外观检查装置的制作方法

专利名称：外观检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过检查者的目视来检查半导体晶片的基板等被检体的 外观的外观检査装置。
背景技术：
以往，在使用了半导体晶片等基板的制造工序中，对涂敷在基板上 的保护膜等的膜斑和瑕疵等缺陷进行检查。例如在半导体晶片的外观检
查的情况下，通过外观检查装置如下进行检查(参照专利文献l、 2)。首 先，从收纳半导体晶片的盒中，通过输送机械手取出半导体晶片，输送 到宏观检查部。在宏观检査部中，通过能够摇动和旋转半导体晶片的载 置台来支承半导体晶片。检查者通过操作设置在外观检查装置上的操纵 杆等、或者通过预先设定的方法使载置台自动摇动，由此使半导体晶片 摇动，通过目视观察检査是否存在缺陷，判定晶片是否合格。
接着，根据需要向微观检查部输送半导体晶片。在微观检查部中， 通过显微镜观察进行半导体晶片表面的缺陷部的放大观察。在微观检查 结束后，半导体晶片由输送机械手进行输送，重新被收纳到盒中。
近年来，还通过摄像装置对工作台上载置的半导体晶片的整而进行 拍摄，由此迸行自动宏观检查(例如参照专利文献3)。但是具有以—卜—情 况在具有能够通过目视明确辨认缺陷的大的缺陷的情况、和检查背面 的情况下等，通过以往目视的方法进行的宏观检査装置比较适合，能够 迅速地进行检查。因此，如上所述使半导体晶片旋转、摇动，通过目视 进行宏观检査。
专利文献l:日本特开平9一186209号公报 专利文献2:日本特开平6—349908号公报 专利文献3:日本特开平7—27709号公报
5但是，在目视的宏观检査中，由于观察散射光、衍射光等，因此即 使利用相同的方法进行摇动检査，根据照明光、载置台的摇动角度和检 查者的眼睛的位置，也存在检查者观察到缺陷和观察不到缺陷的情况， 从而具有在检查结果中产生波动的问题。此外，能够确认缺陷的只是检 查者一人，没有留下缺陷形状或缺陷位置等信息，因此具有难以重新确 认结果、难以在检查者之间共享缺陷信息的问题。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种能够实现外观 检查时的缺陷图像的共享的外观检查装置。
本发明是为了解决上述问题而完成的，是一种被检体的外观检査用 的外观检查装置，其特征在于，该外观检査装置具有被检体保持部， 其为了进行目视的外观检查，保持所述被检体，同时使该被检体摇动； 以及摄像部，其拍摄所述被检体，生成图像数据，所述摄像部被配置成 在进行外观检查时，其光轴与检査者观察所述被检体的视线大体一致。
此外，在本发明的外观检查装置中，优选具有照明被检体的照明 部；摇动位置存储部，其用于存储所述被检体保持部的摇动位置信息； 摇动位置存储操作部，其根据目视检查所述被检体的缺陷的检查者的操 作，使所述摇动位置信息存储到所述摇动位置存储部；视线信息检测部， 其对操作了该摇动位置存储操作部的情况进行检测，并检测相对于所述 被检体的检査者的视线信息；以及摄像动作控制部，其根据存储在所述 摇动位置存储部中的所述摇动位置信息和由所述视线信息检测部检测出 的所述视线信息，控制所述摇动保持部和所述摄像部移动机构中的至少 任意一个，在设定为所述摄像部的光轴和所述被检体的位置关系与所述 检查者的视线和所述被检体的相对位置相同的同时，进行相对于所述被 检体的摄像动作。
此时，在检查者操作了摇动位置存储操作部的情况下，在摇动位置 存储部中存储摇动保持部的摇动位置信息，同时通过视线信息检测部对 操作了摇动位置存储操作部的情况进行检测并检测相对于被检体的检査
6者的视线信息。然后，摄像动作控制部能够根据这些摇动位置信息和检 查者的视线信息，设定为摄像部的光轴和被检体的位置关系与检査者的 视线和被检体的相对位置相同，同时进行相对于所述被检体的摄像动作。 由此，能够在操作了摇动位置存储操作部时，拍摄与检查者观察到的状 态的被检体的图像相同的图像。
根据本发明，生成表示与目视的像相同的像的图像数据并进行保存， 因此，能够得到可以共享目视的外观检查的结果的效果。此外，在确认 检查结果时，由于没有必要再次进行检查，因此还能够得到提高作业效 率的效率。


图1是示出本发明的第1实施方式的外观检査装置的结构的俯视图。
图2是示出本发明的第1实施方式的外观检查装置的结构的框图。 图3A是用于说明第1实施方式的变形例的概略结构图。 图3B是用于说明第1实施方式的变形例的概略结构图。 图4A是用于说明第1实施方式的其他变形例的概略结构图。 图4B是用于说明第1实施方式的其他变形例的概略结构图。 图5是示出本发明的第2实施方式的外观检査装置的结构的框图。 图6是示出第2实施方式中的摄像时的状态的概略结构图。 图7A是示出第2实施方式中的目视观察时的状态的概略结构图。 图7B是示出第2实施方式中的目视观察时的状态的概略结构图。 图8是示出本发明的第3实施方式的外观检查装置的概略结构的概 略结构图。
图9是用于说明第3实施方式的变形例的概略结构图。 图10是示出本发明的第4实施方式的外观检查装置的概略结构的俯 视图。
图11是示出本发明的第4实施方式的外观检查装置的检查部和操作 部的概略结构的示意说明图。
图12是本发明的第4实施方式的外观检查装置的视线信息检测部的功能框图。
图13是用于说明本发明的第4实施方式的外观检查装置的检查者图 像处理部的图像处理的一例的示意图。
图14是用于说明本发明的第4实施方式的外观检査装置的宏观检查 的动作的流程图。
图15是说明本发明的第4实施方式的外观检查装置的视线信息检测 工序的流程图。
图16是示出本发明的第4实施方式的第2变形例的使用了标的的基 准图像的例子的示意图。
图17是示出本发明的第5实施方式的外观检查装置的概略结构的俯 视图。
.图18是示出本发明的第5实施方式的外观检查装置的检査部和操作 部的概略结构的示意说明图。
图19是示出在本发明的第5实施方式的外观检查装置中，由检査者 观察到的被检体和可动标识的位置关系的示意图。
图20是示出本发明的第6实施方式的外观检查装置的检査部和操作 部的概略结构的示意说明图。
标号说明
1基板(被检体)；2载置台(被检体保持部)；3光源(照明部)； 4摄像装置(摄像部)；5显示装置；6控制装置(控制部)；7反射镜 部(反射板保持部)；7a反射镜(反射板)；8半透反射镜(半透射反射 板)；9间隔部件；10摄像保持部；11臂(摄像保持部)；100、 200、 210、 250外观检查装置；102、 202检查部；103装载部；104、 208、 208A检査者；206旋转输送机构；208a面部；208b、 208c视线；209宏 观检查用摇动机构(摇动保持部)；211照相机(摄像部)；211a摄像光 轴；217操作部；217a操纵杆；217b摇动位置存储按钮(摇动位置存 储操作部)；218监视器；219观察窗；221检查者摄像照相机(检査者 摄像部)；222图像处理部；223初始信息保存部；224图像比较部；225 位置计算部；226摄像帧；230控制单元；231视线信息检测单元；232
8照相机移动机构；233移动控制部；234照明部；235照明部移动机构; 236照明位置控制部；238检测用板；238a右标的(标的)；238b左标 的(标的)；239位置检测传感器；240标识板(可动标识)；240a标识； 241标识移动机构；242标识位置操作部；243视线信息检测单元(标 识位置运算部)；244视线信息检测单元(位置信息运算部)；Q视点中 心位置。
具体实施例方式
以下，参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。在所有的 附图中，即使在实施方式不同的情况下，也对相同或相当的部件标以相 同的标号，省略共同的说明。
第1实施方式
对本发明的第1实施方式的外观检查装置进行说明。
图1是示出本发明的第1实施方式的外观检查装置的结构的俯视图。 图2是示出本发明的第1实施方式的外观检査装置的结构的框图。
如图1、图2所示，本实施方式的外观检查装置100构成为设置了 检查部102和装载部103,该检查部102用于对成为检查对象的半导体晶 片等基板1进行宏观检査和微观检查，该装载部103向该检查部102供 给未检查的基板1，同时排出通过检查部102检査完毕的基板1。
在从检查部102的正面侧(检查者104进行检查一侧)观察时，装 载部103配置在检查部的里侧。在该装载部103上，设置了基板输送机 械手105。该基板输送机械手105从检查部102的里侧(图1的箭头B 方向)针对检查部102供给/排出基板1。在基板输送机械手105的里侧， 安装有收纳基板1的盒124。
此外，在检查部102的底座上，设置有基板输送装置113。该基板输 送装置113以旋转轴114为中心每隔等角度(120度)地设置了 3个输送 臂115a、 115b、 115c，在各个输送臂115a、 115b、 115c上，分别设置了 把手(夹头)116a、 116b、 116c。该基板输送装置113以旋转轴114为中 心，例如在图中逆时针旋转(箭头方向)，将各输送臂115a、 115b、 115c
9分别定位在与基板输送机械手105的基板交接位置(position) Pl、宏观 检查位置(position) P2及微观检查交接位置P3的任意一个位置上。
在宏观检查位置P2上，作为宏观检査部的一个结构，设置有载置台 2 (参照图2)，所述载置台2是用于通过检查者104的目视宏观检査基板 1的表面的宏观检查用摇动机构。此外，在宏观检査位置P2的上方，设 置光源3作为照明装置(参照图2)。
此外，在检查部102的架台上，设置微观检查部(显微镜装置119)。 在该微观检查部中，能够通过CCD照相机等拍摄由显微镜装置119放大 的基板1的像，并将其显示在监视器122 (显式装置5)上，或者通过目 镜120进行观察。
在检査部102的前面，设置有操作部123,该操作部123用于进行 装载部103的动作、以及检查部102中的宏观检查和微观检查的操作， 并在该操作部123的左侧设置有监视器122，该监视器122放映出在微观 检查中通过显微镜装置119拍摄的基板1的放大图像等。
此外，具有控制装置6，该控制装置6进行装载部103的动作、以 及检查部102的宏观检查和微观检査的动作等的装置整体的控制。在该 控制装置6中，具有例如进行基板输送机械手105的基板交接动作和基 板输送装置113的输送动作控制等的功能。
在图2中，仅示出了在外观检査装置100的结构中与宏观检査有关 的结构，省略了有关收纳半导体晶片的盒、微观检查部和输送半导体晶 片的输送机构等的图示。以下，对图2示出的各结构进行说明。
基板1载置在载置台2 (基板保持部)上。载置台2具有通过真空 吸附来保持基板1的机构、在与基板1的主面平行的平面内旋转基板1 的机构和任意变更基板1的主面和水平面之间的角度的机构等。
光源3是用于向基板1的表面照射照明光的光源。光源3具有卤灯、 菲涅耳透镜和液晶散射板，能够通过液晶散射板的电源的接通/断开，进 行散射板和透明板的切换，从而切换散射光和会聚光来进行照明，例如 配置成从竖直方向向基板l照射扩散光或会聚光。摄像装置4 (摄像部) 具有具备摄像倍率的变倍功能的摄像光学系统和CCD (Charge CoupledDevice:电荷耦合器件)等摄像元件，拍摄基板1的表面，生成构成静止 图像或动态图像的图像数据。该摄像装置4配置在检查者的目视位置P 的附近。显式装置5具有监视器等，显示由摄像装置4拍摄的图像。
此外，优选用35mm胶片照相机换算，摄像装置4的摄像时的焦距 是45mm到65mm左右的所谓的标准镜头，此外，基板1到摄像装置4 的距离优选与基板1到检查者的眼睛的距离大致相等。通过该结构能够 得到与实际的目视观察时接近的图像。
控制装置6 (控制部)具有CPU (Central Processing Unit:中央处理 装置)等，进行基于载置台2的基板1的旋转和摇动等的控制、光源3 的光量等的控制、摄像装置4的摄像倍率和摄像动作的控制以及显示装 置5的图像显示的控制，同时使摄像装置4拍摄的图像数据与上述摄像 时拍摄了控制状态的图像对应地收藏存储在未图示的内部的存储部中。
此外，所谓存储部设为包括从硬盘记录介质那样的能够进行长时间 的信息存储的介质到RAM (Random Access Memory:随机存取存储器) 那样的临时存储信息的介质。
摄像装置4 (摄像部)配置成使光源3和基板1的目视时的视线的 角度关系与光源3和基板1的摄像的光轴的角度关系大致相等。换言之， 摄像装置4配置在检査者的目视位置P (即检查者的视点)的附近，使得 在进行外观检查时，使摄像的光轴和检查者观察基板1的视线大体一致， 即摄像方向和目视方向大致相同，因此能够生成与检查者的!:l视的像人 致相同的图像。为了得到与检查者的目视的像相同的图像，优选使摄像 装置4的位置为与目视位置P尽可能近的位置，并且尽量使摄像装置4 的摄像方向与检查者的目视方向一致。为了使摄像装置4的位置为与目 视位置P尽可能近的位置，例如将摄像装置4安装在检查者的头部(额 头的中央等)，或者将摄像装置4安装在检查者的一个眼睛处、或者一个 眼睛附近，例如眼镜框或镜片部分等。在图2中，作为1例，图示了在 侧头部安装了摄像装置4的情况。
此外，为了使摄像装置4的摄像方向与检査者的目视方向大致相同， 确认显示在显示装置5上的图像，进行校正摄像装置4的位置等的作业，
ii以使目视的像与显示图像相同即可。此外，检査者也可以将护目镜型的 头戴式显示器安装在眼部，在该头戴式显示器上显示通过摄像装置4所 拍摄的基板1的摄像图像，由此使检查者的目视的像与摄像装置4拍摄 的图像一致。
接下来，对宏观检查时的各结构的动作进行说明。在检查时控制装
置6进行载置台2、光源3以及摄像装置4的各种设定。即，控制装置6 根据从操作部123输出的表示检查者操作的结果的信号，或者根据预先 设定的信息，将指示相对于水平面以某个角度保持基板1的信号输出到 载置台2。载置台2根据该信号，以所指示的角度支承基板1。在旋转基 板1的同时进行检査的情况下，控制装置6将旋转的指示与表示旋转速 度和旋转方向等的信号一起输出到载置台2。载置台2根据该信号，在与 主面平行的平面内旋转基板l。此外，控制装置6将指示光量等的设定的 信号输出到光源3。光源3根据该信号，向基板l照射预定的光量、波长 的照明光或者扩散光、会聚光等照明光。
此外，控制装置6针对摄像装置4输出表示摄像条件等的设定的信 号。摄像装置4根据该信号，设定摄像倍率等。接着，控制装置6将指 示摄像的信号输出到摄像装置4。摄像装置4根据该信号，拍摄基板1的 表面，生成图像数据并输出到控制装置6。控制装置6在内部的存储部中 临时存储图像数据以后，在预定的定时从存储部读取图像数据，并输出 到显示装置5。显示装置5显示基于该图像数据的图像。通过上述动作的 重复，在显示装置5上显示动态图像。g卩，摄像装置4连续生成构成动 态图像的图像数据，并输出到控制装置6。控制装置6将从摄像装置4输 出的图像数据顺序地输出到显示装置5。显示装置5显示基于从控制装置 6连续输出的图像数据的动态图像。
在拍摄的同时，检查者进行基板1的外观检查。从操作部123将表 示检查者的操纵杆等的操作结果的信号输入到控制装置6。控制装置6根 据该信号，将表示基板1的摇动(摇动的方向和角度的变化)的信号输 出到载置台2。载置台2根据该信号，使基板1摇动。
在通过目视发现缺陷的情况下，为了预先保存此时的图像，检查者
12按下操作部123的开关等。操作部123将表示开关等的操作的信号输出 到控制装置6。当控制装置6检测出该信号时，将从摄像装置4输出的图 像数据存储到内部的存储部中，作为表示检査结果的静止图像数据。检 査结束后，在经由操作部123指示检査结果的显示的情况下，控制装置6 从内部的存储部读取图像数据并输出到显示装置5。显示装置5显示基于 图像数据的图像。由此，能够在检查后再次确认检查时的目视的像。
此外，检查者在检查中确认显示装置5显示的图像，在目视的像和 显示图像明显不同的情况下，进行校正摄像装置4的位置等的作业即可。 此外，也可以将动态图像数据保存为检査结果，而不是仅将特定的静止 图像数据保存为检查结果。此外，摄像装置4可以仅拍摄静止图像，也 可以仅在具有来自从检查者接收到摄像指示的控制装置6的指示时，将 该时刻的静止图像输出到控制装置6。
接下来，对本实施方式的变形例进行说明。如图3A、图3B所示， 在通过目视进行基板1的观察时，使摄像装置4退避到不妨碍观察的位 置(参照图3A)，在摄像时使摄像装置4移动到与目视位置P相同或附 近的位置(参照图3B)。
设置了摄像保持部IO，该摄像保持部10保持并移动摄像装置4，并 且在观察时和摄像时将摄像装置4固定在预定的位置。该摄像保持部10 例如在能够沿单轴方向输送物体的导轨上安装摄像装置4，使摄像装置4 上下或者左右滑动来实现摄像。此外，如图3A、图3B所示，也可以在 构成为可以伸縮的臂11上安装摄像装置4，通过该臂11使摄像装置4移 动。
此外，也可以使用具有多关节构造的机构来移动摄像装置4，所述 多关节构造具有多个臂。
通过控制装置6控制摄像保持部10的动作。g卩，在检查者对基板l 进行目视时，在摄像装置4处于图3B的摄像位置的情况下，控制装置6 将表示摄像装置4退避的信号输出到摄像保持部10。摄像保持部10根据 该信号，使摄像装置4移动到不妨碍观察的位置。此外，在摄像时，控 制装置6检测检查者的摄像指示，根据该指示，将表示向摄像装置4的摄像位置移动的信号输出到摄像保持部10。摄像保持部IO根据该信号， 使摄像装置4移动到与目视位置P相同或附近的位置。
为了使目视的像与通过摄像装置4生成的图像相同(使目视位置P
与摄像时的摄像装置4的位置相同，同时使目视方向与摄像装置4的摄 像方向相同)，如下进行设定即可。例如，将摄像时的摄像装置4的位置 设为固定位置，使目视位置P与该固定位置一致。在该情况下，设置用 于将目视位置P设为固定位置的目视的瞄准。例如，在2块玻璃板(十 字线板)上均附加十字等的印，沿与玻璃板的主面垂直的方向隔开距离 地配置各玻璃板，检査者以能够重叠看到附加在这些玻璃板上的印的方 式来观察基板1。
此外，也可以例如预先求取检查者的高度(身高或坐高)与摄像装 置4的高度的对应关系，根据检查者的高度设定摄像装置4的高度。还 按照上述的目视方向预先设定摄像装置4的摄像方向。根据本变形例， 检査者在目视时能够进行基板1的外观检查而不用注意摄像装置4。
接下来，对本实施方式的其他变形例进行说明。如图4A、图4B所 示，将目视位置P10 (检查者的视点的位置)和摄像装置4的位置P20 (例 如摄像装置4具有的摄像元件的摄像面的中心)设为固定位置。通过与 上述方法相同的方法等，将在目视方向上延伸的基准轴(例如连接目视 位置P10和基板1的中心位置C的轴)与水平面所成的角度、和在摄像 装置4的摄像方向上延伸的基准轴(例如摄像装置4具有的摄像光学系 统的朝向基板1的中心位置C的光轴)与水平面所成的角度设定为相等。 此外，摄像装置4的位置P20和目视位置P10距任意的基准水平面的高 度相等，处于从基板1的中心位置C连接等距离的点而形成的等高线L 上。此外，基板1利用载置台2,将通过基板1的中心位置C在竖直方 向延伸的旋转轴e作为中心，能够在保持主面和水平面所成的角度的状 态下旋转(转动)。
此处，只要控制成基板l、光源3和检查者的目视位置P10、摄像装 置4的配置满足如下的相对的关系即可。
首先，使目视观察时光源3 (照明部)朝向基板1的中心位置C的
14光轴方向、基板1的法线方向、和从基板1的中心位置c朝检査者的目 视方向延伸的基准轴的方向相互所成的3个角度，与摄像装置4摄像时 光源3朝向基板1的中心位置C的光轴方向、基板1的法线方向、和朝 向基板1的中心位置C的摄像装置4的摄像光学系统的光轴相互所成的 3个角度分别相等。此外，使目视观察时的光源3、基板1的中心位置C 和目视位置P10的各自的相对位置，与摄像装置4摄像时的光源3、基板 1的中心位置C和摄像装置4的位置的各自的相对位置相同。即，各配 置位置成为以中心位置C为中心在目视时和摄像时作为整体而转动的位 置关系。
因此，例如，如果在光源3上具有以中心位置C为中心自由转动的 转动装置，则摄像装置4的位置P20和目视位置P10不一定需要处于等 高线L上。即，在目视时将光源3、基板1的主面、目视位置P10的各 自的相对位置，以及从光源3朝向中心位置C的光轴、在目视方向上延 伸的基准轴、基板1的主面的法线的各轴的角度关系保持为恒定的状态 下，在摄像时旋转和摇动载置台2，也可以转换为光源3、基板1的主面、 摄像装置4的各个位置，以及从光源3朝向中心位置C的光轴、摄像光 学系统的朝向中心位置C的光轴、基板1的周面的法线的各轴的角度关 系。
此外，控制载置台2以使绕基板1的中心位置C处的法线的旋转角 度也在目视时、摄像时角度关系相对地相等。由此，能够得到在目视时 和摄像时上下左右一致的图像。此外，在基板1上形成的图案的衍射光 的观察中，也能在目视时、摄像时得到相同的图像。
此处，将连接目视位置P10和基板1的中心位置C的线段以及通过 连接摄像装置4的位置P20与基板1的中心位置C的线段形成的角的角
度设为ei。此外，在控制装置6的存储部中，存储目视位置pio和摄像 装置4的位置P20的位置信息和角度ei等信息。
首先，在图4A的状态下，通过检查者进行目视。此处通过十字线板
等确定在目视方向上延伸的基准轴。接下来，为了将目视时的像作为图 像进行保存，检查者按压未图示的操作部的开关等。
15操作部向控制装置6输出表示开关等的操作的信号。当控制装置6
检测出该信号时，向载置台2输出表示将基板i旋转角度ei的信号。载
置台2根据该信号，在从目视位置P10朝向摄像装置4的位置P20的方
向上，以旋转轴e为中心使基板i旋转角度ei (参照图4B)。接着，摄
像装置4拍摄基板1的表面并生成图像数据，输出到控制装置6。控制装 置6将图像数据保存到内部的存储部中。
此外，为了使目视的像与通过摄像装置4生成的图像相同，优选光
源3从竖直方向(或者与旋转轴e平行的方向)向基板i照射照射光。
此外，优选基于光源3的光的照射中心位置与基板1的中心位置C 一致。 根据本变形例，即使不能在目视位置配置摄像装置4的情况下，也能够 得到与目视的像相同的图像。
此外，优选摄像装置4的位置配置在不遮挡目视观察时观察基板的 位置。特别优选相对于观察者处于基板输送装置113的旋转轴114的里 侧(装载部103侧)。
如上所述，根据本实施方式，生成表示与目视的像相同的像的图像 数据并保存(存储)，因此能够共享目视的外观检查的结果。此外，在再 次确认外观检查的结果时，仅显示所保存的图像数据即可，因此没有必 要再次进行检査，能够提高作业效率。
第2实施方式
接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。图5是示出本实施方 式的外观检查装置的结构的框图。
在本实施方式中，包括反射镜7a (反射板)的反射镜部7 (反射板 保持部)7设置在基板1和目视位置P之间，所述反射镜7a反射从光源 3照射的被基板1散射或衍射的光。该反射镜部7具有以反射镜7a的一 端为中心转动反射镜7a的机构，或者在竖直面内或水平面内平行移动反 射镜7a的机构。转动或平行移动反射镜7a的机构使用在第1实施方式 中已经说明的具有多根臂的多关节机构、或者能够沿单轴方向输送物体 的轨道、或者构成为伸縮自如的臂等来构成即可。
摄像装置4隔着反射镜部7的反射镜7a，配置在与目视位置P共轭的位置上。共轭的位置是指，使从目视位置P目视的像与基于被基板1
散射或衍射再被反射镜7a反射而入射到摄像装置4的光的图像相同的位 置。换言之，摄像装置4预先配置在预定的位置，在摄像时反射镜部7 将反射镜7a配置在使检查者目视的像与基于入射到摄像装置4的光的图 像相同的位置。
如图6所示，在摄像时反射镜7a配置在基板1和目视位置P之间， 摄像装置4拍摄基于反射镜7a反射的光的像。摄像时，通过摄像装置4 生成的图像数据输出到控制装置6，保存在内部的存储部中。另一方面， 在通过目视进行基板1的外观观察时，控制装置6将指示反射镜7a移动 的信号输出到反射镜部7。反射镜部7根据该信号驱动未图示的电动机等， 通过将反射镜7a的一端为中心使其旋转，使反射镜7a退避到不妨碍观 察的位置，以使来自基板1的光直接到达检查者的眼睛，从而检查者能 够进行基板1的目视(参照图7A)。
或者，反射镜部7根据来自控制装置6的信号驱动未图示的电动机 等，在竖直面内或水平面内平行移动反射镜7a，由此使反射镜7a退避到 不妨碍观察的位置，以使来自基板1的光直接到达检查者的眼睛，从而 检查者能够进行基板1的目视(参照图7B)。在发现缺陷时等根据检査 者的指示进行拍摄时，控制装置6将指示反射镜7a移动的信号输山到反 射镜部7，反射镜部7根据该信号，转动或平行移动反射镜7a，由此使 反射镜7a移动到预定的摄像位置上。
在本实施方式中，优选目视位置P是固定位置。为此，例如如第1 实施方式中说明的那样，设置用于将目视位置P设为固定位置的目视的 瞄准即可。或者，也可以固定摄像时的摄像装置4和反射镜7a的位置关 系，在显示装置5上显示通过摄像装置4拍摄的图像，同时多次切换图6 的状态与图7A或图7B的状态，确认通过显示装置5所显示的图像的同 时挪动目视位置，确定目视位置以使通过显示装置5显示的图像与目视 的像一致。
此外，在确定摄像时的反射镜7a和摄像装置4的位置关系的情况下， 固定目视位置P和摄像装置4的位置，多次切换图6的状态与图7A或图7B的状态，确认通过显示装置5所显示的图像的同时使反射镜7a的位置 (也包括角度)变化，确定反射镜7a的位置以使通过显示装置5显示的 图像与目视的像一致即可。或者，固定目视位置P和反射镜7a的位置， 多次切换图6的状态与图7A或图7B的状态，确认通过显示装置5所显 示的图像的同时使摄像装置4的位置变化，确定摄像装置4的位置以使 通过显示装置5显示的图像与目视的像一致即可。
根据本实施方式，能够得到与第1实施方式同样的效果。此外，即 使不能在第1实施方式所示的位置(即使不经由反射板来自基板1的光 也到达的位置)配置摄像装置4的情况下，也能够得到与目视的像相同 的图像。
第3实施方式
接下来，对本发明的第3实施方式进行说明。如图8所示，在本实 施方式中，在基板1和目视位置P之间设置了半透反射镜8 (半透射反射 板)。半透反射镜8具有使被基板1散射或衍射的光透射和反射的功能。 透射过半透反射镜8的光到达位于目视位置P的检查者的眼睛，检査者 识别作为基板1的表面像。此外，被半透反射镜8反射的光入射到摄像 装置4。与第2本实施方式同样地，摄像装置4隔着半透反射镜8，配置 在与目视位置P共轭的位置。此外，在图8中，摄像装置4将摄像面朝 上配置在半透反射镜8的下方，但是也可以将摄像面朝下配置在半透反 射镜8的上方。
本实施方式的动作与第1实施方式相同。即，通过摄像装置4生成 图像数据，将该图像数据输出到控制装置6，存储到内部的存储部中。此 外，从存储部读取图像数据并输出到显示装置5，在显示装置5中显示图 像。检查者在进行基板1的摇动等的同时，判断是否存在缺陷。在因具 有缺陷的情况等而保存图像数据时，控制装置6根据操作者的指示，将 从摄像装置4输出的图像数据存储到存储部中。此外，目视位置P、摄像 装置4的位置、半透反射镜8的位置的确定与第2实施方式同样地进行 即可。
接下来，对本实施方式的变形例进行说明。如图9所示，设置间隔
18部件9以分割外观检查装置和检查者之间。从检查者放出的各种蒸汽、 粒子和尘埃等污染物的一部分漂浮在空气中，为了防止检査中在基板1 的方向上以最短距离流动，设置了该间隔部件9。在该间隔部件9的一部
分上设置开口部，在该开口部配置半透反射镜8。即，半透反射镜8还具
有作为用于观察基板1的观察窗的作用。
此外，也可以是图1的外观检查装置100的装载部103的基板输送 机械手105的可动范围部分和检查部102中除了监视器122、操作部123 以及显微镜装置119的目镜120的部分被称作微环境(Mini-environment)
的间隔部件包围。
也可以构成为在外观检查装置上设置间隔部件9 (微环境)，在间隔 部件9的上部设置滤扇单元(FFU)，通过将清洁度高的空气强制地导入 外观检查装置的内部，使得在外观检查装置内部产生的微小的异物朝下 方落下，并排出到装置外部。即，间隔部件9不仅遮挡外观检查装置和 检查者之间，而且形成为覆盖外观检査装置整体，此外，也可以在间隔 部件9的开口部配置透明板，在间隔部件9的外侧设置半透反射镜8。
根据本实施方式，能够得到与第1实施方式相同的效果。此外，通 过设置半透反射镜8代替反射镜7a，可以不设置转动或移动反射镜7a的 机构，因此与第2实施方式比较，构造变得更简单。
此外，也可以代替反射镜7a和半透反射镜8，使用棱镜和带通滤波 器等。此外，在上述所有的实施方式中，使目视的像与通过摄像装置4 拍摄的图像实质上相同即可。实质上相同是指，不将例如根据摄像装置4 中的摄像倍率产生的像的外表的不同作为像的不同，只要能够判断为缺 陷的种类和缺陷的位置等是相同的，就能够视为像相同。第4实施方式
对本发明的第4实施方式涉及的外观检查装置进行说明。
图10是示出本发明的第4实施方式的外观检查装置的概略结构的俯 视图。图11是示出本发明的第4实施方式的外观检查装置的检查部和操 作部的概略结构的示意说明图。图12是本发明的第4实施方式的外观检 查装置的视线信息检测部的功能框图。图13是用于说明本发明的第4实施方式的外观检査装置的检查者图像处理部的图像处理的一例的示意 图。此处，图ll是示意图，因此部分地展开图示，没有正确地表现投影 关系(图18、图20也同样)。
本实施方式的外观检查装置200向作为被检体的基板1照射照明光， 用于调查基板1是否存在缺陷，例如，是否存在表面损伤、灰尘附着、
膜厚不良等及产生这些缺陷的位置，如图io所示，其概略结构由输送部
203、检查部202以及操作部217构成。
输送部203向检查部202供给设置在盒205中的未检查的基板1的 同时，向盒205排出通过检查部202结束了检査的基板1，并且具有在盒 205和检査部202之间输送基板1的基板输送机械手204。
在本实施方式中，检查部202进行宏观检查和显微镜观察基板1的 表面的微观检查，该宏观检査是摇动输送部203所供给的基板1并照射 照明光，通过检查者208进行目视检查。
如图IO、图11所示，检查部202的概略结构由旋转输送机构206、 宏观检查用摇动机构209 (摇动保持部)、照明部234、照相机211 (摄像 部)、检查者摄像照相机221 (检查者摄像部)、视线信息检测单元231 (检 查者图像处理部)、控制单元230以及微观检查部213构成。
旋转输送机构206是用于在水平面内在以等角度间距设置的预定的 输送位置间旋转输送基板1的机构。
在本实施方式中，作为输送位置，在与基板输送机械手204之间交 接基板1的基板交接位置P1、为了进行宏观检查而设置在使基板1摇动 的宏观检查用摇动机构209上的宏观检查位置P2及为了进行微观检査而 将基板1与微观检查部213交接的微观检査交接位置P3在相同圆周卜.以 120。的等角度间距设定。例如，如图IO所示，基板交接位置Pl配覽在 输送部203侧、宏观检査位置P2配置在操作部217侧，微观检査交接位 置P3配置在它们的中间位置。
此外，作为旋转输送机构206，釆用由3根输送臂207a、 207b、 207c 构成的结构，所述3根输送臂207a、 207b、 207c从配置这些输送位置的 圆的中心所设置的旋转轴向被120。等分的径向延伸，并吸附保持基板1。
20宏观检查用摇动机构209在宏观检査位置P2的中心处升降，吸附保 持输送到宏观检査位置P2的基板1的中心部并使其摇动。
宏观检查用摇动机构209的摇动动作根据通过操作部217的检查者 208的操作、或者预先存储的摇动数据，由控制单元230进行控制。
在本实施方式中，照明部234设置在宏观检查用摇动机构209的上 部，能够向基板1上的整体照射照明光。优选照明光根据需要切换大致 会聚的光和适度散射的散射光。
照相机211拍摄保持在宏观检查用摇动机构209上的基板l，用于获 取基板l的可视图像。在本实施方式中，能够采用CCD照相机向控制单 元230发送所获取的可视图像，显示在监视器218上，或者存储在例如 硬盘等未图示的存储部中。
此外，如图10所示，照相机211在平面视图中，通过照相机移动机 构232 (摄像部移动机构)可动地被支承在相对于检查者208观察基板1
的标准的视线方向旋转角度e的位置。
如图11所示，照相机移动机构232是用于根据宏观检查用摇动机构 209的摇动位置，将照相机211相对于基板1配置在与检査者208目视的 位置等价的位置上的机构。其结构例如可以釆用由XYZ工作台和双轴旋 转的旋转工作台的组合构成的机构。
但是，由于照相机移动机构232只要具有对检查者208的宏观检查 中目视检查时视点的移动和视线方向进行再现所需的移动自由度即可， 因此不限于上述结构。例如也可以采用围绕通过宏观检查用摇动机构209 的摇动中心的竖直轴的旋转移动、竖直方向移动以及围绕水平轴的旋转 移动的组合等。
照相机移动机构232的移动量由与控制单元230连接的移动控制部 233控制。
此外，照相机移动机构232的可动范围考虑多个检查者208的身高 差异和检查姿势的变化等，优选设定为具有余量的范围。
检查者摄像照相机221和视线信息检测单元231拍摄检査者208的 面部208a并对该图像进行图像处理，由此检测检查者208的视点位置，构成外观检查装置200的视线信息检测部。
检查者摄像照相机221拍摄检查者208的面部208a，例如由CCD 照相机等构成。此外，能够向视线信息检测单元231送出摄像数据。
只要是能够拍摄检査者208的面部208a，检测出相对于宏观检查位 置P2的基板1的视点位置的位置，则检查者摄像照相机221可以配置在 任何位置，但是在本实施方式中，如图11所示，配置在由半透反射镜220 分支的光路上，所述半透反射镜220设置在被宏观检查用摇动机构209 保持的基板1和检查者208之间。
如图12所示，视线信息检测单元231由图像处理部222、初始信息 保存部223、图像比较部224以及位置计算部225构成。
图像处理部222控制检查者摄像照相机221的摄像动作并传送由检 查者摄像照相机221获取的检査者208的图像数据，进行图像处理以能 够比较摄像帧内的眼睛的位置和眼睛的大小等信息。
例如，如图13所示，边缘提取面部208a的图像并转换为线图像。
在这样的线图像中进行特征提取，由此提取右眼208d、左眼208e、 面部的轮廓208f等，根据各个形状，能够计算右眼的宽度d,、左眼的宽 度(12、右眼中心坐标G^左眼中心坐标G2、视点中心位置Q以及两眼间 距离d3等特征量。此处，坐标值是从摄像帧226的原点0测量的像素的 坐标。
在由检查者摄像照相机221拍摄成为计算视点位置的基准图像的面 部208a的图像，通过图像处理部222进行图像处理后，初始信息保存部 223保存该图像数据。
在使检查者208的面部208a位于预先确定的基准图像摄像位置上的 状态下，通过检查者摄像照相机221拍摄获取基准图像。
图像比较部224将检查开始后拍摄并由图像处理部222处理的检查 者208的面部208a的图像数据、和保存在初始信息保存部223中的图像 数据进行比较，由此获取有关眼睛的位置、眼睛的大小的变化的信息， 以基准图像获取位置中的检查者208的视线为基准求取视线信息。
艮P，调査保存在初始信息保存部223中的图像数据和新获取的图像
22数据的相关度，确定右眼208d和左眼208e的移动位置，计算如上所述 的特征量。
位置计算部225根据检査者摄像照相机221的配置位置和拍摄了保 存在初始信息保存部223中的基准图像的位置，将由图像比较部224计 算的检查者208的视线信息换算为空间坐标，换算为外观检査装置200 内的、相对于基板1的摇动中心位置的检查者208的视线信息。
控制单元230是用于进行宏观检査涉及的全部装置控制的构件，例 如，由CPU、存储器、输入输出接口、硬盘等外部存储部等构成。在这 些存储器、外部存储部中，根据需要存储适当的数据、例如后述的摇动 位置信息等。因此，控制单元230兼用作摇动位置存储部。
此外，控制单元230分别与照相机211、移动控制部233、宏观检査 用摇动机构209、视线信息检测单元231以及操作部217电连接，能够针 对各个部件进行控制信号和数据的收发。因此，兼用作控制照相机211 的摄像动作的摄像动作控制部。
照相机211的摄像动作在本实施方式中设定有多个模式。例如，能 够选择每当在检查中检测出缺陷时拍摄缺陷图像的逐次摄像模式；和仅 在对检査中检测出缺陷的摇动位置信息和此时的检查者208的视线信息 进行存储时，根据来自操作部217的操作输入随时进行所存储的摇动位 置上的缺陷图像的摄像的随时摄像模式。
微观检查部213由在微观检查交接位置P3的附近具有观察位置的显 微镜214和XY工作台215构成，所述XY工作台215在微观检查交接 位置P3和显微镜214的观察位置之间输送移动基板1，同时相对于显微 镜214的观察位置，移动基板1的位置。
显微镜214能够通过未图示的摄像部，获取微观检查的观察图像的 图像数据，同时能够通过目镜216,由位于操作部217附近的检査者208 进行观察。
操作部217是进行基板1的宏观检査和微观检查的检査者208用于 进行外观检查装置200的操作的部件，作为操作输入部，排列有键盘、 各种按钮、开关等。在这些操作输入部中，包括进行例如检査的开始、
23结束、临时停止、更换被检体后的继续检査和各种的条件设定等的操作 输入部和使各机构手动动作的操作输入部等。
与宏观检查有关的操作输入部至少设有操作宏观检查用摇动机构
209的摇动的操纵杆217a和摇动位置存储按钮217b (摇动位置存储操作 部)，并分别与控制单元230连接。
摇动位置存储按钮217b是用于在被检查者208按压时，存储宏观检 査用摇动机构209的摇动位置信息，同时指示获取此时的检查者208的 视线信息的操作输入部。
监视器218是用于根据控制单元230的控制，按照需要显示操作菜 单、显微镜214的摄像图像以及照相机211的摄像图像等的显示部。
在操作部217的附近，设置用于检查者208进行宏观检查、微观检 查的检查位置作为站立位置或坐立位置。
从该检查位置通过观察窗219，目视观察保持在宏观检查用摇动机构 209上的基板1来进行宏观检査。
只要是容易视觉确认缺陷的窗，观察窗219也可以仅仅是透明的窗， 但是也可以描绘如下的图形，该图形为例如以十字线或圆印等来表示标 准的视线通过的位置的标识，以能够稳定检査者208的视线208b的位置、 姿势。
微观检査通过从该检査位置观察目镜216、或者观察显示在监视器 218上的图像来进行。
接下来，以宏观检査的动作为中心对本实施方式的外观检查装置200 的动作进行说明。
图14是用于说明本发明的第4实施方式的外观检查装置的宏观检查 的动作的流程图。图15是说明本发明的第4实施方式的外观检査装置的 视线信息检测工序的流程图。
根据图14所示的流程进行宏观检査动作。
在步骤S1中，进行宏观检查的初始设定工序。初始设定项目根据需 要进行各种条件设定。例如，进行照明部234的照明条件的设定、调整 等宏观检查所需要的条件设定。此外，选择检测出缺陷的情况下的摄像模式，针对控制单元230进行标记设定。
此外，也可以在步骤S1中，进行检查者208的基准图像的获取。即， 检查者208在基准图像摄像位置配置了面部208a的状态下，通过检査者 摄像照相机221进行拍摄，在图像处理部222中进行预定的图像处理并 保存在初始信息保存部223中。
但是，可以在外观检查装置200的启动时获取这种基准图像，也可 以根据需要随时进行获取。例如，也可以在检查者208交替时等临时停 止检查工序来进行获取。此外，在预先保存成为检查者208的人的基准 图像的情况下，能够省略基准图像的摄像。
在步骤S2中，将基板1输送到宏观检查位置P2。
艮口，放入盒205并被输送的未检查的基板1通过基板输送机械手204 交接到基板交接位置P1，例如，被输送臂207a吸附保持。此外，对旋转 输送机构206进行120°旋转，将输送臂207a移动到宏观检査位置P2。 此时，处于微观检查交接位置P3的输送臂207c移动到基板交接位置Pl， 因此从基板输送机械手204向输送臂207c设置接下来要检查的基板1。
在步骤S3中，在摇动保持在宏观检查用摇动机构209上的基板1的 同时进行目视检查。
艮口，输送到宏观检查位置P2的基板l解除输送臂207a的吸附。然 后，基板1移载到相对输送臂207a在上下方向上移动的宏观检查用摇动 机构209上，被宏观检查用摇动机构209吸附保持。
因此，通过照明部234照明基板1，使基板1摇动，检査者208在 各种摇动位置上进行目视检查。
在控制单元230中预先存储用于检查的摇动位置、摇动模式的信息 的情况下，基板1的摇动在从操作部217输入检查开始时，根据这些信 息自动地摇动，但是检査者208可以根据需要停止摇动并通过摇动位置 存储按钮217b切换为手动操作，摇动到更容易观察缺陷的角度。在没有 预先存储用于检査的摇动位置、摇动模式的信息的情况下，检査者208 从开始通过手动操作使基板1摇动进行目视检查。
在该摇动检查中目视到缺陷的情况下，检查者208为了存储宏观检
25查用摇动机构209的摇动位置立即按压摇动位置存储按钮217b。
于是，在控制单元230中产生中断，在步骤S4中判定是否按压了摇 动位置存储按钮217b。
在判定为按压了摇动位置存储按钮217b时，控制单元230立即执行 步骤S5、 S7。
在判定为没有按压摇动位置存储按钮217b时，转移到步骤S12。
步骤S5是视线信息检测工序，通过从控制单元230向视线信息检测 单元231送出控制信号来开始。
按照图15所示的流程来执行本实施方式的视线信息检测工序。
在步骤S20中，通过检查者摄像照相机221拍摄摄像帧226内的检 查者208。从控制单元230向视线信息检测单元231的控制信号在按压摇 动位置存储按钮217b时立即送出，因此此时所拍摄的检查者208的而部 208a的图像(以下，简称为面部图像)，实质上拍摄了按压摇动位置存储 按钮217b时的检査者208。
在步骤S21中，通过图像处理部222对该面部图像进行图像处理， 例如转换为图13所示的线图像并送出到图像比较部224。
在步骤S22中，通过图像比较部224比较图像处理后的面部图像和 保存在初始信息保存部223中的基准图像，获取与眼睛的位置、眼睛的 大小的变化有关的信息。
此外，从各个图像中提取右眼208d、左眼208e、面部的轮廓208f 等，根据各个形状，在图像上计算右眼的宽度、左眼的宽度、右眼中心 坐标、左眼中心坐标、视点中心位置以及两眼间距离等特征量。以下， 在基准图像的情况下，将各个量设为d,、 d2、 G,、 G2、 Q、 d3，在面部图 像的情况下，将各个量设为(山+Ad,)、(d2+Ad2)、(d+AG,)、(G2+AG2)、 (Q+AQ)、 (d3+Ad3)。此处，G!、 G2、 Q表示矢量。
此外，比较右眼的宽度、左眼的宽度、两眼间距离的各自变化量的 比、y产(d一Ad》/d、丫2= (d2+Ad2) /d2、 y3= (d3+Ad3) /d3的大小， 根据检查者摄像照相机221的摄像光学系统的视场角特性换算为实际的 三维空间中的距离，由此能够求取相对于基准图像的摄像位置的视点中心位置和视线方向的变化。
在本实施方式中， 一般的检査者208为了降低检査波动，采取不勉 强的观察姿势，利用在能够稳定观察缺陷的视野中心进行拍摄。即，当
检查者208检测到缺陷时，为了良好地视觉确认缺陷，在使面部208a正 对着能够观察缺陷一侧的同时，将缺陷置于视野中心，以最终确认缺陷 为前提。
例如，在力=^=73=7的情况下，面部208a在基准图像的摄像时平行 移动。
可以得知，r=l表示在基准图像的摄像时面部208a在所配置的平面 内的平行移动，在Y〉1时表示检查者208更接近检查者摄像照相机221 的状态，在^<1时表示更远离检查者摄像照相机221的状态。
此外，在^、 Y2、 Y3的大小存在差异的情况下，表示面部208a在水 平面内产生旋转。
例如，如果Yi〉Y2〉Y3，可知面部208a朝向右眼侧接近检查者摄像 照相机221、左眼侧远离检查者摄像照相机221的方向旋转。
检查者208在检查者摄像照相机221的光轴方向上移动、并且旋转 面部208a的情况下，根据w、 Y2、 Y3的比的大小，算出光轴方向移动的 共同的偏移部分，由此能够分离各个移动量、旋转量。
由此，根据两个2维图像的基准图像和面部图像的信息，能够计算 相对于基准图像摄像位置的检査者208的视点中心位置和视线方向。
由这些视点中心位置和视线方向构成的视线信息发送到位置计算部
225。
在步骤S23中，在位置计算部225中，进行如下的运算根据预先 存储的检查者摄像照相机221的配置位置以及拍摄了保存在初始信息保 存部223中的基准图像的位置，将由图像比较部224计算的检査者208 的视线信息换算为空间坐标，换算为外观检查装置200内的相对于基板1 的摇动中心位置的检查者208的视线信息。
以上，结束视线信息检测工序。
接下来，在步骤S6 (参照图14)中，向控制单元230发送在步骤
27S5中计算的检查者208的视线信息并存储。
另一方面，与步骤S5、 S6并行地，执行下一个步骤S7。
在步骤S7中，将按压摇动位置存储按钮217b时的宏观检査用摇动
机构209的摇动位置的状态作为摇动位置信息，存储到控制单元230内。
摇动位置信息例如由摇动中心的位置坐标和与保存在宏观检查用摇动机
构209中的基板1的法线方向对应的信息等构成。
在结束以上的步骤S6、 S7的状态下，执行步骤S8。
在步骤S8中，判定是否拍摄按压摇动位置存储按钮217b的时刻的
缺陷图像。即，参照摄像模式的标记，如果是逐次摄像模式，则转移到
步骤S9。
如果是随时摄像模式，则转移到步骤S12。
在步骤S9中，根据控制单元230中存储的视线信息和摇动位置信息， 运算基板1和检查者208的视线的相对的位置关系，在将检查者208的 视点位置和视线方向置换为照相机211的摄像位置和摄像光轴的情况下， 计算成为光学上大致等价的位置关系那样的、宏观检査用摇动机构209 的摇动位置和照相机211的配置位置、姿势。
接着，在步骤S10中，在将宏观检查用摇动机构209移动到由步骤 S9计算出的摇动位置的同时，将照相机211移动到同样计算出的摄像位 置。
例如，如图11所示，在根据摇动信息计算的基板1的法线矢量是 N,时，将根据视线信息检测的视线208b设为与标准的视线方向一致。此 时，如果绕竖直轴将宏观检查用摇动机构209旋转角度e，则将照相机 211的摄像位置设为使检査者208的视点位置旋转了角度e的位置即可。
即，将照相机211的摄像光轴211a设为与相对于基板1的摇动中心使视 线208b绕竖直轴旋转了角度e后的状态相同的状态即可。
此外，如检查者208A (参照图11)那样，在从偏移了标准的视线方 向的方向进行检查，从视线信息检测出视线208c的情况下，通过照相机 移动机构232调整照相机211的位置、姿势，由此能够将照相机211的 摄像位置设定为与检查者208A的视点位置相同。
28这种相对位置的调整不限于绕竖直轴旋转宏观检查用摇动机构209
的移动，只要能够将照相机211和基板1的相对位置设为与根据视线信
息和摇动位置信息换算的位置关系相同，则也可以按照适当的方向、角
度仅使宏观检查用摇动机构209摇动。此外，也可以进行照相机211的 移动和宏观检査用摇动机构209的摇动两方面。如果这样协调地移动宏 观检查用摇动机构209,则具有能够降低照相机211的可动范围的优点。
在步骤S11中，通过照相机211拍摄基板1，根据需要在监视器218 上显示，或者在硬盘等中存储图像数据。然后，转移到步骤S12。
在步骤S12中，由是否进行结束检查的操作输入来判定是否继续进 行检查。
在进行检査结束输入的情况下，判定为不继续进行检查，转移到步 骤S13。
在除此以外的情况下，重复步骤S3至以上的工序。
在步骤S13中，确认操作输入来判定是否将被检体更换为下一个基 板1来继续进行检查。
在更换基板1进行继续检查的操作输入的情况下，解除相对于宏观 检査用摇动机构209的基板1的吸附，将宏观检查用摇动机构209退避 到不妨碍旋转输送机构206的移动的位置，将基板1吸附到输送臂207b 上。然后，重复步骤S2至以上的工序。
在更换基板1进行继续检查的操作输入没有被进行的情况下，结束 所有的宏观检查。
在设定随时摄像模式的情况下，通过操作部217，进行拍摄缺陷图 像的操作输入时，针对控制单元230进行中断处理，执行与步骤S9、 SIO、 Sll相同的处理。
这样，根据本实施方式的外观检査装置200,按压摇动位置存储按 钮217b进行操作，由此通过视线信息检查单元231获取检查者208的视 线信息，通过控制单元230获取宏观检查用摇动机构209的摇动位置信 息。然后，根据这些视线信息和摇动位置信息，能够在将照相机211的 摄像光轴211a配置到与检查者208的视线光学地相同的位置的状态下拍摄基板1，因此能够拍摄与检查者208目视的状态相同的基板1的可视图
像，并在监视器218上显示，或者作为图像数据进行保存。
因此，通过将检查者208所检测的缺陷作为可视图像传递给其他的 检查者208等或者进行记录，容易在检査者间进行缺陷信息的确认和共
此时，根据宏观检查用摇动机构209的位置移动照相机211，由此能 够将照相机211配置在与检查者208的检查位置不同的位置，因此能够 在不妨碍检查者208的检查的位置上进行拍摄。因此能够进行有效的检 查和摄像。
此外，在基板1处于恒定的摇动位置的情况下，检査者208移动视 点进行检査，以容易看到缺陷，在偏离标准的目视位置的位置上检测出 缺陷的情况下，也能够检测出该偏离的位置来作为视线信息。因此，在 这种情况下，也能够容易获取与目视同样的状态的缺陷来作为可视图像， 能够提高检查精度和检查效率。
接下来，对第4实施方式的第1变形例进行说明。
如图11的双点划线所示，本变形例在上述实施方式的外观检査装置 200上追加照明部移动机构235和照明位置控制部236，可动保持照明部 234。以下以与上述实施方式不同的方面为中心进行说明。
照明部移动机构235用于可变保持照明部234相对于基板1的照明 位置和照明方向的至少任意一个，由对应于移动方向的工作台之类构成。 在本实施例中，在目视检查时，在保持预定的照明位置和照明方向，拍 摄缺陷图像的情况下，按照宏观检查用摇动机构209、照相机211的移动， 根据需要使相对于基板1的目视检查时的相对的照明位置和照明方向的 至少任意一个可变。
照明位置控制部236用于根据来自控制单元230的控制信号，控制 照明部移动机构235的移动方向和移动量。
在本变形例中，进行与图14的流程大致相同的动作，但是在步骤 S9中，根据照相机211的移动位置和宏观检查用摇动机构209的摇动位 置，判定是否需要移动相对于基板1的照明光，如果需要移动则计算照
30明部234的移动位置。在需要移动的情况下，在步骤S10中，照明部234 也与照相机211、宏观检查用摇动机构209—起移动。
需要移动照明部234列举了以下情况等通过移动照相机211、宏观 检査用摇动机构209，相对于基板1的照明光的条件，例如照明位置、照 明方向、照明范围变化为超过容许限度，由此可能拍摄与目视图像不同 的缺陷图像的情况；以及照相机211的光学特性，例如曝光灵敏度、视 场角和被摄界深度等与检查者208的眼睛的特性不同，因此在摄像时需 要以与目视时不同的条件对照明条件进行最优化的情况。无论哪种情况， 都通过预先试验等，预先设定照明部234的移动条件。
这样，在本变形例中，具有以下优点根据照相机211、宏观检査用 摇动机构209的移动位置，能够使照朋位置和照明方向可变，因此更准 确地与目视检查时的照明条件一致，或者按照照相机211的特性对摄像 时的照明条件进行最优化，能够拍摄更接近于目视检查时的图像的图像。
接下来，对第4实施方式的第2变形例进行说明。
图16是示出本发明的第4实施方式的第2变形例的使用了标的的基 准图像的例子的示意图。
本变形例在上述实施方式中，变形为在检查者摄像照相机221所拍 摄的图像处理中，通过眼睛的位置和大小以外的特征获取视线信息。例 如，具有用于检査者208预先在面部208a和身体的一部分上获取视线信 息的标的，根据检查者摄像照相机221的摄像图像，计算标的的位置和 大小来转换为视线信息。在本变形例的情况下，检查者摄像照相机221 和视线信息检测单元231分别用作标的摄像部和标的图像处理部。
作为标的，在与检查者208的头部的动作联动的部位设置例如确定 了颜色、形状和大小等的检测用图章(seal)、板(pkte)等。
图16所示是其一例，在作业帽237的前表面侧，安装了检测用板 238，该检测用板238设置了由圆印等容易检测中心位置的形状构成的右 标的238a (标的)和左标的238b (标的)。标的除此之外，例如，还可 以安装在检查者208的面部或头部，或者设置在检查者208随身作业用 眼镜等上。根据本变形例，在检查者208戴上作业帽237的状态下，预先拍摄 基准图像。此外，根据该基准图像，计算右标的238a、左标的238b的中 心位置与右眼中心G。左眼中心G2和视点中心位置Q的位置关系的对 应，预先在初始信息保存部223中保存图像。
因此，在图像处理部222中，能够代替检查者208的右眼208d、左 眼208e的图像，使用容易图像识别和获取位置信息的右标的238a、左标 的238b的图像，因此能够更加简化图像处理部222的结构，从而提高处 理效率。
第5实施方式
对本发明的第5实施方式的外观检査装置进行说明。
图17是示出本发明的第5实施方式的外观检査装置的概略结构的俯 视图。图18是示出本发明的第5实施方式的外观检查装置的检査部和操 作部的概略结构的示意说明图。图19是示出在本发明的第5实施方式的 外观检查装置中，通过检査者观察到的被检体和可动标识的位置关系的 示意图。
如图17、图18所示，本实施方式的外观检查装置210在第4实施 方式的外观检查装置200中，删除检查者摄像照相机221、半透反射镜 220，追加标识板240 (可动标识)、标识移动机构241以及标识位置操作 部242，代替视线信息检测单元231而具有视线信息检测单元243 (标识 位置运算部)。以下，以与第4实施方式不同的方面为中心进行说明。
标识板240是在观察窗219和基板1之间设置在接近观察窗219的 位置的光透射性的板部件，如图19所示，设置例如由十字、圆印、x印 等在检查者208的视野内相对于基板1容易定位中心位置的图形构成的 标识2德。
标识移动机构241可动保持标识板240，在与视线208b交叉的方向 上移动，标识板240的标识240a能够标识视线208b的通过位置。在本 实施方式中，根据操作者208操作的标识位置操作部242的操作输入， 能够在沿观察窗219的双轴方向上移动标识板240的握持框的同时，检 测该移动位置，并将该移动位置信息送出到视线信息检测单元243。
32视线信息检测单元243将从标识移动机构241送出的移动位置信息
转换为标识板240的标识240a的中心位置的位置信息，假设在连接该中 心位置和基板1的摇动中心位置的线段上具有视线208b，计算视线信息。
根据本实施方式的外观检査装置210，检查者208与图14所示的流 程大致同样地进行宏观检查，但是以下方面不同。
在步骤S1中，不进行基准图像的获取等检查者摄像照相机221的相
关动作。
在步骤S3中，当检査者208检测出缺陷时，操作标识位置操作部 242，移动标识板240，使标识240a的中心位置与观察到缺陷时的基te 1 的中心一致。然后，按压摇动位置存储按钮217b。
此处，为了防止在没有移动标识板240的状态下按压摇动位置存储 按钮217b，从而不正确地记录视线信息，优选设置错误记录防止工序， 即，例如在按压摇动位置存储按钮217b时，判定在之前的一定时间内是 否操作了标识位置操作部242，在没有操作的情况下，使摇动位置存储按 钮217b的操作输入无效，在监视器218上显示用于警告标识板240没有 移动的消息。
此外，在步骤S5中，当按压摇动位置存储按钮217b时，通过视线 信息检测单元243，根据标识移动机构241的移动位置信息计算视线信息。 即，将标识移动机构241保持的移动位置信息换算为标识240a的中心位 置的位置坐标，在以宏观检查用摇动机构209的摇动中心位置为基准的 坐标系中进行坐标转换，求取视线208b的方向矢量等。
在该情况下，与第4实施方式不同，不能计算到检查者208的距离， 因此视点的绝对位置变得不清楚。因此，在步骤S6中，仅存储视线方向。
然后，在步骤S9中，使摄像光轴211a和基板1的关系与视线信息 所存储的视线208b和基板1的关系一致，同时计算能够成帧且使基板1 的中心与对焦位置对准的摄像位置，上述成帧是将基板1的摇动中心配 置在图像中心并获取基板1的整体图像的。
这样，在本实施方式中，由标识移动机构241和视线信息检测单元 243构成视线信息检测部，因此成为不使用图像处理部而检测出视线信息的情况的例子。此外，成为不计算视点的绝对位置而计算摄像部的摄像 位置的例子。
因此，根据本实施方式，与第4实施方式同样地，能够拍摄与检査
者208目视的状态同样的基板1的可视图像，将该可视图像显示在监视 器218上，或者保存为图像数据。然后，按照检查者208的视线来移动 标识板240，由此获取视线信息，因此能够简单地检测出视线信息。第6实施方式
对本发明的第6实施方式的外观检查装置进行说明。
图20是示出本发明的第6实施方式的外观检查装置的检查部和操作 部的概略结构的示意说明图。
如图20所示，本实施方式的外观检查装置250在第4实施方式的外 观检查装置200中，删除了检查者摄像照相机221、半透反射镜220,追 加了位置检测传感器239，代替视线信息检测单元231而具有视线信息检 测单元244 (位置信息运算部)。以下，以与上述第4实施方式不同的方 面为中心进行说明。
位置检测传感器239是检测位置和相对于重力加速度的方向的位置 检测传感器，在检查中稳定固定在与检査者208的头部的检查者208的 眼睛接近的位置处、例如头侧部等处。因此，位置检测传感器239的安 装位置与眼睛的位置处于恒定的位置关系，通过适当设定安装器具的安 装精度，能够根据安装位置中的位置检测传感器239的位置信息计算近 似的视点中心位置。
位置检测传感器239向头部的固定方法，例如能够采用将安装了位 置检测传感器239的头带、框、帽子等拆卸自如的安装器具戴到检查者 208的身上等固定方法。
位置检测传感器239的检测输出向视线信息检测单元244送出。
每当将位置检测传感器239安装到检査者208上时，适当地进行位 置校正。例如，安装了位置检测传感器239的检査者208站在基准位置， 在配置了校正用基准的状态下目视预定位置，将该状态下的位置信息作 为校正数据存储在视线信息检测单元244中。在按压摇动位置存储按钮217b时，视线信息检测单元244从位置检 测传感器239获取位置信息，与预先存储的校正数据比较，根据相对于 检查者208观察校正用基准的视线的偏移量，计算视线信息。
根据本实施方式的外观检查装置250，检查者208与图14所示的流 程大致相同地进行宏观检查，但是以下方面不同。
在步骤S1中，不进行基准图像的获取等检查者摄像照相机221的相
关动作。
在步骤S5中，当按压摇动位置存储按钮217b时，通过视线信息检 测单元244，根据位置检测传感器239的位置信息计算视线信息。该视线 信息包括近似的视点中心位置的位置坐标和视线方向的信息。
这样，本实施方式成为由位置检测传感器239和视线信息检测单元 244构成视线信息检测部，不使用图像处理部而检测视线信息的情况下的 例子。
因此，根据本实施方式，与第4实施方式同样地，能够拍摄与检查 者208目视的状态同样的基板1的可视图像，并显示在监视器218上， 或者保存为图像数据。此外，由于通过位置检测传感器239获取视线信 息，因此能够更简单地检测出视线信息。
此外，在上述所有的实施方式中，通过通信线路连接配置在洁净室 外等具有显示检査图像的监视器的控制用计算机和外观检査装置，控制 用计算机向外观检查装置发送基于操作者的操作结果的操作信息，接收 到操作信息的外观检查装置根据操作信息进行动作，由此也能够远程操 作外观检査装置。即，当通常的检查者通过检查装置利用与进行目视检 查相同的操作信息(方法)进行检查的情况下，如果使用本发明的外观 检查装置，则通过通信线路在其他的场所也能够获得每个检查点都停止 的图像，作为与目视时的图像大致相同的图像，因此检查者没有必要处 于检查装置的1台1台的前面，可以进行在与检查装置不同的场所的远 程操作的检查。
与控制用计算机的外观检查装置的连接，可以通过有线或无线网络 进行连接，也可以通过使用了专用线的串行通信等进行连接。该控制用
35计算机使用具有与通用的计算机相同的结构即可。即，控制用计算机构 成为具有以下各部件等CPU和芯片组等构成的控制部；鼠标、键盘、
开关等构成的操作部；由存储信息的硬盘驱动器和RAM等构成的存储 部；由显示信息的监视器等构成的显示部；以及与TCP/IP通信等对应的 接口部。
以往，在外观检查装置中使用了 "方法信息"，该方法信息定义针对 作为被检体的基板进行哪种检査，即，进不进行检查和在哪种条件下进 行检查。也可以使用该方法信息，通过控制用计算机，控制外观检査装 置。由此，能够一并自动地进行由基板的输送、宏观检查以及微观检查 等构成的一系列的检查处理。
在经由外部的控制用计算机操作外观检查装置的情况下，通过摄像 部生成的图像数据从外观检査装置的控制部发送到控制用计算机。控制 用计算机接收该图像数据，在监视器上显示基于图像数据的图像。检査 者在观察该图像的同时，经由控制用计算机的操作部进行基板的摇动等， 通过判断是否存在缺陷和缺陷的种类等，与在外观检查装置前面进行检 查的情况相同地进行基板的外观检查。
外观检查装置通常配置在洁净室内，因此即使检查者不进入洁净室 也能够进行基板的外观检查，所以作业效率提高。此外，在具有多台外 观检查装置的情况下，如果构成为这些外观检查装置和洁净室外的控制 用计算机通过通信线路连接，并通过控制用计算机控制各外观检查装置， 则能够由一人操作多台外观检查装置。因此，能够减少检查作业所需要 的检查者的人数，提高装置的使用效率，同时削减投资成本。
在该情况下，摄像部如在各实施方式中说明的那样，拍摄与目视的 像相同的图像。即，在控制用计算机的监视器上显示的图像与检查者在 外观检查装置的前面进行基板的外观检查的情况下的目视的像相同。因 此，能够利用以往看惯了的图像进行基板的外观检查，因此不会随视点 的不同产生不协调的感觉。
即使在外观检査装置的前面进行目视的基板的外观检查的情况下， 也可以将保存在控制部的存储部的图像数据作为检查结果发送到洁净室
36外的控制用计算机。在该情况下，例如检查者指示图像数据的发送时， 控制部从内部的存储部读取图像数据，发送到控制用计算机。控制用计 算机接收图像数据，并保存到内部的存储部中。根据控制用计算机的操 作者的指示从存储部中读取该图像数据并适当进行处理，将图像显示在 监视器上。由此，即使在洁净室外也能够再次确认外观检查的结果，因 此，在需要再次确认结果的情况下，不需要再次进入洁净室，能够提高 作业效率。
此外，在上述第4实施方式的说明中，以计算从由检查者摄像照相
机221拍摄的面部图像到检査者208的面部208a的距离，从而获取检査 者208的位置信息为例进行了说明，但是也可以在检査者摄像照相机221 中设置测距部，获取面部208a的距离信息。此时，能够简化面部图像的 图像处理。
测距部能够采用向检查者208投射测距光进行三角测量、或者将检 查者摄像照相机221作为立体声计测照相机来进行立体声计测的部件。
此外，在上述第4实施方式的说明中，对特征提取眼睛的外形、获 取视线信息的情况的例子进行了说明，但是只要能够检测眼睛的位置和 眼睛的大小，则也可以提取其他的形状。例如，也可以检测眼睛的白色 部分和眼睛的黑色部分。此时，通过检测眼睛的黑色部分的位置，例如， 即使在检查者208从面部208a的正面方向倾斜地移开眼睛来目视缺陷的 情况下，也能够获得正确的视线信息。
此外，在上述的第4 第6实施方式的说明中，对将照相机211配置 在与检查者208的头部大致相同的高度的例子进行了说明，但是照相机 211的配置位置不限于这种位置。例如，如果在与基板1之间配置反射镜 等适当变更光路，则更能实现小型的装置。
此外，在上述的说明中，对以基板为被检体同时进行微观检查和宏 观检查的情况的例子进行了说明，但是外观检查装置也可以是只进行宏 观检查的装置。此外，被检体也不限于半导体晶片。
例如，也可以进行液晶基板的外观检查等。由于液晶基板大多是大 型的部件，因此有时难以稍微使摇动方向摇动来进行检查，但是根据本
37发明，具有如下的优点通过移开检查者的视点，能够容易拍摄观察到 的缺陷的图像。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但是具体的 结构不限于这些实施方式，还包括在不脱离本发明的主旨的范围内的设 计变更等。
此外，上述各实施方式记载的结构要素只要在技术上可以实现，则 能够在本发明的技术思想的范围内进行适当组合来实施。例如，第4实
施方式的第1变形例的照明部移动机构235、照明位置控制部236也可以 组合第5、第6实施方式的结构来实施。
权利要求
1. 一种外观检查装置，其特征在于，该外观检查装置具有被检体保持部，其为了通过目视进行被检体的外观检查，保持所述被检体，并且使该被检体摇动；以及摄像部，其拍摄所述被检体，生成图像数据，所述摄像部被配置成，在进行外观检查时，其光轴与检查者观察所述被检体的视线大体一致。
2. 根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于，该外观检查装置还具有摄像保持部，所述摄像保持部保持所述摄像 部，并且使该摄像部移动，所述外观检査装置控制所述摄像保持部的动作，在所述检查者对所 述被检体进行目视时，使所述摄像部移动到不妨碍所述检查者目视的位 置，在拍摄所述被检体时，使所述摄像部移动到与所述检査者对所述被 检体进行目视时的所述检查者的目视位置相同的位置。
3. 根据权利要求l所述的外观检查装置，其特征在于， 该外观检查装置具有照明所述被检体的照明部， 在目视观察时所述照明部朝向所述被检体的中心位置的光轴方向、所述被检体的法线方向、和从所述中心位置朝所述检査者的目视方向延 伸的基准轴的方向相互所成的3个角度，与所述摄像部摄像时所述照明部朝向所述被检体的中心位置的光轴 的方向、所述被检体的法线方向、和朝向所述被检体的中心位置的所述 摄像部的摄像光学系统的光轴的方向相互所成的3个角度分别相等，所述目视观察时的所述照明部、所述被检体的中心位置和所述冃视 位置的各自的相对位置被配置成，与所述摄像部摄像时的所述照明部、所述被检体的中心位置和所述 摄像部的位置的各自的相对位置相同。
4. 根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于， 所述摄像部被配置在与所述检查者的目视位置相同高度的位置上，使得在摄像方向上延伸的光轴与水平面所成的角度、和在所述检查者的 目视方向上延伸的轴与水平面所成的角度相等， 所述外观检查装置还具有控制部，在拍摄所述被检体时，所述控制部向所述被检体保持部输出指示旋 转所述被检体的信号，所述被检体保持部根据从所述控制部输出的信号，经过所述被检体 的中心，以在竖直方向延伸的旋转轴为中心，使所述被检体旋转到所述 检査者目视的所述被检体的像与所述摄像部所拍摄的所述被检体的像为 相同的位置。
5. 根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于， 所述外观检查装置还具有控制部；反射光的反射板；以及反射板保持部，其保持该反射板，并且使该反射板移动，所述控制部控制所述反射板保持部的动作，在所述检查者对所述被 检体进行目视时，使所述反射板移动到不妨碍所述检查者目视的位置， 在拍摄所述被检体时，使所述反射板移动到基于所述反射板所反射的光 而由所述摄像部所拍摄的所述被检体的像与所述检查者目视的像为相同 的位置。
6. 根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于， 所述外观检查装置还具有透射和反射光的半透射反射板，将所述半透射反射板配置在基于该半透射反射板所反射的光而由所述摄像部所拍 摄的所述被检体的像、与经由所述半透射反射膜的所述检查者目视的像 为相同的位置。
7. 根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于，所述外观检 查装置具有照明部，其照明被检体；摇动位置存储部，其用于存储所述被检体保持部的摇动位置信息 摇动位置存储操作部，其根据目视检查所述被检体的缺陷的检查者 的操作，使所述摇动位置信息存储到所述摇动位置存储部中；视线信息检测部，其对操作了该摇动位置存储操作部的情况进行检观"并检测相对于所述被检体的检查者的视线信息；以及摄像动作控制部，其根据存储在所述摇动位置存储部中的所述摇动位置信息和由所述视线信息检测部检测出的所述视线信息，控制所述摇动保持部和所述摄像部移动机构中的至少任意一个，在设定为所述摄像部的光轴和所述被检体的位置关系与所述检查者的视线和所述被检体的相对位置相同的同时，进行对所述被检体的摄像动作。
8. 根据权利要求7所述的外观检查装置，其特征在于，所述视线信息检测部具有-检查者摄像部，其拍摄包括检查者的面部的图像；以及检査者图像处理部，其从包括该检查者摄像部所拍摄的所述面部的图像中检测所述检查者的视点位置，由此计算所述检查者的视线信息。
9. 根据权利要求7所述的外观检查装置，其特征在于，所述视线信息检测部具有标的摄像部，其拍摄被设置成与检查者的视线大致联动的标的；以及标的图像处理部，其从该标的摄像部所拍摄的所述标的的图像中计算所述检查者的视线信息。
10. 根据权利要求7所述的外观检查装置，其特征在于，所述视线信息检测部具有可动标识，其在目，见所述被检体时在目视位置和所述被检体之间，标记检査者的视线通过的位置；以及标识位置运算部，其获取该可动标识的位置信息，并转换为所述检查者的视线信息。
11. 根据权利要求7所述的外观检查装置，其特征在于，所述视线信息检测部具有位置检测传感器，其固定在所述检査者上；以及位置信息运算部，其获取该位置检测传感器的位置信息，并转换为所述检查者的视线信息。
全文摘要
在本发明的外观检查装置中，载置台(2)保持基板(1)，并且使基板(1)摇动。光源(3)向基板(1)的表面照射照明光。摄像装置(4)拍摄该基板(1)，生成图像数据并输出到控制装置(6)。该摄像装置(4)配置在检查者的目视位置(P)的附近。控制装置(6)将从摄像装置(4)输出的图像数据存储到内部的存储部中。
文档编号G01N21/84GK101460832SQ20068005486
公开日2009年6月17日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者内木裕, 时田浩行, 桥本胜行 申请人:奥林巴斯株式会社