(57)【要約】【課題】  測距センサー、焦点合わせ装置の少なくとも一方が有線のものであるにも拘らず、レボルバー自体を何れの方向にも３６０度以上回転可能にする。【解決手段】  測距センサー５２が所定位置に存在するようにレボルバー５３を回転させた状態において、一方の中間コネクタ５２２に対して他方の中間コネクタ５２３を接続し、または接続解除することができるように、中間コネクタ５２３を支持する支持枠部材５２５をガイド部材５２６によって往復動作可能に支持しているとともに、シリンダー装置５２７によって、接続用の力、または接続解除用の力を発生させる。【選択図】  図２
2007271430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台（２）上の対象物の外観を拡大した状態で検査する外観検査装置であって、
複数個の対物レンズ（５１）を保持するとともに、何れかの対物レンズ（５１）を検査用に選択するレボルバー（５３）と、
レボルバー（５３）の所定位置に設けた、有線の測距センサー（５２）、有線の焦点合わせ装置（５６）の少なくとも一方と、
測距センサー（５２）、焦点合わせ装置（５６）の少なくとも一方のケーブル（５２１）（５６１）の所定位置に設けた、互いに接続可能な中間コネクタ（５２２）（５６２）（５２３）（５６３）と、
中間コネクタ（５２２）（５６２）（５２３）（５６３）どうしの接続、接続解除を行う中間コネクタ駆動装置（５２７）（５６７）と、
を含むことを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
レボルバー（５３）の所定位置に、有線の測距センサー（５２）、および有線の焦点合わせ装置（５６）を設けてあり、測距センサー（５２）、焦点合わせ装置（５６）のそれぞれのケーブル（５２１）（５６１）の所定位置に設けた、互いに接続可能な中間コネクタ（５２２）（５６２）（５２３）（５６３）と、中間コネクタ（５２２）（５６２）（５２３）（５６３）どうしの接続、接続解除を行う中間コネクタ駆動装置（５２７）（５６７）とを含む請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記中間コネクタ駆動装置（５２７）（５６７）は、レボルバー（５３）の所定の回転状態において中間コネクタ（５２２）（５６２）（５２３）（５６３）どうしの接続、接続解除を行うものである請求項１または請求項２に記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の外観を拡大した状態で検査するための装置に関する。
【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、シリコンウエ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検査する必要がある。
【０００３】
このような検査に用いる外観検査装置は、例えば、金属顕微鏡、ＣＣＤカメラ等の撮像手段、および画像演算処理装置等を備える。
【０００４】
この外観検査装置においては、金属顕微鏡でパターンの拡大像を得、ＣＣＤカメラ等の撮像手段により撮像されて画像データに変換される。そして、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。
【０００５】
また、パターンの外観検査においては、高倍率の対物レンズを用いて拡大像を得るため、自動合焦を実行した後、撮像を行うことが一般的である。
【０００６】
また、自動合焦方法としては、鮮鋭度方式のように画像の鮮鋭度を用いて対物レンズとパターンとの距離を制御する方法や、測距方式のようにパターンまでの距離を測距センサーによって測定し、測定した距離に基づいて、撮像時に対物レンズとパターンとの距離が常に一定になるように高さ制御を行う方法がある。
【０００７】
さらに、パターンの外観検査のために、互いに異なる倍率の対物レンズをレボルバーに設け、レボルバーを回転させることによって、対物レンズを選択するようにしているとともに、１つの対物レンズ取り付け位置に、対物レンズに代えて測距センサーを設けて、検査対象物の表面までの距離を測定し、測定した距離に対応させて自動合焦を行わせるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の構成の外観検査装置（例えば、特願２００５−１３３１０４号参照）では、測距センサー、焦点合わせ装置が有線のものであるから、レボルバーの回転によってケーブルに捻れが生じ、この結果、ケーブルの寿命が短くなってしまう。
【０００９】
また、レボルバー自体は何れの方向にも３６０度以上回転可能であるが、測距センサー、焦点合わせ装置の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。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、測距センサー、焦点合わせ装置の少なくとも一方が有線のものであるにも拘らず、レボルバー自体を何れの方向にも３６０度以上回転可能にすることができる外観検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の外観検査装置は、支持台上の対象物の外観を拡大した状態で検査するものであって、複数個の対物レンズを保持するとともに、何れかの対物レンズを検査用に選択するレボルバーと、レボルバーの所定位置に設けた、有線の測距センサー、有線の焦点合わせ装置の少なくとも一方と、測距センサー、焦点合わせ装置の少なくとも一方のケーブルの所定位置に設けた、互いに接続可能な中間コネクタと、中間コネクタどうしの接続、接続解除を行う中間コネクタ駆動装置と、を含むものである。
【００１２】
ここで、レボルバーの所定位置に、有線の測距センサー、および有線の焦点合わせ装置を設けてあり、測距センサー、焦点合わせ装置のそれぞれのケーブルの所定位置に設けた、互いに接続可能な中間コネクタと、中間コネクタどうしの接続、接続解除を行う中間コネクタ駆動装置とを含むことが好ましい。
【００１３】
また、前記中間コネクタ駆動装置が、レボルバーの所定の回転状態において中間コネクタどうしの接続、接続解除を行うものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、測距センサー、焦点合わせ装置の少なくとも一方が有線のものであるにも拘らず、中間コネクタどうしの接続解除を行うことによって、レボルバー自体を何れの方向にも３６０度以上回転可能にすることができ、回転後には、中間コネクタどうしを接続することによって、必要な全ての機能を作用させることができるという特有の効果を奏する。
【００１５】
また、レボルバーの所定位置に、有線の測距センサー、および有線の焦点合わせ装置を設けてあり、測距センサー、焦点合わせ装置のそれぞれのケーブルの所定位置に設けた、互いに接続可能な中間コネクタと、中間コネクタどうしの接続、接続解除を行う中間コネクタ駆動装置とを含む場合には、測距センサー、焦点合わせ装置の両者を含む、必要な全ての機能を作用させることができるという特有の効果を奏する。
【００１６】
さらに、前記中間コネクタ駆動装置が、レボルバーの所定の回転状態において中間コネクタどうしの接続、接続解除を行うものである場合には、中間コネクタどうしの接続、接続解除を簡単に、かつ確実に達成することができるという特有の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の外観検査装置の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の外観検査装置の一実施形態を示す概略図である。
【００１８】
この外観検査装置１は、半導体ウエーハ等の検査対象物を支持するとともに、互いに直交する方向のそれぞれ、および所望の回転方向に移動させる検査用ステージ２と、検査対象物の少なくとも一部を撮像する撮像光学ユニット５、検査対象物を照明するための照明用光源７、検査用ステージ２などを制御する制御用コンピュータ８、および撮像光学ユニット５により得られた画像を処理する画像処理用コンピュータ９を含んでいる。なお、撮像光学ユニット５は、複数の対物レンズ５１が装着されているとともに、１つの有線の測距センサー（例えば、静電容量センサー）５２が装着されている回転可能なレボルバー５３、光学系５４、および検査カメラ５５を有している。
【００１９】
前記検査用ステージ２、撮像光学ユニット５、照明用光源７、制御用コンピュータ８、および画像処理用コンピュータ９の構成、作用は従来公知であるから、詳細な説明を省略する。
【００２０】
図２は有線の測距センサーの接続、接続解除を行う中間コネクタ駆動装置を示す概略平面図である。
【００２１】
図２において、測距センサー５２のケーブル５２１の所定位置を中間コネクタ５２２、５２３によって接続可能に構成している。一方の中間コネクタ５２２は、取り付け枠部材５２４によって測距センサー５２に対して固定されている。そして、測距センサー５２が所定位置（動作可能位置）に存在するようにレボルバー５３を回転させた状態において、一方の中間コネクタ５２２に対して他方の中間コネクタ５２３を接続し、または接続解除することができるように、中間コネクタ５２３を支持する支持枠部材５２５をガイド部材５２６によって往復動作可能に支持しているとともに、シリンダー装置５２７によって、接続用の力、または接続解除用の力を発生させるようにしている。
【００２２】
上記の構成の外観検査装置の作用は次のとおりである。なお、以下の説明では、検査対象物として半導体ウエーハを採用している。
【００２３】
検査用ステージ２に半導体ウエーハを支持し、半導体ウエーハの所望の領域を検査可能とするように、半導体ウエーハを移動させる。
【００２４】
また、測距センサー５２が所定位置（動作可能位置）に存在するようにレボルバー５３を回転させる。
【００２５】
この状態において、シリンダー装置５２７を動作させることによって、中間コネクタ５２３を中間コネクタ５２２と接続し、測距センサー５２を動作させて半導体ウエーハの表面までの距離を測定する。
【００２６】
そして、距離測定結果に応じて焦点合わせ装置のＺ軸６を動作させることによって、対物レンズの自動焦点合わせ処理を行う。
【００２７】
その後、シリンダー装置５２７を前記とは逆方向に動作させることによって、中間コネクタ５２３を中間コネクタ５２２から接続解除し、所望の対物レンズ５１を用いた検査を可能とするようにレボルバー５３を回転させる。
【００２８】
この状態において、撮像光学ユニット５、および画像処理用コンピュータ９によって、半導体ウエーハの該当領域の検査を達成することができる。
【００２９】
以上を要約すれば、測距センサー５２によって距離を測定し、距離測定結果に応じて自動焦点合わせ処理を行い、所望の対物レンズ５１を用いて半導体ウエーハの該当領域の撮像を行うことができる。
【００３０】
近年の半導体ウエーハの高集積化に伴って、対物レンズ５１の倍率が大きくなり、合焦範囲が狭くなる傾向があるので、半導体ウエーハの撓み、検査用ステージ２の撓み等に起因して自動焦点合わせ処理が困難になる傾向があるが、本実施形態では、測距センサー５２による距離の測定から所望の対物レンズ５１を用いる半導体ウエーハの該当領域の撮像までの間に半導体ウエーハを移動させないので、自動焦点合わせ処理を簡単に、かつ精度よく達成することができる。
【００３１】
また、中間コネクタ５２２、５２３の接続を解除することによって、レボルバー５３を自在に回転させることができ、しかも、中間コネクタ５２２、５２３を接続することによって、測距センサー５２を動作させることができる。
【００３２】
図３は本発明の外観検査装置の他の実施形態を示す概略図である。
【００３３】
この外観検査装置が図１の外観検査装置と異なる点は、少なくとも１つの対物レンズ５１として、ピエゾアクチュエータなどの焦点合わせ装置５６が設けられたものを採用した点のみである。  
【００３４】
図４は有線の測距センサー、有線の焦点合わせ装置の接続、接続解除を行う中間コネクタ駆動装置を示す概略平面図である。
【００３５】
この中間コネクタ駆動装置が図２の中間コネクタ駆動装置と異なる点は、対物レンズ５１の少なくとも１つに代えて、ピエゾアクチュエータなどの争点合わせ装置５６が設けられた対物レンズ５１を採用した点、焦点合わせ装置５６のケーブル５６１の所定位置を中間コネクタ５６２、５６３によって接続可能に構成した点、一方の中間コネクタ５６２は、取り付け枠部材５６４によって焦点合わせ装置５６に対して固定されている点、焦点合わせ装置５６が設けられた対物レンズ５１が所定位置（動作可能位置）に存在するようにレボルバー５３を回転させた状態において、一方の中間コネクタ５６２に対して他方の中間コネクタ５６３を接続し、または接続解除することができるように、中間コネクタ５６３を支持する支持枠部材５６５をガイド部材５６６によって往復動作可能に支持しているとともに、シリンダー装置５６７によって、接続用の力、または接続解除用の力を発生させるようにした点のみである。
【００３６】
上記の構成の外観検査装置の作用は次のとおりである。
検査用ステージ２に半導体ウエーハを支持し、半導体ウエーハの所望の領域を検査可能とするように、半導体ウエーハを移動させる。
【００３７】
また、測距センサー５２が所定位置（動作可能位置）に存在するようにレボルバー５３を回転させる。
【００３８】
この状態において、シリンダー装置５２７を動作させることによって、中間コネクタ５２３を中間コネクタ５２２と接続し、測距センサー５２を動作させて半導体ウエーハの表面までの距離を測定する。
【００３９】
次いで、シリンダー装置５２７を逆方向に動作させることによって、中間コネクタ５２３と中間コネクタ５２２との接続を解除し、焦点合わせ装置５６が設けられた対物レンズ５１が所定位置（動作可能位置）に存在するようにレボルバー５３を回転させる。
【００４０】
この状態において、シリンダー装置５６７を動作させることによって、中間コネクタ５６３を中間コネクタ５６２と接続し、距離測定結果に応じて焦点合わせ装置５６を動作させることによって、対物レンズ５１の自動焦点合わせ処理を行う。
【００４１】
その後、シリンダー装置５６７を前記とは逆方向に動作させることによって、中間コネクタ５６３を中間コネクタ５６２から接続解除し、自動焦点合わせ処理が施された対物レンズ５１を用いた検査を可能とするようにレボルバー５３を回転させる。
【００４２】
この状態において、撮像光学ユニット５、および画像処理用コンピュータ９によって、半導体ウエーハの該当領域の検査を達成することができる。
【００４３】
以上を要約すれば、測距センサー５２によって距離を測定し、距離測定結果に応じて焦点合わせ装置５６によって対物レンズ５１の自動焦点合わせ処理を行い、自動焦点合わせ処理が施された対物レンズ５１を用いて半導体ウエーハの該当領域の撮像を行うことができる。
【００４４】
近年の半導体ウエーハの高集積化に伴って、対物レンズ５１の倍率が大きくなり、合焦範囲が狭くなる傾向があるので、半導体ウエーハの撓み、検査用ステージ２の撓み等に起因して自動焦点合わせ処理が困難になる傾向があるが、本実施形態では、測距センサー５２による距離の測定から所望の対物レンズ５１を用いる半導体ウエーハの該当領域の撮像までの間に半導体ウエーハを移動させないので、自動焦点合わせ処理を簡単に、かつ精度よく達成することができる。
【００４５】
また、中間コネクタ５２２、５２３、中間コネクタ５６２、５６３の接続を解除することによって、レボルバー５３を自在に回転させることができ、しかも、中間コネクタ５２２、５２３を接続することによって、測距センサー５２を、中間コネクタ５６２、５６３を接続することによって、焦点合わせ装置５６を、それぞれ動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の外観検査装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】中間コネクタ駆動装置の一例を示す概略平面図である。
【図３】本発明の外観検査装置の他の実施形態を示す概略図である。
【図４】中間コネクタ駆動装置の他の例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２  検査用ステージ
５１  対物レンズ
５２  測距センサー
５３  レボルバー
５２１  ケーブル
５２２，５２３  中間コネクタ
５２７  シリンダー装置
【図１】
2007271430.tif 000003
【図２】
2007271430.tif 000004
【図３】
2007271430.tif 000005
【図４】
2007271430.tif 000006