JP2021131331A

JP2021131331A - Substrate edge inspection device

Info

Publication number: JP2021131331A
Application number: JP2020027358A
Authority: JP
Inventors: 浩之村田; Hiroyuki Murata
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2021-09-09
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: JP7372173B2

Abstract

To provide a substrate edge inspection device with which it is possible to accurately specify the position of foreign matter, etc., in the thickness direction of a substrate.SOLUTION: Provided is a substrate edge inspection device for inspecting the edges of a substrate the angles of which stepwise or continuously vary, comprising: an imaging unit for imaging inspection areas set to the edges of the substrate; a dark-field illumination unit for radiating dark-filed illumination light toward an inspection area at a prescribed angle of inclination relative to the optical axis of the imaging unit; an image processing unit for processing the image imaged by the imaging unit; and an inspection unit for inspecting the edges of the substrate for foreign matter, flaws, dirt, etc. on the basis of the image processed by the image processing unit. The substrate edge inspection device further includes an auxiliary illumination unit for radiating auxiliary illumination light toward the imaging unit from a farther side than the inspection areas, and a surface/reverse boundary position specification unit for specifying a boundary position on the surface side and a boundary position on the reverse side of the substrate in the image imaged by the imaging unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、角度が段階的にあるいは連続的に変化している基板のエッジを検査する基板エッジ検査装置に関する。 The present invention relates to a substrate edge inspection apparatus that inspects the edge of a substrate whose angle changes stepwise or continuously.

半導体ウェハやＦＰＤ用ガラス基板等は、搬送中にエッジに割れや欠けが生じることを防ぐために、ラウンド加工やテーパ加工と呼ばれる研磨処理（いわゆる、面取りや端面加工）が施されている。この端面加工された面は、ベベル面とも呼ばれる。 Semiconductor wafers, glass substrates for FPDs, and the like are subjected to polishing treatments (so-called chamfering and end face processing) called round processing and taper processing in order to prevent cracks and chips from occurring at the edges during transportation. This end face processed surface is also called a bevel surface.

そして、この様に端面加工された基板のエッジに異物やキズ、汚れ、欠陥等（以下、異物等と呼ぶ）があると、製造行程内の歩留に大きく影響することが認識されており、種々の検査が提案されている（例えば、特許文献１）。 It is recognized that if there are foreign substances, scratches, stains, defects, etc. (hereinafter referred to as foreign substances) on the edges of the substrate whose end face has been processed in this way, the yield in the manufacturing process is greatly affected. Various tests have been proposed (eg, Patent Document 1).

一方、半導体ウェハの表面に付着した異物を検出するために、暗視野照明用の検査光を投射して散乱光の投影像を撮像する技術が提案されている（例えば、特許文献２） On the other hand, in order to detect foreign matter adhering to the surface of a semiconductor wafer, a technique has been proposed in which inspection light for dark field illumination is projected to capture a projected image of scattered light (for example, Patent Document 2).

特開２００６−１３８８３０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-138830 特開２０００−１７１２２７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-171227

暗視野照明光を用いて基板のエッジにある異物等を検査しようとすると、異物等から散乱した光が撮像部で撮像される。一方、暗視野照明光は、基板のエッジで正反射した光は撮像部に届かない。そのため、撮像部で撮像された画像からは、基板のエッジにある異物等の有無や大きさ等を把握することはできるが、基板のエッジの境界（上面側および／または下面側）の正確な位置が把握できないため、当該異物等の基板の厚み方向の位置を正確に特定することができない。 When an attempt is made to inspect a foreign substance or the like on the edge of a substrate using dark field illumination light, the light scattered from the foreign substance or the like is imaged by the imaging unit. On the other hand, in the dark field illumination light, the light that is specularly reflected at the edge of the substrate does not reach the image pickup unit. Therefore, from the image captured by the imaging unit, it is possible to grasp the presence or absence and size of foreign matter on the edge of the substrate, but the boundary of the edge of the substrate (upper surface side and / or lower surface side) is accurate. Since the position cannot be grasped, the position of the foreign matter or the like in the thickness direction of the substrate cannot be accurately specified.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
異物等の基板の厚み方向の位置を正確に特定することができる、基板エッジ検査装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems.
An object of the present invention is to provide a substrate edge inspection apparatus capable of accurately identifying the position of foreign matter or the like in the thickness direction of a substrate.

以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
角度が段階的にあるいは連続的に変化している基板のエッジを検査する基板エッジ検査装置であって、
基板のエッジに設定された被検査領域を撮像する撮像部と、
撮像部の光軸に対して所定の傾斜角度で、被検査領域に向けて暗視野照明光を照射する暗視野照明部と、
撮像部で撮像した画像を処理する画像処理部と、
画像処理部で処理した画像に基づいて、基板のエッジにある異物やキズ、汚れ等を検査する検査部とを備え、
撮像部に向けて被検査領域より遠方側から補助照明光を照射する補助照明部と、
撮像部で撮像された画像における、基板の表面側の境界の位置および裏面側の境界の位置を特定する、表裏面境界位置特定部を備えている。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is
A substrate edge inspection device that inspects the edges of a substrate whose angle changes stepwise or continuously.
An imaging unit that captures the area to be inspected set on the edge of the substrate,
A dark-field illumination unit that irradiates dark-field illumination light toward the area to be inspected at a predetermined tilt angle with respect to the optical axis of the imaging unit.
An image processing unit that processes the image captured by the imaging unit, and
It is equipped with an inspection unit that inspects foreign matter, scratches, stains, etc. on the edge of the substrate based on the image processed by the image processing unit.
An auxiliary illumination unit that irradiates the auxiliary illumination light from the side farther from the area to be inspected toward the image pickup unit,
It is provided with a front / back boundary position specifying portion that specifies the position of the boundary on the front surface side and the position of the boundary on the back surface side of the image captured by the imaging unit.

上記発明によれば、背景をグレーにするなどして、基板のエッジの境界（上面側および／または下面側）の正確な位置を把握することができる。 According to the above invention, the exact position of the boundary (upper surface side and / or lower surface side) of the edge of the substrate can be grasped by making the background gray.

基板エッジ検査において、異物等の基板の厚み方向の位置を正確に特定することができる。 In the substrate edge inspection, the position of foreign matter or the like in the thickness direction of the substrate can be accurately specified.

本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態における暗視野照明光、散乱光と観察光の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a dark field illumination light, scattered light and observation light in the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態の一例の要部を示す概略図および画像図である。It is a schematic diagram and the image figure which show the main part of the example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態の別の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of another example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態のさらに別の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of still another example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the example of another form which embodies the present invention. 本発明を具現化する別の形態の一例で撮像した画像図である。It is an image diagram taken by an example of another form which embodies the present invention.

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向と表現し、ＸＹ平面に垂直な方向（つまり、重力方向）をＺ方向と表現する。また、Ｚ方向は、重力に逆らう方向を上、重力がはたらく方向を下と表現する。また、Ｚ方向を中心軸として回転する方向（Ｚ軸周りの方向とも言う）をθ方向とする。 In the following description, the three axes of the Cartesian coordinate system are expressed as X, Y, and Z, the horizontal direction is expressed as the X direction and the Y direction, and the direction perpendicular to the XY plane (that is, the gravity direction) is expressed as the Z direction. do. Further, in the Z direction, the direction against gravity is expressed as the upper direction, and the direction in which gravity acts is expressed as the lower direction. Further, the direction of rotation with the Z direction as the central axis (also referred to as the direction around the Z axis) is defined as the θ direction.

図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図１には、本発明に係る基板エッジ検査装置１の概略図が示されている。 FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration of an example of a form embodying the present invention. FIG. 1 shows a schematic view of the substrate edge inspection device 1 according to the present invention.

基板エッジ検査装置１は、角度が段階的にあるいは連続的に変化している基板ＷのエッジＷｅを検査するものである。具体的には、基板エッジ検査装置１は、基板ＷのエッジＷｅにある異物やキズ、汚れ、欠陥等（つまり、異物等）Ｐを検査するものである。より具体的には、基板エッジ検査装置１は、撮像部２、暗視野照明部３、補助照明部４、画像処理部５、検査部６、表裏面境界位置特定部７、基板保持部Ｈ、相対移動部Ｍ、コンピュータ部ＣＮ等を備えている。 The substrate edge inspection device 1 inspects the edge We of the substrate W whose angle changes stepwise or continuously. Specifically, the substrate edge inspection device 1 inspects foreign matter, scratches, stains, defects, etc. (that is, foreign matter, etc.) P on the edge We of the substrate W. More specifically, the substrate edge inspection device 1 includes an image pickup unit 2, a dark field illumination unit 3, an auxiliary illumination unit 4, an image processing unit 5, an inspection unit 6, a front / back boundary position identification unit 7, and a substrate holding unit H. It includes a relative moving unit M, a computer unit CN, and the like.

ここでは、基板Ｗとして、半導体用シリコンウェハを例示する。当該ウェハは、円柱状のインゴットを薄くスライスしたもので、外周エッジの一部にオリエンテーションフラットやノッチと呼ばれる方向検出用の平坦部や凹み部が設けられた、略円形状をしている。なお、基板Ｗは、パターン加工等される面（図では上面）を表面側、その反対側を（つまり、下方から支えられる面）を裏面側、外周端を端面側と呼ぶ。 Here, a silicon wafer for semiconductor is exemplified as the substrate W. The wafer is a thin slice of a columnar ingot, and has a substantially circular shape in which a flat portion or a recess for direction detection called an orientation flat or a notch is provided on a part of the outer peripheral edge. In the substrate W, the surface (upper surface in the drawing) to be patterned is referred to as the front surface side, the opposite side (that is, the surface supported from below) is referred to as the back surface side, and the outer peripheral end is referred to as the end surface side.

撮像部２は、基板ＷのエッジＷｅの被検査領域Ｒを、一方向もしくは複数の方向からで撮像するものである。なお、被検査領域Ｒは、基板ＷのエッジＷｅの端面形状に沿って、基板Ｗの表面Ｗｓ側、端面Ｗｅ側および裏面Ｗｂ側に亘って略Ｕ字状に設定されている。
具体的には、撮像部２は、基板ＷのエッジＷｅの外側から中心側に向かって、被検査領域Ｒを含む画像を撮像し、当該画像を外部機器（本例では）に出力するものである。
より具体的には、撮像部２は、１台もしくは複数台の撮像カメラ２１を備えている。
なお図１では、基板ＷのエッジＷｅの被検査領域Ｒを、１台の撮像カメラ２１で基板Ｗの厚み方向（Ｚ方向）と直交する方向（Ｘ方向）から撮像している様子が図示されている。 The imaging unit 2 images the area R to be inspected on the edge We of the substrate W from one direction or a plurality of directions. The region R to be inspected is set in a substantially U shape along the end surface shape of the edge We of the substrate W over the front surface Ws side, the end surface We side, and the back surface Wb side of the substrate W.
Specifically, the imaging unit 2 captures an image including the area R to be inspected from the outside of the edge We of the substrate W toward the center side, and outputs the image to an external device (in this example). be.
More specifically, the imaging unit 2 includes one or a plurality of imaging cameras 21.
Note that FIG. 1 shows a state in which one imaging camera 21 captures an image of the area R to be inspected on the edge We of the substrate W from a direction (X direction) orthogonal to the thickness direction (Z direction) of the substrate W. ing.

撮像カメラ２１は、レンズ２２と、撮像素子（いわゆる、イメージセンサ）２３を備えている。レンズ２２は、観察光Ｌ（詳細は後述する）を通過させ、被検査領域Ｒの像を撮像素子２３に結像させるものである。撮像素子２３は、受光した光を電気信号に変換して出力するものであり、多数の受光素子が縦横二次元配列されたＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成されている。 The image pickup camera 21 includes a lens 22 and an image pickup element (so-called image sensor) 23. The lens 22 passes the observation light L (details will be described later) and forms an image of the area R to be inspected on the image sensor 23. The image sensor 23 converts the received light into an electric signal and outputs it, and is composed of a CCD, CMOS, or the like in which a large number of light receiving elements are arranged vertically and horizontally in two dimensions.

そして、撮像カメラ２１は、撮像素子２３で受光した画像を、映像信号や画像データとしてコンピュータＣＮへ出力する構成をしている。 The image pickup camera 21 is configured to output the image received by the image pickup element 23 to the computer CN as a video signal or image data.

暗視野照明部３は、撮像部２の光軸２Ｌに対して所定の傾斜角度θｘｙで、被検査領域Ｒに向けて暗視野照明光Ｌｍを照射するものである。
具体的には、暗視野照明部３は、ランプ照明と光ファイバが束ねられたライトガイドとレンズ等を組み合わせたものや、ＬＥＤ照明、レーザダイオード等が例示でき、撮像カメラ２１の撮像素子２３の波長感度特性に基づいて、照射する光の強度や波長等を決定する。 The dark-field illumination unit 3 irradiates the dark-field illumination light Lm toward the area R to be inspected at a predetermined tilt angle θxy with respect to the optical axis 2L of the image pickup unit 2.
Specifically, the dark field illumination unit 3 can be exemplified by a combination of a lamp illumination, a light guide in which an optical fiber is bundled, a lens, or the like, LED illumination, a laser diode, or the like. The intensity, wavelength, etc. of the emitted light are determined based on the wavelength sensitivity characteristics.

図２は、本発明を具現化する形態における暗視野照明光Ｌｍ、散乱光Ｌｓと観察光Ｌの一例を示す平面図である。図２には、基板ＷのエッジＷｅの被検査領域Ｒに向けて照明部３から照射された暗視野照明光Ｌｍの照射方向と、当該暗視野照射光Ｌｍが基板ＷのエッジＷｅの異物等で散乱した光Ｌｓと、撮像部２で撮像される光（つまり、観察光）Ｌや撮像部２の位置関係が示されている。 FIG. 2 is a plan view showing an example of the dark field illumination light Lm, the scattered light Ls, and the observation light L in the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the irradiation direction of the dark-field illumination light Lm irradiated from the illumination unit 3 toward the area R to be inspected on the edge We of the substrate W, and the dark-field illumination light Lm are foreign substances on the edge We of the substrate W and the like. The positional relationship between the light Ls scattered in the light Ls and the light (that is, observation light) L imaged by the imaging unit 2 and the imaging unit 2 is shown.

補助照明部４は、撮像部２に向けて被検査領域Ｒより遠方側から補助照明光を照射するものである。具体的には、補助照明部４は、第１補助照明部４１と第２補助照明部４２を備えており、撮像カメラ２１の撮像素子２３の波長感度特性に基づいて、照射する光の強度や波長等を決定する。 The auxiliary illumination unit 4 irradiates the image pickup unit 2 with the auxiliary illumination light from a side farther from the area R to be inspected. Specifically, the auxiliary illumination unit 4 includes a first auxiliary illumination unit 41 and a second auxiliary illumination unit 42, and based on the wavelength sensitivity characteristics of the image sensor 23 of the image pickup camera 21, the intensity of the emitted light and the intensity of the emitted light Determine the wavelength, etc.

第１補助照明部４１は、基板Ｗの上面Ｗｓ側を通過させた第１補助照明光Ｌａを撮像部２に向けて出射させるものである。具体的には、第１補助照明部４１は、基板Ｗよりも左方（つまり、被検査領域Ｒより遠方側）から第１補助照明光Ｌａを撮像部２に向けて照射するものである。より具体的には、第１補助照明部４１は、撮像部２と向かい合うように発光部が配置されたＬＥＤ照明を備えており、当該発光部が撮像カメラ２１の視野に映り込むように配置されている。 The first auxiliary illumination unit 41 emits the first auxiliary illumination light La that has passed through the upper surface Ws side of the substrate W toward the image pickup unit 2. Specifically, the first auxiliary illumination unit 41 irradiates the first auxiliary illumination light La toward the image pickup unit 2 from the left side of the substrate W (that is, the side farther from the area R to be inspected). More specifically, the first auxiliary illumination unit 41 includes LED illumination in which a light emitting unit is arranged so as to face the image pickup unit 2, and the light emitting unit is arranged so as to be reflected in the field of view of the image pickup camera 21. ing.

第２補助照明部４２は、被検査領域Ｒよりも遠方側から第２補助照明光Ｌｂを撮像部２に向けて（図では、左側から右側へ）照射するものである。具体的には、第２補助照明部４２は、基板ＷのエッジＷｅよりも左方（つまり、被検査領域Ｒより遠方側）から第２補助照明光Ｌｂを撮像部２に向けて照射するものである。より具体的には、第２補助照明部４２は、基板Ｗの裏面Ｗｂを基板保持部Ｈで支えていないところ（いわゆる、オーバーハング部）の下方に、撮像部２と向かい合うように発光部が配置されたＬＥＤ照明を備えており、当該発光部が撮像カメラ２１の視野に映り込むように配置されている。 The second auxiliary illumination unit 42 irradiates the second auxiliary illumination light Lb toward the image pickup unit 2 (from the left side to the right side in the figure) from a side farther than the area R to be inspected. Specifically, the second auxiliary illumination unit 42 irradiates the image pickup unit 2 with the second auxiliary illumination light Lb from the left side of the edge We of the substrate W (that is, the side farther from the area R to be inspected). Is. More specifically, in the second auxiliary illumination unit 42, the light emitting unit is located below the portion where the back surface Wb of the substrate W is not supported by the substrate holding portion H (so-called overhang portion) so as to face the imaging unit 2. The LED illumination is provided, and the light emitting unit is arranged so as to be reflected in the field of view of the image pickup camera 21.

なお、補助照明光Ｌａ，Ｌｂは、暗視野照明光Ｌｍと同じの波長成分でも良いが、異なる波長成分でも良い。例えば、補助照明光Ｌａ，Ｌｂと暗視野照明光Ｌｍの双方が白色光であれば、撮像した画像Ｇにおいて基板Ｗが無い部分（背景）はグレーで撮像される。一方、補助照明光Ｌａ，Ｌｂが、暗視野照明光Ｌｍと異なる波長成分（例えば、一方が白色で、他方が赤色、緑色、青色など）であれば、撮像した画像Ｇにおいて基板Ｗが無い部分（背景）は異なる色合いで撮像される。 The auxiliary illumination lights La and Lb may have the same wavelength component as the dark field illumination light Lm, but may have different wavelength components. For example, if both the auxiliary illumination lights La and Lb and the dark field illumination light Lm are white lights, the portion (background) of the captured image G without the substrate W is imaged in gray. On the other hand, if the auxiliary illumination lights La and Lb have wavelength components different from those of the dark field illumination light Lm (for example, one is white and the other is red, green, blue, etc.), the portion without the substrate W in the captured image G. (Background) is imaged in different shades.

画像処理部５は、撮像部２で撮像した画像Ｇを処理するものである。具体的には、画像処理部５は、画像Ｇに対して、各画素の輝度値の量子化や大小（つまり、明暗）比較処理、フィルタリング処理、ラベリング処理等を行う。
より具体的には、画像処理部５は、詳細を後述するコンピュータ部ＣＮの一部で構成されている。 The image processing unit 5 processes the image G captured by the image pickup unit 2. Specifically, the image processing unit 5 performs quantization of the brightness value of each pixel, magnitude (that is, light / dark) comparison processing, filtering processing, labeling processing, and the like on the image G.
More specifically, the image processing unit 5 is composed of a part of the computer unit CN, which will be described in detail later.

検査部６は、画像処理部５で処理した画像に基づいて、基板ＷのエッジＷｅにある異物やキズ、汚れ、欠陥等（つまり、異物等）Ｐを検査するものである。具体的には、検査部６は、画像中に輝度が低い部位（暗部）があれば異物等として検出したり、検出した異物等の大きさや形状により種類を分類等したりするものである。より具体的には、検査部６は、詳細を後述するコンピュータ部ＣＮの一部で構成されている。 The inspection unit 6 inspects foreign matter, scratches, stains, defects, etc. (that is, foreign matter, etc.) P on the edge We of the substrate W based on the image processed by the image processing unit 5. Specifically, the inspection unit 6 detects a portion (dark portion) having low brightness in the image as a foreign matter or the like, or classifies the type according to the size and shape of the detected foreign matter or the like. More specifically, the inspection unit 6 is composed of a part of the computer unit CN, which will be described in detail later.

表裏面境界位置特定部７は、撮像部２で撮像された画像Ｇにおける、基板Ｗの表面Ｗｓ側の境界Ｅｓの位置および裏面Ｗｂ側の境界Ｅｂの位置を特定するものである。
具体的には、表裏面境界位置特定部７は、基板Ｗの厚み方向（Ｚ方向）に輝度や色合い等の異なる境界Ｅｓ，Ｅｂを画像Ｇ内から検出し、当該境界Ｅｓ，Ｅｂに近似直線や近似曲線等をフィッティングさせる。そして、当該直線や曲線等の座標等に基づいて、これら境界Ｅｓ，Ｅｂの位置を特定するものである。
より具体的には、表裏面境界位置特定部７は、画像処理部５の一部で構成されている。 The front / back boundary position specifying unit 7 specifies the position of the boundary Es on the front surface Ws side and the position of the boundary Eb on the back surface Wb side of the substrate W in the image G captured by the imaging unit 2.
Specifically, the front / back boundary position specifying portion 7 detects boundaries Es and Eb having different brightness and hue in the thickness direction (Z direction) of the substrate W from the image G, and approximates straight lines to the boundaries Es and Eb. Or an approximate curve, etc. are fitted. Then, the positions of these boundaries Es and Eb are specified based on the coordinates of the straight line, the curve, and the like.
More specifically, the front / back boundary position specifying unit 7 is composed of a part of the image processing unit 5.

図３は、本発明を具現化する形態の一例の要部を示す概略図および画像図である。
図３（ａ）には、
図３（ｂ）には、基板ＷのエッジＷｅに設定された被検査領域Ｒを撮像部２で撮像した画像Ｇが示されている。 FIG. 3 is a schematic diagram and an image diagram showing a main part of an example of a form embodying the present invention.
In FIG. 3 (a),
FIG. 3B shows an image G obtained by the imaging unit 2 of the area R to be inspected set on the edge We of the substrate W.

画像Ｇには、基板ＷのエッジＷｅが黒く撮像されている。これは、基板ＷのエッジＷｅに異物等が無ければ暗視野照明光Ｌｍが正反射してしまい、撮像部２には光が届かない（又は、僅かである）ため、輝度レベルが低く、画像Ｇでは黒く見える。 In the image G, the edge We of the substrate W is imaged in black. This is because the dark field illumination light Lm is specularly reflected if there is no foreign matter or the like on the edge We of the substrate W, and the light does not reach (or is slight) to the image pickup unit 2, so that the brightness level is low and the image is imaged. It looks black in G.

また、画像Ｇには、異物等Ｐが白い輝点として撮像されている。これは、暗視野照明光Ｌｍが異物等Ｐで散乱し、散乱した光の一部が撮像部２に届くからである。 Further, in the image G, a foreign substance or the like P is imaged as a white bright spot. This is because the dark field illumination light Lm is scattered by the foreign matter or the like P, and a part of the scattered light reaches the image pickup unit 2.

一方、基板Ｗの表面Ｗｓ側を通過した第１補助照明光Ｌａと、基板Ｗの裏面Ｗｂ側を通過した第２補助照明光Ｌｂは、グレーで（基板ＷのエッジＷｅより輝度レベルが高い状態）撮像されている。なお、第１補助照明光Ｌａと第２補助照明光Ｌｂの光の強度は、画像Ｇにおいて境界部でハレーションを起こさない程度に設定することが好ましい。これは、基板Ｗの表面位置や裏面位置の検出精度を維持しつつ、境界部付近に付着している異物等Ｐの検出やサイズ測定等に影響を与えないためである。 On the other hand, the first auxiliary illumination light La passing through the front surface Ws side of the substrate W and the second auxiliary illumination light Lb passing through the back surface Wb side of the substrate W are gray (a state in which the brightness level is higher than the edge We of the substrate W). ) It is being imaged. It is preferable that the light intensities of the first auxiliary illumination light La and the second auxiliary illumination light Lb are set to such an extent that halation does not occur at the boundary portion in the image G. This is because the detection accuracy of the front surface position and the back surface position of the substrate W is maintained, and the detection and size measurement of foreign matter P adhering to the vicinity of the boundary portion are not affected.

基板保持部Ｈは、基板Ｗを所定の姿勢で保持するものである。具体的には、基板保持部Ｈは、基板載置台Ｈ１、吸引機構等（不図示）を備えている。 The substrate holding portion H holds the substrate W in a predetermined posture. Specifically, the substrate holding portion H includes a substrate mounting table H1, a suction mechanism, and the like (not shown).

基板載置台Ｈ１は、基板Ｗの下面と接しつつ、当該下面に摩擦力や吸引力等をはたらかせることで、基板Ｗを所定の姿勢で保持するものである。具体的には、基板載置台Ｈ１は、基板Ｗの外径よりも小さな略円形状で、所定の厚みを有する形状をしており、上面が水平となるように配置された板状部材の上面に吸引用の溝や孔が設けられて、切換バルブ等を介して吸引機構に接続されている構成（いわゆる負圧吸着プレート）や静電吸着プレートなどが例示できる。
より具体的には、基板載置台Ｈ１は、基板ＷのエッジＷｅより内側に設定された領域を保持し、側面が上述の反射面４３である（図１，２参照）。 The substrate mounting table H1 holds the substrate W in a predetermined posture by exerting a frictional force, a suction force, or the like on the lower surface of the substrate W while being in contact with the lower surface of the substrate W. Specifically, the substrate mounting table H1 has a substantially circular shape smaller than the outer diameter of the substrate W and has a predetermined thickness, and the upper surface of the plate-shaped member arranged so that the upper surface is horizontal. Examples thereof include a configuration (so-called negative pressure suction plate) or an electrostatic suction plate in which a suction groove or a hole is provided in the suction mechanism and is connected to a suction mechanism via a switching valve or the like.
More specifically, the substrate mounting table H1 holds a region set inside the edge We of the substrate W, and the side surface is the above-mentioned reflecting surface 43 (see FIGS. 1 and 2).

相対移動部Ｍは、撮像部２と基板保持部Ｈとを相対移動させ、撮像部２で撮像する基板Ｗの場所を変更するものである。具体的には、相対移動部Ｍは、上述の位置関係にある暗視野照明部３、補助照明部４並びに撮像部２に対して、基板Ｗを保持した基板載置台Ｈ１を相対移動させる構成をしている。より具体的には、相対移動部Ｍは、Ｘ軸ステージＭ１，Ｙ軸ステージＭ２，θ軸ステージＭ３を備えている。 The relative moving unit M moves the imaging unit 2 and the substrate holding unit H relative to each other to change the location of the substrate W to be imaged by the imaging unit 2. Specifically, the relative moving unit M has a configuration in which the substrate mounting table H1 holding the substrate W is relatively moved with respect to the dark field illumination unit 3, the auxiliary illumination unit 4, and the imaging unit 2 having the above-mentioned positional relationship. doing. More specifically, the relative moving unit M includes an X-axis stage M1, a Y-axis stage M2, and a θ-axis stage M3.

Ｘ軸ステージＭ１は、基板載置台Ｈ１をＸ方向に移動させたり、所定位置で静止させたりするものであり、装置フレーム（不図示）の上に取り付けられている。 The X-axis stage M1 moves the substrate mounting table H1 in the X direction or rests at a predetermined position, and is mounted on an apparatus frame (not shown).

Ｙ軸ステージＭ２は、基板載置台Ｈ１をＹ方向に移動させたり、所定位置で静止させたりするものであり、Ｘ軸ステージＭ１に取り付けられている。 The Y-axis stage M2 moves the substrate mounting table H1 in the Y direction or is stationary at a predetermined position, and is attached to the X-axis stage M1.

θ軸ステージＭ３は、基板載置台Ｈ１を回転させたり、所定角度で静止させたりするものであり、Ｙ軸ステージＭ２に取り付けられている。 The θ-axis stage M3 rotates the substrate mounting table H1 and makes it stand still at a predetermined angle, and is attached to the Y-axis stage M2.

そして、Ｘ軸ステージＭ１，Ｙ軸ステージＭ２，θ軸ステージＭ３は、制御部（不図示）と接続されており、制御部から出力される制御信号に基づいて、所定の速度で移動・回転したり、所定の位置・角度で静止したりする。 The X-axis stage M1, the Y-axis stage M2, and the θ-axis stage M3 are connected to a control unit (not shown), and move and rotate at a predetermined speed based on a control signal output from the control unit. Or, it stands still at a predetermined position and angle.

コンピュータ部ＣＮは、下記の機能を担うものである。
・撮像部２の撮像カメラ２１に対する撮像トリガ出力
・暗視野照明部３から照射する暗視野照明光Ｌｍの強度調節、点灯／消灯の制御
・補助照明部４から照射する補助照明光Ｌａ，Ｌｂの強度調節、点灯／消灯の制御
・基板保持部Ｈの制御（基板Ｗの保持／解除の制御）
・相対移動部Ｍの制御（基板Ｗの回転や角度の制御、移動や位置の制御等）
・画像取得や画像処理、検査基準との比較処理（つまり、検査処理）、検査結果の表示や出力等 The computer unit CN has the following functions.
・ Imaging trigger output to the imaging camera 21 of the imaging unit 2 ・ Intensity adjustment of the dark field illumination light Lm emitted from the dark field illumination unit 3 and control of lighting / extinguishing ・ Auxiliary illumination lights La and Lb emitted from the auxiliary illumination unit 4 Strength adjustment, lighting / extinguishing control ・ Control of board holding unit H (control of holding / releasing board W)
-Control of the relative moving unit M (control of rotation and angle of the substrate W, control of movement and position, etc.)
-Image acquisition and image processing, comparison processing with inspection standards (that is, inspection processing), display and output of inspection results, etc.

具体的には、コンピュータ部ＣＮは、接続された外部機器から信号やデータが入力されると、予め登録されたプログラムに従って処理を行い、処理結果を外部機器へ出力するものである。より具体的には、コンピュータ部ＣＮは、入出力装置、記憶装置、画像処理装置、演算処理装置などのハードウェアと、実行プログラム等（ソフトウェア）を備えている。 Specifically, when a signal or data is input from a connected external device, the computer unit CN performs processing according to a program registered in advance and outputs the processing result to the external device. More specifically, the computer unit CN includes hardware such as an input / output device, a storage device, an image processing device, and an arithmetic processing device, and an execution program and the like (software).

そして、コンピュータ部ＣＮは、撮像部２の撮像カメラ２１から出力された画像に対応した映像信号（アナログ信号）や画像データ（デジタル信号）が入力されると、当該画像に対して所定の画像処理等を行い、比較処理等を行うことで所定の検査を行うようにプログラミングされている。 Then, when the video signal (analog signal) or image data (digital signal) corresponding to the image output from the image pickup camera 21 of the image pickup unit 2 is input, the computer unit CN performs predetermined image processing on the image. Etc., and it is programmed to perform a predetermined inspection by performing comparison processing and the like.

この様な構成をしているため、本発明に係る基板エッジ検査装置１は、撮像した画像Ｇにおいて基板Ｗが無い部分（背景）をグレーや異なる色合いにして、基板Ｗの表面Ｗｓや裏面Ｗｂの境界Ｅｓ，Ｅｂの正確な位置を把握することができる。そのため、基板エッジ検査において、異物等Ｐの基板Ｗの厚み方向の位置を正確に特定することができる。 Due to such a configuration, the substrate edge inspection apparatus 1 according to the present invention sets the portion (background) where the substrate W is not present in the captured image G to gray or a different color, and makes the front surface Ws and the back surface Wb of the substrate W. The exact positions of the boundaries Es and Eb can be grasped. Therefore, in the substrate edge inspection, the position of the foreign matter or the like P in the thickness direction of the substrate W can be accurately specified.

さらに、この様な構成であれば、略円形状の基板Ｗをθ方向に回転させながら（または、所定角度変更させながら）、エッジＷｅの検査を行うことができるだけでなく、略矩形状の基板Ｗの検査（Ｙ方向に平行移動しながら１辺を検査し、θ軸を９０度回転させて、検査する辺を変更して他の３辺も同様に検査する）にも、本発明を適用することができる。つまり、基板保持部Ｈの側面形状に依らず、基板の外形が混在しても、基板Ｗの表面Ｗｓや裏面Ｗｂの境界Ｅｓ，Ｅｂの正確な位置を把握することができる。 Further, with such a configuration, not only the edge We can be inspected while rotating the substantially circular substrate W in the θ direction (or changing a predetermined angle), but also the substantially rectangular substrate W can be inspected. The present invention is also applied to the inspection of W (inspecting one side while translating in the Y direction, rotating the θ axis by 90 degrees, changing the side to be inspected, and inspecting the other three sides in the same manner). can do. That is, regardless of the side surface shape of the substrate holding portion H, even if the outer shapes of the substrates are mixed, the accurate positions of the boundaries Es and Eb of the front surface Ws and the back surface Wb of the substrate W can be grasped.

［撮像部２について］
本発明を具現化する上で、撮像部２の撮像カメラ２１に備えられたレンズ２２は、種々の方式（ＣＣＴＶレンズ、マクロレンズ、非テレセンレンズ等）を選択し得るが、特に両側テレセントリック又は物体側テレセントリック光学系の結像レンズであることが好ましい。これらテレセントリック光学系の結像レンズであれば、ワーキングディスタンスが変化しても被検査領域Ｒの撮像サイズが変化しないため、撮像した画像Ｇから異物等Ｐのサイズを正確に測定することができるからである。 [About the imaging unit 2]
In embodying the present invention, the lens 22 provided in the image pickup camera 21 of the image pickup unit 2 may be selected from various methods (CCTV lens, macro lens, non-telecentric lens, etc.), and is particularly bilateral telecentric or an object. It is preferably an imaging lens of a side telecentric optical system. With these telecentric optical system imaging lenses, the imaging size of the area R to be inspected does not change even if the working distance changes, so the size of foreign matter and other P can be accurately measured from the captured image G. Is.

＜変形例１＞
なお、撮像部２のレンズ２２として、これらテレセントリック光学系の結像レンズを用いる場合、受光角の設定によっては、第２補助照明部４２の発光部を基板Ｗの裏面Ｗｂに極めて近づけないと、裏面Ｗｂの境界Ｅｂを明るくすることができず、境界Ｅｂの正確な位置を把握することができない場合がある。しかし、発光部を裏面Ｗｂに極めて近づけるのは、以下の観点から現実的には難しい。
・照明の発光部には、筐体の厚みに起因する非発光の枠部がある。
・照明が基板Ｗに接触することで、基板Ｗに傷を付けてしまう。 <Modification example 1>
When these telecentric optical system imaging lenses are used as the lens 22 of the imaging unit 2, the light emitting unit of the second auxiliary illumination unit 42 must be extremely close to the back surface Wb of the substrate W depending on the setting of the light receiving angle. It may not be possible to brighten the boundary Eb of the back surface Wb, and it may not be possible to grasp the exact position of the boundary Eb. However, it is practically difficult to bring the light emitting portion extremely close to the back surface Wb from the following viewpoints.
-The light emitting part of the lighting has a non-light emitting frame part due to the thickness of the housing.
-When the lighting comes into contact with the substrate W, the substrate W is damaged.

そこで、撮像部２のレンズ２２として、これらテレセントリック光学系の結像レンズを用い、受光角が狭い場合、以下の様な構成とすることが好ましい。 Therefore, when the imaging lens of the telecentric optical system is used as the lens 22 of the imaging unit 2 and the light receiving angle is narrow, it is preferable to have the following configuration.

図４は、本発明を具現化する形態の別の一例の全体構成を示す概略図である。図４には、本発明に係る基板エッジ検査装置１Ｂの概略図が示されている。基板エッジ検査装置１Ｂは上述の基板エッジ検査装置１の補助照明部４に代えて、補助照明部４Ｂを備えている。なお、撮像部２、画像処理部５、検査部６、表裏面位置特定部７等は、概ね上述と同様の構成をしているため、詳細な説明は省く。 FIG. 4 is a schematic view showing the overall configuration of another example of the embodiment embodying the present invention. FIG. 4 shows a schematic view of the substrate edge inspection device 1B according to the present invention. The substrate edge inspection device 1B includes an auxiliary illumination unit 4B in place of the auxiliary illumination unit 4 of the substrate edge inspection device 1 described above. Since the image pickup unit 2, the image processing unit 5, the inspection unit 6, the front and back surface position specifying units 7, and the like have substantially the same configurations as described above, detailed description thereof will be omitted.

補助照明部４Ｂは、撮像部２に向けて被検査領域Ｒより遠方側から補助照明光Ｌａ，Ｌｂを照射するものである。具体的には、補助照明部４Ｂは、第１補助照明部４１と第２補助照明部４２Ｂを備えている。なお、第１補助照明部４１は、上述と同様の構成をしているため、詳細な説明は省く。 The auxiliary illumination unit 4B irradiates the image pickup unit 2 with the auxiliary illumination lights La and Lb from a side farther from the area R to be inspected. Specifically, the auxiliary lighting unit 4B includes a first auxiliary lighting unit 41 and a second auxiliary lighting unit 42B. Since the first auxiliary lighting unit 41 has the same configuration as described above, detailed description thereof will be omitted.

第２補助照明部４２Ｂは、基板Ｗを下面側Ｗｂから保持する基板保持部Ｈの側面に設置した反射面４３で反射させた第２補助照明光Ｌｂを撮像部２に向けて照射させるものである。具体的には、第２補助照明部４２Ｂは、被検査領域Ｒより遠方側（図では、基板ＷのエッジＷｅよりも左方）に配置された反射面４３から第２補助照明光Ｌｂを撮像部２に向けて照射するものである。より具体的には、第２補助照明部４２Ｂは、反射面４３と、当該反射面４３に向けて発光部が配置されたＬＥＤ照明を備えている。 The second auxiliary illumination unit 42B irradiates the image pickup unit 2 with the second auxiliary illumination light Lb reflected by the reflection surface 43 installed on the side surface of the substrate holding unit H that holds the substrate W from the lower surface side Wb. be. Specifically, the second auxiliary illumination unit 42B captures the second auxiliary illumination light Lb from the reflection surface 43 arranged on the far side from the area R to be inspected (in the figure, to the left of the edge We of the substrate W). It is intended to irradiate the portion 2. More specifically, the second auxiliary illumination unit 42B includes a reflection surface 43 and LED illumination in which a light emitting unit is arranged toward the reflection surface 43.

反射面４３は、撮像カメラ２１の視野に映り込むように配置されており、基板載置台Ｈ１の外周側面を粗面にして構成されている。そのため、反射面４３に向けてＬＥＤ照明から光を照射することで、反射面４３で散乱した光が第２補助照明光Ｌｂとして撮像部２に向けて照射される。 The reflecting surface 43 is arranged so as to be reflected in the field of view of the image pickup camera 21, and is configured such that the outer peripheral side surface of the substrate mounting table H1 is a rough surface. Therefore, by irradiating the light from the LED illumination toward the reflecting surface 43, the light scattered by the reflecting surface 43 is irradiated toward the imaging unit 2 as the second auxiliary illumination light Lb.

なお、第２補助照明部４２ＢのＬＥＤ照明から反射面４３に向けて照射される光は、基板ＷのエッジＷｅに対して外側（図では、基板ＷのエッジＷｅよりも右側）ないし下方から届かないように、照射範囲や照射角度を設定しておくか、遮蔽板を配置しておくことが好ましい。そうすることで、基板ＷのエッジＷｅで正反射した光によるハレーションが、撮像部２で撮像する画像Ｐ内に含まれることを防ぐことができる。 The light emitted from the LED illumination of the second auxiliary illumination unit 42B toward the reflecting surface 43 reaches from the outside (in the figure, on the right side of the edge We of the substrate W) or below the edge We of the substrate W. It is preferable to set the irradiation range and the irradiation angle or to arrange a shielding plate so that the irradiation range and the irradiation angle are not set. By doing so, it is possible to prevent halation due to the light specularly reflected by the edge We of the substrate W from being included in the image P imaged by the image pickup unit 2.

［基板Ｗの形状について］
なお上述の基板エッジ検査装置１Ｂは、略円形状をした基板Ｗの検査に好適な構成である。この場合、基板保持部Ｈの側面（つまり、撮像部２と対向かい合う面）を全周に亘って粗面の反射面４３で構成し、基板Ｗを回転ないし角度変更させて当該基板Ｗのエッジを検査する構成とする。 [About the shape of the substrate W]
The substrate edge inspection device 1B described above has a configuration suitable for inspecting a substantially circular substrate W. In this case, the side surface of the substrate holding portion H (that is, the surface facing the imaging unit 2) is composed of a rough reflecting surface 43 over the entire circumference, and the substrate W is rotated or angled to change the edge of the substrate W. Is configured to be inspected.

この様な構成であれば、反射面４３が曲面で構成されていても、反射面４３が粗面なので当該反射面４３に向けて照射した光が散乱し、当該散乱した光の一部が第２補助照明光Ｌｂとして、撮像部２で撮像される。そして、基板Ｗの裏面Ｗｂ側の境界Ｅｂがハレーションを起こさない程度に、適度な光量のバックライトとすることができるので、好ましい。また、撮像した画像Ｇ内での第２補助照明光Ｌｂの輝度差（明るさの偏り）を減らすこともできる。特に、撮像部２がテレセントリック光学系の結像レンズを備えた構成の場合、受光角が狭く設定されていても、基板Ｗの裏面Ｗｂの直近から第２補助照明光Ｌｂを照射させることができるので、基板Ｗの裏面位置の検出精度を向上させることが出来るため、好ましい。 With such a configuration, even if the reflecting surface 43 is formed of a curved surface, since the reflecting surface 43 is a rough surface, the light irradiated toward the reflecting surface 43 is scattered, and a part of the scattered light is the first. 2 As the auxiliary illumination light Lb, the image is taken by the imaging unit 2. Then, the backlight can be provided with an appropriate amount of light so that the boundary Eb on the back surface Wb side of the substrate W does not cause halation, which is preferable. It is also possible to reduce the brightness difference (brightness bias) of the second auxiliary illumination light Lb in the captured image G. In particular, when the imaging unit 2 is provided with an imaging lens of a telecentric optical system, the second auxiliary illumination light Lb can be irradiated from the immediate vicinity of the back surface Wb of the substrate W even if the light receiving angle is set narrow. Therefore, it is preferable because the detection accuracy of the back surface position of the substrate W can be improved.

＜変形例２＞
略矩形状の基板ＷのエッジＷｅを検査する構成として、下述の様にしても良い。 <Modification 2>
The configuration for inspecting the edge We of the substantially rectangular substrate W may be as described below.

図５は、本発明を具現化する形態のさらに別の一例の全体構成を示す概略図である。図５には、本発明に係る基板エッジ検査装置１Ｃの概略図が示されている。基板エッジ検査装置１Ｃは上述の基板エッジ検査装置１の補助照明部４，基板保持部Ｈに代えて、補助照明部４Ｃ，基板保持部Ｈ’を備えている。なお、撮像部２、画像処理部５、検査部６、表裏面位置特定部７等は、概ね上述と同様の構成をしているため、詳細な説明は省く。 FIG. 5 is a schematic view showing the overall configuration of yet another example of the embodiment embodying the present invention. FIG. 5 shows a schematic view of the substrate edge inspection device 1C according to the present invention. The substrate edge inspection device 1C includes an auxiliary illumination unit 4C and a substrate holding unit H'instead of the auxiliary lighting unit 4 and the substrate holding unit H of the substrate edge inspection device 1 described above. Since the image pickup unit 2, the image processing unit 5, the inspection unit 6, the front and back surface position specifying units 7, and the like have substantially the same configurations as described above, detailed description thereof will be omitted.

基板保持部Ｈ’は、基板載置台Ｈ１Ｃを備えている。 The board holding portion H'provides a board mounting base H1C.

基板載置台Ｈ１Ｃは、基板Ｗの下面と接しつつ、当該下面に摩擦力や吸引力等をはたらかせることで、基板Ｗを所定の姿勢で保持するものである。具体的には、基板載置台Ｈ１Ｃは、略矩形状の基板Ｗの外径よりも小さな略四角錐台形状）で、所定の厚みを有する形状をしており、上面に基板Ｗを吸着保持等する手段が設けられている。
より具体的には、基板載置台Ｈ１Ｃは、基板ＷのエッジＷｅより内側に設定された領域を保持し、基板Ｗ側（上面側）より下面側が窄んだ形状をしており、側面が斜め下方に傾斜した反射面４３Ｃで構成されている。 The substrate mounting table H1C holds the substrate W in a predetermined posture by exerting a frictional force, a suction force, or the like on the lower surface of the substrate W while being in contact with the lower surface of the substrate W. Specifically, the substrate mounting table H1C has a substantially quadrangular pyramid shape (a substantially quadrangular pyramid shape smaller than the outer diameter of the substantially rectangular substrate W) and has a predetermined thickness, and the substrate W is adsorbed and held on the upper surface. Means are provided.
More specifically, the substrate mounting table H1C holds a region set inside the edge We of the substrate W, has a shape in which the lower surface side is narrowed from the substrate W side (upper surface side), and the side surface is oblique. It is composed of a reflecting surface 43C inclined downward.

補助照明部４Ｃは、撮像部２に向けて被検査領域Ｒより遠方側から補助照明光Ｌａ，Ｌｂを照射するものである。具体的には、補助照明部４Ｃは、第１補助照明部４１Ｃと第２補助照明部４２Ｃを備えている。 The auxiliary illumination unit 4C irradiates the image pickup unit 2 with the auxiliary illumination light La and Lb from a side farther from the area R to be inspected. Specifically, the auxiliary lighting unit 4C includes a first auxiliary lighting unit 41C and a second auxiliary lighting unit 42C.

第１補助照明部４１Ｃは、基板Ｗの上面Ｗｓ側を通過させた第１補助照明光Ｌａを撮像部２に向けて出射させると共に、基板Ｗのオーバーハング部（基板載置台Ｈ１Ｃで支えられていないところ）の下面Ｗｂ側を通過させた第２補助照明光Ｌｂ’を撮像部２に向けて出射させるものである。
具体的には、第１補助照明部４１は、基板Ｗよりも左方（つまり、被検査領域Ｒより遠方側）から第１補助照明光Ｌａと第２補助照明光Ｌｂ’を撮像部２に向けて照射するものである。より具体的には、第１補助照明部４１は、撮像部２と向かい合うように発光部が配置されたＬＥＤ照明を備えており、当該発光部が撮像カメラ２１の視野に映り込むように配置されている。 The first auxiliary illumination unit 41C emits the first auxiliary illumination light La that has passed through the upper surface Ws side of the substrate W toward the image pickup unit 2, and is supported by the overhang portion of the substrate W (the substrate mounting table H1C). The second auxiliary illumination light Lb'passed through the lower surface Wb side of (where there is no) is emitted toward the image pickup unit 2.
Specifically, the first auxiliary illumination unit 41 transmits the first auxiliary illumination light La and the second auxiliary illumination light Lb'to the image pickup unit 2 from the left side of the substrate W (that is, the side farther from the area R to be inspected). It irradiates toward. More specifically, the first auxiliary illumination unit 41 includes LED illumination in which a light emitting unit is arranged so as to face the image pickup unit 2, and the light emitting unit is arranged so as to be reflected in the field of view of the image pickup camera 21. ing.

第２補助照明部４２Ｃは、基板Ｗを下面側Ｗｂから保持する基板保持部Ｈの側面に設置した反射面４３Ｃで反射させた第２補助照明光Ｌｂを撮像部２に向けて照射させるものである。具体的には、第２補助照明部４２Ｃは、被検査領域Ｒより遠方側（図では、基板ＷのエッジＷｅよりも左方）に配置された反射面４３Ｃから第２補助照明光Ｌｂを撮像部２に向けて照射するものである。より具体的には、第２補助照明部４２Ｃは、反射面４３Ｃと、当該反射面４３Ｃに向けて発光部が配置されたＬＥＤ照明を備えている。 The second auxiliary illumination unit 42C irradiates the image pickup unit 2 with the second auxiliary illumination light Lb reflected by the reflection surface 43C installed on the side surface of the substrate holding unit H that holds the substrate W from the lower surface side Wb. be. Specifically, the second auxiliary illumination unit 42C images the second auxiliary illumination light Lb from the reflection surface 43C arranged on the far side from the area R to be inspected (in the figure, to the left of the edge We of the substrate W). It is intended to irradiate the portion 2. More specifically, the second auxiliary illumination unit 42C includes a reflection surface 43C and LED illumination in which a light emitting unit is arranged toward the reflection surface 43C.

反射面４３Ｃは、上述の発光部から照射された光を反射させて、第２補助照明光Ｌｂとして撮像部２に照射するものである。当該発光部は、撮像カメラ２１の視野に映り込むように配置されており、反射面４３Ｃは、基板載置台Ｈ１の外周側面に取り付けられたミラーまたは当該側面を鏡面状態にしたもので構成されている。 The reflecting surface 43C reflects the light emitted from the above-mentioned light emitting unit and irradiates the imaging unit 2 as the second auxiliary illumination light Lb. The light emitting portion is arranged so as to be reflected in the field of view of the image pickup camera 21, and the reflecting surface 43C is composed of a mirror attached to the outer peripheral side surface of the substrate mounting table H1 or a mirror surface state of the side surface. There is.

なお、第２補助照明部４２ＣのＬＥＤ照明から反射面４３Ｃに向けて照射される光は、基板ＷのエッジＷｅに対して外側（図では、基板ＷのエッジＷｅよりも右側）ないし下方から届かないように、照射範囲や照射角度を設定しておくか、遮蔽板を配置しておくことが好ましい。そうすれば、基板ＷのエッジＷｅからの反射光（異物等Ｐの検出に影響を与える可能性がある）が、画像Ｇに含まれてしまうのを防ぐことができる。 The light emitted from the LED illumination of the second auxiliary illumination unit 42C toward the reflection surface 43C reaches from the outside (in the figure, on the right side of the edge We of the substrate W) or below the edge We of the substrate W. It is preferable to set the irradiation range and the irradiation angle or to arrange a shielding plate so that the irradiation range and the irradiation angle are not set. By doing so, it is possible to prevent the reflected light from the edge We of the substrate W (which may affect the detection of P such as foreign matter) from being included in the image G.

この場合、反射面４３Ｃに向けて斜め下方に配置したＬＥＤ照明から光を照射し、反射面４３Ｃからの反射光を、第２補助照明光Ｌｂとして撮像部２で撮像する。そして、基板Ｗが略矩形状の場合、撮像部２の光軸２Ｌと直交する方向（図では、Ｙ方向）に基板保持部Ｈ’を移動させることで、エッジＷｓの検査を行うことができる。このとき、反射面４３もＹ方向に移動するため、反射面４３が撮像部２の視野から外れるところ（つまり、オーバーハング部）では、第１補助照明部４１から照射された第２補助照明光Ｌｂ’を用いる様な配置にしておく。そうすることで、基板Ｗが略矩形状であっても、本発明を適用することができる。 In this case, light is emitted from the LED illumination arranged diagonally downward toward the reflecting surface 43C, and the reflected light from the reflecting surface 43C is imaged by the imaging unit 2 as the second auxiliary illumination light Lb. When the substrate W has a substantially rectangular shape, the edge Ws can be inspected by moving the substrate holding portion H'in the direction orthogonal to the optical axis 2L of the imaging unit 2 (in the figure, the Y direction). .. At this time, since the reflection surface 43 also moves in the Y direction, the second auxiliary illumination light emitted from the first auxiliary illumination unit 41 is located where the reflection surface 43 is out of the field of view of the imaging unit 2 (that is, the overhang portion). Arrange so that Lb'is used. By doing so, the present invention can be applied even if the substrate W has a substantially rectangular shape.

基板エッジ検査装置１Ｃは、この様な構成をしているため、基板Ｗの表面Ｗｓや裏面Ｗｂの境界Ｅｓ，Ｅｂの正確な位置を把握することができる。 Since the substrate edge inspection device 1C has such a configuration, it is possible to grasp the exact positions of the boundaries Es and Eb of the front surface Ws and the back surface Wb of the substrate W.

［別の形態について］
なお上述では、基板エッジ検査装置１〜１Ｃを例示し、撮像部２にて基板Ｗの厚み方向と直交する方向（図では、Ｘ方向）から被検査領域Ｒを撮像する形態を示した。この場合の直交方向は、完全な直角方向のみならず、直角方向を含む方向（交差する方向とも言い、図ではＸＹ方向）であれば良い。 [About another form]
In the above description, the substrate edge inspection devices 1 to 1C are illustrated, and the mode in which the image pickup unit 2 images the inspected region R from the direction orthogonal to the thickness direction of the substrate W (in the figure, the X direction) is shown. In this case, the orthogonal direction may be not only a completely right-angled direction but also a direction including the right-angled direction (also referred to as an intersecting direction, which is the XY direction in the figure).

また、撮像部２は、１台の撮像カメラで一方向から撮像する構成に限らず、複数台のカメラを用いて複数方向から撮像する構成であっても良い。具体的には、基板ＷのエッジＷｓの延長線上（つまり、同一ＸＹ平面内）に複数台の撮像カメラを設置する構成や、基板Ｗの厚み方向に設置位置をずらして複数台の撮像カメラを設置して斜め上方や斜め下方から被検査領域Ｒを撮像する構成等が例示できる。 Further, the imaging unit 2 is not limited to a configuration in which one imaging camera captures images from one direction, and may be configured to capture images from a plurality of directions using a plurality of cameras. Specifically, a configuration in which a plurality of imaging cameras are installed on an extension line of the edge Ws of the substrate W (that is, in the same XY plane), or a configuration in which the installation positions are shifted in the thickness direction of the substrate W and a plurality of imaging cameras are installed. An example of a configuration in which the area R to be inspected is imaged from diagonally above or diagonally below can be exemplified.

図６は、本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。図６には、本発明に係る基板エッジ検査装置１Ｄの概略図が示されている。基板エッジ検査装置１Ｄは上述の基板エッジ検査装置１の撮像部２と補助照明部４に代えて、撮像部２Ｄと補助照明部４Ｄを備えている。なお、画像処理部５、検査部６、表裏面位置特定部７等は、概ね上述と同様の構成をしているため、詳細な説明は省く。 FIG. 6 is a schematic view showing an overall configuration of an example of another embodiment embodying the present invention. FIG. 6 shows a schematic view of the substrate edge inspection device 1D according to the present invention. The substrate edge inspection device 1D includes an image pickup unit 2D and an auxiliary illumination unit 4D in place of the image pickup unit 2 and the auxiliary illumination unit 4 of the substrate edge inspection device 1 described above. Since the image processing unit 5, the inspection unit 6, the front / back surface position specifying unit 7, and the like have substantially the same configuration as described above, detailed description thereof will be omitted.

撮像部２Ｄは、基板ＷのエッジＷｅの被検査領域Ｒを、２台の撮像カメラ２１，２６で撮像するものである。
撮像カメラ２１は、基板Ｗの下面Ｗｂ側から被検査領域Ｒ（つまり、裏面側の画像）を撮像するものである。
撮像カメラ２６は、基板Ｗの上面Ｗｓ側から被検査領域Ｒ（つまり、表面側の画像）を撮像するものである。 The imaging unit 2D captures the inspected region R of the edge We of the substrate W with two imaging cameras 21 and 26.
The image pickup camera 21 captures the area R to be inspected (that is, the image on the back surface side) from the lower surface Wb side of the substrate W.
The image pickup camera 26 captures the area R to be inspected (that is, the image on the front surface side) from the upper surface Ws side of the substrate W.

補助照明部４Ｄは、撮像部２Ｃに向けて被検査領域Ｒより遠方側から補助照明光Ｌａ，Ｌｂを照射するものである。
具体的には、補助照明部４Ｄは、第１補助照明部４１Ｃと第２補助照明部４２Ｄを備えている。 The auxiliary illumination unit 4D irradiates the image pickup unit 2C with the auxiliary illumination light La and Lb from a side farther from the area R to be inspected.
Specifically, the auxiliary lighting unit 4D includes a first auxiliary lighting unit 41C and a second auxiliary lighting unit 42D.

第１補助照明部４１Ｄは、基板Ｗの上面Ｗｓ側から斜め下方に向けて、第１補助照明光Ｌａを撮像部２の撮像カメラ２１に向けて出射させるものである。
具体的には、第１補助照明部４１は、基板Ｗよりも左方（つまり、被検査領域Ｒより遠方側）から斜め下方に、第１補助照明光Ｌａを撮像カメラ２１に向けて照射するものである。 The first auxiliary illumination unit 41D emits the first auxiliary illumination light La toward the image pickup camera 21 of the image pickup unit 2 obliquely downward from the upper surface Ws side of the substrate W.
Specifically, the first auxiliary illumination unit 41 irradiates the first auxiliary illumination light La toward the image pickup camera 21 diagonally downward from the left side of the substrate W (that is, the side farther from the area R to be inspected). It is a thing.

第２補助照明部４２Ｄは、基板Ｗの下面Ｗｂ側から斜め上方に向けて、第２補助照明光Ｌｂを撮像部２の撮像カメラ２６に向けて出射させるものである。
具体的には、第２補助照明部４２は、基板Ｗよりも左方（つまり、被検査領域Ｒより遠方側）から斜め上方に、第２補助照明光Ｌｂを撮像カメラ２６に向けて照射するものである。 The second auxiliary illumination unit 42D emits the second auxiliary illumination light Lb toward the image pickup camera 26 of the image pickup unit 2 obliquely upward from the lower surface Wb side of the substrate W.
Specifically, the second auxiliary illumination unit 42 irradiates the second auxiliary illumination light Lb toward the image pickup camera 26 diagonally upward from the left side of the substrate W (that is, the side farther from the area R to be inspected). It is a thing.

図７は、本発明を具現化する別の形態の一例で撮像した画像図である。
図７（ａ）には、撮像部２Ｄの撮像カメラ２１で基板ＷのエッジＷｅを斜め下方から見上げて撮像した、裏面側の画像Ｇｂが示されている。
図７（ｂ）には、撮像部２Ｄの撮像カメラ２６で基板ＷのエッジＷｅを斜め上方から見下ろして撮像した、表面側の画像Ｇｓが示されている。 FIG. 7 is an image diagram taken as an example of another embodiment embodying the present invention.
FIG. 7A shows an image Gb on the back surface side, which is taken by looking up at the edge We of the substrate W from diagonally below with the image pickup camera 21 of the image pickup unit 2D.
FIG. 7B shows an image Gs on the front surface side, which is taken by the image pickup camera 26 of the image pickup unit 2D, looking down at the edge We of the substrate W from diagonally above.

なお、撮像カメラ２１で裏面側の画像Ｇｂを撮像するときは、第１補助照明光Ｌａを出射しつつ第２補助照明光Ｌｂは出射しない。一方、撮像カメラ２６で表面側の画像Ｇｓを撮像するときは、第２補助照明光Ｌｂを出射しつつ第１補助照明光Ｌａは出射しない。そして、裏面側の画像と表面側の画像を切り替えて撮像を行うこととする。 When the image pickup camera 21 captures the image Gb on the back surface side, the first auxiliary illumination light La is emitted but the second auxiliary illumination light Lb is not emitted. On the other hand, when the image pickup camera 26 captures the image Gs on the front surface side, the second auxiliary illumination light Lb is emitted but the first auxiliary illumination light La is not emitted. Then, the image on the back surface side and the image on the front surface side are switched to perform imaging.

さらに、裏面側の画像Ｇｂと表面側の画像Ｇｓで重複して撮像される領域は、予め把握しておき、フィルタリング等により異物等Ｐがダブルカウントされないようにしておく。 Further, the region where the image Gb on the back surface side and the image Gs on the front surface side are simultaneously imaged is grasped in advance so that the foreign matter or the like P is not double-counted by filtering or the like.

これら画像Ｇｂ，Ｇｓにおいて、基板ＷのエッジＷｅがあるところは黒く撮像され、異物等Ｐがあれば白い輝点として撮像され、基板Ｗが無いところはグレーで撮像される。 In these images Gb and Gs, the part where the edge We of the substrate W is present is imaged in black, the part where there is a foreign substance P is imaged as a white bright spot, and the part where there is no substrate W is imaged in gray.

この様な構成をしているため、本発明に係る基板エッジ検査装置１Ｄは、撮像部２Ｄで撮像された裏面側の画像Ｇｂと表面側の画像Ｇｓにおいて、基板Ｗの表面Ｗｓ側の境界位置Ｅｓおよび裏面Ｗｂ側の境界位置Ｅｂを特定することができる。 Due to such a configuration, the substrate edge inspection device 1D according to the present invention has a boundary position on the front surface Ws side of the substrate W in the image Gb on the back surface side and the image Gs on the front surface side captured by the image pickup unit 2D. The boundary position Eb on the Es and the back surface Wb side can be specified.

［他の変形例］
［補助照明部４について］
なお上述では、補助照明部４を構成する第１補助照明部４１や第２補助照明部４２として、ＬＥＤ照明を備えた構成を例示した。しかし、補助照明部４を構成する照明手段は、ＬＥＤ照明に限らず、ランプ照明や光ファイバで導光された照明、レーザダイオード等を備えた構成であっても良い。また、第１補助照明部４１は、撮像部２と向かい合うように発光部が配置された構成を例示したが、反射板や拡散板等を経由して光を照射する構成であっても良い。 [Other variants]
[About auxiliary lighting unit 4]
In the above description, the configuration provided with the LED lighting is exemplified as the first auxiliary lighting unit 41 and the second auxiliary lighting unit 42 constituting the auxiliary lighting unit 4. However, the lighting means constituting the auxiliary lighting unit 4 is not limited to LED lighting, and may be configured to include lamp lighting, lighting guided by an optical fiber, a laser diode, and the like. Further, although the first auxiliary illumination unit 41 exemplifies a configuration in which a light emitting unit is arranged so as to face the image pickup unit 2, the first auxiliary illumination unit 41 may be configured to irradiate light via a reflector, a diffuser plate, or the like.

［撮像部２について］
なお上述では、撮像カメラとして、多数の受光素子が縦横二次元配列されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（いわゆる、エリアセンサ）を備えた構成を例示した。しかし、撮像カメラの撮像素子は、二次元配列のエリアセンサに限らず、厚み方向に所定の長さを有する一次元配列のラインセンサで構成されていても良い。 [About the imaging unit 2]
In the above description, as an image pickup camera, a configuration including an image pickup element (so-called area sensor) such as a CCD or CMOS in which a large number of light receiving elements are arranged vertically and horizontally two-dimensionally is illustrated. However, the image pickup element of the image pickup camera is not limited to the area sensor having a two-dimensional arrangement, and may be composed of a line sensor having a one-dimensional arrangement having a predetermined length in the thickness direction.

［検査用照明について］
なお上述では、本発明に係る基板エッジ検査装置として、暗視野照明光Ｌｍを用いて異物等を検査する構成を例示した。しかし、本発明を具現化する上で、暗視野照明光Ｌｍを用いた検査モードのみならず、明視野照明光を照射する手段等と明視野照明光を用いた検査モード等をさらに備え、これら検査モードを切り替えて検査する構成であっても良い。或いは、基板Ｗの表面にパターニングされた回路等を検査するモードを備え、検査モードを切り替えて検査する構成であっても良い。 [About inspection lighting]
In the above description, as the substrate edge inspection apparatus according to the present invention, a configuration for inspecting foreign matter and the like using dark field illumination light Lm has been exemplified. However, in embodying the present invention, not only the inspection mode using the dark field illumination light Lm but also the means for irradiating the bright field illumination light and the inspection mode using the bright field illumination light are further provided. The inspection mode may be switched for inspection. Alternatively, a mode may be provided for inspecting a circuit or the like patterned on the surface of the substrate W, and the inspection mode may be switched for inspection.

１基板エッジ検査装置
２撮像部
３暗視野照明部
４補助照明部
５画像処理部
６検査部
７表裏面境界位置特定部
２１撮像カメラ
２２レンズ
２３撮像素子
４１第１補助照明部
４２第２補助照明部
４３反射面（粗面）
Ｈ基板保持部
Ｈ１基板載置台
Ｍ相対移動部
ＣＮコンピュータ
Ｗ基板
Ｗｅエッジ（端面）
Ｗｓ基板の表面（上面）
Ｗｂ基板の裏面（下面）
Ｒ被検査領域
Ｅｓ表面側の境界
Ｅｂ裏面側の境界
Ｌｍ暗視野照明光
Ｌｓ散乱光
Ｌａ第１補助照明光
Ｌｂ第２補助照明光
Ｌ観察光（撮像部で撮像される光）
Ｐ異物等 1 Substrate edge inspection device 2 Imaging unit 3 Dark field illumination unit 4 Auxiliary lighting unit 5 Image processing unit 6 Inspection unit 7 Front and back boundary position identification unit 21 Image pickup camera 22 Lens 23 Image sensor 41 First auxiliary lighting unit 42 Second auxiliary lighting Part 43 Reflective surface (rough surface)
H Board holding part H1 Board mounting base M Relative moving part CN computer W Board We edge (end face)
Ws substrate surface (upper surface)
Back side (bottom surface) of Wb substrate
R Area to be inspected Es Front side boundary Eb Back side boundary Lm Dark field illumination light Ls Scattered light La 1st auxiliary illumination light Lb 2nd auxiliary illumination light L Observation light (light imaged by the imaging unit)
P Foreign matter, etc.

Claims

角度が段階的にあるいは連続的に変化している基板のエッジを検査する基板エッジ検査装置であって、
前記基板のエッジに設定された被検査領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部の光軸に対して所定の傾斜角度で、前記被検査領域に向けて暗視野照明光を照射する暗視野照明部と、
前記撮像部で撮像した画像を処理する画像処理部と、
前記画像処理部で処理した画像に基づいて、前記基板のエッジにある異物やキズ、汚れ等を検査する検査部とを備え、
前記撮像部に向けて前記被検査領域より遠方側から補助照明光を照射する補助照明部と、
前記撮像部で撮像された前記画像における、前記基板の表面側の境界の位置および裏面側の境界の位置を特定する、表裏面境界位置特定部を備えた
ことを特徴とする、基板エッジ検査装置。 A substrate edge inspection device that inspects the edges of a substrate whose angle changes stepwise or continuously.
An imaging unit that images the area to be inspected set on the edge of the substrate, and an imaging unit.
A dark-field illumination unit that irradiates the dark-field illumination light toward the area to be inspected at a predetermined tilt angle with respect to the optical axis of the image pickup unit.
An image processing unit that processes the image captured by the imaging unit, and
It is provided with an inspection unit for inspecting foreign matter, scratches, stains, etc. on the edge of the substrate based on the image processed by the image processing unit.
An auxiliary illumination unit that irradiates the image pickup unit from a side farther from the area to be inspected, and an auxiliary illumination unit.
A substrate edge inspection apparatus including a front / back boundary position specifying portion for specifying the position of the boundary on the front surface side and the position of the boundary on the back surface side in the image captured by the imaging unit. ..

前記撮像部は、前記基板の厚み方向と直交する方向から前記被検査領域を撮像し、
前記補助照明部は、
前記基板の上面側を通過させた第１補助照明光を前記撮像部に向けて出射させる第１補助照明部と、
前記基板を下面側から保持する基板保持部の側面に設置した反射面で反射させた第２補助照明光を前記撮像部に向けて照射させる第２補助照明部とを備えた
ことを特徴とする、請求項１に記載の基板エッジ検査装置。 The imaging unit captures the area to be inspected from a direction orthogonal to the thickness direction of the substrate.
The auxiliary lighting unit
A first auxiliary illumination unit that emits the first auxiliary illumination light that has passed through the upper surface side of the substrate toward the image pickup unit, and a first auxiliary illumination unit.
It is characterized by including a second auxiliary illumination unit that irradiates the image pickup unit with a second auxiliary illumination light reflected by a reflection surface installed on the side surface of the substrate holding portion that holds the substrate from the lower surface side. , The substrate edge inspection apparatus according to claim 1.

前記反射面が、粗面である
ことを特徴とする、請求項２に記載の基板エッジ検査装置。 The substrate edge inspection apparatus according to claim 2, wherein the reflective surface is a rough surface.

前記基板および前記基板保持部が略円形状であり、
前記基板保持部の側面が全周に亘って、前記反射面であり、
前記基板を回転ないし角度変更させて当該基板のエッジを検査する
ことを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の基板エッジ検査装置。 The substrate and the substrate holding portion have a substantially circular shape.
The side surface of the substrate holding portion is the reflective surface over the entire circumference.
The substrate edge inspection apparatus according to claim 2, wherein the edge of the substrate is inspected by rotating or changing the angle of the substrate.

前記撮像部が、テレセントリック光学系の結像レンズを備えた
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の基板エッジ検査装置。 The substrate edge inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the imaging unit includes an imaging lens of a telecentric optical system.