(57)【要約】【課題】複数の特徴量を生産性良く検出する表面検査装置を提供する。【解決手段】第１波長の第１光１６と第２波長の第２光１８と第３波長の第３光２３とを分離するカラーフィルター２７を備え基板６の画像を撮影する撮像装置１２と、撮像装置１２が撮影する第１方向１７に沿って基板６に第１光１６を照射する落射照明装置１４と、第１方向１７と第１角度２２にて交差する第２方向２１から基板６に第２光１８を照射する第１斜照明装置９と、第１角度２２より大きい第２角度２５にて第１方向１７と交差する第３方向２４から基板６に第３光２３を照射する第２斜照明装置８と、画像の特徴量を演算する画像演算部と、を備える。【選択図】図２
2015197361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の第１光と第２波長の第２光と第３波長の第３光とを分離するカラーフィルタ
ーを備え被検査物を撮影し前記第１光、前記第２光及び前記第３光の画像を出力する撮影
部と、
前記撮影部が撮影する第１方向に沿って前記被検査物に前記第１光を照射する落射照明
部と、
前記第１方向と第１角度にて交差する第２方向から前記被検査物に前記第２光を照射す
る第１斜照明部と、
前記第１角度より大きい第２角度にて前記第１方向と交差する第３方向から前記被検査
物に前記第３光を照射する第２斜照明部と、
前記画像の特徴量を演算する画像演算部と、を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面検査装置であって、
前記被検査物には樹脂膜が設置され、
前記画像演算部は前記画像のうち前記第１光の輝度分布を示す第１画像と前記第２光の
輝度分布を示す第２画像との差である差分画像を演算し、前記差分画像を用いて前記樹脂
膜の特徴量を算出することを特徴とする表面検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表面検査装置であって、
前記第１角度は１０度から３０度であることを特徴とする表面検査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面検査装置であって、
前記画像演算部は前記画像のうち前記第３光の輝度が高い場所を抽出して、前記被検査
物に付着しており、光を乱反射する乱反射塵を検出することを特徴とする表面検査装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面検査装置であって、
前記第２角度は５０度から８０度であることを特徴とする表面検査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の表面検査装置であって、
前記画像演算部は前記画像のうち前記第１光の輝度分布を示す第１画像と前記第２光の
輝度分布を示す第２画像との和である加算画像を演算し、前記加算画像を用いて、前記被
検査物に付着しており、光を吸収する無反射塵を検出することを特徴とする表面検査装置
。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の表面検査装置であって、
前記第１波長は赤色の波長であり、前記第２波長は青色の波長であり、前記第３波長は
緑色の波長であることを特徴とする表面検査装置。
【請求項８】
第１方向に沿って被検査物に第１波長の第１光を照射し、
前記第１方向と第１角度にて交差する第２方向から前記被検査物に第２波長の第２光を
照射し、
前記第１角度より大きい第２角度にて前記第１方向と交差する第３方向から前記被検査
物に第３波長の第３光を照射し、
前記第１光の照射と前記第２光の照射と前記第３光の照射とは並行して行われ、
前記第１光と前記第２光と前記第３光とを分離するカラーフィルターを通して前記被検
査物を前記第１方向から撮影して画像を出力し、
前記第１光の前記画像、前記第２光の前記画像及び前記第３光の前記画像の特徴量を演
算することを特徴とする表面検査方法。
【請求項９】
請求項８に記載の表面検査方法であって、
前記被検査物には所定の幅の樹脂膜が設置され、
前記特徴量は、前記第１光の前記画像と前記第２光の前記画像との差である差分画像に
おける輝度差が高い場所間の寸法であることを特徴とする表面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面検査装置および表面検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検査物の表面検査を撮像装置および画像処理装置を用いて検査する方法が広く活用さ
れている。そして、複数種類の波長の光を被検査物に照射して検査する方法が特許文献１
に開示されている。それによると、検査装置は赤色光を照射する同軸落射照明を備えてい
る。さらに、検査装置は緑色光を照射するリング照明を備えている。緑色光は被検査物に
対して斜めの光を照射する。さらに、検査装置は青色光を照射する透過照明を備えている
。
【０００３】
各色の光が照射された被検査物をカメラが撮影する。そして、撮影した画像を用いて画
像処理装置が画像の特徴量を演算する。被検査物は平坦な板であり、被検査物には孔が設
置され、孔の中には塵が付着することがある。そして、被検査物の表面には傷が存在する
ことがある。
【０００４】
画像処理装置は赤色成分の画像を用いて孔の位置を検出する。さらに、画像処理装置は
緑色成分の画像を用いて被検査物の表面に存在する傷を検出する。さらに、画像処理装置
は赤色成分の画像と青色成分の画像とを用いて孔の中に付着した塵を検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５３１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
被検査物には、光を吸収する無反射塵や乱反射する塵が存在する。特許文献１において
これらの塵を検出する方法に関する記載がなかった。そこで、これらを含む複数の特徴量
を生産性良く検出する表面検査装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例
として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる表面検査装置であって、第１波長の第１光と第２波長の第２光と第３
波長の第３光とを分離するカラーフィルターを備え被検査物を撮影し前記第１光、前記第
２光及び前記第３光の画像を出力する撮影部と、前記撮影部が撮影する第１方向に沿って
前記被検査物に前記第１光を照射する落射照明部と、前記第１方向と第１角度にて交差す
る第２方向から前記被検査物に前記第２光を照射する第１斜照明部と、前記第１角度より
大きい第２角度にて前記第１方向と交差する第３方向から前記被検査物に前記第３光を照
射する第２斜照明部と、前記画像の特徴量を演算する画像演算部と、を備えることを特徴
とする。
【０００９】
本適用例によれば、表面検査装置では落射照明部、第１斜照明部及び第２斜照明部が被
検査物に光を照射する。落射照明部は第１方向から被検査物に第１光を照射する。第１斜
照明部は第２方向から被検査物に第２光を照射する。第２斜照明部は第３方向から被検査
物に第３光を照射する。そして、撮影部が被検査物のカラー画像を撮影する。第１方向は
撮影部が撮影する方向である。第２方向は第１方向と第１角度にて交差する方向である。
第３方向は第１角度より大きい第２角度にて第１方向と交差する方向である。
【００１０】
撮影部はカラーフィルターを有し、カラーフィルターは第１波長の第１光と第２波長の
第２光と第３波長の第３光とを分離する。これにより、撮影部は落射照明部により第１光
が照射された画像である第１画像を出力することができる。さらに、撮影部は第１斜照明
部により第２光が照射された画像である第２画像を出力することができる。さらに、撮影
部は第２斜照明部により第３光が照射された画像である第３画像を出力することができる
。
【００１１】
画像演算部は第１画像を用いて平坦な面に無反射の部分を検出することができる。さら
に、画像演算部は第２画像を用いて、凹凸のある部分を検出することができる。さらに、
画像演算部は第３画像を用いて、乱反射する部分を検出することができる。落射照明部、
第１斜照明部及び第２斜照明部は同時に光を被検査物に照射することができる。そして、
撮影部は被検査物を撮影して第１画像、第２画像及び第３画像を同時に出力することがで
きる。従って、表面検査装置は被検査物における複数の特徴量を生産性良く検出すること
ができる。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例にかかる表面検査装置において、前記被検査物には樹脂膜が設置され、前記
画像演算部は前記画像のうち前記第１光の輝度分布を示す第１画像と前記第２光の輝度分
布を示す第２画像との差である差分画像を演算し、前記差分画像を用いて前記樹脂膜の特
徴量を算出することを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、被検査物には樹脂膜が設置されている。樹脂膜の表面には凹凸があ
り、第１方向から照射された第１光の一部は第１方向と直交する面で反射して第１方向に
進行する。そして、第１方向に進行する第１光は撮影部に撮影される。凹凸の斜面を照射
する第１光は第１方向とは異なる方向に進行するので撮影部に撮影されない。従って、第
１画像では樹脂膜の輪郭付近に相当する場所の画像輝度が低くなり、平坦な場所では輝度
が高くなる。
【００１４】
第２方向から照射された第２光の一部は凹凸の斜面で反射して第１方向に進行するので
撮影部に撮影される。一方、第２方向から照射された第２光の一部は第１方向と直交する
面で反射して第１方向と異なる方向に進行するので撮影部に撮影されない。従って、第２
画像では樹脂膜の輪郭付近に相当する場所の画像輝度が高くなり、平坦な場所では輝度が
低くなる。
【００１５】
画像演算部は第１画像と第２画像との差分を演算して差分画像を算出する。差分画像で
は、凹凸の斜面と第１方向と直交する面との輝度の差が大きくなる。従って、画像演算部
は差分画像を用いて樹脂膜の輪郭を容易に認識することができる。その結果、画像演算部
は樹脂膜の形状に関する特徴量を容易に演算することができる。
【００１６】
［適用例３］
上記適用例にかかる表面検査装置において、前記第１角度は１０度から３０度であるこ
とを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、第１角度は１０度から３０度である。被検査物に凹凸があるとき被
検査物に斜面が存在する。そして、斜面に第１角度が１０度から３０度の第２光を照射す
るとき、効率よく反射光を撮影部に向けて反射させることができる。従って、被検査物の
斜面を容易に検出することができる。
【００１８】
［適用例４］
上記適用例にかかる表面検査装置において、前記画像演算部は前記画像のうち前記第３
光の輝度が高い場所を抽出して、前記被検査物に付着しており、光を乱反射する乱反射塵
を検出することを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、第３方向から被検査物に第３光が照射される。第３方向は第１角度
より大きい第２角度にて第１方向と交差する方向である。従って、被検査物の平坦な部分
に照射された第３光は撮影部に向かって進行しない。一方、光を乱反射する乱反射塵に照
射された第３光の一部は乱反射して撮影部に向かって進行する。従って、画像演算部は画
像の特徴量を演算することにより容易に被検査物に付着している乱反射塵を検出すること
ができる。
【００２０】
［適用例５］
上記適用例にかかる表面検査装置において、前記第２角度は５０度から８０度であるこ
とを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、第２角度は５０度から８０度である。平坦な場所に第２角度が５０
度から８０度の第２光を照射するとき、反射光は撮影部と異なる場所に向けて反射させる
ことができる。被検査物の平坦な場所に乱反射塵があるとき第３光は乱反射塵にて乱反射
するので第３光の一部は撮影部に向かって進行する。従って、撮影部は容易に乱反射塵と
平坦な場所とを識別可能な画像を出力することができる。
【００２２】
［適用例６］
上記適用例にかかる表面検査装置において、前記画像演算部は前記画像のうち前記第１
光の輝度分布を示す第１画像と前記第２光の輝度分布を示す第２画像との和である加算画
像を演算し、前記加算画像を用いて、前記被検査物に付着しており、光を吸収する無反射
塵を検出することを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、第１方向から照射された第１光の一部は第１方向と直交する面で反
射して第１方向に進行する。そして、第１方向に進行する第１光は撮影部に撮影される。
光を吸収する無反射塵を照射する第１光は第１方向に進行しないので撮影部に撮影されな
い。従って、第１画像では被検査物に付着している無反射塵のある場所の画像輝度が低く
なり、無反射塵の周囲の場所では無反射塵のある場所に比べて輝度が高くなる。
【００２４】
無反射塵の周囲の面に加工に伴う凹凸があるとき、第２方向から照射された第２光の一
部は第１方向と直交する面で反射して第１方向に進行するので撮影部に撮影される。無反
射塵を照射する第２光は第１方向に進行しないので撮影部に撮影されない。従って、第２
画像でも無反射塵のある場所の画像輝度が低くなり、無反射塵の周囲の場所では輝度が高
くなる。
【００２５】
画像演算部は第１画像と第２画像との和を演算して加算画像を算出する。加算画像では
無反射塵と無反射塵の周囲の面との輝度の差が大きくなる。そして、無反射塵の周囲の面
の輝度分布は第１画像と第２画像とでは異なる。そして、第１画像と第２画像との和を演
算することにより無反射塵の周囲の面の輝度分布は平均化されるのでノイズ成分が減少す
る。従って、画像演算部は第１画像と第２画像とのうち一方の画像を用いるときに比べて
加算画像を用いる方が無反射塵を容易に認識することができる。その結果、画像演算部は
無反射塵を容易に検出することができる。
【００２６】
［適用例７］
上記適用例にかかる表面検査装置において、前記第１波長は赤色の波長であり、前記第
２波長は青色の波長であり、前記第３波長は緑色の波長であることを特徴とする。
【００２７】
本適用例によれば、第１波長は赤色の波長である。従って、被検査物において平坦な部
分は赤色となる。そして、第２波長は青色の波長である。従って、被検査物において樹脂
膜のある部分は青色となる。赤色の波長と青色の波長とは周波数が離れている為、被検査
物において平坦な部分と樹脂膜とは容易に区別することができる。そして、第３波長は緑
色の波長である。従って、被検査物において乱反射塵のある部分は緑色となる。赤色の波
長と緑色の波長とは周波数が離れている為、被検査物において平坦な部分と乱反射塵とは
容易に区別することができる。
【００２８】
［適用例８］
本適用例にかかる表面検査方法であって、第１方向に沿って被検査物に第１波長の第１
光を照射し、前記第１方向と第１角度にて交差する第２方向から前記被検査物に第２波長
の第２光を照射し、前記第１角度より大きい第２角度にて前記第１方向と交差する第３方
向から前記被検査物に第３波長の第３光を照射し、前記第１光の照射と前記第２光の照射
と前記第３光の照射とは並行して行われ、前記第１光と前記第２光と前記第３光とを分離
するカラーフィルターを通して前記被検査物を前記第１方向から撮影して画像を出力し、
前記第１光の前記画像、前記第２光の前記画像及び前記第３光の前記画像の特徴量を演算
することを特徴とする。
【００２９】
本適用例によれば、第１方向に沿って被検査物に第１波長の第１光が照射される。そし
て、カラーフィルターを通して被検査物の第１光の画像が第１方向から撮影される。そし
て、第１光の画像の特徴量が演算される。特徴量は画像に表示される物の長さや体積等の
形状の特徴を表す値を示す。被検査物の平坦な部分を第１方向と直交するように配置する
とき、平坦な部分を撮影した画像は輝度が高くなる。一方、無反射な場所を撮影した画像
は輝度が低くなる。従って、画像演算部は画像の特徴量を演算することにより容易に無反
射な場所を検出することができる。
【００３０】
さらに、第２方向に沿って被検査物に第２波長の第２光が照射される。そして、カラー
フィルターを通して被検査物の第２光の画像が第１方向から撮影される。そして、第２光
の画像の特徴量が演算される。このとき、被検査物の凹凸のある部分を撮影した画像は凹
凸の斜面の部分の輝度が高くなる。一方、平坦な場所を撮影した画像は輝度が低くなる。
従って、画像演算部は画像の特徴量を演算することにより容易に凹凸のある場所を検出す
ることができる。
【００３１】
さらに、第３方向に沿って被検査物に第３波長の第３光が照射される。そして、カラー
フィルターを通して被検査物の第３光の画像が第１方向から撮影される。そして、第３光
の画像の特徴量が演算される。第３方向は第２方向より大きな角度となっている。このと
き、被検査物で乱反射する部分を撮影した画像は輝度が高くなる。一方、平坦な場所を撮
影した画像は輝度が低くなる。従って、画像演算部は画像の特徴量を演算することにより
容易に乱反射する場所を検出することができる。
【００３２】
そして、第１光の照射と第２光の照射と第３光の照射とは並行して行われる。そして、
第１光の画像、第２光の画像及び第３光の画像は１回の撮影で撮影される。従って、表面
検査装置は被検査物における複数の特徴量を生産性良く検出することができる。
【００３３】
［適用例９］
上記適用例にかかる表面検査方法において、前記被検査物には所定の幅の樹脂膜が設置
され、前記特徴量は、前記第１光の前記画像と前記第２光の前記画像との差である差分画
像における輝度差が高い場所間の寸法であることを特徴とする。
【００３４】
本適用例によれば、被検査物には樹脂膜が設置されている。樹脂膜の表面は凸状であり
、側面が斜面となっている。第１方向から照射された第１光は樹脂膜の斜面で反射して第
１方向と異なる方向に進行する。従って、樹脂膜の側面の画像では斜面の輝度が低くなる
。第２方向から照射された第２光の一部は樹脂膜の斜面で反射して第１方向に進行する。
そして、第１方向に進行する第２光は撮影部に撮影される。従って、樹脂膜の斜面の画像
では輝度が高くなる。第１光の画像と第２光の画像とでは樹脂膜の斜面の輝度が異なる為
、画像間の差分を演算した差分画像では樹脂膜の斜面の輝度が斜面でない面の輝度と異な
るので、樹脂膜の斜面と斜面でない面との境を容易に検出することができる。従って、輝
度の差が高い場所間の寸法を演算することにより樹脂膜の幅の寸法を演算することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）は、表面検査装置の構造を示す概略斜視図、（ｂ）は、被検査物の構造を示す概略斜視図。
【図２】表面検査装置の構成を示すブロック図。
【図３】表面検査装置の電気制御ブロック図。
【図４】基板表面の検査方法のフローチャート。
【図５】基板表面の検査方法を説明するための模式図。
【図６】基板表面の検査方法を説明するための模式図。
【図７】基板表面の検査方法を説明するための模式図。
【図８】基板表面の検査方法を説明するための模式図。
【図９】基板表面の検査方法を説明するための模式図。
【図１０】基板表面の検査方法を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本実施形態では、表面検査装置と、この表面検査装置を用いて被検査物を検査する表面
検査方法との特徴的な例について、図１〜図１０に従って説明する。以下、実施形態につ
いて図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の
大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００３７】
（実施形態）
実施形態にかかわる表面検査装置の構成について図１〜図３に従って説明する。
図１（ａ）は、表面検査装置の構造を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は被検査物の
構造を示す概略斜視図である。図１（ａ）に示すように、表面検査装置１は基台２を備え
ている。基台２は平面形状が長方形の板状となっている。基台２の平面において長手方向
をＹ方向としＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。そして、基台２の平面が向く方向を
Ｚ方向とする。
【００３８】
基台２上の中央にはＹステージ３が設置されている。Ｙステージ３は固定台３ａを備え
ている。固定台３ａは板状であり、平坦な面が基台２と接して配置されている。固定台３
ａ上にはＹ方向に延在する一対の案内レール３ｂが同Ｙ方向全幅にわたり凸設されている
。その案内レール３ｂの上側には、一対の案内レール３ｂに対応する図示しない直動機構
を備えたＹ移動台３ｃが取付けられている。そのＹ移動台３ｃの直動機構は、例えば案内
レール３ｂに沿ってＹ方向に延びるネジ軸と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えた
ネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆
転する図示しないＹ軸モーターに連結されている。そして、所定のステップ数に相対する
駆動信号がＹ軸モーターに入力されると、Ｙ軸モーターが正転または逆転して、Ｙ移動台
３ｃが同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ方向に沿って所定の速度で移動するようになっ
ている。
【００３９】
Ｙステージ３上にはＸステージ４が設置されている。Ｘステージ４は固定台４ａを備え
ている。固定台４ａは板状であり、平坦な面がＹ移動台３ｃと接して配置されている。固
定台４ａ上にはＸ方向に延在する一対の案内レール４ｂが同Ｘ方向全幅にわたり凸設され
ている。その固定台４ａの上側には、一対の案内レール４ｂに対応する図示しない直動機
構を備えたＸ移動台４ｃが取付けられている。そのＸ移動台４ｃの直動機構は、例えばＹ
移動台３ｃと同様の機構を用いることができる。そして、所定のステップ数に相対する駆
動信号が図示しないＸ軸モーターに入力されると、Ｘ軸モーターが正転または逆転して、
Ｘ移動台４ｃが同ステップ数に相当する分だけ、Ｘ方向に沿って所定の速度で移動するよ
うになっている。
【００４０】
Ｘ移動台４ｃの上面には載置台５が設置され、載置台５には吸着装置５ａが内蔵されて
いる。吸着装置５ａには吸引式のチャック機構が設けられている。そして、載置台５に被
検査物としての基板６を載置すると、吸着装置５ａによって、基板６が載置台５の所定位
置に位置決めされ固定されるようになっている。
【００４１】
基台２の＋Ｘ方向側には光源支持部７が設置されている。光源支持部７は基台２に立設
された支柱７ａを備えている。支柱７ａには−Ｘ方向に延びる下側梁７ｂ及び上側梁７ｃ
が設置されている。上側梁７ｃは下側梁７ｂより＋Ｚ方向側に位置している。下側梁７ｂ
の−Ｘ方向側の端には第２斜照明部としての第２斜照明装置８が設置されている。第２斜
照明装置８は基板６に向けて第３波長である緑色の第３光を照射する。上側梁７ｃの−Ｘ
方向側の端には第１斜照明部としての第１斜照明装置９が設置されている。第１斜照明装
置９は基板６に向けて第２波長である青色の第２光を照射する。
【００４２】
基台２上の＋Ｙ方向側にはＺステージ１０が設置されている。Ｚステージ１０は基台２
上に立設された固定台１０ａを備えている。固定台１０ａはＺ方向に延びる角柱の形状に
なっている。固定台１０ａの−Ｙ方向側を向く面にはＺ方向に延びる案内レール１０ｂが
凸設されている。その固定台１０ａの−Ｙ方向側には、一対の案内レール１０ｂに対応す
る図示しない直動機構を備えたＺ移動台１０ｃが取付けられている。そのＺ移動台１０ｃ
の直動機構は、例えばＹ移動台３ｃと同様の機構を用いることができる。そして、所定の
ステップ数に相対する駆動信号が図示しないＺ軸モーターに入力されると、Ｚ軸モーター
が正転または逆転して、Ｚ移動台１０ｃが同ステップ数に相当する分だけ、Ｚ方向に沿っ
て所定の速度で移動するようになっている。
【００４３】
Ｚ移動台１０ｃの−Ｙ方向を向く面にはカメラ支持部１１が設置されている。カメラ支
持部１１の−Ｙ方向側には撮影部としての撮像装置１２が設置されている。撮像装置１２
の−Ｚ方向側には光学ユニット１３が設置され、撮像装置１２は光学ユニット１３を通し
て基板６を撮影する。
【００４４】
Ｚ移動台１０ｃの−Ｙ方向側にはカメラ支持部１１に加えて落射照明部としての落射照
明装置１４が設置されている。落射照明装置１４は光源部１４ａと光学部１４ｂとを備え
ている。光源部１４ａはＺ移動台１０ｃに設置され第１波長である赤色の第１光を光学部
１４ｂに照射する。光学部１４ｂは第１光の進行方向を変えて第１光を基板６に照射する
。第１光は光学ユニット１３の光軸に沿って進行するので落射照明装置１４による照明は
落射照明になる。
【００４５】
表面検査装置１は制御装置１５と接続され、制御装置１５は表面検査装置１の動作を制
御する。制御装置１５には操作者が指示内容を入力する入力装置１５ａや表面検査装置１
の状態を表示する出力装置１５ｂを備えている。
【００４６】
図１（ｂ）に示すように、基板６の表面にはＸ方向に延びる一対の樹脂膜としての接着
剤６ａが設置されている。接着剤６ａは樹脂材料から構成されている。他にも、基板６上
には無反射塵としての第１塵６ｂ及び乱反射塵としての第２塵６ｃが付着している。第１
塵６ｂ及び第２塵６ｃは意図的に設置した物ではなく、製造工程にて付着した不要な物で
ある。接着剤６ａ、第１塵６ｂ及び第２塵６ｃは表面検査装置１が検査する要素である。
【００４７】
図２は、表面検査装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、光源部１４
ａには赤色ＬＥＤ１４ｃ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が設置され、赤
色ＬＥＤ１４ｃは赤色の第１光１６を照射する。赤色ＬＥＤ１４ｃにはコリメーターレン
ズが設置され、第１光１６は略平行な光となっている。落射照明装置１４の光学部１４ｂ
にはハーフミラー１４ｄが設置され、ハーフミラー１４ｄには第１光１６が光源部１４ａ
から照射される。第１光１６はハーフミラー１４ｄにて進行方向を基板６が位置する方向
に変える。光学ユニット１３の基板６側には対物レンズ１３ａが設置されている。ハーフ
ミラー１４ｄにて進行方向を変えた第１光１６は対物レンズ１３ａを通過することにより
集光され基板６を照射する。第１光１６が基板６を照射する方向を第１方向１７とする。
【００４８】
第１斜照明装置９では光学ユニット１３の光軸を中心とする円周に沿って複数の青色Ｌ
ＥＤ９ａが設置され、青色ＬＥＤ９ａは青色の第２光１８を照射する。第１斜照明装置９
は環状の照明装置でありリングライトとも称される。各青色ＬＥＤ９ａから照射された第
２光１８は基板６を照射する。第２光１８の光束は円錐面に沿って進行する。第２光１８
が基板６を照射する方向を第２方向２１とし、第１方向１７と第２光１８とがなす角度を
第１角度２２とする。第１角度２２は１０度から３０度の範囲に設定されるのが好ましく
、本実施形態では例えば第１角度２２を２０度に設定した。第１角度２２は１０度から３
０度の範囲のとき接着剤６ａの斜面を照射する第２光１８を第１方向１７に反射させるこ
とができる。第１方向１７における基板６と第１斜照明装置９との距離は特に限定されな
いが本実施形態では例えば８０ｍｍになっている。
【００４９】
第２斜照明装置８には緑色ＬＥＤ８ａが設置され、緑色ＬＥＤ８ａは緑色の第３光２３
を照射する。第２斜照明装置８も環状の照明装置でありリングライトとも称される。緑色
ＬＥＤ８ａは光学ユニット１３の光軸を中心とする円周に沿って複数配置されている。各
緑色ＬＥＤ８ａから照射された第３光２３は基板６を照射する。第３光２３の光束は円錐
面に沿って進行する。第３光２３が基板６を照射する方向を第３方向２４とし、第１方向
１７と第３光２３とがなす角度を第２角度２５とする。第２角度２５は５０度から８０度
の範囲に設定されるのが好ましく、本実施形態では例えば第２角度２５を７０度に設定し
た。第１方向１７における基板６と第２斜照明装置８との距離は特に限定されないが本実
施形態では例えば２０ｍｍになっている。
【００５０】
第１光１６、第２光１８及び第３光２３は基板６にて反射する。基板６にて反射した反
射光２６のうち対物レンズ１３ａを通過した反射光２６はハーフミラー１４ｄを通過して
撮像装置１２に向かって進行する。第１方向１７における基板６と対物レンズ１３ａとの
距離は特に限定されないが本実施形態では例えば６５ｍｍになっている。撮像装置１２は
結像レンズ１２ａ及びハーフミラー１２ｂを備え、撮像装置１２に入った反射光２６は結
像レンズ１２ａを通過してハーフミラー１２ｂにて２方向に分岐する。
【００５１】
撮像装置１２には合焦センサー１２ｃが設置され、ハーフミラー１２ｂにて分岐した反
射光２６の一部は合焦センサー１２ｃを照射する。合焦センサー１２ｃは撮像装置１２の
焦点の合う状況を示す情報を制御装置１５に出力する。さらに、撮像装置１２にはカラー
フィルター２７及び固体撮像素子２８が設置されている。
【００５２】
カラーフィルター２７には１枚の板状の部材に赤色、青色及び緑色の光透過性の膜が配
列されている。カラーフィルター２７は第１光１６、第２光１８、第３光２３を分離する
。固体撮像素子２８にはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメー
ジセンサーやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍ
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーを用いることができる。固体撮像素子２８の画
素はカラーフィルター２７における各色の膜に対応している。画素数は多い方が画像の分
解能が高くなるので好ましい。本実施形態では例えば、各色の画素数が２００万画素にな
っている。
【００５３】
ハーフミラー１２ｂにて分岐した反射光２６の一部はカラーフィルター２７を通過して
固体撮像素子２８を照射する。固体撮像素子２８は基板６を被写体としたカラー画像を電
気信号に変換する。固体撮像素子２８にはＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｔａｌ）変換部を
備えている。これにより、固体撮像素子２８はカラー画像のデータをデジタル信号にして
制御装置１５に出力する。従って、撮像装置１２は基板６を撮影し、第１光１６、第２光
１８及び第３光２３の画像を出力する。
【００５４】
図３は表面検査装置の電気制御ブロック図である。図３において、表面検査装置１は表
面検査装置１の動作を制御する制御装置１５を備えている。そして、制御装置１５はプロ
セッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ２９（中央演算処理装置）と、各種情報を記
憶するメモリー３０とを備えている。ステージ駆動装置３１、撮像装置１２、落射照明装
置１４、第１斜照明装置９は入出力インターフェイス３２及びデータバス３３を介してＣ
ＰＵ２９に接続されている。さらに、第２斜照明装置８、合焦センサー１２ｃ、入力装置
１５ａ、出力装置１５ｂも入出力インターフェイス３２及びデータバス３３を介してＣＰ
Ｕ２９に接続されている。
【００５５】
ステージ駆動装置３１はＸステージ４、Ｙステージ３、Ｚステージ１０及び吸着装置５
ａを駆動する装置である。各ステージは位置を検出する装置を備えている。そして、ステ
ージ駆動装置３１は移動目的の場所に到達するまで各ステージを移動して停止させる。吸
着装置５ａは図示しない真空ポンプと接続され、吸着装置５ａと真空ポンプとの間には電
磁弁が設置されている。ステージ駆動装置３１は電磁弁を制御することにより、載置台５
上に載置された基板６を吸着して固定する。そして、基板６を吸着装置５ａによる拘束か
ら解除するときには基板６の吸着を停止する。
【００５６】
入力装置１５ａにはキーボードやマウス型入力装置、ペン型入力装置の他、外部コンピ
ューターと有線及び無線の通信を行う装置が含まれる。これらの入力装置１５ａによりメ
モリー３０には各種のデータが入力される。出力装置１５ｂには液晶式の表示装置の他、
異常を知らせるライトやスピーカー、外部コンピューターと有線及び無線の通信を行う装
置等が含まれる。これにより、制御装置１５は検査結果を出力可能になっている。
【００５７】
メモリー３０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶ
Ｄ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、表面検査装置１の動作
の制御手順が記述されたプログラムソフト３４を記憶する記憶領域や、基板６の形状や接
着剤６ａの形状等のデータであるワーク属性データ３５を記憶するための記憶領域が設定
される。他にも、Ｘステージ４、Ｙステージ３、Ｚステージ１０を駆動するときに用いる
データであるステージ関連データ３６を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、
撮像装置１２が撮影した基板６の画像や画像処理が施された画像のデータである画像デー
タ３７を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、画像から抽出した特徴量から基
板６の良否を判定するときに用いる判定データ３８を記憶するための記憶領域が設定され
る。他にも、ＣＰＵ２９のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する
記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
【００５８】
ＣＰＵ２９は、メモリー３０内に記憶されたプログラムソフト３４に従って、基板６を
検査する制御を行うものである。具体的な機能実現部としてステージ制御部４１を有する
。ステージ制御部４１はステージ駆動装置３１に指示信号を出力し、Ｘステージ４、Ｙス
テージ３を駆動させて基板６を除給材する場所と撮影する場所との間で移動させる制御を
行う。さらに、ステージ制御部４１は合焦センサー１２ｃが出力する焦点の合う状況を示
す情報を入力し、Ｚステージ１０を移動する制御を行う。そして、ステージ制御部４１は
基板６の画像の焦点を固体撮像素子２８に合わせて、固体撮像素子２８が鮮明な画像を撮
影できるようにする。
【００５９】
他にも、ＣＰＵ２９は撮影制御部４２を有する。撮影制御部４２は固体撮像素子２８を
駆動して基板６を示すカラー画像を撮影させる。撮像装置１２は撮影した画像を第１光１
６の画像、第２光１８の画像及び第３光２３の画像として出力する。撮影制御部４２は各
光の画像を画像データ３７としてメモリー３０に記憶する。他にも、ＣＰＵ２９は照明制
御部４３を有する。照明制御部４３は落射照明装置１４、第１斜照明装置９及び第２斜照
明装置８の点灯及び消灯を制御する。照明制御部４３は各照明装置を個別に制御すること
も可能であり、３つの照明装置を同時に点灯消灯させることも可能である。
【００６０】
他にも、ＣＰＵ２９は画像演算部４４を有する。画像演算部４４は各色の画像からノイ
ズ成分を除去するフィルタリング機能や、各色の画像を所定の輝度にて２値化する機能を
備える。さらに、画像演算部４４は各光の画像を加算する演算や差分を演算する機能を備
えている。
【００６１】
他にも、ＣＰＵ２９は画像演算部としての特徴量演算部４５を有する。特徴量演算部４
５は画像の特徴量を演算する。例えば、特徴量演算部４５は接着剤６ａに相当する場所の
幅を演算する。他にも塵に相当する画像の大きさを演算する機能を備えている。他にも、
ＣＰＵ２９は判定部４６を有する。判定部４６は画像の特徴量を判定値と比較する。そし
て、基板６の良否を判定し判定結果を判定データ３８としてメモリー３０に記憶する。さ
らに、判定部４６は出力装置１５ｂを駆動して判定結果を表示または外部機器に出力させ
る。
【００６２】
尚、本実施形態では、上記の各機能がＣＰＵ２９を用いてプログラムソフトで実現する
こととしたが、上記の各機能がＣＰＵ２９を用いない単独の電子回路（ハードウェア）に
よって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
【００６３】
次に上述した表面検査装置１を用いて基板６を検査する検査方法について図４〜図１０
にて説明する。図４は、基板表面の検査方法のフローチャートであり、図５〜図１０は基
板表面の検査方法を説明するための模式図である。図４のフローチャートにおいて、ステ
ップＳ１は給材工程に相当する。操作者が基板６を載置台５に載置し、Ｘステージ４及び
Ｙステージ３を基板６を撮影する場所に移動させる工程である。次にステップＳ２に移行
する。ステップＳ２は、撮影工程に相当する。この工程は、落射照明装置１４、第１斜照
明装置９及び第２斜照明装置８を点灯して撮像装置１２が基板６を撮影する工程である。
次にステップＳ３に移行する。
【００６４】
ステップＳ３は、画像解析工程に相当する。この工程は、撮影した画像を解析して特徴
量を出力する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は、判定工程に相
当する。この工程は、特徴量を判定値と比較して良否を判定する工程である。次にステッ
プＳ５に移行する。ステップＳ５は、判定結果表示工程に相当する。この工程は、判定結
果を出力装置１５ｂが表示する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６
は、除材工程に相当する。この工程は、載置台５から基板６を除去する工程である。以上
の工程により基板６を検査する工程を終了する。
【００６５】
次に、図５〜図１０を用いて、図４に示したステップと対応させて、検査方法を詳細に
説明する。
図５（ａ）及び（ｂ）はステップＳ１に対応する図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示
すように、ステップＳ１の給材工程では、操作者が載置台５上に基板６を載置する。載置
台５上には３本の位置決めピン５ｂが設置されている。操作者は基板６の側面が位置決め
ピン５ｂに接するように基板６を載置台５上に載置する。これにより、載置台５と基板６
との相対位置が大体合わせることができる。次に、ステージ制御部４１は吸着装置５ａを
駆動して基板６を載置台５に吸着させる。これにより、基板６は載置台５に固定される。
【００６６】
次に、ステージ制御部４１がステージ駆動装置３１に指示信号を出力し、ステージ駆動
装置３１がＸステージ４及びＹステージ３を移動させる。そして、撮像装置１２が撮影可
能な範囲にステージ駆動装置３１が基板６を移動させる。
【００６７】
図５（ｃ）〜図８はステップＳ２の撮影工程に対応する図である。図５（ｃ）に示すよ
うに、ステップＳ２において、照明制御部４３は落射照明装置１４、第１斜照明装置９及
び第２斜照明装置８を点灯させる。これにより、光学ユニット１３からは第１光１６が第
１方向１７に沿って基板６に照射される。第１斜照明装置９からは第２方向２１に沿って
第２光１８が照射され、第２斜照明装置８からは第３光２３が第３方向２４に沿って基板
６に照射される。基板６には第１光１６、第２光１８及び第３光２３の照射が並行して行
われる。落射照明装置１４、第１斜照明装置９及び第２斜照明装置８は常時点灯しても良
く、撮影するときだけ点灯しても良い。撮影するときだけ点灯することにより消費電力を
低くすることができる。
【００６８】
基板６にて反射した反射光２６は光学ユニット１３を通過して撮像装置１２に入力する
。反射光２６の一部は合焦センサー１２ｃを照射し一部は固体撮像素子２８を照射する。
合焦センサー１２ｃが出力する信号をステージ制御部４１が入力する。ステージ制御部４
１はＺステージ１０を駆動させて撮像装置１２の焦点合わせを行う。
【００６９】
固体撮像素子２８と基板６との間にはカラーフィルター２７が設置されている。これに
より、固体撮像素子２８には第１光１６が反射した反射光２６と第２光１８が反射した反
射光２６と第３光２３が反射した反射光２６とが分離されて照射される。
【００７０】
図６は、第１光１６の照射による基板６の画像を説明するための模式図であり、図６（
ａ）は、第１光１６が接着剤６ａを照射したときの画像を説明するための模式図である。
図６（ａ）に示すように、接着剤６ａをＹ方向及びＺ方向を通る断面をみるとき接着剤６
ａの輪郭に近い領域を第１領域４７とする。そして、接着剤６ａの中央に位置し第１領域
４７に挟まれた領域を第２領域４８とする。基板６の表面が露出する領域を第３領域４９
とする。
【００７１】
第１領域４７では接着剤６ａの表面が第１方向１７に対して斜めになっている。そして
、第１光１６は第１方向１７と平行であり、接着剤６ａの表面で反射した反射光２６は第
１方向１７に対して斜めの方向に進行する。これにより、第１領域４７は輝度が低い画像
となる。第２領域４８では接着剤６ａの表面の法線方向が第１方向１７を向いている。そ
して、接着剤６ａの表面で反射した第１光１６の反射光２６は第１方向１７に進行する。
第１方向１７側には撮像装置１２があるので、第２領域４８は輝度が高い画像となる。同
様に、第３領域４９では基板６の表面の法線方向が第１方向１７を向いている。そして、
基板６の表面で反射した反射光２６は第１方向１７に進行する。第１方向１７側には撮像
装置１２があるので、第３領域４９は輝度が高い画像になる。
【００７２】
図６（ｂ）は、第１光１６が第１塵６ｂを照射したときの画像を説明するための模式図
である。図６（ｂ）に示すように、基板６上に第１塵６ｂが付着している。第１塵６ｂは
光を吸収する塵である。第１塵６ｂが付着した領域を第４領域５０とする。第４領域５０
では、第１塵６ｂを照射する第１光１６が第１塵６ｂに吸収されるので、撮像装置１２に
向かう反射光２６は少なくなる。従って、第４領域５０では輝度の低い画像となる。第４
領域５０の周囲は第３領域４９であり前記のように輝度の高い画像になる。
【００７３】
図６（ｃ）は、第１光１６が第２塵６ｃを照射したときの画像を説明するための模式図
である。図６（ｃ）に示すように、基板６上に第２塵６ｃが付着している。第２塵６ｃは
光を乱反射する塵である。第２塵６ｃが付着した領域を第５領域５１とする。第５領域５
１では、第２塵６ｃを照射する第１光１６が第２塵６ｃに乱反射されるので、撮像装置１
２に向かう反射光２６は少なくなる。従って、第３領域４９に比べて第５領域５１では輝
度の低い画像となる。第５領域５１の周囲は第３領域４９であり前記のように輝度の高い
画像になる。
【００７４】
図６（ｄ）は、第１光１６の照射による基板６の画像である画像としての第１画像５２
を説明するための模式平面図である。図６（ｄ）において、反射光２６による輝度の高い
場所にはハッチングが記してある。接着剤６ａでは接着剤６ａの輪郭に近い場所である第
１領域４７の輝度が低くなる。そして、接着剤６ａの中程にある第２領域４８は輝度が高
くなる。第１塵６ｂのある第４領域５０では輝度が低くなる。第２塵６ｃのある第５領域
５１でも輝度が低くなる。そして、基板６の表面が露出する第３領域４９では輝度が高く
なる。従って、第２領域４８及び第３領域４９では輝度が高くなり、第１領域４７、第４
領域５０及び第５領域５１では輝度が低くなる。
【００７５】
第１光１６を用いて撮像した画像では、第３領域４９と第４領域５０との輝度の差が大
きくなる。従って、第１塵６ｂを容易に検出することができる。そして、第１領域４７と
第３領域４９との輝度の差があることから、接着剤６ａの幅を測定するときに活用するこ
とができる。接着剤６ａが途切れているときにも第１領域４７が分断された画像となるの
で、接着剤６ａの途切れの検出に活用することができる。
【００７６】
図７は、第２光１８の照射による基板６の画像を説明するための模式図であり、図７（
ａ）は、第２光１８が接着剤６ａを照射したときの画像を説明するための模式図である。
図７（ａ）に示すように、第１領域４７では接着剤６ａの表面が第１方向１７に対して斜
めになっている。そして、第２光１８の進行方向は第１方向１７に対して第１角度２２の
傾斜がある。これにより、第１領域４７では接着剤６ａの表面で反射した反射光２６の一
部は第１方向１７に進行する。従って、第１領域４７では一部が輝度の高い画像となる。
第２領域４８では接着剤６ａの表面の法線方向が第１方向１７を向いている。そして、接
着剤６ａの表面で反射した反射光２６は第２方向２１に進行する。第２方向２１には撮像
装置１２がないので、第２領域４８は輝度が低い画像になる。同様に、第３領域４９では
基板６の表面の法線方向が第１方向１７を向いている。そして、基板６の表面で反射した
反射光２６は第２方向２１に進行する。第２方向２１側には撮像装置１２がないので、第
３領域４９は輝度が低い画像になる。
【００７７】
図７（ｂ）は、第２光１８が第１塵６ｂを照射したときの画像を説明するための模式図
である。図７（ｂ）に示すように、基板６上の第４領域５０には光を吸収する第１塵６ｂ
が付着している。第４領域５０では、第１塵６ｂを照射する第２光１８が第１塵６ｂに吸
収されるので、撮像装置１２に向かう反射光２６は少なくなる。従って、第４領域５０で
は輝度の低い画像となる。第４領域５０の周囲は第３領域４９であり前記のように輝度の
低い画像になる。
【００７８】
図７（ｃ）は、第２光１８が第２塵６ｃを照射したときの画像を説明するための模式図
である。図７（ｃ）に示すように、基板６上の第５領域５１には光を乱反射する第２塵６
ｃが付着している。第５領域５１では、第２塵６ｃを照射する第２光１８が第２塵６ｃに
乱反射されるので、撮像装置１２に向かう反射光２６は少なくなる。従って、第３領域４
９と同様に第５領域５１では輝度の低い画像となる。
【００７９】
図７（ｄ）は、第２光１８の照射による基板６の画像である画像としての第２画像５３
を説明するための模式平面図である。図７（ｄ）において、反射光２６による輝度の高い
場所にはハッチングが記してある。接着剤６ａでは接着剤６ａの輪郭に近い場所である第
１領域４７では輪郭に沿って輝度が高くなる。そして、接着剤６ａの中程にある第２領域
４８は輝度が低くなる。第１塵６ｂのある第４領域５０では輝度が低くなる。第２塵６ｃ
のある第５領域５１でも輝度が低くなる。そして、基板６の表面が露出する第３領域４９
では輝度が低くなる。従って、第１領域４７では輝度が高くなり、第２領域４８、第３領
域４９、第４領域５０及び第５領域５１では輝度が低くなる。
【００８０】
第２光１８を用いて撮像した画像では、第１領域４７と第３領域４９との輝度の差が大
きくなる。従って、第１領域４７と第３領域４９との輝度の差があることから、接着剤６
ａの幅を測定するときに活用することができる。接着剤６ａが途切れているときにも第１
領域４７が分断された画像となるので、接着剤６ａの途切れの検出に活用することができ
る。
【００８１】
図８は、第３光２３の照射による基板６の画像を説明するための模式図であり、図８（
ａ）は、第３光２３が接着剤６ａを照射したときの画像を説明するための模式図である。
図８（ａ）に示すように、第１領域４７では接着剤６ａの表面が第１方向１７に対して斜
めになっている。そして、第３光２３の進行方向は第１方向１７に対して第２角度２５の
傾斜があり、接着剤６ａの表面を照射する第３光２３の一部は接着剤６ａの内部に向かっ
て進行し基板６の表面で反射した反射光２６は第１方向１７と異なる方向に進行する。従
って、第１領域４７では輝度の低い画像となる。第２領域４８では接着剤６ａの表面の法
線方向が第１方向１７を向いている。そして、接着剤６ａの表面で反射した反射光２６は
第３方向２４に進行する。第３方向２４には撮像装置１２がないので、第２領域４８は輝
度が低い画像になる。同様に、第３領域４９では基板６の表面の法線方向が第１方向１７
を向いている。そして、基板６の表面で反射した反射光２６は第３方向２４に進行する。
第３方向２４側には撮像装置１２がないので、第３領域４９は輝度が低い画像になる。
【００８２】
図８（ｂ）は、第３光２３が第１塵６ｂを照射したときの画像を説明するための模式図
である。図８（ｂ）に示すように、基板６上の第４領域５０には光を吸収する第１塵６ｂ
が付着している。第４領域５０では、第１塵６ｂを照射する第３光２３が第１塵６ｂに吸
収されるので、撮像装置１２に向かう反射光２６は少なくなる。従って、第４領域５０で
は輝度の低い画像となる。第４領域５０の周囲は第３領域４９であり前記のように輝度の
低い画像になる。
【００８３】
図８（ｃ）は、第３光２３が第２塵６ｃを照射したときの画像を説明するための模式図
である。図８（ｃ）に示すように、基板６上の第５領域５１には光を乱反射する第２塵６
ｃが付着している。第５領域５１では、第２塵６ｃを照射する第３光２３が第２塵６ｃに
乱反射されるので、撮像装置１２に一部の反射光２６が進行する。第５領域５１の周囲は
第３領域４９であり前記のように輝度の低い画像になる。従って、第３領域４９に比べて
第５領域５１では輝度の高い画像となる。
【００８４】
図８（ｄ）は、第３光２３の照射による基板６の画像である画像としての第３画像５４
を説明するための模式平面図である。図８（ｄ）において、反射光２６による輝度の高い
場所にはハッチングが記してある。接着剤６ａでは接着剤６ａの輪郭に近い場所である第
１領域４７では輝度が低くなる。そして、接着剤６ａの中程にある第２領域４８でも輝度
が低くなる。第１塵６ｂのある第４領域５０での輝度も低くなる。第２塵６ｃのある第５
領域５１では他の領域に比べて輝度が高くなる。そして、基板６の表面が露出する第３領
域４９でも輝度が低くなる。従って、第５領域５１は他の領域に比べて輝度が高くなる為
、第２塵６ｃの検出に活用することができる。
【００８５】
図８（ｄ）、図９及び図１０はステップＳ３の画像解析工程に対応する図である。まず
、接着剤６ａの幅を測定する手順を説明する。図９（ａ）は第１画像５２を示す図である
。第１画像５２では第１領域４７の輝度が低く、第３領域４９の輝度が高くなっている。
そして、図９（ｂ）に示すように、ステップＳ３において、第１画像５２の輝度を反転す
る。例えば、輝度の階調が５１２階調であるとき、階調の数値がＮである場所の階調の数
値を５１２−Ｎにする。階調の値が０である場所の階調の値を５１２にする。そして、階
調の値が５１２である場所の階調の値を０にする。これにより、輝度の高い場所と輝度の
低い場所とが入れ替わる。第１画像５２の輝度を反転した画像を第１反転画像５５とする
。第１反転画像５５では第１領域４７の輝度が高く、第３領域４９の輝度が低くなる。
【００８６】
図９（ｃ）は第２画像５３を示す図である。第２画像５３では第１領域４７の輝度が高
く、第３領域４９の輝度が低くなっている。次に、図９（ｄ）に示すように、第１反転画
像５５と第２画像５３とを加算して差分画像としての第１演算画像５６を演算する。この
演算は第２画像５３から第１画像５２を引き算する演算を行っているので差分をとる演算
と等しい。従って、第１演算画像５６は第１画像５２と第２画像５３との差分をとった画
像となる。第１演算画像５６では、第１領域４７の輝度の値が高くなり、第３領域４９と
の差が大きくなる。これにより、第１領域４７の輪郭形状を認識し易くすることができる
。基板６の表面が機械加工されているときには細かな凹凸を観察することができる。この
とき、第１画像５２と第２画像５３とでは光を照射する角度が異なるので、異なる画像と
なっている。従って、第１演算画像５６では第３領域４９に表示される模様がノイズ成分
となり輝度分布が平均化される。従って、第３領域４９の輪郭形状を認識し易くすること
ができる。
【００８７】
ステップＳ３では接着剤６ａの幅寸法５７を算出する。特徴量演算部４５は第１演算画
像５６における輝度差が高い場所間の寸法を算出して幅寸法５７とする。特徴量演算部４
５は算出した幅寸法５７をメモリー３０に記憶する。第１領域４７の輪郭形状を認識し易
いので、接着剤６ａの幅寸法５７を容易に算出することができる。さらに、接着剤６ａが
途切れているときにも、接着剤６ａが途切れている場所である分断部５８を容易に検出す
ることができる。
【００８８】
次に、第１塵６ｂを検出する手順を説明する。図１０（ａ）は第１画像５２を示す図で
ある。第１画像５２では第１塵６ｂを示す第４領域５０の輝度が低く、第３領域４９の輝
度が高くなっている。図１０（ｂ）は第２画像５３を示す図である。第２画像５３では第
１塵６ｂを示す第４領域５０の輝度が低く、第３領域４９の輝度も低くなっている。基板
６は第１塵６ｂより反射率の高い表面を有しているので、第３領域４９は第４領域５０よ
りも輝度が高くなっている。第２画像５３の第３領域４９の輝度は第１画像５２の第３領
域４９より低く第２画像５３の第４領域５０より高い輝度となっている。
【００８９】
次に、図１０（ｃ）に示すように第１画像５２と第２画像５３との和を演算して加算画
像としての第２演算画像６１を演算する。第２演算画像６１では第３領域４９と第４領域
５０との輝度の差が第１画像５２及び第２画像５３より大きくなっている。従って、第１
画像５２だけを用いるときに比べて第１塵６ｂをより検出し易くなっている。接着剤６ａ
の幅を測定するときと同様に、基板６の表面が機械加工されているときには細かな凹凸を
観察することができる。このとき、第１画像５２と第２画像５３とでは光を照射する角度
が異なるので、第３領域４９の画像は異なる画像となっている。従って、第２演算画像６
１でも第３領域４９に表示される模様の輝度分布は平均化されるのでノイズ成分が減少す
る。従って、第３領域４９の輪郭形状を認識し易くすることができる。
【００９０】
図１０（ｄ）に示す第２反転画像６２は第２演算画像６１の輝度を反転した画像である
。第２反転画像６２では第４領域５０の輝度が高くなるので、所定の階調を示す判定値よ
り輝度の高い場所を検索することにより容易に第１塵６ｂを検出することができる。特徴
量演算部４５は第４領域５０の面積を算出してメモリー３０に記憶する。第４領域５０の
面積を算出するには例えば第４領域５０の画素数を計数し、第４領域５０の画素数と光学
ユニット１３の光学倍率と固体撮像素子２８の画素面積とで四則演算することにより算出
することができる。
【００９１】
次に、第２塵６ｃを検出する手順を説明する。図８（ｄ）に示すように、第３画像５４
では第２塵６ｃを示す第５領域５１の輝度が高く、第３領域４９の輝度が低くなっている
。従って、所定の階調を示す判定値より輝度の高い場所を検索することにより容易に第２
塵６ｃを検出することができる。特徴量演算部４５は第５領域５１の面積を算出してメモ
リー３０に記憶する。
【００９２】
ステップＳ４の判定工程では、ステップＳ３で検出及び測定した特徴量を判定値と比較
して良否判定する。まず、幅寸法５７を判定値と比較する。測定した幅寸法５７が所定の
判定値内にあるときには良品と判断し、所定の判定値内にないときには不良品と判断する
。幅寸法５７は特に限定されないが本実施形態では例えば幅寸法５７の判定値は１１５μ
ｍ〜２４０μｍになっている。さらに、接着剤６ａの位置の判定値は基準の位置に対して
±５５μｍ以下となっている。次に、第１塵６ｂの大きさを判定値と比較する。検出した
第１塵６ｂの大きさが所定の判定値内にあるときには良品と判断し、所定の判定値内にな
いときには不良品と判断する。次に、第２塵６ｃの大きさを判定値と比較する。検出した
第２塵６ｃの大きさが所定の判定値内にあるときには良品と判断し、所定の判定値内にな
いときには不良品と判断する。
【００９３】
ステップＳ５の判定結果表示工程では、判定結果を出力装置１５ｂに出力する。出力装
置１５ｂでは判定結果を表示する。出力装置１５ｂが外部機器と接続されているときには
外部機器に判定結果を出力する。
【００９４】
ステップＳ６の除材工程では、ステージ制御部４１がステージ駆動装置３１に指示信号
を出力する。ステージ駆動装置３１は指示信号に従って、Ｘステージ４及びＹステージ３
を駆動する。そして、操作者が把持しやすい場所へＸステージ４及びＹステージ３が基板
６を移動する。次に、操作者が基板６を把持して載置台５から除去する。以上の工程によ
り基板６を検査する検査工程が終了する。
【００９５】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、表面検査装置１では落射照明装置１４、第１斜照明装置９
及び第２斜照明装置８が基板６に光を照射する。落射照明装置１４は第１方向１７から基
板６に第１光１６を照射する。第１斜照明装置９は第２方向２１から基板６に第２光１８
を照射する。第２斜照明装置８は第３方向２４から基板６に第３光２３を照射する。そし
て、撮像装置１２が基板６の画像を撮影する。撮像装置１２はカラーフィルター２７を有
し、カラーフィルター２７は第１光１６と第２光１８と第３光２３とを分離する。これに
より、撮像装置１２は３方向から照射された光による３つの画像を同時に撮影することが
できる。
【００９６】
そして、撮像装置１２は第１光１６が照射された画像である第１画像５２を出力するこ
とができる。さらに、撮像装置１２は第２光１８が照射された画像である第２画像５３を
出力することができる。さらに、撮像装置１２は第３光２３が照射された画像である第３
画像５４を出力することができる。従って、表面検査装置１は１回の撮影で異なる方向か
らの光が基板６に照射された第１画像５２、第２画像５３及び第３画像５４を出力するこ
とができる。
【００９７】
（２）本実施形態によれば、画像演算部４４は第１画像５２を用いて第１塵６ｂを検出
することができる。さらに、画像演算部４４は第２画像５３を用いて接着剤６ａを検出す
ることができる。さらに、画像演算部４４は第３画像５４を用いて、第２塵６ｃを検出す
ることができる。落射照明装置１４、第１斜照明装置９及び第２斜照明装置８は同時に光
を基板６に照射することができる。そして、撮像装置１２は基板６を撮影して第１画像５
２、第２画像５３及び第３画像５４を同時に出力することができる。従って、表面検査装
置１は基板６における複数の特徴量を検出して生産性良く検査することができる。
【００９８】
（３）本実施形態によれば、第１画像５２では接着剤６ａの輪郭付近に相当する場所の
画像の輝度が低くなり、基板６の表面では輝度が高くなる。第２画像５３では接着剤６ａ
の輪郭付近に相当する場所の画像輝度が高くなり、基板６の表面では輝度が低くなる。画
像演算部４４は第１画像５２と第２画像５３との差分を演算するので、接着剤６ａの斜面
と基板６の面との輝度の差が大きくなる。従って、画像演算部４４は接着剤６ａの輪郭を
容易に認識することができる。その結果、画像演算部４４は接着剤６ａの形状に関する特
徴量を容易に演算し、形状不良を容易に検出することができる。さらに、接着剤６ａの幅
寸法５７も容易に測定することができる。
【００９９】
（４）本実施形態によれば、第１角度２２は１０度から３０度である。接着剤６ａの斜
面に第１角度２２が１０度から３０度の第２光１８を照射するとき、効率よく反射光２６
を撮像装置１２に向けて反射させることができる。
【０１００】
（５）本実施形態によれば、基板６には乱反射する第２塵６ｃが付着している。第３方
向２４から基板６に第３光２３が照射される。第３方向２４は第２角度２５にて第１方向
１７と交差する。従って、基板６の平坦な部分に照射された第３光２３は撮像装置１２に
向かって進行しないので基板６の平坦な部分に対応する場所では第３画像５４の輝度が低
くなる。一方、第２塵６ｃに照射された第３光２３の一部は乱反射して撮像装置１２に向
かって進行するので第２塵６ｃに対応する場所では第３画像５４の輝度が高くなる。従っ
て、画像演算部４４は第３画像５４を用いて容易に第２塵６ｃを検出することができる。
【０１０１】
（６）本実施形態によれば、第２角度２５は５０度から８０度である。第２角度２５を
この角度に設定して基板６の平坦な場所に第３光２３を照射するとき、反射光２６は撮像
装置１２と異なる場所に向けて反射させることができる。基板６の平坦な場所に第２塵６
ｃがあるとき第３光２３は第２塵６ｃにて乱反射するので第３光２３の一部は撮像装置１
２に向かって進行する。従って、撮像装置１２は容易に第２塵６ｃが識別可能な画像を出
力することができる。
【０１０２】
（７）本実施形態によれば、画像演算部４４は第１画像５２と第２画像５３との和を演
算する。これにより、第１塵６ｂを示す第４領域５０と第４領域５０の周囲の第３領域４
９との輝度の差が大きくなる。そして、第１塵６ｂの周囲の基板６上の面の輝度分布は第
１画像５２と第２画像５３とでは異なる。そして、第１画像５２と第２画像５３との和を
演算することにより第１塵６ｂの周囲の基板６上の面の輝度分布は平均化されるのでノイ
ズ成分が減少する。従って、画像演算部４４は第１画像５２と第２画像５３とのうち一方
の画像を用いるときに比べて第１塵６ｂを容易に認識することができる。その結果、画像
演算部４４は第１塵６ｂを容易に検出することができる。
【０１０３】
（８）本実施形態によれば、第１光１６の色は赤色である。従って、基板６において平
坦な部分は赤色となる。そして、第２光１８の色は青色である。従って、基板６において
接着剤６ａの斜面の部分は青色となる。赤色光の波長と青色光の波長とは周波数が離れて
いる為、基板６において平坦な部分と接着剤６ａのある場所とは容易に区別することがで
きる。そして、第３光２３の色は緑色である、従って、基板６において第２塵６ｃのある
部分は緑色となる。赤色光の波長と緑色光の波長とは周波数が離れている為、基板６にお
いて平坦な部分と第２塵６ｃとは容易に区別することができる。
【０１０４】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内
で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能であ
る。変形例を以下に述べる。
【０１０５】
（変形例１）
前記実施形態では、第１光１６を赤色、第２光１８を青色、第３光２３を緑色の光にし
た。第２光１８を緑色にして第３光２３を青色にしてもよい。このときにも第１光１６と
第２光１８とは周波数が離れているので、接着剤６ａの輪郭を検出することができる。そ
して、第１光１６と第３光２３とは周波数が離れているので、第２塵６ｃを容易に検出す
ることができる。
【０１０６】
（変形例２）
前記実施形態では、第１画像５２と第２画像５３との差分を演算した第１演算画像５６
を用いて接着剤６ａの輪郭を検出した。第１画像５２のみで接着剤６ａの輪郭を検出可能
なときには第１画像５２を用いて接着剤６ａの輪郭を検出しても良い。第１演算画像５６
を演算する時間を短縮することができる。
【０１０７】
（変形例３）
前記実施形態では、第１画像５２と第２画像５３とを加算した第２演算画像６１を用い
て第１塵６ｂを検出した。第１画像５２のみで第１塵６ｂを検出可能なときには第１画像
５２を用いて第１塵６ｂを検出しても良い。第２演算画像６１を演算する時間を短縮する
ことができる。
【０１０８】
（変形例４）
前記実施形態では、１つの固体撮像素子２８とカラーフィルター２７とを用いて３色の
画像に分離した。赤色の画像を撮影する撮像装置と青色の画像を撮影する撮像装置と緑色
の画像を撮影する撮像装置との３つの撮像装置を用いても良い。各撮像装置の分解能を撮
像装置１２より下げることができるので、撮像装置を入手しやすくすることができる。
【０１０９】
（変形例５）
前記実施形態では、接着剤６ａの輪郭を検出した。接着剤６ａ以外にも輪郭に斜面を有
する物であれば良く、例えば、接着剤６ａ以外の樹脂膜を検出するときに表面検査装置１
を用いてもよい。
【０１１０】
（変形例６）
前記実施形態では、第３領域４９は平坦で光を反射する面であった。そして、第４領域
５０は光を反射しない面であり、第５領域５１は光を乱反射する面であった。各面の形態
は入れ替わっても良い。このときにも、第１画像５２、第２画像５３及び第３画像５４を
用いて各領域を検出することができる。
【０１１１】
（変形例７）
前記実施形態では、被検査物は基板６に接着剤６ａが帯状に２本設置されていた。被検
査物はこれに限らず各種の形状であっても良い。接着剤６ａの形状に限らず、表面検査装
置１では接着剤６ａの輪郭を抽出して判定データ３８と比較することにより検査すること
ができる。
【０１１２】
（変形例８）
前記実施形態では、第２斜照明装置８、第１斜照明装置９及び落射照明装置１４にＬＥ
Ｄを用いたが他の種類の光源を用いても良い。例えば、蛍光灯、白色電球とカラーフィル
ターとを組み合わせても良い。入手し易い部品を用いることにより表面検査装置１を製造
し易くすることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１…表面検査装置、６…被検査物としての基板、６ａ…樹脂膜としての接着剤、６ｂ…
無反射塵としての第１塵、６ｃ…乱反射塵としての第２塵、８…第２斜照明部としての第
２斜照明装置、９…第１斜照明部としての第１斜照明装置、１２…撮影部としての撮像装
置、１４…落射照明部としての落射照明装置、１６…第１光、１７…第１方向、１８…第
２光、２１…第２方向、２２…第１角度、２３…第３光、２４…第３方向、２５…第２角
度、２７…カラーフィルター、４４…画像演算部、４５…画像演算部としての特徴量演算
部、５２…画像としての第１画像、５３…画像としての第２画像、５４…画像としての第
３画像。
【図１】
2015197361.tif 000003
【図２】
2015197361.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015197361.tif 000009
【図８】
2015197361.tif 000010
【図９】
2015197361.tif 000011
【図１０】
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