基板検査装置、基板検査方法及び記憶媒体
【課題】検査用基板を用いることなく照明部の照度の低下による検査の不具合が発生することを防ぐことができる技術を提供すること。
【解決手段】筐体内に設けられた載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、前記筐体内に設けられ、前記照明部の光を撮像部の撮像素子に導光するための導光部材と、メンテナンスモード実行時に前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、を備えるように基板検査装置を構成する。
【解決手段】筐体内に設けられた載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、前記筐体内に設けられ、前記照明部の光を撮像部の撮像素子に導光するための導光部材と、メンテナンスモード実行時に前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、を備えるように基板検査装置を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）などの基板を撮像して、検査を行う基板検査装置、基板検査方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィ工程では、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）上にレジストを塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、当該レジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウエハ上に所定のレジストパターンが形成される。
【０００３】
そして、一連のフォトリソグラフィが行われたウエハについては、例えば上記レジスト塗布処理及び現像処理を行う塗布、現像装置内に設けられた検査装置に搬入され、検査装置内に設けられたカメラによりその表面が撮像される。その撮像されたウエハの画像が出力画面に表示され、その表示に基づいてウエハの表面に所定のレジスト膜が形成されているか否か、またその表面に傷、異物の付着があるか否かなどの検査が行われている。
【０００４】
この撮像時にウエハは検査装置に設けられた照明部により照らされるが、この照明部の照度は経時劣化により次第に低下し、照度が低下した環境下で撮像を行うと、検査の精度が低下してしまう。そこで、検査装置の定期メンテナンスとして、その表面にレジスト膜などの各種の膜が形成されていない調整用ウエハを当該検査装置に搬送し、この調整用ウエハを撮像して得られた画像から照明部の明るさを確認する場合がある。そして、前記画像から照明部の照度が基準よりも低下していると判定した場合には照明部の交換や画像の輝度の増幅度の調整を行っている。なお、以降、調整用ウエハと区別するために単にウエハと記載したときには半導体を製造するためのウエハを示すものとする。
【０００５】
調整用ウエハは、塗布、現像装置のローディングポートに搬送された専用のキャリアから塗布、現像装置の搬送機構を用いて検査装置に搬送される。このように専用のキャリアをローディングポートに搬送することは手間であるし、さらに当該キャリアと検査装置との間で調整用ウエハを搬送する間は、前記搬送機構によるウエハの搬送を停止させなければならないので、このような検査中には塗布、現像装置でのウエハの処理が行えなくなる。従って、このようなメンテナンスを行うことで、スループットの低下が大きくなる懸念があった。また、このようにメンテナンスを行うことが手間であるため、メンテナンスを行う回数を抑えようとすると、照明部の照度が基準よりも高くても当該照明部を交換したり、基準よりも照明部の照度が基準よりも低い状態で検査を続けてしまうことになるおそれがある。
【０００６】
特許文献１には、ランプから放射される光の光度、スペクトル分布などについて目標値と比較し、その結果に基づいて当該ランプの交換が必要か否かを報知する照明装置について記載されているが、上記のウエハを撮像する際の問題については記載されておらず、この問題を解決できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０１４３１（段落００４１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、調整用基板を装置に搬送することなく、照明部の照度の低下による基板の検査の不具合が発生することを防ぐことができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基板検査装置は、筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う検査装置において、
前記載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、
前記筐体内に設けられ、前記照明部の光を前記撮像素子に導光するための導光部材と、
メンテナンスモード実行時に前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の基板検査装置は筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う検査装置において、
前記載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、
前記筐体内に設けられ、前記メンテナンスモード実行時に前記照明部の光を前記撮像素子に導光するための導光部材と、
前記照明部の照度の低下時においても検査結果を安定させるために撮像素子から出力される輝度信号を増幅し、その増幅度が可変できるように構成された増幅部と、
メンテナンスモード実行時に前記導光部材、撮像素子及び前記増幅部を介して取得した照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて前記増幅度を調整する増幅度調整部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の具体的な態様は、例えば下記の通りである。
（１）前記増幅度が予め設定された許容値を超えているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により増幅度が前記許容値を超えていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、を備える。
（２） 前記調整された増幅度と、前記照明部を交換してから前記増幅度が決定されるまでの期間とを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された増幅度と、前記期間とを対応付けて表示する表示部と、を備える。
（３）導光部材は、前記メンテナンスモード実行時に照明部の光を前記撮像素子に導光し、検査モード実行時には照明部の光を撮像素子に導光しないように構成される。
（４）メンテナンスモード実行時において載置台に基板が載置されていないときに導光部材により撮像素子への導光を行うための光路が、検査モード実行時において載置台に載置された基板により遮断される。
（５）導光部材を前記照明部に対して、当該照明部からの光を撮像素子に導光するための第１の位置と、当該照明部からの光を撮像素子に導光しない第２の位置との間で相対的に移動させる駆動機構が設けられる。
（６）導光部材は、照明部の光を反射して撮像素子に照射するための反射部材により構成される。
（７）前記メンテナンスモードは、前記照明部の光の照射領域に基板が位置していないときに実行される。
【００１２】
本発明の基板検査方法は、筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う工程と、
前記筐体内に設けられる導光部材により、照明部の照度を確認するために前記照明部の光を前記撮像素子に導光する工程と、
前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する工程と、
前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知部により報知する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の基板検査方法は、筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う工程と、
前記筐体内に設けられる導光部材により、照明部の照度を確認するために前記照明部の光を前記撮像素子に導光する工程と、
その増幅度が可変できるように構成された増幅部により、前記照明部からの光の輝度の低下時においても検査結果を安定させるために撮像素子から出力される輝度信号を増幅する工程と、
前記導光部材、撮像素子及び前記増幅部を介して取得した照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて増幅度調整部により前記増幅度を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の記憶媒体は、基板を検査する検査装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の基板検査方法を実施するためのものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、照明部の光を筐体内に設けられた導光部材により撮像素子に導光した状態で取得された照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定し、この判定結果に応じて前記照明部の交換が必要であることが報知されるため、照度の調整用の基板を検査装置に搬入することなく、照明の照度の低下による検査の不具合が発生することを防ぐことができる。結果として、この照明の照度を確認するメンテナンスに要する手間や時間を抑えることができる。
また、他の発明では前記導光部材から撮像素子に導光をした状態で取得された前記照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて、撮像素子から出力される輝度信号を増幅する増幅部が設けられる。従って調整用の基板を検査装置に搬入することなく、照明の照度の低下による検査の不具合が発生することを防ぐことができる。結果として、画像の輝度の増幅度を調整するメンテナンスに要する時間を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る基板検査装置の縦断側面図である。
【図２】前記基板検査装置の横断平面図である。
【図３】前記基板検査装置の制御部及び撮像カメラのブロック図である。
【図４】指示値と補正値との相関関係の一例を示すグラフ図である。
【図５】画像が補正される工程を示す説明図である。
【図６】前記撮像カメラに反射板により導光される様子を示した説明図である。
【図７】表示部によるゲインと照明使用期間との関係を示したグラフ図である。
【図８】メンテナンスモードのフローチャートである。
【図９】他の基板検査装置の縦断側面図である。
【図１０】前記基板検査装置の反射板の側面図である。
【図１１】他の反射板の側面図である。
【図１２】前記反射板の側面図である。
【図１３】前記反射板の側面図である。
【図１４】他の反射板の側面図である。
【図１５】前記反射板の側面図である。
【図１６】他の基板検査装置の横断平面図である。
【図１７】さらに他の基板検査装置の横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る基板検査装置１について説明する。図１、図２は基板検査装置１の縦断平面、横断平面を夫々示している。基板検査装置１は、その筐体１０内にウエハＷの裏面側中央部を吸着し、ウエハＷを水平に保持する載置台１１を備えている。図中１２はウエハＷの筐体１０内への搬入及び筐体１０内からの搬出を行うための搬送口である。このウエハＷはフォトリソグラフィが行われ、その表面のレジスト膜には所定のパターンが形成されている。
【００１８】
載置台１１は水平駆動部１３に支持されている。筐体１０内において搬送口１２が開口している側を手前側とすると、基板検査装置１への床面には手前側から奥側に向かってガイドレール１４が敷設されており、水平駆動部１３はこのガイドレール１４に沿って水平移動自在に構成されている。この水平駆動部１３から筐体１０の奥側に伸びるようにガイドレール１４の上側を覆うカバー１５が設けられている。このカバー１５は、ウエハＷの撮像時にガイドレール１４による光の反射を防ぎ、当該光が撮像カメラ３１へ向かうことを防ぐ役割を有する。カバー１５の表面には反射板１６が設けられており、水平駆動部１３の移動に伴って載置台１１と共に筐体１０内を手前側と奥側との間で移動する。図中１６ａは反射板の反射面である。この反射板１６についてはさらに後述する。
【００１９】
ガイドレール１４上には筐体１０の左右に伸びる横長のハーフミラー２１が設けられており、このハーフミラー２１は当該ガイドレール１４の伸長方向に対して斜めに設けられている。また、ハーフミラー２１の上方には当該ハーフミラー２１を介して下方に光を照射する照明部２２が設けられている。この照明部２２は例えば発光ダイオードにより構成され、交換自在に構成されている。
【００２０】
ハーフミラー２１の奥側には撮像カメラ３１が設けられている。この撮像カメラ３１は、レンズ３２と、レンズ３２に写った像が結像する撮像素子群３３とを備えている。撮像素子群３３は横方向に一列に配列された例えば２０４８個のＣＣＤ素子（画素）である撮像素子３０により構成されている。撮像カメラ３１はウエハＷが移動するときに、このウエハＷ全体を撮像することができるように取り付けられている。図３のブロック図も参照しながら説明する。この図３では図の理解を容易にするために撮像素子３０に１〜２０４８の番号を付している。撮像素子３０はＡ/Ｄ（アナログ/ディジタル）変換器３４に接続されており、Ａ／Ｄ変換器３４の後段には増幅部をなす出力補正部３５が接続され、その後段には信号処理部３６が接続されている。撮像素子群３３に入射した光は、この撮像素子群３３により光電変換されてアナログ信号となり、各撮像素子３０からのアナログ信号が所定の順番でＡ／Ｄ変換器３４に出力され、当該Ａ／Ｄ変換器３４で０〜２５５の数値に対応するディジタル信号に変換されて、出力補正部３５に出力される。
【００２１】
この０〜２５５の数値は、撮像素子３０に入射した光量、すなわち撮像された被写体の輝度を示す。ここで輝度とは２次光源、即ちウエハＷや反射板１６から撮像カメラ３１に向かって発する光の強さであり、画像の明るさ（グレーレベル）で表現される無単位の値である。そして、出力補正部３５では、各撮像素子３０からの前記輝度を示す数値に対して予め設定された補正値が乗算され、０〜２５５までの数値に対応するディジタル信号として出力される。つまり、この出力補正部３５は、各撮像素子３０から出力される画像の輝度を同じ補正値で一律に補正して、撮像カメラ３１の感度を調整する役割を有しており、補正値が大きいほど補正された画像は高い輝度を有することになる。
【００２２】
信号処理部３６では、出力補正部３５から出力された信号に対してシェーディング補正、γ補正をこの順に行う。このシェーディング補正により各撮像素子３０からの輝度は各撮像素子３０ごとに予め設定された増幅度で個別に増幅される。そしてγ補正により各撮像素子３０からの画像の輝度が予め設定した値で一律に増加するように補正され、０〜２５５の数値に対応するディジタル信号として出力される。
【００２３】
この撮像カメラ３１には変換部３７が設けられており、上記のように出力補正部３５で補正を行うための補正値が出力される。画像の輝度を補正するために後述の制御部４からこの変換部３７に指示値が送信されるが、変換部３７では例えば図４で示すような前記指示値と前記補正値との対応関係が記憶される記憶部を備えており、前記指示値とこの対応関係とから当該変換部３７で補正値が決定されて、この補正値が出力補正部３５に出力される。このように変換部３７で指示値から補正値への変換を行うのは、撮像カメラ３１の仕様によって撮像カメラ３１ごとにＡ／Ｄ変換器３４からの出力がばらついたときに、出力補正部３５からの出力のばらつきを抑えるためである。つまり、前記相関関係は撮像カメラ３１ごとに設定される。なお、Ａ／Ｄ変換器３４からのディジタル値は通常は、比較的低い値になるため、前記補正値としては１以上の値についても出力されるように前記相関関係が設定されている。
【００２４】
図５はこのように輝度が増幅されて画像が補正される様子を示した図である。図５の上段では、被写体の像が写り込んだ撮像素子群３３を示しており、各撮像素子３０の上にはＡ／Ｄ変換されて得られる輝度を示している。そして、図５中段は、図５上段の各撮像素子３０から出力補正部３５により増幅されて生成した画像を示しており、図中の数値はその輝度を示している。この例では補正値により各撮像素子３０の輝度を１０倍に増幅している。図５下段は、シェーディング補正を行い、所定の撮像素子３０からの輝度が１０加算されて補正されて得られた画像を示している。この後γ補正が行われ、各撮像素子３０から得られた画像は、制御部４に記憶される。
【００２５】
図１の説明に戻る。照明部２２からの照明がハーフミラー２１を通過し、図中ｒで示すハーフミラー２１の下方の照射領域に当てられる。そして、この照射領域ｒにおける物体の反射光がハーフミラー２１で反射し、撮像カメラ３１に取り込まれる。すなわち撮像カメラ３１は、照射領域ｒに位置する物体を撮像することができる。そして、ウエハＷがガイドレール１４に沿ってハーフミラー２１の下方を手前側から奥側に向けて移動しているときに、撮像カメラ３１が制御部４の制御信号に従って間欠的に撮像を行い、ウエハＷの表面全体が撮像される。
【００２６】
この基板検査装置１は、上記のようにウエハＷを撮像してその表面の検査を行うための検査モードと、当該装置１にウエハＷが搬入されていない状態で撮像カメラ３１で得られる画像の輝度の調整及び照明部２２の交換の要否を確認するメンテナンスモードとを選択して実行する。具体的にメンテナンスモードでは、反射板１６を撮像して得られる画像の輝度に応じて、出力補正部３５による信号の増幅度、つまり前記補正値及びこの補正値に対応する指示値を設定し、画像の輝度を適切な値に制御する。そして指示値が許容値を超えたときには、信号中のノイズが増幅されることによる画像の劣化を防ぐために照明部２２の交換をユーザに報知する。
【００２７】
ここで、反射板１６についてさらに詳しく説明する。反射板１６は前記メンテナンスモード実行時に用いられ、照射領域ｒに位置したときに図６に示すように照明部２２の光を反射する。反射板１６で反射した光は図中矢印で示すようにハーフミラー２１により反射され、撮像カメラ３１の撮像素子群３３に照射されるようになっている。検査モード実行時には図１に示すように載置台１１に載置されたウエハＷの下方に反射板１６は位置している。従って図６に矢印で示した反射板１６と撮像素子群３３との間の光路が当該ウエハＷにより遮断されることになり、反射板１６は撮像カメラ３１により撮像されない。このような位置に反射板１６を設けるのは、検査モード実行時に反射板１６からの光が撮像カメラ３１に供給されて光飽和が起きる、つまり撮像素子群３３で発生する電荷が飽和し、取得されるウエハＷの画像が不鮮明になることを防ぐためである。
【００２８】
続いて、コンピュータからなる制御部４について図３を参照しながら説明する。制御部４はバス４１を備え、バス４１には各種の演算を行うＣＰＵ４２、プログラム格納部４３、メモリ４４、表示部４５及び入力部４６が接続されている。プログラム格納部４３には検査モード実行用のプログラム５１と、メンテナンスモード実行用のプログラム５２とが格納される。プログラム５１、５２は、制御部４から基板検査装置１の各部に制御信号を送り、後述の各モードの処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。プログラム格納部４３は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）等からなる。
【００２９】
メモリ４４は、出力補正部３５の補正値を設定するために用いられる各種のデータが記憶される補正値設定用データ記憶領域５３と、撮像カメラ３１から取得された画像の輝度が記憶される画像データ記憶領域５４と、設定された指示値を記憶する指示値記憶領域５５と、検査モードでウエハＷの適否の判定を行うための基準データ記憶領域５６を備えている。
【００３０】
メモリ４４の各領域についてさらに詳しく説明すると、補正値設定用データ記憶領域５３には、メンテナンスモード実行時において反射板１６が撮像されたときに画像データ記憶領域５４に記憶される輝度の目標値と、その目標値からのずれの許容範囲と、指示値の上限値とが記憶されている。前記許容範囲は前記目標値以下且つ目標値よりも若干低い値以上の範囲である。
【００３１】
画像データ記憶領域５４には、前記撮像素子群３３を構成する各撮像素子３０から順番にアナログ信号が出力されることにより、各撮像素子３０から出力された画像の輝度が各々所定のアドレスに格納される。指示値記憶領域５５には、メンテナンスモード実行時に決定された指示値と当該指示値を決定した日時とが互いに対応付けられて記憶される。この指示値及び日時は、指示値の変更が行われる度に記憶される。また、この指示値記憶領域５５には照明部２２を交換した日時が記憶される。この日時は入力部４６からユーザが所定の設定を行うことにより記憶される。基準データ記憶領域５６には欠陥がないウエハ（基準ウエハ）の画像が記憶され、この基準ウエハの画像の輝度と、検査モード実行時に画像データ記憶領域５４に記憶されるウエハＷの画像の輝度とが互いに比較され、ウエハＷの欠陥の有無が判定される。
【００３２】
続いて報知部をなす表示部４５について説明する。表示部４５は、ウエハ表示領域６１と、指示値表示領域６２と、アラーム表示領域６３とを備えている。ウエハ表示領域６１は画像データ記憶領域５４に記憶された画像データが表示される領域である。つまり、検査モード実行時には撮像カメラ３１から取得されたウエハＷの画像がこのウエハ表示領域６１に表示される。指示値表示領域６２は、メモリ４４の指示値記憶領域５５に記憶されるデータに基づいて、照明部２２を交換してからの指示値の経時変化を示す。
【００３３】
図７は、この指示値表示領域６２の表示の一例を示したグラフである。グラフの横軸は照明部２２を交換してからの経過期間（単位：時間）であり、これは指示値記憶領域５５に記憶される照明交換日時と各指示値の設定日時との差分である。図中の縦軸は決定された指示値を示している。指示値記憶領域５５に記憶される指示値が、その設定日時に応じてグラフ中にプロットされる。グラフ中には補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される指示値の上限値も表示される。
【００３４】
グラフ中の上限値到達予測時間は、最も新しく設定された指示値をα、その直前に設定された指示値をβ、指示値αの設定された日時をｔ１、指示値βの設定された日時をｔ２として、指示値αが設定された後、指示値の上昇率が（α−β）／（ｔ１−ｔ２）であるものとして上限値までの到達時間が演算されて表示されたものである。なお、指示値表示領域６２の表示としてはこのような表示に限られず、例えば照明を交換してから各指示値を設定するまでの時間と、設定された各指示値とが対応付けられた表が表示されてもよい。指示値の代わりに補正値が表示されてもよい。
【００３５】
アラーム表示領域６３は、設定された指示値に基づいて照明の交換が必要であるか否かを表示してユーザに報知するための領域である。また、このアラーム表示領域６３には指示値の変更が行われたか否かも示される。なお、ユーザに照明の交換を要することや指示値が変更されたことを報知するためのアラームとしては、このように画面表示することに限られず、警告音を鳴らすことにより行ってもよい。
【００３６】
入力部４６は例えば複数のボタンなどにより構成されている。既述のようにユーザは、入力部４６から照明部２２を交換したときに所定の操作を行う。また、この入力部４６から操作を行うことで、メンテナンスモードと検査モードとの間で実行するモードを切り替えることができる。
【００３７】
続いてメンテナンスモード、検査モードの順に各モードが行われる手順を説明する。図８のフローチャートはメンテナンスモードのフローを示しており、このフローも参照しながら説明する。
（メンテナンスモード）
ユーザが入力部４６から所定の操作を行うと、照明部２２による光照射が行われた状態で、水平駆動部１３により載置台１１が筐体１０の手前側のウエハＷを受け取るための受け取り位置から前進し、それに伴って反射板１６が前進して、図６に示したように照明部２２の照射領域ｒに位置する。それによって、照明部２２の光が反射板１６で反射し、ハーフミラー２１を介して撮像カメラ３１に向けて導光される。撮像カメラ３１の不図示のシャッタが開き、前記反射板１６からの光がレンズ３２に入射し、撮像素子群３３に結像する（ステップＳ１）。
【００３８】
既述したように撮像素子群３３の各撮像素子３０から、各撮像素子が受光した光量に応じた出力でアナログ信号が発生し、このアナログ信号がＡ／Ｄ変換器３４でディジタル信号に変換される。制御部４からは指示値記憶領域５５に最も新しく記憶された指示値（ａとする）が撮像カメラ３１に出力され、変換部３７からはこの指示値ａに対応する補正値が出力されて、出力補正部３５にてＡ／Ｄ変換器３４からのディジタル値とこの補正値とが乗算され、０〜２５５の輝度のディジタル値が出力される。そして、上記のように信号処理部３６によりこの輝度はさらに補正され、各撮像素子３０からの出力ごとにメモリ４４の画像データ記憶領域５４の異なるアドレスに記憶される。
【００３９】
続いて、この画像データ記憶領域５４に記憶された輝度のデータのうち、前記反射板１６からの光が射しこむ複数の撮像素子３０からの輝度について平均値が演算され、この輝度の平均値が補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される目標値からの許容範囲に含まれるか否かが判定される（ステップＳ２）。どの撮像素子３０から出力された輝度から平均を算出するかは予め設定しておくものとする。
【００４０】
ステップＳ２で輝度の平均値が許容範囲に含まれると判定された場合、表示部４５のアラーム表示領域６３に照明交換不要である旨のサイン及び指示値の変更が行われなかった旨のサインが表示される。ステップＳ２で輝度の平均値が許容範囲外であると判定された場合、指示値がａ＋１に設定され（ステップＳ３）、再びステップＳ１と同様に反射板１６が撮像される（ステップＳ４）。指示値ａ＋１に対応する補正値で出力補正部３５による増幅が行われ、各撮像素子３０からの画像の輝度が画像データ記憶領域５４に記憶される。そして、ステップＳ２と同様に複数の撮像素子３０の輝度の平均値が演算され、補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される目標値以上であるか否かが判定される（ステップＳ５）。
【００４１】
そして、ステップＳ５で、目標値以上ではないと判定された場合には、指示値をａ＋２に設定し、反射板１６の撮像、輝度が目標値以上であるかの判定を再度行う。この判定結果が目標値以上ではないとされた場合には、指示値をａ＋３に設定し、反射板１６の撮像、輝度が目標値以上であるかの判定を再度行う。つまり、ステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し実行し、ステップＳ５で輝度が目標値以上ではないと判定される度にステップＳ３で指示値を＋１ずつ上昇させて設定する。
【００４２】
ステップＳ５で、目標値以上であると判定された場合には、設定した指示値が補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される指示値の上限値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６で上限値よりも高くないと判定された場合、このように判定が行われた日時と設定された指示値とが対応付けられて指示値記憶領域５５に記憶され（ステップＳ７）、アラーム表示領域６３には指示値が変更された旨のサインが表示される。さらに、指示値表示領域６２のグラフが更新され、新たに記憶された指示値と、その設定日時に対応する箇所にプロットが追加され、グラフ線が引かれる。また、上限値到達予測時間が演算され、グラフ内の表示が更新される。
【００４３】
上限値よりも高いと判定された場合、アラーム表示領域６３に照明交換を要する旨のアラームが出力される（ステップＳ８）。上記のフローは、判定部及び増幅度調整部をなすメンテナンスモード用プログラム５２により実行される。このようにアラームが出力されると、ユーザは基板検査装置１に立ち入って照明部２２を交換し、交換終了後に入力部４６から所定の操作を行う。それによって指示値記憶領域５５に記憶されたデータがリセットされ、それによって表示部４５の指示値表示領域６２のグラフもリセットされる。照明部２２の交換日時としては入力部４６による前記操作を行った日時が新たに記憶される。そして、このように照明部２２の交換を行ったときには例えば予め設定された指示値（初期値）が用いられて、上記のメンテナンスモードが行われ、指示値が改めて設定される。
【００４４】
（検査モード）
メンテナンスモード終了後、入力部４６から所定の操作を行うと検査モードが開始される。ウエハＷが図示しない搬送機構により基板検査装置１に搬送され、その裏面側中央部が図１中に実線で示す受け取り位置に位置する載置台１１に保持される。然る後、当該載置台１１がウエハＷを保持した状態で筐体１０の奥側（撮像カメラ３１側）へと前進する。照明部２２の下方の照射領域ｒに位置すると、撮像カメラ３１により撮像が行われる。既述のようにウエハＷが前進を続けながら間欠的に撮像が行われることで、ウエハＷ全体が撮像される。
【００４５】
このとき、制御部４からは最も新しく設定された指示値が撮像カメラ３１に出力され、その指示値に対応する補正値によりＡ／Ｄ変換器３４からの出力が補正され、画像の輝度が増幅される。そしてメンテナンスモード実行時と同様に画像の輝度は信号処理部３６で補正された後、メモリ４４の画像データ記憶領域５４に記憶される。記憶された輝度に基づいて表示部４５のウエハ表示領域６１にウエハＷの画像が表示されると共に、この画像が基準ウエハの画像と比較され、撮像されたウエハＷの欠陥の有無が判定される。上記の一連の処理は検査モード用プログラム５１により実行される。
【００４６】
この基板検査装置１によれば、反射板１６により反射された照明部２２の光を撮像カメラ３１が撮像し、撮像された画像データの輝度に基づいて、照明の交換の要否が判定される。従って、照明部２２の照度を確認するための冶具（調整用ウエハ）を当該基板検査装置１に搬送する必要が無いので、この照度の確認によりウエハＷのスループットが低下することを抑えることができる。また、この基板検査装置１では、前記反射板１６により反射された照明部２２の光を撮像カメラ３１が撮像し、撮像された画像の輝度が目標値以上になるように補正値を上昇させている。従って、この補正値を設定するために冶具を当該基板検査装置１に搬送する必要が無いので、この補正値を設定するにあたりウエハＷの処理のスループットが低下することを抑えることができる。また、このように補正値を上昇させることにより、照明部２２の交換の頻度を抑えることができるので、より確実にスループットの低下を抑えることができる。
【００４７】
また、この基板検査装置１によれば照明部２２を交換してから指示値が変更されるまでの各時間と変更された各指示値とを対応付けて表示する。これによって、ユーザは、指示値の経時変化から照明部２２の照度の低下度合を把握し、照明部２２の照度が所定の基準を下回るタイミングを予測することができる。従って、照明部２２から十分な光が照射されない状態でウエハＷを検査して、存在する欠陥を検出できなくなることが防がれるし、照明部２２から十分な照度が得られるのにも関わらず無駄にメンテナンスモードを実行してスループットが低下することを抑えたり、新しい照明部２２に交換してしまったりすることを防ぐことができる。
【００４８】
さらに、この基板検査装置１は、検査モード実行時に反射板１６からの光がウエハＷにより遮られるように当該反射板１６が設けられている。従って、ウエハＷの検査を行うときにウエハＷから反射する光と反射板１６から反射する光が共に撮像カメラ３１に供給され、撮像素子群３３から発生する電荷が飽和する、いわゆる光飽和の状態になり、適切な画像データが得られなくなることが防がれる。これによって精度高くウエハＷの検査を行うことができる。
【００４９】
ところで、実際には基板検査装置１の照明部２２の照度は複数段階に設定され、輝度の下限値及び目標値はその段階ごとに設定されている。照明部２２の交換時にこの照度の設定を行い、メンテナンスモード実行時にはこの照度に対応した前記輝度の目標値及び許容範囲が読み出されて、上記の各ステップＳが実行される。
【００５０】
上記の実施形態において、指示値を補正値に変換して出力せずに、制御部４から直接補正値を出力し、Ａ／Ｄ変換器３４から出力されるディジタル値に乗算して増幅させてもよい。また、このようにＡ／Ｄ変換器３４の後段で信号の増幅を行う代わりに、各撮像素子３０から出力されたアナログ信号に対して補正値を用いて増幅し、その後にＡ／Ｄ変換を行ってもよい。また、上記の各実施形態で指示値が表示部４５に表示される指示値をユーザが監視し、その表示に基づいて当該ユーザが照明部２２の交換のタイミングを判定してもよい。
【００５１】
また、上記の実施形態ではメンテナンスモードで補正値を設定するにあたり、指示値を１ずつ上昇させているが、このように設定することには限られない。例えば画像データを所定の値、例えば５上昇させるために必要な指示値の増加分ｃを求めておく。そしてメンテナンスモード実行時に輝度の目標値が２００で測定された輝度が１８０であったときに（２００−１８０）/５×ｃを演算し、この演算値を指示値に加算して、再び輝度を測定する。そして、測定された輝度が目標値である２００より小さければ上記の実施形態と同様に、目標値になるまで指示値を１ずつ増加させ、逆に測定された輝度が目標値である２００より大きければ目標値になるまで指示値を１ずつ低下させて、輝度を調整してもよい。また、上記のステップＳ２、Ｓ５で各撮像素子３０から得た輝度の平均を輝度の許容範囲と比較する代わりに、複数の撮像素子３０から得た輝度を個別に輝度の許容範囲と比較し、所定の個数の撮像素子３０の輝度が許容範囲から外れたときにステップＳ３の補正値の上昇が行われるようにしてもよい。
【００５２】
続いて、他の基板検査装置の実施形態について説明する。図９は基板検査装置８であり、基板検査装置１と略同様に構成されている。基板検査装置１との差異点を説明すると、この基板検査装置８では反射板１６が筐体１０の天井部にハーフミラー２１の手前側に起立した状態で設けられており、反射面１６ａは筐体１０の奥側に向けられている。図中７１は反射板１６を昇降させるための昇降機構である。検査モード実行時には、図９に示す撮像カメラ３１による撮像が行われる撮像領域ｒ１の外側の退避位置に反射板１６が退避している。
【００５３】
メンテナンスモード実行時においては、図１０に示すように昇降機構７１により反射板１６が下降し、前記撮像領域ｒ１内に位置する。このときに図中に点線で示すように照明部２２から反射板１６で反射された光が撮像カメラ３１の撮像素子群３３に入射する。即ち反射板１６が撮像される。このような構成とすることで基板検査装置１と同様に、検査モード実行時に撮像素子群３３に過剰な光が照射されて光飽和が起きることを防ぐことができる。なお、照明部２２及びハーフミラー２１を昇降機構７１により反射板１６に対して昇降させることで撮像素子群３３への導光状態と非導光状態とを切り替えてもよい。
【００５４】
このように光飽和が起きないようにするためには、図１１のように反射板１６を構成してもよい。この図１１では、ハーフミラー２１の手前側（搬送口側）に支持板７２が設けられ、支持板７２は筐体１０の側壁に設けられた回動機構７３により図１２、図１３に示すように水平軸回りに回動する。支持板７２には反射板１６が設けられている。そして、検査モード実行時には図１１に示すように反射板１６が手前側を向くことにより、照明部２２の光が反射せず、反射板１６は撮像カメラ３１により撮像されない。そして、メンテナンスモード実行時には反射面１６ａが奥側を向き、基板検査装置７の反射板１６と同様に撮像カメラ３１の撮像領域ｒ１に位置することができる。
【００５５】
図１４は、光飽和を防ぐためのさらに他の反射板の構成例を示している。この例では反射板１６は、反射面１６ａが奥側（撮像カメラ３１側）を向くようにハーフミラー２１の手前側に設けられ、反射面１６ａに重ねられるように調光ガラス７４が設けられている。この調光ガラス７４は、液晶からなる板状体が対になる透明な導電膜に面方向に挟まれ、さらにその導電膜を外側から面方向に、対になる板ガラスが挟むことにより構成される。この調光ガラス７４において、電圧が導電膜に印加されていないときには前記液晶を構成する分子が不規則に配列されることにより透明度が低く、照明部２２の光が反射板１６により反射されない。電圧が導電膜に印加されているときには、前記分子の配列が規則的になることで調光ガラス７４の透明度が高くなり、照明部２２の光を透過する。それによって図１５に示すように反射板１６が照明部２２の光を反射し、その光が撮像カメラ３１の撮像素子群３３に入射する。
なお、載置台１１の表面に反射板１６を設けて、メンテナンスモードの実行時にはこの載置台１１が照明部２２の光の照射領域ｒに移動するように構成してもよい。
【００５６】
このように昇降機構７１や回動機構７３により反射板１６が移動したり、調光ガラス７４を設けたりする場合も、メンテナンスモード実行時には反射板からの光とウエハＷから反射した光とが撮像素子群３３に入射することを防ぐために、ウエハＷが筐体１０内に搬送されていない状態で行うことが好ましい。ただし、ウエハＷが筐体１０内において照明部２２の照射領域ｒから外れた位置にある状態でメンテナンスモードが行われてもよい。
【００５７】
反射板１６を設ける場所はこれらの例に限られず、例えば図１６に示すように水平駆動部１３による載置台１１の移動を妨げないように照明部２２の下方の床面に設けてもよい。ただし、この場合は検査モード実行時に反射板１６の光がウエハＷに反射して撮像カメラ３１の撮像素子群３３に入射しないように、例えば水平面に対して若干傾けて設けられる。
【００５８】
図１７は、基板検査装置１の他の変形例であり、この例ではカバー１５に横長の反射板１６が設けられ、撮像素子群３３の横方向に配列されたすべての撮像素子３０に反射板１６からの光が照射される。この基板検査装置９では、基板検査装置１に比べてより多くの様々な位置の撮像素子３０から得た輝度をサンプリングして平均値を求めて、許容範囲と比較したり個別に許容範囲と比較することができるため、照明部２２の照度の低下具合が照明部２２の長さ方向にばらついたときにも、画像の輝度が許容値より低くなることをより確実に抑えることができる。
【００５９】
上記の各実施形態において、メンテナンスモード実行時に画像の輝度が下限値より低くなっているときに補正値を変更せず、アラームを出力してもよい。つまり、上記のフローでステップＳ２を実行した後、ステップＳ３〜Ｓ６を行わずステップＳ８を行ってもよい。また、撮像素子群３３に照明部２２の光を導光する導光部材としては反射板に限られず、例えば照明部２２の下方に光ファイバの一端を照明部２２の下方に配置し、他端を撮像カメラ３１に向けて配置して照明部２２の光が撮像素子群３３に導光されるようにしてもよい。
【００６０】
ところで、補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される輝度の目標値の設定方法について説明しておく。予め表面にレジスト等の膜が形成されていないウエハを装置に搬送し、撮像カメラ３１による撮像を行う。表示部４５に表示されるウエハの画像を参照しながらユーザが入力部４６より手動で出力補正部３５による指示値を変化させて、適切な輝度の画像が得られる指示値を特定する。その後、速やかに前記ウエハを基板検査装置１から搬出し、反射板１６を撮像する。そして、特定した指示値に対応する補正値で輝度を増幅し、前記反射板１６による光が入射する撮像素子３０から制御部４に出力される輝度を目標値とする。
【００６１】
上記の各実施形態において、メンテナンスモードは、例えば基板検査装置１の上流側の装置から搬送される一のロットのウエハＷと、後続のロットとのウエハＷとの間隔が大きく空いている場合に上記のようにユーザが入力部４６から操作を行うことで実行されるようにしてもよい。
また、各ウエハＷの搬送を制御する上位コンピュータから一のロットと次のロットとが基板検査装置１に搬送される予測時刻を制御部４に送信する。制御部４のメモリ４４には閾値が記憶されており、一のロットと次のロットとの搬送される間隔が、その閾値よりも長い場合に一のロットの検査終了後、自動でメンテナンスモードを行い、メンテナンスモード終了後、自動で検査モードに戻って次のロットに対して検査を行うように、各プログラム５１、５２を組んでもよい。なお、本発明はウエハ以外のＬＣＤ基板などの基板の検査にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
Ｗ ウエハ
１ 基板検査装置
１０ 筐体
１１ 載置台
２２ 照明部
３０ 撮像素子
３１ 撮像カメラ
３５ 出力補正部
４ 制御部
５１ 検査モード実行用プログラム
５２ メンテナンスモード実行用プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）などの基板を撮像して、検査を行う基板検査装置、基板検査方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィ工程では、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）上にレジストを塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、当該レジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウエハ上に所定のレジストパターンが形成される。
【０００３】
そして、一連のフォトリソグラフィが行われたウエハについては、例えば上記レジスト塗布処理及び現像処理を行う塗布、現像装置内に設けられた検査装置に搬入され、検査装置内に設けられたカメラによりその表面が撮像される。その撮像されたウエハの画像が出力画面に表示され、その表示に基づいてウエハの表面に所定のレジスト膜が形成されているか否か、またその表面に傷、異物の付着があるか否かなどの検査が行われている。
【０００４】
この撮像時にウエハは検査装置に設けられた照明部により照らされるが、この照明部の照度は経時劣化により次第に低下し、照度が低下した環境下で撮像を行うと、検査の精度が低下してしまう。そこで、検査装置の定期メンテナンスとして、その表面にレジスト膜などの各種の膜が形成されていない調整用ウエハを当該検査装置に搬送し、この調整用ウエハを撮像して得られた画像から照明部の明るさを確認する場合がある。そして、前記画像から照明部の照度が基準よりも低下していると判定した場合には照明部の交換や画像の輝度の増幅度の調整を行っている。なお、以降、調整用ウエハと区別するために単にウエハと記載したときには半導体を製造するためのウエハを示すものとする。
【０００５】
調整用ウエハは、塗布、現像装置のローディングポートに搬送された専用のキャリアから塗布、現像装置の搬送機構を用いて検査装置に搬送される。このように専用のキャリアをローディングポートに搬送することは手間であるし、さらに当該キャリアと検査装置との間で調整用ウエハを搬送する間は、前記搬送機構によるウエハの搬送を停止させなければならないので、このような検査中には塗布、現像装置でのウエハの処理が行えなくなる。従って、このようなメンテナンスを行うことで、スループットの低下が大きくなる懸念があった。また、このようにメンテナンスを行うことが手間であるため、メンテナンスを行う回数を抑えようとすると、照明部の照度が基準よりも高くても当該照明部を交換したり、基準よりも照明部の照度が基準よりも低い状態で検査を続けてしまうことになるおそれがある。
【０００６】
特許文献１には、ランプから放射される光の光度、スペクトル分布などについて目標値と比較し、その結果に基づいて当該ランプの交換が必要か否かを報知する照明装置について記載されているが、上記のウエハを撮像する際の問題については記載されておらず、この問題を解決できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０１４３１（段落００４１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、調整用基板を装置に搬送することなく、照明部の照度の低下による基板の検査の不具合が発生することを防ぐことができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基板検査装置は、筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う検査装置において、
前記載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、
前記筐体内に設けられ、前記照明部の光を前記撮像素子に導光するための導光部材と、
メンテナンスモード実行時に前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の基板検査装置は筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う検査装置において、
前記載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、
前記筐体内に設けられ、前記メンテナンスモード実行時に前記照明部の光を前記撮像素子に導光するための導光部材と、
前記照明部の照度の低下時においても検査結果を安定させるために撮像素子から出力される輝度信号を増幅し、その増幅度が可変できるように構成された増幅部と、
メンテナンスモード実行時に前記導光部材、撮像素子及び前記増幅部を介して取得した照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて前記増幅度を調整する増幅度調整部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の具体的な態様は、例えば下記の通りである。
（１）前記増幅度が予め設定された許容値を超えているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により増幅度が前記許容値を超えていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、を備える。
（２） 前記調整された増幅度と、前記照明部を交換してから前記増幅度が決定されるまでの期間とを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された増幅度と、前記期間とを対応付けて表示する表示部と、を備える。
（３）導光部材は、前記メンテナンスモード実行時に照明部の光を前記撮像素子に導光し、検査モード実行時には照明部の光を撮像素子に導光しないように構成される。
（４）メンテナンスモード実行時において載置台に基板が載置されていないときに導光部材により撮像素子への導光を行うための光路が、検査モード実行時において載置台に載置された基板により遮断される。
（５）導光部材を前記照明部に対して、当該照明部からの光を撮像素子に導光するための第１の位置と、当該照明部からの光を撮像素子に導光しない第２の位置との間で相対的に移動させる駆動機構が設けられる。
（６）導光部材は、照明部の光を反射して撮像素子に照射するための反射部材により構成される。
（７）前記メンテナンスモードは、前記照明部の光の照射領域に基板が位置していないときに実行される。
【００１２】
本発明の基板検査方法は、筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う工程と、
前記筐体内に設けられる導光部材により、照明部の照度を確認するために前記照明部の光を前記撮像素子に導光する工程と、
前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する工程と、
前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知部により報知する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の基板検査方法は、筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う工程と、
前記筐体内に設けられる導光部材により、照明部の照度を確認するために前記照明部の光を前記撮像素子に導光する工程と、
その増幅度が可変できるように構成された増幅部により、前記照明部からの光の輝度の低下時においても検査結果を安定させるために撮像素子から出力される輝度信号を増幅する工程と、
前記導光部材、撮像素子及び前記増幅部を介して取得した照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて増幅度調整部により前記増幅度を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の記憶媒体は、基板を検査する検査装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の基板検査方法を実施するためのものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、照明部の光を筐体内に設けられた導光部材により撮像素子に導光した状態で取得された照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定し、この判定結果に応じて前記照明部の交換が必要であることが報知されるため、照度の調整用の基板を検査装置に搬入することなく、照明の照度の低下による検査の不具合が発生することを防ぐことができる。結果として、この照明の照度を確認するメンテナンスに要する手間や時間を抑えることができる。
また、他の発明では前記導光部材から撮像素子に導光をした状態で取得された前記照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて、撮像素子から出力される輝度信号を増幅する増幅部が設けられる。従って調整用の基板を検査装置に搬入することなく、照明の照度の低下による検査の不具合が発生することを防ぐことができる。結果として、画像の輝度の増幅度を調整するメンテナンスに要する時間を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る基板検査装置の縦断側面図である。
【図２】前記基板検査装置の横断平面図である。
【図３】前記基板検査装置の制御部及び撮像カメラのブロック図である。
【図４】指示値と補正値との相関関係の一例を示すグラフ図である。
【図５】画像が補正される工程を示す説明図である。
【図６】前記撮像カメラに反射板により導光される様子を示した説明図である。
【図７】表示部によるゲインと照明使用期間との関係を示したグラフ図である。
【図８】メンテナンスモードのフローチャートである。
【図９】他の基板検査装置の縦断側面図である。
【図１０】前記基板検査装置の反射板の側面図である。
【図１１】他の反射板の側面図である。
【図１２】前記反射板の側面図である。
【図１３】前記反射板の側面図である。
【図１４】他の反射板の側面図である。
【図１５】前記反射板の側面図である。
【図１６】他の基板検査装置の横断平面図である。
【図１７】さらに他の基板検査装置の横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る基板検査装置１について説明する。図１、図２は基板検査装置１の縦断平面、横断平面を夫々示している。基板検査装置１は、その筐体１０内にウエハＷの裏面側中央部を吸着し、ウエハＷを水平に保持する載置台１１を備えている。図中１２はウエハＷの筐体１０内への搬入及び筐体１０内からの搬出を行うための搬送口である。このウエハＷはフォトリソグラフィが行われ、その表面のレジスト膜には所定のパターンが形成されている。
【００１８】
載置台１１は水平駆動部１３に支持されている。筐体１０内において搬送口１２が開口している側を手前側とすると、基板検査装置１への床面には手前側から奥側に向かってガイドレール１４が敷設されており、水平駆動部１３はこのガイドレール１４に沿って水平移動自在に構成されている。この水平駆動部１３から筐体１０の奥側に伸びるようにガイドレール１４の上側を覆うカバー１５が設けられている。このカバー１５は、ウエハＷの撮像時にガイドレール１４による光の反射を防ぎ、当該光が撮像カメラ３１へ向かうことを防ぐ役割を有する。カバー１５の表面には反射板１６が設けられており、水平駆動部１３の移動に伴って載置台１１と共に筐体１０内を手前側と奥側との間で移動する。図中１６ａは反射板の反射面である。この反射板１６についてはさらに後述する。
【００１９】
ガイドレール１４上には筐体１０の左右に伸びる横長のハーフミラー２１が設けられており、このハーフミラー２１は当該ガイドレール１４の伸長方向に対して斜めに設けられている。また、ハーフミラー２１の上方には当該ハーフミラー２１を介して下方に光を照射する照明部２２が設けられている。この照明部２２は例えば発光ダイオードにより構成され、交換自在に構成されている。
【００２０】
ハーフミラー２１の奥側には撮像カメラ３１が設けられている。この撮像カメラ３１は、レンズ３２と、レンズ３２に写った像が結像する撮像素子群３３とを備えている。撮像素子群３３は横方向に一列に配列された例えば２０４８個のＣＣＤ素子（画素）である撮像素子３０により構成されている。撮像カメラ３１はウエハＷが移動するときに、このウエハＷ全体を撮像することができるように取り付けられている。図３のブロック図も参照しながら説明する。この図３では図の理解を容易にするために撮像素子３０に１〜２０４８の番号を付している。撮像素子３０はＡ/Ｄ（アナログ/ディジタル）変換器３４に接続されており、Ａ／Ｄ変換器３４の後段には増幅部をなす出力補正部３５が接続され、その後段には信号処理部３６が接続されている。撮像素子群３３に入射した光は、この撮像素子群３３により光電変換されてアナログ信号となり、各撮像素子３０からのアナログ信号が所定の順番でＡ／Ｄ変換器３４に出力され、当該Ａ／Ｄ変換器３４で０〜２５５の数値に対応するディジタル信号に変換されて、出力補正部３５に出力される。
【００２１】
この０〜２５５の数値は、撮像素子３０に入射した光量、すなわち撮像された被写体の輝度を示す。ここで輝度とは２次光源、即ちウエハＷや反射板１６から撮像カメラ３１に向かって発する光の強さであり、画像の明るさ（グレーレベル）で表現される無単位の値である。そして、出力補正部３５では、各撮像素子３０からの前記輝度を示す数値に対して予め設定された補正値が乗算され、０〜２５５までの数値に対応するディジタル信号として出力される。つまり、この出力補正部３５は、各撮像素子３０から出力される画像の輝度を同じ補正値で一律に補正して、撮像カメラ３１の感度を調整する役割を有しており、補正値が大きいほど補正された画像は高い輝度を有することになる。
【００２２】
信号処理部３６では、出力補正部３５から出力された信号に対してシェーディング補正、γ補正をこの順に行う。このシェーディング補正により各撮像素子３０からの輝度は各撮像素子３０ごとに予め設定された増幅度で個別に増幅される。そしてγ補正により各撮像素子３０からの画像の輝度が予め設定した値で一律に増加するように補正され、０〜２５５の数値に対応するディジタル信号として出力される。
【００２３】
この撮像カメラ３１には変換部３７が設けられており、上記のように出力補正部３５で補正を行うための補正値が出力される。画像の輝度を補正するために後述の制御部４からこの変換部３７に指示値が送信されるが、変換部３７では例えば図４で示すような前記指示値と前記補正値との対応関係が記憶される記憶部を備えており、前記指示値とこの対応関係とから当該変換部３７で補正値が決定されて、この補正値が出力補正部３５に出力される。このように変換部３７で指示値から補正値への変換を行うのは、撮像カメラ３１の仕様によって撮像カメラ３１ごとにＡ／Ｄ変換器３４からの出力がばらついたときに、出力補正部３５からの出力のばらつきを抑えるためである。つまり、前記相関関係は撮像カメラ３１ごとに設定される。なお、Ａ／Ｄ変換器３４からのディジタル値は通常は、比較的低い値になるため、前記補正値としては１以上の値についても出力されるように前記相関関係が設定されている。
【００２４】
図５はこのように輝度が増幅されて画像が補正される様子を示した図である。図５の上段では、被写体の像が写り込んだ撮像素子群３３を示しており、各撮像素子３０の上にはＡ／Ｄ変換されて得られる輝度を示している。そして、図５中段は、図５上段の各撮像素子３０から出力補正部３５により増幅されて生成した画像を示しており、図中の数値はその輝度を示している。この例では補正値により各撮像素子３０の輝度を１０倍に増幅している。図５下段は、シェーディング補正を行い、所定の撮像素子３０からの輝度が１０加算されて補正されて得られた画像を示している。この後γ補正が行われ、各撮像素子３０から得られた画像は、制御部４に記憶される。
【００２５】
図１の説明に戻る。照明部２２からの照明がハーフミラー２１を通過し、図中ｒで示すハーフミラー２１の下方の照射領域に当てられる。そして、この照射領域ｒにおける物体の反射光がハーフミラー２１で反射し、撮像カメラ３１に取り込まれる。すなわち撮像カメラ３１は、照射領域ｒに位置する物体を撮像することができる。そして、ウエハＷがガイドレール１４に沿ってハーフミラー２１の下方を手前側から奥側に向けて移動しているときに、撮像カメラ３１が制御部４の制御信号に従って間欠的に撮像を行い、ウエハＷの表面全体が撮像される。
【００２６】
この基板検査装置１は、上記のようにウエハＷを撮像してその表面の検査を行うための検査モードと、当該装置１にウエハＷが搬入されていない状態で撮像カメラ３１で得られる画像の輝度の調整及び照明部２２の交換の要否を確認するメンテナンスモードとを選択して実行する。具体的にメンテナンスモードでは、反射板１６を撮像して得られる画像の輝度に応じて、出力補正部３５による信号の増幅度、つまり前記補正値及びこの補正値に対応する指示値を設定し、画像の輝度を適切な値に制御する。そして指示値が許容値を超えたときには、信号中のノイズが増幅されることによる画像の劣化を防ぐために照明部２２の交換をユーザに報知する。
【００２７】
ここで、反射板１６についてさらに詳しく説明する。反射板１６は前記メンテナンスモード実行時に用いられ、照射領域ｒに位置したときに図６に示すように照明部２２の光を反射する。反射板１６で反射した光は図中矢印で示すようにハーフミラー２１により反射され、撮像カメラ３１の撮像素子群３３に照射されるようになっている。検査モード実行時には図１に示すように載置台１１に載置されたウエハＷの下方に反射板１６は位置している。従って図６に矢印で示した反射板１６と撮像素子群３３との間の光路が当該ウエハＷにより遮断されることになり、反射板１６は撮像カメラ３１により撮像されない。このような位置に反射板１６を設けるのは、検査モード実行時に反射板１６からの光が撮像カメラ３１に供給されて光飽和が起きる、つまり撮像素子群３３で発生する電荷が飽和し、取得されるウエハＷの画像が不鮮明になることを防ぐためである。
【００２８】
続いて、コンピュータからなる制御部４について図３を参照しながら説明する。制御部４はバス４１を備え、バス４１には各種の演算を行うＣＰＵ４２、プログラム格納部４３、メモリ４４、表示部４５及び入力部４６が接続されている。プログラム格納部４３には検査モード実行用のプログラム５１と、メンテナンスモード実行用のプログラム５２とが格納される。プログラム５１、５２は、制御部４から基板検査装置１の各部に制御信号を送り、後述の各モードの処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。プログラム格納部４３は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）等からなる。
【００２９】
メモリ４４は、出力補正部３５の補正値を設定するために用いられる各種のデータが記憶される補正値設定用データ記憶領域５３と、撮像カメラ３１から取得された画像の輝度が記憶される画像データ記憶領域５４と、設定された指示値を記憶する指示値記憶領域５５と、検査モードでウエハＷの適否の判定を行うための基準データ記憶領域５６を備えている。
【００３０】
メモリ４４の各領域についてさらに詳しく説明すると、補正値設定用データ記憶領域５３には、メンテナンスモード実行時において反射板１６が撮像されたときに画像データ記憶領域５４に記憶される輝度の目標値と、その目標値からのずれの許容範囲と、指示値の上限値とが記憶されている。前記許容範囲は前記目標値以下且つ目標値よりも若干低い値以上の範囲である。
【００３１】
画像データ記憶領域５４には、前記撮像素子群３３を構成する各撮像素子３０から順番にアナログ信号が出力されることにより、各撮像素子３０から出力された画像の輝度が各々所定のアドレスに格納される。指示値記憶領域５５には、メンテナンスモード実行時に決定された指示値と当該指示値を決定した日時とが互いに対応付けられて記憶される。この指示値及び日時は、指示値の変更が行われる度に記憶される。また、この指示値記憶領域５５には照明部２２を交換した日時が記憶される。この日時は入力部４６からユーザが所定の設定を行うことにより記憶される。基準データ記憶領域５６には欠陥がないウエハ（基準ウエハ）の画像が記憶され、この基準ウエハの画像の輝度と、検査モード実行時に画像データ記憶領域５４に記憶されるウエハＷの画像の輝度とが互いに比較され、ウエハＷの欠陥の有無が判定される。
【００３２】
続いて報知部をなす表示部４５について説明する。表示部４５は、ウエハ表示領域６１と、指示値表示領域６２と、アラーム表示領域６３とを備えている。ウエハ表示領域６１は画像データ記憶領域５４に記憶された画像データが表示される領域である。つまり、検査モード実行時には撮像カメラ３１から取得されたウエハＷの画像がこのウエハ表示領域６１に表示される。指示値表示領域６２は、メモリ４４の指示値記憶領域５５に記憶されるデータに基づいて、照明部２２を交換してからの指示値の経時変化を示す。
【００３３】
図７は、この指示値表示領域６２の表示の一例を示したグラフである。グラフの横軸は照明部２２を交換してからの経過期間（単位：時間）であり、これは指示値記憶領域５５に記憶される照明交換日時と各指示値の設定日時との差分である。図中の縦軸は決定された指示値を示している。指示値記憶領域５５に記憶される指示値が、その設定日時に応じてグラフ中にプロットされる。グラフ中には補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される指示値の上限値も表示される。
【００３４】
グラフ中の上限値到達予測時間は、最も新しく設定された指示値をα、その直前に設定された指示値をβ、指示値αの設定された日時をｔ１、指示値βの設定された日時をｔ２として、指示値αが設定された後、指示値の上昇率が（α−β）／（ｔ１−ｔ２）であるものとして上限値までの到達時間が演算されて表示されたものである。なお、指示値表示領域６２の表示としてはこのような表示に限られず、例えば照明を交換してから各指示値を設定するまでの時間と、設定された各指示値とが対応付けられた表が表示されてもよい。指示値の代わりに補正値が表示されてもよい。
【００３５】
アラーム表示領域６３は、設定された指示値に基づいて照明の交換が必要であるか否かを表示してユーザに報知するための領域である。また、このアラーム表示領域６３には指示値の変更が行われたか否かも示される。なお、ユーザに照明の交換を要することや指示値が変更されたことを報知するためのアラームとしては、このように画面表示することに限られず、警告音を鳴らすことにより行ってもよい。
【００３６】
入力部４６は例えば複数のボタンなどにより構成されている。既述のようにユーザは、入力部４６から照明部２２を交換したときに所定の操作を行う。また、この入力部４６から操作を行うことで、メンテナンスモードと検査モードとの間で実行するモードを切り替えることができる。
【００３７】
続いてメンテナンスモード、検査モードの順に各モードが行われる手順を説明する。図８のフローチャートはメンテナンスモードのフローを示しており、このフローも参照しながら説明する。
（メンテナンスモード）
ユーザが入力部４６から所定の操作を行うと、照明部２２による光照射が行われた状態で、水平駆動部１３により載置台１１が筐体１０の手前側のウエハＷを受け取るための受け取り位置から前進し、それに伴って反射板１６が前進して、図６に示したように照明部２２の照射領域ｒに位置する。それによって、照明部２２の光が反射板１６で反射し、ハーフミラー２１を介して撮像カメラ３１に向けて導光される。撮像カメラ３１の不図示のシャッタが開き、前記反射板１６からの光がレンズ３２に入射し、撮像素子群３３に結像する（ステップＳ１）。
【００３８】
既述したように撮像素子群３３の各撮像素子３０から、各撮像素子が受光した光量に応じた出力でアナログ信号が発生し、このアナログ信号がＡ／Ｄ変換器３４でディジタル信号に変換される。制御部４からは指示値記憶領域５５に最も新しく記憶された指示値（ａとする）が撮像カメラ３１に出力され、変換部３７からはこの指示値ａに対応する補正値が出力されて、出力補正部３５にてＡ／Ｄ変換器３４からのディジタル値とこの補正値とが乗算され、０〜２５５の輝度のディジタル値が出力される。そして、上記のように信号処理部３６によりこの輝度はさらに補正され、各撮像素子３０からの出力ごとにメモリ４４の画像データ記憶領域５４の異なるアドレスに記憶される。
【００３９】
続いて、この画像データ記憶領域５４に記憶された輝度のデータのうち、前記反射板１６からの光が射しこむ複数の撮像素子３０からの輝度について平均値が演算され、この輝度の平均値が補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される目標値からの許容範囲に含まれるか否かが判定される（ステップＳ２）。どの撮像素子３０から出力された輝度から平均を算出するかは予め設定しておくものとする。
【００４０】
ステップＳ２で輝度の平均値が許容範囲に含まれると判定された場合、表示部４５のアラーム表示領域６３に照明交換不要である旨のサイン及び指示値の変更が行われなかった旨のサインが表示される。ステップＳ２で輝度の平均値が許容範囲外であると判定された場合、指示値がａ＋１に設定され（ステップＳ３）、再びステップＳ１と同様に反射板１６が撮像される（ステップＳ４）。指示値ａ＋１に対応する補正値で出力補正部３５による増幅が行われ、各撮像素子３０からの画像の輝度が画像データ記憶領域５４に記憶される。そして、ステップＳ２と同様に複数の撮像素子３０の輝度の平均値が演算され、補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される目標値以上であるか否かが判定される（ステップＳ５）。
【００４１】
そして、ステップＳ５で、目標値以上ではないと判定された場合には、指示値をａ＋２に設定し、反射板１６の撮像、輝度が目標値以上であるかの判定を再度行う。この判定結果が目標値以上ではないとされた場合には、指示値をａ＋３に設定し、反射板１６の撮像、輝度が目標値以上であるかの判定を再度行う。つまり、ステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し実行し、ステップＳ５で輝度が目標値以上ではないと判定される度にステップＳ３で指示値を＋１ずつ上昇させて設定する。
【００４２】
ステップＳ５で、目標値以上であると判定された場合には、設定した指示値が補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される指示値の上限値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６で上限値よりも高くないと判定された場合、このように判定が行われた日時と設定された指示値とが対応付けられて指示値記憶領域５５に記憶され（ステップＳ７）、アラーム表示領域６３には指示値が変更された旨のサインが表示される。さらに、指示値表示領域６２のグラフが更新され、新たに記憶された指示値と、その設定日時に対応する箇所にプロットが追加され、グラフ線が引かれる。また、上限値到達予測時間が演算され、グラフ内の表示が更新される。
【００４３】
上限値よりも高いと判定された場合、アラーム表示領域６３に照明交換を要する旨のアラームが出力される（ステップＳ８）。上記のフローは、判定部及び増幅度調整部をなすメンテナンスモード用プログラム５２により実行される。このようにアラームが出力されると、ユーザは基板検査装置１に立ち入って照明部２２を交換し、交換終了後に入力部４６から所定の操作を行う。それによって指示値記憶領域５５に記憶されたデータがリセットされ、それによって表示部４５の指示値表示領域６２のグラフもリセットされる。照明部２２の交換日時としては入力部４６による前記操作を行った日時が新たに記憶される。そして、このように照明部２２の交換を行ったときには例えば予め設定された指示値（初期値）が用いられて、上記のメンテナンスモードが行われ、指示値が改めて設定される。
【００４４】
（検査モード）
メンテナンスモード終了後、入力部４６から所定の操作を行うと検査モードが開始される。ウエハＷが図示しない搬送機構により基板検査装置１に搬送され、その裏面側中央部が図１中に実線で示す受け取り位置に位置する載置台１１に保持される。然る後、当該載置台１１がウエハＷを保持した状態で筐体１０の奥側（撮像カメラ３１側）へと前進する。照明部２２の下方の照射領域ｒに位置すると、撮像カメラ３１により撮像が行われる。既述のようにウエハＷが前進を続けながら間欠的に撮像が行われることで、ウエハＷ全体が撮像される。
【００４５】
このとき、制御部４からは最も新しく設定された指示値が撮像カメラ３１に出力され、その指示値に対応する補正値によりＡ／Ｄ変換器３４からの出力が補正され、画像の輝度が増幅される。そしてメンテナンスモード実行時と同様に画像の輝度は信号処理部３６で補正された後、メモリ４４の画像データ記憶領域５４に記憶される。記憶された輝度に基づいて表示部４５のウエハ表示領域６１にウエハＷの画像が表示されると共に、この画像が基準ウエハの画像と比較され、撮像されたウエハＷの欠陥の有無が判定される。上記の一連の処理は検査モード用プログラム５１により実行される。
【００４６】
この基板検査装置１によれば、反射板１６により反射された照明部２２の光を撮像カメラ３１が撮像し、撮像された画像データの輝度に基づいて、照明の交換の要否が判定される。従って、照明部２２の照度を確認するための冶具（調整用ウエハ）を当該基板検査装置１に搬送する必要が無いので、この照度の確認によりウエハＷのスループットが低下することを抑えることができる。また、この基板検査装置１では、前記反射板１６により反射された照明部２２の光を撮像カメラ３１が撮像し、撮像された画像の輝度が目標値以上になるように補正値を上昇させている。従って、この補正値を設定するために冶具を当該基板検査装置１に搬送する必要が無いので、この補正値を設定するにあたりウエハＷの処理のスループットが低下することを抑えることができる。また、このように補正値を上昇させることにより、照明部２２の交換の頻度を抑えることができるので、より確実にスループットの低下を抑えることができる。
【００４７】
また、この基板検査装置１によれば照明部２２を交換してから指示値が変更されるまでの各時間と変更された各指示値とを対応付けて表示する。これによって、ユーザは、指示値の経時変化から照明部２２の照度の低下度合を把握し、照明部２２の照度が所定の基準を下回るタイミングを予測することができる。従って、照明部２２から十分な光が照射されない状態でウエハＷを検査して、存在する欠陥を検出できなくなることが防がれるし、照明部２２から十分な照度が得られるのにも関わらず無駄にメンテナンスモードを実行してスループットが低下することを抑えたり、新しい照明部２２に交換してしまったりすることを防ぐことができる。
【００４８】
さらに、この基板検査装置１は、検査モード実行時に反射板１６からの光がウエハＷにより遮られるように当該反射板１６が設けられている。従って、ウエハＷの検査を行うときにウエハＷから反射する光と反射板１６から反射する光が共に撮像カメラ３１に供給され、撮像素子群３３から発生する電荷が飽和する、いわゆる光飽和の状態になり、適切な画像データが得られなくなることが防がれる。これによって精度高くウエハＷの検査を行うことができる。
【００４９】
ところで、実際には基板検査装置１の照明部２２の照度は複数段階に設定され、輝度の下限値及び目標値はその段階ごとに設定されている。照明部２２の交換時にこの照度の設定を行い、メンテナンスモード実行時にはこの照度に対応した前記輝度の目標値及び許容範囲が読み出されて、上記の各ステップＳが実行される。
【００５０】
上記の実施形態において、指示値を補正値に変換して出力せずに、制御部４から直接補正値を出力し、Ａ／Ｄ変換器３４から出力されるディジタル値に乗算して増幅させてもよい。また、このようにＡ／Ｄ変換器３４の後段で信号の増幅を行う代わりに、各撮像素子３０から出力されたアナログ信号に対して補正値を用いて増幅し、その後にＡ／Ｄ変換を行ってもよい。また、上記の各実施形態で指示値が表示部４５に表示される指示値をユーザが監視し、その表示に基づいて当該ユーザが照明部２２の交換のタイミングを判定してもよい。
【００５１】
また、上記の実施形態ではメンテナンスモードで補正値を設定するにあたり、指示値を１ずつ上昇させているが、このように設定することには限られない。例えば画像データを所定の値、例えば５上昇させるために必要な指示値の増加分ｃを求めておく。そしてメンテナンスモード実行時に輝度の目標値が２００で測定された輝度が１８０であったときに（２００−１８０）/５×ｃを演算し、この演算値を指示値に加算して、再び輝度を測定する。そして、測定された輝度が目標値である２００より小さければ上記の実施形態と同様に、目標値になるまで指示値を１ずつ増加させ、逆に測定された輝度が目標値である２００より大きければ目標値になるまで指示値を１ずつ低下させて、輝度を調整してもよい。また、上記のステップＳ２、Ｓ５で各撮像素子３０から得た輝度の平均を輝度の許容範囲と比較する代わりに、複数の撮像素子３０から得た輝度を個別に輝度の許容範囲と比較し、所定の個数の撮像素子３０の輝度が許容範囲から外れたときにステップＳ３の補正値の上昇が行われるようにしてもよい。
【００５２】
続いて、他の基板検査装置の実施形態について説明する。図９は基板検査装置８であり、基板検査装置１と略同様に構成されている。基板検査装置１との差異点を説明すると、この基板検査装置８では反射板１６が筐体１０の天井部にハーフミラー２１の手前側に起立した状態で設けられており、反射面１６ａは筐体１０の奥側に向けられている。図中７１は反射板１６を昇降させるための昇降機構である。検査モード実行時には、図９に示す撮像カメラ３１による撮像が行われる撮像領域ｒ１の外側の退避位置に反射板１６が退避している。
【００５３】
メンテナンスモード実行時においては、図１０に示すように昇降機構７１により反射板１６が下降し、前記撮像領域ｒ１内に位置する。このときに図中に点線で示すように照明部２２から反射板１６で反射された光が撮像カメラ３１の撮像素子群３３に入射する。即ち反射板１６が撮像される。このような構成とすることで基板検査装置１と同様に、検査モード実行時に撮像素子群３３に過剰な光が照射されて光飽和が起きることを防ぐことができる。なお、照明部２２及びハーフミラー２１を昇降機構７１により反射板１６に対して昇降させることで撮像素子群３３への導光状態と非導光状態とを切り替えてもよい。
【００５４】
このように光飽和が起きないようにするためには、図１１のように反射板１６を構成してもよい。この図１１では、ハーフミラー２１の手前側（搬送口側）に支持板７２が設けられ、支持板７２は筐体１０の側壁に設けられた回動機構７３により図１２、図１３に示すように水平軸回りに回動する。支持板７２には反射板１６が設けられている。そして、検査モード実行時には図１１に示すように反射板１６が手前側を向くことにより、照明部２２の光が反射せず、反射板１６は撮像カメラ３１により撮像されない。そして、メンテナンスモード実行時には反射面１６ａが奥側を向き、基板検査装置７の反射板１６と同様に撮像カメラ３１の撮像領域ｒ１に位置することができる。
【００５５】
図１４は、光飽和を防ぐためのさらに他の反射板の構成例を示している。この例では反射板１６は、反射面１６ａが奥側（撮像カメラ３１側）を向くようにハーフミラー２１の手前側に設けられ、反射面１６ａに重ねられるように調光ガラス７４が設けられている。この調光ガラス７４は、液晶からなる板状体が対になる透明な導電膜に面方向に挟まれ、さらにその導電膜を外側から面方向に、対になる板ガラスが挟むことにより構成される。この調光ガラス７４において、電圧が導電膜に印加されていないときには前記液晶を構成する分子が不規則に配列されることにより透明度が低く、照明部２２の光が反射板１６により反射されない。電圧が導電膜に印加されているときには、前記分子の配列が規則的になることで調光ガラス７４の透明度が高くなり、照明部２２の光を透過する。それによって図１５に示すように反射板１６が照明部２２の光を反射し、その光が撮像カメラ３１の撮像素子群３３に入射する。
なお、載置台１１の表面に反射板１６を設けて、メンテナンスモードの実行時にはこの載置台１１が照明部２２の光の照射領域ｒに移動するように構成してもよい。
【００５６】
このように昇降機構７１や回動機構７３により反射板１６が移動したり、調光ガラス７４を設けたりする場合も、メンテナンスモード実行時には反射板からの光とウエハＷから反射した光とが撮像素子群３３に入射することを防ぐために、ウエハＷが筐体１０内に搬送されていない状態で行うことが好ましい。ただし、ウエハＷが筐体１０内において照明部２２の照射領域ｒから外れた位置にある状態でメンテナンスモードが行われてもよい。
【００５７】
反射板１６を設ける場所はこれらの例に限られず、例えば図１６に示すように水平駆動部１３による載置台１１の移動を妨げないように照明部２２の下方の床面に設けてもよい。ただし、この場合は検査モード実行時に反射板１６の光がウエハＷに反射して撮像カメラ３１の撮像素子群３３に入射しないように、例えば水平面に対して若干傾けて設けられる。
【００５８】
図１７は、基板検査装置１の他の変形例であり、この例ではカバー１５に横長の反射板１６が設けられ、撮像素子群３３の横方向に配列されたすべての撮像素子３０に反射板１６からの光が照射される。この基板検査装置９では、基板検査装置１に比べてより多くの様々な位置の撮像素子３０から得た輝度をサンプリングして平均値を求めて、許容範囲と比較したり個別に許容範囲と比較することができるため、照明部２２の照度の低下具合が照明部２２の長さ方向にばらついたときにも、画像の輝度が許容値より低くなることをより確実に抑えることができる。
【００５９】
上記の各実施形態において、メンテナンスモード実行時に画像の輝度が下限値より低くなっているときに補正値を変更せず、アラームを出力してもよい。つまり、上記のフローでステップＳ２を実行した後、ステップＳ３〜Ｓ６を行わずステップＳ８を行ってもよい。また、撮像素子群３３に照明部２２の光を導光する導光部材としては反射板に限られず、例えば照明部２２の下方に光ファイバの一端を照明部２２の下方に配置し、他端を撮像カメラ３１に向けて配置して照明部２２の光が撮像素子群３３に導光されるようにしてもよい。
【００６０】
ところで、補正値設定用データ記憶領域５３に記憶される輝度の目標値の設定方法について説明しておく。予め表面にレジスト等の膜が形成されていないウエハを装置に搬送し、撮像カメラ３１による撮像を行う。表示部４５に表示されるウエハの画像を参照しながらユーザが入力部４６より手動で出力補正部３５による指示値を変化させて、適切な輝度の画像が得られる指示値を特定する。その後、速やかに前記ウエハを基板検査装置１から搬出し、反射板１６を撮像する。そして、特定した指示値に対応する補正値で輝度を増幅し、前記反射板１６による光が入射する撮像素子３０から制御部４に出力される輝度を目標値とする。
【００６１】
上記の各実施形態において、メンテナンスモードは、例えば基板検査装置１の上流側の装置から搬送される一のロットのウエハＷと、後続のロットとのウエハＷとの間隔が大きく空いている場合に上記のようにユーザが入力部４６から操作を行うことで実行されるようにしてもよい。
また、各ウエハＷの搬送を制御する上位コンピュータから一のロットと次のロットとが基板検査装置１に搬送される予測時刻を制御部４に送信する。制御部４のメモリ４４には閾値が記憶されており、一のロットと次のロットとの搬送される間隔が、その閾値よりも長い場合に一のロットの検査終了後、自動でメンテナンスモードを行い、メンテナンスモード終了後、自動で検査モードに戻って次のロットに対して検査を行うように、各プログラム５１、５２を組んでもよい。なお、本発明はウエハ以外のＬＣＤ基板などの基板の検査にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
Ｗ ウエハ
１ 基板検査装置
１０ 筐体
１１ 載置台
２２ 照明部
３０ 撮像素子
３１ 撮像カメラ
３５ 出力補正部
４ 制御部
５１ 検査モード実行用プログラム
５２ メンテナンスモード実行用プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う検査装置において、
前記載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、
前記筐体内に設けられ、前記照明部の光を前記撮像素子に導光するための導光部材と、
メンテナンスモード実行時に前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う検査装置において、
前記載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、
前記筐体内に設けられ、前記メンテナンスモード実行時に前記照明部の光を前記撮像素子に導光するための導光部材と、
前記照明部の照度の低下時においても検査結果を安定させるために撮像素子から出力される輝度信号を増幅し、その増幅度が可変できるように構成された増幅部と、
メンテナンスモード実行時に前記導光部材、撮像素子及び前記増幅部を介して取得した照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて前記増幅度を調整する増幅度調整部と、
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項３】
前記増幅度が予め設定された許容値を超えているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により増幅度が前記許容値を超えていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記調整された増幅度と、前記照明部を交換してから前記増幅度が決定されるまでの期間とを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された増幅度と、前記期間とを対応付けて表示する表示部とを備えたことを特徴とする請求項２または３記載の基板検査装置。
【請求項５】
導光部材は、前記メンテナンスモード実行時に照明部の光を前記撮像素子に導光し、検査モード実行時には照明部の光を撮像素子に導光しないように構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項６】
メンテナンスモード実行時において載置台に基板が載置されていないときに導光部材により撮像素子への導光を行うための光路が、検査モード実行時において載置台に載置された基板により遮断されることを特徴とする請求項５に記載の基板検査装置。
【請求項７】
導光部材を前記照明部に対して、当該照明部からの光を撮像素子に導光するための第１の位置と、当該照明部からの光を撮像素子に導光しない第２の位置との間で相対的に移動させる駆動機構が設けられることを特徴とする請求項５に記載の基板検査装置。
【請求項８】
導光部材は、照明部の光を反射して撮像素子に照射するための反射部材により構成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項９】
前記メンテナンスモードは、前記照明部の光の照射領域に基板が位置していないときに実行されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項１０】
筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う工程と、
前記筐体内に設けられる導光部材により、照明部の照度を確認するために前記照明部の光を前記撮像素子に導光する工程と、
前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する工程と、
前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知部により報知する工程と、
を備えたことを特徴とする基板検査方法。
【請求項１１】
筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う工程と、
前記筐体内に設けられる導光部材により、照明部の照度を確認するために前記照明部の光を前記撮像素子に導光する工程と、
その増幅度が可変できるように構成された増幅部により、前記照明部の照度の低下時においても検査結果を安定させるために撮像素子から出力される輝度信号を増幅する工程と、
前記導光部材、撮像素子及び前記増幅部を介して取得した照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて増幅度調整部により前記増幅度を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする基板検査方法。
【請求項１２】
判定部により前記増幅度が予め設定された許容値を超えているか否かを判定する工程と、
報知部により前記増幅度が前記許容値を超えていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項１１記載の基板検査方法。
【請求項１３】
前記調整された増幅度と、前記照明部を交換してから前記増幅度が決定されるまでの期間とを対応付けて表示部に表示する工程を含むことを特徴とする請求項１２または１３記載の基板検査方法。
【請求項１４】
前記導光部材は、基板に照明部から光を照射して撮像部により撮像するときに照明部の光を撮像素子に導光しないことを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか一つに記載の基板検査方法。
【請求項１５】
基板を検査する検査装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１０ないし１４のいずれか一つに記載の基板検査方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う検査装置において、
前記載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、
前記筐体内に設けられ、前記照明部の光を前記撮像素子に導光するための導光部材と、
メンテナンスモード実行時に前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う検査装置において、
前記載置台に載置された基板を被写体として撮像して検査を行う検査モードと、照明部の照度を確認するためのメンテナンスモードとの間でモードを選択するためのモード選択部と、
前記筐体内に設けられ、前記メンテナンスモード実行時に前記照明部の光を前記撮像素子に導光するための導光部材と、
前記照明部の照度の低下時においても検査結果を安定させるために撮像素子から出力される輝度信号を増幅し、その増幅度が可変できるように構成された増幅部と、
メンテナンスモード実行時に前記導光部材、撮像素子及び前記増幅部を介して取得した照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて前記増幅度を調整する増幅度調整部と、
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
【請求項３】
前記増幅度が予め設定された許容値を超えているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により増幅度が前記許容値を超えていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知するための報知部と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記調整された増幅度と、前記照明部を交換してから前記増幅度が決定されるまでの期間とを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された増幅度と、前記期間とを対応付けて表示する表示部とを備えたことを特徴とする請求項２または３記載の基板検査装置。
【請求項５】
導光部材は、前記メンテナンスモード実行時に照明部の光を前記撮像素子に導光し、検査モード実行時には照明部の光を撮像素子に導光しないように構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項６】
メンテナンスモード実行時において載置台に基板が載置されていないときに導光部材により撮像素子への導光を行うための光路が、検査モード実行時において載置台に載置された基板により遮断されることを特徴とする請求項５に記載の基板検査装置。
【請求項７】
導光部材を前記照明部に対して、当該照明部からの光を撮像素子に導光するための第１の位置と、当該照明部からの光を撮像素子に導光しない第２の位置との間で相対的に移動させる駆動機構が設けられることを特徴とする請求項５に記載の基板検査装置。
【請求項８】
導光部材は、照明部の光を反射して撮像素子に照射するための反射部材により構成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項９】
前記メンテナンスモードは、前記照明部の光の照射領域に基板が位置していないときに実行されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項１０】
筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う工程と、
前記筐体内に設けられる導光部材により、照明部の照度を確認するために前記照明部の光を前記撮像素子に導光する工程と、
前記導光部材を介して撮像素子により取得した照明部の光の輝度が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する工程と、
前記判定部により前記輝度が前記許容範囲から外れていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知部により報知する工程と、
を備えたことを特徴とする基板検査方法。
【請求項１１】
筐体内に設けられた載置台に載置された基板に照明部から光を照射して撮像素子を含む撮像部により撮像し、その撮像結果に基づいて基板の検査を行う工程と、
前記筐体内に設けられる導光部材により、照明部の照度を確認するために前記照明部の光を前記撮像素子に導光する工程と、
その増幅度が可変できるように構成された増幅部により、前記照明部の照度の低下時においても検査結果を安定させるために撮像素子から出力される輝度信号を増幅する工程と、
前記導光部材、撮像素子及び前記増幅部を介して取得した照明部の光の輝度と、予め設定された輝度とに基づいて増幅度調整部により前記増幅度を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする基板検査方法。
【請求項１２】
判定部により前記増幅度が予め設定された許容値を超えているか否かを判定する工程と、
報知部により前記増幅度が前記許容値を超えていると判定されたときに照明部の交換を要することを報知する工程と、
を備えたことを特徴とする請求項１１記載の基板検査方法。
【請求項１３】
前記調整された増幅度と、前記照明部を交換してから前記増幅度が決定されるまでの期間とを対応付けて表示部に表示する工程を含むことを特徴とする請求項１２または１３記載の基板検査方法。
【請求項１４】
前記導光部材は、基板に照明部から光を照射して撮像部により撮像するときに照明部の光を撮像素子に導光しないことを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか一つに記載の基板検査方法。
【請求項１５】
基板を検査する検査装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１０ないし１４のいずれか一つに記載の基板検査方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２４７３６８（Ｐ２０１２−２４７３６８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０９１７（Ｐ２０１１−１２０９１７）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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