(57)【要約】【課題】            ウエハー上に配列形成されたチップの外観を観察して検査する装置において、検査対象部位毎に撮像輝度が異なる場合であっても、検査対象部位の撮像輝度の違い影響を受けることなく、種々の異常モードに対し正確な良否判定を行うことができる、自動外観検査装置を提供する。【解決手段】        ウエハー上に配列形成されたチップの外観を観察して検査する装置であって、観察画像の輝度平均値、輝度分散値、輝度ＣＶ値を検査パラメータとする、ウエハー外観検査装置である。【選択図】          図１
2015148447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物に設定した検査対象部位を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を検査対象画像として取得する検査画像取得部と、
前記検査対象画像に対して画像処理を行う検査画像処理部と、
前記検査対象部位に対する判定基準を登録する判定基準登録部と、
前記検査対象部位について良否判定を行う良否判定部とを備え、
検査画像処理部は、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の平均輝度値を算出する平均輝度算出部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度分散値を算出する輝度分散算出部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度ＣＶ値を算出する輝度ＣＶ算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値と予め設定された基準輝度値との差分を算出する輝度差分算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値を前記基準輝度値と同じになる様に補正した補正平均輝度値を算出する輝度補正部とを備え、
前記判定基準登録部は、
前記補正平均輝度値に対する良否判定の閾値を輝度閾値として登録する輝度閾値登録部と、
前記輝度分散値に対する良否判定の閾値を分散閾値として登録する分散閾値登録部と、
前記輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値をＣＶ閾値として登録するＣＶ閾値登録部と、
検査項目設定部とを備え、
前記良否判定部は、
前記補正平均輝度値と前記輝度閾値とを比較して良否判定を行う輝度検査部と、
前記輝度分散値と前記分散閾値とを比較して良否判定を行う分散検査部と、
前記輝度ＣＶ値と前記ＣＶ閾値とを比較して良否判定を行うＣＶ検査部とを備え、
前記検査項目設定部は、
前記輝度検査部、前記分散検査部及び前記ＣＶ検査部の内いずれの検査部を用いて検査するかを選択設定するものであり、
前記検査項目設定部で選択設定された検査部での良否判定結果に基づいて前記検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置。
【請求項２】
前記検査項目設定部では、
前記輝度検査部、前記分散検査部及び前記ＣＶ検査部の内いずれか２つ以上の検査部を用いて良否判定するかを設定するとともに、
設定された当該複数の検査部での判定結果に対して論理積若しくは論理和による検査結果とするかを設定する、組合せ判定論理登録部を備えた
ことを特徴とする、請求項１に記載の自動外観検査装置。
【請求項３】
前記検査対象物に設定した検査対象部位を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を検査対象画像として取得する検査画像取得部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の平均輝度値を算出する平均輝度算出部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度分散値を算出する輝度分散算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値と予め設定された基準輝度値との差分を算出する輝度差分算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値を前記基準輝度値と同じになる様に補正した補正平均輝度値を算出する輝度補正部と、
前記補正平均輝度値に対する良否判定の閾値を輝度閾値として登録する輝度閾値登録部と、
前記輝度分散値に対する良否判定の閾値を分散閾値として登録する分散閾値登録部と、
前記補正平均輝度値と前記輝度閾値とを比較して良否判定を行う輝度検査部と、
前記輝度分散値と前記分散閾値とを比較して良否判定を行う分散検査部とを備え、
前記輝度検査部及び前記分散検査部での良否判定結果に基づいて検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置。
【請求項４】
検査対象物に設定した検査対象部位を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を検査対象画像として取得する検査画像取得部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の平均輝度値を算出する平均輝度算出部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度ＣＶ値を算出する輝度ＣＶ算出部と、
検査対象部位の平均輝度値と予め設定された基準輝度値との差分を算出する輝度差分算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値を前記基準輝度値と同じになる様に補正した補正平均輝度値を算出する輝度補正部と、
前記補正平均輝度値に対する良否判定の閾値を輝度閾値として登録する輝度閾値登録部と、
前記輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値をＣＶ閾値として登録するＣＶ閾値登録部と、
前記補正平均輝度値と前記輝度閾値とを比較して良否判定を行う輝度検査部と、
前記輝度ＣＶ値と前記ＣＶ閾値とを比較して良否判定を行うＣＶ検査部とを備え、
前記輝度検査部及び前記ＣＶ検査部での良否判定結果に基づいて検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置。
【請求項５】
検査対象物に設定した検査対象部位を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を検査対象画像として取得する検査画像取得部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度ＣＶ値を算出する輝度ＣＶ算出部と、
前記輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値をＣＶ閾値として登録するＣＶ閾値登録部と、
前記輝度ＣＶ値と前記ＣＶ閾値とを比較して検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置。
【請求項６】
前記撮像部では、複数の検査対象部位を一度に撮像し、
前記検査画像取得部で取得した検査対象画像には複数の検査対象部位が含まれており、
当該複数の検査対象部位が含まれた検査対象画像を切り出し加工し、個々の検査対象部位に対応する切り出し検査対象画像を生成する、切り出し画像生成部を備え、
切り出しされた個々の検査対象部位について良否判定を行う
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の自動外観検査装置。
【請求項７】
前記複数の検査対象部位の判定結果を記憶する判定結果記憶部と、
前記判定結果記憶部で記憶されている各検査対象部位のうち、不良品と判定された検査対象部位が隣接して存在する部位を抽出する隣接不良部位抽出部と、
前記判定結果記憶部で記憶されている各検査対象部位のうち、良品と判定された検査対象部位であって、隣接する不良品で囲まれた範囲の内側の検査対象部位を、不良判定に変更する、判定変更処理部を備えた
ことを特徴とする、請求項６に記載の自動外観検査装置。
【請求項８】
前記検査対象部位のうち、検査対象から除外する領域を検査除外領域として設定する検査除外領域登録部と、
前記検査画像取得部で取得した検査対象画像から検査除外領域を除外するマスク処理を施し、マスク処理した画像データとして出力する、マスク処理部とを備え、
前記マスク処理した画像データに基づいて前記検査対象部位の良否判定を行う
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の自動外観検査装置。
【請求項９】
前記検査対象部位に向けて当該検査対象部位を蛍光発光させるための励起光を照射する励起光照射部を備え、
前記撮像部は、前記検査対象部位から蛍光発光した波長の光を撮像するものであり、
前記検査画像取得部は、前記検査対象部位から蛍光発光した波長の検査対象画像を取得するものであり、
前記良否判定部は、前記検査対象部位から蛍光発光した波長の検査対象画像に基づいて良否判定を行うものである
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の自動外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスやＬＥＤチップなどの製造工程において、ウエハーなどの基板上に形成された微細な回路パターンやＬＥＤチップの発光部を構成する材料の成長状態などを撮像した外観画像に基づいて自動的に検査する、自動外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤの製造工程では、発光部を構成する窒化インジウムガリウムの成長状態を確認するために、当該発光部にＨｅ−Ｃｄレーザを照射し、蛍光発光波長を測定している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
一方、半導体デバイスの製造工程では、シリコンウエハーやガラス基板などの基板上に、微細な回路パターンなどが形成される。これらパターン形成は、成膜工程、露光・現像工程、エッチング工程などを経て行われ、所望のパターン形成が行われたかどうか、外観を撮像して検査が行われている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
さらに、同一パターンとなるように被検査対象物上に形成された回路パターン等の欠陥を検出するために、検査対象となる検出画像の輝度値と参照画像の輝度値とを、明るさ補正しつつ比較する技術が提案されている（例えば、特許文献３）。
【０００５】
また、パターン像が生成されたウエハ上の区画領域を撮像し、撮像データを処理し、各区画画像について各画素の輝度値、輝度値の分散又は標準偏差をコントラスト情報として算出し、各区画画素の光学特性を求める技術が提案されている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０７７７８１号公報
【特許文献２】特公平５−２６１３６号公報
【特許文献３】特開２００５−１５８７８０号公報
【特許文献４】国際公開特許ＷＯ２００７／４３５３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
基板の製造過程において、成膜工程の特性上、基板の中央から周辺に向かって若しくは基板の上下・左右方向に、徐々に若しくは周期的に膜厚が変化することある。さらに、この膜厚の変化は、同一ロットであっても基板毎に異なるため、基板内の配置が同じ部位同士であっても、基板毎に撮像画像の明るさに違いが生じる。
【０００８】
しかし、この膜厚の変化は、実際の最終製品の品質に影響が無い場合（いわゆる、正常品）であっても、自動外観検査における撮像画像の明るさ自体が過度に変化してしまうことがある。
【０００９】
そのため、自動外観検査では、撮像画像の明るさの変化によって、異常部位を正常と判定したり、正常部位を異常と判定したりすること（いわゆる、誤検出）が起こりうる。
【００１０】
さらに、検査対象部位に傷や汚れなどの異物が付着したり、パターン剥がれなどの欠陥があったり、その他の異常がある（以下、異物・欠陥等があるという）ような場合、検査対象部位を撮像し撮像画像の明暗（いわゆる輝度値）或いは分散値などの、単一モードの検査では、多様な異常モードに対して適用が困難であった。
【００１１】
以下に、ＬＥＤチップの製造工程内での良否判定検査を例示しながら、従来技術を適用した場合の問題点を説明する。
図１０は、検査対象画像の一例を示すイメージ図である。
図１０（ａ）は、検査対象部位上の成膜の影響を受け、全体的に撮像輝度が暗い画像として撮像されたものである。
図１０（ｂ）は、検査対象部位上の成膜の影響を受け、全体的に撮像輝度が明るい画像として撮像されたものである。
図１０（ｃ）は、検査対象部位の説明を行うために、検査対象物となる各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）の場所を特定するための配置図である。
【００１２】
なお説明の便宜上、図１０（ａ），（ｂ）の各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）は、同じもので、成膜の厚みに違いがある（つまり、撮像輝度が異なる）ものとしている。ここで、各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）の内、チップＤ（３，４），チップＤ（５，６）は、発光不良の不良品であり、チップＤ（４，２）〜チップＤ（４，５）は、キズなどの異物が含まれた不良品であり、その他のチップは正常発光する良品である。
【００１３】
このようなチップに対して、撮像した画像の輝度情報に基づいて検査を行おうとすると、各チップの平均輝度値は、図１１に示す様になる。
図１１は、図１０に示した検査対象画像の一例における各チップの平均輝度値を示すイメージ図であり、図１１（ａ）は図１０（ａ）に、図１１（ｂ）は図１０（ｂ）に対応したものである。
【００１４】
つまり、良品であるがやや暗く撮像されているチップＤ（１，１），Ｄ（１，５），Ｄ（３，２），Ｄ６，１）は、正常発光しているがキズなどの異物が含まれたチップＤ（４，２），Ｄ（４，４），Ｄ（４，５）と平均輝度値が同程度であるため、平均輝度値のみで良否判定をしようとしても、不良品チップのみを検出する輝度閾値の設定ができず、不良品を良品と判定（いわゆる、検出漏れ）したり、良品を不良品と判定（いわゆる、過検出）したりするといった、誤検出が発生してしまう。
【００１５】
さらに、撮像した画像の輝度情報に基づいて明るさ補正を行い、その上で明るさ補正した輝度情報に基づいた検査を行う場合でも、不良品チップのみを検出する輝度閾値の設定ができないため、誤検出は避けられない。
【００１６】
一方、図１０に示した各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）について、撮像した画像から平均輝度値を算出し、この平均輝度値の分散値を算出し、この分散値に基づいて検査を行おうとすると、各チップの分散値は、図１２に示す様になる。
図１２は、図１０に示した検査対象画像の一例における各チップの輝度分散値を示すイメージ図であり、図１２（ａ）は図１０（ａ）に、図１２（ｂ）は図１０（ｂ）に対応したものである。
【００１７】
つまり、正常発光しているがキズなどの異物が含まれたチップＤ（４，２）〜Ｄ（４，５）は、分散値に基づいて、その部分を不良品として検出することは可能である。しかし、発光不良のチップＤ（３，４），Ｄ（５，６）については、分散値に基づく良否判定ができず、発光不良の不良品を検出することができない。さらに、撮像画像が暗い場合、キズなどの異物が含まれた不良（つまり、図１２（ａ）のチップＤ（４，３））については、分散値が小さくなってしまうため、検出漏れが生じる。
【００１８】
そこで本発明は、検査対象部位毎に撮像輝度が異なる場合であっても、検査対象部位の撮像輝度の違い影響を受けることなく、種々の異常モードに対し正確な良否判定を行うことができる、自動外観検査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】
【００１９】
以上の課題を解決するために、第１の発明は、
検査対象物に設定した検査対象部位を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を検査対象画像として取得する検査画像取得部と、
前記検査対象画像に対して画像処理を行う検査画像処理部と、
前記検査対象部位に対する判定基準を登録する判定基準登録部と、
前記検査対象部位について良否判定を行う良否判定部とを備え、
検査画像処理部は、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の平均輝度値を算出する平均輝度算出部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度分散値を算出する輝度分散算出部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度ＣＶ値を算出する輝度ＣＶ算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値と予め設定された基準輝度値との差分を算出する輝度差分算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値を前記基準輝度値と同じになる様に補正した補正平均輝度値を算出する輝度補正部とを備え、
前記判定基準登録部は、
前記補正平均輝度値に対する良否判定の閾値を輝度閾値として登録する輝度閾値登録部と、
前記輝度分散値に対する良否判定の閾値を分散閾値として登録する分散閾値登録部と、
前記輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値をＣＶ閾値として登録するＣＶ閾値登録部と、
検査項目設定部とを備え、
前記良否判定部は、
前記補正平均輝度値と前記輝度閾値とを比較して良否判定を行う輝度検査部と、
前記輝度分散値と前記分散閾値とを比較して良否判定を行う分散検査部と、
前記輝度ＣＶ値と前記ＣＶ閾値とを比較して良否判定を行うＣＶ検査部とを備え、
前記検査項目設定部は、
前記輝度検査部、前記分散検査部及び前記ＣＶ検査部の内いずれの検査部を用いて検査するかを選択設定するものであり、
前記検査項目設定部で選択設定された検査部での良否判定結果に基づいて前記検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置である。
【００２０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記検査項目設定部では、
前記輝度検査部、前記分散検査部及び前記ＣＶ検査部の内いずれか２つ以上の検査部を用いて良否判定するかを設定するとともに、
設定された当該複数の検査部での判定結果に対して論理積若しくは論理和による検査結果とするかを設定する、組合せ判定論理登録部を備えたことを特徴とする。
【００２１】
第３の発明は、
前記検査対象物に設定した検査対象部位を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を検査対象画像として取得する検査画像取得部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の平均輝度値を算出する平均輝度算出部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度分散値を算出する輝度分散算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値と予め設定された基準輝度値との差分を算出する輝度差分算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値を前記基準輝度値と同じになる様に補正した補正平均輝度値を算出する輝度補正部と、
前記補正平均輝度値に対する良否判定の閾値を輝度閾値として登録する輝度閾値登録部と、
前記輝度分散値に対する良否判定の閾値を分散閾値として登録する分散閾値登録部と、
前記補正平均輝度値と前記輝度閾値とを比較して良否判定を行う輝度検査部と、
前記輝度分散値と前記分散閾値とを比較して良否判定を行う分散検査部とを備え、
前記輝度検査部及び前記分散検査部での良否判定結果に基づいて検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置である。
【００２２】
第４の発明は、
検査対象物に設定した検査対象部位を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を検査対象画像として取得する検査画像取得部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の平均輝度値を算出する平均輝度算出部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度ＣＶ値を算出する輝度ＣＶ算出部と、
検査対象部位の平均輝度値と予め設定された基準輝度値との差分を算出する輝度差分算出部と、
前記検査対象部位の平均輝度値を前記基準輝度値と同じになる様に補正した補正平均輝度値を算出する輝度補正部と、
前記補正平均輝度値に対する良否判定の閾値を輝度閾値として登録する輝度閾値登録部と、
前記輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値をＣＶ閾値として登録するＣＶ閾値登録部と、
前記補正平均輝度値と前記輝度閾値とを比較して良否判定を行う輝度検査部と、
前記輝度ＣＶ値と前記ＣＶ閾値とを比較して良否判定を行うＣＶ検査部とを備え、
前記輝度検査部及び前記ＣＶ検査部での良否判定結果に基づいて検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置である。
【００２３】
第５の発明は、
検査対象物に設定した検査対象部位を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像を検査対象画像として取得する検査画像取得部と、
前記検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度ＣＶ値を算出する輝度ＣＶ算出部と、
前記輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値をＣＶ閾値として登録するＣＶ閾値登録部と、
前記輝度ＣＶ値と前記ＣＶ閾値とを比較して検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置である。
【００２４】
第６の発明は、第１〜第５の発明において、
前記撮像部では、複数の検査対象部位を一度に撮像し、
前記検査画像取得部で取得した検査対象画像には複数の検査対象部位が含まれており、
当該複数の検査対象部位が含まれた検査対象画像を切り出し加工し、個々の検査対象部位に対応する切り出し検査対象画像を生成する、切り出し画像生成部を備え、
切り出しされた個々の検査対象部位について良否判定を行う
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の自動外観検査装置である。
【００２５】
第７の発明は、第６の発明において、
前記複数の検査対象部位の判定結果を記憶する判定結果記憶部と、
前記判定結果記憶部で記憶されている各検査対象部位のうち、不良品と判定された検査対象部位が隣接して存在する部位を抽出する隣接不良部位抽出部と、
前記判定結果記憶部で記憶されている各検査対象部位のうち、良品と判定された検査対象部位であって、隣接する不良品で囲まれた範囲の内側の検査対象部位を、不良判定に変更する、判定変更処理部を備えたことを特徴とする。
【００２６】
第８の発明は、第７の発明において、
前記検査対象部位のうち、検査対象から除外する領域を検査除外領域として設定する検査除外領域登録部と、
前記検査画像取得部で取得した検査対象画像から検査除外領域を除外するマスク処理を施し、マスク処理した画像データとして出力する、マスク処理部とを備え、
前記マスク処理した画像データに基づいて前記検査対象部位の良否判定を行うことを特徴とする。
【００２７】
第９の発明は、第１〜第７の発明において、
前記検査対象部位に向けて当該検査対象部位を蛍光発光させるための励起光を照射する励起光照射部を備え、
前記撮像部は、前記検査対象部位から蛍光発光した波長の光を撮像するものであり、
前記検査画像取得部は、前記検査対象部位から蛍光発光した波長の検査対象画像を取得するものであり、
前記良否判定部は、前記検査対象部位から蛍光発光した波長の検査対象画像に基づいて良否判定を行うものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
検査対象部位毎に撮像輝度が異なる場合であっても、検査対象部位の撮像輝度の違い影響を受けることなく、種々の異常モードに対し正確な良否判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を具現化する形態の一例を示す概念図
【図２】本発明を具現化する形態の一例における撮像の様子を示す概念図
【図３】検査対象画像の一例を示すイメージ図
【図４】検査対象画像の一例の平均輝度値を検査対象部位毎に示したイメージ図
【図５】検査対象画像の一例について明るさ補正処理した後の画素値を示すイメージ図
【図６】検査対象画像の一例の輝度分散値を検査対象部位毎に示したイメージ図
【図７】検査対象画像の一例の輝度ＣＶ値を検査対象部位毎に示したイメージ図
【図８Ａ】本発明を具現化する形態の別の一例の要部を示す概念図
【図８Ｂ】本発明を具現化する形態のさらに別の一例の要部を示す概念図
【図９Ａ】本発明を具現化する形態のさらに別の一例に適した検査対象部位のイメージ図
【図９Ｂ】図９Ａを本発明を具現化する一例を用いて良否判定した結果の対応図
【図９Ｃ】図９Ａを本発明を具現化する形態のさらに別の一例を用いて良否判定した結果の対応図
【図１０】検査対象画像の一例を示すイメージ図
【図１１】検査対象画像の一例における各チップの平均輝度値を示すイメージ図
【図１２】検査対象画像の一例における各チップの輝度分散値を示すイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
図１は、本発明を具現化する形態の一例を示す概念図であり、検査対象部位の外観画像を取得するために用いる機器の斜視図と、取得した外観画像に基づく検査に必要な構成のブロック図が複合的に記載されている。図１において直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特にＺ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。
【００３１】
さらに、検査対象物としてＬＥＤチップが複数マトリクス状に配列された基板Ｗを例示する。この基板Ｗの検査対象部位は、波長３６５ｎｍや３８５ｎｍなど（いわゆる、紫外線）の光を受光すると、良品部位であれば所定の明るさでの可視光線領域（例えば、黄色や橙色など）の光を発し（つまり、蛍光発光し）、不良部位であれば全く蛍光発光しないか発光輝度が低い。よって、検査対象部位を撮像し、撮像した画像の輝度の強弱で、当該部位について良品か不良品かを判定する形態を例示して説明する。
【００３２】
本発明を具現化する自動外観検査装置１は、載置テーブル２０と、移動ステージ部２と、励起光照明部３と、撮像部４と、検査画像取得部５と、マスク処理部５Ａと、検査除外領域登録部５Ｂと、検査画像処理部６と、判定基準登録部７と、良否判定部８とを含んで構成されている。
【００３３】
載置テーブル２０は、検査対象となる基板Ｗを載置するものであり、ＸＹ方向に平坦な面をなしている。載置テーブル２０は、検査対象となる基板が載置される部分に溝や細孔が形成されている。さらに当該溝や細孔は、開閉バルブを経由して、真空源や圧空源に接続されている。
【００３４】
移動ステージ部２は、載置テーブル２０をＸＹ平面の任意の位置に移動させるものである。移動ステージ部２は、Ｘ軸スライダー２１と、Ｙ軸スライダー２２とを含んで構成されている。Ｘ軸スライダー２１は、装置フレーム１０上に取り付けられており、Ｘ方向に所定の速度で移動し、任意の位置で静止することができる。Ｙ軸スライダー２２は、Ｘ軸スライダー２１上に取り付けられており、Ｙ方向に所定の速度で移動し、任意の位置で静止することができる。載置テーブル２０は、Ｙ軸スライダー２２上に取り付けられている。そのため、移動ステージ部２は、載置テーブル２０をＸ方向とＹ方向に単独で或いは連動して、所定の速度で移動させ、任意の位置で静止させることができる。
【００３５】
励起光照明部３は、基板Ｗの検査対象部位に向けて当該検査対象部位を蛍光発光させるための励起光３２を照射するものである。
【００３６】
具体的には、励起光照射部３は、鏡筒４０に取り付けられた光源部３１を含んで構成されている。光源部３１は、励起光３２を照射するものであり、励起光３２は、鏡筒４０に組み込まれたハーフミラー４１で反射され、対物レンズ４４ａを通過して基板Ｗに照射される。このとき、励起光３２は、基板Ｗ上の検査対象部位を含む、撮像領域Ｖ全体に均一に照射される。
【００３７】
より具体的には、光源部３１は、励起光３２として波長３６５ｎｍや波長３８５ｎｍを中心波長とする光を照射する発光ダイオードを複数備えた、いわゆるＵＶ−ＬＥＤ照明を用いることができる。さらに、光源部３１は、ストロボ発光する照明であっても良い。当該ストロボ発光する照明は、移動ステージ部２のＸ軸スライダー２１やＹ軸スライダー２２の移動と連携させて、所定の送りピッチ毎に発光を繰り返すように構成される。
【００３８】
なお、励起光照明部３は、上記の様な同軸落斜方式の光源部３１以外の形態でも良く、基板Ｗの斜め上方に取り付けられた斜光照明３３や、載置テーブル２０に組み込まれた透過照明３５であっても良い。
【００３９】
撮像部４は、検査対象となる基板Ｗ上の検査対象部位を撮像するものである。
【００４０】
具体的には、撮像部４は、鏡筒４０と、ハーフミラー４１と、対物レンズ４４ａと、撮像カメラ４５とを含んで構成されている。撮像カメラ４５は、受光素子４６を備え、撮像領域Ｖを撮像するように構成されている。そして、基板Ｗに照射された光３２のうち、撮像領域Ｖ内にある基板Ｗ上の検査対象部位で反射された光４２は、対物レンズ４２ａ、ハーフミラー４１、鏡筒４３を通過して、受光素子４６に照射される。撮像カメラ４５で撮像した画像は、検査画像取得部に出力される。
【００４１】
より具体的には、撮像カメラ４５は、前記ストロボ照明の発光と同期させて撮像を行い、移動ステージ部２と連携させて所定の送りピッチ毎に撮像画像を出力する。このとき、ストロボ照明の発光時間は極めて短いため、移動中に撮像された画像であっても、静止画のような状態で撮像される。
【００４２】
さらに、撮像部４には、基板Ｗ上の検査対象部位から蛍光発光した波長の光を選択的に撮像するために、蛍光観察フィルタが備えられている。この蛍光観察フィルタは、励起光３２の波長成分を減衰させ、基板Ｗ上の検査対象部位で蛍光発光した波長の光を透過させるもの（いわゆる、バンドパスフィルタ）である。
【００４３】
検査画像取得部５は、撮像カメラ４５の受光素子４６で撮像された基板Ｗ上の観察領域Ｖに含まれるパターンを検査対象画像として取得するものである。具体的には、検査画像取得部５は、いわゆる画像処理装置と呼ばれる機器とその実行プログラムによって構成することができる。
【００４４】
本発明を具現化する外観検査装置１は、上記のような構成をしているので、検査対象となる基板Ｗを載置した載置テーブル２０を所定の速度で移動させながら連続撮像して、検査対象パターンに対応する外観画像を取得することができる。さらに取得した外観画像は、後述の様にして良否判定される。
【００４５】
なお、本形態では蛍光検査を行っているため、検査画像取得部５は、基板Ｗ上の検査対象部位から蛍光発光した波長の検査対象画像を取得し、良否判定部８は、当該検査対象部位から蛍光発光した波長の検査対象画像に基づいて良否判定を行うこととなる。
【００４６】
なお、基板Ｗ上のパターンを連続的に撮像する際、実際の基板Ｗ上にパターニングされているチップパターンの位置にばらつきがあったり、移動ステージ部２の移動速度にばらつきが生じたりする。そのため、毎回同じ部位を撮像しているつもりでも、若干位置ずれした状態で取得されることがある。そのため、撮像部５で撮像される観察領域Ｖの範囲は、実際の検査に必要なチップパターンが観察できる範囲よりもやや広く設定しておく。
【００４７】
図２は、本発明を具現化する形態の一例における撮像の様子を示す概念図である。
図２には、撮像カメラ４５が矢印Ｖｓで示す方向に相対移動しながら、基板Ｗ上にＮ個配列されているチップの内、１番目のチップＤ１〜４番目のチップＤ４を順次撮像していく様子が示されている。図２に示す時刻において、撮像カメラ４５は、３番目のチップＤ３を撮像している。さらにこの時、レンズなどの光学部品は図示を省略するが、受光素子４６には、当該チップＤ３よりもやや広く設定された観察領域Ｖの範囲が投影されている。
【００４８】
検査画像取得部５には、検査画像取得部５で取得された検査対象画像のうち、少なくとも一部の領域を検査対象パターン画像として特定する、検査パターン特定部を備えてた構成としても良い。具体的には、この検査パターン特定部は、検査画像取得部５と同じく画像処理装置と呼ばれる機器を用いて構成され、検査画像取得部５で取得された画像データの中から外観検査に必要な特定の検査パターンを抽出する。
【００４９】
図２を用いて説明すると、この検査パターン特定部は、観察領域Ｖ全体の領域に含まれる、３番目のチップＤ３に対応する領域を検査対象パターン画像として特定する処理を行う。当該特定する処理は、各チップの周辺に設けられたアライメントマークや、周辺パターン、内部パターンの相対位置に基づいて行い、後述の処理で比較対象となるパターン同士の対応する位置が揃う様に行う。
【００５０】
マスク処理部５Ａは、検査画像取得部５で取得された検査対象画像（つまり、取得画像）の内、検査に必要な部位を抽出するために、検査に不要な部位をマスク処理と呼ばれる画像処理を行うものである。検査除外領域登録部５Ｂは、検査対象画像に含まれた検査対象部位のうち、検査対象から除外する検査対象から除外する領域を検査除外領域として設定するものである。
【００５１】
具体的には、検査対象部位に配線パターンなどの非発光部が含まれている場合、当該非発光部を検査除外領域として検査除外領域登録部５Ｂに設定しておき、マスク処理部５Ａにてマスク処理を行う。そうすることで、検査対象部位の内、発光部のみの画像に対して、後述する様な画像処理ならびに良否判定を行うことができる。
【００５２】
検査画像処理部６は、検査画像取得部５で取得され、マスク処理部５Ａで所定の画像処理が行われた画像に対して、さらに所定の画像処理を行うものである。検査画像処理部６には、平均輝度算出部６１，輝度分散算出部６２，輝度ＣＶ算出部６３，輝度差分算出部，輝度差分算出部６４，輝度補正部６５が備えられている。
【００５３】
具体的には、マスク処理部５Ａや検査画像処理部６は、いわゆる画像処理装置と呼ばれる機器とその実行プログラムによって構成することができる。
【００５４】
平均輝度算出部６１は、検査対象画像に基づいて検査対象部位の平均輝度値を算出するものである。ここで言う平均輝度値とは、検査対象部位（つまり、検査対象となる個々のチップ）を撮像した撮像画像の、各画素の輝度値を平均したものである。
輝度分散算出部６２は、検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度分散値を算出するものである。ここで言う輝度分散値とは、検査対象部位（つまり、検査対象となる個々のチップ）を撮像した撮像画像の、各画素の輝度値から算出した分散値である。
輝度ＣＶ算出部６３は、検査対象画像に基づいて検査対象部位の輝度ＣＶ値を算出するものである。ここで言う輝度ＣＶ値とは、検査対象部位（つまり、検査対象となる個々のチップ）を撮像した撮像画像の、各画素の輝度値から算出した変動計数である。
輝度差分算出部６４は、検査対象部位の平均輝度値と予め設定された基準輝度値との差分を算出するものである。
輝度補正部６５は、検査対象部位の平均輝度値を基準輝度値と同じになる様に補正した補正平均輝度値を算出するものである。
【００５５】
判定基準登録部７は、検査画像処理部６で算出された結果に基づいて検査対象部位に対する良否判定を行う際の、判定基準を登録するものである。判定基準登録部７には、輝度閾値登録部７１，分散閾値登録部７２，ＣＶ閾値登録部７３，検査項目設定部７５が備えられている。具体的には、判定基準登録部７は、いわゆる画像処理装置と呼ばれる機器とその実行プログラム並びに、メモリーによって構成することができる。
【００５６】
輝度閾値登録部７１は、補正平均輝度値に対する良否判定の閾値を輝度閾値として登録するものである。
分散閾値登録部７２は、輝度分散値に対する良否判定の閾値を分散閾値として登録するものである。
ＣＶ閾値登録部７３は、輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値をＣＶ閾値として登録するものである。
検査項目設定部７５は、下述の良否判定部８における、輝度検査部８１，分散検査部８２，ＣＶ検査部８３の内、いずれの検査部を用いて検査するかを選択設定するものである。
【００５７】
この検査項目設定部７５で選択設定する検査部は、上述の３つの内から少なくとも１つか、或いは、２つとしても良い。さらに、場合によっては３つ全てとしても良い。
【００５８】
良否判定部８は、検査画像処理部６で算出された結果と判定基準登録部７に登録された判定基準値に基づいて、検査対象部位の良否判定を行うものである。
良否判定部８には、輝度検査部８１，分散検査部８２，ＣＶ検査部８３が備えられている。具体的には、良否判定部８は、いわゆる画像処理装置と呼ばれる機器とその実行プログラムによって構成することができる。そして、検査画像取得部５、検査画像処理部６、判定基準登録部７、良否判定部８に用いられる画像処理装置は、画像処理機能を有するユニット型の形態のものや、画像処理ボードと呼ばれる基板をパソコンやワークステーション等に組み込んで使用する形態ものもが例示できる。
【００５９】
輝度検査部８１は、補正平均輝度値と輝度閾値とを比較して良否判定を行うものである。
分散検査部８２は、輝度分散値と分散閾値とを比較して良否判定を行うものである。
ＣＶ検査部８３は、輝度ＣＶ値とＣＶ閾値とを比較して良否判定を行うものである。
そして、自動外観検査装置１では、検査項目設定部７５で設定された検査部での良否判定結果に基づいて検査対象部位の良否判定を行う。
【００６０】
具体的には、検査画像取得部５で取得された撮像画像は、マスク処理部５Ａにより発光部位のみを選択的に取得した画像に変換処理された後、以下の様にして、検査処理画像処理部６で画像処理された後、良否判定部８の各検査部８１，８２，８３で検査対象部位の良否判定が行われる。
【００６１】
＜輝度検査部＞
輝度検査部８１による検査は、以下の手順で行われる。
図３は、検査対象画像の一例を示すイメージ図であり、検査対象物である複数のチップを１つの視野内に撮像した様子を示している。
図３（ａ）は、検査対象部位上の成膜の影響を受け、全体的に撮像輝度が暗い画像として撮像されたものである。
図３（ｂ）は、検査対象部位上の成膜の影響を受け、全体的に撮像輝度が明るい画像として撮像されたものである。
図３（ｃ）は、検査対象部位の説明を行うために、検査対象物となる各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）の場所を特定するための配置図である。
なお説明の便宜上、図１０（ａ），（ｂ）の各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）は、同じもので、成膜の厚みに違いがある（つまり、撮像輝度が異なる）ものとしている。ここで、各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）の内、チップＤ（３，４），チップＤ（５，６）は、発光不良の不良品であり、チップＤ（４，２）〜チップＤ（４，５）は、キズなどの異物が含まれた不良品であり、その他のチップは正常発光する良品である。
【００６２】
このような撮像画像は、検査画像処理部６の平均輝度算出部６１にて処理され、各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）の平均輝度値が算出される。
図４は、図３に示した検査対象画像の一例の平均輝度値を検査対象部位毎に示したイメージ図であり、図４（ａ）は図３（ａ）に、図４（ｂ）は図３（ｂ）に対応したものである。
【００６３】
続いて、輝度補正部６５により、明るさの異なる画像について、補正処理を行う。
輝度補正の具体例としては、図５に示す様になる。
つまり、予め登録された基準画像の平均輝度値が「１１０」であれば、図４（ａ）に示した画像（全チップの平均輝度値「９１．７」）に対して、平均輝度値の差「１８．３」をオフセット量として加算する。そうすると、図５（ａ）に示す様な補正後の平均輝度値となる。一方、図５（ｂ）に示した画像（全チップの平均輝度値「１２８．３」）に対して、平均輝度値の差「１８．３」をオフセット量として減算する。そうすると、図５（ａ）に示す様な補正後の平均輝度値となる。
【００６４】
なお、上述では、基準画像との差分について加算・減算によるオフセット補正をする手順を示したが、これ以外の補正であっても良い。例えば、図４（ａ）（ｂ）に示した各チップの平均輝度値に対して、基準画像の平均輝度値との比率を係数として乗算・除算する補正処理を行っても良い。
【００６５】
この様な補正処理を行った後、輝度検査部８１では、図５（ａ）（ｂ）に示した様な各チップの明るさ補正後の平均輝度値と、予め登録された輝度閾値とを比較して、各チップについて良否判定を行う。より具体的には、輝度閾値を「７５」として輝度閾値登録部７１に登録しておき、明るさ補正後の平均輝度値が「７５」以下のチップを不良品と判定し、それ以外のチップを良品と判定する。
【００６６】
そうすることで、輝度検査部８１は、撮像した画像の撮像輝度の明暗に関わらず、チップＤ（３，４），チップＤ（４，３），チップＤ（５，６）を発光不良の不良品と判定し、それ以外のチップを良品と判定できる。
【００６７】
つまり、輝度検査部８１は、発光不良などを検出するのに適していると言え、輝度検査部８１では、明るさ補正処理が行われるため、本来正常発光している良品につい誤判定することを防ぎ、正しく良品と判定することができる。なお、種々の異常モードが混在する場合、輝度検査部８１のみでは、画一的な閾値を設定して正確な良否判定ができないので、以下に述べる分散検査部８２又はＣＶ検査部８３との併用が好ましい。
【００６８】
＜分散検査部＞
分散検査部８２による検査は、以下の手順で行われる。
図３に示した撮像画像は、検査画像処理部６の輝度分散算出部６２にて処理され、各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）について、それぞれ輝度分散値が算出される。
図６は、図３に示した検査対象画像の一例における輝度分散値を検査対象部位毎に示したイメージ図であり、図６（ａ）は図３（ａ）に、図６（ｂ）は図３（ｂ）に対応したものである。
【００６９】
この場合、チップＤ（３，４），チップＤ（５，６）は、発光不良を起こしているが、発光部全体の輝度値としては同じであるため、分散値は小さい。しかし、チップＤ（４，２）〜チップＤ（４，５）は、キズ等の異物が含まれた画像であるため、分散値が大きい。そのため、輝度分散値に対する良否判定の閾値「３００」を、分散閾値として分散閾値登録部７２に登録しておく。そして、分散検査部８２では、分散閾値「３００」以上のチップを不良品として判定し、それ以外のチップを良品と判定する。
【００７０】
そうすることで、分散検査部８２は、撮像した画像の撮像輝度の明暗に関わらず、チップＤ（４，２），チップＤ（４，４），チップＤ（４，５）を、傷や汚れなどの異物が含まれた不良品と判定し、それ以外のチップを良品と判定できる。つまり、分散検査部８２は、傷や汚れなどの異物による不良を検出するのに適していると言える。
【００７１】
なお、異常モードが混在する場合、分散検査部８２のみでは、画一的な閾値を設定して正確な良否判定が難しい場合がある。そのため、輝度検査部８１と分散検査部８２の良否判定結果を組み合わせ、総合的な良否判定を行うことが好ましい。つまり、輝度検査部８１と分散検査部８２での判定結果に基づいて、どちらか一方の検査部で不良判定とされた部位を不良品と判定する、若しくは、双方の検査部で良品判定とされた部位を良品と判定する。そうすることで、輝度検査部８１と分散検査部８２での判定結果に基づいて、チップＤ（３，４），チップＤ（４，２）〜チップＤ（４，５），チップＤ（５，６）を不良品と判定し、それ以外を良品と判定することができる。
【００７２】
＜ＣＶ検査部＞
ＣＶ検査部８３による検査は、以下の手順で行われる。
図３に示した撮像画像は、検査画像処理部６の輝度ＣＶ算出部６３にて処理され、各チップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）について、それぞれ輝度ＣＶ値が算出される。
図７は、図３に示した検査対象画像の一例における輝度分散値を検査対象部位毎に示したイメージ図であり、図７（ａ）は図３（ａ）に、図７（ｂ）は図３（ｂ）に対応したものである。
【００７３】
この場合、チップＤ（３，４），チップＤ（５，６）は、発光不良を起こしているため、ＣＶ値としては、発光不良の無いチップと比較してやや高めの値になる。さらに、チップＤ（４，２）〜チップＤ（４，５）は、傷や汚れなどの異物が含まれた画像であるため、ＣＶ値がさらに高い値となる。そのため、輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値「０．２５」を、ＣＶ閾値としてＣＶ閾値登録部に登録しておく。そして、ＣＶ検査部８３では、ＣＶ閾値「０．２５」以上のチップを不良品として判定し、それ以外のチップを良品と判定する。そうすることで、異常モードが混在する場合でも、ＣＶ検査部８３は、撮像した画像の撮像輝度の明暗に関わらず、チップＤ（３，４），チップＤ（４，２）〜チップＤ（４，６），チップＤ（５，６）を不良品と判定し、それ以外のチップを良品と判定できる。
【００７４】
つまり、ＣＶ検査部８３は、分散検査部８２で検出するのが難しい低輝度画像に存在する傷や汚れなどの異物による不良を検出するのに適しており、検査対象部位毎に撮像輝度が異なる場合であっても、ＣＶ検査部８３のみで、検査対象部位の撮像輝度の違い影響を受けることなく、種々の異常モードが混在していても正確な良否判定を行うことができる。
【００７５】
なお、異常モードが混在する場合でも、上述の様にＣＶ検査部８３のみで、画一的な閾値を設定して、検査対象部位の良否判定を行うことができる。しかし、ＣＶ検査部８３のみでは、不良判定とされた部位が、どの様な異常モードの異常であるかを分類することは難しい。よって、当該不良判定とされた部位について、どのような異常モードであるかを特定（つまり、異常モードの分類）を行いたい場合は、輝度検査部８１とＣＶ検査部８３での良否判定結果を組み合わせて用いることが好ましい。
【００７６】
この場合、具体的には、輝度ＣＶ値に対する良否判定の閾値「０．３５」を、ＣＶ閾値としてＣＶ閾値登録部７３に登録しておく。そして、ＣＶ検査部８３では、ＣＶ閾値「０．３５」以上のチップを不良品として判定し、それ以外のチップを良品と判定する。そうすることで、ＣＶ検査部８３は、傷や汚れなどの異物が含まれたチップＤ（４，２）〜チップＤ（４，５）を不良品と判定し、それ以外のチップは良品と判断する。一方、輝度検査部８１は、発光不良のチップＤ（３，４），Ｄ（５，６）を不良品と判定し、それ以外を良品と判定する。
【００７７】
つまり、本願発明を具現化する自動外観検査装置１は、輝度検査部８１とＣＶ検査部８３とを組み合わせて用いることができるので、検査対象部位毎に撮像輝度が異なる場合であっても、検査対象部位の撮像輝度の違い影響を受けることなく、種々の異常モードが混在していても正確な良否判定を行うことができる。さらに、検査対象部位について、発光不良によるものであるか、傷や汚れなどの異物が含まれたものであるか、具体的な異常モードを分類することも可能である。
【００７８】
なお、本願発明を具現化する自動外観検査装置１は、検査項目設定部７５で選択設定した検査部が上述の３つの内いずれか２以上である場合、検査項目設定部７５には、それぞれの検査部での判定結果に対して、論理演算式でいうところの論理積（ＡＮＤ論理）若しくは論理和（ＯＲ論理）のいずれによって良否判定を行うかを選択し設定する、組合せ判定論理登録部を備えることが好ましい。つまり、ＡＮＤ論理を選択すれば、選択設定した各検査部での判定がすべて良品判定であれば、良品と判定し、それ以外は不良品と判定する。一方、ＯＲ論理を選択すれば、選択設定した各検査部での判定のいずれか１つが良品判定であれば、良品と判定し、それ以外は不良品とする。
【００７９】
具体的には、検査項目設定部７５は、自動外観検査装置１の操作画面において、いずれの検査部８１，８２，８３を選択するか、どのような閾値を設定するか、それらについてどのような論理演算で良否判定を行うか、を設定できるような構成とする。本願発明を具現化する自動外観検査装置１は、このような構成にすることで、組み合わせ判定を行うことにより、検査対象部位に種々の異常モードが混在する場合であっても、正確な良否判定を行うことができる。
【００８０】
なお、上述の自動外観検査装置１において、移動ステージ部２は、本発明を具現化する上で必須の構成要素ではなく、検査対象物を一度に撮像できる（つまり、基板Ｗを水平方向に移動させる必要が無い）形態であれば不要である。しかし、一枚のウエハー上に多数のチップが配列されており、各々のチップについて拡大撮像し、それらを順次撮像しながら検査を行う形態においては、本発明を具現化する自動外観検査装置１に備えられていることが好ましい。
【００８１】
また、上述の検査パターン特定部も、本発明を具現化する上で必須の構成要素ではない。しかし、一枚のウエハー上に多数のチップが配列されており、それらを順次撮像しながら検査を行う形態においては、検査対象部位が撮像視野から外れないようにできるため、本発明を具現化する自動外観検査装置１に備えられていることが好ましい。
【００８２】
［別の形態］
なお、上述の自動外観検査装置１の検査画像処理部６，判定基準登録部７，良否判定部８を、下記の構成にした自動外観検査装置とすることで、本願発明の別の形態を具現化することができる。
【００８３】
つまり、検査画像処理部には平均輝度算出部６１，輝度分散算出部６２，輝度差分算出部，輝度差分算出部６４，輝度補正部６５を備え、判定基準登録部には輝度閾値登録部７１，分散閾値登録部７２，検査項目設定部７５を備え、良否判定部８には輝度検査部８１，分散検査部８２を備え、輝度検査部８１及び分散検査部８３での良否判定結果に基づいて検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置である。
【００８４】
この形態の自動外観検査装置を用いれば、適切な輝度閾値及び分散閾値を設定することにより、発光不良と異物に起因する発光不良を一度に判別することができる。しかも、異常モードを判定（つまり、分類）することも可能となる。
【００８５】
［別の形態］
なお、上述の自動外観検査装置１の検査画像処理部６，判定基準登録部７，良否判定部８を、下記の構成にした自動外観検査装置とすることで、本願発明の別の形態を具現化することができる。
【００８６】
つまり、検査画像処理部には平均輝度算出部６１，輝度ＣＶ算出部６３，輝度差分算出部，輝度差分算出部６４，輝度補正部６５を備え、判定基準登録部には輝度閾値登録部７１，ＣＶ閾値登録部７３，検査項目設定部７５を備え、良否判定部８には、輝度検査部８１，ＣＶ検査部８３を備え、輝度検査部８１及びＣＶ検査部８３での良否判定結果に基づいて検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置である。
【００８７】
この形態の自動外観検査装置を用いれば、適切な輝度閾値及びＣＶ閾値を設定することにより、発光不良と異物に起因する発光不良を一度に判別することができる。しかも、異常モードを判定（つまり、分類）することも可能となる。しかも、ＣＶ閾値を用いているため、分散閾値を用いた場合と比較して、設定可能な閾値の幅（つまり正確な判定ができる範囲）が広がり、誤検出を防ぐことができる。
【００８８】
［別の形態］
なお、上述の自動外観検査装置１の検査画像処理部６，判定基準登録部７，良否判定部８を、下記の構成にした自動外観検査装置とすることで、本願発明の別の形態を具現化することができる。
【００８９】
つまり、検査画像処理部には輝度ＣＶ算出部６３を備え、判定基準登録部にはＣＶ閾値登録部７３を備え、良否判定部８にはＣＶ検査部８３を備え、ＣＶ検査部８３での良否判定結果に基づいて検査対象部位の良否判定を行う自動外観検査装置である。
【００９０】
このような形態の自動外観検査装置を用いれば、適切なＣＶ閾値を設定するだけで、発光不良か異物に起因する発光不良かに関わらず、一度の処理で良否判定を行うことができる。つまり、検査対象部位毎に撮像輝度が異なる場合であっても、検査対象部位の撮像輝度の違い影響を受けることなく、種々の異常モードに対し正確な良否判定を行うことができる。
【００９１】
［別の形態］
なお、上述の説明では、撮像部５の撮像カメラ４５を用いて、１視野で６×７のマトリクス状に配列された４２個（つまり複数）のチップＤ（１，１）〜Ｄ（６，７）を撮像し、各チップについて検査を行う形態について説明した。このように、１視野で複数の検査対象物を撮像する形態は、基板１枚あたりに費やす検査時間が短縮されるため、各チップを１つずつ撮像して検査する形態と比較して好ましい形態と言える。
【００９２】
図８Ａは、本発明を具現化する形態の別の一例の要部を示す概念図であり、検査画像取得部５とマスク処理部５Ａの間で画像生成を行う、画像生成部９Ａを用いる場合の処理ブロックの構成を示したものである。画像生成部９Ａは、検査画像取得部５で取得した画像の中に含まれる複数の検査対象画像を分割処理し、個別の検査対象画像として出力するものである。検査画像処理部６は、画像生成部９Ａで分割生成された個々のチップ毎の画像（つまり、分割処理後の検査対象画像）に対して所定の画像処理を行うこととなる。
【００９３】
なお、１つの検査対象部位が大面積で、チップの個数が少ない場合は、１視野で１つのチップを撮像する形態としても良い。一方、１つのチップが１視野よりも広い場合、当該チップの検査対象部位を複数の視野に分割して撮像し、当該分割画像に対して検査を行う形態若しくは、当該分割画像を合成して全体画像を生成し当該全体画像に対して検査を行う形態としても良い。
【００９４】
［別の形態］
なお、本願に係る自動外観検査装置の形態では、マスク処理部５Ａと検査除外領域登録部５Ｂとを備えた構成を示したが、この形態に限定されない。つまり、撮像領域Ｖに良否判定の妨げやノイズ成分となる非発光部位若しくは過剰に発光する部位が無ければ、マスク処理部５Ａや検査除外領域登録部５Ｂを備えずに、図８Ａの破線矢印にて示した様に、検査画像取得部５で取得された撮像画像を直接若しくは画像生成部９Ａで処理して、検査処理画像処理部６で画像処理する構成としても良い。
【００９５】
しかし、撮像領域Ｖに非発光部位が含まれている場合、平均輝度値が低下し、分散値が大きくなり、ＣＶ値も大きくなる。さらに、検査対象領域内における非発光部の面積比率が検査部位や品種毎に変動すると、同じ閾値を設定して検査することができなくなるなど、種々の異常モードに対して正確な良否判定が困難になる。
【００９６】
一方、撮像領域Ｖに過剰に発光する部位が含まれている場合、平均輝度値は増大し、分散値が大きくなるなど、正確な良否判定の妨げとなる。
【００９７】
従って、このような場合、検査画像取得部５で取得された撮像画像は、マスク処理部５Ａを用いて検査領域の一部をマスク処理し、良否判定に必要な部位のみを選択的に取得した画像に変換処理た後に、良否判定を行うことが好ましい形態と言える。
【００９８】
［別の形態］
上述した自動外観検査装置の形態において、良否判定部８の各検査部８１，８２，８３で直接的に良否判定された結果に基づいて、検査対象部位の良否判定を行う形態を示した。図９Ａは、本発明を具現化する形態のさらに別の一例に適した検査対象部位のイメージ図であり、複数の検査対象チップが１枚の基板Ｗ内に配列された状態を例示したものである。図９には、良品チップと、汚れが付着した不良チップと、汚れが付着した不良チップに囲まれたチップが含まれている。さらに、汚れが付着した不良チップは、それぞれが隣接している。そして、この様なチップを上述した自動外観検査装置を用いて良否判定しようとすると、各チップは、図９Ｂに示す様な判定結果となる。
【００９９】
図９Ｂは、本発明を具現化する一例を用いて良否判定した結果の対応図であり、上述の自動外観検査装置を用いた場合の良否判定結果を、図９Ａの配列と対応させてマトリクス上に示したものである。そして、図９Ｂでは、「ＯＫ」と示された部分が良品と判定されたチップで、「ＮＧ」と示された部分が不良品と判定されたチップであることを示している。
【０１００】
しかし、隣接する不良品で囲まれた範囲の内側のチップは、外観上良品と思われても、成膜の影響や他の要因により、実は不良品である場合がある。そのため、本願発明を具現化する自動外観検査装置は、上述の様な形態に限定されず、下記のような構成の自動外観検査装置１Ｂとしても良い。つまり、自動外観検査装置１Ｂは、上述の自動外観検査装置に、判定結果記憶部９Ｄと、隣接不良部位抽出部９Ｅと、判定変更処理部９Ｆをさらに備え、良否判定部８の判定結果に対して所定の条件を満たした場合に当該判定結果を変更する構成とする。
【０１０１】
図８Ｂは、本発明を具現化する形態の別の一例の要部を示す概念図であり、良否判定部８以降の処理ブロックの構成を示したものである。
【０１０２】
判定結果記憶部９Ｄは、複数の検査対象部位の判定結果を記憶するものである。判定結果記憶部９Ｄは、複数の検査対象部位である各チップについて、良否判定部８で得られた良否判定結果を記憶しておく。
隣接不良部位抽出部９Ｅは、判定結果記憶部９Ｄで記憶されている各検査対象部位のうち、不良品と判定された検査対象部位が隣接して存在する部位を抽出するものである。
判定変更処理部９Ｆは、判定結果記憶部９Ｄで記憶されている各検査対象部位のうち、良品と判定された検査対象部位であって、隣接する不良品で囲まれた範囲の内側の検査対象部位を、不良判定に変更するものである。
【０１０３】
図９Ｃは、図９Ａを本発明を具現化する形態のさらに別の一例を用いて良否判定した結果の対応図であり、上述の判定結果記憶部９Ｄと隣接不良部位抽出部９Ｅと判定変更処理部９Ｆとを備えた自動外観検査装置を用いて、良否判定を行った結果を示したものである。図中の「ＯＫ」「ＮＧ」の表現は、図９Ｂと同様であり、「”ＮＧ”」と記載された箇所は、良否判定部８では良品判定であったが、判定変更処理部９Ｆで不良判定に変更されたチップを示している。
【０１０４】
そのため、この様な判定結果記憶部９Ｄと隣接不良部位抽出部９Ｅと判定変更処理部９Ｆとを備えた自動外観検査装置１Ｂは、良品と判定とされたチップの周囲が不良品と判定されたチップで囲まれている場合、図９Ｃに示す様に当該良否と判定されたチップを不良品として判定を変更し、不良品として取り扱うことができる。そのため、成膜の影響や他の要因などにより、不良品部位が良品部位と同様の撮像画像として取得された場合であっても、判定を変更して、正しく不良判定とすることができる。
【０１０５】
［別の形態］
上述の説明では、自動外観検査装置の具体的な形態として、励起光照射部３を備え、励起光照明部３から検査対象部位に向けて当該検査対象部位を蛍光発光させるための励起光３２を照射し、当該検査部位から蛍光発光した波長の光を撮像する撮像部４を備えた、いわゆる蛍光検査に適用させた形態を示した。この様な形態であれば、蛍光発光特性を有する検査対象部位について、検査対象部位毎に撮像輝度が異なる場合であっても、検査対象部位の撮像輝度の違い影響を受けることなく、種々の異常モードに対し正確な良否判定を行うことができる。
【０１０６】
しかし、本願発明を具現化する自動外観検査装置は、この様な形態に限定されず、蛍光検査以外の形態にも適用することができる。つまり、本願発明を具現化する自動外観検査装置は、励起光照明部３に代えて、ＬＥＤや蛍光灯，ハロゲンランプなどの白色光源を備えた照明部を備え、撮像部には蛍光フィルタを備えず、当該照明光から発せられて検査対象物から反射された同じ波長領域の光を観察する撮像部を備えた形態としても良い。
【０１０７】
具体的には、照明部は、単色のＬＥＤや、バンドパスフィルタを備えた白色光源によって照明部を構成し、当該照明部から照射された光と同じ波長の光を撮像し、これらの光の強弱（つまり、輝度の変化）に対応した画像に基づいて検査を行う形態であっても良い。
【０１０８】
そうすることで、半導体チップなどの製造工程において、基板上に形成された回路パターン検査などに、本発明を適用することができる。
【０１０９】
［別の形態］
上述では、本願発明を具現化する自動外観検査装置は、良否判定部８において、各検査部８１，８２，８３をそれぞれ備えた構成とした。さらに、検査画像処理部６には、平均輝度算出部６１，輝度分散算出部６２，輝度分散算出部を備え、判定基準登録部７には、輝度閾値登録部７１，分散閾値登録部７２，ＣＶ閾値登録部７３を備えた構成とした。そして、どの検査部８１，８２，８３を用いて検査するか、或いは、どれを組み合わせて使用するかを設定することができる構成を示した。
【０１１０】
しかし、異常モードが予め分かっている場合、特定の検査部を使用し、いずれかの検査部を用いない場合がある。そのような場合に用いる自動外観検査装置としては、当該検査部８１，８２，８３のうち使用するもののみを備え、検査画像処理部６及び判定基準登録部７にも、当該検査部８１，８２，８３に対応する各算出部６１，６２，６３のうち使用するもののみ及び各閾値登録部７１，７２，７３のうち使用するもののみを備えた構成として良い。
【符号の説明】
【０１１１】
１    自動外観検査装置
２    移動ステージ部
３    励起光照明部
４    撮像部
５    検査画像取得部
６    検査画像処理部
７    判定基準登録部
８    良否判定部
５Ａ  マスク処理部
５Ｂ  検査除外領域登録部
９Ａ  画像生成部
９Ｄ  判定結果記憶部
９Ｅ  隣接不良部位抽出部
９Ｆ  判定変更処理部
１０    装置フレーム
２０    載置テーブル（基板保持部）
２１    Ｘ軸スライダー（相対移動部）
２２    Ｙ軸スライダー（相対移動部）
２３    θ軸テーブル
３１    同軸落斜照明
３２    放出された光
３３    斜光照明
３５    透過照明
４１    ハーフミラー
４２    反射された光
４３    鏡筒
４４    対物レンズ
４５    撮像カメラ
４６    受光素子
６１    平均輝度算出部
６２    輝度分散算出部
６３    輝度分散算出部
６５    輝度補正部
７１    輝度閾値登録部
７２    分散閾値登録部
７３    ＣＶ閾値登録部
８１    輝度検査部
８２    分散検査部
８３    ＣＶ検査部
Ｗ    検査対象となる基板
Ｄ    検査対象（チップ）
Ｖ    撮像領域（視野）
Ｖｓ  矢印（相対移動方向）
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図３】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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