CN101167171A - 外观检查装置、外观检查方法以及可安装在外观检查装置上的边缘部检查单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外观检查装置、外观检查方法以及可安装在外观检查装置上的边缘部检查单元。该外观检查装置具有宏观检查部(10)和微观检查部(11)，在微观检查部(11)中，将检查台(31)与显微镜(32)安装在安装板(30)上。检查台(31)可分别在X方向、Y方向、Z方向上移动，还可在θ方向上旋转。而且，在安装板(30)上固定有边缘部检查部(12)，该边缘部检查部(12)取得晶片(W)的边缘部的放大像。边缘部检查部(12)被配置为拍摄保持在检查台(31)上的晶片(W)的边缘部。

Description

外观检查装置、外观检查方法以及可安装在外观检查装置上的边缘部检查单元

技术领域

本发明涉及检查工件外观的外观检查装置、外观检查方法以及可安装在这种外观检查装置上的用于检查工件边缘部的边缘部检查单元。

背景技术

当在半导体晶片等工件上形成电路等图案时，使用检查工件正面是否具有缺陷的外观检查装置。作为这种外观检查装置，具有如下外观检查装置：可自由摇动、旋转地保持工件，具有使检查者目视进行工件正面检查(宏观检查)的宏观检查部、以及取得工件的放大图像来进行检查(微观检查)的微观检查部，可用一台装置来进行宏观检查和微观检查(例如，参见专利文献1)。

此外，在工件上形成电路等时，由于热处理等有时会在工件上产生毛刺或内部应力。如果这种毛刺或内部应力变大，则晶片有时会在电路制造过程中破裂，所以已知通过预先放大工件边缘部进行观察，来检查是否具有以后有可能演变为破裂的裂缝。作为用于检查工件边缘部(边缘部检查)的外观检查装置，具有如下外观检查装置：其具有可旋转地支撑工件的支撑部；连续拍摄工件边缘部的边缘部摄像部；以及对边缘部进行照明的边缘部照明部(例如，参见专利文献2)。

专利文献1：日本特开2004-96078号公报

专利文献2：日本特开2003-243465号公报

但是，为了一并实施宏观检查、微观检查、边缘部检查，必须在专利文献1所公开的外观检查装置和专利文献2所公开的外观检查装置之间，用机械臂或装载机(loader)一边交接一边搬运晶片，具有生产节拍时间变长的课题。另外，在一个外观检查装置上外置安装另一个外观检查装置的情况下，虽然可缩短搬运时间，但该情况下也需要交接工件等。而且，作为装置整体的设置面积与单独设置的情况相比并未改变。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其主要目的在于，在进行宏观检查、微观检查、边缘部检查时，缩短生产节拍时间，并且使装置变小，简化装置结构。

解决上述课题的本发明提供一种外观检查装置，其特征在于，该外观检查装置具有：外观检查部，其用于对工件正面进行外观检查；以及边缘部检查部，其取得上述工件的边缘部的放大像，由上述外观检查部和上述边缘部检查部共用在上述外观检查部中保持上述工件的保持单元。

此外，本发明提供一种外观检查方法，其特征在于，该外观检查方法具有：利用保持单元保持工件并对上述工件正面进行外观检查的步骤；使边缘部检查部与上述保持单元相对接近的步骤，其中，该边缘部检查部取得上述工件的边缘部的放大像；以及在使上述保持单元相对接近的状态下，利用边缘部检查部取得上述工件的边缘部的放大像的步骤。

在本发明中，在进行外观检查时，将工件保持在保持单元上，一边适当移动保持单元一边进行检查。而且，在进行边缘部检查时，不进行工件的移动放置而在将工件保持在该保持单元上的状态下旋转工件，利用边缘部检查部取得工件的边缘部的放大像。

而且，本发明提供一种可安装在外观检查装置上的边缘部检查单元，其特征在于，该边缘部检查单元具有：固定部，其相对于外观检查部可自由拆装，该外观检查部在以可自由移动的方式将工件保持在保持单元上的状态下对工件正面实施外观检查；以及放大像取得部，其被配置成朝向上述保持单元所保持的上述工件的边缘部，可取得上述工件的边缘部的放大像。

在本发明中，通过将固定部固定在外观检查部的规定位置上，可使用外观检查部的保持单元来进行边缘部检查。即，不用移动放置被搬入到外观检查部的工件即可实施外观检查。

此处，边缘部是指工件的侧面部、倒角部及其正背面的周围部分。此外，当工件为晶片的情况下，涂布抗蚀剂后除去了不需要的抗蚀剂的边缘切割线部分也包含在边缘部之内。

根据本发明，在具有用于对工件正面进行外观检查的外观检查部的外观检查装置中，由于在工件正面的外观检查和进行工件的边缘部的检查的边缘部检查中共用保持工件的保持单元，因此，不进行工件的移动放置，即可在保持在保持单元上的状态下进行外观检查和边缘部检查。

因此，与单独构成装置的情况相比能减小设置面积。而且，由于可省略移动工件的距离和移动放置的麻烦，所以能缩短检查的生产节拍时间。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的外观检查装置的概要结构的俯视图。

图2是表示外观检查装置的概要结构的侧视图。

图3是说明边缘部检查部的拆装的分解图。

图4是表示外观检查装置的概要结构的俯视图。

图5是表示外观检查装置的概要结构的侧视图。

图6是表示外观检查装置的概要结构的侧视图。

图7是表示外观检查装置的概要结构的俯视图。

图8是表示从正面观察第1方式的可变视野方向观察装置的结构例的图。

图9A是表示从侧面观察第1方式的可变视野方向观察装置的结构例的图。

图9B是表示从图9A的箭头A1侧观察到的镜凸轮的结构例的图。

图10A是用于说明第1方式的可变视野方向观察装置中的可观察视野方向的图。

图10B是用于说明第1方式的可变视野方向观察装置中的可观察视野方向的图。

图11是表示从正面观察第2方式的可变视野方向观察装置的结构例的图。

图12A是表示从正面观察第3方式的可变视野方向观察装置的结构例的图。

图12B是表示从背面观察第3方式的可变视野方向观察装置的结构例的图。

图12C是表示从图12B的箭头C1侧观察到的可动型正反观察镜的截面结构例的图。

图13A是用于说明第3方式的可变视野方向观察装置的动作的图。

图13B是用于说明第3方式的可变视野方向观察装置的动作的图。

图13C是用于说明第3方式的可变视野方向观察装置的动作的图。

图13D是用于说明第3方式的可变视野方向观察装置的动作的图。

图13E是用于说明第3方式的可变视野方向观察装置的动作的图。

图13F是用于说明第3方式的可变视野方向观察装置的动作的图。

图13G是用于说明第3方式的可变视野方向观察装置的动作的图。

符号说明

1、51、71外观检查装置

10宏观检查部(外观检查部)

11微观检查部(外观检查部)

12、61边缘部检查部(边缘部检查单元)

15、30、72安装板

22宏观检查单元(保持单元)

31、74、95检查台(保持单元)

36A、79旋转轴

41固定部

44放大像取得部

45、96控制装置

73自动宏观检查部(外观检查部)

W晶片(工件)

101基座

101a电动机安装板

102电动机

103滚珠螺杆组件

103a滚珠螺杆

103b滚珠螺杆导向件

104Z方向移动线性导向件

104a、106a轨道

104b、106b外壳(case)

105Z移动台

105a臂

106X方向移动线性导向件

107X移动板

108凸轮

108a、118a凸轮面

109、117凸轮辊

111、120拉伸弹簧

112 CCD相机

114晶片

115旋转镜

116旋转轴

118镜凸轮

119旋转臂

121a、121b弹簧挂钩

122成像透镜

200、201、202可变视野方向观察装置(边缘部检查部)

具体实施方式

参照附图详细说明用于实施本发明的优选方式。

(第1实施方式)

如图1所示，外观检查装置1在面向检查者的前面(图1中的下方)设有检查部2，在检查部2的背面侧上连接有装载机部3。装载机部3并列连接有晶片托架4A、4B，该晶片托架4A、4B收容作为工件的半导体晶片W(下面称为晶片W)。另外，晶片托架4A、4B可在上下方向上以规定间距收容多个晶片W，例如，在晶片托架4A上收容未检查的晶片W，在晶片托架4B上收容已检查的晶片W。而且，各晶片托架4A、4B可相对于装载机部3独立地进行拆装。

装载机部3具有搬运机械臂5。搬运机械臂5由多关节臂构成，在其前端的手柄5A上设有吸附保持晶片W的吸附孔6。该搬运机械臂5可自由移动且可自由转动地构成，使得可在2个晶片托架4A、4B各自与检查部2的宏观检查部10之间搬运晶片W。

检查部2具有：用于由检查者以目视方式宏观地进行检查(宏观检查)的宏观检查部10；以及用于进行通过作为高于目视的高倍率的放大像而取得晶片W正面的像来实施的检查(微观检查)的微观检查部11，在微观检查部11上安装有取得晶片W的边缘部的放大像的边缘部检查部12。

在宏观检查部10中，在安装板15上可自由旋转且可自由升降地设置有回转臂16。在回转臂16中，从旋转轴17起以等角度水平延伸设置有3根搬运臂18、19、20，在各搬运臂18、19、20的前端部分别设有多个吸附孔(晶片吸盘)21。这些吸附孔21与未图示的吸引装置连接。而且，回转臂16被转动控制为使搬运臂18、19、20分别配置在位置P1、P2、P3上。位置P1是在与装载机部3之间进行晶片W的转交的转交位置，位置P2是进行宏观检查的检查位置。位置P3是在与微观检查部11之间进行晶片W的转交的转交位置。

另外，在位置P2上设有宏观检查单元22。宏观检查单元22具有固定在安装板15上的基座部23，在基座部23上，在Z方向(上下方向)可自由升降且可自由摆动地设有吸附保持晶片W的保持部24，可使位于位置P2的晶片W向着检查者立起，旋转、摇动。而且，在回转臂16的上方设有对位于位置P2的晶片W进行照明的照明部(未图示)。照明部例如由光源和光学系统构成，该光学系统可在作为散射光来照射照明光、或进行聚光来照射晶片W之间进行切换。

此外，在位置P3上设有进行晶片W的定位的位置检测传感器50。该位置检测传感器50通过在将晶片W放置在旋转台36上的状态下使其旋转，来检测晶片W的缺口(notch)位置和中心位置的偏差。并且，当检测出位置偏差的情况下，在用搬运臂18、19、20举起晶片W的状态下校正旋转台36的位置，使得旋转台36的旋转中心与晶片W的旋转中心一致，之后，通过使搬运臂18、19、20下降，可进行高精度的定位。

如图1和图2所示，微观检查部11具有：设置在被适当的减振机构减振后的安装板30上，作为保持晶片W的保持单元的检查台31；以及观察检查台31上的晶片W的显微镜32。检查台31上下层叠配置有可在图1所示的X方向上自由移动的X轴滑块33和可在Y方向上自由移动的Y轴滑块34，在Y轴滑块34上设有可在Z方向上自由移动的Z轴台35。在Z轴台35上设有旋转台36，该旋转台36是可在θ方向上自由旋转的旋转机构。如图2所示，旋转台36具有与未图示的电动机连接的旋转轴36A，在旋转轴36A的上端部上固定有圆板上的保持部36B。保持部36B的外径小于晶片W的外径，在其中央部上设有用于吸附晶片W的吸附孔(未图示)。该吸附孔与未图示的吸引装置连接。

而且，在微观检查部11中，在安装板30的前侧的侧部上固定有边缘部检查部12。周围检查部具有3个放大像取得部，该放大像取得部由摄像光学系统和CCD等摄像元件等构成，其从上方、侧方、下方拍摄晶片的边缘部。并且，所拍摄的图像显示在显示部60上，由检查者进行观察和检查。边缘部检查部12位于使用微观检查部11的显微镜32来观察晶片W正面时不会产生妨碍的位置、即假想线所示的微观检查区域A的外侧，在微观检查时不会干扰晶片W。如图3所示，边缘部检查部12是与安装板30独立的可自由拆装的边缘部检查单元，其具有通过滚珠螺杆40固定在安装板30的螺孔30A中的固定部41，基座部42从固定部41延伸设置在Z方向上。在该基座部42上，凹部43形成为晶片w的边缘部可进入，在此设有放大像取得部44，该放大像取得部44由作为放大光学系统的显微镜和CCD(Charged Coupled Device：电荷耦合器件)构成。放大像取得部44具有：从上方观察晶片W的边缘部的上表面(正面)的放大像取得部44A；从侧方观察晶片W的边缘部的放大像取得部44B；以及从下方观察晶片W的边缘部的下表面(背面)的放大像取得部44C。另外，放大像取得部44只要是能取得图像的结构就不限于CCD。此外，边缘部检查部12可以是可自由移动地具有1个放大像取得部44的1眼式、以从左右方向夹着放大像取得部44B的方式追加有2个放大像取得部44的5眼式等各种结构。作为1眼式的例子，可以举出如下结构：其由光轴方向恒定、且可在XYZ方向上相对移动的显微镜和镜(mirror)构成，以始终将显微镜与观察对象部位的距离保持为恒定的方式移动镜和显微镜。作为第2变形例，将在后面叙述其具体结构。

而且，作为1眼式的其他例子，还可以举出如下结构：仅具有1个图3的边缘部检查部12的放大像取得部44，晶片W的端部相对于中心转动。

并且，如图2所示，检查台31和边缘部检查部12与控制装置45连接。控制装置45由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)和存储器等构成，用于控制外观检查装置1的整体。除此之外，在控制装置45上还连接有宏观检查部10、搬运机械臂5和显示器等显示装置(未图示)。

下面，说明本实施方式的作用。

首先，将收容有检查对象的晶片W的晶片托架4A和空的晶片托架4B安装到装载机部3上。搬运机械臂5从晶片托架4A上取出一个晶片W，转交至位于宏观检查部10的位置P1上的搬运臂18。回转臂16在将晶片W吸附保持于搬运臂18上的状态下转动，将晶片W移动到位置P2。此处，在解除搬运臂18的吸附而用宏观检查单元22来保持晶片W使其上升之后，用摆动机构使晶片W立起，旋转、摇动。

把来自照明部的照明光照射到晶片W正面上，通过目视确认了有无缺陷以及缺陷的状态之后，使晶片W下降而再次吸附保持到搬运臂18上。另外，此时在位置P1上通过回转臂16的转动来配置搬运臂20，通过搬运机械臂5在该搬运臂20上放置下一个晶片W。

然后，转动回转臂16，将位于位置P2的晶片W移动到位置P3，将位于位置P1的晶片W移动到位置P2。由于检查台31在位置P3上等待，所以将晶片W从搬运臂18移动放置在检查台31的保持部36B上。另外，此时对移动到位置P2上的下一个晶片W实施与上述相同的宏观检查。此外，还将另一个晶片W放置在移动到位置P1的搬运臂19上。

在微观检查部11中，在检查台31的旋转台36上在位置P2对晶片W进行定位，控制装置45使检查台31移动，使晶片W中成为检查对象的位置移动到显微镜32的物镜32A(参见图2)的视野内。检查者窥视未图示的目镜来目视确认由显微镜32所取得的放大像。此处，当在显微镜32上设置有摄像装置的情况下，也可以在目视显示部60的同时进行检查。如果一边移动检查台31一边对所有检查对象进行微观检查，则控制装置45如箭头B所示使检查台31在XY方向上向斜前方移动，使检查台31接近边缘部检查部12，然后，一边调整高度，一边使晶片W的边缘部进入边缘部检查部12的凹部43内。

在边缘部检查部12中，例如用上侧的放大像取得部44A来取得晶片W的边缘部的正面的图像，用控制装置45来进行图像处理而输出给显示部60。此时，控制装置45旋转检查台31的旋转轴36A，使晶片W以规定速度向θ方向旋转。这样进行一周的晶片W的边缘部的检查，确认有无伤痕等，之后同样地用放大像取得部44B和放大像取得部44C依次取得晶片W的边缘部的侧面和背面的图像，进行边缘部检查。另外，也可以使各放大像取得部44A、44B、44C动作一次，同时进行从3个方向的检查。另外，边缘部的检查优选通过图像处理来自动进行检测。例如，也可以比较合格品的晶片W的边缘部的亮度信息和预先取得的检查对象晶片的亮度信息。此外，由于只要是1个晶片W则边缘部亮度除去缺口部之外都恒定，所以也可以将亮度变化超过恒定值的部分作为缺陷提取出来。

在边缘部检查结束之后，使检查台31从边缘部检查部12离开，返回到作为搬运位置的位置P3，移动放置到在位置P3等待的搬运臂18上。回转臂16使搬运臂18、19、20旋转，使完成检查的晶片W返回到位置P1。搬运机械臂5搬出完成检查的晶片W，收容到晶片托架4B中。将未检查的晶片W重新移动放置到变空的位置P1的搬运臂18上。此外，将在位置P2进行了宏观检查的下一个晶片W搬入、移动放置到位于位置P3的检查台31上。然后，同样地对晶片托架4A内成为检查对象的所有晶片W进行检查，之后卸下晶片托架4A、4B，安装接下来进行检查的晶片托架。

另外，在该外观检查装置1中，结束微观检查之后再转移到边缘部检查，但也可以通过控制装置45的控制而在任意的定时转移到微观检查或者边缘部检查。而且，还可以不进行宏观检查而仅进行微观检查和边缘部检查，也可以不进行微观检查而仅进行宏观检查和边缘部检查。

根据该实施方式，在进行晶片W的外观检查时，将边缘部检查部12安装在微观检查部11上，在微观检查和边缘部检查双方中共用微观检查部11的检查台31，所以能减小装置的设置面积。而且，可无需从微观检查中转交晶片W就进行边缘部检查，且与用独立装置构成的情况相比检查台31的移动距离也可大幅度减小，所以能缩短检查的生产节拍时间。

由于边缘部检查部12和检查台31构成为可自由地相对临近和离开，所以能防止微观检查时晶片W等与边缘部检查部12发生干扰。而且，由于把边缘部检查部12和检查台31设置在同一块安装板30上，所以高度方向上的偏差变小，易于调整边缘部检查时的高度。特别是在本实施方式中，在将晶片W转交给旋转台36时能高精度地进行定位，所以在用边缘部检查部12旋转晶片W进行检查时，可抑制晶片W在观察位置上旋转而导致的移动，能进行高倍率的检查。此外，由于位置检测传感器50在位置P3检测晶片W的缺口位置与中心位置的偏差量，所以即使不再次放置晶片W，也可以通过在检查边缘部时控制检查台31，从而在旋转晶片W时以不产生偏心的状态进行检查。

此外，在微观检查部11的安装板30上贯穿设置固定边缘部检查部12的螺孔30A，将边缘部检查部12作为边缘部检查单元，构成为可自由拆装于微观检查部11，所以仅在具有宏观检查部10和微观检查部11的外观检查装置上安装边缘部检查部12即可实施边缘部检查。即，仅通过最小限度的改变，即使是现有的外观检查装置也能取得上述效果。另外，边缘部检查部12也可以一体地固定安装在安装板30上。

另外，也可以采用如下结构：在边缘部检查部12的固定部41与基座部42之间设置可在B方向自由水平移动的一轴台，使基座部42可向晶片W自由进退。此时也能取得与上述相同的效果。而且，通过使边缘部检查部12向检查台31移动，能进一步减小生产节拍时间。安装在固定部41和基座部42之间的台不限于一轴台。例如也可以是还可在与B方向正交的方向上自由移动的二轴台、还可向Z方向移动的三轴台、或者可在B方向和Z方向上移动的二轴台。在将显微镜32构成为物镜部32A可在Z轴方向上移动、将基座部42构成为可在Z方向上自由移动的情况下，由于无需在检查台31上设置Z轴台35，所以能简化检查台31的结构。

此外，上述实施方式也可以变形为具有如下功能，记录由微观检查部或者边缘部检查部的任意一个检查部正在进行检查时的观察位置的坐标，当由另一个检查部进行检查时，根据所记录的观察位置的坐标将观察位置移动到另一个检查部的观察位置上(第1变形例)。

即，在该第1变形例中，如图1、2所示，具有检查台95以取代上述第1实施方式的外观检查装置1的检查台31，该检查台95具有与检查台31相同的结构，而且，可检测晶片W在XYZ各轴方向上的位置的坐标；并且，具有控制装置96以取代控制装置45，该控制装置96具有与控制装置45相同的结构，而且，取得由检查台95检测的晶片的位置的坐标信息进行存储，使用该坐标信息来进行外观检查装置1的控制。

在检查台95上例如安装有未图示的步进电动机，作为在各移动方向驱动与检查台31同样设置的X轴滑块33、Y轴滑块34、Z轴台35和旋转台36的动力源。并且，可根据距离该步进电动机的基准位置的旋转角的信息，检测晶片W移动后的位置的坐标。

此处，除了步进电动机之外，检查台95的动力源例如可以优选采用伺服电动机、直线检测元件(linear scale)、线性电动机等可检测位置坐标的适当的致动器或检测元件等。

下面，说明该第1变形例的作用。

在移动放置在检查台95上的晶片W，作为微观检查而用显微镜32来观察晶片W的边缘部时，为了发现缺陷并确认侧面和背面侧，有时要马上转移到边缘部检查，观察晶片W的边缘部。

此时，检查台95由于可检测各轴方向的坐标，所以例如按下一个按钮等，用操作部70发出指示，将该坐标信息存储到控制装置96中。并且，当使用存储在控制装置96中的坐标信息，从正在进行微观检查的显微镜32的物镜的光轴上的点97转移到边缘部检查时，通过控制装置96控制检查台95，使得即使用边缘部检查部也能直接观察由显微镜32观察到的点97，移动晶片W以使点97到达边缘检查部的摄像光学系统的光轴上。

对于移动后的晶片W，通过操作部70手动地、或者通过预先输入而设定的观察方法自动地观察各种任意位置的边缘部，之后转移到原本的显微镜32进行的晶片W的边缘部观察。即，使用存储在控制装置96中的点97的坐标信息控制检查台95，将原本晶片W的边缘部的由显微镜32进行外观检查后的点97，移动到可再次由显微镜32观察的位置上。

反之，在移动放置在检查台95上的晶片W，通过边缘部检查来观察晶片W的边缘部时，为了发现缺陷并通过放大后的图像进行确认，有时要马上转移到基于显微镜的微观检查，观察晶片W的边缘部。

此时，使用检查台95检测通过用操作部70进行指示而正在进行边缘部检查的点97的坐标，将该坐标信息存储到控制装置96中。然后，在转移到基于显微镜的微观检查时，通过控制装置96控制检查台95，使得即使在显微镜32的边缘部观察中也能直接观察由边缘部检查部观察到的点97，移动晶片W以使点97到达显微镜32的光轴上。

当手动地或者自动地对移动后的晶片W进行各种任意位置的基于显微镜的边缘部观察之后，转移到原来的边缘部检查部进行的边缘部观察。即，使用存储在控制装置96中的点97的坐标信息控制检查台95，将原本晶片W的由边缘部检查部进行边缘部检查后的点97，再次移动到可通过边缘部检查部观察的位置上。

说明该第1变形例的效果。

根据本变形例，例如当移动放置在检查台95上的晶片W，用显微镜32观察晶片W的边缘部时，不但想观察晶片正面，还想直接观察边缘部的情况下或者相反的情况下，即在外观检查与边缘部检查之间转移的情况下，仅通过按下一个操作部70的按钮来存储各检查中观察到的点的坐标信息，使用该坐标信息移动晶片W，所以能在各检查中观察相同的观察的点。因此，例如在观察从晶片正面延续到边缘部背面的伤痕和缺口等的情况下，可通过显微镜进行的外观检查和边缘部检查而没有位置偏差地连续观察这些伤痕和缺口的位置，所以能提高观察精度和观察速度。

由此，能顺利地连续进行晶片W的边缘部、其他正面的外观检查、边缘部检查。

(第2实施方式)

第2实施方式的特征在于，边缘部检查部设置在通过目视进行检查的宏观检查部上。其他结构和作用与第1实施方式相同。

如图4所示，在外观检查装置51中，边缘部检查部61(外缘部检查单元)可自由拆装地设置在宏观检查部10的安装板15上。边缘部检查部61具有固定在安装板15上的固定部62、一轴台63、安装有放大像取得部44的基座部42，基座部42被安装为可自由接近和离开位置P2。如图5所示，在基座部42最接近的检查位置上，水平保持在宏观检查单元22上的晶片W的边缘部进入凹部43。此外，如假想线所示，在基座部42离开最远的位置上，从宏观检查区域C退避，不会妨碍回转臂16的转动和宏观检查单元22引起的晶片W的摇动(摆动)。

此外，宏观检查单元22是除了升降机构、摇动机构之外还设置有旋转机构的保持单元，该旋转机构在使晶片W摇动的状态下旋转所保持的晶片W。

在该实施方式下进行晶片W的外观检查的情况下，通过宏观检查单元22吸附保持被搬运到位置P2上的晶片W并进行宏观检查。当宏观检查结束之后，将晶片W水平保持在规定高度上，把边缘部检查部61移动到检查位置上。然后，一边用宏观检查单元22旋转晶片W，一边与第1实施方式相同地进行边缘部检查。当边缘部检查结束之后，使边缘部检查部61后退到等待位置，之后将晶片W从宏观检查单元22移动放置到搬运臂19。而且，旋转回转臂16而将晶片W搬运到位置P3。然后，将晶片W移动放置到微观检查部11上进行微观检查，当微观检查结束之后，使晶片W经由位置P3返回到位置P1，然后将其收容到晶片托架4B上。

另外，在该外观检查装置51中，结束宏观检查之后再转移到边缘部检查，但也可以通过控制装置45的控制而在任意的定时转移到宏观检查或者边缘部检查。而且，还可以不进行微观检查而只进行宏观检查和边缘部检查，也可以不进行宏观检查而只进行微观检查和边缘部检查。

在本实施方式中，在宏观检查部10中设置边缘部检查部61，在宏观检查和边缘部检查双方中共用宏观检查部10的宏观检查单元22，因此，能减小装置的设置面积。而且，可无需从宏观检查中转交晶片W就进行边缘部检查，且与用独立装置构成的情况相比边缘部检查部61的移动距离也可大幅度减小，所以能缩短检查的生产节拍时间。另外，将宏观检查单元22与边缘部检查部61设置为可相对自由接近离开所带来的效果、以及安装在同一块安装板15上所带来的效果与第1实施方式相同。而且，将边缘部检查部61构成为可自由拆装于宏观检查部10的效果与第1实施方式相同。

(第3实施方式)

第3实施方式的特征在于，边缘部检查部被设置在自动宏观检查部上，该自动宏观检查部通过图像处理从由摄像装置拍摄到的图像中自动提取缺陷。其他结构和作用与第1实施方式相同。

如图6和图7所示，外观检查装置71具有经过减振的安装板72，在安装板72上构筑有自动宏观检查部73。自动宏观检查部73具有检查台74、以在X方向上夹着检查台74的方式固定的照明部75和摄像部76。检查台74由X轴台77、Z轴台78和作为旋转机构的旋转轴79构成，在旋转轴79上固定有吸附保持晶片的保持板80。照明部75具有线光源，该线光源从斜上方对晶片W的上表面(正面)照射线状的照明光。线光源在与X方向正交的Y方向上延伸。同样地，摄像部76配置有光学系统，使得拍摄来自照明部75的照明光在晶片W的上表面所反射的线状的反射光和衍射光，在其像位置上，在Y方向上呈线状地排列有摄像元件。并且，摄像部76的光轴与照明部75的光轴被配置为在晶片W的上表面上交叉。并且，摄像部76与照明部75被设置在可自由转动的部件91、92上，部件91、92在各自交叉的晶片W上的线上具有旋转轴90。通过摄像部76和照明部75独立地转动，可在正反射、±1、±2次的衍射光等适于各种观察条件的角度下进行拍摄。

而且，在安装板72上固定有边缘部检查部12。边缘部检查部12设置在从假想线所示的晶片W的宏观检查区域D退避的位置上。另外，检查台74在X方向上的可动范围大于宏观检查区域D，可使晶片W的边缘部进入边缘部检查部12的凹部43内。

说明本实施方式的作用。预先使检查台74在位置P4所示的转交位置上等待，通过未图示的搬运机械臂将晶片W搬入转交位置，将晶片W吸附保持在检查台74上。接着，通过使检查台74在X方向上向边缘部检查部12侧移动，来自照明部75的线状的照明光在晶片W上表面反射，按照每条线被摄像部76取入，拍摄晶片W整体的图像。

控制装置45取由摄像部76拍摄到的图像和预先取得的合格品的图像的差值，通过图像处理将亮度差在恒定值以上的区域作为缺陷进行提取。然后，按照每个晶片W在存储部中登记提取出的缺陷的位置、大小的信息和经过自动缺陷分类的分类信息。

当晶片W的自动宏观检查结束之后，进一步在X方向上移动检查台74，使得其接近边缘部检查部12，使晶片W的边缘部进入边缘部检查部12的凹部43。在该位置上使晶片W在θ方向上旋转，与第1实施方式同样地进行边缘部检查。当边缘部检查结束之后，停止晶片W的旋转后返回到位置P4，搬出晶片W。

另外，在该外观检查装置71中，在结束自动宏观检查之后再转移到边缘部检查，但也可以通过控制装置45的控制在任意的定时转移到宏观检查或者边缘部检查。此外，还可以配置边缘部检查部12，使得在自动宏观检查结束之后，晶片W的边缘部进入边缘部检查部12的凹部43内。由于照明部75被配置为可转动，所以即使在这种位置上配置边缘部检查部12，只要不妨碍自动宏观检查就可进行配置。而且，还可以将边缘部检查部12构成为可在X方向上自由移动，边缘部检查部12接近自动宏观检查结束之后的晶片W。

在本实施方式中，在自动宏观检查部73中设置边缘部检查部12，在宏观检查和边缘部检查两方中共用自动宏观检查部73的检查台74，所以能减小装置的设置面积。而且，可无需从宏观检查中转交晶片W就进行边缘部检查，且与用独立装置构成的情况相比检查台74的移动距离也可大幅度减小，所以能缩短检查的生产节拍时间。尤其，当移动检查台74而使晶片W的边缘部进入边缘部检查部12的凹部43的情况下，通过仅使检查台74在X方向上延长而能低成本地进行制造。另外，将检查台74和边缘部检查部12设置为可自由相对接近离开所带来的效果、以及安装在同一块安装板72上所带来的效果与第1实施方式相同。此外，将边缘部检查部12构成为可自由拆装于自动宏观检查部73的效果与第1实施方式相同。

另外，本发明不限于上述各实施方式而可广泛应用。

例如，在第1实施方式中，边缘部检查部12的设置位置不限于图1所示的位置，也可以安装在安装板30的侧缘部。在该结构中，可使安装板30的前侧变小。在该情况下也将边缘部检查部12配置为在微观检查时不会产生妨碍的位置上等待。

还可以是如下的外观检查装置：不具有宏观检查部10而仅具有微观检查部11和边缘部检查部12。同样地，还可以是如下的外观检查装置：不具有微观检查部11而仅具有宏观检查部10和边缘部检查部12。此外，还可以是由自动宏观检查部73和微观检查部11构成的外观检查装置。

还可以通过在显微镜32上设置晶片W的边缘部可进入的凹部，并在该凹部上配置放大像取得部44来形成边缘部检查部。在该情况下，能进一步减小微观检查部11的空间。此外，只要具有配置空间，则既可以在位置P1上设置旋转台和边缘部检查部，也可以在位置P3上设置旋转台和边缘部检查部。

工件不限于半导体晶片，还可以应用玻璃基板等各种工件。

此外，在上述边缘部检查部的结构中，可采用具有如下说明的可变视野方向观察装置的结构。该可变视野方向观察装置为具备上述放大像取得部44的1眼式的例子的具体结构的变形例(下面称作第2变形例)。下面，以上述工件是作为平板状试样的晶片的情况为例进行说明。

首先，说明本变形例的可变视野方向观察装置的概念。

对于可变视野方向观察装置，例如说明将其安装在显微镜装置上的一个例子。

本变形例的可变视野方向观察装置的实施方式是如下的观察装置：将由晶片等构成的平板作为试样(观察对象物或者标本)进行保持，配置到可向彼此正交的3轴方向移动和旋转的显微镜装置的台的附近而观察试样的外周端面。例如设晶片为(平板状)的试样，则在垂直于晶片主面的方向上配置观察光学系统(此处，例如为摄像光学系统)的光轴。使放置在该摄像光学系统固有的从焦点位置到物镜的距离、即所谓的WD(工作距离)的内侧的旋转镜旋转，变更试样观察设置方向(视野方向)，由此使其具有始终将伴随视野方向变更的物镜和试样之间的距离保持为上述WD的机构。

在本变形例中，由放置有观察光学系统和旋转镜的光学系统台(2轴台＝ZX台)、将镜的旋转移动到Z方向的旋转台以及卡合在这些旋转台上的2个凸轮构成基本的要素。

作为本变形例的概念上的结构由下述a、b、c、d、e构成。

a.在与试样的面正交的方向(Z方向)和平行的方向(X方向)上可动的2轴台；

b.具有使2轴台在Z方向上移动的驱动部的基座；

c.台的X方向移动部，其由下列部分构成：固定在基座上的X方向凸轮；与安装在上述2轴台的X方向移动板上的凸轮卡合的辊；在使基座和X方向移动板(X台)接近的方向上作用的拉伸弹簧；

d.在X台上配置有把光轴调整为与试样面成直角的观察(显微镜)光学系统、以及在该显微镜的物镜和该透镜的焦点位置之间将光轴任意偏向的旋转镜；

e.具有固定在基座上的镜凸轮和与安装在从上述旋转镜的旋转轴突出的旋转臂上的凸轮卡合的辊，在旋转臂和设有X台的拉杆(弹簧挂钩)之间配置拉伸弹簧，该拉伸弹簧作用在将辊按压在凸轮上的方向上，通过基座的驱动装置，观察光学系统的位置和旋转镜的角度随凸轮而变化，即使移动视野方向，焦点也始终在试样的端面上。

虽然该可变视野方向观察装置可以作为检查(观察)装置独立地构成，但也可以安装成将晶片用显微镜装置的晶片作为试样进行保持，配置到可向彼此正交的3轴方向移动和旋转的显微镜装置的台的附近，可观察保持在台上的试样的外周端面。当然，如后所述，试样不限于晶片。此外，在下面的说明中，将试样取为晶片，将试样的正背面的平面部称为主面。此外，试样的外周端面主要是指并非试样的正背面的平面的边缘部，在通过加工实施倒角等后的情况下和涂布了抗蚀剂后、观察环绕在除去边缘部的抗蚀剂后的正面的被称作边缘切割线(edge cut line)的部分背面的周围部的抗蚀剂等的情况下，假定也包含该周围部分。

下面，详细说明本变形例的第1方式(以下简称为第1方式)。

图8和图9A、9B表示可变视野方向观察装置200的第1方式。此处，图8是表示从正面观察第1方式的可变视野方向观察装置的结构例的图，图9A是表示从侧面观察第1方式的可变视野方向观察装置的结构例的图，图9B是表示从图9A的箭头A1侧(与图8相对的背面侧)观察到的镜凸轮的结构例的图。

说明该可变视野方向观察装置200的结构。另外，在下面的说明中，将与作为试样的晶片的主面相同的方向且与端面的接线正交的方向设为X方向，将与主面正交的方向设为Z方向。

本装置的基座101是钢、铝或者不锈钢等金属材料的板形部件。该基座101的长度方向被配置在与作为试样的晶片114的主面正交的方向上。

在该基座101的上端以突出为L字形的方式安装有电动机安装板101a，在该电动机安装板101a上设有电动机102。电动机102的旋转轴(未图示)通过未图示的控制器在X方向上旋转。电动机102的旋转轴与滚珠螺杆103a连接。滚珠螺杆103a可自由旋转地插入嵌合在滚珠螺杆导向件103b上，该滚珠螺杆导向件103b安装在臂105a上，该臂105a从固定在基座101上的Z移动台105伸出。通过这些滚珠螺杆103a和滚珠螺杆导向件103b构成滚珠螺杆组件103。通过该结构，借助于电动机102的旋转轴的旋转使滚珠螺杆103a移动，以推起或者按下滚珠螺杆导向件103b。

此外，由固定在Z方向移动台105上的轨道104a和可滑动地与轨道104a卡合且固定在基座101上的外壳104b构成Z方向移动线性导向件104。

而且，在基座101上，通过多个支柱固定有凸轮108，该凸轮108形成有在上方侧弯曲为凹形的凸轮面108a。在该基座101的下方侧通过多个支柱固定有镜凸轮118，该镜凸轮118形成有弯曲为与凸轮面108a不同的凹形的凸轮面118a。

而且，由固定在Z方向移动台105上的轨道106a、和可滑动地与轨道106a卡合且固定在X移动板107上的外壳106b构成X方向移动线性导向件106。通过该结构，基于X方向移动线性导向件106的Z方向移动台105和基于Z方向移动线性导向件104的X移动板107可相对于X-Z平面二维地进行移动。

此外，在X移动板107上可旋转地固定有凸轮辊109，该凸轮辊109一边沿着凸轮108的凸轮面108a旋转一边移动。在X移动板107上可转动地设有旋转轴116。以从该旋转轴116延伸出来的方式一体地固定有旋转臂119。在旋转臂119上可旋转地安装有凸轮辊117，该凸轮辊117沿着作为转动引导部发挥作用的镜凸轮118的凸轮面118a移动。旋转轴116通过凸轮辊117沿着凸轮面118a移动而旋转。

在基座101的凸轮108侧的上端设有拉杆形状的弹簧挂钩121a，在X移动板107的上端且弹簧挂钩121a的相反侧设有弹簧挂钩121b。在这些弹簧挂钩121a、121b上悬挂固定有拉伸弹簧111。通过该拉伸弹簧111的推力，作用为凸轮辊109始终推压在凸轮108上。如图9B所示，拉伸弹簧120悬挂固定在旋转臂119的孔和设置在X移动板107上的弹簧挂钩122A之间。通过拉伸弹簧120的推力，作用为凸轮辊117始终推压在镜凸轮118的凸轮面118a上。

而且，在X移动板107上，设置有作为观察光学系统的摄像部123，该摄像部123在与安装在旋转台上的状态的晶片的主面正交的方向上具有光轴。该摄像部123由成像透镜122和CCD相机112构成，该CCD相机112接收在成像透镜122上成像的光像，生成经过光电转换的图像信号。当然，成像透镜122既可以像显微镜那样由物镜和对来自物镜的无限远光束进行成像的透镜构成，也可以使用变焦透镜单体。此外，对焦和变焦变倍机构也可以是电动的。在成像透镜的WD内具有使成像透镜122的光轴偏向的旋转镜115，其与安装在X移动板107上的旋转轴116接合。

说明安装在这样构成的显微镜装置上的可变视野方向观察装置200的动作。

说明本装置在下面的步骤中，即使相对于晶片的端面改变视野方向(即使旋转旋转镜)也始终对焦的情况。

首先参照图8，按照检查者(观察者)的指示，通过未图示的控制器的控制来使电动机102旋转。滚珠螺杆103a也通过该旋转而旋转，以推起或者按下滚珠螺杆导向件103b的方式进行移动。当为按下移动时，Z驱动板105按照Z方向移动线性导向件104的导向方向以接近晶片114的方式进行移动。

在其下降时，Z驱动板105通过拉伸弹簧111的推力使凸轮辊109按压在凸轮108上，沿着凸轮面108a右向移动。与此同时，旋转臂119也通过拉伸弹簧120使凸轮辊117按压在镜凸轮118的凸轮面118a上进行移动。当凸轮辊117沿着凸轮面118a进行移动时，旋转臂119在顺时针方向进行转动。

也就是说，成像透镜122沿着Z方向(光轴方向)以接近晶片114的方式下降，同时在晶片114的主面方向以离开端部的方式在X方向上进行移动。如图8所示，实际上晶片114的端部和旋转轴116下降相同距离(WD)。随着此时旋转臂119在顺时针方向上的转动，旋转镜115也顺时针转动。即，凸轮面118a的形状被设计为，成像透镜122的光轴在旋转镜115上偏向，光轴和晶片114的端面始终一致，且其端面通过旋转镜与成像透镜的距离WD保持为恒定。

其结果，能实现即使改变观察晶片114的端面的角度(θ)，成像透镜122的焦点也始终与其端面重合的状况。不过，在本实施方式中，优选的是可观察的视野方向相对于晶片114的主面为±45度左右。其理由在于，当旋转镜115的反射角度接近与成像透镜122的光轴平行时，必须使旋转镜115的反射面(镜面)变得极大，所以实质上镜的反射面的面积具有限制。

参照图10A、图10B简单说明其理由。

如图10A所示，用实线表示从与晶片114的主面相同的方向(θ＝0)开始观察时的成像透镜122和旋转镜115(θ₂＝45度)的位置关系，虚线表示从上方观察端面时的成像透镜122和旋转镜115的位置关系。

当θ为θ₁时，θ₂＝(1/2)*θ₁。由此，θ越大则θ₂也越大，如单点划线所示，反射面与光轴一致，会对观察产生妨碍。同样地如图10B所示，在从晶片114的下方进行观察的情况下，晶片114的一部分进入成像透镜122和旋转镜115之间，会对观察产生妨碍。

进一步补充说明，当θ＝0时，成像透镜122的光轴与晶片114的端面最远。可知随着θ进一步增大，光轴接近晶片114。由此，要考虑到这些情况来设计镜凸轮118。

如上所述，根据本变形例的第1方式的可变视野方向观察装置200，相对于晶片等具有2个主面的试样114的外周端面，在与主面正交的方向(Z方向)上与试样114的外周端面保持大致恒定距离，同时移动旋转镜115，所以外周端面到观察光学系统的距离WD(工作距离)恒定，可在观察(拍摄)端面期间始终将焦点对准试样的端面。

此外，支撑摄像部123的X移动板在晶片114的主面方向上只移动维持距离WD的程度，所以可使本实施方式的可变视野方向观察装置变小。此外，作为检查装置，无需一定单独构成，也可以配置在现有的显微镜装置的台的附近来使用，该现有的显微镜装置可保持试样而向彼此正交的3轴方向移动和旋转。当然，不限于用于晶片的显微镜装置，也可安装在具备其他台的装置上。

而且，通过与观察凸轮108、118的凸轮面108a、118a的弯曲状态的试样的外周端面的形状适应，可利用最佳焦点来观察各种试样。例如，还可以采用可自由拆装凸轮108、118的结构，构成为适当按照试样来进行更换。由此，即使试样的端面的截面形状构成为充分变圆的形状或者略微变圆的程度的形状，也能容易地进行摄像部的对焦。

通过使上述实施方式的外观检查装置1的边缘部检查部12具备这种可变视野方向观察装置200，可将晶片114的端面和与该端面延续的正背面的观察像导入到边缘部检查部12的显微镜，找出产生在晶片端面上的缺口或裂痕。此外，只要是掩模图形的检查，则也能检查抗蚀剂膜的修边状态和翻转到晶片背面的情况等。

接着参照图11，说明本变形例的第2方式(下面简称为第2方式)的可变视野方向观察装置的结构例。另外，对于图11所示的结构部位，对于与上述图8和图9A、图9B所示的结构部位同等的部位赋予相同的参照符号，省略其说明。

本方式是在上述第1方式中，在进行观察的角度上具有限制(±45度左右)，实现从试样的正上方或正下方进行观察的例子。本方式中，通过进一步设置图11所示的2个正反观察镜，可观察试样的外周部的正背面。

在该可变视野方向观察装置201中，构成为在基座130上形成切口部B1，晶片114的端部嵌入其中。而且，在将晶片114的端部插入切口部B1时，在从该端部略微进入内侧的位置上配置正反观察镜131、132，该正反观察镜131、132分别固定在光轴(与晶片114的主面正交的方向)上的上方和下方。

例如，以观察晶片114的上主面为例，如果假定成像透镜122的光轴与旋转镜115和正反观察镜131的倾斜相同，则与由正反观察镜131偏向的光轴相同。即，由这些正反观察镜131、132弯曲的光轴与晶片114的各主面正交，所以其结果为可观察晶片114的外周部的正面和背面。

在这种配置中，凸轮135与上述第1方式的凸轮形状对应地设有凸轮面135a，该凸轮面135a为了使来自正反观察镜的光轴与成像透镜光轴一致而延长。通过设置凸轮面135a，可与正反观察镜的角度关联地确定旋转镜角度，使得光轴与成像透镜光轴一致。当然，为了使L10、L11以及L12之和与WD一致，同样在凸轮134上也施加有凸轮面134a的形状。另外，由于晶片114的个体差异等导致WD不完全一致的情况下，还能通过使光圈插入观察光学系统使得具有充分的被摄场深度、或是设置AF(自动聚焦)装置来进行应对。

另外，以晶片为一个例子说明了作为本变形例的可变视野方向观察装置的观察对象的试样，但当然不限于此，例如也可通过将其安装在用于液晶显示面板的玻璃基板的检查装置上，来观察玻璃基板的端面。之外，还可通过将其安装在金属切削装置上，来观察所切削的产品的端面。

如上所述，根据上述第1、第2方式，能从期望的角度观察作为试样的晶片的外周端面，无需每次进行对焦作业即可简单地观察在其整个外周的端面和正背面产生的缺口和断裂等伤痕和附着的异物。此外，在该第2方式中，也与上述第1方式相同地安装在显微镜装置上，可容易地安装到晶片外观检查装置和晶片检查装置等上。此外，还可以将其设置在曝光装置、涂敷器、显影器等具有旋转台的基板处理装置中。

下面，说明本变形例的第3方式(以下，简称为第3方式)的可变视野方向观察装置。

在上述第2方式中，正反观察镜131、132是固定的，与旋转镜115的角度无关地朝向恒定方向。因此，在利用旋转镜115观察晶片114的端面时，如果设定为低倍率观察则有时正反观察镜131、132会进入旋转镜115的观察视野中。本方式是设置可动型正反观察镜，在观察试样的端面时，使其从旋转镜115的观察视野退避的结构例。

图12A是表示从正面观察第3方式的可变视野方向观察装置的结构例的图，图12B是表示从背面观察第3方式的可变视野方向观察装置的结构例的图，图12C是表示从图12B的箭头C1侧观察到的可动型正反观察镜的截面结构例的图。另外，关于图12A、图12B、图12C所示的结构部位，对于与上述图8和图9所示的结构部位同等的部位赋予相同的参照符号，省略其说明。

如图12A所示，可变视野方向观察装置202设有可动型正反观察镜171、172，使得在由旋转镜115观察晶片114的端面时，以晶片114的主面为基准，相对于旋转镜115，镜面171a、172a位于具有任意角度θ₃、θ₄的俯角(以成像透镜122的光轴方向为基准收敛于旋转镜115的方向)的规定位置。任意角度θ₃、θ₄是为了防止在晶片114反射的外光(照明光等)在可动型正反观察镜171、172再次反射并射入到旋转镜115而设置的角度。任意角度θ₃、θ₄被设为，相对于晶片114的正反主面略微倾斜，相对于旋转镜115具有俯角(相对于晶片主面为仰角)。

这些可动型正反观察镜171、172为相同结构，如图12B所示，它们被配置成相对于晶片114(光轴方向)线对称。在这些可动型正反观察镜171、172之间设有驱动板173，该驱动板173固定在图9所示的X移动板107上，伴随上下移动而转动可动型正反观察镜171、172中的任意一个。

下面，以可动型正反观察镜171为一个例子进行说明。

如图12C所示，可动型正反观察镜171由以下部分构成：嵌入轴承181而可旋转地安装在基座101上的镜主体182；可更换地安装在镜主体182上的镜台183；固定在镜台183的前端部(在该图中为下表面侧)上的镜184；为了规定上述规定位置而设置在基座101上的止动部185；通过轴承181连接固定在镜主体182上的杆部186；设置在杆部186的前端部上伴随驱动板173的上下移动而转动镜主体182的凸轮188；以及施加用于使镜主体182返回规定位置的推力的线圈弹簧187。

作为将镜台183安装到镜主体182上的结构，在镜主体182的安装面m上至少设置2个销189a、189b与螺孔190，在镜台183上，分别使与这些销189a、189b嵌合的孔191a、191b和螺钉用孔191c开口。安装是在镜主体182的销189a、189b上嵌合镜台183的孔191a、191b，之后通过螺钉用孔191c把螺钉192拧入螺孔190进行固定。由于这样构成为可拆装镜台183，所以即使镜被污染也能容易地洗净。

止动部185由固定在基座101上的止动柱193和确定卡止杆部186的规定位置的止动器194构成。线圈弹簧187的一端挂在杆部186上，另一端挂在基座101上，其推力被设为始终由杆部186按压止动器194。

接着参照图13A至图13G，说明如此构成的可动型正反观察镜171、172的动作。该观察例是从晶片上表面经过端面观察晶片下表面。

图13A表示观察从装置正面观察到的晶片114的上表面的状态，图7B表示从其背面侧观察到的可动型正反观察镜171、172的转动状态。在该观察状态下，旋转镜115位于可动型正反观察镜172的上方，可动型正反观察镜172的凸轮188被驱动板173拉起。然后，映射在可动型正反观察镜172上的晶片正面(主面上表面)通过旋转镜115而沿着成像透镜122的光轴被投影。此时可动型正反观察镜171为空闲状态，其被线圈弹簧187推压，以镜面成为上述规定位置的方式保持为任意的角度θ₃。

而且，当根据图13A、图13B所示的状态从大致垂直于晶片114的表面的法线的方向观察外周端面时，旋转镜115一边旋转一边被按下，到达晶片114的端面的观察(参见图13C、图13D)。在观察该端面的状态下，可动型正反观察镜171、172的各凸轮188、195不接触驱动板173而为空闲状态。因此，可动型正反观察镜171、172都为空闲状态，分别被线圈弹簧187推压，它们分别以镜面成为上述规定位置的方式保持为任意的角度θ₃、θ₄。

此时，如图13E所示，可动型正反观察镜171、172的镜184为转动的状态，可使其不进入旋转镜115的观察视野。

而且，为了观察晶片114的背面，旋转镜115一边旋转一边被按下，位于可动型正反观察镜171的下方，可动型正反观察镜171的凸轮195被驱动板173按下。并且，映射在可动型正反观察镜171上的晶片背面(主面下表面)通过旋转镜115沿着成像透镜122的光轴被投影。此时可动型正反观察镜172为空闲状态，其被线圈弹簧187推压，以镜面成为上述规定位置的方式保持为任意的角度θ₃(参见图13F、图13G)。

如上所述，根据本实施方式，伴随旋转镜的移动，上下配置的2个可动型正反观察镜中的一个转动，可通过转动后的可动型正反观察镜和旋转镜将试样的正面或者背面的观察像导入到成像透镜的光轴。此外，当观察试样的端面的情况下，可动型正反观察镜从观察视野一起退避。因此，可提供仅作为观察对象的试样位于观察视野范围内的易于观察的观察像。此外，在该第3方式中，也与上述第1方式同样地安装在显微镜装置上，可容易地安装到晶片外观检查装置和晶片检查装置等上。

另外，本方式的可变视野方向观察装置202是考虑到基于观察者直视的目视观察和使用摄像元件的监视器图像这两者的装置。不过，不限于该第3方式，例如只要是仅观察监视器图像的结构，也可通过如下动作来实现：从拍摄到的观察图像中除去混入的正反观察镜的图像，或者不从摄像元件取入相当于正反观察镜的图像信号而生成为图像。

在上述第2变形例的说明中，以将各方式的可变视野方向观察装置安装在显微镜等检查装置上的情况为例，说明了在本发明的外观检查装置的边缘部检查部中具备该可变视野方向观察装置时的结构，但上述各方式的可变视野方向观察装置也能以单体的形式优选用作可改变对试样的视野方向的观察装置。

说明该情况下的背景技术。

例如，在日本特开平9-269298号公报(专利文献A)和日本特开2003-344307号公报(专利文献B)中公开有如下的端部缺陷检查装置：为了检测产生在晶片端面上的缺口和裂痕等，专门检查该端面。

这种背景技术具有如下课题。

在上述晶片边缘检查中，为了检测晶片的端面的缺口和裂痕等，通常通过对拍摄外周整体的晶片边缘而得到的图像进行目视来进行检测，或者通过经过光电转换的检测值的变化来进行检测。

专利文献A的端部缺陷检查装置是根据来自晶片端面的衍射光的一部分检测缺口和裂痕等的结构，所以是无法观察与晶片端面连接的正面侧和背面侧的结构。同样地，在专利文献2所公开的缺陷检查装置中，也是无法对与晶片端面连接的正面侧和背面侧观察缺口和裂痕等的结构。此外，专利文献A、B都是无法对除去正面侧的边缘部的抗蚀剂之后的边缘切割线进行观察的结构。

此外，用于液晶显示装置的玻璃基板也相同，需要确认产生在玻璃基板端部的缺口和裂痕等所产生的损伤或者不需要的膜等来实施最佳的处理。

于是，要求一种能从期望的角度观察试样的外周端面(端面和该端面所连接的外周缘的正背面)的可变视野方向观察装置。

通过如下结构来提供这种可变视野方向观察装置。

(1)可变视野方向观察装置的特征在于，具有：观察光学系统，其观察上述平板状的试样的外周端面；以及镜部，使上述观察光学系统的光轴偏向而到达上述试样的外周端面上，通过上述镜部的转动来变更视野方向，同时将上述观察光学系统和上述试样的外周端面的距离保持为大致恒定，并观察上述试样的外周端面。

(2)可变视野方向观察装置的特征在于，具有：基座部，其固定在可观察上述平板状的试样的外周端面的位置上；观察光学系统，其具有与上述试样的表面正交的光轴；二轴台，其支撑上述观察光学系统，在上述试样的上述表面的正交方向和平行方向上可动；镜部，其可自由转动地支撑在上述二轴台上，使上述观察光学系统的光轴偏向而到达上述试样的外周端面上；以及转动引导部，其设置在上述基座部上，为了上述镜部进行滑动而推压并抵接，当上述二轴台在正交方向上移动时，转动上述镜部，使得使上述观察光学系统的光轴偏向而到达上述试样的外周端面上，通过上述镜部的转动来变更视野方向，同时将上述观察光学系统和上述试样的外周端面之间的距离保持为恒定，并观察上述试样的外周端面。

(3)根据(2)所述的可变视野方向观察装置，其特征在于，上述基座部配置在显微镜装置的台的附近，该显微镜装置的台保持上述试样而可向彼此正交的3轴方向移动和旋转。

(4)根据(2)所述的可变视野方向观察装置，其特征在于，上述转动引导部由以下部分构成：第1凸轮，其设置在上述基座部上，并具有弯曲凸轮面，使得当上述二轴台在正交方向上移动时上述镜部相对于上述试样的外周端面为大致恒定间隔；以及第1凸轮辊，其当上述二轴台在正交方向上移动时，沿着上述凸轮面的弯曲而滑动移动，并且，转动上述镜部，使得上述观察光学系统的光轴到达上述试样的外周端面上。

(5)根据(2)所述的可变视野方向观察装置，其特征在于，上述可变视野方向观察装置还具有台引导部，该台引导部由以下部分构成：第2凸轮，其设置在上述基座部上，并具有弯曲凸轮面，该弯曲凸轮面用于当上述二轴台在正交方向上移动时，按照上述转动引导部的平行方向的移动，维持上述观察光学系统的光轴与上述试样的表面正交的方向；以及第2凸轮辊，其设置在上述二轴台上，当在上述正交方向上移动时，沿着上述凸轮面的弯曲而滑动移动。

(6)根据(2)所述的可变视野方向观察装置，其特征在于，在上述可变视野方向观察装置中还具有2个固定镜，该2个固定镜以配置在上述试样的正背面的上方和下方的方式固定在上述基座上，上述2个固定镜把上述观察光学系统的光轴弯折在上述试样的外周端面方向上。

(7)根据(2)所述的可变视野方向观察装置，其特征在于，在上述可变视野方向观察装置中还具有2个转动镜，该2个转动镜设置在上述试样的表面的上方和下方，把上述观察光学系统的光轴弯折在上述试样的外周端面方向上，从上方或者下方观察时被设定为规定角度。

(8)根据(2)所述的可变视野方向观察装置，其特征在于，在上述可变视野方向观察装置中还具有2个转动镜，该2个转动镜按照配置在上述试样的表面的上方和下方的方式可转动地配置在上述基座上，上述转动镜，在观察上述试样的上表面或者下表面时，转动该转动镜中的任意一个，通过上述镜部将该试样的观察像入射到上述观察光学系统中，在观察上述试样的外周端面时，相对于上述转动镜把该转动镜的镜面设定为俯角，使其退避到上述观察光学系统的观察视野外。

(9)可变视野方向观察装置的特征在于，其是安装在观察平板状的试样正面的显微镜装置上的观察装置，该可变视野方向观察装置具有：二轴台，其在与上述试样的表面正交的Z方向和与上述试样的表面平行的X方向上可动；基座，其具有使上述二轴台在Z方向上移动的驱动部；台的平行方向移动部，其由固定在上述基座上的第1凸轮、安装在上述二轴台的X方向移动板上且沿着该第1凸轮移动的辊、以及作用在使上述基座和上述X方向移动板接近的方向上的拉伸弹簧构成；显微镜装置的观察光学系统，其光轴在上述二轴台上与上述试样的表面正交；镜部，其配置在上述观察光学系统内的物镜和该物镜的焦点位置之间，可使上述光轴任意进行偏向；第2凸轮，其固定在上述基座上；第2辊，其安装在从上述镜部的旋转轴伸出的旋转臂上，沿着上述第2凸轮移动；以及拉伸弹簧，其悬挂固定在上述旋转臂和上述二轴台之间，作用在上述第2辊被上述第2凸轮推压的方向上，伴随上述二轴台向Z方向的移动，上述观察光学系统的位置和上述旋转镜的角度通过上述第1、第2凸轮而移动，即使任意改变视野方向，也相对于上述试样的外周端面和延续到该外周端面的正背面来变更视野方向，同时将上述物镜和上述试样的外周端面之间的距离保持为恒定。

在上述(1)～(9)所述的可变视野方向观察装置中，通过旋转引导部来改变观察光学系统的位置和旋转镜的角度，即使变更视野方向，也能始终对试样的外周端面和与之延续的主面(上下表面)一边进行对焦一边进行观察。

因此，可提供一种可变视野方向观察装置，其能够从期望的角度拍摄或者目视观察试样的外周端面(端面及该端面所连接的外周缘的正背面)。

Claims (18)

1.一种外观检查装置，其特征在于，该外观检查装置具有：

外观检查部，其用于对工件正面进行外观检查；以及

边缘部检查部，其取得上述工件的边缘部的放大像，

由上述外观检查部和上述边缘部检查部共用在上述外观检查部中保持上述工件的保持单元。

2.根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于，将上述保持单元和上述边缘部检查部设置成可自由相对接近和离开。

3.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，上述边缘部检查部以可自由拆装的方式设置在上述外观检查部上。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的外观检查装置，其特征在于，上述外观检查部具有取得上述工件正面的放大像的微观检查部，以可自由移动的方式在上述微观检查部和上述边缘部检查部之间共用上述微观检查部的上述保持单元。

5.根据权利要求4所述的外观检查装置，其特征在于，该外观检查装置具有如下功能：对利用上述微观检查部或者上述边缘部检查部中的任意一个检查部进行检查时的观察位置的坐标进行记录，在利用另一个检查部进行检查时，根据所记录的上述观察位置的坐标，将上述观察位置移动到另一个检查部的观察位置上。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的外观检查装置，其特征在于，上述保持单元和上述边缘部检查部设置在经过减振的同一块安装板上。

7.一种外观检查方法，其特征在于，该外观检查方法具有：

利用保持单元保持工件并对上述工件正面进行外观检查的步骤；

使边缘部检查部与上述保持单元相对接近的步骤，其中，该边缘部检查部取得上述工件的边缘部的放大像；以及

在使上述保持单元相对接近的状态下，利用边缘部检查部取得上述工件的边缘部的放大像的步骤。

8.一种可安装在外观检查装置上的边缘部检查单元，其特征在于，该边缘部检查单元具有：

固定部，其相对于外观检查部可自由拆装，该外观检查部在以可自由移动的方式将工件保持在保持单元上的状态下对工件正面实施外观检查；以及

放大像取得部，其被配置成朝向上述保持单元所保持的上述工件的边缘部，可取得上述工件的边缘部的放大像。

9.根据权利要求8所述的可安装在外观检查装置上的边缘部检查单元，其特征在于，上述固定部和上述放大像取得部通过可在一轴方向上自由移动的台进行连接。

10.根据权利要求1所述的外观检查装置，该外观检查装置具有可变视野方向观察装置，其特征在于，

上述工件是平板状的试样，

上述边缘部检查部具有：

观察光学系统，其观察上述平板状的试样的外周端面；以及

镜部，使上述观察光学系统的光轴偏向而到达上述试样的外周端面上，

上述边缘部检查部通过上述镜部的转动来变更视野方向，同时将上述观察光学系统和上述试样的外周端面的距离保持为大致恒定，并观察上述试样的外周端面。

11.根据权利要求1所述的外观检查装置，该外观检查装置具有可变视野方向观察装置，其特征在于，

上述工件是平板状的试样，

上述边缘部检查部具有：

基座部，其固定在可观察上述平板状的试样的外周端面的位置上；

观察光学系统，其具有与上述试样的表面正交的光轴；

二轴台，其支撑上述观察光学系统，在上述试样的上述表面的正交方向和平行方向上可动；

镜部，其可自由转动地支撑在上述二轴台上，使上述观察光学系统的光轴偏向而到达上述试样的外周端面上；以及

转动引导部，其设置在上述基座部上，为了上述镜部进行滑动而推压并抵接，当上述二轴台在正交方向上移动时，转动上述镜部，使得使上述观察光学系统的光轴偏向而到达上述试样的外周端面上，

上述边缘部检查部通过上述镜部的转动来变更视野方向，同时将上述观察光学系统和上述试样的外周端面之间的距离保持为恒定，并观察上述试样的外周端面。

12.根据权利要求11所述的外观检查装置，其特征在于，上述可变视野方向观察装置的上述基座部配置在显微镜装置的台的附近，该显微镜装置的台保持上述试样而可向彼此正交的3轴方向移动和旋转。

13.根据权利要求11所述的外观检查装置，其特征在于，

上述可变视野方向观察装置的上述转动引导部由以下部分构成：

第1凸轮，其设置在上述基座部上，并具有弯曲凸轮面，使得当上述二轴台在正交方向上移动时上述镜部相对于上述试样的外周端面为大致恒定间隔；以及

第1凸轮辊，其当上述二轴台在正交方向上移动时，沿着上述凸轮面的弯曲而滑动移动，并且，转动上述镜部，使得上述观察光学系统的光轴到达上述试样的外周端面上。

14.根据权利要求11所述的外观检查装置，其特征在于，

上述可变视野方向观察装置还具有台引导部，该台引导部由以下部分构成：

第2凸轮，其设置在上述基座部上，并具有弯曲凸轮面，该弯曲凸轮面用于当上述二轴台在正交方向上移动时，按照上述转动引导部的平行方向的移动，维持上述观察光学系统的光轴与上述试样的表面正交的方向；以及

第2凸轮辊，其设置在上述二轴台上，当在上述正交方向上移动时，沿着上述凸轮面的弯曲而滑动移动。

15.根据权利要求11所述的外观检查装置，其特征在于，

在上述可变视野方向观察装置中还具有2个固定镜，该2个固定镜以配置在上述试样的正背面的上方和下方的方式固定在上述基座上，上述2个固定镜把上述观察光学系统的光轴弯折在上述试样的外周端面方向上。

16.根据权利要求11所述的外观检查装置，其特征在于，

在上述可变视野方向观察装置中还具有2个转动镜，该2个转动镜设置在上述试样的表面的上方和下方，把上述观察光学系统的光轴弯折在上述试样的外周端面方向上，从上方或者下方观察时被设定为规定角度。

17.根据权利要求11所述的外观检查装置，其特征在于，

在上述可变视野方向观察装置中还具有2个转动镜，该2个转动镜按照配置在上述试样的表面的上方和下方的方式可转动地配置在上述基座上，

上述转动镜，

在观察上述试样的上表面或者下表面时，转动该转动镜中的任意一个，通过上述镜部将该试样的观察像入射到上述观察光学系统中，

在观察上述试样的外周端面时，相对于上述转动镜把该转动镜的镜面设定为俯角，使其退避到上述观察光学系统的观察视野外。

18.根据权利要求1所述的外观检查装置，该外观检查装置具有可变视野方向观察装置，其特征在于，

上述工件是平板状的试样，

上述边缘部检查部是安装在观察上述平板状的试样正面的显微镜装置上的观察装置，

上述边缘部检查部具有：

二轴台，其在与上述试样的表面正交的Z方向和与上述试样的表面平行的X方向上可动；

基座，其具有使上述二轴台在Z方向上移动的驱动部；

台的平行方向移动部，其由固定在上述基座上的第1凸轮、安装在上述二轴台的X方向移动板上且沿着该第1凸轮移动的辊、以及作用在使上述基座和上述X方向移动板接近的方向上的拉伸弹簧构成；

显微镜装置的观察光学系统，其光轴在上述二轴台上与上述试样的表面正交；

镜部，其配置在上述观察光学系统内的物镜和该物镜的焦点位置之间，可使上述光轴任意进行偏向；

第2凸轮，其固定在上述基座上；

第2辊，其安装在从上述镜部的旋转轴伸出的旋转臂上，沿着上述第2凸轮移动；以及

拉伸弹簧，其悬挂固定在上述旋转臂和上述二轴台之间，作用在上述第2辊被上述第2凸轮推压的方向上，

伴随上述二轴台向Z方向的移动，上述观察光学系统的位置和上述旋转镜的角度通过上述第1、第2凸轮而移动，即使任意改变视野方向，也相对于上述试样的外周端面和延续到该外周端面的正背面来变更视野方向，同时将上述物镜和上述试样的外周端面之间的距离保持为恒定。

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