JPH01137642A - Surface defect inspection device - Google Patents

Surface defect inspection device

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JPH01137642A
JPH01137642A JP29681887A JP29681887A JPH01137642A JP H01137642 A JPH01137642 A JP H01137642A JP 29681887 A JP29681887 A JP 29681887A JP 29681887 A JP29681887 A JP 29681887A JP H01137642 A JPH01137642 A JP H01137642A
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JP
Japan
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wafer
inspected
image
image data
scattered light
Prior art date
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Pending
Application number
JP29681887A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Inoue
広 井上
Akira Ono
明 小野
Yukihiro Goto
幸博 後藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a defect inspection of an element to be inspected by comparing an image signal of reflected scattered light of the element to be inspected with different image data of regions smaller than the size of the element to be inspected. CONSTITUTION:When a wafer 2 is placed on an XY table moving mechanism 10, the imaging region Q of an image sensor 16 is set to the center of the wafer 2 by a moving command from a host computer 23. The face of the wafer 2 is irradiated with a light of a tungsten lamp 15 at a predetermined angle thereby to generate a reflected scattered light. The sensor 16 senses the reflected scattered light and outputs the image signal. An image signal is stored through an A/D converter 18 in an image memory 19. Then, a region R1 to be sensed is sensed by the moving command, the image signal is output, and compared with image date from the previous memory 19 by a comparator 20. If a section G indicating a defect is presented on the region R1 to be sensed in the wafer 2, the comparator 20 judges that the section G is a defect.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、例えば半導体ウェハ(以下、ウェハと省略す
る)表面に形成されるレジストの欠陥検査に好適な表面
欠陥検査装置に関する。′(従来の技術) 集積回路を製造する工程においてフォトエツチング工程
(PEP工程)があるが、この工程においては特にウェ
ハ表面に形成されるレジストの状態、例えばレジストの
膜厚等を検査することが重要である。第6図はかかる検
査の方法を示す図であって、作業員Aはバキュームピン
セット1を使用してウェハ2を吸着し、この状態でウェ
ハ2をタングステンランプ3のスポット光が照射される
位置に搬送する。そして、作業員Aはスポット光の照射
されたウェハ2からの反射散乱光の強度を目視によって
観察することによってレジストに欠陥が有るかを検査す
る。
Detailed Description of the Invention [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a surface defect inspection device suitable for inspecting defects in resist formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as wafer), for example. Regarding. (Prior art) There is a photoetching process (PEP process) in the process of manufacturing integrated circuits, and in this process, it is especially important to inspect the condition of the resist formed on the wafer surface, such as the thickness of the resist film. is important. FIG. 6 is a diagram showing such an inspection method, in which worker A uses vacuum tweezers 1 to suction the wafer 2, and in this state, places the wafer 2 at a position where the spot light of the tungsten lamp 3 is irradiated. transport. Then, the worker A visually observes the intensity of reflected and scattered light from the wafer 2 irradiated with the spotlight to inspect whether there is a defect in the resist.

ところが、このような検査方法ではウェハ2の表面上に
おける露光のフォーカスずれや溶液の残りの付着等の欠
陥を検出することが難しく見逃すことが多い。さらに、
各作業型によって検査にバラツキを生じる問題がある。
However, with such an inspection method, it is difficult to detect defects such as out-of-focus exposure and adhesion of solution residue on the surface of the wafer 2, and these defects are often overlooked. moreover,
There is a problem in that inspection varies depending on the type of work.

(発明が解決しようとする問題点) 以上のように欠陥を見落としたり、又検査結果にバラツ
キが生じていた。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, defects were overlooked and inspection results varied.

そこで本発明は、被検査体の欠陥を精度高くかつバラツ
キを生ぜずに検査できる表面欠陥検査装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a surface defect inspection apparatus that can inspect defects on an object to be inspected with high precision and without variation.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、一様なパターンが形成された被検査体に対し
て光源から所定角度で光を照射しこのときの被検査体か
らの反射散乱光を受けて被検査体の表面欠陥検査を行な
う表面欠陥検査装置において、被検査体の反射散乱光を
撮像する撮像装置と、この撮像装置からの画像信号を受
けて被検査体の大きさよりも小さい各領域の各画像デー
タを互いに比較し、この比較結果から被検査体の欠陥検
査を得る検査手段とを備えて上記目的を達成しようとす
る表面欠陥検査装置である。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention irradiates light from a light source at a predetermined angle onto an object to be inspected on which a uniform pattern is formed, and then emit light from the object to be inspected at this time. A surface defect inspection device that inspects the surface defects of an object to be inspected by receiving reflected and scattered light includes an imaging device that images the reflected and scattered light of the object to be inspected, and an image signal from the imaging device that detects the size of the object to be inspected. This surface defect inspection apparatus attempts to achieve the above object by including an inspection means for comparing each image data of each area smaller than the size of the image data with each other and obtaining a defect inspection of the object to be inspected based on the comparison result.

(作用) このような手段を備えたことにより、被検査体の反射散
乱光を撮像装置により撮像し、この撮像装置からの画像
信号を受けて検査手段は被検査体の大きさよりも小さい
各領域の異なる各画像データを互いに比較し、この比較
結果から被検査体の欠陥検査を得る。
(Function) By having such a means, the reflected and scattered light of the object to be inspected is imaged by the imaging device, and upon receiving the image signal from this imaging device, the inspection means detects each area smaller than the size of the object to be inspected. The different image data are compared with each other, and a defect inspection of the object to be inspected is obtained from the comparison result.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は表面欠陥検査装置の構成図である。ウェハ2は
移動機構を構成するXY移動テーブル10上に載置され
ている。このXY移動テーブル機構10はX軸テーブル
11及びY軸テーブル12を有し、それぞれX軸モータ
13.Y軸モータ14によって移動するものとなってい
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of a surface defect inspection device. The wafer 2 is placed on an XY moving table 10 that constitutes a moving mechanism. This XY moving table mechanism 10 has an X-axis table 11 and a Y-axis table 12, each having an X-axis motor 13. It is moved by a Y-axis motor 14.

一方、ウェハ2の上方には光源としてのタングステンラ
ンプ15が配置され、このタングステンランプ15から
光がウェハ2の面に所定角度で照射されるようになって
いる。又、ウェハ2の上方にはこのウェハ2の大きさよ
りも小さい撮像領域を持った撮像装置16が配置され、
この撮像装置16によってウェハ2の所定領域を撮像す
るものとなっている。そして、この撮像装置16から出
力される画像信号は検査手段としての画像処理装置17
に送られるようになっている。
On the other hand, a tungsten lamp 15 as a light source is arranged above the wafer 2, and light is irradiated from the tungsten lamp 15 onto the surface of the wafer 2 at a predetermined angle. Further, an imaging device 16 having an imaging area smaller than the size of the wafer 2 is arranged above the wafer 2,
This imaging device 16 is configured to image a predetermined area of the wafer 2. The image signal output from this imaging device 16 is then processed by an image processing device 17 as an inspection means.
It is now sent to

この画像処理装置17はウェハ2の大きさより小さい領
域の各画像データを比較し、この比較結果からウェハ2
のレジストにおける欠陥の有無を判断する機能を有する
ものである。具体的には撮像装置16からの画像信号を
ディジタル化するA/D (アナログ/ディジタル)変
換器18が備えられ、このA/D変換器18でディジタ
ル化された一後に画像データとして画像メモリ19に記
憶されるようになっている。比較部20は画像メモリ1
9に記憶されている各画像データを比較して同一画像部
分を除去し残った画像部分から欠陥を判断する機能を有
するものである。又、画像処理制御部21は画像メモリ
19及び比較部20間における画像データの受渡し等を
行なって画像処理を制御する機能を有し、かつIlo 
(インプット/アウトプット)ボート22を通して取り
込まれるホストコンピュータ23からの指令を受けて画
像処理を実行させる機能を有するものである。ホストコ
ンピュータ23は画像処理装置17に画像処理指令を発
するとともにテーブル制御部24に移動指令を発してウ
ェハ2の撮像領域を変更させる機能を有するものである
This image processing device 17 compares each image data of an area smaller than the size of the wafer 2, and based on the comparison result, the wafer 2
It has the function of determining the presence or absence of defects in the resist. Specifically, an A/D (analog/digital) converter 18 is provided that digitizes the image signal from the imaging device 16, and after being digitized by the A/D converter 18, it is stored as image data in an image memory 19. is stored in the memory. The comparison unit 20 is the image memory 1
It has a function of comparing each image data stored in 9, removing the same image portion, and determining defects from the remaining image portion. The image processing control unit 21 also has a function of controlling image processing by transferring image data between the image memory 19 and the comparison unit 20, and
(Input/Output) It has a function of receiving commands from the host computer 23 taken in through the boat 22 and executing image processing. The host computer 23 has a function of issuing an image processing command to the image processing device 17 and also issuing a movement command to the table control unit 24 to change the imaging area of the wafer 2.

次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be explained.

ウェハ2がXYテーブル移動機構10に載置されると、
ホストコンピュータ23から移動指令がテーブル制御部
24に発っせられる。この移動指令は撮像装置16の撮
像領域Qがウェハ2の中央部にセットする内容となりで
いる。テーブル制御部24は移動指令の内容に応じて各
X軸及びY軸モータ13.14を駆動させ、これにより
撮像装置16の撮像領域Qが第2図に示すようにウェハ
2の中央部にセットされる。このとき、タングステンラ
ンプ15は点灯して光をウェハ2の面に対して所定角度
で照射している。これにより、ウェハ2から反射散乱光
が生じる。この状態に撮像装置16はウェハ2からの反
射散乱光を撮像してその画像信号を出力する。この画像
信号はA/D変換器18によりディジタル化されて第3
図に示す画像データとして画像メモリ19に記憶される
When the wafer 2 is placed on the XY table moving mechanism 10,
A movement command is issued from the host computer 23 to the table control section 24. This movement command is such that the imaging area Q of the imaging device 16 is set at the center of the wafer 2. The table control unit 24 drives each of the X-axis and Y-axis motors 13 and 14 according to the contents of the movement command, thereby setting the imaging area Q of the imaging device 16 at the center of the wafer 2 as shown in FIG. be done. At this time, the tungsten lamp 15 is turned on and irradiates light onto the surface of the wafer 2 at a predetermined angle. As a result, reflected and scattered light is generated from the wafer 2. In this state, the imaging device 16 images the reflected and scattered light from the wafer 2 and outputs the image signal. This image signal is digitized by the A/D converter 18 and converted into a third
The image data is stored in the image memory 19 as the image data shown in the figure.

このように画像データが記憶されると画像処理制御部2
1はこの旨をI10ポート22を通してホストコンピュ
ータ23に送る。
When the image data is stored in this way, the image processing control unit 2
1 sends this information to the host computer 23 through the I10 port 22.

この画像処理制御部21からの画像データ記憶の旨を受
けると、ホストコンピュータ23はテーブル制御部24
に対して移動指令を発する。こめ移動指令は撮像装置1
6の撮像領域が第2図に示すように撮像領域R1となる
内容となっている。
Upon receiving the image data storage instruction from the image processing control section 21, the host computer 23 causes the table control section 24 to store the image data.
Issue a movement command to. The movement command is given by the imaging device 1.
As shown in FIG. 2, the imaging area No. 6 becomes the imaging area R1.

この移動指令によってウェハ2は移動され、しかして撮
像装置16は撮像領域R1を撮像してその画像信号を出
力する。そうして、この撮像領域R1の第4図に示すよ
うな画像データが画像メモリ19に記憶される。
The wafer 2 is moved by this movement command, and the imaging device 16 images the imaging region R1 and outputs the image signal. Then, image data of this imaging region R1 as shown in FIG. 4 is stored in the image memory 19.

さて、このとき画像処理制御部21は画像メモリ19か
ら記憶された第3図及び第4図に示す各画像データを読
み出して比較部20へ渡す。この比較部20はこれら画
像データを受けて各画像データから同一パターン部分の
画像部分を相殺する。
Now, at this time, the image processing control section 21 reads each image data shown in FIGS. 3 and 4 stored from the image memory 19 and passes it to the comparison section 20. The comparing section 20 receives these image data and cancels the image portions of the same pattern from each image data.

すなわち、同一濃淡レベルとなっている部分つまリウエ
ハ2の同一パターン部分やダンシングラインdが相殺さ
れる。この結果、第5図に示す画像データが得られる。
That is, the same pattern portions and the dancing line d of the partial wafer 2 having the same density level are canceled out. As a result, image data shown in FIG. 5 is obtained.

ここで、撮像領域R1においてウェハ2に欠陥を示す部
分Gが有れば、この部分Gのみが除去されずに残る。し
かして、比較部20はこの部分Gを欠陥として判断して
この旨Eを外部の報知手段へ送出する。
Here, if there is a defective portion G on the wafer 2 in the imaging region R1, only this portion G remains without being removed. Therefore, the comparison unit 20 determines this portion G to be defective and sends a message E to this effect to an external notification means.

次にホストコンピュータ23は再びテーブル制御部24
に対して移動指令を発する。この移動指令は撮像装置1
6の視野領域が第2図に示すように撮像領域R2となる
内容となっている。この移動指令によってウェハ2は移
動され、撮像装置16はこの撮像領域R2を撮像してそ
の画像信号を出力する。そうして、この撮像領域R1の
画像データが画像メモリ19に記憶される。そして、画
像処理制御部21は画像メモリ19から記憶された各画
像データ、ここではウェハ2の中央部の画像データと撮
像領域R2の画像データとを読み出して比較部20へ渡
す。この比較部20はこれら画像データを受けて同一画
像部分を除去する。
Next, the host computer 23 returns to the table control unit 24.
Issue a movement command to. This movement command is used by the imaging device 1.
As shown in FIG. 2, the visual field area No. 6 becomes the imaging area R2. The wafer 2 is moved by this movement command, and the imaging device 16 images this imaging region R2 and outputs the image signal. The image data of this imaging region R1 is then stored in the image memory 19. Then, the image processing control section 21 reads out each image data stored from the image memory 19, here, the image data of the central part of the wafer 2 and the image data of the imaging region R2, and passes them to the comparison section 20. This comparison section 20 receives these image data and removes the same image portions.

そうして、撮像領域R2においてウェハ2に欠陥を示す
部分が有れば、この欠陥のみが除去されずに残り、しか
して比較部20はこの部分を欠陥として判断してこの旨
Eを外部の報知手段へ送出する。
If there is a defective portion of the wafer 2 in the imaging region R2, only this defect remains without being removed, and the comparison unit 20 determines this portion as a defect and sends an external message E to this effect. Send to notification means.

このようにウェハ2の各部分における画像データとウェ
ハ2の中央部分の画像データとを比較し、その残った画
像データ部分から欠陥が判断される。
In this way, the image data of each part of the wafer 2 is compared with the image data of the central part of the wafer 2, and defects are determined from the remaining image data part.

このように上記一実施例においては、ウェハ2の大きさ
よりも小さい撮像領域を持つ撮像装置16によりウェハ
2からの反射散乱光を撮像し、このときXY移動テーブ
ル機構10によってウェハ2を移動させて撮像領域を変
更し、このときの各画像データを互いに比較してその比
較結果からウェハ2の欠陥検査を得る構成としたので、
欠陥を示す部分のみが残って容易に欠陥を判断でき、こ
れにより目視では検査できなかった露光のフォーカスず
れや液体の残り等を確実に検出できる。
In this way, in the above embodiment, the reflected and scattered light from the wafer 2 is imaged by the imaging device 16 having an imaging area smaller than the size of the wafer 2, and at this time, the wafer 2 is moved by the XY moving table mechanism 10. Since the imaging area is changed, each image data at this time is compared with each other, and the defect inspection of the wafer 2 is obtained from the comparison result.
Only the portion showing the defect remains, allowing the defect to be easily determined, thereby making it possible to reliably detect out-of-focus exposure, liquid residue, etc. that could not be inspected visually.

さらに、タングステンランプ15のウェハ2面への光の
照射にムラがあっても撮像するときの各撮像領域R1、
R2・・・における照射ムラは同一とな′っているため
に比較部20の作用において除去され、従ってタングス
テンランプ15の照射にムラがかなりあってもその影響
を受けず正確に欠陥のみを検出できる。
Furthermore, each imaging region R1 when imaging even if there is unevenness in the irradiation of light onto the two surfaces of the wafer from the tungsten lamp 15,
Since the irradiation unevenness in R2... is the same, it is removed by the action of the comparison unit 20, so even if there is considerable unevenness in the irradiation of the tungsten lamp 15, it will not be affected by it and only the defects will be detected accurately. can.

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、比
較部20は比較する各画像データの一方をウェハ2の中
央部分の画像データと限定せず、他の部分の画像データ
を用いたり、又その都度前回記憶した画像データを読み
出して比較するようにしてもよい。又、各撮像領域の各
画像データを得る場合、ウェハ2を移動させるのでなく
、撮像装置16とタングステンランプ15とを一体的に
移動させるようにしてもよい。又、ウェハ2の大きさよ
りも小さい撮像領域の撮像装置16を用いウェハ2を移
動させてウェハ、2の大きさよりも小さい領域の各画像
データを得たが、撮像装置16でウェハ2全体を撮像し
、この画像データからウェハ2の大きさよりも小さい領
域の各画像データを得て、これら各画像データを比較す
るようにしてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be modified without departing from the spirit thereof. For example, the comparing unit 20 does not limit one of the image data to be compared to the image data of the central portion of the wafer 2, but uses image data of another portion, or reads out and compares previously stored image data each time. You can do it like this. Further, when obtaining each image data of each imaging region, the imaging device 16 and the tungsten lamp 15 may be moved integrally instead of moving the wafer 2. In addition, although the wafer 2 was moved using the imaging device 16 with an imaging area smaller than the size of the wafer 2 and each image data of an area smaller than the size of the wafer 2 was obtained, it was not possible to image the entire wafer 2 with the imaging device 16. However, each image data of an area smaller than the size of the wafer 2 may be obtained from this image data, and these image data may be compared.

[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、被検査体の欠陥を
精度高くかつバラツキを生ぜずに検査できる表面欠陥検
査装置を提供できる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a surface defect inspection apparatus that can inspect defects on an object to be inspected with high precision and without variation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係わる表面欠陥検査装置の一実施例を
示す構成図、第2図乃至第5図は同装置の検査作用を説
明するための図、第6図は従来技術を説明するための図
である。 2・・・ウェハ、10・・・XY移動テーブル機構、1
1・・・X軸テーブル、12・・・Y軸テーブル、13
・・・X軸モータ、14・・・Y軸モータ、15・・・
タングステンランプ、16・・・撮像装置、17・・・
画像処理装置、19・・・画像メモリ、20・・・比較
部、21・・・画像処理制御部、23・・・ホストコン
ピュータ、24・・・テーブル制御部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 13図   ′第4図 第5図
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a surface defect inspection device according to the present invention, FIGS. 2 to 5 are diagrams for explaining the inspection action of the same device, and FIG. 6 is a diagram for explaining the prior art. This is a diagram for 2... Wafer, 10... XY moving table mechanism, 1
1...X-axis table, 12...Y-axis table, 13
...X-axis motor, 14...Y-axis motor, 15...
Tungsten lamp, 16...imaging device, 17...
Image processing device, 19... Image memory, 20... Comparison unit, 21... Image processing control unit, 23... Host computer, 24... Table control unit. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 Figure 13 'Figure 4 Figure 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一様なパターンが形成された被検査体に対して光
源から所定角度で光を照射しこのときの前記被検査体か
らの反射散乱光を受けて前記被検査体の表面欠陥検査を
行なう表面欠陥検査装置において、前記被検査体の反射
散乱光を撮像する撮像装置と、この撮像装置からの画像
信号を受けて前記被検査体の大きさよりも小さい各領域
の各画像データを互いに比較し、この比較結果から前記
被検査体の欠陥検査を得る検査手段とを具備したことを
特徴とする表面欠陥検査装置。
(1) The object to be inspected on which a uniform pattern is formed is irradiated with light from a light source at a predetermined angle, and the surface defects of the object to be inspected are inspected by receiving the reflected and scattered light from the object to be inspected. In a surface defect inspection apparatus that performs inspection, an imaging device that images reflected and scattered light of the object to be inspected, and image data of each area smaller than the size of the object to be inspected are compared with each other upon receiving an image signal from this imaging device. and an inspection means for obtaining a defect inspection of the object to be inspected from the comparison result.
(2)検査手段は、各領域の各画像データから同一パタ
ーンを有する画像部分を除去し残った画像部分から欠陥
を判断する特許請求の範囲第(1)項記載の表面欠陥検
査装置。
(2) The surface defect inspection apparatus according to claim (1), wherein the inspection means removes image portions having the same pattern from each image data of each region and determines defects from the remaining image portions.
JP29681887A 1987-11-25 1987-11-25 Surface defect inspection device Pending JPH01137642A (en)

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Cited By (2)

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