(57)【要約】【課題】複数の製品を取ることができる半導体基板などの検査領域に、照射する照明の角度を決定する際、製品の作製工程で発生する検査領域の角度のばらつきに大きく依存されない照明の角度を決めることを目的とする。【解決手段】様々な角度から複数製品の検査領域に照射し、前記複数製品の検査領域の画像を取得し、前記検査領域の光量及び面積を前記複数製品の検査領域の画像から平均値として求め、光量及び面積が最大となるときを照明の角度として決めることができる。【選択図】  図１
2004184157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製品を取る対象物に光を照射し、前記照射した光の反射光を画像入力系に入力する方法において、
個々の製品の検査領域を照射する照明の角度を決定する場合に、
様々な角度から複数製品の検査領域に照射し、前記複数製品の検査領域の画像を取得し、前記検査領域の光量及び面積を前記複数製品の検査領域の画像から平均値として求め、光量及び面積が最大となるときを照明の角度として決めることを特徴とする照明角度調整法。
【請求項２】
前記照明の角度調整を、自動で行うことを特徴とする請求項１記載の照明角度調整法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の製品を取る対象物に光を照射し、その反射光を画像入力する方法に関し、主として半導体基板や液晶基板における外観検査を行う方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、複数の製品を取る対象物に照射し、その反射光を画像入力する方法において、個々の製品の検査領域からの反射光を画像入力系に入力する目的で用意された照明の角度を決定する場合、検査領域の設計値から一意的に照明の角度を決定する方法や、検査領域または照明の角度調整用に作成された治具を実際に設置し、人が画像入力系からの１つの製品の検査領域の画像を参照し、検査領域からの光量が最大になる角度に照明の角度調整を行うという方法がとられてきた。
【０００３】
また、特許文献１に記載された発明には、対象物の照明調整方法が開示されているが、対象物に照射する照明を複数個設けるものの各々の角度は固定されており、照明の角度を最適化することはできないと考えられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２５６４８９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、対象物は複数の製品をとる多面取り構成をしており、個々の製品の検査領域の角度には、製品の作製工程で発生する検査領域の角度のばらつきや、製品が形成されている基板のうねりによる検査領域の角度のばらつきが存在する。従来の方法で決定した照明の角度は、複数の製品を考慮していないため、入力した検査領域の画像は個々の検査領域の角度のばらつきに大きく影響をうけやすいという問題がある。また、対象物の品種が変わるごとに人が照明の角度の調整を行わなければならず、作業効率が悪いという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載された発明には、対象物に照射する照明を複数個設けるものの各々の角度は固定されており、最適化できるのは各々の光量であり、照明の角度を最適化することはできないという問題があった。
【０００７】
本発明は、複数の製品を取る事が出来る対象物の検査領域に、照射するために用意された照明の角度を決定する際、製品の作製工程で発生する検査領域の角度のばらつきや製品が形成されている基板のうねりによる検査領域の角度のばらつきに大きく依存されない照明の角度を決定することを目的とする。また、照明の角度調整の自動化をすることにより、対象物の品種が変わった際の照明角度調整作業の効率を上げることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、個々の製品の検査領域を照射する照明の角度を決定する場合に、様々な角度から複数製品の検査領域に照射し、複数製品の検査領域の画像を取得し、検査領域の光量及び面積を複数製品の検査領域の画像から平均値として求め、光量及び面積が最大となるときを照明の角度として決める。
【０００９】
本構成によって、個々の製品の検査領域を照射する照明の角度を決定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１に請求項１に関する本発明の実施のフロー図を示す。
【００１２】
図２は複数の製品を取ることが出来る対象物の模式図である。１は複数の製品を取る事が出来る対象物であり、対象物上に２のような同一製品が複数形成されている。例えば、半導体のウエハは一般的に複数のチップが形成されており、複数の同一製品を取ることが出来る対象物である。
【００１３】
図３は請求項１〜２に対応する照明角度調整装置の模式図である。
【００１４】
照明角度調整装置は、照明４、画像入力装置５（以下カメラ）、コンピュータ６及び、ステージ７から構成される。照明４には角度調整用のモータが取り付けられており、コンピュータ６からの指令で角度を決定することができる。
【００１５】
また、照明４の照度もコンピュータ６からの指令で決定する。コンピュータ６は照明４の角度・照度の制御及び対象物を載せたステージ８の制御、カメラ５からの画像を電子的に演算する役割を持つ。同軸落射照明７は、製品内の角度を持たない部分からの反射光を得るための照明である。製品内の角度を持った検査領域３の反射率が高い場合、同軸落射照明７のみでは検査領域３からの反射光がカメラに入力されない。このため、同軸落射照明７による反射光と検査領域３からの反射光を同時に得るには、検査領域３用の照明４を適切な角度で配置する必要がある。
【００１６】
次に、照明４の最適な角度を決定する方法について示す。実施フローは図１のフローに従う。
【００１７】
まず、照明の角度を振る範囲を決定する。角度を振る範囲は図３に示すように、検査領域の設計値等の基準から算出される理論的な最適値に対して正負方向に均等に割り振り、角度を振る範囲をＮ分割しＤ１〜ＤＮとする。例えば、検査領域３の角度から求まる照明４の最適角度理論値が４５ｄｅｇの場合、正負２ｄｅｇの範囲をもたせ、表１に示すように４３ｄｅｇ〜４７ｄｅｇを角度を振る範囲と決定する。サンプリング間隔はこの範囲を９分割して０．５ｄｅｇと設定し、コンピュータ６に角度を振る範囲とサンプリング間隔を記録する。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
次に、コンピュータ６からの指令によって照明角度をＤ１に設定する。コンピュータ６からの指令によってステージ８を駆動させ、Ｍ個の製品の検査領域３のカメラ画像をコンピュータ６に記録する。コンピュータ６に記録されたＭ個の製品の検査領域３の面積、光量の平均値をコンピュータ６によって算出する。この値を照明角度Ｄ１での平均面積、平均光量と設定する。同様の動作を照明角度ＤＮになるまで繰り返し行い、Ｄ１〜ＤＮの平均面積、平均光量をコンピュータ６で算出する。例えば、表１のように４３ｄｅｇ〜４７ｄｅｇの平均面積、平均光量が求まる。
【００２０】
次に、表１で求めた平均面積、平均光量に対して正規化を行う。正規化は各照明角度で求めた平均面積、平均光量の最大値を用いて行う。表１より、平均面積の最大値は照明角度４５．０ｄｅｇの１００ｐｉｘ、平均光量の最大値は照明角度４５．５ｄｅｇの２００階調となる。これらの値で各照明角度の平均面積、平均光量を割った値が、表２の正規化した平均面積、平均光量となる。
【００２１】
【表２】
2004184157.tif 000004
【００２２】
式１で表すと次のようになる。
角度Ｄｉの時の平均面積をＡｉ、平均光量をＬｉとし、平均面積の最大値Ａｍａｘ、平均光量の最大値Ｌｍａｘとする。
【００２３】
【数１】
2004184157.tif 000005
【００２４】
最後に（正規化した平均面積＋正規化した平均光量）が最大になる角度Ｄｉを求め、この角度を最適な照明角度として決定し、コンピュータ６によって照明４の角度を最適な照明角度に設定する。例えば、表２では照明角度４５．５ｄｅｇの時に（正規化した平均面積＋正規化した平均光量）が最大となり、最適な照明角度となる。
【００２５】
以上のような方法をとることにより、個々の製品のばらつきに依存されない最適な照明角度を決定することができる。例えば、個々の製品の検査領域の角度のばらつきが図４のようであるとする。従来の方法のように１つの製品Ａのみで照明角度を調整すると、製品Ａの全体からのばらつきに大きく依存した角度設定となる。これに対し、本発明では複数製品の平均を取ることにより、複数製品のばらつきの影響を最小限に抑えることができる。
【００２６】
さらに、一連の照明角度調整動作はコンピュータによる自動で設定することが可能であり、照明角度調整の作業効率が大きく改善される作用を有する。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本手法によれば、複数の製品を取ることが出来る対象物を対象とした画像入力装置・検査装置において、製品の検査領域からの反射光を画像入力する目的で用意された照明の角度を、個々の製品のばらつきに依存されずに自動で調整することが可能となり、照明角度調整作業の効率をあげるという作用を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の実施のフロー図
【図２】複数の製品を取ることが出来る対象物の模式図
【図３】照明角度調整装置の模式図
【図４】製品の検査領域の角度のばらつきを示した図
【符号の説明】
１  複数の製品を取ることが出来る対象物
２  製品
３  検査領域
４  照明
５  カメラ
６  コンピュータ
７  同軸落射照明
８  ステージ
Ｄ  照明角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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