JP2000028535A

JP2000028535A - 欠陥検査装置

Info

Publication number: JP2000028535A
Application number: JP11129953A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yonezawa; 栄二米澤
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】機構を複雑にすることなく、被検物の反りや
回折光による影響を排除して、信頼性の高い欠陥検査を
行えるようにする。【解決手段】被検物の検査表面に見込まれる反りの程
度に基づいて決定される大きさの照明面から略均一な輝
度の拡散光を照射し被検物を照明する照明光学系と、該
拡散照明光によって照明された被検物からの正反射光に
より被検物を撮像する撮像素子を持つ撮像光学系と、該
撮像素子により撮像された画像に基づいて被検物上の欠
陥を検出する欠陥検出手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶ガラス等の被検物（ワーク）表面の欠陥を検査する欠
陥検査装置及びその欠陥検査用の照明装置に関する。

【０００２】

【従来技術】半導体ウエハや液晶ガラス等の製造工程で
は、巨視的に欠陥を検査するいわゆるマクロ検査が行わ
れている。例えば、半導体ウエハ（以下、単にウエハと
いう）のマクロ検査では、主に次の２つの方法によって
オペレータによる目視検査が行われている。

【０００３】一つは、ウエハ表面に強力な照明光を照射
し、ウエハをいろいろな角度に傾斜あるいは回転させな
がら暗視野観察をする。欠陥がある場合、傾斜、角度が
ある条件のときに明暗あるいは色の違いとして観察され
る。

【０００４】二つ目は、拡散照明を使用し、主に正反射
光を利用して明視野観察を行う。欠陥がある場合、僅か
な明暗あるいは色の違いとして観察される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにオペレータが目視で行うマクロ検査は、オペレータ
自身がウエハに接近することによる汚染の発生やクリー
ン度の維持が難しく、品質の向上に障害となる。また、
オペレータには検査能力のバラツキや見落としがあり、
安定した品質の確保に難点があり、優秀な人材の確保や
育成にも多大な費用と時間を要する。そこでマクロ検査
の自動化が望まれている。

【０００６】マクロ検査の自動化としては、ＣＣＤ等の
撮像素子により被検物を撮像し、その画像データを画像
処理して欠陥を抽出する方法が考えられる。しかし、オ
ペレータの目視に代えて撮像するだけでは、次のような
問題があった。

【０００７】暗視野観察では回折光で検査するため、欠
陥を確認できる観察角度が被検物の種類ごとに異なるの
で、その角度を調整したりする機構が必要となる。

【０００８】また、明視野観察では正反射光を利用する
が、拡散照明板の領域の大きさによっては被検物の反り
による魔鏡現象や回折作用の影響を受け、撮像条件が変
化して無欠陥の被検物であっても疑似欠陥が生じる。

【０００９】また、撮像素子により繰返しパターンを持
つウエハを普通に撮像すると、撮像素子の画素周期とパ
ターンの周期との関係によりモアレが生じ、疑似欠陥の
要因となる。

【００１０】本発明は、上記従来技術に鑑み、機構を複
雑にすることなく、被検物の反りや回折光による影響を
排除して、信頼性の高い欠陥検査が行える欠陥検査装置
及び欠陥検査用の照明装置を提供することを技術課題と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。

【００１２】（１）繰り返しパターンを有する被検物
の欠陥を検査する欠陥検査装置において、被検物の検査
表面に見込まれる反りの程度に基づいて決定される大き
さの照明面から略均一な輝度の拡散光を照射し被検物を
照明する照明光学系と、該拡散照明光によって照明され
た被検物からの正反射光により被検物を撮像する撮像素
子を持つ撮像光学系と、該撮像素子により撮像された画
像に基づいて被検物上の欠陥を検出する欠陥検出手段
と、前記撮像光学系に対して被検物を相対移動する移動
手段を備え、前記撮像素子の画素に対する被検物上のあ
る第１位置のパターンと第２位置のパターンの位置関係
が略同一になるように前記撮像光学系に対して被検物を
相対移動し、前記欠陥検出手段は前記移動手段により移
動して撮像された少なくとも２つの画像データの比較に
基づいて被検物上の欠陥を検出することを特徴とする。

【００１３】（２）繰り返しパターンを有する被検物
の欠陥を検査する欠陥検査装置において、被検物の検査
表面に見込まれる反りの程度に基づいて決定される大き
さの照明面から略均一な輝度の拡散光を照射し被検物を
照明する照明光学系と、該拡散照明光によって照明され
た被検物からの正反射光により被検物を撮像する撮像素
子を持つ撮像光学系と、該撮像素子により撮像された画
像に基づいて被検物上の欠陥を検出する欠陥検出手段
と、無欠陥パターンの被検物の画像デ−タを記憶する記
憶手段と、前記撮像光学系に対して被検物を相対移動
し、前記撮像光学系に対して撮像されるパターンが所定
の位置関係になるように被検物を位置決めする位置決め
手段と、を備え、前記記憶手段に記憶された画像データ
と被検物を撮像した画像データとの比較に基づいて被検
物上の欠陥を検出することを特徴とする。

【００１４】（３）繰り返しパターンを有する被検物
の欠陥を検査する欠陥検査装置において、被検物の検査
表面に見込まれる反りの程度に基づいて決定される大き
さの照明面から略均一な輝度の拡散光を照射し被検物を
照明する照明光学系と、該拡散照明光によって照明され
た被検物からの正反射光により被検物を撮像する撮像素
子を持つ撮像光学系と、該撮像素子により撮像された画
像に基づいて被検物上の欠陥を検出する欠陥検出手段
と、前記撮像素子の画素に対する被検物上のある第１位
置のパターンと第２位置のパターンの位置関係が略同一
になるように前記撮像光学系に対して被検物を相対移動
する移動手段とを備え、前記欠陥検出手段は該移動手段
の移動により撮像された少なくとも２つの画像データの
比較に基づいて被検物上の欠陥を検出する第１欠陥検出
手段と、該第１欠陥検出手段により無欠陥とされた被検
物の画像データを基準画像として記憶する記憶手段と、
前記撮像光学系に対して撮像されるパターンが所定の位
置関係になるように位置決めされた被検物を撮像した画
像データと前記基準画像データの比較に基づいて被検物
上の欠陥を検出する第２欠陥検出手段と、を持つことを
特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る欠陥検査装置
の構成を示す図である。

【００１６】１は照明光学系を構成する照明ユニットで
あり、光源であるハロゲンランプ２、拡散板３、４を有
する。最終出射端の拡散板４は被検物であるウエハ７の
反りの程度や、ウエハ７が有するパターンによる回折作
用等を考慮してその照明面の大きさが決定されている
（後述する）。ハロゲンランプ２の光は２枚の拡散板
３、４によって拡散し、輝度が十分に均一な拡散照明光
とされる。拡散板４を発した拡散照明光は、コリメータ
レンズ５によって略平行とされた後、ＸＹスージ６に載
置されたウエハ７に照射される。

【００１７】１０は撮像光学系を構成するＣＣＤカメラ
であり、１１は絞り、１２は撮影レンズ、１３は撮像素
子を示し、その撮像光軸はコリメータレンズ５の光軸を
挟んで照明光学系の光軸と対称になるように配置されて
いる。照明光学系により照明されたウエハ７からの正反
射光は、コリメータレンズ５により収束され、絞り１１
を経て撮影レンズ１２によりウエハ７のほぼ全面の像が
撮像素子１３に結像する。なお、ハーフミラーを使用す
ることにより、照明光学系と撮像光学系を同軸にしても
良い。

【００１８】２０は画像処理装置であり、ＣＣＤカメラ
１０からの映像信号をＡ／Ｄ変換等の所定の処理を施し
て取り込んだ後、ノイズ除去、撮像素子の感度補正等の
必要な前処理を施して欠陥検出を行う。２０ａは画像処
理装置２０が持つ記憶装置である。２１はディスプレイ
であり、画像処理装置２０に取り込まれた画像が表示さ
れる。２２はＸＹステージ６を移動する駆動装置、２３
は本欠陥検査装置全体を制御する制御装置である。

【００１９】次に、拡散板４の大きさの決定について説
明する。正反射特性のある略平面状のワーク（被検物）
の色や明るさを検査する場合（明視野照明による検査の
場合）、通常はワークの検査領域より一回り大きな面光
源を背景にして撮像する。しかし、ウエハのように極め
て細かい繰返しパターンが形成されている場合、大きな
面光源を用いることによって光の回折作用を受け、局部
的に色が着いたように撮像されてしまう。

【００２０】回折作用の影響を受けないようにするため
には、点光源を使用し、ワークよりも一回り大きなレン
ズで集光して照明することにより、正反射光だけで撮像
できるようにすることが考えられる。しかし、製造工程
におけるウエハ表面は僅かな反り（傾斜）を持つものも
あり、この反りがある場合には魔鏡現象によって明暗パ
ターンが生じてしまう。明暗が生じないようにするため
には、撮影レンズの開口を大きくすることが考えられる
が、これでは反りの状態によって光が撮影レンズを通過
する場所が変化し、収差によって結像特性が変わってし
まう。

【００２１】そこで、拡散板４の照明面の大きさは、ワ
ークに見込まれる反り（傾斜）の程度を考慮し、次のよ
うにして魔鏡現象及び回折作用の影響を取り除いた大き
さにする。

【００２２】まず、魔鏡現象の影響を避ける大きさにつ
いて説明する。いま、図２に模式的に示すように（図で
は理解しやすいように、コリメートレンズ５による屈折
を省いた形で描いている）、開口径Ｄの大きさの撮影絞
りＳを持つＣＣＤカメラにより、ワーク（被検物）Ｗの
全体を撮像するとする。ワークＷに反りが無く、基準面
に対して検査表面が平行の場合、その表面で正反射する
拡散照明面Ｍからの光は、照明光軸を中心とする領域ｄ
１から発した光が開口径Ｄの撮影絞りＳへ入射し、その
光がカメラの撮像素子に入る。ここで、ワークＷが基準
面に対して±θ分傾斜している場合には、撮影絞りＳへ
入射する照明面Ｍからの正反射光の領域は、ｄ２及びｄ
３に変化する。

【００２３】したがって、ワークＷに見込まれる最大傾
斜が±θであるときには、照明面Ｍの大きさをｄ２及び
ｄ３をカバーする領域Ｄ′より大きい領域にし、かつ、
この面内の輝度を十分に均一にすれば、擬似的な明暗を
発生させる魔鏡現象を避けることができる（カメラが持
つ撮像素子へ入射する正反射光の光量をほぼ同一にする
ことができる）。よって、ワーク表面に見込まれる全て
の方向の最大傾斜を考慮して、撮影絞りＳを照明面に投
影したときの総和の領域をＡ１としたとき、拡散照明面
の大きさはこのＡ１よりも大きな領域にし、十分に均一
な輝度の照明にすれば良い。

【００２４】次に、回折光の影響を避ける大きさについ
て説明する。図２の場合と同様に、開口径Ｄの大きさの
撮影絞りＳを持つＣＣＤカメラにより、ワークＷの全体
を撮像するとし、図３のように、ワークＷが基準面に対
して傾斜しているとする。このとき、ワークＷの表面で
正反射する照明面Ｍからの光は、領域ｄ４から発した光
が撮影絞りＳへ入射する。ここで、ワークＷに形成され
たパターンによる最小の回折角をθ2とすると、ワーク
Ｗから照明面を見たときの視野角が回折角θ2よりも小
さい照明面の領域Ｄ″にすれば、回折光が撮影絞りＳへ
入射しなくなる（ワークの反りの程度が小さいときは、
２θ2を超えない範囲まで領域Ｄ″を拡大することは可
能と言える）。

【００２５】したがって、ワークＷに見込まれる全ての
方向の最大傾斜を考慮し、照明面のどの部分から放射し
た光であっても、ワークＷのパターンによる回折光が撮
影レンズに入射しない最大の領域をＡ２としたとき、照
明面の大きさはこのＡ２よりも小さくすれば良い（十分
条件としては、ワークＷの位置から見た照明の開口角が
最小の回折角よりも小さくなるようにすれば良い）。最
小の回折角θ2は、例えば、ワークＷ上のパターンの平
均的なピッチを２μｍで、照明光に含まれる最短の波長
を0.4μｍとした場合、 θ2＝sin^-1（0.4／２）＝１１° となる。

【００２６】なお、上記の領域Ａ２については、パター
ンによる回折光の影響を完全に無くさなくても、ワーク
Ｗ上のパターンが部分的に太いピッチのパターンを持つ
場合等、その回折光の光量が測定に対して許容される誤
差の範囲内（撮像素子が受光する受光光量に対してパタ
ーンからの回折光の光量が所定の割合を超えない範囲）
で大きさを決定しても実用的には十分である。この許容
される範囲は、ワークの反りの程度と検出感度によって
設計的に定めれば良い。

【００２７】これらから、拡散板４の照明面の大きさ
は、ワークに見込まれる反り（傾斜）の程度を考慮し、
光学配置の設計から定まる領域Ａ１よりも大きく、かつ
ウエハ７上のパターンと照明光の波長（ＣＣＤカメラの
感度波長）から定まる領域Ａ２よりも小さくなるように
すれば、魔鏡現象及び回折作用の影響を取り除くことが
できる。もし、Ａ１がＡ２より大きくなるようであれ
ば、照明光の短波長成分をカットすれば良く、例えば、
照明光学系又は撮像光学系にその短波長成分をカットす
るフィルタを設けることで対応できる。

【００２８】なお、本発明者によれば、直径200mm程の
ウエハを検査する場合、その反り（傾斜角度）として１
度程度を見込めば実用的には十分であることが確認でき
た。

【００２９】次に、正反射光を利用したキズやゴミ等の
欠陥検出と、このための拡散板４の大きさについて説明
する。

【００３０】正反射光による明視野観察でキズやゴミ等
の散乱特性のある欠陥を検査する場合、散乱によって失
われた光量を検出する。欠陥の大きさが撮像素子の分解
能よりも大きければ、この欠陥は無欠陥部分との大きな
光量差により容易に分かる。しかし、欠陥の大きさが撮
像素子の分解能よりも小さい場合には、光量の変化も小
さく観察される。そして、欠陥以外の要因で光量が変化
してしまう場合には、これよりも大きな変化がなければ
欠陥を検出できなくなり、感度が悪くなる。これに対し
て、前述のように反りによる魔鏡現象や回折光による疑
似欠陥の要因（さらに、後述するパターンによるモアレ
や、撮像素子が持つ画素間の特性差による疑似欠陥の要
因）を受けなくすることにより、正反射光を利用したキ
ズやゴミ等の検出が高感度に可能となる。

【００３１】また、正反射光による欠陥検出では、散乱
光が撮像素子面に入射しないのが理想的である。このた
め拡散照明光を発する照明面が小さいほど欠陥を感度良
く検出できることになる（照明面の大きさが大きくなる
と、散乱光が撮像素子面に入射する率が増加し、検出感
度が低下する）。例えば、欠陥が線状のキズであった場
合、散乱光の分布はキズを軸にして扇形になる。この欠
陥に対して１８０度の全ての方向から照明光が照射され
た場合、撮像素子面に入射する散乱光の合計は正反射光
と同じになるため、散乱によって失われた光量が検出さ
れなくなる。欠陥による散乱光の強度分布が一様である
とすると、欠陥から見た照明の角度を１８０度で割った
ものが欠陥による光の減少率になる。この減少率は大き
い方が良いが、実際に検出されるのは減少量であり、１
／１０と１／∞における減少量は０．９と１．０で検出
感度は１０％しか違わない。したがって、減少率は実用
上１／１０程度で十分である。すなわち、ウエハのマク
ロ検査では、欠陥から見た照明の角度が１８度程度より
小さくなるような照明面の大きさにすれば、実用上十分
な欠陥検出が可能になると言える（実際の散乱光の強度
分布は一般に一様ではないので、これよりも小さい方が
望ましい）。

【００３２】以上のことから、拡散板４の照明面の大き
さを、欠陥から見た照明面の角度が所定の角度（検査精
度との関係で定まる角度）よりできるだけ小さくしつ
つ、前述した反りの程度を見込んで魔鏡現象の影響を受
けないように最も小さい大きさにすれば、正反射光のみ
でキズやゴミ等の散乱特性のある欠陥を高感度で検出で
きる。

【００３３】次に、本形態による欠陥検査の動作につい
て説明する（ここでは、ウエハ７が繰り返しパターンを
持つものとする）。まず、照明ユニット１からの拡散照
明光により、ＸＹステージ６に載置されたウエハ７を照
明する。この照明により、ウエハ７からの正反射光によ
る像がＣＣＤカメラ１０により撮像される。このとき、
拡散板４の照明面は前述のようにして決定された大きさ
の領域を持つので、ＣＣＤカメラ１０ではウエハ７の反
りによる撮影条件の変化が無い像が得られる。ＣＣＤカ
メラ１０からの映像信号は画像処理装置２０に取り込ま
れ、１枚目の画像データが記憶される。

【００３４】１枚目の画像データの記憶ができると、画
像処理装置２０に接続された制御装置２３はウエハ７上
に形成されているチップのパターンの配列方向に対し
て、１チップ分（又はパターンの正数倍分）ずれるよう
に駆動装置２２を駆動制御してＸＹステージ６を移動す
る。この場合、ＣＣＤカメラ１０からの画像データを処
理して、チップのパターンの配列方向を求め、これとパ
ターンのピッチとのデータに基づいて移動すれば良い。
移動後のウエハ７の映像信号は画像処理装置３０に取り
込まれ、２枚目の画像データが記憶される。画像処理装
置２０は記憶した２枚の画像データを比較することによ
り欠陥検出を行う。

【００３５】繰返しパターンの欠陥検出は、隣り合うパ
ターンの画像同士を差分演算する方法（パターンマッチ
ング）により行うことができるが、ウエハ全体を撮像し
た画像では、ウエハ上のパターンに対してＣＣＤの画像
が粗いので、撮影画像にはモアレが生じる。このため、
１枚の画像データによる差分処理ではモアレの影響によ
り疑似欠陥が検出されてしまうが、上記のようにパター
ンと撮像素子の画素との関係が一致するようにした２枚
の画像データを用いることにより、モアレの影響を排除
して本来の欠陥のみを検出することができる。以下、こ
の理由を図４により説明する。

【００３６】図４（ａ）はウエハの移動前におけるＣＣ
Ｄカメラの画素に対する、２つの隣り合うチップ１及び
チップ２のパターンの位置関係を模式的に示した図であ
り、図４（ｂ）はそのときの画像データの輝度信号を示
した図である。（ｃ）、（ｄ）は、同様に移動後のもの
をそれぞれ模式的に示した図である（相対的に光学系側
を移動したときのものと同じになる）。ここでチップ１
側のパターンに欠陥パターン５０があるものとする。図
４（ａ）のチップ１のパターンに対する画素の位置関係
は、１チップのピッチ分ずらしたものである図４（ｃ）
のチップ２のパターンと画素の位置関係は同じなる。従
って、図４（ｂ）におけるチップ１のパターンの画像デ
ータと、図４（ｄ）におけるチップ２のパターンの画像
データにはそれぞれ同じモアレが発生していることにな
り、この２つの画像データを差分処理すれば、図４
（ｅ）に示すように、欠陥のデータ５０だけが残り、モ
アレ等による疑似欠陥の発生のない欠陥検査ができる。
欠陥がいずれに存在するかを特定する必要がある場合
は、本出願人による特願平９−３６９２２１号に記載さ
れた方法を使用することができる。

【００３７】以上説明した繰り返しパターンを持つ被検
物の欠陥検出の方法によれば、被検物が有するパターン
が細かくても、同じパターンが同じ位置に存在すれば同
一の画像が得られるので、特別に高解像度の撮像手段を
必要としないですみ、これを処理する画像処理装置も高
価で高速なものを用いなくて良いため、全体を安価にす
ることができる。

【００３８】なお、２枚の画像データの画素に対するパ
ターンの位置関係を同じにするためには、１チップ分や
その正数倍分を移動しなくても、１つのチップのパター
ンがいくつの画素上にかかるか（画素数の割合）によ
り、最小限の移動量ですますこともできる。例えば、１
つのチップの繰返しピッチが２０．５画素分であれば、
０．５画素分の微小移動で画素とパターンの位置関係は
ほぼ同じになる。

【００３９】また、上記のように構成したＣＣＤカメラ
１０の撮像による欠陥検査においては、拡散板４の大き
さを被検物に見込まれる反りの程度を考慮して前述した
領域Ａ１を確保しつつ、十分に小さくすれば、拡散照明
による正反射光だけで、キズやゴミ等も黒欠陥として高
感度で検出される（散乱特性のあるキズやゴミからの正
反射光は大きく減衰するため、黒欠陥として感度良く検
出される）。このため、スポット照明系を設けて暗視野
観察をしなくても良く、本照明系だけで必要な検査を行
うことが可能となる。

【００４０】パターンを持つ被検物の欠陥検出に際して
は、１つのワークについて隣り合うパターンの画像同士
を比較する（差分処理する）他、無欠陥の基準ワークを
撮像した画像（生画像データの他、処理を施した画像デ
ータであっても良い）を画像処理装置が持つ記憶装置２
０ａに予め記憶しておき、これと検査対象のワークの画
像とを比較して欠陥検出を行うこともできる。この場
合、検査対象であるワークの画像データの記憶に際して
は、記憶装置に記憶されている基準ワークを撮像したと
きのＣＣＤの画素に対する位置関係が同じになるよう
に、検査対象のワークが載置されるＸＹステージ６を移
動制御してアライメントする。これは、基準ワークの画
像データに対してＣＣＤカメラ１０から得られる画像デ
ータを画像処理してその移動情報を求めれば良い。こう
することにより、基準ワークと比較する場合でもモアレ
の影響を排除した欠陥検査が行え、検査対象のワークに
対して１枚の画像データを得ればよいので、検査のスル
ープットが早くなる。

【００４１】さらに、半導体ウエハのように１つのキャ
リア内で同一のパターンが形成された多数のワークを検
査する場合には次のようにすると都合が良い。まず、先
の例で示したように、あるワークに対して移動前後の画
像データを得ることにより欠陥検査を行い、無欠陥と判
定されたワークがあればこれを基準ワークの画像データ
として記憶しておく。その後は、上記と同じよう基準ワ
ークと検査対象のワークの画像を比較して欠陥検出を行
う。この方法を使用して同一のパターンが形成されたワ
ークのロットが変わったことを検出し（例えば、キャリ
アが変わったことが分かれば良い）、その検出によって
基準ワークの画像データが必要か否かを判断していけ
ば、検査の自動化をより進めることができる。

【００４２】繰返しパターンを持たない被検物の欠陥検
出（例えば、パターンを形成する前のウエハ上における
キズやゴミ等の欠陥検査）については、１枚の画像デー
タから検出が可能であるが、ＣＣＤカメラの撮像素子が
持つ画素間の特性差があり、これが疑似欠陥になって検
出感度に影響する場合は次のようにすれば良い。すなわ
ち、撮像素子が持つ画素の正数倍の移動量で移動した２
枚の画像データの比較処理（差分処理）を行う。又は、
予め記憶した無欠陥の基準画像データと検査対象として
得た画像データとの比較処理を行う。こうすれば、画素
間の特性差の影響を受けること無く高感度で欠陥検査が
行える。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被検物の反りやパターンによる回折の影響を受けずに、
安定した信頼度の高い検査が可能となる。これによりマ
クロ検査を自動化でき、製品の安定化、検査の省力化を
図ることが可能となる。また、被検物の撮影角度を変え
ることなく、正反射光のみにより（明視野観察のみによ
り）被検物全体を撮像すれば良いので、検査機構を複雑
にせずに高速な検査が行える。また、無欠陥の被検物の
画像を基準画像として使用する場合は、その後に取り込
む画像は１枚だけで良く、差分処理も１回で済むので、
検査をさらに効率良く行え、実質的なスループットを上
げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る欠陥検査装置の構成を示す図であ
る。

【図２】魔鏡現象の影響を避ける照明面の大きさを説明
するための模式図である。

【図３】回折光の影響を避ける照明面の大きさを説明す
るための模式図である。

【図４】モアレの影響を排除して本来の欠陥のみを検出
する方法を説明する図である。

【符号の説明】

１照明ユニット３，４拡散板５コリメータレンズ７ウエハ１０ＣＣＤカメラ１３撮像素子２０画像処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繰り返しパターンを有する被検物の欠陥
を検査する欠陥検査装置において、被検物の検査表面に
見込まれる反りの程度に基づいて決定される大きさの照
明面から略均一な輝度の拡散光を照射し被検物を照明す
る照明光学系と、該拡散照明光によって照明された被検
物からの正反射光により被検物を撮像する撮像素子を持
つ撮像光学系と、該撮像素子により撮像された画像に基
づいて被検物上の欠陥を検出する欠陥検出手段と、前記
撮像光学系に対して被検物を相対移動する移動手段を備
え、前記撮像素子の画素に対する被検物上のある第１位
置のパターンと第２位置のパターンの位置関係が略同一
になるように前記撮像光学系に対して被検物を相対移動
し、前記欠陥検出手段は前記移動手段により移動して撮
像された少なくとも２つの画像データの比較に基づいて
被検物上の欠陥を検出することを特徴とする欠陥検査装
置。
【請求項２】繰り返しパターンを有する被検物の欠陥
を検査する欠陥検査装置において、被検物の検査表面に
見込まれる反りの程度に基づいて決定される大きさの照
明面から略均一な輝度の拡散光を照射し被検物を照明す
る照明光学系と、該拡散照明光によって照明された被検
物からの正反射光により被検物を撮像する撮像素子を持
つ撮像光学系と、該撮像素子により撮像された画像に基
づいて被検物上の欠陥を検出する欠陥検出手段と、無欠
陥パターンの被検物の画像デ−タを記憶する記憶手段
と、前記撮像光学系に対して被検物を相対移動し、前記
撮像光学系に対して撮像されるパターンが所定の位置関
係になるように被検物を位置決めする位置決め手段と、
を備え、前記記憶手段に記憶された画像データと被検物
を撮像した画像データとの比較に基づいて被検物上の欠
陥を検出することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項３】繰り返しパターンを有する被検物の欠陥
を検査する欠陥検査装置において、被検物の検査表面に
見込まれる反りの程度に基づいて決定される大きさの照
明面から略均一な輝度の拡散光を照射し被検物を照明す
る照明光学系と、該拡散照明光によって照明された被検
物からの正反射光により被検物を撮像する撮像素子を持
つ撮像光学系と、該撮像素子により撮像された画像に基
づいて被検物上の欠陥を検出する欠陥検出手段と、前記
撮像素子の画素に対する被検物上のある第１位置のパタ
ーンと第２位置のパターンの位置関係が略同一になるよ
うに前記撮像光学系に対して被検物を相対移動する移動
手段とを備え、前記欠陥検出手段は該移動手段の移動に
より撮像された少なくとも２つの画像データの比較に基
づいて被検物上の欠陥を検出する第１欠陥検出手段と、
該第１欠陥検出手段により無欠陥とされた被検物の画像
データを基準画像として記憶する記憶手段と、前記撮像
光学系に対して撮像されるパターンが所定の位置関係に
なるように位置決めされた被検物を撮像した画像データ
と前記基準画像データの比較に基づいて被検物上の欠陥
を検出する第２欠陥検出手段と、を持つことを特徴とす
る欠陥検査装置。