JP2004069580A - マクロ検査装置およびマクロ検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の裏面を全面検査できる簡易で安価な構成のマクロ検査装置およびマクロ検査方法を提供する。
【解決手段】被検査基板１１の裏面１１ｂの一部領域１２ａ，１２ｂに接触して被検査基板を支持する支持手段１２と、裏面を照明する照明手段１４，１５と、裏面から発生した散乱光に基づいて裏面の像を撮像する撮像手段１７と、裏面のうち支持手段との接触領域１２ａ，１２ｂを変更する変更手段１３と、撮像手段を制御して複数回の撮像動作を順に実行させると共に、複数回のうち２回目以降の撮像動作を実行させる前に、変更手段を制御して接触領域を変更させる制御手段１８とを備える。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体回路素子や液晶表示素子の製造工程において基板の裏面を検査するマクロ検査装置およびマクロ検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体ウエハや液晶基板（総じて「基板」という）の裏面から発生する散乱光を利用して、基板の裏面に付着したパーティクル（異物）やスクラッチ（傷）などを自動的に検出する装置が知られている。
この自動マクロ検査装置では、基板の裏面からの散乱光に基づいて取り込んだ画像中に明るい部分が含まれていれば、その明るい部分をパーティクルなどの付着箇所として特定する。なお、基板の裏面とは、回路パターンの形成面（つまり表面）の反対側の面である。
【０００３】
また、従来の自動マクロ検査装置には、基板の裏面を露出させた状態で、基板を支持するために、基板の外周部を把持する機構が設けられている（例えば特開平１１−２１９９９０号公報）。基板の裏面を露出させないと、裏面の全面を検査できないからである。上記の外周部を把持する機構とは、基板の外周部から中心部に向かう方向（つまり半径方向）に外力を加える機構のことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の外周部を把持する機構は構造が複雑なため、その分だけ、自動マクロ検査装置も複雑化してしまい、高価なものとなっていた。なお、外周部を把持する機構に代えて、周知の簡易な吸着ステージを単に用いた場合は、吸着ステージによって基板の裏面が覆われるため、裏面を全面検査することはできない。
【０００５】
本発明の目的は、基板の裏面を全面検査できる簡易で安価な構成のマクロ検査装置およびマクロ検査方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のマクロ検査装置は、被検査基板の裏面の一部領域に接触して前記被検査基板を支持する支持手段と、前記裏面を照明する照明手段と、前記裏面からの光に基づいて前記裏面の像を撮像する撮像手段と、前記裏面内の前記支持手段との接触領域を変更する変更手段と、前記撮像手段を制御して複数回の撮像動作を順に実行させると共に、前記複数回のうち２回目以降の撮像動作を実行させる前に、前記変更手段を制御して前記接触領域を変更させる制御手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマクロ検査装置において、前記撮像手段による撮像範囲は、前記裏面の全体が含まれるような大きさを有し、前記制御手段は、前記２回目以降の撮像動作を実行させる前に、前記接触領域が変更前後で重ならないように、前記接触領域を変更させるものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のマクロ検査装置において、前記撮像手段による撮像範囲は、前記裏面を複数の検査領域に分割したときに、前記複数の検査領域のうち１つが含まれるような大きさを有し、前記撮像手段は、前記撮像範囲の中に前記複数の検査領域のうち任意の１つを位置決めする位置決め部を有し、前記制御手段は、前記撮像手段を制御することにより前記検査領域の各々を対象とした前記撮像動作を順に実行させると共に、前記２回目以降の撮像動作を実行させる前に、当該撮像動作の対象となる検査領域が前記接触領域と重ならないように、前記接触領域を変更させるものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のマクロ検査装置において、前記変更手段は、前記支持手段による前記被検査基板の支持状態を解除した状態で、前記支持手段と前記被検査基板とを前記裏面に平行な面内で所定角度だけ相対回転させた後、再び前記支持手段に前記被検査基板を支持させることにより、前記接触領域を変更するものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載のマクロ検査装置において、前記支持手段は、前記被検査基板を吸着により水平状態で支持するものである。
請求項６に記載のマクロ検査装置は、被検査基板を水平状態で支持する支持手段と、前記裏面を照明する照明手段と、前記裏面からの光に基づいて前記裏面の像を撮像する撮像手段とを備え、前記支持手段は、前記被検査基板の裏面側の外周部を取り囲む大きさの環状部材からなり、前記環状部材の内側には、前記被検査基板の前記外周部に形成されたエッジと接触可能なテーパ部が設けられている。
【００１１】
請求項７に記載のマクロ検査装置は、被検査基板の裏面に接触して前記被検査基板を水平状態で支持する透明な光学ガラス部材と、前記光学ガラス部材を介して前記裏面を照明する照明手段と、前記裏面から発生して前記光学ガラス部材を透過した光に基づいて前記裏面の像を撮像する撮像手段とを備えたものである。
【００１２】
請求項８に記載のマクロ検査方法は、被検査基板の裏面の一部領域に支持手段を接触させて前記被検査基板を支持する支持工程と、前記裏面を照明することにより前記裏面からの光に基づいて、前記裏面の像を撮像する撮像工程と、前記裏面に接触させた前記支持手段の接触領域を変更する変更工程とを有し、前記撮像工程を順に複数回実行させると共に、前記複数回のうち２回目以降の撮像工程を実行させる前に、前記変更工程で前記接触領域を変更させるものである。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のマクロ検査方法において、前記撮像工程における撮像範囲は、前記裏面の全体が含まれるような大きさを有し、前記２回目以降の撮像動作を実行させる前に、前記接触領域が変更前後で重ならないように、前記接触領域を変更させるものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のマクロ検査方法において、前記撮像工程における撮像範囲は、前記裏面を複数の検査領域に分割したときに、前記複数の検査領域のうち１つが含まれるような大きさを有し、前記撮像範囲の中に前記複数の検査領域のうち任意の１つを位置決めすることにより、前記検査領域の各々を対象とした前記撮像動作を順に実行させると共に、前記２回目以降の撮像動作を実行させる前に、当該撮像動作の対象となる検査領域が前記接触領域と重ならないように、前記接触領域を変更させるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、請求項１，請求項２，請求項４，請求項５，請求項８，請求項９に対応する。
【００１５】
第１実施形態の自動マクロ検査装置１０は、図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、被検査基板であるウエハ１１を支持するアーム１２と、ウエハ１１を昇降または回転させるロボット１３と、アーム１２上のウエハ１１の裏面１１ｂに照明光Ｌ１を照射する照明系１４，１５と、裏面１１ｂから発生した散乱光Ｌ２を受光する受光系１６，１７と、制御装置１８とで構成されている。ウエハ１１の裏面１１ｂとは、回路パターンの形成面（つまり表面１１ａ）の反対側の面である。
【００１６】
自動マクロ検査装置１０は、半導体回路素子の製造工程において、ウエハ１１の裏面１１ｂを自動的に検査する装置である。つまり、裏面１１ｂから発生する散乱光Ｌ２を利用して、裏面１１ｂに付着したパーティクルやスクラッチなどを自動的に検出する装置である。ウエハ１１は、例えばシリコンウエハである。
アーム１２は、ウエハ１１の裏面１１ｂの直径方向に沿って両端に位置する一部領域１２ａ，１２ｂに接触して、ウエハ１１を吸着により水平状態で支持するものであり、その構成が簡易で安価である。このアーム１２は、請求項の「支持手段」に対応する。以下、一部領域１２ａ，１２ｂを「接触領域１２ａ，１２ｂ」という。接触領域１２ａ，１２ｂは、次に説明するロボット１３により変更可能である。
【００１７】
ロボット１３は、ウエハ１１の裏面１１ｂのうちアーム１２との接触領域１２ａ，１２ｂを変更するための簡易で安価な機構である。ロボット１３には、図２に示すように、ウエハ１１をアーム１２から持ち上げたり（矢印▲１▼）、上方からアーム１２まで降ろしたり（矢印▲２▼）するための昇降駆動部が設けられる。
さらに、ロボット１３には、ウエハ１１を持ち上げた状態で回転させる（矢印▲３▼）ための回転駆動部も設けられる。この回転駆動部によるウエハ１１の回転は、ウエハ１１の裏面１１ｂに平行な面内で行われる。ロボット１３によるウエハ１１の昇降や回転は、制御装置１８からの指令に基づいて行われる。ロボット１３は、請求項の「変更手段」に対応する。
【００１８】
照明系１４，１５は、ラインファイバ１４とレンズ１５とで構成される。ラインファイバ１４は、細長い光射出面を有し、その長手方向がウエハ１１の裏面１１ｂに平行となるように配置される。レンズ１５は、シリンドリカルレンズであり、その長手方向が裏面１１ｂに平行となるように配置される。レンズ１５の光軸はウエハ１１の裏面１１ｂに対して斜めの方向である。
【００１９】
この照明系１４，１５において、ラインファイバ１４から射出される光は、ライン状の発散光である。ラインファイバ１４からの発散光は、レンズ１５によって平行光（つまり照明光Ｌ１）に変換される。その結果、ウエハ１１の裏面１１ｂの全体を含むような範囲が、照明光Ｌ１によってほぼ均一に斜め照明される。照明系１４，１５は、請求項の「照明手段」に対応する。
【００２０】
受光系１６，１７は、凹面鏡１６とカメラ１７とで構成される。凹面鏡１６は、ウエハ１１の裏面１１ｂと対向するように配置される。また、入射光軸は裏面１１ｂに対して垂直な方向であり、反射光軸は入射光軸に対して斜めの方向である。カメラ１７には、不図示の撮影レンズとイメージセンサとが内蔵されている。カメラ１７は、撮影レンズの光軸が凹面鏡１６の反射光軸と一致するように配置される。
【００２１】
この受光系１６，１７によれば、ウエハ１１の裏面１１ｂからの散乱光Ｌ２のみを凹面鏡１６によって集光し、カメラ１７に入射させることができる。つまり、裏面１１ｂでの反射光がカメラ１７に入射することはない。そして、カメラ１７では、裏面１１ｂからの散乱光Ｌ２に基づいて、裏面１１ｂの像を撮像する。カメラ１７による撮像は、制御装置１８からの指令に基づいて行われる。カメラ１７は、請求項の「撮像手段」に対応する。
【００２２】
また、カメラ１７による撮像範囲は、図３の点線枠１７ａに示すように、ウエハ１１の裏面１１ｂの全体が含まれるような大きさを有する。このため、カメラ１７によって、ウエハ１１の裏面１１ｂの全体を一括で撮像することができる。ただし、ウエハ１１の裏面１１ｂのうちアーム１２との接触領域１２ａ，１２ｂを除く領域（点ハッチングを付した領域）が、有効撮像領域１１ｃとなる。
【００２３】
制御装置１８は、上記したロボット１３およびカメラ１７を各々制御して、ウエハ１１の裏面１１ｂの全面検査を行うコンピュータである。裏面１１ｂの全面検査の手順については次に説明する。制御装置１８は、請求項の「制御手段」に対応する。
第１実施形態の自動マクロ検査装置１０を用いてウエハ１１の裏面１１ｂを全面検査する手順は、図４のフローチャートに示す通りである。なお、この全面検査の開始前、ウエハ１１は、不図示のプリアライメント系にて、外形基準（ノッチまたはオリフラ）に基づく偏心量と回転量の補正がなされ、その後、不図示のウエハローダ機構によって搬送され、アーム１２上に載置される。
【００２４】
この状態（図５（ａ）参照）で、制御装置１８は、カメラ１７を制御して、１回目の撮像動作を実行させる（図４のステップＳ１）。その結果、ウエハ１１の裏面１１ｂのうち、アーム１２との接触領域１２ａ，１２ｂを除く有効撮像領域１１ｃの画像を検査画像として取り込むことができる。１回目の撮像動作で取り込まれた検査画像を以下の説明では「検査画像（１）」という。
【００２５】
そして１回目の撮像終了後、制御装置１８は、２回目の撮像動作を実行させる前に、ロボット１３を制御する。つまり、裏面１１ｂの接触領域１２ａ，１２ｂを変更させる（ステップＳ２）。本実施形態では、接触領域１２ａ，１２ｂが変更前後で重ならないように、接触領域１２ａ，１２ｂを変更させる。
このときロボット１３は、まず初めに、ウエハ１１をアーム１２から持ち上げ（図２の矢印▲１▼）、アーム１２によるウエハ１１の支持状態を解除する。次に、その解除した状態を保ちながら、ウエハ１１を所定角度θだけ回転させる（矢印▲３▼参照）。所定角度θは、接触領域１２ａ，１２ｂが変更前後で重ならないような角度に設定されている。最後に、回転後のウエハ１１をアーム１２まで降下させて（矢印▲２▼参照）、再びアーム１２上に載置させる。
【００２６】
この状態（図５（ｂ）参照）を前の状態（図５（ａ）参照）と比較すると分かるように、ウエハ１１はアーム１２に対して所定角度θだけ回転し、裏面１１ｂの接触領域１２ａ，１２ｂは、所定角度θだけ回転した位置（前回の接触領域１２ａ，１２ｂとは重ならない位置）に変更されたことになる。
そして次に、制御装置１８は、接触領域１２ａ，１２ｂを変更した後の状態（図５（ｂ）参照）で、カメラ１７を制御して、２回目の撮像動作を実行させる（図４のステップＳ３）。その結果、ウエハ１１の裏面１１ｂのうち、変更後の接触領域１２ａ，１２ｂを除く有効撮像領域１１ｃの画像を検査画像として取り込むことができる。２回目の撮像動作により取り込まれた検査画像を以下の説明では「検査画像（２）」という。
【００２７】
上記のように、２回の撮像動作（ステップＳ１，Ｓ３）を順に実行させたため、制御装置１８には、図５（ａ）に示す変更前の接触領域１２ａ，１２ｂを除く有効撮像領域１１ｃの検査画像（１）と、図５（ｂ）に示す変更後の接触領域１２ａ，１２ｂを除く有効撮像領域１１ｃの検査画像（２）とが、それぞれ取り込まれたことになる。このため、制御装置１８は、次のステップ４で、２つの検査画像（１），（２）を用いてウエハ１１の裏面１１ｂの全面検査を行う。
【００２８】
裏面１１ｂを全面検査するために必要な明るさ情報は、検査画像（１），（２）の両方を用いることで、全て揃うことになる。つまり、検査画像（１）のみでは欠けてしまう一部の明るさ情報（図５（ａ）の状態でアーム１２により覆われた部分の明るさ情報）は、他方の検査画像（２）によって補完できる。逆も同様である。これは、図５（ａ），（ｂ）の変更前後の接触領域１２ａ，１２ｂが互いに重ならないからである。
【００２９】
したがって、制御装置１８では、２つの検査画像（１），（２）の両方を用いることにより、裏面１１ｂの全面検査を確実に行うことができる。つまり、裏面１１ｂの全面に関する検査画像を用いて、この検査画像中の明るい部分をパーティクルなどの付着箇所として特定することができる。この検査結果は、解析や前工程へのフィードバックに用いられる。
【００３０】
第１実施形態の自動マクロ検査装置１０では、検査対象のウエハ１１をアーム１２によって支持すると共に、ウエハ１１の裏面１１ｂとアーム１２との接触領域１２ａ，１２ｂをロボット１３によって変更し、変更前後の各状態（図５（ａ），（ｂ））において撮像動作を実行するため、２つの検査画像（１），（２）を用いた裏面１１ｂの全面検査が簡易で安価に実現する。
【００３１】
また、第１実施形態の自動マクロ検査装置１０では、変更前後の接触領域１２ａ，１２ｂが互いに重ならないようにしたため、２回の撮像動作で、裏面１１ｂを全面検査するために必要な明るさ情報を取得できる。このため、裏面１１ｂの全面検査を短時間で簡単に行うことができる。
さらに、第１実施形態の自動マクロ検査装置１０では、ウエハ１１の裏面１１ｂとアーム１２との接触領域１２ａ，１２ｂを変更する際に、ウエハ１１を上方に持ち上げた状態で回転させるため、裏面１１ｂに新たなスクラッチなどが付くようなことはない。
【００３２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、請求項１，請求項２，請求項４，請求項５，請求項８，請求項９に対応する。
第２実施形態の自動マクロ検査装置は、上述した自動マクロ検査装置１０のアーム１２，ロボット１３（図１（ａ），（ｂ））に代えて、図６に示すアーム２１，ガイド２２，シリンダ２３，ロボット２４を用いたものである。それ以外の構成は同じであるため、ここでの説明を省略する。
【００３３】
アーム２１は、上述のアーム１２と同様、ウエハ１１の裏面１１ｂの一部領域２１ａ，２１ｂに接触して、ウエハ１１を吸着により水平状態で支持するものであり、その構成が簡易で安価である（支持手段）。以下、一部領域２１ａ，２１ｂを「接触領域２１ａ，２１ｂ」という。
また、アーム２１には、上述のアーム１２とは異なり、円弧状の溝部材２１ｃが設けられている。アーム２１は、溝部材２１ｃと共に回転可能である。ガイド２２は、円弧状のレール部材からなり、装置に固定されている。シリンダ２３は、その先端がアーム２１（溝部材２１ｃを含む）に連結されている。
【００３４】
この構成により、シリンダ２３の先端が移動すると、アーム２１の溝部材２１ｃはガイド２２に沿って移動し、アーム２１が回転することになる。アーム２１の回転は、次に説明するロボット２４によってウエハ１１がアーム２１から持ち上げられた状態で、ウエハ１１の裏面１１ｂに平行な面内で、制御装置１８からの指令に基づいて行われる（図７の矢印▲３▼参照）。
【００３５】
ロボット２４は、ウエハ１１をアーム２１から持ち上げたり（図７の矢印▲１▼参照）、上方からアーム２１まで降ろしたり（矢印▲２▼参照）するための昇降駆動部である。ロボット２４によるウエハ１１の昇降は、制御装置１８からの指令に基づいて行われる。
第２実施形態では、アーム２１の溝部材２１ｃ，ガイド２２，シリンダ２３，ロボット２４が、請求項の「変更手段」に対応する。アーム２１の溝部材２１ｃ，ガイド２２，シリンダ２３，ロボット２４は、ウエハ１１の裏面１１ｂのうちアーム２１との接触領域２１ａ，２１ｂを変更するための簡易で安価な機構である。
【００３６】
第２実施形態の自動マクロ検査装置を用いてウエハ１１の裏面１１ｂを全面検査する手順は、既に説明した図４のフローチャートと同様である。異なる点は、ステップＳ２において接触領域２１ａ，２１ｂを変更する際の具体的な手順のみである。次に、その変更手順について説明する。
第２実施形態の自動マクロ検査装置の制御装置１８は、ウエハ１１の裏面１１ｂの接触領域２１ａ，２１ｂを変更させるため、シリンダ２３とロボット２４を各々制御する。ここでも、変更前後の接触領域２１ａ，２１ｂを重ならないようにした例を説明する。変更前の状態をウエハ１１の表面１１ａ側，裏面１１ｂ側から見た図を、図６（ｂ），図８（ａ）に示す。同様に、変更後の状態を表面１１ａ側，裏面１１ｂ側から見た図を、図６（ｃ），図８（ｂ）に示す。
【００３７】
まず初めに、ロボット２４が、ウエハ１１をアーム２１から持ち上げて（図７の矢印▲１▼参照）、アーム２１によるウエハ１１の支持状態を解除する。そして次に、その解除した状態を保ちながら、シリンダ２３が、アーム２１を所定角度θだけ回転させる（矢印▲３▼参照）。所定角度θは、接触領域２１ａ，２１ｂが変更前後で重ならないような角度に設定されている。最後に、再びロボット２４が、ウエハ１１を回転後のアーム２１まで降下させて（矢印▲２▼参照）、再びアーム２１上に載置させる。
【００３８】
この状態（図６（ｃ），図８（ｂ）参照）を前の状態（図６（ｂ），図８（ａ）参照）と比較すると分かるように、アーム２１はウエハ１１に対して所定角度θだけ回転し、裏面１１ｂの接触領域２１ａ，２１ｂは、所定角度θだけ回転した位置（前回の接触領域２１ａ，２１ｂとは重ならない位置）に変更されたことになる。
上記のように、第２実施形態の自動マクロ検査装置では、検査対象のウエハ１１をアーム２１によって支持すると共に、ウエハ１１の裏面１１ｂとアーム２１との接触領域２１ａ，２１ｂを回転駆動部（２１ｃ，２２，２３）およびロボット２４によって変更し、変更前後の各状態（図８（ａ），（ｂ））において撮像動作を実行するため、２つの検査画像（１），（２）を用いた裏面１１ｂの全面検査が簡易で安価に実現する。
【００３９】
また、第２実施形態の自動マクロ検査装置では、変更前後の接触領域２１ａ，２１ｂが互いに重ならないようにしたため、２回の撮像動作で、裏面１１ｂを全面検査するために必要な明るさ情報を取得できる。このため、裏面１１ｂの全面検査を短時間で簡単に行うことができる。
さらに、第２実施形態の自動マクロ検査装置では、ウエハ１１の裏面１１ｂとアーム２１との接触領域２１ａ，２１ｂを変更する際に、ウエハ１１を上方に持ち上げた状態で回転させるため、裏面１１ｂに新たなスクラッチなどが付くようなことはない。
【００４０】
なお、上記した第１および第２実施形態では、ウエハ１１の裏面１１ｂを斜め方向から照明しているため、アーム１２（，２１）の影になって照明光Ｌ１が到達しない領域（非照明領域）が裏面１１ｂの中に存在し得る。この場合、接触領域１２ａ，１２ｂ（，２１ａ，２１ｂ）だけでなく非照明領域も考慮して、上記の所定角度θを決定することが好ましい。つまり、接触領域と非照明領域とを合わせた領域が変更前後で重ならないようにすることが好ましい。
【００４１】
また、上記した第１および第２実施形態では、２回の撮像動作によってウエハ１１の裏面１１ｂを全面検査する例を説明したが、撮像動作の回数は３回以上でもよい。この場合、３回以上の撮像動作を順に実行させ、２回目以降の撮像動作を実行させる前に接触領域を変更させればよい。
さらに、上記した第１および第２実施形態では、変更前後で接触領域１２ａ，１２ｂ（，２１ａ，２１ｂ）を重ならないようにする例を説明したが、本発明はこれに限定されない。接触領域１２ａ，１２ｂ（，２１ａ，２１ｂ）が変更前後で重なる場合には、その重なり分を考慮して撮像動作の回数を増加させることで、裏面１１ｂの全面検査に必要な全ての明るさ情報を揃えることができる。
【００４２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態は、請求項１，請求項３，請求項４，請求項５，請求項８，請求項１０に対応する。
第３実施形態の自動マクロ検査装置は、上述した自動マクロ検査装置１０のアーム１２（図１（ａ），（ｂ））に代えて図９（ａ），（ｂ）に示すテーブル２５を用いると共に、カメラ１７の撮像範囲を小さく設定したものである。それ以外の構成は同じであるため、ここでの説明を省略する。
【００４３】
第３実施形態の自動マクロ検査装置では、ウエハ１１の裏面１１ｂを２つの検査領域Ｋ１，Ｋ２（図９（ｃ））に分割し、検査領域Ｋ１，Ｋ２ごとに順に検査を実施していく。このため、カメラ１７の撮像範囲の大きさは、図９（ｄ）の点線枠１７ｂに示すように、ウエハ１１の裏面１１ｂのうち一方の検査領域（例えばＫ１またはＫ２）を含むような大きさに設定される。
【００４４】
この場合、カメラ１７の撮像範囲（点線枠１７ｂ）の中に含まれている一方の検査領域（図１０（ａ）で点ハッチングを付した領域，例えば検査領域Ｋ１）が、有効撮像領域１１ｃとなる。
そして、ウエハ１１を支持するテーブル２５は、図１０（ｂ）に示すように、ウエハ１１の裏面１１ｂの検査領域Ｋ１，Ｋ２のうち、有効撮像領域１１ｃではない方（例えば検査領域Ｋ２側）に配置される。テーブル２５は、裏面１１ｂの片側の一部領域（以下「接触領域２５」という）に接触して、ウエハ１１を吸着により水平状態で支持するものであり、その構成が簡易で安価である（支持手段）。
【００４５】
ウエハ１１の裏面１１ｂのテーブル２５との接触領域２５ａは、既に説明したロボット１３により変更可能である。また、第３実施形態では、ロボット１３によって接触領域２５ａを変更することにより、カメラ１７の撮像範囲（点線枠１７ｂ）の中に含まれる検査領域（Ｋ１またはＫ２）を変更することもできる。
ただし、カメラ１７の撮像範囲の中に含まれる検査領域、つまり、カメラ１７による撮像動作の対象となる検査領域（Ｋ１またはＫ２）が、接触領域２５ａと重なることはない。第３実施形態のロボット１３は、請求項の「位置決め部」，「変更手段」に対応する。
【００４６】
第３実施形態の自動マクロ検査装置を用いてウエハ１１の裏面１１ｂを全面検査する手順は、既に説明した図４のフローチャートと同様である。異なる点は、ステップＳ２において接触領域２５ａを変更すると共に検査領域（Ｋ１またはＫ２）を変更する手順のみである。次に、その変更手順について説明する。
第３実施形態の自動マクロ検査装置の制御装置１８は、ウエハ１１の裏面１１ｂの接触領域２５ａ，検査領域（Ｋ１またはＫ２）を変更させるため、ロボット１３を制御する。変更前後の状態をウエハ１１の裏面１１ｂ側から見た図を、図１０（ｂ），（ｃ）に示す。
【００４７】
まず初めに、ロボット１３は、ウエハ１１をテーブル２５から持ち上げて（図１０（ｄ）の矢印▲１▼参照）、テーブル２５によるウエハ１１の支持状態を解除する。そして次に、その解除した状態を保ちながら、所定角度θ（＝１８０°）だけウエハ１１を回転させる（矢印▲３▼）。最後に、回転後のウエハ１１をテーブル２５まで降下させて（矢印▲２▼）、再びテーブル２５上に載置させる。
【００４８】
このときの状態（図１０（ｃ）参照）を前の状態（図１０（ｂ）参照）と比較すると分かるように、ウエハ１１はテーブル２５に対して所定角度θ（＝１８０°）だけ回転し、裏面１１ｂの接触領域２２は、所定角度θ（＝１８０°）だけ回転した位置（前回の接触領域２５ａとは重ならない位置）に変更されたことになる。また、カメラ１７の撮像範囲の中には、別の検査領域（例えばＫ２）が位置決めされたことになる。
【００４９】
上記のように、第３実施形態の自動マクロ検査装置では、検査対象のウエハ１１をテーブル２５によって支持すると共に、ウエハ１１の裏面１１ｂとテーブル２５との接触領域２５ａおよび検査領域（Ｋ１またはＫ２）をロボット１３によって変更し、変更前後の各状態（図１０（ｂ），（ｃ））において撮像動作を実行するため、２つの検査画像（１），（２）を用いた裏面１１ｂの全面検査が簡易で安価に実現する。
【００５０】
また、第３実施形態の自動マクロ検査装置では、ウエハ１１の裏面１１ｂを２つの検査領域Ｋ１，Ｋ２に分割し、その一方を含むような大きさにカメラ１７の撮像範囲（点線枠１７ｂ）を設定して、検査領域Ｋ１，Ｋ２ごとに順に検査を実施するため、解像度の高い検査画像（１），（２）を取り込むことができる。その結果、検査精度が向上する。２回の撮像動作で、裏面１１ｂを全面検査するために必要な明るさ情報を取得できるため、短時間で簡単に全面検査を行うことができる。
【００５１】
さらに、第３実施形態の自動マクロ検査装置では、ウエハ１１の裏面１１ｂとテーブル２５との接触領域２５，検査領域（Ｋ１またはＫ２）を変更する際に、ウエハ１１を上方に持ち上げた状態で回転させるため、裏面１１ｂに新たなスクラッチなどが付くようなことはない。
【００５２】
なお、上記した第３実施形態では、ウエハ１１の裏面１１ｂを２つの検査領域Ｋ１，Ｋ２に分割したが、その分割数は３つ以上でも良い。この場合、裏面１１ｂの分割数（検査領域の数）に応じた回数だけ撮像動作を繰り返すことにより、ウエハ１１の裏面１１ｂを全面検査することができる。
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態は、請求項６に対応する。
【００５３】
第４実施形態の自動マクロ検査装置は、上述した自動マクロ検査装置１０のアーム１２（図１（ａ），（ｂ））に代えて図１１（ａ），（ｂ）に示すテーブル３１を用いると共に、ロボット１３を省略したものである。それ以外の構成は同じであるため、ここでの説明を省略する。
テーブル３１（支持手段）は、ウエハ１１の裏面１１ｂ側の外周部を取り囲む大きさの環状部材３２と、この環状部材３２の内側に設けられたテーパ部３３とで構成された簡易で安価なものである。テーパ部３３は、ウエハ１１の裏面１１ｂ側の外周部に形成されたエッジ１１ｄと接触可能であり、下方ほど内側に入り込んでいる。
【００５４】
このテーブル３１によれば、ウエハ１１の裏面１１ｂ側のエッジ１１ｄを環状部材３２のテーパ部３３に接触させることにより、ウエハ１１を水平状態で支持することができる。ウエハ１１の裏面１１ｂは、環状部材３２の中空部分によって、ほぼ全面が露出することになる。
したがって、第４実施形態の自動マクロ検査装置では、１回の撮像動作によって、ウエハ１１の裏面１１ｂのほぼ全面に関する画像を一括で取り込むことができる。その結果、ウエハ１１の裏面１１ｂの全面検査が簡易で安価に実現する。
【００５５】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態は、請求項７に対応する。
第５実施形態の自動マクロ検査装置は、上述した自動マクロ検査装置１０のアーム１２（図１（ａ），（ｂ））に代えて図１２に示すテーブル３５を用いると共に、ロボット１３を省略したものである。それ以外の構成は同じであるため、ここでの説明を省略する。
【００５６】
テーブル３５（支持手段）は、透明な光学ガラス部材からなり、ウエハ１１の裏面１１ｂに接触してウエハ１１を水平状態で支持する簡易で安価なものである。また、テーブル３５の側面３５ａは、照明系１４，１５（図１（ｃ）参照）からの照明光Ｌ１（平行光）を垂直に入射させるため、斜めに加工されている。
この場合、照明系１４，１５からの照明光Ｌ１は、側面３５ａからテーブル３５の内部に入射し、その内部を進行した後、ウエハ１１の裏面１１ｂに照射される。また、裏面１１ｂから発生した散乱光Ｌ２（図１（ｄ）参照）は、テーブル３５を透過した後、受光系１６，１７に到達する。
【００５７】
したがって、第５実施形態の自動マクロ検査装置では、１回の撮像動作によって、ウエハ１１の裏面１１ｂのほぼ全面に関する画像を一括で取り込むことができる。その結果、ウエハ１１の裏面１１ｂの全面検査が簡易で安価に実現する。上記した第１から第５実施形態では、半導体回路素子の製造工程で用いられる自動マクロ検査装置１０の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、液晶表示素子の製造工程において、液晶基板の裏面を自動的に検査する装置にも本発明を適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易で安価な構成によって基板の裏面を全面検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動マクロ検査装置１０の構成を示す図である。
【図２】接触領域１２ａ，１２ｂを変更する際のウエハ１１の動きを説明する図である。
【図３】裏面１１ｂの有効撮像領域１１ｃを説明する図である。
【図４】自動マクロ検査装置１０における全面検査の手順を示すフローチャートである。
【図５】カメラ１７が撮像動作を実行する際の裏面１１ｂの状態を説明する図である。
【図６】第２実施形態の自動マクロ検査装置の構成を示す図である。
【図７】接触領域２１ａ，２１ｂを変更する際のウエハ１１とアーム２１の動きを説明する図である。
【図８】カメラ１７が撮像動作を実行する際の裏面１１ｂの状態を説明する図である。
【図９】第３実施形態の自動マクロ検査装置の構成を示す図である。
【図１０】第３実施形態における裏面１１ｂの全面検査を説明する図である。
【図１１】第４実施形態の自動マクロ検査装置の構成を示す図である。
【図１２】第５実施形態の自動マクロ検査装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０　自動マクロ検査装置
１１　ウエハ
１１ａ　表面
１１ｂ　裏面
１１ｃ　有効撮像領域
１２，２１　アーム
１２ａ，１２ｂ，２１ａ，２１ｂ，２５ａ　接触領域
１３，２４　ロボット
１４　ラインファイバ
１５　レンズ
１６　凹面鏡
１７　カメラ
１７ａ，１７ｂ　点線枠（撮像範囲）
１８　制御装置
２１ｃ　溝部材
２２　ガイド
２３　シリンダ
２５，３１，３５　テーブル
３２　環状部材
３３　テーパ部

Claims (10)

1. 被検査基板の裏面の一部領域に接触して前記被検査基板を支持する支持手段と、
   前記裏面を照明する照明手段と、
   前記裏面からの光に基づいて前記裏面の像を撮像する撮像手段と、
   前記裏面内の前記支持手段との接触領域を変更する変更手段と、
   前記撮像手段を制御して複数回の撮像動作を順に実行させると共に、前記複数回のうち２回目以降の撮像動作を実行させる前に、前記変更手段を制御して前記接触領域を変更させる制御手段とを備えた
   ことを特徴とするマクロ検査装置。
2. 請求項１に記載のマクロ検査装置において、
   前記撮像手段による撮像範囲は、前記裏面の全体が含まれるような大きさを有し、
   前記制御手段は、前記２回目以降の撮像動作を実行させる前に、前記接触領域が変更前後で重ならないように、前記接触領域を変更させる
   ことを特徴とするマクロ検査装置。
3. 請求項１に記載のマクロ検査装置において、
   前記撮像手段による撮像範囲は、前記裏面を複数の検査領域に分割したときに、前記複数の検査領域のうち１つが含まれるような大きさを有し、
   前記撮像手段は、前記撮像範囲の中に前記複数の検査領域のうち任意の１つを位置決めする位置決め部を有し、
   前記制御手段は、前記撮像手段を制御することにより前記検査領域の各々を対象とした前記撮像動作を順に実行させると共に、前記２回目以降の撮像動作を実行させる前に、当該撮像動作の対象となる検査領域が前記接触領域と重ならないように、前記接触領域を変更させる
   ことを特徴とするマクロ検査装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載のマクロ検査装置において、
   前記変更手段は、前記支持手段による前記被検査基板の支持状態を解除した状態で、前記支持手段と前記被検査基板とを前記裏面に平行な面内で所定角度だけ相対回転させた後、再び前記支持手段に前記被検査基板を支持させることにより、前記接触領域を変更する
   ことを特徴とするマクロ検査装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載のマクロ検査装置において、
   前記支持手段は、前記被検査基板を吸着により水平状態で支持する
   ことを特徴とするマクロ検査装置。
6. 被検査基板を水平状態で支持する支持手段と、
   前記裏面を照明する照明手段と、
   前記裏面からの光に基づいて前記裏面の像を撮像する撮像手段とを備え、
   前記支持手段は、前記被検査基板の裏面側の外周部を取り囲む大きさの環状部材からなり、
   前記環状部材の内側には、前記被検査基板の前記外周部に形成されたエッジと接触可能なテーパ部が設けられている
   ことを特徴とするマクロ検査装置。
7. 被検査基板の裏面に接触して前記被検査基板を水平状態で支持する透明な光学ガラス部材と、
   前記光学ガラス部材を介して前記裏面を照明する照明手段と、
   前記裏面から発生して前記光学ガラス部材を透過した光に基づいて前記裏面の像を撮像する撮像手段とを備えた
   ことを特徴とするマクロ検査装置。
8. 被検査基板の裏面の一部領域に支持手段を接触させて前記被検査基板を支持する支持工程と、
   前記裏面を照明することにより前記裏面からの光に基づいて、前記裏面の像を撮像する撮像工程と、
   前記裏面に接触させた前記支持手段の接触領域を変更する変更工程とを有し、
   前記撮像工程を順に複数回実行させると共に、前記複数回のうち２回目以降の撮像工程を実行させる前に、前記変更工程で前記接触領域を変更させる
   ことを特徴とするマクロ検査方法。
9. 請求項８に記載のマクロ検査方法において、
   前記撮像工程における撮像範囲は、前記裏面の全体が含まれるような大きさを有し、
   前記２回目以降の撮像動作を実行させる前に、前記接触領域が変更前後で重ならないように、前記接触領域を変更させる
   ことを特徴とするマクロ検査方法。
10. 請求項８に記載のマクロ検査方法において、
    前記撮像工程における撮像範囲は、前記裏面を複数の検査領域に分割したときに、前記複数の検査領域のうち１つが含まれるような大きさを有し、
    前記撮像範囲の中に前記複数の検査領域のうち任意の１つを位置決めすることにより、前記検査領域の各々を対象とした前記撮像動作を順に実行させると共に、前記２回目以降の撮像動作を実行させる前に、当該撮像動作の対象となる検査領域が前記接触領域と重ならないように、前記接触領域を変更させる
    ことを特徴とするマクロ検査方法。

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