JP2007033372A - Visual inspection device - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a visual inspection device for observing defects having various forms when a substrate is visually inspected. <P>SOLUTION: The visual inspection device comprises a stage 4 for supporting the inspected substrate W, and a micro image acquiring unit 12 that moves in parallel with the inspected substrate W and acquires a magnified image. The micro image acquiring unit 12 has a microscope 15, and a digital camera 17 to be detached and attached via a fixed unit 16. When the digital camera 17 is removed from the fixed unit 16, the image of the inspected substrate W can be acquired from an arbitrary position. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板の外観を検査する外観検査装置に関する。   The present invention relates to an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a substrate.

液晶ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイを製造する際には、ガラス基板上にフィルタなどのパターンが形成される。このようなフラットパネルディスプレイの製造工程では、外観検査装置でガラス基板の外観を目視で検査して、膜むらや異物の付着といった欠陥の有無を調べ(マクロ検査)、その欠陥を装置に設置された顕微鏡で詳細に観察して検査する(ミクロ検査)工程がある。このような検査工程に用いられる従来の外観検査装置には、例えば、マクロ照明用ユニットによる面光源をホルダ上の被検査基板の表面に照射し、被検査基板表面の反射光の変化を観察者の目視観察により欠陥部として検出し、被検査基板上の欠陥部を固定されたテレビカメラで撮像し、画像処理で欠陥の位置座標を検出し、その座標データをもとに被検査基板上の欠陥部をミクロ観察ユニットの対物レンズの観察範囲に自動的に移動させ、接眼レンズによるミクロ観察が行えるようにして、観察作業の負担軽減を図ったものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−111253号公報(第6図)
When manufacturing a flat panel display such as a liquid crystal display, a pattern such as a filter is formed on a glass substrate. In such a flat panel display manufacturing process, the appearance of the glass substrate is visually inspected with an appearance inspection device to check for defects such as film unevenness and adhesion of foreign matter (macro inspection), and the defects are installed in the device. There is a process (micro inspection) of observing in detail with a microscope. In a conventional visual inspection apparatus used in such an inspection process, for example, a surface light source by a macro illumination unit is irradiated on the surface of a substrate to be inspected on a holder, and a change in reflected light on the surface of the inspected substrate is observed by an observer. It is detected as a defective part by visual observation, and the defective part on the inspected substrate is imaged with a fixed television camera, and the position coordinates of the defect are detected by image processing, and on the inspected substrate based on the coordinate data. In some cases, the defect portion is automatically moved to the observation range of the objective lens of the micro observation unit so that micro observation with the eyepiece can be performed to reduce the burden of observation work (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-111253 (FIG. 6)

基板に照射される照明光は、パターン上での光の回折や干渉によって様々な方向に反射されるため、欠陥の見え方も場所によって異なる。したがって、従来のように予め定められた方向から基板の画像を取得するだけでは、欠陥を発見できないことがあった。特に、近年大型化された基板では、基板に近接した位置で確認できる欠陥の他に、基板から離れた位置から観察しないと発見し難い欠陥もある。しかし、従来の外観検査装置では、このような種々の欠陥を任意の位置から観察し、画像を取得することができなかった。そこで、基板から離れた位置からも欠陥の画像を取得できるようにし、かつその画像と顕微鏡によるミクロ画像とを一緒に表示したり、記録したり、欠陥の位置を特定できるようにしたりして活用し易くすることが望まれていた。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、基板の外観検査を行う際に、任意の位置から取り込んだマクロ画像及びミクロ画像を活用し易くすることにより、検査の効率化を図ることである。
The illumination light applied to the substrate is reflected in various directions due to light diffraction and interference on the pattern, so that the appearance of the defect also differs depending on the location. Therefore, there is a case where a defect cannot be found only by acquiring an image of a substrate from a predetermined direction as in the prior art. In particular, a substrate that has been increased in size in recent years has defects that are difficult to find unless observed from a position away from the substrate, in addition to defects that can be confirmed at a position close to the substrate. However, in the conventional visual inspection apparatus, such various defects cannot be observed from an arbitrary position and an image cannot be acquired. Therefore, it is possible to acquire an image of a defect even from a position away from the substrate, and to display and record the image together with a micro image obtained by a microscope, and to identify the position of the defect. It was desired to make it easier.
The present invention has been made in view of such circumstances, and its main purpose is to facilitate the utilization of macro images and micro images captured from arbitrary positions when performing visual inspection of a substrate. It is to improve the efficiency of inspection.

上記の課題を解決する本発明は、被検査基板を保持するステージと、前記被検査基板上の欠陥の拡大画像であるミクロ画像を取得するミクロ画像取得ユニットと、前記ミクロ画像取得ユニットを前記被検査基板に対して平行に移動自在に支持するガイド手段と、ミクロ画像よりも相対的に低倍率なマクロ画像を任意の位置から取得可能なマクロ画像取得ユニットと、前記ミクロ画像取得ユニット及び前記マクロ画像取得ユニットで取得した画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする外観検査装置とした。   The present invention for solving the above-described problems includes a stage that holds a substrate to be inspected, a micro image acquisition unit that acquires a micro image that is an enlarged image of a defect on the substrate to be inspected, and the micro image acquisition unit that includes the micro image acquisition unit. Guide means for movably supporting in parallel with the inspection substrate, a macro image acquisition unit capable of acquiring a macro image having a lower magnification than the micro image from an arbitrary position, the micro image acquisition unit, and the macro The appearance inspection apparatus includes a display unit that displays an image acquired by the image acquisition unit.

この外観検査装置では、ミクロ画像取得ユニットによって被検査基板上の欠陥の拡大画像であるミクロ画像を取得し、マクロ画像取得ユニットで相対的に低倍率のマクロ画像を取得することができる。ミクロ画像取得ユニットは、ガイド手段によって被検査基板に対して平行移動するので、マクロ画像の撮像位置から被検査基板上での欠陥位置を特定することができる。これに対して、マクロ画像取得ユニットは、任意の位置からの撮像が可能なので、欠陥が見易い位置での撮像が可能である。   In this appearance inspection apparatus, a micro image that is an enlarged image of a defect on a substrate to be inspected can be acquired by a micro image acquisition unit, and a macro image at a relatively low magnification can be acquired by a macro image acquisition unit. Since the micro image acquisition unit moves in parallel with the substrate to be inspected by the guide means, the defect position on the substrate to be inspected can be specified from the imaging position of the macro image. On the other hand, since the macro image acquisition unit can take an image from an arbitrary position, it can take an image at a position where a defect is easily seen.

本発明によれば、被検査基板の一部を拡大したミクロ画像と、ミクロ画像よりも低倍率で任意の位置から撮像されたマクロ画像とを取得し、表示することが可能である。したがって、取得したミクロ画像とマクロ画像とを活用することが容易になるので、検査作業の効率が向上する。   According to the present invention, it is possible to acquire and display a micro image obtained by enlarging a part of a substrate to be inspected and a macro image captured from an arbitrary position at a lower magnification than the micro image. Therefore, since it becomes easy to utilize the acquired micro image and macro image, the efficiency of the inspection work is improved.

本発明を実施するための最良の形態について以下に説明する。
(第1の実施の形態)
図1に第1の実施の形態に係る外観検査装置の概略構成を示す。外観検査装置1は、床面に設置される装置本体2を有し、装置本体2には、回動駆動機構3によってステージ4が起き上がり自在に支持されている。このステージ4上には、ガラス基板やカラーフィルタ、半導体ウェハなどの被検査基板Wが載置される。ステージ4には、位置決めピン5,6と、吸着機構(不図示)とが設けられており、被検査基板Wを位置決めして保持できるようになっている。また、装置本体2の上部には、マクロ照明部8が設けられている。マクロ照明部8は、ステージ4上の被検査基板Wを上方から照明するもので光源、ミラー、レンズなどの光学系から構成されている。なお、マクロ照明部8は、液晶散乱板(電源のON、OFFによって透過散乱の切り替えができる液晶板)とフレネルレンズを備え、液晶散乱板を透過に切り替えることにより、収束光を被検査基板Wに対して照射できるものとしても良い。収束光で被検査基板Wを照明すると、装置本体2の前面側に立つ検査者Pが被検査基板W上の異物欠陥を目視で観察し易くなる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an appearance inspection apparatus according to the first embodiment. The appearance inspection apparatus 1 has an apparatus main body 2 installed on a floor surface, and a stage 4 is supported by the apparatus main body 2 by a rotation drive mechanism 3 so that the stage 4 can be raised. On the stage 4, a substrate W to be inspected such as a glass substrate, a color filter, and a semiconductor wafer is placed. The stage 4 is provided with positioning pins 5 and 6 and a suction mechanism (not shown) so that the inspected substrate W can be positioned and held. In addition, a macro illumination unit 8 is provided on the upper part of the apparatus main body 2. The macro illumination unit 8 illuminates the inspection substrate W on the stage 4 from above, and is composed of an optical system such as a light source, a mirror, and a lens. The macro illumination unit 8 includes a liquid crystal scattering plate (a liquid crystal plate that can switch transmission and scattering by turning the power ON and OFF) and a Fresnel lens. It is good also as what can be irradiated with respect to. When the inspected substrate W is illuminated with the convergent light, the inspector P standing on the front side of the apparatus main body 2 can easily observe the foreign object defect on the inspected substrate W visually.

さらに、装置本体2には、Y軸ガイド10(ガイド手段)が斜めに架け渡されている。Y軸ガイド10の傾斜角度は、検査位置に起き上がらせたときの被検査基板Wと略平行になるように設定されている。このY軸ガイド10の下端部と上端部とは、一対のX軸ガイド11(ガイド手段)にそれぞれ移動自在に取り付けられている。X軸ガイド11は、Y軸ガイド10と直交するように配置されている。そして、Y軸ガイド10には、基板表面の拡大画像(ミクロ画像)を取得するためのミクロ画像取得ユニット12がY軸ガイド10の長手方向にスライド自在に取り付けられている。したがって、ミクロ画像取得ユニット12は、被検査基板Wを起き上がらせたときに、被検査基板Wの上方を、被検査基板Wの表面に平行に移動させることができる。なお、このときにX軸ガイド11に平行な方向をX方向とし、Y軸ガイド10に平行な方向をY方向とする。   Further, a Y-axis guide 10 (guide means) is slanted over the apparatus body 2. The inclination angle of the Y-axis guide 10 is set so as to be substantially parallel to the inspected substrate W when it rises to the inspection position. The lower end and the upper end of the Y-axis guide 10 are movably attached to a pair of X-axis guides 11 (guide means). The X axis guide 11 is disposed so as to be orthogonal to the Y axis guide 10. A micro image acquisition unit 12 for acquiring an enlarged image (micro image) of the substrate surface is attached to the Y axis guide 10 so as to be slidable in the longitudinal direction of the Y axis guide 10. Therefore, when the inspected substrate W is raised and raised, the micro image acquisition unit 12 can move the upper portion of the inspected substrate W in parallel to the surface of the inspected substrate W. At this time, a direction parallel to the X-axis guide 11 is defined as an X direction, and a direction parallel to the Y-axis guide 10 is defined as a Y direction.

ここで、ミクロ画像取得ユニット12は、顕微鏡15と、顕微鏡15に固定ユニット16を介して着脱自在なデジタルカメラ17とから構成される。顕微鏡15は、デジタルカメラ17による基板表面のミクロ画像が撮像できるように射出側の焦点距離が無限遠になるような拡大光学系を有している。デジタルカメラ17は、CCD(Charge Coupled Device)を備えるもので、固定ユニット16から取り外した状態では、任意の位置から被検査基板の全体画像(マクロ画像)を取得可能なマクロ画像取得ユニットとなる。なお、マクロ画像は、ミクロ画像よりも広い範囲が収まった画像であれば良く、必ずしも被検査基板Wの全体が収まる画像でなくても良い。   Here, the micro image acquisition unit 12 includes a microscope 15 and a digital camera 17 detachably attached to the microscope 15 via a fixing unit 16. The microscope 15 has a magnifying optical system in which the focal length on the exit side is infinite so that a micro image of the substrate surface can be taken by the digital camera 17. The digital camera 17 includes a CCD (Charge Coupled Device). When the digital camera 17 is detached from the fixed unit 16, the digital camera 17 becomes a macro image acquisition unit that can acquire the entire image (macro image) of the substrate to be inspected from an arbitrary position. The macro image may be an image that covers a wider range than the micro image, and does not necessarily have to be an image that fits the entire substrate W to be inspected.

固定ユニット16には、データ転送ケーブル18が引き込まれており、デジタルカメラ17を固定ユニット16に装着した状態でデジタルカメラ17側のデータ転送コネクタ17aにデータ転送ケーブル18を接続することができる。データ転送ケーブル18は、顕微鏡15をY方向に移動させるようにY軸ガイド10に沿って設けられたキャタピラ19a内と、Y軸ガイド10をX方向に移動させるようにX軸ガイド11に沿って設けられたキャタピラ19b内とを通って、図3に示す制御ユニット20に接続されている。   A data transfer cable 18 is drawn into the fixed unit 16, and the data transfer cable 18 can be connected to the data transfer connector 17 a on the digital camera 17 side with the digital camera 17 attached to the fixed unit 16. The data transfer cable 18 is inside a caterpillar 19a provided along the Y-axis guide 10 so as to move the microscope 15 in the Y direction, and along the X-axis guide 11 so as to move the Y-axis guide 10 in the X direction. It passes through the provided caterpillar 19b and is connected to the control unit 20 shown in FIG.

制御ユニット20は、CPU(Central Processing Unit)やメモリなどから構成されており、図1に示す外観検査装置1を一括して制御する装置である。制御ユニット20には、デジタルカメラ17の他に、ステージ制御ユニット25、マクロ照明制御ユニット26、ガイド制御ユニット27、X座標読取ユニット28、Y座標読取ユニット29、画像格納手段30、操作ユニット31、及び表示手段32が接続されている。   The control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like, and is a device that collectively controls the appearance inspection apparatus 1 illustrated in FIG. In addition to the digital camera 17, the control unit 20 includes a stage control unit 25, a macro illumination control unit 26, a guide control unit 27, an X coordinate reading unit 28, a Y coordinate reading unit 29, an image storage means 30, an operation unit 31, And display means 32 are connected.

ステージ制御ユニット25は、ステージ4及び回動駆動機構3の制御を行うもので、ステージ4の姿勢を水平位置から垂直近くまで起き上がらせた検査位置まで回動制御すると共に、位置決めピン5の駆動及び被検査基板Wの真空吸着の制御を行う。なお、ステージ制御ユニット25は、検査位置を中心にステージ4を回動方向に揺動させる揺動制御を実施させることもできる。マクロ照明制御ユニット26は、マクロ照明部8に設けられており、被検査基板Wを照明する明るさや、照射角度、散乱孔、収束光の切り替えを制御する。ガイド制御ユニット27は、Y軸ガイド10及びX軸ガイド11の移動を制御する。   The stage control unit 25 controls the stage 4 and the rotation drive mechanism 3. The stage control unit 25 controls the rotation of the stage 4 from the horizontal position to the inspection position where the position rises from the horizontal position to the vertical position. The vacuum suction of the substrate W to be inspected is controlled. The stage control unit 25 can also perform swing control for swinging the stage 4 in the rotational direction around the inspection position. The macro illumination control unit 26 is provided in the macro illumination unit 8 and controls the brightness for illuminating the inspected substrate W, the irradiation angle, the scattering holes, and the switching of the convergent light. The guide control unit 27 controls the movement of the Y-axis guide 10 and the X-axis guide 11.

さらに、X座標読取ユニット28及びY座標読取ユニット29は、ミクロ画像取得ユニット12による観察位置のX座標及びY座標をそれぞれ検出するもので、X座標読取ユニット28はY軸ガイド10のX方向の移動量を検出し、Y座標読取ユニット29はミクロ画像取得ユニット12のY方向の移動量を検出するように構成されている。画像格納手段30は、デジタルカメラ17で取得したミクロ画像やマクロ画像を保存する記憶装置である。操作ユニット31は、検査者Pの操作を受け付けるもので、照明の明るさや、照射角度、ステージ4の回動角度などの操作が可能で、スイッチやボタン、ジョイスティックなどから構成されている。表示手段32は、例えばディスプレイからなり、ミクロ画像取得ユニット12で取得したミクロ画像や、デジタルカメラ17で取得したマクロ画像、画像格納手段30に格納されている画像や、欠陥座標、欠陥の検査結果などが表示可能になっている。   Further, the X coordinate reading unit 28 and the Y coordinate reading unit 29 detect the X coordinate and the Y coordinate of the observation position by the micro image acquisition unit 12, respectively. The X coordinate reading unit 28 is arranged in the X direction of the Y axis guide 10. The amount of movement is detected, and the Y coordinate reading unit 29 is configured to detect the amount of movement of the micro image acquisition unit 12 in the Y direction. The image storage unit 30 is a storage device that stores a micro image or a macro image acquired by the digital camera 17. The operation unit 31 receives the operation of the inspector P, and can perform operations such as illumination brightness, irradiation angle, and rotation angle of the stage 4, and includes a switch, a button, a joystick, and the like. The display means 32 is composed of, for example, a display, and the micro image acquired by the micro image acquisition unit 12, the macro image acquired by the digital camera 17, the image stored in the image storage means 30, the defect coordinates, and the inspection result of the defect. Etc. can be displayed.

次に、外観検査装置1の作用について説明する。
まず、不図示のロボットで被検査基板Wが水平位置に保持されているステージ4上に載置する。ステージ制御ユニット25によって位置決めピン5が駆動し、対向して配置されている位置決めピン6とで挟み込むようにして、被検査基板を所定位置に整列させる。さらに、吸着機構で被検査基板Wを真空吸着する。これによって、被検査基板Wがステージ4に保持されるので、ステージ制御ユニット25が回動駆動機構3を駆動させてステージ4を検査位置まで起き上がらせる。さらに、マクロ照明制御ユニット26が、操作ユニット31で設定された明るさ及び照射角度で被検査基板Wを上方から照明する。この状態で、観察者Pは、被検査基板Wの表面を目視で検査し、欠陥の有無を調べる。欠陥が発見されない場合や、外観検査が終了したときには、ステージ4を水平位置に戻し、吸着を解除してから被検査基板Wを搬出する。
Next, the operation of the appearance inspection apparatus 1 will be described.
First, the substrate W to be inspected is placed on the stage 4 held in a horizontal position by a robot (not shown). The positioning pin 5 is driven by the stage control unit 25, and the substrate to be inspected is aligned at a predetermined position so as to be sandwiched between the positioning pins 6 arranged opposite to each other. Further, the inspection target substrate W is vacuum-sucked by the suction mechanism. As a result, the inspected substrate W is held on the stage 4, so that the stage control unit 25 drives the rotation drive mechanism 3 to raise the stage 4 to the inspection position. Further, the macro illumination control unit 26 illuminates the inspected substrate W from above with the brightness and irradiation angle set by the operation unit 31. In this state, the observer P visually inspects the surface of the substrate W to be inspected to check for defects. When no defect is found or when the appearance inspection is completed, the stage 4 is returned to the horizontal position, the suction is released, and the substrate W to be inspected is unloaded.

ここで、検査者Pが検査位置にある被検査基板Wを目視で観察した結果、欠陥が発見された場合には、ミクロ画像取得ユニット12、デジタルカメラ17を用いてを欠陥の画像を取得する。
欠陥が広範囲の膜むらなど、被検査基板Wから少し離れた位置から、かつ特定の角度でのみ確認できる場合には、デジタルカメラ17を固定ユニット16から取り外す。そして、図4に示すように、欠陥が最も良く確認できる位置からデジタルカメラ17で被検査基板Wの撮影をする。このときに取得されるマクロ画像D1は、被検査基板Wを斜め前方から引いた状態で撮像した画像になり、被検査基板Wの表面には膜むらの存在を示す干渉縞が確認できる。このマクロ画像D1は、デジタルカメラ17のメモリに格納され、デジタルカメラ17が固定ユニット16に装着されたときに、データ転送コネクタ17aからデータ転送ケーブル18を通して制御ユニット20に自動的に転送される。制御ユニット20は、デジタルカメラ17からマクロ画像D1の画像データを取り込んだら、画像格納手段30に格納する。
Here, when a defect is found as a result of the inspector P visually observing the inspection substrate W at the inspection position, an image of the defect is acquired using the micro image acquisition unit 12 and the digital camera 17. .
When the defect can be confirmed from a position slightly apart from the substrate W to be inspected, such as a wide range of film unevenness, and only at a specific angle, the digital camera 17 is removed from the fixed unit 16. Then, as shown in FIG. 4, the substrate W to be inspected is photographed by the digital camera 17 from the position where the defect can be best confirmed. The macro image D1 acquired at this time is an image captured in a state in which the inspected substrate W is pulled obliquely from the front, and interference fringes indicating the presence of film unevenness can be confirmed on the surface of the inspected substrate W. The macro image D1 is stored in the memory of the digital camera 17, and is automatically transferred from the data transfer connector 17a to the control unit 20 through the data transfer cable 18 when the digital camera 17 is attached to the fixed unit 16. The control unit 20 takes in the image data of the macro image D1 from the digital camera 17 and stores it in the image storage means 30.

また、被検査基板Wに近接しないと確認できないような小さい欠陥Fは、デジタルカメラ17を顕微鏡15に接続させた状態で撮像する。この際には、操作ユニット31でX軸ガイド11及びY軸ガイド10を移動させ、欠陥位置に顕微鏡15の視野を合わせる。このときに取得される欠陥Fの画像は、ミクロ画像D2に示すようになる。ミクロ画像D2の画像データは、データ転送コネクタ17a、データ転送ケーブル18、制御ユニット20を通じて表示手段32に表示されるので、検査者Pはこの画像を確認してから操作ユニット31を操作し、ミクロ画像D2を取り込む。ミクロ画像D2の画像データは、画像格納手段30に格納される。このとき、X座標読取ユニット28及びY座標読取ユニット29で取得する顕微鏡15のX座標及びY座標を、欠陥位置の座標データとしてミクロ画像D2の画像データと関連付けて画像格納手段30に格納する。   Further, a small defect F that cannot be confirmed without being close to the substrate to be inspected W is imaged in a state where the digital camera 17 is connected to the microscope 15. At this time, the X-axis guide 11 and the Y-axis guide 10 are moved by the operation unit 31, and the visual field of the microscope 15 is adjusted to the defect position. The image of the defect F acquired at this time is as shown in the micro image D2. Since the image data of the micro image D2 is displayed on the display means 32 through the data transfer connector 17a, the data transfer cable 18, and the control unit 20, the inspector P operates the operation unit 31 after confirming this image, Capture image D2. The image data of the micro image D2 is stored in the image storage means 30. At this time, the X coordinate and Y coordinate of the microscope 15 acquired by the X coordinate reading unit 28 and the Y coordinate reading unit 29 are stored in the image storage unit 30 in association with the image data of the micro image D2 as the coordinate data of the defect position.

さらに、制御ユニット20は、デジタルカメラ17で取り込んだ画像を表示手段32に表示させて、各種の解析を行わせることが可能である。ここで、図5に表示手段に表示される画面の一例を示す。
図5に示す欠陥画像表示部40は、被検査基板Wを特定する情報として基板IDの表示欄41を有すると共に、画像が拡大表示される拡大表示部42を有している。この拡大表示部42には、被検査基板Wの全体像を示す画像であって、実際にフラットパネルディスプレイとして使用される部分(セルやチップ)の画像43と、欠陥の存在を示す欠陥位置表示44とが表された基板マップ表示がなされている。
拡大表示部42の側方には、欠陥座標表示部45が設けられており、1つの欠陥位置表示44を指定したときにその座標が数値で表示されるようになっている。X座標及びY座標は被検査基板Wの所定位置(例えば、右隅など)を基準とした値として表示される。欠陥座標表示部45の上方には、拡大表示部42に表示される画像を拡大・縮小する拡大ボタン46及び縮小ボタン47が設けられている。さらに、拡大表示部42の下方には、画像格納手段30に格納されているミクロ画像D2や、マクロ画像D1が小サイズの画像で一覧表示される欠陥画像サムネイル表示部48が設けられている。欠陥画像サムネイル表示部48には、スクロールバー49が付与されており、多数の画像が表示可能になっている。
Furthermore, the control unit 20 can cause the display unit 32 to display an image captured by the digital camera 17 and perform various types of analysis. Here, FIG. 5 shows an example of a screen displayed on the display means.
The defect image display unit 40 shown in FIG. 5 includes a substrate ID display column 41 as information for specifying the inspection substrate W, and an enlarged display unit 42 on which an image is enlarged. The enlarged display section 42 is an image showing the entire image of the substrate W to be inspected, and an image 43 of a portion (cell or chip) actually used as a flat panel display, and a defect position display indicating the presence of a defect The board map is displayed as 44.
A defect coordinate display unit 45 is provided on the side of the enlarged display unit 42, and when one defect position display 44 is designated, the coordinates are displayed numerically. The X coordinate and the Y coordinate are displayed as values based on a predetermined position (for example, the right corner) of the inspected substrate W. Above the defect coordinate display section 45, an enlarge button 46 and a reduce button 47 for enlarging / reducing an image displayed on the enlarged display section 42 are provided. Further, below the enlarged display portion 42, a micro image D2 stored in the image storage means 30 and a defect image thumbnail display portion 48 in which the macro image D1 is displayed as a list of small-sized images are provided. The defect image thumbnail display portion 48 is provided with a scroll bar 49 so that a large number of images can be displayed.

このような欠陥画像サムネイル表示部48は、拡大表示部42と関連付けられている。
例えば、操作ユニット31を操作して拡大表示部42中の特定の欠陥位置表示44を指定したときには、欠陥画像サムネイル表示部48でその欠陥位置に相当するミクロ画像D2が強調表示される。このような表示制御は、制御ユニット20においてミクロ画像D2と欠陥位置の座標データとの関連付けが行われることによって実現されている。なお、図5において強調表示は、ミクロ画像D2の枠の色を変化させたものになっているが、点滅などの種々の形態を用いることができる。
Such a defect image thumbnail display unit 48 is associated with the enlarged display unit 42.
For example, when the operation unit 31 is operated to specify a specific defect position display 44 in the enlarged display section 42, the micro image D2 corresponding to the defect position is highlighted on the defect image thumbnail display section 48. Such display control is realized in the control unit 20 by associating the micro image D2 with the coordinate data of the defect position. In FIG. 5, the highlighted display is obtained by changing the color of the frame of the micro image D <b> 2, but various forms such as blinking can be used.

また、操作ユニット31を操作して欠陥画像サムネイル表示部48中の特定のミクロ画像D2を指定したときには、拡大表示部42でそのミクロ画像D2の撮像位置に対応する欠陥位置表示44が強調表示される。さらに、欠陥画像サムネイル表示部48で特定のミクロ画像D2を選択して拡大ボタン46により拡大表示を指示したときには、拡大表示部42に基板マップ表示の代わりに、そのミクロ画像D2が拡大して表示される。また、マップ表示に戻すときには、ボタン47により行われる。なお、欠陥画像サムネイル表示部48でマクロ画像D1の拡大表示が指示された場合には、拡大表示部42にマクロ画像D1が拡大して表示されると共に、欠陥画像サムネイル表示部48中のマクロ画像D1が強調表示される。ここで、図5の欠陥画像表示画面にマップ拡大ボタンとマップ縮小ボタンを設けても良い。例えば、マップ画面上に欠陥が近くに重なっているときに、画面上でクリックしにくい場合がある。このようなときに、マップ拡大ボタンでマップを拡大表示できれば、欠陥をクリックし易くなる。   When the operation unit 31 is operated to specify a specific micro image D2 in the defect image thumbnail display unit 48, the enlarged display unit 42 highlights the defect position display 44 corresponding to the imaging position of the micro image D2. The Further, when a specific micro image D2 is selected on the defect image thumbnail display portion 48 and enlargement display is instructed by the enlargement button 46, the micro image D2 is enlarged and displayed on the enlargement display portion 42 instead of the substrate map display. Is done. In addition, when returning to the map display, the button 47 is used. When the enlarged display of the macro image D1 is instructed by the defect image thumbnail display unit 48, the macro image D1 is enlarged and displayed on the enlarged display unit 42, and the macro image in the defect image thumbnail display unit 48 is displayed. D1 is highlighted. Here, a map enlargement button and a map reduction button may be provided on the defect image display screen of FIG. For example, there may be a case where it is difficult to click on the screen when a defect is close to the map screen. In such a case, if the map can be enlarged and displayed with the map enlargement button, it becomes easier to click the defect.

この実施の形態によれば、デジタルカメラ17を顕微鏡15に着脱自在に設けたので、顕微鏡15を通したミクロ画像D2の取得が可能であると共に、離れた位置からのマクロ画像D1の取得が可能になる。しかも、デジタルカメラ17は任意の位置から画像取得が可能なので、特定の位置で発見し易い欠陥の情報を記録することが可能になる。したがって、欠陥を確実に捉えることが可能になるので、欠陥の分析が容易になる。また、デジタルカメラ17の着脱によって欠陥のミクロ画像D2の取得と、被検査基板Wのマクロ画像D1の取得が可能になるので、1つの装置でミクロ検査とマクロ検査とが可能になる。したがって、従来のようにマクロ検査用の装置と、ミクロ検査用の装置とが別々の場合に比べて、装置スペースを縮小することができ、装置導入のコストも低減できる。   According to this embodiment, since the digital camera 17 is detachably provided on the microscope 15, the micro image D2 can be acquired through the microscope 15 and the macro image D1 can be acquired from a distant position. become. Moreover, since the digital camera 17 can acquire an image from an arbitrary position, it is possible to record information on defects that are easily found at a specific position. Therefore, since it becomes possible to catch a defect reliably, the analysis of a defect becomes easy. Moreover, since the acquisition of the micro image D2 of the defect and the acquisition of the macro image D1 of the substrate W to be inspected can be performed by attaching and detaching the digital camera 17, the micro inspection and the macro inspection can be performed with one apparatus. Therefore, the apparatus space can be reduced and the cost for introducing the apparatus can be reduced as compared with the case where the apparatus for macro inspection and the apparatus for micro inspection are separated as in the prior art.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態について説明する。この実施の形態では、固定ユニットから取り外したデジタルカメラを支持する支持アームを備えることを特徴とする。その他の構成及び作用は第1の実施の形態と同じである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a support arm for supporting the digital camera removed from the fixed unit is provided. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.

図6に示すように、支持アーム61は、装置本体2に固定された多関節ロボットでありその基部は、鉛直軸回りに回転自在になっている。基部からは、アームが延び、先端部にはデジタルカメラを着脱自在な固定ユニットAが取り付けられている。固定ユニットAには、不図示のデータ転送ケーブルが接続されており、デジタルカメラ17の画像データを制御ユニット20に伝送可能になっている。さらに、支持アーム61の各関節は、制御ユニット20によって駆動制御されると共に、関節の回動角度を検出するエンコーダなどが設けられており、デジタルカメラ17の位置を3次元の座標で特定できるようになっている。   As shown in FIG. 6, the support arm 61 is an articulated robot fixed to the apparatus main body 2, and its base portion is rotatable about a vertical axis. An arm extends from the base, and a fixed unit A to which the digital camera can be attached and detached is attached to the tip. A data transfer cable (not shown) is connected to the fixed unit A so that image data of the digital camera 17 can be transmitted to the control unit 20. Further, each joint of the support arm 61 is driven and controlled by the control unit 20, and an encoder for detecting the rotation angle of the joint is provided so that the position of the digital camera 17 can be specified by three-dimensional coordinates. It has become.

この実施の形態の作用について説明する。デジタルカメラ17をミクロ画像取得ユニット12の固定ユニット16から取り外したときには、支持アーム61の固定ユニットAに装着する。そして、操作ユニット31で欠陥が良く見える位置にデジタルカメラ17を移動させ、マクロ画像D1を取得する。マクロ画像D1のデータは、固定ユニットA、データ転送ケーブル、制御ユニット20を介して画像格納手段30に格納される。この際に、撮像時のデジタルカメラ17の位置をセンサで取得した座標に換算し、この座標にマクロ画像D1の画像データを関連付けて格納する。これによって、このマクロ画像D1を表示手段32の拡大表示部42に表示させたときには、撮像時のデジタルカメラ17の座標が座標表示部45に数値で表示されるようになる。   The operation of this embodiment will be described. When the digital camera 17 is detached from the fixed unit 16 of the micro image acquisition unit 12, it is attached to the fixed unit A of the support arm 61. Then, the digital camera 17 is moved to a position where the defect can be clearly seen by the operation unit 31, and the macro image D1 is acquired. The data of the macro image D1 is stored in the image storage means 30 via the fixed unit A, the data transfer cable, and the control unit 20. At this time, the position of the digital camera 17 at the time of imaging is converted into coordinates acquired by the sensor, and the image data of the macro image D1 is stored in association with the coordinates. Thus, when the macro image D1 is displayed on the enlarged display unit 42 of the display means 32, the coordinates of the digital camera 17 at the time of imaging are displayed numerically on the coordinate display unit 45.

この実施の形態によれば、デジタルカメラ17を自由な姿勢で支持する支持アーム61を備えるので、マクロ画像D1の取得が容易になる。また、支持アーム61を備えることによって、撮像位置の再現性を高めることができ、他の被検査基板の外観検査を行うときに同じ位置で撮像することができるので、特定の欠陥を速やかに検査することが可能になる。また、撮像する位置として、1つ以上の位置を予めティーチングしておくと、自動でマクロ画像D1の取り込みが可能になるので、作業効率が向上する。   According to this embodiment, since the support arm 61 that supports the digital camera 17 in a free posture is provided, the macro image D1 can be easily acquired. Also, by providing the support arm 61, the reproducibility of the imaging position can be improved, and when performing an appearance inspection of another substrate to be inspected, images can be taken at the same position, so that a specific defect can be inspected quickly. It becomes possible to do. In addition, if one or more positions are taught in advance as the positions to be imaged, the macro image D1 can be automatically captured, so that work efficiency is improved.

ここで、支持アーム61にデータ転送ケーブルを設けずに、デジタルカメラ17がミクロ画像取得ユニット12側の固定ユニット16に装着されたときのみ、画像データが制御ユニット20に転送されるようにしても良い。   Here, without providing the data transfer cable in the support arm 61, the image data may be transferred to the control unit 20 only when the digital camera 17 is attached to the fixed unit 16 on the micro image acquisition unit 12 side. good.

(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態について説明する。この実施の形態では、ミクロ画像取得ユニットとミクロ画像取得ユニットとが独立の構成することを特徴とする。なお、前記の実施の形態と同じ構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the micro image acquisition unit and the micro image acquisition unit are configured independently. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the said embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図7に示すように、Y軸ガイド10には、CCDを備える実体顕微鏡71(ミクロ画像取得ユニット)がY方向に移動自在に設けられている。さらに、この実体顕微鏡71とは別に、マクロ画像取得ユニットとしてのみ使用されるデジタルカメラ17が設けられている。実体顕微鏡71から取り込まれるミクロ画像D2は、制御ユニット20の画像取り込み部20aに入力され、実体顕微鏡71の座標、つまり欠陥位置の座標と関連付けられて、画像格納手段30に格納される。また、デジタルカメラ17のマクロ画像D1の画像データは、有線又は無線で制御ユニット20の画像取り込み部20bに入力され、画像格納手段30に格納される。   As shown in FIG. 7, the Y-axis guide 10 is provided with a stereomicroscope 71 (micro image acquisition unit) including a CCD so as to be movable in the Y direction. In addition to the stereomicroscope 71, a digital camera 17 used only as a macro image acquisition unit is provided. The micro image D2 captured from the stereomicroscope 71 is input to the image capture unit 20a of the control unit 20, and is stored in the image storage unit 30 in association with the coordinates of the stereomicroscope 71, that is, the coordinates of the defect position. The image data of the macro image D1 of the digital camera 17 is input to the image capturing unit 20b of the control unit 20 by wire or wirelessly and stored in the image storage unit 30.

この実施の形態によれば、デジタルカメラ17を着脱する手間が省けるので、検査を短時間で行うことができる。その他の効果は、第1の実施の形態と同じである。ここにおいて、デジタルカメラ17は、図6に示すような支持アーム61に支持させても良い。この場合には、デジタルカメラ17を着脱する手間が省略できると共に、第2の実施の形態と同様の効果が得られる。   According to this embodiment, the labor of attaching and detaching the digital camera 17 can be saved, so that the inspection can be performed in a short time. Other effects are the same as those of the first embodiment. Here, the digital camera 17 may be supported by a support arm 61 as shown in FIG. In this case, the trouble of attaching and detaching the digital camera 17 can be omitted, and the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

なお、本発明は、前記の各実施の形態に限定されずに広く応用することが可能である。
例えば、ミクロ画像取得ユニット及びマクロ画像取得ユニットは、CCDを備えるものに限定されない。
また、支持アーム61は、モータ駆動などによって自動的にデジタルカメラ17を移動させる代わりに、手動でデジタルカメラ17を移動可能な関節から構成されても良い。この場合においても、関節の角度を検出するセンサを設けることで、デジタルカメラ17によるマクロ画像D1の撮像位置を検出することが可能になる。
座標データを取得する手段として、デジタルカメラ17に発光素子を設けて、装置本体2の上部に設けたCCDカメラや受光素子で、発光素子の位置を追跡してデジタルカメラの位置を演算するようにしても良い。
ガイド手段は、X軸ガイド11、Y軸ガイド10に限定されずに多関節ロボットでも良い。この場合にミクロ画像D2の倍率を特定するために、多関節ロボットはミクロ画像取得ユニット12を被検査基板Wと平行に移動させるように制御ユニット20によって制御される。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be widely applied.
For example, the micro image acquisition unit and the macro image acquisition unit are not limited to those having a CCD.
Further, the support arm 61 may be configured by a joint that can manually move the digital camera 17 instead of automatically moving the digital camera 17 by a motor drive or the like. Even in this case, it is possible to detect the imaging position of the macro image D1 by the digital camera 17 by providing a sensor for detecting the angle of the joint.
As a means for acquiring coordinate data, a light emitting element is provided in the digital camera 17, and the position of the digital camera is calculated by tracking the position of the light emitting element with a CCD camera or a light receiving element provided in the upper part of the apparatus body 2. May be.
The guide means is not limited to the X-axis guide 11 and the Y-axis guide 10 and may be an articulated robot. In this case, in order to specify the magnification of the micro image D2, the articulated robot is controlled by the control unit 20 to move the micro image acquisition unit 12 in parallel with the substrate W to be inspected.

本発明の実施の形態に係る外観検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the external appearance inspection apparatus which concerns on embodiment of this invention. ミクロ画像取得ユニットの構成と、マクロ画像取得ユニットの着脱を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a micro image acquisition unit, and attachment or detachment of a macro image acquisition unit. 外観検査装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an appearance inspection apparatus. ミクロ画像取得ユニット及びマクロ画像取得ユニットの使用方法を説明する図である。It is a figure explaining the usage method of a micro image acquisition unit and a macro image acquisition unit. 表示手段の表示の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display of a display means. 外観検査装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of an external appearance inspection apparatus. 外観検査装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of an external appearance inspection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 外観検査装置
4 ステージ
10 Y軸ガイド(ガイド手段)
11 X軸ガイド(ガイド手段)
12 ミクロ画像取得ユニット
15 顕微鏡(光学系)
17 デジタルカメラ(マクロ画像取得ユニット)
32 表示手段
61 多関節アーム
71 実体顕微鏡(ミクロ画像取得ユニット)
D1 マクロ画像
D2 ミクロ画像
W 被検査基板

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Appearance inspection apparatus 4 Stage 10 Y-axis guide (guide means)
11 X-axis guide (guide means)
12 Micro image acquisition unit 15 Microscope (optical system)
17 Digital camera (macro image acquisition unit)
32 Display means 61 Articulated arm 71 Stereo microscope (micro image acquisition unit)
D1 Macro image D2 Micro image W Board to be inspected

Claims (5)

被検査基板を保持するステージと、前記被検査基板上の欠陥の拡大画像であるミクロ画像を取得するミクロ画像取得ユニットと、前記ミクロ画像取得ユニットを前記被検査基板に対して平行に移動自在に支持するガイド手段と、ミクロ画像よりも相対的に低倍率なマクロ画像を任意の位置から取得可能なマクロ画像取得ユニットと、前記ミクロ画像取得ユニット及び前記マクロ画像取得ユニットで取得した画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする外観検査装置。   A stage that holds a substrate to be inspected, a micro image acquisition unit that acquires a micro image that is an enlarged image of a defect on the substrate to be inspected, and the micro image acquisition unit that is movable in parallel with the substrate to be inspected A supporting means for supporting, a macro image acquisition unit capable of acquiring a macro image at a lower magnification than the micro image from an arbitrary position, and the images acquired by the micro image acquisition unit and the macro image acquisition unit are displayed. An appearance inspection apparatus comprising: a display unit. 前記ミクロ画像取得ユニットは、前記マクロ画像取得ユニットと、前記マクロ画像取得ユニットが着脱自在で、前記マクロ画像取得ユニットに前記被検査基板の拡大画像を取り込ませるための光学系とを有することを特徴とする請求項1に記載の外観検査装置。   The micro image acquisition unit includes the macro image acquisition unit, and an optical system in which the macro image acquisition unit is detachable and allows the macro image acquisition unit to capture an enlarged image of the substrate to be inspected. The visual inspection apparatus according to claim 1. 前記表示手段は、前記被検査基板のミクロ画像と、前記被検査基板のマクロ画像と、欠陥位置を示す座標とを表示することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の外観検査装置。   The visual inspection apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays a micro image of the substrate to be inspected, a macro image of the substrate to be inspected, and coordinates indicating a defect position. . 前記マクロ画像取得ユニットを支持する多関節アームを備えることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の外観検査装置。   The visual inspection apparatus according to claim 2, further comprising an articulated arm that supports the macro image acquisition unit. 前記多関節アームに支持された前記マクロ画像取得ユニットの位置を検出するセンサを備えることを特徴とする請求項4に記載の外観検査装置。

The visual inspection apparatus according to claim 4, further comprising a sensor that detects a position of the macro image acquisition unit supported by the articulated arm.

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