(57)【要約】【課題】ウェハから抜き取った不良チップの数の計数を短時間で正確に行うことができる不良チップ計数方法及び計数装置を提供する。【解決手段】ＣＣＤカメラ２と、所定の情報を記憶した記憶部４と、記憶部４に記憶されたウェハの有効領域情報に基づいてＣＣＤカメラ２により撮影されたウェハ画像の有効領域を識別処理する画像処理部５と、画像処理部５により得られたウェハ画像の有効領域内に含まれる不良領域の面積を積算する面積積算部６と、前記不良領域積算手段により求めた積算値を、記憶部４に記憶している１チップあたりの単位面積情報の面積値により除算することにより不良チップ数を算出する不良チップ算出部７と、不良チップ算出部７の算出結果を表示する表示部８と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査基板の表面を撮影した被検査基板の画像の有効領域を識別するステップと、
前記有効領域内に含まれる不良領域の面積を積算するステップと、
積算した積算値を１チップあたりの単位面積により除算するステップと、
前記除算により前記被検査基板に含まれる不良チップの数量を計数するステップとを有することを特徴とする不良チップ計数方法。
【請求項２】
被検査基板の表面を撮影する撮影手段と、
前記被検査基板の有効領域情報及び１チップあたりの単位面積情報を記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記被検査基板の有効領域情報に基づいて前記撮影手段により撮影した被検査基板の画像の有効領域を識別する有効領域識別手段と、
前記有効領域識別手段により得られた前記被検査基板画像の有効領域内に含まれる不良領域の面積を積算する不良領域積算手段と、
前記不良領域積算手段により求めた積算値を、前記記憶手段に記憶された１チップあたりの単位面積情報の面積値により除算することにより不良チップ数を算出する不良チップ算出手段と、
を備えたことを特徴とする不良チップ計数装置。
【請求項３】
前記撮影手段は、撮影素子としてＣＣＤを用いたことを特徴とする請求項２に記載の不良チップ計数装置。
【請求項４】
前記記憶手段が被検査基板の有効領域情報として所定形状のマスクパターンを記憶するステップと、
前記有効領域識別手段が前記記憶手段に記憶された前記マスクパターンを前記撮影手段によって撮影した前記被検査基板の画像に位置決めして重ね合わせるステップと、
重ね合わせた前記マスクパターン内の画像領域を被検査基板の有効領域として抽出するステップとを有することを特徴とする請求項２または３に記載の不良チップ計数装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不良チップ計数方法及び装置に関し、特にウェハから抜き取った不良チップの数を短時間で正確に計数するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ハーフミラーやグレイティングなどの光学デバイスを製造する際は、ガラスや水晶などを基板母材としたウェハに所望の性能を有する複数のチップを形成した後、ウェハをダイシングなどの手段により個片の光学デバイスとなるよう切断している。そして、ダイシング後、ウェハの外観検査を行い、不良チップを検出するようにしていた。従来、このようなウェハの外観検査工程は、例えば目視により行うようにしていた。目視による検査では、ウェハの表面に対して斜め方向から光源より光を投射し、前記光の反射光を受けない位置よりウェハの表面状態を目視により観察する。このとき、ウェハの表面の傷や塵が付着していると斜め方向から投射された光が拡散するので、この拡散光を認識することにより不良チップを検出するようにしていた。なお、ウェハの不良箇所は、前述した表面の傷や塵のほか、ウェハをダイシングした時にチップ飛びが生じ、その部分が歯抜けとなってウェハの不良箇所が発生する場合もある。
上記のようにして検出された不良チップはマーキング等を施した後、手作業により排除され、最後に別工程において製造した良品チップを抜き取った不良チップ分だけ補充して梱包、出荷するようにしていた。
【０００３】
なお、特許文献１には、半導体ウェハの外観検査装置として、キャリアによって供給される半導体ウェハの表面全体をカメラにより撮影し、半導体ウェハ表面の異常位置をＸＹ方向の単位面積に分けて特定すると共に、更に特定された半導体ウェハの表面の単位面積位置をカメラにより撮影して半導体ウェハを良品、または不良品に識別するようにしたものが開示されている。
【特許文献１】特開平９−２５２０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したような従来の光学デバイスの製造工程において、特許文献１に開示されているような外観検査装置を導入した場合、人手に頼らず短時間で精度の高い外観検査を自動で行うことが可能になるものの、判別した不良チップをウェハから抜き取る工程や、抜き取った不良チップの数を計数する計数工程は作業者の人手に頼っていた。
特に、ウェハから抜き取った不良チップの数を作業者が目視により計数する計数工程は、計数するのに時間がかかり、しかも計数に誤りが発生し易いことなどから光学デバイスの製造工程において問題となっていた。
【０００５】
本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであって、ウェハから抜き取った不良チップの数の計数を短時間で正確に行うことができる不良チップ計数方法及び計数装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る不良チップ計数方法及び装置は、以下の構成をとる。
本発明に係る不良チップ計数方法は、被検査基板の表面を撮影した被検査基板の画像の有効領域を識別するステップと、有効領域内に含まれる不良領域の面積を積算するステップと、積算した積算値を１チップあたりの単位面積により除算するステップと、除算により被検査基板に含まれる不良チップの数量を計数するステップとを有することを特徴とする。
これによれば、被検査基板を撮影した撮影画像から被検査基板の有効領域を抽出して自動で不良チップの数を計数するようにしたので、例えば数秒程度の短時間で被検査基板の不良チップが計数できる。また、人手に頼らないことから、計数誤りの発生を防止し、光学デバイスなどを製造する工程の自動化に大きく貢献する。
【０００７】
本発明に係る不良チップ計数装置は、被検査基板の表面を撮影する撮影手段と、被検査基板の有効領域情報及び１チップあたりの単位面積情報を記憶した記憶手段と、記憶手段に記憶された被検査基板の有効領域情報に基づいて撮影手段により撮影した被検査基板の画像の有効領域を識別する有効領域識別手段と、有効領域識別手段により得られた被検査基板画像の有効領域内に含まれる不良領域の面積を積算する不良領域積算手段と、不良領域積算手段により求めた積算値を、記憶手段に記憶された１チップあたりの単位面積情報の面積値により除算することにより不良チップ数を算出する不良チップ算出手段と、を備えたことを特徴とする。
これによれば、撮影手段を用いて被検査基板を撮影し、記憶手段に記憶した有効領域情報に基づいて撮影画像から被検査基板の有効領域を抽出して自動で不良チップの数量を計数するようにした。従って、例えば数秒程度の短時間で被検査基板の不良チップが計数でき、また、人手に頼らないことから、計数誤りの発生を防止して光学デバイスなどを製造する工程の自動化に大きく貢献する。
【０００８】
本発明に係る不良チップ計数装置は、撮影手段が撮影素子としてＣＣＤを用いたことを特徴としている。
これによれば、撮影手段として小型化された汎用的に使用されているＣＣＤカメラを用いることができ、装置の小型化や低コスト化を図る上で大きな効果を発揮する。
【０００９】
本発明に係る不良チップ計数装置は、記憶手段が被検査基板の有効領域情報として所定形状のマスクパターンを記憶するステップと、有効領域識別手段が記憶手段に記憶されたマスクパターンを撮影手段によって撮影した被検査基板の画像に位置決めして重ね合わせるステップと、重ね合わせたマスクパターン内の画像領域を被検査基板の有効領域として抽出するステップとを有することを特徴とする。
これによれば、被検査基板の無効領域を除外した所定の形状のマスクパターンを用いることにより、容易に被検査基板の有効領域を識別することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。本発明においては、製造したウェハから抜き取った不良チップの数を計数する工程を自動化する手段として、カメラや演算装置などを用い、それらを組み合わせて不良チップ計数装置を実現した。そこで、不良チップ計数装置は、ウェハをカメラなどの撮影手段により撮影した後、撮影した画像の有効領域を識別して不良チップの面積を積算し、その積算値を１チップあたりの面積で除算することにより不良チップの数量を求めるよう構成したものである。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る不良チップ計数装置の構成を示すブロック図である。
不良チップ計数装置１は、チップが複数形成された被検査基板であるウェハ１０全体を撮影するＣＣＤカメラ２（撮影手段）と、ＣＣＤカメラ２の撮影動作を制御する撮影制御部３と、ウェハの有効領域情報及び１チップあたりの面積情報とを記憶した記憶部（記憶手段）４と、記憶部４に記憶されたウェハの有効領域情報に基づいてＣＣＤカメラ２により撮影されたウェハ画像の有効領域の識別処理などを行う画像処理部（有効領域識別手段）５と、画像処理部５により識別されたウェハ画像の有効領域内に含まれる不良チップ領域の面積を積算する面積積算部（不良領域積算手段）６と、面積積算部６により求めた積算値を記憶部４に記憶された１チップあたりの面積情報の面積値により除算することにより不良チップ数を算出する不良チップ算出部（不良チップ算出手段）７と、この不良チップ算出部７による計数結果を表示する表示部（表示手段）８と、撮影制御部３、画像処理部５、面積積算部６、不良チップ算出部７及び表示部８等の全体動作を制御する制御部９とを備えている。なお、記憶部４にウェハに形成されているチップ総数情報を予め記憶させておけば、このチップ総数情報を基に表示部８にチップ総数と不良チップ数と良チップ数とを表示することも可能である。
【００１２】
ＣＣＤカメラ２は撮像素子としてＣＣＤ（電荷結合素子）を使用した汎用的なＣＣＤカメラである。ＣＣＤカメラ２は、撮影制御部３の制御によりウェハ１０の全体を撮影し、撮影した画像信号を画像処理部５へ出力する。
画像処理部５は、制御部９を介して記憶部４よりウェハの有効領域情報を取得し、ＣＣＤカメラ２により撮影されたウェハ１０全体の画像信号から不良チップ計数に必要なウェハの有効領域を抽出する。
記憶部４には製品別の複数種類のウェハの有効領域情報が記憶されており、所定のウェハの有効領域情報が選択される。円形状のウェハには端部にチップを形成できない無効領域を有しており、この無効領域が不良チップとして計数されないように、ウェハ１０の画像信号から不良チップ計数に必要なウェハの有効領域の範囲を抽出する必要がある。この抽出方法としては、例えば、記憶部４にウェハ１０の有効領域情報として、ウェハの無効領域範囲を除外した所定の形状のマスクパターンを記憶しておく。
【００１３】
画像処理部５では、例えば、記憶部４から取得したマスクパターンをＣＣＤカメラ２が撮影したウェハ１０の画像信号に位置決めして重ね合わせ、重ね合わせたマスクパターン内の画像信号領域を不良チップ計数に必要なウェハ１０の有効領域として抽出する。また、製品種別によりウェハの有効領域範囲が異なるので記憶部４には多品種に対応したマスクパターンを複数記憶しており所定のマスクパターンを選択して使用する。
画像処理部５により抽出された不良チップ計数に必要なウェハの有効領域画像信号は、面積積算部６に入力される。ウェハに発生した不良チップは、前工程である抜き取り工程において既に抜き取られていることから、面積積算部６に入力されたウェハ１０の有効領域画像信号は、ウェハ１０の良チップ領域と、不良チップが抜き取られた不良チップ領域とでは色調が異なる。そこで、面積積算部６においては、ウェハ１０の良チップ領域と色調の異なる不良チップが抜き取られた不良チップ領域の画像を識別し、その画像より不良チップ領域の総面積を積算して不良チップ算出部７に出力する。
【００１４】
不良チップ算出部７は、面積積算部６において求めた不良チップ領域の総面積を、記憶部４が記憶している１チップあたりの面積により除算することにより、ウェハ１０から抜き取った不良チップの数量を計数する。記憶部４には予め製品別の１チップあたりの面積が記憶されており、除算する際は所定の１チップあたりの面積を選択する。
不良チップ算出部７において算出されたウェハの不良チップの数量は、表示部８に入力される。表示部８は、制御部９の制御により不良チップ算出部７において算出された不良チップ数を表示する。なお、記憶部４にウェハに形成されているチップ総数情報を予め記憶させておけば、このチップ総数情報を基に表示部８に、製品種別、ウェハのチップ総数、ウェハの良チップ数、ウェハの不良チップ数などを表示することも可能である。
【００１５】
制御部９は記憶部４に記憶している所定の情報を選択し、画像処理部５、面積積算部６、不良チップ算出部７、及び表示部８に出力すると共に、カメラ制御部３を含めてそれぞれの動作を制御する。
従って、このように構成される本実施形態の不良チップ計数装置１を光学デバイスの製造工程に導入すれば、不良チップの計数を数秒で行うことが可能となり、製造工程にかかる時間を短縮すると共に、正確な計数を実現できる。また、本実施形態の不良チップ計数装置１は、汎用的に使用されるパーソナルコンピュータに所定の入出力インタフェース部を接続し、パーソナルコンピュータに前述した各構成要素に対応した所定のプログラムを格納しておくことにより、パーソナルコンピュータを使用して不良チップ計数装置を構成することも可能である。
【００１６】
以下、本実施形態に係る不良チップ計数装置の動作について更に詳しく説明する。
図２はウェハから不良チップが排除された状態を示す図である。図２は、不良チップを計数する前工程までが完了した状態を示し、ステージ１１にウェハ１２が載置されている。ウェハ１２は、所定の寸法にダイシングされて個片のチップになっており、チップは、全て良チップ１３である。一方、前工程の外観検査工程において不良チップと判定されたチップは、排除されておりウェハ１２には、不良チップ領域１４が存在する。このウェハ１２の全領域をＣＣＤカメラにより撮影する。
【００１７】
図３は、ウェハの撮影画像にマスクパターンを位置決めして配置する様子を示す図である。前述したように、円形状のウェハには、端部にチップを形成できない無効領域を有しており、この無効領域が不良チップとして計数されないように、ウェハ１２の画像信号から不良チップ計数に必要なウェハの有効領域を抽出する必要がある。そこで、図２に示したウェハの全領域を撮影した画像に、ウェハの有効領域１５を示すマスクパターン１６を位置決めして配置する。この操作は、前述した画像処理部において行う。
【００１８】
図４は、ウェハの撮影画像にマスクパターンを配置してウェハの有効領域を認識した様子を示す図である。面積積算部６においては、マスクパターン１６内の有効領域範囲１５に含まれる不良チップ領域１４の面積を積算する。従って、このようにマスクパターン１６を使用すれば、ウェハ１２の有効領域を容易に認識することができ、不良チップ領域１４の面積を正確に積算することが可能となる。さらに、不良チップ算出部７においては、記憶部４に記憶している１チップあたりの面積情報Ｓａを入力し、図４に示した画像において積算した不良チップ領域１４の総面積Ｓ（Ｓ１＋Ｓ２＋・・・・Ｓｎ）を、前記１チップあたりの面積情報Ｓａにより除算することによりウェハに発生した不良チップの数量を計数することが出来る。
【００１９】
以上、本実施形態においては不良チップ計数装置について説明したが、これはあくまでも一例であり、例えば前述したウェハの外観検査工程において使用される画像識別装置に本発明に係る不良チップ計数の機能を付加して設備の統合を図ることも可能である。また本発明に係る不良チップ計数装置は、水晶基板やガラスをベース基板とした光学デバイス用ウェハや、他の半導体を使用した半導体ウェハについても適応可能である。
また、本実施形態においては円形状のウェハを用いて説明したが、これに限らず矩形状のウェハ等にも広く適応可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る不良チップ計数装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ウェハから不良チップが排除された状態を示す図である。
【図３】ウェハの撮影画像にマスクパターンを位置決めして配置する様子を示す図である。
【図４】ウェハの撮影画像にマスクパターンを配置してウェハの有効領域を認識した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…不良チップ計数装置、２…ＣＣＤカメラ、３…カメラ制御部、４…記憶部、５…画像処理部、６…面積積算部、７…不良チップ算出部、８…表示部、９…制御部、１０、１２…ウェハ、１１…ステージ、１３…良チップ、１４…不良チップ領域、１５…有効領域、１６…マスクパターン、Ｓａ…１チップあたりの面積、Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ…不良チップ領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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