TW201629475A - 基板檢查裝置及方法 - Google Patents

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Kenji Okubo
Takao Nakane
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Toray Eng Co Ltd
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Abstract

本發明提供如下之裝置及方法,其係針對貼合基板以及表面經塗佈或密封之複層基板,即使於該複層基板之表面或背面附有異物或污染物等亦不會將其等檢測出,而可對該複層基板之內部專門進行檢查。 本發明係一種基板檢查裝置,其係檢查複層基板之內部者,且包含:攝像部、反射照明部、反射照明切換部、透過照明部、切換反射照明部及/或透過照明部之照明方向切換部、異物檢測部、及差分處理部。

Description

基板檢查裝置及方法
本發明係關於一種基板檢查裝置及方法,其檢測潛入於貼合基板以及表面經塗佈或密封之基板(即複層基板)之內部之異物,或檢查內部構造物是否以特定之尺寸及形狀形成,或檢查是否於積層界面混入氣泡等。
自先前以來,已周知將具有微細之可動部之零件(例如感測器或迴轉儀、微繼電器等),藉由矽晶圓等形成MEMS(Micro electro mechanical systems:微機電系統)等積層構造物之技術(例如專利文獻1)。
且,有人提出檢查潛入於此種基板內部之特定層(功能層等)之異物之技術(例如專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-69599號公報
[專利文獻2]日本專利特開2014-126436號公報
MEMS等積層構造物於內部存在較多空腔或間隙,尤其當於與相鄰之構造物之間隙較窄之部分存在異物時,會阻礙微細之可動部之動作,而有無法發揮期望之性能之虞。
然而於專利文獻2之技術中,使用透過方式之照明,對所貼合之基板內部之特定層對準焦點,而進行異物檢查,但當於經封裝之基板之表面或背面附有異物或污染物等時,即使為之後可去除者,亦判定為有異物等。
因此,本發明之目的在於提供如下之裝置及方法,其針對貼合基板以及表面經塗佈或密封之複層基板,即使於該複層基板之表面或背面附有異物或污染物等亦不檢測出其等,而可對該複層基板之內部專門進行檢查。
為了解決上述問題,本發明之一觀點之態樣係一種基板檢查裝置,其係檢查複層基板之內部者,且包含:攝像部,其對設定於上述複層基板之檢查對象區域攝像;反射照明部,其係自上述攝像部側朝上述檢查對象區域照射紅外光或可視光;反射照明切換部,其切換自上述反射照明部照射紅外光或可視光之何者;透過照明部,其係自與上述攝像部對向之側朝上述檢查對象區域照射紅外光;照明方向切換部,其切換使用上述反射照明部及/或上述透過照明部之兩者或使用任一者;異物檢測部,其係基於上述攝像部所攝像之圖像而檢測存在於上述檢查對象區域內之異物;及差分處理部,其係根據基於照射紅外光而攝像之圖像之異物檢測結果,進行基於照射可視光而攝像之圖像之異物檢測結果之差分處理。
又,本發明之另一觀點之態樣係一種基板檢查方法,其係檢查 複層基板之內部者,且包含:藉由紅外反射光進行之攝像步驟,其係朝設定於上述複層基板之檢查對象區域照射紅外光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;使上述複層基板正背面反轉之步驟;藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;及根據基於藉由上述紅外反射光進行之攝像步驟所取得之圖像之檢查結果,對基於藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果及基於藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果進行差分處理之步驟。
又,本發明之另一觀點之態樣係一種基板檢查方法,其係檢查複層基板之內部者,且包含:藉由紅外透過光進行之攝像步驟,其係朝設定於上述複層基板之檢查對象區域照射紅外光,而將通過該檢查對象區域之光攝像;藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;使上述複層基板正背面反轉之步驟;藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;及根據基於藉由上述紅外透過光進行之攝像步驟所取得之圖像之 檢查結果,對基於藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果及基於藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果進行差分處理之步驟。
又,本發明之另一觀點之態樣係一種基板檢查方法,其係檢查複層基板之內部者,且包含:藉由紅外反射光及紅外透過光進行之攝像步驟,其係朝設定於上述複層基板之檢查對象區域照射紅外光,而將自該檢查對象區域反射之光及通過該檢查對象區域之光攝像;藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;使上述複層基板正背面反轉之步驟;藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;及根據基於藉由上述紅外透過光及紅外反射光進行之攝像步驟所取得之圖像之檢查結果,對基於藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果及基於藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果進行差分處理之步驟。
本發明之目的在於提供如下之裝置及方法,其針對複層基板,即使於該複層基板之表面或背面附有異物或污染物等亦不檢測出其等,而可對該複層基板之內部專門進行檢查。
1‧‧‧基板檢查裝置
1f‧‧‧裝置框架
2‧‧‧基板保持部
3‧‧‧攝像部
4‧‧‧照明部
5‧‧‧檢查部
20‧‧‧載置台
20h‧‧‧開口部
21‧‧‧X軸滑件
22‧‧‧Y軸滑件
23‧‧‧旋轉機構
24‧‧‧連結構件
30‧‧‧鏡筒
31‧‧‧半反射鏡
32‧‧‧朝上方放出之光
33‧‧‧鏡筒
34‧‧‧物鏡
34a‧‧‧物鏡
34b‧‧‧物鏡
35‧‧‧攝像相機
36‧‧‧受光元件
41‧‧‧同軸落射照明部
41a‧‧‧鹵素光源部
41b‧‧‧快門部
41c‧‧‧濾光片部
41d‧‧‧濾光片切換部
41f‧‧‧光纖部
41L‧‧‧照明光
42‧‧‧放出之光
43‧‧‧透過照明部
43a‧‧‧鹵素光源部
43b‧‧‧快門部
43c‧‧‧濾光片部
43d‧‧‧濾光片切換部
43e‧‧‧反射鏡
43f‧‧‧光纖部
43L‧‧‧照明光
44‧‧‧照明方向切換部
45‧‧‧斜光照明部
45L‧‧‧照明光
46‧‧‧照明方向切換部
51‧‧‧異物檢測部
52‧‧‧差分處理部
G‧‧‧內部構造物
R‧‧‧檢查對象區域
S1‧‧‧複層基板之一側之面(表面)
S2‧‧‧複層基板之另一側之面(背面)
W‧‧‧複層基板
X1‧‧‧應檢測出之異物
X2‧‧‧應檢測出之異物
X3‧‧‧應檢測出之異物
x‧‧‧方向
Y1‧‧‧不希望檢測出之異物
Y2‧‧‧不希望檢測出之異物
y‧‧‧方向
z‧‧‧方向
θ‧‧‧方向
圖1(a)、(b)係顯示成為檢查對象之複層基板之一例之概略圖。
圖2係顯示將本發明具體化之形態之一例之概略圖。
圖3係顯示應用本發明而對複層基板進行攝像及檢查之一例之流程圖。
圖4(a)~(g)係顯示對應用本發明而檢查之複層基板進行攝像及檢查之情況之一例之俯視圖。
圖5係顯示對應用本發明而檢查之複層基板進行攝像及檢查之情況之另一例之俯視圖。
圖6係顯示對應用本發明而檢查之複層基板進行攝像及檢查之情況之進而另一例之俯視圖。
圖7係顯示應用本發明而對複層基板進行攝像及檢查之另一例之流程圖。
使用圖對用以實施本發明之形態進行說明。於各圖中將正交座標系之3軸設為X、Y、Z,將XY平面設為水平面,將Z方向設為鉛直方向。尤其Z方向將箭頭符號之方向設為上,將其反方向表現為下。
例示於複層基板之內部形成有梳齒狀之微小懸臂樑者(以下簡稱為「複層基板W」)作為檢查對象物。該複層基板W係於藉由加工矽晶圓之表面而使內部之構造物成形之後,自其上表面側以包含玻璃或矽之基板進行帽蓋密封,而形成所謂之中空構造。另,將複層基板W之一側之面稱為第1主面(或簡稱為「表面」)S1。又,將與該面存在正背面關係之另一側之面稱為第2主面(或簡稱為「背面」)S2。
圖1係顯示成為檢查對象之複層基板之一例之概略圖,於圖1(a)顯示剖視圖,於圖1(b)顯示俯視圖。且,於圖1(a)(b),分別顯示具有內部構造物G之複層基板W、存在於其內部之異物(即應檢測出之異物)X1~X3、及附著於複層基板W之表面S1或背面S2之異物(即不希望檢測出之異物)Y1、Y2。又,於複層基板W內,以虛線顯示檢查對象區域R。
圖2係顯示將本發明具體化之形態之一例之概念圖,複合性記載有為了取得檢查對象區域之圖像所使用之機器之概略圖、與基於所取得之圖像之檢查所必要之構成之方塊圖。
將本發明具體化之基板檢查裝置1係檢測潛入於複層基板W之內部之異物,或檢查內部構造物是否以特定之尺寸或形狀形成,或檢查是否於積層界面混入氣泡等者。基板檢查裝置1包含:基板保持部2、攝像部3、照明部4、及檢查部5。
基板保持部2係載置成為檢查對象之複層基板W,以特定之姿勢保持,且根據需要而使其移動/旋轉或靜止。具體而言,基板保持部2係包含基板固持器20、X軸滑件21、Y軸滑件22、及旋轉機構23而構成。
基板固持器20係以使成為檢查對象之複層基板W與XY方向平行之狀態,自下表面或側面保持複層基板W之較檢查對象區域R外側之外緣部分者。具體而言,基板固持器20係以設置有較複層基板W之檢查對象區域R寬之開口部20h的環狀之框體構成,於與複層基板W之外緣部分相接之部分,形成有槽或細孔。且,該槽或細孔係經由開關閥而連接於真空源或壓縮空氣源。或者,基板固持器20亦可採用具備夾著機構等將複層基板W之外緣部分之複數個部位自外側朝內側夾住之機構以替代上述槽或細孔之構成。
X軸滑件21係安裝於裝置框架1f上,使Y軸滑件22於X方向以任意速度移動,且於任意位置靜止者。具體而言,X軸滑件係由沿X方向延伸之1對導軌、於該導軌上移動之滑件部、及使滑件部移動/靜止之滑件驅動部構成。滑件驅動部可由組合藉由來自外部機器之信號控制而旋轉/靜止之伺服馬達或脈衝馬達與滾珠螺桿機構而得者、或線性馬達機構等構成。
Y軸滑件22係使旋轉機構23於Y方向以任意速度移動,且於任意 位置靜止者。具體而言,Y軸滑件係由沿Y方向延伸之1對導軌、於該導軌上移動之滑件部、及使滑件部移動/靜止之滑件驅動部構成。滑件驅動部可由組合藉由來自外部機器之信號控制而旋轉/靜止之伺服馬達或脈衝馬達與滾珠螺桿機構而得者、或線性馬達機構等構成。
旋轉機構23係使基板固持器20於以Z軸為旋轉中心之θ方向以任意速度旋轉,且以任意角度靜止者。具體而言,旋轉機構23可例示直接驅動馬達等之藉由來自外部機器之信號控制而以任意角度旋轉/靜止者。於旋轉機構23旋轉側之構件上,介隔連結構件24而安裝有基板固持器20。
由於採用此種構成,故基板保持部2可於載置成為檢查對象之複層基板W,並以特定之姿勢保持之狀態下,根據需要使複層基板W於XYθ方向分別獨立或複合性地以特定之速度、角度移動,且於任意位置、角度靜止。
攝像部3係將設定於成為檢查對象之複層基板W之檢查對象區域R自上方攝像者。
具體而言,攝像部3係包含鏡筒30、半反射鏡31、物鏡34a、34b、及攝像相機35而構成。
鏡筒30係將半反射鏡31、物鏡34a、34b、攝像相機35、後述之照明機構等以特定之間隔固定,且阻斷來自外部之不必要之光者,為中空之框體。
半反射鏡31係使自後述之同軸落射照明31照射之光反射而朝複層基板W照射,且使自檢查對象區域R反射之光或自複層基板W之下表面通過檢查對象區域R之光(即自檢查對象區域R朝上方放出之光32)通過者。
物鏡34a、34b係使複層基板W之位於XY平面之像投影、成像於攝像相機35者。物鏡34a、34b投影倍率不同,可藉由物鏡旋轉器機構 適當切換。
攝像相機35係具備例如CCD或CMOS等區域感測器或線感測器等作為受光元件36,將自檢查對象區域R朝上方放出之光32攝像,且將與所攝像之圖像對應之影像信號或資料輸出至外部機器者。
照明部4係朝設定於複層基板W之檢查對象區域R照射照明光者。具體而言,照射部4係包含反射照明部、透過照明部43、照明方向切換部46而構成。此處,作為本發明之反射照明部之一類型,例示具備同軸落射照明部41之構成進行說明。
同軸落射照明部41係自攝像相機35側(即複層基板W之上方)之光軸方向朝檢查對象區域R照射照明光41L者。同軸落射照明部41係包含光源部41a、快門部41b、濾光片部41c、濾光片切換部41d、光纖部41f而構成。
光源部41a係將包含可視光及紅外光之光能朝外部放出者。具體而言,於光源部41a,包含鹵素燈或金屬鹵化物燈、氙氣燈等白熾燈,與根據需要包含被稱為橢圓鏡之反射機構。
快門部41b係切換將自光源部41a放出之光朝外部放出(即開狀態)、或阻斷(即關狀態)者。具體而言,快門部41b係包含將自光源部41a放出之光反射或吸收而遮蔽之遮蔽板、與使遮蔽板旋轉移動或直線移動之致動器(例如螺線管)而構成。另,快門部41b其於圖2中以實線顯示之狀態為「開狀態」,以虛線顯示之狀態為「關狀態」。
濾光片部41c係使自光源部41a放出之光中之紅外光或可視光選擇性透過者。具體而言,於濾光片部41c,具備:紅外光透過濾光片,其使可視光衰減或反射而使紅外光通過;及可視光透過濾光片,其使紅外光衰減或反射而使可視光通過。
濾光片切換部41d選擇性切換使用濾光片部41c之紅外光透過濾光片與可視光透過濾光片之何者,構成本發明之反射照明切換部。具體 而言,濾光片切換部41d係藉由使組人有紅外光透過濾光片與可視光透過濾光片之固持器旋轉或往復動作,而選擇性切換使自光源部41a放出之光中之紅外光通過或使可視光通過而作為照明光41L。該切換動作可藉由來自外部機器之信號控制而自動進行,亦可由作業者手動進行。
光纖部41f係將通過濾光片部41c之光朝鏡筒30引導者。具體而言,作為光纖部41f,可例示捆束多個細長之玻璃材料或塑料樹脂等者(所謂之光導)。
透過照明部43係自隔著複層基板W與攝像相機35對向之側(即複層基板之下方)朝檢查對象區域R照射照明光43L者。透過照明部43係包含光源部43a、快門部43b、濾光片部43c、濾光片切換部43d、光纖部43f、反射鏡43e而構成。
光源部43a、快門部43b、濾光片部43c、濾光片切換部43d、光纖部43f可分別採用與上述之光源部41a、快門部41b、濾光片部41c、濾光片切換部41d、光纖部41f相同之構成。
反射鏡43e係將光纖部43f所引導之光反射,而朝檢查對象區域R照射照明光43L者。具體而言,反射鏡43e係與攝像部3之物鏡34a對向而配置於載置台20之開口部20h之下方。再者,反射鏡43e係配置於載置台20與旋轉機構23之間,以即使X軸滑件21、Y軸滑件22、旋轉機構23移動,亦不會與連結構件24干涉,而自載置台20之開口部20h朝上方照射照明光43L之方式配置。
照明方向切換部46係於以攝像部3之攝像相機35進行攝像時,切換僅使用由同軸落射照明部41產生之來自上方之照明光41L,或僅使用由透過照明部43產生之來自下方之照明光43L,或使用兩者。具體而言,照明方向切換部46係與同軸落射照明部41、透過照明部43之快門部41b、43b之致動器(例如螺線管)連接,藉由輸出控制信號而使致 動器ON(接通)/OFF(斷開)驅動。更具體而言,照明方向切換部46係構成為由個人電腦或序列發生器等之控制信號輸出部構成,可輸出特定之電壓、電流,並施加至致動器,而使遮蔽板切換為開狀態或關狀態。
由於採用此種構成,故基板檢查裝置1可藉由同軸落射照明部41之濾光片部41c與濾光片切換部41d、透過照明部43之濾光片部43c與濾光片切換部43d、照明方向切換部46與快門部41b、43b之切換,切換成如下所述之模式或其他模式而進行攝像。
1)自上方僅照射紅外光(即紅外反射光)
2)自下方僅照射紅外光(即紅外透過光)
3)自上方照射紅外光(即紅外反射光),自下方照射紅外光(即紅外透過光)
4)自上方僅照射可視光(即可視反射光)
檢查部5係對攝像相機35所攝像之圖像進行特定之檢查者。作為檢查項目,可例示異物或氣泡之有無確認、檢測出之異物或氣泡之個數計數或大小測定、內部構造物之圖案形狀之確認或尺寸測量等。
檢查部5係包含異物檢測部51、與差分處理部52而構成。
異物檢測部51係基於攝像部3所攝像之圖像而檢測存在於檢查對象區域R內之異物者。差分處理部52係根據基於照射紅外光而攝像之圖像之異物檢測結果,進行基於照射可視光而攝像之圖像之異物檢測結果之差分處理者。檢查部5以及異物檢測部51、差分處理部52係藉由圖像處理裝置(硬體)、與圖像處理程式(軟體)而構成。
更具體而言,檢查部5亦可採用包含第1檢查結果記錄部、第2檢查結果記錄部、及第3檢查結果記錄部之構成。第1檢查結果記錄部係記錄基於第1檢查模式下所攝像之圖像之檢查結果者。同樣地,第2檢查結果記錄部與第3檢查結果記錄部係分別記錄基於第2、第3檢查模 式下所攝像之圖像之檢查結果者。且,該等第1~第3檢查結果記錄部可由構成檢查部5之圖像處理裝置之記憶體部而構成。且,差分處理部52係對記錄於第1~第3檢查結果記錄部之各檢查結果進行差分處理。
切換為下述之照明光照射模式而進行攝像及檢查。
1)第1檢查模式…利用紅外光進行之複層基板W之檢查進而該模式選擇下述之任一者。
1-1)自上方僅照射紅外光(即紅外反射光)
1-2)自下方僅照射紅外光(即紅外透過光)
1-3)自上方照射紅外光(即紅外反射光),自下方照射紅外光(即紅外透過光)之兩者
2)第2檢查模式…利用可視光進行之複層基板W之表面S1側之檢查
3)第3檢查模式…利用可視光進行之複層基板W之背面S2側之檢查
[攝像、檢查流程]
圖3係顯示應用本發明而對複層基板進行攝像及檢查之一例之流程圖。首先,於載置台20以使表面S1側為上之方式載置複層基板W(步驟s101)。
然後,自複層基板W表面S1側朝檢查對象區域R照射紅外反射光,進行攝像、檢查(步驟s102)。此處稱為檢查結果A。
接著,自複層基板W表面S1側朝檢查對象區域R照射可視反射光,進行攝像、檢查(步驟s103)。此處稱為檢查結果B。
接著,使複層基板W反轉,以使背面S2側為上之方式載置(步驟s104)。
接著,自複層基板W背面S2側朝檢查對象區域R照射可視反射 光,進行攝像、檢查(步驟s105)。此處稱為檢查結果C。
然後,檢查部5根據檢查結果A對檢查結果B、檢查結果C之差分進行運算處理,而取得檢查結果D(步驟s107)。
又,檢查部5係根據需要而輸出檢查結果D(步驟s108)。作為該輸出之形態,可例示使檢查結果D記憶於圖像處理裝置之記憶體部,或顯示於基板檢查裝置之資訊顯示器,或向外部機器進行資料發送,或僅鳴叫警報或蜂鳴器之形態。
圖4係顯示對應用本發明而檢查之複層基板進行攝像及檢查之情況之一例之俯視圖。
於圖4(a),顯示將複層基板W之檢查對象區域R以第1照明光照射模式攝像之圖像,具體而言,係將複層基板W之表面S1設為上而配置,且自上方僅照射紅外光(即紅外反射光)而攝像之圖像。於該第1照明光照射模式下,於攝像部3中,由於相對於複層基板W及內部構造物、空腔部,紅外光之一部分透過,一部分反射,故作為攝像圖像而攝像為明圖像。另一方面,存在於複層基板W之內部之異物X1~X3、與附著於複層基板W之表面S1或背面S2之異物Y1、Y2由於紅外光於異物之表面散射,故作為攝像圖像而攝像為暗圖像。
於圖4(b),顯示將複層基板W之檢查對象區域R以第2照明光照射模式攝像之圖像,具體而言,係將複層基板W之表面S1設為上而配置,且自上方僅照射可視光而攝像之圖像。於該第2照明光照射模式下,於攝像部3中,由於相對於複層基板W之表面S1,可視光反射,故攝像為明圖像,由於可視光於附著於複層基板W之表面S1之異物Y1之表面散射,故攝像為暗圖像。
於圖4(c),顯示將複層基板W之檢查對象區域R以第3照明光照射模式攝像之圖像,具體而言,係將複層基板W之背面S2設為上而配置,且自上方僅照射可視光而攝像之圖像。於該第3照明光照射模式 下,於攝像部3中,由於相對於複層基板W之背面S2,可視光反射,故攝像為明圖像,由於可視光於附著於複層基板W之背面S2之異物Y2之表面散射,故攝像為暗圖像。另,由於使方向與上述之圖4(a)(b)一致,故顯示使圖像於X方向或Y方向反轉之狀態。
於圖4(d),顯示基於將複層基板W之檢查對象區域R以第1照明光照射模式攝像之圖像之檢查結果,顯示檢測出之異物X1~X3、Y1、Y2。
於圖4(e),顯示基於將複層基板W之檢查對象區域R以第2照明光照射模式攝像之圖像之檢查結果,顯示檢測出之異物Y1。
於圖4(f),顯示基於將複層基板W之檢查對象區域R以第3照明光照射模式攝像之圖像之檢查結果,顯示檢測出之異物Y2。
於圖4(g),顯示針對複層基板W,以檢查結果差分處理部進行差分處理之結果(即檢查結果),僅顯示應檢測出之異物X1~X3。
由於採用此種構成,故本發明之基板檢查裝置1可不檢測出附著於複層基板W之表面之異物Y1、Y2,而僅檢測出存在於複層基板W之內部之異物X1~X3。
[變化例1]
另,於上述,作為第1照明光照射模式,對僅照射來自上方之紅外光(即紅外反射光)之形態進行說明。然而,並非限定於該形態,亦可為作為第1照明光照射模式,僅照射來自下方之紅外光(即紅外透過光)之形態。具體而言,替代上述之步驟s102,自複層基板W表面S1側朝檢查對象區域R照射紅外透過光,而進行攝像、檢查(步驟s112)。
圖5係顯示對應用本發明而檢查之複層基板進行攝像及檢查之情況之另一例之俯視圖。於圖5中,顯示藉由紅外透過光將複層基板W之檢查對象區域R攝像之圖像。該情形時,於攝像部3中,通過複層 基板W及內部構造物、空腔部之光被攝像為明圖像,於存在於複層基板W之內部之異物X1~X3、與附著於複層基板W之表面S1或背面S2之異物Y1、Y2,紅外光吸收或散射而被攝像為暗圖像。然而,於該情形時亦進行特定之圖像處理,作為檢查部5之檢查結果,可獲得如圖4(d)所示之結果,差分處理後之結果亦可獲得如圖4(g)所示之結果。
[變化例2]
又,除了如上述之形態以外,作為第1照明光照射模式,亦可為一起照射上述之紅外反射光與紅外透過光之形態。具體而言,替代上述之步驟s102,自複層基板W表面S1側朝檢查對象區域R照射紅外反射光及紅外透過光,而進行攝像、檢查(步驟s122)。
圖6係顯示對應用本發明而檢查之複層基板進行攝像及檢查之情況之進而另一例之俯視圖。於圖6中,顯示將複層基板W之檢查對象區域R,照射紅外反射光與紅外透過光之兩者而攝像之圖像。該情形時,於攝像部3中,通過複層基板W及內部構造物、空腔部之紅外透過光被攝像為明圖像,且於存在於複層基板W之內部之異物X1~X3、與附著於複層基板W之表面S1或背面S2之異物Y1、Y2之上表面所反射之紅外光被攝像為明圖像。另一方面,異物X1~X3、Y1、Y2之側面部由於紅外反射光反射或散射,且紅外透過光吸收或散射,故於攝像部3中,該等異物之輪廓部被攝像為暗圖像。然而,於該情形時亦進行特定之圖像處理,作為檢查部5之檢查結果,可獲得如圖4(d)所示之結果,差分處理後之結果亦可獲得如圖4(g)所示之結果。
另,選擇何者形態作為第1照明光照射模式,只要根據成為檢查對象之複層基板之材質或內部構造物之圖案或尺寸、成為檢測對象之異物之大小等而適當決定即可。
[變化例3]
另,上述之基板檢查裝置1顯示對第1照明光照射模式選擇3種中之1個之構成。然而,於應用本發明方面,亦可採用具備3種之任一者之裝置構成。例如,若為僅使用紅外反射光之情形,則可採用於照明部4不具備透過照明部42之構成。另一方面,若為僅使用紅外透過光之構成,則照明部4之反射照明部41之光源可由僅照射可視光者構成。
[變化例4]
於上述,對在第1檢查模式下,以使複層基板W表面S1側朝向攝像部4側之狀態進行攝像、檢查,取得檢查結果A,並進行與可視光下之檢查結果B、C之差分處理,而取得、輸出檢查結果D之形態進行說明。
然而,使用紅外反射光及/或紅外透過光之檢查雖說使紅外光透過複層基板W之表面及內部構造物,但由於伴隨由表面反射導致之光之衰減,故根據複層基板W之材質或厚度不同,有難以檢測出潛入於基板內部之異物之情形。此種情形時,較佳為不僅以使複層基板W表面S1側朝向攝像部4側之狀態進行攝像、檢查,亦於使複層基板W反轉後,以使複層基板W背面S2側朝向攝像部4側之狀態追加進行攝像、檢查。
圖7係顯示應用本發明而對複層基板進行攝像及檢查之另一例之流程圖。於圖7中,顯示使用圖3說明之步驟s101~s105(根據情形,實施步驟s112、s122以替代步驟s102)為相同,但其後進行以下所示之步驟s106(或步驟s116、s126)、s109、s110之流程。
於該流程中,自反轉載置之複層基板W之背面S2側朝檢查對象區域R照射紅外反射光,而進行攝像、檢查(步驟s106)。或者,照射紅外透過光,而進行攝像、檢查(步驟s116)。或者,並用紅外反射光與紅外透過光進行照射,而進行攝像、檢查(步驟s126)。此處,將該等 任一步驟所取得之結果稱為檢查結果A2。
然後,檢查部5於檢查結果A加上檢查結果A2,並根據此進行求出檢查結果B、檢查結果C之差分之運算處理,而取得檢查結果D2(步驟s109)。又,檢查部5係根據需要而輸出檢查結果D2(步驟s110)。
[其他、各種變化例]
另,於上述,顯示手動反轉複層基板W之情形時之裝置構成及檢查順序。然而,欲使複層基板W自動反轉而進行連續性檢查之情形時,亦可採用具備基板反轉機器人等之構成。
另,於上述,顯示於反射照明部側具備1個攝像部2之構成,但亦可採用於透過照明部43側亦具備之構成。藉由如此,可省略於將複層基板W之背面攝像時使基板反轉之動作,而可縮短檢查所花費之時間。
另,於上述,例示以攝像部3將檢查對象區域R統一攝像之形態,但亦可為將檢查對象區域R劃分成複數個分割區域,而將各個分割區域逐次攝像之形態。該情形時,基板檢查裝置係採用使複層基板W與攝像相機35相對移動,而以所謂之步進重複方式將各個分割區域攝像之構成。
或者,亦可採用一面使複層基板W與攝像相機35連續相對移動,一面使照明光頻閃發光,而每隔特定之饋間距進行攝像之構成。此時,由於頻閃照明之發光時間極短,故即使為於移動中所攝像之圖像,亦以如靜態圖像之狀態被攝像。
且,藉由分割攝像取得圖像之情形時,檢查及差分處理可分別於各個分割區域進行,亦可針對將所攝像之圖像合成為1個或若干個圖像後之合成圖像進行。
另,於上述,例示具備白熾燈作為照明用之光源部41a、43a,且以濾光片部41c、43c及濾光片切換部41d、4d切換通過之光之構成。 然而,並非限定於此種構成,亦可採用具備例如白色LED或螢光燈等發出可視光區域之光者、與紅外LED等發出紅外光區域之光者作為照明用之光源之構成。該情形時,可採用將該等光ON(接通)/OFF(斷開)切換之構成,並採用省略濾光片部或濾光片切換部之構成。
又,亦可採用成為檢查對象之基板之材料具有矽等之使紅外光透過且吸收可視光之特性之情形時,省略透過照明部43之濾光片部43c與濾光片切換部43d,而將包含可視光之紅外光作為來自下方之照明光43L,朝檢查對象區域R照射之構成。該情形時,無異物之處由於通過紅外光而被攝像為明圖像,有異物X1~X3、Y1、Y2之處被攝像為暗圖像。
另,於上述,作為將本發明具體化之形態,於上述中,作為反射照明部之一類型,例示具備同軸落射照明部41之構成。然而,反射照明部並非限定於此種形態,亦可為具備虛線所示之斜光照明部45之構成。作為斜光照明部45,可例示如虛線所圖示之自一方向照射照明光者、或以繞物鏡而包圍之方式具備發光部之環形照明或圓頂照明等。
另,於上述,對檢測潛入於複層基板W之內部之異物X1~X3之情形時之檢查形態進行例示。然而,於應用本發明方面,並非限於該形態,亦可應用於進行複層基板W之內部構造物是否以特定之尺寸及形狀形成之檢查(所謂之圖案檢查)、或檢查是否於積層界面混入氣泡等之形態。
1‧‧‧基板檢查裝置
1f‧‧‧裝置框架
2‧‧‧基板保持部
3‧‧‧攝像部
4‧‧‧照明部
5‧‧‧檢查部
20‧‧‧載置台
20h‧‧‧開口部
21‧‧‧X軸滑件
22‧‧‧Y軸滑件
23‧‧‧旋轉機構
24‧‧‧連結構件
30‧‧‧鏡筒
31‧‧‧半反射鏡
32‧‧‧朝上方放出之光
34a‧‧‧物鏡
34b‧‧‧物鏡
35‧‧‧攝像相機
36‧‧‧受光元件
41‧‧‧同軸落射照明部
41a‧‧‧鹵素光源部
41b‧‧‧快門部
41c‧‧‧濾光片部
41d‧‧‧濾光片切換部
41f‧‧‧光纖部
41L‧‧‧照明光
43‧‧‧透過照明部
43a‧‧‧鹵素光源部
43b‧‧‧快門部
43c‧‧‧濾光片部
43d‧‧‧濾光片切換部
43e‧‧‧反射鏡
43f‧‧‧光纖部
43L‧‧‧照明光
45‧‧‧斜光照明部
45L‧‧‧照明光
46‧‧‧照明方向切換部
R‧‧‧檢查對象區域
W‧‧‧複層基板
x‧‧‧方向
y‧‧‧方向
z‧‧‧方向
θ‧‧‧方向

Claims (10)

  1. 一種基板檢查裝置,其係檢查複層基板之內部者,且包含:攝像部,其對設定於上述複層基板之檢查對象區域進行攝像;反射照明部,其係自上述攝像部側朝上述檢查對象區域照射紅外光或可視光;反射照明切換部,其切換自上述反射照明部照射紅外光或可視光之何者;透過照明部,其係自與上述攝像部對向之側朝上述檢查對象區域照射紅外光;照明方向切換部,其切換使用上述反射照明部及/或上述透過照明部之兩者或使用任一者;異物檢測部,其係基於上述攝像部所攝像之圖像而檢測存在於上述檢查對象區域內之異物;及差分處理部,其係根據基於照射紅外光而攝像之圖像之異物檢測結果,進行基於照射可視光而攝像之圖像之異物檢測結果之差分處理。
  2. 如請求項1之基板檢查裝置,其中基於照射上述紅外光而攝像之圖像之異物檢測結果係藉由自上述反射照明部所照射之紅外光而產生者;且基於照射上述可視光而攝像之圖像之異物檢測結果係藉由自上述反射照明部所照射之可視光而產生者。
  3. 如請求項1之基板檢查裝置,其中基於照射上述紅外光而攝像之圖像之異物檢測結果係藉由自上述透過照明部所照射之紅外光而產生者;且 基於照射上述可視光而攝像之圖像之異物檢測結果係藉由自上述反射照明部所照射之可視光而產生者。
  4. 如請求項1至3中任一項之基板檢查裝置,其中基於照射上述紅外光而攝像之圖像之異物檢測結果係藉由自上述反射照明部所照射之紅外光及自上述透過照明部所照射之紅外光而產生者;且基於照射上述可視光而攝像之圖像之異物檢測結果係藉由自上述反射照明部所照射之可視光而產生者。
  5. 一種基板檢查方法,其係檢查複層基板之內部者,且包含:藉由紅外反射光進行之攝像步驟,其係朝設定於上述複層基板之檢查對象區域照射紅外光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;使上述複層基板正背面反轉之步驟;藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;及根據基於藉由上述紅外反射光進行之攝像步驟所取得之圖像之檢查結果,對基於藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果及基於藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果進行差分處理之步驟。
  6. 如請求項5之基板檢查方法,其中藉由上述紅外反射光進行之攝像步驟包含以下步驟:自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射紅外 光,將自該檢查對象區域反射之光自上述複層基板之第1主面側攝像;使上述複層基板正背面反轉;及自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射紅外光,將自該檢查對象區域反射之光自上述複層基板之第2主面側攝像。
  7. 一種基板檢查方法,其係檢查複層基板之內部者,且包含:藉由紅外透過光進行之攝像步驟,其係朝設定於上述複層基板之檢查對象區域照射紅外光,而將通過該檢查對象區域之光攝像;藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;使上述複層基板正背面反轉之步驟;藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,而將自該檢查對象區域反射之光攝像;及根據基於藉由上述紅外透過光進行之攝像步驟所取得之圖像之檢查結果,對基於藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果及基於藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果進行差分處理之步驟。
  8. 如請求項7之基板檢查方法,其中藉由上述紅外透過光進行之攝像步驟包含以下步驟:自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射紅外光,將通過該檢查對象區域之光自上述複層基板之第2主面側攝像; 使上述複層基板正背面反轉;及自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射紅外光,將通過該檢查對象區域之光自上述複層基板之第1主面側攝像。
  9. 一種基板檢查方法,其係檢查複層基板之內部者,且包含:藉由紅外反射光及紅外透過光進行之攝像步驟,其係朝設定於上述複層基板之檢查對象區域照射紅外光,將自該檢查對象區域反射之光及通過該檢查對象區域之光攝像;藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,將自該檢查對象區域反射之光攝像;使上述複層基板正背面反轉之步驟;藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟,其係自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射可視光,將自該檢查對象區域反射之光攝像;及根據基於藉由上述紅外透過光及紅外反射光進行之攝像步驟所取得之圖像之檢查結果,對基於藉由可視反射光進行之第1主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果及基於藉由可視反射光進行之第2主面攝像步驟所取得之圖像之檢查結果進行差分處理之步驟。
  10. 如請求項9之基板檢查方法,其中藉由上述紅外透過光及紅外反射光進行之攝像步驟包含以下步驟:自上述複層基板之第1主面側朝上述檢查對象區域照射紅外光,將自該檢查對象區域反射之光自上述複層基板之第1主面側攝像,並將通過該檢查對象區域之光自上述複層基板之第2主面側攝像; 使上述複層基板正背面反轉;及自上述複層基板之第2主面側朝上述檢查對象區域照射紅外光,將自該檢查對象區域反射之光自上述複層基板之第2主面側攝像,並將通過該檢查對象區域之光自上述複層基板之第2主面側攝像。
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