CN101460832B - 外观检查装置 - Google Patents

Abstract

在本发明的外观检查装置中，载置台(2)保持基板(1)，并且使基板(1)摇动。光源(3)向基板(1)的表面照射照明光。摄像装置(4)拍摄该基板(1)，生成图像数据并输出到控制装置(6)。该摄像装置(4)配置在检查者的目视位置(P)的附近。控制装置(6)将从摄像装置(4)输出的图像数据存储到内部的存储部中。

Description

外观检查装置

技术领域

本发明涉及通过检查者的目视来检查半导体晶片的基板等被检体的外观的外观检查装置。 

背景技术

以往，在使用了半导体晶片等基板的制造工序中，对涂敷在基板上的保护膜等的膜斑和瑕疵等缺陷进行检查。例如在半导体晶片的外观检查的情况下，通过外观检查装置如下进行检查(参照专利文献1、2)。首先，从收纳半导体晶片的盒中，通过输送机械手取出半导体晶片，输送到宏观检查部。在宏观检查部中，通过能够摇动和旋转半导体晶片的载置台来支承半导体晶片。检查者通过操作设置在外观检查装置上的操纵杆等、或者通过预先设定的方法使载置台自动摇动，由此使半导体晶片摇动，通过目视观察检查是否存在缺陷，判定晶片是否合格。 

接着，根据需要向微观检查部输送半导体晶片。在微观检查部中，通过显微镜观察进行半导体晶片表面的缺陷部的放大观察。在微观检查结束后，半导体晶片由输送机械手进行输送，重新被收纳到盒中。 

近年来，还通过摄像装置对工作台上载置的半导体晶片的整面进行拍摄，由此进行自动宏观检查(例如参照专利文献3)。但是具有以下情况：在具有能够通过目视明确辨认缺陷的大的缺陷的情况、和检查背面的情况下等，通过以往目视的方法进行的宏观检查装置比较适合，能够迅速地进行检查。因此，如上所述使半导体晶片旋转、摇动，通过目视进行宏观检查。 

专利文献1：日本特开平9—186209号公报 

专利文献2：日本特开平6—349908号公报 

专利文献3：日本特开平7—27709号公报

但是，在目视的宏观检查中，由于观察散射光、衍射光等，因此即使利用相同的方法进行摇动检查，根据照明光、载置台的摇动角度和检查者的眼睛的位置，也存在检查者观察到缺陷和观察不到缺陷的情况，从而具有在检查结果中产生波动的问题。此外，能够确认缺陷的只是检查者一人，没有留下缺陷形状或缺陷位置等信息，因此具有难以重新确认结果、难以在检查者之间共享缺陷信息的问题。 

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种能够实现外观检查时的缺陷图像的共享的外观检查装置。 

本发明是为了解决上述问题而完成的，是一种被检体的外观检查用的外观检查装置，其特征在于，该外观检查装置具有：被检体保持部，其为了进行目视的外观检查，保持所述被检体，同时使该被检体摇动；以及摄像部，其拍摄所述被检体，生成图像数据，所述摄像部被配置成在进行外观检查时，其光轴与检查者观察所述被检体的视线大体一致。 

此外，在本发明的外观检查装置中，优选具有：照明被检体的照明部；摇动位置存储部，其用于存储所述被检体保持部的摇动位置信息；摇动位置存储操作部，其根据目视检查所述被检体的缺陷的检查者的操作，使所述摇动位置信息存储到所述摇动位置存储部；视线信息检测部，其对操作了该摇动位置存储操作部的情况进行检测，并检测相对于所述被检体的检查者的视线信息；以及摄像动作控制部，其根据存储在所述摇动位置存储部中的所述摇动位置信息和由所述视线信息检测部检测出的所述视线信息，控制所述摇动保持部和所述摄像部移动机构中的至少任意一个，在设定为所述摄像部的光轴和所述被检体的位置关系与所述检查者的视线和所述被检体的相对位置相同的同时，进行相对于所述被检体的摄像动作。 

此时，在检查者操作了摇动位置存储操作部的情况下，在摇动位置存储部中存储摇动保持部的摇动位置信息，同时通过视线信息检测部对操作了摇动位置存储操作部的情况进行检测并检测相对于被检体的检查者的视线信息。然后，摄像动作控制部能够根据这些摇动位置信息和检查者的视线信息，设定为摄像部的光轴和被检体的位置关系与检查者的视线和被检体的相对位置相同，同时进行相对于所述被检体的摄像动作。由此，能够在操作了摇动位置存储操作部时，拍摄与检查者观察到的状态的被检体的图像相同的图像。 

根据本发明，生成表示与目视的像相同的像的图像数据并进行保存，因此，能够得到可以共享目视的外观检查的结果的效果。此外，在确认检查结果时，由于没有必要再次进行检查，因此还能够得到提高作业效率的效率。 

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的外观检查装置的结构的俯视图。 

图2是示出本发明的第1实施方式的外观检查装置的结构的框图。 

图3A是用于说明第1实施方式的变形例的概略结构图。 

图3B是用于说明第1实施方式的变形例的概略结构图。 

图4A是用于说明第1实施方式的其他变形例的概略结构图。 

图4B是用于说明第1实施方式的其他变形例的概略结构图。 

图5是示出本发明的第2实施方式的外观检查装置的结构的框图。 

图6是示出第2实施方式中的摄像时的状态的概略结构图。 

图7A是示出第2实施方式中的目视观察时的状态的概略结构图。 

图7B是示出第2实施方式中的目视观察时的状态的概略结构图。 

图8是示出本发明的第3实施方式的外观检查装置的概略结构的概略结构图。 

图9是用于说明第3实施方式的变形例的概略结构图。 

图10是示出本发明的第4实施方式的外观检查装置的概略结构的俯视图。 

图11是示出本发明的第4实施方式的外观检查装置的检查部和操作部的概略结构的框图。 

图12是本发明的第4实施方式的外观检查装置的视线信息检测单元 的功能框图。 

图13是用于说明本发明的第4实施方式的外观检查装置的检查者图像处理部的图像处理的一例的示意图。 

图14是用于说明本发明的第4实施方式的外观检查装置的宏观检查的动作的流程图。 

图15是说明本发明的第4实施方式的外观检查装置的视线信息检测工序的流程图。 

图16是示出本发明的第4实施方式的第2变形例的使用了标的的基准图像的例子的示意图。 

图17是示出本发明的第5实施方式的外观检查装置的概略结构的俯视图。 

图18是示出本发明的第5实施方式的外观检查装置的检查部和操作部的概略结构的示意说明图。 

图19是示出在本发明的第5实施方式的外观检查装置中，由检查者观察到的被检体和可动标识的位置关系的示意图。 

图20是示出本发明的第6实施方式的外观检查装置的检查部和操作部的概略结构的示意说明图。 

标号说明 

1基板(被检体)；2载置台(被检体保持部)；3光源(照明部)；4摄像装置(摄像部)；5显示装置；6控制装置(控制部)；7反射镜部(反射板保持部)；7a反射镜(反射板)；8半透反射镜(半透射反射板)；9间隔部件；10摄像保持部；11臂(摄像保持部)；100、200、210、250外观检查装置；102、202检查部；103装载部；104、208、208A检查者；206旋转输送机构；208a面部；208b、208c视线；209宏观检查用摇动机构(摇动保持部)；211照相机(摄像部)；211a摄像光轴；217操作部；217a操纵杆；217b摇动位置存储按钮(摇动位置存储操作部)；218监视器；219观察窗；221检查者摄像照相机(检查者摄像部)；222图像处理部；223初始信息保存部；224图像比较部；225位置计算部；226摄像帧；230控制单元；231视线信息检测单元；232 照相机移动机构；233移动控制部；234照明部；235照明部移动机构；236照明位置控制部；238检测用板；238a右标的(标的)；238b左标的(标的)；239位置检测传感器；240标识板(可动标识)；240a标识；241标识移动机构；242标识位置操作部；243视线信息检测单元(标识位置运算部)；244视线信息检测单元(位置信息运算部)；Q视点中心位置。 

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。在所有的附图中，即使在实施方式不同的情况下，也对相同或相当的部件标以相同的标号，省略共同的说明。 

【第1实施方式】 

对本发明的第1实施方式的外观检查装置进行说明。 

图1是示出本发明的第1实施方式的外观检查装置的结构的俯视图。图2是示出本发明的第1实施方式的外观检查装置的结构的框图。 

如图1、图2所示，本实施方式的外观检查装置100构成为设置了检查部102和装载部103，该检查部102用于对成为检查对象的半导体晶片等基板1进行宏观检查和微观检查，该装载部103向该检查部102供给未检查的基板1，同时排出通过检查部102检查完毕的基板1。 

在从检查部102的正面侧(检查者104进行检查一侧)观察时，装载部103配置在检查部的里侧。在该装载部103上，设置了基板输送机械手105。该基板输送机械手105从检查部102的里侧(图1的箭头B方向)针对检查部102供给/排出基板1。在基板输送机械手105的里侧，安装有收纳基板1的盒124。 

此外，在检查部102的底座上，设置有基板输送装置113。该基板输送装置113以旋转轴114为中心每隔等角度(120度)地设置了3个输送臂115a、115b、115c，在各个输送臂115a、115b、115c上，分别设置了把手(夹头)116a、116b、116c。该基板输送装置113以旋转轴114为中心，例如在图中逆时针旋转(箭头方向)，将各输送臂115a、115b、115c 分别定位在与基板输送机械手105的基板交接位置(position)P1、宏观检查位置(position)P2及微观检查交接位置P3的任意一个位置上。 

在宏观检查位置P2上，作为宏观检查部的一个结构，设置有载置台2(参照图2)，所述载置台2是用于通过检查者104的目视宏观检查基板1的表面的宏观检查用摇动机构。此外，在宏观检查位置P2的上方，设置光源3作为照明装置(参照图2)。 

此外，在检查部102的架台上，设置微观检查部(显微镜装置119)。在该微观检查部中，能够通过CCD照相机等拍摄由显微镜装置119放大的基板1的像，并将其显示在监视器122(显式装置5)上，或者通过目镜120进行观察。 

在检查部102的前面，设置有操作部123，该操作部123用于进行装载部103的动作、以及检查部102中的宏观检查和微观检查的操作，并在该操作部123的左侧设置有监视器122，该监视器122放映出在微观检查中通过显微镜装置119拍摄的基板1的放大图像等。 

此外，具有控制装置6，该控制装置6进行装载部103的动作、以及检查部102的宏观检查和微观检查的动作等的装置整体的控制。在该控制装置6中，具有例如进行基板输送机械手105的基板交接动作和基板输送装置113的输送动作控制等的功能。 

在图2中，仅示出了在外观检查装置100的结构中与宏观检查有关的结构，省略了有关收纳半导体晶片的盒、微观检查部和输送半导体晶片的输送机构等的图示。以下，对图2示出的各结构进行说明。 

基板1载置在载置台2(基板保持部)上。载置台2具有通过真空吸附来保持基板1的机构、在与基板1的主面平行的平面内旋转基板1的机构和任意变更基板1的主面和水平面之间的角度的机构等。 

光源3是用于向基板1的表面照射照明光的光源。光源3具有卤灯、菲涅耳透镜和液晶散射板，能够通过液晶散射板的电源的接通/断开，进行散射板和透明板的切换，从而切换散射光和会聚光来进行照明，例如配置成从竖直方向向基板1照射扩散光或会聚光。摄像装置4(摄像部)具有具备摄像倍率的变倍功能的摄像光学系统和CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等摄像元件，拍摄基板1的表面，生成构成静止图像或动态图像的图像数据。该摄像装置4配置在检查者的目视位置P的附近。显式装置5具有监视器等，显示由摄像装置4拍摄的图像。 

此外，优选用35mm胶片照相机换算，摄像装置4的摄像时的焦距是45mm到65mm左右的所谓的标准镜头，此外，基板1到摄像装置4的距离优选与基板1到检查者的眼睛的距离大致相等。通过该结构能够得到与实际的目视观察时接近的图像。 

控制装置6(控制部)具有CPU(Central Processing Unit：中央处理装置)等，进行基于载置台2的基板1的旋转和摇动等的控制、光源3的光量等的控制、摄像装置4的摄像倍率和摄像动作的控制以及显示装置5的图像显示的控制，同时使摄像装置4拍摄的图像数据与上述摄像时拍摄了控制状态的图像对应地收藏存储在未图示的内部的存储部中。 

此外，所谓存储部设为包括从硬盘记录介质那样的能够进行长时间的信息存储的介质到RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)那样的临时存储信息的介质。 

摄像装置4(摄像部)配置成使光源3和基板1的目视时的视线的角度关系与光源3和基板1的摄像的光轴的角度关系大致相等。换言之，摄像装置4配置在检查者的目视位置P(即检查者的视点)的附近，使得在进行外观检查时，使摄像的光轴和检查者观察基板1的视线大体一致，即摄像方向和目视方向大致相同，因此能够生成与检查者的目视的像大致相同的图像。为了得到与检查者的目视的像相同的图像，优选使摄像装置4的位置为与目视位置P尽可能近的位置，并且尽量使摄像装置4的摄像方向与检查者的目视方向一致。为了使摄像装置4的位置为与目视位置P尽可能近的位置，例如将摄像装置4安装在检查者的头部(额头的中央等)，或者将摄像装置4安装在检查者的一个眼睛处、或者一个眼睛附近，例如眼镜框或镜片部分等。在图2中，作为1例，图示了在侧头部安装了摄像装置4的情况。 

此外，为了使摄像装置4的摄像方向与检查者的目视方向大致相同，确认显示在显示装置5上的图像，进行校正摄像装置4的位置等的作业， 以使目视的像与显示图像相同即可。此外，检查者也可以将护目镜型的头戴式显示器安装在眼部，在该头戴式显示器上显示通过摄像装置4所拍摄的基板1的摄像图像，由此使检查者的目视的像与摄像装置4拍摄的图像一致。 

接下来，对宏观检查时的各结构的动作进行说明。在检查时控制装置6进行载置台2、光源3以及摄像装置4的各种设定。即，控制装置6根据从操作部123输出的表示检查者操作的结果的信号，或者根据预先设定的信息，将指示相对于水平面以某个角度保持基板1的信号输出到载置台2。载置台2根据该信号，以所指示的角度支承基板1。在旋转基板1的同时进行检查的情况下，控制装置6将旋转的指示与表示旋转速度和旋转方向等的信号一起输出到载置台2。载置台2根据该信号，在与主面平行的平面内旋转基板1。此外，控制装置6将指示光量等的设定的信号输出到光源3。光源3根据该信号，向基板1照射预定的光量、波长的照明光或者扩散光、会聚光等照明光。 

此外，控制装置6针对摄像装置4输出表示摄像条件等的设定的信号。摄像装置4根据该信号，设定摄像倍率等。接着，控制装置6将指示摄像的信号输出到摄像装置4。摄像装置4根据该信号，拍摄基板1的表面，生成图像数据并输出到控制装置6。控制装置6在内部的存储部中临时存储图像数据以后，在预定的定时从存储部读取图像数据，并输出到显示装置5。显示装置5显示基于该图像数据的图像。通过上述动作的重复，在显示装置5上显示动态图像。即，摄像装置4连续生成构成动态图像的图像数据，并输出到控制装置6。控制装置6将从摄像装置4输出的图像数据顺序地输出到显示装置5。显示装置5显示基于从控制装置6连续输出的图像数据的动态图像。 

在拍摄的同时，检查者进行基板1的外观检查。从操作部123将表示检查者的操纵杆等的操作结果的信号输入到控制装置6。控制装置6根据该信号，将表示基板1的摇动(摇动的方向和角度的变化)的信号输出到载置台2。载置台2根据该信号，使基板1摇动。 

在通过目视发现缺陷的情况下，为了预先保存此时的图像，检查者 按下操作部123的开关等。操作部123将表示开关等的操作的信号输出到控制装置6。当控制装置6检测出该信号时，将从摄像装置4输出的图像数据存储到内部的存储部中，作为表示检查结果的静止图像数据。检查结束后，在经由操作部123指示检查结果的显示的情况下，控制装置6从内部的存储部读取图像数据并输出到显示装置5。显示装置5显示基于图像数据的图像。由此，能够在检查后再次确认检查时的目视的像。 

此外，检查者在检查中确认显示装置5显示的图像，在目视的像和显示图像明显不同的情况下，进行校正摄像装置4的位置等的作业即可。此外，也可以将动态图像数据保存为检查结果，而不是仅将特定的静止图像数据保存为检查结果。此外，摄像装置4可以仅拍摄静止图像，也可以仅在具有来自从检查者接收到摄像指示的控制装置6的指示时，将该时刻的静止图像输出到控制装置6。 

接下来，对本实施方式的变形例进行说明。如图3A、图3B所示，在通过目视进行基板1的观察时，使摄像装置4退避到不妨碍观察的位置(参照图3A)，在摄像时使摄像装置4移动到与目视位置P相同或附近的位置(参照图3B)。 

设置了摄像保持部10，该摄像保持部10保持并移动摄像装置4，并且在观察时和摄像时将摄像装置4固定在预定的位置。该摄像保持部10例如在能够沿单轴方向输送物体的导轨上安装摄像装置4，使摄像装置4上下或者左右滑动来实现摄像。此外，如图3A、图3B所示，也可以在构成为可以伸缩的臂11上安装摄像装置4，通过该臂11使摄像装置4移动。 

此外，也可以使用具有多关节构造的机构来移动摄像装置4，所述多关节构造具有多个臂。 

通过控制装置6控制摄像保持部10的动作。即，在检查者对基板1进行目视时，在摄像装置4处于图3B的摄像位置的情况下，控制装置6将表示摄像装置4退避的信号输出到摄像保持部10。摄像保持部10根据该信号，使摄像装置4移动到不妨碍观察的位置。此外，在摄像时，控制装置6检测检查者的摄像指示，根据该指示，将表示向摄像装置4的 摄像位置移动的信号输出到摄像保持部10。摄像保持部10根据该信号，使摄像装置4移动到与目视位置P相同或附近的位置。 

为了使目视的像与通过摄像装置4生成的图像相同(使目视位置P与摄像时的摄像装置4的位置相同，同时使目视方向与摄像装置4的摄像方向相同)，如下进行设定即可。例如，将摄像时的摄像装置4的位置设为固定位置，使目视位置P与该固定位置一致。在该情况下，设置用于将目视位置P设为固定位置的目视的瞄准。例如，在2块玻璃板(十字线板)上均附加十字等的印，沿与玻璃板的主面垂直的方向隔开距离地配置各玻璃板，检查者以能够重叠看到附加在这些玻璃板上的印的方式来观察基板1。 

此外，也可以例如预先求取检查者的高度(身高或坐高)与摄像装置4的高度的对应关系，根据检查者的高度设定摄像装置4的高度。还按照上述的目视方向预先设定摄像装置4的摄像方向。根据本变形例，检查者在目视时能够进行基板1的外观检查而不用注意摄像装置4。 

接下来，对本实施方式的其他变形例进行说明。如图4A、图4B所示，将目视位置P10(检查者的视点的位置)和摄像装置4的位置P20(例如摄像装置4具有的摄像元件的摄像面的中心)设为固定位置。通过与上述方法相同的方法等，将在目视方向上延伸的基准轴(例如连接目视位置P10和基板1的中心位置C的轴)与水平面所成的角度、和在摄像装置4的摄像方向上延伸的基准轴(例如摄像装置4具有的摄像光学系统的朝向基板1的中心位置C的光轴)与水平面所成的角度设定为相等。此外，摄像装置4的位置P20和目视位置P10距任意的基准水平面的高度相等，处于从基板1的中心位置C连接等距离的点而形成的等高线L上。此外，基板1利用载置台2，将通过基板1的中心位置C在竖直方向延伸的旋转轴θ作为中心，能够在保持主面和水平面所成的角度的状态下旋转(转动)。 

此处，只要控制成基板1、光源3和检查者的目视位置P10、摄像装置4的配置满足如下的相对的关系即可。 

首先，使目视观察时光源3(照明部)朝向基板1的中心位置C的光轴方向、基板1的法线方向、和从基板1的中心位置C朝检查者的目视方向延伸的基准轴的方向相互所成的3个角度，与摄像装置4摄像时光源3朝向基板1的中心位置C的光轴方向、基板1的法线方向、和朝向基板1的中心位置C的摄像装置4的摄像光学系统的光轴相互所成的3个角度分别相等。此外，使目视观察时的光源3、基板1的中心位置C和目视位置P10的各自的相对位置，与摄像装置4摄像时的光源3、基板1的中心位置C和摄像装置4的位置的各自的相对位置相同。即，各配置位置成为以中心位置C为中心在目视时和摄像时作为整体而转动的位置关系。 

因此，例如，如果在光源3上具有以中心位置C为中心自由转动的转动装置，则摄像装置4的位置P20和目视位置P10不一定需要处于等高线L上。即，在目视时将光源3、基板1的主面、目视位置P10的各自的相对位置，以及从光源3朝向中心位置C的光轴、在目视方向上延伸的基准轴、基板1的主面的法线的各轴的角度关系保持为恒定的状态下，在摄像时旋转和摇动载置台2，也可以转换为光源3、基板1的主面、摄像装置4的各个位置，以及从光源3朝向中心位置C的光轴、摄像光学系统的朝向中心位置C的光轴、基板1的主面的法线的各轴的角度关系。 

此外，控制载置台2以使绕基板1的中心位置C处的法线的旋转角度也在目视时、摄像时角度关系相对地相等。由此，能够得到在目视时和摄像时上下左右一致的图像。此外，在基板1上形成的图案的衍射光的观察中，也能在目视时、摄像时得到相同的图像。 

此处，将连接目视位置P10和基板1的中心位置C的线段以及通过连接摄像装置4的位置P20与基板1的中心位置C的线段形成的角的角度设为θ1。此外，在控制装置6的存储部中，存储目视位置P10和摄像装置4的位置P20的位置信息和角度θ1等信息。 

首先，在图4A的状态下，通过检查者进行目视。此处通过十字线板等确定在目视方向上延伸的基准轴。接下来，为了将目视时的像作为图像进行保存，检查者按压未图示的操作部的开关等。 

操作部向控制装置6输出表示开关等的操作的信号。当控制装置6检测出该信号时，向载置台2输出表示将基板1旋转角度θ1的信号。载置台2根据该信号，在从目视位置P10朝向摄像装置4的位置P20的方向上，以旋转轴θ为中心使基板1旋转角度θ1(参照图4B)。接着，摄像装置4拍摄基板1的表面并生成图像数据，输出到控制装置6。控制装置6将图像数据保存到内部的存储部中。 

此外，为了使目视的像与通过摄像装置4生成的图像相同，优选光源3从竖直方向(或者与旋转轴θ平行的方向)向基板1照射照射光。此外，优选基于光源3的光的照射中心位置与基板1的中心位置C一致。根据本变形例，即使不能在目视位置配置摄像装置4的情况下，也能够得到与目视的像相同的图像。 

此外，优选摄像装置4的位置配置在不遮挡目视观察时观察基板的位置。特别优选相对于观察者处于基板输送装置113的旋转轴114的里侧(装载部103侧)。 

如上所述，根据本实施方式，生成表示与目视的像相同的像的图像数据并保存(存储)，因此能够共享目视的外观检查的结果。此外，在再次确认外观检查的结果时，仅显示所保存的图像数据即可，因此没有必要再次进行检查，能够提高作业效率。 

【第2实施方式】 

接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。图5是示出本实施方式的外观检查装置的结构的框图。 

在本实施方式中，包括反射镜7a(反射板)的反射镜部7(反射板保持部)7设置在基板1和目视位置P之间，所述反射镜7a反射从光源3照射的被基板1散射或衍射的光。该反射镜部7具有以反射镜7a的一端为中心转动反射镜7a的机构，或者在竖直面内或水平面内平行移动反射镜7a的机构。转动或平行移动反射镜7a的机构使用在第1实施方式中已经说明的具有多根臂的多关节机构、或者能够沿单轴方向输送物体的轨道、或者构成为伸缩自如的臂等来构成即可。 

摄像装置4隔着反射镜部7的反射镜7a，配置在与目视位置P共轭 的位置上。共轭的位置是指，使从目视位置P目视的像与基于被基板1散射或衍射再被反射镜7a反射而入射到摄像装置4的光的图像相同的位置。换言之，摄像装置4预先配置在预定的位置，在摄像时反射镜部7将反射镜7a配置在使检查者目视的像与基于入射到摄像装置4的光的图像相同的位置。 

如图6所示，在摄像时反射镜7a配置在基板1和目视位置P之间，摄像装置4拍摄基于反射镜7a反射的光的像。摄像时，通过摄像装置4生成的图像数据输出到控制装置6，保存在内部的存储部中。另一方面，在通过目视进行基板1的外观观察时，控制装置6将指示反射镜7a移动的信号输出到反射镜部7。反射镜部7根据该信号驱动未图示的电动机等，通过将反射镜7a的一端为中心使其旋转，使反射镜7a退避到不妨碍观察的位置，以使来自基板1的光直接到达检查者的眼睛，从而检查者能够进行基板1的目视(参照图7A)。 

或者，反射镜部7根据来自控制装置6的信号驱动未图示的电动机等，在竖直面内或水平面内平行移动反射镜7a，由此使反射镜7a退避到不妨碍观察的位置，以使来自基板1的光直接到达检查者的眼睛，从而检查者能够进行基板1的目视(参照图7B)。在发现缺陷时等根据检查者的指示进行拍摄时，控制装置6将指示反射镜7a移动的信号输出到反射镜部7，反射镜部7根据该信号，转动或平行移动反射镜7a，由此使反射镜7a移动到预定的摄像位置上。 

在本实施方式中，优选目视位置P是固定位置。为此，例如如第1实施方式中说明的那样，设置用于将目视位置P设为固定位置的目视的瞄准即可。或者，也可以固定摄像时的摄像装置4和反射镜7a的位置关系，在显示装置5上显示通过摄像装置4拍摄的图像，同时多次切换图6的状态与图7A或图7B的状态，确认通过显示装置5所显示的图像的同时挪动目视位置，确定目视位置以使通过显示装置5显示的图像与目视的像一致。 

此外，在确定摄像时的反射镜7a和摄像装置4的位置关系的情况下，固定目视位置P和摄像装置4的位置，多次切换图6的状态与图7A或图 7B的状态，确认通过显示装置5所显示的图像的同时使反射镜7a的位置(也包括角度)变化，确定反射镜7a的位置以使通过显示装置5显示的图像与目视的像一致即可。或者，固定目视位置P和反射镜7a的位置，多次切换图6的状态与图7A或图7B的状态，确认通过显示装置5所显示的图像的同时使摄像装置4的位置变化，确定摄像装置4的位置以使通过显示装置5显示的图像与目视的像一致即可。 

根据本实施方式，能够得到与第1实施方式同样的效果。此外，即使不能在第1实施方式所示的位置(即使不经由反射板来自基板1的光也到达的位置)配置摄像装置4的情况下，也能够得到与目视的像相同的图像。 

【第3实施方式】 

接下来，对本发明的第3实施方式进行说明。如图8所示，在本实施方式中，在基板1和目视位置P之间设置了半透反射镜8(半透射反射板)。半透反射镜8具有使被基板1散射或衍射的光透射和反射的功能。透射过半透反射镜8的光到达位于目视位置P的检查者的眼睛，检查者识别作为基板1的表面像。此外，被半透反射镜8反射的光入射到摄像装置4。与第2本实施方式同样地，摄像装置4隔着半透反射镜8，配置在与目视位置P共轭的位置。此外，在图8中，摄像装置4将摄像面朝上配置在半透反射镜8的下方，但是也可以将摄像面朝下配置在半透反射镜8的上方。 

本实施方式的动作与第1实施方式相同。即，通过摄像装置4生成图像数据，将该图像数据输出到控制装置6，存储到内部的存储部中。此外，从存储部读取图像数据并输出到显示装置5，在显示装置5中显示图像。检查者在进行基板1的摇动等的同时，判断是否存在缺陷。在因具有缺陷的情况等而保存图像数据时，控制装置6根据操作者的指示，将从摄像装置4输出的图像数据存储到存储部中。此外，目视位置P、摄像装置4的位置、半透反射镜8的位置的确定与第2实施方式同样地进行即可。 

接下来，对本实施方式的变形例进行说明。如图9所示，设置间隔 部件9以分割外观检查装置和检查者之间。从检查者放出的各种蒸汽、粒子和尘埃等污染物的一部分漂浮在空气中，为了防止检查中在基板1的方向上以最短距离流动，设置了该间隔部件9。在该间隔部件9的一部分上设置开口部，在该开口部配置半透反射镜8。即，半透反射镜8还具有作为用于观察基板1的观察窗的作用。 

此外，也可以是图1的外观检查装置100的装载部103的基板输送机械手105的可动范围部分和检查部102中除了监视器122、操作部123以及显微镜装置119的目镜120的部分被称作微环境(Mini-environment)的间隔部件包围。 

也可以构成为在外观检查装置上设置间隔部件9(微环境)，在间隔部件9的上部设置滤扇单元(FFU)，通过将清洁度高的空气强制地导入外观检查装置的内部，使得在外观检查装置内部产生的微小的异物朝下方落下，并排出到装置外部。即，间隔部件9不仅遮挡外观检查装置和检查者之间，而且形成为覆盖外观检查装置整体，此外，也可以在间隔部件9的开口部配置透明板，在间隔部件9的外侧设置半透反射镜8。 

根据本实施方式，能够得到与第1实施方式相同的效果。此外，通过设置半透反射镜8代替反射镜7a，可以不设置转动或移动反射镜7a的机构，因此与第2实施方式比较，构造变得更简单。 

此外，也可以代替反射镜7a和半透反射镜8，使用棱镜和带通滤波器等。此外，在上述所有的实施方式中，使目视的像与通过摄像装置4拍摄的图像实质上相同即可。实质上相同是指，不将例如根据摄像装置4中的摄像倍率产生的像的外表的不同作为像的不同，只要能够判断为缺陷的种类和缺陷的位置等是相同的，就能够视为像相同。 

【第4实施方式】 

对本发明的第4实施方式涉及的外观检查装置进行说明。 

图10是示出本发明的第4实施方式的外观检查装置的概略结构的俯视图。图11是示出本发明的第4实施方式的外观检查装置的检查部和操作部的概略结构的示意说明图。图12是本发明的第4实施方式的外观检查装置的视线信息检测部的功能框图。图13是用于说明本发明的第4实 施方式的外观检查装置的检查者图像处理部的图像处理的一例的示意图。此处，图11是示意图，因此部分地展开图示，没有正确地表现投影关系(图18、图20也同样)。 

本实施方式的外观检查装置200向作为被检体的基板1照射照明光，用于调查基板1是否存在缺陷，例如，是否存在表面损伤、灰尘附着、膜厚不良等及产生这些缺陷的位置，如图10所示，其概略结构由输送部203、检查部202以及操作部217构成。 

输送部203向检查部202供给设置在盒205中的未检查的基板1的同时，向盒205排出通过检查部202结束了检查的基板1，并且具有在盒205和检查部202之间输送基板1的基板输送机械手204。 

在本实施方式中，检查部202进行宏观检查和显微镜观察基板1的表面的微观检查，该宏观检查是摇动输送部203所供给的基板1并照射照明光，通过检查者208进行目视检查。 

如图10、图11所示，检查部202的概略结构由旋转输送机构206、宏观检查用摇动机构209(摇动保持部)、照明部234、照相机211(摄像部)、检查者摄像照相机221(检查者摄像部)、视线信息检测单元231(检查者图像处理部)、控制单元230以及微观检查部213构成。 

旋转输送机构206是用于在水平面内在以等角度间距设置的预定的输送位置间旋转输送基板1的机构。 

在本实施方式中，作为输送位置，在与基板输送机械手204之间交接基板1的基板交接位置P1、为了进行宏观检查而设置在使基板1摇动的宏观检查用摇动机构209上的宏观检查位置P2及为了进行微观检查而将基板1与微观检查部213交接的微观检查交接位置P3在相同圆周上以120°的等角度间距设定。例如，如图10所示，基板交接位置P1配置在输送部203侧、宏观检查位置P2配置在操作部217侧，微观检查交接位置P3配置在它们的中间位置。 

此外，作为旋转输送机构206，采用由3根输送臂207a、207b、207c构成的结构，所述3根输送臂207a、207b、207c从配置这些输送位置的圆的中心所设置的旋转轴向被120°等分的径向延伸，并吸附保持基板1。

宏观检查用摇动机构209在宏观检查位置P2的中心处升降，吸附保持输送到宏观检查位置P2的基板1的中心部并使其摇动。 

宏观检查用摇动机构209的摇动动作根据通过操作部217的检查者208的操作、或者预先存储的摇动数据，由控制单元230进行控制。 

在本实施方式中，照明部234设置在宏观检查用摇动机构209的上部，能够向基板1上的整体照射照明光。优选照明光根据需要切换大致会聚的光和适度散射的散射光。 

照相机211拍摄保持在宏观检查用摇动机构209上的基板1，用于获取基板1的可视图像。在本实施方式中，能够采用CCD照相机向控制单元230发送所获取的可视图像，显示在监视器218上，或者存储在例如硬盘等未图示的存储部中。 

此外，如图10所示，照相机211在平面视图中，通过照相机移动机构232(摄像部移动机构)可动地被支承在相对于检查者208观察基板1的标准的视线方向旋转角度θ的位置。 

如图11所示，照相机移动机构232是用于根据宏观检查用摇动机构209的摇动位置，将照相机211相对于基板1配置在与检查者208目视的位置等价的位置上的机构。其结构例如可以采用由XYZ工作台和双轴旋转的旋转工作台的组合构成的机构。 

但是，由于照相机移动机构232只要具有对检查者208的宏观检查中目视检查时视点的移动和视线方向进行再现所需的移动自由度即可，因此不限于上述结构。例如也可以采用围绕通过宏观检查用摇动机构209的摇动中心的竖直轴的旋转移动、竖直方向移动以及围绕水平轴的旋转移动的组合等。 

照相机移动机构232的移动量由与控制单元230连接的移动控制部233控制。 

此外，照相机移动机构232的可动范围考虑多个检查者208的身高差异和检查姿势的变化等，优选设定为具有余量的范围。 

检查者摄像照相机221和视线信息检测单元231拍摄检查者208的面部208a并对该图像进行图像处理，由此检测检查者208的视点位置， 构成外观检查装置200的视线信息检测部。 

检查者摄像照相机221拍摄检查者208的面部208a，例如由CCD照相机等构成。此外，能够向视线信息检测单元231送出摄像数据。 

只要是能够拍摄检查者208的面部208a，检测出相对于宏观检查位置P2的基板1的视点位置的位置，则检查者摄像照相机221可以配置在任何位置，但是在本实施方式中，如图11所示，配置在由半透反射镜220分支的光路上，所述半透反射镜220设置在被宏观检查用摇动机构209保持的基板1和检查者208之间。 

如图12所示，视线信息检测单元231由图像处理部222、初始信息保存部223、图像比较部224以及位置计算部225构成。 

图像处理部222控制检查者摄像照相机221的摄像动作并传送由检查者摄像照相机221获取的检查者208的图像数据，进行图像处理以能够比较摄像帧内的眼睛的位置和眼睛的大小等信息。 

例如，如图13所示，边缘提取面部208a的图像并转换为线图像。 

在这样的线图像中进行特征提取，由此提取右眼208d、左眼208e、面部的轮廓208f等，根据各个形状，能够计算右眼的宽度d₁、左眼的宽度d₂、右眼中心坐标G₁、左眼中心坐标G₂、视点中心位置Q以及两眼间距离d₃等特征量。此处，坐标值是从摄像帧226的原点O测量的像素的坐标。 

在由检查者摄像照相机221拍摄成为计算视点位置的基准图像的面部208a的图像，通过图像处理部222进行图像处理后，初始信息保存部223保存该图像数据。 

在使检查者208的面部208a位于预先确定的基准图像摄像位置上的状态下，通过检查者摄像照相机221拍摄获取基准图像。 

图像比较部224将检查开始后拍摄并由图像处理部222处理的检查者208的面部208a的图像数据、和保存在初始信息保存部223中的图像数据进行比较，由此获取有关眼睛的位置、眼睛的大小的变化的信息，以基准图像获取位置中的检查者208的视线为基准求取视线信息。 

即，调查保存在初始信息保存部223中的图像数据和新获取的图像 数据的相关度，确定右眼208d和左眼208e的移动位置，计算如上所述的特征量。 

位置计算部225根据检查者摄像照相机221的配置位置和拍摄了保存在初始信息保存部223中的基准图像的位置，将由图像比较部224计算的检查者208的视线信息换算为空间坐标，换算为外观检查装置200内的、相对于基板1的摇动中心位置的检查者208的视线信息。 

控制单元230是用于进行宏观检查涉及的全部装置控制的构件，例如，由CPU、存储器、输入输出接口、硬盘等外部存储部等构成。在这些存储器、外部存储部中，根据需要存储适当的数据、例如后述的摇动位置信息等。因此，控制单元230兼用作摇动位置存储部。 

此外，控制单元230分别与照相机211、移动控制部233、宏观检查用摇动机构209、视线信息检测单元231以及操作部217电连接，能够针对各个部件进行控制信号和数据的收发。因此，兼用作控制照相机211的摄像动作的摄像动作控制部。 

照相机211的摄像动作在本实施方式中设定有多个模式。例如，能够选择每当在检查中检测出缺陷时拍摄缺陷图像的逐次摄像模式；和仅在对检查中检测出缺陷的摇动位置信息和此时的检查者208的视线信息进行存储时，根据来自操作部217的操作输入随时进行所存储的摇动位置上的缺陷图像的摄像的随时摄像模式。 

微观检查部213由在微观检查交接位置P3的附近具有观察位置的显微镜214和XY工作台215构成，所述XY工作台215在微观检查交接位置P3和显微镜214的观察位置之间输送移动基板1，同时相对于显微镜214的观察位置，移动基板1的位置。 

显微镜214能够通过未图示的摄像部，获取微观检查的观察图像的图像数据，同时能够通过目镜216，由位于操作部217附近的检查者208进行观察。 

操作部217是进行基板1的宏观检查和微观检查的检查者208用于进行外观检查装置200的操作的部件，作为操作输入部，排列有键盘、各种按钮、开关等。在这些操作输入部中，包括进行例如检查的开始、 结束、临时停止、更换被检体后的继续检查和各种的条件设定等的操作输入部和使各机构手动动作的操作输入部等。 

与宏观检查有关的操作输入部至少设有操作宏观检查用摇动机构209的摇动的操纵杆217a和摇动位置存储按钮217b(摇动位置存储操作部)，并分别与控制单元230连接。 

摇动位置存储按钮217b是用于在被检查者208按压时，存储宏观检查用摇动机构209的摇动位置信息，同时指示获取此时的检查者208的视线信息的操作输入部。 

监视器218是用于根据控制单元230的控制，按照需要显示操作菜单、显微镜214的摄像图像以及照相机211的摄像图像等的显示部。 

在操作部217的附近，设置用于检查者208进行宏观检查、微观检查的检查位置作为站立位置或坐立位置。 

从该检查位置通过观察窗219，目视观察保持在宏观检查用摇动机构209上的基板1来进行宏观检查。 

只要是容易视觉确认缺陷的窗，观察窗219也可以仅仅是透明的窗，但是也可以描绘如下的图形，该图形为例如以十字线或圆印等来表示标准的视线通过的位置的标识，以能够稳定检查者208的视线208b的位置、姿势。 

微观检查通过从该检查位置观察目镜216、或者观察显示在监视器218上的图像来进行。 

接下来，以宏观检查的动作为中心对本实施方式的外观检查装置200的动作进行说明。 

图14是用于说明本发明的第4实施方式的外观检查装置的宏观检查的动作的流程图。图15是说明本发明的第4实施方式的外观检查装置的视线信息检测工序的流程图。 

根据图14所示的流程进行宏观检查动作。 

在步骤S1中，进行宏观检查的初始设定工序。初始设定项目根据需要进行各种条件设定。例如，进行照明部234的照明条件的设定、调整等宏观检查所需要的条件设定。此外，选择检测出缺陷的情况下的摄像 模式，针对控制单元230进行标记设定。 

此外，也可以在步骤S1中，进行检查者208的基准图像的获取。即，检查者208在基准图像摄像位置配置了面部208a的状态下，通过检查者摄像照相机221进行拍摄，在图像处理部222中进行预定的图像处理并保存在初始信息保存部223中。 

但是，可以在外观检查装置200的启动时获取这种基准图像，也可以根据需要随时进行获取。例如，也可以在检查者208交替时等临时停止检查工序来进行获取。此外，在预先保存成为检查者208的人的基准图像的情况下，能够省略基准图像的摄像。 

在步骤S2中，将基板1输送到宏观检查位置P2。 

即，放入盒205并被输送的未检查的基板1通过基板输送机械手204交接到基板交接位置P1，例如，被输送臂207a吸附保持。此外，对旋转输送机构206进行120°旋转，将输送臂207a移动到宏观检查位置P2。此时，处于微观检查交接位置P3的输送臂207c移动到基板交接位置P1，因此从基板输送机械手204向输送臂207c设置接下来要检查的基板1。 

在步骤S3中，在摇动保持在宏观检查用摇动机构209上的基板1的同时进行目视检查。 

即，输送到宏观检查位置P2的基板1解除输送臂207a的吸附。然后，基板1移载到相对输送臂207a在上下方向上移动的宏观检查用摇动机构209上，被宏观检查用摇动机构209吸附保持。 

因此，通过照明部234照明基板1，使基板1摇动，检查者208在各种摇动位置上进行目视检查。 

在控制单元230中预先存储用于检查的摇动位置、摇动模式的信息的情况下，基板1的摇动在从操作部217输入检查开始时，根据这些信息自动地摇动，但是检查者208可以根据需要停止摇动并通过摇动位置存储按钮217b切换为手动操作，摇动到更容易观察缺陷的角度。在没有预先存储用于检查的摇动位置、摇动模式的信息的情况下，检查者208从开始通过手动操作使基板1摇动进行目视检查。 

在该摇动检查中目视到缺陷的情况下，检查者208为了存储宏观检 查用摇动机构209的摇动位置立即按压摇动位置存储按钮217b。 

于是，在控制单元230中产生中断，在步骤S4中判定是否按压了摇动位置存储按钮217b。 

在判定为按压了摇动位置存储按钮217b时，控制单元230立即执行步骤S5、S7。 

在判定为没有按压摇动位置存储按钮217b时，转移到步骤S12。 

步骤S5是视线信息检测工序，通过从控制单元230向视线信息检测单元231送出控制信号来开始。 

按照图15所示的流程来执行本实施方式的视线信息检测工序。 

在步骤S20中，通过检查者摄像照相机221拍摄摄像帧226内的检查者208。从控制单元230向视线信息检测单元231的控制信号在按压摇动位置存储按钮217b时立即送出，因此此时所拍摄的检查者208的面部208a的图像(以下，简称为面部图像)，实质上拍摄了按压摇动位置存储按钮217b时的检查者208。 

在步骤S21中，通过图像处理部222对该面部图像进行图像处理，例如转换为图13所示的线图像并送出到图像比较部224。 

在步骤S22中，通过图像比较部224比较图像处理后的面部图像和保存在初始信息保存部223中的基准图像，获取与眼睛的位置、眼睛的大小的变化有关的信息。 

此外，从各个图像中提取右眼208d、左眼208e、面部的轮廓208f等，根据各个形状，在图像上计算右眼的宽度、左眼的宽度、右眼中心坐标、左眼中心坐标、视点中心位置以及两眼间距离等特征量。以下，在基准图像的情况下，将各个量设为d₁、d₂、G₁、G₂、Q、d₃，在面部图像的情况下，将各个量设为(d₁+△d₁)、(d₂+△d₂)、(G₁+△G₁)、(G₂+△G₂)、(Q+△Q)、(d₃+△d₃)。此处，G₁、G₂、Q表示矢量。 

此外，比较右眼的宽度、左眼的宽度、两眼间距离的各自变化量的比、γ₁＝(d₁+△d₁)/d₁、γ₂＝(d₂+△d₂)/d₂、γ₃＝(d₃+△d₃)/d₃的大小，根据检查者摄像照相机221的摄像光学系统的视场角特性换算为实际的三维空间中的距离，由此能够求取相对于基准图像的摄像位置的视点中 心位置和视线方向的变化。 

在本实施方式中，一般的检查者208为了降低检查波动，采取不勉强的观察姿势，利用在能够稳定观察缺陷的视野中心进行拍摄。即，当检查者208检测到缺陷时，为了良好地视觉确认缺陷，在使面部208a正对着能够观察缺陷一侧的同时，将缺陷置于视野中心，以最终确认缺陷为前提。 

例如，在γ₁＝γ₂＝γ₃＝γ的情况下，面部208a在基准图像的摄像时平行移动。 

可以得知，γ＝1表示在基准图像的摄像时面部208a在所配置的平面内的平行移动，在γ>1时表示检查者208更接近检查者摄像照相机221的状态，在γ<1时表示更远离检查者摄像照相机221的状态。 

此外，在γ₁、γ₂、γ₃的大小存在差异的情况下，表示面部208a在水平面内产生旋转。 

例如，如果γ₁>γ₂>γ₃，可知面部208a朝向右眼侧接近检查者摄像照相机221、左眼侧远离检查者摄像照相机221的方向旋转。 

检查者208在检查者摄像照相机221的光轴方向上移动、并且旋转面部208a的情况下，根据γ₁、γ₂、γ₃的比的大小，算出光轴方向移动的共同的偏移部分，由此能够分离各个移动量、旋转量。 

由此，根据两个2维图像的基准图像和面部图像的信息，能够计算相对于基准图像摄像位置的检查者208的视点中心位置和视线方向。 

由这些视点中心位置和视线方向构成的视线信息发送到位置计算部225。 

在步骤S23中，在位置计算部225中，进行如下的运算：根据预先存储的检查者摄像照相机221的配置位置以及拍摄了保存在初始信息保存部223中的基准图像的位置，将由图像比较部224计算的检查者208的视线信息换算为空间坐标，换算为外观检查装置200内的相对于基板1的摇动中心位置的检查者208的视线信息。 

以上，结束视线信息检测工序。 

接下来，在步骤S6(参照图14)中，向控制单元230发送在步骤 S5中计算的检查者208的视线信息并存储。 

另一方面，与步骤S5、S6并行地，执行下一个步骤S7。 

在步骤S7中，将按压摇动位置存储按钮217b时的宏观检查用摇动机构209的摇动位置的状态作为摇动位置信息，存储到控制单元230内。摇动位置信息例如由摇动中心的位置坐标和与保存在宏观检查用摇动机构209中的基板1的法线方向对应的信息等构成。 

在结束以上的步骤S6、S7的状态下，执行步骤S8。 

在步骤S8中，判定是否拍摄按压摇动位置存储按钮217b的时刻的缺陷图像。即，参照摄像模式的标记，如果是逐次摄像模式，则转移到步骤S9。 

如果是随时摄像模式，则转移到步骤S12。 

在步骤S9中，根据控制单元230中存储的视线信息和摇动位置信息，运算基板1和检查者208的视线的相对的位置关系，在将检查者208的视点位置和视线方向置换为照相机211的摄像位置和摄像光轴的情况下，计算成为光学上大致等价的位置关系那样的、宏观检查用摇动机构209的摇动位置和照相机211的配置位置、姿势。 

接着，在步骤S10中，在将宏观检查用摇动机构209移动到由步骤S9计算出的摇动位置的同时，将照相机211移动到同样计算出的摄像位置。 

例如，如图11所示，在根据摇动信息计算的基板1的法线矢量是N₁时，将根据视线信息检测的视线208b设为与标准的视线方向一致。此时，如果绕竖直轴将宏观检查用摇动机构209旋转角度θ，则将照相机211的摄像位置设为使检查者208的视点位置旋转了角度θ的位置即可。即，将照相机211的摄像光轴211a设为与相对于基板1的摇动中心使视线208b绕竖直轴旋转了角度θ后的状态相同的状态即可。 

此外，如检查者208A(参照图11)那样，在从偏移了标准的视线方向的方向进行检查，从视线信息检测出视线208c的情况下，通过照相机移动机构232调整照相机211的位置、姿势，由此能够将照相机211的摄像位置设定为与检查者208A的视点位置相同。

这种相对位置的调整不限于绕竖直轴旋转宏观检查用摇动机构209的移动，只要能够将照相机211和基板1的相对位置设为与根据视线信息和摇动位置信息换算的位置关系相同，则也可以按照适当的方向、角度仅使宏观检查用摇动机构209摇动。此外，也可以进行照相机211的移动和宏观检查用摇动机构209的摇动两方面。如果这样协调地移动宏观检查用摇动机构209，则具有能够降低照相机211的可动范围的优点。 

在步骤S11中，通过照相机211拍摄基板1，根据需要在监视器218上显示，或者在硬盘等中存储图像数据。然后，转移到步骤S12。 

在步骤S12中，由是否进行结束检查的操作输入来判定是否继续进行检查。 

在进行检查结束输入的情况下，判定为不继续进行检查，转移到步骤S13。 

在除此以外的情况下，重复步骤S3至以上的工序。 

在步骤S13中，确认操作输入来判定是否将被检体更换为下一个基板1来继续进行检查。 

在更换基板1进行继续检查的操作输入的情况下，解除相对于宏观检查用摇动机构209的基板1的吸附，将宏观检查用摇动机构209退避到不妨碍旋转输送机构206的移动的位置，将基板1吸附到输送臂207b上。然后，重复步骤S2至以上的工序。 

在更换基板1进行继续检查的操作输入没有被进行的情况下，结束所有的宏观检查。 

在设定随时摄像模式的情况下，通过操作部217，进行拍摄缺陷图像的操作输入时，针对控制单元230进行中断处理，执行与步骤S9、S10、S11相同的处理。 

这样，根据本实施方式的外观检查装置200，按压摇动位置存储按钮217b进行操作，由此通过视线信息检查单元231获取检查者208的视线信息，通过控制单元230获取宏观检查用摇动机构209的摇动位置信息。然后，根据这些视线信息和摇动位置信息，能够在将照相机211的摄像光轴211a配置到与检查者208的视线光学地相同的位置的状态下拍 摄基板1，因此能够拍摄与检查者208目视的状态相同的基板1的可视图像，并在监视器218上显示，或者作为图像数据进行保存。 

因此，通过将检查者208所检测的缺陷作为可视图像传递给其他的检查者208等或者进行记录，容易在检查者间进行缺陷信息的确认和共享。 

此时，根据宏观检查用摇动机构209的位置移动照相机211，由此能够将照相机211配置在与检查者208的检查位置不同的位置，因此能够在不妨碍检查者208的检查的位置上进行拍摄。因此能够进行有效的检查和摄像。 

此外，在基板1处于恒定的摇动位置的情况下，检查者208移动视点进行检查，以容易看到缺陷，在偏离标准的目视位置的位置上检测出缺陷的情况下，也能够检测出该偏离的位置来作为视线信息。因此，在这种情况下，也能够容易获取与目视同样的状态的缺陷来作为可视图像，能够提高检查精度和检查效率。 

接下来，对第4实施方式的第1变形例进行说明。 

如图11的双点划线所示，本变形例在上述实施方式的外观检查装置200上追加照明部移动机构235和照明位置控制部236，可动保持照明部234。以下以与上述实施方式不同的方面为中心进行说明。 

照明部移动机构235用于可变保持照明部234相对于基板1的照明位置和照明方向的至少任意一个，由对应于移动方向的工作台之类构成。在本实施例中，在目视检查时，在保持预定的照明位置和照明方向，拍摄缺陷图像的情况下，按照宏观检查用摇动机构209、照相机211的移动，根据需要使相对于基板1的目视检查时的相对的照明位置和照明方向的至少任意一个可变。 

照明位置控制部236用于根据来自控制单元230的控制信号，控制照明部移动机构235的移动方向和移动量。 

在本变形例中，进行与图14的流程大致相同的动作，但是在步骤S9中，根据照相机211的移动位置和宏观检查用摇动机构209的摇动位置，判定是否需要移动相对于基板1的照明光，如果需要移动则计算照 明部234的移动位置。在需要移动的情况下，在步骤S10中，照明部234也与照相机211、宏观检查用摇动机构209一起移动。 

需要移动照明部234列举了以下情况等：通过移动照相机211、宏观检查用摇动机构209，相对于基板1的照明光的条件，例如照明位置、照明方向、照明范围变化为超过容许限度，由此可能拍摄与目视图像不同的缺陷图像的情况；以及照相机211的光学特性，例如曝光灵敏度、视场角和被摄界深度等与检查者208的眼睛的特性不同，因此在摄像时需要以与目视时不同的条件对照明条件进行最优化的情况。无论哪种情况，都通过预先试验等，预先设定照明部234的移动条件。 

这样，在本变形例中，具有以下优点：根据照相机211、宏观检查用摇动机构209的移动位置，能够使照明位置和照明方向可变，因此更准确地与目视检查时的照明条件一致，或者按照照相机211的特性对摄像时的照明条件进行最优化，能够拍摄更接近于目视检查时的图像的图像。 

接下来，对第4实施方式的第2变形例进行说明。 

图16是示出本发明的第4实施方式的第2变形例的使用了标的的基准图像的例子的示意图。 

本变形例在上述实施方式中，变形为在检查者摄像照相机221所拍摄的图像处理中，通过眼睛的位置和大小以外的特征获取视线信息。例如，具有用于检查者208预先在面部208a和身体的一部分上获取视线信息的标的，根据检查者摄像照相机221的摄像图像，计算标的的位置和大小来转换为视线信息。在本变形例的情况下，检查者摄像照相机221和视线信息检测单元231分别用作标的摄像部和标的图像处理部。 

作为标的，在与检查者208的头部的动作联动的部位设置例如确定了颜色、形状和大小等的检测用图章(seal)、板(plate)等。 

图16所示是其一例，在作业帽237的前表面侧，安装了检测用板238，该检测用板238设置了由圆印等容易检测中心位置的形状构成的右标的238a(标的)和左标的238b(标的)。标的除此之外，例如，还可以安装在检查者208的面部或头部，或者设置在检查者208随身作业用眼镜等上。

根据本变形例，在检查者208戴上作业帽237的状态下，预先拍摄基准图像。此外，根据该基准图像，计算右标的238a、左标的238b的中心位置与右眼中心G₁、左眼中心G₂和视点中心位置Q的位置关系的对应，预先在初始信息保存部223中保存图像。 

因此，在图像处理部222中，能够代替检查者208的右眼208d、左眼208e的图像，使用容易图像识别和获取位置信息的右标的238a、左标的238b的图像，因此能够更加简化图像处理部222的结构，从而提高处理效率。 

【第5实施方式】 

对本发明的第5实施方式的外观检查装置进行说明。 

图17是示出本发明的第5实施方式的外观检查装置的概略结构的俯视图。图18是示出本发明的第5实施方式的外观检查装置的检查部和操作部的概略结构的示意说明图。图19是示出在本发明的第5实施方式的外观检查装置中，通过检查者观察到的被检体和可动标识的位置关系的示意图。 

如图17、图18所示，本实施方式的外观检查装置210在第4实施方式的外观检查装置200中，删除检查者摄像照相机221、半透反射镜220，追加标识板240(可动标识)、标识移动机构241以及标识位置操作部242，代替视线信息检测单元231而具有视线信息检测单元243(标识位置运算部)。以下，以与第4实施方式不同的方面为中心进行说明。 

标识板240是在观察窗219和基板1之间设置在接近观察窗219的位置的光透射性的板部件，如图19所示，设置例如由十字、圆印、×印等在检查者208的视野内相对于基板1容易定位中心位置的图形构成的标识240a。 

标识移动机构241可动保持标识板240，在与视线208b交叉的方向上移动，标识板240的标识240a能够标识视线208b的通过位置。在本实施方式中，根据操作者208操作的标识位置操作部242的操作输入，能够在沿观察窗219的双轴方向上移动标识板240的握持框的同时，检测该移动位置，并将该移动位置信息送出到视线信息检测单元243。

视线信息检测单元243将从标识移动机构241送出的移动位置信息转换为标识板240的标识240a的中心位置的位置信息，假设在连接该中心位置和基板1的摇动中心位置的线段上具有视线208b，计算视线信息。 

根据本实施方式的外观检查装置210，检查者208与图14所示的流程大致同样地进行宏观检查，但是以下方面不同。 

在步骤S1中，不进行基准图像的获取等检查者摄像照相机221的相关动作。 

在步骤S3中，当检查者208检测出缺陷时，操作标识位置操作部242，移动标识板240，使标识240a的中心位置与观察到缺陷时的基板1的中心一致。然后，按压摇动位置存储按钮217b。 

此处，为了防止在没有移动标识板240的状态下按压摇动位置存储按钮217b，从而不正确地记录视线信息，优选设置错误记录防止工序，即，例如在按压摇动位置存储按钮217b时，判定在之前的一定时间内是否操作了标识位置操作部242，在没有操作的情况下，使摇动位置存储按钮217b的操作输入无效，在监视器218上显示用于警告标识板240没有移动的消息。 

此外，在步骤S5中，当按压摇动位置存储按钮217b时，通过视线信息检测单元243，根据标识移动机构241的移动位置信息计算视线信息。即，将标识移动机构241保持的移动位置信息换算为标识240a的中心位置的位置坐标，在以宏观检查用摇动机构209的摇动中心位置为基准的坐标系中进行坐标转换，求取视线208b的方向矢量等。 

在该情况下，与第4实施方式不同，不能计算到检查者208的距离，因此视点的绝对位置变得不清楚。因此，在步骤S6中，仅存储视线方向。 

然后，在步骤S9中，使摄像光轴211a和基板1的关系与视线信息所存储的视线208b和基板1的关系一致，同时计算能够成帧且使基板1的中心与对焦位置对准的摄像位置，上述成帧是将基板1的摇动中心配置在图像中心并获取基板1的整体图像的。 

这样，在本实施方式中，由标识移动机构241和视线信息检测单元243构成视线信息检测部，因此成为不使用图像处理部而检测出视线信息 的情况的例子。此外，成为不计算视点的绝对位置而计算摄像部的摄像位置的例子。 

因此，根据本实施方式，与第4实施方式同样地，能够拍摄与检查者208目视的状态同样的基板1的可视图像，将该可视图像显示在监视器218上，或者保存为图像数据。然后，按照检查者208的视线来移动标识板240，由此获取视线信息，因此能够简单地检测出视线信息。 

【第6实施方式】 

对本发明的第6实施方式的外观检查装置进行说明。 

图20是示出本发明的第6实施方式的外观检查装置的检查部和操作部的概略结构的示意说明图。 

如图20所示，本实施方式的外观检查装置250在第4实施方式的外观检查装置200中，删除了检查者摄像照相机221、半透反射镜220，追加了位置检测传感器239，代替视线信息检测单元231而具有视线信息检测单元244(位置信息运算部)。以下，以与上述第4实施方式不同的方面为中心进行说明。 

位置检测传感器239是检测位置和相对于重力加速度的方向的位置检测传感器，在检查中稳定固定在与检查者208的头部的检查者208的眼睛接近的位置处、例如头侧部等处。因此，位置检测传感器239的安装位置与眼睛的位置处于恒定的位置关系，通过适当设定安装器具的安装精度，能够根据安装位置中的位置检测传感器239的位置信息计算近似的视点中心位置。 

位置检测传感器239向头部的固定方法，例如能够采用将安装了位置检测传感器239的头带、框、帽子等拆卸自如的安装器具戴到检查者208的身上等固定方法。 

位置检测传感器239的检测输出向视线信息检测单元244送出。 

每当将位置检测传感器239安装到检查者208上时，适当地进行位置校正。例如，安装了位置检测传感器239的检查者208站在基准位置，在配置了校正用基准的状态下目视预定位置，将该状态下的位置信息作为校正数据存储在视线信息检测单元244中。

在按压摇动位置存储按钮217b时，视线信息检测单元244从位置检测传感器239获取位置信息，与预先存储的校正数据比较，根据相对于检查者208观察校正用基准的视线的偏移量，计算视线信息。 

根据本实施方式的外观检查装置250，检查者208与图14所示的流程大致相同地进行宏观检查，但是以下方面不同。 

在步骤S1中，不进行基准图像的获取等检查者摄像照相机221的相关动作。 

在步骤S5中，当按压摇动位置存储按钮217b时，通过视线信息检测单元244，根据位置检测传感器239的位置信息计算视线信息。该视线信息包括近似的视点中心位置的位置坐标和视线方向的信息。 

这样，本实施方式成为由位置检测传感器239和视线信息检测单元244构成视线信息检测部，不使用图像处理部而检测视线信息的情况下的例子。 

因此，根据本实施方式，与第4实施方式同样地，能够拍摄与检查者208目视的状态同样的基板1的可视图像，并显示在监视器218上，或者保存为图像数据。此外，由于通过位置检测传感器239获取视线信息，因此能够更简单地检测出视线信息。 

此外，在上述所有的实施方式中，通过通信线路连接配置在洁净室外等具有显示检查图像的监视器的控制用计算机和外观检查装置，控制用计算机向外观检查装置发送基于操作者的操作结果的操作信息，接收到操作信息的外观检查装置根据操作信息进行动作，由此也能够远程操作外观检查装置。即，当通常的检查者通过检查装置利用与进行目视检查相同的操作信息(方法)进行检查的情况下，如果使用本发明的外观检查装置，则通过通信线路在其他的场所也能够获得每个检查点都停止的图像，作为与目视时的图像大致相同的图像，因此检查者没有必要处于检查装置的1台1台的前面，可以进行在与检查装置不同的场所的远程操作的检查。 

与控制用计算机的外观检查装置的连接，可以通过有线或无线网络进行连接，也可以通过使用了专用线的串行通信等进行连接。该控制用 计算机使用具有与通用的计算机相同的结构即可。即，控制用计算机构成为具有以下各部件等：CPU和芯片组等构成的控制部；鼠标、键盘、开关等构成的操作部；由存储信息的硬盘驱动器和RAM等构成的存储部；由显示信息的监视器等构成的显示部；以及与TCP/IP通信等对应的接口部。 

以往，在外观检查装置中使用了“方法信息”，该方法信息定义针对作为被检体的基板进行哪种检查，即，进不进行检查和在哪种条件下进行检查。也可以使用该方法信息，通过控制用计算机，控制外观检查装置。由此，能够一并自动地进行由基板的输送、宏观检查以及微观检查等构成的一系列的检查处理。 

在经由外部的控制用计算机操作外观检查装置的情况下，通过摄像部生成的图像数据从外观检查装置的控制部发送到控制用计算机。控制用计算机接收该图像数据，在监视器上显示基于图像数据的图像。检查者在观察该图像的同时，经由控制用计算机的操作部进行基板的摇动等，通过判断是否存在缺陷和缺陷的种类等，与在外观检查装置前面进行检查的情况相同地进行基板的外观检查。 

外观检查装置通常配置在洁净室内，因此即使检查者不进入洁净室也能够进行基板的外观检查，所以作业效率提高。此外，在具有多台外观检查装置的情况下，如果构成为这些外观检查装置和洁净室外的控制用计算机通过通信线路连接，并通过控制用计算机控制各外观检查装置，则能够由一人操作多台外观检查装置。因此，能够减少检查作业所需要的检查者的人数，提高装置的使用效率，同时削减投资成本。 

在该情况下，摄像部如在各实施方式中说明的那样，拍摄与目视的像相同的图像。即，在控制用计算机的监视器上显示的图像与检查者在外观检查装置的前面进行基板的外观检查的情况下的目视的像相同。因此，能够利用以往看惯了的图像进行基板的外观检查，因此不会随视点的不同产生不协调的感觉。 

即使在外观检查装置的前面进行目视的基板的外观检查的情况下，也可以将保存在控制部的存储部的图像数据作为检查结果发送到洁净室 外的控制用计算机。在该情况下，例如检查者指示图像数据的发送时，控制部从内部的存储部读取图像数据，发送到控制用计算机。控制用计算机接收图像数据，并保存到内部的存储部中。根据控制用计算机的操作者的指示从存储部中读取该图像数据并适当进行处理，将图像显示在监视器上。由此，即使在洁净室外也能够再次确认外观检查的结果，因此，在需要再次确认结果的情况下，不需要再次进入洁净室，能够提高作业效率。 

此外，在上述第4实施方式的说明中，以计算从由检查者摄像照相机221拍摄的面部图像到检查者208的面部208a的距离，从而获取检查者208的位置信息为例进行了说明，但是也可以在检查者摄像照相机221中设置测距部，获取面部208a的距离信息。此时，能够简化面部图像的图像处理。 

测距部能够采用向检查者208投射测距光进行三角测量、或者将检查者摄像照相机221作为立体声计测照相机来进行立体声计测的部件。 

此外，在上述第4实施方式的说明中，对特征提取眼睛的外形、获取视线信息的情况的例子进行了说明，但是只要能够检测眼睛的位置和眼睛的大小，则也可以提取其他的形状。例如，也可以检测眼睛的白色部分和眼睛的黑色部分。此时，通过检测眼睛的黑色部分的位置，例如，即使在检查者208从面部208a的正面方向倾斜地移开眼睛来目视缺陷的情况下，也能够获得正确的视线信息。 

此外，在上述的第4～第6实施方式的说明中，对将照相机211配置在与检查者208的头部大致相同的高度的例子进行了说明，但是照相机211的配置位置不限于这种位置。例如，如果在与基板1之间配置反射镜等适当变更光路，则更能实现小型的装置。 

此外，在上述的说明中，对以基板为被检体同时进行微观检查和宏观检查的情况的例子进行了说明，但是外观检查装置也可以是只进行宏观检查的装置。此外，被检体也不限于半导体晶片。 

例如，也可以进行液晶基板的外观检查等。由于液晶基板大多是大型的部件，因此有时难以稍微使摇动方向摇动来进行检查，但是根据本 发明，具有如下的优点：通过移开检查者的视点，能够容易拍摄观察到的缺陷的图像。 

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但是具体的结构不限于这些实施方式，还包括在不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。 

此外，上述各实施方式记载的结构要素只要在技术上可以实现，则能够在本发明的技术思想的范围内进行适当组合来实施。例如，第4实施方式的第1变形例的照明部移动机构235、照明位置控制部236也可以组合第5、第6实施方式的结构来实施。

Claims (2)

1.一种外观检查装置，其特征在于，该外观检查装置具有：

被检体保持部，其为了通过目视进行被检体的外观检查，保持所述被检体，并且使该被检体摇动；

摄像部，其拍摄所述被检体，生成图像数据；以及

照明所述被检体的照明部，

将所述被检体、所述照明部、和检查者的目视方向、所述摄像部配置成满足以下的相对关系：

在目视观察时所述照明部朝向所述被检体的中心位置的光轴方向、所述被检体的法线方向、和从所述中心位置朝所述检查者的目视方向延伸的基准轴的方向相互所成的3个角度，

与所述摄像部摄像时所述照明部朝向所述被检体的中心位置的光轴的方向、所述被检体的法线方向、和朝向所述被检体的中心位置的所述摄像部的摄像光学系统的光轴的方向相互所成的3个角度分别相等，

所述目视观察时的所述照明部、所述被检体的中心位置和所述目视位置的各自的相对位置，与所述摄像部摄像时的所述照明部、所述被检体的中心位置和所述摄像部的位置的各自的相对位置相同，

所述外观检查装置还具有控制部，

在拍摄所述被检体时，所述控制部向所述被检体保持部输出指示旋转所述被检体的信号，

所述被检体保持部根据从所述控制部输出的信号，经过所述被检体的中心，以在竖直方向延伸的旋转轴为中心，使所述被检体旋转到所述检查者目视的所述被检体的像与所述摄像部所拍摄的所述被检体的像为相同的位置。

2.根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于，

所述摄像部被配置在与所述检查者的目视位置相同高度的位置上，使得在摄像方向上延伸的光轴与水平面所成的角度和在所述检查者的目视方向上延伸的轴与水平面所成的角度相等。

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