JP2014215217A - 物体検査装置及び物体検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物体の画像に基づいて物体をより高感度に検査できる物体検査装置を提供すること。
【解決手段】ウェハＷの表面を斜めから照らす照明装置３と、ウェハＷの表面を撮像する撮像装置２と、照明装置３及び撮像装置２を制御する制御装置１と、備え、制御装置１は、撮像装置２による撮像の度に、ウェハＷに対する照明装置３の発光する光源の相対位置が変わるように光源３_１、３_２、３_３・・・のうちの１つを発光させ、光源が照らすウェハＷの表面を撮像装置２に撮像させ、撮像装置２が撮像した複数の相対位置に対応する、ウェハＷの表面上の同じ領域を映す複数の入力画像から第１検査対象画像ＧＥ１を合成し、第１検査対象画像ＧＥ１に基づいてウェハＷの形状を検査する。
【選択図】図４

Description

本発明は、物体に光を当てたときに撮像装置が撮像する物体の画像に基づいて物体を検査する物体検査装置及び物体検査方法に関する。

従来、リング照明で照らされた透光性の材料を撮像することで得られた画像にエッジ検出処理を施すことによって異物混入の検査を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ウェハの鉛直下方に配置された照明装置によってウェハの外縁部分を鉛直下方から照明し、且つ、ウェハに対して照明装置の対極側（ウェハの鉛直上方）に配置されたラインセンサでウェハの外縁部分を撮像する位置検出装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２は、ウェハを回転させながらウェハの外縁部分を撮像することによってウェハの全周の輪郭に関する情報を検出することを開示している。

また、ハロゲンランプ及びＵＶランプでウェハを照らしながらウェハの表面の一部を撮像し、撮像した複数の画像を合成して得られる合成画像に対して画像処理を行うことでウェハ表面の欠陥を検出する外観検査装置が知られている（例えば、特許文献３参照。）。

特開２００９−８５６４号公報 特開２００５−３３３１１６号公報 特開２００７−３３３４９１号公報

しかしながら、特許文献１〜３の装置は何れも、照明装置を用いて透光性材料を照らしながらその透光性材料の表面を撮像し、撮像した画像に基づいて各種検査を行うことを開示するのみである。そのため、照明装置からの光で透光性材料の外縁部分が周囲の部分より明るく光ってしまい、その外縁部分に対応する画像部分でハレーションを生じさせてしまう場合に対処できない。

上述の点に鑑み、本発明は、検査に用いる照明により物体の一部が明るく光ってしまう場合であってもその物体をより高精度に検査できるようにする検査対象画像を生成する物体検査装置及び物体検査方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る物体検査装置は、検査対象の表面を斜めから照らす照明手段と、前記検査対象の表面を撮像する撮像手段と、前記照明手段及び前記撮像手段を制御する制御手段と、備え、前記制御手段は、前記撮像手段による撮像の度に、前記検査対象に対する前記照明手段の相対位置を変えて前記照明手段を発光させ、前記照明手段が照らす前記検査対象の表面を前記撮像手段に撮像させ、前記撮像手段が撮像した、複数の前記相対位置に対応する、前記検査対象の表面上の同じ領域を映す複数の入力画像から検査対象画像を合成し、該検査対象画像に基づいて前記検査対象の形状を検査する。

また、本発明の実施例に係る物体検査方法は、検査対象の表面を斜めから照らす照明手段と、前記検査対象の表面を撮像する撮像手段と備える物体検査装置による物体検査方法であって、前記撮像手段による撮像の度に、前記検査対象に対する前記照明手段の相対位置を変えて前記照明手段を発光させ、前記照明手段が照らす前記検査対象の表面を前記撮像手段に撮像させるステップと、前記撮像手段が撮像した、複数の前記相対位置に対応する、前記検査対象の表面上の同じ領域を映す複数の入力画像から検査対象画像を生成し、該検査対象画像に基づいて前記検査対象の形状を検査するステップと、を有する。

上述の手段により、本発明は、検査に用いる照明により物体の一部が明るく光ってしまう場合であってもその物体をより高精度に検査できるようにする検査対象画像を生成する物体検査装置及び物体検査方法を提供することができる。

本発明の実施例に係る物体検査装置の構成例を示すブロック図である。 図１の物体検査装置における撮像装置及び照明装置の設置例を示す正面図である。 最小入射角と限界入射角の関係を示す図である。 図２に示す撮像装置及び照明装置の設置例の上面図である。 検査対象としてのウェハの拡大断面図である。 入力画像の例を示す図である。 検査対象画像生成部が第１検査対象画像を生成する処理を示す図である。 検査対象画像生成部が第２検査対象画像を生成する処理を示す図である。 検査対象画像生成処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 検査対象画像生成処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 形状判定処理の流れを示すフローチャートである。 表面傷判定処理の流れを示すフローチャートである。 撮像装置及び照明装置の設置例の別の１例を示す正面図である。 図１３に示す撮像装置及び照明装置の設置例の上面図である。 検査対象画像生成処理の流れを示すフローチャート（その３）である。 検査対象画像生成処理の流れを示すフローチャート（その４）である。 ウェハの周囲に形成される影を示す図である。

図１は、本発明の実施例に係る物体検査装置１００の構成例を示す機能ブロック図である。本実施例において、物体検査装置１００は、例えば、透明の検査対象の形状又は透光性を有する検査対象の形状を検出すると共に、それら検査対象の表面にある傷を検査する。検査対象は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）等でできた略円形の片面研磨ウェハである。物体検査装置１００は、片面研磨ウェハの輪郭を検出すると共に、その研磨面にある傷を検査する。なお、片面研磨ウェハの形状は、円形以外の他の形状であってもよい。

本実施例において、物体検査装置１００は、主に、制御装置１、撮像装置２、照明装置３、及び出力装置４を有する。

制御装置１は、物体検査装置１００を制御するための制御手段の１例であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-volatile ＲＡＭ）等を備えたコンピュータである。制御装置１は、例えば、検査対象画像生成部１０、形状判定部１１、及び傷判定部１２のそれぞれの機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開しながら、各機能要素に対応する処理をＣＰＵに実行させる。

撮像装置２は、制御装置１で処理される画像を取得するための撮像手段の１例であり、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像素子と、撮像素子に結像するための結像レンズとを備えたカメラである。

照明装置３は、検査対象の表面を照らすための照明手段の１例であり、主に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の点光源と、点光源が発した光を検査対象の表面に向ける集光レンズとで構成される。

出力装置４は、各種情報を出力するための装置であり、例えば、制御装置１による検査対象の表面の検査結果を表示するためのディスプレイ、又は、その検査結果を音声出力するためのスピーカ等である。

図２及び図３は、撮像装置２及び照明装置３の設置例を示す正面図であり、図４は、その上面図である。なお、図２〜図４では、明瞭化のため、制御装置１及び出力装置４の図示を省略する。

図２で示すように、撮像装置２の結像レンズ２ａは、一点鎖線で示す光軸Ｌ１が検査対象であるウェハＷの表面に対してほぼ垂直となり、且つ、光軸Ｌ１がウェハＷの中心を通るように設置される。ウェハＷは、例えば２本のレールで構成されるコンベアによって撮像装置２の下まで運ばれ、ロボットアーム等の支持機構ＳＣによって下面が３点支持された状態で所定の高さまで持ち上げられる。そして、撮像装置２は、制御装置１からの制御信号に応じてウェハＷの表面全体を撮像し、撮像した画像を入力画像として制御装置１に対して出力する。なお、破線で示す領域Ｒ１は、撮像装置２の撮像範囲を示す。また、少なくとも図２で示す構成要素は、例えばつや消しの黒い内表面を有する筐体内に収容される。撮像の際に外部の光が悪影響を及ぼさないようにするためである。

また、照明装置３の光源は、二点鎖線で示す光軸Ｌ２が撮像装置２の光軸Ｌ１との間で角度（入射角）αを形成するように設置され、ウェハＷの表面全体を照らす。なお、点線で示す領域Ｒ２は、照明装置３の光源の照明範囲を示す。

また、入射角αが大きくなるほど、ウェハＷの表面の傷で反射する光が撮像装置２に入り難くなり、撮像装置２は傷を撮像し難くなる。そのため、入射角αは、４５度以下の角度であることが望ましく、２０度以下の角度であることがより望ましい。

一方、入射角αが小さくなるほど、ウェハWの表面の傷のない平坦部で正反射する光が撮像装置２に入り易くなり、撮像装置２はハレーションを起こし易くなる。また、平坦部で正反射する光は傷で反射する光より強く、平坦部で正反射する光が撮像装置２に入ると、傷で反射する光を検出不能にする。そのため、入射角αは、平坦部で正反射する光が撮像装置２に入らないよう、照明装置３からウェハＷの表面に入射する光の最小入射角が限界入射角よりも大きくなるように設定される。

図３は、最小入射角θ_ＭＩＮと限界入射角θ_ＬＭＴの関係を示す図であり、図２に対応する。また、図３において、距離Ｄａは、結像レンズ２ａの絞りの有効径を表し、距離Ｄｂは、検査対象であるウェハＷの最大径を表し、距離Ｄｃは、ウェハＷと結像レンズ２ａの絞りとの間の距離を表す。また、距離Ｄｄは、ウェハＷと照明装置３との間の距離を表し、距離Ｄｅは、一点鎖線で示す撮像装置２の光軸Ｌ１と照明装置３との間の距離を表す。本実施例では、距離Ｄｃは９００ｍｍであり、距離Ｄｄは５００ｍｍであり、距離Ｄｅは１７５ｍｍである。

最小入射角θ_ＭＩＮは、照明装置３からウェハＷの表面に入射する光の入射角のうちで最小の入射角であり、以下の式（１）で表される。

また、限界入射角θ_ＬＭＴは、仮想的な照明装置３_ＬＭＴからウェハＷの表面に入射する光の入射角のうちで最小の入射角であり、且つ、ウェハＷの表面で正反射して撮像装置２に入る光の入射角のうちで最大の入射角であって、以下の式（２）で表される。

図３は、照明装置３の光軸Ｌ２（二点鎖線）が入射角αでウェハＷに入射する様子を示す。また、図３は、最小入射角θ_ＭＩＮを有する光（点線）がウェハＷの右端で正反射して撮像装置２の左側を通過する様子、及び、最大入射角θ_ＭＡＸを有する光（破線）がウェハＷの左端で正反射して撮像装置２の左側を通過する様子を示す。なお、最大入射角θ_ＭＡＸは、照明装置３からウェハＷの表面に入射する光の入射角のうちで最大の入射角である。また、図３は、最小入射角θ_ＭＩＮを有する光に対応する正反射光（点線）と、最大入射角θ_ＭＡＸを有する光に対応する正反射光（破線）との間に、反射光が届く範囲が形成される様子を示す。

さらに、図３は、撮像装置３_ＬＭＴが発する限界入射角θ_ＬＭＴを有する光（一点鎖線）がウェハＷの右端で正反射して撮像装置２の結像レンズ２ａの左端に入る様子を示す。なお、照明装置３_ＬＭＴの光軸（図示せず。）が形成する入射角は、照明装置３の光軸Ｌ２が形成する入射角αより小さい。

上述の関係より、限界入射角θ_ＬＭＴより大きい入射角を有する光の正反射光は、撮像装置２に入らないことが分かる。すなわち、照明装置３の最小入射角θ_ＭＩＮが限界入射角θ_ＬＭＴより大きければ、照明装置３からの光がウェハＷの表面の傷のない平坦部で正反射して撮像装置２に入ることがないことが分かる。

このようにして、入射角αは、照明装置３からウェハＷの表面に入射する光の最小入射角θ_ＭＩＮが限界入射角θ_ＬＭＴよりも大きくなるように設定される。

また、図４で示すように、照明装置３は、ウェハＷを取り囲むピッチ円Ｃを描くように、角度βずつ間隔を空けて設置される複数の光源３_１、３_２、３_３・・・で構成される。角度βは、例えば、３度以下であり、角度βが３度の場合、ウェハＷの周りに１２０個の光源が設置される。本実施例では、角度βは２度であり、ウェハＷの周りに１８０個の光源が設置される。

制御装置１は、１８０個の光源のそれぞれに対して順番に制御信号を送信し、１８０個の光源のそれぞれを順番に発光させる。また、制御装置１は、光源のそれぞれを発光させるのと同時に撮像装置２に対して制御信号を送信し、１８０個の光源のそれぞれがウェハＷの表面を照らす毎に、ウェハＷの表面を撮像装置２に撮像させる。

図５は、ウェハＷの拡大断面図であり、ウェハＷの表面に傷Ｆがある場合に、照明装置３の光源の１つが発する光がウェハＷの表面にある傷Ｆで正反射して撮像装置２の結像レンズ２ａに至る様子を示す。

図５で示すように、ウェハＷは、鏡面で構成される表面Ｗａと、粗面で構成される裏面Ｗｂとを有する。そして、ウェハＷは、水平面に対して傷角度γを形成する傷面Ｆｓを含む傷Ｆを表面Ｗａ上に有する場合がある。

照明装置３の光源の１つが発した光は、傷面Ｆｓの垂線ＰＬに対して傷角度γと同じ角度を形成するように傷面Ｆｓに入射すると、傷面Ｆｓで正反射し、傷面Ｆｓの垂線ＰＬに対して傷角度γと同じ角度を形成する反射光となって撮像装置２の結像レンズ２ａに至る。この場合、撮像装置２の光軸Ｌ１と照明装置３の光軸Ｌ２との間に形成される入射角αは、α＝２γで表される。すなわち、物体検査装置１００は、撮像装置２の光軸Ｌ１と照明装置３の光軸Ｌ２との間の入射角αが、傷角度γの２倍の大きさとなる場合に、傷Ｆを強く光らせることができる。正反射光は散乱光に比べ明るいためである。このことは、複数の光源のうち、上述の条件を満たす状態、或いはそれに近い状態をもたらす１つの光源が発光させられた場合に、傷Ｆを強く光らせることができることを意味する。また、１つの光源で強く光らせることのできる傷が限られるとしても、設置位置の異なる多数の光源を順番に発光させることによってそれを補うことができる。また、複数の光源のそれぞれを１つずつ発光させて撮像装置２による撮像を繰り返すことによって、多数の光源を同時に発光させる場合に比べ、撮像した入力画像におけるノイズを低減させることができる。具体的には、多数の光源を同時に発光させた場合、多数の光源からの光のそれぞれがウェハＷの裏面（粗面）で乱反射し、撮像した入力画像内のウェハＷの表面における傷のない部分であるバックグラウンドを過度に明るくしてしまう。これに対し、複数の光源のそれぞれを１つずつ発光させた場合には、１つの光源が発する光はウェハＷの裏面（粗面）で乱反射するものの、多数の光源を同時に発光させた場合に比べその頻度が低いため、バックグラウンドを過度に明るくすることがないためである。

なお、傷Ｆに関する上述の説明は、ウェハＷの縁部についても適用され得る。具体的には、照明装置３の光源の１つが発した光は、ウェハWの縁部をその周辺よりも明るく光らせてしまう場合がある。その結果、撮像装置２が撮像したウェハWの入力画像において、ウェハWの縁部でハレーションを生じさせてしまう場合がある。

図６は、照明装置３からの光がウェハWを照らすときに撮像装置２が撮像した入力画像の例であり、図６左図は、ウェハWの縁部でハレーションが生じていない状態を示し、図６右図は、ウェハWの右側の縁部でハレーションが生じている状態を示す。

図示されるように、図６左図ではウェハWのオリエンテーションフラットＯＦがはっきりと視認できるのに対し、図６右図ではオリエンテーションフラットＯＦがハレーションによって視認し難くなっている。

そこで、物体検査装置１００は、以下で説明するように、ウェハＷの縁部をはっきりと視認できる画像、及び、ウェハＷの表面における傷の有無を判定できる画像を生成する。

次に、制御装置１が有する機能要素である検査対象画像生成部１０、形状判定部１１、及び傷判定部１２にについて説明する。

検査対象画像生成部１０は、撮像装置２が撮像した入力画像から検査対象画像を生成するための機能要素であり、例えば、撮像装置２が撮像した複数の入力画像を合成して検査対象画像を生成する。

具体的には、検査対象画像生成部１０は、ウェハＷの周りに設置される光源の数と同じ数の入力画像を合成して検査対象画像を生成する。撮像装置２が撮像する入力画像は何れも、撮像時におけるウェハＷに対する光源の相対位置が異なるだけで、ウェハＷの表面全体を含む同じ領域を同じ位置から撮像した入力画像である。そのため、撮像装置２が撮像した入力画像のそれぞれにおける互いに対応する画素は、ウェハＷの表面上の同じ位置に対応する。

そこで、検査対象画像生成部１０は、撮像装置２が撮像した入力画像のそれぞれにおける互いに対応する画素の輝度値のうち最も低い輝度値を抽出し、抽出した輝度値をその画素の代表値として記憶する。以下では、この処理を最小輝度値抽出処理と称する。検査対象画像生成部１０は、この最小輝度値抽出処理を入力画像の全ての画素に対して実行し、複数の入力画像における互いに対応する画素のうちで最も低い輝度値を有する画素ばかりを集めた画像を第１検査対象画像として生成する。なお、本実施例では、輝度値は、暗い部分に対応する画素ほど低く（小さく）、明るい部分に対応する画素ほど高い（大きい）。

また、検査対象画像生成部１０は、撮像装置２が撮像した入力画像のそれぞれにおける互いに対応する画素の輝度値のうち最も高い輝度値を抽出し、抽出した輝度値をその画素の代表値として記憶する。以下では、この処理を最大輝度値抽出処理と称する。検査対象画像生成部１０は、この最大輝度値抽出処理を入力画像の全ての画素に対して実行し、複数の入力画像における互いに対応する画素のうちで最も高い輝度値を有する画素ばかりを集めた画像を第２検査対象画像として生成する。

図７は、検査対象画像生成部１０が第１検査対象画像ＧＥ１を生成する処理を示す図である。図７で示すように、撮像装置２が撮像した１８０枚の入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０は何れも、ウェハＷの表面全体を含む同じ領域を同じ位置から撮像した画像である。また、入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０のそれぞれにおける互いに対応する画素の輝度値のうちで比較的高い輝度値を有する画素は、典型的には、ウェハＷの縁部に対応する画素である。照明装置３が発する光がウェハＷの縁部で反射して撮像装置２の結像レンズ２ａに至るためである。なお、図７は、輝度値が高い画素を白色で示す。

また、図７は、光源３_１（図４参照。）が発する光がウェハＷの表面を照らしたときに撮像装置２が撮像した入力画像Ｇ_１を示す。なお、入力画像Ｇ_１は、光源３_１からの光がウェハＷの右側の縁部で反射してハレーションを生じさせた状態を捉えている。また、図７は、光源３_２０（図示せず。）が発する光がウェハＷの表面を照らしたときに撮像装置２が撮像した入力画像Ｇ_２０を示す。なお、入力画像Ｇ_２０は、光源３_２０からの光がウェハＷの右下側の縁部で反射してハレーションを生じさせた状態を捉えている。また、図７は、光源３_９０（図示せず。）が発する光がウェハＷの表面を照らしたときに撮像装置２が撮像した入力画像Ｇ_９０を示す。なお、入力画像Ｇ_９０は、光源３_９０からの光がウェハＷの左側の縁部で反射してハレーションを生じさせた状態を捉えている。さらに、図７は、光源３_１８０（図示せず。）が発する光がウェハＷの表面を照らしたときに撮像装置２が撮像した入力画像Ｇ_１８０を示す。なお、入力画像Ｇ_１８０は、光源３_１８０からの光がウェハＷの右側の縁部で反射してハレーションを生じさせた状態を捉えている。

検査対象画像生成部１０は、上述のようにして得られた１８０枚の入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０のそれぞれにおける互いに対応する画素の輝度値のうち最も低い輝度値を抽出し、抽出した輝度値をその画素の代表値として記憶する。そして、検査対象画像生成部１０は、この最小輝度値抽出処理を入力画像の全ての画素に対して実行し、１８０枚の入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０における互いに対応する画素のうちで最も低い輝度値を有する画素ばかりで構成される画像を第１検査対象画像ＧＥ１として生成する。

その結果、第１検査対象画像ＧＥ１は、ウェハＷの右側の縁部に形成されたオリエンテーションフラットＯＦを観察者がはっきりと視認できる画像として生成される。

なお、検査対象画像生成部１０は、１８０枚の入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０のうちの一部のみに基づいて第１検査対象画像ＧＥ１を生成してもよい。例えば、検査対象画像生成部１０は、入力画像Ｇ_１及び入力画像Ｇ_９０の２つの入力画像を合成して第１検査対象画像ＧＥ１を生成してもよい。

図８は、検査対象画像生成部１０が第２検査対象画像ＧＥ２を生成する処理を示す図である。図８で示すように、撮像装置２が撮像した１８０枚の入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０は何れも、ウェハＷの表面全体を含む同じ領域を同じ位置から撮像した画像である。また、入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０のそれぞれにおける互いに対応する画素の輝度値のうちで最も高い輝度値を有する画素は、典型的には、ウェハＷの表面上にある傷Ｆに対応する画素である。図５を参照して説明したように、ウェハＷの表面上に傷Ｆが存在する場合には、照明装置３が発する光が傷Ｆで反射して撮像装置２の結像レンズ２ａに至るのに対し、ウェハＷの表面上に傷が存在しない場合には、照明装置３が発する光は、ウェハＷの表面で反射して撮像装置２の撮像範囲外に至るためである。なお、図８は、輝度値が高い画素を白色で示す。また、図８は、明瞭化のため、ウェハＷの縁部における高輝度部分の図示を省略する。

また、図８は、光源３_１（図４参照。）が発する光がウェハＷの表面を照らしたときに撮像装置２が撮像した入力画像Ｇ_１を示す。なお、入力画像Ｇ_１は、光源３_１からの光が傷Ｆ_１で反射した状態を捉えている。また、図８は、光源３_２（図４参照。）が発する光がウェハＷの表面を照らしたときに撮像装置２が撮像した入力画像Ｇ_２を示す。なお、入力画像Ｇ_２は、光源３_２からの光が傷Ｆ_２で反射した状態を捉えている。さらに、図８は、光源３_１８０（図示せず。）が発する光がウェハＷの表面を照らしたときに撮像装置２が撮像した入力画像Ｇ_１８０を示す。なお、入力画像Ｇ_１８０は、光源３_１８０からの光が傷Ｆ_１８０で反射した状態を捉えている。

検査対象画像生成部１０は、上述のようにして得られた１８０枚の入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０のそれぞれにおける互いに対応する画素の輝度値のうち最も高い輝度値を抽出し、抽出した輝度値をその画素の代表値として記憶する。そして、検査対象画像生成部１０は、この最大輝度値抽出処理を入力画像の全ての画素に対して実行し、１８０枚の入力画像Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_１８０における互いに対応する画素のうちで最も高い輝度値を有する画素ばかりで構成される画像を第２検査対象画像ＧＥ２として生成する。

その結果、第２検査対象画像ＧＥ２は、図８の場合、入力画像Ｇ_１における傷Ｆ_１に対応する画素と、入力画像Ｇ_２における傷Ｆ_２に対応する画素と、入力画像Ｇ_１８０における傷Ｆ_１８０に対応する画素とを含む画像として生成される。

形状判定部１１は、画像中の検査対象における所定形状の有無を判定する機能要素である。形状判定部１１は、例えば、検査対象画像生成部１０が生成する第１検査対象画像ＧＥ１にエッジ検出処理及びハフ変換処理を施し、所定条件を満たす直線を検出できた場合に、ウェハＷの縁部にオリエンテーションフラットＯＦが存在すると判定する。

また、形状判定部１１は、ウェハＷの縁部にオリエンテーションフラットＯＦが存在すると判定した場合に、オリエンテーションフラットＯＦの存否の判定に用いた第１検査対象画像ＧＥ１を出力装置４としてのディスプレイ上に表示する。この場合、形状判定部１１は、オリエンテーションフラットＯＦに対応する画素を強調表示させてもよく、オリエンテーションフラットＯＦが存在することを表す文字や図形を第１検査対象画像ＧＥ１上に重畳表示させてもよい。また、形状判定部１１は、出力装置４としてのスピーカを用いて、オリエンテーションフラットＯＦを検出した旨を音声出力してもよい。なお、形状判定部１１は、ウェハＷの縁部にオリエンテーションフラットＯＦが存在すると判定できない場合に、オリエンテーションフラットＯＦの存否の判定に用いた第１検査対象画像ＧＥ１をディスプレイ上に表示し、オリエンテーションフラットＯＦを検出できないことを表す文字や図形を第１検査対象画像ＧＥ１上に重畳表示させ、或いは、オリエンテーションフラットＯＦを検出できない旨を音声出力してもよい。

傷判定部１２は、画像中の検査対象の表面に傷が存在するか否かを判定する機能要素である。傷判定部１２は、例えば、検査対象画像生成部１０が生成する第２検査対象画像ＧＥ２を構成する画素のそれぞれにおける輝度値と所定の閾値とを比較し、所定の閾値を上回る輝度値を有する画素が存在する場合に検査対象であるウェハＷの表面に傷が存在すると判定する。

なお、傷判定部１２は、撮像装置２が撮像する個々の入力画像（例えば、入力画像Ｇ_１である。）を構成する画素のそれぞれにおける輝度値と所定の閾値とを比較し、所定の閾値を上回る輝度値を有する画素が存在する場合にウェハＷの表面に傷が存在すると判定してもよい。この場合、物体検査装置１００は、個々の入力画像の全ての画素と所定の閾値とを比較する必要があるものの、第２検査対象画像ＧＥ２を生成することなく、ウェハＷの表面に傷が存在するか否かを判定することができる。

また、傷判定部１２は、ウェハＷの表面に傷が存在すると判定した場合に、傷の有無の判定に用いた第２検査対象画像ＧＥ２を出力装置４としてのディスプレイ上に表示する。この場合、傷判定部１２は、傷に対応する画素を強調表示させてもよく、傷が存在することを表す文字や図形を第２検査対象画像ＧＥ２上に重畳表示させてもよい。また、傷判定部１２は、出力装置４としてのスピーカを用いて、傷を発見した旨を音声出力してもよい。なお、傷判定部１２は、ウェハＷの表面に傷が存在しないと判定した場合にも、傷の有無の判定に用いた第２検査対象画像ＧＥ２をディスプレイ上に表示し、傷が存在しないことを表す文字や図形を第２検査対象画像ＧＥ２上に重畳表示させ、或いは、傷を発見しない旨を音声出力してもよい。

次に、図９を参照しながら、物体検査装置１００が検査対象画像を生成する処理（以下、「検査対象画像生成処理」とする。）について説明する。なお、図９は、検査対象画像生成処理の流れを示すフローチャートであり、物体検査装置１００は、新しいウェハＷが撮像装置２の撮像範囲内に配置される毎に自動的にこの検査対象画像生成処理を実行する。なお、物体検査装置１００は、操作者による操作入力に応じてこの検査対象画像生成処理を開始させてもよい。

最初に、物体検査装置１００の制御装置１は、検査対象画像生成処理で利用するパラメータを初期化する（ステップＳ１）。具体的には、制御装置１は、照明装置３の光源の発光順を表すパラメータＮを値「１」に設定する。また、制御装置１は、最小輝度値抽出処理及び最大輝度値抽出処理の対象となる画素を特定する画素番号を表すパラメータＭを値「１」に設定する。

その後、制御装置１は、Ｎ番目（１番目）の光源３_Ｎ（光源３_１）を発光させ、光源３_Ｎ（光源３_１）によって照らされたウェハＷの表面を撮像装置２に撮像させて入力画像Ｇ_Ｎ（入力画像Ｇ_１）を取得する（ステップＳ２）。

その後、制御装置１は、パラメータＮに値「１」を加算し（ステップＳ３）、パラメータＮの値と光源の総数（例えば、１８０個である。）とを比較する（ステップＳ４）。

パラメータＮの値が光源の総数以下であると判断した場合（ステップＳ４のＮＯ）、制御装置１は、ステップＳ２〜ステップＳ４の処理を繰り返す。

一方、パラメータＮの値が光源の総数を上回ると判断した場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、制御装置１は、検査対象画像生成部１０により、１８０枚の入力画像Ｇ_１〜入力画像Ｇ_１８０に基づく第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２の生成を開始する。

具体的には、検査対象画像生成部１０は、１８０枚の入力画像Ｇ_１〜入力画像Ｇ_１８０における互いに対応する画素のうちのＭ番目（１番目）の画素に対して最小輝度値抽出処理及び最大輝度値抽出処理を実行する（ステップＳ５）。

その後、検査対象画像生成部１０は、パラメータＭに値「１」を加算し（ステップＳ６）、パラメータＭの値と画素の総数とを比較する（ステップＳ７）。

パラメータＭの値が画素の総数以下であると判断した場合（ステップＳ７のＮＯ）、検査対象画像生成部１０は、ステップＳ５〜ステップＳ７の処理を繰り返す。

一方、パラメータＭの値が画素の総数を上回ると判断した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、検査対象画像生成部１０は、全ての画素に対して最大輝度値抽出処理を実行したとしてステップＳ８に進む。

その後、検査対象画像生成部１０は、互いに対応する画素のうちで最も低い輝度値を有する画素ばかりを集めた画像を第１検査対象画像ＧＥ１として生成し、且つ、互いに対応する画素のうちで最も高い輝度値を有する画素ばかりを集めた画像を第２検査対象画像ＧＥ２として生成する（ステップＳ８）。

以上の構成により、物体検査装置１００は、複数の光源のそれぞれを１つずつ発光させる度に撮像装置２でウェハＷの表面を撮像して得られる複数の入力画像に基づいて第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２を生成する。そのため、物体検査装置１００は、第１検査対象画像ＧＥ１を生成することによって、ウェハＷの縁部のハレーションを取り除いた画像を生成できる。また、物体検査装置１００は、多数の光源から同時に発せられる光がウェハＷの裏面（粗面）で乱反射し、撮像した入力画像におけるバックグラウンドが過度に明るくなってしまうのを防止することができる。すなわち、物体検査装置１００は、第２検査対象画像ＧＥ２を生成することによって、撮像した入力画像におけるバックグラウンドが明るくなり過ぎるのを抑えながら、ウェハＷの表面の傷のみを選択的に明るくした画像を生成できる。最大輝度値抽出処理を実行したとしても、傷のない部分に対応する画素の輝度値は小さいまま維持されるためである。

また、物体検査装置１００は、撮像装置２がウェハＷの表面を撮像する毎に、ウェハＷに対する光源の相対位置を変化させるため、特定の方向から光を照らした場合にしか光らない傷の検出漏れを低減させ或いは防止することができる。この効果は、採用する相対位置の数が多いほど高いものとなる。

なお、物体検査装置１００は、バックグラウンドを過度に明るくしない限りにおいて、複数の光源のうちの２つ以上を１組として１組ずつ発光させてもよい。この場合、物体検査装置１００は、１組の光源を発光させる度に撮像装置２でウェハＷの表面を撮像して得られる複数の入力画像に基づいてウェハＷの表面の傷の有無を判定する。なお、１組を構成する光源のそれぞれは、隣り合うものであってもよく、所定の角度間隔を空けて設置されるものであってもよい。

また、物体検査装置１００は、照明装置３を構成する光源３_１、３_２、３_３、・・・をピッチ円Ｃに沿って時計回りに順番に発光させるが、発光順は任意であり、ピッチ円Ｃに沿って反時計回りに順番に発光させてもよく、ランダムに発光させてもよい。

次に、図１０を参照しながら、検査対象画像生成処理の別の例について説明する。なお、図１０は、検査対象画像生成処理の別の例の流れを示すフローチャートであり、物体検査装置１００は、新しいウェハＷが撮像装置２の撮像範囲内に配置される毎に自動的にこの検査対象画像生成処理を実行する。なお、物体検査装置１００は、操作者による操作入力に応じてこの検査対象画像生成処理を開始させてもよい。

最初に、物体検査装置１００の制御装置１は、検査対象画像生成処理で利用するパラメータを初期化する（ステップＳ１１）。具体的には、制御装置１は、照明装置３の光源の発光順を表すパラメータＮを値「１」に設定する。また、制御装置１は、最小輝度値抽出処理及び最大輝度値抽出処理の対象となる画素を特定する画素番号を表すパラメータＭを値「１」に設定する。

その後、制御装置１は、Ｎ番目（１番目）の光源３_Ｎ（光源３_１）を発光させ、光源３_Ｎ（光源３_１）によって照らされたウェハＷの表面を撮像装置２に撮像させて入力画像Ｇ_Ｎ（入力画像Ｇ_１）を取得する（ステップＳ１２）。

その後、制御装置１は、検査対象画像生成部１０により、予め用意しておいた第１検査対象画像ＧＥ１及びＮ番目（１番目）の入力画像Ｇ_Ｎ（入力画像Ｇ_１）のそれぞれにおける対応するＭ番目（１番目）の画素の低い方の輝度値を選択して第１検査対象画像ＧＥ１のＭ番目（１番目）の画素の輝度値を更新する（ステップＳ１３）。なお、第１検査対象画像ＧＥ１における各画素の輝度値の初期値には最大値が設定されている。

その後、制御装置１は、検査対象画像生成部１０により、予め用意しておいた第２検査対象画像ＧＥ２及びＮ番目（１番目）の入力画像Ｇ_Ｎ（入力画像Ｇ_１）のそれぞれにおける対応するＭ番目（１番目）の画素の高い方の輝度値を選択して第２検査対象画像ＧＥ２のＭ番目（１番目）の画素の輝度値を更新する（ステップＳ１４）。なお、第２検査対象画像ＧＥ２における各画素の輝度値の初期値には最小値が設定されている。また、ステップＳ１３及びステップＳ１４は順不同であり、２つのステップが同時に実行されてもよい。

その後、制御装置１は、パラメータＭに値「１」を加算し（ステップＳ１５）、パラメータＭの値と画素の総数とを比較する（ステップＳ１６）。

パラメータＭの値が画素の総数以下であると判断した場合（ステップＳ１６のＮＯ）、制御装置１は、ステップＳ１３〜ステップＳ１６の処理を繰り返す。

一方、パラメータＭの値が画素の総数を上回ると判断した場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、制御装置１は、全ての画素に対して上述の処理を実行したとしてステップＳ１７に進む。

その後、制御装置１は、パラメータＮに値「１」を加算し、且つ、パラメータＭを値「１」にリセットした上で（ステップＳ１７）、パラメータＮの値と光源の総数（例えば、１８０個である。）とを比較する（ステップＳ１８）。

パラメータＮの値が光源の総数以下であると判断した場合（ステップＳ１８のＮＯ）、制御装置１は、ステップＳ１２〜ステップＳ１８の処理を繰り返す。

一方、パラメータＮの値が光源の総数を上回ると判断した場合（ステップＳ１８のＹＥＳ）、制御装置１は、今回の検査対象画像生成処理、すなわち、第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２の更新を終了する。

以上の処理の流れにより、物体検査装置１００は、図９に示す検査対象画像生成処理によって得られる画像と同様の第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２を生成できる。

次に、図１１を参照しながら、物体検査装置１００が検査対象としてのウェハWの形状を判定する処理（以下、「形状判定処理」とする。）について説明する。なお、図１１は、形状判定処理の流れを示すフローチャートであり、物体検査装置１００は、第１検査対象画像ＧＥ１が生成される毎に自動的にこの形状判定処理を実行する。なお、物体検査装置１００は、操作者による操作入力に応じてこの形状判定処理を開始させてもよい。

最初に、物体検査装置１００の制御装置１は、形状判定部１１により、検査対象画像生成部１０が生成した第１検査対象画像ＧＥ１内に所定条件を満たす直線が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１）。

具体的には、形状判定部１１は、第１検査対象画像ＧＥ１に対してエッジ検出処理及びハフ変換処理を施し、ウェハＷの端部にあるオリエンテーションフラットＯＦに対応する直線が存在するか否かを判定する。

対応する直線が存在すると判定した場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、形状判定部１１は、第１検査対象画像ＧＥ１、及び、第１検査対象画像ＧＥ１内にオリエンテーションフラットＯＦが存在する旨を出力装置４としてのディスプレイに表示する（ステップＳ２２）。なお、形状判定部１１は、オリエンテーションフラットＯＦが検出できた旨を知らせる音声メッセージを出力装置４としてのスピーカから音声出力してもよい。また、形状判定部１１は、対応する直線を強調表示してもよい。

一方、対応する直線が存在しないと判定した場合（ステップＳ２１のＮＯ）、形状判定部１１は、第１検査対象画像ＧＥ１、及び、オリエンテーションフラットＯＦが検出できない旨を出力装置４としてのディスプレイに表示する（ステップＳ２３）。

このようにして、物体検査装置１００は、第１検査対象画像ＧＥ１に基づいてウェハＷの形状を判定できる。具体的には、物体検査装置１００は、ウェハＷの縁部にあるオリエンテーションフラットＯＦの存否（検出の可否）を判定できる。

次に、図１２を参照しながら、物体検査装置１００が検査対象としてのウェハWの表面の傷の有無を判定する処理（以下、「表面傷判定処理」とする。）について説明する。なお、図１２は、表面傷判定処理の流れを示すフローチャートであり、物体検査装置１００は、新しいウェハＷが撮像装置２の撮像範囲内に配置される毎に自動的にこの表面傷判定処理を実行する。なお、物体検査装置１００は、操作者による操作入力に応じてこの表面傷判定処理を開始させてもよい。

最初に、制御装置１は、傷判定部１２により、検査対象画像生成部１０が生成した第２検査対象画像ＧＥ２を用いて、ウェハＷの表面に傷が存在するか否かを判定する。

具体的には、傷判定部１２は、第２検査対象画像ＧＥ２を構成する画素のそれぞれにおける輝度値と所定の閾値とを比較し、第２検査対象画像ＧＥ２に所定の閾値を上回る輝度値を有する画素が存在するか否かを判定する（ステップ３１）。

第２検査対象画像ＧＥ２に所定の閾値を上回る輝度値を有する画素が存在すると判定した場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、傷判定部１２は、ウェハＷの表面に傷が存在するとして第２検査対象画像ＧＥ２を出力装置４としてのディスプレイに表示する（ステップＳ３２）。なお、傷判定部１２は、傷の存在を知らせる音声メッセージを出力装置４としてのスピーカから音声出力してもよい。

一方、第２検査対象画像ＧＥ２に所定の閾値を上回る輝度値を有する画素が存在しないと判定した場合（ステップＳ９のＮＯ）、傷判定部１２は、第２検査対象画像ＧＥ２をディスプレイに表示することなく、今回の表面傷判定処理を終了させる。

このようにして、物体検査装置１００は、第２検査対象画像ＧＥ２に基づいてウェハＷの表面の傷の有無を判定できる。

なお、所定の閾値には、ウェハＷの表面における傷とウェハＷの縁部の高輝度部分とを区別できるよう、ウェハＷの縁部の高輝度部分の輝度値よりも高い値が設定されてもよい。

次に、図１３〜図１５を参照しながら、本発明に係る物体検査装置の別の構成例１００Ａについて説明する。なお、図１３は、物体検査装置１００Ａにおける撮像装置２及び照明装置３の設置例を示す正面図である。また、図１４は、物体検査装置１００Ａにおける撮像装置２及び照明装置３の設置例を示す上面図である。また、図１５は、物体検査装置１００Ａが検査対象画像を生成する処理（以下、「検査対象画像生成処理」とする。）の流れを示すフローチャートである。なお、図１３及び図１４では、明瞭化のため、制御装置１及び出力装置４の図示を省略する。

物体検査装置１００Ａは、照明装置３が単一の光源３ａ_１で構成され、且つ、ウェハＷを支持する支持台５ａを回転させる回転機構５ｂと、撮像装置２を回転させる回転機構６とを備える点で、物体検査装置１００と相違するが、その他の点において共通する。そのため、共通部分の説明を省略しながら、相違部分を詳細に説明する。

支持台５ａは、撮像装置２がウェハＷの表面を撮像できるようにウェハＷをその上面で支持する台であり、回転機構５ｂに対して回転可能に取り付けられる。

回転機構５ｂは、撮像装置２の光軸Ｌ１回りに支持台５ａを回転させるための機構であり、制御装置１が出力する制御信号に応じて支持台５ａを回転させる。そのため、撮像装置２の光軸Ｌ１と、ウェハＷの中心を通る鉛直軸とが一致するように支持台５ａ上に支持されるウェハＷは、その中心を光軸Ｌ１上に位置させながら光軸Ｌ１回りに回転する。

回転機構６は、撮像装置２の光軸Ｌ１回りに撮像装置２を回転させるための機構であり、制御装置１が出力する制御信号に応じて撮像装置２を回転させる。

なお、本実施例では、制御装置１は、回転機構５ｂによる支持台５ａの回転と、回転機構６による撮像装置２の回転とを同期させる。また、制御装置１は、回転機構５ｂ及び回転機構６のそれぞれを角度εずつ回転させる。そのため、撮像装置２及びウェハＷの回転にかかわらず、撮像装置２が撮像するウェハＷの表面の入力画像は、常に同じ領域を同じ向きで撮像した画像となる。なお、角度εは、例えば、３度以下であり、角度εが２度の場合、ウェハＷを１回転させるために、回転機構５ｂ及び回転機構６がそれぞれ１８０回駆動されることを意味する。

ここで、図１５を参照すると、図１５の検査対象画像生成処理は、図９の検査対象画像生成処理のステップＳ１〜Ｓ４をステップＳ４１〜Ｓ４４で置き換えたものであり、ステップＳ４５〜Ｓ４８は、図９の検査対象画像生成処理のステップＳ５〜Ｓ８と共通する。

最初に、物体検査装置１００Ａの制御装置１は、検査対象画像生成処理で利用するパラメータを初期化する（ステップＳ４１）。具体的には、制御装置１は、最小輝度値抽出処理及び最大輝度値抽出処理の対象となる画素を特定する画素番号を表すパラメータＭを値「１」に設定する。

その後、制御装置１は、光源３ａ_１を発光させ、光源３ａ_１によって照らされたウェハＷの表面を撮像装置２に撮像させて入力画像を取得する（ステップＳ４２）。

その後、制御装置１は、回転機構５ｂに対して制御信号を出力し、撮像装置２の光軸Ｌ１回りに、支持台５ａ及びウェハＷを角度εだけ回転させ（ステップＳ４３）、ウェハＷの回転角度の合計と所定の閾値（例えば、３６０度である。）とを比較する（ステップＳ４４）。このとき、制御装置１は、回転機構６に対しても制御信号を出力し、撮像装置２の光軸Ｌ１回りに撮像装置２を角度εだけ回転させる。撮像装置２がウェハＷの表面を同じ条件で撮像できるようにするためである。

ウェハＷの回転角度の合計が所定の閾値以下であると判断した場合（ステップＳ４４のＮＯ）、制御装置１は、ステップＳ４２〜ステップＳ４４の処理を繰り返す。

一方、ウェハＷの回転角度の合計が所定の閾値を上回ると判断した場合（ステップＳ４４のＹＥＳ）、制御装置１は、検査対象画像生成部１０により、ウェハＷが３６０度回転するまでウェハＷを２度回転させる度に撮像した１８０枚の入力画像に基づく第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２の生成を開始する。

なお、ステップＳ４５以降の処理は、図９の検査対象画像生成処理の場合と同様であるため、その説明を省略する。

以上の構成により、物体検査装置１００Ａは、単一の光源３ａ_１で構成される照明装置３を用いた場合であっても、物体検査装置１００と同様の効果を実現できる。

また、物体検査装置１００Ａは、ウェハＷを回転させる代わりに、撮像装置２の光軸Ｌ１回りに光源３ａ_１を回転させてもよい。

また、物体検査装置１００Ａは、撮像装置２を回転させるための回転機構６を省略してもよい。撮像装置２が撮像する複数の入力画像におけるウェハＷの向きがそれぞれ異なる場合であっても、画像処理を施すことによってウェハＷの表面上の特定の位置を映す画素同士を対応付けることが可能なためである。

次に、図１６を参照しながら、物体検査装置１００Ａで実行される検査対象画像生成処理の別の例について説明する。なお、図１６は、検査対象画像生成処理の別の例の流れを示すフローチャートであり、物体検査装置１００Ａは、新しいウェハＷが撮像装置２の撮像範囲内に配置される毎に自動的にこの検査対象画像生成処理を実行する。なお、物体検査装置１００Ａは、操作者による操作入力に応じてこの検査対象画像生成処理を開始させてもよい。

最初に、物体検査装置１００Ａの制御装置１は、パラメータを初期化する（ステップＳ５１）。具体的には、制御装置１は、最小輝度値抽出処理及び最大輝度値抽出処理の対象となる画素を特定する画素番号を表すパラメータＭを値「１」に設定する。

その後、制御装置１は、光源３ａ_１を発光させ、光源３ａ_１によって照らされたウェハＷの表面を撮像装置２に撮像させて入力画像を取得する（ステップＳ５２）。

その後、制御装置１は、検査対象画像生成部１０により、予め用意しておいた第１検査対象画像ＧＥ１及び直近の入力画像のそれぞれにおける対応するＭ番目（１番目）の画素の低い方の輝度値を選択して第１検査対象画像ＧＥ１のＭ番目（１番目）の画素の輝度値を更新する（ステップＳ５３）。なお、第１検査対象画像ＧＥ１における各画素の輝度値の初期値には最大値が設定されている。

その後、制御装置１は、検査対象画像生成部１０により、予め用意しておいた第２検査対象画像ＧＥ２及び直近の入力画像のそれぞれにおける対応するＭ番目（１番目）の画素の高い方の輝度値を選択して第２検査対象画像ＧＥ２のＭ番目（１番目）の画素の輝度値を更新する（ステップＳ５４）。なお、第２検査対象画像ＧＥ２における各画素の輝度値の初期値には最小値が設定されている。また、ステップＳ５３及びステップＳ５４は順不同であり、２つのステップが同時に実行されてもよい。

その後、制御装置１は、パラメータＭに値「１」を加算し（ステップＳ５５）、パラメータＭの値と画素の総数とを比較する（ステップＳ５６）。

パラメータＭの値が画素の総数以下であると判断した場合（ステップＳ５６のＮＯ）、制御装置１は、ステップＳ５３〜ステップＳ５６の処理を繰り返す。

一方、パラメータＭの値が画素の総数を上回ると判断した場合（ステップＳ５６のＹＥＳ）、制御装置１は、全ての画素に対して上述の処理を実行したとしてステップＳ５７に進む。

その後、制御装置１は、回転機構５ｂに対して制御信号を出力し、撮像装置２の光軸Ｌ１回りに、支持台５ａ及びウェハＷを角度εだけ回転させ（ステップＳ５７）、ウェハＷの回転角度の合計と所定の閾値（例えば、３６０度である。）とを比較する（ステップＳ５８）。このとき、制御装置１は、回転機構６に対しても制御信号を出力し、撮像装置２の光軸Ｌ１回りに撮像装置２を角度εだけ回転させる。撮像装置２がウェハＷの表面を同じ条件で撮像できるようにするためである。

ウェハＷの回転角度の合計が所定の閾値以下であると判断した場合（ステップＳ５８のＮＯ）、制御装置１は、ステップＳ５１〜ステップＳ５８の処理を繰り返す。

一方、ウェハＷの回転角度の合計が所定の閾値を上回ると判断した場合（ステップＳ５８のＹＥＳ）、制御装置１は、今回の検査対象画像生成処理、すなわち、第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２の更新を終了する。

以上の処理の流れにより、物体検査装置１００Ａは、図１５に示す検査対象画像生成処理によって得られる画像と同様の第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２を生成できる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例において、物体検査装置１００、１００Ａは、第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２を別々に表示する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、物体検査装置１００、１００Ａは、第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２を合成して１つの表示用画像を生成してもよい。具体的には、物体検査装置１００、１００Ａは、ウェハＷの輪郭とウェハＷの表面にある傷とを観察者が同時に視認可能な表示用画像を生成してもよい。

また、上述の実施例において、物体検査装置１００、１００Ａは、ウェハＷの外形を検査するために第１検査対象画像ＧＥ１を生成し、且つ、ウェハＷの表面における傷を検査するために第２検査対象画像ＧＥ２を生成する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、物体検査装置１００、１００Ａは、ウェハＷの外形のみを検査するために、第１検査対象画像ＧＥ１のみを生成してもよい。また、物体検査装置１００、１００Ａは、ウェハＷの表面における傷のみを検査するために、第２検査対象画像ＧＥ２のみを生成してもよい。

また、上述の実施例において、物体検査装置１００は、支持機構ＳＣによってウェハＷの下面を３点で支持した状態でウェハＷの表面を撮像する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、物体検査装置１００は、図１７に示すように平面板ＦＰ上にウェハＷを載置した状態でウェハＷの表面を撮像してもよい。この場合、各入力画像は、ウェハＷから見て光源３の反対側の平面板ＦＰ上に形成されるウェハＷの影ＳＤを含む（図１７左図参照。）。その結果、第１検査対象画像ＧＥ１は、ウェハＷの周囲に環状の影ＳＤＲを含む（図１７右図参照。）。この環状の影ＳＤＲは、第１検査対象画像ＧＥ１に対してエッジ検出処理を施す場合に、ウェハＷの輪郭をエッジとして抽出することを容易にし、ウェハＷの形状検査の精度を高めることができる。

また、上述の実施例において、物体検査装置１００、１００Ａは、ウェハＷの形状及びウェハＷの表面における傷を検査するために用いられる。しかしながら、本発明はこの用途に限定されるものではない。例えば、物体検査装置１００、１００Ａは、リードフレームの形状を検査するために用いられてもよい。具体的には、物体検査装置１００、１００Ａは、リードフレームの画像を含む第１検査対象画像ＧＥ１に基づいて、リードフレームの足の幅、長さ、足の間隔等を検査してもよい。

また、物体検査装置１００、１００Ａは、ウェハＷの表面における凹み、汚れ等を検査するために、ウェハＷの表面における傷を検査するための第２検査対象画像ＧＥ２の代わりに、或いは、第１検査対象画像ＧＥ１及び第２検査対象画像ＧＥ２に加え、別の検査対象画像を生成してもよい。この場合、別の検査対象画像は、別の光源を用いて撮像されてもよく、最小輝度値抽出処理及び最大輝度値抽出処理以外の画像処理を用いて生成されてもよい。

１・・・制御装置 ２・・・撮像装置 ２ａ・・・結像レンズ ３、３ａ・・・照明装置 ４・・・出力装置 ５ａ・・・支持台 ５ｂ、６・・・回転機構 １０・・・検査対象画像生成部 １１・・・形状判定部 １２・・・傷判定部 １００、１００Ａ・・・物体検査装置

Claims (13)

1. 検査対象の表面を斜めから照らす照明手段と、
   前記検査対象の表面を撮像する撮像手段と、
   前記照明手段及び前記撮像手段を制御する制御手段と、備え、
   前記制御手段は、前記撮像手段による撮像の度に、前記検査対象に対する前記照明手段の相対位置を変えて前記照明手段を発光させ、前記照明手段が照らす前記検査対象の表面を前記撮像手段に撮像させ、前記撮像手段が撮像した、複数の前記相対位置に対応する、前記検査対象の表面上の同じ領域を映す複数の入力画像から検査対象画像を合成し、該検査対象画像に基づいて前記検査対象の形状を検査する、
   ことを特徴とする物体検査装置。
2. 前記制御手段は、前記複数の入力画像のそれぞれにおける互いに対応する画素の輝度値から最も低い輝度値を抽出して前記検査対象画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の物体検査装置。
3. 前記制御手段は、前記検査対象画像に基づいて前記検査対象の輪郭を検出する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の物体検査装置。
4. 前記制御手段は、前記複数の入力画像のそれぞれにおける互いに対応する画素の輝度値から最も高い輝度値を抽出して別の検査対象画像を生成し、該別の検査対象画像に基づいて前記検査対象の表面における傷を検査する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の物体検査装置。
5. 前記検査対象画像の生成に用いる入力画像の数は、前記別の検査対象画像の生成に用いる入力画像の数よりも少ない、
   ことを特徴とする請求項４に記載の物体検査装置。
6. 前記検査対象に対する前記照明手段の隣り合う２つの相対位置は、光軸間の角度が上面視で３度以下となるように決定される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の物体検査装置。
7. 前記検査対象は、透明であり、或いは、透光性を有し、
   前記検査対象の裏面は、前記照明手段からの光を散乱させる粗面である、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の物体検査装置。
8. 前記照明手段は、前記検査対象の周りに複数設置され、
   前記制御手段は、複数の前記照明手段を順次発光させることによって前記検査対象に対する前記照明手段の相対位置を変える、
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の物体検査装置。
9. 前記検査対象の表面に垂直な軸回りに前記検査対象を回転させる回転機構を備え、
   前記撮像手段は、前記検査対象の表面に垂直な光軸を有し、
   前記制御手段は、前記回転機構により前記検査対象を回転させることによって前記検査対象に対する前記照明手段の相対位置を変える、
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の物体検査装置。
10. 前記回転機構は、前記検査対象の表面に垂直な軸回りに、前記検査対象と共に、前記撮像手段を回転させる、
    ことを特徴とする請求項９に記載の物体検査装置。
11. 前記検査対象は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムである、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の物体検査装置。
12. 前記撮像手段の光軸と前記照明手段の光軸との間の角度は、４５度以下である、
    ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の物体検査装置。
13. 検査対象の表面を斜めから照らす照明手段と、前記検査対象の表面を撮像する撮像手段と備える物体検査装置による物体検査方法であって、
    前記撮像手段による撮像の度に、前記検査対象に対する前記照明手段の相対位置を変えて前記照明手段を発光させ、前記照明手段が照らす前記検査対象の表面を前記撮像手段に撮像させるステップと、
    前記撮像手段が撮像した、複数の前記相対位置に対応する、前記検査対象の表面上の同じ領域を映す複数の入力画像から検査対象画像を生成し、該検査対象画像に基づいて前記検査対象の形状を検査するステップと、
    を有することを特徴とする物体検査方法。

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