(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象ワークＫをＸＹ水平面上に保持し一方向に沿って一定速度Ｖで駆動可能な検査ステージ２と、対象ワークＫに閃光照射するための照射手段７と、露光開始から全受光素子が露光可能となるまでに到達時間Ｔを要するローリングシャッタを撮像素子５１１に有する撮像手段５１と、検査ステージ２の現在位置Ｓ３を検出する位置検出手段４とを備え、検査ステージ２に保持した対象ワークＫを一定速度Ｖで走行させながら、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを照射手段７により閃光照射すると共に撮像手段５１により撮像し、そのとき得られた画像に基づいて撮像目標位置ＰＨの表面状態を自動的に検査するように構成された自動外観検査装置１において、
検査ステージ２の移動方向を基準にして上記撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置ＰＳと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて、撮像手段５１を露光開始させると共に、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置と、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて、照射手段７を閃光発光させるように構成した制御手段８を備えることを特徴とする自動外観検査装置。
【請求項２】
前記制御手段８は、検査ステージ２の移動方向を基準にして上記撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置ＰＳを撮像手段５１の露光開始位置Ｓ１として予め記憶した第１記憶手段８１ａと、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置を発光位置Ｓ２として予め記憶した第２記憶手段８２ａと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第１記憶手段８１ａに予め記憶した撮像手段５１の露光開始位置Ｓ１とを比較して両者が一致した場合に撮像手段５１を露光開始させるための露光開始信号Ｓ４を出力する第１比較手段８１ｂと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第２記憶手段８２ａに予め記憶した発光位置Ｓ２とを比較して両者が一致した場合に照射手段７を閃光発光させるための発光信号Ｓ５を出力する第２比較手段８２ｂとを備える請求項１に記載の自動外観検査装置。
【請求項３】
前記対象ワークＫが半導体ウェーハである請求項１または請求項２に記載の自動外観検査装置。
【請求項４】
対象ワークＫをＸＹ水平面上に保持し一方向に沿って一定速度Ｖで駆動可能な検査ステージ２と、対象ワークＫに閃光照射するための照射手段７と、露光開始から全受光素子が露光可能となるまでに到達時間Ｔを要するローリングシャッタを撮像素子５１１に有する撮像手段５１と、検査ステージ２の現在位置Ｓ３を検出する位置検出手段４とを備える自動外観検査装置１を用い、検査ステージ２に保持した対象ワークＫを一定速度Ｖで走行させながら、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを照射手段７により閃光照射すると共に撮像手段５１により撮像し、そのとき得られた画像に基づいて撮像目標位置ＰＨの表面状態を自動的に検査する自動外観検査方法において、
制御手段８により、検査ステージ２の移動方向を基準にして上記撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置ＰＳと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて、撮像手段５１を露光開始させると共に、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置と、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて、照射手段７を閃光発光させることを特徴とする自動外観検査方法。
【請求項５】
前記制御手段８により、検査ステージ２の移動方向を基準にして上記撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置ＰＳを撮像手段５１の露光開始位置Ｓ１として第１記憶手段８１ａに予め記憶しておき、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置を発光位置Ｓ２として第２記憶手段８２ａに予め記憶しておき、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第１記憶手段８１ａに予め記憶した撮像手段５１の露光開始位置Ｓ１とを比較して両者が一致した場合に撮像手段５１を露光開始させるための露光開始信号Ｓ４を第１比較手段８１ｂから出力し、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第２記憶手段８２ａに予め記憶した発光位置Ｓ２とを比較して両者が一致した場合に照射手段７を閃光発光させるための発光信号Ｓ５を第２比較手段８２ｂから出力する請求項４に記載の自動外観検査方法。
【請求項６】
前記対象ワークＫが半導体ウェーハである請求項４または請求項５に記載の自動外観検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動外観検査装置及び自動外観検査方法に関する。より詳しくは、検査ステージに保持した対象ワークを一定速度で走行させながら、対象ワークにおける撮像目標位置を照射手段により閃光照射すると共に撮像手段により撮像し、そのとき得られた画像に基づいて撮像目標位置の表面状態を自動的に検査する装置及び方法のうち、特に撮像手段にローリングシャッタ機能を有する撮像素子を用いたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハの自動外観検査装置では、次のようにして、半導体ウェーハの表面状態を自動的に検査している。すなわち、検査ステージに保持した半導体ウェーハを一定速度Ｖで走行させながら、半導体ウェーハにおける撮像目標位置をキセノンランプ等の照射手段により閃光照射する。それと共に半導体ウェーハ上の撮像目標位置を撮像手段により撮像し、そのとき得られた画像に基づいて適当な画像処理により良否判定を行う。このような自動外観検査装置において、従来、撮像手段は、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサや、グローバルシャッタ機能付きのＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサを撮像素子として用いていた。
【０００３】
しかし、ＣＣＤイメージセンサは素子そのものが高価で、複数の電源を要し、消費電力が大きいという欠点がある。また、グローバルシャッタ機能付きのＣＭＯＳイメージセンサは、グローバルシャッタ機能をチップ上に搭載するため、受光素子の面積が小さくなり、感度が下がりノイズの多い画面になったり、チップ面積が大きくなるためコストが高くなったりする。
【０００４】
近年では、上記したＣＣＤイメージセンサやグローバルシャッタ機能付きのＣＭＯＳイメージセンサに代えて、ローリングシャッタ機能（電子シャッタ機能の一種）付きのＣＭＯＳイメージセンサを用いるケースが増えてきている。ローリングシャッタ機能付きのＣＭＯＳイメージセンサは、安価であり複雑なタイミング発生回路を必要とせず且つ単一電源で動作して消費電力も少ない等の利点を有するためである。また、ＣＭＯＳイメージセンサは、ＣＭＯＳイメージセンサの任意の領域のみを画像として取り込むことができるという、ＣＣＤイメージセンサにはない特徴を有するためでもある（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
このような技術動向の下、撮像素子にローリングシャッタ機能付きのＣＭＯＳイメージセンサを備えた撮像手段を用いた半導体ウェーハの自動外観検査装置の開発が行われている。図７は従来の自動外観検査装置の機能ブロック図である。図７に示すように、従来の自動外観検査装置１Ｂは、検査対象となる半導体ウェーハＫを保持しＹ方向に一定速度Ｖで駆動可能な検査ステージ２と、半導体ウェーハＫに閃光照射するための照射手段７と、ローリングシャッタ機能付きのＣＭＯＳイメージセンサを撮像素子５１１に有する撮像手段５１０と、検査ステージ２の現在位置を検出する位置検出手段４と、ローリングシャッタの起動開始タイミング及び照射手段７の発光タイミングを制御する制御ボード８００とを備える。
【０００６】
撮像素子５１１におけるローリングシャッタは、露光開始から全受光素子が露光可能となるまでに到達時間Ｔを要する。また、制御ボード８００は、記憶手段８１０、比較処理手段８２０及び時間遅延回路８３０を備える。記憶手段８１０には、次に示す露光開始位置Ｓ６が予め登録されている。露光開始位置Ｓ６とは、半導体ウェーハＫにおける撮像目標位置を撮像手段５１０が撮像可能となる位置に検査ステージ２が到達するよりも、上記到達時間Ｔ前の検査ステージ２の位置である。すなわち検査ステージ２の移動方向Ｙを基準にして撮像目標位置から前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する距離にして前方の位置である。比較手段８２０は、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、記憶手段８１０に予め記憶した露光開始位置Ｓ６とを比較して両者が一致した場合に撮像手段５１０を露光開始させるための露光開始信号Ｓ７を出力するように構成される。時間遅延回路８３０は、比較手段８２０が露光開始信号Ｓ７を出力してから上記到達時間Ｔ後に照射手段７に発光信号Ｓ８を出力するように構成される。
【０００７】
このような構成とすることで自動外観検査装置１Ｂでは、半導体ウェーハＫの撮像目標位置に検査ステージ２が来たとき、すなわち撮像手段５１０が撮像目標位置を撮像可能となる位置に検査ステージ２が来たときに、ローリングシャッタの全受光素子が露光状態となり且つ照射手段７から閃光が照射され、撮像目標位置の画像を得ることができる。
【特許文献１】特表２００１−５１１６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した従来の自動外観検査装置１Ｂによると、検査ステージ２の等速性が検査精度に大きく影響する。これは、時間遅延回路８３０が発光信号Ｓ８を出力するに際し、時間変数を用いていることによる。例えば、ローリングシャッタの露光開始から全受光素子が露光可能となるまでの到達時間Ｔを７．８ｍ秒とし、検査ステージ２の速度を１００ｍｍ／秒とする。検査ステージ２の速度が規定値よりも１％増して１０１ｍｍ／秒となった場合、閃光が照射される位置は、本来照射されるべき位置よりも７．８（ｍ秒）×１０１（ｍｍ／秒）−７．８（ｍ秒）×１００（ｍｍ／秒）＝７．８μｍ後ろにずれてしまう。この手の検査装置においては、対物レンズ等で拡大して撮像しているため、７．８μｍのずれは無視できない量である。したがって、検査ステージ２には、高精度な等速性が確保できるものが必要であり、装置コストが高くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ローリングシャッタ機能付きの撮像素子を用いた自動外観検査装置及び方法において、高精度な等速性が確保できる高価な検査ステージを用いなくても信頼度の高い外観検査を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の自動外観検査装置は、対象ワークＫをＸＹ水平面上に保持し一方向に沿って一定速度Ｖで駆動可能な検査ステージ２と、対象ワークＫに閃光照射するための照射手段７と、露光開始から全受光素子が露光可能となるまでに到達時間Ｔを要するローリングシャッタを撮像素子５１１に有する撮像手段５１と、検査ステージ２の現在位置Ｓ３を検出する位置検出手段４とを備え、検査ステージ２に保持した対象ワークＫを一定速度Ｖで走行させながら、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを照射手段７により閃光照射すると共に撮像手段５１により撮像し、そのとき得られた画像に基づいて撮像目標位置ＰＨの表面状態を自動的に検査するように構成された自動外観検査装置１において、検査ステージ２の移動方向を基準にして上記撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置ＰＳと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて、撮像手段５１を露光開始させると共に、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置と、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて、照射手段７を閃光発光させるように構成した制御手段８を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の自動外観検査装置１によると、制御手段８は、撮像手段５１の露光開始の制御を、検査ステージ２の移動方向を基準にして撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置ＰＳと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて行う。そして、照射手段７を閃光発光の制御を、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置と、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて行う。このように対象ワークＫの撮像に必要な制御を、時間変数を含むことなく行うため、検査ステージ２の等速性の精度誤差に関わらず撮像目標位置ＰＨにおいて確実に照射が行われて撮像できる。従って、自動外観検査装置１によると、高精度な等速性が確保できる高価な検査ステージを用いなくても信頼度の高い外観検査を実現できる。なお、「検査ステージ２の移動方向を基準にして上記撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の位置ＰＳ」とは、より具体的には、この位置ＰＳを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置を意味する。
【００１２】
好ましくは、前記制御手段８は、検査ステージ２の移動方向を基準にして上記撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置ＰＳを撮像手段５１の露光開始位置Ｓ１として予め記憶した第１記憶手段８１ａと、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置を発光位置Ｓ２として予め記憶した第２記憶手段８２ａと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第１記憶手段８１ａに予め記憶した撮像手段５１の露光開始位置Ｓ１とを比較して両者が一致した場合に撮像手段５１を露光開始させるための露光開始信号Ｓ４を出力する第１比較手段８１ｂと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第２記憶手段８２ａに予め記憶した発光位置Ｓ２とを比較して両者が一致した場合に照射手段７を閃光発光させるための発光信号Ｓ５を出力する第２比較手段８２ｂとを備える。
【００１３】
また、本発明の自動外観検査装置１は、前記対象ワークＫを半導体ウェーハとし、半導体ウェーハの自動外観検査装置として好適である。
【００１４】
また、本発明の自動外観検査方法は、対象ワークＫをＸＹ水平面上に保持し一方向に沿って一定速度Ｖで駆動可能な検査ステージ２と、対象ワークＫに閃光照射するための照射手段７と、露光開始から全受光素子が露光可能となるまでに到達時間Ｔを要するローリングシャッタを撮像素子５１１に有する撮像手段５１と、検査ステージ２の現在位置Ｓ３を検出する位置検出手段４とを備える自動外観検査装置１を用い、検査ステージ２に保持した対象ワークＫを一定速度Ｖで走行させながら、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを照射手段７により閃光照射すると共に撮像手段５１により撮像し、そのとき得られた画像に基づいて撮像目標位置ＰＨの表面状態を自動的に検査する自動外観検査方法において、制御手段８により、検査ステージ２の移動方向を基準にして上記撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置ＰＳと、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて、撮像手段５１を露光開始させると共に、対象ワークＫにおける撮像目標位置ＰＨを撮像手段５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置と、位置検出手段４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３とに基づいて、照射手段７を閃光発光させることを特徴とする。
〔発明の効果〕
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、ローリングシャッタ機能付きの撮像素子を用いた自動外観検査装置及び方法において、高精度な等速性が確保できる高価な検査ステージを用いなくても信頼度の高い外観検査を実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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の正面概略図を示す。図２は撮像素子５１１におけるローリングシャッタ機能を説明するための図、図３は本発明に係る自動外観検査装置１の機能ブロック図である。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り、Ｚ方向まわりの回転方向をθ方向とする。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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）ＤＤが形成されている。
【００１９】
検査ステージ駆動部３は、検査ステージ２の下方おいて、検査ステージ２をＸ、Ｙ、θ各方向に移動可能とするように配設される。検査時には、検査ステージ駆動部３は、検査ステージ２をＹ方向に沿って等速度Ｖで駆動する。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に送信可能なエンコーダで構成される。
【００２０】
撮像光学ユニット５は、２次元カメラ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。
【００２１】
２次元カメラ５１は、ローリングシャッタ機能付きのＣＭＯＳイメージセンサを撮像素子５１１として備える。この撮像素子５１１は、配列された複数の受光素子からなる受光素子ラインを複数有し、各受光素子ライン毎に異なる各動作タイミングパルスに応じて、所定のシャッタ時間だけ、各動作タイミングパルスに応じた各受光素子ラインを構成する各受光素子で受光して、そのシャッタ時間の間の受光光量に応じた各受光素子毎の信号を順次出力するように構成される。その動作時は、図２に示すように、露光するタイミングが画面の上の受光素子ラインから下の受光素子ラインに向かって徐々にずれていき、各受光素子ライン毎に順次露光制御を行う。露光開始から全受光素子が露光可能となるまでに到達時間Ｔを要する。本例ではこの到達時間Ｔは７．８ｍ秒である。また、全受光素子が露光可能な状態である時間Ｔ’、すなわち露光している期間は１ｍ秒であり、全受光素子がクローズ状態となるのに要する時間は７．８ｍ秒である。
【００２２】
金属顕微鏡５２は、対物レンズ１１により得た半導体チップＤＤの画像が２次元カメラ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。
【００２３】
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、２次元カメラ５１が半導体ウェーハＫを撮像するときに用いる。
【００２４】
制御用コンピュータ８は、２次元カメラ５１の動作制御を行う第１制御ボード８１、照明用光源７の動作制御を行う第２制御ボード８２、及びその他の各種制御ボードを備え、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、２次元カメラ５１、照明用光源７、撮像光学ユニット駆動部６及びレボルバー駆動部５４などの動作を制御する。
【００２５】
第１制御ボード８１は、図３に示すように、第１記憶手段８１ａと第１比較手段８１ｂとを備える。第１記憶手段８１ａは、次に示す露光開始位置Ｓ１を予め記憶している。すなわち露光開始位置Ｓ１とは、検査ステージ２の移動方向Ｙを基準にして、半導体ウェーハＫ上の撮像目標位置ＰＨから少なくとも前記到達時間Ｔ間に前記一定速度Ｖで移動する一定距離前方の検査ステージ２の位置である。第１比較手段８１ｂは、位置検出部４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第１記憶手段８１ａに予め記憶した露光開始位置Ｓ１とを比較して両者が一致した場合に２次元カメラ５１を露光開始させるための露光開始信号Ｓ４を出力するように構成される。このような第１制御ボード８１は、マイクロプロセッサやメモリチップなどを主体としたハードウエア及びこれに組み込んだ適当なコンピュータプログラムにより実現される。
【００２６】
第２制御ボード８２は、図３に示すように、第２記憶手段８２ａと第２比較手段８２ｂとを備える。第２記憶手段８２ａは、次に示す発光位置Ｓ２を予め記憶している。すなわち発光位置Ｓ２とは、半導体ウェーハＫ上の撮像目標位置ＰＨを２次元カメラ５１が撮像可能となるときの検査ステージ２の位置である。つまり、上記した露光開始位置Ｓ１と発光位置Ｓ２との関係はＳ１−Ｓ２＝Ｖ×Ｔである。また、第２比較手段８２ｂは、位置検出部４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第２記憶手段８２ａに予め記憶した発光位置Ｓ２とを比較して両者が一致した場合に照明用光源７を閃光発光させるための発光信号Ｓ５を出力するように構成される。このような第２制御ボード８２は、第１制御ボード８１と同様に、マイクロプロセッサやメモリチップなどを主体としたハードウエア及びこれに組み込んだ適当なコンピュータプログラムにより実現される。
【００２７】
画像処理用コンピュータ９は、２次元カメラ５１により半導体チップＤＤ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ＤＤの外観検査を実行するコンピュータである。
【００２８】
次に、自動外観検査装置１における自動外観検査方法について説明する。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は自動外観検査装置１による半導体ウェーハＫの撮像順序を平面視的に示す図、図６は自動外観検査装置１による撮像目標位置ＰＨ（１）の撮像タイミングを説明するための図である。
【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１００、ウェーハ角度合わせステップ２００、撮像ステップ３００、検査ステップ４００及びウェーハアンロードステップ５００からなる。
【００３０】
ウェーハロードステップ１００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、その表面に載置すると共に真空吸着または固定することにより保持する。
【００３１】
ウェーハ角度合わせステップ２００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回りに回動させる制御を行う。これにより、ウェーハローディング時の半導体ウェーハＫの傾き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保持して移動可能となる。その後、図５のように、２次元カメラ５１がはじめに検査しようとする列（図５における破線Ｂ１のうち一番左端の部分）に沿ってチップＤＤを撮像可能なように２次元カメラ５１がその列の延長線上に来るように検査ステージ２を移動配置する。
【００３２】
撮像ステップ３００において、図５の破線Ｂ１のように、検査ステージ２をＹ方向に一定速度Ｖで移動させながら２次元カメラ５１が半導体ウェーハＫの撮像目標位置ＰＨ（１）、ＰＨ（２）、ＰＨ（３）・・・をこの順序で撮像していく。
【００３３】
一例として、撮像目標位置ＰＨ（１）を撮像する場合について説明する。図６（Ａ）のように、検査ステージ２の位置が露光開始位置ＰＳ（１）となったとき、位置検出部４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第１記憶手段８１ａに記憶された露光開始位置Ｓ１とが一致するので、第１比較手段８１ｂは露光開始信号Ｓ４を出力する。これにより、２次元カメラ５１の撮像素子５１１はローリングシャッタを徐々に開いていく（図２参照）。
【００３４】
検査ステージ２が更に移動し、図６（Ｂ）のように、その位置が撮像目標位置ＰＨ（１）となったとき、位置検出部４から出力された検査ステージ２の現在位置Ｓ３と、第２記憶手段８２ａに記憶された発光位置Ｓ２とが一致するので、第２比較手段８２ｂは、発光信号Ｓ５を照明用光源７に出力する。これにより照明用光源７は閃光発光し、撮像目標位置ＰＨ（１）を照射する。なお、撮像にあたり、撮像光学ユニット駆動部６を上下方向に駆動制御することで適切な合焦を自動的に行う。
【００３５】
このように、検査ステージ２が撮像目標位置ＰＨ（１）に到達したときは、ローリングシャッタは、全受光素子が露光可能な状態である時間Ｔ’（＝１ｍ秒）の期間全開状態となっており、この期間内に照明用光源７は閃光を発して撮像目標位置ＰＨ（１）を照射する。この照射タイミングは、従来の方式と異なり、第２記憶手段８２ａに予め記憶した発光位置Ｓ２に基づいて行われ、時間変数を含むことなく行うため、検査ステージ２の等速性の精度誤差に関わらず撮像目標位置ＰＨにおいて確実に照射が行われて撮像できる。なお、閃光を発するタイミングは、全受光素子が露光可能な状態である時間Ｔ’内であればどこであってもよい。検査ステージ２の等速性が１％程度ずれたとしても、時間的なズレはわずかである。撮像素子５１１の全受光素子が露光可能な状態である時間Ｔ’を少し長めにとっておけば、よいことになる。従って、自動外観検査装置１によると、高精度な等速性が確保できる高価な検査ステージを用いなくても信頼度の高い外観検査を実現できる。
【００３６】
以降の撮像目標位置ＰＨ（２）、ＰＨ（３）・・・についても同様な要領で撮像を行う。以上のようにして、１枚の半導体ウェーハＫについて必要な処理が終了すると、ウェーハアンロードステップ５００において、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。
【００３７】
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、本発明の範囲はこの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。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】撮像素子におけるローリングシャッタ機能を説明するための図である。
【図３】本発明に係る自動外観検査装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る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】本発明に係る自動外観検査装置による半導体ウェーハの撮像順序を平面視的に示す図である。
【図６】本発明に係る自動外観検査装置による撮像目標位置の撮像タイミングを説明するための図である。
【図７】従来の自動外観検査装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  自動外観検査装置
２  検査ステージ
４  位置検出部（位置検出手段）
７  照明用光源（照射手段）
５１  ２次元カメラ（撮像手段）
８１ａ  第１記憶手段
８１ｂ  第１比較手段
８２ａ  第２記憶手段
８２ｂ  第２比較手段
５１１  撮像素子
Ｋ  半導体ウェーハ（対象ワーク）
ＰＨ  撮像目標位置
Ｓ１  露光開始位置
Ｓ２  発光位置
Ｓ３  現在位置
Ｓ４  露光開始信号
Ｓ５  発光信号
【図１】
0004641275.tif 000002
【図２】
0004641275.tif 000003
【図３】
0004641275.tif 000004
【図４】
0004641275.tif 000005
【図５】
0004641275.tif 000006
【図６】
0004641275.tif 000007
【図７】
0004641275.tif 000008