(57)【要約】【課題】被検査物の振動を制振する制振制御装置を提供する。【解決手段】制振制御装置１０は、被検査物であるシリコンウエハー１が載置されたステージ１３の移動によって発生するシリコンウエハー１の厚さ方向の振動を検出するレーザー振動検出装置３０と、シリコンウエハー１の振動波形を形成する波形形成部６０と、検出された振動波形に対して逆位相の振動波形を形成する演算部７０と、この逆位相の振動波形を増幅して出力波形を形成する振動制御部８０と、出力波形によって振動板４１を振動させ、シリコンウエハー１の表面１ａに向かって音波を射出するスピーカー４０と、を備えている。シリコンウエハー１の振動は、音波の振動エネルギーによって制振させることができる。【選択図】図２
2013131672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物が載置されたステージの移動によって発生する前記被検査物の振動を検出する検出装置と、
前記被検査物の振動波形を形成する波形形成部と、
前記振動波形に対して逆位相の振動波形を形成する演算部と、
前記逆位相の振動波形を増幅して出力波形を形成する振動制御部と、
前記出力波形を用いて振動板を振動させて前記被検査物に向かって音波を射出するスピーカーと、
を備えていることを特徴とする制振制御装置。
【請求項２】
前記被検査物の振動を検出する位置と、前記音波が入射する位置と、が同じ位置であること、
を特徴とする請求項１に記載の制振制御装置。
【請求項３】
前記振動制御部は、前記逆位相の振動波形を、前記被検査物の振動を制振するために必要な振幅を有する出力波形に増幅する増幅器を備えていること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の制振制御装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記検出装置が取得した振動波形の振幅と、予め設定されている閾値とを比較する閾値比較部を有し、
検出した振動波形の振幅＞閾値となる場合に、前記出力波形を前記スピーカーに出力すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の制振制御装置。
【請求項５】
前記検出装置は、レーザー振動検出装置であること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の制振制御装置。
【請求項６】
被検査物が載置されたステージの移動によって発生する前記被検査物の振動を検出し、振動波形を形成する工程と、
前記振動波形に対する逆位相の振動波形を形成する工程と、
前記逆位相の振動波形によってスピーカーを振動させ、前記被検査物に向かって音波を射出する工程と、
を含むことを特徴とする制振制御方法。
【請求項７】
前記被検査物の振動を検出する位置と、前記音波が入射される位置と、が同じ位置であること、
を特徴とする請求項６に記載の制振制御方法。
【請求項８】
前記逆位相の振動波形を、前記被検査物の振動を制振するために必要な振幅を有する出力波形に増幅する工程をさらに含むこと、
を特徴とする請求項６に記載の制振制御方法。
【請求項９】
検出した振動波形の振幅と、予め設定されている閾値とを比較し、
検出した振動波形の振幅＞閾値となる場合に、前記出力波形を前記スピーカーに出力させこと、
を特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の制振制御方法。
【請求項１０】
前記被検査物の振動の検出を、非接触検出とすること、
を特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか一項に記載の制振制御方法。
【請求項１１】
被検査物が載置されたステージの移動によって発生する前記被検査物の振動を検出する検出装置と、
前記被検査物の振動波形を形成する波形形成部と、
前記振動波形に対して逆位相の振動波形を形成する演算部と、
前記逆位相の振動波形を増幅して出力波形を形成する振動制御部と、
前記出力波形を用いて振動板を振動させて前記被検査物に向かって音波を射出するスピーカーと、
前記被検査物の被検査対象位置の画像データを取得する撮像装置と、
前記画像データをデジタルデータに変換する画像キャプチャリングボードと、
前記デジタルデータと基準画像データと比較して被検査物の良否判定を行う画像処理装置と、
を備えることを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
前記被検査対象位置と、前記被検査物の振動を検出する位置と、前記音波が入射される位置と、が同じ位置になるよう前記ステージを移動させる駆動装置が、さらに備えられていること、
を特徴とする請求項１１に記載の検査装置。
【請求項１３】
被検査物が載置されたステージの移動によって発生する前記被検査物の振動を検出し、振動波形を形成する工程と、
前記振動波形に対する逆位相の振動波形を形成する工程と、
前記逆位相の振動波形によってスピーカーを振動させ、前記被検査物に音波を射出し、前記被検査物の制振制御を行う工程と、
前記被検査物の制振を確認した後に、前記被検査物の被検査対象位置の画像データを取得する工程と、
前記画像データをデジタルデータに変換する工程と、
前記デジタルデータと基準画像データを比較して前記被検査物の良否判定を行う画像処理工程と、
を含むことを特徴とする検査方法。
【請求項１４】
前記被検査対象位置は複数存在し、
前記被検査対象位置の一つ一つに、振動検出と音波の射出を行い、前記被検査対象位置の検査を行うこと、
を特徴とする請求項１３に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振制御装置、制振制御方法、及びこの制振制御装置を備える検査装置、検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハー等の薄型・軽量の電子部品を製造または検査をする場合、検査対象位置の正確な位置を決定することが重要である。しかし、シリコンウエハー等を検査対象位置に移動させるときに振動が発生するため、振動が停止してからでないと次の作業に移行できないため、作業効率を低下させてしまうことがある。
【０００３】
そこで、定盤上に搭載され、所定方向に移動するステージと、ステージの移動方向に対して逆方向に移動するカウンタマスとを備え、ステージ及びカウンタマスの位置、速度、及び加速度を検出し、これらの検出結果に基づいて定盤の振動に制振力を与えるアクチュエーターを備える制振制御装置というものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の制御方法は、ステージの位置、速度、加速度をセンサーによって検出し、アクチュエーターによってステージに制振力を与えてステージの制振を行うものである。このような制振制御装置は、ステージを制振することは可能であるが、ステージが所定位置に移動するときにステージ上に載置されたシリコンウエハー等の制振制御は行えないという課題がある。
また、シリコンウエハーは薄く、軽量であることからステージの移動によって厚さ方向に振動しやすい。従って、被検査物の厚さ方向の制振制御が求められるが、上述した従来技術は、平面方向の制振制御を行うものであり、被検査物の厚さ方向（上下方向）の制振制御には対応できない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る制振制御装置は、被検査物が載置されたステージの移動によって発生する前記被検査物の振動を検出する検出装置と、前記被検査物の振動波形を形成する波形形成部と、前記振動波形に対して逆位相の振動波形を形成する演算部と、前記逆位相の振動波形を増幅して出力波形を形成する振動制御部と、前記出力波形を用いて振動板を振動させて前記被検査物に向かって音波を射出するスピーカーと、を備えていることを特徴とする。
ここで、被検査物としては、例えば、シリコンウエハー等の軽量な物品である。
【０００８】
本適用例による制振制御装置によれば、被検査物の振動波形を取得し、振動波形に対して逆位相の振動波形を有する音波をスピーカーから被検査物に射出させることによって、音波の振動エネルギーを利用して被検査物の振動を短時間で減衰させることができる。このことによって、制振しない場合に振動の減衰を待って検査等の次の作業が開始可能になるまでの時間ロスを低減し、作業効率を高めることができる。
【０００９】
また、前述した従来技術のようにステージの制振によって間接的に被検査物を制振させる場合に比べ、被検査物を直接制振させることから、制振時間をより短縮することが可能になる。
【００１０】
さらに、前述した従来技術では、位置センサー、速度センサー及び加速度センサーを用いて振動を検出し、複数のアクチュエーターを駆動させて制振させることから、演算処理等が複雑になってしまうが、本適用例では、検出した振動波形とは逆位相の振動波形を有する音波を被検査物に与えることで簡単な演算処理で制振制御が可能になるという効果がある。
上述した制振制御装置は、薄板で軽量なシリコンウエハー等の被検査物の厚さ方向の振動の制振に特に効果がある。
【００１１】
［適用例２］上記適用例に係る制振制御装置において、前記被検査物の振動を検出する位置と、前記音波が入射する位置と、が同じ位置であること、が好ましい。
【００１２】
振動検出位置と音波を入射する位置とを同じ位置とすることにより、制振が必要な位置のみの振動検出と、その位置のみの制振をすればよいので、制振時間をより短縮化できる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例に係る制振制御装置において、前記振動制御部は、前記逆位相の振動波形を、前記被検査物の振動を制振するために必要な振幅を有する出力波形に増幅する増幅器を備えていること、が好ましい。
【００１４】
スピーカーが出力する音波で被検査物を制振させる場合、被検査物には制振に必要な振動エネルギー（制振エネルギー）を与える必要がある。そこで、検出した振動波形に対する逆位相の振動波形を制振に必要な振幅になるように増幅して被検査物に射出することで、被検査物の制振を確実に、しかも短時間で行うことができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例に係る制振制御装置において、前記演算部は、前記検出装置が検出した振動波形の振幅と、予め設定されている閾値とを比較する閾値比較部を有し、検出した振動波形の振幅＞閾値となる場合に、前記出力波形を前記スピーカーに出力すること、が好ましい。
【００１６】
検出した被検査物の振動波形の振幅が閾値よりも小さい場合には、制振制御を行わずに次の作業工程に移行することができ、作業効率をより高めることができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例に係る制振制御装置において、前記検出装置は、レーザー振動検出装置であること、が好ましい。
レーザー振動検出装置としては、例えば、レーザードップラー式やレーザー干渉式等がある。
【００１８】
このように、レーザー振動検出装置を用いることによって、被検査物の振動を非接触で検出することができる。被検査物がシリコンウエハーのような場合には、検出装置がシリコンウエハーに接触すると能動面に傷をつけてしまうことがあるが、レーザー振動検出装置を用いれば被検査物に傷をつけることもなく、ピンポイントで、しかもリアルタイムで振動検出を行うことができる。
【００１９】
［適用例６］本適用例に係る制振制御方法は、被検査物が載置されたステージの移動によって発生する前記被検査物の振動を検出し、振動波形を形成する工程と、前記振動波形に対する逆位相の振動波形を形成する工程と、前記逆位相の振動波形によってスピーカーを振動させ、前記被検査物に向かって音波を射出する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
本適用例の制振制御方法は、被検査物の振動波形を取込み、振動波形に対して逆位相の振動波形を有する音波をスピーカーから被検査物に向かって射出させることによって、音波の振動エネルギーを利用して被検査物の振動を短時間で減衰させることができる。このことによって、制振しない場合に振動の減衰を待って検査をすることによる時間ロスを低減し、検査の作業効率を高めることができる。
【００２１】
［適用例７］上記適用例に係る制振制御方法は、前記被検査物の振動を検出する位置と、前記音波が入射される位置と、が同じ位置であること、が好ましい。
【００２２】
このような制振制御方法によれば、振動検出位置と音波が射出される位置とを同じにすることにより、被検査物が大判のシリコンウエハーのような場合、制振が必要な位置のみの振動検出と、その位置のみの制振をすればよいので、制振時間をより短縮化できる。
【００２３】
［適用例８］上記適用例に係る制振制御方法は、前記逆位相の振動波形を、前記被検査物の振動を制振するために必要な振幅を有する出力波形に増幅する工程をさらに含むこと、が好ましい。
【００２４】
このように、検出した振動波形に対する逆位相の振動波形を制振に必要な振幅になるように増幅して被検査物に入射させることで、被検査物の制振を確実に、しかも短時間で行うことができる。
【００２５】
［適用例９］上記適用例に係る制振制御方法は、検出した振動波形の振幅と、予め設定されている閾値とを比較し、検出した振動波形の振幅＞閾値となる場合に、前記出力波形を前記スピーカーに出力させること、が好ましい。
【００２６】
検出した被検査物の振動波形の振幅が閾値よりも大きい場合には、制振工程を実施し、検出した被検査物の振動波形の振幅が閾値よりも小さい場合には、制振工程を実行せずに、検査工程等の次の作業工程に移行することができることから、作業効率を高めることができる。また、制振工程を実行する場合においても振動波形の振幅が閾値以下になれば、その時点でスピーカーの振動を停止できる。
【００２７】
［適用例１０］上記適用例に係る制振制御方法は、前記被検査物の振動の検出を、非接触検出とすること、が好ましい。
【００２８】
非接触検出としては、例えば、レーザー振動検出装置を用いて行うことがより好適である。被検査物がシリコンウエハーのような場合には、検出装置がシリコンウエハーに接触すると能動面に傷をつけてしまうことがあるが、レーザー振動検出装置等の被接触式の検出装置を用いれば被検査物に傷をつけることもなく、ピンポイントで、しかもリアルタイムで振動検出を行うことができる。
【００２９】
［適用例１１］本適用例に係る検査装置は、被検査物が載置されたステージの移動によって発生する前記被検査物の振動を検出する検出装置と、前記被検査物の振動波形を形成する波形形成部と、前記振動波形に対して逆位相の振動波形を形成する演算部と、前記逆位相の振動波形を増幅して出力波形を形成する振動制御部と、前記出力波形にを用いて振動板を振動させて前記被検査物に向かって音波を射出するスピーカーと、前記被検査物の被検査対象位置の画像データを取得する撮像装置と、前記画像データをデジタルデータに変換する画像キャプチャリングボードと、前記デジタルデータと基準画像データとを比較して前記を用いて被検査物の良否判定を行う画像処理装置と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
本適用例の検査装置は、シリコンウエハー等の被検査物の外観検査を行う装置であって、ステージ上の被検査物の制振をしてから被検査対象位置の画像データを取込むため、撮像装置のフォーカスずれなどを排除できることから取込まれる画像の品質が向上し、被検査物の割れ、欠け、形状や異物の付着等の検出感度を高めることができる。
【００３１】
［適用例１２］上記適用例に係る検査装置において、前記被検査対象位置と、前記被検査物の振動を検出する位置と、前記音波が入射される位置と、が同じ位置になるよう前記ステージを移動させる駆動装置が、さらに備えられていることが好ましい。
【００３２】
このようにすれば、被検査対象位置と、被検査物の振動を検出する位置と、音波が入射される位置とを一致させることにより、被検査物が大判のシリコンウエハーのような場合、検査が必要とされる位置のみの振動検出と、その位置のみの制振をすればよいので、検査時間をより短縮化できる。
【００３３】
［適用例１３］本適用例に係る検査方法は、被検査物が載置されたステージの移動によって発生する前記被検査物の振動を検出し、振動波形を形成する工程と、前記振動波形に対する逆位相の振動波形を形成する工程と、前記逆位相の振動波形によってスピーカーを振動させ、前記被検査物に音波を射出し、前記被検査物の制振制御を行う工程と、前記被検査物の制振を確認した後に、前記被検査物の被検査対象位置の画像データを取得する工程と、前記画像データをデジタルデータに変換する工程と、前記デジタルデータと基準画像データとを比較して前記被検査物の良否判定を行う画像処理工程と、を含むことを特徴とする。
【００３４】
本適用例の検査方法は、シリコンウエハー等の被検査物の外観検査を行う検査方法であって、ステージ上の被検査物の制振をしてから被検査対象部の画像を取込むため、撮像装置のフォーカスずれなどを排除できることから取込まれる画像の品質が向上し、被検査物の割れ、欠け、形状や異物の検出感度を高めることができる。
【００３５】
［適用例１４］上記適用例に係る検査方法において、前記被検査対象位置は複数存在し、前記被検査対象位置の一つ一つに、振動検出と音波の射出を行い、前記被検査対象位置の検査を行うこと、が好ましい。
【００３６】
このようにすれば、被検査物が大判のシリコンウエハーのような場合、被検査対象位置は多数存在するが、検査が必要とされる位置のみの振動検出と、その位置のみの制振をすればよいので、検査時間をより短縮化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】制振制御装置の概略構成を示す正面図。
【図２】制振制御装置の制御系を示すブロック図。
【図３】制振制御方法の主要工程を示すフローチャート。
【図４】検出した振動波形と逆位相の振動波形と出力波形との関係を模式的に表すグラフ。
【図５】検査装置の概略構成を示す正面図。
【図６】検査装置の制御系を示すブロック図。
【図７】検査方法の主要工程を示すフローチャート。
【図８】シリコンウエハーにＩＣチップが配列された状態を模式的に示す平面図。
【図９】ＩＣチップの被検査対象位置を模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（制振制御装置）
【００３９】
図１は、制振制御装置１０の概略構成を示す正面図である。制振制御装置１０は、ステージ１３のＸＹ平面に直交するＺ軸方向に延在される鏡筒部１１に取付けられた撮像装置としてのＣＣＤカメラ２０と、検査装置としてのレーザー振動検出装置３０と、照明装置５０と、スピーカー４０とから構成されている。なお、図１では、スピーカー４０は、振動板（一般にコーンと呼称される）４１を簡略化して図示している。ここで、ＣＣＤカメラは、ＣＣＤセンサー（Charge Coupled Device image sensor）を有する高精細カメラである。但しＣＣＤカメラ以外の高精細のセンサーを用いたカメラであってもよい。
【００４０】
ステージ１３は、基台１２の上部に搭載されており、上面には被検査物１が載置される。被検査物１は、主として薄い板状で軽量な電子部品等であって、本実施の形態では、シリコンウエハーを例示して説明する。よって、以降の説明では、被検査物をシリコンウエハー１と表す。ステージ１３は、基台１２に取付けられた駆動装置１４によって、ステージ１３をＸ方向及びＹ方向に移動させる。
【００４１】
ＣＣＤカメラ２０は、鏡筒部１１の先端部に光軸１１ａの延長線上に配置されている。鏡筒部１１は、制振制御装置１０の図示しない本体部に取付けられており、Ｚ軸駆動装置２１によってＺ軸方向に往復移動可能である。つまり、シリコンウエハー１の表面１ａにＣＣＤカメラ２０のフォーカスを合わせることができる。なお、ＣＣＤカメラ２０が撮像した画像とＺ軸駆動装置２１を用いたオートフォーカスも可能である。
【００４２】
レーザー振動検出装置３０は、鏡筒部１１のＸ方向側部に取付けられており、レーザー発光器３１とレーザー受光器３２とを有している。レーザー発光器３１では、シリコンウエハー１の表面１ａに所定の位置、所定の角度でレーザー光を射出し、レーザー受光器３２では、シリコンウエハー１の表面１ａからの反射光を受光する。このことから、Ｚ軸駆動装置２１は、レーザー光の発光及び受光が適切に行われるようフォーカス位置を調整する。このような検出装置では、シリコンウエハー１の厚さ方向（Ｚ方向）の振動検出を可能にする。
なお、本実施の形態では、レーザー振動検出装置３０には、レーザードップラー式やレーザー干渉式の振動検出器が用いられ、シリコンウエハー１のレーザー光が入射される位置の振動を検出する。
【００４３】
スピーカー４０は、振動板４１と振動制御部８０（図２参照）とを有している。振動板４１は振動制御部８０によって所定の周波数及び振幅で励振され、振動板４１が振動される際に発生する音波（または超音波）をシリコンウエハー１の表面１ａに射出する。この際、音波の入射位置を、シリコンウエハー１の表面１ａにおけるレーザー光の入射位置と同じにする。なお、図１では、振動板４１は鏡筒部１１を挟むように２箇所に配置されている。
【００４４】
また、鏡筒部１１には、照明装置５０が配置されている。照明装置５０は、シリコンウエハー１の表面１ａを、画像取得に必要な明るさに照明する。
【００４５】
続いて、制振制御装置１０の制御系の構成について説明する。
図２は、制振制御装置１０の制御系を示すブロック図である。本実施の形態の制振制御装置１０の制御系において、レーザー振動検出装置３０は、シリコンウエハー１の表面１ａからの反射光をレーザー受光器３２で受光し、シリコンウエハー１の厚さ方向の振動として検出し、振動波形を形成する波形形成部６０を備えている。波形形成部６０は、取込まれた振動波形を所定の振幅に増幅する増幅器（ＡＭＰ６１）と、増幅された振動波形から、ノイズを除去するためのフィルター６２と、取込まれた振動波形（アナログデータ）をデジタルデータに変換するアナログ‐デジタル変換器（ＡＤＣ６３）とを備えている。デジタルデータに変換された振動波形は、演算部７０に出力される。
【００４６】
演算部７０は、波形形成部６０から入力された振動波形の振幅と、閾値との比較を行う閾値比較部７１と、出力値計算部７２とを備えている。閾値は、被検査物の機種（種類毎に機種Ａの閾値・機種Ｂの閾値・機種Ｃの閾値…と表す）に対応して予め設定されている振幅である。そして、検出した振動波形の振幅＞閾値の場合に、出力値計算部７２で、振動波形を打ち消すような振動波形を形成する。つまり、検出された振動波形に対して逆位相の振動波形を形成し、振動制御部８０に出力する。この時点における逆位相の振動波形はデジタルデータである。
【００４７】
振動制御部８０は、出力値計算部７２から入力された逆位相の振動波形をアナログデータに変換するデジタル‐アナログ変換器（ＤＡＣ８１）と、アナログデータに変換された逆位相の振動波形を、シリコンウエハー１の制振に必要な振動エネルギー（制振エネルギー）を有する振幅の出力波形に増幅する増幅器（ＡＭＰ８２）と、を備えている。振動制御部８０は、スピーカー４０に含む構成としてもよく、スピーカー４０とは別体としてもよい。
【００４８】
振動制御部８０で形成された出力波形によって、スピーカー４０の振動板４１を励振させ、音波（または超音波）をシリコンウエハー１の表面１ａの被振動検出位置に射出させる。図２では、振動板４１は２個配置されているが、振動板４１の数は２個に限定されず、１個でも３個以上でもよい。
【００４９】
シリコンウエハー１は、ステージ１３上に載置されている。本実施の形態におけるシリコンウエハー１は、表面１ａと裏面１ｂとに能動部が形成されている。このことから、ステージ１３とシリコンウエハー１との接触面は、シリコンウエハー１の周縁部のみであって、裏面１ｂの能動部（回路素子が形成されている部分）には空隙が設けられる。従って、従来一般的に用いられるシリコンウエハー１の吸着機構を用いることができないので、ステージ１３の移動によって、シリコンウエハー１に振動が発生しやすいことから、本実施の形態の制振制御装置１０が有効である。
（制振制御方法）
【００５０】
続いて、上述した制振制御装置１０を用いた制振制御方法について説明する。
図３は、制振制御方法の主要工程を示すフローチャートである。まず、シリコンウエハー１の振動波形をレーザー振動検出装置３０で検出する（Ｓ１）。ここで、振動波形を検出したか同かを判断し（Ｓ２）、検出しなかった場合（ＮＯ）には、振動波形検出（Ｓ１）を継続する。振動波形の検出ができた場合（ＹＥＳ）には、この振動波形を波形形成部６０（ＡＭＰ６１）で増幅し（Ｓ３）、ノイズを除去した後、ＡＤＣ６３でアナログデータからデジタルデータに変換し、演算部に出力する。演算部７０では、閾値比較部７１で閾値との比較をする（Ｓ４）。そして、制振制御を実行するかどうかを判定する（Ｓ５）。ここで、検出した振動波形の振幅が閾値よりも小さい場合には、制振制御は必要ないと判断し（ＮＯ）、制振制御を終了する。また、検出した振動波形の振幅が閾値よりも大きい場合には、制振を実行する必要があると判定し（ＹＥＳ）、制振工程に移行する。
【００５１】
続いて、出力値計算部７２で、デジタルデータ化された振動波形に対して逆位相の振動波形を形成し（Ｓ６）、振動制御部８０に出力する。次に、逆位相の振動波形を、振動板４１を振動させるためのアナログデータにＤＡＣ８１によって変換し、ＡＭＰ８２で増幅する（Ｓ８）。つまり、シリコンウエハー１の制振に必要な振動エネルギーを有する振幅の出力波形に増幅する（Ｓ７）。そして、この出力波形をスピーカー４０に出力し、スピーカー４０（振動板４１）を振動させて、シリコンウエハー１の制振を行う（Ｓ８）。
なお、制振工程（Ｓ８）の実行中において、シリコンウエハー１の振動波形の検出を行い、検出した振動波形の振幅が閾値よりも小さいと判定されるまで継続する。
【００５２】
ここで、制振方法の考え方を説明する。
図４は、検出した振動波形と逆位相の振動波形と出力波形との関係を模式的に表すグラフである。横軸に時間、縦軸に振幅（つまり、振動の大きさ）を表している。振動波形と逆位相の振動波形は時間軸に対して対称形である。つまり、振幅の大きさの絶対値と周波数が同じである。この二つのグラフの和をとれば、振幅は「０」となり制振されることになる。しかし、本実施の形態の制振は、スピーカー４０の振動によって発生する音波を用いており、シリコンウエハー１の慣性量を考慮すると、制振エネルギーを得るために、出力波形は、逆相の振動波形を増幅している。
【００５３】
前述した制振制御装置及び制振制御方法によれば、被検査物としてのシリコンウエハー１の振動波形をレーザー振動検出装置３０で取込み、この振動波形に対して逆位相の振動波形を形成し、スピーカー４０を振動させて音波をシリコンウエハー１に射出させる。そして、音波の振動エネルギーを利用してシリコンウエハー１の振動を短時間で減衰させることができる。このことによって、シリコンウエハー１の制振制御をしない場合に振動の減衰を待って検査等の次工程に移行可能になるまでの待ち時間ロスを低減し、作業効率を高めることができる。
【００５４】
また、前述した従来技術のようにステージ１３の制振によって間接的に被検査物を制振さえる場合に比べ、直接、被検査物を制振させることから、制振時間をより短縮することが可能になる。
【００５５】
さらに、前述した従来技術では、位置センサー、速度センサー及び加速度センサーを用いて振動を検出し、複数のアクチュエーターを駆動させて制振させているため、演算処理等が複雑になってしまう。しかし、本実施の形態では、検出した振動波形とは逆位相の振動波形を形成してスピーカー４０から制振に必要な振動エネルギーを被検査物に与えることで簡単な演算処理で制振制御が可能になるという効果がある。
【００５６】
また、振動の検出位置と音波を入射させる位置とを同じ位置にすることにより、被検査物がシリコンウエハー１のような場合、制振が必要な位置のみの振動検出と、その位置のみの制振をすればよいので、制振時間をより短縮化できる。
【００５７】
また、逆位相の振動波形を制振に必要な振幅になるように増幅して被検査物に射出することで、被検査物の制振を確実に、しかも短時間で行うことができる。
【００５８】
また、レーザー振動検出装置３０が検出した振動波形の振幅と、予め設定されている閾値とを比較し、振動波形の振幅が閾値よりも小さい場合には、制振工程をせずに次の作業工程に移行することで、作業効率をより高めることができる。
【００５９】
さらに、検出装置としてレーザー振動検出装置３０を用いることによって、シリコンウエハー１の振動を非接触で検出することができる。従って、レーザー振動検出装置３０を用いればシリコンウエハー１の表面に傷をつけることがなく、ピンポイントで、しかもリアルタイムで振動検出を行うことができる。
（検査装置）
【００６０】
続いて、前述した制振制御装置及び制振制御方法を用いた検査装置１００について説明する。
図５は、検査装置１００の概略構成を示す正面図である。検査装置１００は、前述した制振制御装置１０（図１、図２参照）と、被検査物の被検査対象位置の画像データを取得し、この画像データをデジタルデータに変換する画像キャプチャリングボード１１０と、このデジタルデータを用いて被検査物の良否判定を行う画像処理装置１２０と、を備えている。なお、被検査物としてシリコンウエハー１の場合を例示して説明する。
【００６１】
制振制御装置１０は、ステージ１３のＸＹ平面に直交するＺ軸方向に延在される鏡筒部１１に取付けられたＣＣＤカメラ２０と、レーザー振動検出装置３０と、照明装置５０と、スピーカー４０とから構成されている。なお、図５では、スピーカー４０は、振動板（コーン）４１を簡略化して図示している。
【００６２】
ステージ１３は基台１２の上部に配置されており、上面にはシリコンウエハー１が載置される。ステージ１３は、基台１２に取付けられた駆動装置１４によってＸ方向及びＹ方向に移動可能である。
【００６３】
ＣＣＤカメラ２０は、鏡筒部１１の先端部の光軸１１ａの延長線上に配置されている。鏡筒部１１は、図示しない制振制御装置１０の本体部に取付けられており、Ｚ軸駆動装置２１によってＺ軸方向に往復移動可能である。つまり、シリコンウエハー１の表面１ａにＣＣＤカメラ２０のフォーカスを合わせることができる。なお、ＣＣＤカメラ２０が撮像した画像とＺ軸駆動装置２１を用いたオートフォーカスも可能である。ＣＣＤカメラ２０は、被検査対象位置の検出と、被検査対象位置の画像データを取得する機能を有する。
【００６４】
レーザー振動検出装置３０は、レーザー発光器３１とレーザー受光器３２とを有している。レーザー発光器３１では、シリコンウエハー１の表面１ａに所定の位置、所定の角度でレーザー光を射出し、レーザー受光器３２では、シリコンウエハー１の表面１ａからの反射光を受光する。このことから、Ｚ軸駆動装置２１は、レーザー光の発光及び受光が適切に行われるようフォーカス位置を調整する。
【００６５】
スピーカー４０は、振動板４１と振動制御部８０（図８参照）とを有している。振動板４１は振動制御部８０によって所定の周波数及び振幅で励振され、振動板４１が振動される際に発生する音波（または超音波）をシリコンウエハー１の表面１ａに射出する。この際、音波の進行方向は、シリコンウエハー１の表面１ａにおけるレーザー光の入射位置と被検査対称位置と、同じ位置である。
【００６６】
また、鏡筒部１１には、照明装置５０が配置されている。照明装置５０は、シリコンウエハー１の表面１ａを、画像データ取得に必要な明るさに照明する。
【００６７】
続いて、検査装置１００の制御系の構成について説明する。
図６は、検査装置１００の制御系を示すブロック図である。検査装置１００は、前述した制振制御装置１０の制御系に加え、ＣＣＤカメラ２０で取得した被検査対象位置の画像データ（アナログデータ）をデジタルデータに変換する画像キャプチャリングボード１１０と、このデジタルデータを用いて、予め格納されている基準画像データとを比較し、良否判定を行う画像処理装置１２０と、を備えている。画像処理装置１２０としてはＰＣ（Personal computer）が用いられる。
【００６８】
画像処理装置１２０は、制振制御装置１０の演算部７０によって、レーザー振動検出装置３０が検出したシリコンウエハー１の振動波形の振幅と閾値とを比較し、振動波形の振幅＜閾値となる場合の（ＯＫ）、画像処理を実行させる信号を画像処理装置１２０に入力し、振動波形の振幅＞閾値の場合には、画像処理を禁止する（ＮＯ）信号を入力する。
（検査方法）
【００６９】
続いて、上述した検査装置１００を用いた検査方法について説明する。
図７は、検査方法の主要工程を示すフローチャートである。まず、シリコンウエハー１の制振制御を行う。制振制御方法は、前述した制振制御装置１０の制振制御方法を用いて行う。制振制御方法は、図３に示すフローチャート（Ｓ１〜Ｓ８）に準ずるため説明を省略する。ここで、検出したシリコンウエハー１の振動波形の振幅が閾値よりも小さい場合には検査工程に移行する。振動波形の振幅が閾値よりも大きい場合には、振動波形の振幅が閾値よりも小さくなるまで制振制御工程を実行する。
【００７０】
振動波形の振幅が閾値よりも小さいと判定したとき、場合ＣＣＤカメラ２０によって被検査対象位置の画像データを取得する（Ｓ１０）。被検査対象位置は、前述した振動波形検出位置と制振制御のために形成した音波の入射位置と同じ位置である。次に、取得した画像データを画像キャプチャリングボード１１０によってデジタルデータに変換し（Ｓ１１）、画像処理装置１２０によって、デジタル変換された画像データと予め格納されている基準画像データとを比較し、良否判定を行う（Ｓ１３）。そして、良否判定の結果を記録する（Ｓ１４）。良否判定の記録は、被検査対象のシリコンウエハーと測定値とが対応付けされており、否判定（異常がある）のシリコンウエハーは印が付与される。
【００７１】
本実施の形態に例示した検査は外観検査であって、シリコンウエハー１の被検査対象位置におけるパターン異常、割れ、欠け、形状や異物の付着等を検出する。そして、被検査対象位置を移動して、振動波形の検出と制振制御と検査とを繰り返す。
【００７２】
被検査物がシリコンウエハー１の場合、シリコンウエハー１には多数のＩＣチップが整列配置されており、一つのＩＣチップ２には複数の被検査対象位置がある。このことについて図８、図９を参照して説明する。
図８は、シリコンウエハー１にＩＣチップ２が配列された状態を模式的に示す平面図、図９は、一つのＩＣチップ２の被検査対象位置を模式的に示す平面図である。図８において、シリコンウエハー１には、複数のＩＣチップ２がＸＹ平面に整列配置されている。このＩＣチップ２の全ての検査を実行するものとする。
また、ＩＣチップ２には、図９に図示するように複数の被検査対象位置（つまり、撮像位置）Ｐが整列配置されている。なお、被検査対象位置は、必ずしも整列配置でなくてもよい。
【００７３】
このように構成される検査装置１００及び検査方法によれば、ステージ１３の移動に起因してシリコンウエハー１の振動を制振してから被検査対称位置の画像データを取込むため、ＣＣＤカメラ２０のフォーカスずれを排除できることから取込まれる画像データの品質が向上する。従って、ＩＣチップ２のパターン異常、割れ、欠け、形状や異物の付着等の検出感度を高めることができる。
【００７４】
また、本実施の形態の検査方法は、被検査対象位置Ｐと、振動を検出する位置と、制振の音波が入射される位置と、をシリコンウエハー１の表面で同じにしている。被検査物がシリコンウエハー１のような場合、シリコンウエハー１の全体の制振制御をする場合に比べ、検査が必要とされる位置のみの制振制御を実行すればよいので、検査時間をより短縮化できる。
【００７５】
例えば、シリコンウエハー１に形成されるＩＣチップ２の数が１０２個、１個のＩＣチップ２の被検査対象位置Ｐの数が２６０箇所とし、Ｘ方向列の検査、続いてＹ方向に１段移動して、次のＸ方向列の検査を行う場合、シリコンウエハー１枚の被検査対象位置Ｐは２６５２０箇所になる。ここで、ステージ１３を被検査対象位置Ｐに１回移動させたときに、画像取り込みが可能な状態まで振動が減衰する検査待ち時間が５０ｍｓｅｃであった。とすると、シリコンウエハー１枚の検査待ち時間は、１３２６秒かかることになる。そこで、前述した制振制御を実行すれば、概ね検査待ち時間を１／１０程度に短縮することができた。このことにより、検査作業の短縮化が実現できる。
【００７６】
なお、本実施の形態の検査装置１００では、被検査物をシリコンウエハー１とした例をあげ説明したが、シリコンウエハーに限らず、液晶表示体等の表示素子や、多数の被検査対象位置を有し、被接触で表面状態の検査が要求される電子部品に応用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１…被検査物としてのシリコンウエハー、１３…ステージ、３０…レーザー振動検出装置、４０…スピーカー、４１…振動板、６０…波形形成部、７０…演算部、８０…振動制御部。
【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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