(57)【要約】【課題】被検物の裏面に形成された識別番号を読み取り可能で、かつ、検査装置を大型化することなく簡単に検査装置に組み込むことのできる読取装置を提供する。【解決手段】被検物１１の裏面１１Ｂ側に配置され、裏面の一部領域からの光を被検物の表面１１Ａ側に向けて反射する光学部材１６と、被検物の表面側に配置され、光学部材からの反射光に基づいて裏面の一部領域の画像を取り込む画像取込手段１４，１５と、被検物の裏面に識別番号が形成され、該識別番号が裏面の一部領域の中に含まれるとき、画像取込手段が取り込んだ裏面の一部領域の画像に基づいて、裏面の識別番号を認識する認識手段１７とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物の裏面側に配置され、前記裏面の一部領域からの光を前記被検物の表面側に向けて反射する光学部材と、
前記被検物の表面側に配置され、前記光学部材からの反射光に基づいて前記裏面の一部領域の画像を取り込む画像取込手段と、
前記被検物の裏面に識別番号が形成され、該識別番号が前記裏面の一部領域の中に含まれるとき、前記画像取込手段が取り込んだ前記裏面の一部領域の画像に基づいて、前記裏面の識別番号を認識する認識手段とを備えた
ことを特徴とする読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の読取装置において、
前記画像取込手段は、前記裏面の一部領域の画像の取り込みとは異なるタイミングで、前記被検物の表面の一部領域からの光に基づいて前記表面の一部領域の画像を取り込み、
前記認識手段は、前記被検物の表面に識別番号が形成され、該識別番号が前記表面の一部領域の中に含まれるとき、前記画像取込手段が取り込んだ前記表面の一部領域の画像に基づいて、前記表面の識別番号を認識する
ことを特徴とする読取装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の読取装置において、
前記画像取込手段は、前記裏面の一部領域の画像または前記表面の一部領域の画像の取り込みとは異なるタイミングで、前記表面の検査領域からの光に基づいて前記検査領域の画像を取り込む
ことを特徴とする読取装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の読取装置において、
前記光学部材は、前記裏面の一部領域からの光の反射方向を変更可能な可動部材である
ことを特徴とする読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検物に形成された識別番号を読み取る読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、半導体ウエハや液晶基板や電子部品などの被検物には識別番号が形成され、この識別番号により被検物の管理が行われている。識別番号の形成箇所は、被検物の表面または裏面であり、被検物の製品仕様ごとに決められている。一般に、被検物の識別番号を読み取る装置は、被検物の検査を行う装置の中に組み込まれ、識別番号の画像に基づいて識別番号の読み取りを行っている。
【０００３】
また、従来の読取装置では、被検物の表面に形成された識別番号の画像を取り込む表面専用カメラが被検物の表面側に配置され、被検物の裏面に形成された識別番号の画像を取り込む裏面専用カメラが被検物の裏面側に配置される。識別番号の読み取りは、各々の専用カメラによって取り込まれた画像に基づいて行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被検物を検査する装置の中で、被検物の裏面側は表面側と比較してスペースが狭く、裏面専用カメラを配置可能なスペースが限られている。このため、識別番号の読取装置を検査装置に組み込む際に、裏面専用カメラを被検物の裏面側に配置することにより、検査装置が大型化していた。
【０００５】
本発明の目的は、被検物の裏面に形成された識別番号を読み取り可能で、かつ、検査装置を大型化することなく簡単に検査装置に組み込むことのできる読取装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の読取装置は、被検物の裏面側に配置され、前記裏面の一部領域からの光を前記被検物の表面側に向けて反射する光学部材と、前記被検物の表面側に配置され、前記光学部材からの反射光に基づいて前記裏面の一部領域の画像を取り込む画像取込手段と、前記被検物の裏面に識別番号が形成され、該識別番号が前記裏面の一部領域の中に含まれるとき、前記画像取込手段が取り込んだ前記裏面の一部領域の画像に基づいて、前記裏面の識別番号を認識する認識手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、求項１に記載の読取装置において、前記画像取込手段は、前記裏面の一部領域の画像の取り込みとは異なるタイミングで、前記被検物の表面の一部領域からの光に基づいて前記表面の一部領域の画像を取り込み、前記認識手段は、前記被検物の表面に識別番号が形成され、該識別番号が前記表面の一部領域の中に含まれるとき、前記画像取込手段が取り込んだ前記表面の一部領域の画像に基づいて、前記表面の識別番号を認識するものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の読取装置において、前記画像取込手段は、前記裏面の一部領域の画像または前記表面の一部領域の画像の取り込みとは異なるタイミングで、前記表面の検査領域からの光に基づいて前記検査領域の画像を取り込むものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の読取装置において、前記光学部材は、前記裏面の一部領域からの光の反射方向を変更可能な可動部材である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の実施形態は、請求項１〜請求項３に対応する。ここでは、図１に示す外観検査装置１０を例に説明する。本実施形態の読取装置は、外観検査装置１０の中に組み込まれている。
【００１０】
まず、外観検査装置１０の説明を行う。
外観検査装置１０は、半導体素子の製造工程において、ウエハ１１（被検物）の表面１１Ａに形成された回路パターンを観察する（つまり回路パターンの欠陥や異物などをミクロ的に観察する）ための装置である。外観検査装置１０による検査領域は、ウエハ１１の表面１１Ａの一部領域に相当する。
【００１１】
図１に示すように、外観検査装置１０は、ウエハ１１を支持するステージ１２と、ステージ１２に接続された搬送制御機構部１３と、ウエハ１１の表面１１Ａ側に配置された光学顕微鏡部（１４，１５）と、ウエハ１１の裏面１１Ｂ側に配置された反射鏡１６とで構成され、搬送制御機構部１３と光学顕微鏡部（１４，１５）とにコンピュータ１７が接続されている。
【００１２】
ウエハ１１の識別番号は、文字や数字や二次元バーコードなどのＩＤ番号であり、製品仕様に応じて決められた箇所（表面１１Ａまたは裏面１１Ｂの例えば外周部）に形成され、ウエハ１１の枚葉管理に用いられる。識別番号の位置は、例えばノッチ１１Ｃからの距離として表すことができ、コンピュータ１７内の検査レシピに予め登録されている。
【００１３】
外観検査装置１０のステージ１２は、搬送制御機構部１３からの制御信号に基づいて、ウエハ１１を載置した状態でＸＹθ方向に移動可能である。搬送制御機構部１３は、ウエハ１１の表面１１Ａの外観検査時、例えばジョイスティックなどを用いてマニュアルでステージ１２を移動するか、または、コンピュータ１７に登録された検査位置情報にしたがって、ステージ１２の搬送制御（ＸＹθ方向）を行う。
【００１４】
また、ウエハ１１の識別番号の読み取り時には、コンピュータ１７から検査レシピを読み込み、検査レシピに登録された識別番号の位置情報を選択して、ステージ１２の搬送制御（ＸＹθ方向）を行う。なお、識別番号の位置情報には、識別番号の形成面（表面１１Ａまたは裏面１１Ｂ）を特定する情報と、ノッチ１１Ｃからの距離に関する情報とが含まれる。
【００１５】
反射鏡１６は、図２（ａ），（ｂ）に示す通り、光学顕微鏡部（１４，１５）の光軸１４Ａ上で、ウエハ１１の裏面１１Ｂ側に配置されている。この反射鏡１６は、裏面１１Ｂの一部領域からの光Ｌ１をウエハ１１の表面１１Ａ側に向けて反射するための光学部材である。
外観検査装置１０の中で、ウエハ１１の裏面１１Ｂ側は、表面１１Ａ側と比較してスペースが狭い。しかし、反射鏡１６が占有するスペースは僅かであり、反射鏡１６を裏面１１Ｂ側に配置しても外観検査装置１０が大型化することはない。反射鏡１６は、請求項の「光学部材」に対応する。
【００１６】
光学顕微鏡部（１４，１５）は、ウエハ１１の表面１１Ａ側に配置され、対物レンズ１４とＣＣＤカメラ１５と不図示の照明系とで構成されている。光学顕微鏡部（１４，１５）の視野は、ウエハ１１の一部領域に相当する。この視野内には、ステージ１２のＸＹθ位置に応じて、表面１１Ａの検査領域や識別番号、または裏面１１Ｂの識別番号が位置決めされる。
【００１７】
光学顕微鏡部（１４，１５）では、視野内に位置決めされたウエハ１１の一部領域の画像を取り込み、コンピュータ１７に出力する。表面１１Ａの検査領域の画像を取り込むタイミングと、表面１１Ａの識別番号の画像を取り込むタイミングと、裏面１１Ｂの識別番号の画像を取り込むタイミングは、それぞれ異なる。光学顕微鏡部（１４，１５）は、請求項の「画像取込手段」に対応する。
【００１８】
コンピュータ１７は、光学顕微鏡部（１４，１５）が取り込んだ画像をモニタ１７Ａに表示させたり、取り込んだ画像に基づいてウエハ１１の識別番号を認識したりする（請求項の「認識手段」に対応）。コンピュータ１７には、ウエハ１１の識別番号を認識するためのＯＣＲソフトが搭載されている。
上記のように構成された外観検査装置１０では、ウエハ１１の表面１１Ａの外観検査時、表面１１Ａの検査領域が光学顕微鏡部（１４，１５）の視野内に位置決めされる。このとき、光学顕微鏡部（１４，１５）は、表面１１Ａの検査領域からの反射光に基づいて検査領域の画像を取り込み、コンピュータ１７に出力する。コンピュータ１７は、光学顕微鏡部（１４，１５）からの検査領域の画像をモニタ１７Ａに表示させる。
【００１９】
次に、外観検査装置１０におけるウエハ１１の識別番号の読み取り動作について説明する。
コンピュータ１７が搬送制御機構部１３に識別番号の読み取り開始を指示すると、搬送制御機構部１３は、コンピュータ１７内の検査レシピから識別番号の位置情報を選択し、ステージ１２の搬送制御（ＸＹθ方向）を行う。
【００２０】
例えば表面１１Ａに識別番号が形成されている場合、搬送制御機構部１３は、図２（ｂ）に示すように、表面１１Ａの識別番号を光学顕微鏡部（１４，１５）の光軸１４Ａ上まで移動させて、光学顕微鏡部（１４，１５）の視野内に位置決めする。このとき、表面１１Ａの識別番号を含む一部領域からの反射光Ｌ２は、対物レンズ１４を経由してＣＣＤカメラ１５に入射する。
【００２１】
したがって、光学顕微鏡部（１４，１５）は、表面１１Ａの一部領域（識別番号を含む）からの反射光Ｌ２に基づいて一部領域の画像を取り込み、コンピュータ１７に出力する。コンピュータ１７は、光学顕微鏡部（１４，１５）が取り込んだ一部領域の画像に基づいて、ウエハ１１の表面１１Ａの識別番号を認識する。
一方、裏面１１Ｂに識別番号が形成されている場合、搬送制御機構部１３は、図２（ａ）に示すように、裏面１１Ｂの識別番号を光学顕微鏡部（１４，１５）の光軸１４Ａ上まで移動させて、光学顕微鏡部（１４，１５）の視野内に位置決めする。このとき、裏面１１Ｂの識別番号を含む一部領域からの反射光Ｌ１は、反射鏡１６と対物レンズ１４を経由してＣＣＤカメラ１５に入射する。
【００２２】
したがって、光学顕微鏡部（１４，１５）は、裏面１１Ｂの一部領域（識別番号を含む）からの反射光Ｌ１に基づいて一部領域の画像を取り込み、コンピュータ１７に出力する。コンピュータ１７は、光学顕微鏡部（１４，１５）が取り込んだ一部領域の画像に基づいて、ウエハ１１の裏面１１Ｂの識別番号を認識する。
【００２３】
このようにしてウエハ１１の識別番号の認識が終了すると、コンピュータ１７は、その認識結果が正しいか否かを照合し、正しい場合には上述したウエハ１１の表面１１Ａの外観検査を行う。つまり、ステージ１２を移動させて光学顕微鏡部（１４，１５）の視野内に表面１１Ａの検査領域を位置決めし、検査領域の画像をモニタ１７Ａに表示させる。なお、ウエハ１１の識別番号の認識および照合は、検査領域の外観検査の後に行ってもよい。
【００２４】
本実施形態の読取装置によれば、ウエハ１１の裏面１１Ｂ側に反射鏡１６を配置し、裏面１１Ｂの識別番号からの光を反射鏡１６によってウエハ１１の表面１１Ａ側（つまり光学顕微鏡部（１４，１５））に導くため、識別番号が裏面１１Ｂに形成されている場合でも、その識別番号を確実に読み取ることができ、かつ、外観検査装置１０を大型化することなく簡単に組み込むこともできる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、裏面１１Ｂの識別番号を読み取るためのカメラと、表面１１Ａの識別番号を読み取るためのカメラとを兼用することができ、読取装置としての構成が簡素化する。
さらに、本実施形態によれば、識別番号を読み取るためのカメラと、外観検査用のカメラとを兼用することができ、読取装置を備えた外観検査装置１０の全体的な省スペース化が実現する。
【００２６】
また、外観検査用のカメラ（つまり光学顕微鏡部（１４，１５））を用いて識別番号の読み取りを行うため、対物レンズ１４の倍率の切り替えにより、識別番号の画像の倍率も簡単に切り替えることができる。したがって、コンピュータ１７での認識処理に必要となる条件パラメータの中に、対物レンズ１４の倍率に関する情報を追加し、識別番号の画像を拡大して取り込むことで、識別情報の認識率を向上させることができる。今後、識別情報のサイズが小さくなることも考えられるが、そのような場合でも識別番号の画像を拡大して取り込むことにより確実に読み取ることができる。
【００２７】
さらに、本実施形態では、ウエハ１１の識別番号の読み取り時に、コンピュータ１７内の検査レシピに基づいて識別番号の位置を指定するので、表面１１Ａまたは裏面１１Ｂの自由な位置に識別番号を形成することが可能となる。
（変形例）
なお、上記した実施形態では、反射鏡１６が固定されている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、反射鏡１６は、光軸１４Ａに垂直な軸を中心として回転可能（傾斜可能）な可動部材として構成することもできる。また、反射鏡１６は、光軸１４Ａに垂直な面内で２次元的に移動可能な可動部材として構成することもできる。このような構成とすることで、裏面１１Ｂの一部領域からの光の反射方向を変更することができ、識別番号の画像の品質を向上させることができる。コンピュータ１７での認識処理に失敗したときに、反射鏡１６の角度や位置を自動的に調整してもよい。
【００２８】
また、上記した実施形態では、ウエハ１１を被検物とする外観検査装置１０を例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、液晶基板を被検物とする検査装置や、基板に実装された電子部品を被検物として観察する検査装置などに、本発明の読取装置を組み込むこともできる。
さらに、上記した実施形態では、コンピュータ１７内の検査レシピに登録された識別番号の位置情報に基づいてステージ１２を駆動する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。オペレータがコンピュータを操作して識別番号の位置情報を入力してもいいし、ジョイスティックなどを利用してマニュアルでステージ１２を操作してもよい。また、識別番号の位置がウエハ１１内で固定の場合には、その固定情報に基づいてステージ１２を駆動してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の読取装置によれば、被検物の裏面に形成された識別番号を読み取り可能で、かつ、検査装置を大型化することなく簡単に検査装置に組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】外観検査装置１０に組み込まれた読取装置の構成を示す図である。
【図２】ウエハ１１の裏面１１Ｂの識別番号を読み取る際の配置を説明する図（ａ）と、表面１１Ａの識別番号を読み取る際の配置を説明する図（ｂ）である。
【符号の説明】
１０  外観検査装置
１１  ウエハ
１２  ステージ
１３  搬送制御機構部
１４  対物レンズ
１５  ＣＣＤカメラ
１６  反射鏡
１７  コンピュータ
【図１】
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【図２】
2005025447.tif 000004