照明装置および照明システム
【課題】半導体ウェーハ等の対象物に形成されたＩＤ、文字、異物、欠陥等の高精度な観測を容易に実現する。
【解決手段】照明装置１４に設けられた基板上には、ＬＥＤ２１、２２、２３が並べて配置され、これらＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面への正射影とＸ軸とのなす角の大きさαが１５度以上７５度以下であり、かつ発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβが０度以上７５度以下であるようにＬＥＤ２１、２２、２３の向きが定められている。
【解決手段】照明装置１４に設けられた基板上には、ＬＥＤ２１、２２、２３が並べて配置され、これらＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面への正射影とＸ軸とのなす角の大きさαが１５度以上７５度以下であり、かつ発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβが０度以上７５度以下であるようにＬＥＤ２１、２２、２３の向きが定められている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウェーハ、ガラス、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の観測対象物に形成された回路、識別記号（ＩＤ）、文字、パターン、異物、欠陥等を観測するために、当該観測対象物に光を照射する照明装置および照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば半導体ウェーハ、ガラス、ＦＰＣ等の観測対象物に形成された回路、ＩＤ、文字、パターン、異物、欠陥等の観測には、実体顕微鏡、微分干渉顕微鏡等の顕微鏡が使用される。このような顕微鏡による観測対象物の観測を行うに際し、専用の照明装置が用いられる。照明装置により、観測対象物に光を適切に照射することにより、観測対象物の像を目やカメラで適切に観測することが可能になり、観測対象物に形成された文字を読み取り、あるいは欠陥を検出することができるようになる。このような照明装置として、例えば、円形または直管形の蛍光灯照明、光源をリング状に配列したリング照明、２次元の面状に発光ダイオード（ＬＥＤ）を配列したバー照明等が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、専用に光学設計された専用光学系とカメラを有し、専用光学系を介して観測対象物に光を照射すると共に、カメラにより観測対象物を撮影し、撮影した観測対象物の像を画像データとして、パソコンやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成されるデータ処理装置等に入力し、専用の画像処理プログラムを動作させて、当該観測対象物に形成されたＩＤ等を認識し、あるいは欠陥を検出する画像処理装置も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４２００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、観測対象物としての半導体ウェーハを、顕微鏡またはカメラ等の観測装置の下方に水平に配置し、観測装置のレンズの光軸が半導体ウェーハの表面上の１点と直交するようにする。そして、照明装置を、半導体ウェーハの上方であって、観測装置のレンズの光軸から離れた位置に設置し、当該照明装置により発せられる照明光により、観測装置のレンズの光軸と半導体ウェーハの表面とが直交している点を中心とした一定の領域を、半導体ウェーハの表面に対しておよそ４５度の入射角で照射させるようにする。
【０００６】
このようなシステムにおいて、照明光の向きを示す直線、すなわち照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが平行である場合には、半導体ウェーハ上に形成された回路配線に照明光が十分に反射または散乱し、この結果、観測装置において回路配線が明るく映し出される。また、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが直交する場合にも、半導体ウェーハ上に形成された回路配線に照明光が十分に反射または散乱し、観測装置において回路配線が明るく映し出される。ところが、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが４５度で交わる場合には、半導体ウェーハ上に形成された回路配線に照明光が十分に反射または散乱せず、観測装置において回路配線が暗く映る。
【０００７】
一方、半導体ウェーハの表面にはＩＤが付されている。このＩＤは例えば製造管理のための識別記号である。上記照明光をこのＩＤに照射した場合、当該照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影がどのような方向を向いていても、照明光がＩＤに当たっていれば、照明光がＩＤに概ね十分に反射または散乱し、この結果、観測装置においてＩＤが明るく映し出される。
【０００８】
したがって、半導体ウェーハの表面に付されたＩＤを観測装置で読み取る場合には、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが４５度で交わるように、照明光の向きを設定することが望ましい。照明光の向きをこのように設定すれば、観測装置において、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の映りを暗くし、半導体ウェーハ表面に付されたＩＤの映りを明るくすることができ、この結果、ＩＤのみを明るく浮き上がらせることができ、容易かつ明確にＩＤの読取が可能になる。
【０００９】
以上の点は、上記特許文献１に示唆されているが、本発明の発明者の実験により、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが４５度に限らず、およそ１５度ないし７５度で交わるように照明光の向きを設定した場合でも、観測装置において、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の映りを暗くし、半導体ウェーハ表面に付されたＩＤの映りを明るくすることができることが判明している。
【００１０】
一方、上記システムにおいて、照明装置として一般的なバー照明（ライン照明）を用いた場合、次のような問題がある。
【００１１】
すなわち、半導体ウェーハに付されたＩＤは、回路配線の伸長方向に対して平行な方向に配列されている場合が多い。一方、一般的なバー照明は、例えば複数のＬＥＤを一方向に配列することにより形成されており、ＬＥＤの配列方向と照明光の向きとが互いに直交し、この結果、バー照明における照明光の照射領域は照明光の向きと直交する方向に長く伸長した形状となる。このため、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが例えば４５度で交わるようにバー照明の照明光の向きを設定すると、半導体ウェーハ上において、バー照明による照明光の照射領域が伸長する方向と、ＩＤの配列方向とが互いに４５度ずれてしまう。この結果、ＩＤ全体のうち、照明光の照射領域とＩＤとが互いに交差する一部の領域しか照射されず、ＩＤ全体をバー照明により一度に照射することができなくなってしまう。
【００１２】
この点、バー照明においてＬＥＤを配列する列数を増やすことにより照射領域を拡大すれば、ＩＤの全部を一度に照射することが可能であるが、この場合には、照射領域が広くなり過ぎて不必要な領域に対しても照明光を照射してしまうため効率が悪く、照明装置の大型化、重量化、消費電力の増大などを招いてしまう。この問題は、直管形の蛍光灯を用いたバー照明またはライン照明でも生じ得る。
【００１３】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、例えば半導体ウェーハ等の対象物に形成されたＩＤ、文字、異物、欠陥等の高精度な観測を容易に効率よく実現することができる照明装置および照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の照明装置は、観測装置または撮影装置により対象物載置平面上の対象物の観測または撮影を行うために前記対象物に対して光を照射する照明装置であって、基板と、前記基板を支持する支持体と、前記基板の表面に配置された複数の発光部材とを備え、前記対象物載置平面に対してそれぞれ平行であって互いに直交するＸ軸およびＹ軸、並びに前記Ｘ軸と直交しかつＹ軸と直交するＺ軸により規定される３次元空間において、前記各発光部材の発光主軸のＸＹ平面への正射影と前記Ｘ軸とのなす角の大きさが１５度以上７５度以下であり、かつ前記各発光部材の発光主軸のＹＺ平面への正射影と前記Ｙ軸とのなす角の大きさが０度以上７５度以下であるように前記各発光部材の向きが定められていることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の第２の照明装置は、上述した本発明の第１の照明装置において、前記複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の第３の照明装置は、上述した本発明の第１または第２の照明装置において、前記複数の発光部材の発光主軸は互いに平行であることを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第４の照明装置は、上述した本発明の第１の照明装置において、前記複数の発光部材は、少なくとも、第１のグループに属する複数の発光部材と、第２のグループに属する複数の発光部材とからなり、前記第１のグループに属する複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配列され、前記第２のグループに属する複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配列され、前記第１のグループに属する複数の発光部材と前記第２のグループに属する複数の発光部材とは、互いの配列方向が平行となるように前記基板の表面に少なくとも２列に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の第５の照明装置は、上述した本発明の第１の照明装置において、前記複数の発光部材は、少なくとも、第１のグループに属する複数の発光部材と、第２のグループに属する複数の発光部材とからなり、前記第１のグループに属する複数の発光部材は、それぞれの発光主軸が互いに平行であり、前記基板の表面に直線状に配列され、前記第２のグループに属する複数の発光部材は、それぞれの発光主軸が互いに平行であり、前記基板の表面に直線状に配列され、前記第１のグループに属する複数の発光部材と前記第２のグループに属する複数の発光部材とは、互いの配列方向が一致するように前記基板の表面に１列に配置され、前記第１のグループに属する各発光部材の発光主軸と前記第２のグループに属する各発光部材の発光主軸とは相互に交わることを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の第６の照明装置は、上述した第４または第５の照明装置において、前記各発光部材を前記グループごとに点灯させる制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の第７の照明装置は、上述した本発明の第１ないし第６のいずれかの照明装置において、前記各発光部材は、自らに電圧を印加するための一対のリードを有する発光ダイオードであり、前記基板の前記表面には、各発光部材の一対のリードをそれぞれ挿入するための一対の接続穴が設けられ、各一対の接続穴における各接続穴の開口部は前記発光主軸の前記ＸＹ平面への正射影に対して垂直な直線上に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の第８の照明装置は、上述した本発明の第１ないし第７のいずれかの照明装置において、前記基板の前記表面上には前記各発光部材の向きを定めるための位置決め部材が設けられ、当該位置決め部材を介して前記各発光部材が前記基板の前記表面上に取り付けられていることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の第１の照明システムは、前記対象物に向けられた前記観測装置または前記撮影装置の光軸の両側または周囲に上述した本発明の第１ないし第８のいずれかの照明装置を複数配置することにより構成されていることを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の第２の照明システムは、上述した本発明の第１ないし第８のいずれかの照明装置と、前記照明装置を回動可能に支持する支持部材とを備え、前記照明装置を回動させることにより、前記３次元空間において、前記各発光部材の発光主軸のＸＹ平面への正射影と前記Ｘ軸とのなす角の大きさが１５度以上７５度以下となるように、または前記各発光部材の発光主軸のＹＺ平面への正射影と前記Ｙ軸とのなす角の大きさが０度以上７５度以下となるように、前記各発光部材の向きを定めることができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、半導体ウェーハ等の対象物に形成されたＩＤ、文字、異物、欠陥等の高精度な観測を容易に効率よく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態による照明装置を搭載した観測システムを示す斜視図である。
【図２】図１中の照明装置およびウェーハを抜き出して示す拡大斜視図である。
【図３】図１中の矢示III方向から見た観測システムを示す平面図である。
【図４】図１中の矢示IV方向から見た観測システムを示す側面図である。
【図５】ウェーハ上に形成された回路配線、ＩＤ等を示す説明図である。
【図６】図１中の照明装置を示す底面図である。
【図７】ＬＥＤおよび位置決め部材を取り外した状態の照明装置を示す底面図である。
【図８】図６中の矢示VIII−VIII方向から見た照明装置を示す断面図である。
【図９】ＬＥＤを示す正面図である。
【図１０】図８と同じ位置から見た本発明の第２の実施形態による照明装置を示す断面図である。
【図１１】図８と同じ位置から見た本発明の第３の実施形態による照明装置を示す断面図である。
【図１２】図８と同じ位置から見た本発明の第４の実施形態による照明装置を示す断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態による照明装置を示す底面図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態による照明装置を示す底面図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態による照明システムを示す底面図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態による照明システムの変形例を示す底面図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態による照明システムの他の変形例を示す底面図である。
【図１８】本発明の第８の実施形態を示す側面図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態を示す断面図である。
【図２０】本発明の第８の実施形態を示す底面図である。
【図２１】本発明の実施形態におけるＬＥＤの配置パターンの他の具体例を示す説明図である。
【図２２】本発明の実施形態におけるＬＥＤの配置パターンの他の具体例を示す説明図である。
【図２３】本発明の実施形態におけるＬＥＤの配置パターンの他の具体例を示す説明図である。
【図２４】本発明の実施形態におけるＬＥＤの配置パターンの他の具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による照明装置を搭載した観測システムを示している。図２は図１中の観測システムのうち、照明装置およびウェーハを抜き出して拡大して示している。図３は図１中の観測システムを上から見た図であり、図４は図１中の観測システムを横から見た図である。図３および図４では、説明の便宜上、観測装置を省略している。図５はウェーハ上に形成された回路配線およびウェーハの表面に付されたＩＤを示している。
【００２８】
図１において、観測システム１は、半導体ウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ（識別記号）１２３を読み取るシステムである。ウェーハ１２１上には、図５に示すように、回路配線１２２が形成されている。回路配線１２２の多くは、ウェーハ１２１の表面に対して平行な平面内において、互いの垂直な２つの方向ＳｘおよびＳｙのうちのいずれかの方向に伸長している。また、ウェーハ１２１の表面には、ＩＤ（識別記号）１２３が付されている。ＩＤ１２３は例えばウェーハ１２１を管理するための固有の記号である。ＩＤ１２３を構成する各記号（「Ａ］、「Ｂ」、「Ｃ」、…「１」、「０」、「０」）は、一般に、回路配線１２２に対して平行な方向に配列されており、本実施形態では、Ｓｘ方向に配列されている。
【００２９】
観測システム１は、図１に示すように、基台１１、支持柱１２、観測装置１３、照明装置１４および支持アーム１５を備えている。基台１１は、観測対象物としてのウェーハ１２１を載置する台である。基台１１の上面は、ウェーハ１２１を載置する対象物載置平面としての載置面１１Ａとなり、載置面１１Ａは水平に保たれている。
【００３０】
ここで、観測システム１およびウェーハ１２１は、載置面１１Ａに対してそれぞれ平行であって互いに直交するＸ軸およびＹ軸、並びにＸ軸と直交しかつＹ軸と直交する（載置面１１Ａに対して垂直な）Ｚ軸により規定される３次元空間内に存在するものとする。
【００３１】
搭載面１１Ａ上において、ウェーハ１２１は、回路配線１２２の一方の伸長方向ＳｘがＸ軸に対して平行となり、回路配線１２２の他方の伸長方向ＳｙがＹ軸に対して平行となるように載置される。そして、基台１１の載置面１１Ａ上に載置されたウェーハ１２１の表面は、ＸＹ平面に対して平行、すなわち水平である。
【００３２】
支持柱１２は、観測装置１３および照明装置１４を基台１１の上方に支持するための部材であり、その基端部が基台１１の後ろ側側面に固定され、先端側がＺ軸方向に上向きに伸張している。観測装置１３は、例えばカメラであり、基台１１に載置されたウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ１２３を撮影する。観測装置１３は、内蔵された撮影レンズの光軸ＱがＺ軸と平行となるように、下向きに支持されている。
【００３３】
照明装置１４は、ウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ１２３を観測装置１３により読み取るために、ウェーハ１２１の表面においてＩＤ１２３が付された部分に光（照明光）を照射する装置である。照明装置１４は、基台１１の後ろ側左隅部上方に配置され、支持アーム１５を介して支持柱１２に固定されている。
【００３４】
照明装置１４は、後述するように３つのＬＥＤ２１、２２、２３を有する（図６参照）。これらＬＥＤ２１、２２、２３は、照明装置１４のケーシング３１内に設けられた基板３２の取付面３２Ａ上に、Ｘ軸に対して平行に直線状に配列されている。これらＬＥＤ２１、２２、２３から発せられる光は、図３に示すように、ケーシング３１の下部の開口部からウェーハ１２１に向けて放たれる。そして、これらの光は、照明装置１４が配置された基台１１の後ろ側左隅部上方から、基台１１に載置されたウェーハ１２１に付されたＩＤ１２３に向けて右斜め下向きに進む。
【００３５】
また、図２に示すように、ＬＥＤ２１、２２、２３から発せられる光の向きの中心軸、すなわち、ＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれ互いに平行である。
【００３６】
そして、図３に示すように、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１、Ｌｘｙ２、Ｌｘｙ３とＸ軸とのなす角の大きさαは、１５度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度である。なお、図３中の二点鎖線ＡはＸ軸と平行な直線である。
【００３７】
さらに、図４に示すように、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＹＺ平面への正射影Ｌｙｚ１、Ｌｙｚ２、Ｌｙｚ３とＹ軸とのなす角の大きさβは、０度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度である。なお、図４中の二点鎖線ＢはＹ軸と平行な直線である。
【００３８】
図２または図３に示すように、ＬＥＤ２１、２２、２３から発せられた光により、ウェーハ１２１の表面上には照射領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が形成される。照射領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、ウェーハ１２１の表面において、ＬＥＤ２１、２２、２３から発せられた光により照射されている領域である。これら照射領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を合わせた領域中には、ＩＤ１２３の全体が含まれている。
【００３９】
支持アーム１５は、照明装置１４から発せられる光が基台１１の載置面１１Ａ上に載置されたウェーハ１２１に付されたＩＤ１２３に当たるように、照明装置１４を基台１１から離間した位置において支持する部材である。支持アーム１５は、Ｘ軸に対して平行でかつＹ軸に対して垂直となるように伸長し、その基板部が支持柱１２に固定され、先端部には照明装置１４が固定されている。なお、支持アーム１５による照明装置１４の支持機構の形態は、これに限定されず、例えば照明装置１４を支持アーム１５を介して基台１１に直接支持してもよい。
【００４０】
このような構成を有する観測システム１において、照明装置１４におけるＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面（ウェーハ１２１表面）への正射影Ｌｘｙ１、Ｌｘｙ２、Ｌｘｙ３とウェーハ１２１上の回路配線１２２の伸長方向Ｓｘとのなす角は、図３に示すように、角度αに等しく、すなわち、１５度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度である。この場合、方向Ｓｘに伸長する回路配線１２２に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、当該回路配線１２２を観測装置１３により観測したとき、当該回路配線１２２は観測装置１３において暗く映る。
【００４１】
また、照明装置１４におけるＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１、Ｌｘｙ２、Ｌｘｙ３とウェーハ１２１上の回路配線１２２の伸長方向Ｓｙとのなす角は、図３に示すように、９０度から角度αを引いた角度に等しく、すなわち、１５度から７５度までの範囲内の所定の角度、例えば４５度である。この場合、方向Ｓｙに伸長する回路配線１２２に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、当該回路配線１２２を観測装置１３により観測したとき、当該回路配線１２２は観測装置１３において暗く映る。
【００４２】
また、照明装置１４におけるＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１、Ｌｘｙ２、Ｌｘｙ３とウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ１２３を構成する各記号の配列方向（＝Ｓｘ）とのなす角は、図３に示すように、角度αに等しく、すなわち、１５度から７５度までの範囲内の所定の角度、例えば４５度である。この場合、ＩＤ１２３に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、ＩＤ１２３を観測装置１３により観測したとき、ＩＤ１２３は観測装置１３において明るく映る。
【００４３】
さらに、照明装置１４から発せられた光が、基台１１に載置されたウェーハ１２１の表面に入射する角度は、図４に示すように、角度βに等しく、すなわち、０度から７５度までの範囲内の所定の角度、例えば４５度である。この場合、ＩＤ１２３に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、ＩＤ１２３を観測装置１３により観測したとき、ＩＤ１２３は観測装置１３において一層明るく映る。
【００４４】
すなわち、回路配線１２２およびＩＤ１２３に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、回路配線１２２およびＩＤ１２３を観測装置１３により観測したとき、観測装置１３において、回路配線１２２は暗く見えるのに対し、ＩＤ１２３は明るく見える。つまり、ＩＤ１２３だけが浮き上がって明瞭に観測される。
【００４５】
このように、照明装置１４によれば、ウェーハ１２１において回路配線１２２間に付されたＩＤ１２３を明るく浮き上がらせることができる。そして、上述したように、照明装置１４によれば、ＬＥＤ２１、２２、２３をＸ軸に対して平行に直線状に配置すると共に、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を互いに平行にしたことにより、Ｘ軸に対して平行に配列された記号からなるＩＤ１２３の全体を一度に照射することができ、ＩＤ１２３全体を一度に明瞭化させることができる。さらに、照明装置１４によれば、照射領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３がＩＤ１２３全体を照射するのに必要かつ十分な領域に限定されており、ＩＤ１２３から外れた照射不要な領域を照射しないため、照射の効率が良く、照明装置１４の小型化、軽量化、消費電力の低減などを図ることができる。
【００４６】
これより、観測システム１に搭載された照明装置１４の構成の具体例について詳細に説明する。
【００４７】
図６は照明装置１４を下から見た状態を示している。図７は、ＬＥＤ２１、２２、２３および位置決め部材３４を取り外した状態の照明装置１４を示している。図８は、図６中の矢示VIII−VIII方向から見た照明装置１４の断面図である。図９はＬＥＤ２１を示している。
【００４８】
図６に示すように、照明装置１４は、複数（例えば３つ）のＬＥＤ２１、２２、２３、ケーシング３１、基板３２、複数（例えば３つ）の位置決め部材３４により大略構成されている。
【００４９】
ケーシング３１は例えば樹脂材料等により箱状に形成され、支持アーム１５を介して支持柱１２に取り付けられた状態（図１参照）で下側が開口している。ケーシング３１は、基板３２をその裏面側から支持している。なお、ケーシング３１は支持体の具体例である。
【００５０】
基板３２は、その裏面がケーシング３１の上板と対向し、表面がケーシング３１の開口部側に向くように、ケーシング３１内に設けられている。そして、基板３２は、ケーシング３１の上板に、取付部材（図示せず）を介して当該上板から僅かに離間した位置に固定されている。基板３２は、ガラス等の絶縁材料により形成されており、基板３２の表面が取付面３２Ａとなっている。照明装置１４が図１に示すように支持アーム１５を介して支持柱１２に取り付けられた状態では、基板３２の取付面３２Ａが下向きとなり、ＸＹ平面に対して平行となる。
【００５１】
基板３２の取付面３２Ａには、図７に示すように、各ＬＥＤ２１、２２、２３が有する一対のリード２１Ｃ、２２Ｃ、２３Ｃをそれぞれ挿入するための一対の接続穴３２Ｂが穿設されている。これら接続穴３２Ｂは基板３２を貫通し、内壁に導電皮膜が形成された、いわゆるビアホールになっている。また、図７中左側に位置する一対の接続穴３２Ｂにおいて、各接続穴３２Ｂの開口部は、ＬＥＤ２１の発光主軸Ｌ１のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１に対して垂直である直線Ｅ１上に配置されている。また、図７中中央に位置する一対の接続穴３２Ｂにおいて、各接続穴３２Ｂの開口部は、ＬＥＤ２２の発光主軸Ｌ２のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ２に対して垂直である直線Ｅ２上に配置されている。さらに、図７中右側に位置する一対の接続穴３２Ｂにおいて、各接続穴３２Ｂの開口部は、ＬＥＤ２３の発光主軸Ｌ３のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ３に対して垂直である直線Ｅ３上に配置されている。
【００５２】
また、基板３２の取付面３２Ａ上には、一対の導電ライン３３が互いに平行に設けられている。各導電ライン３３は、導電材料により形成されており、例えば取付面３２Ａに形成されたプリントパターンである。各導電ライン３３において、各接続穴３２Ｂ上に位置する部位には、接続穴３２Ｂと連通する穴が形成されており、当該穴の周縁部分にはランドが形成されている。
【００５３】
図６において、位置決め部材３４は、ＬＥＤ２１、２２、２３の向きを定めるための部材であり、基板３２の取付面３２Ａ上に設けられている。位置決め部材３４は、ＬＥＤ２１、２２、２３の個数に応じて複数設けられている。各位置決め部材３４は、樹脂等の絶縁材料により四角柱形状に形成されている。また、図８に示すように、各位置決め部材３４の先端面３４Ａは、発光主軸Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）に対して垂直となるように傾斜の方向および角度が設定されている。
【００５４】
また、各位置決め部材３４には、ＬＥＤ２１（２２、２３）のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）を挿通するための一対の溝３４Ｂが形成されている。図８に示すように、各溝３４Ｂの底側内面（図８中の右側内面）は、途中で屈曲している。
【００５５】
ＬＥＤ２１、２２、２３は、照明装置１４の光源であり、基台１１に載置されたウェーハ１２１に付されたＩＤ１２３を照射する発光部材である。ＬＥＤ２１、２２、２３は、図６に示すように、基板３２の取付面３２Ａ上に直線状に配列されている。照明装置１４が図１に示すように支持アーム１５を介して支持柱１２に取り付けられた状態では、ＬＥＤ２１、２２、２３の配列方向がＸ軸に対して平行となる。
【００５６】
図９に示すように、各ＬＥＤ２１（２２、２３）は、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）内に設けられたＬＥＤチップ２１Ｂ（２２Ｂ、２３Ｂ）、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）の基端側から突出し、ＬＥＤチップ２１Ｂ（２２Ｂ、２３Ｂ）に電圧を印加するための一対のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）を備えている。
【００５７】
そして、図８に示すように、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）は位置決め部材３４の先端面３４Ａ上に載置され、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）の基端側の面が先端面３４Ａに当接している。また、各リード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）の基端部から中間部にかけては、位置決め部材３４の溝３４Ｂ内に挿入され、溝３４の底側内面の屈曲形状に沿って屈曲している。さらに、各リード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）の先端部は、基板３２の接続穴３２に挿入され、半田付け等の手段により導電ライン３３に電気的に接続され、かつ固定されている。
【００５８】
このように、一対のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）を位置決め部材３４の溝３４Ｂおよび基板３２の接続穴３２に装着させつつ、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）の基端側面を位置決め部材３４の先端面３４Ａに当接させることにより、ＬＥＤ２１（２２、２３）の発光主軸がＬ１（Ｌ２、Ｌ３）に定まる。すなわち、本実施形態による照明装置１４によれば、照明装置１４から発せられる光（照明光）の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の高精度な設定を容易に行うことができ、製造工程の簡単化を図ることができると共に、歩留まりを良くすることができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
図１０は本発明の第２の実施形態による照明装置を示している。上記第１の実施形態による照明装置１４では、図８に示すように、各位置決め部材３４上に、ＬＥＤ２１（２２、２３）のＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）を載置する構成とし、各位置決め部材３４をいわゆるスペーサとして機能させている。これに対し、第２の実施形態による照明装置４１では、各位置決め部材４２をソケットとして機能させる。
【００６０】
すなわち、図１０に示すように、照明装置４１における各位置決め部材４２は、第１の実施形態における位置決め部材３４と同様に、四角柱状に形成され、傾斜した先端面４２Ａを有しているものの、第１の実施形態における位置決め部材３４と異なり、一対の溝部に代えて一対の貫通穴４２Ｂを有している。
【００６１】
各貫通穴４２Ｂは、位置決め部材４２の先端面４２Ａから、基板３２の取付面３２Ａと当接する基端面に向けて貫通しているものの途中に屈曲し、先端面４２Ａ側開口部から屈曲位置までが先端面４２Ａと垂直な方向に伸び、屈曲位置から基端面側開口部までが基端面と垂直な方向に伸びている。そして、各貫通穴４２Ｂのうち、先端面４２Ａ側開口部から屈曲位置までが、ＬＥＤ２１（２２、２３）のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）を挿入するためのリード挿入穴部となり、その内壁には筒状の電極４２Ｃが設けられている。また、各貫通穴４２Ｂのうち、屈曲位置から基端面側開口部までがコネクタピン挿入穴部となり、コネクタピン挿入穴部にはコネクタピン４２Ｄが挿入されている。このコネクタピン４２Ｄはその一側端部がコネクタピン挿入穴部内において接着剤等により固定され、他側端部が位置決め部材４２の基端面から突出している。また、コネクタピン４２Ｄは電極４２Ｃと電気的に接続されている。
【００６２】
各位置決め部材４２の一対のコネクタピン４２Ｄは、基板３２の一対の接続穴３２Ｂに挿入され、一対の導電ライン３３に電気的に接続されると共に、固定されている。これにより、各位置決め部材４２は基板３２の取付面３２Ａ上に固定されている。一方、各位置決め部材４２の先端側に設けられた一対の電極４２Ｃ内にはＬＥＤ２１（２２、２３）の一対のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）が挿入され、各電極４２Ｃと各リード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）とは電気的に接続されている。各リード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）は各電極４２Ｃに対して着脱可能（押し嵌め）としてもよいし、半田付け等の手段により固定してもよい。
【００６３】
このような構成を有する第２の実施形態による照明装置４１によれば、ＬＥＤ２１、２２、２３を位置決め部材４２に対して容易に着脱することができるので、ＬＥＤ２１、２２、２３の取付、取外、交換を簡単に行うことができる。
【００６４】
（第３の実施形態）
図１１は本発明の第３の実施形態による照明装置を示している。図１１に示すように、第３の実施形態による照明装置５１では、第２の実施形態による照明装置と比較して、各ＬＥＤ５２（５３、５４）の一対のリード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）がそれぞれ長い。このため、リード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）の一部が位置決め部材４２の貫通穴４２Ｂから突出し、ＬＥＤ本体５２Ａ（５３Ａ、５４Ａ）が位置決め部材４２の先端面４２Ａから離間している。
【００６５】
このような構成を有する本発明の第３の実施形態による照明装置によれば、各ＬＥＤ５２、５３、５４の一対のリード５２Ｃ、５３Ｃ、５４Ｃにおいて、位置決め部材４２の貫通穴４２Ｂから突出した部分を曲げることにより、角度βを任意に変更することができる。これにより、各ＬＥＤ５２、５３、５４の向きを変え、各ＬＥＤ５２、５３、５４の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３（ＹＺ面への正射影Ｌｙｚ１、Ｌｙｚ２、Ｌｙｚ３）を容易かつ迅速に調整することができる。
【００６６】
ここで、基板３２の各一対の接続穴３２Ｂにおいて、一対の接続穴３２Ｂ同士を結んだ直線Ｅ１（Ｅ２、Ｅ３）は、ＬＥＤ５２（５３、５４）の発光主軸Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１に対して垂直である（図７参照）。また、各位置決め部材４２の一対の貫通穴４２Ｂの先端面４２Ａ側開口部同士を結んだ直線も、ＬＥＤ５２（５３、５４）の発光主軸Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１に対して垂直である。そして、各位置決め部材４２の一対の貫通穴４２Ｂから突出した各ＬＥＤ５２（５３、５４）の一対のリード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）は、いずれも発光主軸Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）と平行に突出している。この結果、リード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）を図１１中の矢示Ｃに示す方向に容易に、すなわち無理な力を加えずに折り曲げることができる。
【００６７】
したがって、基台１１の載置面１１Ａ上に載置された観測対象物の形状や位置等に応じて、ＬＥＤ５２、５３、５４のリード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）を折り曲げることによって角度βを変更し、ＬＥＤ５２、５３、５４の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を調整することができる。しかも、このような調整を観測中にその場で簡単に行うことができる。例えば、ウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ１２３の位置が変更されても、その変更に追従してＬＥＤ５２、５３、５４の照射領域を簡単に変えることができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
図１２は本発明の第４の実施形態による照明装置を示している。図１２に示すように、照明装置６１において、各位置決め部材６２により、ＬＥＤ２１（２２、２３）のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）の先端部分だけを支持する構成としてもよい。このような構成によれば、第３の実施形態とほぼ同様に、ＬＥＤ２１、２２、２３のリード２１Ｃ、２２Ｃ、２３Ｃを折り曲げることにより、角度βを容易に変更することができ、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を簡単に調整することができる。
【００６９】
（第５の実施形態）
図１３は本発明の第５の実施形態による照明装置を示している。図１３に示すように、ＬＥＤの配列を複数列にしてもよい。すなわち、第５の実施形態による照明装置７１は、基板７２と、基板７２をその裏面側から支持するケーシング７３と、基板７２の取付面７２Ａに直線状に配列された第１のグループに属する複数のＬＥＤ７４と、基板７２の取付面７２Ａに直線状に配列された第２のグループに属する複数のＬＥＤ７５と、ＬＥＤ７４、７５の向きを定めるための複数の位置決め部材７６等を備えている。そして、第１のグループに属する複数のＬＥＤ７４と、第２のグループに属する複数のＬＥＤ７５とは、互いの配列方向が平行となるように取付面７２Ａに２列に配置されている。
【００７０】
さらに、第１のグループに属する複数のＬＥＤ７４の発光主軸がそれぞれ互いに平行であり、各ＬＥＤ７４の発光主軸のＸＹ平面への正射影ＤとＸ軸とのなす角の大きさαが１５度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であり、かつ各ＬＥＤ７４の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβ（図１３中では図示せず）が０度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であるように各ＬＥＤ７４の向きが定められている。また、第１のグループに属する各ＬＥＤ７４の向きと同様に、第２のグループに属する各ＬＥＤ７５の向きが定められている。
【００７１】
ＬＥＤ７４、７５を接続するために基板７２に形成された複数の接続穴の配置、ＬＥＤ７４、７５の電気的接続および各位置決め部材７６の構成等は、第１の実施形態による照明装置１４における接続穴３２Ｂの配置、導電ライン３３を介してのＬＥＤ２１、２２、２３の電気的接続、および位置決め部材３４と同様である。
【００７２】
このような構成を有する本発明の第５の実施形態による照明装置７１によれば、照射領域を基台１１の載置面１１Ａ上において、Ｙ軸方向に拡張することができ、ウェーハ１２１に付された例えば２列または３列等のＩＤ全体を一度に照射することができる。
【００７３】
また、照明装置７１には、各ＬＥＤ７４、７５をグループごとに点灯させる制御手段としての制御回路１５１を設けてもよい。制御回路１５１により各ＬＥＤ７４、７５をグループごとに点灯させることにより、例えば、観測対象物や撮影対象物に応じて照射範囲を変更することができる。
【００７４】
（第６の実施形態）
図１４は本発明の第６の実施形態による照明装置を示している。図１４に示すように、第６の実施形態による照明装置８１は、基板８２と、基板８２をその裏面側から支持するケーシング８３と、基板８２の取付面８２Ａに形成された第１の領域Ｆ１内において直線状に配列された第１のグループに属する複数のＬＥＤ８４と、基板８２の取付面８２Ａに形成された第２の領域Ｆ２内において直線状に配列された第２のグループに属する複数のＬＥＤ８５と、ＬＥＤ８４、８５の向きを定めるための複数の位置決め部材８６等を備えている。そして、第１のグループに属する複数のＬＥＤ８４と、第２のグループに属する複数のＬＥＤ８５とは、互いの配列方向が一致するように取付面８２Ａに１列に配置されている。
【００７５】
さらに、第１のグループに属する複数のＬＥＤ８４の発光主軸がそれぞれ互いに平行であり、各ＬＥＤ８４の発光主軸のＸＹ平面への正射影ＧとＸ軸とのなす角の大きさαが１５度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であり、かつ各ＬＥＤ８４の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβ（図１４では図示せず）が０度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であるように各ＬＥＤ８４の向きが定められている。
【００７６】
また、第２のグループに属する複数のＬＥＤ８５の発光主軸がそれぞれ互いに平行であり、各ＬＥＤ８５の発光主軸のＸＹ平面への正射影ＨとＸ軸とのなす角の大きさγが１５度から７５度まで（１０５度から１６５度まで）の範囲内の所定の大きさ、例えば４５度（１３５度）であり、かつ各ＬＥＤ８５の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβ（図１４では図示せず）が０度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であり、かつ、各ＬＥＤ８５の発光主軸が各ＬＥＤ８４の発光主軸と互いに交わるように各ＬＥＤ８５の向きが定められている。
【００７７】
このような構成を有する本発明の第６の実施形態による照明装置８１によれば、照射領域を基台１１の載置面１１Ａ上において、Ｘ軸方向に拡張することができ、例えば、ウェーハ１２１に付されたＩＤがＳｘ方向に長い場合でも、ＩＤ全体を一度に照射することができる。
【００７８】
また、照明装置８１には、各ＬＥＤ８４、８５をグループごとに点灯させる制御手段としての制御回路１５２を設けてもよい。
【００７９】
（第７の実施形態）
図１５は本発明の第７の実施形態による照明システムを示している。図１５中の照明システム９１は、観測対象物に向けられた観測装置の光軸Ｑの周囲に、第１の実施形態による照明装置１４を４台、および第６の実施形態による照明装置８１を２台配置し、各照明装置１４、８１のケーシングに代えて、これらのケーシングを一体化したケーシング９２を設けることにより構成されている。そして、ケーシング９２の中央部には穴９２Ａが形成されており、穴９２Ａ内に観測装置の光軸Ｑが配置され、穴９２Ａを介して観測対象物を観測装置により観測することができるようになっている。
【００８０】
このような構成を有する本発明の第７の実施形態による照明システム９１によれば、照射領域を基台１１の載置面１１Ａ上において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に拡張することができ、例えば、ウェーハの表面の複数箇所に付された複数のＩＤを一度に照射することができる。また、照明システム９１には、各ＬＥＤを照明装置ごとに点灯させる制御手段としての制御回路１５３を設けてもよい。
【００８１】
図１６、図１７は本発明の第７の実施形態による照明システムの変形例を示している。図１６に示す照明システム１０１のように、観測対象物に向けられた観測装置の光軸Ｑの周囲に、第１の実施形態による照明装置１４を４台、および第６の実施形態による照明装置８１を２台配置し、各照明装置１４、８１のケーシングに代えて、これらのケーシングを一体化し、中央部に穴９２Ａを有するケーシング９２を設けると共に、各照明装置１４、８１の基板に代えて、これらの基板を一体化し、中央部に穴を有する基板１０２を設けてもよい。
【００８２】
また、図１７に示す照明システム１０５ように、発光主軸のＸＹ平面への正射影がＸ軸と平行となるように配置されたＬＥＤを有する他の照明装置１０６と、上述した本発明の実施形態による照明装置（例えば第６の実施形態による照明装置８１）とを組み合わせてもよい。
【００８３】
（第８の実施形態）
図１８ないし図２０は、本発明の第８の実施形態として、本発明の照明装置とこれを回動可能に支持する支持部材とを備えた照明システムの実施形態を示している。
【００８４】
上述した第１の実施形態では、照明装置１４においてＬＥＤ２１、２２、２３を取り付ける基板３２を、その取付面３２ＡがＸＹ平面（載置面１１Ａ）と平行となるように配置し、基板３２をその配置のまま固定した状態で、各ＬＥＤ２１、２２、２３を傾けて取り付けることによって各ＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の角度を設定した。これに対し、本発明の第８の実施形態による照明装置１３１は、図１８に示すように、支持アーム１５に支持部材１３２を介して回動可能に支持され、照明装置１３１を図１８中の矢示方向に回動させることができる。このように照明装置１３１を回動させることにより、照明装置１３１のケーシング１３３内に支持された基板１３４をＸＹ平面に対して傾けることができる。これにより、基板１３４の取付面１３４Ａ上に取り付けられた複数のＬＥＤ１３５、１３６、１３７の向きを変えることができ、これらＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβを設定することができる。
【００８５】
すなわち、図１９、図２０に示すように、基板１３４の取付面１３４ＡをＸＹ平面に対し平行にした状態において、各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸とＸ軸とのなす角の大きさαは、位置決め部材１３８によって１５度ないし７５度、例えば４５度に定められ、各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβは９０度である。
【００８６】
そして、図１８に示すように、照明装置１３１を回動させ、基板１３４の取付面１３４ＡをＸＹ平面に対して１５度ないし９０度、例えば４５度傾けることにより、各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβを０度ないし７５度、例えば４５度に設定することができる。
【００８７】
このように照明装置１３１を回動させた後、ケーシング１３３を支持部材１３２に例えばナット等を締め付けることにより固定することで、各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβを設定した大きさに維持することができる。
【００８８】
なお、上述した各実施形態において、ＬＥＤの個数、ＬＥＤの配置パターン、発光主軸の向きの組み合わせ等は、観測対象物の種類、ＬＥＤの発光特性等に応じて適宜決めることができる。例えば、上述した第１の実施形態による照明装置１４のように、複数のＬＥＤ２１、２２、２３をＸ軸に対して平行に配列しなくてもよく、また、複数のＬＥＤ２１、２２、２３を直線状に配列しなくてもよい。具体的には、図２１に示す照明装置１４１のように複数のＬＥＤ１４２を千鳥状に配置してもよいし、図２２に示す照明装置１４３のように複数のＬＥＤ１４４をランダムに配置してもよいし、図２３に示す照明装置１４５のように複数のＬＥＤ１４６を円弧状でもよい。
【００８９】
また、上述した第１の実施形態による照明装置１４のように、複数のＬＥＤ２１、２２、２３を、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が互いに平行となるように配置しなくてもよく、例えば、図２４に示す照明装置１４７のように、発光主軸Ｊの向きをＬＥＤ１４８ごとにそれぞれ変えてもよい。この場合、発光主軸ＪのＸＹ平面への正射影とＸ軸とのなす角の大きさαをＬＥＤ１４８ごとに変えてもよいし、発光主軸ＪのＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβをＬＥＤ１４８ごとに変えてもよい。
【００９０】
また、上述した第８の実施形態では、照明装置１３１をＸ軸と平行な軸線を中心にして回動させることによって各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸の角度を設定する場合を例にあげたが、照明装置をＹ軸と平行な軸線、Ｚ軸と平行な軸線、またはそれ以外の軸線を中心にして回動させることによって各ＬＥＤの発光主軸の角度を設定する構成としてもよい。
【００９１】
また、上述した第１の実施形態では、搭載面１１Ａ上において、ウェーハ１２１を、回路配線１２２の一方の伸長方向ＳｘがＸ軸に対して平行となり、回路配線１２２の他方の伸長方向ＳｙがＹ軸に対して平行となるように載置する場合を例にあげたが、これに限らず、ウェーハ１２１を、回路配線１２２の一方の伸長方向ＳｘがＹ軸に対して平行となり、回路配線１２２の他方の伸長方向ＳｙがＸ軸に対して平行となるように載置してもよい。この場合には、ＩＤ１２３の向きに合わせて載置面１１Ａに対する照明装置１４の配置を変更する。例えば、ＬＥＤ２１、２２、２３の配列方向がＹ軸に対して平行となるように照明装置１４を配置する。
【００９２】
また、上述した各実施形態における観測装置１３として、顕微鏡、あるいは高精度な撮影装置を有する画像解析装置を用いることができる。
【００９３】
また、上述した各実施形態におけるＬＥＤに代えて、ハロゲンランプ、ファイバー照明等の他の発光部材を用いてもよい。
【００９４】
また、上述した各実施形態における観測システムの観測の対象はウェーハ１２１のＩＤ１２３に限らず、例えば製品に付された２次元マトリクスコード等でもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１ 観測システム
１４、４１、５１、６１、７１、８１、１３１、１４１、１４３、１４５、１４７ 照明装置
２１、２２、２３、５２、５３、５４、７３、７４、８３、８４、１３５、１３６、１３７、１４２、１４４、１４６、１４８ ＬＥＤ
３１、９２、１３３ ケーシング
３２、７２、８２、１０２、１３４ 基板
３２Ａ、７２Ａ、８２Ａ、１３４Ａ 取付面
３２Ｂ 接続穴
３４、４２、６２、７５、８５、１３８ 位置決め部材
９１、１０１、１０５ 照明システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウェーハ、ガラス、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の観測対象物に形成された回路、識別記号（ＩＤ）、文字、パターン、異物、欠陥等を観測するために、当該観測対象物に光を照射する照明装置および照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば半導体ウェーハ、ガラス、ＦＰＣ等の観測対象物に形成された回路、ＩＤ、文字、パターン、異物、欠陥等の観測には、実体顕微鏡、微分干渉顕微鏡等の顕微鏡が使用される。このような顕微鏡による観測対象物の観測を行うに際し、専用の照明装置が用いられる。照明装置により、観測対象物に光を適切に照射することにより、観測対象物の像を目やカメラで適切に観測することが可能になり、観測対象物に形成された文字を読み取り、あるいは欠陥を検出することができるようになる。このような照明装置として、例えば、円形または直管形の蛍光灯照明、光源をリング状に配列したリング照明、２次元の面状に発光ダイオード（ＬＥＤ）を配列したバー照明等が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、専用に光学設計された専用光学系とカメラを有し、専用光学系を介して観測対象物に光を照射すると共に、カメラにより観測対象物を撮影し、撮影した観測対象物の像を画像データとして、パソコンやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成されるデータ処理装置等に入力し、専用の画像処理プログラムを動作させて、当該観測対象物に形成されたＩＤ等を認識し、あるいは欠陥を検出する画像処理装置も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４２００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、観測対象物としての半導体ウェーハを、顕微鏡またはカメラ等の観測装置の下方に水平に配置し、観測装置のレンズの光軸が半導体ウェーハの表面上の１点と直交するようにする。そして、照明装置を、半導体ウェーハの上方であって、観測装置のレンズの光軸から離れた位置に設置し、当該照明装置により発せられる照明光により、観測装置のレンズの光軸と半導体ウェーハの表面とが直交している点を中心とした一定の領域を、半導体ウェーハの表面に対しておよそ４５度の入射角で照射させるようにする。
【０００６】
このようなシステムにおいて、照明光の向きを示す直線、すなわち照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが平行である場合には、半導体ウェーハ上に形成された回路配線に照明光が十分に反射または散乱し、この結果、観測装置において回路配線が明るく映し出される。また、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが直交する場合にも、半導体ウェーハ上に形成された回路配線に照明光が十分に反射または散乱し、観測装置において回路配線が明るく映し出される。ところが、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが４５度で交わる場合には、半導体ウェーハ上に形成された回路配線に照明光が十分に反射または散乱せず、観測装置において回路配線が暗く映る。
【０００７】
一方、半導体ウェーハの表面にはＩＤが付されている。このＩＤは例えば製造管理のための識別記号である。上記照明光をこのＩＤに照射した場合、当該照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影がどのような方向を向いていても、照明光がＩＤに当たっていれば、照明光がＩＤに概ね十分に反射または散乱し、この結果、観測装置においてＩＤが明るく映し出される。
【０００８】
したがって、半導体ウェーハの表面に付されたＩＤを観測装置で読み取る場合には、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが４５度で交わるように、照明光の向きを設定することが望ましい。照明光の向きをこのように設定すれば、観測装置において、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の映りを暗くし、半導体ウェーハ表面に付されたＩＤの映りを明るくすることができ、この結果、ＩＤのみを明るく浮き上がらせることができ、容易かつ明確にＩＤの読取が可能になる。
【０００９】
以上の点は、上記特許文献１に示唆されているが、本発明の発明者の実験により、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが４５度に限らず、およそ１５度ないし７５度で交わるように照明光の向きを設定した場合でも、観測装置において、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の映りを暗くし、半導体ウェーハ表面に付されたＩＤの映りを明るくすることができることが判明している。
【００１０】
一方、上記システムにおいて、照明装置として一般的なバー照明（ライン照明）を用いた場合、次のような問題がある。
【００１１】
すなわち、半導体ウェーハに付されたＩＤは、回路配線の伸長方向に対して平行な方向に配列されている場合が多い。一方、一般的なバー照明は、例えば複数のＬＥＤを一方向に配列することにより形成されており、ＬＥＤの配列方向と照明光の向きとが互いに直交し、この結果、バー照明における照明光の照射領域は照明光の向きと直交する方向に長く伸長した形状となる。このため、照明光の発光主軸の半導体ウェーハ表面への正射影と、半導体ウェーハ上に形成された回路配線の伸長方向とが例えば４５度で交わるようにバー照明の照明光の向きを設定すると、半導体ウェーハ上において、バー照明による照明光の照射領域が伸長する方向と、ＩＤの配列方向とが互いに４５度ずれてしまう。この結果、ＩＤ全体のうち、照明光の照射領域とＩＤとが互いに交差する一部の領域しか照射されず、ＩＤ全体をバー照明により一度に照射することができなくなってしまう。
【００１２】
この点、バー照明においてＬＥＤを配列する列数を増やすことにより照射領域を拡大すれば、ＩＤの全部を一度に照射することが可能であるが、この場合には、照射領域が広くなり過ぎて不必要な領域に対しても照明光を照射してしまうため効率が悪く、照明装置の大型化、重量化、消費電力の増大などを招いてしまう。この問題は、直管形の蛍光灯を用いたバー照明またはライン照明でも生じ得る。
【００１３】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、例えば半導体ウェーハ等の対象物に形成されたＩＤ、文字、異物、欠陥等の高精度な観測を容易に効率よく実現することができる照明装置および照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の照明装置は、観測装置または撮影装置により対象物載置平面上の対象物の観測または撮影を行うために前記対象物に対して光を照射する照明装置であって、基板と、前記基板を支持する支持体と、前記基板の表面に配置された複数の発光部材とを備え、前記対象物載置平面に対してそれぞれ平行であって互いに直交するＸ軸およびＹ軸、並びに前記Ｘ軸と直交しかつＹ軸と直交するＺ軸により規定される３次元空間において、前記各発光部材の発光主軸のＸＹ平面への正射影と前記Ｘ軸とのなす角の大きさが１５度以上７５度以下であり、かつ前記各発光部材の発光主軸のＹＺ平面への正射影と前記Ｙ軸とのなす角の大きさが０度以上７５度以下であるように前記各発光部材の向きが定められていることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の第２の照明装置は、上述した本発明の第１の照明装置において、前記複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の第３の照明装置は、上述した本発明の第１または第２の照明装置において、前記複数の発光部材の発光主軸は互いに平行であることを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第４の照明装置は、上述した本発明の第１の照明装置において、前記複数の発光部材は、少なくとも、第１のグループに属する複数の発光部材と、第２のグループに属する複数の発光部材とからなり、前記第１のグループに属する複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配列され、前記第２のグループに属する複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配列され、前記第１のグループに属する複数の発光部材と前記第２のグループに属する複数の発光部材とは、互いの配列方向が平行となるように前記基板の表面に少なくとも２列に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の第５の照明装置は、上述した本発明の第１の照明装置において、前記複数の発光部材は、少なくとも、第１のグループに属する複数の発光部材と、第２のグループに属する複数の発光部材とからなり、前記第１のグループに属する複数の発光部材は、それぞれの発光主軸が互いに平行であり、前記基板の表面に直線状に配列され、前記第２のグループに属する複数の発光部材は、それぞれの発光主軸が互いに平行であり、前記基板の表面に直線状に配列され、前記第１のグループに属する複数の発光部材と前記第２のグループに属する複数の発光部材とは、互いの配列方向が一致するように前記基板の表面に１列に配置され、前記第１のグループに属する各発光部材の発光主軸と前記第２のグループに属する各発光部材の発光主軸とは相互に交わることを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の第６の照明装置は、上述した第４または第５の照明装置において、前記各発光部材を前記グループごとに点灯させる制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の第７の照明装置は、上述した本発明の第１ないし第６のいずれかの照明装置において、前記各発光部材は、自らに電圧を印加するための一対のリードを有する発光ダイオードであり、前記基板の前記表面には、各発光部材の一対のリードをそれぞれ挿入するための一対の接続穴が設けられ、各一対の接続穴における各接続穴の開口部は前記発光主軸の前記ＸＹ平面への正射影に対して垂直な直線上に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の第８の照明装置は、上述した本発明の第１ないし第７のいずれかの照明装置において、前記基板の前記表面上には前記各発光部材の向きを定めるための位置決め部材が設けられ、当該位置決め部材を介して前記各発光部材が前記基板の前記表面上に取り付けられていることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の第１の照明システムは、前記対象物に向けられた前記観測装置または前記撮影装置の光軸の両側または周囲に上述した本発明の第１ないし第８のいずれかの照明装置を複数配置することにより構成されていることを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の第２の照明システムは、上述した本発明の第１ないし第８のいずれかの照明装置と、前記照明装置を回動可能に支持する支持部材とを備え、前記照明装置を回動させることにより、前記３次元空間において、前記各発光部材の発光主軸のＸＹ平面への正射影と前記Ｘ軸とのなす角の大きさが１５度以上７５度以下となるように、または前記各発光部材の発光主軸のＹＺ平面への正射影と前記Ｙ軸とのなす角の大きさが０度以上７５度以下となるように、前記各発光部材の向きを定めることができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、半導体ウェーハ等の対象物に形成されたＩＤ、文字、異物、欠陥等の高精度な観測を容易に効率よく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態による照明装置を搭載した観測システムを示す斜視図である。
【図２】図１中の照明装置およびウェーハを抜き出して示す拡大斜視図である。
【図３】図１中の矢示III方向から見た観測システムを示す平面図である。
【図４】図１中の矢示IV方向から見た観測システムを示す側面図である。
【図５】ウェーハ上に形成された回路配線、ＩＤ等を示す説明図である。
【図６】図１中の照明装置を示す底面図である。
【図７】ＬＥＤおよび位置決め部材を取り外した状態の照明装置を示す底面図である。
【図８】図６中の矢示VIII−VIII方向から見た照明装置を示す断面図である。
【図９】ＬＥＤを示す正面図である。
【図１０】図８と同じ位置から見た本発明の第２の実施形態による照明装置を示す断面図である。
【図１１】図８と同じ位置から見た本発明の第３の実施形態による照明装置を示す断面図である。
【図１２】図８と同じ位置から見た本発明の第４の実施形態による照明装置を示す断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態による照明装置を示す底面図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態による照明装置を示す底面図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態による照明システムを示す底面図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態による照明システムの変形例を示す底面図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態による照明システムの他の変形例を示す底面図である。
【図１８】本発明の第８の実施形態を示す側面図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態を示す断面図である。
【図２０】本発明の第８の実施形態を示す底面図である。
【図２１】本発明の実施形態におけるＬＥＤの配置パターンの他の具体例を示す説明図である。
【図２２】本発明の実施形態におけるＬＥＤの配置パターンの他の具体例を示す説明図である。
【図２３】本発明の実施形態におけるＬＥＤの配置パターンの他の具体例を示す説明図である。
【図２４】本発明の実施形態におけるＬＥＤの配置パターンの他の具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による照明装置を搭載した観測システムを示している。図２は図１中の観測システムのうち、照明装置およびウェーハを抜き出して拡大して示している。図３は図１中の観測システムを上から見た図であり、図４は図１中の観測システムを横から見た図である。図３および図４では、説明の便宜上、観測装置を省略している。図５はウェーハ上に形成された回路配線およびウェーハの表面に付されたＩＤを示している。
【００２８】
図１において、観測システム１は、半導体ウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ（識別記号）１２３を読み取るシステムである。ウェーハ１２１上には、図５に示すように、回路配線１２２が形成されている。回路配線１２２の多くは、ウェーハ１２１の表面に対して平行な平面内において、互いの垂直な２つの方向ＳｘおよびＳｙのうちのいずれかの方向に伸長している。また、ウェーハ１２１の表面には、ＩＤ（識別記号）１２３が付されている。ＩＤ１２３は例えばウェーハ１２１を管理するための固有の記号である。ＩＤ１２３を構成する各記号（「Ａ］、「Ｂ」、「Ｃ」、…「１」、「０」、「０」）は、一般に、回路配線１２２に対して平行な方向に配列されており、本実施形態では、Ｓｘ方向に配列されている。
【００２９】
観測システム１は、図１に示すように、基台１１、支持柱１２、観測装置１３、照明装置１４および支持アーム１５を備えている。基台１１は、観測対象物としてのウェーハ１２１を載置する台である。基台１１の上面は、ウェーハ１２１を載置する対象物載置平面としての載置面１１Ａとなり、載置面１１Ａは水平に保たれている。
【００３０】
ここで、観測システム１およびウェーハ１２１は、載置面１１Ａに対してそれぞれ平行であって互いに直交するＸ軸およびＹ軸、並びにＸ軸と直交しかつＹ軸と直交する（載置面１１Ａに対して垂直な）Ｚ軸により規定される３次元空間内に存在するものとする。
【００３１】
搭載面１１Ａ上において、ウェーハ１２１は、回路配線１２２の一方の伸長方向ＳｘがＸ軸に対して平行となり、回路配線１２２の他方の伸長方向ＳｙがＹ軸に対して平行となるように載置される。そして、基台１１の載置面１１Ａ上に載置されたウェーハ１２１の表面は、ＸＹ平面に対して平行、すなわち水平である。
【００３２】
支持柱１２は、観測装置１３および照明装置１４を基台１１の上方に支持するための部材であり、その基端部が基台１１の後ろ側側面に固定され、先端側がＺ軸方向に上向きに伸張している。観測装置１３は、例えばカメラであり、基台１１に載置されたウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ１２３を撮影する。観測装置１３は、内蔵された撮影レンズの光軸ＱがＺ軸と平行となるように、下向きに支持されている。
【００３３】
照明装置１４は、ウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ１２３を観測装置１３により読み取るために、ウェーハ１２１の表面においてＩＤ１２３が付された部分に光（照明光）を照射する装置である。照明装置１４は、基台１１の後ろ側左隅部上方に配置され、支持アーム１５を介して支持柱１２に固定されている。
【００３４】
照明装置１４は、後述するように３つのＬＥＤ２１、２２、２３を有する（図６参照）。これらＬＥＤ２１、２２、２３は、照明装置１４のケーシング３１内に設けられた基板３２の取付面３２Ａ上に、Ｘ軸に対して平行に直線状に配列されている。これらＬＥＤ２１、２２、２３から発せられる光は、図３に示すように、ケーシング３１の下部の開口部からウェーハ１２１に向けて放たれる。そして、これらの光は、照明装置１４が配置された基台１１の後ろ側左隅部上方から、基台１１に載置されたウェーハ１２１に付されたＩＤ１２３に向けて右斜め下向きに進む。
【００３５】
また、図２に示すように、ＬＥＤ２１、２２、２３から発せられる光の向きの中心軸、すなわち、ＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれ互いに平行である。
【００３６】
そして、図３に示すように、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１、Ｌｘｙ２、Ｌｘｙ３とＸ軸とのなす角の大きさαは、１５度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度である。なお、図３中の二点鎖線ＡはＸ軸と平行な直線である。
【００３７】
さらに、図４に示すように、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＹＺ平面への正射影Ｌｙｚ１、Ｌｙｚ２、Ｌｙｚ３とＹ軸とのなす角の大きさβは、０度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度である。なお、図４中の二点鎖線ＢはＹ軸と平行な直線である。
【００３８】
図２または図３に示すように、ＬＥＤ２１、２２、２３から発せられた光により、ウェーハ１２１の表面上には照射領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が形成される。照射領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、ウェーハ１２１の表面において、ＬＥＤ２１、２２、２３から発せられた光により照射されている領域である。これら照射領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を合わせた領域中には、ＩＤ１２３の全体が含まれている。
【００３９】
支持アーム１５は、照明装置１４から発せられる光が基台１１の載置面１１Ａ上に載置されたウェーハ１２１に付されたＩＤ１２３に当たるように、照明装置１４を基台１１から離間した位置において支持する部材である。支持アーム１５は、Ｘ軸に対して平行でかつＹ軸に対して垂直となるように伸長し、その基板部が支持柱１２に固定され、先端部には照明装置１４が固定されている。なお、支持アーム１５による照明装置１４の支持機構の形態は、これに限定されず、例えば照明装置１４を支持アーム１５を介して基台１１に直接支持してもよい。
【００４０】
このような構成を有する観測システム１において、照明装置１４におけるＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面（ウェーハ１２１表面）への正射影Ｌｘｙ１、Ｌｘｙ２、Ｌｘｙ３とウェーハ１２１上の回路配線１２２の伸長方向Ｓｘとのなす角は、図３に示すように、角度αに等しく、すなわち、１５度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度である。この場合、方向Ｓｘに伸長する回路配線１２２に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、当該回路配線１２２を観測装置１３により観測したとき、当該回路配線１２２は観測装置１３において暗く映る。
【００４１】
また、照明装置１４におけるＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１、Ｌｘｙ２、Ｌｘｙ３とウェーハ１２１上の回路配線１２２の伸長方向Ｓｙとのなす角は、図３に示すように、９０度から角度αを引いた角度に等しく、すなわち、１５度から７５度までの範囲内の所定の角度、例えば４５度である。この場合、方向Ｓｙに伸長する回路配線１２２に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、当該回路配線１２２を観測装置１３により観測したとき、当該回路配線１２２は観測装置１３において暗く映る。
【００４２】
また、照明装置１４におけるＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１、Ｌｘｙ２、Ｌｘｙ３とウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ１２３を構成する各記号の配列方向（＝Ｓｘ）とのなす角は、図３に示すように、角度αに等しく、すなわち、１５度から７５度までの範囲内の所定の角度、例えば４５度である。この場合、ＩＤ１２３に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、ＩＤ１２３を観測装置１３により観測したとき、ＩＤ１２３は観測装置１３において明るく映る。
【００４３】
さらに、照明装置１４から発せられた光が、基台１１に載置されたウェーハ１２１の表面に入射する角度は、図４に示すように、角度βに等しく、すなわち、０度から７５度までの範囲内の所定の角度、例えば４５度である。この場合、ＩＤ１２３に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、ＩＤ１２３を観測装置１３により観測したとき、ＩＤ１２３は観測装置１３において一層明るく映る。
【００４４】
すなわち、回路配線１２２およびＩＤ１２３に対し、ＬＥＤ２１、２２、２３から光を照射し、回路配線１２２およびＩＤ１２３を観測装置１３により観測したとき、観測装置１３において、回路配線１２２は暗く見えるのに対し、ＩＤ１２３は明るく見える。つまり、ＩＤ１２３だけが浮き上がって明瞭に観測される。
【００４５】
このように、照明装置１４によれば、ウェーハ１２１において回路配線１２２間に付されたＩＤ１２３を明るく浮き上がらせることができる。そして、上述したように、照明装置１４によれば、ＬＥＤ２１、２２、２３をＸ軸に対して平行に直線状に配置すると共に、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を互いに平行にしたことにより、Ｘ軸に対して平行に配列された記号からなるＩＤ１２３の全体を一度に照射することができ、ＩＤ１２３全体を一度に明瞭化させることができる。さらに、照明装置１４によれば、照射領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３がＩＤ１２３全体を照射するのに必要かつ十分な領域に限定されており、ＩＤ１２３から外れた照射不要な領域を照射しないため、照射の効率が良く、照明装置１４の小型化、軽量化、消費電力の低減などを図ることができる。
【００４６】
これより、観測システム１に搭載された照明装置１４の構成の具体例について詳細に説明する。
【００４７】
図６は照明装置１４を下から見た状態を示している。図７は、ＬＥＤ２１、２２、２３および位置決め部材３４を取り外した状態の照明装置１４を示している。図８は、図６中の矢示VIII−VIII方向から見た照明装置１４の断面図である。図９はＬＥＤ２１を示している。
【００４８】
図６に示すように、照明装置１４は、複数（例えば３つ）のＬＥＤ２１、２２、２３、ケーシング３１、基板３２、複数（例えば３つ）の位置決め部材３４により大略構成されている。
【００４９】
ケーシング３１は例えば樹脂材料等により箱状に形成され、支持アーム１５を介して支持柱１２に取り付けられた状態（図１参照）で下側が開口している。ケーシング３１は、基板３２をその裏面側から支持している。なお、ケーシング３１は支持体の具体例である。
【００５０】
基板３２は、その裏面がケーシング３１の上板と対向し、表面がケーシング３１の開口部側に向くように、ケーシング３１内に設けられている。そして、基板３２は、ケーシング３１の上板に、取付部材（図示せず）を介して当該上板から僅かに離間した位置に固定されている。基板３２は、ガラス等の絶縁材料により形成されており、基板３２の表面が取付面３２Ａとなっている。照明装置１４が図１に示すように支持アーム１５を介して支持柱１２に取り付けられた状態では、基板３２の取付面３２Ａが下向きとなり、ＸＹ平面に対して平行となる。
【００５１】
基板３２の取付面３２Ａには、図７に示すように、各ＬＥＤ２１、２２、２３が有する一対のリード２１Ｃ、２２Ｃ、２３Ｃをそれぞれ挿入するための一対の接続穴３２Ｂが穿設されている。これら接続穴３２Ｂは基板３２を貫通し、内壁に導電皮膜が形成された、いわゆるビアホールになっている。また、図７中左側に位置する一対の接続穴３２Ｂにおいて、各接続穴３２Ｂの開口部は、ＬＥＤ２１の発光主軸Ｌ１のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１に対して垂直である直線Ｅ１上に配置されている。また、図７中中央に位置する一対の接続穴３２Ｂにおいて、各接続穴３２Ｂの開口部は、ＬＥＤ２２の発光主軸Ｌ２のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ２に対して垂直である直線Ｅ２上に配置されている。さらに、図７中右側に位置する一対の接続穴３２Ｂにおいて、各接続穴３２Ｂの開口部は、ＬＥＤ２３の発光主軸Ｌ３のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ３に対して垂直である直線Ｅ３上に配置されている。
【００５２】
また、基板３２の取付面３２Ａ上には、一対の導電ライン３３が互いに平行に設けられている。各導電ライン３３は、導電材料により形成されており、例えば取付面３２Ａに形成されたプリントパターンである。各導電ライン３３において、各接続穴３２Ｂ上に位置する部位には、接続穴３２Ｂと連通する穴が形成されており、当該穴の周縁部分にはランドが形成されている。
【００５３】
図６において、位置決め部材３４は、ＬＥＤ２１、２２、２３の向きを定めるための部材であり、基板３２の取付面３２Ａ上に設けられている。位置決め部材３４は、ＬＥＤ２１、２２、２３の個数に応じて複数設けられている。各位置決め部材３４は、樹脂等の絶縁材料により四角柱形状に形成されている。また、図８に示すように、各位置決め部材３４の先端面３４Ａは、発光主軸Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）に対して垂直となるように傾斜の方向および角度が設定されている。
【００５４】
また、各位置決め部材３４には、ＬＥＤ２１（２２、２３）のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）を挿通するための一対の溝３４Ｂが形成されている。図８に示すように、各溝３４Ｂの底側内面（図８中の右側内面）は、途中で屈曲している。
【００５５】
ＬＥＤ２１、２２、２３は、照明装置１４の光源であり、基台１１に載置されたウェーハ１２１に付されたＩＤ１２３を照射する発光部材である。ＬＥＤ２１、２２、２３は、図６に示すように、基板３２の取付面３２Ａ上に直線状に配列されている。照明装置１４が図１に示すように支持アーム１５を介して支持柱１２に取り付けられた状態では、ＬＥＤ２１、２２、２３の配列方向がＸ軸に対して平行となる。
【００５６】
図９に示すように、各ＬＥＤ２１（２２、２３）は、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）内に設けられたＬＥＤチップ２１Ｂ（２２Ｂ、２３Ｂ）、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）の基端側から突出し、ＬＥＤチップ２１Ｂ（２２Ｂ、２３Ｂ）に電圧を印加するための一対のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）を備えている。
【００５７】
そして、図８に示すように、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）は位置決め部材３４の先端面３４Ａ上に載置され、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）の基端側の面が先端面３４Ａに当接している。また、各リード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）の基端部から中間部にかけては、位置決め部材３４の溝３４Ｂ内に挿入され、溝３４の底側内面の屈曲形状に沿って屈曲している。さらに、各リード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）の先端部は、基板３２の接続穴３２に挿入され、半田付け等の手段により導電ライン３３に電気的に接続され、かつ固定されている。
【００５８】
このように、一対のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）を位置決め部材３４の溝３４Ｂおよび基板３２の接続穴３２に装着させつつ、ＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）の基端側面を位置決め部材３４の先端面３４Ａに当接させることにより、ＬＥＤ２１（２２、２３）の発光主軸がＬ１（Ｌ２、Ｌ３）に定まる。すなわち、本実施形態による照明装置１４によれば、照明装置１４から発せられる光（照明光）の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の高精度な設定を容易に行うことができ、製造工程の簡単化を図ることができると共に、歩留まりを良くすることができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
図１０は本発明の第２の実施形態による照明装置を示している。上記第１の実施形態による照明装置１４では、図８に示すように、各位置決め部材３４上に、ＬＥＤ２１（２２、２３）のＬＥＤ本体２１Ａ（２２Ａ、２３Ａ）を載置する構成とし、各位置決め部材３４をいわゆるスペーサとして機能させている。これに対し、第２の実施形態による照明装置４１では、各位置決め部材４２をソケットとして機能させる。
【００６０】
すなわち、図１０に示すように、照明装置４１における各位置決め部材４２は、第１の実施形態における位置決め部材３４と同様に、四角柱状に形成され、傾斜した先端面４２Ａを有しているものの、第１の実施形態における位置決め部材３４と異なり、一対の溝部に代えて一対の貫通穴４２Ｂを有している。
【００６１】
各貫通穴４２Ｂは、位置決め部材４２の先端面４２Ａから、基板３２の取付面３２Ａと当接する基端面に向けて貫通しているものの途中に屈曲し、先端面４２Ａ側開口部から屈曲位置までが先端面４２Ａと垂直な方向に伸び、屈曲位置から基端面側開口部までが基端面と垂直な方向に伸びている。そして、各貫通穴４２Ｂのうち、先端面４２Ａ側開口部から屈曲位置までが、ＬＥＤ２１（２２、２３）のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）を挿入するためのリード挿入穴部となり、その内壁には筒状の電極４２Ｃが設けられている。また、各貫通穴４２Ｂのうち、屈曲位置から基端面側開口部までがコネクタピン挿入穴部となり、コネクタピン挿入穴部にはコネクタピン４２Ｄが挿入されている。このコネクタピン４２Ｄはその一側端部がコネクタピン挿入穴部内において接着剤等により固定され、他側端部が位置決め部材４２の基端面から突出している。また、コネクタピン４２Ｄは電極４２Ｃと電気的に接続されている。
【００６２】
各位置決め部材４２の一対のコネクタピン４２Ｄは、基板３２の一対の接続穴３２Ｂに挿入され、一対の導電ライン３３に電気的に接続されると共に、固定されている。これにより、各位置決め部材４２は基板３２の取付面３２Ａ上に固定されている。一方、各位置決め部材４２の先端側に設けられた一対の電極４２Ｃ内にはＬＥＤ２１（２２、２３）の一対のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）が挿入され、各電極４２Ｃと各リード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）とは電気的に接続されている。各リード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）は各電極４２Ｃに対して着脱可能（押し嵌め）としてもよいし、半田付け等の手段により固定してもよい。
【００６３】
このような構成を有する第２の実施形態による照明装置４１によれば、ＬＥＤ２１、２２、２３を位置決め部材４２に対して容易に着脱することができるので、ＬＥＤ２１、２２、２３の取付、取外、交換を簡単に行うことができる。
【００６４】
（第３の実施形態）
図１１は本発明の第３の実施形態による照明装置を示している。図１１に示すように、第３の実施形態による照明装置５１では、第２の実施形態による照明装置と比較して、各ＬＥＤ５２（５３、５４）の一対のリード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）がそれぞれ長い。このため、リード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）の一部が位置決め部材４２の貫通穴４２Ｂから突出し、ＬＥＤ本体５２Ａ（５３Ａ、５４Ａ）が位置決め部材４２の先端面４２Ａから離間している。
【００６５】
このような構成を有する本発明の第３の実施形態による照明装置によれば、各ＬＥＤ５２、５３、５４の一対のリード５２Ｃ、５３Ｃ、５４Ｃにおいて、位置決め部材４２の貫通穴４２Ｂから突出した部分を曲げることにより、角度βを任意に変更することができる。これにより、各ＬＥＤ５２、５３、５４の向きを変え、各ＬＥＤ５２、５３、５４の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３（ＹＺ面への正射影Ｌｙｚ１、Ｌｙｚ２、Ｌｙｚ３）を容易かつ迅速に調整することができる。
【００６６】
ここで、基板３２の各一対の接続穴３２Ｂにおいて、一対の接続穴３２Ｂ同士を結んだ直線Ｅ１（Ｅ２、Ｅ３）は、ＬＥＤ５２（５３、５４）の発光主軸Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１に対して垂直である（図７参照）。また、各位置決め部材４２の一対の貫通穴４２Ｂの先端面４２Ａ側開口部同士を結んだ直線も、ＬＥＤ５２（５３、５４）の発光主軸Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）のＸＹ平面への正射影Ｌｘｙ１に対して垂直である。そして、各位置決め部材４２の一対の貫通穴４２Ｂから突出した各ＬＥＤ５２（５３、５４）の一対のリード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）は、いずれも発光主軸Ｌ１（Ｌ２、Ｌ３）と平行に突出している。この結果、リード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）を図１１中の矢示Ｃに示す方向に容易に、すなわち無理な力を加えずに折り曲げることができる。
【００６７】
したがって、基台１１の載置面１１Ａ上に載置された観測対象物の形状や位置等に応じて、ＬＥＤ５２、５３、５４のリード５２Ｃ（５３Ｃ、５４Ｃ）を折り曲げることによって角度βを変更し、ＬＥＤ５２、５３、５４の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を調整することができる。しかも、このような調整を観測中にその場で簡単に行うことができる。例えば、ウェーハ１２１の表面に付されたＩＤ１２３の位置が変更されても、その変更に追従してＬＥＤ５２、５３、５４の照射領域を簡単に変えることができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
図１２は本発明の第４の実施形態による照明装置を示している。図１２に示すように、照明装置６１において、各位置決め部材６２により、ＬＥＤ２１（２２、２３）のリード２１Ｃ（２２Ｃ、２３Ｃ）の先端部分だけを支持する構成としてもよい。このような構成によれば、第３の実施形態とほぼ同様に、ＬＥＤ２１、２２、２３のリード２１Ｃ、２２Ｃ、２３Ｃを折り曲げることにより、角度βを容易に変更することができ、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を簡単に調整することができる。
【００６９】
（第５の実施形態）
図１３は本発明の第５の実施形態による照明装置を示している。図１３に示すように、ＬＥＤの配列を複数列にしてもよい。すなわち、第５の実施形態による照明装置７１は、基板７２と、基板７２をその裏面側から支持するケーシング７３と、基板７２の取付面７２Ａに直線状に配列された第１のグループに属する複数のＬＥＤ７４と、基板７２の取付面７２Ａに直線状に配列された第２のグループに属する複数のＬＥＤ７５と、ＬＥＤ７４、７５の向きを定めるための複数の位置決め部材７６等を備えている。そして、第１のグループに属する複数のＬＥＤ７４と、第２のグループに属する複数のＬＥＤ７５とは、互いの配列方向が平行となるように取付面７２Ａに２列に配置されている。
【００７０】
さらに、第１のグループに属する複数のＬＥＤ７４の発光主軸がそれぞれ互いに平行であり、各ＬＥＤ７４の発光主軸のＸＹ平面への正射影ＤとＸ軸とのなす角の大きさαが１５度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であり、かつ各ＬＥＤ７４の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβ（図１３中では図示せず）が０度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であるように各ＬＥＤ７４の向きが定められている。また、第１のグループに属する各ＬＥＤ７４の向きと同様に、第２のグループに属する各ＬＥＤ７５の向きが定められている。
【００７１】
ＬＥＤ７４、７５を接続するために基板７２に形成された複数の接続穴の配置、ＬＥＤ７４、７５の電気的接続および各位置決め部材７６の構成等は、第１の実施形態による照明装置１４における接続穴３２Ｂの配置、導電ライン３３を介してのＬＥＤ２１、２２、２３の電気的接続、および位置決め部材３４と同様である。
【００７２】
このような構成を有する本発明の第５の実施形態による照明装置７１によれば、照射領域を基台１１の載置面１１Ａ上において、Ｙ軸方向に拡張することができ、ウェーハ１２１に付された例えば２列または３列等のＩＤ全体を一度に照射することができる。
【００７３】
また、照明装置７１には、各ＬＥＤ７４、７５をグループごとに点灯させる制御手段としての制御回路１５１を設けてもよい。制御回路１５１により各ＬＥＤ７４、７５をグループごとに点灯させることにより、例えば、観測対象物や撮影対象物に応じて照射範囲を変更することができる。
【００７４】
（第６の実施形態）
図１４は本発明の第６の実施形態による照明装置を示している。図１４に示すように、第６の実施形態による照明装置８１は、基板８２と、基板８２をその裏面側から支持するケーシング８３と、基板８２の取付面８２Ａに形成された第１の領域Ｆ１内において直線状に配列された第１のグループに属する複数のＬＥＤ８４と、基板８２の取付面８２Ａに形成された第２の領域Ｆ２内において直線状に配列された第２のグループに属する複数のＬＥＤ８５と、ＬＥＤ８４、８５の向きを定めるための複数の位置決め部材８６等を備えている。そして、第１のグループに属する複数のＬＥＤ８４と、第２のグループに属する複数のＬＥＤ８５とは、互いの配列方向が一致するように取付面８２Ａに１列に配置されている。
【００７５】
さらに、第１のグループに属する複数のＬＥＤ８４の発光主軸がそれぞれ互いに平行であり、各ＬＥＤ８４の発光主軸のＸＹ平面への正射影ＧとＸ軸とのなす角の大きさαが１５度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であり、かつ各ＬＥＤ８４の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβ（図１４では図示せず）が０度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であるように各ＬＥＤ８４の向きが定められている。
【００７６】
また、第２のグループに属する複数のＬＥＤ８５の発光主軸がそれぞれ互いに平行であり、各ＬＥＤ８５の発光主軸のＸＹ平面への正射影ＨとＸ軸とのなす角の大きさγが１５度から７５度まで（１０５度から１６５度まで）の範囲内の所定の大きさ、例えば４５度（１３５度）であり、かつ各ＬＥＤ８５の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβ（図１４では図示せず）が０度から７５度までの範囲内の所定の大きさ、例えば４５度であり、かつ、各ＬＥＤ８５の発光主軸が各ＬＥＤ８４の発光主軸と互いに交わるように各ＬＥＤ８５の向きが定められている。
【００７７】
このような構成を有する本発明の第６の実施形態による照明装置８１によれば、照射領域を基台１１の載置面１１Ａ上において、Ｘ軸方向に拡張することができ、例えば、ウェーハ１２１に付されたＩＤがＳｘ方向に長い場合でも、ＩＤ全体を一度に照射することができる。
【００７８】
また、照明装置８１には、各ＬＥＤ８４、８５をグループごとに点灯させる制御手段としての制御回路１５２を設けてもよい。
【００７９】
（第７の実施形態）
図１５は本発明の第７の実施形態による照明システムを示している。図１５中の照明システム９１は、観測対象物に向けられた観測装置の光軸Ｑの周囲に、第１の実施形態による照明装置１４を４台、および第６の実施形態による照明装置８１を２台配置し、各照明装置１４、８１のケーシングに代えて、これらのケーシングを一体化したケーシング９２を設けることにより構成されている。そして、ケーシング９２の中央部には穴９２Ａが形成されており、穴９２Ａ内に観測装置の光軸Ｑが配置され、穴９２Ａを介して観測対象物を観測装置により観測することができるようになっている。
【００８０】
このような構成を有する本発明の第７の実施形態による照明システム９１によれば、照射領域を基台１１の載置面１１Ａ上において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に拡張することができ、例えば、ウェーハの表面の複数箇所に付された複数のＩＤを一度に照射することができる。また、照明システム９１には、各ＬＥＤを照明装置ごとに点灯させる制御手段としての制御回路１５３を設けてもよい。
【００８１】
図１６、図１７は本発明の第７の実施形態による照明システムの変形例を示している。図１６に示す照明システム１０１のように、観測対象物に向けられた観測装置の光軸Ｑの周囲に、第１の実施形態による照明装置１４を４台、および第６の実施形態による照明装置８１を２台配置し、各照明装置１４、８１のケーシングに代えて、これらのケーシングを一体化し、中央部に穴９２Ａを有するケーシング９２を設けると共に、各照明装置１４、８１の基板に代えて、これらの基板を一体化し、中央部に穴を有する基板１０２を設けてもよい。
【００８２】
また、図１７に示す照明システム１０５ように、発光主軸のＸＹ平面への正射影がＸ軸と平行となるように配置されたＬＥＤを有する他の照明装置１０６と、上述した本発明の実施形態による照明装置（例えば第６の実施形態による照明装置８１）とを組み合わせてもよい。
【００８３】
（第８の実施形態）
図１８ないし図２０は、本発明の第８の実施形態として、本発明の照明装置とこれを回動可能に支持する支持部材とを備えた照明システムの実施形態を示している。
【００８４】
上述した第１の実施形態では、照明装置１４においてＬＥＤ２１、２２、２３を取り付ける基板３２を、その取付面３２ＡがＸＹ平面（載置面１１Ａ）と平行となるように配置し、基板３２をその配置のまま固定した状態で、各ＬＥＤ２１、２２、２３を傾けて取り付けることによって各ＬＥＤ２１、２２、２３の発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の角度を設定した。これに対し、本発明の第８の実施形態による照明装置１３１は、図１８に示すように、支持アーム１５に支持部材１３２を介して回動可能に支持され、照明装置１３１を図１８中の矢示方向に回動させることができる。このように照明装置１３１を回動させることにより、照明装置１３１のケーシング１３３内に支持された基板１３４をＸＹ平面に対して傾けることができる。これにより、基板１３４の取付面１３４Ａ上に取り付けられた複数のＬＥＤ１３５、１３６、１３７の向きを変えることができ、これらＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβを設定することができる。
【００８５】
すなわち、図１９、図２０に示すように、基板１３４の取付面１３４ＡをＸＹ平面に対し平行にした状態において、各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸とＸ軸とのなす角の大きさαは、位置決め部材１３８によって１５度ないし７５度、例えば４５度に定められ、各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβは９０度である。
【００８６】
そして、図１８に示すように、照明装置１３１を回動させ、基板１３４の取付面１３４ＡをＸＹ平面に対して１５度ないし９０度、例えば４５度傾けることにより、各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβを０度ないし７５度、例えば４５度に設定することができる。
【００８７】
このように照明装置１３１を回動させた後、ケーシング１３３を支持部材１３２に例えばナット等を締め付けることにより固定することで、各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸のＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβを設定した大きさに維持することができる。
【００８８】
なお、上述した各実施形態において、ＬＥＤの個数、ＬＥＤの配置パターン、発光主軸の向きの組み合わせ等は、観測対象物の種類、ＬＥＤの発光特性等に応じて適宜決めることができる。例えば、上述した第１の実施形態による照明装置１４のように、複数のＬＥＤ２１、２２、２３をＸ軸に対して平行に配列しなくてもよく、また、複数のＬＥＤ２１、２２、２３を直線状に配列しなくてもよい。具体的には、図２１に示す照明装置１４１のように複数のＬＥＤ１４２を千鳥状に配置してもよいし、図２２に示す照明装置１４３のように複数のＬＥＤ１４４をランダムに配置してもよいし、図２３に示す照明装置１４５のように複数のＬＥＤ１４６を円弧状でもよい。
【００８９】
また、上述した第１の実施形態による照明装置１４のように、複数のＬＥＤ２１、２２、２３を、発光主軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が互いに平行となるように配置しなくてもよく、例えば、図２４に示す照明装置１４７のように、発光主軸Ｊの向きをＬＥＤ１４８ごとにそれぞれ変えてもよい。この場合、発光主軸ＪのＸＹ平面への正射影とＸ軸とのなす角の大きさαをＬＥＤ１４８ごとに変えてもよいし、発光主軸ＪのＹＺ平面への正射影とＹ軸とのなす角の大きさβをＬＥＤ１４８ごとに変えてもよい。
【００９０】
また、上述した第８の実施形態では、照明装置１３１をＸ軸と平行な軸線を中心にして回動させることによって各ＬＥＤ１３５、１３６、１３７の発光主軸の角度を設定する場合を例にあげたが、照明装置をＹ軸と平行な軸線、Ｚ軸と平行な軸線、またはそれ以外の軸線を中心にして回動させることによって各ＬＥＤの発光主軸の角度を設定する構成としてもよい。
【００９１】
また、上述した第１の実施形態では、搭載面１１Ａ上において、ウェーハ１２１を、回路配線１２２の一方の伸長方向ＳｘがＸ軸に対して平行となり、回路配線１２２の他方の伸長方向ＳｙがＹ軸に対して平行となるように載置する場合を例にあげたが、これに限らず、ウェーハ１２１を、回路配線１２２の一方の伸長方向ＳｘがＹ軸に対して平行となり、回路配線１２２の他方の伸長方向ＳｙがＸ軸に対して平行となるように載置してもよい。この場合には、ＩＤ１２３の向きに合わせて載置面１１Ａに対する照明装置１４の配置を変更する。例えば、ＬＥＤ２１、２２、２３の配列方向がＹ軸に対して平行となるように照明装置１４を配置する。
【００９２】
また、上述した各実施形態における観測装置１３として、顕微鏡、あるいは高精度な撮影装置を有する画像解析装置を用いることができる。
【００９３】
また、上述した各実施形態におけるＬＥＤに代えて、ハロゲンランプ、ファイバー照明等の他の発光部材を用いてもよい。
【００９４】
また、上述した各実施形態における観測システムの観測の対象はウェーハ１２１のＩＤ１２３に限らず、例えば製品に付された２次元マトリクスコード等でもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１ 観測システム
１４、４１、５１、６１、７１、８１、１３１、１４１、１４３、１４５、１４７ 照明装置
２１、２２、２３、５２、５３、５４、７３、７４、８３、８４、１３５、１３６、１３７、１４２、１４４、１４６、１４８ ＬＥＤ
３１、９２、１３３ ケーシング
３２、７２、８２、１０２、１３４ 基板
３２Ａ、７２Ａ、８２Ａ、１３４Ａ 取付面
３２Ｂ 接続穴
３４、４２、６２、７５、８５、１３８ 位置決め部材
９１、１０１、１０５ 照明システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測装置または撮影装置により対象物載置平面上の対象物の観測または撮影を行うために前記対象物に対して光を照射する照明装置であって、
基板と、
前記基板を支持する支持体と、
前記基板の表面に配置された複数の発光部材とを備え、
前記対象物載置平面に対してそれぞれ平行であって互いに直交するＸ軸およびＹ軸、並びに前記Ｘ軸と直交しかつＹ軸と直交するＺ軸により規定される３次元空間において、前記各発光部材の発光主軸のＸＹ平面への正射影と前記Ｘ軸とのなす角の大きさが１５度以上７５度以下であり、かつ前記各発光部材の発光主軸のＹＺ平面への正射影と前記Ｙ軸とのなす角の大きさが０度以上７５度以下であるように前記各発光部材の向きが定められていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の発光部材の発光主軸は互いに平行であることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記複数の発光部材は、少なくとも、第１のグループに属する複数の発光部材と、第２のグループに属する複数の発光部材とからなり、
前記第１のグループに属する複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配列され、
前記第２のグループに属する複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配列され、
前記第１のグループに属する複数の発光部材と前記第２のグループに属する複数の発光部材とは、互いの配列方向が平行となるように前記基板の表面に少なくとも２列に配置されていることを特徴とする請求項１または３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記複数の発光部材は、少なくとも、第１のグループに属する複数の発光部材と、第２のグループに属する複数の発光部材とからなり、
前記第１のグループに属する複数の発光部材は、それぞれの発光主軸が互いに平行であり、前記基板の表面に直線状に配列され、
前記第２のグループに属する複数の発光部材は、それぞれの発光主軸が互いに平行であり、前記基板の表面に直線状に配列され、
前記第１のグループに属する複数の発光部材と前記第２のグループに属する複数の発光部材とは、互いの配列方向が一致するように前記基板の表面に１列に配置され、
前記第１のグループに属する各発光部材の発光主軸と前記第２のグループに属する各発光部材の発光主軸とは相互に交わることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記各発光部材を前記グループごとに点灯させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記各発光部材は、自らに電圧を印加するための一対のリードを有する発光ダイオードであり、前記基板の前記表面には、各発光部材の一対のリードをそれぞれ挿入するための一対の接続穴が設けられ、各一対の接続穴における各接続穴の開口部は前記発光主軸の前記ＸＹ平面への正射影に対して垂直な直線上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項８】
前記基板の前記表面上には前記各発光部材の向きを定めるための位置決め部材が設けられ、当該位置決め部材を介して前記各発光部材が前記基板の前記表面上に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の照明装置。
【請求項９】
前記対象物に向けられた前記観測装置または前記撮影装置の光軸の両側または周囲に請求項１ないし８のいずれかに記載の照明装置を複数配置することにより構成された照明システム。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の照明装置と、前記照明装置を回動可能に支持する支持部材とを備え、前記照明装置を回動させることにより、前記３次元空間において、前記各発光部材の発光主軸のＸＹ平面への正射影と前記Ｘ軸とのなす角の大きさが１５度以上７５度以下となるように、または前記各発光部材の発光主軸のＹＺ平面への正射影と前記Ｙ軸とのなす角の大きさが０度以上７５度以下となるように、前記各発光部材の向きを定めることができることを特徴とする照明システム。
【請求項１】
観測装置または撮影装置により対象物載置平面上の対象物の観測または撮影を行うために前記対象物に対して光を照射する照明装置であって、
基板と、
前記基板を支持する支持体と、
前記基板の表面に配置された複数の発光部材とを備え、
前記対象物載置平面に対してそれぞれ平行であって互いに直交するＸ軸およびＹ軸、並びに前記Ｘ軸と直交しかつＹ軸と直交するＺ軸により規定される３次元空間において、前記各発光部材の発光主軸のＸＹ平面への正射影と前記Ｘ軸とのなす角の大きさが１５度以上７５度以下であり、かつ前記各発光部材の発光主軸のＹＺ平面への正射影と前記Ｙ軸とのなす角の大きさが０度以上７５度以下であるように前記各発光部材の向きが定められていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の発光部材の発光主軸は互いに平行であることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記複数の発光部材は、少なくとも、第１のグループに属する複数の発光部材と、第２のグループに属する複数の発光部材とからなり、
前記第１のグループに属する複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配列され、
前記第２のグループに属する複数の発光部材は前記基板の表面に直線状に配列され、
前記第１のグループに属する複数の発光部材と前記第２のグループに属する複数の発光部材とは、互いの配列方向が平行となるように前記基板の表面に少なくとも２列に配置されていることを特徴とする請求項１または３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記複数の発光部材は、少なくとも、第１のグループに属する複数の発光部材と、第２のグループに属する複数の発光部材とからなり、
前記第１のグループに属する複数の発光部材は、それぞれの発光主軸が互いに平行であり、前記基板の表面に直線状に配列され、
前記第２のグループに属する複数の発光部材は、それぞれの発光主軸が互いに平行であり、前記基板の表面に直線状に配列され、
前記第１のグループに属する複数の発光部材と前記第２のグループに属する複数の発光部材とは、互いの配列方向が一致するように前記基板の表面に１列に配置され、
前記第１のグループに属する各発光部材の発光主軸と前記第２のグループに属する各発光部材の発光主軸とは相互に交わることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記各発光部材を前記グループごとに点灯させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記各発光部材は、自らに電圧を印加するための一対のリードを有する発光ダイオードであり、前記基板の前記表面には、各発光部材の一対のリードをそれぞれ挿入するための一対の接続穴が設けられ、各一対の接続穴における各接続穴の開口部は前記発光主軸の前記ＸＹ平面への正射影に対して垂直な直線上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項８】
前記基板の前記表面上には前記各発光部材の向きを定めるための位置決め部材が設けられ、当該位置決め部材を介して前記各発光部材が前記基板の前記表面上に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の照明装置。
【請求項９】
前記対象物に向けられた前記観測装置または前記撮影装置の光軸の両側または周囲に請求項１ないし８のいずれかに記載の照明装置を複数配置することにより構成された照明システム。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の照明装置と、前記照明装置を回動可能に支持する支持部材とを備え、前記照明装置を回動させることにより、前記３次元空間において、前記各発光部材の発光主軸のＸＹ平面への正射影と前記Ｘ軸とのなす角の大きさが１５度以上７５度以下となるように、または前記各発光部材の発光主軸のＹＺ平面への正射影と前記Ｙ軸とのなす角の大きさが０度以上７５度以下となるように、前記各発光部材の向きを定めることができることを特徴とする照明システム。
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−９５０７０（Ｐ２０１１−９５０７０Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４８４６５（Ｐ２００９−２４８４６５）
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（５０９１６２３８８）エイチエスティ・ビジョン株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（５０９１６２３８８）エイチエスティ・ビジョン株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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