JP7276090B2 - Inspection method, silicon wafer manufacturing method and inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、容器に収納された複数のウェーハの検査を行う検査方法、シリコンウェーハの製造方法および検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection method for inspecting a plurality of wafers housed in a container, a silicon wafer manufacturing method, and an inspection apparatus.
一般的に、シリコンウェーハなどのウェーハは、異物やパターン欠陥を検出する検査などを経て専用の出荷容器に収納される。この際、複数のウェーハは、整列された状態で出荷容器に収納される。 In general, wafers such as silicon wafers are put into a dedicated shipping container after undergoing an inspection for detecting foreign matter and pattern defects. At this time, the plurality of wafers are stored in the shipping container in an aligned state.
次いで、ウェーハが収納された容器におけるウェーハの枚数確認やウェーハの位置ずれなどの最終的な検査が行われる。関連する技術として、特許文献1には、ウェーハが収納される前の容器の清浄度を検査することができる検査装置が記載されている。 Next, a final inspection such as confirmation of the number of wafers in the container in which the wafers are stored and deviation of the wafers is performed. As a related technique, Patent Literature 1 describes an inspection apparatus capable of inspecting the cleanliness of a container before wafers are stored therein.
また、ウェーハの位置についてセンサを用いて自動的に検査を行う技術として、特許文献2には、距離センサなどを用いて、工場内の工程間の搬送容器に設けられている収納段に収納されているウェーハの位置ずれを検査することができる装置が開示されている。
Further, as a technology for automatically inspecting the position of a wafer using a sensor,
ところで、ウェーハを収納する容器は、出荷先によって異なる場合がある。容器の形状や容器を形成する材料は様々である。例えば、容器の一部に凹凸があると、一部のウェーハの位置ずれを検知できないなどの不具合が発生することがある。
これに対し、特許文献1に記載の検査装置は、様々な形状の容器の清浄は可能であるが、そもそも容器内の複数のウェーハの枚数確認や位置ずれを検査する機能を有していない。また、特許文献2に記載の検査装置は、出荷容器に収納されたウェーハを検査するものではなく、移動不可の収納室に収納されたウェーハを検査するものであり、様々な形状の容器に対応させることを意図したものではない。
By the way, the container that stores the wafer may differ depending on the shipping destination. The shape of the container and the material forming the container vary. For example, if there is unevenness in a part of the container, problems such as misalignment of some wafers may not be detected.
On the other hand, the inspection apparatus described in Patent Literature 1 can clean containers of various shapes, but it does not have the function of checking the number of wafers in the container and inspecting the misalignment of the wafers. Further, the inspection apparatus described in
本発明は、容器の形状に依らず、容器内の複数のウェーハの位置を検査することができる検査方法、シリコンウェーハの製造方法および検査装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inspection method, a silicon wafer manufacturing method, and an inspection apparatus capable of inspecting the positions of a plurality of wafers in a container regardless of the shape of the container.
本発明の検査方法は、透明または半透明の材料によって形成された容器に、互いに平行に、かつ、各々の中心軸が一致するように等間隔に整列されて収納された複数のウェーハの検査方法であって、前記ウェーハの主面と平行な方向から前記容器を通して前記複数のウェーハ全体を撮影する第一撮影工程と、前記ウェーハの主面と平行な方向に対して傾斜した方向から前記容器を通して前記ウェーハを撮影する第二撮影工程と、を有し、前記第一撮影工程および前記第二撮影工程で撮影された画像を用いて前記容器内の前記複数のウェーハの位置を検査する検査工程と、を有することを特徴とする検査方法。 The inspection method of the present invention is a method for inspecting a plurality of wafers which are stored in a container made of a transparent or semi-transparent material, arranged parallel to each other and at equal intervals so that the center axes of the wafers match. A first photographing step of photographing the entirety of the plurality of wafers through the container from a direction parallel to the main surface of the wafer; a second photographing step of photographing the wafers, and an inspection step of inspecting the positions of the plurality of wafers in the container using the images photographed in the first photographing step and the second photographing step; , An inspection method characterized by having
上記検査方法において、前記検査工程では、前記第一撮影工程および前記第二撮影工程で撮影された画像を用いて前記複数のウェーハの枚数をカウントするとともに、前記複数のウェーハの位置ずれを検査してもよい。 In the inspection method, in the inspection step, the number of the plurality of wafers is counted using the images captured in the first imaging step and the second imaging step, and misalignment of the plurality of wafers is inspected. may
上記検査方法において、前記第一撮影工程において、赤外線カメラを用いて撮影を行うとともに、前記容器を通して前記赤外線カメラの反対側から前記赤外線カメラに向かって赤外線を照射してよい。 In the inspection method, in the first photographing step, an infrared camera may be used to photograph, and infrared rays may be irradiated through the container from the opposite side of the infrared camera toward the infrared camera.
本発明のシリコンウェーハの製造方法は、上記いずれの検査方法を用いて前記容器内の前記複数のウェーハを検査することを含む。 The silicon wafer manufacturing method of the present invention includes inspecting the plurality of wafers in the container using any of the inspection methods described above.
本発明の検査装置は、透明または半透明の材料によって形成された容器に、互いに平行に、かつ、各々の中心軸が一致するように等間隔に整列されて収納された複数のウェーハの検査装置であって、前記ウェーハの主面と平行な方向から前記容器を通して前記複数のウェーハ全体を撮影するメインカメラと、前記ウェーハの主面と平行な方向に対して傾斜した方向から前記容器を通して前記ウェーハを撮影するサブカメラと、前記メインカメラおよび前記サブカメラによって撮影された画像を用いて前記容器内の前記複数のウェーハの位置を検査する解析装置と、を備えることを特徴とする。 The inspection apparatus of the present invention is an inspection apparatus for a plurality of wafers arranged parallel to each other and at equal intervals so that their central axes are aligned in a container made of a transparent or translucent material. A main camera that photographs the entirety of the plurality of wafers through the container from a direction parallel to the principal surfaces of the wafers; and an analysis device for inspecting the positions of the plurality of wafers in the container using the images captured by the main camera and the sub cameras.
上記検査装置において、前記解析装置は、前記メインカメラおよび前記サブカメラで撮影された画像を用いて前記複数のウェーハの枚数をカウントするとともに、前記複数のウェーハの位置ずれを検査する機能を有してよい。 In the above inspection apparatus, the analysis device has a function of counting the number of the plurality of wafers using images captured by the main camera and the sub camera, and inspecting positional deviation of the plurality of wafers. you can
上記検査装置において、前記メインカメラは、赤外線カメラであり、前記検査装置は、前記容器を通して前記メインカメラの反対側から前記メインカメラに向かって赤外線を照射する赤外照明を有してよい。 In the above inspection apparatus, the main camera may be an infrared camera, and the inspection apparatus may have an infrared illuminator that irradiates infrared rays toward the main camera from the opposite side of the main camera through the container.
本発明によれば、容器の一部に凹凸があり、当該凹凸により複数のウェーハの一部がメインカメラによって撮影できない場合においても、メインカメラによって撮影できないウェーハをサブカメラにより撮影することによって、容器内の複数のウェーハの位置を検査することができる。 According to the present invention, even if a part of the container has unevenness and some of the plurality of wafers cannot be imaged by the main camera due to the unevenness, the wafers that cannot be imaged by the main camera can be imaged by the sub camera. Multiple wafer positions within the can be inspected.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
本発明の検査装置は、例えばチョクラルスキー法を用いて製造されたシリコンウェーハなどのウェーハの出荷検査に係り、異物やパターン欠陥などの有無を検出する検査を終え、容器(出荷容器)に収納された複数のウェーハを検査する装置である。
各々のウェーハは、円盤状をなし、容器内に互いに平行に、かつ、各々の中心軸が一致するように等間隔に整列されて収納されている。
ここで、ウェーハは、シリコンウェーハに限ることはなく、ゲルマニウムウェーハなどのウェーハであってよい。すなわち、本発明の検査装置は、例えば円柱状のインゴットを薄くスライスした円盤状の板であるウェーハであれば、検査対象とすることができる。
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
The inspection apparatus of the present invention relates to shipping inspection of wafers such as silicon wafers manufactured using the Czochralski method, for example. It is an apparatus for inspecting a plurality of wafers that have been processed.
Each wafer is disk-shaped and is housed in a container parallel to each other and aligned at regular intervals so that their central axes are aligned.
Here, the wafer is not limited to a silicon wafer, and may be a wafer such as a germanium wafer. That is, the inspection apparatus of the present invention can inspect any wafer, which is a disk-shaped plate obtained by slicing a cylindrical ingot thinly, for example.
複数のウェーハを収納する容器は透明または半透明の材料によって形成されている。容器は、外側から複数のウェーハの外周縁が視認できるように形成されている。容器が外部からウェーハの外周縁が視認できるように形成されていることによって、検査装置によって、ウェーハの枚数および複数のウェーハの位置ずれ(隣り合うウェーハ同士の間隔の不一致)の検査を可能としている。 A container containing a plurality of wafers is made of a transparent or translucent material. The container is formed so that the peripheral edges of the plurality of wafers can be visually recognized from the outside. Since the container is formed so that the peripheral edges of the wafers can be visually recognized from the outside, it is possible to inspect the number of wafers and the misalignment of a plurality of wafers (inconsistency in the spacing between adjacent wafers) using an inspection device. .
ここで、容器の形状は、出荷先によって異なる場合がある。
例えば、一の容器は、半透明のプラスチックによって形成されている。容器が半透明のプラスチックによって形成されている場合は、収納されているウェーハの視認性が悪くなる。
他の容器は、上部に突起が形成されている場合もある。当該突起は、例えば、容器同士を上下方向に重ねた際に、容器同士の位置合わせに使用される。容器の上部に突起が形成されている場合は、突起により特定のウェーハの視認性が悪くなる。
Here, the shape of the container may differ depending on the shipping destination.
For example, one container is made of translucent plastic. If the container is made of translucent plastic, the visibility of the contained wafers is poor.
Other containers may have projections formed on the top. The protrusions are used, for example, for aligning the containers when the containers are stacked vertically. If protrusions are formed on the upper portion of the container, the protrusions impair the visibility of specific wafers.
本発明の検査装置は、容器の材料、形状を問わず、容器に収納された複数のウェーハの位置の検査を可能としている。 The inspection apparatus of the present invention makes it possible to inspect the positions of a plurality of wafers housed in a container regardless of the material and shape of the container.
ここで、使用が想定される容器50のうち、異なる形態の二つの容器(第1の容器50A、第2の容器50B)について詳細に説明する。
まず、第1の容器50Aについて図1を参照して説明する。図1は、第1の容器50Aの分解斜視図である。
図1に示されるように、第1の容器50Aは、図示しない複数のウェーハを整列させて収納する整列スロット57が形成されているカセット56と、カセット56を収納する容器本体51と、容器本体51に対して着脱可能な蓋体53と、カセット56内のウェーハを保持して緩衝するウェーハ押さえ部58と、を有する。
容器本体51と蓋体53とは、半透明のプラスチックによって形成されている。半透明とは、例えば乳白色、シボ加工された形態、すりガラス状の形態であり、半透明のプラスチックの反対側にある物体は曇って見える。
Here, two containers (
First, the
As shown in FIG. 1, the
The container
カセット56の整列スロット57に保持されることによって、収納された各々のウェーハは互いに平行に配置され、各々のウェーハの中心軸が一致し、各々のウェーハの中心軸が水平(容器50の底面と平行)となるように整列する。換言すれば、整列スロット57は、容器に収納された複数のウェーハが、互いに平行に、かつ、各々の中心軸が一致するように等間隔に整列するように形成されている。
By being held in the
蓋体53は、容器本体51の上部を密閉する部材である。
蓋体53は、略四角形状をなす上面部54と、上面部54の縁部から突出する側面部55と、を有する。
蓋体53と容器本体51とは、蓋体53の側面部55と容器本体51の上部の周縁部とが係合するように形成されている。第1の容器50Aの上面部54は、平坦となるように形成されている。
The
The
The
次に、第2の容器50Bについて図2、図3を参照して説明する。以下の説明においては、第1の容器50Aとの相違点について説明する。図2は、第2の容器50Bの分解斜視図である。
第1の容器50Aにおいては、容器本体51と蓋体53とが半透明のプラスチックによって形成されているのに対し、第2の容器50Bにおいては、容器本体51Bと蓋体53Bとは、透明のプラスチックによって形成されている。
図2に示されるように、蓋体53Bの上面部54Bは、上面部54Bの上面に形成された2つの突起59を有している。各々の突起59は、収納されたウェーハと平行な方向(ウェーハの配列方向と直交する方向)に延び、互いに平行となるように、形成されている。
Next, the
In the
As shown in FIG. 2, the
図3に示されるように、上面部54Bと突起59とは一体に形成されている。突起59の断面形状は、台形状をなしている。
As shown in FIG. 3, the
第1の容器50Aおよび第2の容器50Bは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)その他各種エラストマーに代表される合成樹脂を、これらの樹脂材料を、それぞれの部材の所望の形状に射出成形することにより得ることができる。
なお、容器50の構成は、複数のウェーハを、互いに平行に、かつ、各々の中心軸が一致するように等間隔に整列することができれば、上記した構成に限ることはなく、適宜変更することができる。
The
Note that the configuration of the
次に、検査装置1について説明する。図4に示すように、検査装置1は、筐体2と、容器50を搬送する容器搬送装置3と、容器50を撮影する撮影装置4と、制御装置5と、を備えている。
検査装置1は、容器50を自動的に筐体2内に取り込み、カメラ12,13(撮影装置4)を用いて容器50内の複数のウェーハWを撮影し、撮影で得られた画像を解析することによって、ウェーハWの位置を検査する機能を有する。
Next, the inspection device 1 will be described. As shown in FIG. 4 , the inspection apparatus 1 includes a
The inspection apparatus 1 automatically takes the
筐体2は、フレーム7と、フレーム7の周囲を覆うカバー8から構成され、検査装置1を構成する撮影装置4、制御装置5などを収容する。筐体2は、箱型をなし、その全体を覆うカバー8によって筐体2の内部は暗室となっている。筐体2は、複数のウェーハWが収納された容器50を筐体2の内部に搬送するための開口部9を有している。
The
容器搬送装置3は、筐体2の外部の載置位置P0に載置された容器50を筐体2の内部に搬送させたり、筐体2の内部で撮影を終えた容器50を筐体2の外部に搬送させたりする装置である。
容器搬送装置3は、筐体2の開口部9を介して容器50を筐体2の内外に搬送するベルトコンベア10と、筐体2の開口部9を開閉するシャッター11と、を有している。シャッター11が閉状態となることによって、筐体2の内部を暗室とすることができる。
ベルトコンベア10は、複数本のベルトを有している。複数本のベルトは、図4の紙面と直交する方向に互いに所定の間隔を介して離間している。
The
The
The
容器搬送装置3は、容器50を載置位置P0と、第1の撮影位置P1と、第2の撮影位置P2との間で移動させることができる。載置位置P0は、筐体2の外部であり、作業者が検査対象の容器50を載置する位置である。
第1の撮影位置P1および第2の撮影位置P2は、筐体の内部である。容器搬送装置3は、制御装置5と電気的に接続されている。
The
The first imaging position P1 and the second imaging position P2 are inside the housing. The
撮影装置4は、筐体2の内部に移動された容器50(複数のウェーハW)を撮影する装置である。
撮影装置4は、第1の撮影位置P1に配置された容器50を撮影するメインカメラ12と、第2の撮影位置P2に配置された容器50を撮影するサブカメラ13と、容器50を介してメインカメラ12の反対側からメインカメラ12に向かって赤外線を照射する赤外照明14と、を有する。赤外照明14から照射される赤外線の波長は、容器50を透過する波長である約700nmから1mmとすることが好ましい。
The photographing
The photographing
メインカメラ12およびサブカメラ13は、赤外線センサを使用したデジタルカメラである。すなわち、メインカメラ12およびサブカメラ13は、赤外線を受光し電気信号に変換する機能を有する。
The
メインカメラ12は、上方から容器50内の複数のウェーハW全体を撮影するカメラである。メインカメラ12は、容器50の蓋体53を通して複数のウェーハWを撮影する。メインカメラ12は、ウェーハWの主面と平行な方向から複数のウェーハW全体を撮影する。メインカメラ12と容器50との距離は、メインカメラ12によって容器50の全体が撮影できる距離に設定されている。メインカメラ12によって撮影された画像は、制御装置5に送信される。
The
赤外照明14は、メインカメラ12の下方、かつ、ベルトコンベア10の下方から第1の撮影位置P1に配置された容器50に対して、赤外線を照射する照明である。赤外線は、ベルトコンベア10を構成する複数のベルト間を通過し、容器50を介してメインカメラ12に達する。
The
サブカメラ13は、メインカメラ12とは異なる方向から容器50内のウェーハWを容器50を通して撮影し、メインカメラ12では、撮影に支障がある特定のウェーハWs(図6参照)を撮影するカメラである。サブカメラ13は、ウェーハWの主面と平行な方向に対して傾斜した方向からウェーハWを撮影する。
具体的には、サブカメラ13は、突起59直下の特定のウェーハWsを撮影するために、光軸が鉛直線に対して好ましくは40°~80°傾斜しており、さらに好ましくは50°~70°傾斜している。
The
Specifically, the sub-camera 13 preferably has an optical axis inclined from 40° to 80°, more preferably from 50° to 70° tilted.
検査装置1は、容器50を判別するための複数の接触センサ(図示せず)を有する。接触センサは、載置位置P0に設けられている。
The inspection device 1 has a plurality of contact sensors (not shown) for discriminating the
次に、検査装置1の制御装置5について説明する。
図5に示されるように、制御装置5は、容器搬送装置3や撮影装置4を制御する装置制御部16と、撮影された画像を解析する解析部17と、を有する。
Next, the
As shown in FIG. 5, the
装置制御部16は、撮影装置4を構成するカメラ12,13、赤外照明14、および容器搬送装置3を構成するベルトコンベア10、シャッター11と電気的に接続され、これらを制御する装置である。
The
解析部17は、解析処理を行う解析処理部18(解析装置)と、解析処理部18によって得られた結果を出力する出力部19(ディスプレイ)と、を有する。装置制御部16と解析処理部18とは、電気的に接続されており、カメラ12,13によって撮影された画像などが装置制御部16から解析処理部18に送信され、容器50の種類などの検査条件が解析処理部18から装置制御部16に送信される。
The
解析処理部18は、接触センサのON/OFFなどに基づいて容器50の種類を判別する機能を有する。
解析処理部18は、画像処理プログラムに従ってカメラ12,13によって撮影された画像を解析処理する。画像処理プログラムは、撮影された画像からウェーハWの枚数をカウントする機能を有する。
具体的には、画像処理プログラムは、容器50に付されたラベルからロット情報を取得し、ロット情報に基づくウェーハWの枚数と、撮影された画像からカウントされたウェーハWの枚数とが一致しているか否かを判断する。
ロット情報は、記憶装置に記憶されていてもよいし、コンピュータネットワーク網を介して入手できる形でもよい。
また、画像処理プログラムは、撮影された画像からウェーハWの位置ずれを検査する機能を有する。
The
The
Specifically, the image processing program acquires lot information from the label attached to the
Lot information may be stored in a storage device or may be available via a computer network.
The image processing program also has a function of inspecting the positional deviation of the wafer W from the photographed image.
また、画像処理プログラムは、サブカメラ13によって撮影された画像に基づいて、特定のウェーハWsと、特定のウェーハWsと隣り合うウェーハとの間隔に問題がないか判断する機能を有する。 The image processing program also has a function of judging whether or not there is a problem with the spacing between a specific wafer Ws and the wafers adjacent to the specific wafer Ws, based on the images captured by the sub-camera 13 .
次に、サブカメラ13の配置設定について説明する。
図6は、ウェーハWが収納された第2の容器50Bの要部断面図であって、カメラ12,13との位置関係を説明する図である。
図6に示されるように、第2の容器50Bを使用する場合、すなわち、蓋体53に突起59(段差)ある容器を使用する場合、メインカメラ12によって上方から撮影する際に、特定のウェーハWsが突起59によって映りにくくなる。
Next, arrangement setting of the sub-camera 13 will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the essential parts of the
As shown in FIG. 6, when using the
サブカメラ13は、このようにメインカメラ12によって撮影する際に支障があるウェーハを撮影するためのカメラであり、突起59の存在により明瞭に撮影できない特定のウェーハWsの位置に基づいて配置が設定される。作業者は、サブカメラ13を特定のウェーハWsおよび特定のウェーハWsに隣り合う前後のウェーハWを撮影可能な位置に配置する。突起59に邪魔されるウェーハWが複数ある場合、対応する数のサブカメラ13を設置する。
The sub-camera 13 is a camera for photographing wafers that pose a problem when being photographed by the
サブカメラ13の位置や角度は変更することができる。これにより、ウェーハWが突起59の位置が異なる容器50に収容されることにより、撮影した画像中でウェーハWと突起59とが干渉する場合においても、サブカメラ13の位置・角度を変更して対応することができる。すなわち、サブカメラ13によって撮影される特定のウェーハWsは、必要に応じて変更することができる。
サブカメラ13の位置を決めやすくするために、容器50とサブカメラ13の位置・角度の相関表を、検査装置1の内部に表示してもよい。この相関表を後述する表示部に表示させてもよい。また、位置決め装置を併設して、容易にサブカメラ13の位置・角度を変更できるようにしてもよい。
The position and angle of the
A correlation table of the positions and angles of the
次に、本実施形態の検査装置による検査方法について説明する。
図7に示されるように、本実施形態の検査方法は、容器50内のウェーハWの位置を検査する方法であり、容器判別工程S81と、第一撮影工程S82と、第二撮影工程S83と、解析工程S84と、表示工程S85と、判定工程S86と、確認工程S87と、を有する。
Next, an inspection method using the inspection apparatus of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 7, the inspection method of this embodiment is a method for inspecting the position of the wafer W in the
容器判別工程S81は、接触センサのON/OFFに基づいて容器50の種類を判別する工程である。容器判別工程S81では、解析処理部18が接触センサのON/OFFを取得し、この情報に基づき、容器50が第1の容器50Aか第2の容器50Bかを判別する。
本実施形態では、接触センサを用いて容器50の判別を行うが、カメラによって撮影された画像を判別材料に加えてもよいし、カメラによって撮影された画像のみによって容器50の種類を判別してもよい。
The container discriminating step S81 is a step of discriminating the type of the
In the present embodiment, the contact sensor is used to identify the
第一撮影工程S82は、ウェーハWの主面と平行な方向から容器50を通して容器50に収納された複数のウェーハW全体を撮影する工程である。
第一撮影工程S82では、装置制御部16は、容器50が第1の撮影位置P1に移動するように、容器搬送装置3を制御し、複数のウェーハW全体が撮影されるようにメインカメラ12および赤外照明14を制御する。
The first photographing step S82 is a step of photographing the entire plurality of wafers W housed in the
In the first photographing step S82, the
第二撮影工程S83は、ウェーハWの主面と平行な方向に対して傾斜した方向から容器50を通して特定のウェーハWsを撮影する工程である。
第二撮影工程S83では、装置制御部16は、容器50が第2の撮影位置P2に移動するように、容器搬送装置3を制御し、特定のウェーハWsが撮影されるように、サブカメラ13を制御する。
なお、容器判別工程S81において、容器50が第1の容器50Aであると判別された場合、容器に突起がないため、サブカメラ13による撮影を省略することができる。
The second photographing step S83 is a step of photographing a specific wafer Ws through the
In the second photographing step S83, the
If the
解析工程S84では、解析処理部18は、カメラ12,13によって撮影された画像に基づいてウェーハWの枚数をカウントするとともに、ウェーハWの位置ずれを検査する。
容器が第2の容器50Bである場合、メインカメラ12によって撮影された画像は図8のような画像となり、サブカメラ13によって撮影された画像は図9のような画像となる。図8および図9に示されるように、カメラ12,13によって撮影された画像では、ウェーハWの周縁部が画像処理に適した直線状に表示される。
In the analysis step S84, the
When the container is the
図8に示されるように、一部のウェーハW(特定のウェーハWs)は、突起59により不鮮明となるため、解析処理部18は、メインカメラ12の画像から、特定のウェーハWs以外のウェーハWの枚数をカウントするとともに、特定のウェーハWs以外のウェーハWの位置ずれの有無を検査する。
図8に示す画像では、カウントされたウェーハWに番号が付されている。また、画像に基づいて、9の番号が付されたウェーハWに位置ずれが生じていると判断する。
As shown in FIG. 8, some wafers W (specific wafers Ws) become unclear due to the
In the image shown in FIG. 8, the counted wafers W are numbered. Also, based on the image, it is determined that the wafer W numbered 9 is misaligned.
次いで、解析処理部18は、サブカメラ13によって撮影された画像に基づいて、特定のウェーハWsの枚数をカウントするとともに、特定のウェーハWsの位置ずれを確認する。
図9に示す画像では、特定のウェーハWsがカウントされ、特定のウェーハWsの前後のウェーハWとの関係から、位置ずれがないと判断する。
Next, the
In the image shown in FIG. 9, a specific wafer Ws is counted, and it is determined that there is no displacement from the relationship with the wafers W before and after the specific wafer Ws.
表示工程S85では、制御装置5は、カウントされたウェーハWの枚数およびウェーハWの位置ずれの有無を出力部19に表示する。図8、図9に示した例では、出力部19には、ウェーハWの枚数と、仮に位置ずれが生じている場合は、その旨が表示される。
判定工程S86では、作業者は、表示された情報に基づいて、ウェーハWの位置ずれが無いか否かを判定する。ウェーハWに問題がない場合は、検査を終了する。
ウェーハWの位置ずれが生じている場合は、確認工程S87として、作業者は、容器50を開けてウェーハWに傷などがないかウェーハWの表面の状態を確認する。この際、傷などがなければ、位置ずれを修正した上で容器50に収納し直し、再度容器50内のウェーハWを検査する。検査後、位置ずれなどの問題がなければ、検査を終了する。
In the display step S<b>85 , the
In the determination step S86, the operator determines whether or not the wafer W is misaligned based on the displayed information. If there is no problem with the wafer W, the inspection ends.
If the wafer W is misaligned, the operator opens the
次に、本実施形態の検査方法を含むシリコンウェーハの製造方法について説明する。
シリコンウェーハの製造方法は、チョクラルスキー法を用いてシリコンウェーハを製造し、上記検査方法で容器50内の複数のウェーハWの位置を検査した後、出荷までを行う方法である。
Next, a silicon wafer manufacturing method including the inspection method of this embodiment will be described.
The silicon wafer manufacturing method is a method of manufacturing silicon wafers using the Czochralski method, inspecting the positions of a plurality of wafers W in the
図10に示されるように、シリコンウェーハの製造方法は、引き上げ工程S1と、ブロック加工工程S2と、スライス工程S3と、研磨工程S4と、洗浄工程S5と、ウェーハ最終検査工程S6と、容器収納工程S7と、容器内ウェーハ検査工程S8と、包装工程S9と、梱包・出荷工程S10と、を有する。 As shown in FIG. 10, the method for manufacturing a silicon wafer includes a pulling step S1, a block processing step S2, a slicing step S3, a polishing step S4, a cleaning step S5, a wafer final inspection step S6, and a container storage step. It has a process S7, an in-container wafer inspection process S8, a packaging process S9, and a packing/shipping process S10.
引き上げ工程S1は、チョクラルスキー法を用いてシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げる工程である。これにより、円柱状の単結晶インゴットが得られる。
ブロック加工工程S2は、単結晶インゴットをブロックに加工する工程である。ブロック加工工程S2では、単結晶インゴットの外周研削を行い、結晶方位に応じてノッチ加工を行った後、例えばバンドソーにより、単結晶インゴットを複数のブロックに切断する。
The pulling step S1 is a step of pulling a silicon single crystal from a silicon melt using the Czochralski method. Thereby, a cylindrical single crystal ingot is obtained.
The block processing step S2 is a step of processing the single crystal ingot into blocks. In the block processing step S2, the outer periphery of the single crystal ingot is ground, and after notching according to the crystal orientation, the single crystal ingot is cut into a plurality of blocks by, for example, a band saw.
スライス工程S3では、内周刃切断機やワイヤーソーにより、ブロックが例えば厚さ1mm程度の複数のシリコンウェーハにスライスされる。
研磨工程S4では、ウェーハ両面が平行になるように、例えばアルミナ研磨材などで粗研磨(ラッピング)を行い、必要に応じてエッチングなどを施した後、ウェーハ表面の凹凸をなくし、平坦度の高い鏡面仕上げを行うため、例えばコロイダルシリカ液などを用いて研磨(ポリッシング)を行う。
洗浄工程S5では、各々のシリコンウェーハに対して、例えばアルカリ性溶液などによる洗浄が行われる。
In the slicing step S3, the block is sliced into a plurality of silicon wafers having a thickness of about 1 mm, for example, by an inner peripheral blade cutting machine or a wire saw.
In the polishing step S4, rough polishing (lapping) is performed with, for example, an alumina abrasive material so that both surfaces of the wafer are parallel, and etching or the like is performed as necessary, and then the unevenness of the wafer surface is eliminated to achieve a high degree of flatness. In order to achieve a mirror finish, polishing is performed using, for example, a colloidal silica liquid.
In the cleaning step S5, each silicon wafer is cleaned with, for example, an alkaline solution.
ウェーハ最終検査工程S6は、ウェーハ表面検査装置などを用いて、シリコンウェーハ上に存在する表面パーティクルや、傷などを検査する工程である。
容器収納工程S7は、ウェーハ最終検査工程S6にて良品とされたウェーハを選別し、容器にウェーハを収納する工程である。ウェーハは、装置により自動的に収納されてもよいし、手動で収納されてもよい。また、この際、容器には、ウェーハ識別用にロット情報などが記載されたラベルが貼り付けられる。容器収納工程S7では、最終的に、容器50が蓋体53によって閉じられる。
The wafer final inspection step S6 is a step of inspecting surface particles, flaws, etc. existing on the silicon wafer using a wafer surface inspection apparatus or the like.
The container storing step S7 is a step of selecting the wafers determined to be non-defective in the wafer final inspection step S6 and storing the wafers in a container. Wafers may be loaded automatically by the apparatus or may be loaded manually. At this time, a label containing lot information and the like for wafer identification is attached to the container. Finally, the
次いで、容器内ウェーハ検査工程S8として、上記した容器50内のウェーハWの位置を検査する方法を行う。容器内ウェーハ検査工程S8は、容器収納工程S7の後に行われる。容器内ウェーハ検査工程S8は、蓋体53が開けられることなく行われるため、容器50内の清浄度を保つことができる。
包装工程S9は、出荷容器を包装する工程である。包装工程S9では、容器50を例えば透明プラスチックフィルムによる包装と、アルミニウムを含有する不透明なフィルムとの二重包装とすることが好ましい。
梱包・出荷工程S10は、包装された容器を段ボールなどの梱包材に収納し、出荷する工程である。
Next, as the in-container wafer inspection step S8, the above-described method for inspecting the position of the wafer W in the
The packaging step S9 is a step of packaging the shipping container. In the packaging step S9, the
The packing/shipping step S10 is a step of storing the wrapped container in a packing material such as cardboard and shipping it.
上記実施形態によれば、容器50の一部に突起59(凹凸)があり、突起59により複数のウェーハWの一部がメインカメラ12によって撮影できない場合においても、メインカメラ12によって撮影できない特定のウェーハWsをサブカメラ13により撮影することによって、複数のウェーハWの枚数をカウントするとともに、複数のウェーハWの位置ずれを検知することができる。
According to the above-described embodiment, there is a projection 59 (unevenness) on a part of the
また、メインカメラ12は、赤外線カメラであり、メインカメラ12に向かって赤外線を照射する赤外照明14を設けたことによって、容器50を形成する材料が半透明の材料によって形成されている場合においても、得られる画像の検査精度を向上させることができる。
すなわち、メインカメラとして容器50を透過する波長である赤外線カメラを用いることによって、容器50がウェーハWを視認される様に形成されていない場合であっても、ウェーハWの検査を行うことができる。
In addition, the
That is, by using an infrared camera having a wavelength that passes through the
なお、上記説明では、容器50として2種類の容器50A,50Bを挙げているが、これに限らず、より多くの容器の種類に対応させてもよい。
また、例えば、下方から撮影するカメラを追加するなどして、検査精度を高めてもよい。
In the above description, two types of
Also, for example, the inspection accuracy may be improved by adding a camera that takes pictures from below.
1…検査装置、2…筐体、3…容器搬送装置、4…撮影装置、5…制御装置、7…フレーム、8…カバー、9…開口部、10…ベルトコンベア、11…シャッター、12…メインカメラ、13…サブカメラ、14…赤外照明、16…装置制御部、17…解析部、18…解析処理部、19…出力部、50…容器、50A…第1の容器、50B…第2の容器、51…容器本体、53…蓋体、54…上面部、54B…上面部、55…側面部、57…整列スロット、58…ウェーハ押さえ部、59…突起、P0…載置位置、P1…第1の撮影位置、P2…第2の撮影位置、W…ウェーハ、Ws…ウェーハ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Inspection apparatus, 2... Case, 3... Container conveying apparatus, 4... Photographing apparatus, 5... Control apparatus, 7... Frame, 8... Cover, 9... Opening, 10... Belt conveyor, 11... Shutter, 12...
Claims (14)
前記容器は、平坦な第1の上面部を有する第1の容器、または、段差が形成された第2の上面部を有する第2の容器であり、
前記検査方法は、
検査対象の容器の種類を判別する容器判別工程と、
前記容器の上側において前記ウェーハの主面と平行な方向から前記容器を通して前記複数のウェーハ全体を撮影する第一撮影工程と、
前記容器の上側において前記ウェーハの主面と平行な方向に対して傾斜した方向から前記容器を通して前記ウェーハを撮影する第二撮影工程と、
前記第一撮影工程および前記第二撮影工程で撮影された画像を用いて前記容器内の前記複数のウェーハの位置を検査する検査工程と、を有し、
前記第一撮影工程、前記第二撮影工程、または、前記検査工程は、前記容器判別工程における判別結果に応じた状態で行われることを特徴とする検査方法。 A method for inspecting a plurality of wafers stored in a container made of a transparent or semi-transparent material, arranged parallel to each other and at regular intervals so that their central axes are aligned,
The container is a first container having a flat first top surface or a second container having a second top surface having a step,
The inspection method is
a container discrimination step of discriminating the type of container to be inspected;
a first photographing step of photographing the entirety of the plurality of wafers through the container from a direction parallel to the principal surfaces of the wafers above the container ;
a second photographing step of photographing the wafer through the container from a direction inclined with respect to the direction parallel to the main surface of the wafer on the upper side of the container ;
an inspection step of inspecting the positions of the plurality of wafers in the container using the images captured in the first imaging step and the second imaging step ;
The inspection method , wherein the first imaging step, the second imaging step, or the inspection step is performed in a state according to the determination result in the container determination step.
前記第二撮影工程は、前記検査対象の容器が前記複数種類の第2の容器のうちいずれか1つである場合、前記第2の容器の種類に応じて前記ウェーハの撮影位置・角度を変更して撮影することを特徴とする請求項1に記載の検査方法。 In the second imaging step, when the container to be inspected is any one of the plurality of types of second containers, the imaging position and angle of the wafer are changed according to the type of the second container. 2. The inspection method according to claim 1, wherein the photographing is performed by
前記検査対象の容器が前記第2の容器の場合、前記検査工程では、前記第一撮影工程および前記第二撮影工程で撮影された画像を用いて前記第2の容器内の前記複数のウェーハの位置を検査することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の検査方法。 When the container to be inspected is the second container, in the inspection step, the plurality of wafers in the second container are inspected using the images captured in the first imaging step and the second imaging step. 3. The inspection method according to claim 1, wherein a position is inspected.
前記検査対象の容器が前記第1の容器の場合、前記第一撮影工程で撮影された画像のみを用いて前記複数のウェーハの枚数をカウントするとともに、前記複数のウェーハの位置ずれを検査し、 when the container to be inspected is the first container, counting the number of the plurality of wafers using only the image captured in the first imaging step, and inspecting the positional deviation of the plurality of wafers;
前記検査対象の容器が前記第2の容器の場合、前記第一撮影工程および前記第二撮影工程で撮影された画像を用いて前記複数のウェーハの枚数をカウントするとともに、前記複数のウェーハの位置ずれを検査することを特徴とする請求項4に記載の検査方法。 When the container to be inspected is the second container, the number of the plurality of wafers is counted using the images captured in the first imaging step and the second imaging step, and the positions of the plurality of wafers are counted. 5. The inspection method according to claim 4, wherein deviation is inspected.
前記容器は、平坦な第1の上面部を有する第1の容器、または、段差が形成された第2の上面部を有する第2の容器であり、
前記検査装置は、
検査対象の容器の種類を判別する接触センサと、
前記容器の上側において前記ウェーハの主面と平行な方向から前記容器を通して前記複数のウェーハ全体を撮影するメインカメラと、
前記容器の上側において前記ウェーハの主面と平行な方向に対して傾斜した方向から前記容器を通して前記ウェーハを撮影するサブカメラと、
前記メインカメラおよび前記サブカメラによって撮影された画像を用いて前記容器内の前記複数のウェーハの位置を検査する解析装置と、
前記接触センサにおける判別結果に応じた状態で、前記メインカメラ、前記サブカメラ、または、前記検査装置に関する処理を行う処理部と、を備えることを特徴とする検査装置。 An inspection apparatus for a plurality of wafers stored in a container made of a transparent or semi-transparent material, arranged parallel to each other and at equal intervals so that their central axes are aligned,
The container is a first container having a flat first top surface or a second container having a second top surface having a step,
The inspection device is
a contact sensor for determining the type of container to be inspected;
a main camera that captures the entirety of the plurality of wafers through the container from a direction parallel to the principal surfaces of the wafers above the container ;
a sub-camera for photographing the wafer through the container from a direction inclined with respect to the direction parallel to the main surface of the wafer on the upper side of the container ;
an analysis device that inspects the positions of the plurality of wafers in the container using images captured by the main camera and the sub-camera;
An inspection device, comprising: a processing unit that performs processing related to the main camera, the sub-camera, or the inspection device in a state according to a determination result of the contact sensor.
前記処理部は、前記検査対象の容器が前記複数種類の第2の容器のうちいずれか1つである場合、前記第2の容器の種類に応じて前記サブカメラによる前記ウェーハの撮影位置・角度を変更する位置決め装置を備えることを特徴とする請求項8に記載の検査装置。 The container is the first container, or a plurality of types of the second container having a second upper surface portion formed with steps at different positions,
When the container to be inspected is any one of the plurality of types of second containers, the processing unit controls the imaging position and angle of the wafer by the sub camera according to the type of the second container. 9. The inspection apparatus according to claim 8, further comprising a positioning device for changing the .
前記検査対象の容器が前記第1の容器の場合、前記装置制御部が、前記ウェーハを撮像するように前記メインカメラのみを制御した後、前記解析装置が、前記メインカメラによって撮影された画像のみを用いて前記第1の容器内の前記複数のウェーハの位置を検査し、 When the container to be inspected is the first container, after the device control unit controls only the main camera to image the wafer, the analysis device detects only the image captured by the main camera. inspecting the positions of the plurality of wafers in the first container using
前記検査対象の容器が前記第2の容器の場合、前記装置制御部が、前記ウェーハを撮像するように前記メインカメラおよび前記サブカメラを制御した後、前記解析装置が、前記メインカメラおよび前記サブカメラによって撮影された画像を用いて前記第2の容器内の前記複数のウェーハの位置を検査することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の検査装置。 When the container to be inspected is the second container, after the device control unit controls the main camera and the sub camera to image the wafer, the analysis device controls the main camera and the sub camera. 10. The inspection apparatus according to claim 8, wherein an image captured by a camera is used to inspect the positions of the plurality of wafers in the second container.
前記検査対象の容器が前記第1の容器の場合、前記メインカメラによって撮影された画像のみを用いて前記複数のウェーハの枚数をカウントするとともに、前記複数のウェーハの位置ずれを検査し、 when the container to be inspected is the first container, counting the number of the plurality of wafers using only the image captured by the main camera, and inspecting positional deviation of the plurality of wafers;
前記検査対象の容器が前記第2の容器の場合、前記メインカメラおよび前記サブカメラによって撮影された画像を用いて前記複数のウェーハの枚数をカウントするとともに、前記複数のウェーハの位置ずれを検査することを特徴とする請求項11に記載の検査装置。 When the container to be inspected is the second container, the number of the plurality of wafers is counted using the images captured by the main camera and the sub camera, and positional deviation of the plurality of wafers is inspected. 12. The inspection apparatus according to claim 11, characterized in that:
前記サブカメラは、その光軸が前記複数のウェーハの主面に対して40°~80°傾斜するように配置されている請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の検査装置。 13. The inspection apparatus according to any one of claims 8 to 12, wherein the sub-camera is arranged such that its optical axis is inclined by 40° to 80° with respect to the main surfaces of the plurality of wafers.
前記検査装置は、前記容器を通して前記メインカメラの反対側から前記メインカメラに向かって赤外線を照射する赤外照明を有することを特徴とする請求項8から請求項13のいずれか一項に記載の検査装置。 The main camera is an infrared camera,
14. The inspection device according to any one of claims 8 to 13, wherein the inspection device has an infrared illuminator that irradiates infrared rays toward the main camera from the opposite side of the main camera through the container. inspection equipment.
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