CN104024835B - 自动外观检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动外观检查装置，其能够不受摄像机的处理能力的制约而缩短检查时间。具体而言，该自动外观检查装置的特征在于，具有：载台部、扫描台部、闪光灯照明部、镜筒部、摄像部、以及检查部，所述检查部根据预先登记的检查条件，判断所摄像的检查对象物的图像是否良好，扫描台部具有测量载台部的当前位置的位置测量单元，镜筒部具有使观察光的一部分透射并且使一部分改变角度而进行反射的光分支单元，镜筒部安装有多个摄像部，使得能够分别对光分支单元所分支的光进行摄像，控制部具有对于每次摄像逐次切换用于摄像的摄像部来进行摄像的功能。

Description

自动外观检查装置

技术领域

本发明涉及自动检查在玻璃和半导体晶片等检查对象物上形成的电路图案等的缺陷的技术。

背景技术

半导体设备例如是在一枚晶片上排列/形成多个电路图案后切割成单片而制造的。各个电路图案在进行几重布线和成膜之后被形成为层状，但是对是否存在布线短路或断线、混入异物等缺陷，在进行了各层的电路构图之后进行全数检查(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-224303号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了增加半导体设备等在每单位时间内的制造数量，也要求检查装置有很高的处理能力。因此，为了缩短每一枚基板花费的检查时间，考虑了移动台的高速化或配置多个摄像部的方式。然而，即使实现移动台的高速化，在取得图像后，到能够取得下一个图像之前的时间也会成为瓶颈，高速化存在界限。

图10是以往技术的时序图，按照时间序列示出了根据摄像指示由摄像机进行摄像并传送数据的情况。对摄像机进行了摄像指示后，摄像机成为可摄像状态(图中记载为“摄像开”)，其间使闪光灯照明发光(图中记载为“开”)。摄像机摄像终止时(图中为变成“摄像关”时)，从摄像机向外部设备或缓冲存储器等传送图像数据。摄像机可以很好地使用一般普及的应用性高的摄像机，但是这种摄像机不具有蓄积所拍摄的图像的功能、或是在图像数据的传送过程中，仅能存储一张下一个图像的程度。因此，按照能够连续传送图像数据的时间间隔Td，以相同程度的时间间隔T1进行了逐次摄像。因此，在连续摄像时，时间间隔T1成为缩短时间的瓶颈。

另一方面，为了缩短检查时间，也提出了配置多个摄像部的方式(例如用两台摄像机同时取得两个电路图案)，但是在检查对象物很小，不能使摄像部互相之间的间隔缩短的情况下，不能同时拍摄多个电路，因而不能按照期望缩短时间。

进而，在为了对应多个品种而备有多个摄像倍率不同的物镜的情况下，也存在以下的课题：由于镜头个数增加，成为成本提高的因素；以及为了使检查质量一致，需要校正多个摄像部的功能差异，成为进一步提高成本的因素。

这里，本发明的目的在于提供一种能够不受摄像机处理能力的制约而缩短检查时间的自动外观检查装置。

用于解决问题的手段

为了解决以上问题，本发明第一方面所述的发明是

一种自动外观检查装置，该自动外观检查装置是对形成在检查对象物上的图案的缺陷进行检测的检查对象物检查装置，其特征在于，具有：

载台部，其载置所述检查对象物；

扫描台部，其使所述载台部在规定的方向上扫描移动；

照明部，其朝向所述检查对象物照射照明光；

镜筒部，其将从所述照明部照射并被所述检查对象物反射的光或者透射过所述检查对象物的光作为观察光进行引导；

摄像部，其安装在所述镜筒部上，对所述观察光进行摄像；

控制部，其一边使所述扫描台部移动，一边使所述照明部发光，进行所述观察光的摄像；以及

检查部，其根据预先登记的检查条件，判断所述摄像的所述检查对象物的图像是否良好，

所述扫描台部具有测量所述载台部的当前位置的位置测量单元，

所述镜筒部具有光分支单元，该光分支单元使所述观察光的一部分透射，并且使一部分改变角度而反射，

所述镜筒部安装有多个所述摄像部，使得能够分别对所述光分支单元所分支的光进行摄像，

所述控制部具有对于每次所述摄像逐次切换用于所述摄像的所述摄像部来进行摄像的功能。

由于使用上述发明的装置，能够使观察光分支而由多个摄像部同时进行摄像，通过与闪光灯发光联动，多个摄像部中的一个在处理中即使处于不能进行下一次摄像的状态，也能够由其他摄像部进行摄像。

本发明第二方面所述的发明是

一种自动外观检查装置，该自动外观检查装置是对形成在检查对象物上的图案的缺陷进行检测的检查对象物检查装置，其特征在于，具有：

载台部，其载置所述检查对象物；

扫描台部，其使所述载台部在规定的方向上扫描移动；

照明部，其朝向所述检查对象物照射照明光；

镜筒部，其将从所述照明部照射并被所述检查对象物反射的光或者透射过所述检查对象物的光作为观察光进行引导；

摄像部，其安装在所述镜筒部上，对所述观察光进行摄像；

控制部，其一边使所述扫描台部移动，一边使所述照明部发光，进行所述观察光的摄像；以及

检查部，其根据预先登记的检查条件，判断所述摄像的所述检查对象物的图像是否良好，

所述扫描台部具有测量所述载台部的当前位置的位置测量单元，

所述镜筒部具有改变所述观察光的角度或方向来进行反射的光反射单元，

所述镜筒部安装有多个所述摄像部，使得能够分别对所述光反射单元所反射的光进行摄像，

所述控制部具有对于每次所述摄像与所述摄像联动地变更所述光反射单元的反射方向并且逐次切换用于所述摄像的所述摄像部来进行摄像的功能。

由于使用上述发明的装置，能够使观察光的方向被切换，能够用多个摄像部中的任意一个进行摄像，通过与闪光灯发光联动，多个摄像部中的一个在处理中即使处于不能进行下一次摄像的状态，也能够切换摄像方向而由其他摄像部进行摄像。

本发明第三方面所述的发明是

根据第二方面所述的自动外观检查装置，其特征在于，

所述镜筒部还安装有致动部，该致动部变更所述光反射单元的位置或者角度，

所述控制部与所述摄像联动地驱动致动部，进行所述摄像。

如果使用上述发明的装置，能够用致动部控制光反射单元的位置或者角度，能够防止光反射单元的位置或者角度的偏移。

本发明第四方面所述的发明是

根据第三方面所述的自动外观检查装置，其特征在于，

所述致动部在所述摄像过程中也使所述光反射单元的位置或者角度处于移动状态。

如果使用上述发明的装置，摄像前后光反射单元的位置或者角度也持续变化，能够消除因静止之后再度运动而产生的惯性力，能够减少成为连续摄像的瓶颈的时间。

本发明第五方面所述的发明是

根据第四方面所述的自动外观检查装置，其特征在于，

所述摄像过程中的致动部的移动速度比非摄像时的该移动速度慢。

如果使用上述发明的装置，摄像前后光反射单元的位置或者角度持续变化，能够减轻因静止之后再度运动而产生的惯性力，并且能够减轻摄像时的图像抖动。

本发明第六方面所述的发明是

根据第三方面至第五方面中任意一项所述的自动外观检查装置，其特征在于，

所述致动部或者所述光反射单元安装有检测当前位置的位置检测器或者检测当前角度的角度检测器，

根据该位置检测器或者该角度检测器的信息进行所述摄像。

如果使用上述发明的装置，能够管理镜筒内的所述光反射单元所反射的观察光的角度，能够防止检查对象物的被检查区域脱离摄像部的视野。

本发明第七方面所述的发明是

根据第一方面至第六方面中任意一项所述的自动外观检查装置，其特征在于，

照射所述照明光的照明部是照射闪光灯照明的闪光灯照明部，

通过闪光灯照明的发光进行所述摄像。

如果使用上述发明的装置，由于能够比较容易地照射发光能量高的闪光，所以即使用于摄像的摄像机是通用性高的便宜的摄像机的情况下，也能够应用本发明。

发明效果

能够不受摄像机的处理能力的制约而缩短检查时间。

附图说明

图1是示出实现本发明的方式的一例的立体图。

图2是示出实现本发明的方式的一例的系统结构图。

图3是示出实现本发明的方式的一例的流程图。

图4是示出实现本发明的方式的一例的时序图。

图5是示出实现本发明的方式的另一例的立体图。

图6A是示出实现本发明的方式的又一例的立体图。

图6B是示出实现本发明的方式的又一例的剖面图。

图7是示出实现本发明的方式的又一例的时序图。

图8是示出实现本发明的方式的又一例的时序图。

图9是实现本发明的方式的变形例的时序图。

图10是以往技术的时序图。

具体实施方式

使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。在以下的说明中，基于在半导体晶片10上形成的多个电路图案作为本发明的检查对象物的例子进行说明。

图1是示出实现本发明的方式的一例的立体图。

在以下各图中，以X、Y、Z作为正交坐标系的3个轴，以XY平面作为水平面，以Z方向作为竖直方向。尤其以Y方向的箭头方向作为里侧方向，以其反方向作为近前侧方向，以Z方向的箭头方向作为上方向，以其反方向作为下方向。并且，以Z轴为旋转中心的旋转方向作为θ方向。

自动外观检查装置1构成为包括：传送部2，其安装于装置底座11上；闪光灯照明部3，其朝向检查对象物照射光；镜筒部4，其安装于装置底座11上；摄像部5，其对镜筒部4所引导的观察光进行摄像；以及控制部9。各结构部件经由未图示的装置框架和固定托架被安装，以配置在如图1所示的位置。

传送部2构成为包括：安装于装置底座11上的X轴台21；安装于X轴台21上的Y轴台22；安装于Y轴台22上的旋转台23；以及安装于旋转台23上的载台部25。

X轴台21能使安装于其上的Y轴台22在X方向上移动，Y轴台22能使安装于其上的旋转台23在Y方向上移动，旋转台23能使安装于其上的载台部25在θ方向上旋转。另外，X轴台21、Y轴台22、旋转台23构成本发明的扫描台部。

在载台部25的表面形成有槽或孔，所述槽或孔经由开关控制用阀连接于真空源。被载置于载台部25的半导体晶片10由于负压被吸附保持，在载台部25的移动中不发生位置偏移。

X轴台21构成为包括X轴位置检测器，能够取得安装于X轴台21上的Y轴台22的X方向的当前位置信息。同样地，Y轴台22构成为包括Y轴位置检测器，能够取得安装于Y轴台22上的旋转轴台23的Y方向的当前位置信息。进而，旋转轴台23构成为包括旋转角度检测器，能够取得安装于旋转轴台23上的载台部25的θ方向的当前角度信息。

由于传送部2采用上述结构，因而能够使载置于载台部25上的半导体晶片10在XY方向上移动，并且在θ方向上旋转，进而向规定的方向扫描移动。并且，能够取得载台部的XY方向的当前位置信息和旋转角度信息。

闪光灯照明部3构成为包括同轴落射照明31和照明发光装置31s，能够在极短时间内发出高光量的光(所谓的闪光灯发光)。同轴落射照明31安装于在后面进行详细叙述的镜筒部4上，经由镜筒部4内的半透半反镜等能够以与观察光同轴的光路朝向半导体晶片10大致垂直地照射光。

并且，闪光灯照明部3也可以由环型照明33和照明发光装置33s、面发光型照明35和照明发光装置35s等构成，能够大致代替同轴落射照明31和照明发光装置31s，或者与其一块使用。

环型照明33安装于镜筒部4的外侧，能够从斜方向朝向半导体晶片10照射照明光。

面发光型照明35以嵌入的方式安装于载台部25，能够从半导体晶片10的下面朝向上方照射照明光。

镜筒部4采用如下的构造：能够将从闪光灯照明部3朝向半导体晶片10照射的被半导体晶片10反射的光或者透过半导体晶片10的光作为观察光而进行引导。

镜筒部4在观察光被引导的路径的途中设置有光分支单元45，能够使观察光的一部分透射，并且使一部分改变角度而被反射。

并且，镜筒部4适当构成为包括摄像用镜42，能够改变观察光的方向来进行引导。

作为光分支单元45，能够例示出半透半反镜和分束器等光学元件。

摄像部5在镜筒部4上安装有多个摄像机51a、51b，构成为能够分别用摄像机51a、51b拍摄被引导/分支的观察光。并且，在镜筒部4上安装有物镜55a、55b，能够按照规定的观察倍率拍摄所述观察光。

作为摄像机51a、51b，能够例示出使用了CCD或CMOS以及其他摄像元件的摄像机，只要能够将所拍摄的图像作为影像信号向控制部9输出即可。并且，摄像机51a、51b优选能够进行高感光度摄影。这样，观察光40v被光分支单元45分支为两个观察光45v1、45v2，即使各个光量是分支前的观察光40v的一半，也能足够进行摄像。或者，也可以保持摄像机51a、51b的感光度不变，而用增加闪光灯照明的发光能量来确保观察光的明亮度的方式。

图2是示出实现本发明的方式的一例的系统结构图。

如图2所示，上述的传送部2、闪光灯照明部3、摄像部5的各设备与控制部9的各设备连接。

在控制部9中连接有控制用计算机90、信息输入单元91、信息输出单元92、报告单元93、信息记录单元94以及设备控制单元95。

作为控制用计算机90，例示出微型计算机、电脑、工作站等搭载有数值运算单元的装置。

作为信息输入单元91，例示出键盘、鼠标、开关等。

作为信息输出单元92，例示出图像显示器、灯等。

作为报告单元93，例示出警报器、扩音器、电灯等能够唤起作业者注意的装置。

作为信息记录单元94，例示出记忆卡、数据盘等半导体记录介质、磁记录介质、光磁记录介质等。

作为设备控制单元95，例示出被称作可编程控制器、运动控制器的设备等。

从摄像机51a、51b输出的影像信号经由图像处理单元96，被输入到控制用计算机90。图像处理单元96一般被称作GPU(GraphicProcessingUnit)，能够例示出设置在控制用计算机90的外部的方式、连接到控制用计算机90的壳体内的方式、以及利用了控制用计算机90的图像处理部的方式等。

被输入到图像处理单元96的观察图像如后面详细说明的那样，能够用控制用计算机90判断(即，检查)是否良好。

设备控制单元95与X轴台21、Y轴台22以及旋转台23连接。并且，设备控制单元95与闪光灯照明部3的照明发光装置31s、33s、35s连接。作为照明发光装置31s、33s、35s的照明的光量调节方式，能够例示出调节施加的电压或电流、或者调节电压或电流的施加时间的方式，根据来自设备控制单元95的发光指令信号，闪光灯照明以预先设定的条件发光。

设备控制单元95与其他的控制设备(未图示)连接，通过对它们给予控制用信号，能够使各设备进行动作或静止。

[动作流程]

图3是示出实现本发明的方式的一例的流程图。在图3中，按照每个步骤示出使用各摄像机进行摄像以检查半导体晶片10的整个面的一系列流程。

首先，将半导体晶片10载置于自动外观检查装置1的载台部25上(s101)，读出预先登记的检查条件等(s102)。

接着，向形成于半导体晶片10上的基准标记10m的读取位置移动(s103)，进行校准(s104)。

接下来，使载台部25向第1列的测量开始位置移动(s107)，以规定的速度移动扫描台部2，开始载台部25的移动(s108)。

一边移动载台部25，一边根据从扫描台部的所述X轴位置检测器以及Y轴位置检测器所取得的载台部的当前位置信息，判断是否处于应当由摄像机1进行摄像的位置(s110)，如果是摄像机1的摄像位置，则使闪光灯照明发光，用摄像机1进行摄像(s112)，载台部25继续移动。并且，根据所述载台部的当前位置信息，判断是否处于应当由摄像机2进行摄像的位置(s114)，如果是摄像机2的摄像位置，则使闪光灯照明发光，用摄像机2进行摄像(s115)，继续载台部25的移动。

另一方面，如果所述载台部的当前位置信息不是任意一个摄像机进行摄像的位置，则直接继续载台部25的移动。

然后，根据所述载台部的当前位置信息，判断第1列的摄像是否结束(s116)，如果判断为第1列的摄像已经结束，则停止载台部的移动(s117)。另一方面，如果判断为第1列的摄像尚未结束，则重复上述步骤s110～s116。

接着，按照上述1列的摄像来判断所有摄像是否结束(s118)，如果判断为所有摄像已经结束，则从载台部25取出检查对象。另一方面，在所述步骤s118中，如果判断为所有摄像尚未结束，则使载台部25向下一列的测量开始位置移动，重复上述一系列的摄像步骤(s107～s118)。

[时序图]

图4是实现本发明的方式的一例的时序图，按照时间序列示出了使用图1～图3说明的自动外观检查装置1的各部动作。图中的横轴表示时间t，为了明确各时刻的各部动作的前后状态，附加有虚线作为辅助线。同一所述虚线表示同一时刻。

根据上述载台部的当前位置信息，按照每个时间间隔T2发出摄像指示。首先，用于摄像的摄像机被切换到摄像机51a(即摄像机1)侧，发出摄像指示时，由摄像机1进行摄像。在摄像机1的摄像过程中，闪光灯照明发光，摄像机1的摄像结束后，传送图像数据。

在摄像机1的数据传送过程中，接下来作为用于摄像的摄像机被切换到摄像机51b(即摄像机2)侧。之后，发出摄像指示时，由摄像机2进行摄像。在摄像机2的摄像过程中，闪光灯照明发光，摄像机2的摄像结束后，传送图像数据。在摄像机2的数据传送过程中，接下来作为用于摄像的摄像机被切换到摄像机1侧。通过重复该一系列的动作，能够按照每个时间间隔T2连续摄像，与以往的摄像时间间隔T1相比，能够用一半的时间连续摄像。如果进一步增加摄像机的台数，则能够缩短连续摄像的时间间隔。此时，摄像机51a、51b使用与以往相同的摄像机，能够不受摄像机的处理能力的制约而缩短检查时间。

进而，即使在为了对应多个品种而备有多个摄像倍率不同的物镜55a、55b的情况下，也没有必要根据摄像机的台数分别增加物镜的个数。因此，能消除由于增加物镜而造成的成本提高的因素。进而，与用多台摄像机和多个物镜构成了检查装置的方式相比，消除了所拍摄的电路图案因为物镜的个体差异而造成的相互的变形或像差，容易使检查品质一致。并且，也没有必要另外进行用于使检查品质一致的图像校正，能够消除种种成本提高的因素。

[其他变化方式1]

在上述说明中例示了通过光分支单元45对观察光进行分支而用多台摄像机对检查对象物进行摄像的方式。但是，也可以用以下方式：配置光反射单元47代替光分支单元45，改变光反射单元47的位置或角度，从而改变观察光被引导的角度。

图5是示出实现本发明的方式的另一例的立体图，示出了代替使用图1说明的自动外观检查装置1的镜筒部4而使用具有另一方式的镜筒部4a的自动外观检查装置1a。以下，对镜筒部4a和镜筒部4的不同点进行说明，其他的相同点省略叙述。

镜筒部4a在观察光被引导的路径的途中设置有光反射单元47，能够改变观察光的方向(即角度)并将其反射。光反射单元47配置为能够改变其位置或角度，并且配置为能够在标号47所图示的位置和用虚线表示的退避位置47a之间切换。

例如如图5所示，光反射单元47如果以与观察光的光轴相交的方式被配置为倾斜45°，则在Z方向上被引导的观察光的方向改变90°，在X方向上被引导，用摄像机51b拍摄观察光。

另一方面，光反射单元47如果被配置在不与观察光的光轴相交的退避位置47a，则在Z方向上被引导的观察光继续在Z方向上被引导，用摄像机51a拍摄观察光。

作为光反射单元47，能够例示出反射镜或棱镜等光学元件，只要是能够改变入射光的方向并将其反射的装置即可。

光反射单元47经由铰链以一端为转动中心被安装在镜筒部4a上，以可以转动的方式与安装在镜筒部4a上的致动部60的可动部件连接。这样，通过致动部60的开/关动作，能够在用标号47表示的位置和用标号47a表示的位置之间切换。

或者，光反射单元47也可以以安装角度固定的状态安装于致动部60的可动部件上，通过致动部60的开/关动作，以能够在X方向上改变位置的方式安装。致动部60与设备控制单元95连接，构成为能够根据来自于控制用控制器95的指令信号进行开/关动作。

[其他变化方式2]

致动部60不限于直动式，也可以是旋转式，只要能够通过改变光反射单元47的位置、角度或方向来改变被引导的观察光40v的方向即可。

并且，摄像机的台数也能够适当地增加配置。

图6A是示出实现本发明的方式的又一例的立体图，示出使用旋转式致动部60a和两台摄像机51a、51b的方式。

图6B是示出实现本发明的方式的又一例的平面图，是从上面观察图6A中的矢视A-A部的剖面图。

观察光穿过镜筒部40b的开口部40h，在光反射单元48中被引导。光反射单元48与安装于镜筒部40b上的旋转式致动部60a连接，能够在箭头60v的方向上旋转。当前的状态表示如下情况：在Z方向上被引导的观察光40v被朝向箭头48v所示的方向改变角度，向X方向箭头侧引导，被反射镜43a反射而向Z方向引导，由摄像机51a进行摄像。并且，在旋转式致动部60a上安装有未图示的角度检测器67(即旋转式编码器)，能够取得旋转式致动部60a的角度信息。由于采用如图6A、图6B所示的方式，所以光反射单元48进一步旋转，被反射的观察光48v如果朝向反射镜43b的方向，则观察光40v沿X方向箭头的反方向侧被引导，被反射镜43b反射而在Z方向上引导，能够用摄像机51b进行观察。而且，光反射单元48进一步旋转，再次被反射的观察光48v如果朝向反射镜43a的方向，则能够用摄像机51a进行观察，通过重复上述一系列的动作，应用本发明能够重复观察。

图7是实现本发明的方式的又一例的时序图，按照时间序列示出了用图6A、图6B说明的自动外观检查装置的各部动作。图中的横轴表示时间t，为了明确各时刻的各部动作的前后状态，附加有虚线作为辅助线。同一所述虚线表示同一时刻。

根据上述载台部的当前位置信息，按照每个时间间隔T2发出摄像指示。首先，用于摄像的摄像机被切换到摄像机51a(即摄像机1)侧，当发出摄像指示时，由摄像机1进行摄像。在摄像机1的摄像过程中，闪光灯照明发光，摄像机1的摄像结束后，传送图像数据。

在摄像机1的数据传送过程中，接下来作为用于摄像的摄像机被切换到摄像机51b(即摄像机2)侧。之后，当发出摄像指示时，由摄像机2进行摄像。在摄像机2的摄像过程中，闪光灯照明发光，摄像机2的摄像结束后，传送图像数据。在摄像机2的数据传送过程中，接着切换到用于摄像的摄像机1侧。

通过重复这一系列的动作，能够按照每个时间间隔T2连续摄像，与以往的摄像时间间隔T1相比，能够用1/2的时间来连续摄像。如果进一步增加摄像机的台数，则能够缩短连续摄像的时间间隔。

进而，优选在致动部60、60a的可动部件或者是安装于其前端的光反射单元47上安装有编码器部65，使得能够检测它们的当前位置、当前角度或方向。

作为编码器部65，能够例示出在向一个方向延伸的棒状/带状的部件上刻有多个光学或者电磁细孔(即缝隙)的线性标尺或在圆板或圆筒状的部件上刻有同样缝隙的转动编码器等。

如果是使用了如上所述的光反射单元48的方式，则能够防止在使用光分支单元45而增加摄像机台数的方式下产生的观察光的光量降低。因此，没有必要提高摄像机的感光度或者使用发光能量更高的闪光灯照明，使用与以往相同感光度的摄像机和相同发光能量的闪光灯照明就能够缩短检查时间。

[其他变化方式3]

图8是示出实现本发明的方式的又一例的时序图，与使用图7说明的内容同样，按照时间序列示出了自动外观检查装置的各部动作。在该方式中，与使用图7说明的自动外观检查装置不同，镜筒部主体40中用于改变观察光方向的光反射单元48在闪光灯照明发光时不是完全停止的状态，而是逐渐改变位置。即，通过致动部60a使光反射单元48持续运动，在不完全停止的状态下，用各个观察摄像机进行摄像。关于具体的反射镜的位置/角度，如果通过图示来说明，则图8的虚线所示的轨迹表示光反射单元48以恒定的旋转速度旋转的状态。即，朝向摄像机1、2侧不静止而是持续运动。

此时，作为照明光，由于使用发光时间极短的闪光灯照明，所以能够作为没有抖动的观察图像进行处理。这样，为了能严密地切换观察光的方向，没有必要使致动部60a完全停止，减少由于等待停止和再度移动所产生的惯性的影响，也能减轻对致动部60a的负担。因此，能够更高速地连续摄像。

这种情况下，闪光灯照明发光时的致动部60a的移动速度在怎样的程度内被允许，根据闪光灯照明发光时的致动部60a的移动距离或角度(即能够以在实际的观察图像上没有抖动来进行处理的程度)来决定。即，在闪光灯照明发光时间极短的情况下、或者切换的摄像机台数很少而使摄像的时间间隔很长的情况下，只要使致动部60a在闪光灯发光时也以与闪光灯不发光时相同的移动速度驱动即可。

另一方面，在需要增加切换的摄像机台数而使摄像的时间间隔缩短的情况下、或者由于与闪光灯照明发光时间的关系而当致动部60a在闪光灯发光时也以与闪光灯不发光时相同的移动速度驱动时观察图像上产生抖动的情况下，只要使闪光灯发光时的致动部60a的移动速度比闪光灯不发光时的移动速度慢即可。关于具体的反射镜的位置/角度，如果通过图示来说明，则图8的实线所示的轨迹表示一边改变旋转速度一边使光反射单元48旋转的状态。即，光反射单元48在用摄像机1、2进行摄像的瞬间朝向摄像机1、2侧，但是贯穿其前后不是完全静止，与闪光灯不发光时(即非观察时)相比减速且持续旋转。然后，在摄影前后的减速区间以外加速之后以恒定速度旋转，在摄像前再次减速，重复这一系列的动作。

(实施例1)

以下示出使用图1～图7说明的实现本发明的方式的又一例的实施例。

摄像部5的摄像机51a、51b使用了以具有像素间距为5微米的格子状像素的黑白CMOS作为摄像元件的、最大帧速为140fps的电子快门式摄像机。摄像机51a、51b中使用区域传感器，该区域传感器在观察对象物10w的移动方向上约排列有1600个像素，在与移动方向垂直的方向也约排列有1600个像素。并且，物镜的倍率设定为能够在观察对象物10w的移动方向上获得长度为4.0mm的观察区域。而且，观察对象物10w每移动3.0mm，便使照明发光，用摄像机51a、51b交替进行摄像。此时，使观察对象物10w移动的扫描台部的速度被设定为720mm/sec。这样，使照明部3以240Hz重复发光。在这种方式的情况下，如果是以往的技术，则无法使用帧速为140fps的摄像机进行伴随着图像传送的连续摄像，但是，通过应用本发明，能够用实质上以120fps进行摄像和图像传送，因而能够对应。

此外，照明部3优选使用如下的闪光灯照明的方式，该闪光灯照明使用了卤素灯或疝气灯。只要是闪光灯照明，就能够比较容易地在极短时间内照射发光能量高(例如摄像所需的充足的能量半值宽度为3μsec)的闪光。这样，即使在使用了快门速度慢且不适用于高感光度摄影的通用性高的廉价的摄像机的情况下，也能够得到充足的所照射的光的能量。因此，能够连续拍摄高速移动的检查对象物，应用本发明能够进行自动外观检查。

此外，由于观察光被半透半反镜分支为两个并用两台摄像机观察，所以闪光灯照明的光量以通常的两倍进行照射。这样，用每台摄像机所观察的光量与通常相同。

着眼于此时的图像抖动，在闪光灯照明发光的时间为3μsec的时间内，观察对象物10w移动的距离为2.16μm，该量与摄像的抖动相当。该图像抖动相对于观察视野整体的长度4.0mm约为1/1850，换算为摄像元件的像素约为0.86个像素。该图像抖动量取决于对观察对象进行怎样细致的观察，例如作为观察对象的最小线宽为22μm(即，10个像素)以上的话，大约可以视作不构成问题的程度，应用本发明不存在问题。另一方面，即使作为观察对象的最小线宽没有达到22μm，通过优化图像处理和检查算法，也能够应用本发明。

在上述说明中，对在规定的摄像时间内闪光灯照明处于发光状态的例子进行了说明。但是，本发明不限于这种方式，也可以是只在规定的时间内照射照明光，在照射期间内进行瞬间摄像的方式，能够实现如下的实施例。

图9是实现本发明的方式的变形例的时序图，是使用图7示出的方式的变形例。即，在该变形例中，摄像指示成为“有效”状态后，照明只在规定时间成为“开”状态，其间进行瞬间摄像。如果示出具体例则为：将摄像机的电子快门设定为1/100000sec(即，摄像时间为10μsec)～1/500000sec(即，摄像时间为2μsec)，当摄像指示成为“有效”状态后，使所述快门时间的摄像所需的光量的照明以1/100秒(即，10msec)～1/1000秒(即，1msec)程度发光，其间用摄像机进行摄像。这样，应用本发明能够进行自动外观检查。

着眼于此时的图像抖动，在闪光灯照明发光的时间为2μsec的期间内，观察对象物10w移动的距离为1.44μm，该量与摄像的抖动相当。该图像抖动相对于观察视野整体的长度4.0mm约为1/2780，换算为摄像元件的像素约为0.57个像素。并且，在闪光灯照明发光的时间为10μsec的期间内，观察对象物10w移动的距离为7.2μm，该量与摄像的抖动相当。该图像抖动相对于观察视野整体的长度4.0mm约为1/560，换算为摄像元件的像素约为1.44个像素。该图像抖动量取决于对观察对象进行怎样细致的观察，例如作为观察对象的最小线宽在15～72μm(即，10个像素)以上的话，大约可以视作不构成问题的程度，应用本发明不存在问题。另一方面，即使作为观察对象的最小线宽没有达到15～72μm，通过优化图像处理和检查算法，能够应用本发明。

(实施例2)

以下示出使用图6A、B、图7说明的实现本发明的方式的又一例的实施例。

在使用两台摄像机51a、51b的情况下，驱动旋转式致动部60a，使光反射单元48以每秒120转(即，7200rpm)进行旋转。然后，错开半周期重复进行摄像。这样，各摄像机51a、51b分别以120fps进行摄像，实际的摄像与以240fps重复摄像相同。

(实施例3)

以下示出使用图8说明的实现本发明的方式的又一例的实施例。

在用两台摄像机以120fps进行摄像的情况下，使旋转式致动器以三倍速度的每秒360转(即，21600rpm)的速度旋转，并且在摄像角度前后10度的范围内以减速状态的每秒30转(即，1800rpm)的速度旋转，该范围的前后10度分别为加减速区域。

这样，摄像过程中的反射镜旋转速度减小到1/4，图像抖动的量也降低。

进而，如果构成为提高非摄像期间的旋转速度，同时降低摄像过程中的反射镜旋转速度，则图像抖动的量进一步降低。

(增加摄像机台数的例子)

在上述的说明中，例示了使用两台摄像机的方式，但是本发明也适用于使用两台以上摄像机的方式。

例如在使用图6A、B示出的方式中，在光反射单元48旋转了90度的Y方向箭头侧和其相反侧分别追加配置摄像用镜和摄像机。这样，保持光反射单元48的旋转速度(720rpm)和摄像帧速(120fps)不变，使用总计四台的摄像机能够进行实质480fps的摄像。

另外，此时闪光灯照明以480fps发光。

并且，当使旋转角度在摄像前后减速的情况下，通过将上述分别规定为10度的角度变为5度，能够应用本发明。

另一方面，如果用半透半反镜分支的话，通过对分支过一次的光进一步进行分支，能够向四台摄像机分支引导观察光。然后，如果使闪光灯照明以通常的4倍的光量发光，以480fps进行闪光灯发光，则能够应用本发明。

标号说明

1自动外观检查装置

2扫描台部

3照明部

4镜筒部

5摄像部

9控制部

10检查对象物(晶片)

10m基准标记

10p电路图案

10v箭头

11装置框架

21X轴台

22Y轴台

23旋转台

25载台部

31同轴落射照明(正反射光)

31s照明发光装置

33环形照明(斜光反射光)

33s照明发光装置

35面发光型照明(透射光)

35s照明发光装置

40镜筒部主体

40h开口部

40v观察光

41照明用半透半反镜

42摄像用镜

43a摄像用镜

43b摄像用镜

43c摄像用镜

45光分支单元(半透半反镜等)

45v1箭头(分支后的方向)

45v2箭头(分支后的方向)

47光反射单元(反射镜等)

47a光反射单元(退避位置)

48光反射单元

48v箭头(反射的方向)

51a摄像机

51b摄像机

55a物镜

55b物镜

57a摄像视野

57b摄像视野

60致动器

60a致动器(旋转式)

60v箭头(旋转方向)

65位置检测器(编码器部)

67角度检测器(旋转式编码器)

90控制用计算机

91信息输入单元

92信息输出单元

93报告单元

94信息记录单元

95设备控制单元

96图像处理单元

Claims (6)

1.一种自动外观检查装置，该自动外观检查装置是对形成在检查对象物上的图案的缺陷进行检测的检查对象物检查装置，其特征在于，具有：

载台部，其载置所述检查对象物；

扫描台部，其使所述载台部在规定的方向上扫描移动；

照明部，其朝向所述检查对象物照射照明光；

镜筒部，其将从所述照明部照射并被所述检查对象物反射的光或者透射过所述检查对象物的光作为观察光进行引导；

摄像部，其安装在所述镜筒部上，对所述观察光进行摄像；

控制部，其一边使所述扫描台部移动，一边使所述照明部发光，进行所述观察光的摄像；以及

检查部，其根据预先登记的检查条件，判断所述摄像的所述检查对象物的图像是否良好，

所述扫描台部具有测量所述载台部的当前位置的位置测量单元，

所述镜筒部具有改变所述观察光的角度或方向来进行反射的光反射单元，

所述镜筒部安装有多个所述摄像部，使得能够分别对所述光反射单元所反射的光进行摄像，

所述控制部具有对于每次所述摄像与所述摄像联动地变更所述光反射单元的反射方向并且逐次切换用于所述摄像的所述摄像部来进行摄像的功能。

2.根据权利要求1所述的自动外观检查装置，其特征在于，

所述镜筒部还安装有致动部，该致动部变更所述光反射单元的位置或者角度，

所述控制部与所述摄像联动地驱动致动部，进行所述摄像。

3.根据权利要求2所述的自动外观检查装置，其特征在于，

所述致动部在所述摄像过程中也使所述光反射单元的位置或者角度处于移动状态。

4.根据权利要求3所述的自动外观检查装置，其特征在于，

所述摄像过程中的致动部的移动速度比非摄像时的该移动速度慢。

5.根据权利要求2～4中的任意一项所述的自动外观检查装置，其特征在于，

所述致动部或者所述光反射单元安装有检测当前位置的位置检测器或者检测当前角度的角度检测器，

根据该位置检测器或者该角度检测器的信息进行所述摄像。

6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的自动外观检查装置，其特征在于，

照射所述照明光的照明部是照射闪光灯照明的闪光灯照明部，

通过闪光灯照明的发光进行所述摄像。