JP2011009244A - 観察装置および観察方法、並びに検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハを変質させることなく長時間の外観検査が可能な観察装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る観察装置は、ウェハＷの表面に照明光を照射する照明部１０と、照明光１０が照射されたウェハＷを撮像する撮像部２５と、撮像部２５により撮像されたウェハＷの画像を記憶する記録部３２と、記録部３２に記憶されたウェハＷの画像を表示するモニタ３４とを備え、照明光が照射されたウェハＷの静止画像を撮像部２５が撮像し、静止画像の取得後に照明部１０が照明光の照射を中止し、照明光の照射が中止された状態で、記録部３２に記憶されたウェハＷの画像がモニタ３４に表示されるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェハや液晶ガラス基板等の被検物に対する観察装置および観察方法、並びに検査装置および検査方法に関する。

従来、半導体ウェハの外観検査は、顕微鏡を使用して可視光で照明したウェハの表面をオペレータが目視で観察することにより行われる（例えば、特許文献１を参照）。このように人間がウェハを観察する場合、ウェハの観察時間は一様に規定できない。
特開２００２−３３３６５号公報

そのため、オペレータがウェハの観察に時間がかかったり、装置から離れたりしてしまうと、ウェハは可視光により照明され続けることになる。しかしながら、半導体の集積度向上に伴って新素材が使用されるようになると、新素材の中には可視光を長時間照射することにより変質する素材が見受けられるようになり、前述のように長時間照明され続けると、ウェハの表面を構成する素材によっては照明光の影響で変質してしまうおそれがあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、被検物を変質させることなく長時間の外観検査が可能な観察装置および観察方法、並びに検査装置および検査方法を提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明に係る観察装置は、回路パターンが形成される被検物の表面に照明光を照射する照明部と、前記照明光が照射された前記被検物を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記被検物の画像を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記被検物の画像を表示する表示部とを備え、前記照明光が照射された前記被検物の静止画像を前記撮像部が撮像し、前記静止画像の取得後に前記照明部が前記照明光の照射を中止し、前記照明光の照射が中止された状態で、前記記憶部に記憶された前記被検物の静止画像が前記表示部に表示されるようになっている。

なお、上述の観察装置は、前記表示部で表示される前記被検物の表示領域を変化させるための操作を行う操作部と、前記記憶部に記憶された前記被検物の画像に基づいて、前記操作部の操作による前記表示領域の変化に応じた前記被検物の画像を生成する表示領域変更部とを備え、前記操作部の操作による前記表示領域の変化に応じて、前記表示領域変更部により生成された前記被検物の画像が前記表示部に表示されるように構成されており、前記表示領域変更部が前記表示領域の変化に応じた前記被検物の画像を生成するために、必要に応じて、前記照明部が前記被検物の表面に前記照明光を照射するとともに、前記照明光が照射された前記被検物の静止画像を前記撮像部が撮像し、前記照明光が照射された前記被検物の静止画像を前記撮像部が撮像すると、前記照明部が前記照明光の照射を中止することが好ましい。

また、上述の観察装置は、前記撮像部の１回目の撮像位置に基づいて、前記撮像部の２回目以降の撮像予定位置を設定する撮像位置設定部を備え、前記表示領域変更部が前記表示領域の変化に応じた前記被検物の静止画像を生成するために、必要に応じて、前記撮像位置設定部が設定したいずれかの前記撮像予定位置で前記撮像部が前記２回目以降の前記被検物の静止画像の撮像を行うことが好ましい。

また、本発明に係る検査装置は、回路パターンが形成される被検物を観察するための観察装置と、前記観察装置により前記被検物を観察して判定した前記被検物の良否を記録する記録部とを備えた検査装置において、前記観察装置が本発明に係る観察装置であることを特徴とする。

また、本発明に係る観察方法は、回路パターンが形成される被検物の表面に照明光を照射する第１のステップと、前記照明光が照射された前記被検物を静止画像として撮像する第２のステップと、前記第２のステップで撮像した前記被検物の静止画像を記憶部に記憶させる第３のステップと、前記第２のステップで前記被検物の静止画像を撮像した後、前記被検物に対する前記照明光の照射を中止する第４のステップと、前記照明光の照射を中止した状態で、前記記憶部に記憶された前記被検物の静止画像を表示部に表示させる第５のステップとを有している。

なお、上述の観察方法は、前記表示部で表示される前記被検物の表示領域を変化させるための操作を行う第６のステップと、前記記憶部に記憶された前記被検物の静止画像に基づいて、前記第６のステップでの操作による前記表示領域の変化に応じた前記被検物の静止画像を生成する第７のステップと、前記第６のステップでの操作による前記表示領域の変化に応じて、前記第７のステップで生成した前記被検物の静止画像を前記表示部に表示させる第８のステップと、前記第７のステップで前記表示領域の変化に応じた前記被検物の静止画像を生成するために、必要に応じて、前記被検物の表面に前記照明光を照射するとともに、前記照明光が照射された前記被検物を静止画像として撮像し、前記被検物の静止画像を撮像した後、前記被検物に対する前記照明光の照射を中止する第９のステップとを有することが好ましい。

また、上述の観察方法は、前記第２のステップにおける１回目の撮像位置に基づいて、２回目以降の撮像予定位置を設定する第１０のステップを有し、前記第９のステップにおいて、前記必要に応じて、前記第１０のステップで設定したいずれかの前記撮像予定位置で前記２回目以降の前記被検物の静止画像の撮像を行うことが好ましい。

また、本発明に係る検査方法は、回路パターンが形成される被検物を観察する観察ステップと、前記観察ステップにおける前記被検物の観察結果に基づいて前記被検物の良否を判定する検査ステップとを有する検査方法において、本発明に係る観察方法を用いて前記被検物を観察することを特徴とする。

本発明によれば、回路パターンが形成される被検物に照射する照明光を最小限に抑えて、被検物を変質させることなく長時間の外観検査が可能になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る観察装置を備えた検査装置を図１に示している。本実施形態の検査装置１は、図１に示すように、回路パターンが形成される被検物である半導体ウェハＷ（以下、ウェハＷと称する）を支持するウェハステージ５と、ウェハＷの表面に照明光を照射する照明系１０と、照明光が照射されたウェハＷを撮像する撮像系２０と、主に装置の作動を制御する制御系３０とを主体に構成される。ウェハステージ５は、ウェハＷを互いに直交するｘ，ｙ，ｚ軸方向へ移動可能に支持する。なお、撮像系２０の光軸方向をｚ軸方向とする。

照明系１０は、白色ＬＥＤ等からなる光源１１と、レンズ１２と、干渉フィルタを含む照度均一化ユニット１３と、開口絞り１４と、視野絞り１５と、レンズ１６とを有して構成される。光源１１から射出された光は、レンズ１２および照度均一化ユニット１３を透過して、開口絞り１４および視野絞り１５を通過し、レンズ１６を透過して平行光束となる。このように照明系１０から射出された平行光束は、ハーフミラー１７により反射されて対物レンズ１８に導かれ、ウェハステージ５上に載置されたウェハＷを同軸落射照明する。

ウェハＷに同軸落射照明された光は、ウェハＷで反射して再び対物レンズ１８に戻り、ハーフミラー１７を透過して撮像系２０に入射する。撮像系２０は、レンズ２１と、ハーフプリズム２２と、撮像部２５とを有して構成され、ハーフミラー１７を透過したウェハＷからの反射光は、レンズ２１およびハーフプリズム２２を透過して撮像部２５の撮像面上に達し、撮像部２５の撮像面上にウェハＷの像が形成される。撮像部２５は、図示しないＣＣＤ撮像素子等から構成され、撮像面上に形成されたウェハＷの反射像を光電変換して、画像データを制御系３０のＣＰＵ３１に出力する。なお、接眼レンズ２３を用いてハーフプリズム２２で反射した光を装置の外部へ導き、ウェハＷの表面を肉眼観察することも可能である。

制御系３０は、ＣＰＵ３１と、記録部３２と、画像取得テーブル３３と、モニタ３４と、操作部３５とを有して構成される。ＣＰＵ３１は、記録部３２、画像取得テーブル３３、モニタ３４、操作部３５、ウェハステージ５、照明系１０、および撮像系２０等と電気的に接続されており、装置の作動を統括的に制御する。撮像部２５からＣＰＵ３１にウェハＷの画像データが入力されると、当該ウェハＷの画像データはＣＰＵ３１を介して記録部３２に記憶される。記録部３２には、ウェハＷの画像データの他、本検査装置１によりウェハＷを観察して判定したウェハＷの良否が記録される。また、記録部３２には、ウェハＷの表面上における観察点の位置が予め登録されている。

なお、画像取得テーブル３３は、ウェハＷの静止画像を撮像して記録部３２に保存したことを確認するために使用される。また、モニタ３４には、撮像部２５に撮像されたウェハＷの画像が表示され、モニタ３４に表示されたウェハＷの画像をオペレータが見ることで、ウェハＷの表面を観察することができる。

操作部３５は、図示しないジョイスティックやキーボード等から構成される。オペレータが操作部３５のジョイスティックを傾動操作すると、ジョイスティックの傾動操作信号がＣＰＵ３１に入力され、ＣＰＵ３１は、当該傾動操作信号に応じてウェハステージ５に駆動信号を出力し、ウェハステージ５上のウェハＷをｘｙ方向に移動させる制御を行う。また、オペレータが操作部３５のキーボードを入力操作することにより、ウェハＷにおける観察点の位置の登録や、観察したウェハＷの良否の入力等を行う。

以上のように構成される検査装置１を用いてウェハＷを観察し検査する方法について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、図示しない搬送装置により被検物であるウェハＷをウェハステージ５上に搬送する（ステップＳ１０１）。ウェハＷの搬送後、ＣＰＵ３１は、記録部３２に登録された１番目の観察点の位置を読み取り、ウェハステージ５に駆動信号を出力して、ウェハＷ表面上の観察点が対物レンズ１８の直下に位置するようにウェハＷを移動させる（ステップＳ１０２）。

ウェハＷ表面上の観察点を対物レンズ１８の直下に位置させると、ＣＰＵ３１は照明系１０の光源１１（白色ＬＥＤ）に点灯信号を出力して光源１１を点灯させる（ステップＳ１０３）。このとき、光源１１から射出された光は、レンズ１２および照度均一化ユニット１３を透過して、開口絞り１４および視野絞り１５を通過し、レンズ１６を透過して平行光束となる。そして、ハーフミラー１７で反射されて対物レンズ１８を透過した後、ウェハステージ５上に載置されたウェハＷを同軸落射照明する。

ウェハＷで反射した光は、対物レンズ１８、ハーフミラー１７、レンズ２１およびハーフプリズム２２を透過して撮像部２５の撮像面上に達し、撮像部２５が撮像面上に結像されたウェハＷの像を静止画像として撮像する（ステップＳ１０４）。このとき、撮像部２５は、撮像面上に形成されたウェハＷの反射像を光電変換して、画像データを制御系３０のＣＰＵ３１に出力する。このように撮像部２５がウェハＷを撮像した後、ただちにＣＰＵ３１は光源１１（白色ＬＥＤ）に消灯信号を出力して光源１１を消灯させる（ステップＳ１０５）。

図３に、ある観察点で撮像されたウェハＷの静止画像についてモニタ３４での表示エリア（表示領域）を示す。図３において、１つの四角形は撮像部２５で撮像される画像１枚を表している。そして、中央のハッチングを用いて示された四角形がステップＳ１０４で撮像された画像を表す。

ここで、３つの座標系を定義する。１つ目はステージ座標で、ウェハステージ５の駆動位置を表す。ステップＳ１０４で撮像したときのウェハステージ５の座標を（Ｓsx，Ｓsy）と定義する。２つ目は画像座標で、画像の管理に使用する。撮像部２５で撮像される各画像は画像サイズのピッチでｘｙ方向に繋がっており、ステップＳ１０４で撮像した静止画像（中央のハッチングを用いて示された四角形）の画像座標を（０，０）とする。図３では各画像（四角形）の左上に書いてある。なお、ステップＳ１０４で撮像される画像以外の静止画像は、ステップＳ１０４の段階で未だ撮像されておらず、後のステップで必要に応じて撮像される。このとき、撮像部２５で撮像される各静止画像は画像サイズのピッチでｘｙ方向に繋がっているため、ステップＳ１０４でウェハＷが撮像されると、この１回目の撮像位置に基づいて２回目以降の撮像予定位置（ステージ座標）が計算により求まることになる。

３つ目は画素座標で、ステップＳ１０４で撮像した静止画像（中央のハッチングを用いて示された四角形）の左上の画素座標を（０，０）とする。なお、図３においては、画素座標の座標軸（ｘ軸およびｙ軸）も示してある。また、撮像部２５で撮像される各静止画像の四隅の画素座標について、左上の画素をＰ１、右上の画素をＰ２、左下の画素をＰ３、右下の画素をＰ４と定義し、各画像の横サイズをWidth（画素）、縦サイズをHeight（画素）とすると、ステップＳ１０４で撮像した静止画像の四隅の画素座標はそれぞれ、Ｐ１の画素座標＝（０，０）、Ｐ２の画素座標＝（Width−１，０）、Ｐ３の画素座標＝（０，Height−１）、Ｐ４の画素座標＝（Width−１，Height−１）と表すことができる。

ところで、撮像部２５からＣＰＵ３１にステップＳ１０４で撮像したウェハＷの静止画像データが入力されると、当該ウェハＷの静止画像データはＣＰＵ３１を介して記録部３２に記憶される。またこのとき、画像取得テーブル３３を初期化するとともに、画像取得テーブル３３に画像座標（０，０）を登録する。

ステップＳ１０４で撮像したウェハＷの静止画像データが記録部３２に記憶されると、ＣＰＵ３１は、記録部３２に記憶されたウェハＷの静止画像をモニタ３４に表示させる（ステップＳ１０６）。これにより、光源１１を消灯して照明光の照射が中止された状態で、撮像部２５に撮像されたウェハＷの静止画像がモニタ３４に表示され、ウェハＷの変質を抑えつつモニタ３４に表示されたウェハＷの静止画像をオペレータが見ることで、ウェハＷの表面を観察することができる。なお、オペレータは、ウェハＷを観察して判定したウェハＷの良否を操作部３５のキーボードを用いて入力し、オペレータが観察したウェハＷの良否が記録部３２に記録される。

ウェハＷの静止画像がモニタ３４に表示されると、ＣＰＵ３１は、オペレータによるウェハＷの観察が終わり、オペレータが次の観察点への移動を指示したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。判定がＹｅｓである場合、ステップＳ１０２へ戻り、判定がＮｏである場合、ステップＳ１０８へ進む。またステップＳ１０８では、オペレータがウェハＷのマニュアル移動を指示したか否かを判定する。判定がＮｏである場合、ステップＳ１０７へ戻り、判定がＹｅｓである場合、ステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０８において、オペレータがウェハＷをマニュアル移動させて観察点の周辺を観察したい場合、操作部３５のジョイスティックを傾動操作してウェハＷの移動方向および移動量を指示する。

ステップＳ１０９において、ジョイスティックの傾動方向から移動方向が算出されるとともに、ジョイスティックの傾動量と傾動時間から移動量が算出され、算出された移動方向および移動量から、新たにオペレータにより指示されたウェハステージ５の座標（Ｓpx，Ｓpy）が設定される。これにより、例えば図４に示す場合では、ハッチングで示す領域の観察を指示したことになり、モニタ３４で表示したい表示エリアはＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で囲まれたエリアである。

そこで、ＣＰＵ３１は、オペレータによりマニュアル移動された表示エリアの四隅の画素Ｐ１〜Ｐ４の画素座標を計算する。Ｐ１の画素座標を（P_P1x，P_P1y）とし、Ｐ２の画素座標を（P_P2x，P_P2y）とし、Ｐ３の画素座標を（P_P3x，P_P3y）とし、Ｐ４の画素座標を（P_P4x，P_P4y）とし、画素座標とステージ座標との間の換算値（μｍ／画素）を（Size_x，Size_y）とすると、Ｐ１〜Ｐ４の画素座標を構成する各パラメータは次の（１）式〜（８）式で表される。

P_P1x＝（Ｓpx−Ｓsx）／Size_x …（１）
P_P1y＝（Ｓpy−Ｓsy）／Size_y …（２）
P_P2x＝P_P1x＋Width−１ …（３）
P_P2y＝P_P1y …（４）
P_P3x＝P_P1x …（５）
P_P3y＝P_P1y＋Height−１ …（６）
P_P4x＝P_P2x …（７）
P_P4y＝P_P3y …（８）

またこのとき、四隅の画素Ｐ１〜Ｐ４が含まれる画像の画像座標を計算しておく。Ｐ１が含まれる画像の画像座標を（I_P1x，I_P1y）とし、Ｐ２が含まれる画像の画像座標を（I_P2x，I_P2y）とし、Ｐ３が含まれる画像の画像座標を（I_P3x，I_P3y）とし、Ｐ４が含まれる画像の画像座標を（I_P4x，I_P4y）とすると、Ｐ１〜Ｐ４が含まれる画像の画像座標を構成する各パラメータは次の（９）式〜（１６）式で表される。ただし、ＩＮＴは引数の整数部を計算して返す関数であり、引数が負の数で小数部がある場合は整数部より１を引いてから返す。

I_P1x＝ＩＮＴ（P_P1x／Width） …（９）
I_P1y＝ＩＮＴ（P_P1y／Height） …（１０）
I_P2x＝ＩＮＴ（P_P2x／Width） …（１１）
I_P2y＝ＩＮＴ（P_P2y／Height） …（１２）
I_P3x＝ＩＮＴ（P_P3x／Width） …（１３）
I_P3y＝ＩＮＴ（P_P3y／Height） …（１４）
I_P4x＝ＩＮＴ（P_P4x／Width） …（１５）
I_P4y＝ＩＮＴ（P_P4y／Height） …（１６）

次のステップＳ１１０において、ＣＰＵ３１は、画像取得テーブル３３を参照して、ステップＳ１０９で計算したＰ１が含まれる静止画像の画像座標（I_P1x，I_P1y）、Ｐ２が含まれる静止画像の画像座標（I_P2x，I_P2y）、Ｐ３が含まれる静止画像の画像座標（I_P3x，I_P3y）、およびＰ４が含まれる静止画像の画像座標（I_P4x，I_P4y）が画像取得テーブル３３に登録されているか否か、すなわち、Ｐ１〜Ｐ４が含まれる静止画像の画像座標にそれぞれ対応する静止画像が既に撮像され記録部３２に記憶されているか否かを判定する。Ｐ１〜Ｐ４が含まれる静止画像の画像座標が登録されている場合にはステップＳ１１５へ進み、登録されていない場合にはステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１１１では、ステップＳ１０９で計算した画像座標のうち、静止画像の取得が済んでいない画像座標の静止画像を撮像するため、ＣＰＵ３１がウェハステージ５に駆動信号を出力してウェハＷを移動させる。このとき、撮像する必要がある静止画像の画像座標を（Ｉx，Ｉy）とすると、撮像する際のウェハステージ５の座標（Ｓx，Ｓy）は、次の（１７）式および（１８）式を用いて求められる。

Ｓx＝Ｉx×Size_x＋Ｓsx …（１７）
Ｓy＝Ｉy×Size_y＋Ｓsy …（１８）

次のステップＳ１１２において、ＣＰＵ３１は光源１１に点灯信号を出力して消灯状態にある光源１１を再び点灯させる。このとき、ウェハステージ５上に載置されたウェハＷに再び照明光が照射され、ウェハＷで反射した光は撮像部２５の撮像面上に達する。

次のステップＳ１１３において、撮像部２５は、撮像面上に結像されたウェハＷの像を静止画像として撮像する。このとき、撮像部２５により撮像された画像座標（Ｉx，Ｉy）でのウェハＷの静止画像データがＣＰＵ３１を介して記録部３２に記憶されるとともに、このときの画像座標（Ｉx，Ｉy）が画像取得テーブル３３に登録される。このように撮像部２５がウェハＷを静止画像として撮像した後、ただちにＣＰＵ３１は光源１１に消灯信号を出力して光源１１を再び消灯させる（ステップＳ１１４）。

光源１１の消灯後、ステップＳ１１０へ戻り、必要な静止画像の撮像取得が終わるまでステップＳ１１１〜ステップＳ１１４を繰り返す。必要な静止画像の撮像取得が終わり、Ｐ１〜Ｐ４の画像座標が画像取得テーブル３３に登録されると、ステップＳ１１５へ進む。

ステップＳ１１５において、ＣＰＵ３１は、記録部３２に記憶された各画像座標でのウェハＷの画像を用いて、マニュアル移動により表示したいエリアの画像を合成する。ここで、合成元の画像を図５に示し、合成先の画像を図６に示す。なお、図５は図４で示した表示エリア（表示領域）を拡大したものである。

画像の合成は、例えば４つの合成元画像が存在する場合には４つのエリアに分けて行われ、合成元の各画像から合成先の各エリアに画素データをコピーすることで行う。そこで、左上の合成元画像に係るエリアを第１のエリアＡ１、右上の合成元画像に係るエリアを第２のエリアＡ２、左下の合成元画像に係るエリアを第３のエリアＡ３、右下の合成元画像に係るエリアを第４のエリアＡ４とする。

図５に示すように、第１のエリアＡ１の合成元画像（画像座標（I_P1x，I_P1y））内における左上部分の相対画素座標を（Ｐ11x，Ｐ11y）とし、第２のエリアＡ２の合成元画像（画像座標（I_P2x，I_P2y））内における左上部分の相対画素座標を（Ｐ21x，Ｐ21y）とし、第３のエリアＡ３の合成元画像（画像座標（I_P3x，I_P3y））内における左上部分の相対画素座標を（Ｐ31x，Ｐ31y）とし、第４のエリアＡ４の合成元画像（画像座標（I_P4x，I_P4y））内における左上部分の相対画素座標を（Ｐ41x，Ｐ41y）とすると、各合成元画像内における左上部分の相対画素座標は、次の（１９）式〜（２６）式を用いて求められる。

Ｐ11x＝P_P1x−（I_P1x×Width） …（１９）
Ｐ11y＝P_P1y−（I_P1y×Height） …（２０）
Ｐ21x＝０ …（２１）
Ｐ21y＝Ｐ11y …（２２）
Ｐ31x＝Ｐ11x …（２３）
Ｐ31y＝０ …（２４）
Ｐ41x＝０ …（２５）
Ｐ41y＝０ …（２６）

また、第１のエリアＡ１の画像の幅をＰ1wとし、第１のエリアＡ１の画像の高さをＰ1hとし、第２のエリアＡ２の画像の幅をＰ2wとし、第２のエリアＡ２の画像の高さをＰ2hとし、第３のエリアＡ３の画像の幅をＰ3wとし、第３のエリアＡ３の画像の高さをＰ3hとし、第４のエリアＡ４の画像の幅をＰ4wとし、第４のエリアＡ４の画像の高さをＰ4hとすると、各エリアの画像の幅および高さは、次の（２７）式〜（３４）式を用いて求められる。

Ｐ1w＝Width−Ｐ11x …（２７）
Ｐ1h＝Height−Ｐ11y …（２８）
Ｐ2w＝Width−Ｐ1w …（２９）
Ｐ2h＝Ｐ1h …（３０）
Ｐ3w＝Ｐ1w …（３１）
Ｐ3h＝Height−Ｐ1h …（３２）
Ｐ4w＝Ｐ2w …（３３）
Ｐ4h＝Ｐ3h …（３４）

また、第１のエリアＡ１の合成先画像内における左上部分の相対画素座標を（Ｐ12x，Ｐ12y）とし、第２のエリアＡ２の合成先画像内における左上部分の相対画素座標を（Ｐ22x，Ｐ22y）とし、第３のエリアＡ３の合成先画像内における左上部分の相対画素座標を（Ｐ32x，Ｐ32y）とし、第４のエリアＡ４の合成先画像内における左上部分の相対画素座標を（Ｐ42x，Ｐ42y）とすると、各合成先画像内における左上部分の相対画素座標は、次の（３５）式〜（４２）式を用いて求められる。

Ｐ12x＝０ …（３５）
Ｐ12y＝０ …（３６）
Ｐ22x＝Ｐ1w …（３７）
Ｐ22y＝０ …（３８）
Ｐ32x＝０ …（３９）
Ｐ32y＝Ｐ1h …（４０）
Ｐ42x＝Ｐ22x …（４１）
Ｐ42y＝Ｐ32y …（４２）

そして、（１９）式〜（４２）式を用いて求めた各パラメータに従い、静止画像のコピーをしながら、表示したいエリアの静止画像の合成を行う。第１のエリアＡ１については、相対画素座標（Ｐ11x，Ｐ11y）を合成元画像の左上部分の座標とし、相対画素座標（Ｐ12x，Ｐ12y）を合成先画像の左上部分の座標として、画像座標（I_P1x，I_P1y）の画像における画像幅Ｐ1w、画像高さＰ1hのエリアをコピーする。

第２のエリアＡ２については、Ｐ１が含まれる画像のｘ側の画像座標（I_P1x）が、Ｐ２が含まれる画像のｘ側の画像座標（I_P2x）と異なる場合にコピーを行う。コピーを行う場合、相対画素座標（Ｐ21x，Ｐ21y）を合成元画像の左上部分の座標とし、相対画素座標（Ｐ22x，Ｐ22y）を合成先画像の左上部分の座標として、画像座標（I_P2x，I_P2y）の画像における画像幅Ｐ2w、画像高さＰ2hのエリアをコピーする。

第３のエリアＡ３については、Ｐ１が含まれる画像のｙ側の画像座標（I_P1y）が、Ｐ３が含まれる画像のｙ側の画像座標（I_P3y）と異なる場合にコピーを行う。コピーを行う場合、相対画素座標（Ｐ31x，Ｐ31y）を合成元画像の左上部分の座標とし、相対画素座標（Ｐ32x，Ｐ32y）を合成先画像の左上部分の座標として、画像座標（I_P3x，I_P3y）の画像における画像幅Ｐ3w、画像高さＰ3hのエリアをコピーする。

第４のエリアＡ４については、Ｐ１が含まれる画像のｘ側の画像座標（I_P1x）が、Ｐ４が含まれる画像のｘ側の画像座標（I_P4x）と異なり、かつ、Ｐ１が含まれる画像のｙ側の画像座標（I_P1y）が、Ｐ４が含まれる画像のｙ側の画像座標（I_P4y）と異なる場合にコピーを行う。コピーを行う場合、相対画素座標（Ｐ41x，Ｐ41y）を合成元画像の左上部分の座標とし、相対画素座標（Ｐ42x，Ｐ42y）を合成先画像の左上部分の座標として、画像座標（I_P4x，I_P4y）の画像における画像幅Ｐ4w、画像高さＰ4hのエリアをコピーする。これにより、マニュアル移動により表示したいエリアの静止画像を合成することができる。

上述のようにして、表示したいエリアの静止画像を合成すると、合成した画像をモニタ３４に表示させ（ステップＳ１１６）、ステップＳ１０７へ戻る。

この結果、本実施形態によれば、ウェハＷに対する照明光の照射が中止された状態で、記録部３２に記憶されたウェハＷの静止画像がモニタ３４に表示されるため、ウェハＷに照射する照明光を最小限に抑えて、ウェハＷを変質させることなく長時間の外観検査が可能になる。

また、前述のように、ＣＰＵ３１が表示エリア（表示領域）の変化に応じたウェハＷの画像を生成するために、必要に応じて、照明系１０がウェハＷの表面に照明光を照射するとともに、照明光が照射されたウェハＷを撮像部２５が静止画像として撮像し、照明光が照射されたウェハＷを撮像部２５が撮像すると、照明系１０が照明光の照射を中止することが好ましい。このようにすれば、ウェハＷに照射する照明光を最小限に抑えながら、ウェハＷの画像の表示エリアを変化させることができる。

またこのとき、必要に応じて、ＣＰＵ３１が算出し設定したステージ座標（撮像予定位置）で撮像部２５が２回目以降のウェハＷの撮像を行うことが好ましい。このようにすれば、２回目以降の撮像回数を最小限に抑えることができるため、ウェハＷに照射する照明光をより最小限に抑えることができる。

なお、上述の実施形態において、ウェハＷの外観検査を行う検査装置１を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、ウェハＷを観察するための観察装置に対しても、本発明を適用可能である。また、被検物はウェハＷに限られず、例えば液晶ガラス基板であっても構わない。

また、上述の実施形態において、モニタ３４に、表示エリアの画像と同時に、撮像部２５で撮像される各画像を図３に示すように繋げて表示するようにしてもよい。このようにすれば、表示エリアの近傍を同時に観察することができる。なおこのとき、未だ撮像されていない画像座標の画像を、例えばグレーゾーン（灰色の領域）として表示するようにしてもよい。

また、上述の実施形態において、撮像部２５で撮像される各静止画像に対し、ディストーション補正やシェーディング補正を行うようにしてもよい。このようにすれば、画像を合成したときに生じる繋ぎ目をなくすことができる。

また、上述の実施形態において、撮像部２５で撮像された画像の全範囲を用いずに、撮像部２５で撮像された画像の内側を切り出して用いるようにしてもよい。このようにすれば、ディストーションやシェーディングの影響を低減させることができる。

本発明に係る観察装置を備えた検査装置の全体構成を示す図である。 本発明に係る観察方法および検査方法を示すフローチャートである。 観察点に移動したときの画像座標系とモニタへの表示エリアを示す模式図である。 マニュアル移動により表示エリアを変更したときの画像座標系とモニタへの表示エリアを示す模式図である。 合成元画像を示す模式図である。 合成先画像を示す模式図である。

符号の説明

Ｗ ウェハ（被検物）
１ 検査装置（観察装置）
１０ 照明系（照明部）
２０ 撮像系 ２５ 撮像部
３０ 制御系
３１ ＣＰＵ（表示領域変更部等） ３２ 記録部（記憶部）
３４ モニタ（表示部） ３５ 操作部

Claims (8)

1. 回路パターンが形成される被検物の表面に照明光を照射する照明部と、
   前記照明光が照射された前記被検物を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像された前記被検物の画像を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記被検物の画像を表示する表示部とを備え、
   前記照明光が照射された前記被検物の静止画像を前記撮像部が撮像し、前記静止画像の取得後に前記照明部が前記照明光の照射を中止し、
   前記照明光の照射が中止された状態で、前記記憶部に記憶された前記被検物の静止画像が前記表示部に表示されることを特徴とする観察装置。
2. 前記表示部で表示される前記被検物の表示領域を変化させるための操作を行う操作部と、
   前記記憶部に記憶された前記被検物の画像に基づいて、前記操作部の操作による前記表示領域の変化に応じた前記被検物の画像を生成する表示領域変更部とを備え、
   前記操作部の操作による前記表示領域の変化に応じて、前記表示領域変更部により生成された前記被検物の画像が前記表示部に表示されるように構成されており、
   前記表示領域変更部が前記表示領域の変化に応じた前記被検物の画像を生成するために、必要に応じて、前記照明部が前記被検物の表面に前記照明光を照射するとともに、前記照明光が照射された前記被検物の静止画像を前記撮像部が撮像し、前記照明光が照射された前記被検物の静止画像を前記撮像部が撮像すると、前記照明部が前記照明光の照射を中止することを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
3. 前記撮像部の１回目の撮像位置に基づいて、前記撮像部の２回目以降の撮像予定位置を設定する撮像位置設定部を備え、
   前記表示領域変更部が前記表示領域の変化に応じた前記被検物の静止画像を生成するために、必要に応じて、前記撮像位置設定部が設定したいずれかの前記撮像予定位置で前記撮像部が前記２回目以降の前記被検物の静止画像の撮像を行うことを特徴とする請求項２に記載の観察装置。
4. 回路パターンが形成される被検物を観察するための観察装置と、
   前記観察装置により前記被検物を観察して判定した前記被検物の良否を記録する記録部とを備えた検査装置において、
   前記観察装置が請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の観察装置であることを特徴とする検査装置。
5. 回路パターンが形成される被検物の表面に照明光を照射する第１のステップと、
   前記照明光が照射された前記被検物を静止画像として撮像する第２のステップと、
   前記第２のステップで撮像した前記被検物の静止画像を記憶部に記憶させる第３のステップと、
   前記第２のステップで前記被検物の静止画像を撮像した後、前記被検物に対する前記照明光の照射を中止する第４のステップと、
   前記照明光の照射を中止した状態で、前記記憶部に記憶された前記被検物の静止画像を表示部に表示させる第５のステップとを有することを特徴とする観察方法。
6. 前記表示部で表示される前記被検物の表示領域を変化させるための操作を行う第６のステップと、
   前記記憶部に記憶された前記被検物の静止画像に基づいて、前記第６のステップでの操作による前記表示領域の変化に応じた前記被検物の静止画像を生成する第７のステップと、
   前記第６のステップでの操作による前記表示領域の変化に応じて、前記第７のステップで生成した前記被検物の静止画像を前記表示部に表示させる第８のステップと、
   前記第７のステップで前記表示領域の変化に応じた前記被検物の静止画像を生成するために、必要に応じて、前記被検物の表面に前記照明光を照射するとともに、前記照明光が照射された前記被検物を静止画像として撮像し、前記被検物の静止画像を撮像した後、前記被検物に対する前記照明光の照射を中止する第９のステップとを有することを特徴とする請求項５に記載の観察方法。
7. 前記第２のステップにおける１回目の撮像位置に基づいて、２回目以降の撮像予定位置を設定する第１０のステップを有し、
   前記第９のステップにおいて、前記必要に応じて、前記第１０のステップで設定したいずれかの前記撮像予定位置で前記２回目以降の前記被検物の静止画像の撮像を行うことを特徴とする請求項６に記載の観察方法。
8. 回路パターンが形成される被検物を観察する観察ステップと、
   前記観察ステップにおける前記被検物の観察結果に基づいて前記被検物の良否を判定する検査ステップとを有する検査方法において、
   請求項５から請求項７のうちいずれか一項に記載の観察方法を用いて前記被検物を観察することを特徴とする検査方法。

Images