JP2009244037A - Illuminating light source and pattern inspection device using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illuminating unit for illuminating incident light with same incident condition at a given point in an imaging region and a pattern inspection device capable of determining the quality of a pit. <P>SOLUTION: Each of surface light sources are arranged so that a number of LEDs 2 are lined up on an LED support member 3, and illuminating light is emitted from the LEDs 2 in parallel to enter into the imaging region R at a predetermined incident angle θ. The area of the region with the LEDs 2 lined up is larger than that of the imaging region R. Illuminating light is emitted from the eight surface light sources in parallel to enter the whole of the imaging region R at a predetermined angle θ. Accordingly, illuminating light is entered at a given point on the BAC of the imaging region R from all directions at a same incident angle and thus its condition is the same even at any point in the imaging region. This allows one to determine the quality by a difference in the brightness of a pit in the whole region to be inspected. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、対象物の表面状態の検査を行なうために、この表面に対して斜めから照明光を照射する照明用の光源、及び、基板に形成されているパターンに照明光を照射し、照明されたパターン画像を取得して自動で検査を行なうパターン検査装置に関する。   In order to inspect the surface state of an object, the present invention irradiates illumination light to an illumination light source that irradiates illumination light obliquely on the surface, and illumination light to a pattern formed on a substrate. The present invention relates to a pattern inspection apparatus that obtains a patterned image and automatically performs inspection.

光透過性の基板上に形成されたパターンに照明光を照射して撮像した画像に基づきパターンの良否を判定するパターン検査装置が知られている。
このようなパターン検査装置においては、基板のパターンが形成されている側から反射照明手段により、検査領域に対して斜めに入射するように照明し、撮像手段により、基板のパターンを撮像し、撮像される画像の輝度分布パターンから、パターン上のピット(凹部や欠け)の有無を検出することができる。パターン上にピットがあると、断線が起きる場合があるので、不良品として検出しなければならない。
上記の照明手段のように、検査対象に対し全方向から斜めに照明光を照射するための照明手段として、リング照明手段がよく使用される。リング照明手段を用いた検査装置として、例えば特許文献1がある。
上記公報によると、従来のリング照明は、図14(a)に示すように、薄い円筒ドーナツ状の本体容器102の中に多数のLED103を同心円上に配列したものである。
また、各LED103は、同図(a)のイ矢視図である同図(b)、及びロ矢視図である同図(c)に示したように、円の中心O方向に角度を持って配置されており、検査を行なうワークに対し、斜めから照明光が照射できるようになっている。
There is known a pattern inspection apparatus that determines the quality of a pattern based on an image captured by irradiating illumination light onto a pattern formed on a light-transmitting substrate.
In such a pattern inspection apparatus, the reflected illumination means illuminates the inspection area obliquely from the side on which the substrate pattern is formed, and the substrate pattern is imaged by the imaging means. The presence or absence of pits (recesses or chips) on the pattern can be detected from the brightness distribution pattern of the image to be displayed. If there is a pit on the pattern, disconnection may occur, so it must be detected as a defective product.
As the illumination unit, a ring illumination unit is often used as an illumination unit for irradiating illumination light obliquely from all directions to the inspection object. As an inspection apparatus using ring illumination means, for example, there is Patent Document 1.
According to the above publication, as shown in FIG. 14A, the conventional ring illumination has a large number of LEDs 103 arranged concentrically in a thin cylindrical donut-shaped main body container 102.
Further, each LED 103 has an angle in the direction of the center O of the circle as shown in FIG. It is arranged so that illumination light can be irradiated obliquely to the work to be inspected.

特開2002−328094号公報JP 2002-328094 A

上記パターン検査装置において反射照明光は、ワークの検査を行う領域の任意の点において、全方向(360°方向)から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度は同じでなければならない。
さらに、検査領域のどの点においても、その条件(全方向から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度が同じであること)は同じでなければならない。以下にその理由を説明する。
(1)上記のパターン検査装置においては、パターン上にピットが存在すると、明るい(輝度が高い)部分として撮像される。明るさ(輝度)が大きいとピットの大きさは大きく、明るさ(輝度)が小さいとピットは小さい。
小さいピットであれば、不良としなくても良い場合もあり、その場合、ピットの明るさ(輝度)の大きさによって良否を判定する。
(2)検査領域のある点において、その点に入射する照明光の強度が方向によって異なると、ピット(欠け)の大きさが同じであっても、欠けが生じている向きにより、明るさ(輝度)が変わる。
In the pattern inspection apparatus, the reflected illumination light is incident at the same incident angle from all directions (360 ° direction) at any point in the work inspection area, and the intensity of the light incident from each direction is the same. Must.
Furthermore, the conditions (light having the same incident angle from all directions and the intensity of light incident from each direction being the same) must be the same at any point in the inspection region. The reason will be described below.
(1) In the pattern inspection apparatus, when a pit is present on the pattern, an image is picked up as a bright (high luminance) part. When the brightness (luminance) is large, the size of the pit is large, and when the brightness (luminance) is small, the pit is small.
In the case of a small pit, it may not be determined to be defective. In this case, the quality is determined based on the brightness (luminance) of the pit.
(2) If the intensity of illumination light incident on a point in the inspection region varies depending on the direction, even if the size of the pit (chip) is the same, brightness ( (Luminance) changes.

例えば、図15に示すように、照明光が、右側からは強い強度で、左側からは弱い強度で照射されているとする。パターンPの右側にあるピットは、強度の強い照明光を反射するので明るくなり、反対にパターンPの左側にあるピットは、強度の弱い照明光を反射するので暗くなる。
すなわち、欠け(ピット)の大きさが同じであっても、明るさ(輝度)が異なってしまい、正しい検査(良否判定)ができない。したがって、照明光は、検査領域の任意の点において、全方向(360°方向)から同じ強度で照明されなければならない。
また、パターンの表面には突起が生じている場合がある。突起は、断線を生じさせる可能性が低いので不良として検出する必要がない。パターン表面に生じているピットと突起を区別して検出するためには、反射照明光を照明するが、角度によっては、ピットと突起を区別して検出することが難しい。パターン表面のピットを突起と区別して検出するためには、照明光を最適な角度範囲で照射する必要がある。上記と同様に、欠けの生じている方向によってピットと突起を区別できなくなってはならない。したがって、検査領域のある点において、全方向(360°方向)から同一の入射角度の光が入射しなければならない。
For example, as shown in FIG. 15, it is assumed that illumination light is irradiated with strong intensity from the right side and weak intensity from the left side. The pit on the right side of the pattern P is bright because it reflects the high intensity illumination light. On the contrary, the pit on the left side of the pattern P is dark because it reflects the low intensity illumination light.
That is, even if the size of the chip (pit) is the same, the brightness (luminance) differs, and correct inspection (good / bad determination) cannot be performed. Therefore, the illumination light must be illuminated with the same intensity from all directions (360 ° direction) at any point in the inspection region.
Further, there may be a protrusion on the surface of the pattern. Since the projection is less likely to cause a disconnection, it is not necessary to detect it as a defect. In order to distinguish and detect pits and protrusions occurring on the pattern surface, the reflected illumination light is illuminated. However, depending on the angle, it is difficult to distinguish and detect pits and protrusions. In order to distinguish and detect pits on the pattern surface from protrusions, it is necessary to irradiate illumination light within an optimum angular range. Similar to the above, the pits and protrusions must be made indistinguishable by the direction in which the chip is generated. Therefore, at a certain point in the inspection region, light having the same incident angle must be incident from all directions (360 ° direction).

そして、検査領域全体において、各方向からの照明光の強度や入射角度にばらつきがあると、同じ大きさのピットでも場所によって明るさ(輝度)の大きさが変わってしまったり、突起と区別がつかなくなってしまったりするので、正しい検査(良否判定)ができない。したがって、検査領域のいずれの場所(点)においても、全方向(360°方向)から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度も同じでなければならない。
上記パターン検査装置においては、CCDラインセンサである撮像手段を、ラインセンサが伸びる方向とは直交する方向に走査(スキャン)して、検査領域全体を撮像する。
図16は、CCDラインセンサ(図示せず)が一度に撮像する細長い領域の平面図である。撮像領域の大きさは、例えば長さ18mmであり幅は2μmである。
同図に模式的に示すが、上記で説明したように、例えば、撮像領域の中心部Aにおいても、また左端部Bや右端部Cにおいても、入射する照明光は、全方向(360°方向)から同一の入射角度であり、各方向から入射する光の強度は同じでなければならない。
And if there are variations in the intensity and incident angle of the illumination light from each direction in the entire inspection area, the brightness (brightness) may vary depending on the location, even if the pits are the same size, and they can be distinguished from projections. Since it may not be able to be attached, correct inspection (good / bad judgment) cannot be performed. Therefore, at any location (point) in the inspection region, light having the same incident angle must be incident from all directions (360 ° direction), and the intensity of light incident from each direction must be the same.
In the pattern inspection apparatus, the entire image of the inspection area is imaged by scanning the imaging means, which is a CCD line sensor, in a direction orthogonal to the direction in which the line sensor extends.
FIG. 16 is a plan view of a long and narrow area captured by a CCD line sensor (not shown) at a time. The size of the imaging region is, for example, 18 mm in length and 2 μm in width.
Although schematically shown in the figure, as described above, for example, the incident illumination light is omnidirectional (360 ° direction) also in the central portion A of the imaging region, the left end portion B, and the right end portion C. ) From the same incident angle, and the intensity of light incident from each direction must be the same.

しかし、図14で示した従来のリング照明においては、各LED103は、円の中心O方向に角度を持って配置されている。そのため、図17に示すように、各LEDからの光は平光ではなく照明光は撮像領域の中心部Aに向かう。
したがって、検査領域が図16のようにある大きさを持っている場合、中心部Aにおいては、全方向から均一な強度と角度の光が照射されるが、それ以外の点、例えば両端部BやCにおいては、入射する光の強度が方向によって異なる。
図17に戻り、撮像領域のB,Cにおいては、例えばCCDラインセンサが伸びる方向に対して直交する方向から入射する照明光(ア)(イ)(図中点線で示す)はない。そのため、B,Cの位置に、欠けが(ア)や(イ)の方向に向いたピットがあったとしても、その方向から照明光が入射しないため、ピットを検出することができない。
すなわち、上記パターン検査装置においては、反射照明手段として、従来のリング照明をそのまま使用することはできない。
However, in the conventional ring illumination shown in FIG. 14, each LED 103 is arranged with an angle in the direction of the center O of the circle. Therefore, as shown in FIG. 17, the light from each LED is not flat light, but the illumination light is directed toward the center A of the imaging region.
Therefore, when the inspection area has a certain size as shown in FIG. 16, the central portion A is irradiated with light having a uniform intensity and angle from all directions. In C and C, the intensity of incident light varies depending on the direction.
Returning to FIG. 17, in B and C of the imaging regions, for example, there is no illumination light (A) (A) (indicated by a dotted line) incident from a direction orthogonal to the direction in which the CCD line sensor extends. For this reason, even if there is a pit with a chip in the direction of (A) or (B) at the position of B or C, the illumination light does not enter from that direction, so the pit cannot be detected.
That is, in the pattern inspection apparatus, the conventional ring illumination cannot be used as it is as the reflection illumination means.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、撮像する領域の任意の点において、全方向(360°方向)から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度は同じであり、かつ、撮像領域のどの点においても、その条件が同じであるような反射照明手段を得るとともに、この反射照明手段を用いた、ピットの正しい検査(良否判定)を行うことができるパターン検査装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is that light at the same incident angle is incident from all directions (360 ° direction) at any point in the region to be imaged. Reflective illumination means with the same incident light intensity and the same conditions at any point in the imaging region are obtained, and correct inspection of pits using this reflected illumination means It is to provide a pattern inspection apparatus capable of performing the above.

発明者らは、鋭意検討の結果、撮像する領域の任意の点において、全方向(360°方向)から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度は同じであり、かつ、検査領域のどの点においても、その条件(全方向から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度が同じであること)が同じであるためには、撮像する領域の縦横の大きさに対し、それと同じかそれよりも大きくかつ平行な光を出射する面光源を一つの単位とし、この面光源を、撮像領域の上部の同一平面上に、複数環状に、撮像領域を取り囲むように配置すればよいことを見出した。   As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have incident light at the same incident angle from all directions (360 ° direction) at any point in the area to be imaged, and the intensity of light incident from each direction is the same. In addition, at any point in the inspection region, imaging is performed because the conditions (light having the same incident angle from all directions and the intensity of light incident from each direction being the same) are the same. A surface light source that emits light that is equal to or larger than the vertical and horizontal dimensions of the region is used as one unit, and this surface light source is formed in a plurality of rings on the same plane above the imaging region. It has been found that the imaging region may be disposed so as to surround the imaging region.

図1を用いて解決手段の原理を説明する。
図1(a)は、線状の撮像領域Rを上から見た平面図であり、撮像領域Rと同じ長さと幅の6個の線状の光源ア、イ、ウ、エ、オ、カを準備し、撮像領域Rの上方の同一平面上に撮像領域Rを取り囲むように配置した状態を示したものである。また、図1(b)は、図1(a)を横から見た側面図である。
図1に示すように、線状の光源ア〜カからは照明光が平行な状態で出射し、撮像領域Rの各点BACに所定の入射角度で入射する。すなわち、各光源の中央部A’から出射した光は撮像領域Rの中央部Aに入射する。また各光源の左端部B’から出射した光は撮像領域Rの左端部Bに入射する。さらに各光源の右端部C’から出射した光は撮像領域Rの右端部Cに入射する。
図1に示されるように、照明光の光路であるA−A’とB−B’とC−C’とは互いに平行であり、それぞれの長さ(光源から撮像領域までの距離)も等しいので、撮像領域RのA,B,Cの各点において、各方向(図1の場合6方向)から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度は同じである。また、撮像領域Rのどの点においても、全方向から同一の入射角度の光が入射し各方向から入射する光の強度は同じである。
図1においては、図が煩雑にならないように、撮像領域Rの周囲に配置する光源の数を6個としたが、その数は、多いほど全方向から均一な強度と角度の照明光が入射する。
The principle of the solution means will be described with reference to FIG.
FIG. 1A is a plan view of the linear imaging region R as viewed from above. Six linear light sources A, A, U, D, O, and C having the same length and width as the imaging region R are shown in FIG. Are prepared and arranged so as to surround the imaging region R on the same plane above the imaging region R. Moreover, FIG.1 (b) is the side view which looked at Fig.1 (a) from the side.
As shown in FIG. 1, illumination light is emitted in a parallel state from linear light sources, and enters each point BAC of the imaging region R at a predetermined incident angle. That is, the light emitted from the central portion A ′ of each light source enters the central portion A of the imaging region R. Light emitted from the left end B ′ of each light source enters the left end B of the imaging region R. Furthermore, the light emitted from the right end C ′ of each light source enters the right end C of the imaging region R.
As shown in FIG. 1, AA ′, BB ′, and CC ′, which are optical paths of illumination light, are parallel to each other, and their lengths (distances from the light source to the imaging region) are also equal. Therefore, at each point of A, B, and C of the imaging region R, light having the same incident angle is incident from each direction (six directions in FIG. 1), and the intensity of light incident from each direction is the same. Further, at any point in the imaging region R, light having the same incident angle is incident from all directions, and the intensity of the light incident from each direction is the same.
In FIG. 1, the number of light sources arranged around the imaging region R is six so that the drawing is not complicated. However, as the number increases, illumination light of uniform intensity and angle is incident from all directions. To do.

図2は、撮像領域が矩形状である場合の例である。
図2(a)(b)は図1(a)と同様、長方形状の撮像領域Rを上から見た平面図であり、撮像領域Rと同じ大きさの8個の長方形状の面光源ア〜クを準備し、撮像領域Rの上方の同一平面上に撮像領域Rを取り囲むように配置した状態を示したものである。また、図3は、図2(a)を横から見た側面図である。
面光源ア〜クのA’B’C’D’からは、照明光が平行な状態で出射し、撮像領域RのABCD各点に所定の入射角度で入射する。例えば、図2(a)に示すように、撮像領域Rの図中左下Dには、各面光源の左下D’からの光(図中点線で示す)が入射する。また、図2(b)に示すように、撮像領域Rの右上Bには、各面光源の右上B’からの光(図中一点鎖線で示す)が入射する。
同様に、撮像領域Rの右下Cには、面光源の右下C’からの照明光が、撮像領域Rの左上Aには、面光源左上A’からの照明光が、それぞれ入射する。
FIG. 2 is an example when the imaging region is rectangular.
2A and 2B are plan views of the rectangular imaging region R as seen from above, as in FIG. 1A. Eight rectangular surface light sources having the same size as the imaging region R are shown in FIGS. To are prepared and arranged so as to surround the imaging region R on the same plane above the imaging region R. FIG. 3 is a side view of FIG. 2A viewed from the side.
From A′B′C′D ′ of the surface light sources AC, the illumination light is emitted in a parallel state and is incident on each ABCD point of the imaging region R at a predetermined incident angle. For example, as shown in FIG. 2A, light (shown by a dotted line in the figure) from the lower left D ′ of each surface light source is incident on the lower left D of the imaging region R in the figure. As shown in FIG. 2B, light from the upper right B ′ of each surface light source (indicated by a one-dot chain line in the figure) enters the upper right B of the imaging region R.
Similarly, the illumination light from the lower right C ′ of the surface light source is incident on the lower right C of the imaging region R, and the illumination light from the upper left A ′ of the surface light source is incident on the upper left A of the imaging region R.

図3は、面光源アとエのD’からは撮像領域RのDに、C’からは撮像領域RのCに、それぞれ照明光が入射している状態を示している。
照明光の光路であるA−A’とB−B’とC−C’とD−D’とは互いに平行であり、それぞれの長さ(光源から撮像領域までの距離)も等しいので、撮像領域RのA,B,C,Dの各点において、各方向(図2の場合8方向)から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度は同じである。また、撮像領域Rのどの点においても、全方向から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度は同じである。
撮像領域Rの周囲に配置する面光源の数は、多いほど、全方向から均一な強度と角度の照明光が入射することになる。しかし、後述するように、面光源の数を増やすと、その分照明手段の径(大きさ)が大きくなり、装置が大型化する。
FIG. 3 shows a state in which illumination light is incident on D of the imaging region R from D ′ of the surface light source A and D, and on C of the imaging region R from C ′.
AA ′, BB ′, CC ′, and DD ′, which are optical paths of the illumination light, are parallel to each other, and their lengths (the distance from the light source to the imaging region) are also equal. At points A, B, C, and D in the region R, light having the same incident angle is incident from each direction (eight directions in the case of FIG. 2), and the intensity of light incident from each direction is the same. Further, at any point in the imaging region R, light having the same incident angle is incident from all directions, and the intensity of light incident from each direction is the same.
As the number of surface light sources arranged around the imaging region R increases, illumination light having a uniform intensity and angle enters from all directions. However, as will be described later, when the number of surface light sources is increased, the diameter (size) of the illumination means is increased accordingly, and the apparatus is increased in size.

以上に基づき、本発明においては、前記課題を次のように解決する。
(1)照明用光源において、被照射領域に平行な光を照射する面光源を、同一平面上に複数環状に配置し、各面光源の大きさを、被照明領域面上に照射される各面光源からの光の照射領域が、被照明領域全体を含む大きさとする。
(2)上記(1)において、上記複数の面光源を、複数のLEDを同一平面上に複数並べたものから構成する。そして、各面光源内のLEDを、各面光源からの平行な光が、被照明領域に照明されるように、各面光源が配置された環状の内側に向けて傾けて並べる。(3)上記(1)において、上記複数の面光源を、複数のLEDの光出射側に複数のLEDから出射した光を平行な光として出射するプリズムシートを複数環状に配置したものから構成し、各面光源を構成するプリズムシートは、各プリズムシートからの平行光が被照明領域に照明されるように、各LEDから出射した光を、各面光源が配置された環状の内側に屈折させる。
(4)パターンが形成されたワークに対し斜めから反射照明光を照射する暗視野照明手段と、上記暗視野照明手段により照明された上記パターンを撮像する撮像手段と、ワークを保持するワーク保持手段と、上記撮像手段により撮像されたパターン像に基づきパターンの良否を判定する制御部とを備えたパターン検査装置において、上記暗視野照明手段として、上記(1)〜(3)の照明用光源を用いる。
Based on the above, the present invention solves the above problems as follows.
(1) In the illumination light source, a plurality of surface light sources that irradiate light parallel to the illuminated area are arranged in a ring shape on the same plane, and the size of each surface light source is irradiated on the illuminated area surface. The area irradiated with light from the surface light source has a size including the entire illuminated area.
(2) In the above (1), the plurality of surface light sources are configured by arranging a plurality of LEDs on the same plane. Then, the LEDs in each surface light source are arranged to be inclined toward the inner side of the annular surface where each surface light source is arranged so that parallel light from each surface light source is illuminated on the illuminated area. (3) In the above (1), the plurality of surface light sources are composed of a plurality of annularly arranged prism sheets for emitting light emitted from the plurality of LEDs as parallel light on the light emitting side of the plurality of LEDs. The prism sheet constituting each surface light source refracts the light emitted from each LED to the inner side of the ring where each surface light source is arranged so that the parallel light from each prism sheet is illuminated on the illuminated area. .
(4) Dark field illuminating means for irradiating reflected illumination light obliquely to the workpiece on which the pattern is formed, imaging means for imaging the pattern illuminated by the dark field illuminating means, and workpiece holding means for holding the workpiece And a control unit that determines the quality of the pattern based on the pattern image picked up by the image pickup unit, the illumination light source of (1) to (3) is used as the dark field illumination unit. Use.

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
(1)撮像する領域の任意の点において、全方向(360°方向)から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度は同じであり、かつ、検査領域のどの点においても、その条件が同じであるように、すなわち、全方向から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度が同じであるように照明することができる。
このため、撮像する領域内の明るさ(輝度)が場所によって変わってしまうことがなく、検査領域のどの点においても、同一の条件で撮像することができる。
(2)本発明の照明光源をパターン検査装置の暗視野照明手段として用いることにより、検査を行う全領域で、撮像した画像から、ピットと突起を区別し、ピットの明るさ(輝度)の違いよって良否を判定することができる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Light at the same incident angle is incident from any direction (360 ° direction) at any point in the area to be imaged, and the intensity of light incident from each direction is the same, and which point in the inspection area The light can be illuminated so that the conditions are the same, that is, light having the same incident angle is incident from all directions and the intensity of light incident from each direction is the same.
For this reason, the brightness (luminance) in the area to be imaged does not change depending on the location, and any point in the inspection area can be imaged under the same conditions.
(2) By using the illumination light source of the present invention as dark field illumination means of the pattern inspection apparatus, pits and protrusions are distinguished from captured images in all areas to be inspected, and the brightness (luminance) of the pits is different. Therefore, pass / fail can be determined.

以下、本発明の実施の形態である照明手段の光源部の具体的な構成例について説明する。図4は本発明の第1の実施例の照明手段を構成する面光源の構成を示す図であり、複数のLEDの向きが平行になるように傾けて並べて、照明光が平行な状態で出射し、撮像領域に所定の入射角度で入射する面光源の実施例を示す。
図4(a)は、照明用の面光源を下側(撮像領域側)から見た平面図、図4(b)は、図4(a)の光源をA方向から見た側面図、図4(c)は、図4(a)の光源をB方向から見た正面図である。なお、これらの図は、わかりやすく説明するための模式図であり、実際のLEDは多数間隔を詰めて並べられている。
本実施例においては、同図に示すように、各LED2からの照明光の主光線が平行な状態で出射し、撮像領域Rに所定の入射角度θで入射するように面光源1を構成する。なお、LED2と撮像領域Rの間に、同図の点線に示すように拡散板4を設けてもよい。
Hereinafter, a specific configuration example of the light source unit of the illumination unit according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the surface light source that constitutes the illumination means of the first embodiment of the present invention, in which a plurality of LEDs are inclined and arranged in parallel so that the illumination light is emitted in a parallel state. An embodiment of a surface light source that enters the imaging region at a predetermined incident angle will be described.
4A is a plan view of an illumination surface light source viewed from the lower side (imaging region side), FIG. 4B is a side view of the light source of FIG. 4A viewed from the A direction, and FIG. 4 (c) is a front view of the light source of FIG. 4 (a) viewed from the B direction. These figures are schematic diagrams for easy understanding, and actual LEDs are arranged with a large number of intervals.
In the present embodiment, as shown in the figure, the surface light source 1 is configured so that the chief rays of the illumination light from the respective LEDs 2 are emitted in parallel and enter the imaging region R at a predetermined incident angle θ. . Note that a diffusing plate 4 may be provided between the LED 2 and the imaging region R as shown by the dotted line in FIG.

図4(a)に示すように、多数のLED2を各LED2から出射する光のうち、最も強い光の成分(主光線)が互いに平行になるようにLED支持部材3上に並べる。なお、撮像領域Rには、この面光源1から平行光が入射しなければならないので、LED2を並べる領域の大きさは、撮像領域Rの大きさよりも大きくする。
このように構成した面光源1を、複数、ブロック的に撮像領域上の平面内に、撮像領域を取り囲むように環状に配置する。そのため、支持部材3は扇形に形成しておくと便利である。
図4(b)に示すように、LED2は、照明光の撮像領域Rへの入射角度が所望の角度θになるように、撮像領域Rに向けて傾けて配置する。
LED2から出射する光は指向性が高いので、各LED2からの光は、ほぼ平行な状態で撮像領域Rに入射する。
As shown in FIG. 4A, a large number of LEDs 2 are arranged on the LED support member 3 so that the strongest light components (principal rays) among the light emitted from the LEDs 2 are parallel to each other. Since parallel light from the surface light source 1 must enter the imaging region R, the size of the region where the LEDs 2 are arranged is made larger than the size of the imaging region R.
A plurality of the surface light sources 1 configured as described above are arranged in a ring shape so as to surround the imaging region in a plane on the imaging region in blocks. Therefore, it is convenient to form the support member 3 in a fan shape.
As shown in FIG. 4B, the LED 2 is disposed to be inclined toward the imaging region R so that the incident angle of the illumination light to the imaging region R becomes a desired angle θ.
Since the light emitted from the LEDs 2 has high directivity, the light from each LED 2 enters the imaging region R in a substantially parallel state.

このようにして構成した面光源1を、複数、撮像領域Rの上の同一平面内に、撮像領域Rを取り囲むように環状に配置する。
図5、図6は、図4の面光源を8個、45°均等で配置した状態を模式的に示した図である。図5(a)と図6は平面図であり、図5(b)は側面図である。なお、LED2と撮像領域Rの間に、図4と同様、同図の点線に示すように拡散板4を設けてもよい。
図5は、線状の撮像領域Rに対して、8個の各面光源1−ア〜1−クから照明光が照射されている状態を示している。図1〜図3においては、撮像領域Rと面光源1の大きさを同じものとして説明したが、本図においては、撮像領域Rの面積よりも面光源1の面積が大きい。
実際には、撮像領域Rの大きさと面光源1の大きさを一致させることは難しいし、撮像領域R全体に平行な光を均一な照度で入射させるためには、面光源1の面積を撮像領域の面積よりもやや大きくしておくほうが有利だからである。
A plurality of the surface light sources 1 configured in this way are arranged in an annular shape so as to surround the imaging region R in the same plane above the imaging region R.
5 and 6 are diagrams schematically showing a state in which the eight surface light sources of FIG. 4 are arranged uniformly at 45 °. 5 (a) and 6 are plan views, and FIG. 5 (b) is a side view. Note that a diffusion plate 4 may be provided between the LED 2 and the imaging region R as shown by the dotted line in FIG.
FIG. 5 shows a state in which illumination light is irradiated from the eight surface light sources 1-a to 1-k to the linear imaging region R. 1 to 3, the imaging region R and the surface light source 1 have been described as having the same size. However, in the present drawing, the area of the surface light source 1 is larger than the area of the imaging region R.
Actually, it is difficult to make the size of the imaging region R coincide with the size of the surface light source 1, and in order to make parallel light incident on the entire imaging region R with uniform illuminance, the area of the surface light source 1 is imaged. This is because it is advantageous to make it slightly larger than the area of the region.

図5において、8個の面光源からは照明光が平行な状態で出射し、撮像領域Rの全体に所定の角度θで入射する。したがって、撮像領域RのBAC上の任意の点において、全方向(360°方向)から同じ角度の照明光が同じ照射強度で入射し、撮像領域のどの点においても、その条件(全方向(360°方向)から同じ角度の照明光が同じ照射強度で入射すること)が同じになる。
図6は、矩形状の撮像領域Rに対して、8個の各面光源ア〜クから照明光が照射されている状態を示している。図5の場合と同様に、8個の面光源からは、照明光が平行な状態で出射し、撮像領域Rの全体に所定の角度θで入射する。
したがって、撮像領域RのABCDで囲まれる領域の任意の点において、全方向(360°方向)から同じ角度の照明光が同じ照射強度で入射し、撮像領域Rのどの点においても、その条件が同じになる。すなわち、全方向(360°方向)から同じ角度の照明光が同じ照射強度で入射する。
In FIG. 5, illumination light is emitted from eight surface light sources in a parallel state, and enters the entire imaging region R at a predetermined angle θ. Therefore, at any point on the BAC in the imaging region R, illumination light of the same angle from all directions (360 ° direction) is incident with the same irradiation intensity, and the condition (omnidirectional (360) The illumination light at the same angle from the direction (°) is incident at the same irradiation intensity).
FIG. 6 shows a state in which illumination light is irradiated from eight surface light sources to the rectangular imaging region R. As in the case of FIG. 5, the illumination light is emitted from the eight surface light sources in a parallel state, and is incident on the entire imaging region R at a predetermined angle θ.
Therefore, at any point in the region surrounded by ABCD in the imaging region R, illumination light of the same angle enters from all directions (360 ° direction) with the same irradiation intensity, and the condition is set at any point in the imaging region R. Be the same. That is, illumination light having the same angle enters from all directions (360 ° direction) with the same irradiation intensity.

次に、本発明の第2の実施例の照明手段について説明する。
本実施例においは、LEDとプリズムシートを組み合わせて使用する。
第1の実施例と同様に、多数のLEDを平面の支持部材上に環状に並べ、撮像領域上に配置する。しかし、LEDは、角度を付けずに、それぞれ真下に向くように配置する。したがって、各LEDから出射する光のうち、最も強い光の成分(主光線)は、互いに平行になる。
図7(a)は、そのように配置した光源を下から見た平面図であり、図7(b)は、図7のA−A側断面図である。なお、同図は、わかりやすく説明するための模式図であり、実際には、LEDは多数間隔を詰めて並べられている。
図7(b)に示すように本実施例においては、LED2は支持部材3に対して、LED2から出射する光の主光線が、撮像領域が含まれる平面に対して直交するように取り付けられる。
この光源の光出射側に、プリズムシートを分割して取り付ける。後述するように、分割するプリズムシートは、撮像領域よりも大きく、光出射部を均等な角度に分割するような形状にする。
Next, the illumination means of the second embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, an LED and a prism sheet are used in combination.
Similar to the first embodiment, a large number of LEDs are arranged in a ring on a flat support member and arranged on the imaging region. However, the LEDs are arranged so as to face directly below without being inclined. Therefore, among the light emitted from each LED, the strongest light components (principal rays) are parallel to each other.
Fig.7 (a) is the top view which looked at the light source arrange | positioned in that way from the bottom, FIG.7 (b) is AA sectional side view of FIG. This figure is a schematic diagram for easy understanding, and in actuality, LEDs are arranged with a large number of intervals.
As shown in FIG. 7B, in this embodiment, the LED 2 is attached to the support member 3 so that the principal ray of light emitted from the LED 2 is orthogonal to the plane including the imaging region.
A prism sheet is divided and attached to the light emission side of the light source. As will be described later, the prism sheet to be divided is larger than the imaging region, and has a shape that divides the light emitting portion at an equal angle.

プリズムシートとは、透明なシートの片側に、断面が三角形のプリズムを多数長軸方向が平行になるように配列したものであり、いわゆる山と谷が直線状に連続して形成されたものである。プリズムシートは、例えば、液晶表示画面において、液晶パネルの明るさを均一にするために、バックライトと液晶パネルとの間に設けられる。
このようなプリズムシートを、図8に示すように、形成したい面光源の大きさに切り出し、これを複数準備する。プリズムシートは、図8に示すように、プリズムシート5に形成されたプリズムの長軸方向が、扇型の面光源の中心軸r−rと略直交するような方向に切り出される。
すなわち、プリズムシートを上記光源に取り付けたとき、プリズムシートから出射する平行光が、撮像領域Rに略等しい入射角度で入射するように切りだされる。
そして、図9に示すように、図7に示した光源の光出射側に取り付ける。図9においては、8枚のプリズムシート5が取り付けられ、照明手段は、第1の実施例と同様の、8個の面光源を45°均等で配置した状態となる。
A prism sheet is a sheet in which a large number of prisms with a triangular cross section are arranged on one side of a transparent sheet so that the major axis direction is parallel, and so-called peaks and valleys are continuously formed in a straight line. is there. The prism sheet is provided between the backlight and the liquid crystal panel, for example, in order to make the brightness of the liquid crystal panel uniform in a liquid crystal display screen.
As shown in FIG. 8, such a prism sheet is cut into the size of a surface light source to be formed, and a plurality of such sheets are prepared. As shown in FIG. 8, the prism sheet is cut out in such a direction that the major axis direction of the prism formed on the prism sheet 5 is substantially orthogonal to the central axis rr of the fan-shaped surface light source.
That is, when the prism sheet is attached to the light source, parallel light emitted from the prism sheet is cut out so as to enter the imaging region R at an approximately equal incident angle.
And as shown in FIG. 9, it attaches to the light emission side of the light source shown in FIG. In FIG. 9, eight prism sheets 5 are attached, and the illuminating means is in a state in which eight surface light sources are equally arranged at 45 ° as in the first embodiment.

図10は、光源の、1枚のプリズムシートが取り付けられた部分を拡大して示した図である。図10(a)は、照明光源を下側から見た平面図、図10(b)は、図10(a)の光源をA方向から見た側面図、図10(c)は、図10(a)の光源をB方向から見た正面図である。
図10(b)(c)に示すように、プリズムシート5はLED支持部材3に対して支柱6を介して取り付ける。なお、同図の点線に示すようにプリズムシート5とLED2の間に拡散板4を設けてもよい。
図10(b)に示すように、各LED2から出射した主光線が平行な照明光は、プリズムシート5のプリズムの斜面に入射して屈折し、平行な状態を保ったまま2方向に分岐する。分岐した一方の光の成分が、撮像領域Rを入射角度θで照明する。分岐した他方の光の成分は使用されない。プリズムシート5のプリズムの角度は、入射角度θが所望の値になるように設計する。
FIG. 10 is an enlarged view of a portion of the light source to which one prism sheet is attached. 10A is a plan view of the illumination light source viewed from below, FIG. 10B is a side view of the light source of FIG. 10A viewed from the direction A, and FIG. 10C is FIG. It is the front view which looked at the light source of (a) from the B direction.
As shown in FIGS. 10B and 10C, the prism sheet 5 is attached to the LED support member 3 via a column 6. In addition, you may provide the diffusion plate 4 between the prism sheet 5 and LED2 as shown to the dotted line of the figure.
As shown in FIG. 10B, the illumination light in which the principal rays emitted from the respective LEDs 2 are parallel is incident on the slope of the prism of the prism sheet 5 and refracted, and branches in two directions while maintaining the parallel state. . One branched light component illuminates the imaging region R at an incident angle θ. The other branched light component is not used. The prism angle of the prism sheet 5 is designed so that the incident angle θ has a desired value.

図11は、図10で用いたプリズムシートの変形例である。図10の場合、プリズムシート5に入射した光は2方向に分かれるので、LED2から出射する光のうち、半分を使用していない。そのため光の利用効率が悪い。
この問題を解決するために、プリズムシート5のプリズムの断面形状を直角三角形にする。これにより、プリズムに入射した光は一方向のみに屈折し、LED2から出射するすべての光を利用することができる。
FIG. 11 is a modification of the prism sheet used in FIG. In the case of FIG. 10, since the light incident on the prism sheet 5 is divided into two directions, half of the light emitted from the LED 2 is not used. Therefore, the light utilization efficiency is poor.
In order to solve this problem, the prism cross-sectional shape of the prism sheet 5 is a right triangle. Thereby, the light incident on the prism is refracted only in one direction, and all the light emitted from the LED 2 can be used.

図12に、図10に示した第2の実施例の照明手段を用いて、パターン上に生じているピットを観察した実験結果を示す。なお、本実験例においては、図12(c)に示すように、プリズムシート5を用いて分割した照明光源の数は12個であり、すなわち、12個の面光源を30°均等で配置した状態である。
図12(a)は、あるパターンに生じているピット(観察物)を、撮像手段(CCDラインセンサ)の視野の左(前記撮像領域RのBの位置に相当)、視野の中央(撮像領域RのAの位置に相当)、視野の右(撮像領域RのCの位置に相当)の、それぞれの位置で360°回転させたとき、撮像手段が受像するピットの輝度の変化を示したグラフである。 同図において、縦軸は輝度(相対値)であり、横軸はピット(観察物)の回転角度である。
撮像領域Rの任意の点において、全方向(360°方向)から同一の入射角度の光が入射し、各方向から入射する光の強度は同じであれば、回転させても、ピットの輝度に変化はないはずである。
FIG. 12 shows the experimental results of observing pits generated on the pattern using the illumination means of the second embodiment shown in FIG. In this experimental example, as shown in FIG. 12 (c), the number of illumination light sources divided by using the prism sheet 5 is 12, that is, 12 surface light sources are arranged uniformly at 30 °. State.
FIG. 12A shows a pit (observed object) generated in a certain pattern on the left side of the field of view of the imaging means (CCD line sensor) (corresponding to the position B of the imaging region R) and the center of the field of view (imaging region). A graph showing a change in luminance of a pit received by the imaging means when rotated 360 ° at the respective positions on the right side of the visual field (corresponding to the position C of the imaging region R)) It is. In the figure, the vertical axis represents the luminance (relative value), and the horizontal axis represents the rotation angle of the pit (observed object).
If light of the same incident angle is incident from any direction (360 ° direction) at an arbitrary point in the imaging region R and the intensity of light incident from each direction is the same, the brightness of the pit can be improved even if rotated. There should be no change.

図14に示した従来例の照明手段により照明した場合、視野の中央(A)でピットを回転させると、輝度の変化はおよそ±8%であった。これに対して、本発明においては、図12(a)に示されるように、ピットを回転させても、視野左(B)、視野中央(A)、視野右(C)のいずれの場所においても、輝度の変化が少ない。輝度の変化はいずれの位置でもおよそ±3%と、従来例に比べて半分以下に低減できている。
図12(b)は、あるパターンに生じているピット(観察物)を、撮像手段の視野左(B)、視野中央(A)、視野右(C)に移し変えたときの輝度の変化を示したグラフである。同図において、縦軸は輝度(相対値)であり、横軸は撮像手段における位置を示す。プロットした点の左から、視野左(B)、視野中央(A)、視野右(C)である。すなわち、同じピットを、視野左(B)で見た時と、視野中央で(A)で見た時と、視野右(C)で見た時の輝度の違いである。
検査領域全体が同じ条件で照明されていれば、ピット(観察物)を置く位置を変えても(撮像手段の視野のどの位置であっても)、見ているものは同じピットなのであるから、その輝度は変わらないはずである。
なお、同図中に一点鎖線で示した「(旧)」のグラフは、図14に示した従来例の照明手段により照明した場合の実験結果である。
When illuminated by the illumination means of the conventional example shown in FIG. 14, when the pit was rotated at the center (A) of the visual field, the change in luminance was approximately ± 8%. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 12 (a), even if the pit is rotated, the field of view is left (B), the center of the field of view (A), or the right of the field of view (C). However, there is little change in brightness. The change in luminance is approximately ± 3% at any position, which is less than half that of the conventional example.
FIG. 12B shows changes in luminance when pits (observed objects) generated in a certain pattern are moved to the left (B), the center (A), and the right (C) of the field of view of the imaging unit. It is the shown graph. In the figure, the vertical axis represents the luminance (relative value), and the horizontal axis represents the position in the imaging means. From the left of the plotted points, the left field of view (B), the center of the field of view (A), and the right field of view (C). That is, the difference in luminance when the same pit is viewed with the left field of view (B), when viewed with the center of the field of view with (A), and with the right field of view (C).
If the entire inspection area is illuminated under the same conditions, even if you change the position where you place the pit (observation object) (any position in the field of view of the imaging means), what you see is the same pit, Its brightness should not change.
In addition, the graph of “(old)” indicated by the alternate long and short dash line in the figure is an experimental result when illuminated by the illumination means of the conventional example shown in FIG.

図12(b)に示されるように、従来例の場合、ピットの位置を移動させると、輝度が大きく変化する。特に、視野中央(A)では輝度が上昇し、視野左(B)、視野右(C)のように視野(撮像領域)の端になると輝度が低下する。輝度の変化はおよそ±8%である。
これに対して、本発明においては、視野中央(A)では輝度が上昇し、視野左(B)、視野右(C)では低下する傾向はあるが、その変化はおよそ±4.5%と、従来例に比べて半分程度にまで低減できている。
なお、照明光源をプリズムシートで分割する数、すなわち面光源の数は、多ければ多いほど、撮像領域に対して、全方向から均一な照明光を照射することができる。
しかし、上記したように、撮像領域全体に平行な光を照射しなければならないので、面光源の大きさは、撮像領域の大きさと同じかそれよりも大きくなければならない。
したがって、面光源の数を増やすと、その分照明手段の径(大きさ)が大きくなり、装置が大型化する。したがって、照明手段を分割する数(面光源の数)には、装置の大型化を防ぐという観点から限界があり、上記実験例において示した、12分割(12個の面光源)が適切であると考えられる。
As shown in FIG. 12B, in the case of the conventional example, when the pit position is moved, the luminance changes greatly. In particular, the luminance increases at the center of the visual field (A), and the luminance decreases at the end of the visual field (imaging region) such as the visual field left (B) and the visual field right (C). The change in luminance is approximately ± 8%.
On the other hand, in the present invention, the luminance increases at the center of the visual field (A) and tends to decrease at the left visual field (B) and the right visual field (C), but the change is about ± 4.5%. It can be reduced to about half compared to the conventional example.
Note that as the number of illumination light sources divided by the prism sheet, that is, the number of surface light sources, increases, uniform illumination light can be irradiated from all directions to the imaging region.
However, as described above, since the entire imaging region must be irradiated with parallel light, the size of the surface light source must be the same as or larger than the size of the imaging region.
Therefore, when the number of surface light sources is increased, the diameter (size) of the illumination means is increased accordingly, and the apparatus is increased in size. Therefore, the number of illumination means to be divided (number of surface light sources) is limited from the viewpoint of preventing the apparatus from becoming large, and 12 divisions (12 surface light sources) shown in the above experimental example are appropriate. it is conceivable that.

本発明の照明光源は、対象物の表面状態を検査するための検査装置に適用することができ、以下、本発明の照明用光源をパターン検査装置に適用した場合について説明する。
図13は本発明の照明手段をパターン検査装置に適用した場合の実施例を示す図であり、同図は、本実施例の検査装置を側面から見た図である。
図13において、反射照明光を照射する暗視野照明手段(反射照明手段)10は、前記第1あるいは第2の実施例に示した照明光源であり、撮像ユニット11の周りにリング状に設けられ、撮像ユニットの360°全方位からワークWを照明する。
撮像ユニット11は、撮像素子であるCCDラインセンサ11aと、このCCDラインセンサ11a上にワークW上のパターンを結像させる光学素子を有するレンズユニット11bで構成されている。
The illumination light source of the present invention can be applied to an inspection apparatus for inspecting the surface state of an object. Hereinafter, a case where the illumination light source of the present invention is applied to a pattern inspection apparatus will be described.
FIG. 13 is a view showing an embodiment when the illumination means of the present invention is applied to a pattern inspection apparatus, and FIG. 13 is a view of the inspection apparatus of this embodiment as viewed from the side.
In FIG. 13, dark field illumination means (reflective illumination means) 10 for irradiating reflected illumination light is the illumination light source shown in the first or second embodiment, and is provided around the image pickup unit 11 in a ring shape. The work W is illuminated from all 360 ° directions of the imaging unit.
The imaging unit 11 includes a CCD line sensor 11a that is an imaging element and a lens unit 11b that includes an optical element that forms an image of a pattern on the workpiece W on the CCD line sensor 11a.

撮像ユニット11には、撮像ユニット駆動機構12が取り付けられており、走査手段13により撮像ユニット駆動機構12を駆動することにより、撮像ユニット11は同図矢印方向に走査(スキャン)される。
検査対象である配線などのパターンが設けられたワークWは、ワーク保持手段(ワークステージ)14上に載置され、撮像ユニット11がワークW上で走査されることにより、ワークW上に形成されている配線等のパターンが撮像される。
上記走査手段13、撮像ユニット11、暗視野照明手段10等は制御部15により、制御される。
An imaging unit driving mechanism 12 is attached to the imaging unit 11, and the imaging unit 11 is scanned (scanned) in the direction of the arrow in the figure by driving the imaging unit driving mechanism 12 by the scanning unit 13.
A workpiece W provided with a pattern such as wiring to be inspected is placed on a workpiece holding means (work stage) 14 and is formed on the workpiece W by scanning the imaging unit 11 on the workpiece W. A pattern such as a wiring line is picked up.
The scanning unit 13, the imaging unit 11, the dark field illumination unit 10, and the like are controlled by the control unit 15.

図13において、ワークWがワーク保持手段(ワークステージ)14上に載置されると、暗視野照明手段(反射照明手段)10が点灯する。
ついで、撮像ユニット11が、走査手段13により、ワークWの幅方向に、一方の側から他方の側に(同図右から左に)走査される。暗視野照明手段10により照明されたワークW上の配線パターン像が、撮像ユニット11のCCDラインセンサ11aに受像され、制御部15にて記憶される。
配線パターンの撮像が終わると、暗視野照明手段10が消灯する。
制御部15は、撮像ユニット11により撮像された画像パターンを画像処理し、パターン上の欠陥の有無を検出する。そして、異常があればアラーム等を出力する。
そのパターンの検査が終われば、次に検査を行なうワークWがワーク保持手段14上に載置され、以下、上述した動作が繰りかえされる。
尚、上記では、基板のパターン検査について説明したが、フィルム状ワークのパターン検査の場合にも、フィルム状ワークの送り機構が設けられる点で相違するが、同様の装置で実現することができる。
In FIG. 13, when the work W is placed on the work holding means (work stage) 14, the dark field illumination means (reflective illumination means) 10 is turned on.
Next, the imaging unit 11 is scanned by the scanning unit 13 in the width direction of the workpiece W from one side to the other side (from right to left in the figure). The wiring pattern image on the workpiece W illuminated by the dark field illumination means 10 is received by the CCD line sensor 11a of the imaging unit 11 and stored in the control unit 15.
When the imaging of the wiring pattern is finished, the dark field illumination means 10 is turned off.
The control unit 15 performs image processing on the image pattern captured by the imaging unit 11 and detects the presence or absence of a defect on the pattern. If there is an abnormality, an alarm or the like is output.
When the inspection of the pattern is completed, the workpiece W to be inspected next is placed on the workpiece holding means 14, and the above-described operation is repeated thereafter.
In the above description, the pattern inspection of the substrate has been described. However, even in the case of the pattern inspection of the film-like workpiece, it is different in that a film-like workpiece feeding mechanism is provided, but can be realized by the same apparatus.

本発明の原理を説明する図(撮像領域が線状の場合)である。It is a figure explaining the principle of this invention (when an imaging region is linear). 本発明の原理を説明する図(撮像領域が矩形状の場合)である。It is a figure explaining the principle of this invention (when an imaging region is rectangular shape). 図2(a)の側面図である。FIG. 3 is a side view of FIG. 本発明の第1の実施例の照明手段を構成する面光源の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the surface light source which comprises the illumination means of 1st Example of this invention. 図4の面光源を8個均等に配置した場合を示す図である。It is a figure which shows the case where eight surface light sources of FIG. 4 are arrange | positioned equally. 矩形状の撮像領域Rに対して、8個の各面光源から照明光を照射する場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where illumination light is irradiated with respect to the rectangular imaging region R from eight surface light sources. 本発明の第2の実施例の照明手段を構成する光源の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the light source which comprises the illumination means of the 2nd Example of this invention. プリズムシートの切り出しを説明する図である。It is a figure explaining extraction of a prism sheet. 図7に示した光源へのプリズムシートの取り付けを説明する図である。It is a figure explaining attachment of the prism sheet to the light source shown in FIG. 第2の実施例の照明手段を構成する面光源を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the surface light source which comprises the illumination means of a 2nd Example. 図10で用いたプリズムシートの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the prism sheet used in FIG. 第2の実施例の照明手段を用いてピットを観察した実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result which observed the pit using the illumination means of the 2nd Example. 本発明の照明手段をパターン検査装置に適用した場合の実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example at the time of applying the illumination means of this invention to a pattern inspection apparatus. 従来のリング照明手段を説明する図である。It is a figure explaining the conventional ring illumination means. ピット(欠け)の大きさが同じであっても、欠けが生じている向きにより、明るさ(輝度)が変わる場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where brightness (luminance) changes with directions in which a chip has occurred, even if the size of a pit (chip) is the same. CCDラインセンサが一度に撮像する細長い領域の平面図である。It is a top view of the elongate area | region which a CCD line sensor images at a time. 従来のリング照明手段において照明光が撮像領域の中心部に向かうことを説明する図である。It is a figure explaining that illumination light goes to the center part of an imaging region in the conventional ring illumination means.

符号の説明Explanation of symbols

1 面光源
2 LED
3 支持部材
4 拡散板
5 プリズムシート
6 支柱
10 暗視野照明手段(反射照明手段)
11 撮像ユニット
11a CCDラインセンサ
11b レンズユニット
12 撮像ユニット駆動機構
13 走査手段
14 ワーク保持手段(ワークステージ)
15 制御部
R 撮像領域
W ワーク
ア〜ク 面光源
1 Surface light source 2 LED
3 Support member 4 Diffuser plate 5 Prism sheet 6 Post 10 Dark field illumination means (reflective illumination means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Imaging unit 11a CCD line sensor 11b Lens unit 12 Imaging unit drive mechanism 13 Scanning means 14 Work holding means (work stage)
15 Control unit R Imaging area W Work area to surface light source

Claims (4)

被照射領域に平行な光を照射する面光源が、同一平面上に複数環状に配置され、
各面光源の大きさは、被照明領域面上に照射される各面光源からの光の照射領域が、被照明領域全体を含む大きさである
ことを特徴とする照明用光源。
A plurality of surface light sources that irradiate light parallel to the irradiated region are arranged in a ring on the same plane,
The illumination light source characterized in that the size of each surface light source is such that the irradiation area of light from each surface light source irradiated on the surface of the illuminated area includes the entire illuminated area.
上記複数の面光源は、複数のLEDを同一平面上に複数並べたものから構成され、
各面光源内のLEDは、各面光源からの平行な光が、被照明領域に照明されるように、各面光源が配置された環状の内側に向けて傾けて並べられている
ことを特徴とする請求項1に記載の照明用光源。
The plurality of surface light sources are configured by arranging a plurality of LEDs on the same plane,
The LEDs in each surface light source are arranged to be inclined toward the inner side of the ring in which each surface light source is arranged so that parallel light from each surface light source is illuminated on the illuminated area. The illumination light source according to claim 1.
上記複数の面光源は、複数のLEDの光出射側に、上記複数のLEDから出射した光を平行な光として出射するプリズムシートを複数環状に配置したものから構成され、
各面光源を構成するプリズムシートは、各プリズムシートからの平行光が被照明領域に照明されるように、各LEDから出射した光を、各面光源が配置された環状の内側に屈折させるものである
ことを特徴とする請求項1に記載の照明用光源。
The plurality of surface light sources are configured by arranging a plurality of prism sheets that emit light emitted from the plurality of LEDs as parallel light on the light emission side of the plurality of LEDs,
The prism sheet that constitutes each surface light source refracts the light emitted from each LED to the inner side of the ring in which each surface light source is arranged so that parallel light from each prism sheet is illuminated on the illuminated area. The illumination light source according to claim 1, wherein:
パターンが形成されたワークに対し斜めから反射照明光を照射する暗視野照明手段と、上記暗視野照明手段により照明された上記パターンを撮像する撮像手段と、
ワークを保持するワーク保持手段と、
上記撮像手段により撮像されたパターン像に基づきパターンの良否を判定する制御部とを備えたパターン検査装置において、
暗視野照明手段は、請求項1,2または請求項3に記載の照明用光源である
ことを特徴とするパターン検査装置。
Dark field illumination means for irradiating reflected illumination light obliquely with respect to the workpiece on which the pattern is formed; imaging means for imaging the pattern illuminated by the dark field illumination means;
A work holding means for holding the work;
In a pattern inspection apparatus comprising a control unit for determining the quality of a pattern based on a pattern image imaged by the imaging means,
The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the dark field illumination means is the illumination light source according to claim 1.
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