(57)【要約】【課題】            良好な検査分解能と短い検査タクトを維持しつつ、成膜のむらの影響を受けずに厳密な良否判定が行える、外観検査装置を提供する。【解決手段】        画像取得部で取得された画像データの一部の領域を検査対象パターン画像として特定する検査パターン特定部と、検査対象パターン画像をマトリクス状に分割した分割領域毎に輝度情報を取得する輝度情報取得部と、先に取得した検査対象パターンを判定基準パターンとして登録する判定基準パターン登録部とを備え、判定基準パターンと、次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンとを比較して輝度情報の差分を算出する輝度差分算出部と、輝度差分算出部で算出された分割領域毎の輝度情報の差分に対する良否判定の基準値を分割領域毎に予め登録しておく良否基準登録部と、良否判定の基準値に基づいて検査対象パターンの分割領域毎に良否判定を行う良否判定部とを備えていることを特徴とする外観検査装置。【選択図】          図１
2013250225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパターンが繰り返しパターニングされた基板上の前記パターンの外観を撮像して検査する外観検査装置において、
前記基板を載置する載置テーブルと、
前記載置テーブルを所定方向に移動させる移動ステージ部と、
前記基板に向けて光を照射する照明部と、
前記基板上のパターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された前記基板上のパターンを画像データとして取得する画像取得部とを備え、
前記画像取得部で取得された前記画像データのうち、少なくとも一部の領域を検査対象パターン画像として特定する検査パターン特定部と、
前記検査対象パターン画像について、マトリクス状に分割した分割領域毎に輝度情報を取得する輝度情報取得部と、
先に取得した検査対象パターンを判定基準パターンとして登録する判定基準パターン登録部とを備え、
前記判定基準パターンと、次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンとを比較して、比較パターンの位置が対応する前記分割領域毎の輝度情報の差分を算出する輝度差分算出部と、
前記輝度差分算出部で算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対する良否判定の基準値を前記分割領域毎に予め登録しておく良否基準登録部と、
前記良否判定の基準値に基づいて前記検査対象パターンの前記分割領域毎に良否判定を行う良否判定部とを備えている
ことを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
前記良否判定の基準値は、
前記分割領域毎に設定された標準偏差と、
前記標準偏差に乗ずる倍率計数と、
前記標準偏差に前記倍率計数を乗じた値に加算するオフセット値とで構成されており、
前記オフセット値と、前記倍率計数と、分割領域毎に設定された標準偏差とを登録する判定基準パラメータ登録部をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
）
前記判定基準パターンを１つ目の検査対象パターンとし、
前記次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンを２つ目の検査対象パターンとし、
前記２つの検査対象パターンとは別の、３つ目の検査対象回路パターンを取得し、
前記輝度差分算出部には、
前記１つ目と前記２つ目の検査対象パターンの輝度情報の差分を算出する第１輝度差分算出部と、
前記１つ目と前記３つ目の検査対象パターンの輝度情報の差分を算出する第２輝度差分算出部とが備えられており、
前記良否判定部には、
前記第１輝度差分算出部で算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対して良否判定を行う第１良否判定部と、
前記第２輝度差分算出部で算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対して良否判定を行う第２良否判定部とが備えられており、
第１良否判定部の結果と、第２良否判定部の結果のいずれかが良判定なら当該部位は良品と判定し、
第１良否判定部の結果と、第２良否判定部の結果のいずれもが不良判定なら当該部位は不良品と判定する、統括判定部が備えられている
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
検査対象となる前記検査対象パターンが、前記判定基準パターンと隣接している
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項５】
検査対象となる前記検査対象パターンが前記良否判定部において良品と判定されれば、当該検査対象パターンと前記判定基準パターンと置換する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項６】
検査開始直後の第１番目から第３番目までの検査対象パターンを取得し、
前記輝度差分算出部では、
第１番目と第２番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第１差分とし、
第１番目と第３番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第２差分とし、
前記良否判定部では、
前記第１差分と、前記第２差分について、それぞれ良否判定が行われ、
前記良否判定部で判定された、
前記第１差分と前記第２差分の良否判定結果のいずれかが良判定なら、第１番目の検査対象パターンは良品として、前記判定基準パターン登録部に登録する
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項７】
複数のパターンが繰り返しパターニングされた基板上の前記パターンの外観を撮像して検査する外観検査方法において、
前記基板を載置テーブルに載置する基板載置ステップと、
前記載置テーブルを所定方向に移動させるテーブル移動ステップと、
前記基板に向けて光を照射する照明光照射ステップと、
前記基板上のパターンを撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像された前記基板上のパターンを画像データとして取得する画像取得ステップとを有し、
前記画像取得ステップで取得された前記画像データのうち、少なくとも一部の領域を検査対象パターン画像として特定する検査パターン特定ステップと、
前記検査対象パターン画像について、マトリクス状に分割した分割領域毎に輝度情報を取得する輝度情報取得ステップと、
先に取得した検査対象パターンを判定基準パターンとして登録する判定基準パターン登録ステップとを有し、
前記判定基準パターンと、次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンとを比較して、前記位置が対応する前記分割領域毎の輝度情報の差分を算出する輝度差分算出ステップと、
前記輝度差分算出部で算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対する良否判定の基準値を前記分割領域毎に予め登録しておく良否基準登録ステップと、
前記良否判定の基準値に基づいて前記検査対象パターンの前記分割領域毎に良否判定を行う良否判定ステップとを有している
ことを特徴とする外観検査方法。
【請求項８】
前記良否判定の基準値は、
前記分割領域毎に設定された標準偏差と、
前記標準偏差に乗ずる倍率計数と、
前記標準偏差に前記倍率計数を乗じた値に加算するオフセット値とで構成されており、
前記オフセット値と、前記倍率計数と、分割領域毎に設定された標準偏差とを登録する判定基準パラメータ登録ステップをさらに有している
ことを特徴とする請求項７に記載の外観検査方法。
【請求項９】
前記判定基準パターンを１つ目の検査対象パターンとし、
前記次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンを２つ目の検査対象パターンとし、
前記２つの異なる検査対象パターンとは別の、３つ目の検査対象回路パターンを取得するステップを有し、
前記輝度差分算出ステップには、
１つ目と２つ目の検査対象パターンの輝度情報の差分を算出する第１輝度差分算出ステップと、
１つ目と３つ目の検査対象パターンの輝度情報の差分を算出する第２輝度差分算出ステップとを有し、
前記良否判定ステップには、
前記第１輝度差分算出ステップで算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対して良否判定を行う第１良否判定ステップと、
前記第２輝度差分算出ステップで算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対して良否判定を行う第２良否判定ステップとを有し、
前記第１良否判定ステップの結果と、前記第２良否判定ステップの結果のいずれかが良判定なら当該部位は良品と判定し、
前記第１良否判定ステップの結果と、前記第２良否判定ステップの結果のいずれもが不良判定なら当該部位は不良品と判定する、統括判定ステップをさらに有している
ことを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載の外観検査方法。
【請求項１０】
検査対象となる前記検査対象パターンが、前記判定基準パターンと隣接している
ことを特徴とする、請求項７〜９に記載の外観検査方法。
【請求項１１】
検査対象となる前記検査対象パターンが前記良否判定ステップにおいて良品と判定されれば、当該検査対象パターンと前記判定基準パターンと置換する
ことを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の外観検査方法。
【請求項１２】
検査開始直後の第１番目から第３番目までの検査対象パターンを取得し、
前記輝度差分算出ステップでは、
第１番目と第２番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第１差分とし、
第１番目と第３番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第２差分とし、
前記良否判定ステップでは、
前記第１差分と、前記第２差分について、それぞれ良否判定が行われ、
前記良否判定ステップで判定された、
前記第１差分と前記第２差分の良否判定結果のいずれかが良判定なら、第１番目の検査対象パターンは良品として、前記判定基準パターン登録ステップの登録を行う
ことを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載の外観検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ、フォトマスク、プリント基板等の検査対象となる基板上に形成された、複数の回路パターンや転写パターンの外観画像を連続して撮像し、当該パターンの良否を検査する外観検査装置及び外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ、フォトマスク、プリント基板等の基板上にマトリクス状に整列されて形成された複数の回路パターンや転写パターンについて、当該パターンがそれぞれ予め規定された状態でパターニングされているかどうか、外観検査が行われている。この外観検査では、パターン中に含まれる異物や、パターンの欠け・剥がれ、パターンの細り・太り等の有無について検査される。具体的な外観検査の手順としては、検査対象となるパターンを撮像カメラで連続して撮像し、撮像して取得された画像に含まれる輝度情報を抽出し、抽出した輝度情報に基づいて良否判定を行っている。
【０００３】
図８は、検査対象となる複数のパターンが配置された半導体ウエハの平面図である。
図８は、検査対象となる半導体ウェハＷｚが、載置テーブル２０の上に載置されている様子が示されている。半導体ウエハＷｚには、複数のチップＤｚ（ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）がパターニングされている。また、チップＤｚ（ｎ）は、図中に破線矢印に示す順序、つまり、Ｄｚ（１）、Ｄｚ（２）、Ｄｚ（３）、Ｄｚ（４）、・・・、Ｄｚ（Ｎ）の順で、順次撮像が行われる。上述の順で逐次撮像して取得された、各チップＤｚ（１）〜Ｄｚ（Ｎ）の画像は、各々がさらにマトリクス状に細分化され、細分化された分割領域毎に輝度情報が取得される。
【０００４】
図９は、ｎ番目に撮像したチップＤｚ（ｎ）のパターンについてマトリクス状に細分化した分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）を示すイメージ図である。ここで、ｎ＝１〜Ｎ，ｉ＝１〜Ｉ，ｊ＝１〜Ｊである（以下同じ）。１番目のチップＤｚ（１）〜４番目のチップＤｚ（４）は、線の濃さが異なる「Ｆ」の様な図形を２つ重ねたようなパターンを用いて回路パターンが模式的に表されている。各チップＤｚ（１）〜Ｄｚ（４）は、それぞれＩ行×Ｊ列のマトリクス状に細分化され、各分割領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（Ｉ，Ｊ）が設定される。
【０００５】
図９において、（ａ）には良品チップＤｚ（１）が、（ｂ）には不良パターンＢ１を含む不良品チップＤｚ（２）が、（ｃ）には良品チップＤｚ（３）が、（ｄ）には不良パターンＢ２を含む不良品チップＤｚ（４）が、（ｅ）には判定基準パターンとなる良品モデルとしてのチップＤ０が示されている。
【０００６】
図９（ａ）に示すチップＤｚ（１）は、各分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）の輝度情報Ｂｚ（１，ｉ，ｊ）が取得される。当該取得された輝度情報Ｂ（１，ｉ，ｊ）は、判定基準パターンとなるチップＤ０の輝度情報Ｂ０（ｉ，ｊ）に紐付けされた許容範囲に基づいて、良否判定が行われる。
チップＤｚ（１）は、各分割領域Ｐの輝度情報Ｂ（１，１，１）〜Ｂ（１，ｉ，ｊ）が、輝度情報Ｂ０に紐付けされた許容範囲の内であれば、良品として判定される。
【０００７】
図９（ｂ）に示すチップＤｚ（２）は、不良パターンＢ１を含んでいるため、当該部分の分割領域Ｐの輝度情報Ｂが、チップＤ０の輝度情報Ｂ０に紐付けされた許容範囲を外れ、不良品として判定される。
図９（ｃ）に示すチップＤｚ（３）は、不良パターンが含まれず、当該部分の分割領域Ｐの輝度情報Ｂが、チップＤ０の輝度情報Ｂ０に紐付けされた許容範囲の内であるので、良品として判定される。
図９（ｄ）に示すチップＤｚ（４）は、不良パターンＢ２を含んでいるため、当該部分の分割領域Ｐの輝度情報Ｂが、チップＤ０の輝度情報Ｂ０に紐付けされた許容範囲を外れ、不良品として判定される。
【０００８】
従来の検査では、判定基準パターンとなるチップＤ０を良品モデルとして規定するために、過去に取得された画像の中から良品の基準となるものを複数選別し、当該選別された画像のそれぞれ位置が対応する分割領域Ｐの輝度情報Ｂを平均化するなどして、登録している（例えば、特許文献１）。
【０００９】
また他に、検査対象となるパターンと共に、その周囲のパターンも同時に取得し、検査対象パターンの周囲の８個の画像の平均データを良品モデルとして設定し、中央の検査対象パターンと比較して検査する技術が提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００３−１５６４７５号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
検査対象となる前記基板上に形成されたパターンは、成膜工程とパターニング工程を経て形成される。このとき、成膜工程での膜厚の変化の影響を受け、パターン検査する際の輝度情報にばらつきが生じる。特に、フォトレジストを塗布するスピンコートでの膜厚の変化の影響は大きく、基板中心から周辺部にかけて徐々に膜厚が変化する。そのため、露光・現像後のパターン検査では、基板中心から周辺部にかけて徐々に検査対象パターンの輝度情報が変化する。
【００１２】
図１０は、検査対象となる複数のパターンが配置された別の半導体ウエハの平面図である。半導体ウェハＷは、図８を用いて示した形態とは異なり、成膜工程での膜厚の変化の影響を受けている。そのため、半導体ウェハＷは、中心から外周方向に欠けて徐々に膜厚が変化し、成膜がやや薄い部分Ｃ１と、平均的な成膜厚みの部分Ｃ２と、成膜がやや厚い部分Ｃ３とが、同心円状に幾重にも生じている。
【００１３】
しかし、このような膜厚の変化を含む半導体ウェハＷの場合、過去に取得された画像の中から良品モデルを規定して良否判定のための判定基準パターンを規定する形態では、取得画像の明るさが異なることで、良品を不良品とする誤判定をする場合がある。また、このような現象を避けるために、良品とする許容範囲を広げると、不良品を良品とする誤判定をする場合がある。
【００１４】
一方、検査対象画像とその周囲の隣接画像とを一度に観察し、周囲の隣接画像から平均画像を生成して検査のための基準パターンとする検査形態の場合は、以下のような問題を抱える。
１）撮像カメラの分解能が同じままだと、一度に観察する領域が広がるため、観察倍率が低くなる。そのため、検査対象パターンの分解能が下がってしまう。
２）検査対象パターンの分解能を維持しようとすると、撮像カメラの分解能を上げたり、撮像カメラの台数を増やしたりする必要があり、それに伴い取り扱う画像の情報量が多くなる。そのため、１回の処理にかかる時間が従来より長くなってしまう。
【００１５】
そこで、本発明は、良好な検査分解能と短い検査タクトを維持しつつ、成膜のむらの影響を受けずに厳密な良否判定が行える、外観検査装置及び外観検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
複数のパターンが繰り返しパターニングされた基板上の前記パターンの外観を撮像して検査する外観検査装置において、
前記基板を載置する載置テーブルと、
前記載置テーブルを所定方向に移動させる移動ステージ部と、
前記基板に向けて光を照射する照明部と、
前記基板上のパターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された前記基板上のパターンを画像データとして取得する画像取得部とを備え、
前記画像取得部で取得された前記画像データのうち、少なくとも一部の領域を検査対象パターン画像として特定する検査パターン特定部と、
前記検査対象パターン画像について、マトリクス状に分割した分割領域毎に輝度情報を取得する輝度情報取得部と、
先に取得した検査対象パターンを判定基準パターンとして登録する判定基準パターン登録部とを備え、
前記判定基準パターンと、次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンとを比較して、比較パターンの位置が対応する前記分割領域毎の輝度情報の差分を算出する輝度差分算出部と、
前記輝度差分算出部で算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対する良否判定の基準値を前記分割領域毎に予め登録しておく良否基準登録部と、
前記良否判定の基準値に基づいて前記検査対象パターンの前記分割領域毎に良否判定を行う良否判定部とを備えている
ことを特徴とする外観検査装置である。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、
前記良否判定の基準値は、
前記分割領域毎に設定された標準偏差と、
前記標準偏差に乗ずる倍率計数と、
前記標準偏差に前記倍率計数を乗じた値に加算するオフセット値とで構成されており、
前記オフセット値と、前記倍率計数と、分割領域毎に設定された標準偏差とを登録する判定基準パラメータ登録部をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置である。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、
前記判定基準パターンを１つ目の検査対象パターンとし、
前記次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンを２つ目の検査対象パターンとし、
前記２つの検査対象パターンとは別の、３つ目の検査対象回路パターンを取得し、
前記輝度差分算出部には、
前記１つ目と前記２つ目の検査対象パターンの輝度情報の差分を算出する第１輝度差分算出部と、
前記１つ目と前記３つ目の検査対象パターンの輝度情報の差分を算出する第２輝度差分算出部とが備えられており、
前記良否判定部には、
前記第１輝度差分算出部で算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対して良否判定を行う第１良否判定部と、
前記第２輝度差分算出部で算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対して良否判定を行う第２良否判定部とが備えられており、
第１良否判定部の結果と、第２良否判定部の結果のいずれかが良判定なら当該部位は良品と判定し、
第１良否判定部の結果と、第２良否判定部の結果のいずれもが不良判定なら当該部位は不良品と判定する、統括判定部が備えられている
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の外観検査装置である。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、
検査対象となる前記検査対象パターンが、前記判定基準パターンと隣接している
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の外観検査装置である。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、
検査対象となる前記検査対象パターンが前記良否判定部において良品と判定されれば、当該検査対象パターンと前記判定基準パターンと置換する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の外観検査装置である。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、
検査開始直後の第１番目から第３番目までの検査対象パターンを取得し、
前記輝度差分算出部では、
第１番目と第２番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第１差分とし、
第１番目と第３番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第２差分とし、
前記良否判定部では、
前記第１差分と、前記第２差分について、それぞれ良否判定が行われ、
前記良否判定部で判定された、
前記第１差分と前記第２差分の良否判定結果のいずれかが良判定なら、第１番目の検査対象パターンは良品として、前記判定基準パターン登録部に登録する
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の外観検査装置である。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、
複数のパターンが繰り返しパターニングされた基板上の前記パターンの外観を撮像して検査する外観検査方法において、
前記基板を載置テーブルに載置する基板載置ステップと、
前記載置テーブルを所定方向に移動させるテーブル移動ステップと、
前記基板に向けて光を照射する照明光照射ステップと、
前記基板上のパターンを撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像された前記基板上のパターンを画像データとして取得する画像取得ステップとを有し、
前記画像取得ステップで取得された前記画像データのうち、少なくとも一部の領域を検査対象パターン画像として特定する検査パターン特定ステップと、
前記検査対象パターン画像について、マトリクス状に分割した分割領域毎に輝度情報を取得する輝度情報取得ステップと、
先に取得した検査対象パターンを判定基準パターンとして登録する判定基準パターン登録ステップとを有し、
前記判定基準パターンと、次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンとを比較して、前記位置が対応する前記分割領域毎の輝度情報の差分を算出する輝度差分算出ステップと、
前記輝度差分算出部で算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対する良否判定の基準値を前記分割領域毎に予め登録しておく良否基準登録ステップと、
前記良否判定の基準値に基づいて前記検査対象パターンの前記分割領域毎に良否判定を行う良否判定ステップとを有している
ことを特徴とする外観検査方法である。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、
前記良否判定の基準値は、
前記分割領域毎に設定された標準偏差と、
前記標準偏差に乗ずる倍率計数と、
前記標準偏差に前記倍率計数を乗じた値に加算するオフセット値とで構成されており、
前記オフセット値と、前記倍率計数と、分割領域毎に設定された標準偏差とを登録する判定基準パラメータ登録ステップをさらに有している
ことを特徴とする請求項７に記載の外観検査方法である。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、
前記判定基準パターンを１つ目の検査対象パターンとし、
前記次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンを２つ目の検査対象パターンとし、
前記２つの異なる検査対象パターンとは別の、３つ目の検査対象回路パターンを取得するステップを有し、
前記輝度差分算出ステップには、
１つ目と２つ目の検査対象パターンの輝度情報の差分を算出する第１輝度差分算出ステップと、
１つ目と３つ目の検査対象パターンの輝度情報の差分を算出する第２輝度差分算出ステップとを有し、
前記良否判定ステップには、
前記第１輝度差分算出ステップで算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対して良否判定を行う第１良否判定ステップと、
前記第２輝度差分算出ステップで算出された前記分割領域毎の輝度情報の差分に対して良否判定を行う第２良否判定ステップとを有し、
前記第１良否判定ステップの結果と、前記第２良否判定ステップの結果のいずれかが良判定なら当該部位は良品と判定し、
前記第１良否判定ステップの結果と、前記第２良否判定ステップの結果のいずれもが不良判定なら当該部位は不良品と判定する、統括判定ステップをさらに有している
ことを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載の外観検査方法である。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、
検査対象となる前記検査対象パターンが、前記判定基準パターンと隣接している
ことを特徴とする、請求項７〜９に記載の外観検査方法である。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、
検査対象となる前記検査対象パターンが前記良否判定ステップにおいて良品と判定されれば、当該検査対象パターンと前記判定基準パターンと置換する
ことを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の外観検査方法である。
【００２７】
請求項１２に記載の発明は、
検査開始直後の第１番目から第３番目までの検査対象パターンを取得し、
前記輝度差分算出ステップでは、
第１番目と第２番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第１差分とし、
第１番目と第３番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第２差分とし、
前記良否判定ステップでは、
前記第１差分と、前記第２差分について、それぞれ良否判定が行われ、
前記良否判定ステップで判定された、
前記第１差分と前記第２差分の良否判定結果のいずれかが良判定なら、第１番目の検査対象パターンは良品として、前記判定基準パターン登録ステップの登録を行う
ことを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載の外観検査方法である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明にかかる外観検査装置及び外観検査方法を用いれば、良好な検査分解能と短い検査タクトを維持しつつ、成膜のむらの影響を受けずに厳密な良否判定が行える。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を具現化する形態の一例を示す概念図
【図２】本発明を具現化する形態の一例における撮像の様子を示す概念図
【図３】本発明を具現化する形態の一例における取得画像の分割領域を示す概念図
【図４】本発明を具現化する形態の一例における画像取得フロー図
【図５】本発明を具現化する形態の一例における良否判定フロー図
【図６】本発明を具現化する形態の別の一例における良否判定フロー図
【図７】本発明を具現化する形態のさらに別の一例における良否判定フロー図
【図８】検査対象となる複数のパターンが配置された半導体ウエハの平面図
【図９】撮像したチップＤのパターンについてマトリクス状に細分化した分割領域Ｐを示すイメージ図
【図１０】検査対象となる複数のパターンが配置された別の半導体ウエハの平面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
図１は、本発明を具現化する形態の一例を示す概念図であり、画像を取得するために用いる機器の斜視図と、画像取得して外観検査に必要な構成のブロック図が複合的に記載されている。
図１において直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特にＺ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。
【００３１】
本発明にかかる外観検査装置１は、載置テーブル２０と、移動ステージ部２と、照明部３と、撮像部４と、画像取得部５と、検査パターン特定部６と、輝度情報取得部７と、判定基準パターン登録部８と、輝度差分算出部９と、良否基準登録部１０と、良否判定部１１とを含んで構成されている。
【００３２】
載置テーブル２０は、検査対象となる基板Ｗを載置するものであり、ＸＹ方向に平坦な面をなしている。載置テーブル２０は、検査対象となる基板が載置される部分に溝や細孔が形成されている。さらに当該溝や細孔は、開閉バルブを経由して、真空源や圧空源に接続されている。
【００３３】
移動ステージ部２は、載置テーブル２０をＸＹ平面の任意の位置に移動させるものである。移動ステージ部２は、Ｘ軸スライダー２１と、Ｙ軸スライダー２２とを含んで構成されている。Ｘ軸スライダー２１は、装置フレーム１Ｆ上に取り付けられており、Ｘ方向に所定の速度で移動し、任意の位置で静止することができる。Ｙ軸スライダー２２は、Ｘ軸スライダー２１上に取り付けられており、Ｙ方向に所定の速度で移動し、任意の位置で静止することができる。載置テーブル２０は、Ｙ軸スライダー２２上に取り付けられている。そのため、移動ステージ部２は、載置テーブル２０をＸ方向とＹ方向に単独で或いは連動して、所定の速度で移動させ、任意の位置で静止させることができる。
【００３４】
照明部３は、検査対象となる基板Ｗに向けて光を照射するものであり、光源部３１を含んで構成されている。光源部３１は、鏡筒４０に取り付けられており、光源部３１から放出された光３２は、鏡筒４０に組み込まれたハーフミラー４１で反射され、対物レンズ４４ａを通過して基板Ｗに照射される。光源部３１は、具体例としてストロボ照明を用いることを例示できる。当該ストロボ照明は、移動ステージ部２のＸ軸スライダー２１やＹ軸スライダー２２の移動と連携して、所定の送りピッチ毎に発光を繰り返すように構成される。なお、光源部３１は、鏡筒４０に直接取り付ける形態に限られず、別の場所に設置した光源からライトガイドを用いて導光する形態のものでも良い。
【００３５】
撮像部４は、検査対象となる基板Ｗ上のパターンを撮像するものであり、鏡筒４０と、ハーフミラー４１と、対物レンズ４４ａと、撮像カメラ４５とを含んで構成されている。
撮像カメラ４５は、受光素子４６を含んで構成されており、基板Ｗに照射された光３５のうち、基板Ｗ上の観察領域Ｖで反射された光４２が、対物レンズ４２ａ、ハーフミラー４１、鏡筒４３を通過して、受光素子４６に照射された画像を、外部に画像データとして出力する。
具体的には、前記ストロボ照明の発光と同時に撮像を行い、画像データを出力する。このとき、ストロボ照明の発光時間は極めて短いため、移動中に撮像された画像であっても、静止画のような状態で撮像される。
【００３６】
画像取得部５は、撮像カメラ４５の受光素子４６で撮像された基板Ｗ上の観察領域Ｖに含まれるパターンを画像データとして取得するものである。
具体的には、画像取得部５は、いわゆる画像処理装置と呼ばれる機器を用いて構成することができる。この画像処理装置は、画像処理機能を有するユニット型の形態のものや、画像処理ボードと呼ばれる基板をパソコンやワークステーション等に組み込んで使用する形態ものもが例示できる。
【００３７】
本発明にかかる外観検査装置１は、上記のような構成をしているので、検査対象となる基板Ｗを載置した載置テーブル２０を所定の速度で移動させながら連続撮像して、検査対象パターンに対応する画像データを取得することができる。さらに取得した画像データは、後述の様にして良否判定される。
【００３８】
なお、基板Ｗ上のパターンを連続的に撮像する際、実際の基板Ｗ上にパターニングされているパターン（チップＤ）の位置にばらつきがあったり、移動ステージ部２の移動速度にばらつきが生じたりする。そのため、毎回同じ部位を撮像しているつもりでも、若干位置ずれした状態で取得されることがある。そのため、撮像部５で撮像される観察領域Ｖの範囲は、実際の検査に必要なパターン（チップＤ）が観察できる範囲よりもやや広く設定しておく。
【００３９】
図２は、本発明を具現化する形態の一例における撮像の様子を示す概念図である。
図２には、撮像カメラ４５が矢印Ｖｓで示す方向に相対移動しながら、基板Ｗ上にＮ個配列されているチップＤ（Ｎ）の内、１番目のチップＤ（１）〜４番目のチップＤ（４）を順次撮像していく様子が示されている。図２に示す時刻において、撮像カメラ４５は、３番目のチップＤ（３）を撮像している。さらにこの時、レンズなどの光学部品は図示を省略するが、受光素子４６には、当該チップＤ（３）よりもやや広く設定された観察領域Ｖの範囲が投影されている。
【００４０】
検査パターン特定部６は、画像取得部５で取得された画像データのうち、少なくとも一部の領域を検査対象パターン画像として特定するものである。
具体的には、この検査パターン特定部６は、画像取得部５と同じく画像処理装置と呼ばれる機器を用いて構成され、画像取得部５で取得された画像データの中から外観検査に必要な特定の検査パターンを抽出する。
図２を用いて説明すると、観察領域Ｖ全体の領域に含まれる、３番目のチップＤ（３）に対応する領域を検査対象パターン画像として特定する。当該特定する処理は、各チップＤ（ｎ）の周辺に設けられたアライメントマークや、周辺パターン、内部パターンの相対位置に基づいて行い、後述の処理で比較対象となるパターン同士の対応する位置が揃う様にする。
【００４１】
このようにすれば、観察領域Ｖ全体の領域と、各チップＤ（ｎ）は、取得した画像データの不必要な周辺部をトリミング処理するなどして、必要なパターンを抽出して特定され、後述する比較処理や輝度差分処理のために用いることができる。
【００４２】
輝度情報取得部７は、検査対象パターン画像として特定した画像をマトリクス状に細かく分割し、分割した個々の分割領域Ｐ毎に輝度情報を取得するものである。この分割した個々の分割領域Ｐは、例えば、撮像カメラ４５の受光素子４６、一つずつに対応するような微小領域としたり、或いは、いくつかの受光素子のグループ（１００×１００とか、１０００×１０００とか）に対応するような領域としたりする。
【００４３】
図３は、本発明を具現化する形態の一例における取得画像の分割領域を示す概念図である。図３には、特定された検査対象パターン画像である基板Ｗ上の１番目のチップＤ（１）〜４番目のチップＤ（４）について、Ｉ行×Ｊ列のマトリクス状の分割領域Ｐに細分化された、個々の分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）の配列の様子が示されている。なお、ｉ＝１〜Ｉ，ｊ＝１〜Ｊ（以下同じ）である。
【００４４】
また、ｎ番目のチップＤ（ｎ）の個々の分割領域をＰ（ｉ，ｊ）についての輝度情報は、輝度情報Ｂ（ｎ，ｉ，ｊ）として表現する。この輝度情報Ｂ（ｎ，ｉ，ｊ）は、撮像カメラ４５からの出力信号により決定され、例えば８ビット信号による値（黒：０〜白：２５５までの階調データ）で表現される。
【００４５】
判定基準パターン登録部Ａは、先に取得した検査対象パターンを判定基準パターンとして登録するものである。具体的には、検査対象となる基板の最初の検査対象パターンを設定したり、逐次検査を行うフローの中で常に１つ前に検査したパターンを設定したり、或いは、逐次検査を行うフローの中で最後に（言い換えれば直前に）良品と判定されたパターンを設定したりする。
例えば、ｎ番目のチップＤ（ｎ）の１つ前「ｎ−１」番目のチップＤ（ｎ−１）の輝度情報Ｂ（ｎ−１，ｉ，ｊ）を、判定基準パターン登録部Ａに登録しておく。
【００４６】
輝度差分算出部８は、判定基準パターンと、次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンとを比較して、それぞれ位置が対応する分割領域毎の輝度情報の差分を算出するものである。
具体的には、ｎ番目のチップＤ（ｎ）の輝度情報Ｂ（ｎ，ｉ，ｊ）と、判定基準パターンとして登録されている「ｎ−１」番目のチップＤ（ｎ−１）の輝度情報Ｂ（ｎ−１，ｉ，ｊ）との差分ｄｅｆ（ｎ，ｉ，ｊ）を、次の数式を用いて算出する。
【００４７】
【数１】
2013250225.tif 000003
【００４８】
良否基準登録部Ｂは、輝度差分算出部で算出された分割座標毎の輝度情報の差分に対する良否判定の基準値を、分割領域毎に予め登録しておくものである。
具体的には、輝度情報Ｂが８ビット信号による値（黒：０〜白：２５５までの階調データ）で取得される場合に、ある範囲の分割領域では良否判定の基準値が±５、別の範囲の分割領域では良否判定の基準値が±１０、さらに別の範囲の分割領域では良否判定の基準値が±２０というように、個別に良否判定の基準値を設定しておく。
【００４９】
表１は、品種ＫのチップＤ（ｎ）についての良否基準テーブルの例を示すものである。
分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）毎に判定基準ｄｅｆ０（ｉ，ｊ）が規定されている。
【００５０】
【表１】
2013250225.tif 000004
【００５１】
例えば、Ｐ（ｉ，ｊ）に対応する判定基準ｄｅｆ０（ｉ，ｊ）が、「２０」「１０」「５」と規定されていれば、当該分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）の輝度差分が「±２０以内」「±１０以内」「±５以内」なら良品と判定して良いという意味である。
この判定基準ｄｅｆ０（ｉ，ｊ）のデータテーブルは、チップＤの品種情報と紐付けて、予め登録しておく。
【００５２】
判定基準のデータテーブルは、上述で例示した形態でも良いが、次の様にすることが、より好ましい。
良否判定の基準値となる、判定基準ｄｅｆ０（ｉ，ｊ）を、固定値ではなく、数式（２）で表される値とする。
【００５３】
【数２】
2013250225.tif 000005
【００５４】
このとき、分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）毎に設定された標準偏差σ（ｉ，ｊ）、倍率計数ｂ、オフセット値ａとする。
【００５５】
分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）毎に設定された標準偏差σ（ｉ，ｊ）は、予め良品と分かっている複数のチップから取得した検査対象パターン画像の輝度情報の分布から算出する。
尚、倍率係数ａ，ｂについては下記のような手順で設定する。あらかじめ検出したい欠陥が存在するチップと、良品のチップを準備しておく。初期値として、オフセット値ａ＝０とする。
１）検出したい欠陥を見逃さないぎりぎりの倍率計数ｂ（＝ｂ１）を求める。
２）一方で、その良品が不良にならないぎりぎりの倍率計数ｂ（＝ｂ２）を求める。
３）このｂ１とｂ２の中間値を感度として設定する。
このように決めた、ａ，ｂに対して検査を行い、過検出が発生しなければ、この値を採用し、過検出が発生すれば、ａの値を増やして上記の１）〜３）を実施する。
【００５６】
このようにして設定された各判定基準パラメータ：分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）毎に設定された標準偏差σ（ｉ，ｊ）、倍率計数ｂ、オフセット値ａと、判定基準値を算出する数式（２）に基づいて、良否判定を行う。この良否判定は、ｄｅｆ（ｉ，ｊ）が、±｛ａ＋ｂ・σ（ｉ，ｊ）｝の範囲内つまり、数式（３）が満たされる状態であれば、良品と判定される。
【００５７】
【数３】
2013250225.tif 000006
【００５８】
このように、判定基準ｄｅｆ０（ｉ，ｊ）を、固定値ではなく、
複数の良品サンプルから導き出される分割領域毎の標準偏差σ（ｉ，ｊ）と、
検査担当者が定める２つのパラメータａ，ｂとを用いて、迅速に設定することができる。
そうすることで、元々ばらつきの大きな部位に対しては、広い許容範囲内での検査とし、元々ばらつきの小さい部位に対しては、狭い許容範囲での検査とすることができる。
【００５９】
さらに、検査を繰り返す中で、最初に決めた良否判定の基準値を変更する必要が生じた場合にも迅速に対応ができる。つまり、不良判定となったものでも良品とすべきものが表れれば、当該パターンの画像を含め、再度、分割領域毎に設定された標準偏差σ（ｉ，ｊ）、倍率計数ｂ、オフセット値ａの値を決め直すことができる。
【００６０】
そうすることで、想定していなかった成膜むらの影響が生じ誤検出となった場合でも、検査条件を最適なものに再設定し、成膜のむらの影響を受けずに厳密な良否判定が行えるようになる。また、良否判定の基準値を分割領域毎に手作業で設定する必要がなくなり、迅速に再設定し、運用することができる。
尚、これらの値は判定基準パラメータとして、検査品種毎に設定することが好ましい。
【００６１】
良否判定部９は、良否判定の基準値に基づいて検査対象パターンの分割領域毎に良否判定を行うものである。
具体的には、ある範囲の領域において、良否判定の基準値が「５」と設定されている場合、先の画像データと後の画像データとの対応する分割領域の輝度情報の差分が、「±５以内」なら良品とし、それ以外なら不良品として、良否判定を行う。或いは、上述したように、数式（３）が満たされれば良品とし、見なされなければ不良品として、良否判定を行う。
【００６２】
本発明にかかる外観検査装置１は、上述の様な構成をしているので、先に取得した画像データと、後に取得した画像データとの差分から、良否判定を行うことができる。
良否判定した結果は、外観検査装置１に備えられた情報表示器に表示させたり、データ収集部に蓄積させたり、外観検査装置１と通信回線で接続されたホストコンピュータにデータ送信したりする。情報表示器は、液晶ディスプレイなどの、いわゆる表示モニタを用いて構成される。データ収集部は、メモリーやハードディスクなどの情報記録媒体を用いて構成される。
【００６３】
本発明にかかる外観検査方法は、以下に述べる、画像取得フローと、画像取得後の良否判定フローとを行うことにより実施できる。
［画像取得フロー］
図４は、本発明を具現化する形態の一例における画像取得フロー図である。
図４には、基板Ｗ上に複数配置された検査対象パターンを検査するために、各検査対象パターンの画像データを取得する一連のフローが、ステップ毎に示されている。
【００６４】
先ず、検査対象となる基板Ｗを、外観検査装置１の載置テーブル２０に載置する（ｓ１：基板載置ステップ）。
次に、予め登録しておいた検査条件などを読み出し（ｓ２）、基板Ｗ上に形成されている基準マークの読み取り位置へ移動してアライメント動作を行う（ｓ３）。
【００６５】
続いて、第１列目の移動開始位置へ載置テーブル２０を移動させ（ｓ４）、所定の速度で移動ステージ部２を動かし、載置テーブル２０の移動を開始する（ｓ５：テーブル移動ステップ）。
載置テーブル２０を動かしながら、移動ステージ部２のＸ軸位置検出器及びＹ軸位置検出器から、載置テーブル２０の現在位置情報を取得する（ｓ６）。
【００６６】
取得した載置テーブル２０の現在位置情報に基づいて、撮像カメラ４５で基板Ｗを撮像すべき位置かどうか判断（ｓ７）する。載置テーブル２０の現在位置が、撮像カメラ４５で基板Ｗを撮像すべき位置であれば、基板Ｗに向けてストロボ照明を発光させ（ｓ８：照明光照射ステップ）、同時に、基板Ｗから反射された光を撮像カメラ４５で撮像を行う（ｓ９：撮像ステップ）。
【００６７】
撮像カメラ４５で撮像した画像データは、詳細を後述するが、画像取得して良否判定を行う（ｓ１０）。
【００６８】
載置テーブル２０の移動を継続させつつ、現在位置情報に基づいて、一列の撮像が終了したかどうかを判断する（ｓ２１）。一列目の撮像が終了したと判断されれば、移動ステージ部２の移動を停止させる（ｓ２２）。一方、ステップｓ２１において、一列目の撮像が終了していないと判断されれば、上記ステップｓ８〜ｓ２１を繰り返す。
【００６９】
次に、上記ステップｓ２２の後、基板Ｗにおいて全列の撮像が終了かどうかを判断し（ｓ２３）、全ての撮像が終了と判断されれば、基板Ｗを載置テーブル２０から取り出す（ｓ２４）。一方、上記ステップｓ２３で、全列の撮像が終了していないと判断されれば、次列の計測開始位置へ載置テーブル２０を移動させ（ｓ４）、上記一連の画像取得に必要なステップ（ｓ４〜ｓ２３）を繰り返す。
【００７０】
［画像取得後の良否判定フロー］
図５は、本発明を具現化する形態の一例における良否判定フロー図である。
図５には、上記ステップｓ１０で取得した画像データに基づいて、連続的に良否判定を行う一連のフローが、ステップ毎に詳細に示されている。
【００７１】
先ず、撮像ステップ（ｓ９）で撮像された基板Ｗ上のパターンを画像データとして取得する（ｓ１０５：画像取得ステップ）。
次に、取得した画像データのうち、少なくとも一部の領域を検査対象パターン画像として特定する（ｓ１０６：検査パターン特定ステップ）。このステップでの処理は、検査に必要な領域より外側の不必要な部分を取り除く、いわゆるトリミング処理（クロップ処理とも呼ばれる）が行われる。或いは、検査対象パターンの内部や周辺に配置された位置決め基準マークに基づいて、画像データに含まれる検査対象パターンを抽出して特定する処理が行われる。
【００７２】
上記ステップｓ１０６で特定された検査対象パターン画像は、マトリクス状に分割され、分割領域毎に輝度情報が取得される（ｓ１０７：輝度情報取得ステップ）。
このステップｓ１０７では、例えば、基板Ｗ上のｎ番目のチップＤ（ｎ）は、Ｉ行×Ｊ列のマトリクス状の分割領域に細分化されて個々の分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）が規定され、個々の分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）毎に輝度情報Ｂ（ｎ，ｉ，ｊ）が取得される。
取得された各輝度情報Ｂ（ｎ，ｉ，ｊ）は、画像処理ユニット内の一時記憶用メモリーに保持したり、画像処理ユニットに接続されたデータ記録媒体に保存したりする。
【００７３】
なお、ｎ番目のチップＤ（ｎ）について検査をする場合、当該検査対象パターンの１つ前に取得した検査対象パターン（つまり、ｎ−１番目のチップＤ（ｎ−１）を、判定基準パターンとして登録しておく（ｓ１０Ａ：判定基準パターン登録ステップ）。
【００７４】
そして、ｎ番目のチップＤ（ｎ）の輝度情報Ｂ（ｎ，ｉ，ｊ）と、判定基準パターンとしての「ｎ−１」番目のチップＤ（ｎ−１）の輝度情報Ｂ（ｎ−１，ｉ，ｊ）との輝度差分ｄｅｆ（ｎ，ｉ，ｊ）を算出する（ｓ１０８：輝度差分算出ステップ）。
【００７５】
なお、良否判定の基準となる良否判定基準ｄｅｆ０（ｎ，ｉ，ｊ）は、予め登録しておく（ｓ１０Ｂ：良否基準登録ステップ）。
【００７６】
そして、ステップｓ１０８で算出した輝度差分ｄｅｆ（ｎ，ｉ，ｊ）が、良否判定基準ｄｅｆ０（ｎ，ｉ，ｊ）と比較され、ｎ番目のチップＤ（ｎ）の各分割領域Ｐ（ｉ，ｊ）について良否の判定が行う（ｓ１０９：良否判定ステップ）。
【００７７】
そして、ｎ番目のチップＤ（ｎ）の輝度情報Ｂ（ｎ，ｉ，ｊ）は、次（ｎ＋１番目）の検査に用いる判定基準パターンとして更新し、登録する（ｓ１１０）。
【００７８】
尚、上述の外観検査方法に係る実施形態においては、上述した外観検査装置に係る形態と同様に、前記オフセット値と、前記倍率計数と、分割領域毎に設定された標準偏差とを登録する判定基準パラメータ登録ステップをさらに有することが好ましい。そうすれば、成膜のむらの影響を受けずに厳密な良否判定が行えるようになる。また、良否判定の基準値を分割領域毎に手作業で設定する必要がなくなり、迅速に再設定し、運用することができる。
【００７９】
［第２形態］
先の検査対象パターンが良品で、後の検査対象パターンが不良品の場合、後の検査対象パターンは不良品として判定される。しかし、その後の検査対象パターンが良品であっても、差分による判定を行うと、良否判定が正しく行えない。そのため、判定基準パターンを１つ目の検査対象パターンとし、次に取得して良否判定の対象となる検査対象パターンを２つ目の検査対象パターンとし、これら２つの検査対象パターンとは別の、３つ目の検査対象回路パターンを取得する。そして、以下に示すような２段階の判定を行って良否判定が正しく行えるようにする。
【００８０】
本発明にかかる外観検査装置１Ｂは、上述した外観検査装置１と同じ装置構成をしつつ、第１輝度差分算出部７Ａと、第２輝度差分算出部７Ｂとを備え、良否判定部９に代えて良否判定部９Ｂを含んで構成されている。
【００８１】
第１輝度差分算出部７Ａは、外観検査装置１の輝度差分算出部７と同じ構成のものであるが、ｎ番目のチップＤ（ｎ）を検査する際、上述の様にしてｎ−１番目のチップＤ（ｎ−１）と比較して輝度情報の差分ｄｅｆ（ｎ，ｉ，ｊ）を算出するものである。
第２輝度差分算出部７Ｂは、外観検査装置１の輝度差分算出部７と同じ構成のものであるが、ｎ番目のチップＤ（ｎ）を検査する際、ｎ番目のチップＤ（ｎ）と、ｎ＋１番目のチップＤ（ｎ＋１）とを比較して輝度情報の差分ｄｅｆ（ｎ＋１，ｉ，ｊ）を算出するものである。
【００８２】
良否判定部９Ｂは、さらに第１良否判定部９Ａと、第２良否判定部９Ｂと、統括判定部５Ｃとを含んで構成されている。
第１良否判定部９Ａは、輝度情報の差分ｄｅｆ（ｎ，ｉ，ｊ）と良否判定基準ｄｅｆ０（ｎ，ｉ，ｊ）とを比較して良否判定を行い、良否判定した結果を第１良否判定結果として出力する。
第２良否判定部９Ｂは、輝度情報の差分ｄｅｆ（ｎ＋１，ｉ，ｊ）と良否判定基準ｄｅｆ０（ｎ，ｉ，ｊ）とを比較して良否判定を行い、良否判定した結果を第２良否判定結果として出力する。
統括判定部９Ｃは、第１良否判定部の結果と、第２良否判定部の結果のいずれかが「良」判定なら当該部位は「良品」と判定し、
第１良否判定部の結果と、第２良否判定部の結果のいずれもが「不良」判定なら当該部位は「不良品」と判定するものである。
【００８３】
本発明にかかる外観検査装置１Ｂは、ｎ番目のチップＤ（ｎ）を検査する際、上述の様にしてｎ−１番目のチップＤ（ｎ−１）の画像との比較だけでなく、ｎ＋１番目のチップＤ（ｎ＋１）の画像との比較結果も考慮して、判定を行うように構成されている。
【００８４】
図６は、本発明を具現化する形態の別の一例における良否判定フロー図である。
図６には、本発明にかかる外観検査装置１Ｂに対応する外観検査方法についての良否判定フローが示されている。ステップｓ１０５〜ｓ１０８までは、図５を用いて示した外観検査装置１に対応する外観検査方法と同じである。
【００８５】
ステップｓ１０８の後、良否判定が行われ（ｓ１０９Ｂ：第１良否判定ステップ）、不良品とされれば、判定基準パターンを更新する（ｓ１１０）のと並行して、次（ｎ＋１番目）の画像を取得し（ｓ１２５）、検査パターンを特定し（ｓ１２６）、輝度情報Ｂ（ｎ＋１，ｉ，ｊ）を取得し（ｓ１２７）、輝度差分ｄｅｆ（ｎ＋１，ｉ，ｊ）を算出する（ｓ１２８）。
【００８６】
その後、輝度差分ｄｅｆ（ｎ＋１，ｉ，ｊ）について良否判定が行われ（ｓ１２９：第２良否判定ステップ）、ｄｅｆ（ｎ＋１，ｉ，ｊ）が判定基準以内であれば、ｎ番目のチップＤ（ｎ）を良品として判定する（ｓ１３１）。一方、ｄｅｆ（ｎ＋１，ｉ，ｊ）が判定基準以内でなければ、ｎ番目のチップＤ（ｎ）を不良品として判定する（ｓ１３２）。
【００８７】
本発明にかかる外観検査装置１Ｂ並びに外観検査方法は、上述の様な構成をしているので、チップＤ（ｎ−１）として良品、Ｄ（ｎ）として不良品、Ｄ（ｎ＋１）として良品の検査対象パターンが取得されたとしても、それぞれの良否について正しく判定することができる。
【００８８】
［第３形態］
本発明にかかる外観検査装置１，１Ｂ並びに外観検査方法において、取得する検査対象パターンは、隣接する位置に配置されたパターンであることが好ましい。そうすれば、載置テーブルを所定の速度で移動させながら、所定の間隔で照明をストロボ発光させることで、一定のインターバルで画像データが取得できる。このインターバルを、外観検査装置１，１Ｂの処理タクトに合わせることで、最短の処理タクトで検査を行うことができる。
【００８９】
［第４形態］
本発明にかかる外観検査装置１，１Ｂ並びに外観検査方法により検査を行っている中で、不良品が連続して存在する場合もあり得る。
その様な場合、上述の形態では、「良品」の次の「不良品は」不良品と判定されるが、
「不良品」の後の「不良品」を「良品」と判定してしまうおそれがある。
【００９０】
そのため、最後に（言い換えれば直前に）良品として判定された検査対象パターンを判定基準パターンとして登録しておくことが好ましい。
具体的には、「不良」と判定された場合は、当該パターンを判定基準パターンとして更新せず、その直前に「良品」として判定された検査対象パターンを判定基準パターンとして維持しておく。
そうすることで、不良品が連続して存在したとしても、予め良品として登録されている判定基準パターンと比較して、不良品を「不良」と正しく判定することができる。
【００９１】
［第５形態］
上述の第１〜第４形態における検査を行うに際し、検査対象となる基板の最初のチップが、良品かどうかを最初に判定する必要がある。
図７は、本発明を具現化する形態のさらに別の一例における良否判定フロー図であり、検査対象となる基板の最初のチップが、良品かどうかを最初に判定する具体的な手順が示されている。
【００９２】
先ず、検査開始直後の第１番目〜第３番目の検査対象パターンを取得する。
そして、輝度差分算出部において、
第１番目と第２番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第１差分とし、
第１番目と第３番目の検査対象パターンの輝度情報の差分を第２差分として算出する。
【００９３】
具体的には、
検査開始直後の第１番目のチップＤ（１）の画像を取得し（ｓ３０５）、続いて、第２番目のチップＤ（２）の画像を取得し（ｓ３１５）、第３番目のチップＤ（３）の画像を取得する（ｓ３２５）。
第１番目のチップＤ（１）の画像を取得した後、検査パターンを特定し（ｓ３０６）、輝度情報Ｂ（１）を取得する（ｓ３０７）。
第２番目のチップＤ（２）の画像を取得した後、検査パターンを特定し（ｓ３１６）、輝度情報Ｂ（２）を取得する（ｓ３１７）。
第３番目のチップＤ（３）の画像を取得した後、検査パターンを特定し（ｓ３２６）、輝度情報Ｂ（３）を取得する（ｓ３２７）。
そして、第１番目のチップＤ（１）と第２番目のチップＤ（２）の検査対象パターンの輝度差分を第１差分ｄｅｆ（１−２）として算出する（ｓ３１８）。
また、第１番目のチップＤ（１）と第３番目のチップＤ（３）の検査対象パターンの輝度差分を第２差分ｄｅｆ（１−３）として算出する（ｓ３２８）。
【００９４】
続いて、第１差分ｄｅｆ（ｆ１−２）と第２差分ｄｅｆ（１−３）について、良否判定をおこない、第１差分と第２差分との良否判定の結果のいずれかが良判定なら、第１番目の検査対象パターンは良品として、前記判定基準パターン登録部に登録する。
【００９５】
具体的には、
第１差分ｄｅｆ（１−２）について良否判定を行い（ｓ３１９）、「不良品」と判定されれば、第２差分ｄｅｆ（１−３）について良否判定を行う（ｓ３２９）。
ステップｓ３１９と、ステップ３２９のいずれかが「良品」として判定されれば、第１番目の検査対象パターンとなるチップＤ（１）は、良品として判定（ｓ３３１）し、判定基準パターン登録部に登録する。
【００９６】
もし、ステップｓ３１９と、ステップ３２９のいずれも「不良品」として判定されれば、第１番目のパターンであるチップＤ（１）は不良品として判定（ｓ３３２）される。
この場合、引き続いて検査する際に、次の第２番目のパターンが、良品か、不良品かが不明である。そのため、続いて第４番目のチップＤ（４）の画像を取得し、上述と同様の処理を行い、第２番目と第３番目の検査パターン、第２番目と第４番目の検査パターン同士を比較し、それぞれの差分を算出し、良否判定を行う。そうすることで、従来技術のように予め良品モデルを準備することなく、外観検査を開始できる。
【００９７】
或いは、上記第５形態とは別の形態で、第１番目〜第３番目の検査パターンを取得するのに加え、さらに第４番目のパターンを取得して、第１番目の検査パターンと、第２番目〜第４番目の検査パターンの輝度情報の差分に基づいて良否判定をする形態の外観検査装置及び方法としても良い。そうすれば、検査対象となる基板周辺部分に規定外の成膜むらがあり、第１番目〜第３番目の検査パターンを比較するだけでは、第１番目のパターンが良品か判別できずに「不良品」と判定していたケースでも、第４番目のパターンを加えることで良品を正しく「良品」と判定することができるので、より好ましい。
【００９８】
［実施例］
撮像カメラ４５として、縦・横の有効画素が２３５２×１７２８画素の、１インチサイズの受光素子４６が組み込まれたものを用いる。
ストロボ照明として、定格出力４０Ｗ、半値幅約１ｕｓｅｃの、キセノンフラッシュランプを用いる。
対物レンズは、複数取り付ける事が出来るので、検出したい欠陥に応じて、適切な対物レンズを選択する事になる。
例えば、
対物レンズ４４は、倍率が１倍で、
観察視野は、縦：１６．４６ｍｍ  ×  横：１２．１ｍｍ
画素サイズは、７μｍ
対物レンズ４４は、倍率が１０倍で、
観察視野は、縦：１．６５ｍｍ  ×  横：１．２１ｍｍ
画素サイズは、０．７μｍ
となる。
【符号の説明】
【００９９】
１    外観検査装置
１Ｂ  外観検査装置
２    移動ステージ部
３    照明部
４    撮像部
５    画像取得部
６    検査パターン特定部
７    輝度情報取得部
８    輝度差分算出部
９    良否判定部
９Ｂ  良否判定部
Ａ    判定基準パターン登録部
Ｂ    良否基準登録部
Ｗ    検査対象となる基板
Ｖ    撮像領域
２０    載置テーブル
２１    Ｘ軸スライダー
２２    Ｙ軸スライダー
２３    θ軸テーブル
３１    光源部
３２    放出された光
４１    ハーフミラー
４２    反射された光
４３    鏡筒
４４    対物レンズ
４５    撮像カメラ
４６    受光素子
【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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【図９】
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【図１０】
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