検査装置
【課題】テープに貼り付けられた透明な検査対象物に対しても、透過照明により正確な情報を得ることのできる検査装置を提供する。
【解決手段】観察光軸Ｏａ上の所定の位置を観察面Ｆｐとする観察光学系（１１）と、観察光学系側から観察面Ｆｐを照明する反射照明機構１２と、観察光学系とは反対側から観察面Ｆｐを照明する透過照明機構１４と、を備える検査装置１０である。透過照明機構１４は、光源（５１）から導光された透過光を出射する出射部５３と、出射部５３により出射された透過光を散乱させる散乱部（３５ｂ）と、を有し、散乱部は、観察面Ｆｐにおける透過光を所定の散乱状態とすべく、透過照明機構１４の透過光軸Ｐａ方向で見て観察面Ｆｐから所定の間隔を置いて設けられている。
【解決手段】観察光軸Ｏａ上の所定の位置を観察面Ｆｐとする観察光学系（１１）と、観察光学系側から観察面Ｆｐを照明する反射照明機構１２と、観察光学系とは反対側から観察面Ｆｐを照明する透過照明機構１４と、を備える検査装置１０である。透過照明機構１４は、光源（５１）から導光された透過光を出射する出射部５３と、出射部５３により出射された透過光を散乱させる散乱部（３５ｂ）と、を有し、散乱部は、観察面Ｆｐにおける透過光を所定の散乱状態とすべく、透過照明機構１４の透過光軸Ｐａ方向で見て観察面Ｆｐから所定の間隔を置いて設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を検査対象物として検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤチップ等の半導体素子に、種々の照明光を照射しつつその半導体素子を観察光学系で観察することにより、当該半導体素子を検査対象物として検査する検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この検査装置では、種々の照明光の１つとして、検査対象物から見て観察光学系とは反対側から当該検査対象物を照明する透過照明機構からの透過照明を用いている。
【０００３】
ここで、半導体素子は、テープ（フィルム）に貼り付けられままウェハから切り出され、そのテープが環状部材に保持されている状態で取り扱われることが多く見られる。このため、上述した検査装置では、テープを透過する光を透過照明として用いて、環状部材に保持されたテープに貼り付けられた状態の検査対象物に対して、種々の照明光を照射しつつ検査対象物の検査を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０７２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、テープでは、透過照明が照射された状態を観察光学系で観察すると、何らの部材が貼り付けられていない状態であっても、一様に明るい状態ではなく線状や点状の部分的に暗い箇所が存在してしまう。これは、テープには、塵埃等が付着していたり接着剤の斑が生じていたりすることに起因するものと考えられる。このため、検査対象物が透明である場合、観察光学系による観察では、透過照明により得られる当該検査対象物の情報（輪郭線等）とテープにおける暗い箇所との判別が困難となり、すなわちテープの暗い箇所がノイズ成分として作用してしまい、当該検査対象物の検査精度の低下を招いてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、テープに貼り付けられた透明な検査対象物に対しても、透過照明により正確な情報を得ることのできる検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、観察光軸上の所定の位置を観察面とする観察光学系と、該観察光学系側から前記観察面を照明する反射照明機構と、前記観察光学系とは反対側から前記観察面を照明する透過照明機構と、を備える検査装置であって、前記透過照明機構は、光源から導光された透過光を出射する出射部と、該出射部により出射された透過光を散乱させる散乱部と、を有し、該散乱部は、前記観察面における透過光を所定の散乱状態とすべく、前記透過照明機構の透過光軸方向で見て前記観察面から所定の間隔を置いて設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検査装置であって、前記所定の散乱状態は、検査対象物が貼付されるテープを前記観察面上に位置させ、前記透過照明機構からの透過光が照射された前記観察面上の前記テープを前記観察光学系で観察した際に、前記テープを一様に明るい状態とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の検査装置であって、前記透過照明機構は、前記出射部からの透過光の透過を許し、かつ前記散乱部と前記観察面との間に該観察面に沿う平面を規定する平坦面が設けられた透過部材を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の検査装置であって、前記散乱部は、前記透過部材において前記出射部に対向する対向面が、散乱面とされて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の検査装置であって、さらに、前記検査対象物が貼付される前記テープを、前記透過照明機構側から保持可能な筒状の保持ステージを備え、前記透過部材は、前記保持ステージに保持されることで該保持ステージの内方を埋めるように延在する板状を呈し、前記出射部は、前記透過部材の前記散乱部へと所定のスポット領域で透過光を入射させるべく、出射する透過光の拡散を低減する集光光学部材を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の検査装置であって、前記集光光学部材は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化する機能も有するロッドインテグレータ光学部材であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の検査装置であって、前記透過照明機構は、前記出射部と前記透過部材とを連結しつつ内方に保持する筒状保持部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の検査装置であって、前記出射部は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化するインテグレータ光学部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の検査装置によれば、散乱部による散乱効果により、観察光学系での観察において、透過照明機構からの透過光が照射されたテープにおけるノイズ成分を除去することができるので、透過照明機構を用いて、テープに貼付された検査対象物の情報を正確に得ることができる。
【００１６】
また、検査装置では、散乱部が、透過光軸方向で見て、観察面から所定の間隔を置いて設けられていることから、散乱効果を確実に得ることができるので、観察光学系での観察において、透過照明機構からの透過光が照射されたテープにおけるノイズ成分を確実に除去することができる。
【００１７】
上記した構成に加えて、前記所定の散乱状態は、検査対象物が貼付されるテープを前記観察面上に位置させ、前記透過照明機構からの透過光が照射された前記観察面上の前記テープを前記観察光学系で観察した際に、前記テープを一様に明るい状態とすることとすると、散乱効果をより確実に得ることができ、透過照明機構からの透過光が照射されたテープにおけるノイズ成分をより確実に除去することができる。
【００１８】
上記した構成に加えて、前記透過照明機構は、前記出射部からの透過光の透過を許し、かつ前記散乱部と前記観察面との間に該観察面に沿う平面を規定する平坦面が設けられた透過部材を有することとすると、透過部材の平坦面で、検査対象物を観察面上に位置させつつ平坦状とすることができるので、当該検査対象物を観察光学系により適切に観察することができる。
【００１９】
上記した構成に加えて、前記散乱部は、前記透過部材において前記出射部に対向する対向面が、散乱面とされて構成されていることとすると、簡易な構成で、観察光学系において適切な観察地点である観察面に対する透過光軸方向で見た散乱部の位置、すなわち透過光軸方向で見た観察面と散乱部との間隔を容易にかつ確実に設定することができる。
【００２０】
上記した構成に加えて、さらに、前記検査対象物が貼付される前記テープを、前記透過照明機構側から保持可能な筒状の保持ステージを備え、前記透過部材は、前記保持ステージに保持されることで該保持ステージの内方を埋めるように延在する板状を呈し、前記出射部は、前記透過部材の前記散乱部へと所定のスポット領域で透過光を入射させるべく、出射する透過光の拡散を低減する集光光学部材を有することとすると、観察面上における観察光学系に対する適切な領域を照射することができるので、より効率的に観察光学系による適切な観察を可能とすることができる。
【００２１】
上記した構成に加えて、前記集光光学部材は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化する機能も有するロッドインテグレータ光学部材であることとすると、観察光学系によるより適切な観察を可能とすることができる。
【００２２】
上記した構成に加えて、前記透過照明機構は、前記出射部と前記透過部材とを連結しつつ内方に保持する筒状保持部を有することとすると、より簡易な構成で、透過照明を用いて、テープに貼付された検査対象物の情報を正確に得ることができる。
【００２３】
上記した構成に加えて、前記出射部は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化するインテグレータ光学部材を有することとすると、観察面上における観察光学系に対する適切な領域を照射することができるので、より効率的に観察光学系による適切な観察を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願発明に係る実施例１の検査装置１０の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】検査装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【図３】検査装置１０の保持ステージ３４を模式的に示す斜視図である。
【図４】検査対象ワーク４０の種類を説明するための説明図であり、（ａ）は各半導体素子４４がテープ４２に貼り付けられたまま各境界面で切断された状態を示し、（ｂ）はテープ４２が引き伸ばされて各半導体素子４４が各個に分断された状態を示している。
【図５】検査装置１０の保持機構１３および透過照明機構１４を模式的に示す斜視図である。
【図６】図５に示すＩ−Ｉ線に沿う箇所を部分的な断面で示す説明図である。
【図７】検査対象物としての一例の各半導体素子４４を示す説明図である。
【図８】図７で示した各半導体素子４４における不具合の例を説明するための説明図である。
【図９】観察光学系を経て観察面Ｆｐ上を取得することにより得た撮像カメラ２４からの画像データにおいて、テープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることを説明するための説明図である。
【図１０】不具合のある各半導体素子４４を、微細形状Ｍに起因して正常な２つの半導体素子４４と判断してしまう様子を説明するための説明図である。
【図１１】観察光学系を経て観察面Ｆｐ上を取得することにより得た撮像カメラ２４からの画像データにおいて、テープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることが防止された様子を説明するための説明図である。
【図１２】実施例２の検査装置１０Ａの構成を模式的に示す説明図である。
【図１３】実施例３の検査装置１０Ｂの保持機構１３Ｂの構成を模式的に示す説明図である。
【図１４】実施例４の検査装置１０Ｃの保持機構１３Ｃおよび透過照明機構１４Ｃの構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本願発明に係る検査装置の各実施例について図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２６】
先ず、本願発明に係る実施例１の検査装置１０の概略的な構成について説明する。図１は、本願発明に係る検査装置の一例としての検査装置１０の構成を模式的に示す説明図である。図２は、検査装置１０の機能構成を示すブロック図である。なお、図５では、理解容易のために、検査対象ワーク４０におけるウェハ４１およびテープ４２を省略して示している。
【００２７】
検査装置１０は、図１および図２に示すように、観察機構１１と、反射照明機構１２と、保持機構１３と、透過照明機構１４と、制御機構１５と、から大略構成されている。この検査装置１０は、図１に示すように、本体部２１を有する。この本体部２１には、図示は略すが、リレーレンズやレボルバー式のターレット部が設けられており、そのターレット部には複数個の対物レンズ鏡筒２２が設けられている。この各対物レンズ鏡筒２２には、対物レンズ２３が設けられている。この本体部２１の上部に、撮像カメラ２４が取り付けられている。この撮像カメラ２４は、設定された対物レンズ２３により定まる倍率にしたがって、当該対物レンズ２３および本体部２１（リレーレンズ）を経て、その光軸（観察光軸Ｏａ）上の所定の位置の画像データを取得することができる。このため、撮像カメラ２４、本体部２１、各対物レンズ鏡筒２２およびその対物レンズ２３は、観察機構１１における観察光学系として機能し、その光軸が観察光軸Ｏａとなる。また、観察光軸Ｏａ上における撮像カメラ２４が適切な画像を取得可能な位置すなわち観察光学系における焦点位置を含み当該観察光軸Ｏａに直交する平面（物体側の結像面）が観察面Ｆｐとなる。以下では、観察光軸Ｏａの方向をＺ軸方向とし、そこに直交する面をＸ−Ｙ平面とする。この撮像カメラ２４により取得された画像データは、後述する画像制御部６１により、適宜解析されるとともにモニタ３９に表示可能とされている（図２参照）。
【００２８】
その本体部２１の内部には、観察光軸Ｏａ上にハーフミラーまたはプリズムで構成された反射部材２５が設けられている。本体部２１では、反射部材２５による観察光軸Ｏａからの反射方向に、コネクタ部２６を介して導光ファイバ２７が取り付けられている。この導光ファイバ２７は、同軸用光源２８から出射された照射光を反射部材２５へと導光することが可能とされている。その同軸用光源２８は、図２に示すように、ハロゲンランプ２８ａとストロボ２８ｂとの双方を選択的に発光させることが可能とされており、いずれが発光されても導光ファイバ２７へと出射させることが可能とされている。この同軸用光源２８から出射された照射光は、図１に示すように、導光ファイバ２７および反射部材２５を経て観察光軸Ｏａ上を進行し、各対物レンズ鏡筒２２の対物レンズ２３を経て観察光軸Ｏａ上で観察面Ｆｐを照明することができる。このため、同軸用光源２８、導光ファイバ２７および反射部材２５は、各対物レンズ鏡筒２２の対物レンズ２３との協働により、観察光学系に対して、後述する検査対象物（４４）からの同軸方向での反射光を生成するための反射照明機構１２、すなわち同軸落射照明機構２９として機能する。
【００２９】
この本体部２１は、後述するＺ軸駆動機構６６（図２参照）により、観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされている。このため、観察機構１１における観察光学系と、同軸落射照明機構２９とは、一体的に観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされている。
【００３０】
また、本体部２１には、図１に示すように、対物レンズ鏡筒２２の外周を包囲するようにして照明光導出用リング盤３０が設けられている。この照明光導出用リング盤３０は、図示は略すが観察光軸Ｏａと所定の間隔を置いて当該観察光軸Ｏａを取り囲むように複数の発光部が設けられており、各発光部は観察光軸Ｏａに対して傾斜する方向から観察面Ｆｐへ向けて照射可能とされている。照明光導出用リング盤３０には、導光ファイバ３１が取り付けられている。この導光ファイバ３１は、リング用光源３２から出射された照射光を照明光導出用リング盤３０の各発光部（図示せず）へと導光することが可能とされている。そのリング用光源３２は、図２に示すように、ハロゲンランプ３２ａとストロボ３２ｂとの双方を選択的に発光させることが可能とされており、いずれが発光されても導光ファイバ３１へと出射させることが可能とされている。このリング用光源３２から出射された照射光は、図１に示すように、導光ファイバ３１を経て、照明光導出用リング盤３０の各発光部（図示せず）から観察光軸Ｏａに対して傾斜する方向で観察面Ｆｐを照明することができる。このため、リング用光源３２、導光ファイバ３１および照明光導出用リング盤３０（その各発光部）は、観察光学系に対して、後述する検査対象物（４４）からの観察光軸Ｏａに傾斜する方向での反射光を生成するための反射照明機構１２、すなわち斜光照明機構３３として機能する。この照明光導出用リング盤３０は、後述するＺ軸駆動機構６６（図２参照）により、観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされている。この観察光軸Ｏａ方向への移動は、本体部２１と一体的なものであってもよく、互いに独立するものであってもよい。
【００３１】
この本体部２１および照明光導出用リング盤３０の下方に、保持機構１３が設けられている。この保持機構１３は、保持ステージ３４を有する。この保持ステージ３４は、図３に示すように、段付きの円筒形状を呈し、その環状の先端部３４ａで後述する検査対象物（４４）の保持部を構成している。この先端部３４ａでは、円環状の環状溝３４ｂが設けられるとともに、その溝内に真空引きのための吸引孔３４ｃが設けられている。このため、保持ステージ３４では、後述するように載置されたテープ４２（図４等参照）を、先端部３４ａで吸着保持することが可能とされている。この保持ステージ３４では、その内方に透過ステージ３５が設けられている。
【００３２】
透過ステージ３５は、図１、図３、図５および図６に示すように、円板形状を呈し、上側（観察光学系側）の上端面３５ａが平坦面とされており、下側（透過照明機構１４の後述する照射機構部１６側）の下端面３５ｂが散乱面とされている。この上端面３５ａは、実施例１では、研磨された平坦面とされており、下端面３５ｂは、後述するような散乱効果を得る観点から拡散率等を適宜考慮して設定される。この透過ステージ３５は、少なくとも透過照明機構１４の後述する照射機構部１６（その出射部５３）から出射された透過光の透過を許す透明な部材（透過部材）で形成されており、実施例１では、ガラスで形成されている。透過ステージ３５は、その周縁部の下端が、支持枠３６（図６参照）を介して下方から支持されている。
【００３３】
この支持枠３６は、図６に示すように、円環状を呈し、複数のＺ軸螺合部材３７（図６では１つのみ図示している）により下方から支持されているとともに、複数の直交軸螺合部材３８（図６では１つのみ図示している）によりＺ軸方向上側（観察光学系側）への移動が制限されている。各Ｚ軸螺合部材３７は、保持ステージ３４をＺ軸方向に貫通して設けられており、ナット３７ａによりＺ軸方向での位置決めが可能とされている。このＺ軸螺合部材３７は、Ｚ軸を中心とする回転方向で見て所定の間隔をおくように、少なくとも３点以上設けられている。各直交軸螺合部材３８は、先端が円錐形状とされており、支持枠３６の上端位置の傾斜面との係合が可能とされている。このため、保持ステージ３４では、各Ｚ軸螺合部材３７による支持位置を適宜変更することにより、Ｚ軸方向すなわち観察光軸Ｏａ方向で見た透過ステージ３５の位置（高さ位置）と、当該観察光軸Ｏａに対する透過ステージ３５（上端面３５ａ）の傾斜と、の双方を調節可能に、当該透過ステージ３５が設けられている。このことから、各Ｚ軸螺合部材３７と各直交軸螺合部材３８とは、保持ステージ３４に対して、透過ステージ３５を観察光軸Ｏａに関する位置調整を可能に保持する位置調整機構として機能する。
【００３４】
この透過ステージ３５は、厚さ寸法すなわち上端面３５ａと下端面３５ｂとの間隔が、透過ステージ３５における光学的な特性および硬度特性を勘案しつつ、以下の３点を考慮して設定されている。実施例１では、透過ステージ３５の厚さ寸法は、５ｃｍ〜１５ｃｍの範囲であって、全体に均等なものとされている。
【００３５】
１点目は、透過照明機構１４の後述する照射機構部１６から出射されて下端面３５ｂへと入射し上端面３５ａから出射した透過光において、所定の光量を確保することができることである。これは、透過ステージ３５では、観察光学系を経て撮像カメラ２４で取得した画像で見て、後述する検査対象物（４４）が適切に照明されている必要があることによる。この点は、主に透過ステージ３５の厚さ寸法の上限値に影響する。
【００３６】
２点目は、周縁部の下端が下方から支持されていることに起因して、中央位置において、落ち込むような撓み変形の変形量が所定の範囲以内であることである。これは、透過ステージ３５では、後述するように、上端面３５ａが、後述する検査対象物（４４）を観察光学系における適切な位置である観察面Ｆｐ上に位置させる機能を有していることから、上端面３５ａを全面に渡って観察面Ｆｐに沿うものとする必要があることによる。このため、上述した変形量における所定の範囲とは、最大で観察光学系における被写界深度となる。この点は、主に透過ステージ３５の厚さ寸法の下限値に影響する。
【００３７】
３点目は、散乱面とされた下端面３５ｂによる散乱効果が、上端面３５ａから出射される透過光において十分に得られていることである。これについては、後に詳細に説明する。
【００３８】
この透過ステージ３５を保持する保持ステージ３４は、図１に示すように、後述するＸＹ駆動機構６４（図２参照）により、観察光軸Ｏａ（観察光学系）に対して、そこに直交するＸ−Ｙ平面上で移動可能とされている。また、保持ステージ３４は、後述する回転駆動機構６５（図２参照）により、Ｚ軸回りに回転可能とされている。この保持ステージ３４には、検査対象ワーク４０が吸着保持される。
【００３９】
検査対象ワーク４０は、図４に示すように、ウェハ４１（ガラス基板等も含むものとする）が貼り付けられたテープ（フィルム）４２を、環状部材４３の内方で保持して構成されている。この検査対象ワーク４０では、（ａ）に示すように、ウェハ４１から形成される複数の半導体素子４４が、テープ４２に貼り付けられたまま各境界面で切断（ダイシング）された状態であるものと、（ｂ）に示すように、テープ４２に貼り付けられて切断された後にテープ４２が引き伸ばされて各個に分断（エキスパンド）された状態であるものとがある。ここで、環状部材４３は、状態の差異（検査対象ワーク４０の種類）に拘らず、保持ステージ３４の先端部３４ａ（図１参照）よりも大きな径寸法とされている。検査装置１０では、それらのいずれの状態であっても、各半導体素子４４が適切に形成されているか否かを検査するために用いられる。このため、各半導体素子４４を検査対象物として、検査対象ワーク４０の状態を維持したまま当該検査対象物の検査を行うことができる。
【００４０】
この検査対象ワーク４０では、図１、図５および図６に示すように、環状部材４３の内方に保持ステージ３４が位置され、その先端部３４ａにテープ４２が載置された状態において、環状溝３４ｂおよび吸引孔３４ｃの作用により、テープ４２が先端部３４ａに吸着保持される。このとき、保持ステージ３４において、透過ステージ３５の上端面３５ａが先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置するものとされると、テープ４２における吸着保持された箇所よりも内方に位置する領域が、透過ステージ３５の上端面３５ａにより引っ張られるので、当該上端面３５ａに貼り付くように平坦化される（図１参照）。このため、透過ステージ３５を観察光軸Ｏａに関して位置調整することにより、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）を適切な状態で観察面Ｆｐ上に位置させることができる。この保持ステージ３４の下方に透過照明機構１４としての照射機構部１６が設けられている（図１参照）。
【００４１】
透過照明機構１４は、図１に示すように、保持ステージ３４により吸着保持された検査対象物（各半導体素子４４）に対して、観察光学系（観察機構１１）とは反対側から透過光を照射するものである。この透過照明機構１４は、照射機構部１６を有する。その照射機構部１６は、後述する導光部５２を経て透過用光源５１から出射された透過光を後述する出射部５３へと導光することが可能とされている。その透過用光源５１は、図２に示すように、ハロゲンランプ５１ａとストロボ５１ｂとの双方を選択的に発光させることが可能とされており、いずれが発光されても導光部５２へと出射させることが可能とされている。
【００４２】
この照射機構部１６は、上述した透過用光源５１（図２参照）に加えて、図５および図６に示すように、導光部５２と出射部５３と支持部５４とを有する。導光部５２は、図示は略すが一端側に設けられた入射面が透過用光源５１（図２参照）のハロゲンランプ５１ａおよびストロボ５１ｂから発光された光（透過光）を入射可能とすべくそれぞれに対向されて設けられており、当該入射面から入射された透過用光源５１（図２参照）からの透過光を他端側に設けられた出射面５２ａ（図６参照）へと導く。この導光部５２は、実施例１では、光ファイバで形成されている。導光部５２の出射面５２ａに出射部５３が接続されている（図６参照）。
【００４３】
その出射部５３は、筒状の筐体５３ａに少なくとも１つ以上の光学素子５３ｂが収容されて構成されている。この光学素子５３ｂは、導光部５２の出射面５２ａに対向する入射面５３ｃと、そこから入射された透過光を出射する出射面５３ｄと、を構成している。光学素子５３ｂは、入射面５３ｃから入射された透過光を所望の状態として出射面５３ｄから出射すべく、所定の光学的特性を有するものとされている。この光学素子５３ｂの中心軸位置となる回転対称軸を、照射機構部１６（透過照明機構１４（透過照明系））の透過光軸Ｐａ（図１参照）とする。この照射機構部１６では、導光部５２から出射部５３へと透過光が入射されると、出射部５３から透過光軸Ｐａに沿う透過光を出射する。光学素子５３ｂにおける所定の光学的特性とは、進行方向となる透過光軸Ｐａに直交する断面で見た光量分布が均一化されていることと、照射領域の拡がり（拡散）が抑制されていることと、を言う。この光学素子５３ｂは、上述した所定の光学的特性（インテグレータ機能および拡散防止（集光）機能）を有する光学素子で構成されており、実施例１では、光学素子５３ｂは、ロッドインテグレータ光学部材で構成されている。
【００４４】
また、実施例１では、筐体５３ａにおいて光学素子５３ｂの入射面５３ｃよりも下方に位置する下端部５３ｅが筒状とされており、導光部５２の他端部（出射面５２ａが設けられている側の端部）を内方に嵌入可能とされている。このため、出射部５３と導光部５２とは、導光部５２の他端部を出射部５３の下端部５３ｅに嵌入することにより、導光部５２の出射面５２ａと出射部５３の入射面５３ｃとが突き合わされて連結（接続）される。この状態において、導光部５２と出射部５３とが、支持部５４により固定的に支持されている。
【００４５】
このため、照射機構部１６では、透過用光源５１から出射した透過光を、導光部５２を経て出射部５３へと進行させ、均一な光量分布の略平行光として出射部５３から透過光軸Ｐａ（図１参照）方向へ向けて出射させて、透過ステージ３５の下端面３５ｂを照射することができる。この透過光は、散乱面とされた下端面３５ｂにより、散乱光とされて観察面Ｆｐを裏面側から照射する。この透過光は、少なくとも保持ステージ３４に吸着保持された検査対象ワーク４０のテープ４２を透過して、観察光学系（撮像カメラ２４）により観察可能とされている（図１参照）。このため、照射機構部１６（透過用光源５１、導光部５２および出射部５３）は、散乱面とされた透過ステージ３５の下端面３５ｂと協働として、観察光学系とは反対側から観察面Ｆｐ（検査対象物（半導体素子４４））を照射する透過光を生成する透過照明機構１４として機能する。実施例１では、透過光軸ＰａがＺ軸方向に平行に設定されており、透過光軸Ｐａと観察光軸Ｏａとが一致するように、観察光学系に対する照射機構部１６の位置が設定されている。また、透過照明機構１４は、ロッドインテグレータ光学部材で構成された照射機構部１６の光学素子５３ｂにより、観察面Ｆｐ上で見た透過光の照射領域で、観察光学系（撮像カメラ２４）により観察可能な観察領域を充足することを可能とするように設定されている。
【００４６】
この検査装置１０では、上述したように構成された観察機構１１、反射照明機構１２、保持機構１３および透過照明機構１４が、制御機構１５（図２参照）の制御下で統括的に制御される。この制御機構１５は、図２に示すように、画像制御部６１と、照明制御部６２と、駆動制御部６３とを有している。
【００４７】
画像制御部６１は、撮像カメラ２４により取得された画像データを適宜解析する。この解析とは、テープ４２に貼り付けられた複数の検査対象物（半導体素子４４）の輪郭線を認識することや、観察点におけるフォーカス状態を判断することや、各検査対象物における欠陥を認識することや、各検査対象物に設けられた電極や配線等の不備を認識することや、ウェハ４１からの各検査対象物（半導体素子４４）の切り出し不良を認識すること等があげられる。また、画像制御部６１は、撮像カメラ２４により取得された画像データに基づく映像をモニタ３９に表示させる。
【００４８】
照明制御部６２は、同軸用光源２８とリング用光源３２と透過用光源５１とを適宜点消灯制御を行う。すなわち、照明制御部６２は、同軸用光源２８、リング用光源３２および透過用光源５１において、ハロゲンランプ（２８ａ、３２ａ、５１ａ）もしくはストロボ（２８ｂ、３２ｂ、５１ｂ）を選択的に適宜点消灯させるとともに、同軸用光源２８、リング用光源３２および透過用光源５１を、同時にまたは個別に点灯および消灯させる。このハロゲンランプ（２８ａ、３２ａ、５１ａ）は、観察用照明として用いるものであり、ストロボ（２８ｂ、３２ｂ、５１ｂ）は検査用照明として用いるものである。また、照明制御部６２は、各光源（２８、３２、５１）において、検査用照明としてのストロボ（２８ｂ、３２ｂ、５１ｂ）の明るさ調整が可能とされている。この明るさ調整は、例えば、複数のＮＤフィルタのいずれかを適宜選択することで、実現することができる。
【００４９】
駆動制御部６３は、ＸＹ駆動機構６４、回転駆動機構６５およびＺ軸駆動機構６６を適宜駆動制御する。すなわち、駆動制御部６３は、Ｚ軸駆動機構６６を駆動制御することにより、観察機構１１における観察光学系および同軸落射照明機構２９を観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に適宜移動させることができるとともに、斜光照明機構３３を観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に適宜移動させることができる。これにより、保持ステージ３４に吸着保持された検査対象ワーク４０の検査対象物（各半導体素子４４）を、適切な照明の下で、適切に観察することを可能とする。また、駆動制御部６３は、ＸＹ駆動機構６４および回転駆動機構６５を駆動制御することにより、保持ステージ３４すなわちそこに吸着保持された検査対象ワーク４０を、観察光軸Ｏａ（観察光学系）および透過光軸Ｐａ（照射機構部１６）に対して、そこに直交するＸ−Ｙ平面上で適宜移動させることができるとともに、観察光軸Ｏａ（透過光軸Ｐａ（Ｚ軸方向））回りに適宜回転させることができる。これにより、保持ステージ３４に吸着保持された検査対象ワーク４０における任意の位置の検査対象物（半導体素子４４）を検査することが可能となる。
【００５０】
制御機構１５では、この他にも、上述した保持ステージ３４における吸着動作の制御等が可能とされているとともに、検査のための画像データの比較等が可能とされている。
【００５１】
この検査装置１０では、先ず、検査対象とする検査対象物が貼付された検査対象ワーク４０に応じて、透過ステージ３５の観察光軸Ｏａに関する位置調整を行う。これは、以下のことによる。検査装置１０では、保持ステージ３４の先端部３４ａで環状部材４３の内方位置のテープ４２を吸着保持するものであることから、テープ４２の周縁部が下方から支持されていることに起因して、中央位置が落ち込むように撓み変形することがある。すると、この撓み変形によりテープ４２上の各半導体素子４４が観察面Ｆｐからずれてしまい、観察光学系（撮像カメラ２４）による適切な観察が出来なくなる虞がある。このテープ４２の撓み変形の量および状態は、テープ４２の材質や貼付された各半導体素子４４の位置および個数等に応じて異なるものであることから、検査対象ワーク４０の種類に応じて異なるものとなる。このため、対象とする検査対象ワーク４０を保持ステージ３４で吸着保持した状態において、テープ４２上の各半導体素子４４を観察面Ｆｐ上に位置させるように、テープ４２の撓み変形の量および状態に応じて、透過ステージ３５のＺ軸すなわち観察光軸Ｏａ方向で見た位置（高さ位置）と、当該観察光軸Ｏａに対する透過ステージ３５（上端面３５ａ）の傾斜と、の双方を調節する。
【００５２】
このとき、テープ４２の撓み変形が大きいほど、透過ステージ３５の上端面３５ａを保持ステージ３４の先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置させる。これは、以下のことによる。透過ステージ３５の上端面３５ａを保持ステージ３４の先端部３４ａよりも上方に位置させると、テープ４２における吸着保持された箇所よりも内方に位置する領域が、透過ステージ３５の上端面３５ａにより上方に引っ張られるので、当該上端面３５ａにテープ４２が貼り付くように平坦化される。このため、テープ４２の撓み変形に応じて、透過ステージ３５の上端面３５ａを上方に位置させることにより、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）をより適切な状態で観察面Ｆｐ上に位置させることができる。このとき、透過ステージ３５の上端面３５ａに高さ位置に応じて、観察機構１１、反射照明機構１２および透過照明機構１４の照射機構部１６をＺ軸方向に適宜移動させることは言うまでもない。このテープ４２の撓み変形の量および状態は、例えば、撮像カメラ２４からの画像データを画像制御部６１で解析することにより、取得することができる。
【００５３】
検査装置１０では、次に、保持ステージ３４で検査対象ワーク４０を吸着保持して、チップスキャンを行う。このチップスキャンでは、保持ステージ３４の先端部３４ａの内方位置すなわち検査対象ワーク４０（テープ４２）において吸着保持された箇所よりも内方位置を全面に渡って走査するように、駆動制御部６３により、観察光軸Ｏａに対して保持ステージ３４を移動させる。この走査では、透過照明機構１４からの透過光を照射しつつ撮像カメラ２４による画像の取得を行う。
【００５４】
次に、チップマップの作成を行う。このチップマップとは、検査対象ワーク４０（テープ４２）における各検査対象物（半導体素子４４）の位置、および姿勢を示すものである。制御機構１５では、チップスキャンによる、輪郭線を認識することでテープ４２に貼り付けられた複数の検査対象物（半導体素子４４）を判別するとともに、駆動制御部６３による移動位置情報を加味することで、各検査対象物（半導体素子４４）の位置および姿勢を取得する。
【００５５】
次に、検査対象物（半導体素子４４）の判定を行う。この判定では、作成したチップマップに基づいて、観察光学系による観察位置を決定し、その決定に応じて駆動制御部６３により保持ステージ３４を移動させる。その後、その観察位置にある検査対象物（半導体素子４４）を、その検査対象物の良品のデータと比較し、当該検査対象物（半導体素子４４）の良否の判断を行う。この良否の判断は、撮像カメラ２４からの画像データを画像制御部６１で解析することにより行う。
【００５６】
この検査対象物（半導体素子４４）の判定を、作成したチップマップに基づいて、検査対象ワーク４０（テープ４２）上のすべての検査対象物（半導体素子４４）に対して順次行うことにより、当該検査対象ワーク４０に対する検査が終了する。なお、この検査は、画像制御部６１の制御下でモニタ３９に表示された、撮像カメラ２４により取得された画像データに基づく映像を目視することにより、行うこともできる。
（技術の課題）
次に、従来の検査装置における技術の課題について、図７ないし図１０を用いて説明する。なお、この技術の課題については、透過ステージ３５の下端面３５ｂが散乱面とされていないものとすると、本願発明に係る検査装置１０においても同様の問題が生じることから、以下の説明では、理解容易のために検査装置１０を用いて説明する。また、図７ないし図１０では、理解容易のために、各半導体素子４４の様子や後述する微細形状Ｍ（図９参照）を強調して示しているが、実際の検査対象物や観察状態と必ずしも一致するものではない。
【００５７】
検査装置１０では、上述したように、保持ステージ３４で検査対象ワーク４０を吸着保持すると、先ず、チップスキャンを行って、撮像カメラ２４からの画像データの解析によりチップマップを作成する。このとき、検査装置１０では、撮像カメラ２４からの画像データにおいて、各半導体素子４４の輪郭線を認識する必要がある。この認識のために、検査装置１０では、透過照明機構１４（その照射機構部１６）で透過光を照射しつつ、撮像カメラ２４による画像データの取得を行う。
【００５８】
図７に示すように、検査対象ワーク４０のテープ４２上において、矩形状の各半導体素子４４が整列しているものを検査対象物としているものとする。この例（図７ないし図１１）の各半導体素子４４は、矩形状で透明なガラス基板４４ａの中央に、導電体からなる電極４４ｂが設けられたＬＥＤチップを模式的に示したものであり、図示は略すがガラス基板４４ａ上にも種々の配線が設けられている。このため、この検査対象ワーク４０では、各半導体素子４４のガラス基板４４ａおよびテープ４２が透過光の透過を許すものであり、撮像カメラ２４で取得された画像データにおいて、各半導体素子４４のガラス基板４４ａおよびテープ４２が明るいものとなる。
【００５９】
ここで、上述した画像解析では、透過照明機構１４（その照射機構部１６）からの透過光が照射された各半導体素子４４の輪郭線を認識する必要があるが、各半導体素子４４が透過光の透過を許さないものである場合、その輪郭線は明確なものであることから問題となることはない。ところが、この例の透明なガラス基板４４ａで構成された各半導体素子４４のように、外形形状を構成する部材が透過光の透過を許す材料で形成されたものを検査対象物とする場合、テープ４２とガラス基板４４ａとが明るく表示されて輪郭線のみが薄い影となることから、微細な明暗（コントラスト）に基づいて輪郭線を認識する必要がある。
【００６０】
この検査対象ワーク４０では、ウェハ４１（図４参照）からの分断により各半導体素子４４が形成されるものであることから、テープ４２上では、図８に示すように、互いに隣り合う２つの半導体素子４４の分断線が不適切なものとなったり（左上参照）、互いに隣り合う２つの半導体素子４４が分断されていなかったり（右下参照）、する場合がある。このような半導体素子４４（検査対象物）がある場合、これらの状態であること、すなわち図８における左上の２つの半導体素子４４および右下の２つの半導体素子４４が、不良品である旨を的確に検出する必要がある。
【００６１】
ところが、この例の各半導体素子４４は、透明なガラス基板４４ａで構成されているとともに、透過光の透過を許すテープ４２に貼り付けられている。ここで、テープ４２では、透過照明が照射された状態を観察光学系（撮像カメラ２４）からの画像データで観察すると、何らの部材が貼り付けられていない状態であっても、一様に明るい状態ではなく線状や点状の部分的に暗い箇所（図９の符号Ｍ参照）が存在してしまう。以下では、この部分的に暗い箇所を、テープ４２における微細形状Ｍという。この微細形状Ｍは、テープ４２に塵埃等が付着していたり接着剤の斑が生じていたりすることに起因するものと考えられる。
【００６２】
このことから、この例の透明なガラス基板４４ａで構成された各半導体素子４４のように、外形形状を構成する部材が透過光の透過を許す材料で形成されたものを検査対象物とすると、撮像カメラ２４からの画像データでは、図９に示すように、各電極４４ｂによる影の部分の間に、各ガラス基板４４ａの輪郭線による影の部分と、複数の微細形状Ｍによる影の部分と、が混在することとなる。
【００６３】
このため、図１０に示すように、互いに隣り合う２つの半導体素子４４の分断線が不適切なもの（左上参照）や、互いに隣り合う２つの半導体素子４４が分断されていないもの（左下参照）であっても、その間に存在する微細形状Ｍを両半導体素子４４の輪郭線（分断線）と判断してしまう虞がある。このため、不適切な分断線とされた２つの半導体素子４４や、連続された２つの半導体素子４４を、正常な２つの半導体素子４４が隣り合っているもの（右側参照）と判断してしまい、これらの不良品を的確に検出できなくなる虞がある。すなわち、画像データ上において、テープ４２の各微細形状Ｍがノイズ成分として作用してしまい、当該検査対象物４４の検査精度の低下を招いてしまう虞がある。このため、何らかの対策により、当該ノイズ成分を除去することが望ましい。
（散乱面による作用）
検査装置１０では、観察光学系を経て観察面Ｆｐ上を取得することにより得た撮像カメラ２４からの画像データにおけるテープ４２の微細形状Ｍを除去するために、透過ステージ３５の下端面３５ｂが散乱面とされている。このため、透過照明機構１４の照射機構部１６から出射された透過光は、散乱面とされた下端面３５ｂから透過ステージ３５内へと入射して上端面３５ａから出射し、テープ４２に貼り付けられた各半導体素子４４を裏面側から照射する。このことから、当該透過光は、下端面３５ｂにより散乱されて、テープ４２およびそこに貼付された各半導体素子４４へと到達することとなる。このように、テープ４２を照射する透過光が所定の散乱状態とされていると、観察光学系を経て撮像カメラ２４で取得した画像データにおいて、テープ４２の微細形状Ｍを殆ど認識できなくすることができる。これは、テープ４２の微細形状Ｍに対して様々な角度方向で透過光が照射することに起因するものと考えられる。
【００６４】
このため、透過ステージ３５では、上述したように、厚さ寸法すなわち上端面３５ａと下端面３５ｂとの間隔が、散乱面とされた下端面３５ｂによる散乱効果を考慮して決定されている。すなわち、観察面Ｆｐ上のテープ４２を照射する透過光（上端面３５ａから出射される透過光）を、所定の散乱状態とすることを可能とするように、透過ステージ３５の厚さ寸法が、下端面３５ｂにおける散乱面の度合い（粗面度）を勘案して設定されている。ここで、所定の散乱状態とは、撮像カメラ２４からの画像データにおけるテープ４２の微細形状Ｍを除去すること、すなわち透過照明機構１４からの透過光が照射された観察面Ｆｐ上のテープ４２を、観察光学系を経て撮像カメラ２４で取得した際、その画像データにおいてテープ４２が一様に明るい状態となること、を言う。
【００６５】
このように構成された検査装置１０では、上述した透明なガラス基板４４ａで構成された各半導体素子４４（図７参照）を、透過照明を照射しつつ観察光学系（撮像カメラ２４）からの画像データで観察すると、図１１に示すように、テープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることを防止することができるので、画像データ上におけるノイズ成分を除去することができる。このため、各半導体素子４４の輪郭線の判断を正確なものとすることができる。例えば、図１０に示すように、互いに隣り合う２つの半導体素子４４の分断線が不適切なもの（左上参照）はその不適切な状態で、互いに隣り合う２つの半導体素子４４が分断されていないもの（左下参照）はその連続した状態で、認識することができるので、それらの不良品を的確に検出することができる。
【００６６】
このように、本発明に係る検査装置１０では、透過ステージ３５の散乱面とされた下端面３５ｂによる散乱効果により、観察光学系（撮像カメラ２４）からの画像データにおいて、透過照明機構１４からの透過光が照射されたテープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることを防止することができるので、透過照明機構１４を用いて、テープ４２に貼付された検査対象物（実施例１では各半導体素子４４）の情報を正確に得ることができる。
【００６７】
また、検査装置１０では、散乱面とされた下端面３５ｂが、透過光軸Ｐａ方向で見て、観察面Ｆｐに沿う平面を規定する透過ステージ３５の上端面３５ａから所定の間隔を置いて設けられていることから、散乱面とされたことによる散乱効果を確実に得ることができるので、観察光学系（撮像カメラ２４）からの画像データにおいて、透過照明機構１４からの透過光が照射されたテープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることを確実に防止することができる。
【００６８】
さらに、検査装置１０では、透過光軸Ｐａ方向で見た上端面３５ａと散乱面（下端面３５ｂ）との間隔が、透過照明機構１４からの透過光（照射機構部１６から出射されて散乱面を経た透過光）が照射された観察面Ｆｐ上のテープ４２を、観察光学系を経て撮像カメラ２４で取得した際、その画像データにおいてテープ４２が一様に明るい状態となること、を基準として、下端面３５ｂにおける散乱面の度合い（粗面度）と合わせて設定されていることから、散乱面とされたことによる散乱効果をより確実に得ることができる。なお、ガラスで形成された透過ステージ３５の上端面３５ａを観察面Ｆｐとしかつ下端面３５ｂを散乱面として実験したところ、観察面Ｆｐと散乱面との間隔を３ｃｍ以上とすることにより、所望の散乱効果を得ることができた。
【００６９】
検査装置１０では、透過ステージ３５の上端面３５ａが、検査対象物（実施例１では各半導体素子４４）を、観察面Ｆｐ上に位置させつつ平坦状とする機能を有していることから、当該検査対象物を観察光学系（観察機構１１）により適切に観察することができる。
【００７０】
検査装置１０では、検査対象物を観察面Ｆｐ上に位置させる上端面３５ａが設けられた透過ステージ３５の下端面３５ｂで、透過照明機構１４としての散乱面を構成していることから、観察光学系（観察機構１１）において適切な観察地点である観察面Ｆｐ（上端面３５ａ）に対する透過光軸Ｐａ方向で見た散乱面（下端面３５ｂ）の位置、すなわち透過光軸Ｐａ方向で見た観察面Ｆｐと散乱面との間隔を容易にかつ確実に設定することができる。
【００７１】
検査装置１０では、上端面３５ａが設けられた透過ステージ３５の下端面３５ｂで透過照明機構１４としての散乱面を構成していることから、検査対象物を観察面Ｆｐ上に位置させる機能および画像データ上におけるノイズ成分を除去する機能を、透過ステージ３５を設けるだけで実現することができるので、簡易な構成とすることができる。
【００７２】
検査装置１０では、透過光軸Ｐａ方向で見た上端面３５ａと下端面３５ｂとの間隔（透過ステージ３５の厚さ寸法）が、照射機構部１６から出射されて透過ステージ３５を経た透過光における光量も考慮して設定されていることから、所定の光量で観察面Ｆｐ上の検査対象物に透過光を照射することができるので、透過照明機構１４を用いて検査対象物（実施例１では各半導体素子４４）の情報をより正確に得ることができる。
【００７３】
検査装置１０では、透過光軸Ｐａ方向で見た上端面３５ａと下端面３５ｂとの間隔（透過ステージ３５の厚さ寸法）が、透過ステージ３５の撓み変形の変形量を所定の範囲以内とする点も設定されていることから、観察光学系（撮像カメラ２４）により適切に観察することができる。
【００７４】
検査装置１０では、検査対象ワーク４０（そのテープ４２）を保持ステージ３４で吸着保持する際、透過ステージ３５の上端面３５ａを保持ステージ３４の先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置するものとすることができるので、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）をより適切に観察面Ｆｐ上に位置させることができる。
【００７５】
検査装置１０では、透過ステージ３５が、位置調整機構により保持ステージ３４に対して観察光軸Ｏａに関する位置調整が可能とされていることから、テープ４２の撓み変形の量および状態に応じて、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）をより適切に観察面Ｆｐ上に位置させることができる。
【００７６】
検査装置１０では、透過照明機構１４の照射機構部１６（その出射部５３）が、照射領域の拡がり（拡散）を抑制する光学性能（インテグレータ機能）を有していることから、観察面Ｆｐ上における観察光学系（撮像カメラ２４）に対する適切な領域を照射することができるので、より効率的に観察光学系（撮像カメラ２４）による適切な観察を可能とすることができる。
【００７７】
検査装置１０では、透過照明機構１４の照射機構部１６（その出射部５３）が、進行方向となる透過光軸Ｐａに直交する断面で見た光量分布を均一化する光学性能（拡散防止（集光）機能）を有していることから、観察光学系（撮像カメラ２４）によるより適切な観察を可能とすることができる。
【００７８】
検査装置１０では、透過照明機構１４の照射機構部１６（その出射部５３）が、保持ステージ３４から離れた位置から当該保持ステージ３４に吸着保持された検査対象物（実施例１では各半導体素子４４）を照射する構成であることから、保持ステージ３４のＸ−Ｙ平面に沿う移動に伴って当該保持ステージ３４と照射機構部１６（その出射部５３）とが干渉することを確実に防止することができるため、保持ステージ３４においてテープ４２を吸着保持する先端部３４ａの内方の全領域に透過光を照射することができるので、有効な検査領域を最大限に確保することができる。これは、照射機構部１６（その出射部５３）がＺ軸方向で見て保持ステージ３４と重なるように当該保持ステージ３４の内方に位置されている場合、出射部５３の筐体５３ａと保持ステージ３４の内周壁面との干渉により、保持ステージ３４の内方における透過光を照射可能な領域（有効な検査領域）が狭まってしまうことによる。このため、保持ステージ３４に吸着保持されたテープ４２に貼付された検査対象物を、透過照明機構１４を用いて効率よく適切に検査することができる。
【００７９】
したがって、本発明に係る検査装置１０では、テープ４２に貼り付けられた透明な検査対象物（各半導体素子４４）に対しても、透過照明により正確な情報を得ることができる。
【実施例２】
【００８０】
次に、本発明の実施例２に係る検査装置１０Ａについて、図１２を用いて説明する。この実施例２は、実施例１の検査装置１０に対して、保持ステージ３４Ａ（保持機構１３Ａ）における位置調整機構の構成が異なる例である。この実施例２の検査装置１０Ａは、基本的な構成は上記した実施例１の検査装置１０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
検査装置１０Ａでは、図１２に示すように、保持機構１３Ａの保持ステージ３４Ａにおける位置調整機構として、各Ｚ軸螺合部材３７の代わりに、複数のＺ軸調整機構７１が設けられている。このＺ軸調整機構７１は、Ｚ軸螺合部材３７と同様に、少なくとも３点以上設けられている（図１２では２つのみ図示している）。各Ｚ軸調整機構７１は、駆動モータ７２と、その回転軸７２ａに取り付けられたカム部材７３と、それにより変動されるＺ軸支持部７４と、を有する。駆動モータ７２は、Ｚ軸調整機構７１における駆動源であり、回転軸７２ａで回転駆動力を出力する。その回転軸７２ａにカム部材７３が接続されている。そのカム部材７３は、円板状を呈し、軸線から偏心した位置で回転軸７２ａに接続されている。カム部材７３は、外側面でＺ軸支持部７４に当接可能とされている。そのＺ軸支持部７４は、棒状を呈し、Ｚ軸方向で見てカム部材７３の上側（透過ステージ３５側）で保持ステージ３４ＡをＺ軸方向に貫通して設けられており、Ｚ軸方向に移動自在とされている。Ｚ軸支持部７４は、上側（観察光学系側）の一端が支持枠３６を下方から支持しており、下側の他端がカム部材７３の外側面に当接されている。
【００８２】
このＺ軸調整機構７１では、駆動モータ７２を適宜駆動制御することにより、カム部材７３の回転軸７２ａ回りの回転姿勢に応じて、Ｚ軸支持部７４をＺ軸方向に移動させることができる。このため、保持ステージ３４Ａでは、各Ｚ軸調整機構７１を適宜駆動させて、各Ｚ軸支持部７４による支持位置を適宜変更することにより、Ｚ軸方向すなわち観察光軸Ｏａ方向で見た透過ステージ３５の位置（高さ位置）と、当該観察光軸Ｏａに対する透過ステージ３５（上端面３５ａ）の傾斜と、の双方を調節可能に、当該透過ステージ３５が設けられている。このことから、各Ｚ軸螺合部材３７は、保持ステージ３４Ａに対して、透過ステージ３５を観察光軸Ｏａに関する位置調整を可能に保持する位置調整機構として機能する。検査装置１０Ａでは、制御機構１５の駆動制御部６３が、各Ｚ軸調整機構７１すなわちその駆動モータ７２を適宜駆動制御することが可能とされている。
【００８３】
この検査装置１０Ａでは、対象とする検査対象ワーク４０を保持ステージ３４Ａで吸着保持した状態において、撮像カメラ２４からの画像データを制御機構１５の画像制御部６１で解析することにより、テープ４２の撓み変形の量および状態を取得する。次に、そのテープ４２の撓み変形の量および状態に応じて、制御機構１５の駆動制御部６３が、テープ４２上の各半導体素子４４を観察面Ｆｐ上に位置させるように、各Ｚ軸調整機構７１の駆動モータ７２を適宜駆動制御することにより、Ｚ軸方向すなわち観察光軸Ｏａ方向で見た透過ステージ３５の位置（高さ位置）と、当該観察光軸Ｏａに対する透過ステージ３５（上端面３５ａ）の傾斜と、の双方を調節する。次に、その観察光軸Ｏａに関する位置が調整された透過ステージ３５の上端面３５ａ上のテープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）を、観察面Ｆｐ上に位置させるべく、制御機構１５の駆動制御部６３が、観察機構１１、反射照明機構１２および透過照明機構１４（その照射機構部１６）をＺ軸方向に適宜移動させる。これにより、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）が、適切な状態で観察面Ｆｐ上に位置される。このため、検査装置１０Ａでは、実施例１の検査装置１０と同様に、当該検査対象物（各半導体素子４４）を検査することができる。
【００８４】
実施例２の検査装置１０Ａでは、基本的に実施例１の検査装置１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
それに加えて、実施例２の検査装置１０Ａでは、対象とする検査対象ワーク４０のテープ４２上の検査対象物（実施例２では各半導体素子４４）を、自動で観察面Ｆｐ上に位置させることができるので、迅速かつ適切に検査対象物（実施例２では各半導体素子４４）を検査することができる。
【００８６】
したがって、本発明に係る検査装置１０Ａでは、テープ４２に貼り付けられた透明な検査対象物（各半導体素子４４）に対しても、透過照明により正確な情報を得ることができる。
【００８７】
なお、実施例２では、各Ｚ軸調整機構７１が、駆動モータ７２（回転軸７２ａ）と、カム部材７３と、Ｚ軸支持部７４と、により構成されていたが、制御機構１５の駆動制御部６３による駆動制御により、保持ステージ３４Ａに対して観察光軸Ｏａに関する透過ステージ３５の位置を調整することができるものであればよく、実施例２の構成に限定されるものではない。
【実施例３】
【００８８】
次に、本発明の実施例３に係る検査装置１０Ｂについて、図１３を用いて説明する。この実施例３は、実施例２に係る検査装置１０Ａに対して、保持機構１３Ｂの構成が異なる例である。この実施例３の検査装置１０Ｂは、基本的な構成は上記した実施例２の検査装置１０Ａと同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８９】
検査装置１０Ｂでは、図１３に示すように、保持機構１３Ｂにおいて、押圧機構８１が設けられている。この押圧機構８１は、保持ステージ３４Ａの透過ステージ３５（上端面３５ａ）上に載置された検査対象ワーク４０の保持を可能とするものである。詳細には、押圧機構８１は、透過ステージ３５の上端面３５ａが保持ステージ３４Ａの先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置するように、保持ステージ３４Ａに対する透過ステージ３５のＺ軸方向での位置が調整された際、その透過ステージ３５（その上端面３５ａ）との協働により、テープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に観察面Ｆｐ上に位置させつつ当該検査対象ワーク４０を保持することを可能とする。
【００９０】
この押圧機構８１は、実施例３では、Ｚ軸に直交する方向で見て、保持ステージ３４Ａの外方位置に設けられたスライド支持部８２と、そのスライド支持部８２によりＺ軸方向に移動自在に保持された押圧腕部８３とを有する。この押圧機構８１は、少なくとも２点以上設けられている（図１３では２つ図示している）。各押圧腕部８３は、スライド支持部８２から内方へ向けて延出されており、保持ステージ３４Ａの周辺で検査対象ワーク４０の環状部材４３を上方（観察光学系側）から押圧することが可能とされている。換言すると、各押圧腕部８３は、Ｚ軸方向で見て、少なくとも先端部分が、検査対象ワーク４０の環状部材４３と重なるように設けられている。
【００９１】
検査装置１０Ｂでは、基本的には、保持ステージ３４Ａの先端部３４ａで、検査対象ワーク４０のテープ４２を吸着保持する。ここで、透過ステージ３５の上端面３５ａが保持ステージ３４Ａの先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置するように、保持ステージ３４Ａに対して透過ステージ３５のＺ軸方向での位置が調整された際、その上端面３５ａに載置されたテープ４２を保持ステージ３４Ａの先端部３４ａでは吸着保持することができなくなる場合がある。これは、テープ４２の撓み変形には、限界があることに起因するものであり、Ｚ軸方向で見た上端面３５ａの位置と先端部３４ａの位置との差が大きくなることにより生じる。このとき、検査装置１０Ｂでは、各押圧機構８１において、各スライド支持部８２に設けられた押圧腕部８３を押し下げて（照射機構部１６側（図１２等参照）へ移動させて）、その各押圧腕部８３で検査対象ワーク４０の環状部材４３を上方（観察光学系側（図１２等参照））から下方へと押圧する。すると、検査対象ワーク４０は、そのテープ４２の中央が透過ステージ３５の上端面３５ａにより押し上げられていることから、その上端面３５ａにテープ４２が貼り付くように平坦化された状態で固定される。このことから、各押圧腕部８３における押圧位置（高さ位置）は、透過ステージ３５（その上端面３５ａ）の観察光軸Ｏａに対する傾斜に応じて個別に設定する。なお、各押圧腕部８３における押圧位置は、同一の高さ位置（Ｚ軸方向で見た透過ステージ３５に対する位置）であってもよい。このため、検査対象物（各半導体素子４４）は、観察光学系における適切な位置である観察面Ｆｐ上に適切に位置されることとなる。この各スライド支持部８２上での押圧腕部８３の位置の移動は、制御機構１５（その駆動制御部６３）の制御下で行われる。なお、各スライド支持部８２上での押圧腕部８３の位置の移動は、手動により行うものであってもよい。この各押圧機構８１では、検査対象ワーク４０の環状部材４３を押圧していない場面では、検査対象ワーク４０の保持ステージ３４Ａ（透過ステージ３５）上への載置の妨げとならないように、押圧腕部８３がスライド支持部８２により上方位置へと退避される。なお、押圧腕部８３は、この退避のために、延出方向に伸縮自在な構成とされていてもよく、スライド支持部８２回りに回動可能な構成とされていてもよい。
【００９２】
実施例３の検査装置１０Ｂでは、基本的に実施例２の検査装置１０Ａと同様の構成であることから、基本的に実施例２と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
それに加えて、実施例３の検査装置１０Ｂでは、テープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に観察面Ｆｐ上に位置させるべく保持ステージ３４Ａに対して透過ステージ３５をＺ軸方向に位置調整することに起因して、保持ステージ３４Ａの先端部３４ａでは吸着保持することができなくなった検査対象ワーク４０であっても、押圧機構８１での押圧により、その透過ステージ３５の上端面３５ａに倣ってテープ４２を平坦化させつつ固定することができるので、当該テープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に検査することができる。
【００９４】
また、検査装置１０Ｂでは、押圧機構８１が検査対象ワーク４０の環状部材４３を押圧するものであることから、当該検査対象ワーク４０のテープ４２やそこに貼付された検査対象物（各半導体素子４４）への負荷を抑制しつつ、そのテープ４２（検査対象物（各半導体素子４４））を透過ステージ３５の上端面３５ａに押し当てることができる。
【００９５】
したがって、本発明に係る検査装置１０Ｂでは、テープ４２に貼り付けられた透明な検査対象物（各半導体素子４４）に対しても、透過照明により正確な情報を得ることができる。
【００９６】
なお、実施例３では、実施例２の検査装置１０Ａに押圧機構８１を設けた検査装置１０Ｂを示していたが、この押圧機構８１を実施例１の検査装置１０に適用してもよく、上記した実施例３の構成に限定されるものではない。
【００９７】
また、実施例３では、押圧機構８１がスライド支持部８２と押圧腕部８３とを有する構成とされていたが、保持ステージ（３４Ａ）の透過ステージ３５（上端面３５ａ）上に載置された検査対象ワーク４０を、そのテープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に観察面Ｆｐ上に位置させつつ保持することを可能とするものであればよく、上記した実施例３の構成に限定されるものではない。例えば、押圧機構は、保持ステージ（３４Ａ）において、先端部（３４ａ）の内方位置と透過部材（３５）と支持枠（３６）との間を封止するとともに、先端部（３４ａ）の内方位置と透過部材（３５）と支持枠（３６）とにより形成される環状の溝部を真空引きすることができる構成とすることにより、実現することができる。このような構成の場合、透過部材（３５）の上端面（３５ａ）に載置された検査対象ワーク４０のテープ４２を、その上端面（３５ａ）を取り囲む位置で全周に渡って吸着することができる。このため、保持ステージ３４Ａの先端部３４ａによりテープ４２を吸着保持することができるか否かに拘らず、テープ４２における撓み変形による余剰分を環状の溝部に引き込むことができるので、テープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に観察面Ｆｐ上に位置させることができる
さらに、実施例３では、押圧機構８１の押圧腕部８３が、検査対象ワーク４０の環状部材４３を上方（観察光学系側）から押圧する構成とされていたが、テープ４２を押圧するものであってもよく、上記した実施例３の構成に限定されるものではない。
【実施例４】
【００９８】
次に、本発明の実施例４に係る検査装置１０Ｃについて、図１４を用いて説明する。この実施例４は、実施例１の検査装置１０に対して、保持機構１３Ｃの保持ステージ３４Ｃおよび透過照明機構１４Ｃの構成が異なる例である。この実施例４の検査装置１０Ｃは、基本的な構成は上記した実施例１の検査装置１０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９９】
検査装置１０Ｃでは、図１４に示すように、保持機構１３Ｃの保持ステージ３４Ｃにおいて、透過ステージ３５およびその位置調整機構が設けられていない。すなわち、保持ステージ３４Ｃは、その先端部３４ａで環状部材４３の内方位置のテープ４２を吸着保持することが可能とされた、段付きの円筒部材とされている。
【０１００】
また、検査装置１０Ｃでは、透過照明機構１４Ｃとしての照射機構部１６Ｃが、筒状の筐体５３Ｃａに、第１光学素子５３Ｃｐと第２光学素子５３Ｃｑとが収容されて構成されている。この第１光学素子５３Ｃｐは、導光部５２の出射面５２ａに対向する入射面５３Ｃｒと、第２光学素子５３Ｃｑに対向する第１対向面５３Ｃｓと、を構成している。その第２光学素子５３Ｃｑは、第１光学素子５３Ｃｐの第１対向面５３Ｃｓに対向する第２対向面５３Ｃｔと、そこから入射された透過光を出射する出射面５３Ｃｕと、を構成している。第２光学素子５３Ｃｑの第２対向面５３Ｃｔは、実施例１の透過ステージ３５の下端面３５ｂと同様の散乱面とされている。また、第２光学素子５３Ｃｑの出射面５３Ｃｕは、平坦面とされており、実施例３では、研磨された平坦面とされている。さらに、実施例３では、第１光学素子５３Ｃｐの第１対向面５３Ｃｓは、研磨された平坦面とされている。
【０１０１】
この第１光学素子５３Ｃｐと第２光学素子５３Ｃｑとは、基本的には、実施例１の光学素子５３ｂと同様に、進行方向となる透過光軸Ｐａに直交する断面で見た光量分布を均一化する光学性能（拡散防止（集光）機能）と、照射領域の拡がり（拡散）を抑制する光学性能（インテグレータ機能）と、を有している。第１光学素子５３Ｃｐおよび第２光学素子５３Ｃｑは、実施例４では、ロッドインテグレータ光学部材で構成されている。
【０１０２】
この照射機構部１６Ｃでは、透過用光源５１から出射した透過光を、導光部５２の出射面５２ａを経て、そこに対向する入射面５３Ｃｒから第１光学素子５３Ｃｐへと進行させ、均一な光量分布の略平行光として第１光学素子５３Ｃｐの第１対向面５３Ｃｓを経て、そこに対向する第２対向面５３Ｃｔから第２光学素子５３Ｃｑへと進行させる。このとき、透過光は、第２対向面５３Ｃｔが散乱面とされていることから、散乱光とされて第２光学素子５３Ｃｑへと進行され、その第２光学素子５３Ｃｑの出射面５３Ｃｕを経て、観察面Ｆｐを裏面側から照射する。この透過光は、少なくとも保持ステージ３４Ｃに吸着保持された検査対象ワーク４０のテープ４２を透過して、観察光学系（撮像カメラ２４）により観察可能とされている（図１参照）。このため、照射機構部１６Ｃでは、透過用光源５１、導光部５２および第１光学素子５３Ｃｐが、散乱面とされた第２光学素子５３Ｃｑの第２対向面５３Ｃｔと協働として、観察光学系とは反対側から観察面Ｆｐ（検査対象物（半導体素子４４））を照射する透過光を生成する透過照明機構１４Ｃとして機能し、その透過用光源５１、導光部５２および第１光学素子５３Ｃｐが、透過照明機構１４Ｃの出射部５３Ｃとして機能する。また、第２光学素子５３Ｃｑは、透過照明機構１４Ｃにおいて、出射部５３Ｃから出射された透過光を散乱させる散乱部（散乱面とされた第２対向面５３Ｃｔ）が設けられ透過光の透過を許す透過部材として機能する。さらに、照射機構部１６Ｃでは、筐体５３Ｃａが、出射部５３Ｃと、透過部材としての第２光学素子５３Ｃｑと、を連結しつつ内方に保持する筒状保持部として機能する。
【０１０３】
検査装置１０Ｃでは、保持ステージ３４Ｃの先端部３４ａで環状部材４３の内方位置のテープ４２を吸着保持した際、照射機構部１６Ｃの出射面５３Ｃｕを、テープ４２の裏面（照射機構部１６Ｃ側の面）に押し当ててその当接箇所を持ち上げることで、検査対象物を観察光学系（撮像カメラ２４（図１参照））における適切な位置である観察面Ｆｐ上に位置させる。このように、検査装置１０Ｃでは、照射機構部１６Ｃの出射面５３Ｃｕが、検査対象物を観察光学系（撮像カメラ２４）における適切な位置である観察面Ｆｐ上に位置させる機能を有している。
【０１０４】
実施例４の検査装置１０Ｃでは、基本的に実施例１の検査装置１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
それに加えて、実施例４の検査装置１０Ｃでは、照射機構部１６Ｃにおいて、筒状の筐体５３Ｃａに、第１光学素子５３Ｃｐと第２光学素子５３Ｃｑとを収容して構成するだけでよく、保持機構１３Ｃの保持ステージ３４Ｃに透過ステージ３５およびその位置調整機構を設ける必要がないことから、より簡易な構成で、透過照明機構１４Ｃを用いて、テープ４２に貼付された検査対象物（実施例４では各半導体素子４４）の情報を正確に得ることができる。
【０１０６】
したがって、本発明に係る検査装置１０Ｃでは、テープ４２に貼り付けられた透明な検査対象物（各半導体素子４４）に対しても、透過照明により正確な情報を得ることができる。
【０１０７】
なお、上記した各実施例では、本発明に係る検査装置の各例について説明したが、観察光軸上の所定の位置を観察面とする観察光学系と、該観察光学系側から前記観察面を照明する反射照明機構と、前記観察光学系とは反対側から前記観察面を照明する透過照明機構と、を備える検査装置であって、前記透過照明機構は、光源から導光された透過光を出射する出射部と、該出射部により出射された透過光を散乱させる散乱部と、を有し、該散乱部は、前記観察面における透過光を所定の散乱状態とすべく、前記透過照明機構の透過光軸方向で見て前記観察面から所定の間隔を置いて設けられていることを特徴とする検査装置であればよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１０８】
また、上記した各実施例では、透過部材としての透過ステージの下端面３５ｂもしくは透過部材としての第２光学素子５３Ｃｑの第２対向面５３Ｃｔが散乱面とされて散乱部が構成されていたが、観察面Ｆｐにおける透過光を所定の散乱状態とすべく当該観察面Ｆｐから透過光軸Ｐａ方向に所定の間隔を置いて設けられているものであれば、例えば、検査対象物を観察面Ｆｐ上に規定する部材や透過照明機構１４の出射部とは別個に設けられた散乱作用を有する光学部材で構成してもよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１０９】
さらに、上記した各実施例では、保持ステージ（３４等）が先端部３４ａでテープ４２を吸着保持する構成とされていたが、各半導体素子４４を検査対象物とすべく検査対象ワーク４０の状態を維持したまま当該検査対象ワーク４０を保持するものであればよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１１０】
以上、本発明の検査装置を各実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの各例および各実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【０１１１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 検査装置
１１ （観察光学系としての）観察機構
１２ 反射照明機構
１４、１４Ｃ 透過照明機構
２４ （観察光学系としての）撮像カメラ
３４、３４Ａ、３４Ｃ 保持ステージ
３５ （透過部材としての）透過ステージ
３５ａ （平坦面としての）上端面
３５ｂ （散乱面としての）下端面
４２ テープ
４４ （検査対象物としての）半導体素子
５１ 透過用光源
５３、５３Ｃ 出射部
５３Ｃａ （筒状保持部としての）筐体
５３Ｃｑ （透過部材としての）第２光学素子
５３Ｃｔ （散乱面としての）第２対向面
Ｆｐ 観察面
Ｏａ 観察光軸
Ｐａ 透過光軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を検査対象物として検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤチップ等の半導体素子に、種々の照明光を照射しつつその半導体素子を観察光学系で観察することにより、当該半導体素子を検査対象物として検査する検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この検査装置では、種々の照明光の１つとして、検査対象物から見て観察光学系とは反対側から当該検査対象物を照明する透過照明機構からの透過照明を用いている。
【０００３】
ここで、半導体素子は、テープ（フィルム）に貼り付けられままウェハから切り出され、そのテープが環状部材に保持されている状態で取り扱われることが多く見られる。このため、上述した検査装置では、テープを透過する光を透過照明として用いて、環状部材に保持されたテープに貼り付けられた状態の検査対象物に対して、種々の照明光を照射しつつ検査対象物の検査を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０７２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、テープでは、透過照明が照射された状態を観察光学系で観察すると、何らの部材が貼り付けられていない状態であっても、一様に明るい状態ではなく線状や点状の部分的に暗い箇所が存在してしまう。これは、テープには、塵埃等が付着していたり接着剤の斑が生じていたりすることに起因するものと考えられる。このため、検査対象物が透明である場合、観察光学系による観察では、透過照明により得られる当該検査対象物の情報（輪郭線等）とテープにおける暗い箇所との判別が困難となり、すなわちテープの暗い箇所がノイズ成分として作用してしまい、当該検査対象物の検査精度の低下を招いてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、テープに貼り付けられた透明な検査対象物に対しても、透過照明により正確な情報を得ることのできる検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、観察光軸上の所定の位置を観察面とする観察光学系と、該観察光学系側から前記観察面を照明する反射照明機構と、前記観察光学系とは反対側から前記観察面を照明する透過照明機構と、を備える検査装置であって、前記透過照明機構は、光源から導光された透過光を出射する出射部と、該出射部により出射された透過光を散乱させる散乱部と、を有し、該散乱部は、前記観察面における透過光を所定の散乱状態とすべく、前記透過照明機構の透過光軸方向で見て前記観察面から所定の間隔を置いて設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検査装置であって、前記所定の散乱状態は、検査対象物が貼付されるテープを前記観察面上に位置させ、前記透過照明機構からの透過光が照射された前記観察面上の前記テープを前記観察光学系で観察した際に、前記テープを一様に明るい状態とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の検査装置であって、前記透過照明機構は、前記出射部からの透過光の透過を許し、かつ前記散乱部と前記観察面との間に該観察面に沿う平面を規定する平坦面が設けられた透過部材を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の検査装置であって、前記散乱部は、前記透過部材において前記出射部に対向する対向面が、散乱面とされて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の検査装置であって、さらに、前記検査対象物が貼付される前記テープを、前記透過照明機構側から保持可能な筒状の保持ステージを備え、前記透過部材は、前記保持ステージに保持されることで該保持ステージの内方を埋めるように延在する板状を呈し、前記出射部は、前記透過部材の前記散乱部へと所定のスポット領域で透過光を入射させるべく、出射する透過光の拡散を低減する集光光学部材を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の検査装置であって、前記集光光学部材は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化する機能も有するロッドインテグレータ光学部材であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の検査装置であって、前記透過照明機構は、前記出射部と前記透過部材とを連結しつつ内方に保持する筒状保持部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の検査装置であって、前記出射部は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化するインテグレータ光学部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の検査装置によれば、散乱部による散乱効果により、観察光学系での観察において、透過照明機構からの透過光が照射されたテープにおけるノイズ成分を除去することができるので、透過照明機構を用いて、テープに貼付された検査対象物の情報を正確に得ることができる。
【００１６】
また、検査装置では、散乱部が、透過光軸方向で見て、観察面から所定の間隔を置いて設けられていることから、散乱効果を確実に得ることができるので、観察光学系での観察において、透過照明機構からの透過光が照射されたテープにおけるノイズ成分を確実に除去することができる。
【００１７】
上記した構成に加えて、前記所定の散乱状態は、検査対象物が貼付されるテープを前記観察面上に位置させ、前記透過照明機構からの透過光が照射された前記観察面上の前記テープを前記観察光学系で観察した際に、前記テープを一様に明るい状態とすることとすると、散乱効果をより確実に得ることができ、透過照明機構からの透過光が照射されたテープにおけるノイズ成分をより確実に除去することができる。
【００１８】
上記した構成に加えて、前記透過照明機構は、前記出射部からの透過光の透過を許し、かつ前記散乱部と前記観察面との間に該観察面に沿う平面を規定する平坦面が設けられた透過部材を有することとすると、透過部材の平坦面で、検査対象物を観察面上に位置させつつ平坦状とすることができるので、当該検査対象物を観察光学系により適切に観察することができる。
【００１９】
上記した構成に加えて、前記散乱部は、前記透過部材において前記出射部に対向する対向面が、散乱面とされて構成されていることとすると、簡易な構成で、観察光学系において適切な観察地点である観察面に対する透過光軸方向で見た散乱部の位置、すなわち透過光軸方向で見た観察面と散乱部との間隔を容易にかつ確実に設定することができる。
【００２０】
上記した構成に加えて、さらに、前記検査対象物が貼付される前記テープを、前記透過照明機構側から保持可能な筒状の保持ステージを備え、前記透過部材は、前記保持ステージに保持されることで該保持ステージの内方を埋めるように延在する板状を呈し、前記出射部は、前記透過部材の前記散乱部へと所定のスポット領域で透過光を入射させるべく、出射する透過光の拡散を低減する集光光学部材を有することとすると、観察面上における観察光学系に対する適切な領域を照射することができるので、より効率的に観察光学系による適切な観察を可能とすることができる。
【００２１】
上記した構成に加えて、前記集光光学部材は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化する機能も有するロッドインテグレータ光学部材であることとすると、観察光学系によるより適切な観察を可能とすることができる。
【００２２】
上記した構成に加えて、前記透過照明機構は、前記出射部と前記透過部材とを連結しつつ内方に保持する筒状保持部を有することとすると、より簡易な構成で、透過照明を用いて、テープに貼付された検査対象物の情報を正確に得ることができる。
【００２３】
上記した構成に加えて、前記出射部は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化するインテグレータ光学部材を有することとすると、観察面上における観察光学系に対する適切な領域を照射することができるので、より効率的に観察光学系による適切な観察を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願発明に係る実施例１の検査装置１０の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】検査装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【図３】検査装置１０の保持ステージ３４を模式的に示す斜視図である。
【図４】検査対象ワーク４０の種類を説明するための説明図であり、（ａ）は各半導体素子４４がテープ４２に貼り付けられたまま各境界面で切断された状態を示し、（ｂ）はテープ４２が引き伸ばされて各半導体素子４４が各個に分断された状態を示している。
【図５】検査装置１０の保持機構１３および透過照明機構１４を模式的に示す斜視図である。
【図６】図５に示すＩ−Ｉ線に沿う箇所を部分的な断面で示す説明図である。
【図７】検査対象物としての一例の各半導体素子４４を示す説明図である。
【図８】図７で示した各半導体素子４４における不具合の例を説明するための説明図である。
【図９】観察光学系を経て観察面Ｆｐ上を取得することにより得た撮像カメラ２４からの画像データにおいて、テープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることを説明するための説明図である。
【図１０】不具合のある各半導体素子４４を、微細形状Ｍに起因して正常な２つの半導体素子４４と判断してしまう様子を説明するための説明図である。
【図１１】観察光学系を経て観察面Ｆｐ上を取得することにより得た撮像カメラ２４からの画像データにおいて、テープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることが防止された様子を説明するための説明図である。
【図１２】実施例２の検査装置１０Ａの構成を模式的に示す説明図である。
【図１３】実施例３の検査装置１０Ｂの保持機構１３Ｂの構成を模式的に示す説明図である。
【図１４】実施例４の検査装置１０Ｃの保持機構１３Ｃおよび透過照明機構１４Ｃの構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本願発明に係る検査装置の各実施例について図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２６】
先ず、本願発明に係る実施例１の検査装置１０の概略的な構成について説明する。図１は、本願発明に係る検査装置の一例としての検査装置１０の構成を模式的に示す説明図である。図２は、検査装置１０の機能構成を示すブロック図である。なお、図５では、理解容易のために、検査対象ワーク４０におけるウェハ４１およびテープ４２を省略して示している。
【００２７】
検査装置１０は、図１および図２に示すように、観察機構１１と、反射照明機構１２と、保持機構１３と、透過照明機構１４と、制御機構１５と、から大略構成されている。この検査装置１０は、図１に示すように、本体部２１を有する。この本体部２１には、図示は略すが、リレーレンズやレボルバー式のターレット部が設けられており、そのターレット部には複数個の対物レンズ鏡筒２２が設けられている。この各対物レンズ鏡筒２２には、対物レンズ２３が設けられている。この本体部２１の上部に、撮像カメラ２４が取り付けられている。この撮像カメラ２４は、設定された対物レンズ２３により定まる倍率にしたがって、当該対物レンズ２３および本体部２１（リレーレンズ）を経て、その光軸（観察光軸Ｏａ）上の所定の位置の画像データを取得することができる。このため、撮像カメラ２４、本体部２１、各対物レンズ鏡筒２２およびその対物レンズ２３は、観察機構１１における観察光学系として機能し、その光軸が観察光軸Ｏａとなる。また、観察光軸Ｏａ上における撮像カメラ２４が適切な画像を取得可能な位置すなわち観察光学系における焦点位置を含み当該観察光軸Ｏａに直交する平面（物体側の結像面）が観察面Ｆｐとなる。以下では、観察光軸Ｏａの方向をＺ軸方向とし、そこに直交する面をＸ−Ｙ平面とする。この撮像カメラ２４により取得された画像データは、後述する画像制御部６１により、適宜解析されるとともにモニタ３９に表示可能とされている（図２参照）。
【００２８】
その本体部２１の内部には、観察光軸Ｏａ上にハーフミラーまたはプリズムで構成された反射部材２５が設けられている。本体部２１では、反射部材２５による観察光軸Ｏａからの反射方向に、コネクタ部２６を介して導光ファイバ２７が取り付けられている。この導光ファイバ２７は、同軸用光源２８から出射された照射光を反射部材２５へと導光することが可能とされている。その同軸用光源２８は、図２に示すように、ハロゲンランプ２８ａとストロボ２８ｂとの双方を選択的に発光させることが可能とされており、いずれが発光されても導光ファイバ２７へと出射させることが可能とされている。この同軸用光源２８から出射された照射光は、図１に示すように、導光ファイバ２７および反射部材２５を経て観察光軸Ｏａ上を進行し、各対物レンズ鏡筒２２の対物レンズ２３を経て観察光軸Ｏａ上で観察面Ｆｐを照明することができる。このため、同軸用光源２８、導光ファイバ２７および反射部材２５は、各対物レンズ鏡筒２２の対物レンズ２３との協働により、観察光学系に対して、後述する検査対象物（４４）からの同軸方向での反射光を生成するための反射照明機構１２、すなわち同軸落射照明機構２９として機能する。
【００２９】
この本体部２１は、後述するＺ軸駆動機構６６（図２参照）により、観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされている。このため、観察機構１１における観察光学系と、同軸落射照明機構２９とは、一体的に観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされている。
【００３０】
また、本体部２１には、図１に示すように、対物レンズ鏡筒２２の外周を包囲するようにして照明光導出用リング盤３０が設けられている。この照明光導出用リング盤３０は、図示は略すが観察光軸Ｏａと所定の間隔を置いて当該観察光軸Ｏａを取り囲むように複数の発光部が設けられており、各発光部は観察光軸Ｏａに対して傾斜する方向から観察面Ｆｐへ向けて照射可能とされている。照明光導出用リング盤３０には、導光ファイバ３１が取り付けられている。この導光ファイバ３１は、リング用光源３２から出射された照射光を照明光導出用リング盤３０の各発光部（図示せず）へと導光することが可能とされている。そのリング用光源３２は、図２に示すように、ハロゲンランプ３２ａとストロボ３２ｂとの双方を選択的に発光させることが可能とされており、いずれが発光されても導光ファイバ３１へと出射させることが可能とされている。このリング用光源３２から出射された照射光は、図１に示すように、導光ファイバ３１を経て、照明光導出用リング盤３０の各発光部（図示せず）から観察光軸Ｏａに対して傾斜する方向で観察面Ｆｐを照明することができる。このため、リング用光源３２、導光ファイバ３１および照明光導出用リング盤３０（その各発光部）は、観察光学系に対して、後述する検査対象物（４４）からの観察光軸Ｏａに傾斜する方向での反射光を生成するための反射照明機構１２、すなわち斜光照明機構３３として機能する。この照明光導出用リング盤３０は、後述するＺ軸駆動機構６６（図２参照）により、観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされている。この観察光軸Ｏａ方向への移動は、本体部２１と一体的なものであってもよく、互いに独立するものであってもよい。
【００３１】
この本体部２１および照明光導出用リング盤３０の下方に、保持機構１３が設けられている。この保持機構１３は、保持ステージ３４を有する。この保持ステージ３４は、図３に示すように、段付きの円筒形状を呈し、その環状の先端部３４ａで後述する検査対象物（４４）の保持部を構成している。この先端部３４ａでは、円環状の環状溝３４ｂが設けられるとともに、その溝内に真空引きのための吸引孔３４ｃが設けられている。このため、保持ステージ３４では、後述するように載置されたテープ４２（図４等参照）を、先端部３４ａで吸着保持することが可能とされている。この保持ステージ３４では、その内方に透過ステージ３５が設けられている。
【００３２】
透過ステージ３５は、図１、図３、図５および図６に示すように、円板形状を呈し、上側（観察光学系側）の上端面３５ａが平坦面とされており、下側（透過照明機構１４の後述する照射機構部１６側）の下端面３５ｂが散乱面とされている。この上端面３５ａは、実施例１では、研磨された平坦面とされており、下端面３５ｂは、後述するような散乱効果を得る観点から拡散率等を適宜考慮して設定される。この透過ステージ３５は、少なくとも透過照明機構１４の後述する照射機構部１６（その出射部５３）から出射された透過光の透過を許す透明な部材（透過部材）で形成されており、実施例１では、ガラスで形成されている。透過ステージ３５は、その周縁部の下端が、支持枠３６（図６参照）を介して下方から支持されている。
【００３３】
この支持枠３６は、図６に示すように、円環状を呈し、複数のＺ軸螺合部材３７（図６では１つのみ図示している）により下方から支持されているとともに、複数の直交軸螺合部材３８（図６では１つのみ図示している）によりＺ軸方向上側（観察光学系側）への移動が制限されている。各Ｚ軸螺合部材３７は、保持ステージ３４をＺ軸方向に貫通して設けられており、ナット３７ａによりＺ軸方向での位置決めが可能とされている。このＺ軸螺合部材３７は、Ｚ軸を中心とする回転方向で見て所定の間隔をおくように、少なくとも３点以上設けられている。各直交軸螺合部材３８は、先端が円錐形状とされており、支持枠３６の上端位置の傾斜面との係合が可能とされている。このため、保持ステージ３４では、各Ｚ軸螺合部材３７による支持位置を適宜変更することにより、Ｚ軸方向すなわち観察光軸Ｏａ方向で見た透過ステージ３５の位置（高さ位置）と、当該観察光軸Ｏａに対する透過ステージ３５（上端面３５ａ）の傾斜と、の双方を調節可能に、当該透過ステージ３５が設けられている。このことから、各Ｚ軸螺合部材３７と各直交軸螺合部材３８とは、保持ステージ３４に対して、透過ステージ３５を観察光軸Ｏａに関する位置調整を可能に保持する位置調整機構として機能する。
【００３４】
この透過ステージ３５は、厚さ寸法すなわち上端面３５ａと下端面３５ｂとの間隔が、透過ステージ３５における光学的な特性および硬度特性を勘案しつつ、以下の３点を考慮して設定されている。実施例１では、透過ステージ３５の厚さ寸法は、５ｃｍ〜１５ｃｍの範囲であって、全体に均等なものとされている。
【００３５】
１点目は、透過照明機構１４の後述する照射機構部１６から出射されて下端面３５ｂへと入射し上端面３５ａから出射した透過光において、所定の光量を確保することができることである。これは、透過ステージ３５では、観察光学系を経て撮像カメラ２４で取得した画像で見て、後述する検査対象物（４４）が適切に照明されている必要があることによる。この点は、主に透過ステージ３５の厚さ寸法の上限値に影響する。
【００３６】
２点目は、周縁部の下端が下方から支持されていることに起因して、中央位置において、落ち込むような撓み変形の変形量が所定の範囲以内であることである。これは、透過ステージ３５では、後述するように、上端面３５ａが、後述する検査対象物（４４）を観察光学系における適切な位置である観察面Ｆｐ上に位置させる機能を有していることから、上端面３５ａを全面に渡って観察面Ｆｐに沿うものとする必要があることによる。このため、上述した変形量における所定の範囲とは、最大で観察光学系における被写界深度となる。この点は、主に透過ステージ３５の厚さ寸法の下限値に影響する。
【００３７】
３点目は、散乱面とされた下端面３５ｂによる散乱効果が、上端面３５ａから出射される透過光において十分に得られていることである。これについては、後に詳細に説明する。
【００３８】
この透過ステージ３５を保持する保持ステージ３４は、図１に示すように、後述するＸＹ駆動機構６４（図２参照）により、観察光軸Ｏａ（観察光学系）に対して、そこに直交するＸ−Ｙ平面上で移動可能とされている。また、保持ステージ３４は、後述する回転駆動機構６５（図２参照）により、Ｚ軸回りに回転可能とされている。この保持ステージ３４には、検査対象ワーク４０が吸着保持される。
【００３９】
検査対象ワーク４０は、図４に示すように、ウェハ４１（ガラス基板等も含むものとする）が貼り付けられたテープ（フィルム）４２を、環状部材４３の内方で保持して構成されている。この検査対象ワーク４０では、（ａ）に示すように、ウェハ４１から形成される複数の半導体素子４４が、テープ４２に貼り付けられたまま各境界面で切断（ダイシング）された状態であるものと、（ｂ）に示すように、テープ４２に貼り付けられて切断された後にテープ４２が引き伸ばされて各個に分断（エキスパンド）された状態であるものとがある。ここで、環状部材４３は、状態の差異（検査対象ワーク４０の種類）に拘らず、保持ステージ３４の先端部３４ａ（図１参照）よりも大きな径寸法とされている。検査装置１０では、それらのいずれの状態であっても、各半導体素子４４が適切に形成されているか否かを検査するために用いられる。このため、各半導体素子４４を検査対象物として、検査対象ワーク４０の状態を維持したまま当該検査対象物の検査を行うことができる。
【００４０】
この検査対象ワーク４０では、図１、図５および図６に示すように、環状部材４３の内方に保持ステージ３４が位置され、その先端部３４ａにテープ４２が載置された状態において、環状溝３４ｂおよび吸引孔３４ｃの作用により、テープ４２が先端部３４ａに吸着保持される。このとき、保持ステージ３４において、透過ステージ３５の上端面３５ａが先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置するものとされると、テープ４２における吸着保持された箇所よりも内方に位置する領域が、透過ステージ３５の上端面３５ａにより引っ張られるので、当該上端面３５ａに貼り付くように平坦化される（図１参照）。このため、透過ステージ３５を観察光軸Ｏａに関して位置調整することにより、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）を適切な状態で観察面Ｆｐ上に位置させることができる。この保持ステージ３４の下方に透過照明機構１４としての照射機構部１６が設けられている（図１参照）。
【００４１】
透過照明機構１４は、図１に示すように、保持ステージ３４により吸着保持された検査対象物（各半導体素子４４）に対して、観察光学系（観察機構１１）とは反対側から透過光を照射するものである。この透過照明機構１４は、照射機構部１６を有する。その照射機構部１６は、後述する導光部５２を経て透過用光源５１から出射された透過光を後述する出射部５３へと導光することが可能とされている。その透過用光源５１は、図２に示すように、ハロゲンランプ５１ａとストロボ５１ｂとの双方を選択的に発光させることが可能とされており、いずれが発光されても導光部５２へと出射させることが可能とされている。
【００４２】
この照射機構部１６は、上述した透過用光源５１（図２参照）に加えて、図５および図６に示すように、導光部５２と出射部５３と支持部５４とを有する。導光部５２は、図示は略すが一端側に設けられた入射面が透過用光源５１（図２参照）のハロゲンランプ５１ａおよびストロボ５１ｂから発光された光（透過光）を入射可能とすべくそれぞれに対向されて設けられており、当該入射面から入射された透過用光源５１（図２参照）からの透過光を他端側に設けられた出射面５２ａ（図６参照）へと導く。この導光部５２は、実施例１では、光ファイバで形成されている。導光部５２の出射面５２ａに出射部５３が接続されている（図６参照）。
【００４３】
その出射部５３は、筒状の筐体５３ａに少なくとも１つ以上の光学素子５３ｂが収容されて構成されている。この光学素子５３ｂは、導光部５２の出射面５２ａに対向する入射面５３ｃと、そこから入射された透過光を出射する出射面５３ｄと、を構成している。光学素子５３ｂは、入射面５３ｃから入射された透過光を所望の状態として出射面５３ｄから出射すべく、所定の光学的特性を有するものとされている。この光学素子５３ｂの中心軸位置となる回転対称軸を、照射機構部１６（透過照明機構１４（透過照明系））の透過光軸Ｐａ（図１参照）とする。この照射機構部１６では、導光部５２から出射部５３へと透過光が入射されると、出射部５３から透過光軸Ｐａに沿う透過光を出射する。光学素子５３ｂにおける所定の光学的特性とは、進行方向となる透過光軸Ｐａに直交する断面で見た光量分布が均一化されていることと、照射領域の拡がり（拡散）が抑制されていることと、を言う。この光学素子５３ｂは、上述した所定の光学的特性（インテグレータ機能および拡散防止（集光）機能）を有する光学素子で構成されており、実施例１では、光学素子５３ｂは、ロッドインテグレータ光学部材で構成されている。
【００４４】
また、実施例１では、筐体５３ａにおいて光学素子５３ｂの入射面５３ｃよりも下方に位置する下端部５３ｅが筒状とされており、導光部５２の他端部（出射面５２ａが設けられている側の端部）を内方に嵌入可能とされている。このため、出射部５３と導光部５２とは、導光部５２の他端部を出射部５３の下端部５３ｅに嵌入することにより、導光部５２の出射面５２ａと出射部５３の入射面５３ｃとが突き合わされて連結（接続）される。この状態において、導光部５２と出射部５３とが、支持部５４により固定的に支持されている。
【００４５】
このため、照射機構部１６では、透過用光源５１から出射した透過光を、導光部５２を経て出射部５３へと進行させ、均一な光量分布の略平行光として出射部５３から透過光軸Ｐａ（図１参照）方向へ向けて出射させて、透過ステージ３５の下端面３５ｂを照射することができる。この透過光は、散乱面とされた下端面３５ｂにより、散乱光とされて観察面Ｆｐを裏面側から照射する。この透過光は、少なくとも保持ステージ３４に吸着保持された検査対象ワーク４０のテープ４２を透過して、観察光学系（撮像カメラ２４）により観察可能とされている（図１参照）。このため、照射機構部１６（透過用光源５１、導光部５２および出射部５３）は、散乱面とされた透過ステージ３５の下端面３５ｂと協働として、観察光学系とは反対側から観察面Ｆｐ（検査対象物（半導体素子４４））を照射する透過光を生成する透過照明機構１４として機能する。実施例１では、透過光軸ＰａがＺ軸方向に平行に設定されており、透過光軸Ｐａと観察光軸Ｏａとが一致するように、観察光学系に対する照射機構部１６の位置が設定されている。また、透過照明機構１４は、ロッドインテグレータ光学部材で構成された照射機構部１６の光学素子５３ｂにより、観察面Ｆｐ上で見た透過光の照射領域で、観察光学系（撮像カメラ２４）により観察可能な観察領域を充足することを可能とするように設定されている。
【００４６】
この検査装置１０では、上述したように構成された観察機構１１、反射照明機構１２、保持機構１３および透過照明機構１４が、制御機構１５（図２参照）の制御下で統括的に制御される。この制御機構１５は、図２に示すように、画像制御部６１と、照明制御部６２と、駆動制御部６３とを有している。
【００４７】
画像制御部６１は、撮像カメラ２４により取得された画像データを適宜解析する。この解析とは、テープ４２に貼り付けられた複数の検査対象物（半導体素子４４）の輪郭線を認識することや、観察点におけるフォーカス状態を判断することや、各検査対象物における欠陥を認識することや、各検査対象物に設けられた電極や配線等の不備を認識することや、ウェハ４１からの各検査対象物（半導体素子４４）の切り出し不良を認識すること等があげられる。また、画像制御部６１は、撮像カメラ２４により取得された画像データに基づく映像をモニタ３９に表示させる。
【００４８】
照明制御部６２は、同軸用光源２８とリング用光源３２と透過用光源５１とを適宜点消灯制御を行う。すなわち、照明制御部６２は、同軸用光源２８、リング用光源３２および透過用光源５１において、ハロゲンランプ（２８ａ、３２ａ、５１ａ）もしくはストロボ（２８ｂ、３２ｂ、５１ｂ）を選択的に適宜点消灯させるとともに、同軸用光源２８、リング用光源３２および透過用光源５１を、同時にまたは個別に点灯および消灯させる。このハロゲンランプ（２８ａ、３２ａ、５１ａ）は、観察用照明として用いるものであり、ストロボ（２８ｂ、３２ｂ、５１ｂ）は検査用照明として用いるものである。また、照明制御部６２は、各光源（２８、３２、５１）において、検査用照明としてのストロボ（２８ｂ、３２ｂ、５１ｂ）の明るさ調整が可能とされている。この明るさ調整は、例えば、複数のＮＤフィルタのいずれかを適宜選択することで、実現することができる。
【００４９】
駆動制御部６３は、ＸＹ駆動機構６４、回転駆動機構６５およびＺ軸駆動機構６６を適宜駆動制御する。すなわち、駆動制御部６３は、Ｚ軸駆動機構６６を駆動制御することにより、観察機構１１における観察光学系および同軸落射照明機構２９を観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に適宜移動させることができるとともに、斜光照明機構３３を観察光軸Ｏａ方向（Ｚ軸方向）に適宜移動させることができる。これにより、保持ステージ３４に吸着保持された検査対象ワーク４０の検査対象物（各半導体素子４４）を、適切な照明の下で、適切に観察することを可能とする。また、駆動制御部６３は、ＸＹ駆動機構６４および回転駆動機構６５を駆動制御することにより、保持ステージ３４すなわちそこに吸着保持された検査対象ワーク４０を、観察光軸Ｏａ（観察光学系）および透過光軸Ｐａ（照射機構部１６）に対して、そこに直交するＸ−Ｙ平面上で適宜移動させることができるとともに、観察光軸Ｏａ（透過光軸Ｐａ（Ｚ軸方向））回りに適宜回転させることができる。これにより、保持ステージ３４に吸着保持された検査対象ワーク４０における任意の位置の検査対象物（半導体素子４４）を検査することが可能となる。
【００５０】
制御機構１５では、この他にも、上述した保持ステージ３４における吸着動作の制御等が可能とされているとともに、検査のための画像データの比較等が可能とされている。
【００５１】
この検査装置１０では、先ず、検査対象とする検査対象物が貼付された検査対象ワーク４０に応じて、透過ステージ３５の観察光軸Ｏａに関する位置調整を行う。これは、以下のことによる。検査装置１０では、保持ステージ３４の先端部３４ａで環状部材４３の内方位置のテープ４２を吸着保持するものであることから、テープ４２の周縁部が下方から支持されていることに起因して、中央位置が落ち込むように撓み変形することがある。すると、この撓み変形によりテープ４２上の各半導体素子４４が観察面Ｆｐからずれてしまい、観察光学系（撮像カメラ２４）による適切な観察が出来なくなる虞がある。このテープ４２の撓み変形の量および状態は、テープ４２の材質や貼付された各半導体素子４４の位置および個数等に応じて異なるものであることから、検査対象ワーク４０の種類に応じて異なるものとなる。このため、対象とする検査対象ワーク４０を保持ステージ３４で吸着保持した状態において、テープ４２上の各半導体素子４４を観察面Ｆｐ上に位置させるように、テープ４２の撓み変形の量および状態に応じて、透過ステージ３５のＺ軸すなわち観察光軸Ｏａ方向で見た位置（高さ位置）と、当該観察光軸Ｏａに対する透過ステージ３５（上端面３５ａ）の傾斜と、の双方を調節する。
【００５２】
このとき、テープ４２の撓み変形が大きいほど、透過ステージ３５の上端面３５ａを保持ステージ３４の先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置させる。これは、以下のことによる。透過ステージ３５の上端面３５ａを保持ステージ３４の先端部３４ａよりも上方に位置させると、テープ４２における吸着保持された箇所よりも内方に位置する領域が、透過ステージ３５の上端面３５ａにより上方に引っ張られるので、当該上端面３５ａにテープ４２が貼り付くように平坦化される。このため、テープ４２の撓み変形に応じて、透過ステージ３５の上端面３５ａを上方に位置させることにより、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）をより適切な状態で観察面Ｆｐ上に位置させることができる。このとき、透過ステージ３５の上端面３５ａに高さ位置に応じて、観察機構１１、反射照明機構１２および透過照明機構１４の照射機構部１６をＺ軸方向に適宜移動させることは言うまでもない。このテープ４２の撓み変形の量および状態は、例えば、撮像カメラ２４からの画像データを画像制御部６１で解析することにより、取得することができる。
【００５３】
検査装置１０では、次に、保持ステージ３４で検査対象ワーク４０を吸着保持して、チップスキャンを行う。このチップスキャンでは、保持ステージ３４の先端部３４ａの内方位置すなわち検査対象ワーク４０（テープ４２）において吸着保持された箇所よりも内方位置を全面に渡って走査するように、駆動制御部６３により、観察光軸Ｏａに対して保持ステージ３４を移動させる。この走査では、透過照明機構１４からの透過光を照射しつつ撮像カメラ２４による画像の取得を行う。
【００５４】
次に、チップマップの作成を行う。このチップマップとは、検査対象ワーク４０（テープ４２）における各検査対象物（半導体素子４４）の位置、および姿勢を示すものである。制御機構１５では、チップスキャンによる、輪郭線を認識することでテープ４２に貼り付けられた複数の検査対象物（半導体素子４４）を判別するとともに、駆動制御部６３による移動位置情報を加味することで、各検査対象物（半導体素子４４）の位置および姿勢を取得する。
【００５５】
次に、検査対象物（半導体素子４４）の判定を行う。この判定では、作成したチップマップに基づいて、観察光学系による観察位置を決定し、その決定に応じて駆動制御部６３により保持ステージ３４を移動させる。その後、その観察位置にある検査対象物（半導体素子４４）を、その検査対象物の良品のデータと比較し、当該検査対象物（半導体素子４４）の良否の判断を行う。この良否の判断は、撮像カメラ２４からの画像データを画像制御部６１で解析することにより行う。
【００５６】
この検査対象物（半導体素子４４）の判定を、作成したチップマップに基づいて、検査対象ワーク４０（テープ４２）上のすべての検査対象物（半導体素子４４）に対して順次行うことにより、当該検査対象ワーク４０に対する検査が終了する。なお、この検査は、画像制御部６１の制御下でモニタ３９に表示された、撮像カメラ２４により取得された画像データに基づく映像を目視することにより、行うこともできる。
（技術の課題）
次に、従来の検査装置における技術の課題について、図７ないし図１０を用いて説明する。なお、この技術の課題については、透過ステージ３５の下端面３５ｂが散乱面とされていないものとすると、本願発明に係る検査装置１０においても同様の問題が生じることから、以下の説明では、理解容易のために検査装置１０を用いて説明する。また、図７ないし図１０では、理解容易のために、各半導体素子４４の様子や後述する微細形状Ｍ（図９参照）を強調して示しているが、実際の検査対象物や観察状態と必ずしも一致するものではない。
【００５７】
検査装置１０では、上述したように、保持ステージ３４で検査対象ワーク４０を吸着保持すると、先ず、チップスキャンを行って、撮像カメラ２４からの画像データの解析によりチップマップを作成する。このとき、検査装置１０では、撮像カメラ２４からの画像データにおいて、各半導体素子４４の輪郭線を認識する必要がある。この認識のために、検査装置１０では、透過照明機構１４（その照射機構部１６）で透過光を照射しつつ、撮像カメラ２４による画像データの取得を行う。
【００５８】
図７に示すように、検査対象ワーク４０のテープ４２上において、矩形状の各半導体素子４４が整列しているものを検査対象物としているものとする。この例（図７ないし図１１）の各半導体素子４４は、矩形状で透明なガラス基板４４ａの中央に、導電体からなる電極４４ｂが設けられたＬＥＤチップを模式的に示したものであり、図示は略すがガラス基板４４ａ上にも種々の配線が設けられている。このため、この検査対象ワーク４０では、各半導体素子４４のガラス基板４４ａおよびテープ４２が透過光の透過を許すものであり、撮像カメラ２４で取得された画像データにおいて、各半導体素子４４のガラス基板４４ａおよびテープ４２が明るいものとなる。
【００５９】
ここで、上述した画像解析では、透過照明機構１４（その照射機構部１６）からの透過光が照射された各半導体素子４４の輪郭線を認識する必要があるが、各半導体素子４４が透過光の透過を許さないものである場合、その輪郭線は明確なものであることから問題となることはない。ところが、この例の透明なガラス基板４４ａで構成された各半導体素子４４のように、外形形状を構成する部材が透過光の透過を許す材料で形成されたものを検査対象物とする場合、テープ４２とガラス基板４４ａとが明るく表示されて輪郭線のみが薄い影となることから、微細な明暗（コントラスト）に基づいて輪郭線を認識する必要がある。
【００６０】
この検査対象ワーク４０では、ウェハ４１（図４参照）からの分断により各半導体素子４４が形成されるものであることから、テープ４２上では、図８に示すように、互いに隣り合う２つの半導体素子４４の分断線が不適切なものとなったり（左上参照）、互いに隣り合う２つの半導体素子４４が分断されていなかったり（右下参照）、する場合がある。このような半導体素子４４（検査対象物）がある場合、これらの状態であること、すなわち図８における左上の２つの半導体素子４４および右下の２つの半導体素子４４が、不良品である旨を的確に検出する必要がある。
【００６１】
ところが、この例の各半導体素子４４は、透明なガラス基板４４ａで構成されているとともに、透過光の透過を許すテープ４２に貼り付けられている。ここで、テープ４２では、透過照明が照射された状態を観察光学系（撮像カメラ２４）からの画像データで観察すると、何らの部材が貼り付けられていない状態であっても、一様に明るい状態ではなく線状や点状の部分的に暗い箇所（図９の符号Ｍ参照）が存在してしまう。以下では、この部分的に暗い箇所を、テープ４２における微細形状Ｍという。この微細形状Ｍは、テープ４２に塵埃等が付着していたり接着剤の斑が生じていたりすることに起因するものと考えられる。
【００６２】
このことから、この例の透明なガラス基板４４ａで構成された各半導体素子４４のように、外形形状を構成する部材が透過光の透過を許す材料で形成されたものを検査対象物とすると、撮像カメラ２４からの画像データでは、図９に示すように、各電極４４ｂによる影の部分の間に、各ガラス基板４４ａの輪郭線による影の部分と、複数の微細形状Ｍによる影の部分と、が混在することとなる。
【００６３】
このため、図１０に示すように、互いに隣り合う２つの半導体素子４４の分断線が不適切なもの（左上参照）や、互いに隣り合う２つの半導体素子４４が分断されていないもの（左下参照）であっても、その間に存在する微細形状Ｍを両半導体素子４４の輪郭線（分断線）と判断してしまう虞がある。このため、不適切な分断線とされた２つの半導体素子４４や、連続された２つの半導体素子４４を、正常な２つの半導体素子４４が隣り合っているもの（右側参照）と判断してしまい、これらの不良品を的確に検出できなくなる虞がある。すなわち、画像データ上において、テープ４２の各微細形状Ｍがノイズ成分として作用してしまい、当該検査対象物４４の検査精度の低下を招いてしまう虞がある。このため、何らかの対策により、当該ノイズ成分を除去することが望ましい。
（散乱面による作用）
検査装置１０では、観察光学系を経て観察面Ｆｐ上を取得することにより得た撮像カメラ２４からの画像データにおけるテープ４２の微細形状Ｍを除去するために、透過ステージ３５の下端面３５ｂが散乱面とされている。このため、透過照明機構１４の照射機構部１６から出射された透過光は、散乱面とされた下端面３５ｂから透過ステージ３５内へと入射して上端面３５ａから出射し、テープ４２に貼り付けられた各半導体素子４４を裏面側から照射する。このことから、当該透過光は、下端面３５ｂにより散乱されて、テープ４２およびそこに貼付された各半導体素子４４へと到達することとなる。このように、テープ４２を照射する透過光が所定の散乱状態とされていると、観察光学系を経て撮像カメラ２４で取得した画像データにおいて、テープ４２の微細形状Ｍを殆ど認識できなくすることができる。これは、テープ４２の微細形状Ｍに対して様々な角度方向で透過光が照射することに起因するものと考えられる。
【００６４】
このため、透過ステージ３５では、上述したように、厚さ寸法すなわち上端面３５ａと下端面３５ｂとの間隔が、散乱面とされた下端面３５ｂによる散乱効果を考慮して決定されている。すなわち、観察面Ｆｐ上のテープ４２を照射する透過光（上端面３５ａから出射される透過光）を、所定の散乱状態とすることを可能とするように、透過ステージ３５の厚さ寸法が、下端面３５ｂにおける散乱面の度合い（粗面度）を勘案して設定されている。ここで、所定の散乱状態とは、撮像カメラ２４からの画像データにおけるテープ４２の微細形状Ｍを除去すること、すなわち透過照明機構１４からの透過光が照射された観察面Ｆｐ上のテープ４２を、観察光学系を経て撮像カメラ２４で取得した際、その画像データにおいてテープ４２が一様に明るい状態となること、を言う。
【００６５】
このように構成された検査装置１０では、上述した透明なガラス基板４４ａで構成された各半導体素子４４（図７参照）を、透過照明を照射しつつ観察光学系（撮像カメラ２４）からの画像データで観察すると、図１１に示すように、テープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることを防止することができるので、画像データ上におけるノイズ成分を除去することができる。このため、各半導体素子４４の輪郭線の判断を正確なものとすることができる。例えば、図１０に示すように、互いに隣り合う２つの半導体素子４４の分断線が不適切なもの（左上参照）はその不適切な状態で、互いに隣り合う２つの半導体素子４４が分断されていないもの（左下参照）はその連続した状態で、認識することができるので、それらの不良品を的確に検出することができる。
【００６６】
このように、本発明に係る検査装置１０では、透過ステージ３５の散乱面とされた下端面３５ｂによる散乱効果により、観察光学系（撮像カメラ２４）からの画像データにおいて、透過照明機構１４からの透過光が照射されたテープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることを防止することができるので、透過照明機構１４を用いて、テープ４２に貼付された検査対象物（実施例１では各半導体素子４４）の情報を正確に得ることができる。
【００６７】
また、検査装置１０では、散乱面とされた下端面３５ｂが、透過光軸Ｐａ方向で見て、観察面Ｆｐに沿う平面を規定する透過ステージ３５の上端面３５ａから所定の間隔を置いて設けられていることから、散乱面とされたことによる散乱効果を確実に得ることができるので、観察光学系（撮像カメラ２４）からの画像データにおいて、透過照明機構１４からの透過光が照射されたテープ４２における複数の微細形状Ｍによる影の部分が生じることを確実に防止することができる。
【００６８】
さらに、検査装置１０では、透過光軸Ｐａ方向で見た上端面３５ａと散乱面（下端面３５ｂ）との間隔が、透過照明機構１４からの透過光（照射機構部１６から出射されて散乱面を経た透過光）が照射された観察面Ｆｐ上のテープ４２を、観察光学系を経て撮像カメラ２４で取得した際、その画像データにおいてテープ４２が一様に明るい状態となること、を基準として、下端面３５ｂにおける散乱面の度合い（粗面度）と合わせて設定されていることから、散乱面とされたことによる散乱効果をより確実に得ることができる。なお、ガラスで形成された透過ステージ３５の上端面３５ａを観察面Ｆｐとしかつ下端面３５ｂを散乱面として実験したところ、観察面Ｆｐと散乱面との間隔を３ｃｍ以上とすることにより、所望の散乱効果を得ることができた。
【００６９】
検査装置１０では、透過ステージ３５の上端面３５ａが、検査対象物（実施例１では各半導体素子４４）を、観察面Ｆｐ上に位置させつつ平坦状とする機能を有していることから、当該検査対象物を観察光学系（観察機構１１）により適切に観察することができる。
【００７０】
検査装置１０では、検査対象物を観察面Ｆｐ上に位置させる上端面３５ａが設けられた透過ステージ３５の下端面３５ｂで、透過照明機構１４としての散乱面を構成していることから、観察光学系（観察機構１１）において適切な観察地点である観察面Ｆｐ（上端面３５ａ）に対する透過光軸Ｐａ方向で見た散乱面（下端面３５ｂ）の位置、すなわち透過光軸Ｐａ方向で見た観察面Ｆｐと散乱面との間隔を容易にかつ確実に設定することができる。
【００７１】
検査装置１０では、上端面３５ａが設けられた透過ステージ３５の下端面３５ｂで透過照明機構１４としての散乱面を構成していることから、検査対象物を観察面Ｆｐ上に位置させる機能および画像データ上におけるノイズ成分を除去する機能を、透過ステージ３５を設けるだけで実現することができるので、簡易な構成とすることができる。
【００７２】
検査装置１０では、透過光軸Ｐａ方向で見た上端面３５ａと下端面３５ｂとの間隔（透過ステージ３５の厚さ寸法）が、照射機構部１６から出射されて透過ステージ３５を経た透過光における光量も考慮して設定されていることから、所定の光量で観察面Ｆｐ上の検査対象物に透過光を照射することができるので、透過照明機構１４を用いて検査対象物（実施例１では各半導体素子４４）の情報をより正確に得ることができる。
【００７３】
検査装置１０では、透過光軸Ｐａ方向で見た上端面３５ａと下端面３５ｂとの間隔（透過ステージ３５の厚さ寸法）が、透過ステージ３５の撓み変形の変形量を所定の範囲以内とする点も設定されていることから、観察光学系（撮像カメラ２４）により適切に観察することができる。
【００７４】
検査装置１０では、検査対象ワーク４０（そのテープ４２）を保持ステージ３４で吸着保持する際、透過ステージ３５の上端面３５ａを保持ステージ３４の先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置するものとすることができるので、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）をより適切に観察面Ｆｐ上に位置させることができる。
【００７５】
検査装置１０では、透過ステージ３５が、位置調整機構により保持ステージ３４に対して観察光軸Ｏａに関する位置調整が可能とされていることから、テープ４２の撓み変形の量および状態に応じて、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）をより適切に観察面Ｆｐ上に位置させることができる。
【００７６】
検査装置１０では、透過照明機構１４の照射機構部１６（その出射部５３）が、照射領域の拡がり（拡散）を抑制する光学性能（インテグレータ機能）を有していることから、観察面Ｆｐ上における観察光学系（撮像カメラ２４）に対する適切な領域を照射することができるので、より効率的に観察光学系（撮像カメラ２４）による適切な観察を可能とすることができる。
【００７７】
検査装置１０では、透過照明機構１４の照射機構部１６（その出射部５３）が、進行方向となる透過光軸Ｐａに直交する断面で見た光量分布を均一化する光学性能（拡散防止（集光）機能）を有していることから、観察光学系（撮像カメラ２４）によるより適切な観察を可能とすることができる。
【００７８】
検査装置１０では、透過照明機構１４の照射機構部１６（その出射部５３）が、保持ステージ３４から離れた位置から当該保持ステージ３４に吸着保持された検査対象物（実施例１では各半導体素子４４）を照射する構成であることから、保持ステージ３４のＸ−Ｙ平面に沿う移動に伴って当該保持ステージ３４と照射機構部１６（その出射部５３）とが干渉することを確実に防止することができるため、保持ステージ３４においてテープ４２を吸着保持する先端部３４ａの内方の全領域に透過光を照射することができるので、有効な検査領域を最大限に確保することができる。これは、照射機構部１６（その出射部５３）がＺ軸方向で見て保持ステージ３４と重なるように当該保持ステージ３４の内方に位置されている場合、出射部５３の筐体５３ａと保持ステージ３４の内周壁面との干渉により、保持ステージ３４の内方における透過光を照射可能な領域（有効な検査領域）が狭まってしまうことによる。このため、保持ステージ３４に吸着保持されたテープ４２に貼付された検査対象物を、透過照明機構１４を用いて効率よく適切に検査することができる。
【００７９】
したがって、本発明に係る検査装置１０では、テープ４２に貼り付けられた透明な検査対象物（各半導体素子４４）に対しても、透過照明により正確な情報を得ることができる。
【実施例２】
【００８０】
次に、本発明の実施例２に係る検査装置１０Ａについて、図１２を用いて説明する。この実施例２は、実施例１の検査装置１０に対して、保持ステージ３４Ａ（保持機構１３Ａ）における位置調整機構の構成が異なる例である。この実施例２の検査装置１０Ａは、基本的な構成は上記した実施例１の検査装置１０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
検査装置１０Ａでは、図１２に示すように、保持機構１３Ａの保持ステージ３４Ａにおける位置調整機構として、各Ｚ軸螺合部材３７の代わりに、複数のＺ軸調整機構７１が設けられている。このＺ軸調整機構７１は、Ｚ軸螺合部材３７と同様に、少なくとも３点以上設けられている（図１２では２つのみ図示している）。各Ｚ軸調整機構７１は、駆動モータ７２と、その回転軸７２ａに取り付けられたカム部材７３と、それにより変動されるＺ軸支持部７４と、を有する。駆動モータ７２は、Ｚ軸調整機構７１における駆動源であり、回転軸７２ａで回転駆動力を出力する。その回転軸７２ａにカム部材７３が接続されている。そのカム部材７３は、円板状を呈し、軸線から偏心した位置で回転軸７２ａに接続されている。カム部材７３は、外側面でＺ軸支持部７４に当接可能とされている。そのＺ軸支持部７４は、棒状を呈し、Ｚ軸方向で見てカム部材７３の上側（透過ステージ３５側）で保持ステージ３４ＡをＺ軸方向に貫通して設けられており、Ｚ軸方向に移動自在とされている。Ｚ軸支持部７４は、上側（観察光学系側）の一端が支持枠３６を下方から支持しており、下側の他端がカム部材７３の外側面に当接されている。
【００８２】
このＺ軸調整機構７１では、駆動モータ７２を適宜駆動制御することにより、カム部材７３の回転軸７２ａ回りの回転姿勢に応じて、Ｚ軸支持部７４をＺ軸方向に移動させることができる。このため、保持ステージ３４Ａでは、各Ｚ軸調整機構７１を適宜駆動させて、各Ｚ軸支持部７４による支持位置を適宜変更することにより、Ｚ軸方向すなわち観察光軸Ｏａ方向で見た透過ステージ３５の位置（高さ位置）と、当該観察光軸Ｏａに対する透過ステージ３５（上端面３５ａ）の傾斜と、の双方を調節可能に、当該透過ステージ３５が設けられている。このことから、各Ｚ軸螺合部材３７は、保持ステージ３４Ａに対して、透過ステージ３５を観察光軸Ｏａに関する位置調整を可能に保持する位置調整機構として機能する。検査装置１０Ａでは、制御機構１５の駆動制御部６３が、各Ｚ軸調整機構７１すなわちその駆動モータ７２を適宜駆動制御することが可能とされている。
【００８３】
この検査装置１０Ａでは、対象とする検査対象ワーク４０を保持ステージ３４Ａで吸着保持した状態において、撮像カメラ２４からの画像データを制御機構１５の画像制御部６１で解析することにより、テープ４２の撓み変形の量および状態を取得する。次に、そのテープ４２の撓み変形の量および状態に応じて、制御機構１５の駆動制御部６３が、テープ４２上の各半導体素子４４を観察面Ｆｐ上に位置させるように、各Ｚ軸調整機構７１の駆動モータ７２を適宜駆動制御することにより、Ｚ軸方向すなわち観察光軸Ｏａ方向で見た透過ステージ３５の位置（高さ位置）と、当該観察光軸Ｏａに対する透過ステージ３５（上端面３５ａ）の傾斜と、の双方を調節する。次に、その観察光軸Ｏａに関する位置が調整された透過ステージ３５の上端面３５ａ上のテープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）を、観察面Ｆｐ上に位置させるべく、制御機構１５の駆動制御部６３が、観察機構１１、反射照明機構１２および透過照明機構１４（その照射機構部１６）をＺ軸方向に適宜移動させる。これにより、テープ４２に貼り付けられた検査対象物（各半導体素子４４）が、適切な状態で観察面Ｆｐ上に位置される。このため、検査装置１０Ａでは、実施例１の検査装置１０と同様に、当該検査対象物（各半導体素子４４）を検査することができる。
【００８４】
実施例２の検査装置１０Ａでは、基本的に実施例１の検査装置１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
それに加えて、実施例２の検査装置１０Ａでは、対象とする検査対象ワーク４０のテープ４２上の検査対象物（実施例２では各半導体素子４４）を、自動で観察面Ｆｐ上に位置させることができるので、迅速かつ適切に検査対象物（実施例２では各半導体素子４４）を検査することができる。
【００８６】
したがって、本発明に係る検査装置１０Ａでは、テープ４２に貼り付けられた透明な検査対象物（各半導体素子４４）に対しても、透過照明により正確な情報を得ることができる。
【００８７】
なお、実施例２では、各Ｚ軸調整機構７１が、駆動モータ７２（回転軸７２ａ）と、カム部材７３と、Ｚ軸支持部７４と、により構成されていたが、制御機構１５の駆動制御部６３による駆動制御により、保持ステージ３４Ａに対して観察光軸Ｏａに関する透過ステージ３５の位置を調整することができるものであればよく、実施例２の構成に限定されるものではない。
【実施例３】
【００８８】
次に、本発明の実施例３に係る検査装置１０Ｂについて、図１３を用いて説明する。この実施例３は、実施例２に係る検査装置１０Ａに対して、保持機構１３Ｂの構成が異なる例である。この実施例３の検査装置１０Ｂは、基本的な構成は上記した実施例２の検査装置１０Ａと同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８９】
検査装置１０Ｂでは、図１３に示すように、保持機構１３Ｂにおいて、押圧機構８１が設けられている。この押圧機構８１は、保持ステージ３４Ａの透過ステージ３５（上端面３５ａ）上に載置された検査対象ワーク４０の保持を可能とするものである。詳細には、押圧機構８１は、透過ステージ３５の上端面３５ａが保持ステージ３４Ａの先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置するように、保持ステージ３４Ａに対する透過ステージ３５のＺ軸方向での位置が調整された際、その透過ステージ３５（その上端面３５ａ）との協働により、テープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に観察面Ｆｐ上に位置させつつ当該検査対象ワーク４０を保持することを可能とする。
【００９０】
この押圧機構８１は、実施例３では、Ｚ軸に直交する方向で見て、保持ステージ３４Ａの外方位置に設けられたスライド支持部８２と、そのスライド支持部８２によりＺ軸方向に移動自在に保持された押圧腕部８３とを有する。この押圧機構８１は、少なくとも２点以上設けられている（図１３では２つ図示している）。各押圧腕部８３は、スライド支持部８２から内方へ向けて延出されており、保持ステージ３４Ａの周辺で検査対象ワーク４０の環状部材４３を上方（観察光学系側）から押圧することが可能とされている。換言すると、各押圧腕部８３は、Ｚ軸方向で見て、少なくとも先端部分が、検査対象ワーク４０の環状部材４３と重なるように設けられている。
【００９１】
検査装置１０Ｂでは、基本的には、保持ステージ３４Ａの先端部３４ａで、検査対象ワーク４０のテープ４２を吸着保持する。ここで、透過ステージ３５の上端面３５ａが保持ステージ３４Ａの先端部３４ａ（吸着保持位置）よりも上方（観察光学系側）に位置するように、保持ステージ３４Ａに対して透過ステージ３５のＺ軸方向での位置が調整された際、その上端面３５ａに載置されたテープ４２を保持ステージ３４Ａの先端部３４ａでは吸着保持することができなくなる場合がある。これは、テープ４２の撓み変形には、限界があることに起因するものであり、Ｚ軸方向で見た上端面３５ａの位置と先端部３４ａの位置との差が大きくなることにより生じる。このとき、検査装置１０Ｂでは、各押圧機構８１において、各スライド支持部８２に設けられた押圧腕部８３を押し下げて（照射機構部１６側（図１２等参照）へ移動させて）、その各押圧腕部８３で検査対象ワーク４０の環状部材４３を上方（観察光学系側（図１２等参照））から下方へと押圧する。すると、検査対象ワーク４０は、そのテープ４２の中央が透過ステージ３５の上端面３５ａにより押し上げられていることから、その上端面３５ａにテープ４２が貼り付くように平坦化された状態で固定される。このことから、各押圧腕部８３における押圧位置（高さ位置）は、透過ステージ３５（その上端面３５ａ）の観察光軸Ｏａに対する傾斜に応じて個別に設定する。なお、各押圧腕部８３における押圧位置は、同一の高さ位置（Ｚ軸方向で見た透過ステージ３５に対する位置）であってもよい。このため、検査対象物（各半導体素子４４）は、観察光学系における適切な位置である観察面Ｆｐ上に適切に位置されることとなる。この各スライド支持部８２上での押圧腕部８３の位置の移動は、制御機構１５（その駆動制御部６３）の制御下で行われる。なお、各スライド支持部８２上での押圧腕部８３の位置の移動は、手動により行うものであってもよい。この各押圧機構８１では、検査対象ワーク４０の環状部材４３を押圧していない場面では、検査対象ワーク４０の保持ステージ３４Ａ（透過ステージ３５）上への載置の妨げとならないように、押圧腕部８３がスライド支持部８２により上方位置へと退避される。なお、押圧腕部８３は、この退避のために、延出方向に伸縮自在な構成とされていてもよく、スライド支持部８２回りに回動可能な構成とされていてもよい。
【００９２】
実施例３の検査装置１０Ｂでは、基本的に実施例２の検査装置１０Ａと同様の構成であることから、基本的に実施例２と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
それに加えて、実施例３の検査装置１０Ｂでは、テープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に観察面Ｆｐ上に位置させるべく保持ステージ３４Ａに対して透過ステージ３５をＺ軸方向に位置調整することに起因して、保持ステージ３４Ａの先端部３４ａでは吸着保持することができなくなった検査対象ワーク４０であっても、押圧機構８１での押圧により、その透過ステージ３５の上端面３５ａに倣ってテープ４２を平坦化させつつ固定することができるので、当該テープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に検査することができる。
【００９４】
また、検査装置１０Ｂでは、押圧機構８１が検査対象ワーク４０の環状部材４３を押圧するものであることから、当該検査対象ワーク４０のテープ４２やそこに貼付された検査対象物（各半導体素子４４）への負荷を抑制しつつ、そのテープ４２（検査対象物（各半導体素子４４））を透過ステージ３５の上端面３５ａに押し当てることができる。
【００９５】
したがって、本発明に係る検査装置１０Ｂでは、テープ４２に貼り付けられた透明な検査対象物（各半導体素子４４）に対しても、透過照明により正確な情報を得ることができる。
【００９６】
なお、実施例３では、実施例２の検査装置１０Ａに押圧機構８１を設けた検査装置１０Ｂを示していたが、この押圧機構８１を実施例１の検査装置１０に適用してもよく、上記した実施例３の構成に限定されるものではない。
【００９７】
また、実施例３では、押圧機構８１がスライド支持部８２と押圧腕部８３とを有する構成とされていたが、保持ステージ（３４Ａ）の透過ステージ３５（上端面３５ａ）上に載置された検査対象ワーク４０を、そのテープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に観察面Ｆｐ上に位置させつつ保持することを可能とするものであればよく、上記した実施例３の構成に限定されるものではない。例えば、押圧機構は、保持ステージ（３４Ａ）において、先端部（３４ａ）の内方位置と透過部材（３５）と支持枠（３６）との間を封止するとともに、先端部（３４ａ）の内方位置と透過部材（３５）と支持枠（３６）とにより形成される環状の溝部を真空引きすることができる構成とすることにより、実現することができる。このような構成の場合、透過部材（３５）の上端面（３５ａ）に載置された検査対象ワーク４０のテープ４２を、その上端面（３５ａ）を取り囲む位置で全周に渡って吸着することができる。このため、保持ステージ３４Ａの先端部３４ａによりテープ４２を吸着保持することができるか否かに拘らず、テープ４２における撓み変形による余剰分を環状の溝部に引き込むことができるので、テープ４２に貼付された検査対象物（各半導体素子４４）を適切に観察面Ｆｐ上に位置させることができる
さらに、実施例３では、押圧機構８１の押圧腕部８３が、検査対象ワーク４０の環状部材４３を上方（観察光学系側）から押圧する構成とされていたが、テープ４２を押圧するものであってもよく、上記した実施例３の構成に限定されるものではない。
【実施例４】
【００９８】
次に、本発明の実施例４に係る検査装置１０Ｃについて、図１４を用いて説明する。この実施例４は、実施例１の検査装置１０に対して、保持機構１３Ｃの保持ステージ３４Ｃおよび透過照明機構１４Ｃの構成が異なる例である。この実施例４の検査装置１０Ｃは、基本的な構成は上記した実施例１の検査装置１０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９９】
検査装置１０Ｃでは、図１４に示すように、保持機構１３Ｃの保持ステージ３４Ｃにおいて、透過ステージ３５およびその位置調整機構が設けられていない。すなわち、保持ステージ３４Ｃは、その先端部３４ａで環状部材４３の内方位置のテープ４２を吸着保持することが可能とされた、段付きの円筒部材とされている。
【０１００】
また、検査装置１０Ｃでは、透過照明機構１４Ｃとしての照射機構部１６Ｃが、筒状の筐体５３Ｃａに、第１光学素子５３Ｃｐと第２光学素子５３Ｃｑとが収容されて構成されている。この第１光学素子５３Ｃｐは、導光部５２の出射面５２ａに対向する入射面５３Ｃｒと、第２光学素子５３Ｃｑに対向する第１対向面５３Ｃｓと、を構成している。その第２光学素子５３Ｃｑは、第１光学素子５３Ｃｐの第１対向面５３Ｃｓに対向する第２対向面５３Ｃｔと、そこから入射された透過光を出射する出射面５３Ｃｕと、を構成している。第２光学素子５３Ｃｑの第２対向面５３Ｃｔは、実施例１の透過ステージ３５の下端面３５ｂと同様の散乱面とされている。また、第２光学素子５３Ｃｑの出射面５３Ｃｕは、平坦面とされており、実施例３では、研磨された平坦面とされている。さらに、実施例３では、第１光学素子５３Ｃｐの第１対向面５３Ｃｓは、研磨された平坦面とされている。
【０１０１】
この第１光学素子５３Ｃｐと第２光学素子５３Ｃｑとは、基本的には、実施例１の光学素子５３ｂと同様に、進行方向となる透過光軸Ｐａに直交する断面で見た光量分布を均一化する光学性能（拡散防止（集光）機能）と、照射領域の拡がり（拡散）を抑制する光学性能（インテグレータ機能）と、を有している。第１光学素子５３Ｃｐおよび第２光学素子５３Ｃｑは、実施例４では、ロッドインテグレータ光学部材で構成されている。
【０１０２】
この照射機構部１６Ｃでは、透過用光源５１から出射した透過光を、導光部５２の出射面５２ａを経て、そこに対向する入射面５３Ｃｒから第１光学素子５３Ｃｐへと進行させ、均一な光量分布の略平行光として第１光学素子５３Ｃｐの第１対向面５３Ｃｓを経て、そこに対向する第２対向面５３Ｃｔから第２光学素子５３Ｃｑへと進行させる。このとき、透過光は、第２対向面５３Ｃｔが散乱面とされていることから、散乱光とされて第２光学素子５３Ｃｑへと進行され、その第２光学素子５３Ｃｑの出射面５３Ｃｕを経て、観察面Ｆｐを裏面側から照射する。この透過光は、少なくとも保持ステージ３４Ｃに吸着保持された検査対象ワーク４０のテープ４２を透過して、観察光学系（撮像カメラ２４）により観察可能とされている（図１参照）。このため、照射機構部１６Ｃでは、透過用光源５１、導光部５２および第１光学素子５３Ｃｐが、散乱面とされた第２光学素子５３Ｃｑの第２対向面５３Ｃｔと協働として、観察光学系とは反対側から観察面Ｆｐ（検査対象物（半導体素子４４））を照射する透過光を生成する透過照明機構１４Ｃとして機能し、その透過用光源５１、導光部５２および第１光学素子５３Ｃｐが、透過照明機構１４Ｃの出射部５３Ｃとして機能する。また、第２光学素子５３Ｃｑは、透過照明機構１４Ｃにおいて、出射部５３Ｃから出射された透過光を散乱させる散乱部（散乱面とされた第２対向面５３Ｃｔ）が設けられ透過光の透過を許す透過部材として機能する。さらに、照射機構部１６Ｃでは、筐体５３Ｃａが、出射部５３Ｃと、透過部材としての第２光学素子５３Ｃｑと、を連結しつつ内方に保持する筒状保持部として機能する。
【０１０３】
検査装置１０Ｃでは、保持ステージ３４Ｃの先端部３４ａで環状部材４３の内方位置のテープ４２を吸着保持した際、照射機構部１６Ｃの出射面５３Ｃｕを、テープ４２の裏面（照射機構部１６Ｃ側の面）に押し当ててその当接箇所を持ち上げることで、検査対象物を観察光学系（撮像カメラ２４（図１参照））における適切な位置である観察面Ｆｐ上に位置させる。このように、検査装置１０Ｃでは、照射機構部１６Ｃの出射面５３Ｃｕが、検査対象物を観察光学系（撮像カメラ２４）における適切な位置である観察面Ｆｐ上に位置させる機能を有している。
【０１０４】
実施例４の検査装置１０Ｃでは、基本的に実施例１の検査装置１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
それに加えて、実施例４の検査装置１０Ｃでは、照射機構部１６Ｃにおいて、筒状の筐体５３Ｃａに、第１光学素子５３Ｃｐと第２光学素子５３Ｃｑとを収容して構成するだけでよく、保持機構１３Ｃの保持ステージ３４Ｃに透過ステージ３５およびその位置調整機構を設ける必要がないことから、より簡易な構成で、透過照明機構１４Ｃを用いて、テープ４２に貼付された検査対象物（実施例４では各半導体素子４４）の情報を正確に得ることができる。
【０１０６】
したがって、本発明に係る検査装置１０Ｃでは、テープ４２に貼り付けられた透明な検査対象物（各半導体素子４４）に対しても、透過照明により正確な情報を得ることができる。
【０１０７】
なお、上記した各実施例では、本発明に係る検査装置の各例について説明したが、観察光軸上の所定の位置を観察面とする観察光学系と、該観察光学系側から前記観察面を照明する反射照明機構と、前記観察光学系とは反対側から前記観察面を照明する透過照明機構と、を備える検査装置であって、前記透過照明機構は、光源から導光された透過光を出射する出射部と、該出射部により出射された透過光を散乱させる散乱部と、を有し、該散乱部は、前記観察面における透過光を所定の散乱状態とすべく、前記透過照明機構の透過光軸方向で見て前記観察面から所定の間隔を置いて設けられていることを特徴とする検査装置であればよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１０８】
また、上記した各実施例では、透過部材としての透過ステージの下端面３５ｂもしくは透過部材としての第２光学素子５３Ｃｑの第２対向面５３Ｃｔが散乱面とされて散乱部が構成されていたが、観察面Ｆｐにおける透過光を所定の散乱状態とすべく当該観察面Ｆｐから透過光軸Ｐａ方向に所定の間隔を置いて設けられているものであれば、例えば、検査対象物を観察面Ｆｐ上に規定する部材や透過照明機構１４の出射部とは別個に設けられた散乱作用を有する光学部材で構成してもよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１０９】
さらに、上記した各実施例では、保持ステージ（３４等）が先端部３４ａでテープ４２を吸着保持する構成とされていたが、各半導体素子４４を検査対象物とすべく検査対象ワーク４０の状態を維持したまま当該検査対象ワーク４０を保持するものであればよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１１０】
以上、本発明の検査装置を各実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの各例および各実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【０１１１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 検査装置
１１ （観察光学系としての）観察機構
１２ 反射照明機構
１４、１４Ｃ 透過照明機構
２４ （観察光学系としての）撮像カメラ
３４、３４Ａ、３４Ｃ 保持ステージ
３５ （透過部材としての）透過ステージ
３５ａ （平坦面としての）上端面
３５ｂ （散乱面としての）下端面
４２ テープ
４４ （検査対象物としての）半導体素子
５１ 透過用光源
５３、５３Ｃ 出射部
５３Ｃａ （筒状保持部としての）筐体
５３Ｃｑ （透過部材としての）第２光学素子
５３Ｃｔ （散乱面としての）第２対向面
Ｆｐ 観察面
Ｏａ 観察光軸
Ｐａ 透過光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察光軸上の所定の位置を観察面とする観察光学系と、該観察光学系側から前記観察面を照明する反射照明機構と、前記観察光学系とは反対側から前記観察面を照明する透過照明機構と、を備える検査装置であって、
前記透過照明機構は、光源から導光された透過光を出射する出射部と、該出射部により出射された透過光を散乱させる散乱部と、を有し、
該散乱部は、前記観察面における透過光を所定の散乱状態とすべく、前記透過照明機構の透過光軸方向で見て前記観察面から所定の間隔を置いて設けられていることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記所定の散乱状態は、検査対象物が貼付されるテープを前記観察面上に位置させ、前記透過照明機構からの透過光が照射された前記観察面上の前記テープを前記観察光学系で観察した際に、前記テープを一様に明るい状態とすることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記透過照明機構は、前記出射部からの透過光の透過を許し、かつ前記散乱部と前記観察面との間に該観察面に沿う平面を規定する平坦面が設けられた透過部材を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記散乱部は、前記透過部材において前記出射部に対向する対向面が、散乱面とされて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検査装置であって、
さらに、前記検査対象物が貼付される前記テープを、前記透過照明機構側から保持可能な筒状の保持ステージを備え、
前記透過部材は、前記保持ステージに保持されることで該保持ステージの内方を埋めるように延在する板状を呈し、
前記出射部は、前記透過部材の前記散乱部へと所定のスポット領域で透過光を入射させるべく、出射する透過光の拡散を低減する集光光学部材を有することを特徴とする検査装置。
【請求項６】
前記集光光学部材は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化する機能も有するロッドインテグレータ光学部材であることを特徴とする請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記透過照明機構は、前記出射部と前記透過部材とを連結しつつ内方に保持する筒状保持部を有することを特徴とする請求項４に記載の検査装置。
【請求項８】
前記出射部は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化するインテグレータ光学部材を有することを特徴とする請求項７に記載の検査装置。
【請求項１】
観察光軸上の所定の位置を観察面とする観察光学系と、該観察光学系側から前記観察面を照明する反射照明機構と、前記観察光学系とは反対側から前記観察面を照明する透過照明機構と、を備える検査装置であって、
前記透過照明機構は、光源から導光された透過光を出射する出射部と、該出射部により出射された透過光を散乱させる散乱部と、を有し、
該散乱部は、前記観察面における透過光を所定の散乱状態とすべく、前記透過照明機構の透過光軸方向で見て前記観察面から所定の間隔を置いて設けられていることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記所定の散乱状態は、検査対象物が貼付されるテープを前記観察面上に位置させ、前記透過照明機構からの透過光が照射された前記観察面上の前記テープを前記観察光学系で観察した際に、前記テープを一様に明るい状態とすることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記透過照明機構は、前記出射部からの透過光の透過を許し、かつ前記散乱部と前記観察面との間に該観察面に沿う平面を規定する平坦面が設けられた透過部材を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記散乱部は、前記透過部材において前記出射部に対向する対向面が、散乱面とされて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検査装置であって、
さらに、前記検査対象物が貼付される前記テープを、前記透過照明機構側から保持可能な筒状の保持ステージを備え、
前記透過部材は、前記保持ステージに保持されることで該保持ステージの内方を埋めるように延在する板状を呈し、
前記出射部は、前記透過部材の前記散乱部へと所定のスポット領域で透過光を入射させるべく、出射する透過光の拡散を低減する集光光学部材を有することを特徴とする検査装置。
【請求項６】
前記集光光学部材は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化する機能も有するロッドインテグレータ光学部材であることを特徴とする請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記透過照明機構は、前記出射部と前記透過部材とを連結しつつ内方に保持する筒状保持部を有することを特徴とする請求項４に記載の検査装置。
【請求項８】
前記出射部は、透過光軸に直交する断面で見た光量分布を均一化するインテグレータ光学部材を有することを特徴とする請求項７に記載の検査装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−５２９９０（Ｐ２０１２−５２９９０Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７５４２（Ｐ２０１０−１９７５４２）
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
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