TWI408361B

TWI408361B - 外觀檢查裝置

Info

Publication number: TWI408361B
Application number: TW95120323A
Authority: TW
Inventors: Katsuyuki Hashimoto; Hiroyuki Tokita; Hiroshi Naiki
Original assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2013-09-11
Also published as: JP2006170622A; TW200801494A

Description

外觀檢查裝置

發明領域

本發明係有關於一種藉由檢查者之目視來檢查半導體晶圓之基板等被檢查體外觀的外觀檢查裝置。

發明背景

歷來，使用半導體晶圓等基板的製程中，均會檢查塗佈於基板上的抗蝕劑等之膜斑點及損傷等缺陷。譬如進行半導體晶圓的外觀檢查時，可藉由外觀檢查裝置來進行如下述的檢查(專利文獻1,2)。首先，藉由搬送自動機而由用以收納半導體晶圓的匣盒中取出半導體晶圓，並將之搬送至巨觀(macro)檢查部。於巨觀檢查部中，藉由可搖動及旋轉半導體晶片之載置台來支撐住半導體晶圓。檢查者藉由操作設於外觀檢查裝置上的控制器等，並以預先設定的處方(recipe)而讓載置台自動搖動，如此以令半導體晶圓搖動並以目視觀察來檢查有無缺陷，俾判斷晶圓良好與否。

接著，依需求而將半導體晶圓搬送至微觀(micro)檢查部。於微觀檢查部中，係藉由進行顯微鏡觀察來放大觀察半導體晶圓表面的缺陷部。微觀檢查結束後，半導體晶圓係以搬送自動機加以搬送，並再次收納於匣盒中。

近年來，亦進行自動巨觀檢查，即，藉由攝影裝置而整體地拍攝載置於工作台上的半導體晶圓(譬如參照專利文獻3)。惟，具有目視就可清楚看出的缺陷，即較大的缺陷、以及檢查晶圓背面等場合，習知的目視方法所用的巨觀檢查裝置就可適切地進行檢查，且可迅速的進行。因此，人們仍如前述方式讓半導體晶圓旋轉並加以搖動，以目視進行巨觀檢查。

【專利文獻1】日本專利公開公報特開平9－186209號【專利文獻2】日本專利公開公報特開平6－349908號【專利文獻3】日本專利公開公報特開平7－27709號

發明揭示

然而，以目視進行巨觀檢查，欲觀察散射光、繞射光等時，由於照明光、載置台之搖動角度、檢查者的肉眼位置，使得縱或是以相同處方進行搖動檢查，然而卻因檢查者而觀察到或未檢查到缺陷，致使檢查結果上產生誤差問題。又，可確認缺陷的檢查者僅一人，但缺陷形狀及缺陷位置等資訊都不會留下，因此有不易再次確認結果，也無法讓檢查者群共同享有缺陷資訊(缺陷資訊共有化)。

本發明係有鑑於前述問題點而創作完成者，目的在於提供一種可讓外觀檢查時的缺陷影像共有化之外觀檢查裝置。

本發明係用以解決前述問題者，即，用以檢查被檢查體外觀之外觀檢查裝置包含有：被檢查體保持部，係保持該被檢查體並使該被檢查體搖動，以藉目視檢查被檢查體之外觀者；及攝影部，係用以對該被檢查體進行攝影，並生成影像資料者，其中前述攝影部於檢查外觀時，其光軸係配置成與檢查者觀察前述被檢查體之視線約略一致。

又，本發明之外觀檢查裝置宜包含有：照明部，係用以照亮被檢查體者；搖動位置記憶部，係用以記憶前述被檢查體保持部之搖動位置資訊者；搖動位置記憶操作部，係依目視檢查前述被檢查體上缺陷之檢查者的操作，而將前述搖動位置資訊記憶於搖動位置記憶部者；視線資訊檢出部，係用以檢測出業已操作過前述搖動位置記憶操作部，並檢測出檢查者相對於被檢查體的視線資訊者；及攝影動作控制部，係依據記憶於前述搖動位置記憶部內的搖動位置資訊與前述視線資訊檢出部所檢測出的視線資訊，而至少控制搖動保持部及攝影部移動機構中任一者，且將該攝影部之光軸與被檢查體間之位置關係設定成相等於檢查者之視線與被檢查體間的相對位置，並對被檢查體進行攝影動作。

此時，操作者已操作過搖動位置記憶操作部時，係將搖動保持部的搖動位置資訊記憶於搖動位置記憶部，並藉由視線資訊檢出部檢測出業已操作過搖動位置記憶操作部，並檢測出檢查者相對於被檢查體的視線資訊。再者，攝影動作控制部可依該等搖動位置資訊及檢查者的視線資訊，而將攝影部之光軸及被檢查體間的位置關係，設定成相等於被檢查者其視線及被檢查體間的相對位置，並對被檢查體進行攝影動作。因此，可拍攝到與搖動位置記憶操作部被操作時檢查者所見狀態下之被檢查體影像相同的影像。

依本發明，可生成顯示出與目視所見影像為同一影像的影像資料並將之加以保存，故可讓以目視進行之外觀檢查的結果共有化。又，確認檢查結果時，因不需再次進行檢查，亦可獲致作業效率提高的效果。

圖式簡單說明

第1圖係例示本發明第1實施態樣之外觀檢查裝置其構造的平面圖。

第2圖係例示本發明第1實施態樣之外觀檢查裝置其構造的區塊圖。

第3A圖係用以說明第1實施態樣之變形例的概略構造圖。

第3B圖係用以說明第1實施態樣之變形例的概略構造圖。

第4A圖係用以說明第1實施態樣其他變形例之概略構造圖。

第4B圖係用以說明第1實施態樣其他變形例之概略構造圖。

第5圖係例示本發明第2實施態樣之外觀檢查裝置其構造的區塊圖。

第6圖係例示第2實施態樣於攝影時之狀態的概略構造圖。

第7A圖係例示第2實施態樣於進行目視觀察時之狀態的概略構造圖。

第7B圖係例示第2實施態樣於進行目視觀察時之狀態的概略構造圖。

第8圖係例示本發明第3實施態樣之外觀檢查裝置其概略構造的概略構造圖。

第9圖係用以說明第3實施態樣之變形例的概略構造圖。

第10圖係例示本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其概略構造的平面圖。

第11圖係例示本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置中檢查部及操作部構造其概略構造的概略說明圖。

第12圖係本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其視線資訊檢出部之功能區塊圖。

第13圖係用以說明本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其檢查者影像處理部所進行的影像處理其中一例之概略圖。

第14圖係說明本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其巨觀檢查動作的流程圖。

第15圖係說明本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其視線資訊檢出程序的流程圖。

第16圖係例示使用本發明第4實施態樣中第2變形例之標的之基準影像例的概略圖。

第17圖係例示本發明第5實施態樣之外觀檢查裝置其概略構造之平面圖。

第18圖係例示本發明第5實施態樣之外觀檢查裝置中檢查部及操作部其構略構造的概略說明圖。

第19圖係本發明第5實施態樣之外觀檢查裝置中，由檢查者所見之被檢查體及可動指標間之位置關係的概略圖。

第20圖係例示本發明第6實施態樣之外觀檢查裝置中檢查部及操作部其概略構造的概略說明圖。

較佳實施例之詳細說明

以下，參照圖面說明實施本發明之較佳態樣。所有圖面中，縱或各實施態樣不同，但相同或相等之構件係給予同樣元件標號，並省略共同說明。

第1實施態樣

說明本發明第1實施態樣之外觀檢查裝置。

第1圖係例示本發明第1實施態樣之外觀檢查裝置其構造的平面圖。第2圖係例示本發明第1實施態樣之外觀檢查裝置其構造的區塊圖。

本實施態樣之外觀檢查裝置100係如第1圖、第2圖所示，構造成設有用以對檢查對象，即半導體晶圓等基板1進行巨觀檢查之檢查部102、用以將未檢查之基板1供給至該檢查部102，並藉由檢查部102而排出業已完成檢查之基板1的載入部103。

載入部103由檢查部102正面側(檢查者104進行檢查側)視之，係配置於檢查部102的內側。該載入部103上設有基板搬送自動機105。該基板搬送自動機105係由檢查部102內側(第1圖之箭頭B方向)，將基板1供給/排出至檢查部102。基板搬送自動機105內側上，搭載有可收納基板1之匣盒124。

又，檢查部102之基底上設有基板搬送裝置113。該基板搬送裝置113係以旋轉軸114為中心而每隔相等角度(120度)設有三個搬送臂115a,115b,115c，各搬送臂115a,115b,115c上分別設有掌部(夾具)116a，116b，116c。該基板搬送裝置113係以旋轉軸114為中心而於譬如圖面上逆時針方向(箭頭方向)旋轉，且各搬送臂115a,115b,115c定位在分別與基板搬送自動機105間進行基板接收及讓渡位置(position)P1、巨觀檢查位置(position)P2、微觀檢查接收及讓渡位置P3中任一者上。

巨觀檢查位置P2上，設有係巨觀檢查部102其中一部分，且藉由檢查者104之目視而對基板1表面進行巨觀檢查之巨觀檢查用搖動機構，即載置台2(參照第2圖)。進而，巨觀檢查位置P2上方，設有作為照明裝置之光源3(參照第2圖)。

又，檢查部102之架台上設有微觀檢查部(顯微鏡裝置)119。於該微觀檢查部可藉由CCD照相機等而拍攝以顯微鏡裝置119放大的基板1其影像，並將之顯示於監測器122(顯示裝置5)上，且透過目鏡120進行觀察。

檢查部120的前面設有用以操作載入部103的動作、以及於檢查部102進行的巨觀檢查與微觀檢查之操作部123，又，該操作部123左側上設有可於進行微觀檢查時，呈現出經顯微鏡裝置119而加以拍攝之基板1其放大影像等的監測器122。

又，本發明之外觀檢查裝置包含有用以控制載入器103之動作及檢查部102的巨觀檢查、微觀檢查的動作等，即控制裝置整體的控制裝置6。該控制裝置6包含有可控制譬如基板搬送自動機105所進行的基板接收及讓渡動作，以及基板搬送裝置113所進行的搬送動作等功能。

於第2圖，外觀檢查裝置100構造中，僅圖示巨觀檢查之構造，省略有關可收納半導體晶圓之匣盒、微觀檢查部、用以搬送半導體晶圓之搬送機構等之圖式。以下，說明第2圖所示的各構造。

基板1係載置於載置台2(基板保持部)上。載置台2包含有可藉真空吸附而保持住基板1之機構、可在與基板1主面平行的平面內旋轉基板1之機構、可任意變換基板1之主面與水平面間之角度的機構等。

光源3係用以將照明光照射於基板1表面上的光源。光源3包含有鹵素燈、佛氏透鏡(fresnel lens)、液晶散射板，且可藉由開啟、關閉液晶散射板之電源而切換散射板及透明板，並更替散射光及收斂光，以進行照明，譬如配置成由垂直方向將擴散光及收斂光照射於基板1。攝影裝置4(攝影部)包含有具攝影倍率之變倍功能的攝影光學系統、及CCD(電荷耦合元件(Charge Coupled Device))等攝影元件，用以對基板1表面進行拍攝動作，且生成可構成靜止影像或動畫影像之影像資料。該攝影裝置4係配置於檢查者的目視位置P附近。顯示裝置5包含監測器等，並顯示以攝影裝置4拍攝的影像。

又，攝影裝置4進行攝影時的焦點距離，以35mm軟片攝影機換算時宜為45mm至65mm程度，即所謂標準鏡頭，又，由基板1至攝影裝置4之距離，宜與基板1至檢查者眼睛間之距離相等。藉此構成，可獲致接近實際上目視觀察時所見之影像。

控制裝置6(控制部)包含CPU(中央處理裝置(Central Processing Unit))等，係用以控制於載置台2進行之基板1的旋轉及搖動等動作、光源3的光量等、於顯示裝置5進行之影像顯示控制等，並將藉由攝影裝置4所拍攝的影像資料，與拍攝下前述攝影時之控制狀態的影像相對應地，儲存並記憶於未予圖式的內部記憶部。

又，記憶部係如硬碟記憶媒體等可長時間的記憶資訊之媒體，故亦可包含如RAM(隨機存取記憶體(Random Access Memory))等可暫時記憶資訊之媒體。

攝影裝置4(攝影部)係配置成目視光源3及基板1時，該視線的角度關係大致與光源3及基板1於進行攝影時，其光軸的角度關係相等。換言之，由於檢查者的目視位置P(即檢查者的視線)係配置成攝影裝置4進行外觀檢查時，攝影之光軸及檢查者觀察基板1之視線約略一致，即攝影方向與目視方向大致相等，故可生成與檢查者目視所見的影像大致相同的影像。為可獲致與檢查者以目視所見影像大致相同的影像，宜讓攝影裝置4位在盡量靠近目視位置P的位置處，並讓攝影裝置4的攝影方向盡可能地與檢查者的目視方向一致。為讓攝影裝置4位在盡量靠近目視位置P的位置上，可採用譬如將攝影裝置4安裝於檢查者的頭部(額頭的中央處等)，像是設置於眼鏡框及鏡頭部分等、將攝影裝置4安裝於檢查者的單眼側、或單眼側附近。第2圖例示其中一例，其係將攝影裝置4安裝於側頭部。

又，為讓攝影裝置4之攝影方向及檢查者的目視方向大略一致，可確認顯示於顯示裝置5的影像，讓該影像與目視所見影像一致之方式來修正攝影裝置4的位置。再者，檢查者亦可將眼鏡型的頭盔顯示器安裝於眼部，並將攝影裝置4所拍攝的基板1影像，顯示於該頭盔顯示器上，藉此，讓檢查者以目視所見影像與攝影裝置4拍攝到的影像一致。

其次，說明巨觀檢查時各構造的動作。進行檢查時，控制裝置6係進行載置台2、光源3、攝影裝置4的各種設定。即，控制裝置6係依由操作部123所輸出的用以顯示檢查者進行操作後的結果其信號、或預先設定的資訊，將用以指示讓基板1相對於水平面保持於某角度的信號，輸出至載置台2。載置台2依該信號，以所指示的角度而支撐住基板1。邊旋轉基板1邊進行檢查時，控制裝置6將旋轉指示以及指示旋轉速度、旋轉方向等之信號，輸出至載置台2。載置台2依該信號，讓基板1於與主面平行的平面內進行旋轉。又，控制裝置6將指示光量等設定的信號，輸出至光源3。光源3依該信號，將預定的光量、波長、或擴散光、收斂光等照明光，照射於基板1。

又，控制裝置6將顯示攝影條件等設定之信號，輸出至攝影裝置4。攝影裝置4依該信號而設定攝影倍率等。接著，控制裝置6將指示進行拍攝之信號輸出至攝影裝置4。攝影裝置4依該信號而拍攝基板1之表面，生成影像資料並輸出至控制裝置6。控制裝置6一旦將影像資料儲存於內部的記憶部後，將於預定的時序由記憶部讀出影像資料，並將之輸出至顯示裝置5。顯示裝置5依該影像資料而顯示動畫影像。即，攝影裝置4連續的生成可構成動畫影像的影像資料，並將之輸出至控制裝置6。控制裝置6將攝影裝置4所輸出的影像資料，依序地輸出至顯示裝置5。顯示裝置5上顯示出依控制裝置6連續地輸出之影像資料而成的動畫影像。

與攝影同時，檢查者進行基板1之外觀檢查。由操作部123將顯示檢查者所進行操作器等之操作結果其信號，輸入控制裝置6。控制裝置6依該信號，將顯示基板1其搖動(搖動方向及角度變化)的信號，輸出至載置台2。載置台2依該信號而搖動基板1。

以目視發現缺陷時，為保存此時的影像，檢查者按下操作部123的開關。操作部123將顯示操作開關等的信號輸出至控制裝置6。控制裝置6檢測出該信號時，將攝影裝置4所輸出的影像資料作為顯示檢查結果的靜止影像資料，而儲存於內部的記憶部內。檢查結束後，經操作部123而指示顯示檢查結果時，控制裝置6由內部的記憶部讀出影像資料，並將之輸出至顯示裝置5。顯示裝置5顯示出依影像資料而成的影像。藉此，可於檢查後再次確認進行檢查時目視所見的影像。

再者，檢查者可於檢查進行中確認顯示於顯示裝置5上之影像，且目視所見影像與顯示影像明顯不同時，可進行修正攝影裝置4之位置等作業。又，可僅將特定的靜止影像資料作為檢查結果加以保存，亦可僅在業已由檢查者處接收到攝影此指示的控制裝置6所發出的指示出現時，將該時點的靜止影像輸出至控制裝置6。

接著，說明本實施態樣的變形例。如第3A圖、第3B圖所示，以目視觀察基板1時，讓攝影裝置4退至不妨礙觀察的位置(參照第3A圖)，且進行攝影時，讓攝影裝置4移動至與目視位置P相同的位置處，或靠近該目視位置P處(參照第3B圖)。

設置攝影保持部10，該攝影保持部10係用以保持攝影裝置4並加以移動，且於進行觀察時及攝影時，讓攝影裝置4固定於預定位置處。該攝影保持部10可藉由安裝於譬如可於單軸搬送物體之軌道上而加以實現。又，如第3A圖、第3B圖所示，亦可將攝影裝置4安裝於構造成可伸縮之臂體11上，並藉該臂體11而移動攝影裝置4。

再者，亦可使用包含有具多數臂體之多關結構造的機構來移動攝影裝置4。

攝影保持部10之動作係藉由控制裝置6而加以控制。即，檢查者目視基板1時，攝影裝置4位在第3B圖中的攝影位置時，控制裝置6將顯示攝影裝置4後退的信號，輸出至攝影保持部10。攝影保持部10依該信號，將攝影裝置4移動至不會妨礙觀察的位置。又，進行拍攝時，控制裝置6檢測出檢查者所發出的攝影信號，並依該指示而將顯示攝影裝置4朝攝影位置移動的信號，輸出至攝影保持部10。攝影保持部10依該信號，將攝影裝置4移動至與目視位置為相同之位置，或靠近目視位置P處。

為了讓目視所見影像與藉由攝影裝置4所生成的影像一致(讓目視位置P與進行攝影時的攝影裝置4其位置相同，且目視方向與攝影裝置4的攝影方向相同)，亦可採用下述方式。譬如，讓攝影時之攝影裝置4的位置為固定位置，並讓目視位置P與該固定位置一致。此時，設置用以將目視位置P作為固定位置之目視瞄準心。譬如，分別於二片玻璃板(標線板)畫上十字等印，並沿著垂直於玻璃板主面的方向而隔有間距地配置各玻璃板，檢查者以印於該等玻璃上之記號相互重疊方式而觀察基板1。

又，亦可譬如預先求出檢查者之高度(身高或坐下高度)與攝影裝置4之高度間的對應關係，並依檢查者的高度來設定攝影裝置4的高度。且配合前述目視方向而預先設定攝影裝置4的攝影方向。依本變形例，檢查者於目視時不需分心在攝影裝置4上就可進行基板1的外觀檢查。

其次，說明本實施態樣的其他變形例。如第4A圖、第4B圖所示，讓目視位置P10(檢查者的視點位置)與攝影裝置4的位置P20(譬如攝影裝置4所含有的攝影元件之攝影面中心)為固定位置。藉由與前述相同的方法等，將延伸於目視方向上的基準軸(譬如連結目視位置P10與基板1之中心位置C之軸)成水平面的角度，設定成相等於延伸於攝影裝置4的攝影方向上的基準軸(譬如攝影裝置4所含有的攝影光學系統面向基板1之中心位置C的光軸)成水平面之角度。又，攝影裝置4之位置P20與目視位置P10距任意基準水平面之高度相等，且位在連結距基板1之中心位置C為等距離之點而形成的等高線L上。又，基板1藉由載置台2，以經基板1之中心位置C而延伸於垂直方向上的旋轉軸θ為中心，而可在保持主面與水平面所成角度的狀態下加以旋轉(旋動)。此處，基板1、光源3、檢查者的目視位置10、攝影裝置4的配置，只要控制成滿足如下之相對關係即可。

首先，目視觀察時的光源3(照明部)朝向基板1其中心位置C的光軸方向、基板1的法線方向、及由基板1的中心位置C朝檢查者目視方向延伸的基準軸之方向彼此間相互形成的三個角度，分別相等於以攝影裝置4進行拍攝時，光源3朝向基板1中心位置C的光軸之方向、基板1的法線方向、及朝向基板1中心位置C之攝影裝置4其攝影光學系統的光軸彼此間所形成的三個角度。再者，目視觀察時的光源3、基板1的中心位置C、目視位置P10彼此間的相對位置，分別相等於攝影裝置4進行拍攝時之光源3、基板1的中心位置、攝影裝置4彼此間的相對位置。即，各配置位置係如下述之位置關係，即，以中心位置C為中心進行目視及攝影時，可整體地進行旋動。

因此，譬如具有可以中心位置C為中心而自由地於光源3加以旋動之旋動裝置時，攝影裝置4之位置P20及目視位置P10就不一定要在等高線L上。即，目視時，可在光源3、基板1之主面、目視位置P10彼此間的相對位置，及由光源3朝向中心位置C的光軸、延伸於目視方向上之基準軸、基板1主面之法線中各軸的角度關係保持於一定狀態下，於攝影時旋轉並搖動載置台2，並變換光源3、基板1之主面、攝影裝置4彼此間的位置，及由光源3朝向中心位置C之光軸、朝向攝影光學系統中心位置C之光軸、基板1其周面上法線各軸的角度關係。

進而，控制載置台2，俾讓環繞基板1中心位置C上的法線之旋轉角度，亦控制成於目視時、攝影時為一致的相對角度關係。藉此，於目視時、攝影時，可得上下左右均一致的影像。又，觀察形成於基板1上之圖案所產生的繞射光時，於目視時、攝影時均可得相同的影像。

此處，將藉由連結目視位置P10與基板1中心位置C之線段，及連結攝影裝置4之位置P20與基板1中心位置C之線段所形成之角部的角度作為θ1。又，控制裝置6之記憶部內，儲存有目視位置P10及攝影裝置4其位置P20的位置資訊、角度θ1等資訊。

首先，第4A圖的狀態中，檢查者進行目視。此處，藉由標線板等而決定延伸於目視方向上的基準軸。接著，將目視時之影像作為影像而加以保存，且檢查者按下未圖示之操作部上的開關等。

操作部將顯示操作開關等之信號輸出至控制裝置6。控制裝置6檢測出該信號時，將顯示僅讓基板1旋轉角度θ1之信號輸出至載置台2。載置台2依該信號，在由目視位置P10轉向朝攝影裝置4其位置P20的方向上，以旋轉軸θ為中心而讓基板1僅旋轉角度θ 1(參照第4B圖)。接著，攝影裝置4拍攝基板1表面，並生成影像資料，將之輸出至控制裝置6。控制裝置6將影像資料保存於內部的記憶部。

又，為讓目視所見的影像與攝影裝置4所生成的影像一致，光源3宜由垂直方向(或與旋轉軸θ平行的方向)而將照射光照射於基板1上。再者，光源3照出之光的中心位置宜與基板1的中心位置C一致。依本變形例，縱或無法將攝影裝置4配置於目視位置，仍可獲致與目視所見的影像相同的影像。

又，攝影裝置4的位置宜配置在進行目視觀察時不會遮住基板之位置。尤其是宜配置成相對觀察者時，較基板搬送裝置113之旋轉軸114更靠內側(載入部103側)。

如前述，依本實施態樣，由於可生成顯示與目視所見影像為相同影像的影像資料，並加以保存(記憶)，故可讓目視進行的外觀檢查結果共有化。又，再次確認外觀檢查之結果時，由於亦可僅顯示所保存的影像資料等，故不需再次進行檢查，故可提高作業效率。

實施態樣2

其次，說明本發明第2實施態樣。第5圖係例示本實施態樣之外觀檢查裝置其構造的區塊圖。

本實施態樣中，由光源3進行照射，且包含有用以反射因基板1而散射或繞射之光的鏡體7a(反射板)，即鏡部7(反射板保持部)，係設於基板1及目視位置P之間。該鏡部7包含有用以旋轉將鏡部7其中一端作為中心，即鏡體7a之機構，抑或包含有用以讓鏡體7a於垂直面內或水平面內平行移動之機構。旋動鏡體7a使其水平移動之機構可使用業已於實施態樣1中加以說明者構成，即可使用可在單軸上搬送物體之軌道、構造成可自由伸縮之臂體等而構成。

攝影裝置4隔鏡部7之鏡體7a而配置在與目視位置P共軛的位置上。共軛位置係可讓下述二影像，即，由目視位置P之目視所見的影像，與依基板1而散射或繞射且藉由鏡體7a加以反射，並入射至攝影裝置4之光所成的影像，此二者為一致之位置。換言之，攝影裝置4預先配置於預定位置上，且進行攝影時，鏡部7將鏡體7a配置於下述位置，即，檢查者之目視所見影像，與依入射至攝影裝置4之光而成影像為一致之位置。

如第6圖所示，進行攝影時，鏡體7a配置於基板1及目視位置P之間，且攝影裝置4拍攝依鏡體7a而反射之光所成的影像。攝影時藉由攝影裝置4而生成的影像資料係輸出至控制裝置6，並保存於其內部的記憶部。另一方面，以目視對基板1進行外觀觀察時，控制裝置6將指示移動鏡體7a的信號輸出至鏡部7。鏡部7依該信號而驅動未圖示之馬達等，並以自身其中一端為中心而旋轉鏡體7a，藉此，源自基板1之光將直接送達至檢查者之眼睛處，鏡體7a並退至不會妨礙觀察之位置，俾讓檢查者可目視基板1(參照第7A圖)。

抑或，鏡部7依控制裝置6送至之信號而驅動未圖示之馬達等，並讓鏡體7a於垂直面內或水平面內平行移動，藉此，源自基板1之光將直接送達至檢查者之眼睛處，鏡體7a並退至不會妨礙觀察之位置，俾讓檢查者可目視基板1(參照第7B圖)。發現缺陷時等，依檢查者之指示而進行拍攝時，控制裝置6將指示移動鏡體7a的信號輸出至鏡部7，依該信號，鏡部7讓鏡體7a旋動或平行移動，藉此將鏡體7a移動至預定的攝影位置。

本實施態樣中，目視位置P宜為固定的位置。因此，譬如像第1實施態樣說明般，宜設置用以讓目視位置P可位在固定位置上之目視瞄準心。或者，亦可固定住攝影時之攝影裝置4及鏡體7a的位置關係，而將攝影裝置所拍攝的影像顯示於顯示裝置5，並反覆切換第6圖之狀態與第7A圖或第7B圖的狀態，邊確認顯示裝置5所顯示之影像，邊移開目視位置，以此方式來決定目視位置，俾讓藉由顯示裝置5加以顯示之影像與目視所見影像一致。

又，決定攝影時之鏡體7a及攝影裝置4之位置關係時，亦可固定住目視位置P及攝影裝置4的位置，並反覆切換第6圖之狀態與第7A圖或第7B圖的狀態，邊確認顯示裝置5所顯示之影像，邊變化鏡體7a的位置(包含角度)，以此方式來決定鏡體7a的位置，俾讓藉由顯示裝置5加以顯示之影像與目視所見影像一致。抑或，亦可固定住目視位置P及鏡體7a的位置，並反覆切換第6圖之狀態與第7A圖或第7B圖的狀態，邊確認顯示裝置5所顯示之影像，邊變化攝影裝置4的位置，以此方式來決定攝影裝置4的位置，俾讓藉由顯示裝置5加以顯示之影像與目視所見影像一致。

依本實施態樣，可獲致與第1實施態樣相同的效果。又，縱或是無法將攝影裝置4配置於第1實施態樣所示之位置(即使不經反射板，源自基板1之光仍可送達之位置)，還是可以獲致與目視所見影像相同的影像。

第3實施態樣

其次，說明本發明第3實施態樣。如第8圖所示，本實施態樣中，基板1及目視位置P之間設有半鏡8(半穿透型反射板)。半鏡8具可讓因基板1而散射或繞射之光穿透的功能及反射功能。穿透半鏡8之光將達至位在目視位置P之檢查者眼睛處，並作為基板1之表面影像而藉由檢查者加以辨識。又，利用半鏡8而反射之光係入射至攝影裝置4。與第2實施態樣相同地，攝影裝置4隔半鏡8而配置於與目視位置P共軛之位置上。再者，第8圖中，攝影裝置4係配置成讓攝影面朝上且位在半鏡8下方，但亦可配置成攝影面朝下且位在半鏡8上方。

本實施態樣之動作係與實施態樣1相同。即，藉由攝影裝置4生成影像資料，且該影像資料輸出至控制裝置6，並儲存於其內部之記憶部。又，影像資料係由記憶部讀出，並輸出至顯示裝置5，且顯示於顯示裝置5。檢查者邊搖動基板1，邊判斷有無缺陷。因缺陷等情況而保存影像資料時，控制裝置6依操作者之指示，而將攝影裝置4所輸出的影像資料儲存於記憶部內。又，決定目視位置P、攝影裝置4之位置、半鏡8之位置的動作可以與第2實施態樣相同的程序進行。

其次，說明本實施態樣的變形例。如第9圖所示，設有用以區隔出外觀檢查及檢查者間的間隔構件9。該間隔構件9係為防止部分檢查者所釋放出的各種蒸氣、粒子、及塵埃等污染物漂浮於空氣中，且於檢查中以最短距離漂流至基板1方向而加以設置。該間隔構件9其中一部分上設有開口部，半鏡8設於該開口部上。即，半鏡8亦具有可用以觀察基板1之觀察窗功用。

再者，第1圖之外觀檢查裝置100中，載入部103之基板搬送臂體105的可動範圍部分，及檢查部102中，除監測器122、操作部123及顯微鏡裝置119之目鏡120外的部分，亦可藉由稱為微環境(Mini－environment)之間隔構件加以間隔。

外觀檢查裝置上亦可設有間隔構件9(微環境)，且其上部設有過濾機組(FFU)，又，藉由強制性地將洗淨度高之空氣導入外觀檢查裝置內部，可讓外觀檢查裝置內部所產生的微小異物落下，並排至裝置外部。即，間隔構件9係形成為不僅遮擋在外觀檢查裝置及檢查者之間，並覆蓋住外觀檢查裝置整體，又，亦可於間隔構件9之開口部配置透明板，且於間隔構件9之外側設置半鏡8。

依本實施態樣，可獲致與第1實施態樣相同的效果。又，由於亦可取代鏡體7a而設置半鏡8，且不需設置用以旋動或移動鏡體7a的機構，故相較於第2實施態樣，構造更簡單。

再者，亦可取代鏡體7a及半鏡8，使用稜鏡及帶通濾波器。又，所有前述之實施態樣中，以目視所見之影像及藉由攝影裝置4所拍攝之影像實質上宜為相同者。實質上為相同者，係指譬如對應攝影裝置4之攝影倍率而產生的影像其觀看方法不同時，不會讓影像因此不同，只有當可判斷出缺陷種類及缺陷位置為相同的場合時，才會將影像視為同一者。

第4實施態樣

說明本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置。

第10圖係例示本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其概略構造的平面圖。第11圖係概略說明本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其檢查部及操作部的概略構造圖。第12圖係本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置中視線資訊檢出部其功能區塊圖。第13圖係用以說明本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其檢查者影像處理部所進行的影像處理其中一例之概略圖。此處，第11圖因係概略說明圖故部分地展開圖式，並不是正確地顯示出投影關係者(第18圖、第20圖亦相同)。

本實施態樣之外觀檢查裝置200係用以將照明光照射於被檢查體，即基板1，並檢查基板1有無缺陷，譬如表面傷痕、沾附灰塵、有無膜厚不良情形等，及調查前述狀況的產生位置，又，該外觀檢查裝置200係如第10圖所示，由搬送部203、檢查部202、及操作部217組成。

搬送部203係用以將安置於匣盒205內之未檢查基板1供給至檢查部202，並將經檢查部202而結束檢查的基板1排出，因此包含有於匣盒205及檢查部202間搬送基板1之基板搬送自動機204。

檢查部202於本實施態樣中係用以進行巨觀檢查及微觀檢查，前述巨觀檢查係搖動搬送部203所供給之基板1並對其照射照明光，讓檢查者208進行目視檢查，又，微觀檢查係以顯微鏡觀察基板1之表面者。

檢查部202之概略構造係如第10圖、第11圖所示，由旋轉搬送機構206、巨觀檢查用搖動機構209(搖動保持部)、照明部234、攝影機211(攝影部)、檢查者攝影機221(檢查者攝影部)、視線資訊檢出單元231(檢查者影像處理部)、控制單元230、及微觀檢查部213組成。

旋轉搬送機構206係用以讓基板1於水平面內，在以等角度間距所設的預定搬送位置間加以旋轉搬送的機構。

本實施態樣中，於旋轉搬送機構206與基板搬送自動機204之間遞送及承接基板1之基板承接遞送位置P1、設置於為進行巨觀檢查而讓基板1加以搖動之巨觀檢查用搖動機構209上的巨觀檢查位置P2、為進行微觀檢查而承接基板1並將之遞送至微觀檢查部213之微觀檢查承接遞送位置P3，係以120°之等角度間距而設定於同一圓周上，俾作為搬送位置。譬如第10圖所示，基板承接遞送位置P1配置於搬送部203側，巨觀檢查位置P2配置於操作部217側，微觀檢查承接遞送位置P3配置於中間位置。

又，旋轉搬送機構206可採用如下方式構成，即，由設置於配置有該等搬送位置之圓中心上的旋轉軸，而延展於以120°均等分割的徑向上，且用以吸附並保持基板1之三條搬送臂207、207b、207c構成。

巨觀檢查用搖動機構209係於巨觀檢查位置P2的中心上升及下降，用以吸附並保持住搬送至巨觀檢查位置P2的基板1其中心部，並搖動該基板1。

巨觀檢查用搖動機構209的搖動動作，係經由操作部217之檢查者208的操作、或依預先記憶之搖動資料，而藉由控制單元230加以控制。

於本實施態樣中，照明部234係設於巨觀檢查用機構209的上部，且可將照明光照射於整個基板1上。照明光可依需求而切換為略收斂光或適度擴散的散亂光。

攝影機211係用以對保持於巨觀檢查用搖動機構209上之基板1進行拍攝，並取得基板1之可見影像者。本實施態樣中，係採用CCD攝影機，並將所取得的可見影像送至控制單元230，且顯示於監測器218上，該可見影像可記憶於譬如未予圖式之硬碟等的記憶部內。

再者，如第10圖所示，由平面觀之下，攝影機211在相對於檢查者208觀察基板1之標準視線方向而僅旋轉角度θ的位置處，藉由攝影機移動機構232(攝影部移動機構)而可移動地加以支撐。

如第11圖所示，攝影機移動機構232係依巨觀檢查用搖動機構209的搖動位置，而將攝影機211配置於與檢查者208目視基板1時等價的位置。該構造可採用由XYZ工作台與繞二軸旋轉之旋轉台所組成的機構。

惟，攝影機移動機構232宜包含可再現檢查者208於巨觀檢查時，其目視檢查中的視點移動及視線方向所需的移動自由度，因此，並不限於前述構造。譬如，亦可採用將環繞通過巨觀檢查用搖動機構209其搖動中心的垂直軸之旋轉移動、垂直方向移動、繞水平軸之旋轉移動等予以組合者。

攝影機移動機構232的移動量係藉由與控制單元230相連的移動控制機構233而加以控制。

又，攝影機移動機構232的可動範圍宜將多數檢查者208的身高差及檢查姿勢的變化等因素納入考量，而設定出具餘裕空間的範圍。

由於檢查者攝影機221與視線資訊檢出單元231，係藉由拍攝檢查者208之顏面208a並對該影像進行影像處理，而檢測出檢查者208的視點位置，因此構成外觀檢查裝置200的視線資訊檢出部。

檢查者攝影機221係用以拍攝檢查者208之顏面208a，譬如由CCD攝影機等組成。再者，可將攝影資料送出至視線資訊檢出單元231。

檢查者攝影機221的配置位置，只要是可拍攝到檢查者208的顏面208a，並檢測出巨觀檢查位置P2相對於基板1之視點位置，無論配置於何處都無妨，本實施態樣中，如第11圖所示，檢查者攝影機221係設在藉由保持於巨觀檢查用搖動機構209上的基板1、及檢查者208間的半鏡220而分岔開來的光路上。

如第12圖所示，視線資訊檢出單元231係由影像處理部222、初始資訊保存部223、影像比較部224、及位置計算部225組成。

影像處理部222係以下述方式進行影像處理，即，控制檢查者攝影機221的攝影動作，並傳送檢查者攝影機221所取得的檢查者208之影像資料，且可比較攝影幀內之眼睛位置、眼睛大小等資訊。

譬如，第13圖所示，對顏面208a之影像進行邊緣擷取(edge extraction)並將之變換為線影像。

藉由此種線影像而進行特徵擷取，以擷取出右眼208d、左眼208e、臉部輪廓208f等，且可由各形狀算出右眼寬度d₁ 、左眼寬度d₂ 、右眼中心座標G₁ 、左眼中心座標G₂ 、視點中心位置Q、兩眼間距離d₃ 等之特徵量。此處，座標值係由攝影幀226的原點0所計算出的像素座標。

初始資訊保存部223係用以拍攝以檢查者攝影機221而算出視點位置之基準影像，即顏面208a之影像，並藉由影像處理部222進行影像處理後，保存該影像資料者。

基準影像係在檢查者208之顏面208a位在預先決定的基準影像攝影位置狀態下，藉由檢查者攝影機221進行拍攝而取得者。

影像比較部224藉由將檢查開始後進行拍攝，且經影像處理部222處理過之檢查者208其顏面208a的影像資料，與保存於初始資訊保存部223內之影像資料兩相比較，而取得眼睛位置、眼睛大小變化之相關資料，並以基準影像取得位置中之檢查者208其視線作為基準，而求得視線資訊。

即，調查保存於初始資訊保存部223中之影像資料與新取得之影像資料的相關性，並界定右眼208d、左眼208e的移動位置，而算出如前述之特徵。

位置計算部225依檢查者攝影機221的配置位置、及拍攝到保存於初始資訊保存部223內的基準影像之位置，而將藉由影像比較部224所算出的檢查者208之視線資訊，變換為空間座標，並換算為外觀檢查裝置200內，檢查者208相對於基板1搖動中心位置的視線資訊。

控制單元230係用以整體性地控制進行巨觀檢查之裝置者，可譬如由CPU、記憶體、輸入輸出介面、硬碟等外部記憶部組成。該等記憶體、外部記憶部中，可依需要而記憶有適當的資料，譬如記憶有後述之搖動位置資訊等。因此，控制單元230可兼作為搖動位置記憶部。

再者，控制單元230分別與攝影機211、移動控制部233、巨觀檢查用搖動機構209、視線資訊檢出單元231、及操作部217電性連接，可分別對前述各者進行信號控制及資料的傳送及接收。因此，控制單元230可兼作為用以控制攝影機211其攝影動作的攝影動作控制部。

本實施態樣中，攝影機211的攝影動作係設定有多數個模式。譬如，可自由選擇逐次攝影模式及隨時攝影模式，前述逐次攝影模式係若於檢查中檢測出缺陷，便拍攝下當時的缺陷像素者，又，前述隨時攝影模式係僅記憶檢查時檢測出有缺陷的搖動位置資訊，以及當時檢查者208的視線資訊，並依操作部217之操作輸入而隨時拍攝下所記憶的搖動位置處之缺陷影像。

微觀檢查部213係由顯微鏡214及XY工作台215組成，前述顯微鏡214係於微觀檢查接收及讓渡位置P3附近具觀察位置，又，XY工作台215係可於微觀檢查承接及讓渡位置P3與顯微鏡214之觀察位置間搬送移動基板1，並相對於顯微鏡214之觀察位置而移動基板1之位置。

顯微鏡214藉由未予圖式之攝影部而取得微觀檢查時觀察影像的影像資料，且位操作部217附近的檢查者208可經目鏡216加以觀察。

操作部217係進行基板1之巨觀檢查及微觀檢查的檢查者208，用來操作外觀檢查裝置200者，又，可配列有鍵盤、各種按鈕、開關等以作為操作輸入部。該等操作輸入部包含有譬如用以開始、結束、暫時停止檢查、改變被檢查體而繼續進行檢查、設定各種條件等之操作輸入部，及以手動讓各機構進行動作之操作輸入部等。

有關巨觀檢查之操作輸入部，至少設有用以操作巨觀檢查用搖動機構209其搖動的操作器217a，及搖動位置記憶鈕217b(搖動位置記憶操作部)，且分別連接於控制單元230。

搖動位置記憶鈕217b係如下述之操作輸入部，即，因操作者208而被加以按壓時，除記憶有巨觀檢查用搖動機構209的搖動位置資訊，並指示取得當時檢查者208其視線資訊者。

監測器218係如下述之顯示部，即，依控制單元230的控制，因應需求而顯示操作清單、顯微鏡214之攝影影像、攝影機211的攝影影像等。

操作部211附近設置有檢查者208用以進行巨觀檢查、微觀檢查之檢查位置，俾作為站立位置或端坐位置。

巨觀檢查係以下述方式進行，即，由該檢查位置而經觀察窗219，以目視來觀察保持於巨觀檢查用搖動機構209上之基板1。

觀察窗219若係可易以目視而辨別出缺陷者，便可單純地為透明的窗體，惟，為可讓檢查者208其視線208b之位置、姿勢安定，亦可譬如以顯示出十字線及圓形記號等之指標，即圖形描繪出標準的視線通過位置。

微觀檢查係以下述方式進行，即，由前述檢查位置探看目鏡216，並觀看顯示於監測器218上之影像。

其次，有關本實施態樣之外觀檢查裝置200其動作，係以巨觀檢查之動作為中心而加以說明。

第14圖係用以說明本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其巨觀檢查動作的流程圖。第15圖係用以說明本發明第4實施態樣之外觀檢查裝置其視線資訊檢出程序的流程圖。

巨觀檢查動作係依第14圖所示之流程而進行。

步驟S1中，進行巨觀檢查之初始設定。初始設定項目係依需求而設定各種條件。譬如，設定、調整照明部234之照明條件等，設定巨觀檢查上所需的條件。又，選擇檢測出缺陷時之攝影模式，並對控制單元230進行旗標設定。

又，步驟S1中，亦可取得檢查者208之基準影像。即，檢查者208在將顏面208a配置於基準影像攝影位置狀態下，以檢查者攝影機221進行攝影，並藉由影像處理部222進行預定的影像處理，並將之保存於初始資訊保存部223。

惟，此種基準影像亦可於啟動外觀檢查裝置200時取得，且依需求而隨時進行。譬如，亦可於檢查者208進行交替時等，暫時停止檢查程序。又，預先保存有作為檢查者208對象的基準影像時，可省略基準影像之攝影動作。

步驟S2中，將基板1搬送到巨觀檢查位置P2。

即，送入匣盒205內，至於尚未進行檢查的基板1，係藉由基板班送自動機204而加以承接並遞送至基板承接遞送位置P1，且吸附保持於譬如搬送臂207a上。又，讓旋轉搬送機構206旋轉120°，以讓搬送臂207a移動至巨觀檢查位置P2。此時，由於位在微觀檢查承接遞送位置P3上之搬送臂207a移動至基板承接遞送位置P1，故由基板搬送自動機204而將次一欲接受檢查之基板1安置於搬送臂207c上。

步驟S3中，邊搖動保持於巨觀檢查用搖動機構209上之基板1，邊進行目視檢查。

即，搬送至巨觀檢查位置P2之基板1係解除掉搬送臂207a之吸附。又，基板1係在相對於搬送臂207a而於上下方向作相對移動之巨觀檢查用搖動機構209上進行移動載置，且吸附於巨觀檢查用搖動機構209上。

此處，藉由照明部234對基板1進行照明，並搖動基板，且檢查者208於各搖動位置進行目視檢查。

預先將用以進行檢查之搖動位置、搖動圖案之資訊記憶於控制單元230內之場合，當由操作部217輸入檢查開始時，基板1之搖動係依前述資訊而自動地進行，惟檢查者208可依需求而停止搖動，並以搖動位置記憶鈕217切換為手動操作，而在能更易於看清缺陷之角度上進行搖動。未預先記憶有用以進行搖動之搖動位置、搖動圖案之資訊場合，係一開始即藉由操作者208進行手動操作而搖動基板1，並進行目視檢查。

檢查者208於該搖動檢查中以目視發現缺陷時，為記憶住巨觀檢查用搖動機構209的搖動位置，係立即按壓搖動位置記憶鈕217b。

如此，控制單元230中產生中斷狀況，而於步驟S4中判斷是否按壓搖動位置記憶鈕217b。

判斷為按壓搖動位置記憶鈕217b時，控制單元230立即執行步驟S5、S7。

若判斷為不按壓搖動位置記憶鈕217b時，移至步驟S12。

步驟S5係視線資訊檢出程序，藉由控制單元230將控制信號送出至視線資訊檢出單元231而開始。

本實施態樣之視線資訊檢出程序係依第15圖所示的流程而加以執行。

步驟20中，藉由檢查者攝影機221而拍攝於攝影幀226內的檢查者208。送至源於控制單元230之視線資訊檢出單元231處的控制信號，係於按壓搖動位置記憶鈕217b時即刻加以送出，故此時所拍攝的檢查者208其顏面208a影像(以下單稱為顏面影像)，可實質上反映出按壓搖動記憶鈕217b時的檢查者208。

步驟S21中，藉由影像處理部222而對該顏面影像進行影像處理，並變換為譬如第13圖所示之線影像，且將之送出至影像比較部224。

步驟S22中，藉由影像比較部224而將經影像處理後之顏面影像，及保存於初始資訊保存部223中的基準影像作一比較，取得有關眼睛位置、眼睛大小之變化等的資訊。

又，由各影像擷取出右眼208d、左眼208e、臉部輪廓208f等，並由各自的形狀而於影像上，算出右眼寬度、左眼寬度、右眼中心座標、左眼中心座標、視點中心位置、兩眼間距離等特徵量。以下，基準影像之場合中，各自之量係d₁ 、d₂ 、G₁ 、G₂ 、Q、d₃ ，而顏面影像之場合，係(d₁ ＋△d₁ )、(d₂ ＋△d₂ )、(G₁ ＋△G₁ )、(G₂ ＋△G₂ )、(Q＋△Q)、(d₃ ＋△d₃ )。此處，G₁ 、G₂ 、Q係表示向量者。

再者，右眼寬度、左眼寬度、兩眼間距離中，各自之變化份比，係比較γ₁ ＝(d₁ ＋△d₁ )/d₁ 、γ₂ ＝(d₂ ＋△d₂ )/d₂ 、γ₃ ＝(d₃ ＋△d₃ )/d₃ 之大小，並由檢查者攝影機221其攝影光學系統之視角特性，換算為實際上三次元空間中的距離，藉此，可求得相對於基準影像其攝影位置的視點中心位置及視線方向之變化。

本實施態樣中，為讓一般的檢查者208降低檢查誤差，係採用不需勉強的觀察姿勢，且於可安定地觀看缺陷之視野中心進行檢查。即，檢查者208檢測出缺陷時，為可以目視良好地進行辨認缺陷，其前提條件係讓顏面208a正對可觀看到缺陷側，並將缺陷置於視野中心，以進行最終的確認缺陷。

譬如，γ₁ ＝γ₂ ＝γ₃ ＝γ時，顏面208a於拍攝基準影像時係同時平行移動。

拍攝基準影像時，γ＝1時係表示配置有顏面208a之平面內的平面移動，γ>1時，檢查者208係處於更接近檢查者攝影機221之狀態，γ<1時，檢查者208係處理更遠離檢查者攝影機221之狀態。

又，γ₁ 、γ₂ 、γ₃ 之大小具差值時，表示顏面208a於水平面中產生旋轉之意。

譬如，γ₁ >γ₂ >γ₃ 時，可知顏面208a旋轉成下述方向，即，右眼側接近檢查者攝影機221，左眼側遠離檢查者攝影機221。

檢查者208朝檢查者攝影機221之光軸方向移動，且旋轉顏面208a時，由γ₁ 、γ₂ 、γ₃ 之比的大小，算出光軸方向移動中共通的偏差份，藉此，可分析出各自的移動量、旋轉量。

如此，可依二個二次元影像，即基準影像及顏面影像之資訊，而算出檢查者208相對於基準影像攝影位置之視點中心位置及視線方向。

由該等視點中心位置及視線方向組成的視線資訊，係送出至位置計算部225。

步驟S23中，係將位置計算部225中，藉由影像比較部224所算出的檢查者208其視線資訊，依拍攝到預先加以記憶之檢查者攝影機221的配置位置、及保存於初始資訊保存部223中之基準影像的位置，而換算成空間座標，並進行將之換算成檢查者208相對於外觀檢查裝置200內，基板1搖動中心位置的視線資訊之運算。

以上，結束視線資訊檢出程序。

其次，步驟S6(參照第14圖)中，將以步驟S5算出的檢查者208其視線資訊送至控制單元230並加以記憶。

另一方面，同時執行步驟S5、S6，並執行次一步驟S7。

步驟S7中，按壓搖動位置記憶鈕217b時，將巨觀檢查用搖動機構209其搖動位置之狀態作為搖動位置資訊，並將之記憶於控制單元230內。搖動位置資訊係譬如由搖動中心的位置座標、對應保持於巨觀檢查用搖動機構209上之基板1其法線方向的資訊等所組成。

於上述步驟S6、S7結束狀態下，執行步驟S8。

步驟S8中，判斷是否拍攝按壓下搖動位置記憶鈕217b該時點之缺陷影像。即，參照攝影模式之旗標，若為逐次攝影模式，即移動到步驟S9。

步驟S9中，由記憶於控制單元230中之視線資訊及搖動位置資訊，算出基板1及檢查者208其視線的相對位置關係，又，將檢查者208之視點位置及視線方向置換為攝影機211之攝影位置及攝影光軸時，以光學上略等價的位置關係方式，算出巨觀檢查用搖動機209之搖動位置及攝影機211的配置位置、姿勢。

其次，步驟S10中，將巨觀檢查用搖動機構209移動至步驟S9算出的搖動位置，並將攝影機211移動至同樣方式算出的攝影位置。

譬如第11圖所示，由搖動資訊算出的基板1之法線向量為N₁ 時，由視線資訊檢測出之視線208b係與標準的視線方向一致。此時，若讓巨觀檢查用搖動機構209繞垂直軸而僅旋轉角度θ，攝影機211之攝影位置可為讓檢查者208之視點位置僅旋轉角度θ之位置。即，攝影機211之攝影光軸211a宜與下述者為同等狀態，即，讓視線208b相對基板1之搖動中心，繞垂直軸而將視線208b旋轉角度θ者。

又，如檢查者208A(參照第11圖)由偏離標準的視線方向之方向進行檢查，且由視線資訊檢測出視線208c時，藉由攝影機移動機構232來調整攝影機211的位置、姿勢，可將攝影機211的攝影位置設定成同等於檢查者208A之視點位置。

此種相對位置的調整，並不限於讓巨觀檢查用搖動機構209繞垂直軸而旋轉之移動，只要可讓攝影機211與基板1之相對位置，同等於由視線資訊及搖動位置資訊所換算出的位置關係，亦可僅讓巨觀檢查用搖動機構209於適當方向、角度上搖動。又，亦可同時讓攝影機211及巨觀檢查用搖動機構209二者進行搖動。如此即具如下之優點，即，只要可讓巨觀檢查用搖動機構209協調性地移動，就可減少攝影機211的可動範圍。

步驟S11中，藉由攝影機211拍攝基板1，並依需求而顯示於監測器218，且將影像資料記憶於硬碟等內。又，前進至步驟S12。

步驟S12中，藉由是否業已輸入結束檢查之操作而判斷是否繼續進行檢查。

業已輸入結束檢查之操作時，判斷為不繼續進行檢查，並前進至步驟S13。

除此之外，反覆進行步驟S3後之前述程序。

步驟S13中，將被檢查體更換為次一基板1，並確認操作輸入，俾判斷是否繼續進行檢查。

更換基板1且繼續進行檢查之操作輸入時，解除讓基板1吸附於巨觀檢查用搖動機構209上，並讓巨觀檢查用搖動機構209退至不會妨礙旋轉搬送機購206其移動之位置，而讓基板1吸附於搬送臂207b。又，反覆進行步驟S2後之前述程序。

更換基板1且繼續進行檢查之操作未被加以輸入時，結束所有的巨觀檢查。

設定隨時攝影模式之場合中，經操作部217而進行拍攝缺陷影像之操作輸入時，對控制單元230進行中斷處理，並執行等同於步驟S9、S10、S11之處理。

如此，依本實施態樣之外觀檢查裝置200，藉由按壓操作搖動位置記憶鈕217b，可由視線資訊檢出單元231而取得檢查者208之視線資訊，並由控制單元230取得巨觀檢查用搖動機購209之搖動位置資訊。又，由於可依該等視線資訊及搖動位置資訊，在將攝影機211之攝影光軸211a配置在與檢查者208之視線在光學上為同等的位置狀態下，而拍攝基板1，故可拍攝到與檢查者208目視所見狀態相等的基板1之可見影像，並將之顯示於監測器218上，作為影像資料加以保存。

因此，可將檢查者208所檢測出的缺陷作為可見影像而傳達至其他檢查者208等，並加以記錄，如此檢查者彼此之間易於確認及共享缺陷資訊(共有化)。

此時，由於可依巨觀檢查用搖動機構209的位置而移動攝影機211，將攝影機211配置在與檢查者208之檢查位置為不同的位置上，故可在不妨礙檢查者208所進行之檢查的位置進行攝影。因此，可有效率地進行檢查及攝影。

又，基板1在一定的搖動位置時，為易於看見缺陷，檢查者208係移動視點並進行檢查，又，縱或是在偏移標準的目視位置之位置處檢測出缺陷時，仍可將該偏離位置作為視線資訊而加以檢測出。因此，既便是如前述之態樣，仍可將與目視為相同狀態之缺陷作為可見影像而輕易取得，故可提高檢查精確度及檢查效率。

其次，說明第4實施態樣之第1變形例。

本變形例中，如第11圖中虛線所示，於前述實施態樣之外觀檢查裝置200追加照明部移動機構235及照明位置控制部236，係用以讓照明部236可移動地而加以保持者。以下，以不同於前述實施態樣處為中心點加以說明。

照明部移動機構235，係可讓照明部234相對於基板1之照明位置及照明方向中任一者為可加以變化而保持者，且由對應移動方向之階台(stage)類所組成。本變形例中，進行目視檢查時，係保持住預定的照明位置、照明方向，而拍攝到缺陷影像時，則配合巨觀檢查用搖動機構209、攝影機211的移動，讓進行目視檢查時，相對於基板1之相對的照明位置及照明方向中任一者可依需求而加以變化。

照明位置控制部236係依源自控制單元230之控制信號，而控制照明部移動機構235之移動方向移動量者。

本變形例中，係進行大致略同於第14圖所示流程之動作，步驟S19中，依攝影機211之移動位置及巨觀檢查用搖動機構209的搖動位置，判斷是否需要移動相對於基板1之照明光，若需加以移動，算出照明部234的移動位置。需進行移動之場合，於步驟S10中，照明部234係與攝影機211、巨觀檢查用搖動機構209一同移動。

照明部234之所以需加以移動時，可例舉下述態樣，即，由於攝影機211、巨觀檢查用搖動機構209移動，故相對於基板1之照明光其條件，譬如會有超過照明位置、照明方向、照明範圍所容許之限度並有所變化，而如此恐將拍攝到不同於目視影像的缺陷影像情形，又，由於攝影機211之光學特性，譬如曝光感度、視角、及景深等與檢查者208其眼睛特性不同，因此進行攝影時，需以不同於目視時之條件而讓照明條件最適當化。任一場合中，均係藉由預先進行實驗等以設定出照明部234的移動條件。

如此，本變形例中具下述優點，即，由於可依攝影機211、巨觀檢查用搖動機構209的移動位置，而改變照明位置及照明方向，故可讓照明位置及照明方向更正確地與目視檢查時之照明條件為一致，且讓攝影時之照明條件配合攝影機211之特性而最適當化，故可拍攝到更接近目視檢查時該影像之缺陷影像。

其次，說明第4實施態樣之第2變形例。

第16圖係例示使用本發明第4實施態樣之第2變形例其標的之基準影像例的概略圖。

本變形例係將前述實施態樣中，進行藉由檢查者攝影機221所拍攝到的影像處理時，變形為依眼睛位置及大小以外的特徵而取得視線資訊者。譬如，檢查者208具有可預先由顏面208a及身體中一部分取得視線資訊之標的，並由檢查者攝影機221拍攝到的攝影影像，算出標的之位置及大小，並將之變換為視線資訊。本變形例中，檢查者攝影機221、視線資訊檢出單元231係分別作為標的攝影部、標的影像處理部而加以使用。

決定譬如顏色、形狀及大小等之檢出用密封條、板體等，安置於與檢查者208頭部之動作連動的部位，俾作為標的。

第16圖所示者係其中一例，作業帽237的前面側安裝有檢出用板238，該檢出用板238係設有由圓形圖案等，易於檢測出中心位置之形狀所組成的右標的238a(標的)、左標的238b(標的)者。標的除此例外，亦可安裝於檢查者208之臉部及頭部，或設於檢查者208會加以佩戴之作業用眼鏡等上。

依本變形例，檢查者208在戴上作業帽237之狀態下，預先拍攝基準影像。由該基準影像算出右標的238a、左標的238b的中心位置，及右眼中心G₁ 、左眼中心G₂ 與視點中心位置Q之位置關係，並將影像預先保存於初始資訊保存部223。

因此，影像處理部222中，由於可取代檢查者208之右眼208d、左眼208e的影像，而使用易於進行影像辨識及取得影像資訊的右標的238a、左標的238b之影像，故可更簡單地構成影像處理部222，並提高處理效率。

第5實施態樣

說明本發明第5實施態樣之外觀檢查裝置。

第17圖係例示構成本發明第5實施態樣之外觀檢查裝置其概略構造的平面圖。第18圖係例示本發明第5實施態樣之外觀檢查裝置中檢查部及操作部其構略構造的概略說明圖。第19圖係本發明第5實施態樣之外觀檢查裝置中，由檢查者所見之被檢查體及可動指標間之位置關係的概略圖。

本實施態樣之外觀檢查裝置210係如第17圖、第18圖所示，即，讓第4實施態樣之外觀檢查裝置200削除檢查者攝影機221、半鏡220，追加指標板240(可動指標)、指標移動機構241、及指標位置操作部242，並取代視線資訊檢出單元231而包含有視線資訊檢出單元243(指標位置運算部)。以下，以與前述第4實施態樣之不同點為中心而加以說明。

指標板240係於觀察窗219及基板1之間，設於靠近觀察窗219位置處之可透光性的板構件，且如第19圖所示，設有指標240a，該指標240a係由譬如十字、圓形記號、×記號等，可易於檢查者208之視野內，相對於基板1而進行中心位置之對位的圖形所組成者。

指標移動機構241係讓指標板240可加以移動地而予以保持，並於與視線208b相交叉的方向上移動，又，指標板240之指標240a可標示出視線208b的通過位置。本實施態樣中，係可依檢查者208所操作的指標位置操作部242之操作輸入，而於沿著觀察窗219之二軸方向上，移動指標板240之握持框，並檢測出該移動位置，將該移動位置資訊送出至視線資訊檢出單元243。

視線資訊檢出單元243將指標移動機構241所送出的移動位置資訊，變換為指標板240其指標中心240a之中心位置的位置資訊，並讓連結該中心位置及基板1之搖動中心位置之線段上具視線208b，俾算出視線資訊。

依本實施態樣之外觀檢查裝置210，檢查者208係依第14圖所示流程而略相同地進行巨觀檢查，但以下各點不同。

步驟S1中，不進行取得基準影像等藉由檢查者攝影機221所進行的動作。

步驟S3中，檢查者208若撿測出缺陷即操作指標位置操作部242，並移動指標板240，讓看見缺陷時之基板1中心與指標240a的中心位置一致。之後，按壓搖動位置記憶鈕217b。

此處，為防止於未移動指標板240狀態下按壓搖動位置記憶鈕217b，而不正確地記錄視線資訊，宜譬如設有如下之防止錯誤紀錄程序，即，按壓搖動位置記憶鈕217b時，判斷是否於此之前的一定時間內有操作過指標位置操作部242，未操作過時，讓搖動位置記憶鈕217b之操作輸入無效化，並將用以警告指標板240未移動該主旨的訊息顯示於監測器218。

又，步驟S5中，按壓搖動位置記憶鈕217b時，藉由視線資訊檢出單元243而由指標移動機構241的移動位置資訊，算出視線資訊。即，將用以保持指標移動機構241之移動位置資訊，換算為指標240a其中心位置的位置座標，並把座標換算為將巨觀檢查用搖動機構209的搖動中心位置作為基準之坐標系，求出視線208b的方向向量。

此時，與第4實施態樣不同，由於無法算出至檢查者208之距離，故不清楚視點的絕對位置。因此，步驟S6中，僅記憶視線方向。

又，步驟S9中算出如下述之攝影位置，即，攝影光軸211a及基板1之關係，係與記憶於視線資訊中之視線208b及基板1之關係一致，且將基板1的搖動中心配置於影像中心，取得基板1之整體影像，俾可成幀，並讓焦點位置與基板1之中心相對位。

如此，本實施態樣係以指標移動機構241及視線資訊檢出單元234來構成視線資訊檢出部，且不使用影像處理部而檢測出視線資訊例。又，不算出視點的絕對位置，而算出攝影部的攝影位置例。

因此，依本實施態樣，可與第4實施態樣相同地，拍攝到與檢查者208目視所見狀態相同的基板1之可見影像，並將該可見影像顯示於監測器218，作為影像資料而加以保存。又，配合檢查者208的視線而移動指標板240以取得視線資訊，因此，可簡便地檢測出視線資訊。

第6實施態樣

說明本發明第6實施態樣之外觀檢查裝置。

第20圖係用以例示本發明第6實施態樣之外觀檢查裝置中檢查部及操作部其概略構造的概略說明圖。

本實施態樣之外觀檢查裝置250係如第20圖所示，讓第4實施態樣之外觀檢查裝置200削除檢查者攝影機221、半鏡220，追加位置檢出感測器239，並取代視線資訊檢出單元231而包含有視線資訊檢出單元244(位置資訊運算部)。以下，以與前述第4實施態樣不同點為中心而加以說明。

位置檢出感測器239係用以檢測出位置及相對於重力加速度之方向的感測器，於檢查進行中，穩定地固定於接近檢查者208頭部中靠近檢查者208眼睛之位置，譬如頭側部等處。因此，位置檢出感測器239之安裝位置係與眼睛之位置間存有一定的位置關係，且可藉由適宜地設定安裝工具的安裝精確度，由安裝位置上的位置檢出感測器239其位置資訊，算出近似的視點中心位置。

將位置檢出感測器239固定於頭部之方法，可採用譬如下述之固定方法，即，檢查者208將安裝有位置檢出感測器239的頭帶、框架、帽子等可自由穿戴脫下的安裝工具穿戴於身上。

位置檢出感測器239之檢出輸出係送出至視線資訊檢出單元244。

位置檢出感測器239於每次安裝在檢查者208身上時，適宜地進行位置校正。譬如，安裝有位置檢出感測器239之檢查者208站在基準位置，於預定位置配置校正用基準狀態下進行目視，並將該狀態下之位置資訊作為校正資料而記憶於視線資訊檢出單元244。

視線資訊檢出單元244於按壓搖動位置記憶鈕217b時，由位置檢出感測器239取得位置資訊，並與預先記憶的校正資料進行比較，由偏離觀看檢查者208其校正用基準之視線之偏離量，算出視線資訊。

依本實施態樣之外觀檢查裝置250，檢查者208係依第14圖所示流程略相同地進行巨觀檢查，但以下各點不同。

步驟S5中，按壓搖動位置記憶鈕217b時，藉由視線資訊檢出單元244而由位置檢出感測器239的位置資訊，算出視線資訊。該視線資訊包含有近似的視點中心位置其位置座標及視線方向的資訊。

如此，本實施態樣係以位置檢出感測器239及視線資訊檢出單元244來構成視線資訊檢出部，且不使用影像處理部，而檢測出視線資訊。

故，依本實施態樣，可與第4實施態樣相同地，拍攝到與檢查者208目視所見狀態相同的基板1之可見影像，並將之顯示於監測器218，且作為影像資料而加以保存。又，由於係藉位置檢出感測器239而取得視線資訊，故可更簡便地檢測器視線資訊。

前述所有的實施態樣中，亦可藉由通信線路來連接包含有配置於潔淨室外等且用以顯示檢查影像之監測器的控制用電腦、及外觀檢查裝置，又，控制用電腦將依操作者之操作結果而得之操作資訊傳送至外觀檢查裝置，再者，接收到操作資訊之外觀檢查裝置，則依操作資訊而進行動作，藉此遠距離地操作外觀檢查裝置。即，藉由與一般的檢查者以檢查裝置進行目視檢查時相同的處方(recipe)資訊而進行檢查時，若使用本發明之外觀檢查裝置，由於可將每一檢查點停止之影像作為與目視所見時影像大致相等的影像，因此透過通信電路，於其他場所亦可取得影像，故檢查者不用身處於各台檢查裝置前，便可在與檢查裝置為不同的地方進行遠距離操作。

控制用電腦與外觀檢查裝置間之接續，亦可經由有線或無線網絡而加以連接，又，亦可為使用專用纜線的連續通信等而加以連接。該控制用電腦只要使用具有與萬用電腦相同構造者即可。即，控制用電腦係以包含有下述各構件者而組成，由CPU及晶片座等組成的控制部、及滑鼠、鍵盤、開關等構成的控制部、用以記憶資訊的硬碟驅動器及RAM等組成的記憶部、用以顯示資訊的監測器等組成的顯示部、對應TCP/IP通信之介面部等各部。

歷來，外觀檢查裝置係將對被檢查體，即基板進行何種檢查，即是否進行檢查，又，以何種條件進行檢查，定義為「處方(recipe)資訊」。亦可使用該處方資訊並藉由控制用電腦，而控制外觀檢查裝置。藉此，可總括地進行由基板搬送、巨觀檢查、及微觀檢查等構成的一連串檢查處理。

經由外部的控制用電腦而操作外觀檢查裝置時，藉由拍攝部而生成的影像資料，係由外觀檢查裝置之控制部而傳送至控制用電腦。控制用電腦接收該影像資料，並將依影像資料生成的影像顯示於監測器上。檢查者邊觀看該影像，邊透過控制用電腦之操作部而搖動基板等，判斷有無缺陷及種類別，藉此，可與於外觀檢查裝置前進行檢查時相同地進行基板之外觀檢查。

由於外觀檢查裝置通常配置於潔淨室內，而依本實施態樣，檢查者縱或不進入潔淨室內仍可進行基板之外觀檢查，因此可提高作業效率。又，具多數台外觀檢查裝置時，若可藉由通信纜線連接該等外觀檢查裝置及潔淨室外的控制用電腦，而由控制用電腦來控制各外觀檢查裝置，即可一人操作多數台外觀檢查裝置。故，進行檢查作業所需人數減少，可提高裝置的使用效率，並可削減投資成本。

此時，如各實施態樣說明般，攝影部係拍攝與目視所見影像相同的影像。即，顯示於控制用電腦之監測器上的影像，係與檢查者於外觀檢查裝置前進行基板之外觀檢查時，目視所見影像為相同的影像。因此，可以一直以來所看慣的影像進行基板外觀檢查，不會產生視覺上的差異感。

縱或是於外觀檢查裝置前，以目視進行基板之外觀檢查時，亦可將作為檢查結果而保存於控制部之記憶部內的影像資料，傳送至潔淨室外的控制用電腦。此時，譬如若檢查者指示傳送影像資料，控制部即由內部的記憶部讀出影像資料，並將之傳送至控制用電腦。控制用電腦接收影像資料，並保存於內部的記憶部。該影像資料係依控制用電腦之操作者所下的指示，適當地由記憶部讀出並加以處理，且顯示於監測器上。藉此，縱或於潔淨室外，亦可再次確認外觀檢查結果，故需要再次確認結果時，就不用再次進入潔淨室內，可提高作業效率。

又，前述第4實施態樣之說明中，係以藉由檢查者攝影機221所拍攝的顏面影像而算出至檢查者208其顏面208a之距離，再取得檢查者208的位置資訊為例而加以說明，惟，亦可在檢查者攝影機221設置測距部，而取得顏面208a之距離資訊。此時，可簡化顏面影像之影像處理。

測距部可採用下述方式，即，對檢查者208投射測距光並進行三角測量，將檢查者攝影機221作為立體測量攝影機，且進行立體量測。

又，前述第4實施態樣之說明中，係以抽出眼睛外型的特徵，以取得視線資訊為例而加以說明，惟，只要可檢測出眼睛位置及眼睛大小，亦可抽出其他形狀。譬如，亦可檢測出眼白部跟黑眼珠部。此時，藉由檢測出黑眼珠部，譬如檢查者208由顏面208a之正面方向讓眼球偏向斜而目視缺陷時，亦可取得正確的視線資訊。

再者，前述第4~第6實施態樣之說明中，係以將攝影機211配置在與檢查者208頭部略相等高度為例而加以說明，但攝影機211之配置位置並不限於前述位置。譬如，在檢查者與基板1之間配置半鏡等而適當地變更光路，可實現更簡約的裝置。

又，前述說明中，係以將基板作為被檢查體而進行巨觀檢查及微觀檢查為例來加以說明，惟外觀檢查裝置亦可為僅進行巨觀檢查之裝置。再者，被檢查體亦不限於半導體晶圓。

譬如，亦可進行液晶基板之外觀檢查等。由於液晶基板多係大型基板，因此較不易細微的晃動搖動方向且進行檢查，但依本發明，藉由錯開檢查者之視點，具有可易於拍攝到所觀看缺陷其影像的優點。

以上，參照圖面詳細說明本發明之實施態樣，惟具體構成並不限於前述實施態樣，亦包含未脫逸本發明要旨之範圍內的設計變更等。

再者，前述各實施態樣所載的構成要素，只要是技術上可能達成者，在本發明的技術思想範圍內都可適宜地組合且實施。譬如，第4實施態樣的第1變形例中之照明部移動機構235、照明位置控制部236，亦可與第5、第6實施態樣相組合而實施。

1．．．基板(被檢查體)

2．．．載置台(被檢查體保持部)

3．．．光源(照明部)

4．．．攝影裝置(攝影部)

5．．．顯示裝置

6．．．控制裝置(控制部)

7．．．鏡部(反射板保持部)

7a．．．鏡體(反射板)

8．．．半鏡(半穿透型反射板)

9．．．間隔構件

10．．．攝影保持部

11．．．臂體(攝影保持部)

100,200,210,250．．．外觀檢查裝置

102,202．．．檢查部

103．．．載入部

104,208,208A．．．檢查者

105,204．．．基板搬送自動機

113．．．基板搬送裝置

114．．．旋轉軸

115a,115b,115c．．．搬送臂

116a,116b,116c．．．掌部(夾具)

119．．．微觀檢查部(顯微鏡裝置)

120,216．．．目鏡

122．．．監測器(顯示裝置5)

124,205．．．匣盒

206．．．旋轉搬送機構

207a,207b,207c．．．搬送臂

208a．．．顏面

208b,208c．．．視線

209．．．巨觀檢查用搖動機構(搖動保持部)

211．．．攝影機(攝影部)

211a．．．攝影光軸

217．．．操作部

217a．．．操作器

217b．．．搖動位置記憶鈕(搖動位置記憶操作部)

218．．．監測器

219．．．觀察窗

221．．．檢查者攝影機(檢查者攝影部)

222．．．影像處理部

223．．．初始資訊保持部

224．．．影像比較部

225．．．位置計算部

226．．．攝影框

230．．．控制單元

231．．．視線資訊檢出單元

232．．．攝影機移動機構

233．．．移動控制部

234．．．照明部

235．．．照明部移動機構

236．．．照明位置控制部

237．．．作業帽

238．．．檢出用板

238a．．．右標的(標的)

238b．．．左標的(標的)

239．．．位置檢出感測器

240．．．指標板(可動指標)

240a．．．指標

241．．．指標移動機構

242．．．指標位置操作部

243．．．視線資訊檢出單元(指標位置運算部)

244．．．視線資訊檢出單元(位置資訊運算部)

C．．．基板的中心位置

L．．．等高線

P,P10．．．目視位置

P20．．．攝影裝置的位置

Q．．．視點中心位置