(57)【要約】【課題】撮像倍率の自在性を失わずに済むと共に、変位センサの電線ケーブルの存在によるレボルバーの動作制約を受けない自動外観検査装置を提供する。【解決手段】対象ワークＫの外観検査のための撮像に先立ち自動合焦を行うように構成された自動外観検査装置１であって、複数の対物レンズ１１を保持するとともに、いずれかの対物レンズを検査用に選択するレボルバー５３と、選択された対物レンズを通して得られた像を撮像する撮像手段５１と、選択された対物レンズと対象ワークとの間に変位センサ１２を進退させる変位センサ進退手段１３と、対象ワーク上の基準位置ＰＢでの対物レンズの最適合焦変位を基準変位ＬＢとして予め記憶した記憶手段８１と、変位センサで測定した対象ワークまでの変位ＬＳと、記憶手段に記憶した基準変位とに基づいて、対物レンズが最適合焦変位となるようにレボルバーを上下方向に駆動する上下方向駆動手段６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】
対象ワーク（Ｋ）の外観検査のための撮像に先立ち自動合焦を行うように構成された自動外観検査装置（１）であって、
複数の対物レンズ（１１）を保持するとともに、いずれかの対物レンズ（１１）を検査用に選択するレボルバー（５３）と、
選択された対物レンズ（１１）を通して得られた像を撮像する撮像手段（５１）と、
選択された対物レンズ（１１）と対象ワーク（Ｋ）との間に変位センサ（１２）を進退させる変位センサ進退手段（１３）と、
対象ワーク（Ｋ）上の基準位置（ＰＢ）での対物レンズ（１１）の最適合焦変位を基準変位（ＬＢ）として予め記憶した記憶手段（８１）と、
変位センサ（１２）で測定した対象ワーク（Ｋ）までの変位（ＬＳ）と、記憶手段（８１）に記憶した基準変位（ＬＢ）とに基づいて、対物レンズ（１１）が最適合焦変位となるようにレボルバー（５３）を上下方向に駆動する上下方向駆動手段（６）と
を備えることを特徴とする自動外観検査装置。
【請求項２】
対象ワーク（Ｋ）には導電性のパターン（Ｄ）が形成され、変位センサ（１２）は静電容量変位センサである請求項１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】
本発明は自動外観検査装置に関する。特に、対象ワークの外観検査のための撮像に先立ち自動合焦を行うように構成された自動外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体またはＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）の製造工程では、シリコンウェーハやガラス基板に形成されたパターンにキズ、ムラ、剥がれ、汚れ等の欠陥が有るか否かを自動的に検査する必要がある。このような検査に用いる自動外観検査装置は、例えば金属顕微鏡、ＣＣＤカメラ等の撮像手段、及び画像演算処理装置などを備える。金属顕微鏡で得たパターンの拡大像は、撮像手段により撮像され画像データに変換される。この画像データに基づき画像演算処理装置によりパターンの外観の良否判断を行う。パターンの外観検査は、高倍率の対物レンズを用いて行なうため、自動合焦を実行した後、撮像するのが一般である。
【０００３】
本発明者らは、上述したような自動外観検査装置の発明として、以前に例えば特許文献１を特許出願した。図８は従来の自動外観検査装置１Ａの構成概要図である。図８に示すように、従来の自動外観検査装置１Ａは、検査ステージ２、撮像光学ユニット５Ａ、撮像光学ユニット駆動部６、制御用コンピュータ８及び画像処理用コンピュータ９などを備える。自動外観検査装置１Ａでは、撮像光学ユニット５Ａにおける対物レンズ１１と変位センサ１２とを同一位置に選択的に切り替えて配置可能とするレボルバー５３Ａを備えたことを最も主要な特徴としている。
【０００４】
自動外観検査装置１Ａによると、撮像光学ユニット駆動部６は、変位センサ１２により測定した対象ワークＫまでの変位ＬＳと記憶手段８１に記憶された基準変位ＬＢとに基づいて、対物レンズ１１と対象ワークＫとの変位ＬＴを基準変位ＬＢとすることで自動合焦を行なう。変位センサ１２と対物レンズ１１とはレボルバー５３Ａの回転駆動により同一位置に選択的に切り替えて配置可能とされるため、対象ワークＫ上の変位測定位置と合焦位置とが一致する。従って検査ステージ２の平面度を考慮することなく、精度に優れた自動合焦を実現できる。
【特許文献１】特開２００６−３０８４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動外観検査装置１Ａの構成は、言い方を換えれば、本来は対物レンズ１１を取り付けるべきところに敢えて変位センサ１２を取り付けたものである。つまり、本来あるべき対物レンズ１１を一つ減らしており、撮像倍率の自在性が減るという点で、機能的には当然ながら劣ることになる。
【０００６】
また、自動外観検査装置１Ａでは、変位センサ１２からの信号を外部に取り出す電線ケーブル１３６がレボルバー５３Ａとともに動くので、レボルバー５３Ａの回転によって電線ケーブルに捻れが生じ、その結果、電線ケーブルの寿命が短くなってしまう。また、レボルバー５３Ａ自体は何れの方向にも３６０度以上回転可能であるが、変位センサ１２の電線ケーブルの存在による制約を受けて回転範囲が制限されてしまう。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、撮像倍率の自在性を失わずに済むと共に、変位センサの電線ケーブルの存在によるレボルバーの動作制約を受けない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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の自動外観検査装置は、対象ワーク（Ｋ）の外観検査のための撮像に先立ち自動合焦を行うように構成された自動外観検査装置（１）であって、複数の対物レンズ（１１）を保持するとともに、いずれかの対物レンズ（１１）を検査用に選択するレボルバー（５３）と、選択された対物レンズ（１１）を通して得られた像を撮像する撮像手段（５１）と、選択された対物レンズ（１１）と対象ワーク（Ｋ）との間に変位センサ（１２）を進退させる変位センサ進退手段（１３）と、対象ワーク（Ｋ）上の基準位置（ＰＢ）での対物レンズ（１１）の最適合焦変位を基準変位（ＬＢ）として予め記憶した記憶手段（８１）と、変位センサ（１２）で測定した対象ワーク（Ｋ）までの変位（ＬＳ）と、記憶手段（８１）に記憶した基準変位（ＬＢ）とに基づいて、対物レンズ（１１）が最適合焦変位となるようにレボルバー（５３）を上下方向に駆動する上下方向駆動手段（６）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の自動外観検査装置によると、変位センサ進退手段（１３）は、レボルバー（５３）で選択された対物レンズ（１１）と対象ワーク（Ｋ）との間に変位センサ（１２）を進退可能な構成とされる。変位センサ（１２）を進入させた状態で測定した対象ワーク（Ｋ）までの変位（ＬＳ）と記憶手段（８１）に記憶された基準変位（ＬＢ）とに基づいて、上下方向駆動手段（６）は、対物レンズ（１１）と対象ワーク（Ｋ）との変位（ＬＴ）を基準変位（ＬＢ）とすることで自動合焦を行なう。自動合焦時は、変位センサ（１２）は退避させる。変位センサ進退手段（１３）はレボルバー（５３）とは別個に設けてあり、本来あるべき対物レンズ（１１）を減らすことはしていないため、撮像倍率の自在性を減らすことはない。また、変位センサ（１２）はレボルバー（５３）から独立しているため、変位センサ（１２）からの信号を外部に取り出す電線ケーブル（１３６）が、レボルバー（５３）の回転によって捻れることもなく、電線ケーブル（１３６）の寿命を長くすることができ、変位センサ（１２）の電線ケーブル（１３６）の存在による制約を受けない。
【００１０】
請求項２の自動外観検査装置は、対象ワーク（Ｋ）には導電性のパターン（Ｄ）が形成され、変位センサ（１２）は静電容量変位センサである。
【００１１】
請求項２の自動外観検査装置によると、変位センサ（１２）として静電容量変位センサを用いることにより、高速での変位データの取得が可能である。また、静電容量変位センサ（１２）は、温度変動に対しての測定誤差が小さく、経時に対する測定劣化が少ないので信頼性に優れる。特に、半導体ウェーハ上に形成された半導体チップや、ＦＰＤの基板上に形成された半導体チップの自動外観検査に好適である。
【００１２】
なお、特許請求の範囲及び課題を解決するための手段の各欄において各構成要素に付した括弧書きの符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、撮像倍率の自在性を失わずに済むと共に、変位センサの電線ケーブルの存在によるレボルバーの動作制約を受けない自動外観検査装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明に係る自動外観検査装置１の正面概略図、図２はレボルバー５３の外観斜視図、図３は測距部１０を上方から見た図である。各図において直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面は水平面、Ｚ方向は鉛直方向である。
【００１５】
図１に示すように、自動外観検査装置１は、検査ステージ２、検査ステージ駆動部３、位置検出部４、撮像光学ユニット５、撮像光学ユニット駆動部６、照明用光源７、測距部１０、制御用コンピュータ８及び画像処理用コンピュータ９などから構成される。
【００１６】
検査ステージ２は、検査対象となる半導体ウェーハＫを載置可能な円盤状のテーブルであり、表面に真空吸着孔または適当な固定部材が設けられる。これにより、半導体ウェーハＫを真空吸着または固定して保持可能である。なお、半導体ウェーハＫの表面には多数の半導体チップ（半導体素子）Ｄが形成されている。
【００１７】
検査ステージ駆動部３は、検査ステージ２の下方においてＸ、Ｙのそれぞれの方向に沿うように配設されたリニアモータ、及び検査ステージ２をその回転中心軸Ｊ２回りのθ方向に回動駆動可能なＤＤ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｒｉｖｅ）モータから構成され、検査ステージ２をＸ、Ｙのそれぞれの方向に等速度で移動可能とすると共に、θ方向に回動可能とする。ステージ位置検出部４は、検査ステージ２のＸ、Ｙ、θ方向位置を検出すると共に、検出した位置信号を制御用コンピュータ８に送信可能に構成される。
【００１８】
撮像光学ユニット５は、検査用カメラ５１、金属顕微鏡５２、レボルバー５３及びレボルバー駆動部５４を備える。検査用カメラ５１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ−Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子５１１を備え、この撮像素子５１１で得た画像データをディジタル信号に変換して出力可能である。金属顕微鏡５２は、対物レンズ１１により得た半導体チップＤの拡大像が検査用カメラ５１の撮像素子５１１上に結像可能となるように、また照明用光源７から供給された閃光を半導体ウェーハＫに向けて照射可能となるように、適当な反射ミラーやレンズなどにより構成される。
【００１９】
レボルバー５３は、図２に示すように、垂直軸Ｊ１回りに回転自在とされ、５つの対物レンズ１１Ａ〜１１Ｅを備える。対物レンズ１１Ａは、その倍率が１０倍、画素分解能が１μｍ以内、焦点深度が約±３．５μｍである。対物レンズ１１Ｂの倍率は５倍、対物レンズ１１Ｃの倍率は２倍、対物レンズ１１Ｄの倍率は１倍、対物レンズ１１Ｅの倍率は２０倍である。
【００２０】
レボルバー駆動部５４は、レボルバー５３をその回転中心軸Ｊ１回りに回動駆動することにより、対物レンズ１１Ａ〜１１Ｅのうちいずれか一つを撮像位置Ｐ０に選択的に配置可能とする。対物レンズ１１Ａが撮像位置Ｐ０に配置されたときは、対物レンズ１１Ａを介して得られた半導体ウェーハＫの拡大像が検査用カメラ５１により撮像可能となる。対物レンズ１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅについても同様である。対物レンズ１１Ｄは、実質上は素ガラスであり、目視と同じ状態での確認を別置きのモニター画面で行うときに選択配置される。対物レンズ１１Ｅは、上記５つの対物レンズの中では最も倍率が高く、上記モニター画面での目視検査を行うときに選択配置される。なお、対物レンズの符号については、説明上、他の対物レンズと区別する必要のあるときは例えば「１１Ａ」「１１Ｂ」などと数字の末尾にＡ〜Ｅのアルファベットを付すが、特に区別する必要のないときは、単に対物レンズ１１と記す。
【００２１】
撮像光学ユニット駆動部６は、ステッピングモータなどで構成され、撮像光学ユニット５をＺ方向に駆動可能とする。照明用光源７は、光ファイバケーブル７１により金属顕微鏡５２と接続され、検査用カメラ５１が半導体ウェーハＫを撮像するときに閃光を発するように構成される。
【００２２】
測距部１０は、図３に示すように、静電容量変位センサ１２及びセンサ駆動機構１３を備える。
【００２３】
静電容量変位センサ１２は、その下端面側に測定電極を有し、この測定電極に対向する導電性の対象ワーク（半導体ウェーハ）Ｋとの間の静電容量を求め、その静電容量に基づいて、対象ワークＫとの距離を求めるものである。静電容量変位センサ１２には、出力信号を取り出すための電線ケーブル１３６が取り付けられている。
【００２４】
センサ駆動機構１３は、静電容量変位センサ１２を測距位置Ｐ１と退避位置Ｐ２とに選択的に配置可能とする機構である。測距位置Ｐ１とは、選択された対物レンズ１１と対象ワークＫとの間（Ｚ方向について）の位置である。より詳しくは、選択された対物レンズ１１の光軸と、静電容量変位センサ１２の中心軸とが略一致する位置である。また、退避位置Ｐ２とは、少なくとも測距位置Ｐ１にある対物レンズ１１の視野領域から静電容量変位センサ１２が完全に退避する位置である。本明細書では、対物レンズ１１と対象ワークＫとの距離、及び静電容量変位センサ１２と対象ワークＫとの距離をそれぞれ「変位」と呼ぶ。静電容量変位センサ１２が測距位置Ｐ１に配置されたときは、図１の点線に示すように、静電容量変位センサ１２により半導体ウェーハＫとの変位ＬＳが測定可能となる。
【００２５】
センサ駆動機構１３は、フレーム１３０、エアーシリンダ１３１、第１アーム部材１３２及び第２アーム部材１３３を備える。エアーシリンダ１３１は、制御用コンピュータ８からの指令信号によって直線駆動する直動型とされ、その本体部はフレーム１３０に固設される。図３は伸延した状態を示している。第１アーム部材１３２は、一端部がフレーム１３０にシャフト１３４を介して垂直軸回り方向に回動自在に軸支されており、更に長手方向中央においてエアーシリンダ１３１のロッドの先端にピン１３５を介して垂直軸回り方向に回動自在とされる。第２アーム部材１３３は、一端部がシャフト１３４を介して垂直軸回り方向に回動自在に軸支されており、他端部には静電容量変位センサ１２が測定電極を下向きとした状態で取り付けられる。
【００２６】
制御用コンピュータ８は、メモリを備えた記憶部８１、及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備えた演算処理部８２を有し、自動外観検査装置１が一連の検査動作を行うように、搬送用ロボット、検査ステージ駆動部３、レボルバー駆動部５４、撮像光学ユニット駆動部６及びエアーシリンダ１３１などを制御するためのコンピュータである。また記憶部８１には、対物レンズ１１Ａ〜１１Ｅのそれぞれの基準変位ＬＢが予め記憶されている。基準変位ＬＢとは、各対物レンズ１１Ａ〜１１Ｅに固有の最適合焦変位のことであり、半導体ウェーハＫの所定の基準位置ＰＢにおいて予め求められている。基準位置ＰＢは例えば半導体ウェーハＫの中心部分とされる。基準変位ＬＢを求める具体的手法としては、鮮鋭度方式のように画像の鮮鋭度を用いる方法や、測距方式のようにパターンまでの変位を変位センサによって測定する方法を用いることができる。特に本形態では、対物レンズ１１Ａ〜１１Ｅのうち焦点深度が比較的浅く且つ自動検査に用いられる（目視検査でない）対物レンズ１１Ｄについての基準変位ＬＢを正確に求めておくことが好ましい。
【００２７】
画像処理用コンピュータ９は、メモリを備えた記憶部９１、及びＣＰＵを備えた演算処理部９２を有し、検査用カメラ５１により半導体チップＤを撮像したときの画像を取り込み、この画像に所定の解析処理を施すことで半導体チップＤの外観検査を行うコンピュータである。
【００２８】
次に、自動外観検査装置１の検査動作について説明する。図４は自動外観検査装置１における検査処理の手順を示すフローチャート、図５は半導体ウェーハの変位測定時における検査ステージ２の動作を示す図、図６は合焦・撮像時における検査ステージ２の動作を示す図、図７は自動合焦動作を示す図である。
【００２９】
図４に示すように、自動外観検査装置１における検査処理は、ウェーハロードステップＳ１、テーブルアラインメントステップＳ２、センサ進入ステップＳ３、変位測定ステップＳ４、補間計算処理ステップＳ５、センサ退避ステップＳ５Ａ、対物レンズ選択ステップＳ６、合焦／撮像／検査ステップＳ７及びウェーハアンロードステップＳ８からなる。
【００３０】
ウェーハロードステップＳ１において、検査ステージ２は図示しない搬送用ロボットから受け取った半導体ウェーハＫを、その表面に真空吸着または固定することにより保持する。
【００３１】
テーブルアラインメントステップＳ２において、必要に応じて、検査ステージ２をその回転中心軸Ｊ２回りに微少角度回動させる制御を行う。これにより、検査ステージ２のθ方向の組み付け誤差を補正することができ、検査ステージ２はＸ、Ｙそれぞれの方向に精度の良い平行度を確保して移動可能となる。
【００３２】
センサ進入ステップＳ３において、センサ駆動機構１３は、制御用コンピュータ８からの指令信号によりエアーシリンダ１３１を収縮させる。これにより、図３の実線で示す位置にあった第１アーム部材１３２は、反時計周り方向に回動する。第１アーム部材１３２の回動と連動して、第２アーム部材１３３も反時計周り方向に回動する。そして、退避位置Ｐ２に配置されていた静電容量変位センサ１２は、測距位置Ｐ１に配置される（図３の一点鎖線部分参照）。第１アーム部材１３２及び第２アーム部材１３３の回動角はそれぞれ１０度〜３０度であることが好ましい。揺動または捩れによる電線ケーブル１３６の劣化を防止するためである。
【００３３】
変位測定ステップＳ４において、検査ステージ駆動部３は、制御用コンピュータ８からの指令信号により、検査ステージ２と静電容量変位センサ１２との相対位置関係が図５に示す破線矢印Ｂ１の経路を辿るように検査ステージ２をＸ、Ｙ方向に水平駆動する。検査ステージ２がＹ方向に連続的に移動した状態で、静電容量変位センサ１２は、所定のタイミングで半導体ウェーハＫ上の数箇所を抽出点Ｔ１として抽出し、各抽出点Ｔ１での変位ＬＳ１を測定する。測定によって得た変位ＬＳ１は、位置検出部４により検出された検査ステージ２のＸ、Ｙ、θ方向位置と共に、制御用コンピュータ８における記憶部８１に記憶される。Ｙ方向の一列分についてこの処理が終了すると、検査ステージ２をＸ方向に所定距離シフトさせて次の一列分についても同様な処理を行う。このような処理を順次行うことで（Ｓ４Ａ）、半導体ウェーハＫ上における複数の抽出点Ｔ１での変位ＬＳ１が取得される。
【００３４】
補間計算処理ステップＳ５において、制御用コンピュータ８における演算処理部８２は、変位測定ステップＳ４において測定しなかった非抽出点Ｔ２における変位ＬＳ２を、上記抽出点Ｔ１での変位ＬＳ１に基づく補間計算処理により求める。補間計算処理により求めた非抽出点Ｔ２での変位ＬＳ２もまた記憶部８１に記憶される。なお非抽出点Ｔ２は、各抽出点Ｔ１間に多数それぞれ等間隔で存在する点であり、これらの点は撮像点となる。
【００３５】
センサ退避ステップＳ５Ａにおいて、センサ駆動機構１３は、制御用コンピュータ８からの指令信号によりエアーシリンダ１３１を伸延させる。これにより、図３の一点鎖線で示す位置にあった第１アーム部材１３２は、時計周り方向に回動する。第１アーム部材１３２の回動と連動して、第２アーム部材１３３も時計周り方向に回動する。そして、測距位置Ｐ１に配置されていた静電容量変位センサ１２は、退避位置Ｐ２に配置される。
【００３６】
対物レンズ選択ステップＳ６において、レボルバー駆動部５４は、制御用コンピュータ８からの指令信号により指定の対物レンズ１１を撮像位置Ｐ０に配置する。検出したい欠陥のサイズに合わせて、対物レンズ１１Ａ〜１１Ｅのうちいずれか一つを選択することができる。
【００３７】
合焦／撮像／検査ステップＳ７において、検査ステージ駆動部３は、制御用コンピュータ８からの指令信号により、検査ステージ２と対物レンズ１１との相対位置関係が図６に示す破線矢印Ｂ２の経路を辿るように検査ステージ２をＸ、Ｙ方向に水平駆動する。検査ステージ２がＹ方向に連続的に移動した状態で、撮像光学ユニット駆動部６は、図７に示すように、対物レンズ１１と半導体ウェーハＫとの変位ＬＴが常に基準変位ＬＢになるように撮像光学ユニット５をＺ軸方向に駆動する。すなわち記憶部８１に予め記憶された基準変位ＬＢと、補間計算処理により求めた変位ＬＳ２とに基づき、変位ＬＴが基準変位ＬＢに一致するように撮像光学ユニット５をＺ方向に駆動する。例えば図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示すように変位量（ＬＳ２＋α−ＬＢ）の移動を行う。ここでαは、撮像位置Ｐ０に配置された対物レンズ１１と測距位置Ｐ１に配置された静電容量変位センサ１２との垂直方向についての距離を表す。これにより、半導体チップＤに対して最適の合焦を行うことができる。合焦後、照明用光源７が閃光を発すると同時に、検査用カメラ５１が半導体チップＤの撮像を行う。撮像して得た画像は、画像処理用コンピュータ９に取り込まれ、画像処理によりその外観の良否判断が行われる。このような合焦、撮像、及び画像処理による良否判断を、全ての非抽出点Ｔ２について行い（Ｓ７Ａでイエス）、半導体ウェーハＫに形成された全ての半導体チップＤの外観検査を終了する。
【００３８】
ウェーハアンロードステップＳ８において、検査済みの半導体ウェーハＫを真空吸着または固定から解放し、搬送用ロボットに引き渡す。以降、新たな半導体ウェーハＫを受け取り、上と同様な手順で処理を進める。
【００３９】
自動外観検査装置１によると、センサ駆動機構１３は、レボルバー５３で選択された対物レンズ１１と対象ワークＫとの間に静電容量変位センサ１２を進退可能な構成とされる。静電容量変位センサ１２を進入させた状態で測定した対象ワークＫまでの変位ＬＳと記憶部８１に記憶された基準変位ＬＢとに基づいて、撮像光学ユニット駆動部６は、対物レンズ１１と対象ワークＫとの変位ＬＴを基準変位ＬＢとすることで、半導体チップＤに対する自動合焦を行なう。自動合焦時は、静電容量変位センサ１２は退避させる。センサ駆動機構１３はレボルバー５３とは別個に設けてあり、本来あるべき対物レンズ１１を減らすことはしていないため、撮像倍率の自在性を減らすことはない。また、変位センサ１２はレボルバー５３から独立しているため、センサ駆動機構１３からの信号を外部に取り出す電線ケーブル１３６が、レボルバー５３の回転によって捻れることもなく、電線ケーブル１３６の寿命を長くすることができ、静電容量変位センサ１２の電線ケーブル１３６の存在によるレボルバー５３の動作制約を受けない。
【００４０】
変位測定ステップＳ４及び補間計算処理ステップＳ５では、半導体ウェーハＫ上の抽出点Ｔ１までの変位測定を実行し、測定した抽出点Ｔ１までの変位ＬＳ１を利用して、非抽出点Ｔ２までの変位ＬＳ２、すなわち検査時に撮像する半導体チップＤまでの変位ＬＳ２を補間計算処理により予測するので、検査する全点について変位測定を実行する必要がなく、タクト時間の短縮化を図ることができる。しかも変位測定時及び合焦時に検査ステージ２と撮像光学ユニット５とのＸＹ方向における相対移動を停止させないので、この観点からもタクト時間の短縮化を図ることができる。
【００４１】
また、静電容量変位センサ１２を用いているため、高速での変位データの取得が可能である。例えば１０ｋＨｚ程度でのサンプリング速度を達成することができる。このため、検査ステージ２の速度を５００ｍｍ／ｓｅｃ程度と速くした場合でも、補間計算処理を行うのに十分な数の抽出点Ｔ１の取得が可能となる。また、静電容量変位センサ１２は、温度変動に対しての測定誤差が小さく、また、経時に対する測定劣化が少ないので信頼性に優れる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。例えば、直交座標系の３軸の方向については、必ずしもＸＹ平面が水平面、Ｚ方向が鉛直方向でなくてもよい。また、補間計算処理の手法、検査ステージ２の動作態様、検査処理の各ステップの順序などについても、本発明の主旨に沿い適宜変更してよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る自動外観検査装置の正面概略図である。
【図２】レボルバーの外観斜視図である。
【図３】測距部を上方から見た図である。
【図４】自動外観検査装置における検査処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】変位測定処理における検査ステージの動作を示す図である。
【図６】合焦・撮像時における検査ステージの動作を示す図である。
【図７】自動合焦動作を説明するための図である。
【図８】従来の自動外観検査装置の正面概略図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  自動外観検査装置
２  検査ステージ
６  撮像光学ユニット駆動部（上下方向駆動手段）
１１  対物レンズ
１２  静電容量変位センサ（変位センサ）
１３  センサ駆動機構（変位センサ進退手段）
５１  検査用カメラ（撮像手段）
５３  レボルバー
８１  記憶部（記憶手段）
Ｄ  半導体チップ（パターン）
Ｋ  半導体ウェーハ（対象ワーク）
ＬＳ  変位
ＬＢ  基準変位
ＬＴ  変位
ＰＢ  基準位置
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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