JP2000088760A - ワーク検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに各種の処理を施す処理装置に付加可
能で、低価格で省スペースかつ高速処理できる簡易式ワ
ーク検査装置を提供する。 【解決手段】 ワーク検査装置は、本体１と画像制御処
理手段２とによって構成される。本体１は、検査ステー
ジ３、照明手段４および高解像度エリアセンサカメラ５
によって構成される。検査ステージ３は、検査対象ワー
クがセットされるステージで、ワークを保持する方式と
しては、吸着による方式または支持ピン等で支持する方
式等を用いることができる。照明手段４は、検査対象ワ
ークを横方向または斜め上方向から照明するために用い
られ、このような用途の場合ライン状の照明が一般的に
用いられる。高解像度エリアセンサカメラ５は、１００
０×１０００画素以上の高解像度のもので、検査ステー
ジ３の上方に設置され、画像制御処理手段２からの制御
によって検査対象ワークの表面全体の画像を取り込む。
本体１は、外光の影響を除去するために全体または必要
な部分をカバーで覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハまた
は液晶表示素子用ガラス基板等のワーク検査装置に関す
るものであり、特にワーク表面の異物または傷を検出す
るワーク検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体ウエハまたは液晶表示素子
用ガラス基板等のワーク表面の異物または傷を検出する
ワーク検査装置は、画像入力手段として、ラインセンサ
カメラまたは低解像度のエリアセンサカメラを用いてお
り、ワークがセットされたステージまたはカメラを前後
左右に移動させてワーク表面の画像を取り込み、画像処
理によってワーク表面の異物または傷を検出している。

【０００３】また、カメラを複数台使用しているものも
あるが、ラインセンサカメラの場合は、少なくとも１方
向にステージまたはカメラを移動させてワーク表面の画
像を取り込んでいる。

【０００４】一方、レーザー光でワーク表面を走査し、
受光ユニットでその反射光を受光して、この受光量の変
化によってワーク表面の異物または傷を検出するワーク
検査装置もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像入
力手段として、ラインセンサカメラまたは低解像度のエ
リアセンサカメラを用いるワーク検査装置は、ステージ
またはカメラを前後左右に移動させるための機構が必要
となり、装置の寸法が大きくなるとともに価格も高くな
ってしまう。

【０００６】また、画像の取り込みに時間がかかるた
め、処理タクトが長くなり、さらに隣り合う領域の画像
の境界部分で特別な処理が必要になる。カメラを複数台
使用する場合も、各カメラで取り込んだ画像の境界部分
で特別な処理が必要となり、さらにカメラの個体差によ
る補正が必要になることもある。また、当然価格も高く
なる。

【０００７】レーザー光と受光ユニットとを使用するワ
ーク検査装置は、レーザー光を左右に走査させるための
機構、ワーク表面全体を走査させるためにワークを前後
に移動させる機構が必要となり、装置の寸法が大きくな
るとともに価格も高くなってしまう。

【０００８】また、光学系の構成が複雑で精密な制御が
必要であるため、価格がさらに高くなる。さらに、ワー
ク表面全体を順次走査するため処理タクトが長くなる。

【０００９】以上のことから、異物または傷の検出は、
特定の場所および特定の生産段階で抜き取りで行われて
いる。このため、不良の発見が遅れたり、不良を見逃す
ことがあり、良品率の低下を招いている。

【００１０】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みなされたものであって、ワークに各種の処理を施す処
理装置に付加可能で、低価格で省スペースかつ高速処理
できる簡易式ワーク検査装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載のワーク検査装置は、ワ
ークをセットするための検査ステージと、ワークを照明
するための照明手段と、ワーク表面の画像を取り込む画
像入力手段と、前記画像入力手段によって取り込んだ画
像から異物または傷を検出する画像制御処理手段と、を
有するワーク検査装置において、前記画像入力手段が１
台の高解像度エリアセンサカメラからなることを特徴と
している。

【００１２】請求項２記載のワーク検査装置は、請求項
１記載のワーク検査装置において、ワークに各種の処理
を施す処理装置のローダー部またはアンローダー部に設
置されることを特徴としている。

【００１３】請求項３記載のワーク検査装置は、請求項
１記載のワーク検査装置において、ワークに各種の処理
を施すインライン方式の処理装置の任意の処理段階に設
置されることを特徴としている。

【００１４】本発明の請求項１記載のワーク検査装置に
よれば、画像入力手段が１台の高解像度エリアセンサカ
メラからなることにより、ワーク表面の画像を１度に取
り込むことができるので、検査ステージまたはカメラを
前後左右に移動させる機構、画像の境界部分での特別な
処理、カメラの個体差による補正を必要としない。した
がって、低価格で省スペースかつ高速処理ができるワー
ク検査装置を提供することが可能となる。

【００１５】これにより、ワークに各種の処理を施す処
理装置への付加または処理装置のすぐ横への設置が可能
となり、処理前もしくは処理後のどちらか一方または両
方で、異物または傷の検出を全ワークまたは全ロットに
対して実施することが可能となり、不良を早期発見する
ことによって被害の拡大を最小限にすることができる。
また、異物数の推移をモニタリングすることにより、適
切な時期に処理装置の清掃を行って不良を事前に防止す
ることができる。

【００１６】請求項２記載のワーク検査装置によれば、
ワークに各種の処理を施す処理装置のローダー部または
アンローダー部にワーク検査装置を設置することによ
り、効率的にワークの検査を行うことができる。

【００１７】請求項３記載のワーク検査装置によれば、
ワークに各種の処理を施すインライン方式の処理装置の
任意の処理段階にワーク検査装置を設置することによ
り、効率的にワークの検査を行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１および図２を用いて、本発明
の実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係
るワーク検査装置を示す説明図である。

【００１９】図１に示すように、実施の形態に係るワー
ク検査装置は、本体１と画像制御処理手段２とによって
構成される。

【００２０】本体１は、検査ステージ３、照明手段４お
よび高解像度エリアセンサカメラ５によって構成され
る。

【００２１】検査ステージ３は、検査対象ワークがセッ
トされるステージで、ワークを保持する方式としては、
吸着による方式または支持ピン等で支持する方式等を用
いることができる。ここでは、検査ステージ３表面の異
物または傷を誤検出することを防止するために、高解像
度エリアセンサカメラ５の焦点をワークの表面に合わせ
たとき、検査ステージ３の表面には焦点が合わないよう
に適切な高さの支持ピンで支持するものとする。

【００２２】例えば、１０００×１０００画素の高解像
度エリアセンサカメラ５と焦点距離２０ｍｍの一眼レフ
カメラ用レンズを用いて、外形サイズが３６０×４６５
ｍｍの液晶表示素子用ガラス基板表面の異物または傷を
検出する場合、高解像度エリアセンサカメラとガラス基
板との距離は７５０〜７８０ｍｍ程度で、このとき支持
ピンの高さは５０〜１００ｍｍ程度となる。検査対象ワ
ークが液晶表示素子用ガラス基板の場合、取り込んだ画
像に対するガラス基板の撓みの影響を除去するために、
高解像度エリアセンサカメラ５の焦点深度の調整が必要
になる場合がある。

【００２３】尚、検査ステージ３および支持ピンの色
は、照明を反射しにくいつや消し黒にすることが好まし
い。

【００２４】照明手段４は、検査対象ワークを横方向ま
たは斜め上方向から照明するために用いられ、このよう
な用途の場合ライン状の照明が一般的に用いられる。こ
の場合、ハロゲンランプ等による光源が別途用意され、
照明と光源の間はファイバーで接続される。また、照明
手段４は１方向だけでなく複数方向からワークを照明す
る構成としてもよい。また、高さまたは照明角度を調整
できる構成としてもよい。

【００２５】高解像度エリアセンサカメラ５は、１００
０×１０００画素以上の高解像度のもので、検査ステー
ジ３の上方に設置され、画像制御処理手段２からの制御
によって検査対象ワークの表面全体の画像を取り込む。
また、ワークの大きさの変更または検査対象領域の変更
等に対応できるように、設置高さまたは前後左右の位置
を変更できる構成としてもよい。また、カメラによって
はＣＣＤ冷却用のファンを有するものもあり、この場合
は発塵防止のために排気口にダクトを接続する等の排気
対策を図ってもよい。

【００２６】また、高解像度エリアセンサカメラ５は、
画像制御処理手段２によって制御されるが、機種によっ
ては専用のコントローラが必要となるものもある。この
場合は、画像制御処理手段２からコントローラを経由し
てカメラを制御する。

【００２７】本体１は、外光の影響を除去するために全
体または必要な部分をカバーで覆う。本体１のフレーム
およびカバーの色も、照明を反射しにくいつや消し黒に
することが好ましい。

【００２８】画像制御処理手段２は、高解像度エリアセ
ンサカメラ５を制御して検査対象ワーク表面の画像を取
り込み、取り込んだ画像から画像処理によってワーク表
面の異物または傷を検出する。このため、画像制御処理
手段２には、高解像度エリアセンサカメラ５から画像を
取り込むフレームグラバボード、画像処理を行う画像処
理ボードまたは画像処理ソフトウエアがインストールさ
れている。

【００２９】ここで、実施の形態に係るワーク検査装置
を用いたワーク表面の異物または傷の検出手順について
説明する。

【００３０】検査ステージ３に検査対象ワークがセット
されると、画像制御処理手段２は高解像度エリアセンサ
カメラ５に画像取り込みコマンドを送信する。画像取り
込みコマンドを受信した高解像度エリアセンサカメラ５
は、検査対象ワークの表面画像を取り込み、取り込んだ
画像を画像制御処理手段２に送信する。画像制御処理手
段２は、高解像度エリアセンサカメラ５から画像を受信
し、受信した画像に対して適切な画像処理を施して、ワ
ーク表面の異物または傷を検出する。検査ステージ３に
セットされた検査対象ワークは、高解像度エリアセンサ
カメラ５による画像の取り込みが完了した時点で取り出
し可能となる。

【００３１】このように、本発明のワーク検査装置によ
れば、１台の高解像度エリアセンサカメラ５でワーク表
面の画像を１度に取り込むので、検査ステージ３または
カメラを前後左右に移動させる機構、画像の境界部分で
の特別な処理またはカメラの個体差による補正を必要と
しない。したがって、低価格で省スペースかつ高速処理
できるワーク検査装置を提供することが可能となる。

【００３２】省スペースの例としては、３６０×４６５
ｍｍの液晶表示素子用ガラス基板を検査対象とし、照明
手段４を２方向に設置する場合でも、ワーク検査装置本
体の底面の寸法は７６０×７６０ｍｍ程度である。

【００３３】したがって、半導体ウエハまたは液晶表示
素子用ガラス基板の生産装置に容易に付加することがで
き、生産装置のワーク搬送手段を用いてワークを搬出入
し、生産装置による処理の直前もしくは直後のどちらか
一方または両方で、異物または傷の検出を行うことが可
能となる。この場合、例えば当該生産装置での突発的な
ダストの増加を早期発見することができ、後続ワークへ
の被害の拡大を最小限に抑えることが可能となる。ま
た、ダスト数の推移をモニタリングすることにより、ダ
ストによる不良の発生を事前に防止したり、当該生産装
置の適切な清掃時期を知ることが可能となる。

【００３４】また、本発明のワーク検査装置は、生産装
置間の小さなスペースにも設置可能である。この場合
は、ロボットアーム等を付加または人手によって検査対
象ワークを搬出入することになるが、生産装置による処
理後の早い段階で異物または傷を検出することができる
ので、突発的な不良の早期発見、被害拡大の防止が可能
となる。

【００３５】次に、図２を用いて他の実施の形態につい
て説明する。図２は、インライン式フォトリソプロセス
装置のインターフェース部にワーク検査装置を設置した
場合を示す説明図である。ここでは、検査対象ワークは
液晶表示素子用ガラス基板であるものとする。

【００３６】インターフェース部は、レジスト塗布後の
ワークをインターフェース部に搬入するためおよび露光
後のワークをインターフェース部より搬出するための移
載ボックス１１、レジスト塗布後のワークを露光機に搬
入する前に一時保管するインバッファ１２、露光後のワ
ークをインターフェース部より搬出する前に一時保管す
るアウトバッファ１３、インターフェース部内でワーク
を搬送する搬送ロボット１４によって構成される。

【００３７】露光前のワーク表面の異物または傷を検出
する場合、移載ボックス１１によってインターフェース
部に搬入されたワークは、まず搬送ロボット１４によっ
て移載ボックス１１より取り出され、ワーク検査装置の
検査ステージ３にセットされる。

【００３８】次に、ワーク検査装置によるワーク表面画
像の取り込みの終了を待って、搬送ロボット１４によっ
てワーク検査装置から取り出され、露光機に搬送され
る。このとき、露光機に搬入される前に、インバッファ
１２に一時的にワークを保管する場合がある。

【００３９】露光が終了したワークは、搬送ロボット１
４によって露光機から取り出され、移載ボックス１１に
収納される。このとき、移載ボックス１１に収納される
前に、アウトバッファ１３に一時的にワークを保管する
場合がある。

【００４０】ここで、ワーク検査装置の照明手段４とし
ては、レジストが感光しない照明を使用する必要がある
ため、例えばＮａランプまたは５００ｎｍ以下の波長の
光をカットするフィルターを通した照明等を用いる。

【００４１】照明手段４の構成の例としては、ハロゲン
ランプ等を光源とするライン状の照明の照射口に、５０
０ｎｍ以下の波長の光をカットするフィルターを取り付
けたものとする。これにより、レジストを感光させるこ
となく露光前のワーク表面の異物または傷を検出するこ
とが可能となり、レジスト表面の異物またはレジストに
巻き込まれた異物を検出することにより、パターン不良
の発生を事前に防止することができるようになる。

【００４２】尚、ここでは露光前に異物または傷を検出
することについてのみ述べたが、このような構成をとれ
ば、搬送ロボット１４のシーケンスを変更することによ
り、露光後または露光前後で異物または傷を検出するこ
とも可能となる。

【００４３】また、本発明のワーク検査装置は、液晶表
示素子用ガラス基板だけでなく、半導体ウエハにも適用
可能であることは言うまでもない。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の請求項１
記載のワーク検査装置によれば、画像入力手段が１台の
高解像度エリアセンサカメラからなることにより、ワー
ク表面の画像を１度に取り込むことができるので、低価
格で省スペースかつ高速処理ができるワーク検査装置を
提供することが可能となる。

【００４５】請求項２記載のワーク検査装置によれば、
ワークに各種の処理を施す処理装置のローダー部または
アンローダー部にワーク検査装置を設置することによ
り、処理前もしくは処理後のどちらか一方または両方
で、異物または傷の検出を全ワークまたは全ロットに対
して実施することが可能となり、不良を早期発見するこ
とによって被害の拡大を最小限にすることができる。ま
た、異物数の推移をモニタリングすることにより、適切
な時期に処理装置の清掃を行って不良を事前に防止する
ことができる。

【００４６】請求項３記載のワーク検査装置によれば、
ワークに各種の処理を施すインライン方式の処理装置の
任意の処理段階にワーク検査装置を設置することによ
り、任意の処理段階で、異物または傷の検出を全ワーク
または全ロットに対して実施することが可能となり、不
良を早期発見することによって被害の拡大を最小限にす
ることができる。また、異物数の推移をモニタリングす
ることにより、適切な時期に処理装置の清掃を行って不
良を事前に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るワーク検査装置を示す説明図
である。

【図２】インライン式フォトリソプロセス装置のインタ
ーフェース部にワーク検査装置を設置した場合を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 画像制御処理手段 ３ 検査ステージ ４ 照明手段 ５ 高解像度エリアセンサカメラ １１ 移載ボックス １２ インバッファ １３ アウトバッファ １４ 搬送ロボット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークをセットするための検査ステージ
   と、ワークを照明するための照明手段と、ワーク表面の
   画像を取り込む画像入力手段と、前記画像入力手段によ
   って取り込んだ画像から異物または傷を検出する画像制
   御処理手段と、を有するワーク検査装置において、 前記画像入力手段が１台の高解像度エリアセンサカメラ
   からなることを特徴とするワーク検査装置。
2. 【請求項２】 ワークに各種の処理を施す処理装置のロ
   ーダー部またはアンローダー部に設置されることを特徴
   とする請求項１記載のワーク検査装置。
3. 【請求項３】 ワークに各種の処理を施すインライン方
   式の処理装置の任意の処理段階に設置されることを特徴
   とする請求項１記載のワーク検査装置。