(57)【要約】【課題】シリコンウエーハの終端縁部あるいは終端縁部に設けられるノッチなどの立体的な鏡面状の表面の欠陥検査を行う表面欠陥検査装置の場合、精密な画像を得ようとすると、多数台の撮像カメラが必要となる。本発明は、シリコンウエーハの終端縁部あるいは終端縁部に設けられたノッチ部のような立体的な部位の撮像検査において、装置の構成を簡単化するとともに、装置にかかる費用の削減を図ることを目的とする。【解決手段】  検査対象物を撮像する１台の撮像手段と、ドーム状の形状に形成され、その略頂部に前記撮像手段の観測用窓を設けた第１の拡散光照明手段と、前記撮像手段の光学系の光軸と同軸に照射する第２の拡散光照明手段と、撮像手段と正対しない撮像対象部位を撮像する光路屈折手段と、前記撮像手段の撮像データを演算処理する画像処理手段とから構成され、立体的形状の検査対象物の複数の部位を１台の撮像手段で同時に撮像する。【選択図】図１
2007010640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の立体形状鏡面を検査する検査装置であって、前記検査対象物を撮像する１台の撮像手段と、ドーム状の形状に形成され、その略頂部に前記撮像手段の観測用窓を設けた第１の拡散光照明手段と、前記撮像手段の光学系の光軸と同軸に照射する第２の拡散光照明手段と、撮像手段と正対しない撮像対象部位を撮像する光路屈折手段と、前記撮像手段の撮像データを演算処理する画像処理手段とを備え、立体的形状の検査対象物の複数の部位を１台の撮像手段で同時に撮像することを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項２】
撮像する複数の部位の画像が一つの撮像画面内に分離して配置されることを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項３】
撮像する複数部位の画像が各々の隣接する画像と重複部分を有するように各々の画像の撮像範囲が定められていることを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項４】
前記撮像手段は、テレセントリック光学系で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項５】
前記第１の拡散光照明手段は、ドームの周辺部に発光部を備え、ドーム内面を反射面とすることを特徴する請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項６】
前記第２の拡散光照明手段は、拡散光光源部とハーフミラーから構成するとともに、拡散光光源部からの拡散光がハーフミラーで反射して前記撮像手段の光学系の光軸と同軸で照明することを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項７】
前記第２の拡散光照明手段は、偏光フィルター又は減光フィルターを備えることを特徴とする請求項６に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項８】
前記光路屈折手段は、複数個の屈折部材から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項９】
前記光路屈折手段は、第２の拡散光照明手段の光を屈折させて通過させることを特徴とする請求項８に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記光路屈折手段は、複数の撮像部位の光路長が等しくなるように屈折部材の形状を定めることを特徴とする請求項８に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項１１】
検査対象はシリコンウエーハの周端縁部に設けられたノッチ部であり、ノッチ部の複数の部位の画像を撮像することを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項１２】
検査対象はシリコンウエーハの周端縁部全周であり、周端縁部の上面テーパ部位並びにこれに続くロールオフ部、下面テーパ部位並びにこれに続くロールオフ部及び側面部位の画像を撮像することを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【請求項１３】
上記画像処理手段は、上記撮像手段で撮像した複数の部位の画像の重複する部分を削除し、展開図状に画像表示することを特徴とする請求項１に記載の表面欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、シリコンウエーハの周端縁部や周端縁部に設けられたノッチなどのように、鏡面状表面であってテーパやＲ部を含む三次元的な形状の検査対象物の複数の部位を、同時に観測することができる立体形状鏡面の表面欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  製造に用いられるシリコンウエーハの表面平面部の欠陥検査の重要性は言うまでもなく表面欠陥の低減化を計るため、細心の注意で検査が行われる。一方、シリコンウエーハの周端縁部および周端縁部に設けられたノッチ部は最終製品には使用されない部位で、廃棄される部分であることから、その部分の検査についてはあまり重要と考えてはいなかった。近年になって、この部分の微細な欠陥が後工程への歩留まりに大きな影響があることが次第に明らかになってきた。即ち、終端縁部に微細なクラックがあれば、その部分のひずみがシリコンウエーハ全体に拡大し破損や周辺汚染に発展することや、あるいは終端縁部にある微細な凹凸欠陥が原因でパーティクルが飛散して不良品が発生することが問題視されてきている。【０００３】  シリコンウエーハの終端縁部は、強度の面を考慮してテーパが設けられており、上側テーパ部、側面部、下側テーパ部を備え、上下のテーパ部と側面部との間はアール部で接続されているために、観測する対象面は立体的な面となり、光学的手段を用いて表面欠陥検査を行おうとすると、表面の凹凸の観測が極めて難しい。【０００４】  本出願人は、上記の課題を解決するために、特開２００３−１３９５２３号において、シリコンウエーハの終端縁部の観測に適した光学的手段を用いた表面欠陥検査方法を提案している。【０００５】  上記表面欠陥検査方法においては、Ｃ型の形状に形成された拡散光照明を用いてシリコンウエーハの終端縁全体を拡散光照明で照明することにより、アール部などの立体的な部位の表面で反射した反射光のうち撮像手段に入射する光が存在するように構成している。このことにより、アール部のような曲面においても平坦面と同様に正反射光を確保することが可能となり、この部分に凹凸欠陥やパーティクルなどの付着物があれば、その存在を画像で確認することが出来る。【０００６】  しかし、上記検査方法では、ウエーハの終端縁部の検査を精緻に行うためには複数の撮像カメラを配置する必要がある。何故ならば、例えばシリコンウエーハの終端縁部の側面に正対して配置された撮像カメラは、シリコンウエーハの終端縁側面とそれに続くアール部からの反射光を捕らえることはできるが、上側のテーパ面および下側のテーパ面からの正反射光を捕らえることが出来ないために、上側のテーパ面および下側のテーパ面をそれぞれ撮像する撮像カメラを配置する必要がある。【０００７】  さらに、周端縁部に設けられるウエーハの結晶の方向を判別するため設けられたＵ字状のノッチ部を撮像する場合には、さらに複雑な立体形状となるために、特開２００３−２４３４６５号に開示されているように少なくとも５台の撮像カメラが必要となり、装置は複雑化するとともに、製作にかかる費用が増大するという問題がある。【０００８】
【特許文献１】  特開２００３−１３９５２３号
【特許文献２】  特開２００３−２４３４６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  上記問題を鑑み、本発明は複数台の撮像カメラを配置することなく、シリコンウエーハの終端縁部あるいは終端縁部に設けられたノッチ部を撮像する装置であって、装置の構成が簡略化されるとともに、費用の削減を図ることが可能なシリコンウエーハの終端縁部および終端縁部に設けられたノッチ部の表面欠陥を検査する表面欠陥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】
【００１０】  本発明は上記目的を達成するために、検査対象物を撮像する１台の撮像手段と、ドーム状の形状に形成され、その略頂部に前記撮像手段の観測用窓を設けた第１の拡散光照明手段と、前記撮像手段の光学系の光軸と同軸に照射する第２の拡散光照明手段と、撮像手段と正対しない撮像対象部位を撮像する光路屈折手段と、前記撮像手段の撮像データを演算処理する画像処理手段とを備え、立体的形状の検査対象物の複数の部位を１台の撮像手段で同時に撮像することを特徴としている。【００１１】  上記の第１の課題解決手段によれば、検査対象物の立体形状鏡面を検査する際に、撮像手段と正対しない部位であっても、光路屈折手段を用いることにより撮像することが可能となるために、１台の撮像カメラで複数の検査対象物の部位を撮像することが可能となる。【００１２】  第２の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、撮像する複数の部位の画像が一つの撮像画面内に分離して配置されることを特徴としており、対象物の複数の検査部位を同時に観測することができる。【００１３】  第３の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、撮像する複数部位の画像が各々の隣接する画像と重複部分を有するように各々の画像の撮像範囲が定められていることを特徴としており、検査対象物の検査部位をもれなく観測することができる。【００１４】  第４の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、前記撮像手段は、テレセントリック光学系で構成されていることを特徴とする。【００１５】  第５の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、前記第１の拡散光照明手段は、ドームの周辺部に発光部を備え、ドーム内面を反射面とすることを特徴としており、ドーム内面で反射した光は、様々な方向から検査対象物を照明する結果、検査対象物の様々な方向の面を撮像手段により観測することができる。【００１６】  第６の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、前記第２の拡散光照明手段は、拡散光光源部とハーフミラーから構成するとともに、拡散光光源部からの拡散光がハーフミラーで反射して前記撮像手段の光学系の光軸と同軸で照明することを特徴としており、第１の照明手段の頂部には撮像手段用の観測窓の分だけ照明光が減少するのを補う役割を果たして均一な照明光を得る。【００１７】  第７の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、前記第２の拡散光照明手段は、偏光フィルター又は減光フィルターを備えることを特徴としており、これらのフィルターを使うことにより第１の照明光の照度に第２の照明光の照度を合わせる。【００１８】  第８の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、前記光路屈折手段は、複数個の屈折部材から形成されていることを特徴としており、撮像手段に正対しない検査対象物の部位であっても撮像手段とあたかも正対するように撮像することを可能にする。【００１９】  第９の課題解決手段は、第８の課題解決手段であって、前記光路屈折手段は、第２の拡散光照明手段の光を屈折させて通過させることを特徴とする。【００２０】  第１０の課題解決手段は、第８の課題解決手段であって、前記光路屈折手段は、複数の撮像部位の光路長が等しくなるように屈折部材の形状を定めることを特徴としており��撮像部位にかかわらず同じピントが得られる。【００２１】  第１１の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、検査対象はシリコンウエーハの周端縁部に設けられたノッチ部であり、ノッチ部上面テーパ部位、ノッチ部下面テーパ部位、ノッチ側面底部及びノッチ側面の左斜面部と右斜面部の少なくとも５箇所の画像を撮像することを特徴とする。【００２２】  第１２の課題解決手段は、第１の課題解決手段であり、ノッチ部の複数の部位の画像を撮像することを特徴とする。【００２３】  第１３の課題解決手段は、第１の課題解決手段であって、上記画像処理手段は、上記撮像手段で撮像した複数の部位の画像の重複する部分を削除し、展開図状に画像表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】  立体的な部位の表面を検査する場合、従来は複数の撮像手段を配置して立体的な形状の異なる部位を撮像することにより検査を行っていた。しかし、この方法では、複雑な形状になるほど多数の撮像手段が必要となり、装置が複雑でかつ高価になるという問題があった。【００２５】  本発明の表面欠陥検査装置は、１台の撮像手段を以って複数の立体形状の異なる部位を撮像することを可能にしたものであり、従来のように複数のカメラを用意することなく、立体的な形状の複数の部位の撮像を可能にしている。その結果、装置の構成がシンプルになるとともに、製作費用の低減が可能となった。【００２６】  また、照明手段をドーム状の拡散光照明手段の他に撮像手段の光軸と同軸な照明を備えることにより、ドーム状照明に設けられた撮像手段の観測用窓に起因する照明のむらを補う効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００２７】  図をもって本発明の方法および装置について詳細に説明する。なお、本発明は本実施例によって限定されるものではない。【００２８】  図１は本発明の第１の実施例の表面欠陥検査装置を説明する平面図であり、表面欠陥検査装置１は撮像カメラ２、第１の拡散光照明手段であるドーム型照明装置３、第２の拡散光照明手段である同軸照明装置４および光路屈折手段５とから構成される。【００２９】  図２は、図１において右方向から見た形態を一部断面でもって示す側面部であり、シリコンウエーハ６は図示しない回転テーブルによって回転可能にかつ、水平に支持されている。【００３０】  図３に検査対象物であるシリコンウエーハ６の周端縁部に設けられたノッチ７の形状を示す。図３（ａ）はノッチ７を上から見た図であり、図３（ｂ）はノッチ７を側面部の正面方向すなわち撮像カメラ２の光軸方向から見た図であり、図３（ｃ）はＡ矢視の断面図である。ノッチ７はシリコンウエーハの結晶方向の判別および位置決めのためにシリコンウエーハの周端縁部に設けられており、図３（ａ）に示すようにノッチ部７は、略Ｕ字上にエッジを切り欠いた形状である。シリコンウエーハの周端縁部には全周に亙って上面および下面にテーパ面が形成されており、図３（ｂ）に示すようにノッチの部分にもテーパ面が形成されている。【００３１】  撮像カメラ２としてはエリアセンサカメラなどの２次元撮像装置が適当であり、シリコンウエーハ６の中心に向けてノッチ７に正対する位置に配置され、後に説明する第１の照明手段のドームに設けられた窓４３を通してノッチ７部分を撮像する。【００３２】  撮像カメラ２は、テレセントリック光学系８を備えた構成とするのが好ましい。図４は両側テレセントリック光学系を説明する説明図である。【００３３】  像側レンズ８１とＣＣＤ側レンズ８３との間に絞り８２が配置されており、その位置は、像側レンズ８１の後側焦点であって、かつＣＣＤ側レンズ８３の前側焦点である位置に置かれる。このように構成されている光学系では、主光線は像側レンズ８１の光軸に平行な光線となり、さらにＣＣＤ側レンズ８３を通過した主光線はＣＣＤ側レンズ８３の光軸に平行になる。すなわち、ＣＣＤ素子８４には、テレセントリック光学系の光軸に平行な光線のみ入射することになる。その結果、撮像する対象の位置に関係なく、ＣＣＤ素子８４で撮像される像の大きさは一定となり、検査対象物にある欠陥の大きさを正確に測定することができる。ＣＣＤ素子８４は受光素子であり、エリアセンサカメラを用いる場合は、エリアセンサが用いられる。【００３４】  ドーム型照明装置３は、図５に示すようにドームの開口部３３周りに配置されているメタルハライドランプ光源のライトガイド３１と、ドーム型の反射面３２と開口部３３とからなり、ドームの頂点部には後述する光路屈折手段を配置する撮像用の窓３４が設けられている。図５から分かるようにドーム状の反射面３２に向かって配列されたライトガイド３１から射出された拡散光がドーム型の反射面で反射し、その反射光が検査対象物を照明するために検査対象物の表面には様々な角度で光が入射する。また反射面３２は極めて微細な凹凸のある面にしておくことが望ましく、その結果反��光が様々な角度で反射することになり、検査対象であるシリコンウエーハ６の表面に様々な角度で入射することで、対象物に広角で入射する照明光となる。【００３５】  ドーム型照明装置３には、頂部に撮像用の窓３４が設けられているために頂部付近からの反射光の光量が確保できず、均一な照明光が得られないという問題がある。そこで、第２の拡散光照明手段として同軸照明装置４を配置して頂部付近からの照明光を補強する。【００３６】  同軸照明装置４は、図６に示すように撮像カメラ１の光軸とほぼ直交する方向に拡散光を射出する面光源４１を配置し、面光源４１から発せられた照明光が、撮像手段の光軸に対してほぼ４５°の角度に配置したハーフミラー４２で反射してノッチ７に対して撮像手段の光軸方向から照明する。また、面光源４１とハーフミラーの間に光量を調整するための光量調整フィルター４３を配置する。光量調整フィルター４３には偏向フィルターあるいは減光フィルターを用いることができる。【００３７】  光路屈折手段５は、図１および図２に示すように屈折部材となる複数のプリズム５１、５２，５３、５４と、透明部材５５とから構成され、それぞれ、撮像する画像に対応してプリズムの形状が定められる。ここでプリズム５１は、ノッチ７の側面の左部分を撮像するための光路屈折用部材であり、プリズム５２は、ノッチ７の側面の右部分を撮像するための光路屈折用部材であり、プリズム５３は、ノッチ７の上側テーパ面を撮像するための光路屈折用部材であり、プリズム５４は、ノッチ７の下側テーパ面を撮像するための光路屈折用部材である。透明部材５５はノッチ７の側面の底部を撮像する場合と、他のプリズム部材を使用した場合とで光路長が異なるので、光路長の調整のために用いるが、プリズム部材の長さで調整可能な場合には、不要である。また、ドーム型照明装置３のドーム内に光路屈折手段５が突出するとドーム型照明装置３の照明光が乱されるので、プリズムなどの先端部がドーム内に大きく突出しないことが望ましい。【００３８】  次に本実施例の表面検査装置を用いて検査を行う手順および機能について説明する。検査対象物であるシリコンウエーハ６は図示しない回転テーブルに載置されており、ノッチ７が撮像手段２に正対する位置で停止し、撮像カメラ２によりノッチ７を撮像することで、ノッチ７の部分の表面欠陥検査を行う。【００３９】  このとき、ノッチの側面左部分、側面底部、側面右部分、上側テーパ面、下側テーパ面の５つの部分がそれぞれ光路屈折手段５を構成するプリズムおよび透明部材により導かれる光路を経て撮像カメラ２に届くことによりそれぞれの画像が撮像される。【００４０】  図７により、ノッチ側面左部分を撮像するために配置されているプリズム５１を例にとって光路屈折手段５の機能を説明する。広角な方向から照明装置３および同軸照明装置４により照明されているために、ノッチ７の表面には広角で様々な方向から照明光が達する。ノッチ７表面に傷がない場合、ノッチ表面は鏡面であるので、上記の広角に入射する照明光のうち、図６のＡ矢印方向に反射するような照明光が存在する。ここでＡ矢印方向とは、光路屈折手段５のプリズム５１の面５１ａと直交する方向である。Ａ矢印方向に進んだ反射光は光路屈折手段５の屈折部材の一つであるプリズム５１に入り、面５１ｂで全反射し、次いで面５１ｃで全反射して撮像カメラ２の光軸方向に進み、撮像カメラ２により、画像として撮像される。即ち、プリズム５１は、面５１ａと直交する方向に入射した光がプリズム５１の面で２回屈折して撮像手段２の光軸方向に進むようにプリズム５１の形状が形成されている。このプリズムによる像は全反射が２回起こるために正立の像として撮像カメラ２に捉えられる。他のプリズムについても同様に形成されており、それぞれ対応するノッチ７の部位の画像を得る。【００４１】  撮像カメラ２の光軸に対してプリズム５１と対称の位置にプリズム５２が配置されているが、プリズム５２はノッチ７の側面部の右部分を撮像するための光路屈折手段であり、プリズム５１と同様にノッチの側面部を正立画像として撮像カメラ２に入射させる役割を果たす。【００４２】  また、図１に示すように、プリズム５３はノッチ７の上側テーパ面を撮像するための光路屈折手段であり、プリズム５１、５２と同様にノッチの上側テーパ面部を正立画像として撮像カメラ２に入射させる役割を果たす。同様プリズム５４は、ノッチの上側テーパ面部を正立画像として撮像カメラ２に入射させる。透明部材５５を通る反射光によりノッチの側面底部を撮像する。【００４３】  本実施例の表面欠陥検査装置１に用いる撮像手段はテレセントリック光学系撮像手段であるために、ドーム型照明装置３および同軸照明装置４による照明光のうち、撮像手段の光学系の光軸に平行となる反射光のみＣＣＤ素子８４に入射する。したがって、撮像している面に欠陥である傷や付着物がある箇所では光が散乱する結果、撮像手段に入射する光軸に平行な光線の光量が減少し、平坦である箇所とは明暗の差が生じる。即ち、欠陥である傷や付着物がある箇所に陰影が現われる。本発明の微少凹凸欠陥検査装置ではこの性質を利用して検査面の微少凹凸を明暗度の違いとして検出する。【００４４】  テレセントリック光学系は、鏡面欠陥の凹凸を濃淡画像に変換できるとともに、対象物の位置にかかわらず対象物が一定の大きさで撮像されるために、欠陥検査において欠陥の大きさおよび位置を精密に知ることができるという特徴を有する。テレセントリック光学系を備えない通常の光学系の撮像カメラを用いても欠陥の検出は可能であるが、検査対象物の距離が変わる場合には像の大きさが変化するために、欠陥の正確な位置及び大きさを知ることはできない。【００４５】  ドーム型照明装置３と同軸照明装置４を同時に点灯した場合に、これらの照明光が合わさった照明光が均一な照明光になるとは限らない。そこで、面光源４１とハーフミラーの間に光量を調整するための光量調整フィルター４３を配置することによって同軸照明装置４の照明光の強度を調整して、検査対象物に対して均一な拡散光照明を実現する。光量調整フィルター４３としては偏向フィルターや減光フィルターを用いることができる。偏向フィルターは特定な偏向光のみ通すことにより光量を調整するフィルターであり、減光フィルター、所謂ＮＤフィルターは透過光量を減少させるフィルターである。【００４６】  同軸照明装置４の照明光は、光路屈折手段５の構成要素であるプリズムを通ってノッチ７を照明する。即ち、同軸照明装置４の照明光は、プリズムを経由してそのプリズムの撮像対象部位への落射照明となる。【００４７】  図１および図２に示すようにプリズム５１、５２を配置してあるために、ノッチ７の側面底部は、撮像カメラ２の視野の中央に配置され、ノッチ７の側面左部は撮像カメラ２の視野の右側に、またノッチ７の側面右部は撮像カメラ２の視野の左側に配置されるとともに、互いに重なり合うことなく撮像される。プリズム５３、５４による像も同様であり、図８に示すように撮像カメラの視野内に配置される。【００４８】  図９は図８に示す撮像カメラ２で撮像した画像を、図示しない画像処理手段により重複している部分は削除した上で、各々の画像の接点を一致させて展開図状に表示したものであり、ノッチ表面の状態を一目で確認することができる。【００４９】  図１０は本発明の第２の実施例の表面欠陥検査装置を説明する側面図であり、表面欠陥検査装置１１は撮像カメラ１２、第１の照明手段であるドーム型照明装置３、第２の照明手段である同軸照明装置４および光路屈折手段１３とから構成される。図１１は第２の実施例の表面欠陥検査装置を説明する平面図であり、第１の実施例と同様に図示しない回転テーブルによって回転可能に、かつ水平に支持されている。【００５０】  図１２は、シリコンウエーハ６の終端縁部の断面図であり、ノッチ部以外の終端縁部の形状を示すものである。図１２に示されているロールオフ部は、テーパ部から続く平坦部のことを意味している。【００５１】  第２の実施例で用いる撮像カメラ１２は、ラインセンサカメラであり、撮像素子としてリニアセンサアレイの主スキャン方向をシリコンウエーハの厚さ方向に設定する。また、テレセントリック光学系を備えた撮像カメラを用いることにより、検査対象物までの距離に影響されずに測定物の大きさを確認することができる。照明手段は第１の実施例と同じくドーム型照明装置３と同軸照明装置４を用いる構成とする。【００５２】  光路屈折手段１３は、図１１に示すように、プリズム５３、５４と透明部材５５を組み合わせた構成とする。第１の実施例で用いたノッチ用の場合と異なり、側面の左右部位用のプリズム５１，５２は除いた構成となっている。【００５３】  第２の実施例の表面欠陥検査装置は、シリコンウエーハ６を図示しない回転テーブルに載置し、一定速度で回転させながら撮像カメラ１２で撮像することにより表面欠陥検査を行う。撮像カメラ１２に搭載されているラインセンサアレイの主スキャン方向をシリコンウエーハ６の厚さ方向、即ち図１０の上下方向に設定し、シリコンウエーハ６を一定速度で回転することにより主スキャン方向と直交する方向にスキャンされることになりシリコンウエーハ６の終端縁部の２次元画像が終端縁部の全周に亙って撮像される。【００５４】  光路屈折手段１３は、シリコンウエーハ６の上側テーパ面とそれに続くロールオフ部を撮像するためのプリズム５３と、下側テーパ面とそれに続くロールオフ部を撮像するためのプリズム５４を図１０のように配置してあるので、正対する位置に個別のカメラを配置したのと同様に精緻な画像を撮像することが可能となる。【００５５】  第２の実施例の表面欠陥装置は、撮像カメラの形態および光路屈折手段の構成が第１の実施例と異なるのみで、他の主要部分は共通である。また検査手順も第１の実施例と同様であるが、撮像画像はシリコンウエーハ６の全周を撮像した後に２次元の画像が得られるところが異なる。【００５６】  上述のように本実施例の表面欠陥装置はシリコンウエーハの周縁端部および周縁端部に設けられているノッチの表面欠陥検査について適用するものとして説明したが、これらの検査対象物に限るものではなく、鏡面状の表面を有し、かつ立体的な検査対象物であれば、適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】  立体的な部位の表面を検査する場合、従来は複数の撮像手段を配置して立体的な形状の異なる部位を撮像することにより検査を行うのが通常の方法であるが、形状が複雑になるほど多数の撮像手段が必要となり、装置が複雑でかつ高価になるという問題があった。【００５８】  本発明の表面欠陥検査装置は、１台の撮像手段を以って複数の立体形状の異なる部位を撮像することを可能にしたものであり、従来のように複数のカメラを用意することなく、立体的な形状の複数の部位の撮像を可能にしている。【００５９】  さらに、ドーム型照明装置に撮像用の窓を設けることで撮像手段の配置が自在になるとともに、ドーム型照明装置と同軸照明装置の２つの照明を用いることにより、広い角度で入射する均一な拡散光照明を得ることができる。【００６０】  その結果、装置の製作に当たっては複数台の撮像カメラが不要となるために、製作費用が大幅に低減されるとともに、装置の構成が簡潔であるので、装置の組立および調整にかかる時間が短縮される。また、装置の構成が簡潔であるので、保守に要する時間も軽減される結果、高い生産性を確保することが可能となり産業への寄与が大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】  本発明の第１の実施例を説明する平面図である。
【図２】  本発明の第１の実施例を説明する側面図である。
【図３】  ノッチの形状を示す説明図である。
【図４】  テレセントリック光学系を説明する説明図である。
【図５】  ドーム状照明装置を説明する断面図である。
【図６】  同軸照明装置を説明する説明図である。
【図７】  光路屈折手段の機能を説明する説明図である。
【図８】  撮像カメラの視野と対象撮像部位の関係を示す説明図である。
【図９】  撮像した画像を合成する場合の説明図である。
【図１０】  本発明の第２の実施例を説明する側面図である。
【図１１】  本発明の第２の実施例を説明する平面図である。
【図１２】  シリコンウエーハの終端縁部を断面で示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】１    表面欠陥検査装置
２    撮像カメラ
３    ドーム型照明装置
４    同軸照明装置
５    光路屈折手段
６    シリコンウエーハ
７    ノッチ
８    テレセントリック光学系
１１  表面欠陥検査装置
１２  撮像カメラ
１３  光路屈折手段
３１  ライトガイド
３２  反射面
３３  開口部
３４  窓
４１  面光源
４２  ハーフミラー
４３  光量調整フィルター
５１、５２，５３、５４  プリズム
５５  透明部材
８１  像側レンズ
８２  絞り
８３  ＣＣＤ側レンズ
８４  ＣＣＤ素子
９１  側面左部画像
９２  側面右部画像
９３  側面底部画像
９４  上側テーパ面画像
９５  下側テーパ面画像
【図１】
2007010640.tif 000003
【図２】
2007010640.tif 000004
【図３】
2007010640.tif 000005
【図４】
2007010640.tif 000006
【図５】
2007010640.tif 000007
【図６】
2007010640.tif 000008
【図７】
2007010640.tif 000009
【図８】
2007010640.tif 000010
【図９】
2007010640.tif 000011
【図１０】
2007010640.tif 000012
【図１１】
2007010640.tif 000013
【図１２】
2007010640.tif 000014