(57)【要約】  この外観検査装置は、マクロ検査部１０とミクロ検査部１１とを有し、ミクロ検査部１１は検査ステージ３１と顕微鏡３２とが搭載板３０に搭載されている。検査ステージ３１はＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ移動可能で、θ方向に回転することもできる。さらに、搭載板３０には、ウェハＷの周縁部の拡大像を取得する周縁部検査部１２が固定されている。周縁部検査部１２は、検査ステージ３１に保持されたウェハＷの周縁部を撮像するように配置されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク表面の外観検査をするための外観検査部と、前記ワークの周縁部の拡大像を取得する周縁部検査部とを有し、前記外観検査部で前記ワークを保持する保持ユニットを前記外観検査部と前記周縁部検査部とで共用することを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
前記保持ユニットと前記周縁部検査部とは、相対的に近接及び離隔自在に設けられ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】
前記周縁部検査部は、前記外観検査部に着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記外観検査部は、前記ワークの表面の拡大像を取得するミクロ検査部を備え、前記ミクロ検査部の前記保持ユニットを前記ミクロ検査部と前記周縁部検査部との間で移動自在に共用することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記ミクロ検査部又は前記周縁部検査部のいずれか一方の検査部で検査している際の観察位置の座標を記録し、他方の検査部で検査を行う際に、記録された前記観察位置の座標に基づいて前記観察位置を他方の検査部の観察位置に移動する機能を備えることを特徴とする請求項４に記載の外観検査装置。
【請求項６】
前記保持ユニットと前記周縁部検査部とは、除振された同一の搭載板上に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の外観検査装置。
【請求項７】
ワークを保持ユニットで保持し、前記ワークの表面の外観の検査を行う工程と、前記ワークの周縁部の拡大像を取得する周縁部検査部を前記保持ユニットに対して相対的に近接させる工程と、前記保持ユニットを相対的に近接させた状態で前記ワークの周縁部の拡大像を周縁部検査部で取得する工程とを有することを特徴とする外観検査方法。
【請求項８】
ワークを保持ユニットに移動自在に保持させた状態でワーク表面の外観検査を実施する外観検査部に対して着脱自在な固定部と、前記保持ユニットに保持された前記ワークの周縁部に向かうように配置され、前記ワークの周縁部の拡大像を取得可能な拡大像取得部とを有することを特徴とする外観検査装置に装着可能な周縁部検査ユニット。
【請求項９】
前記固定部と前記拡大像取得部は、一軸方向に移動自在なステージを介して連結されていることを特徴とする請求項８に記載の外観検査装置に装着可能な周縁部検査ユニット。
【請求項１０】
前記ワークが、平板状の検体であり、
前記周縁部検査部が、
前記平板状の検体の外周端面を観察する観察光学系と、前記観察光学系における光軸を偏向して前記検体の外周端面に到達させるミラー部とを備え、前記ミラー部の回動により視野方向を変更させつつ、前記観察光学系と前記検体の外周端面の距離を略一定に保持し、前記検体の外周端面を観察することを特徴とする可変視野方向観察装置を備える請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項１１】
前記ワークが、平板状の検体であり、
前記周縁部検査部が、
前記平板状の検体の外周端面を観察可能な位置に固定されるベース部と、前記検体の面に対して直交する光軸を有する観察光学系と、前記観察光学系を支持し、前記検体の前記面の直交方向及び平行方向に可動する２軸ステージと、前記２軸ステージに回動自在に支持され、前記観察光学系における光軸を偏向して前記検体の外周端面に到達させるミラー部と、前記ベース部に設けられ、前記ミラー部が摺動するように付勢しつつ当接し、前記２軸ステージにおける直交方向の移動時に、前記観察光学系における光軸を偏向させて前記検体の外周端面に到達させるように前記ミラー部を回動させる回動ガイド部と、を具備し、前記ミラー部の回動により視野方向を変更させつつ、前記観察光学系と前記検体の外周端面間の距離を一定に保持し、前記検体の外周端面を観察することを特徴とする可変視野方向観察装置を備える請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項１２】
前記可変視野方向観察装置の前記ベース部は、前記検体を保持して互いに直交する３軸方向への移動及び回転可能な顕微鏡装置のステージの近傍に配設されることを特徴とする請求項１１に記載の外観検査装置。
【請求項１３】
前記可変視野方向観察装置の前記回動ガイド部は、
前記ベース部に設けられ、前記２軸ステージの直交方向の移動時に、前記ミラー部が前記検体の外周端面に対して、略一定間隔となるように湾曲するカム面を有する第１のカムと、
前記２軸ステージの直交方向の移動時に、前記カム面の湾曲に沿って摺動移動すると共に、前記観察光学系の光軸が前記検体の外周端面に到達するように、前記ミラー部を回動する第１のカムローラと、
で構成されることを特徴とする請求項１１に記載の外観検査装置。
【請求項１４】
前記可変視野方向観察装置は、さらに、
前記ベース部に設けられ、前記２軸ステージの直交方向の移動時に、前記回動ガイド部における平行方向の移動に従い、前記観察光学系における光軸が前記検体の面に直交する方向を維持するための湾曲するカム面を有する第２のカムと、
前記２軸ステージに設けられ、前記直交方向の移動時に前記カム面の湾曲に沿って摺動移動する第２のカムローラと、
で構成されるステージガイド部を具備することを特徴とする請求項１１に記載の外観検査装置。
【請求項１５】
前記可変視野方向観察装置において、さらに、
前記検体の表裏面の上方及び下方に配置されるように前記ベースに固定され、前記観察光学系の光軸を前記検体の外周端面方向に折り曲げる２つの固定ミラーを具備することを特徴とする請求項１１に記載の外観検査装置。
【請求項１６】
前記可変視野方向観察装置において、さらに、
前記検体の面の上方及び下方に設置され、前記観察光学系の光軸を前記検体の外周端面方向に折り曲げる上方または下方からの観察時に所定角度に設定される２つの回動ミラーを有することを特徴とする請求項１１に記載の外観検査装置。
【請求項１７】
前記可変視野方向観察装置において、さらに、
前記検体の面の上方及び下方に配置されるように前記ベースに回動可能に配置される２つの回動ミラーを備え、前記回動ミラーは、
前記検体の上面又は下面を観察する際には、該回動ミラーの何れか一方が回動され、前記ミラー部を介して該検体の観察像を前記観察光学系に入射し、
前記検体の外周端面を観察する際には、前記回動ミラーに対して該回動ミラーのミラー面が俯角に設定され、前記観察光学系における観察視野外に退避させることを特徴とする請求項請求項１１に記載の外観検査装置。
【請求項１８】
前記ワークが、平板状の検体であり、
前記周縁部検査部が、
前記平板状の検体表面を観察する顕微鏡装置に搭載される観察装置であって、
前記検体の面に直交するＺ方向及び、平行なＸ方向に可動な２軸ステージと、
前記２軸ステージをＺ方向に移動させる駆動部を持つベースと、
前記ベースに固定された第１のカム、前記２軸ステージのＸ方向移動板に取り付けられ、該第１のカムに沿って移動するローラ及び、前記ベースと前記Ｘ方向移動板を近接させる方向に作用する引っ張りばねから構成されるステージの平行方向移動部と、
前記２軸ステージ上で光軸が前記検体の面と直交する顕微鏡装置の観察光学系と、
前記観察光学系内の対物レンズと、該対物レンズのピント位置との間に配置され、前記光軸を任意に偏向可能なミラー部と、
前記ベースに固定される第２のカムと、
前記ミラー部の回転軸から出した回転腕に取り付けられ、前記第２のカムに沿って動く第２のローラと、
前記回転腕と前記２軸ステージとの間に掛着され、前記第２のローラが前記第２のカムに押し付けられる方向に作用する引っ張りばねと、を具備し、
前記２軸ステージのＺ方向への移動に伴い、前記観察光学系の位置と前記回転ミラーの角度が前記第１、第２のカムによって動き、視野方向を任意に変えても、前記検体の外周端面及び該外周端面に続く表裏面に対して、視野方向を変更させつつ、前記対物レンズと前記検体の外周端面との間の距離を一定に保持することを特徴とする可変視野方向観察装置を備える請求項１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、ワークの外観を検査する外観検査装置、外観検査方法、そのような外観検査装置に装着可能でワークの周縁部を検査するために用いられる周縁部検査ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハなどのワークに回路などのパターンを形成する際には、ワーク表面の欠陥の有無を検査する外観検査装置が用いられている。この種の外観検査装置としては、ワークを揺動、回転自在に保持して、検査者に目視でワーク表面の検査（マクロ検査）を行わせるマクロ検査部と、ワークの拡大画像を取得して検査（ミクロ検査）を行わせるミクロ検査部とを有し、マクロ検査とミクロ検査とを一台の装置で行えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、ワーク上に回路などを形成する際には、熱処理などによってワークに反りや、内部応力が発生することがある。このような反りや内部応力が大きくなると、回路の製造途中でウェハが割れてしまうことがあるので、予めワークの周縁部を拡大して観察することで、将来的に割れに進行するおそれのあるヒビの有無を検査することが知られている。ワークの周縁部を検査（周縁部検査）するために用いられる外観検査装置としては、ワークを回転可能に支持する支持部と、ワークの周縁部を連続的に撮像する周縁部撮像部と、周縁部を照明する周縁部照明部とを備えるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−９６０７８号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マクロ検査、ミクロ検査、周縁部検査の全てを実施するためには、特許文献１に開示されているような外観検査装置と、特許文献２に開示されているような外観検査装置との間を、ロボットやローダなどでウェハを持ち替えながら搬送しなければならず、タクトタイムが長くなるという問題があった。また、一方の外観検査装置に他方の外観検査装置を外付けで取り付ける場合には、搬送時間は短縮できるが、その場合でもワークの持ち替え等が必要なる。さらに、装置全体としての設置面積は、別々に設置する場合と変わらない。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、マクロ検査、ミクロ検査、周縁部検査を行うにあたり、タクトタイムを縮小し、かつ装置を小型化し、装置構成を簡略化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決する本発明は、ワーク表面の外観検査をするための外観検査部と、前記ワークの周縁部の拡大像を取得する周縁部検査部とを有し、前記外観検査部で前記ワークを保持する保持ユニットを前記外観検査部と前記周縁部検査部とで共用することを特徴とする外観検査装置とした。【０００６】
また、本発明は、ワークを保持ユニットで保持し、前記ワークの表面の外観の検査を行う工程と、前記ワークの周縁部の拡大像を取得する周縁部検査部を前記保持ユニットに対して相対的に近接させる工程と、前記保持ユニットを相対的に近接させた状態で前記ワークの周縁部の拡大像を周縁部検査部で取得する工程とを有することを特徴とする外観検査方法とした。【０００７】
本発明では、外観検査を行う際には、保持ユニットにワークを保持し、保持ユニットを適宜移動させながら検査を行う。さらに、周縁部検査を行う場合には、ワークの移載を行わずにその保持ユニットにワークを保持したままでワークを回転させ、周縁部検査部でワークの周縁部の拡大像を取得する。【０００８】
さらに、本発明は、ワークを保持ユニットに移動自在に保持させた状態でワーク表面の外観検査を実施する外観検査部に対して着脱自在な固定部と、前記保持ユニットに保持された前記ワークの周縁部に向かうように配置され、前記ワークの周縁部の拡大像を取得可能な拡大像取得部とを有することを特徴とする外観検査装置に装着可能な周縁部検査ユニットとした。【０００９】
本発明では、固定部を外観検査部の所定位置に固定することで、外観検査部の保持ユニットを利用して周縁部検査を行うことが可能になる。つまり、外観検査部に搬入されたワークを移載することなく、外観検査が実施されるようになる。
ここで、周縁部とは、ワークの側面部、面取り部およびその表裏面の周辺部分を指すものとする。またワークがウェハの場合は、レジスト塗布後、不要なレジストを除却したエッジカットライン部分も周縁部に含むものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ワーク表面の外観検査を行うために用いられる外観検査部を有する外観検査装置において、ワークを保持する保持ユニットをワーク表面の外観検査と、ワークの周縁部の検査を行う周縁部検査とで共用するようにしたので、ワークの移載を行うことなく、保持ユニットに保持したままで外観検査及び周縁部検査を行うことが可能になる。
したがって、別々に装置を構成した場合に比べて設置面積を小さくすることができる。さらに、ワークを移動させる距離や、移載の手間が省略できるので、検査のタクトタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る外観検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】外観検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】周縁部検査部の着脱を説明する分解図である。
【図４】外観検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図５】外観検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図６】外観検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図７】外観検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図８】第１形態の可変視野方向観察装置を正面から見た構成例を示す図である。
【図９Ａ】第１形態の可変視野方向観察装置を側面から見た構成例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａにおける矢印Ａ１側から見たミラーカムの構成例を示す図である。
【図１０Ａ】第１形態の可変視野方向観察装置における観察可能な視野方向について説明するための図である。
【図１０Ｂ】第１形態の可変視野方向観察装置における観察可能な視野方向について説明するための図である。
【図１１】第２形態の可変視野方向観察装置を正面から見た構成例を示す図である。
【図１２Ａ】第３形態の可変視野方向観察装置を正面から見た構成例を示す図である。
【図１２Ｂ】第３形態の可変視野方向観察装置を背面から見た構成例を示す図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｂにおける矢印Ｃ１側から見た可動形表裏観察ミラーの断面構成例を示す図である。
【図１３Ａ】第３形態の可変視野方向観察装置の動作について説明するための図である。
【図１３Ｂ】第３形態の可変視野方向観察装置の動作について説明するための図である。
【図１３Ｃ】第３形態の可変視野方向観察装置の動作について説明するための図である。
【図１３Ｄ】第３形態の可変視野方向観察装置の動作について説明するための図である。
【図１３Ｅ】第３形態の可変視野方向観察装置の動作について説明するための図である。
【図１３Ｆ】第３形態の可変視野方向観察装置の動作について説明するための図である。
【図１３Ｇ】第３形態の可変視野方向観察装置の動作について説明するための図である。
【符号の説明】
【００１２】
１，５１，７１  外観検査装置
１０  マクロ検査部（外観検査部）
１１  ミクロ検査部（外観検査部）
１２，６１  周縁部検査部（周縁部検査ユニット）
１５，３０，７２  搭載板
２２  マクロ検査ユニット（保持ユニット）
３１，７４，９５  検査ステージ（保持ユニット）
３６Ａ，７９  回転軸
４１  固定部
４４  拡大像取得部
４５，９６  制御装置
７３  自動マクロ検査部（外観検査部）
Ｗ  ウェハ（ワーク）
１０１  ベース
１０１ａ  モータ取付板
１０２  モータ
１０３  ボールネジセット
１０３ａ  ボールネジ
１０３ｂ  ボールネジガイド
１０４  Ｚ方向移動リニアガイド
１０４ａ，１０６ａ  レール
１０４ｂ，１０６ｂ  ケース
１０５  Ｚ移動台
１０５ａ  アーム
１０６  Ｘ方向移動リニアガイド
１０７  Ｘ移動板
１０８  カム
１０８a，１１８a  カム面
１０９，１１７  カムローラ
１１１，１２０  引っ張りばね
１１２  ＣＣＤカメラ
１１４  ウェハ
１１５  回転ミラー
１１６  回転軸
１１８  ミラーカム
１１９  回転アーム
１２１ａ，１２１ｂ  ばね掛け
１２２  結像レンズ
２００，２０１，２０２  可変視野方向観察装置（周縁部検査部）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、外観検査装置１は、検査者に臨む前面（図１において下方）に、検査部２が設けられ、検査部２の背面側にはローダ部３が連結されている。ローダ部３は、ワークである半導体ウェハＷ（以下、ウェハＷという）を収納するウェハキャリア４Ａ，４Ｂが２つ並んで接続されている。なお、ウェハキャリア４Ａ，４Ｂは、複数のウェハＷが上下方向に所定ピッチで収納可能であり、例えば、ウェハキャリア４Ａには未検査のウェハＷが収納され、ウェハキャリア４Ｂには検査済みのウェハＷが収納されるようになっている。さらに、各ウェハキャリア４Ａ，４Ｂは、ローダ部３に対して独立に着脱可能になっている。【００１４】
ローダ部３は、搬送ロボット５を有している。搬送ロボット５は、多関節アームからなり、その先端のハンド５Ａには、ウェハＷを吸着保持する吸着孔６が設けられている。この搬送ロボット５は、２つのウェハキャリア４Ａ，４Ｂのそれぞれと、検査部２のマクロ検査部１０との間でウェハＷを搬送可能となるように移動自在、かつ回動自在に構成されている。【００１５】
検査部２は、ウェハＷ表面を検査者が目視で巨視的に検査（マクロ検査）するために用いられるマクロ検査部１０と、ウェハＷ表面の像を目視よりも高倍率の拡大像として取得することで実施される検査（ミクロ検査）をするためのミクロ検査部１１とを有し、ミクロ検査部１１にはウェハＷの周縁部の拡大像を取得する周縁部検査部１２が取り付けられている。【００１６】
マクロ検査部１０は、搭載板１５に旋回アーム１６が回転自在、かつ昇降自在に設けられている。旋回アーム１６は、回転軸１７から水平に３本の搬送アーム１８，１９，２０が等角度で延設されており、各搬送アーム１８，１９，２０の先端部のそれぞれには複数の吸着孔（ウェハチャック）２１が設けられている。これら吸着孔２１は、不図示の吸引装置に接続されている。さらに、旋回アーム１６は、搬送アーム１８，１９，２０が位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３にそれぞれ配置されるように回動制御される。位置Ｐ１は、ローダ部３との間でウェハＷの受け渡しをする受け渡し位置であり、位置Ｐ２は、マクロ検査を行う検査位置である。位置Ｐ３は、ミクロ検査部１１との間でウェハＷの受け渡しをする受け渡し位置である。【００１７】
なお、位置Ｐ２には、マクロ検査ユニット２２が設けられている。マクロ検査ユニット２２は、搭載板１５に固定されたベース部２３を有し、ベース部２３にはウェハＷを吸着保持する保持部２４が、Ｚ方向（上下方向）に昇降自在、かつ首振り自在に設けられており、位置Ｐ２にあるウェハＷを検査者に向かって起き上がらせ、回転、揺動させることができるようになっている。さらに、旋回アーム１６の上方には、位置Ｐ２にあるウェハＷを照明する照明部（不図示）が設けられている。照明部は、例えば、光源と、照明光を散乱光として照射したり集光してウェハＷに照射させたりと切り換えができる光学系とから構成されている。
また、位置Ｐ３には、ウェハＷのアライメントを行う位置検出センサ５０が設けられている。この位置検出センサ５０は、ウェハＷを回転ステージ３６に載置した状態で回転させることにより、ウェハＷのノッチの位置と、中心の位置のずれを検出する。そして、位置ずれが検出された場合には、搬送アーム１８，１９，２０でウェハＷを持ち上げた状態で、回転ステージ３６の回転中心と、ウェハＷの回転中心とが一致するように、回転ステージ３６の位置を補正し、その後に搬送アーム１８，１９，２０を下降させることで、精度の高い位置合わせを可能にする。【００１８】
図１及び図２に示すように、ミクロ検査部１１は、適宜の除振機構により除振された搭載板３０に設置され、ウェハＷを保持する保持ユニットである検査ステージ３１と、検査ステージ３１上のウェハＷを観察する顕微鏡３２とを有している。検査ステージ３１は、図１に示すＸ方向に移動自在なＸ軸スライダ３３と、Ｙ方向に移動自在なＹ軸スライダ３４とが上下に積層配置され、Ｙ軸スライダ３４上には、Ｚ方向に移動自在なＺ軸ステージ３５が設けられている。Ｚ軸ステージ３５には、θ方向に回転自在な回転機構である回転ステージ３６が設けられている。図２に示すように、回転ステージ３６は、不図示のモータに連結された回転軸３６Ａを有し、回転軸３６Ａの上端部には円板上の保持部３６Ｂが固定されている。保持部３６Ｂの外径は、ウェハＷの外径よりも小さくなっており、その中央部にはウェハＷを吸着するための吸着孔（不図示）が設けられている。この吸着孔は、不図示の吸引装置に接続されている。【００１９】
さらに、ミクロ検査部１１において、搭載板３０の前側の側部には、周縁部検査部１２が固定されている。周辺検査部は、撮像光学系とＣＣＤ等の撮像素子等からなる拡大像取得部を３つ備えており、上方、側方、下方よりウェハの周縁部を撮像する。そして撮像された画像は、表示部６０に表示され、検査者により観察され、検査される。周縁部検査部１２は、ミクロ検査部１１の顕微鏡３２でウェハＷ表面を観察する際に邪魔にならない位置、つまり仮想線で示すミクロ検査領域Ａの外側にあり、ミクロ検査時にウェハＷに干渉しないようになっている。図３に示すように、周縁部検査部１２は、搭載板３０とは別体で着脱自在な周縁部検査ユニットであって、搭載板３０のネジ孔３０Ａにボルト４０で固定される固定部４１を有し、固定部４１からはベース部４２がＺ方向に延設されている。このベース部４２には、凹部４３がウェハＷの周縁部が進入可能に形成されており、ここに、拡大光学系である顕微鏡とＣＣＤ（Charged Coupled Device）とからなる拡大像取得部４４が設けられている。拡大像取得部４４は、ウェハＷの周縁部の上面（表面）を上方から観察する拡大像取得部４４Ａと、ウェハＷの周縁部を側方から観察する拡大像取得部４４Ｂと、ウェハＷの周縁部の下面（裏面）を下方から観察する拡大像取得部４４Ｃとを有している。なお、拡大像取得部４４は、画像を取得できる構成であればＣＣＤに限定されない。また、周縁部検査部１２は、１つの拡大像取得部４４を移動自在に備える１眼式、拡大像取得部４４Ｂを左右方向から挟むように２つの拡大像取得部４４が追加された５眼式など、種々の構成であっても良い。１眼式の例としては、光軸の向きが一定でＸＹＺ方向に相対的に移動可能な顕微鏡とミラーとから構成され、常に顕微鏡と観察対象部位の距離を一定に保つようにミラーと顕微鏡を移動させる構成があげられる。この具体的な構成については第２の変形例として後述する。
さらに、１眼式の他の例としては、図３の周縁部検査部１２の拡大像取得部４４を１つだけ有し、ウェハＷの端部を中心に対して回動するように構成したものがあげられる。【００２０】
そして、図２に示すように、検査ステージ３１と、周縁部検査部１２とは、制御装置４５に接続されている。制御装置４５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、メモリなどから構成され、外観検査装置１の全体を制御するものである。制御装置４５には、この他に、マクロ検査部１０や、搬送ロボット５や、ディスプレイなどの表示装置（不図示）も接続されている。【００２１】
次に、この実施の形態の作用について説明する。
まず、検査対象のウェハＷを収納したウェハキャリア４Ａと、空のウェハキャリア４Ｂとをローダ部３に装着する。搬送ロボット５は、ウェハキャリア４ＡからウェハＷを一枚取り出して、マクロ検査部１０の位置Ｐ１にある搬送アーム１８に受け渡す。旋回アーム１６は、搬送アーム１８にウェハＷを吸着保持した状態で回動し、ウェハＷを位置Ｐ２に移動させる。ここで、搬送アーム１８の吸着を解除してからマクロ検査ユニット２２でウェハＷを保持して上昇させた後に、首振り機構でウェハＷを起き上がらせ、回転、揺動させる。
照明部からの照明光をウェハＷ表面に照射して欠陥の有無や、欠陥の状態を目視で確認したら、ウェハＷを下降させて再び搬送アーム１８に吸着保持させる。なお、このとき、位置Ｐ１には、旋回アーム１６の回動によって搬送アーム２０が配置されるが、この搬送アーム２０には、次のウェハＷが搬送ロボット５によって載置される。【００２２】
次に、旋回アーム１６を回動させて、位置Ｐ２にあるウェハＷを位置Ｐ３に、位置Ｐ１にあるウェハＷを位置Ｐ２にそれぞれ移動させる。位置Ｐ３には、検査ステージ３１が待機しているので、搬送アーム１８から検査ステージ３１の保持部３６ＢにウェハＷを移載する。なお、このとき、位置Ｐ２に移動した次のウェハＷに対しては、前記と同様にしてマクロ検査が実施される。また、位置Ｐ１に移動した搬送アーム１９には、さらに別のウェハＷが載置される。【００２３】
ミクロ検査部１１では、検査ステージ３１の回転ステージ３６に位置Ｐ２でウェハＷのアライメントを行い、制御装置４５が検査ステージ３１を移動させて、顕微鏡３２の対物レンズ３２Ａ（図２参照）の視野内にウェハＷ中の検査対象となる位置を移動させる。顕微鏡３２によって取得される拡大像は、検査者が不図示の接眼レンズをのぞき、目視で確認する。ここで、顕微鏡３２に撮像装置が設置されている場合には、表示部６０を目視しながら検査しても良い。検査ステージ３１を移動させながら全ての検査対象についてミクロ検査を行ったら、制御装置４５が矢印Ｂで示すように検査ステージ３１をＸＹ方向で斜め前方に移動させて、検査ステージ３１を周縁部検査部１２に近接させ、さらに高さを調整しながらウェハＷの周縁部を周縁部検査部１２の凹部４３内に進入させる。【００２４】
周縁部検査部１２では、例えば、上側の拡大像取得部４４ＡでウェハＷの周縁部の表面の画像を取得し、制御装置４５で画像処理をして表示部６０に出力する。この際に、制御装置４５が検査ステージ３１の回転軸３６Ａを回転させ、ウェハＷを所定速度でθ方向に回転させる。このようにしてウェハＷの周縁部の検査を一周分行って傷の有無等を確認したら、以下同様にして拡大像取得部４４Ｂ及び拡大像取得部４４ＣでウェハＷの周縁部の側面及び裏面の画像を順番に取得して、周縁部検査を行う。なお、各拡大像取得部４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃを一度に作動させて、３方向からの検査を同時に行っても良い。また、周縁部の検査は、画像処理によって自動的に検出することが望ましい。例えば、良品のウェハＷの周縁部の輝度情報と、予め取得しておいた検査対象ウェハの輝度情報との比較をしても良い。また、１つのウェハＷであれば周縁部の輝度はノッチ部以外は一定になるので、輝度の変化が一定値を越えた部分を欠陥として抽出するようにしても良い。【００２５】
周縁部検査が終了したら、検査ステージ３１を周縁部検査部１２から離隔させて、搬送位置である位置Ｐ３に戻し、位置Ｐ３に待機している搬送アーム１８に移載する。旋回アーム１６は、搬送アーム１８，１９，２０を回転させて、検査済みのウェハＷを位置Ｐ１に戻す。搬送ロボット５が検査済みのウェハＷを搬出して、ウェハキャリア４Ｂに収納する。空になった位置Ｐ１の搬送アーム１８には、未検査のウェハＷを新たに移載する。また、位置Ｐ３にある検査ステージ３１には、位置Ｐ２でマクロ検査を行った次のウェハＷが搬入され、移載される。以下、同様にして、ウェハキャリア４Ａ内の検査対象となる全てのウェハＷの検査を行ったら、ウェハキャリア４Ａ，４Ｂを取り外し、次に検査を行うウェハキャリアを装着する。【００２６】
なお、この外観検査装置１では、ミクロ検査を終了してから周縁部検査に移行するが、制御装置４５の制御によって任意のタイミングでミクロ検査又は周縁部検査に移行するようにしても良い。さらに、マクロ検査を行わずに、ミクロ検査及び周縁部検査のみを行っても良いし、ミクロ検査を行わずに、マクロ検査及び周縁部検査のみを行っても良い。【００２７】
この実施の形態によれば、ウェハＷの外観検査を行うにあたり、ミクロ検査部１１に周縁部検査部１２を取り付けて、ミクロ検査部１１の検査ステージ３１をミクロ検査と周縁部検査の両方で共用するようにしたので、装置の設置面積を小さくすることができる。さらに、ミクロ検査からウェハＷの受け渡しをすることなく周縁部検査を行うことが可能になり、かつ検査ステージ３１の移動距離も別々の装置で構成した場合に比べて大幅に減少されるので、検査のタクトタイムを短縮することができる。
周縁部検査部１２と検査ステージ３１とを相対的に近接及び離隔自在に構成したので、ミクロ検査時にウェハＷ等と周縁部検査部１２とが干渉することを防止できる。さらに、周縁部検査部１２と検査ステージ３１とを同じ搭載板３０上に設けたので、高さ方向のずれが小さくなり、周縁部検査時の高さ調整が容易になる。特に、この実施の形態では、回転ステージ３６にウェハＷを受け渡すときに、精度良く位置合わせがされているので、周縁部検査部１２でウェハＷを回転させて検査をするときに、観察位置でのウェハＷの回転による移動が抑えられ、高倍率での検査が可能になる。また、位置検出センサ５０が位置Ｐ３でウェハＷのノッチ位置と中心位置とのずれ量を検出しているので、ウェハＷの再載置を行わなくても、周縁部の検査時に検査ステージ３１を制御することでウェハＷを回転させたときに偏心を生じさせない状態で検査をするようにしても良い。【００２８】
また、ミクロ検査部１１の搭載板３０に周縁部検査部１２を固定するネジ孔３０Ａを穿設し、周縁部検査部１２を周縁部検査ユニットとしてミクロ検査部１１に着脱自在に構成したので、マクロ検査部１０とミクロ検査部１１とを有する外観検査装置に周縁部検査部１２を装着するだけで周縁部検査が実施可能になる。つまり、最小限の変更のみで、既存の外観検査装置でも前記した効果が得られるようになる。なお、周縁部検査部１２は、搭載板３０に一体的に固着されても良い。【００２９】
なお、周縁部検査部１２の固定部４１と、ベース部４２との間に、Ｂ方向に水平移動自在な一軸ステージを設け、ベース部４２をウェハＷに向かって進退自在な構成にしても良い。この場合においても、前記と同様の効果が得られる。さらに、周縁部検査部１２を検査ステージ３１に向かって移動させることで、さらにタクトタイムを減少させることができる。固定部４１とベース部４２との間に介装されるステージは、一軸ステージに限定されない。例えば、Ｂ方向と直交する方向にも移動自在な二軸ステージや、Ｚ方向への移動も可能にした三軸ステージ、又はＢ方向とＺ方向に移動可能な二軸ステージでも良い。顕微鏡３２を対物レンズ部３２ＡがＺ軸方向に移動可能に構成し、ベース部４２をＺ方向に移動自在に構成した場合には、検査ステージ３１にＺ軸ステージ３５を設ける必要がなくなるので、検査ステージ３１の構成を簡略化することができる。【００３０】
また、上記実施の形態は、ミクロ検査部又は周縁部検査部のいずれか一方の検査部で検査している際の観察位置の座標を記録し、他方の検査部で検査を行う際に、記録された観察位置の座標に基づいて観察位置を他方の検査部の観察位置に移動する機能を備えるように変形してもよい（第１の変形例）。
すなわち、この第１の変形例では、図１、２に示すように、上記第１の実施の形態の外観検査装置１の検査ステージ３１に代えて、検査ステージ３１と同様な構成を有し、さらにウェハＷのＸＹＺの各軸方向における位置の座標を検出できるようにした検査ステージ９５を備え、制御装置４５に代えて、制御装置４５と同様な構成を有し、さらに検査ステージ９５が検出するウェハの位置の座標情報を取得して記憶し、その座標情報を利用して外観検査装置１の制御を行えるようにした制御装置９６を備える。
検査ステージ９５では、検査ステージ３１と同様に設けられたＸ軸スライダ３３、Ｙ軸スライダ３４、Ｚ軸ステージ３５、および回転ステージ３６を各移動方向に駆動する動力源として、例えば、不図示のステッピングモータが装着されている。そして、このステッピングモータの基準位置からの回転角の情報に基づいて、ウェハＷが移動された位置の座標を検出できるようになっている。
ここで、検査ステージ９５の動力源は、ステッピングモータ以外にも、例えば、サーボモータ、リニアスケール、リニアモータなど、位置の座標を検出できる適宜のアクチュエータやスケールなどを好適に採用することができる。【００３１】
次に、この第１の変形例の作用について説明する。
検査ステージ９５に載せられたウェハＷを移動し、ミクロ検査として顕微鏡３２でウェハＷの周縁部を観察しているときに、欠陥が見つかり、側面や裏面側を確認するため、すぐに周縁部検査に移行し、ウェハＷの周縁部を観察することがある。
その際、検査ステージ９５は、各軸方向の座標を検出できるので、例えば一つのボタンを押すなど、操作部７０で指示を出し、その座標情報を制御装置９６に記憶させる。そして制御装置９６に記憶された座標情報を利用して、ミクロ検査している顕微鏡３２の対物レンズの光軸上のポイント９７から、周縁部検査に移行したときに、顕微鏡３２で観察していたポイント９７を周縁部検査部でもそのまま観察できるように、制御装置９６によって検査ステージ９５を制御して、ポイント９７が周縁検査部の撮像光学系の光軸上に来るようにウェハＷを移動させる。
移動されたウェハＷを操作部７０により手動、または予め入力され設定された観察方法により自動で、様々な任意位置の周縁部を観察したのち、もとの顕微鏡３２によるウェハＷの周縁部観察に移行させる。すなわち制御装置９６に記憶されたポイント９７の座標情報を利用して、検査ステージ９５を制御し、もともとウェハＷの周縁部の顕微鏡３２による外観検査していたポイント９７が、再び顕微鏡３２で観察できる位置に移動させる。
逆に、検査ステージ９５に載せられたウェハＷを移動し、周縁部検査でウェハＷの周縁部を観察しているときに、欠陥が見つかり、拡大した画像で確認するため、すぐに顕微鏡によるミクロ検査に移行し、ウェハＷの周縁部を観察することがある。
この場合、操作部７０で指示することにより周縁部検査しているポイント９７の座標を検査ステージ９５で検出して、その座標情報を制御装置９６に記憶する。そして、顕微鏡によるミクロ検査に移行したときに、周縁部検査部で観察していたポイント９７を顕微鏡３２の周縁部観察でもそのまま観察できるように、制御装置９６によって検査ステージ９５を制御して、ポイント９７が顕微鏡３２の光軸上に来るようにウェハＷを移動させる。
移動されたウェハＷを手動または自動で、様々な任意位置の顕微鏡による周縁部観察したのち、もとの周縁部検査部による周縁部観察に移行させる。すなわち制御装置９６に記憶されたポイント９７の座標情報を利用して、検査ステージ９５を制御し、もともとウェハＷの周縁部検査部による周縁部検査していたポイント９７が、再び周縁部検査部で観察できる位置に移動される。【００３２】
この第１の変形例の効果について説明する。
本変形例によれば、例えば、検査ステージ９５に載せられたウェハＷを移動し顕微鏡３２でウェハＷの周縁部を観察しているときにウェハ表面だけでなく周縁部もそのまま観察したい場合またはその逆の場合、すなわち、外観検査と周縁部検査との間を移行する場合に、操作部７０のボタン一つを押すだけで各検査で観察していたポイントの座標情報を記憶し、その座標情報を利用して、ウェハＷを移動させるので、各検査において同一の観察のポイントを観察することができる。そのため、例えば、ウェハ表面から周縁部裏面に続く傷や欠けなどを観察する場合、それら傷や欠けの位置が顕微鏡による外観検査と周縁部検査とで、位置ずれなく連続的に観察できるので、観察精度および観察スピードを向上することができる。
これにより、ウェハＷの周縁部、その他表面の外観検査、周縁部検査をスムーズに継続して行うことができる。【００３３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、周縁部検査部が目視により検査が行われるマクロ検査部に設けられていることを特徴とする。その他の構成及び作用は第１の実施の形態と同様である。
図４に示すように、外観検査装置５１は、マクロ検査部１０の搭載板１５に周縁部検査部６１（外縁部検査ユニット）が着脱自在に設けられている。周縁部検査部６１は、搭載板１５に固定された固定部６２と、一軸ステージ６３と、拡大像取得部４４が取り付けられたベース部４２とを有し、ベース部４２が位置Ｐ２に対して近接及び離隔自在に取り付けられている。図５に示すように、ベース部４２が最も近接した検査位置では、マクロ検査ユニット２２に水平に保持されたウェハＷの周縁部が凹部４３に進入する。また、仮想線で示すように、ベース部４２が最も離隔した位置では、マクロ検査領域Ｃから退避して、旋回アーム１６の回動及びマクロ検査ユニット２２によるウェハＷの揺動（首振り）を邪魔しないようになる。
また、マクロ検査ユニット２２は、昇降機構、揺動機構の他に、揺動させたままで、保持したウェハＷを回転させる回転機構が設けられた保持ユニットである。【００３４】
この実施の形態でウェハＷの外観検査を行う場合には、位置Ｐ２に搬送されたウェハＷをマクロ検査ユニット２２で吸着保持し、マクロ検査を行う。マクロ検査が終了したら、ウェハＷを所定の高さに水平保持し、周縁部検査部６１を検査位置に移動させる。そして、マクロ検査ユニット２２でウェハＷを回転させながら、第１の実施の形態と同様にして周縁部検査を行う。周縁部検査が終了したら、周縁部検査部６１を待機位置に後退させた後に、ウェハＷをマクロ検査ユニット２２から搬送アーム１９に移載する。さらに、旋回アーム１６を回転させてウェハＷを位置Ｐ３に搬送する。ここから、ミクロ検査部１１にウェハＷを移載してミクロ検査を行い、ミクロ検査が終了したら、位置Ｐ３を経て位置Ｐ１にウェハＷを戻してからウェハキャリア４Ｂに収納する。【００３５】
なお、この外観検査装置５１では、マクロ検査を終了してから周縁部検査に移行するが、制御装置４５の制御によって任意のタイミングでマクロ検査又は周縁部検査に移行するようにしても良い。さらに、ミクロ検査を行わずに、マクロ検査及び周縁部検査のみを行っても良いし、マクロ検査を行わずに、ミクロ検査及び周縁部検査のみを行っても良い。【００３６】
この実施の形態では、マクロ検査部１０に周縁部検査部６１を設け、マクロ検査部１０のマクロ検査ユニット２２をマクロ検査と周縁部検査の両方で共用するようにしたので、装置の設置面積を小さくすることができる。さらに、マクロ検査からウェハＷの受け渡しをすることなく周縁部検査を行うことが可能になり、かつ周縁部検査部６１の移動距離も別々の装置で構成した場合に比べて大幅に減少されるので、検査のタクトタイムを短縮することができる。なお、マクロ検査ユニット２２と周縁部検査部６１とを相対的に近接離間自在に設けることによる効果と、同一の搭載板１５上に搭載したことによる効果は、第１の実施の形態と同様である。さらに、周縁部検査部６１をマクロ検査部１０に着脱自在に構成したことの効果は、第１の実施の形態と同様である。【００３７】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、周縁部検査部が撮像装置により撮像した画像から画像処理により自動的に欠陥を抽出する自動マクロ検査部に設けられていることを特徴とする。その他の構成及び作用は第１の実施の形態と同様である。
図６及び図７に示すように、外観検査装置７１は、除振された搭載板７２を有し、搭載板７２には自動マクロ検査部７３が構築されている。自動マクロ検査部７３は、検査ステージ７４と、検査ステージ７４をＸ方向に挟むように固定された照明部７５及び撮像部７６とを有する。検査ステージ７４は、Ｘ軸ステージ７７と、Ｚ軸ステージ７８と、回転機構となる回転軸７９とからなり、回転軸７９上にはウェハを吸着保持する保持板８０が固定されている。照明部７５は、ウェハＷの上面（表面）に対して斜め上方からライン状の照明光を照射するライン光源を有している。ライン光源は、Ｘ方向と直交するＹ方向に延びている。同様に、撮像部７６は、照明部７５からの照明光がウェハＷの上面で反射したライン状の反射光や回折光を撮像するように光学系が配置され、その像位置に撮像素子がＹ方向にライン状に配列されている。そして、撮像部７６の光軸と照明部７５の光軸が、ウェハＷの上面で交差するように配置される。そして、撮像部７６と照明部７５とは、それぞれが交差したウェハＷ上のラインに回転軸９０を有し、回動自在な部材９１，９２に設置されている。撮像部７６と照明部７５とが独立に回動することにより、正反射や、±１、±２次の回折光など、種々の観察条件に適した角度で撮像できるようになっている。【００３８】
さらに、搭載板７２には、周縁部検査部１２が固定されている。周縁部検査部１２は、仮想線で示すウェハＷのマクロ検査領域Ｄから退避した位置に設けられている。なお、検査ステージ７４のＸ方向の可動範囲は、マクロ検査領域Ｄよりも大きく、周縁部検査部１２の凹部４３内にウェハＷの周縁部を進入可能になっている。【００３９】
この実施の形態の作用について説明する。位置Ｐ４に示す受け渡し位置に検査ステージ７４を待機させておき、ここに不図示の搬送ロボットでウェハＷを搬入し、検査ステージ７４にウェハＷを吸着保持する。次に、検査ステージ７４がＸ方向に周縁部検査部１２側に向かって移動させることにより、照明部７５からのライン状の照明光がウェハＷ上面で反射して撮像部７６に一つのライン毎に取り込まれ、ウェハＷ全体の画像が撮像される。
制御装置４５は、撮像部７６で撮像した画像と予め取得した良品の画像の差分を取り、画像処理によって輝度差が一定値以上の領域を欠陥として抽出する。そして、抽出された欠陥の位置、大きさの情報や、自動欠陥分類された分類の情報をウェハＷ毎に記憶部に登録する。【００４０】
ウェハＷの自動マクロ検査が終了したら、検査ステージ７４を周縁部検査部１２に近接させるようにＸ方向にさらに移動させて、ウェハＷの周縁部を周縁部検査部１２の凹部４３に進入させる。その位置でウェハＷをθ方向に回転させ、第１の実施の形態と同様にして周縁部検査を行う。周縁部検査が終了したら、ウェハＷの回転を停止させてから位置Ｐ４に戻って、ウェハＷを搬出する。【００４１】
なお、この外観検査装置７１では、自動マクロ検査を終了してから周縁部検査に移行するが、制御装置４５の制御によって任意のタイミングでマクロ検査又は周縁部検査に移行するようにしても良い。また、自動マクロ検査が終了したときに、ウェハＷの周縁部が周縁部検査部１２の凹部４３内に進入するように周縁部検査部１２を配置しても良い。照明部７５は回動可能に配置されているので、このような位置に周縁部検査部１２を配置しても自動マクロ検査の邪魔にならなければ、配置が可能である。さらに、周縁部検査部１２をＸ方向に移動自在に構成して、周縁部検査部１２が自動マクロ検査終了後のウェハＷに近接するようにしても良い。【００４２】
この実施の形態では、自動マクロ検査部７３に周縁部検査部１２を設け、自動マクロ検査部７３の検査ステージ７４をマクロ検査と周縁部検査の両方で共用するようにしたので、装置の設置面積を小さくすることができる。さらに、マクロ検査からウェハＷの受け渡しをすることなく周縁部検査を行うことが可能になり、かつ検査ステージ７４の移動距離も別々の装置で構成した場合に比べて大幅に減少されるので、検査のタクトタイムを短縮することができる。特に、検査ステージ７４を移動させて、周縁部検査部１２の凹部４３にウェハＷの周縁部を進入させる場合には、検査ステージ７４をＸ方向に延長させるだけで安価に製造することができる。なお、検査ステージ７４と周縁部検査部１２とを相対的に近接離間自在に設けることによる効果と、同一の搭載板７２上に搭載したことによる効果は、第１の実施の形態と同様である。また、周縁部検査部１２を自動マクロ検査部７３に着脱自在に構成した効果は、第１の実施の形態と同様になる。【００４３】
なお、本発明は、前記の各実施の形態に限定されずに広く応用することが可能である。
例えば、第１の実施の形態において、周縁部検査部１２の設置位置は、図１に示す位置に限定されず、搭載板３０の側縁部に取り付けても良い。この構成では、搭載板３０の前側を小型化することが可能になる。この場合においても、周縁部検査部１２は、ミクロ検査時には邪魔にならない位置に待機するように配置される。【００４４】
マクロ検査部１０を有さずに、ミクロ検査部１１と周縁部検査部１２のみを備える外観検査装置であっても良い。同様に、ミクロ検査部１１を有さずに、マクロ検査部１０と周縁部検査部１２のみを備える外観検査装置であっても良い。また、自動マクロ検査部７３とミクロ検査部１１で構成された外観検査装置であっても良い。
顕微鏡３２にウェハＷの周縁部が進入可能な凹部を設け、この凹部に拡大像取得部４４を配置することで周縁部検査部を形成しても良い。この場合には、ミクロ検査部１１のスペースをさらに小さくすることができる。また、配置スペースがあれば、位置Ｐ１に回転ステージと周縁部検査部を設けても良いし、位置Ｐ３に設けても良い。
ワークは、半導体ウェハに限定されずに、ガラス基板等の種々のワークを適用可能である。【００４５】
また、上記の周縁部検査部の構成には、以下に説明する可変視野方向観察装置を備えた構成を採用することができる。この可変視野方向観察装置は、上記の拡大像取得部４４の一眼式の例の具体的な構成を備える変形例となっている（以下、第２の変形例と称する）。以下では、上記のワークが、平板状の検体であるウェハの場合の例で説明する。【００４６】
まず、本変形例の可変視野方向観察装置の概念について説明する。
可変視野方向観察装置について、例えば、顕微鏡装置に搭載された一例について説明する。
本変形例の可変視野方向観察装置の実施形態は、ウェハ等からなる平板を検体（観察対象物又は標本）として保持し、互いに直交する３軸方向への移動及び回転可能な顕微鏡装置のステージの近傍に配設されて検体の外周端面を観察する観察装置とする。例えばウェハを（平板状）の検体とすると、ウェハの主面に対して垂直方向に観察光学系（ここでは、例えば、撮像光学系とする）の光軸を配置する。この撮像光学系が固有に持つピント位置から対物レンズまでの距離、いわゆるＷＤ(ワーキングディスタンス)の内側に置いた回転ミラーを回転させて、検体観察設置方向（視野方向）を変更させることにより、視野方向変更に伴う対物レンズと検体間の距離を前記ＷＤに常に保持する機構を持たせている。【００４７】
本変形例では、観察光学系と回転ミラーを載せた光学系台（２軸ステージ＝ＺＸステージ）とミラーの回転をＺ方向に移動する回転台と、これらの回転台に係合する２つのカムにより基本的な要素を成している。【００４８】
本変形例の概念的な構成としては、下記のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅからなる。
ａ．検体の面と直交する方向（Ｚ方向）及び平行な方向（Ｘ方向）に可動な２軸ステージと、
ｂ．２軸ステージをＺ方向に移動させる駆動部を持つベースと、
ｃ．ベースに固定されたＸ方向カムと、前記２軸ステージのＸ方向移動板に取り付けたカムに係合するローラと、ベースとＸ方向移動板（Ｘステージ）を近接させる方向に作用する引っ張りばねから構成されるステージのＸ方向移動部と、
ｄ．Ｘステージ上に、光軸を検体面と直角に調整した観察(顕微鏡)光学系と、該顕微鏡の対物レンズと該レンズのピント位置の間に光軸を任意に偏向可能な回転ミラーを配置したことと、
ｅ．ベースに固定したミラーカムと、前記回転ミラーの回転軸から出した回転腕に取り付けられたカムに係合するローラとを有し、ローラがカムに押し付けられる方向に作用する引っ張りばねを回転腕とＸステージの設けられたバー（ばね掛け）との間に配置し、ベースの駆動装置によって、観察光学系の位置と回転ミラーの角度がカムによって変化し、視野方向を移動させても、常に検体の端面にピントが合うようにする。【００４９】
この可変視野方向観察装置は、検査（観察）装置として独立して構成されてもよいが、ウェハ用の顕微鏡装置のウェハを検体として保持し、互いに直交する３軸方向への移動及び回転可能な顕微鏡装置のステージの近傍に配設されて、ステージに保持される検体の外周端面を観察できるように取り付けられている。勿論、検体は後述するようにウェハに限定されるものではない。尚、以下に述べる説明において検体をウェハとして、検体の表裏面における平面部を主面と称している。また、検体の外周端面とは、検体の表裏面の平面でない周縁部のことを主に指し、加工により面取り等が施されている場合やレジスト塗布後、周縁部のレジストを除去した表面のエッジカットラインと称される部分裏面の周辺部に回り込んだレジスト等を観察する場合には、その周辺部分も含むものとする。【００５０】
以下、本変形例の第１形態（以下、第１形態と略称する）について詳細に説明する。
図８及び図９Ａ、９Ｂは、可変視野方向観察装置２００の第１形態の構成例を示す。ここで図８は、第１形態の可変視野方向観察装置を正面から見た構成例を示す図であり、図９Ａは、第１形態の可変視野方向観察装置を側面から見た構成例を示す図であり、図９Ｂは、図９Ａにおける矢印Ａ１側（図８に対する背面側）から見たミラーカムの構成例を示す図である。【００５１】
この可変視野方向観察装置２００の構成について説明する。尚、以下の説明において、検体となるウェハの主面と同じ方向で端面の接線と直交する方向においてはＸ方向とし、主面と直交する方向においては、Ｚ方向としている。
本装置におけるベース１０１は、鋼、アルミニウム又はステンレス等の金属材料の板形状部材である。このベース１０１の長手方向が検体となるウェハ１１４の主面と直交する方向に配置される。【００５２】
このベース１０１の上端には、Ｌ字型に張り出すようにモータ取付板１０１ａが取り付けられ、そのモータ取付板１０１ａにモータ１０２が設けられている。図示しないコントローラによりモータ１０２の回転軸（図示せず）は、Ｘ方向に回転する。モータ１０２の回転軸は、ボールネジ１０３ａと連結する。ボールネジ１０３ａは、ベース１０１に固定されるＺ移動台１０５から伸びるアーム１０５ａに取り付けられたボールネジガイド１０３ｂに回転自在に挿嵌される。これらのボールネジ１０３ａとボールネジガイド１０３ｂによりボールネジセット１０３が構成される。この構成により、ボールネジ１０３ａがモータ１０２の回転軸の回転により、ボールネジガイド１０３ｂを押し上げる又は押し下げるように移動させる。【００５３】
また、Ｚ方向移動台１０５に固定されるレール１０４ａと、レール１０４ａと摺動可能に係合し、ベース１０１に固定されるケース１０４ｂとによりＺ方向移動リニアガイド１０４が構成される。【００５４】
さらにベース１０１には、上方側に凹形に湾曲するカム面１０８aが形成されたカム１０８が複数の支柱を介して固定されている。このベース１０１の下方側には、カム面１０８aとは異なる凹形に湾曲するカム面１１８aが形成されたミラーカム１１８が複数の支柱を介して固定されている。【００５５】
さらに、Ｚ方向移動台１０５に固定されるレール１０６ａと、レール１０６ａと摺動可能に係合し、Ｘ移動板１０７に固定されるケース１０６ｂとによりＸ方向移動リニアガイド１０６が構成される。この構成により、Ｘ方向移動リニアガイド１０６によるＺ方向移動台１０５及びＺ方向移動リニアガイド１０４によりＸ移動板１０７は、Ｘ−Ｚ平面に対して２次元的に移動が可能となる。【００５６】
また、カム１０８のカム面１０８aに沿って回転しながら動くカムローラ１０９がＸ移動板１０７に回転可能に固定される。Ｘ移動板１０７には、回転軸１１６が回動可能に設けられている。この回転軸１１６から延出するように回転アーム１１９が一体的に固定されている。回転アーム１１９には、回動ガイド部として機能するミラーカム１１８のカム面１１８aに沿って移動するカムローラ１１７が回転可能に取り付けられている。回転軸１１６は、カムローラ１１７のカム面１１８aに沿った移動により回転する。【００５７】
ベース１０１のカム１０８側の上端にはバー形状のばね掛け１２１ａが設けられ、Ｘ移動板１０７の上端でばね掛け１２１ａと反対側にはばね掛け１２１ｂが設けられている。これらのばね掛け１２１ａ，１２１ｂに引っ張りばね１１１が掛止する。この引っ張りばね１１１の付勢力により、カムローラ１０９がカム１０８に常に押し付けるように作用する。図９Ｂに示すように、回転アーム１１９の孔とＸ移動板１０７に設けたばね掛け１２２Ａとの間に、引っ張りばね１２０を掛止する。引っ張りばね１２０の付勢力により、カムローラ１１７がミラーカム１１８のカム面１１８aに常に押し付けるように作用する。【００５８】
さらにＸ移動板１０７上には、回転テーブルに装着された状態のウェハの主面と直交する方向に光軸を持つ観察光学系となる撮像部１２３が設けられている。この撮像部１２３は、結像レンズ１２２と、結像レンズ１２２に結像された光像を受光し光電変換による画像信号を生成するＣＣＤカメラ１１２とで構成される。勿論、結像レンズ１２２は、顕微鏡のように対物レンズと対物レンズからの無限遠光束を結像するレンズからなる構成でもよいし、ズームレンズ単体を用いてもよい。また、ピント合わせやズーム変倍機構は電動でも良い。結像レンズのＷＤ内で、結像レンズ１２２の光軸を偏向させる回転ミラー１１５があり、Ｘ移動板１０７に取り付けられた回転軸１１６に接着されている。【００５９】
このように構成された顕微鏡装置に搭載される可変視野方向観察装置２００の動作について説明する。
本装置は、以下の手順で、ウェハの端面に対して視野方向を変えても（回転ミラーを回転させても）常々、ピントが合うことについて説明する。【００６０】
まず図８を参照すると、検査者（観察者）の指示に従い、図示しないコントローラの制御によりモータ１０２を回転される。この回転によりボールネジ１０３ａも回転して、ボールネジガイド１０３ｂを押し上げる又は押し下げるように移動させる。押し下げた移動であった場合、Ｚ駆動板１０５はＺ方向移動リニアガイド１０４のガイド方向に従いウェハ１１４に近づくように移動される。【００６１】
この下降する時に、Ｚ駆動板１０５は引っ張りばね１１１の付勢力により、カムローラ１０９がカム１０８に押し付けられ、カム面１０８ａに沿って右方向に移動する。これと同時に、回転アーム１１９も引っ張りばね１２０によって、カムローラ１１７がミラーカム１１８のカム面１１８ａに押し付けられて移動する。カムローラ１１７がカム面１１８ａに沿って移動すると、回転アーム１１９は時計方向に回動することとなる。【００６２】
つまり、結像レンズ１２２はＺ方向（光軸方向）に沿ってウェハ１１４に近づくように下降しつつ、ウェハ１１４の主面方向で端部とは、離れるようにＸ方向に移動する。実際には、図８に示すように、ウェハ１１４の端部と回転軸１１６とが同一距離（ＷＤ）で下降する。この時の回転アーム１１９による時計方向に回動に従い、回転ミラー１１５も時計回りに回動する。つまり、カム面１１８aの形状は、結像レンズ１２２の光軸が回転ミラー１１５で偏向し、常に光軸とウェハ１１４の端面が合致し、且つその端面と回転ミラーを介して結像レンズとの距離ＷＤが一定で保たれているように設計されている。【００６３】
この結果、ウェハ１１４の端面を観察する角度(θ)を変えても、常に結像レンズ１２２のピントがその端面に合っている状況を作り出すことができる。但し、本実施形態では、観察できる視野方向をウェハ１１４の主面に対して、±４５度程度が好ましいものとする。この理由は、回転ミラー１１５の反射角度が結像レンズ１２２の光軸と平行に近づくと、回転ミラー１１５の反射面（ミラー面）を極端に大きくしなければならないため、実質的には、ミラーの反射面の面積に制限があるためである。【００６４】
この理由について図１０Ａ、図１０Ｂを参照して簡単に説明する。
図１０Ａに示すように、ウェハ１１４の主面と同じ方向（θ＝０）から観察を開始する時の結像レンズ１２２と回転ミラー１１５（θ２＝４５°）の位置関係を実線で示し、破線は、上方から端面を観察する場合の結像レンズ１２２と回転ミラー１１５の位置関係を示している。【００６５】
θがθ１となるとき、θ２＝（１／２）＊θ１である。よって、θが大きくなると、θ２も大きくなり、一点鎖線で表示するように反射面が光軸と一致して、観察に支障を出すことになる。同様に図１０Ｂに示すように、ウェハ１１４の下方から観察する場合は、結像レンズ１２２と回転ミラー１１５の間にウェハ１１４の一部が入ってしまい観察に支障をきたす。【００６６】
さらに補足すると、結像レンズ１２２の光軸はθ＝０の時、ウェハ１１４の端面とは最も離れる。さらにθが大きくなるに連れて、光軸はウェハ１１４に近づくことがわかる。よって、ミラーカム１１８はこれらを考慮して設計する。【００６７】
以上説明したように、本変形例の第１形態の可変視野方向観察装置２００によれば、ウェハ等の２つの主面を持つ検体１１４における外周端面に対して、主面と直交する方向（Ｚ方向）に回転ミラー１１５を検体１１４の外周端面と略一定距離を保持しつつ移動するため、外周端面と観察光学系までの距離ＷＤ(ワーキングディスタンス)が一定となり、端面を観察（撮像）している間、常に検体の端面にピントが合うようにすることができる。【００６８】
また、撮像部１２３を支持しているＸ移動板は、距離ＷＤを維持する程度しか、ウェハ１１４の主面方向に移動していないため、本実施形態の可変視野方向観察装置が小型化されている。また、検査装置として、必ずしも単体で構成される必要はなく、検体を保持して互いに直交する３軸方向への移動及び回転可能な従来の顕微鏡装置のステージの近傍に配設して用いることもできる。勿論、ウェハのための顕微鏡装置に限定されることなく、その他のステージを備える装置に搭載することも可能である。【００６９】
さらに、カム１０８，１１８におけるカム面１０８a，１１８aの湾曲状態を観察する検体の外周端面の形状に合わせることにより、種々の検体に対して、好適したピントにより観察することができる。例えば、カム１０８，１１８を着脱自在な構成にして、適宜検体に合わせて交換するように構成してもよい。これにより、検体の端面の断面形状が十分に丸められた形状や角をやや丸めた程度の形状を成していたとしても、容易に撮像部における合焦を行うことができる。【００７０】
このような可変視野方向観察装置２００を上記実施の形態の外観検査装置１の周縁部検査部１２に備えることにより、ウェハ１１４の端面とその端面に続く表裏面の観察像が周縁部検査部１２の顕微鏡に導かれて、ウェハの端面に発生しているカケや罅を見つけ出すことができる。また、マスクパターンの検査であれば、レジスト膜の縁取り状態や、ウェハ裏面への回り込み等も検査することができる。【００７１】
次に図１１を参照して、本変形例の第２形態（以下、第２形態と略称する）の可変視野方向観察装置の構成例について説明する。尚、図１１に示す構成部位について、前述した図８及び図９Ａ、図９Ｂに示した構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
本形態は、前述した第１形態では、観察する角度に制限（±４５度程度）があり、検体の真上又は真下からの観察を実現する例である。本形態では、図１１に示すような２つの表裏観察ミラーをさらに設けることにより、検体の外周部の表と裏の観察を可能としている。【００７２】
この可変視野方向観察装置２０１においては、ベース１３０には切欠部Ｂ１を形成し、ウェハ１１４の端部が入り込めるように構成する。さらに、切欠部Ｂ１にウェハ１１４の端部を差し込んだ際に、その端部から僅かに内側に入り込む位置で光軸（ウェハ１１４の主面と直交する方向）上の上方と下方に、それぞれ固定される表裏観察ミラー１３１，１３２を配置する。【００７３】
例えば、ウェハ１１４の上主面を観察する例とすると、結像レンズ１２２における光軸は、回転ミラー１１５と表裏観察ミラー１３１の傾きが同じであるものとすれば、表裏観察ミラー１３１で偏向された光軸と同じになる。つまり、これらの表裏観察ミラー１３１，１３２で曲げられた光軸は、ウェハ１１４のそれぞれの主面とは直交しているため、その結果、ウェハ１１４の外周部の表と裏の観察が可能となる。【００７４】
このような配置においては、カム１３５は、前述した第１形態におけるカム形状に対応して、表裏観察ミラーからの光軸を結像レンズ光軸に一致させるための延長されたカム面１３５ａが設けられている。カム面１３５ａを設けることにより、表裏観察ミラーの角度と関連して、光軸を結像レンズ光軸と一致させるように回転ミラー角度を決定することができるようになる。勿論、Ｌ１０、Ｌ１１及びＬ１２の和がＷＤと一致するように、カム１３４にも同様にカム面１３４ａの形状が加えられる。尚、ウェハ１１４の個体差等によりＷＤが完全に一致しない場合は、観察光学系に十分な被写界深度をもつように絞りを介在させたり、ＡＦ（オートフォーカス）装置を設置することにより対応することもできる。【００７５】
尚、本変形例の可変視野方向観察装置による観察対象となる検体は、ウェハを一例として説明しているが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、液晶表示パネルに用いられるガラス基板の検査装置に搭載することより、ガラス基板の端面を観察することも可能である。その他、金属切削装置に取り付けることにより、切削された製品の端面を観察することもできる。【００７６】
以上説明したように前述した第１、第２形態によれば、検体となるウェハの外周端面を所望する角度から観察でき、その全外周に渡る端面及び表裏面に生じているカケやクラック等の傷や付着する異物が、その都度ピントあわせ作業をすることなく簡単に観察できる。また、この第２形態においても前述した第１形態と同様に顕微鏡装置に取り付けられて、ウェハ外観検査装置やウェハ検査装置等々に搭載することは容易に可能である。また、露光装置、コーター、デベロッパー等の回転ステージを有する基板処理装置に設けてもよい。【００７７】
次に本変形例の第３形態（以下、第３形態と略称する）の可変視野方向観察装置について説明する。
前述した第２形態においては、表裏観察ミラー１３１，１３２は固定されており、回転ミラー１１５の角度に関係なく、一定方向を向いていた。そのため、回転ミラー１１５でウェハ１１４の端面を観察した際に、低倍観察に設定すると表裏観察ミラー１３１，１３２が回転ミラー１１５の観察視野に入り込んでしまう場合がある。本形態は、可動形表裏観察ミラーを設けて、献体の端面を観察する際に、回転ミラー１１５の観察視野から退避させる構成例である。【００７８】
図１２Ａは、第３形態の可変視野方向観察装置を正面から見た構成例を示す図であり、図１２Ｂは、第３形態の可変視野方向観察装置を背面から見た構成例を示す図であり、図１２Ｃは、図１２Ｂにおける矢印Ｃ１側から見た可動形表裏観察ミラーの断面構成例を示す図である。尚、図１２Ａ，図１２Ｂ，図１２Ｃに示す構成部位について、前述した図８及び図９に示した構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。【００７９】
図１２Ａに示すように、可変視野方向観察装置２０２は、回転ミラー１１５がウェハ１１４の端面を観察する際には、ウェハ１１４の主面を基準として回転ミラー１１５に対して、ミラー面１７１ａ，１７２ａが任意の角度θ３，θ４の俯角（結像レンズ１２２の光軸方向を基準として回転ミラー１１５に収束する方向）を有する規定位置となるように可動形表裏観察ミラー１７１，１７２が設けられている。任意の角度θ３，θ４は、ウェハ１１４で反射した外光（照明光等）が可動形表裏観察ミラー１７１，１７２で再度反射して回転ミラー１１５に入射することを防止するために設けている角度である。任意の角度θ３，θ４は、ウェハ１１４の表裏主面に対して僅かに傾き、回転ミラー１１５に対して俯角（ウェハ主面に対して仰角）を持つように設けられている。【００８０】
これらの可動形表裏観察ミラー１７１，１７２は同じ構成であり、図１２Ｂに示すようにウェハ１１４（光軸方向）に対して線対称に配置されている。これらの可動形表裏観察ミラー１７１，１７２間には、図９に示すＸ移動板１０７に固定されて、上下移動に伴い可動形表裏観察ミラー１７１，１７２のいずれかを回動する駆動板１７３が設けられている。
次に、可動形表裏観察ミラー１７１を一例として構成について説明する。
図１２Ｃに示すように、可動形表裏観察ミラー１７１は、ベース１０１に対してベアリング１８１を嵌装させて回転可能に取り付けられたミラー本体１８２と、ミラー本体１８２に取り替え可能に取り付けられたミラー台１８３と、ミラー台１８３の先端部（この図では下面側）に固定されたミラー１８４と、ベース１０１に前述した規定位置を規定するために設けられるストッパ部１８５と、ベアリング１８１を介してミラー本体１８２に連結固定されるレバー部１８６と、レバー部１８６の先端部に設けられて駆動板１７３の上下移動に伴いミラー本体１８２を回動させるカム１８８と、ミラー本体１８２が規定位置に戻るための付勢力を与えるコイルバネ１８７とで構成される。【００８１】
ミラー台１８３をミラー本体１８２に取り付ける構成としては、ミラー本体１８２の取り付け面ｍに少なくとも２本のピン１８９ａ，１８９ｂとねじ穴１９０を設け、ミラー台１８３には、これらのピン１８９ａ，１８９ｂに嵌合する穴１９１ａ，１９１ｂ及びネジ用孔１９１ｃをそれぞれ開口する。取り付けは、ミラー本体１８２のピン１８９ａ，１８９ｂにミラー台１８３の穴１９１ａ，１９１ｂを嵌合させた後、ネジ用孔１９１ｃを通じてねじ穴１９０にネジ１９２をねじ込み、固定する。このようにミラー台１８３を着脱可能な構成としているのでミラーが汚れても容易に洗浄することが可能となっている。【００８２】
ストッパ部１８５は、ベース１０１に固定されるストッパ柱１９３と、レバー部１８６を係止する規定位置を定めるストッパ１９４とで構成される。コイルバネ１８７は、一端がレバー部１８６に掛かり、他端がベース１０１に掛かり、その付勢力はレバー部１８６がストッパ１９４に常に押しつけられるように取り付けられている。【００８３】
次に図１３Ａ乃至図１３Ｇを参照して、このように構成された可動形表裏観察ミラー１７１，１７２の動作について説明する。この観察例は、ウェハ上面から端面を経て、ウェハ下面を観察する。【００８４】
図１３Ａは、装置正面から見たウェハ１１４の上面を観察している状態を示し、図７Ｂはその背面側から見た可動形表裏観察ミラー１７１，１７２の回動状態を示している。この観察状態においては、回転ミラー１１５は、可動形表裏観察ミラー１７２よりも上方に位置し、可動形表裏観察ミラー１７２のカム１８８は、駆動板１７３に引き上げられる。そして可動形表裏観察ミラー，１７２に写し出されたウェハ表面（主面上面）が回転ミラー１１５を介して、結像レンズ１２２の光軸に沿うように投影される。この時、可動形表裏観察ミラー１７１はフリー状態となり、コイルバネ１８７に付勢されて、ミラー面が前述した規定位置となるように任意の角度θ３に保持されている。【００８５】
さらに図１３Ａ，図１３Ｂに示す状態から、ウェハ１１４の面の法線に対して略垂直な方向から外周端面を観察するときは、回転ミラー１１５は回転しつつ押し下げられて、ウェハ１１４の端面の観察に至る（図１３Ｃ，図１３Ｄ参照）。この端面を観察している状態においては、可動形表裏観察ミラー１７１，１７２の各カム１８８，１９５は、駆動板１７３に接触せずフリー状態となっている。このため、可動形表裏観察ミラー１７１，１７２は、共にフリー状態となり、それぞれコイルバネ１８７に付勢されて、ミラー面が前述した規定位置となるように任意の角度θ３，θ４にそれぞれ保持されている。【００８６】
この時、図１３Ｅに示すように、可動形表裏観察ミラー１７１，１７２のミラー１８４が回動している状態となり、回転ミラー１１５の観察視野に入り込まないようにすることができる。【００８７】
さらに、ウェハ１１４の裏面を観察するために、回転ミラー１１５が回転しつつ押し下げられて、可動形表裏観察ミラー１７１よりも下方に位置し、可動形表裏観察ミラー１７１のカム１９５は、駆動板１７３に押し下げられる。そして可動形表裏観察ミラー１７１に写し出されたウェハ裏面（主面下面）が回転ミラー１１５を介して、結像レンズ１２２の光軸に沿うように投影される。この時、可動形表裏観察ミラー１７２はフリー状態となり、コイルバネ１８７に付勢されて、ミラー面が前述した規定位置となるように任意の角度θ３に保持されている（図１３Ｆ，図１３Ｇ参照）。【００８８】
以上説明したように、本形態によれば、回転ミラーの移動に伴い、上下に配置した２つの可動形表裏観察ミラーの片方が回動して、検体の表面又は裏面の観察像を回動した可動形表裏観察ミラーと回転ミラーとで結像レンズの光軸へ導くことができる。また検体の端面を観察する場合には可動形表裏観察ミラーは、観察視野から共に退避する。そのため、観察対象となる検体だけが観察視野範囲に存在する見やすい観察像を提供することができる。また、この第３形態においても前述した第１形態と同様に顕微鏡装置に取り付けられて、ウェハ外観検査装置やウェハ検査装置等々に搭載することは容易に可能である。【００８９】
尚、本形態の可変視野方向観察装置２０２は、観察者の直視による目視観察と撮像素子を用いたモニタ画像の双方を考慮しているものである。但し、この第３形態に限定されることはなく、例えば、モニタ画像のみを観察する構成であれば、撮像した観察画像から入り込んでいる表裏観察ミラーの画像を除去したり、又は撮像素子から表裏観察ミラーに相当する画像信号を取り込まずに画像として生成したりすることにより、実現することもできる。【００９０】
上記の第２の変形例の説明では、各形態の可変視野方向観察装置が、顕微鏡等の検査装置に搭載される場合の例として、本発明の外観検査装置の周縁部検査部に備えられる場合の構成について説明したが、上記各形態の可変視野方向観察装置は、検体に対する視野方向を可変可能な観察装置として単体としても好適に用いることができる。
この場合の背景技術について説明する。
例えば、特開平９−２６９２９８号公報（特許文献Ａ）及び特開２００３−３４４３０７公報（特許文献Ｂ）には、ウェハの端面に生じているカケやひび等を検出するために、その端面を専門に検査する端部欠陥検査装置が開示されている。【００９１】
このような背景技術には以下のような課題があった。
前述したウェハエッジ検査は、一般的にはウェハの端面のカケやクラック等を検出するために、全外周に渡るウェハエッジを撮像した画像の目視により、又は光電変換した検出値の変化により検出している。【００９２】
特許文献Ａによる端部欠陥検査装置は、ウェハの端面からの回析光の一部からカケやひび等を検出する構成であるため、ウェハの端面に繋がる表面側や裏面側に対しては観察できない構成である。同様に、特許文献２に開示される欠陥検査装置においても、ウェハの端面に繋がる表面側や裏面側に対してはカケやひび等を観察できない構成である。また、特許文献Ａ，Ｂは、共に表面側のエッジ部のレジストを除去した後のエッジカットラインの観察ができない構成である。
また、液晶表示装置に用いられるガラス基板についても同様であり、ガラス基板端部に発生したカケや罅など発生した損傷又は、不要な膜等を確認して最適な処理を施す必要がある。【００９３】
そこで、検体の外周端面（端面とその端面が繋がる外周縁の表裏面）を所望する角度から観察可能な可変視野方向観察装置が求められていた。
このような可変視野方向観察装置は、以下の構成により提供される。【００９４】
（１）平板状の検体の外周端面を観察する観察光学系と、前記観察光学系における光軸を偏向して前記検体の外周端面に到達させるミラー部と、を備え、前記ミラー部の回動により視野方向を変更させつつ、前記観察光学系と前記検体の外周端面の距離を略一定に保持し、前記検体の外周端面を観察することを特徴とする可変視野方向観察装置。
（２）平板状の検体の外周端面を観察可能な位置に固定されるベース部と、前記検体の面に対して直交する光軸を有する観察光学系と、前記観察光学系を支持し、前記検体の前記面の直交方向及び平行方向に可動する２軸ステージと、前記２軸ステージに回動自在に支持され、前記観察光学系における光軸を偏向して前記検体の外周端面に到達させるミラー部と、前記ベース部に設けられ、前記ミラー部が摺動するように付勢しつつ当接し、前記２軸ステージにおける直交方向の移動時に、前記観察光学系における光軸を偏向させて前記検体の外周端面に到達させるように前記ミラー部を回動させる回動ガイド部と、を具備し、前記ミラー部の回動により視野方向を変更させつつ、前記観察光学系と前記検体の外周端面間の距離を一定に保持し、前記検体の外周端面を観察することを特徴とする可変視野方向観察装置。
（３）前記ベース部は、前記検体を保持して互いに直交する３軸方向への移動及び回転可能な顕微鏡装置のステージの近傍に配設されることを特徴とする（２）に記載の可変視野方向観察装置。
（４）前記回動ガイド部は、前記ベース部に設けられ、前記２軸ステージの直交方向の移動時に、前記ミラー部が前記検体の外周端面に対して、略一定間隔となるように湾曲するカム面を有する第１のカムと、前記２軸ステージの直交方向の移動時に、前記カム面の湾曲に沿って摺動移動すると共に、前記観察光学系の光軸が前記検体の外周端面に到達するように、前記ミラー部を回動する第１のカムローラと、で構成されることを特徴とする（２）に記載の可変視野方向観察装置。
（５）前記可変視野方向観察装置は、さらに、前記ベース部に設けられ、前記２軸ステージの直交方向の移動時に、前記回動ガイド部における平行方向の移動に従い、前記観察光学系における光軸が前記検体の面に直交する方向を維持するための湾曲するカム面を有する第２のカムと、前記２軸ステージに設けられ、前記直交方向の移動時に前記カム面の湾曲に沿って摺動移動する第２のカムローラと、で構成されるステージガイド部を具備することを特徴とする（２）に記載の可変視野方向観察装置。
（６）前記可変視野方向観察装置において、さらに、前記検体の表裏面の上方及び下方に配置されるように前記ベースに固定され、前記観察光学系の光軸を前記検体の外周端面方向に折り曲げる２つの固定ミラーを具備することを特徴とする（２）に記載の可変視野方向観察装置。
（７）前記可変視野方向観察装置において、さらに、前記検体の面の上方及び下方に設置され、前記観察光学系の光軸を前記検体の外周端面方向に折り曲げる上方または下方からの観察時に所定角度に設定される２つの回動ミラーを有することを特徴とする（２）に記載の可変視野方向観察装置。
（８）前記可変視野方向観察装置において、さらに、前記検体の面の上方及び下方に配置されるように前記ベースに回動可能に配置される２つの回動ミラーを備え、前記回動ミラーは、前記検体の上面又は下面を観察する際には、該回動ミラーの何れか一方が回動され、前記ミラー部を介して該検体の観察像を前記観察光学系に入射し、前記検体の外周端面を観察する際には、前記回動ミラーに対して該回動ミラーのミラー面が俯角に設定され、前記観察光学系における観察視野外に退避させることを特徴とする（２）に記載の可変視野方向観察装置。
（９）平板状の検体表面を観察する顕微鏡装置に搭載される観察装置であって、前記検体の面に直交するＺ方向及び、平行なＸ方向に可動な２軸ステージと、前記２軸ステージをＺ方向に移動させる駆動部を持つベースと、前記ベースに固定された第１のカム、前記２軸ステージのＸ方向移動板に取り付けられ、該第１のカムに沿って移動するローラ及び、前記ベースと前記Ｘ方向移動板を近接させる方向に作用する引っ張りばねから構成されるステージの平行方向移動部と、前記２軸ステージ上で光軸が前記検体の面と直交する顕微鏡装置の観察光学系と、前記観察光学系内の対物レンズと、該対物レンズのピント位置との間に配置され、前記光軸を任意に偏向可能なミラー部と、前記ベースに固定される第２のカムと、前記ミラー部の回転軸から出した回転腕に取り付けられ、前記第２のカムに沿って動く第２のローラと、前記回転腕と前記２軸ステージとの間に掛着され、前記第２のローラが前記第２のカムに押し付けられる方向に作用する引っ張りばねと、を具備し、前記２軸ステージのＺ方向への移動に伴い、前記観察光学系の位置と前記回転ミラーの角度が前記第１、第２のカムによって動き、視野方向を任意に変えても、前記検体の外周端面及び該外周端面に続く表裏面に対して、視野方向を変更させつつ、前記対物レンズと前記検体の外周端面との間の距離を一定に保持することを特徴とする可変視野方向観察装置。【００９５】
上記（１）〜（９）記載の可変視野方向観察装置には、観察光学系の位置と回転ミラーの角度が回転ガイド部により変化され、視野方向を変更しても、常に検体の外周端面とこれに続く主面（上下面）に対して合焦しつつ観察できる。
そのため、検体の外周端面（端面とその端面が繋がる外周縁の表裏面）を所望する角度からを撮像又は目視して、観察可能な可変視野方向観察装置を提供することができる。
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【国際調査報告】
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