(57)【要約】【課題】撮像のための位置決め制御に要する時間を短縮して、効率良く撮像を行えるようにする。【解決手段】Ｘ軸側のステージ部によるカメラの移動と、Ｙ軸側のステージ部による基板支持テーブルの移動とを同時に行う場合、いずれか一方のステージ部を最高速度Ｖｍａｘで移動させて、その移動対象を先に目標位置に到達させる。この後は、移動対象が目標位置に到達した方のステージ部を停止し、他方のステージ部を、撮像適合速度Ｖｏで等速移動させる。そして、このステージ部の移動対称が目標位置を通過するタイミングに合わせて撮像を行う。【選択図】図３
2008122296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を支持するためのテーブル部と、前記検査対象物を撮像するためのカメラとが対向する関係をもって配備されるとともに、テーブル部またはカメラを支持しながら一軸に沿って移動させるための移動機構が、直交する２軸につき個別に設けられ、
各移動機構の動作を制御することにより、それぞれの機構の移動対象をあらかじめ定められた目標位置まで移動させて、前記カメラに撮像を行わせる処理を複数回実行することにより、検査用の画像を生成する制御手段を具備し、
前記制御手段は、前記撮像のために双方の移動機構を動かす必要があるとき、一方の移動機構の移動対象が先に目標位置に到達するように各移動機構の速度を制御した後に、移動対象が目標位置に到達した方の移動機構を停止させ、他方の移動機構の速度を前記カメラの撮像に適した速度に調整し、その調整された速度で当該機構の移動対象が目標位置を通過するタイミングに合わせてカメラを駆動する制御を、実行可能に構成されている外観検査装置。
【請求項２】
前記制御手段は、一方の移動機構の移動対象を目標位置に到達させた後、他方の移動機構を、カメラの露光時間内の移動距離がカメラの分解能が示す値以下になるような速度で等速移動するように制御する、請求項１に記載された外観検査装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記撮像のために一方の移動機構のみを動かす場合には、その機構の移動対象が、前記目標位置よりも所定距離手前に到達するまで前記カメラの撮像に適した速度よりも速い速度で移動し、その後は前記カメラの撮像に適した速度まで減速するように、当該移動機構を制御し、移動対象が目標位置を通過するタイミングに合わせてカメラを駆動する、請求項１または２に記載された外観検査装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記撮像のために双方の移動機構を動かす必要があるとき、現在位置から目標位置までの移動方向と、当該目標位置からさらに次の目標位置までの移動方向との関係に基づき、いずれの移動機構を駆動しながら撮像を行うかを決定する、請求項１または２に記載された外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査対象物をカメラにより撮像して２次元画像を生成し、その画像を用いて検査対象物の良否を判定する外観検査装置に関する。特にこの発明は、検査対象物を支持するテーブル部とカメラとが対向する関係をもって配備され、これらテーブル部とカメラとの位置関係を調整しながら撮像を行うタイプの検査装置における位置合わせのための制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の基板検査装置には、検査対象の基板を支持するテーブル部（以下、「基板支持テーブル」という。）の上方にカメラが配備され、これら基板支持テーブルおよびカメラを、それぞれ個別の移動機構を用いて、互いに直交する軸（Ｘ軸およびＹ軸）に沿って移動させるものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１６００４２号公報
【０００４】
さらに特許文献１には、検査に先立ち、部品の実装状態に基づき、基板の複数箇所にカメラの視野に対応する撮像対象領域（特許文献１では「検査視野」と記載。）を割り付けておくことが記載されている。
【０００５】
従来のこの種の検査装置では、基板支持テーブルおよびカメラのそれぞれに対応する移動機構（Ｘステージ部、Ｙステージ部）を、移動対象（一方の機構では基板支持テーブル、他方の機構ではカメラ）が目標位置に到達するまで移動させた後に停止させ、撮像を行うようにしている。
【０００６】
図７は、上記の移動制御の具体例を示す。この図において、実線は制御部からの制御信号を、一点鎖線は実際のステージ部の動きを、それぞれ示す。制御信号が示す動作は、移動開始から徐々に加速して、時刻Ｔ１に最高速度Ｖｍａｘに達し、さらに時刻Ｔ２になるまで最高速度Ｖｍａｘで等速移動した後に減速し、時刻Ｔ３に停止する、という内容のものであるが、実際のステージ部の動作には、移動対象の重量や機械の性能等の影響による遅れが生じる。ステージ部が実際に停止すると、さらに停止による機械の振動がなくなるまで待って、撮像が実行される。以下、この明細書では、上記の機械の振動が収まるまでの待機時間（ステージ部が停止した時刻Ｔ４から撮像時刻ＴＥＮＤまでの時間）を「整定時間」という。
【０００７】
上記図７は、Ｘ，Ｙのうちのいずれか一方のステージ部に対する制御を示すが、他方のステージ部に対しても同様の制御が実行される。よって、２つのステージ部を同時に駆動する場合には、各軸がともに停止し、それぞれの整定時間が終了するまで待って、撮像を行う必要がある。
【０００８】
上記の方法に対し、いずれか一方のステージ部を移動させながら、カメラが撮像の目標位置（以下、「撮像ポイント」という。）に合わせられたときに撮像を行う方法も提案されている。図８（１）は、この方法を模式的に示すもので、カメラの移動軸をＸ軸、ステージ部の移動軸をＹ軸として、基板に対するカメラの位置の変化を示している。また図中の円形マークは、撮像ポイントを誇張して示すものである。
【０００９】
図８（２）（３）は、上記図８（１）に対応させて、Ｘ，Ｙの各軸における移動速度の変化を示したタイミングチャートである。また図８（２）のタイミングチャートに付された三角マークは、撮像のタイミングを示すものである。
【００１０】
上記図８の例では、Ｘ軸方向に沿って等間隔に複数の撮像ポイントを設定し、基板支持テーブルを停止させ、カメラを一定の速度ＶＸで移動させながら、カメラが撮像ポイントを通過するタイミングに合わせて撮像を行っている。基板支持テーブルは、カメラが基板の端部に到達して、移動方向を反転させたときのみ、速度ＶＹを最大の速度として移動する。
【００１１】
このような制御を行う場合、カメラのフレームレートに応じて速度Ｖｘを調整すれば、定められた撮像対象領域の画像を生成することが可能である。さらに、露光時間を短くするとともに、その露光時間内にカメラが移動する距離がカメラの分解能が示す値（１画素に対応する距離）以下になるように、速度Ｖｘを調整すれば、カメラが１画素分移動する間に撮像を完了することができ、ぶれのない画像を得ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
基板支持テーブル、カメラの双方に対し、図７のような制御を行う場合には、移動速度を十分に早くできない上に、それぞれが停止しても、双方の振動が停止しなければ、カメラの視野を撮像対象領域に正しく合わせられない。このため、双方の整定時間が過ぎるまで待って撮像を行う必要があるが、このような制御では、撮像までの時間が長くなって効率が低下するため、検査時間の短縮が要求されても、その要求に対応できない可能性がある。
【００１３】
図８に示した方法でも、速度Ｖｘを撮像に適した速度に調整する必要がある上に、基板の全面にわたってカメラを移動させるため、かえって撮像までに時間がかかる可能性がある。勿論、撮像を行わない箇所を通過するときに加速することは可能であるが、基板の端縁部などの撮像ポイントのない場所までカメラを移動させているなど、無駄な動きが多いため、効率が悪い。
【００１４】
ここで、一方のステージ部ではなく、双方のステージ部を同時に動かしながら、カメラが撮像ポイントに位置合わせされる瞬間に撮像を行うことができれば、ステージ部の無駄な動きや整定時間による時間の浪費が生じることがなく、撮像のための位置決め制御に要する時間を大幅に短縮できるように思われる。しかし、このような制御では、カメラおよび基板支持テーブルをそれぞれの目標位置に同時に到達させる必要があるため、現実に実行するのは困難である。図７に示した制御信号に対するステージ部の応答のずれは、移動対象の重量差、各種部品の種類や性能の差、組み立て時の誤差などの影響により個々に異なるものになり、仮に各ステージ部に同じ制御信号を与えても、加減速の度合いや移動距離は同一にならないからである。
【００１５】
この発明は、上記の問題点を解消し、撮像のための位置決め制御に要する時間を短縮して、撮像を効率良く行えるようにすることを、課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するための外観検査装置は、検査対象物を支持するためのテーブル部と、検査対象物を撮像するためのカメラとが対向する関係をもって配備されるとともに、テーブル部またはカメラを支持しながら一軸に沿って移動させるための移動機構が、直交する２軸につき個別に設けられる。さらに、この外観検査装置は、各移動機構の動作を制御することにより、それぞれの機構の移動対象をあらかじめ定められた目標位置まで移動させて、カメラに撮像を行わせる処理を複数回実行することにより、検査用の画像を生成する制御手段を具備する。この制御手段は、撮像のために双方の移動機構を動かす必要があるとき、一方の移動機構の移動対象が先に目標位置に到達するように各移動機構の速度を制御した後に、移動対象が目標位置に到達した方の移動機構を停止させ、他方の移動機構の速度をカメラの撮像に適した速度に調整し、その調整された速度で当該機構の移動対象が目標位置を通過するタイミングに合わせてカメラを駆動する制御を、実行可能に構成される。
【００１７】
上記の装置では、たとえば各軸の移動機構のうちの一方によりテーブル部を移動させ、他方によりカメラを移動させるように構成することができる。ただし、これに限らず、双方の移動機構の移動対象を同一にしてもよい。たとえば、カメラを固定配備して、テーブル部を直交する２軸のそれぞれに沿って移動させるようにしてもよい。または、テーブル部を固定して、カメラを直交する２軸のそれぞれに沿って移動させるようにしてもよい。
【００１８】
以下では、直交する２軸の一方をＸ軸、他方をＹ軸とし、Ｘ軸側の移動機構によってカメラをＸ軸方向に沿って往復動させ、Ｙ軸側の移動機構によってテーブル部をＹ軸方向に沿って往復動させる場合を例に説明する。ここで、撮像のためにカメラおよびテーブル部をともに動かす必要がある場合には、たとえばテーブル部をカメラより先に目標位置に到達させた後に、テーブル部の位置を維持しながら、カメラを撮像に適した速さで移動させ、カメラが目標位置を通過するタイミングに合わせて撮像を行うことができる。または、この逆に、カメラを先に目標位置に到達させた後、その位置にカメラを固定したまま、テーブル部をカメラの撮像に適した速さで移動させ、テーブル部が目標位置を通過するタイミングに合わせて撮像を実行することもできる。
【００１９】
「カメラの撮像に適した速さ」は、カメラの１回の撮像に要する時間内に移動する距離がカメラの分解能が示す値（すなわち１画素に対応する距離）より小さくなるような速度であるのが望ましい。さらに、画像のぶれをなくすためには、カメラの露光時間を調整してもよい。たとえば、移動対象が目標位置を通過する際の速度が、カメラの１画素に対応する距離ｄを露光時間ｔで除算して得られる速度（ｄ／ｔ）になるか、その速度より遅くなるように、速度調整を実行する方法が考えられる。
【００２０】
上記の外観検査装置では、一方の移動対象が目標位置に到達するまでは、いずれの移動機構についても、上記の「カメラの撮像に適した速さ」より速い速度で移動対象を動かすことができる。特に、先に移動対象が目標位置に到達する方の移動機構については、速度を考慮することなく、最大の速さで移動させて良いから、移動に要する時間を大幅に短縮することができる。また、撮像よりも前に、２軸制御から１軸制御に切り換えられるので、その軸における移動量（または移動対象の位置）のみに着目して撮像のタイミングをとれば良いから、撮像のための位置合わせ制御を簡単かつ精度良く行うことができる。
【００２１】
したがって、移動機構を無駄に動かすことなく、各機構を可能な限り速く動かして、正しい位置で撮像を行うことができる。
【００２２】
好ましい態様にかかる装置では、制御手段は、一方の移動機構の移動対象を目標位置に到達させた後、他方の移動機構を、カメラの露光時間内の移動距離がカメラの分解能が示す値以下になるような速度（すなわち、上記したｄ／ｔにより特定される速度か、それより遅い速度）で等速移動するように制御する。このような制御によれば、撮像直前に速度を厳密に調整する必要がないため、制御を簡単にすることができる。
【００２３】
さらに、好ましい態様では、制御手段は、撮像のために一方の移動機構のみを動かす場合には、その機構の移動対象が、目標位置よりも所定距離手前に到達するまでカメラの撮像に適した速度よりも速い速度で移動し、その後はカメラの撮像に適した速度まで減速するように当該移動機構を制御し、移動対象が目標位置を通過するタイミングに合わせてカメラを駆動する。この場合も、移動対象を目標位置の手前まで高速で移動させた後に、撮像に適した速度まで減速させてから撮像を行うので、検査用の画像を効率良く生成することができる。
【００２４】
他の好ましい態様では、制御手段は、撮像のために双方の移動機構を動かす必要があるとき、現在位置から目標位置までの移動方向と、当該目標位置からさらに次の目標位置までの移動方向との関係に基づき、いずれの移動機構を駆動しながら撮像を行うかを決定する。たとえば、一方の移動機構については、目標位置に向かう方向と、その目標位置から次の目標位置に向かう方向とが同じであるが、他方の移動機構については、次の目標位置に向かう際に方向を変更する必要がある場合には、後者の移動機構を先に停止させる移動機構とし、前者の移動機構を駆動しながら撮像を行うようにする。移動方向を変更するには、制御対象の移動機構を一旦停止させてから再び起動する必要があるので、その分だけ時間がかかるが、上記の制御によれば、一軸のみの移動が行われている間に、他方の軸の移動方向を変更する制御を実行することができ、方向転換処理を効率良く行うことが可能になる。
【００２５】
上記構成の外観検査装置は、たとえば基板検査装置として構成されるが、これに限らず、複数の箇所を撮像して検査を行う必要のある各種の物品を検査対象物とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記の構成の外観検査装置によれば、ある時点まで、直交する２軸のそれぞれで移動対象を高速移動して、一方の移動対象を先に目標位置に到達させるので、移動にかかる時間を短縮することができる。さらに、一方の移動対象が目標位置に達した後は、１軸制御に切り換えて、残りの移動対象を撮像に適した速度で移動させながら撮像を行うので、定められた撮像ポイントにカメラが位置合わせされたときに撮像を行うことが可能である。よって、撮像のための位置決め制御に要する時間を削減することができ、撮像および検査を効率良く行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、この発明の一実施態様となる基板検査用の外観検査装置の構成を示す。この外観検査装置（以下、単に「検査装置」という。）は、同一構成の複数の基板を順に受け付けて、基板毎に、あらかじめ定められた複数の撮像対象領域を順に撮像して検査用の２次元画像を生成し、生成された画像を処理することにより、部品の実装状態やはんだ付け状態などを自動検査するものである。なお、図中の実線矢印は電気的な制御の関係を示し、点線矢印はメカ的な制御の関係を示す。
【００２８】
この検査装置には、基板を撮像するための撮像実行部１と制御部２とが含まれる。制御部２はコンピュータを主体とするもので、内部のメモリ（図示せず。）に格納されたプログラムや設定データに基づき、撮像実行部１に対する制御や検査のための画像処理を実行する。また、この制御部２には、マウス、キーボードなどの入力部３、液晶パネルなどによる表示部４、および検査結果を外部装置に出力するための通信用インターフェース５などが接続されている。
【００２９】
撮像実行部１は、カメラ１０、照明部１４、基板支持テーブル２０、Ｘステージ部１１、Ｙステージ部２１、Ｘステージ駆動部１２、Ｙステージ駆動部２２、Ｘ座標検出部１３、Ｙ座標検出部２３、画像入力部３３、撮像制御部３１、照明制御部３２などが含まれる。
【００３０】
カメラ１０および照明部１４は、基板支持テーブル２０の上方に配備される。基板支持テーブル２０は、矩形状の基板支持面を有する。この検査装置では、基板支持面の直交する２辺の一方に沿う方向をＸ軸とし、他方に沿う方向をＹ軸としている。基板支持面に支持される基板も、各辺がＸ軸またはＹ軸に平行になるように位置決め固定される。
【００３１】
Ｘステージ部１１およびＹステージ部２１は、図示しないスライド軸やサーボモータなどにより構成される。Ｘステージ部１１は、カメラ１０および照明部１４をＸ軸に沿って往復動可能に支持し、Ｙステージ部２１は、基板支持テーブル２０をＹ軸に沿って往復動可能に支持する。なお、以下では、Ｘステージ部１１の移動対象をカメラ１０に限定して説明するが、照明部１４も、必ずカメラ１０とともに移動する。
【００３２】
Ｘステージ駆動部１２はＸステージ部１１を、Ｙステージ駆動部２２はＹステージ部２１を、それぞれ駆動するためのものである。各ステージ駆動部１２，２２には、対応するステージ部１１，２１のモータに対する駆動回路やＮＣユニットなどが含まれる。ＮＣユニットは、制御部２から移動速度および移動方向を表す制御信号を受け付けて、この信号をモータへの駆動信号に変換する。この駆動信号を与えられたモータの回転により、各ステージ部１１，２１は、制御部２からの制御信号に応じた方向に、制御信号の示す速度で移動することになる。
【００３３】
Ｘ座標検出部１３およびＹ座標検出部２３は、リニアスケールおよび位置検出用の検出器（いずれも図示せず。）などにより構成される。Ｘ座標検出部１３は、Ｘステージ部１１の基準点がＸ軸上のいずれの位置にあるかを検出し、Ｙ座標検出部２３は、Ｙステージ部２１の基準点がＹ軸上のいずれの位置にあるかを検出する。これらの座標検出部１３，２３により検出される位置情報（Ｘ，Ｙ座標）は、便宜上、カメラ１０や基板支持ステージの位置を表す座標として使用される。また、Ｘ，Ｙ座標の組み合わせは、基板上のカメラ１０への対応位置や撮像ポイントの位置を示すデータとして使用される。
【００３４】
撮像制御部３１は、制御部２からの指令信号に応じて、カメラ１０に駆動信号を出力し、撮像を行わせる。この撮像により生成された画像データは、画像入力部３３を介して制御部２に入力される。照明制御部３２も、制御部２からの指令信号に応じて照明部１４に駆動信号を出力し、被検査部位の撮像に適した照明を行わせる。
【００３５】
検査対象の基板には、あらかじめユーザにより、複数の撮像対象領域（カメラ１０の視野に対応する大きさの領域）が割り付けられる。制御部２のメモリには、これらの撮像対象領域の中心点に対応するＸ，Ｙ座標が、基板上の撮像ポイントを示すデータとして格納される。検査時に、基板支持テーブル２０に基板がセットされると、制御部２は、撮像ポイントが示すＸ，Ｙ座標を目標位置として、各ステージ部１１，２１の動作を制御し、カメラ１０および基板支持テーブル２０をそれぞれ目標位置まで移動させて撮像を行う。この場合、目標位置まで移動したかどうかの判断は、各座標検出部１３，２３による座標の検出値と撮像ポイントが示すＸ，Ｙ座標とを照合することにより行われる。
【００３６】
上記の検査装置では、撮像のための位置決め制御に要する時間を短縮するために、いずれか一方のステージ部が移動している状態下で撮像を行う制御を実行することができる。以下、この撮像時の制御について、詳細に説明する。
【００３７】
図２（１）（２）は、各ステージ部１１，２１の移動を、ＸＹ座標系における位置の変化（基板に対するカメラ１０の位置の変化）に置き換えて示したものである。図中のＸＹ座標系は、各座標検出部１３，２３により検出されるＸ，Ｙ座標に基づくもので、カメラ１０の移動によりＸ座標が変化し、基板支持テーブル２０の移動によりＹ座標が変化する。また点Ｏは、移動が開始される前のカメラ１０の位置（以下、「始点Ｏ」という。）であり、点Ｐは、撮像ポイントである。
【００３８】
図２の例では、始点ＯからＸ，Ｙの各軸にそれぞれ距離ｍずつ移動させると、撮像ポイントＰに到達するものとしている。このように各軸における移動距離が同一になる場合には、理論上は、各ステージ部１１，２１の移動速度を同一にすることにより、カメラ１０および基板支持テーブル２０を同時に目標位置（移動前の地点から距離ｍ離れた点）に到達させることができる。したがって、各ステージ部１１，２１が同様の速度で移動するように制御しながら、双方の軸の座標が撮像ポイントの示すＸ，Ｙ座標に合致した時点でカメラ１０を駆動することができるはずである。この場合、基板に対するカメラ１０の移動経路は、図２（１）に示すように最短の経路になるから、撮像までの時間も最も短くできると考えられる。
【００３９】
しかし、実際には、各ステージ部１１，２１間では、移動対象の重量差、部品の性能のばらつき、組み立て時の精度のばらつきなど、種々の差異の影響によって、制御信号に対する応答性能に差が生じる。このため、各ステージ部１１，２１の移動速度や速度が切り換えられるタイミングを完全に一致させるのは、きわめて困難である。よって、カメラ１０、基板支持テーブル２０の一方が目標位置に到達しても、他方はまだ到達していない状態になるから、各ステージ部を移動させながら撮像を行うと、カメラ１０が撮像ポイントからずれた状態で撮像が行われる可能性が高い。
【００４０】
そこで発明者は、図２（２）に示すような方法で各ステージ部１１，２１を移動させる制御を発案した。この方法でも、各ステージ部１１，２１を同時に移動させるが、移動速度は同一ではなく、一方のステージ部（図示例ではＹステージ部２１）を他方（Ｘステージ部１１）より速く移動させて、その移動対象（基板支持テーブル２０）を目標位置に先に到達させる。その後は、目標位置に到達した方のステージ部２１を停止させ、残りのステージ部１１を、撮像に適した速度で等速移動させ、その移動対象（カメラ１０）が目標位置を通過するタイミングに合わせて撮像を実行する。
【００４１】
以下では、Ｘ，Ｙの各軸のうち、移動対象が先に目標位置に到達する方の軸を「優先軸」といい、他方の軸を「非優先軸」という。Ｘ，Ｙのいずれを優先軸とするかは、双方における目標位置までの距離に応じて、適宜、設定することができる。
【００４２】
図３は、図２（２）に示した制御を具体化したタイミングチャートである。図中、（イ）はＸステージ部１１の移動速度および位置信号の変化を示し、（ロ）はＹステージ部２１の移動速度および位置信号の変化を示す。なお、この例の位置信号は、実際のＸ，Ｙ座標の変化ではなく、これらの座標が撮像ポイントが示す座標に一致する値であるか否かを示す２値信号として表されている（図３では、オン状態（ハイレベル）が「座標の一致」を意味する。）。したがって、Ｘ，Ｙの双方の位置信号がともにオン状態になったときが、カメラ１０が撮像ポイントに位置合わせされたときとなり、この時点で撮像が実行される。
【００４３】
図３の例では、Ｙステージ部２１は、立ち上がり後、最高速度Ｖｍａｘになるまで加速した後、所定期間、この速度Ｖｍａｘで等速移動する。等速移動後は、徐々に減速し、位置信号がオンになった直後に停止する。これは、図７に示した従来の制御と同様である。
【００４４】
一方、Ｘステージ部１１は、撮像に適した速度Ｖｏ（以下、「撮像適合速度Ｖｏ」という。）と最大移動速度Ｖｍａｘとの間の任意の速度Ｖｔまで加速した後、所定の時点で撮像適合速度Ｖ０まで減速する。その後は、撮像適合速度Ｖ０で等速移動しながら目標位置を通過する。
【００４５】
なお、各ステージ部の速度の切り換えのタイミングは、図３の例に限らず、各軸の移動距離に応じて調整するのが望ましい。たとえば、図３の例では、Ｙステージ部２１が目標位置に到達するタイミングより、Ｘステージ部１１の速度がＶｔから撮像適合速度Ｖｏに切り換えられるタイミングの方が速くなっているが、Ｙステージ部２１が目標位置に到達した後に、Ｘステージ部１１の速度がＶＯに切り換えられる場合もある。
【００４６】
切り換え前の速度Ｖｔの値も、事例毎に変更することができ、また必要に応じて最大速度Ｖｍａｘを設定することもできる。たとえば、Ｙ軸方向よりＸ軸方向の距離の方が長い場合には、Ｘ，Ｙをともに最大速度Ｖｍａｘで移動させても、Ｙ軸側の移動対象である基板支持ステージが、先に目標位置に到達する。
【００４７】
ただし、非優先軸のみの移動の時間長さについては、撮像のための準備に要する時間や優先軸側の整定時間などを考慮する必要がある。すなわち、非優先軸のみの移動になってから撮像が行われるまでの時間長さＴ（図３に示す。）が、制御部２からの駆動信号がカメラ１０に伝達されるまでの時間や、先に停止した優先軸側の整定時間より長くなるようにする必要がある。さらに、優先軸側の移動対象が目標位置を通り過ぎて停止した場合でも、非優先軸のみの移動時間内に正しい位置に復帰できるように、非優先軸のみが移動する時間長さを調整するのが望ましい。そのためには、時間長さＴが上記の各種要件を満たす長さになるように、非優先軸側の速度Ｖｔの値やＶｏへの減速を開始するタイミングなどを、調整する必要がある。
【００４８】
また、非優先軸側のステージ部を移動させながら撮像を行っても、各ステージ部１１，２１を停止して撮像を行うときと同等の質の画像を生成できるように、カメラ１０の露光時間や撮像適合速度Ｖｏを調整する必要がある。この実施例では、画像にぶれが生じることがないように、カメラ１０の露光時間内に移動する距離がカメラ１０の分解能が示す値（１画素に対応する距離）以下になるような速度を、撮像適合速度Ｖｏとして設定する。言い換えれば、露光時間をｔ、カメラ１０の分解能をｄとした場合、ｄ／ｔまたはｄ／ｔより遅い速度をｖＯとするのである。
【００４９】
図４は、カメラ１０の分解能が１０μｍであるものとして、露光時間を１０μｓ、１００μｓ、１０００μｓ、１００００μｓにそれぞれ設定したときの撮像適合速度を比較して示す。
【００５０】
この例では、ステージ部の最高速度を５００ｍｍ／ｓと仮定している。このため、露光時間が１０μｍのときの撮像適合速度Ｖｏは、理論値の１０００ｍｍ／ｓではなく、最高速度の５００ｍｍ／ｓに設定する必要がある。その他の露光時間については、いずれも撮像適合速度Ｖｏが最高速度より遅くなるため、実現可能である。よって、上記４とおりの露光時間のいずれかを選択する場合には、露光時間を１００μｓ以下に設定し、その設定値に応じて撮像適合速度Ｖｏを決めるのが、撮像を安定させる上で好ましい選択であると考えられる。
【００５１】
上記したように、優先軸の移動対象を先に目標位置に到達させた後、非優先軸の移動対象を撮像適合速度Ｖｏをもって等速移動させながら撮像を行う場合、両軸が移動している間は各ステージ部１１，２１を、可能な限り速く移動させることができるから、移動に要する時間を短縮することができる。また、非優先軸の移動のみになった後は、等速移動させながら、その軸における座標の変化のみに着目して撮像のタイミングをとれば良いので、簡単な制御で、カメラ１０が撮像ポイントに位置合わせされた瞬間に撮像を行うことができる。さらに、撮像適合速度Ｖｏを露光時間に基づき調整する処理と、非優先軸のみの移動時間が優先軸側の整定時間より長くなるように調整する処理とにより、ぶれのない画像を生成することができる。
【００５２】
なお、撮像ポイントの設定によっては、いずれか一方のステージ部のみを移動させれば良い場合（始点ＯとＸ座標またはＹ座標が同一の場合）もある。このような場合には、移動させる方のステージ部を、任意の速度Ｖｔまで加速した後、その速度Ｖｔで所定時間等速移動させ、しかる後に速度を最適適合速度Ｖｏに切り換えるとよい。
【００５３】
図５は、上記の検査装置の制御部が実行する処理の流れを示す。なお、この図では、説明を簡単にするために、いずれの撮像ポイントについても、図２（２）に示したような制御を実行するものとする。
【００５４】
図５において、最初のステップであるＳＴ１では、基板支持テーブル２０への基板の搬入を受け付け、カメラ１０および基板支持テーブル２０を初期位置（Ｘ，Ｙ座標が０になる位置）に位置決めする。
【００５５】
ＳＴ２では、メモリから撮像ポイントの位置を示すＸ，Ｙ座標と、その撮像ポイントにカメラ１０を位置合わせするための制御用データを読み出す。なお、制御用データには、各ステージ部の具体的な移動速度、速度を切り換えるタイミングを示す条件（たとえば移動時間）などのデータが含まれる。
【００５６】
つぎのＳＴ３では、双方のステージ部１１，２１への制御信号を出力し、カメラ１０および基板支持テーブル２０をともに移動させる。このとき、図３に示したように、優先軸側のステージ部を最高速度Ｖｍａｘまで加速し、非優先軸のステージ部を、撮像適合速度ＶＯより速い任意の速度Ｖｔ（最高値はＶｍａｘ）まで加速することができる。また優先軸側のステージ部に対して、所定の時点から減速制御に切り換える制御を実行するとともに、必要であれば、非優先軸側のステージ部に対しても、撮像適合速度Ｖｏまで減速する制御を実行する。
【００５７】
優先軸側の座標の検出値が撮像ポイントの示す座標（以下「目標値」という。）に達すると、ＳＴ４が「ＹＥＳ」となってＳＴ５に進み、優先軸側のステージ部を停止させる。さらにＳＴ６では、非優先軸側のステージ部を、撮像適合速度Ｖｏで等速移動するように制御する。
【００５８】
この後、非優先軸側の座標の検出値が目標値に達すると、ＳＴ７が「ＹＥＳ」となってＳＴ８に進む。ＳＴ８では、撮像制御部３１や照明制御部３２に駆動信号を与えることにより、撮像を実行する。さらにＳＴ９では、撮像により生成された画像を処理して、被検査部位に対する検査を実行する。
【００５９】
以下も同様に、撮像ポイント毎に、上記のＳＴ４〜９の処理を実行する。最後の撮像ポイントに対する撮像が終了すると、ＳＴ１０が「ＹＥＳ」となり、ＳＴ１１で基板を搬出した後、処理を終了する。さらに、検査対象の基板がある場合には、上記と同様の処理を繰り返し実行することになる。
【００６０】
上記の一連の処理によれば、いずれの撮像ポイントでも、その撮像ポイントにカメラ１０が位置合わせされた瞬間に撮像を実行し、ぶれや位置ずれのない画像を得ることができる。
【００６１】
なお、実際の検査では、すべての撮像ポイントについて、ＳＴ３〜８のような制御が行われるのではなく、つぎの撮像ポイントとの位置関係によっては、双方のステージ部１１，２１を停止させる従来の制御を実行する場合もある。たとえば、Ｘ，Ｙのいずれか一軸方向での移動により、ある撮像ポイントからその次の撮像ポイントに進むことができる場合に、前者の撮像ポイントについてＳＴ３〜８の制御を行うと、次の撮像ポイントに進むにも二軸ともに移動しなければならなくなり、一軸のみで移動する場合よりも時間がかかる可能性がある。よって、このような場合には、前者の撮像ポイントについては、双方のステージ部１１，２１を停止させて撮像を行い、その後に一軸のみの移動によって次の撮像ポイントに進む方が効率が良い可能性がある。
【００６２】
また、ＳＴ３〜８の制御を実行する場合には、現在位置と次の撮像ポイントとの位置関係、および次の撮像ポイントともう１つ先の撮像ポイントとの位置関係に基づいて、Ｘ，Ｙのいずれを優先軸にし、いずれを非優先軸にするかを決めるのが望ましい。図６（１）（２）は、この場合の制御例を示す。
【００６３】
図６（１）（２）の例では、先の図２と同様に、各ステージ部１１，２１の移動を、基板に対するカメラ１０の位置の変化に置き換えて示しており、始点Ｏから撮像ポイントＰを経て撮像ポイントＱに移動する場合に、撮像ポイントＰでは、ＳＴ３〜８の制御により一方の軸での移動を行いながら撮像し、点Ｑでは双方のステージ部１１，２１を停止させてから撮像を行うものとする。また、図中の点線の矢印は、撮像ポイントＰでも双方のステージ部１１，２１を停止させる場合の経路である。
【００６４】
図６（１）の例では、Ｘ軸については、Ｏ−Ｐ間、Ｐ−Ｑ間とも、正方向（図中、左から右に向かう方向）に沿って移動するが、Ｙ軸については、Ｏ−Ｐ間の移動方向が正方向（図中、下から上に向かう方向）であるのに対し、Ｐ−Ｑ間の移動方向は負の方向に変更される。この場合には、Ｙ軸が優先軸に、Ｘ軸に非優先軸に、それぞれ設定される。
【００６５】
図６（２）の例では、Ｘ軸については、Ｏ−Ｐ間の移動方向が負の方向であるのに対し、Ｐ−Ｑ間の移動方向は正の方向となっている。一方、Ｙ軸については、Ｏ−Ｐ間、Ｐ−Ｑ間とも負の方向である。この場合には、Ｘ軸が優先軸に、Ｙ軸が非優先軸に、それぞれ設定される。
【００６６】
このように、一方の軸の移動方向は一定であるが、他方の軸については、移動方向が変更される場合には、前者の軸を非優先軸とし、後者の軸を優先軸とすることにより、非優先軸側のみの移動が続く間に優先軸側の方向転換に必要な制御を行うことができる。よって、移動方向の切り換えを効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】外観検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ステージ部の制御方法を示す説明図である。
【図３】図２（２）の制御を具体化したタイミングチャートである。
【図４】露光時間と撮像適合速度との関係を示す説明図である。
【図５】検査の際の制御部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】ステージ部の制御方法の具体例を示す説明図である。
【図７】従来のステージ部の移動制御の一例を示す説明図である。
【図８】従来のステージ部の移動制御の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  撮像実行部
２  制御部
１０  カメラ
１１  Ｘステージ部
１２  Ｘステージ駆動部
２０  基板支持テーブル
２１  Ｙステージ部
２２  Ｙステージ駆動部
【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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