匣盒之檢查對象部位之外觀屬性適合與否之判定。
在前述實施形態中，顯示晶圓收納匣盒之檢查對象部位之三維修正影像係平常可在約略平行地配置於前述檢查對象部位之基準網格20以朝向約略正面之狀態之平面影像顯示時之統一條件之基礎下，顯示前述檢查對象部位者，故依顯示在不改變拍攝條件下拍攝之不同種類晶圓收納匣盒之各檢查對象部位的三維修正影像資訊而得之外觀屬性資訊(亮度分布圖、輪廓資訊等(參照第11A圖、第11B圖、第12A圖、第12B圖，並且參照第13A圖、第13B圖、第13C圖、第14A圖、第14B圖、第14C圖))，亦可在相同條件之基礎下顯示其檢查對象部位者。因而，藉使用其外觀屬性資訊，可以共通之基準判斷、亦即檢查不同種類之晶圓收納 匣盒之各檢查對象部位之外觀屬性。
在前述例中，以晶圓收納匣盒10內部之晶圓支撐部13L、13R為檢查對象部位，而於裝設於晶圓收納匣盒10之前面開口部之蓋內面亦形成相同之晶圓支撐部。因而，當於設置台300設置前述蓋取代晶圓收納匣盒10，以使晶圓支撐部進入照相機61、62之視野範圍ELF、ELR時，可以與前述相同之程序進行蓋外觀屬性之檢查。
在前述之例中，非特別處理彩色影像者，藉各照相機61~64具有彩色受光元件，而可處理彩色影像。此時，不論何種顏色之晶圓收納匣盒皆可依相同之處理程序，進行檢查對象部位外觀屬性之檢查。
基準網格20之拍攝可以實際收容於晶圓收納匣盒10內之狀態進行，亦可以於與預定之晶圓收納匣盒10之相對位置關係一致之位置設置單體之狀態進行。
再者，可如下進行，以進行對晶圓收納匣盒10內之檢查對象部位之優劣判定。如第15A圖及第15B圖所示，此優劣判定之方法係於對應於檢查對象晶圓收納匣盒10之支架板部之三維修正影像Itype1 、Itype2 設定分割成複數矩形窗(例如1~12)之檢查矩形區域EG。然後，依檢查矩形區域EG之各矩形窗之各亮度值(濃度值)的亮度分布圖，進行檢查對象部位(支架板部)外觀之優劣判定。
具體言之，依第16圖及第17圖所示之程序進行處理。此外，此處理以第3圖所示之處理單元50執行。
首先，選擇優質品之晶圓收納匣盒作為基準晶圓收納 匣盒，拍攝基準晶圓收納匣盒之檢查對象部位(支撐部13L、13R)N次，依第7圖所示之程序，獲得N個三維修正影像資訊作為基準(優質品)三維修正影像資訊Ii(i＝1~N)。此基準晶圓收納匣盒之N個基準三維修正影像資訊Ii儲存於預定記憶體。亦可分別拍攝N個同種之晶圓收納匣盒各1次，獲得N個三維修正影像資訊Ii。
在此狀態下，處理單元50讀取1個基準三維修正影像Ii，如第15A圖或第15B圖所示，於顯示於基準三維修正影像資訊Ii之基準三維修正影像Ii(對應於Itype1 或Itype2 )上設定檢查矩形區域EG(S2)。此檢查矩形區域EG分割成複數個矩形窗(在此例如中為12個矩形窗，以下僅稱為窗)。
處理單元50作成顯示設定於基準三維修正影像Ii上之檢查矩形區域EG之各窗(j)亮度值分布狀態之亮度分布圖his(j)(S3)。藉此，如相對於第18圖及第19圖所示之窗(3)、(12)之亮度分布圖his(3)、his(12)般，對各窗(j)(j＝1~12)獲得顯示亮度值(濃度值)分布狀態之亮度分布圖his(j)。處理單元50如前述，對作為基準之同一收納匣盒而得之N個基準三維修正影像Ii全體依相同之處理(S1~S3)，作成相對於檢查矩形區域EG之各窗(j)之亮度分布圖his(j)。
然後，當N個基準三維修正影像Ii之處理結束時(在S4為YES)，處理單元50依[數1]
將就各窗(j)而得之N個亮度分布圖平均化，作成相對於 各窗(j)之基準亮度分布圖hisAVE (j)(S5。處理單元50算出所得之各窗(j)之基準亮度分布圖hisAVE (j)之標準偏差值(顯示亮度值之分布狀態)作為基準標準偏差值σ REF (j)(S6)。
處理單元50運算對應於就各窗(j)而得之N個亮度分布圖之偏差程度(N個亮度分布圖之分布狀態)的加權係數Wj(S7)。此加權係數Wj係當為相對於N個亮度分布圖之偏差程度越大之窗者，其值越小，當為相對於N個亮度分布圖之偏差程度越小之窗者，其值越大。亦可將相對於N個亮度分布圖之偏差程度最小之窗(m)之加權係數Wm為「1」，以對該窗(m)而得之N個亮度分布圖之偏差程度為基準之另一窗而得之N個亮度分布圖之偏差程度之比的倒數訂定作為相對於該另一窗(k)之加權係數Wk之值。
此外，就各窗(j)而得之N個亮度分布圖之偏差程度依N個亮度分布圖全體之亮度值之變動範圍或中心亮度值之變動範圍或者其他眾所周知之統計方法而得。
實際之晶圓收納匣盒之檢查處理(優劣判定處理)依第17圖所示之程序執行。
拍攝應檢查之晶圓收納匣盒之檢查對象部位(支撐部13L、13R)，依第7圖所示之程序，獲得檢查對象部位之三維修正影像I，儲存於預定記憶體。
在此狀態下，處理單元50讀取對應於應檢查之晶圓收納匣盒之三維修正影像資訊I(S11)，於顯示於該三維修正影像資訊之三維修正影像I上設定前述之檢查矩形區域EG(參照第15A圖、第15B圖)(S12)。處理單元50作成顯示設定於 該三維修正影像I上之檢查矩形區域EG之各窗(j)亮度值(濃度值)分布狀態的亮度分布圖his(j)(S13)。藉此，與前述同樣地，如相對於第18圖、第19圖所示之窗(3)、(12)之亮度分布圖his(3)、his(12)般，獲得相對於各窗(j)之亮度分布圖his(j)。然後，處理單元50算出所得之亮度分布圖his(j)之標準偏差值作為檢查品標準偏差值σ INS (j)(S14)。
處理單元50就各窗(j)，使用前述基準標準偏差值ΣREF(j)及檢查品標準偏差值Σins(j)，依一致度=σ INS (j)/σ REF (j)算出一致度。此一致度係顯示對應於基準晶圓收納匣盒之三維修正影像亮度值分布狀態及對應於應檢查之晶圓收納匣盒之三維修正影像亮度值分布狀態之符合之程度者，若符合時，其值為「1」，當符合之程度越小時(不同程度越大)，其值與1大為不同。因檢查對象部位之表面狀態(損傷、灰塵、膜等之狀態)反映於拍攝影像(三維修正影像)之亮度分布(濃度分布)，故依前述一致度，顯示應檢查之晶圓之收納匣盒之檢查對象部位(支撐部13L、13R)之表面狀態與基準晶圓之收納匣盒之相同檢查對象部位之表面狀態符合的程度。
處理單元50於如前述獲得各窗(j)之一致度時，使用該一致度與依對應之窗(j)而得之加權係數Wj，判定| 1-一致度 |．Wj之值是否較預定閾值σ小(S16)。
在前述式中，| 1-一致度 |之值係顯示應檢查之晶圓之收納匣盒之檢查對象部位(支撐部13L、13R)表面狀態與基準晶圓之收納匣盒之相同檢查對象部位表面狀態不一致 之程度。當該值較某閾值σ小時(Wj=1時)，檢查對象部位之窗(j)之部份之表面狀態與基準晶圓收納匣盒相同之部份之表面狀態之差小，可判斷為對應於該窗(j)之表面部位之狀態為正常。
另一方面，當| 1-一致度 |之值為前述閾值σ以上時(Wj=1時)，檢查對象部位之窗(j)之部份之表面狀態與基準晶圓收納匣盒相同之部份之表面狀態之差大，可判斷為對應於該窗(j)之表面部位之狀態為不正常。
在本實施形態中，比較於前述| 1-一致度 |之值乘上加權係數Wj之值與閾值σ。此加權係數Wj如前述顯示從N個基準三維修正影像就各窗(j)而得之N個基準亮度分布圖之偏差程度。當偏差越大時，值越小。因而，對作為一致度基準之N個基準亮度分布圖(基準標準偏差值)大幅偏差(設定為較小值之Wj)之窗(j)，此係數Wj作用為緩和判定基準(閾值σ)。
是故，處理單元50於| 1-一致度 |之值如第18圖所示之窗(12)或第19圖所示之窗(3)般較預定閾值σ小時，對窗(j=12、3)進行為良好(OK)之判定，前述值如第18圖所示之窗(3)或第19圖所示之窗(12)般為預定閾值σ以上時，對窗(j)進行為不良(NG)之判定(S18)。在構成所設定之檢查矩形區域EG之複數窗(j)中，即使對1個窗進行前述不良之判定時，亦將晶圓收納匣盒(檢查對象部位)判定為不良。此外，可適當決定對此晶圓收納匣盒(檢查對象部位)之優劣判定之基準。
根據前述檢查對象部位之優劣判定處理，由於使用就對前述基準晶圓收納匣盒設定之檢查矩形區域EG之各窗(j)而得之複數基準亮度分布圖之程度的檯重係數Wj，進行檢查對象部位之優劣判定，故即使相對於各窗(j)之像素值分布狀態之偏差程度不同，亦可在不依各窗改變基準下，以統一之閾值σ進行檢查對象部位之優劣判定。
此外，在前述之優劣判定處理中，亦可就檢查矩形區域EG之各窗改變優劣判定基準之閾值σ。檢查區域及窗為矩形，為諸如三角形、圓形等其他形狀皆可。
本發明晶圓收納匣盒檢查方法及裝置具有在不依晶圓收納匣盒各種類改變攝影條件下，可在同一條件之基礎下顯示不同種晶圓收納匣盒之各檢查部位形狀等之外觀屬性的效果，而可利用作為檢查用以排列收納半導體晶圓之晶圓收納匣盒內部外觀的晶圓收納匣盒檢查裝置。
10‧‧‧晶圓收納匣盒
11‧‧‧左側壁
12‧‧‧右側壁
13L‧‧‧左晶圓支撐部
13R‧‧‧右晶圓支撐部
20‧‧‧基準網格
50‧‧‧處理單元
51‧‧‧輸入單元
52‧‧‧顯示單元
61~64‧‧‧照相機
131k，131k+1，131k+2‧‧‧支架板部
132k‧‧‧突起部
200‧‧‧升降機構
201‧‧‧馬達
202‧‧‧編碼器
210‧‧‧照相機固定機構
300‧‧‧設置台
311~314‧‧‧基準銷
ELF，EFR，ERF，ERR‧‧‧視野範圍
PLF，PLR，PRF，PRR‧‧‧檢查對象部位
WF‧‧‧晶圓
S11~S14‧‧‧步驟

Claims (13)

  1. 一種晶圓收納匣盒檢查裝置，包含有：拍攝裝置，是設置成與設置於設置台之晶圓收納匣盒之前部開口面相對，於其視野範圍內包含前述晶圓收納匣盒內部之檢查對象部位，以拍攝前述視野範圍，輸出影像信號；及處理單元，是處理前述拍攝裝置之影像信號，又，前述處理單元包含：基準影像生成機構，是依前述拍攝裝置於前述視野範圍內拍攝前述檢查對象部位與以預定配置關係設置之預定形狀基準體而輸出之影像信號，生成基準影像資訊；被檢查影像資訊生成機構，是依前述拍攝裝置拍攝前述晶圓收納匣盒內部之檢查對象部位而輸出之影像信號，生成被檢查影像資訊；影像修正機構，是對前述被檢查影像資訊施行用以從前述基準影像資訊取得前述基準體之預定平面影像之處理，以生成修正影像資訊；及外觀屬性資訊生成機構，是依前述修正影像資訊，生成顯示前述檢查對象部位之外觀屬性之外觀屬性資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶圓收納匣盒檢查裝置，更包含有：優劣判定機構，是依前述外觀屬性資訊，判定前述 檢查對象部位之優劣。
  3. 如申請專利範圍第2項之晶圓收納匣盒檢查裝置，更包含有：基準資訊生成機構，是生成作為基準之預定晶圓收納匣盒之檢查對象部位之外觀屬性資訊，作為外觀屬性基準資訊，前述優劣判定機構依應檢查之晶圓收納匣盒之檢查對象部位之前述外觀屬性資訊及前述外觀屬性基準資訊，判定前述應檢查之晶圓收納匣盒之前述檢查對象部位之優劣。
  4. 如申請專利範圍第1項之晶圓收納匣盒檢查裝置，其中前述基準體形成複數縱線及橫線垂直相交而排列成網狀之平面構造。
  5. 如申請專利範圍第1項之晶圓收納匣盒檢查裝置，其中前述外觀屬性資訊生成機構於以前述修正影像資訊顯示之修正影像上設定複數區域，生成依前述各區域內之像素值分布狀態之外觀屬性資訊。
  6. 如申請專利範圍第5項之晶圓收納匣盒檢查裝置，其中設定於前述修正影像上之複數區域是分割矩形區域而得之複數矩形窗。
  7. 如申請專利範圍第1項之晶圓收納匣盒檢查裝置，其中前述檢查對象部位是形成於前述晶圓收納匣盒之內側壁，且具有複數支架板部之半導體晶圓支撐部。
  8. 如申請專利範圍第7項之晶圓收納匣盒檢查裝置，其中 前述基準體形成複數縱線及橫線垂直相交而排列成網狀之平面構造，且前述基準影像生成機構於前述拍攝裝置拍攝前述基準體時，依從該攝影裝置輸出之影像信號，生成前述基準影像資訊，而前述基準體是前述排列有複數縱線及橫線之平面以在前述半導體晶圓支撐部之預定附近位置與其形成平行之配置關係設置。
  9. 如申請專利範圍第7項之晶圓收納匣盒檢查裝置，其中前述外觀屬性資訊生成機構於以前述修正影像資訊顯示之修正影像上設定分割成複數矩形窗之矩形區域，且依各矩形窗之像素值之分布狀態，生成前述外觀屬性資訊。
  10. 如申請專利範圍第9項之晶圓收納匣盒檢查裝置，更包含有：基準資訊生成機構，是就設定於作為基準之預定晶圓收納匣盒之前述半導體晶圓支撐部之修正影像上的前述矩形區域之各矩形窗，生成根據像素值分布狀態之外觀屬性基準資訊；及優劣判定機構，是依據各矩形窗之前述外觀屬性基準資訊及對於應檢查之晶圓收納匣盒以前述外觀屬性資訊生成機構生成之對應矩形窗的外觀屬性資訊，判定該應檢查之晶圓收納匣盒之前述檢查對象部位之優劣。
  11. 如申請專利範圍第10項之晶圓收納匣盒檢查裝置，其中前述基準資訊生成機構分別對前述作為基準之預定晶圓收納匣盒生成之複數修正影像，就前述矩形區域之各矩形窗生成顯示像素值之分布狀態之亮度分布圖，且依 據對應於各矩形窗之前述複數修正影像之複數亮度分布圖，生成外觀屬性基準資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項之晶圓收納匣盒檢查裝置，更包含有：加權生成機構，是依對前述作為基準之預定晶圓收納匣設定之前述矩形區域之各矩形窗而得之複數亮度分布圖的偏差程度，生成加權係數，前述優劣判定機構依前述各矩形窗之前述外觀屬性基準資訊與前述外觀屬性資訊以及對應矩形窗之加權係數，判定前述應檢查之晶圓收納匣盒之前述檢查對象部位之優劣。
  13. 一種晶圓收納匣盒檢查方法，包含：基準影像生成步驟，是使用設置成與設置於設置台之晶圓收納匣盒之前部開口面相對，於其視野範圍內包含前述晶圓收納匣盒內部之檢查對象部位，以拍攝前述視野範圍，輸出影像信號之拍攝裝置，接著，依前述拍攝裝置於前述視野範圍內拍攝前述檢查對象部位及以預定配置關係設置之預定形狀基準體時從該拍攝裝置輸出之影像信號，生成基準影像資訊；被檢查影像資訊生成步驟，是依前述拍攝裝置拍攝前述晶圓收納匣盒內部之檢查對象部位而輸出之影像信號，生成被檢查影像資訊；影像修正步驟，是對前述被檢查影像資訊施行用以從前述基準影像資訊取得前述基準體之預定平面影像 之處理，以生成修正影像資訊；及外觀屬性資訊生成步驟，是依前述修正影像資訊，生成顯示前述檢查對象部位之外觀屬性之外觀屬性資訊。
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